本科畢業設計（論文）專業名稱土木工程年級班級道橋071班學生姓名指導教師河南理工大學土木工程學院二一一年六月十日太原焦作二級公路K0000K3000段設計文摘太原至焦作段二級公路第一標段設計摘要本設計為太原至焦作段二級公路第一標段（K0000K3000）的設計，該路線全長約2813M，設計車速60KM/H，雙向2車道，路基寬10M。全線共設置兩個轉角，兩個變坡點。在本次設計中，應解決的主要項目包括公路等級的確定、路線方案擬定和比選、平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路基設計、路基綜合排水設計、瀝青路面結構層設計、碎石擠密樁處理軟土地基、工程概預算以及各部分內容相關的表格和圖紙。本設計是結合地形圖及周邊的環境，按照設計規范、設計原則，對道路進行綜合設計。關鍵詞二級公路；平曲線；縱斷面；橫斷面；瀝青路面ABSTRACTTHEDESIGNFORTHETAIYUANJIAOZUOSECTIONOFTHEFIRSTBIDOFSECONDARYROADSK0000K3000DESIGNTHEROUTELENGTHIS2813METERS,WITHADESIGNSPEED60KM/H,TWOWAY2LANES,ROADBED10METERSWIDEALLWAYSETTWOCORNERS,TWOCHANGINGSLOPEPOINTSINTHEDESIGN,THEMAINITEMSTOBEADDRESSEDINCLUDEDETERMINATIONOFROADGRADE,LINEPROGRAMMINGANDCOMPARISON,GRAPHICDESIGN,PROFILEDESIGN,CROSSSECTIONALDESIGN,ROADBEDDESIGN,INTEGRATEDDRAINAGEDESIGNSUBGRADE,ROADBEDOFASPHALTPAVEMENTLAYERDESIGN,SOFTGRAVELCOMPACTIONPILE,PROJECTBUDGETANDRELEVANTPARTSOFTHEFORMANDCONTENTOFDRAWINGTHEDESIGNISACOMBINATIONOFTOPOGRAPHICMAPSANDTHESURROUNDINGENVIRONMENT,INACCORDANCEWITHDESIGNSPECIFICATIONS,DESIGNPRINCIPLES,INTEGRATEDDESIGNOFROADSKEYWORDSSECONDARYROADSFLATCURVELONGITUDINALCROSSSECTIONALASPHALTPAVEMENT一、概述本次設計的公路是太原至焦作二級公路K0000K3000段，全長2813米。該公路地處山區，地型起伏不大，地質狀況良好。該地區長期處于交通不良狀態，隨著地區經濟的快速發展，地區原有公路線路已經嚴重限制了該地區與外界經濟的聯系，影響了地區人民的經濟生活水平的提高。此公路的建成將大大加強地區與地區之間，地區與外界之間的聯系，解決道路通行能力低的問題，促進該地區調整產業結構，引導依附于物流的產業向公路周邊經濟區集中，促進物流資源的有效配置，將大力推動了商業、旅游等第三產業的發展，加快地區經濟的發展，提高人民生活水平，幫助群眾致富奔小康。二、路線經過地區的自然條件21地理條件本設計的路段所在地區處于豫北地區，途經當地重要農業區。該地區兩側有高山，中部地勢平坦，屬于山區，高差相差不大。根據公路自然區劃的三級區劃標準和水熱平衡，此處地理位置屬于II區東部溫潤季凍區。22地質條件該地區以砂性土為主，土的分解稠度為089112。砂性土無塑性，透水性強，但是它的粘結性較小，易于松散，壓實困難。土顆粒較細，平均粒徑不大于010MM，屬細粒土。細粒土質砂性土，粒徑組成接近最佳級配，遇水不粘著，不膨脹，雨天不泥濘，晴天不揚塵，級配適宜，強度、穩定性較好，是理想的筑路材料。23水文條件本地區地下臨界水位一般為18M。河流為季節性河流。根據近十年來水文資料統計，年平均降雨天數為832天，年平均降雨量為8001200MM。冬季有降雪記錄。24氣候條件該地區屬于大陸性季風氣候，四季分明。冬天氣溫較低，平均氣溫在5左右。夏季氣溫較高，平均氣溫在30以上。據統計，年平均無霜期達為280天。25植被及作物該地區是全國主要的農作物產地，糧食作物有小麥、玉米、花生、大豆等，經濟作物主要有棉花、油麥等。地域內樹木主要以溫帶落葉樹木為主，楊樹、柳樹、榆樹等。三、公路等級確定本條公路的主要功能是為行車服務的，可以滿足各種大中型車輛的行駛，同時，緩解城鄉之間交通擁擠的狀況。公路建成后作為城鄉結合部混合交通量大的集散公路，與原有的道路構成規劃完美路網，大大加強城鄉地區之間的地區經濟聯系。通過計算得出的設計交通量為6002輛/日，在500015000輛之間，符合二級公路的適應能力。于是，確定該條公路的等級為二級。該設計路段長度為2813M，設計年限為12年，設計速度為60KM/H。四、路線方案擬定和比選通過熟悉選線的原則、選線的方法步驟，結合沿線地形、地質、水文、氣象等自然條件與主要技術指標的應用，進行路線方案的論證與比選，經過技術與經濟兩個方面的比較后，確定一條技術上可行、經濟上合理，又能符合使用要求的設計方案。方案I以明星村為起點，以下梁鎮祚水區為終點，穿過農田布線，線路總長約2813M，設置兩處平曲線，其偏角分別為和，其中第一轉角圓曲14938“5436“線半徑R為700M，為80M，第二轉角圓曲線半徑R為400M，為80M。沿途經過的村SLSL鎮有明星村、紅星村、下梁鎮紅衛村等幾個主要村鎮。此外，該條路線離村鎮的距離比較近，占有一定量的農田。沿途的通訊、電力等設施較為完備，與現有的102省道相接。方案II以明星村為起點，以下梁鎮祚水區為終點，沿乾佑河布線，線路總長約2890M，設置兩處平曲線，其偏角分別為和，其中第一轉角圓曲2048165“8“線半徑R為700M，為80M，第二轉角圓曲線半徑R為500M，為80M。整條線路遠遠SLSL偏離村鎮，占有少量的農田。經過的地區多為沙地，此外，沿途的電力、電訊設施也不完備。通過比選，最終確定方案I為可行方案。五、平面設計平面線形設計主要包括直線、緩和曲線和圓曲線的線形組合設計和線形要素計算。通過平面設計，所得的設計成果主要有路線平面設計圖，直線、曲線及轉角表，逐樁坐標表。本線路設置兩個轉角，轉角處設置曲線半徑分別為700M和400M。兩段曲線均設置緩和曲線，兩處緩和曲線段長度都設為80M。六、公路縱斷面設計縱斷面設計是道路設計重要的組成部分。縱斷面設計原則如下（1）縱面線形應與地形相適應，線形設計應平順、圓滑、視覺連續，保證行駛安全。（2）縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當、以及填挖平衡。（3）平面與縱斷面組合設計應滿足“平包豎”的要求。（4）視覺上自然地引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續性。為使縱坡實際經濟合理，必須在全面掌握勘測基礎上，結合選線的縱坡安排意圖，經過綜和分析定出實際縱坡。七、橫斷面設計公路的橫斷面設置雙向雙車道，路基寬度為10M，行車道寬35M，兩側硬路肩寬度為1220M，土路肩的寬度為0521M。瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為12，故取路拱坡度為2；路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大12，故取路肩橫向坡度為3，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側傾斜。八、路基設計路基設計，通常包括路基基身、排水、防護與加固等方面。路基基身設計，主要涉及填料選擇、壓實標準、路基邊坡及地基要求等問題。一般路基是指在一般地質與水文等條件下的路基。其橫斷面可直接參照現行規范的有關規定或者標準圖，結合當地實際情況進行設計。九、路面設計路面是設置在路基底部的淺槽內，有一層或多層（面層、基層和墊層）組成。路面可直接承受上部行車荷載，并傳至路基。路面種類有柔性路面、剛性路面和半剛性路面。根據公路的使用要求及氣候、水文、土質等自然條件，結合當地實踐經驗，該設計采用瀝青路面。路面設計包括原材料的選擇、混合料配合比設計和設計參數的測試與確定，路面結構層組合與厚度計算，以及路面結構的方案比選等內容。本道路路面采用瀝青混凝土路面，我國瀝青路面設計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載。瀝青路面的設計方法采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性體系理論，以路表面回彈彎沉值和瀝青混凝土層彎拉應力、半剛性材料層彎拉應力為設計指標進行路面結構厚度設計。十、碎石擠密樁處理軟土地基碎石擠密樁加固砂土、粉土地基，可使地基的承載力增加，沉降量減少，防止地震液化的發生。在軟粘土地基中，碎石樁承受荷載后產生徑向變形，并引起周圍粘性土產生被動抗力，如果軟粘土的強度過低，不能使碎石樁得到所需的軟粘土的徑向支持力，那么就達不到加固的目的。故碎石樁適用于不排水抗剪強度不小于20KPA的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土地基。十一、工程概算工程概算是決定工程結構物設計價值的綜合文件，是基本建設管理工作中的重要環節。概預算設計成果主要有總預算匯總表，總預算人工、主要材料、機械臺班數量匯總表，總預算表，建筑安裝工程費計算表，其他直接費、現場經費及間接費綜合費率計算表，設備、工具、器具購置費計算表，工程建設其他費用及回收金額計算表，人工、材料、機械單價匯總表。十二、總結畢業設計是大學本科教學計劃中最后一個重要的教學環節，是對自身綜合應用所學的道路基礎理論的培養，也是進行道路工程設計或科學研究的綜合訓練，是前面各個教學環節的繼續、深化和拓寬，是培養自身綜合素質和工程實踐能力的重要階段。本設計的內容全面地包含了交通土建專業所學知識，是一次全面的設計演練。同時，設計研究的內容具有相當的深度和難度，是對設計人員的一次綜合考核。設計過程中以設計規范為準繩，嚴格控制各設計內容滿足規范和相關條例的要求。十三、參考資料1交通部行業標準公路設計規范（JTGD302004）北京人民交通出版社，2004年2交通部行業標準公路路基設計規范（JTGD302004）北京人民交通出版社，2004年3交通部行業標準公路工程技術標準（JTDB012003）北京人民交通出版社，2004年4交通部行業標準公路路面基層施工技術規范（JTJ0342000）北京人民交通出版社，2003年5交通部行