京加公路K60+000K68+200施工图设计.docx
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京加公路K60+000K68+200施工图设计
京加公路（K58+000—K66+200）施工图设计
摘要
本设计根据外业勘测资料，通过对京加公路K58+000—K66+200路段的原始数据的分析，采用纸上定线的方法根据该路段的地质概况、交通量数据等设计资料来源确定公路等级，设计时速等相应的设计。
依据交通部颁发的《公路工程标准》、《公路路线设计规范》、《公路路基设计规范》、等有关技术标准。
应用纬地道路设计软件、AutoCAD、Office等办公软件对公路的路线、路基、路面进行设计，绘制出路线平面图、横纵断面图、直曲转角表、纵坡竖曲线表、路基设计表、土石方数量表以及各种结构的布置图。
在选线过程中，应结合实际地形，满足规范要求，并注意平纵结合满足要求；路基设计时，首先根据可研阶段给出的交通量确定道路等级，然后进行路基横断面设计、边坡设计等；排水设计中，本设计采用三种排水设备，分别为边沟、截水沟、排水沟，首先确定各排水构造物的构造形式，然后根据实际地形将其布置于沿线路段；路面结构设计时，首先确定路面形式，然后根据交通量，应用hpds2003A软件计算出路面结构构造；桥涵设计时，桥梁只布置，不设计。
涵洞设计时，根据路堤的填土高度以及当地降雨量确定涵洞形式与孔径大小，然后根据地形布置于路段各处。
关键词：
路线；路基；路面
Beijingandhighway（K58+000-K66+200）designofconstruction
Abstract
Thisdesignaccordingtothefieldinvestigationdata,throughtotheBeijingroadK58+000-plusK66+200linksoftheoriginaldataanalysis,thepapersetthelineofthisroutemethodsaccordingtothegeologicalsurvey,trafficdata,suchasdesignsourcesurehighwaygrade,thedesignandthedesignofthecorrespondingperhour。
Accordingtotheministryofcommunicationstoissue"thehighwayengineeringstandards","thehighwayroutedesignnorms,"and"highwayroadbeddesignspecification",andotherrelevanttechnicalstandards.Applicationtoroaddesignsoftware,weftAutoCAD,OfficeandotherOfficesoftwareonthehighwayroute,thesubgradepavementdesign,drawthelinelongitudinalplan,thefigure,straightcurvedcornertable,ZongPoverticalcurvetable,roadbeddesigntable,thenumberofvariousstructuralformandtheconditionsofthearrangement.
Intheprocessoflocation,shouldcombinetheactualterrain,andmeettherequirementsofspecification,andpayattentiontothecombinedwithflatmeettherequirements;Roadbeddesign,thefirstaccordingtothefeasibilityoftrafficsureroadstagegivenlevel,thencross-sectionaldesign,roadbedslopedesign,etc.;Drainagedesign,thedesignUSESthreedrainageequipment,respectivelyditches,cutditch,drains,firstmakesureeachdrainagetoslopestructureform,andthenbasedontheactualterraininthearrangementalongtheroad;Thestructuredesign,thefirstdeterminepavementform,andthenbasedonthetraffic,hpds2003Aapplicationsoftwarecalculatepavementstructure;Bridgedesign,theonlybridgedecorate,notdesign.Culvertdesign,accordingtotheembankmentfilledsoilheightandlocalrainfallsureculvertsformandhole?
Keywords:
route;subgrade;Pavement
目录
摘要
Abstract
1设计说明1
1.1概况1
1.2设计标准1
1.3工程概况1
1.4设计依据2
2路线3
2.1平面设计3
2.2纵断面设计4
2.3横断面设计4
2.4行车道宽度确定5
3路基设计5
3.1路基设计内容6
3.2路基设计原则6
3.3不良地质路段及特殊路基设计方案6
3.4路基横断面6
3.5一般路基设计6
3.6路面设计7
3.7路基路面排水设计7
3.8筑路材料7
4路面结构设计7
4.1设计原则7
4.2沥青混凝土面层厚度设计说明书8
4.3新建路面结构厚度计算10
4.4竣工验收弯沉值和层底拉应力计算13
5桥涵及排水设计14
5.1排水设计14
5.2桥涵设计14
5.3桥涵设计基本原则14
6平面交叉设计15
6.1交叉口设计的基本要求15
6.2交叉口设计的主要内容15
6.3交叉口设计内容16
6.4交叉口的类型16
7交通工程及沿线设施17
7.1设计依据17
7.2标志设计原则17
7.3标线的设置17
7.4公路界碑、里程桩和百米桩的设置17
8环境保护与景观设计17
8.1设计依据17
8.2设计原则18
8.3绿化设计18
8.5环境保护措施18
9造价编制及分析19
9.1编制范围19
9.2编制依据19
9.3工程造价19
9.4工程造价分析19
10结论20
参考文献
附录
致谢
北京至加格达奇二级公路施工图设计
1设计说明
1.1概况
1.1.1设计依据
本设计为北京至加格达奇K58＋000～K66+200段施工图设计，建设标准为二级公路。
公路全长8.2公里，设计时速80km/h,采用沥青混凝土路面。
该项目的实施将有利于提高运输效率，改善交通安全，扩大黑龙江的路网连接，有利于增加收入和改善社会服务，促进地区经济增长。
因此，建设此条公路已成为一项迫切的任务。
1.2设计标准
根据黑龙江省及中华人民共和国交通部公路网整体规划，按照设计交通量、公路使用功能及服务水平等，依据《公路工程技术标准》（JTGB01-2003），采用标准如下：
·
公路分类
一般公路
公路等级
二级公路
地形
平原微丘区
桥涵设计荷载：
公路—Ⅱ级
计算行车速度（km/h）
80
行车道宽度（m）
7.5
路基宽度（m）
12
极限最小半径（m）
250
一般最小半径（m）
400
不设超高最小半径（m）
1500
停车视距（m）
110
超车视距（m）
550
最大纵坡（%）
5
合成坡度（%）
10.5
最小坡长（m）
660
凸形竖曲线一般最小半径（m）
4500
凸形竖曲线极限最小半径（m）
3000
凹形竖曲线一般最小半径（m）
3000
凹形竖曲线极限最小半径（m）
2000
竖曲线最小长度（m）
50
最大直线长度（m）
1200
平曲线最小长度（m）
一般值
400
极限值
140
1.3工程概况
本项目为二级公路施工图设计，路线全长8.2公里，全线填方167980.9
，挖方90005.59
，路面工程45000
，涵洞3道，平面交叉2处，桥梁2座，全线设有配套交通工程及沿线设施。
工程总预算24031664万元，平均每公里293.069万元。
1.3.1地形、地貌
本项目处于小兴安岭西麓丘陵地带及松嫩平原，其地理位置在东经124°55′31″～125°20′02″，北纬48°36′40″～49°12′20″之间，公路自然区划为Ⅱ2、Ⅰ2区，即东北中部山前平原重冻区和北部岛状多年冻土区。
其中讷河至老莱段，处于松嫩平原西北部及大兴安岭山前高平原向松嫩低平原过渡地带，平均海拔高度在193m～274m之间，公路自然区划为Ⅱ2区，地势略有起伏，地表多为农田，有讷谟尔河及老莱河河谷湿地。
老莱至嫩江段，处于松嫩平原西北部及大兴安岭西麓余脉丘陵地带，平均海拔高度在232m～343m之间，公路自然区划为Ⅰ2区，该段属微丘地形，地势略有起伏，漫岗连绵，地表多为农田。
1.3.2水文地质评价
沿线所经地区地质构造简单，多为第四纪松散沉积物，为地下水的形成和储存提供了良好的条件。
地下水主要以潜水和上层滞水为主，沿线未发现裂隙水和承压水。
除局部路段低洼、地下水位较高、地表易于积水外，大部分路段路基水文地质条件良好。
沿线区域地质主要有新生代和中生代沉积的泥岩、砂岩和砾岩。
地表表层0--10m一般为低液限粘土，以下为砂砾石松散沉积物，层厚10～100m不等。
路基基底承载力较好。
桥位处地质上层主要为粘性土，承载力一般在100～200Kpa之间；下部土层多为砂性土、砾石、中粗砂，密度均为中等密实状态，承载力一般在200～350KPa之间。
1.3.3气候条件
拟建项目位于黑龙江省的西北地区，连接讷河市与嫩江县。
路线所经地区属中温带大陆性季风气候，其主要特点是：
春季干旱多风，夏季高温多雨，秋季多风温差大且早霜，冬季寒冷多雪，气温由南向北逐渐降低。
路线所经地区年平均气温1～4℃之间；最低气温在1月份，平均气温－25.5～－17.6℃之间；极端最低气温－47.3℃；极端最高气温41.6℃。
年平均降水量在226.8～743.8mm之间，夏季降水量占全年降水量的73.6%；最大冻深2.5m；最大积雪厚度为53cm。
全年无霜期为94～148天之间；冻融时间为10月中旬至翌年4月中旬。
冬季主导风向为西北风，最大风速为35m/s。
1.3.4不良地质路段设计方案
本地区属于重冻区和多年冻土区。
在冬季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。
1.3.5环境保护
通过选线、公路线形设计、路基、路面设计等环境保护方面的研究，使本次设计与环境保护相结合，采用公路设计“安全、舒适、和谐、美观、耐久”的新理念，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。
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。
1.3.6建设的意义
交通运输是国民经济基础产业之一，是国民经济的大动脉，它把国民经济领域和各地区联系起来，在社会物质财富生产和分配过程中，在广大人民生活中起着极为重要的作用，改革开放以来，随着社会主义商品经济和乡镇企业的兴起，尤其是近年来西部大开发战略的实施，加之现在中部沦陷地区的崛起政策，公路运输已经显示其它交通方式所不能具有的巨大优势
1.4设计依据
（1）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）
（2）《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）
（3）《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）
（4）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002）
（5）《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）
（6）《公路路基施工技术规范》（JTGF10—2006）
（7）《公路排水设计规范》（JTJ018-97）
（8）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）
（9）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）
（10）《道路交通标志和标线》（GB5768-1999）
（11）《公路工程预算定额》（JTG/TB06-02-2007）
（12）《公路环境保护设计规范》（JTJ/T006-98）
2路线选择
路线选定是在规划道路的起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。
本次设计根据地形、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。
本次设计满足工程经济的前提下符合二级公路的标准要求，尽可能采用较高的技术指标还要综合考虑工程造价，施工技术条件，地质气候，材料来源其它因素的影响处理好道路与农业，农村，农民的关系，注意与农业基本建设的配合，做到少占田地并尽量少占高产田地和经济作物田地，避免穿越经济林区，并注意与修路造田，农田水利设施，土地规划相结合。
2.1平面设计
本路段内共设2个交点，平曲线半径分别为4500m和6000m。
全线平曲线长度3155m，占路线总长38.5%，线形连续均衡，且与地形变化相协调，可以保证行车的安全与舒适。
2.1.1平面线形设计一般原则
（1）平面线形应直捷、连续、顺适、并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。
（2）保持平面线形的均衡与连贯，长直线尽头不能接以小半径曲线，高、低标准之间要有过渡。
（3）除满足汽车行驶力学上的要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。
（4）应避免连续急弯的线形。
这种线形给驾驶造成不便，也影响乘车舒适性。
设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。
（5）为避免长直线路段景观单调的缺陷，考虑驾驶者的视觉、心理等因素，直线的最大长度应有所限制，一般不大于设计车速的20倍为宜。
（6）直线的最小长度：
当计算行车速度≥60km/h时，同向曲线间最小直线长度以不小于计算行车速度的6倍为宜，反向曲线间最小直线长度以不小于计算行车速度的2倍为宜。
（7）平曲线应有足够的长度。
控制平曲线的最小长度≥400m。
（8）一般情况下宜采用极限最小半径的4～8倍或超高为2%～4%的圆曲线半径。
2.2纵断面设计
设计路段最大纵坡3.606%，最小坡长为600m。
全线共设7处竖曲线，其中4处为凹形，3处为凸行，最小半径6000m，最大半径15000m。
2.2.1纵断面设计要求
（1）纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。
（2）为保证车辆能以一定速度安全顺适的行驶，纵坡应具一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。
（3）一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。
（4）重点注意纵断面与平面线形的组合设计，平、纵线形的技术指标大小应均衡。
（5）平曲线与竖曲线应相互重合，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”。
（6）合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。
（7）依路线的性质要求，适当照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面要求。
（8）与周围环境相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。
2.2.2平、纵线形设计应避免的组合
（1）．避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。
（2）．避免将校半径的平曲线起、讫点设在或接近竖曲线的顶部或底部。
（3）．避免使竖曲线的顶、底部与反向平曲线的拐点重合。
（4）．避免出现驼峰、暗凹、跳跃、断背、折曲等使驾驶员视线中断的线形。
（5）．避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。
（6）．避免急弯与陡坡的不利组合。
2.3横断面设计要点
横断面应由设计线和地面线组成，其中地面线由实际测量得到，而设计线包括行车道、应硬路肩、土路肩、边坡、边沟等。
其中填方边坡为1:
1.5，边沟边坡为1:
1，底宽和高均为60cm。
横断面宽度应有交通情况、设计时速、地形条件等因素来确定。
路面宽度及标高等应留有一定的发展余地。
路拱是为了利于路面横向排水，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形，边沟采用梯形边沟。
根据《公路沥青路面设计规范JTJ014—97》规定，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的路拱横坡度1～2%。
本设计取用2%的横坡度，土路肩的排水性远低于路面，其横坡度取用3%。
2.3.1横断面设计的原则
（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。
（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他构造物，采用有效的病害防治措施。
（3）还应结合路线和路面进行设计。
选线时，应尽量绕避一些难以处理的地址不良地段。
对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路基稳定。
（4）沿河及受水浸水淹的路段，应注意路基被洪水淹没或冲毁。
（5）当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。
（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。
2.4行车道宽度的确定
根据确定下的此公路的等级是二级，则由《公路工程技术标准JTGB01—2003》规定，二级公路平原微丘区的路面宽7.5m，路基宽12m。
2.7、土石方的计算和调配
2.7.1．调配要求
⑴土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。
⑵纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。
⑶土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。
⑷借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。
⑸不同性质的土石应分别调配。
2.7.2．调配方法
土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优点，是目前生产上广泛采用的方法。
表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。
一般采用分段调用。
表格调配法的方法步骤如下：
⑴准备工作
调配前先要对土石方计算进行复核，确认无误后方可进行。
调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁，借调配时考虑。
⑵横向调运
即计算本桩利用、填缺、挖余，以石代土时填入土方栏，并用符号区分。
⑶纵向调运
确定经济运距
根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案，确定调运方向和调运起讫点，并用箭头表示。
计算调运数量和运距
调配的运距是指计价运距，就是调运挖方中心到填方中心的距离大于免费运距时。
⑷计算借方数量、废方数量和总运量
借方数量=填缺—纵向调入本桩的数量
废方数量=挖余—纵向调出本桩的数量
总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量
⑸复核
横向调运复核
填方=本桩利用+填缺
挖方=本桩利用+挖余
纵向调运复核
填缺=纵向调运方+借方
挖余+纵向调运方+废方
总调运量复核
挖方+借方=填方+借方
以上复核一般是按逐页小计进行的，最后应按每公里合计复核。
计算计价土石方
计价土石方=挖方数量+借方数量
3路基设计
本次路基设计结合沿线地形地貌、地质、水文、气象等自然条件，选择合理的路基横断面形式和边坡坡率，并进行综合排水设计和防护工程设计。
根据沿线的地形、地貌、水文、气象等自然条件，依据相应技术规范及有关指导性意见进行设计
3.1路基设计的内容
（1）选择路基断面形式，确定路基宽度和路基高度。
（2）选择路堤填料与压实标准。
（3）确定边坡形状与坡度。
（4）路基排水系统的设置和排水结构设计。
（5）边坡防护与加固设计。
（6）附属设施设计。
3.2路基设计原则
（1）路基应根据其要求和当地自然条件并结合施工方案进行设计，既应有足够的强度和稳定性，又要经济合理。
（2）影响路基强度和稳定性的地面水和地下水，必须采取拦截或排出路基外的措施，并结合路面排水，做好的综合排水设计，形成完整的排水系统。
（3）修筑路基取土和弃土时，应符合环保要求，宜将取土坑、弃土堆加以处理，减少弃土侵占耕地，防止水土流失。
（4）通过特殊地质，水文条件地带的路基，应做好调查研究，并结合当地实践经验，进行特别设计。
3.3不良地质路段及特殊路基设计方案
经过调查本项目所在地区存在季节性冻土未发现岛桩冻土地质，未见冰湖、涎流冰出露。
不良地质主要由于右侧河流的影响，局部路段出现塔头湿地。
不良地质类型主要是季节性冻土和河谷湿地软弱土等。
（1）季节性冻土
项目区域最大冻土深度2.90m，路线大部分地段顶覆粘性土，在季节性冻深范围内，具备冻胀条件，路面设计中宜考虑防冻胀的要求，桥涵设计应注意选用抗变形能力好的结构并注意基础防冻害处理，路基设计应适当控制路堤最小填土高度以减弱或消除季节性冻土的影响。
（2）湿地软弱土
局部地势平坦地区若干河段河滩湿地，地表覆盖塔头、草皮，土质为腐殖土，淤泥质粘土在向下为碎石土或风化砂，可采取清楚淤泥土换填天然砂砾的方式进行地基处理。
，
3.4路基横断面
3.4.1路基标准横断面
路基宽度：
12m。
其中：
行车道2×3.75m，硬路肩2×1.5m，土路肩2×0.75m
3.4.2横断面设计步
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