高速公路施工图毕业设计毕业设计.docx
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高速公路施工图毕业设计毕业设计
中华人民共和国教育部
东北林业大学
毕业设计
设计题目：
建虎高速（K24+000-K32+000段）施工图设计
学生：
刘帅
指导教师：
杨林副教授
学院：
土木工程学院
专业：
土木工程2008级4班
2012年6月
东北林业大学
毕业设计任务书
设计题目建虎高速（K24+000-K32+000段）施工图设计
指导教师杨林副教授
专业土木工程2008级4班
学生刘帅
2012年3月1日
题目名称：
建虎高速（K16+000-K24+000）段施工图设计
任务内容（包括内容、计划、时间安排、完成工作量与水平具体要求）
一、内容
；
+000-K24+000段的实际确定施工图设计的主要技术指标；
+000-K24+000段的路线平面设计；
+000-K24+000段的纵断面设计；
+000-K24+000段标准横断面设计及路线横断面计算绘图；
；
；
。
二、进度安排
2012年2月27日～3月10日：
收集设计相关资料，对资料进行熟悉与整理；
2012年3月11日～5月15日：
完成全部设计图表及相应的计算书；
2012年5月16日～5月31日：
完成设计说明书，对设计进行复核与修改；
2012年6月1日～6月10日：
撰写个人答辩提纲、完成设计装订、出版。
三、设计水平要求
设计图、说明书深度达到中华人民共和国交通部布颁《公路工程基本建设管理办法》中施工图设计规定标准。
应结合建虎公路K16+000-K24+000段的工程实际进行相应的设计，要求设计内容全面，计算准确，图表规范，严格按设计规范进行设计，设计方案合理并积极采用先进的设计手段，符合当代道路交通建设发展趋势。
其中：
参考文献篇数：
20篇以上（其中，外文文献3篇以上）
图纸张数：
设计图纸15张以上（全部用计算机以A3纸绘制，用A4纸输出）
说明书字数：
6000字以上
专业负责人意见
签名：
年月日
建虎高速（K24+000-K32+000段）施工图设计
摘要
建虎高速公路是从黑龙江农垦建三江到鸡西市虎林的一条全新建的省级高速公路，简称“建虎高速”。
设计部分公路全长8000m,设计车速80km/h，双向四车道。
在本设计中，依据外业勘测资料，通过对K24+000—K32+000路段的原始数据的分析，根据该路段的地质情况、地形、地物及水文等自然条件的特点，依据交通部颁发的公路工程标准、设计与施工技术规范，并运用纬地道路设计软件、AutoCAD对公路的路线平面线形、纵段面线形与横断面、路基路面进行了设计与计算，绘制出路线平面图、纵段面图、横断面图、直线曲线转角表、纵坡竖曲线表、标准横断面图、路基设计表、路面结构设计图、土石方数量表以及相关的其他图表，并且编写各部分相应的设计说明书等。
通过这次设计不但了解建设公路的各个步骤,而且也能熟练的运用AUTOCAD进行制图.
关键词：
高速公路；线形设计；施工图；路基；路面
Jianhuexpressway（K24+000-K32+000section）designofconstructiondrawings
Abstract
JianhuhighwayisanewlybuiltprovincialhighwayfromHeilongjiangLandReclamationJiansanjiangtoHulin,JixiCity,referredtoas"jianhuhigh-speed".Thetotallengthof8000mofthedesignpartoftheroaddesignspeedof80km/h,two-wayandfour-lane.
Inthisdesign,basedonsurveydataofforeignindustry,K24+000-K32+000sectionoftherawdataanalysis,accordingtothesectionofthegeologicalconditions,topography,terrainandhydrologicalcharacteristicsofthenaturalconditions,accordingtotheMinistryofTransportationissuedhighwayengineeringstandards,designandconstructiontechniques,specifications,andtheuseofthelatitudeofroaddesignsoftware,AutoCADontherouteofthehighwayhorizontalalignment,longitudinalsectionallinearandcrosssectionofthesubgradeandpavementdesignandcalculation,tomapouttherouteplan,theverticalsegmentsurfacemap,cross-sectionaldiagram,astraightlinecurvecornertable,longitudinal,verticalcurvetable,thestandardcross-sectionaldiagram,subgradedesigntable,pavementstructuraldesign,earthworkquantitysheets,andotherrelatedgraphs,andthepreparationofthevariouspartsofthedesignspecification.
Throughthisdesignnotonlytounderstandthevariousstepsoftheconstructionofroads,butalsoskilledinusingAUTOCADdrawing.
Keywords:
expressway;alignmentdesign;constructiondrawings;subgrade;pavement
摘要
Abstract
设计原则9
交通标线及标记13
参考文献
致谢
建虎高速（K24+000-K32+000段）施工图设计
1绪论
建三江至虎林高速公路建三江至八五三段工程设计，。
依据交通部颁发的《公路工程技术标准》JTGB01—2003和《公路路线设计规范》修订JTGD20—2006确定路线平纵面线形设计标准，具体标准执行情况如下；
（1）设计速度：
主线路线平纵面指标按设计速度80km/h控制。
（2）用地范围：
填方路基为路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚），路堑为坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）；。
主要设计依据为：
①《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）；
②《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）；
③《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）；
④《沥青路面设计规范》（JTGD50_2004）；
⑤《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）；
⑥《公路桥涵设计通用规（JTGD60-2004）；
⑦《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；
⑧《道路交通标志和标线》（GB5768-1999）；
⑨《公路工程预算定额》（JTG/TB06-02-2007）。
设计标准
依据交通部颁发的《公路工程技术标准》（JTGB01—2003），本着公路建设标准与交通量相适应的原则，并且考虑辅道工程在本高速公路工程中的地位、作用以及服务于经济社会发展的功能要求，结合既有工程技术指标情况，采用主要技术指标表如表1-1：
表1-1主要技术指标表
序号
指标
单位
技术标准
1
设计速度
km/h
80
2
路基宽度
m
3
行车道宽度
m
2×
4
土路肩宽度
m
2×
5
硬路肩宽度
m
2×
6
中央分隔带宽度
m
7
桥涵设计荷载
公路Ⅰ级
8
平曲线最小半径
m
8000
9
最大纵坡
%
10
竖曲线最小半径
m
15000
11
设计洪水频率
1/100
12
设计年限
20年
13
路面结构类型
沥青路面
14
公路等级
高速公路
工程概况
地形、地貌
线路起于富锦市二龙山镇西侧，终止于建三江至虎林高速公路与方虎公路交叉口。
路线基本走向是由北向南。
路线所处区域为三江平原腹地，地势低平，具有典型的沼泽化低湿平原的地貌特征，地表坡度较缓。
地表植被多为水田和旱地,地势起伏不大。
气候条件
所经区域地处黑龙江省东部，为三江平原温和、半湿润气候区，属寒温带大陆季风气候，有明显的大陆性季风气候特点。
℃，℃，极
端最高气温为38℃，极端最低气温为-37℃；年平均降雨量为540mm，降雨期集中在6-8月份；无霜期平均144天，全年有5个月地温低于0℃，通常在10月下旬开始封冻，到翌年6月上旬结束，历时7个多月；～，；降雪期始于10月初，终雪期在4月下旬，全年平均积雪122天；地面稳定冻结日期为11月中旬，稳定解冻日期为翌年4月中旬。
各季盛行风为西风、西北风，春、夏之季多西南、西风，降水天刮东、东南风，常年风速不大，，最大风速为34m/s。
不良地质路段设计方案
沿线不良地质主要是湿地。
根据工程地质、水文地质、地形和筑路材料等条件，因地制宜地采用提高路基、路基换填等有效措施，保证路床处于干燥或中湿类型的稳定状态，不受水分的影响。
本地区还易发生冻害。
由于冬季降温较快，水分易积聚形成聚冰带，春季升温缓慢，水分不易下渗，致使公路易发生冻胀、翻浆，对路基、路面的强度和稳定性产生不利影响。
因此，应选择冻胀小的路基填料，并保证路基的填土高度，防止冬季地下水的聚集冻胀，保证路基抗冻要求，防止路面出现冻胀、开裂、渗水等病害。
沿线不良地质主要是湿地。
根据工程地质、水文地质、地形和筑路材料等条件，因地制宜地采用提高路基、路基换填等有效措施，保证路床处于干燥或中湿类型的稳定状态，不受水分的影响。
环境保护
本次设计中运用“安全、舒适、和谐、美观、耐久”的公路设计新理念，充分考虑公路与行车行人、沿线自然地貌、人文景观的和谐统一，注重环境保护，使公路本身与周边环境融为一体。
设计中秉承因地制宜、节约环保的思想，综合分析沿线地质、地貌及水文、气象等自然条件，纵坡设计在条件允许的情况下以小为原则，以降低汽车行驶过程中的功率输出，进而减小噪声污染；选择合理的贴近自然的路基横断面形式和边坡坡率，减少对路基两侧自然环境的破坏，尽量保护原有的自然风貌。
为减少对农田的破坏，在取土前先将表面耕植土挖出存放，取下层土填筑路基，取完后再将耕植土覆盖于表面进行复垦。
预制场和材料堆放场的临时占地选用荒地，用后将废物清理干净并平整复耕。
2路线
路线选定根据地形、地物条件，并在对工程地质、水文地质、自然灾害、筑路材料、生态环境、自然景观等进行充分调查的基础上，结合沿线小区域气候特征进行方案研究，尽量将线位选在地质条件较好的地段，尽量少占或不占农田和林地，在合理的范设计围内，尽可能地满足当地居民和车辆的出行需要，保证出行安全。
路线设计必须贯彻执行加强环境保护和合理利用土地资源的基本国策，在确定路基、路面、桥梁、交叉、交通工程及沿线设施等人工构造物的结构形式、布设位置、取弃土场设计中，应减少因修建公路给沿线生态环境带来的影响，并结合绿化或采取相应的工程措施，协调、改善人工构造物同沿线自然景观的配合，提高公路环境质量。
在本次设计中，始终坚持以人为本，增强环境保护意识，树立“安全、环境、舒适、和谐”的公路设计理念，充分实现公路建设与自然环境、人文环境的和谐统一。
路线设计以《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）为依据，结合沿线地形、地物、水文、拆迁等条件，做到线位布设合理，运用指标适宜，平、纵、横相互协调。
本路段全长8000m，共设2个交点，平曲线半径都为8000m。
全线技术指标连续均衡，且与地形变化相协调，可以保证行车的安全与舒适。
本设计路段设计资料已提供平面线形资料，故不需要再进行选线设计。
平面设计基本思路
在本路段平面线形设计中，结合公路沿线自然环境，重点考虑处理好公路与当地农业灌溉水网的关系。
使公路的修建能更方便的为当地地方经济服务，更有利方便群众，并尽量减少拆迁的干扰。
为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性，平原地区地势平坦，纵断面以平坡为主，上、下坡多集中中在大、中桥头，由于有通航要求，桥面标高相对两侧路面标高要求高出许多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线半径要适当，既要符合高速公路技术指标要求，又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价，而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。
纵断面设计
%，%。
全线共设16处竖曲线，其中8处为凹形，8处为凸形，最小半径15000m；
纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。
纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的。
该路地处平原区，土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，微起伏与该区域农田相结合，尽量降低路堤高度，路线纵断面按百年一遇，设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态，所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免出现断背曲线，反向竖曲线之间直线长度不足3秒行程的则加大竖曲线半径，使竖曲线首尾相接。
此外，所选用的半径还满足行车视距的要求，
纵断面设计一般要求
（1）纵坡设计必须满足《标准》的有关规定，一般不轻易使用极限值
（2）纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡
（3）纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合
（4）在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；
（5）避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全；
（6）在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；
纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；
（7）纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形；
纵断面设计
在本路段纵断面设计中，本着保护自然环境的设计理念，尽量使路线顺应自然地形的起伏；充分考虑与地方道路在纵面的交叉关系；尽量控制路基填土高度，以减小拆迁占地；变坡点位置及标高、坡率和坡长在满足平纵组合的情况下优化组合，竖曲线半径尽量采用较大值，最小半径为15000m。
横断面设计
（1）根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。
（2）根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。
（3）根据地质调查资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸。
（4）绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。
设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。
一般直线上的断面可不示出路拱坡度。
（5）计算横断面面积（含填、挖方面积），计算土石方数量。
3路基设计
由横断面设计部分可知，，×4=15m，，×2=，×2=，×2=。
路面横坡为2%，硬路肩横坡为2%,土路肩横坡为3%。
，。
路基压实采用重型压实标准，压实度应符合下表的要求
表3-1路基压实度表
填挖类别
路床顶面以下深度（m）
路基压实度
零填即挖方
0~
0~
≥95
≥95
填方
0~
~
＞
≥95
≥93
≥90
由于路线地处水网地区，设计中应加强挖淤排水及清除表土的严格要求。
路基基底为耕地或土质松散时，应在填前进行压实，路基设计时，可考虑了清理场地后进行填筑压实，。
沿线筑路用土采用备土形式，取土以利用低产田和被公路分割的边角地以及开挖河道、鱼塘等解决，在填土较高、沉降较大的地段可以利用工业废渣（粉煤灰等）做路基填料。
填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。
砾（角砾）类土，砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均采用同类填料。
细粒土做填料，当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时，应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。
桥涵台背和挡土墙墙背填料，应优先选用内摩檫角值较大的砾（角砾）类土，砂类土填筑。
高速公路路基填料最小强度和填料最大粒径应符合表的规定，砂类土填筑。
表3-2路基填料最小强度和最大粒径要求
项目分类
路面底面以下深度（m）
填料最小强度（CBR）（%）
填料最大粒径（cm）
高速公路
填
方
路
基
上路床
0~30
8
10
下路床
30~80
5
10
上路堤
80~150
4
15
下路堤
150以下
3
15
零填及路堑路床
0~30
8
10
一般路基处理原则：
路基河塘地段，先围堰清淤、排水，然后将原地面开挖成台阶状，，内倾3%，，并回填5%灰土至原水面（），路基底部30cm采用5%石灰土处理，路床顶面以下0~80cm采用7%石灰土处理；路基高度≤，清楚耕植后，将原地面挖至25cm深压实后才可填筑，路床顶面以下均采用掺7%石灰土处理；路基高度>，路床顶面以下0~60cm采用7%石灰土处理层,其他层根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。
特殊路基处理（河塘路基的处理）
路基河塘地段，先围堰，进行放水或排水挖除淤泥，然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽≥，内倾3%，并回填5%灰土至原水面（），路基底部30cm采用5%石灰土处理，路床顶面以下0~80cm采用7%石灰土处理。
（1）路基填土高度H≤4m时，采用拱形骨架植草防护。
（2）路基填土高度H>4m，时，采用浆砌片石衬砌人字骨架防护，骨架内铺设草坪网布被为保证路面水或坡面水不冲刷护坡道，，并设置20号混凝土预制块至边沟内侧。
（3）路线经过河塘地段时，采用浆砌片石满铺防护，并设置勺形基础，浆砌片石护坡厚30cm，下设10cm砂垫层，基础埋深60cm,底宽80cm，个别小的河塘全部填土。
（1）路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水井，渡水槽和急流槽，各类地段排水沟应高出设计水位0~2m以上。
（2）边沟横断面采用梯形，梯形边沟内侧边坡坡度为1:
1~1:
，%，边沟可采用浆砌片石，水泥混凝土预制块防护，，边沟长度不宜超过500m。
（3）截水沟横断面可采用梯形，边坡视土质而定，一般采用1:
1~1:
，，%，水流通过陡坡地段时可设置跌水等或急流槽，应采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑，，其横断面形式为矩形，槽底应做成粗糙面，~，~，~，台面坡度应为2%~3%，急流槽以纵坡不宜陡于1:
，急流槽过长时应分段修筑，每段长度不宜超过10m。
本公路的路面排水主要由拦水带、急流槽和路肩排水沟以及中央分隔带排水设施组成。
（1）路肩排水设施的纵坡应与路面的纵坡一致，%时，可采用横向分散排水方式将路面水排出路基，但路基填方边坡应进行防护。
路堤边坡较高，采用横向分散排水不经济时，应采用纵向集中排水方式，在硬路肩边缘设置排水带，并通过急流槽将水排出路基。
拦水带可采用水泥混凝土预制块或沥青混凝土筑成，拦水带高出路肩12cm,顶宽8~10cm。
急流槽的设置距按路肩排水的容许容量计算确定以20m~50m为宜，急流槽可设置在凹形曲线底部及构造物附近。
（2）中央分隔带排水
1）中央分隔带排水设施由纵向排水沟（明沟、暗沟）、渗沟、雨水井、集水井、横向排水管等组成。
2）在设置超高路段，路面水由中央分隔带排水设施排出，采用凹形中央分隔带，雨水流向分隔带内部，由横向排水管排出。
设置超高段的中央分隔带的排水沟可设雨水井，雨水井的设置间距应根据流量计算确定，一般为10~30m。
3）矩形雨水井尺寸采用长×宽×深=60cm×40cm×60cm，边墙采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。
4）中央分隔带纵向排水沟（管）与横向排水管联接时可采用集水井的形式，横向排水管直径一般采用20~60cm水泥混凝土管或塑料排水管，管底纵坡不应小于1%，出口应采取防护措施。
5）多雨地区的中央分隔带，表面不作封闭时，可设地下排水渗沟，排水渗沟两侧可用沥青砂、沥青土工布或闭粘土封，排水渗沟顶与路床顶面齐平，渗沟宜采用直径5cm~8cm的硬塑料管将水引致路基边坡以外。
4路面结构设计
设计原则
根据设计交通量，使用要求及气候、水文、土质等自然条件，并遵循因地制宜，合理选材，方便施工的原则，进行路面结构的组合设计。
沥青混凝土路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计标准，计算路面结构厚度。
沥青混凝土路面设计以100kN的单轴双轮组荷载作为标准轴载，设计年限为15年。
、交通量及轴载换算
据工程可行性研究报告轴载调查，所在地区近期交通组成及交通量，见下表。
%、%、%、%，分段时间分别为3年、5年、5年和2年。
表4-1近期交通组成与交通量
车型分类
代表车型
数量（辆/d）
小客车
桑塔纳2000
2558
大客车
宇通ZK6890HG
251
小货车
北京BJ130
588
中货车
东风EQ140
247
大货车
黄河JN163
381
拖挂车3轴
解放SP9200、东风SP9250
361
拖挂车4轴及以上
尤尼克2766
102
累计轴次计算结果见下表。
表4-2轴载换算与累计轴载
序号
车型
前轴重（kN）
后轴重（kN）
后轴数
后轴轮组数
后轴距（m）
交通量
1
宇通ZK6890HG
43
62
1
双轮组
251
2
北京BJ130
1
双轮组
588
3
东风EQ140
1
双轮组
247
4
黄河JN163
114
1
双轮组
381
5
解放S
升级会员 