高性能混凝土的研究与发展现状土木工程毕业论文2Word格式文档下载.docx

1、然而，路网密度 仍然较低，只相当于巴西的1/2,印度的1/5,美国的1/6,日本的l/30o公路 质量与发达国家相比差距仍很大，还不能满足国民经济及社会发展的需求公路数 量少、等级低、质量差。运输车辆的车型结构不合理，技术性能还较差运输生产的效率，效益较低：运输经营组织与管理的手段还比较落后，经营主体结构不合理，建立高效、 有序的运输市场缺乏基础。1.2我国公路发展规划随着科学技术的发展，尤其是IT （intelligent technology）产业和智能 交通系统的发展，公路运输的发展呈如下趋势：随着高速公路山单线向跨区域和全国网络的发展，开展公路快速客、货运业 务：随着全国高速公路网的形

2、成和WT0的加入，促使公路运输企业按规模化要求 建立集约化经营的运输企业；公路货运业将纳入物流服务业发展的系统中，更强调在专业化原则上的合 作，包括不同运输方式之间的合作，与服务对象的合作；在经营管理方面，现在许多运输企业都建立并运用了运输信息管理系统； 运输组织方式按生产力水平分层发展。逐步加强运输规划，使公路建设及运输站场设施的配置与客货流规律更好地 协调起来，同时还根据效率与效益原则，把运输服务向纵深推进。本次设计中的平面设计，纵断面设计，横断面设计，上方调配等内容主要 采用了由徳国巴泽多和托诺工程软件有限公司（IB&T）开发的CARD/1系统软件, 该软件是一套具有领先技术的工程规划计

3、算机辅助设计系统，主要应用于测绘， 道路设计，铁路设计和管道工程领域。CARD/1系统将道路设计所需的各种平面线形，纵断面坡度组合，横断面形式, 超高方式等设计要素归纳为符合设计者设计习惯和思维的“设计U标”概念，进 行U标化设计，而不是单纯的绘制线，点等儿何图素。设计者是在三维数据模型 中进行平面，纵断面及横断面设计的，其中各种地形信息，中线线位，超高控制, 数模数据可互相传递，参考，辅助设计者设计出合理的平，纵，横断面组合。设 计完成后，CARD/1系统能够自动绘出所需任意比例的平面图，纵断面图，横断 面图。第二章初步勘测和初步设计本设计为山岭重丘区二级公路设计，山岭重丘区基本特征如下：自

4、然特征：地面起伏，山丘连绵，沟谷与水岭较深，地面自然坡度在2cr以 上，地形对部分路段平，纵线性有约束。丘陵地形山势平缓，山形迂回，山丘连 绵，地形多变，地物随地形变化而变化，农业较发达，土地种植种类繁多，旱地 经济林为主，居民点及建筑群时有出现。路线特征：路线以平曲线和竖曲线为主体构成空间线性；局部方案多，布线 灵活，可能的路线走向多；路线平，纵，横三方面关系密切，相互影响约束较大; 线性指标一般高，但指标变化幅度大。下面把第5章所确定的山岭重丘区二级公路在设计中需要的一些技术指标 汇总成表，见下表所示（表2-l）o表21公路主要技术指标汇总公路分类一般公路公路等级二级公路地形山岭重丘计算行

5、车速度（km/h）60行车道宽度（m）7.0路基宽度（m）极限最小半径（m）125般最小半径（m）200不设超高最小半径（m）1500停车视距（m）40超车视距（m）最大纵坡（）6合成坡度（）最小坡氏（in）120缓和曲线最小长度（m）35凸形竖曲线一般最小半径（m）2000凸形竖曲线极限最小半径（m）1400凹形竖曲线一般最小半径（m）凹形竖曲线极限最小半径（m）1000竖曲线最小K度（m）50最大直线氏度（m）1200最小直线长度（m）同向曲线360反向曲线以上为本设计所能用到的技术指标，如不全面将在后面的设计中给出2. 1选线和定线选线和定线，就是根据公路的性质，任务，等级和标准，在路线

6、起，终点间, 结合地形，地质，地物及其他沿线条件，综合平，纵，横三方面因素，在实地或 纸上选定中线位置，然后进行有关测量和设计工作。本设计路段起点为新兴屯，终点为李家丿占，地处黑龙江省境内，两点间多山 岭，沿线无不&工程地质。路线询半部分基本上是沿河线，路线走向明确，路线纵坡缓，线形好，是比 较好的选择方案。但沿线多为开阔的阶地，而这些介地是山岭重丘区仅有的&田 及耕地，修路与占地的矛盾突出，应尽量解决好占地问题：二应靠近山坡进一些, 但靠山体过近，路线的线形就会差一点，同时易于破坏山体的稳定性，要增加山 体的坡面防护措施，需防止山体滑坡，碎石崩塌，山洪冲毁路基的可能性，结合 两者，选择线形时

7、，宜离开山体一段距离。同时，注意道路的横向排水。此外， 山区居民多聚居于傍山沿河一带，城镇和居民点多，沿河线便于发展公路的使用 效益；沿河线便于施工，养护和行车使用，另外，路线旁山依河，砂砾石料丰富, 水源充足，为施工养护提供了就地取材的条件。2. 1. 1越岭线 2. 1.2特征方案后半部分主要为越岭线，途中穿越一域口，因地形较为复杂，路线的平、 纵、横三方面应考虑多一些。t亚口地选择1亚口选择应在符合路线基本走向的前提下，从可能通过的HE口中根拯其位 置、标高、地形条件、地质情况及发展条件总和比较确定，ae口海拔高低及其与 山下控制点的高差，对路线长短、工程量大小和营运条件有直接的影响。由

8、越岭 线长度、纵坡和高度三者之间的关系可知，当平均纵坡一定时，降低相对高差， 可使路线长度减短，故选线时应选择标高较低的域口。选择口不仅要低，而且 位置要符合路线的走向，即路线通过不需无效延长路线就能和前后控制点衔接。 选择t亚口必须和山坡展线条件一起考虑。如遇有地质较好、地形平缓、利于展线 降坡的山坡，即使t亚口位置略偏或略高，也应比较，不要轻易放弃。此外还要考 虎t亚口的地质条件。越岭标高的确定口选定后，过岭标高就直接关系到越岭方式、路线的长短、两侧展线方案 及工程数量的大小。W此过岭标高应综合考虑公路等级，越岭路段的地形、地质 等自然条件经过技术经济比较确定。从地形条件来看，一般哑口宽而

9、疗、地质条 件差的不宜多切，而宜采用浅挖低填过岭，过岭标拓基本上就是口标高；山脊 瘦、地质条件好的圾口可以多切，切深以不危及路基稳定为度。最大切深根据岩 石类星河构造悄况而异。当挖深在25ni-30ni以上时，则应与隧道方案进行比较。2. 1.3定线原则选择控制点两方案均采用靠山脚布线，试坡a=16. 7cm,根据此平距，采用圆规在地形图上对越岭线部分定点。平面试线方案一着重考虑如何靠近陆家屯定线，方案二重点考虑尽量沿山脚定 线以保持路基稳定。线位选择均在1： 10000地形图上进行。然后利用CARD/1 软件进行具体定线并对纸上定线进行修正。2.2路线的勘测设计2. 2. 1路线交点坐标与路

10、线转角的确定导线的确定：在1： 10000的地形图上初步定线后，利用CARD/1软件进行详 细定位，确定路线各要素坐标，详细结果见附表I 一1 “直线及曲线一览表”。2. 2. 2两方案平面设计山于本设计在初步阶段仍采用软件设计，运用公式进行计算不是重点，故省 去了以往设计时大量烦琐的手算过程，提高了初步设汁的精确性，因此对以下平 面设计中的公式汁算部分仅做简单涉及。具体计算可参见有关手册的相关章节。（如公路勘测设计，第三章，裴玉龙主编，黑龙江科学技术出版社）2. 2. 2.1平曲线要素的确定 圆曲线要素及其计算 略主点桩号的计算略2. 2. 2. 2缓和曲线设计缓和曲线的作用使汽车从一个曲线

11、过渡到另一个曲线的行驶过程中的离心加速度逐渐变化。缓和曲线作为超面和加宽变化的过渡段。缓和曲线通过其曲率的逐渐变化，可适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的 顺畅，以构成美观及视觉协调的最佳线形。缓和曲线要素的计算带有缓和曲线的平曲线要素的计算当曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径1500米时，要设缓和曲线，根 据规范规定，缓和曲线的长度不能小于35米，同时，在该路段上要设超高 和加宽，超高的详细设计见后面的详细设计部分。2. 2. 2. 3初步设计的平曲线加桩在路线选定和曲线计算完成之后，要将路线加桩，直线段为100米加桩，曲线段为50米加桩。由于采用软件进行上述工作，本设计为10米加桩。2.3

12、纵断面设计2. 3.1纵断面线形设计的一般要求对于新建公路路基设计标高，二级公路采用路基边缘标拓，纵断面线形主要 山纵坡和竖曲线组成，纵坡的大小与坡度的长度反映了公路的起伏程度，直接影 响公路服务水平和运营成本，也反应了公路是否经济、适用，因此，设计中必须 对坡度、坡长及其相互组合进行合理安排。凹曲线的边坡顶点不要设在两边都是 挖方路段，这样排水不利，使路基受到水的浸泡，降低路的寿命和使用质量。同 时更应注意，当连续纵坡大于5%时，要设置小于3%的缓和坡段，其距离要大 于120米。相邻纵坡的代数差小时，应尽量采用大的竖曲线半径。纵断面设计的技术指标的确定，纵断面设计.2. 3. 2注意平纵配合

13、2. 3. 2. 1平面直线与纵断面直线组合这种线形组合单调、呆板，行驶过程中路线视景不变，容易使司机产生疲劳 感。尤其在高速行车时，容易导致交通事故。在交通比较复杂的路段，这种线形 组合是有利的。设计中可采取措施来弥补景观单调的不足。2. 3. 2. 2平面直线与纵断面凹形曲线组合这种组合具有较好的视距。在设计中应该注意以下儿点：避免插入较短的凹形竖曲线，或插入小半径曲线（一般应大于最小半径的3 一4倍），以免产生折点。两个凹形竖曲线间不要插入短直线，此时宜将两个凹曲线合并成一个凹曲 线，可改善视觉条件。长直线的末端不宜插入小半径凹形竖曲线。2. 3. 2. 3平面直线与纵断面凸形曲线组合这

14、种组合视距条件差、线形单调，使司机对前方道路悄况无法做出判断，应 尽量避免。使用这种组合应注意采用大半径曲线，以保证视距。当连续出现凹形 和凸形竖曲线时，会造成不&视觉效果，一般应尽量避免。2. 3. 3. 4平面曲线与纵断面直线组合如果平曲线半径选择适当，这种组合效果良好，汽车在这种线形上行驶，可 获得&好的景观效果。如果平曲线与直线组合不当，曲线半径过小，或直线长度 过短，平曲线半径与纵坡不协调，都会导致线形折曲。这种组合还应满足合成坡 度的要求，尤其应避免急转陡坡组合。2. 3. 3. 5平面曲线与纵面曲线组合这两种组合形式很常见，但比较复杂，如果曲线半径适宜，平纵线形要素均 衡，可以获

15、得视觉舒适、诱导效果ft好的空间曲线。此种组合应注意以下儿点：（1）一般悄况下，当平竖曲线半径较大时，宜将平竖曲线半径顶点对应。 若两者不能很好的配合，两者的半径都小于某一限度时，宜将平竖曲线拉开相当 距离。（2）平曲线与竖曲线的大小保持均衡。（3） 竖曲线的顶部或底部，不得与反向平曲线的拐点重合，尤其是凸形竖 曲线，容易造成判断失误。（4） 避免转角小于7的平曲线与坡度角较大的凹形竖曲线组合。（5） 缓和曲线不得与小半径竖曲线重叠。（6） 不宜将小半径平曲线设置在竖曲线的底部或顶部。平竖曲线对应重叠有如下优点：1利于诱导视线2有利于行车安全3线形舒适美观 2. 3. 3纵断面设计的步骤此图中

16、纵向比例为1： 1000,横向比例为1： lOOOOo在所确定的路线上，确定加桩路线的地面商程，其高程值详见纵断面图，绘 出地面线。标出里程桩号和平面线形信息。确定控制点。控制点包括：路线起终点：越岭域口高程；大中桥涵；地质不 a地段的最小填土高度和最大挖深；与铁路、公路交义点；重要的电力（杆）管 线的净高；重要城镇过道点等。对于山岭区二级公路也要考虑填挖平衡。在这些控制点间穿插，初步定出坡度线。调整坡度线。检査各指标是否满足，使道路的平纵线形协调，同时考虑排水 和路基设计的基本要求，其坡度值见纵断面图。在完成拉坡的纵断面图上，通过坡度和坡长汁算纵断面上的设计高程，所得 值详见纵断面图。2.

17、3. 4纵断面的竖曲线设计为了提高行车的平顺性，相邻变坡点之间的距离应不小于两竖曲线间的切线 长，以便插入适当的竖曲线。竖曲线有凹形竖曲线和凸形竖曲线两种。2. 3. 5竖曲线要素计算初步设计中只确定了竖曲线的半径、切线长和外矢距三个要素。详见下表。丿了:号桩号RTE1K0+8003600090.000.112K1+82020000200.001.00表2-2竖曲线要素表（方案一）（m）3K2+55025000175.000.614K3+2408000252.003.975K4+080150.000.45K6+46035000210.000.63序号K0+9001500052.500.09K1

18、+87010000100.000.5082.500.23K3+290285.004.06K4+20050.000.05K5+540190.000.90表2-3竖曲线要素表（方案二）2. 4初步确定桥涵位置、类型、孔径和数量小桥涵施工是公路排水的主要构造物，在本路段设计中小桥涵的多少直接影 响工程造价和使用效果。不同构造型式的涵洞常用跨径、适用范ffl和优缺点见表6-5和表6-6o表2-4不同构造型式的涵洞的常用跨径构造型式常用跨径 （cm）圆管涵50. 75、 100. 125. 150盖板涵75、 100. 125. 150. 200. 250 300、 400拱涵100. 150. 200

19、 250、 300、 400箱涵200. 250、 300、 400. 500表2-5酒洞的适用性和优缺点适用性优缺点管涵有足够填土高度的小跨 径暗涵对基础的适应性及受力性能较好，不需 墩台，坊工数量少，造价低要求过水面积较大时，低 路堤上的明涵或是暗涵构造较简单，维修容易。跨径较小时用 石板涵；跨径较大时用钢筋磴盖板接上表跨越深沟或高路堤时设 置。山区石料资源丰富， 可用石拱涵跨径较大，承载潜力较大。但自重引起 的恒载也较大，施工工序较繁多软土地基时设置整体性强，但钢筋用量较多，造价高， 施工较困难方案一：11处设涵洞，一处设置小桥。在桩号K6-H830附近有一季节性水沟，当暴雨时期或雨量较

20、大时，才形成河沟。根据口前和长远的需要，经济造价方面考虑，该处建一涵洞即可。桩号K7+277出为一非季节性河流，有一旧桥通过，可利用原先桥位，设置-2X20米混凝土梁桥。以下表中若无特别注明，皆为钢筋混凝土圆管涵。表26涵洞汇总表（方案一）涵洞类型和孔径K0+0614）0.5钢筋混凝上K1+8OO91.5钢筋混凝上K2+5404）1.5钢筋混凝土K4+O8OK4+3302X1.0钢筋混凝土K4+630K5+27OK6+43OK6+640K6+83OK7+2772X20钢筋混凝土梁桥K7+37O（P1.0钢筋混凝丄15处设涵洞，一处设置小桥。桩号K6+740, K6+990处为季节性水沟，当暴雨

21、时期雨量较大时，才形 成河沟，根据U前和长远需要，经济造价方面考虑，该处建涵洞。桩号K7+040出为一非季节性河流，有一旧桥通过，可利用原先桥位， 设置一2X20米混凝土梁桥。表27酒洞汇总表（方案二）K0+090pl“5钢筋混凝土K0+4582x（p0.5钢筋混凝上K0+7302xp0.5钢筋混凝土K1+853K2+555pl.O钢筋混凝土K4+145钢筋混凝上K4+690钢筋混凝土K5+060K5+33691.5钢筋混凝土K5+54OK6+060pl5钢筋混凝土K6+595K6+74OK6+990K7+O4O2x20钢筋混凝土梁桥K7+215（P1.0钢筋混凝上2. 5两条方案的优劣评价2

22、.5.1路线方案比选的评价指标路线方案比选的评价指标较多，主要有技术、经济、政策及国防上的意义， 交通网系中的作用及其联系城镇的多少等指标，本设计中只作技术和经济两类评 价指标的比较。2. 5. 2方案的比选比选具体指标见表2-8o从表中对各项指标的评价可以看出，方案1的技术经济指标要略优于方案1。本设计路段起点为新兴屯，终点为李家丿占，地处黑龙江省境内，两点间多高 山，自起点一一腰七里半一一陆家屯一一终点的路段，有一等外线经过，且等高 线较稀疏，沿线无不良工程地质，其他地区无法绕越，故可供选线的地区比较单 一，方案一与方案二部分线形经过地区相同，走向基本相似，故可比性极小，方 案2的路线比方

23、案1的路线长度长61.48米，方案一线位较高，布设在农ffl上方, 黑近坡脚选线占地较少并且容易保持路基稳定，而且方案1沿线经过3个村镇， 可利用一个原有桥位，选线符合当地居民的行走习惯；方案2经过两个村镇，途 中经过两条河流，靠近山脚处线位遇河沟较多，频繁设置桥涵，对排水要求高， 鉴于能带动沿线经济发展，方便沿线居民是修路的主要目的，所以综合考虎以上 因素，选用方案1。表2-8方案比选表评价指标单位方案一方案.1路线长度m7503.5947565.07航空长度6402.316437.86增K系数1.1721.175转角总和0,268。4303265。4712转角平均度数Qftt37。2317

24、46。2*34平曲线个数个7最小半径无竖曲线纵断面最大纵坡个 数坡 度%4.5%3.8%坡 长730680最小纵玻1.2%0.7%1043.5942025.077构造物桥涵数量1216土石方工程数量填nP230654257018挖189360249995总420014507013最大填挖方高度12.138.739.4718.25克服高差100沿线连接城W第3章详细测量与详细设计（施工图设计）3.1详细技术测量本设计结合任务，选定方案一其中一段路线进行详细设汁，将原有的地形图 进行加密。3. 1. 1定线定线是在选线完成之后，具体标定公路的中心线，是根据上级标准的任务书 和踏勘测量中已定的路线走

25、向，主要控制点和技术标准在进行公路详细技术测量 时进行的，其中主要任务是在选线布局所规定的路线带范围内，结合详细地 形，水文地质条件，综合考虑平纵横三方面的合理安排，定出中线的合理位置。具体设计，根拯初步设汁的纵断面图和横断面图，把不合理的路线移到合理 的地段上，同时考虑水文地质条件，山于本设计属于教学设计，不能实地踏勘， 上述方法只能在图纸上进行，即纸上定线，最后定出交点。3.1.2确定详细设计的路线选择该路线的原则：要选择平曲线较多的路段，特别是要含有缓和曲线的路段，因为在该路段上 会带有超高和加宽的设计，可以丰富设计的内容，增加设汁的难度，并将学过的 知识充分利用到实践中来。选择带有t亚口