安康二级公路设计毕业设计说明.docx

1、安康二级公路设计毕业设计说明安康二级公路设计说明书摘 要：本设计为安康二级公路，设计区段位于山岭重丘区，设计年限为15年，是连接安康与周边省市中的一段，本公路的修建对安康旅游、经济发展具有重要意义。本设计公路起点为k0+000，终点为K0+1472.762，以公路工程设计标准、公路路线设计规范以及公路排水设计规范等相关规范，将本道路施工设计分为两个阶段：一搜集资料、实际调查、分析，准确概括出公路设计需要的地理、区划、气候、水文等相关资料。二以相关资料为基础，从公路设计任务、公路性质、服务水平出发，对公路的平面、纵断面、横断面、路基路面、排水等方面详细设计使其不仅满足规范的要求，而且能够达到较高

2、的服务水平，保护环境，减少投资。 关键词：平面；纵断面；路基；排水；路面 The design manual of the AnKang secondary roadsAbstract：The design for AnKang secondary roads is located in the mountain re-Hill District, the design life span of 15 years, is connected with AnKang and neighboring provinces or cities in the whole section of the r

3、oad, The construction of the road to AnKang tourism, economic development is important. The Technical Standard of Highway Engineering Design Specifications For Highway and Specifications of Drainage Design For Highway and other relevant norms of the design of this road construction is divided into t

4、wo phases: 1. The collection of information, investigation, analysis, and accurately summed up the need for the highway design of the geography, zoning, climate, hydrology and other relevant information. 2. The basis of relevant information, from highway design tasks, the nature of roads, service le

5、vel, ichnography, vertical section, cross-sectional, roadbed, drainage and other aspects of the detailed design to not only meet the requirements of norms and to achieve higher the level of service, environmental protection, reducing investment. Keyword: Horizontal Alignment; Ichnography ;Vertical S

6、ection; Subgrade; Drainage; Road surface 第一章 公路基本概况一、该公路设计的意义安康市位于中国中部、陕西省东南部。 本市南依大巴山北坡，北靠秦岭主脊，东西宽约200公里，南北长约240公里。汉江由西向东横贯中部，河谷盆地居中。构成“两山夹一川”的自然地貌。安康地缘和区位优势独特，位处川、陕、鄂、渝四省市的结合部，即东与湖北省的竹山、竹溪、郧县、郧西连接，南与重庆万州区的城口、巫溪及达川地区的万源县接壤，北与西安市周至、户县、长安和商洛地区的柞水、镇安县毗连，西与汉中市的佛坪、洋县、西乡为邻，处于西安、武汉、重庆三大经济区的几何中心，故方志称安康为“东接

7、襄沔、西达梁洋、南通巴蜀、北控商虢”之地。在此修建公路，可以促进当地旅游业的发展，同时能给当地居民提供便捷的交通运输环境，有利于地方经济的快速发展。 二、工程概况1地理环境本新建公路是联接安康与周边省市中的一段，设计路段属于安康地区管辖，安康古称金州，地处陕西省南端，南依大巴山北坡，北靠秦岭主脊，周边与四川、重庆、湖北毗邻。2自然区划本公路自然区划为V1区秦巴山地湿润区。3气候特点安康市属亚热带大陆性季风气候，四季分明，雨量充沛，无霜期长。垂直地域性气候明显，年平均气温宁陕、镇坪12左右，其他各县15左右。全市日照时数在1495.6小时(镇坪)1836.2小时(白河)之间。年降水量在750毫米

8、1100毫米之间。全市无霜期210270天，平均8个月以上。主要气候特点是：冬季寒冷少雨雪；夏季多雨并有伏旱；春暖干燥；秋凉湿润并多连阴雨。主要灾害性天气是伏旱、暴雨和连阴雨。4降雨量及地下水状况路线所经地区，年降水量多，年降水量10001400mm之间，常年为1200mm左右。潮湿系数一般为1.01.5，最高月潮湿系数2.53.5。雨型主要为春雨和梅雨，且梅雨期较长，该地区属中国暴雨分区第四区，地下水埋深一般为1.5米，丘陵地区为2米左右。5地形地质该地区地处秦岭、大巴山之间，以山区为主，地形以山岭重丘区为主，地貌类型为湿润的山岭重丘区高山。在地形和气候的综合影响下，本地区以山地为主，地形相

9、对复杂，地面植被较多，河流较多，河流水量充沛，随季节变化较大，泥沙含量小。本地区地质比较稳定，地面坡度一般较大，发生滑坡、泥石流等地质灾害的几率比较小。地表上层覆盖较薄一般3米左右；在地面自然横坡小于15的丘陵低山地带，上层覆盖厚度一般为10米左右。该地区土质属黄土，属高液限粘性土，呈中密状态。本地区以山为主，地面覆盖层较薄，山体岩石主要以石灰岩和花岗岩为主，为坚石，强度3级，开挖较困难。岩石埋藏较深，开采不易，不适于高填深挖。第二章 公路设计原则安康二级公路所经地区地形复杂，山岭高低起伏，沟壑密布，沿线不经过村镇，也和其它公路无会交，跨越河流较少，设置桥梁、隧道、涵洞比较多，路线平纵线形设计

10、所受的限制因素比较多。故，总体设计应合理运用平纵断面技术指标，根据工程地质条件、道路、河流、渠道的实际情况及保护环境的要求，选择合理的线形和结构物位置，使平纵线形设计流畅，结构物位置合理，以相对经济的工程造价，取得尽可能好的社会综合效益和提供较高的服务水平。1路线设计的原则（1）路线符合安康市公路网布局的总体要求，充分考虑安康市作为周边省市连接的重要枢纽。（2）尽可能避让工程地质、水文地质不良地带，尤其是较大的沟壑、陡峭的山岭以及容易发生地质灾害的地段。（3）平面线形尽量尽量少占良田，保持原有水利体系和灌溉系统的完整性。（4）保持线形的完整性，线形指标大小均衡，避免突变，尽量避免断背曲线。（5

11、）为避免驾驶员的视觉差错，在高填方区段，尽可能采用较大的曲线半径。（6）根据不同地形，地物限制条件，采用合理的设计方法，灵活运用不同的线形要素，以曲线为主体，使线形舒展流畅。（7）纵断面设计要求要与平面线形设计相协调，在满足技术标准和设计规范、规定的要求前提下，为选择经济合理的路基高度，在对沿线地形地质充分调查的基础上，以达到填挖方均衡。（8）尽力做到平面顺适、纵坡均衡，是平面线形组合协调，保持路线的连续性，满足行驶安全和驾驶员视觉、心理反应的要求，并充分注意路线与自然环境相协调，减少对生态环境的破坏。（9）在不过多的增加工程造价的基础上，尽力采用较高的技术标准。2平、纵面及平面组合设计原则（

12、1）综合路线所经过的水文和地质状况，合理确定路线位置、路基高度，保证路基的安全、稳定，尽量采用较少的填挖方路线。（2）明确通道、桥涵、交叉口的类别，并合理进行设置。本着方便群众生产生活的需要，尽量减少工程投资，为合理确定各构造物数量、位置、类别应进行实地调查，对所通过区域内的道路网现状和规划进行全面的分析研究，综合平衡、合理分类、适当归并，确定构造物数量及位置。（3）为使平曲线和竖曲线相对应，最好使平曲线和竖曲线满足“平包竖”。（4）平曲线与竖曲线大小应保持均衡，竖曲线半径大约为平曲线半径的10-20倍，尽量使暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线组合。为确保路线线形的顺畅连续，应采用路线全景透视

13、图进行检查，以保证线形的连续性和良好的视线诱导作用。（5）由于本地区旅游产业发展的需要，应在道路规划、选线、设计、施工中重视景观要求，充分利用自然景观，如湖泊、孤山、森林等，或人工建筑物，尽量做到路线与大自然融为一体。3桥涵设计原则（1）大、中桥位均应符合路线总体走向，路桥综合考虑，并适应地方规划。桥孔布设满足设计流量、水位要求外，一般不压缩河床，并重点考虑地质不利因素，为降低造价，适当考虑美观，以期的到合理的桥位和路线线位。（2）小桥涵设计。凡路线跨越人工河的位置，小桥涵的布设以原有河渠为基础，以不打乱原有排渠系统为原则。对非人工沟、渠的小桥、涵洞设计，按照地形、综合排水、汇水面积而设置，满

14、足泄洪、灌溉要求，并考虑到清淤的方便，孔径不宜过小，管涵孔径一般不小于1.5米。涵洞根据其使用性质、泄洪流量、路基填土高度、地质条件及材料供应情况，选用钢筋混凝土圆管涵、钢筋混凝土盖板涵、钢筋混凝土箱涵。4路基综合排水系统设计原则鉴于当地土地资源珍贵，环境优美，灌溉系统完整，在路基综合排水系统设计方面，从保证路基稳定和减少水土流失以及尽量减少对沿线环境影响的角度出发，充分考虑工程建设的实际情况和环保的特殊要求，对路基路面综合排水进行了系统设计。通过设置路侧排水沟、截水沟、边沟、涵洞等构造物，尽量避免对当地环境造成污染和危害。设计原则如下：（1）主线填挖方路基均有设置了路侧排水沟、边沟。排水沟通

15、过桥涵构造物或沿线冲积沟壑衔接形成完整的排水系统。（2）为防止挖方路段山坡上的水流到排水沟，而设置了截水沟，截水沟水排水冲积沟壑再流入河流，构成完整排水系统。（3）为使排水通畅，便于维修、养护，主线路侧排水沟、边沟、截水沟等均采用浆砌片石进行全防护。第三章 路线平面设计平面线形的设计主要是确定交点位置、曲线半径、缓和曲线的长度等。确定过程中依据平面线形设计原则保证平面线形连续顺适，保持各平面线形指标的协调、均衡，而且要与地形相适应和满足行驶力上的要求，还要避免因修建公路而破坏沿线的自然环境。1路线起、讫点的选择根据路线总体走向，安康路本段设计为方便以k0+000为起点，终点为k0+1477.2

16、75,本段路线全长为1477.275米。2路线方案比选本公路的平面路线线位依据地形图大致有两种方案，分别为：方案一：图3-1方案二：图3-2以上两种方案中可以看出，方案一优点的线形比较简单，只有一个交点，行车视线良好，对图左上部所对应的复杂的地形段没有任何躲避，而是直线传过去，所以路线的总长比较短。但方案一的缺点也是显而易见的，它经过高差比较大的地段时没有避开，必然导致高填深挖，施工难度增大，投资过大。另外，这样的选线可以从实际地形图上测得它的纵坡值过大难以得到满足，导致车辆行驶状况差，道路的服务水平降低，事故增多，设计标准低。方案二的线形由三个交点组成，行车视线比方案一差，路线的长度也增长了

17、。但它很自然的避开了复杂的地段，路线所穿过的等高线减少，同时穿过集中等高线的路线也较长，所以填挖不会太大，施工难度降低，投资减少。同时纵坡也容易控制，车辆行驶状况较好，设计标准较高。综合以上可知，方案二总体上要比方案一更优，所以本设计选择方案二为实际设计路线线形，该路线走向为依据山岭等高线的基本走向，使填挖方量尽量减少确保纵断面的地面高差不致过大，节约工程造价和纵断面坡度合理，跨越的等高线数量少，地面高差小。同时满足平曲线的设计的技术参数、平曲线设计的美观和较高的技术标准。采用的平面线形为直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线。其中

18、设置了一个S形曲线和一个同向曲线，平曲线半径设置比较均匀且均满足规范要求。其设计图见附录： 3平曲线技术指标确定和本设计路线线形要素确定 （1）根据任务书拟定该公路为二级公路两车道，设计车速为60km/h。 （2）查相关资料确定主要技术标准 a服务水平 二级公路：三级级服务水平 b建筑限界 图3-4 公路建筑建筑界限 W行车道宽度 （60km/h车道宽度为3.5米） L左侧硬路肩宽度H净空高度 E建筑限界顶角宽度（当L1m时，E=L；当L1m时，E=1m） (注：一条公路应采用同一净高，二级公路的净高应为5.00m) c路线 车道宽度： 公路行车道宽度 表3-1设计速（km/h）1201008

19、060403020车道宽度（m）3.753.753.753.53.53.253.0（单车道3.5）（本设计车速为60km/h，车道宽度实际采用3.5米） d中间带： 二级公路整体式断面不必设置中间带 e路肩宽度：（60km/h）二级公路路肩宽度 表3-2一般值（m）最小值（m）右侧硬路肩宽度0.750.25土路肩宽度0.750.5 (本设计车速60km/h，硬路肩宽度采用0.75米，土路肩宽度采用0.75米)高速公路、一级公路、二级公路的连续上坡路段，当通行能力运行安全受到影响时应设置爬坡车道，其宽度为3.50m；连续长陡下坡路段，危及运行安全处应设置避险车道。 f路基宽度：（60km/h,双

20、车道） 路基宽度（m）：一般值：10m 最小值：8.5m（两车道）（注：确定路基宽度时，中央分隔带宽度、左侧路缘带宽度、右侧硬路肩宽度、土路肩宽度等的“一般值”和“最小值”应同类项相加。）（本设计路基宽度采用一般值10m） j.视距：（二级公路，60km/h）停车视距：75m 会车视距150m 超车视距350mh.圆曲线最小半径（60km/h）：一般值：200m 极限值：125m不设超高最小半径：当路拱2.00%时为1500m；当路拱2%时为1900。（注：直线与小于上面所列不设超高的圆曲线最小半径相衔接处应设置回旋线。回旋线参数及其长度应根据线形设计以及对安全、视觉、景观等的要求选用较大的数

21、值。）（本设计最小圆曲线半径为400m）i.缓和曲线最小长度（60km/h）一般值：50mJ同向平曲线向间直线段长度满足L6V=360（m）。（本设计中实际的平曲线间直线长度为L=382.27m。）4绘制相关图及表格（1）绘制直线、曲线及转角表。（2）绘制逐桩坐标表。（3）输出路线平面图。第四章 路线纵断面设计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

22、目的。3纵坡设计一般要求（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.纵断面设计的视距要求（1）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（2）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（3）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（4）坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径（5）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5设计纵坡时还应

23、注意以下几点：（1）在回头曲线地段设计纵坡，应先按回头曲线的标准要求确定回头曲线部分的纵坡，然后向两端接坡，同时注意回头曲线地段不宜设竖曲线。（2）平竖曲线重合时。要注意保持技术指标均衡，位置组合合理适当，尽量避免不良组合情况。（3）大中桥上不宜设置竖曲线。如桥头路线设有竖曲线，其起（终）点应在桥头两端10m以外，并注意桥上线形与桥头线形变化均匀，不宜突变。（4）桥涵上允许设计竖曲线，为保证路线纵面平顺，应尽量避免出现急变“驼峰式纵坡”。（5）注意交叉口、桥梁及引道、隧道、城镇附近、陡坡急变处纵坡特殊要求。（6）纵坡设计时，如受控制点约束导致纵面线形欺负过大，纵坡不够理想，或则土石方工程量过大

24、而育无法调整时，可用纸上移线的办法修改平面线形，从而改善纵面线形。1纵断面拉坡纵断面线形设计是依据平面线位确定的纵断面地面线进行拉坡的，拉坡要保证纵坡值符合规范要求，同时纵断面线形与地面线相适应，挖填均衡，不造成高填深挖，设计成视觉连续、平顺而圆滑的线形。其次，竖曲线半径与平曲线半径均衡，并且最好将竖曲线的起、终点放在平曲线的两个缓和曲线内，即满足“平包竖”。 2路线方案比选 依据纵断面地面线根据纵断面设计原则和要求本设计考虑了两种设计方案，分别为：方案一：图4-1方案二：图4-2分析方案一和方案二可以看出：两个方案均采用两个边坡点，只是在第二个边坡点的位置上发生了变动。方案一两边坡点距离较远

25、，汽车行驶视线良好，纵坡相对也较方案二小，总体的线形很流畅，填挖方相对方案二大，但可以从图上大致看出填挖基本均衡。方案二变坡点相距较近，视线虽不如方案一但纵断面线形于地形符合较好，同时挖方、填方较小，纵坡也能符合要求，如果纵曲线半径取值合适会弥补行车视线较差的不足。综上所述，本设计从各方面考虑选择设计方案二，纵断面设计线在满足规范要求的技术参数并保证较高的技术要求的基础上尽量与地面线相适应，纵曲线半径取较大值，纵坡设计依地形走势而设计，避免挖填过大，同时为不对当地自然破坏，设计时尽量使挖填平衡。具体线形大体为直线-凹形圆曲线凸形圆曲线-直线。本设计的纵断面图件附录。2竖曲线线形指标的确定和本设

26、计竖曲线要素确定a. 竖曲线半径和长度要求竖曲线最小半径和最小长度（60km/h） 表4-1凸形竖曲线半径（m）一般值2000极限值1400凹形竖曲线半径（m）一般值1500极限值1000竖曲线最小长度（m）50(本设计60km/h，凸形竖曲线最小半径采用2000m,凹形竖曲线最小半径采用1500m,竖曲线最小长度采用50m。)b.竖曲线最大纵坡： 公路最大纵坡 表4-2 设计速度(km/h)1201008060403020最大纵坡（%）3456789(本设计60km/h采用最大坡度6%)越岭路线连续上坡（或下坡）路段，相对高差为200500m时，平均纵坡不应大于5.5%；相对高差大于500m

27、时，平均纵坡不应大于5%，任意连续 3km路段的平均纵坡不应大于5.5%。c.最小坡长： 公路最小坡长 表4-3设计速度（km/h）1201008060403020最小坡长(m)30025020015012010060(设计60km/h采用150米坡长)3绘制相关表格及图（1）输出竖曲线表（2）输出路线纵断面图第四章 公路路基设计路基为公路建筑的主体，具有工程数量大、耗费劳动力多、设计面广、投资高等特点。路基的填、挖、借、弃土施工涉及当地生态平衡、水土保持和农田水利等自然环境。路基工程质量对公路的质量和运营具有十分重要的影响，路基质量差，将引起路面沉降变形和破坏，增加养护维修费用，影响行车舒适

28、、安全和和通道的服务水平。因此，本设计很重视对路基的设计和施工质量以确保路基工程质量。1路基除断面尺寸外符合标准外，应满足下列要求： (1) 具有足够的稳定性。 (2) 具有足够的强度。 (3) 具有足够的水文稳定性。2路基设计的基本内容： (1) 收集必要的设计资料，作为路基设计的依据。(2) 根据录像纵断面设计确定的填挖方高度，结合沿线地质、水文调查资料，进行路基主体工程（路堤、路堑、半挖半填路基及有关工程等）设计。(3) 根据沿线地面水流及地下水埋藏情况，进行路基排水系统的总体布置以及地面和地下排水结构物的设计。 (4) 路基防护与加固设计，包括坡面防护、冲刷防护与支挡结构物等的布置。(

29、5) 路基工程其他设施的设计，包括取土坑、弃土坑、护坡道、碎落台及辅导等的布设。3设计路基的宽度设计二级公路车速为60km/h的单车道宽度为3.5m，设计为双车道宽度为7.0m。土路肩宽度取0.75m硬路肩宽度取0.75m。4路拱坡度设计查（JTJ00197）公路工程技术标准P25 5.0.5得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为1-2%，故取路拱坡度为2%；硬路肩坡度通常与行车道横向坡度相同，横向坡度也取为2%；土路肩横向坡度3%。路拱坡度设计一般应较路面横向坡度大1%-2%，故取路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。对于超高路段的横向路拱坡度采用沿路面内侧边缘旋转地方

30、式过度，土路肩则保持原来坡度。具体过度方式见附录超高段路基设计图5路基边坡坡度设计路基边坡坡度根据当地的土质类型、岩石构造和风化程度、水文条件、填筑材料，边坡高度及施工方法等因素综合确定。本设计既有填方路基又有挖方路基，填挖方均不太大且土质易冲刷，故对路堤边坡坡度取为1：1.5，路堑边坡坡度取为1：1。另外，为防止挖、填方边坡受水流冲刷，同时考虑道路景观要求，挖、填方边坡采用植被防护。6护坡道设计查（JTJ00197）公路工程技术标准P23 4.0.6得，当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时，取土坑内侧坡顶可与路坡脚位相衔接，并采用路堤边坡坡度，当高茶大于2m时，应设置宽1m的护坡道；当高差大于6m时，应设置宽2m的护坡道。本设计的填土高度均小于6m，再结合当地的自然条件，护坡道均设置1m，为排水方便坡度设计为2%。7边沟、排水沟设计 查（JTJ01395）公路路基设计规范，选择边沟、排水沟的截面形式为梯形，内侧边坡采用1：1坡度，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。具体设计为底宽0.6m，深0.6米的浆砌片石边沟和排水沟，浆砌片石底部采用10cm砾石垫层，边沟长度不宜超过500m，。 8.路基标准横断面如图：图4-18绘制相关表格及图 （1）输出路基设计表。（2）输出路基横断面图。（3）输出土石方数量表。(4) 输出超高加宽表。（5）输出排水设计表