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文檔簡介

PAGEI中央廣播電視大學建筑施工與管理專業專科設計(論文)題目:高速公路K0+000~K2+255兩點選線學號:姓名:學校:衡陽廣播電視大學指導教師:游猛湖南廣播電視大學印制選題經過以現代的方式管理醫院的管理系統,則是醫院發展的趨勢。本文的面向編程的醫院管理系統就是為了適應這種需求設計的。順利通過題目審核。調研與材料準備情況結合中央廣播電視大學計算機科學與技術專業的教材和借閱衡陽電大的圖書館的相關資料與書籍,充分利用電大在線的網絡資源,以及指導老師熱心的幫助和指導。初稿寫作成文時間:年月日第一次修改內容。第二次修改內容第三次修改內容管理教師考核意見簽名:指導教師評語初評成績 簽名: 年月日分校初審意見初評成績 簽名年月日分校終審意見終審成績 簽名 年月日設計資料路線寧波—嵊州高速路第一合同段K0+000—K2+255,兩點選定一條公路路線并進行平、縱、橫設計和基土石方的計算,公路等級采用平原微丘地區高等級公路。設計步驟、路線方案的比選及平面設計、根據“公路勘測設計”第七章所述方法在A、B兩點間進行紙上定線,要求定出兩種方案。、對所選擇的兩種路線方案進行平面線形設計1)、在平面圖上讀出各交點的轉角及交點的直線距離;2)、確定各圖曲線的半徑R和緩和曲線L;、算出所有平面曲線要素及里程樁號。、對所選擇的兩種方案進行平面線形的比較,最終確定一條路線方案作為設計方案。比較內容:路線總長、非直線系數、平均每公里交點個數、曲線總長的百分比、平面最小半徑等。、縱斷面設計1、根據“公路勘測設計”中的格式繪制縱面圖;2、在平面圖上讀出各種中樁的地面高程并標注地縱斷面圖上;3、根據“路線設計規范”和一些控制點要求確定各變坡點的位置及高程;4、在確認滿足“規范”要求后進行豎曲線的計算并最終定出設計。、制定路基設計表表的格式及各欄目的填充方法參閱“公路勘測設計”教材,有超高或加寬的路段,一定要進行超高、加寬的計算。、橫斷面設計(橫斷面圖比例為1/200)1、在坐標紙上繪出各中樁的地面線(地面線資料在平面圖上讀出);2、根據“路基設計表”中的有關數據及標準橫斷面圖繪出各中樁的設計線;3、計算各中樁的填挖方面積。、路線平面圖描一張平面圖,路中線兩側范圍100m,圖中須標出本圖的各路線起、終、中樁號、百米樁號、曲線主點樁號及高程,變化較大的用地寬度及平面曲線要素表。、說明書說明書應包括下列內容:設計經過、兩種方案的平面線形比較、選用最終方案的理由及最終方案的平縱線形指標等。摘要整個設計包括:道路選線設計、路基設計、路面設計、概預算設計、工程監理設計。其中道路選線設計為專題設計。高速公路選線設計包括選線;先確定幾條路線進行比較,確定出技術較好而又經濟的路線作為設計路線。并進行平面曲線和豎曲線設計以及土石方調運設計。關鍵詞:高速公路;選線;設計;方案比較ABSTRACTThegraduationthesisisthedesignoffreewayengineeringofsateroadprojectningbo-shengzhouisthefirstcontractaK0+000—K2+255.Wholedesignincludes:thedesignofthefreewayroute;thedesignofroadsurfarce;thedesignofroadbase;thedesignofculvertthedesignofpavementbudgetandthedesignofsuperviseengineering.Amongthemtheroadchooseslinedesignasthespecialsubjectdesigns.Thesuperhighwaychoosesthelinedesignincludestochoosetheline;Firstcertainafewroutesproceedsthecomparison,certainouttechniquethangoodbutagaineconomicrouteconductandactionsdesignroute.Combinetheproceedingflatsurfacecurvedesignwiththecurveandgroundthesquareadjuststocarrydesign.KeyWord:freeway;selectionofroute;Design;Projectcomparison目錄設計資料………………1(一)、設計原始資料…………1(二)、設計標準………………2一、道路路線設計…………4(一)、高速公路選線的一般原則…………4(二)、路線方案的選擇………5(三)、線的平面設計…………10(四)、路線的縱面設計……………………14(五)、路基設計………………17(六)、路基橫斷面設計………17(七)、公路用地圖……………18(八)、路基土石方的計算與調配……………18二、道路路基工程設計…………………20(一)、道路路基設計…………20(二)、路堤邊坡高度…………21(三)、擋土墻的設計…………24(四)、路基地下排水設計……………………27三、道路路面工程設計……………………30(一)、路面設計技術標準……………………30(二)、柔性路面設計…………30(三)、瀝青路面建筑的設計…………………32四、道路工程概預算………34(一)、概預算的定義…………34(二)、概預算的作用與文件組成……………35五、道路工程監理………………39(一)、建設監理在實習地點運作情況概述…………………39(二)、工程項目建設監理的目標控制簡述…………………40參考文獻……………48謝辭…………………50湖南廣播電視大學衡陽分校畢業設計第50頁設計資料(一)、設計原始資料1、沿線及區域的地質、土壤、水文、氣象資料本項目線路處于浙江北平原東南的平原上,地勢基本平坦、視野開闊,地形西高東低,海拔高程在2—6m。沿線路段主要地貌為平原微丘。路段所處的特殊地形地貌條件,路基處于沉積了相當厚度且成因復雜的軟土地層上。按地質成因劃分的濱海平原區分布于329國道的北側,沿線長約9公里。區內上部土層以淤泥、淤質土為主,表層常有較薄的硬殼,路堤穩定性差;瀉湖湖沼積平原區分布于杭甬北側與329國道之間。其中部分為山前地帶屬湖沼積型,土質不均一,狀態差異大,表層土以淤泥為主、狀態差、厚度大,路基土條件差,路堤的穩定性也很差。路段的軟土物理力學性質較差,天然含水量均大于液限,在40%~65%之間,土的滲透性微弱,不具透水的土層,固結緩慢,致使固結時間長;還有土層具有高壓縮性,造成工后沉降量大,沉降時間長;因此土的承載力低,填筑不當,路基產生失穩。沿線地區屬亞熱帶季風氣候區,氣候溫暖濕潤,雨量充沛,四季分明。區內風向季節性變化明顯,冬季多西北風夏季多東南風,春秋季變化不定,風向多偏南偏東,年平均風速2.9~5.5米/秒,最大風速出現在臺風期。多年平均溫度為15.3℃~16.2℃2、有關當地的筑路材料及運輸條件1)、筑路材料本項目處于寧紹平原上,沿線地形平坦開闊,沿線附近缺乏適合于筑路的土方填筑材料,大部分路段宜采用石料場的宕渣作為路基的主要填筑材料。四明山脈內,有分布較多的宕渣料場,能滿足路基填筑材料的需要數量。砂:.砂料的采集首推上虞的曹娥江,砂質堅硬潔凈,砂粒以石英顆粒為主,細度模數在2.6--3.4之間,屬中粗砂。水泥:浙江省2001年水泥產量為4787萬噸,質量以湖州地區的長興水泥廠及衢州地區的江山水泥廠為好,各項指標均符合國標的有關規定。由調查可知該地區的水泥產量基本上能保證本工程的供應。瀝青材料:本省所需的瀝青均需外省調入和國外進口,國內生產的瀝青材料含量臘量較高,因而具有延性差,易老化,感溫性大等缺點,不適應用于做路面面層的材料,面層材料采用進口瀝青。調查區域內設有專業瀝青混合料拌合場。鋼材:本省鋼鐵廠共有兩個,即杭州半山鋼鐵廠和紹興鋼鐵廠,2001年兩廠共有剛才產量約307.6萬噸,不足部分從上海、江西、湖南及北方的部分省市購進。故本工程所需的鋼材除部分采用進口鋼材外,其余均從外省采購,可用火車運輸。木材:本省雖然絕大部分為丘陵高山,但木材產量卻供不應求。不足部分需要到外省市采購。鑒于此中情況,本工程所需木材,除一部分使用進口木材外,極大部分需從東北各省購進,用火車運輸。2)、運輸條件路基填筑材料運輸,沿線道路暢通,首期工程暢通,首期工程的運輸路徑多可繼續利用,汽車運輸一步到達現場的方法仍然可行;水運條件也十分便利,但增加一次裝卸環節且增加臨時設施多有不便。除地材外的外購材料運輸條件更為方便,沿線道路網發達,鐵路運輸也很方便。(二)、設計標準公路等級:高速公路(平原微丘)設計車速:120km/h最大縱坡:3%路基寬度:26m行車道寬度:2*7.5m硬路肩寬度:3.5m橋涵設計荷載:汽車—超20級,掛車—120級設計洪水頻率:特大橋1/300,大、中、小橋,涵洞,路基1/100路面標準軸載:100KN一、道路路線設計(一)、高速公路選線的一般原則路線是道路的骨架,它的優劣關系到道路本身功能的發揮和在路網中是否能起到應有的作用。影響路線設計除自然條件外還受諸多社會因素的制約,因此選線要綜合考慮多種因素,妥善處理好各方面的關系,其基本原則如下:1、在道路設計的各階段,應運用各種先進手段對路線方案作深入、細致的研究,在多方案論證、比較的基礎上,選定最優路線方案。2、路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下,做到工程量小、造價低、運營費用省、效益好,并有利于施工和養護。在工程量增加不大時,應盡量采用較高的技術標準。不要輕易采用極限指標,也不應不顧工程大小,片面追求高指標。3、選線應注意同農田基本建設相配合,做到少占田地,并盡量不占高產田、經濟作物田或經濟林園等。4、通過名勝、風景、古跡地區的道路,應注意保護原有自然狀態,其人工構造物應與周圍環境、景觀相協調,處理好重要歷史文物遺址。5、選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測調查,弄清它們對道路工程影響。對嚴重不良地質路段,如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠、多年凍土等特殊地區,應謹慎對待,一般情況下應設法繞避。當必須穿過時,應選擇合適位置,縮小穿越范圍,并采取必要的工程措施。6、選線應重視環境保護,注意由于道路修筑,汽車運營所產生的影響和污染,如:1)、路線對自然景觀與資源可能產生的影響;2)、占地、拆遷房屋所帶來的影響;3)、路線對城鎮布局、行政區劃、農業耕作區、水利排灌體系等現有設施造成分割引起的影響;4)、噪音對居民以及汽車尾氣對大氣、水源、農田所造成的污染和影響。(二)、路線方案的選擇1、根據《公路勘測設計》及有關參考資料在K0+000—K2+255兩點進行紙上定線,設計出兩種方案,以供比較選擇。2、對所選的兩種方案進行平面線形設計1)、在平面圖上讀出各交點的轉角及交點的直線距離,見下表。表2.1方案一點名平面坐標坐標增量兩點的距離(km)轉角XY△X△YA3299057.88544973.04JD13298624.53544873.01433.35100.03444.758°21′(左)JD23297924.35544816.06700.1856.95702.498°28′(左)JD33297289.95544858.36634.4042.30635.815°35′(右)B3296815.53544843.76474.4214.60474.64表2.2方案二點名平面坐標坐標增量兩點的距離(km)轉角XY△X△YA3299057.88544973.04JD43297664.47544862.911393.41110.131397.753°14′(左)B3296815.53544843.76848.9419.15849.162)、半徑的選擇和平曲線的計算方案一各級公路和城市道路不論轉角大小均應設置平曲線,圓曲線是平曲線中的重要組成部分。由《規范》查得不設緩和曲線的圓曲線最小半徑為1000m,本路段上所設計的最大圓曲線半徑滿足不設超高的要求(R=5500m),故設置緩和曲線。由R=V2/127(μ+i),根據《規范》取μ=0.05,i=0.06根據《標準》規定,高速公路設計車速為120km/hR=1202/127(0.05+0.06)=1030.78>1000《規范》Rmax=10000m,Rmin=1000m的規定,取R=2000m。圓曲線的設計半徑R=2000m,求緩和曲線長Ls。(1)、按離心加速度變化率a1,計算緩和曲線長,取a1=0.35m/s2由Ls=0.0214×2×V3/(R×a1)=0.0214×2×1203/(2000×0.35)=106m(2)、曲線過短、司機操作困難。為了安全,根據經驗至少要有6s的行駛時間。因此必須滿足:Ls=6×V/3.6=6×120/3.6=200m(3)、按照超高漸變率P計算:按一般情況考慮,查《規范》得,平原微丘高速公路,半徑為1000m,所需的超高橫坡為2%,采用繞中央分隔帶邊緣旋轉方式,查《規范》得超高漸變率為1/250,根據《標準》,路基寬度為26m。根據公式Ls=B×△i/P=13×0.02/(1/250)=65mB—從超高旋轉軸到外側路面邊緣之間的距離,取為13m。按規范取△i=2%(4)、依視覺的要求,當曲線轉角a<7°時,容易產生錯覺,即不容易識別出曲線并誤以為比實際曲線長度要短,因此為使司機不產生錯覺,應使a<7°的曲線的外矢距E和7°時曲線的E一樣。根據《規范》,v=120km/h時,取Ls=200,故可取Ls=120m。JD1的平曲線計算圓曲線的內移值p=Ls2/(24×R)=1202/(24×2000)=0.3m緩和曲線角β=57.2958Ls/R=57.2958×120/(2×2000)=1.719°2β=2*1.719°=3.438°<a(符合要求)故需要設置緩和曲線,即Ls=120曲線要素計算:.切線長:q=Ls/2-Ls3/240R2=120/2-1203/(240×20002)=59.998mTh=(R+p)tg(ɑ/2)+q=(2000+0.3)tg(8o21'/2)+59.998=205.74m曲線長:Lh=aR3.14/180+Ls=411.32m E=(R+p)sec(ɑ/2)-R=(2000+0.3)sec8o21'/2-2000=5.58m圓曲線長:Ly=171.44m五個基本樁號:JD1-)ThK0+444.75205.74ZH+)LsK0+238.748120YH+)LyK0+530.190171.44HZ-)LsK0+650.190-120HYK0+358.748-)Lh/2-205.66QZK0+444.469超距:D1=2T–Lh=2×205.74-411.32=0.56m由QZ的樁號驗算JD1的樁號,JD1=(K0+444.469)+0.56/2=K0+444.75與JD1樁號相同,計算無誤。JD2的平曲線計算圓曲線的內移值p=Ls2/(24×R)=1202/(24×2000)=0.3m緩和曲線角β=57.2958Ls/R=57.2958×120/(2×2000)=1.719°2β=2*1.719°=3.438°<a(符合要求)故需要設置緩和曲線,即Ls=120曲線要素計算:.切線長:q=Ls/2-Ls3/240R2=120/2-1203/(240×20002)=59.998mTh=(R+p)tg(ɑ/2)+q=(2000+0.3)tg(8o28'/2)+59.998=208.06m曲線長:Lh=aR3.14/180+Ls=415.53m E=(R+p)sec(ɑ/2)-R=(2000+0.3)sec8o28'/2-2000=5.77m圓曲線長:Ly=175.48m五個基本樁號:JD2-)ThK1+146.681208.06ZH+)LsK0+938.653120YH+)LyK1+234.130175.48HZ-)LsK1+354.130-120HYK1+058.653-)Lh/2-207.76QZK1+146.391超距:D2=2T–Lh=2×208.06-415.53=0.59m由QZ的樁號驗算JD2的樁號,JD2=(K1+146.391)+0.59/2=K1+146.681與JD2樁號相同,計算無誤。JD3的平曲線計算圓曲線的內移值p=Ls2/(24×R)=1202/(24×2000)=0.3m緩和曲線角β=57.2958Ls/R=57.2958×120/(2×2000)=1.719°2β=2*1.719°=3.438°<a(符合要求)故需要設置緩和曲線,即Ls=120曲線要素計算:.切線長:q=Ls/2-Ls3/240R2=120/2-1203/(240×20002)=59.998mTh=(R+p)tg(ɑ/2)+q=(2000+0.3)tg(5o35'/2)+59.998=157.54m曲線長:Lh=aR3.14/180+Ls=314.80m E=(R+p)sec(ɑ/2)-R=(2000+0.3)sec5o35'/2-2000=2圓曲線長:Ly=44.85m五個基本樁號:JD3-)ThK1+781.913157.54ZH+)LsK1+609.390120YH+)LyK1+804.24444.85HZ-)LsK1+954.244-120HYK1+759.390-)Lh/2-157.40QZK1+781.817超距:D3=2T–Lh=2×157.54-314.80=0.28m由QZ的樁號驗算JD3的樁號,JD3=(K1+781.817)+0.28/2=KK1+781.913與JD3樁號相同,計算無誤。總里程為d1+d2+d3+d4–D1–D2-D3=444.75+702.49+635.81+474.64–0.56–0.59-0.28=2256.26m=2.256Km方案二(1)、本路線設計的圓曲線半徑為不設置緩和曲線的最小半徑其各個設計幾何元素計算過程與結果如下:已知半徑R=5500m,α=3o14'則:其切線長T=R[tg(ɑ/2)]=5500[tg(3o14'/2)]=155.23m;其曲線長L=(π/180)αR=0.01745αR=0.01745╳3.233╳5500=257.86m;其外距長E=R[sec(ɑ/2)-1]=5500╳0.0004=2.2m;其校正數或稱超距長D=2T-L=2╳155.23-257.86=52.6m。其路線總長為1397.75+849.16-52.6=2194.31m=2.194Km(2)、本方案選擇的地形多是丘陵地帶,需要拆除許多的房屋。3、對所選的兩種方案進行平面線形比較表2.3方案選擇比較表比較內容方案一方案二路線總長2.156km2.194km非直線總長1.142Km0.258m非直線系數0.530.12方案選擇論證:由表中所列可知兩種方案的路線總長相差不大,因此在選線時的影響可不考慮,但由地形圖可知,路線二所經過的地區且需要拆除大量房屋,會導致土石方數量增大,增大工程造價。此外,路線一征用的耕地數量要小于路線二,綜合上述分析,選方案一作為設計方案。(三)、路線的平面設計1、路線設計的技術標準平曲線的最小半徑:Rmin=1000m平曲線中緩和曲線的最小長度:Ls=500m由《規范》查得高速公路設計車速V=120km/h時的緩和曲線最小長度為100m,故方案中所選的L=120m,滿足設計要求。1)、平曲線的超高在公路的圓曲線路段,為了抵消車輛在此路段上行駛所產生的離心力,將路面做成向圓心傾斜的單向橫坡,稱為超高。超高坡度用ib表示。由《規范》查得不設超高的圓曲線最小半徑為5500m,本路段上所設計的最大圓曲線半徑不滿足不設超高的要求(R=1000m),故必須在曲線上設置超高。超高值為:ib=V2/(127×R)-μ=1202/(127×2000)-0.05=0.007R—圓曲線半徑μ—橫向力系數,取μ=0.05(1)、超高方式:采用繞中央分隔帶邊緣旋轉的方式。將兩側行車道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉,使之成為各自獨立的單向超高斷面,中央分隔帶維持原狀不變。(2)、超高緩和段長度計算Lcˊ=bˊ*△i/Pbˊ—旋轉軸到行車道外側邊緣的寬度△i—超高坡度與路拱坡度代數差(%)p—超高漸變率,取P=1/250本設計中超高緩和段長度的計算:Lcˊ=bˊ*△i/P=12.5×(0.7%-2%)/(1/250)=40.625m四車道公路應在此基礎上乘以1.5的修正系數。所以:Lc=1.5×40.625=60.94m(3)、超高過度設計的應注意問題在一般的超高設計中應插入緩沖豎曲線,在豎曲線的區間內進行超高過度時,應注意緩和行車道邊緣的凹凸線形,要防止行車道邊緣形成波浪形狀。2)、曲線的加寬汽車在平曲線上行駛時,其四個車輪軌跡半徑不同,其中前軸外輪半徑最大,后軸內輪半徑最小,因而需要比直線上更大的寬度。此外,汽車在曲線上行駛,其行駛軌跡并不完全與理論行駛軌跡相吻合,而有一定的擺動偏移,故需要路面加寬來彌補,以策安全。這種在曲線上適當拓寬路面的形式稱為平曲線加寬。車道加寬值的確定綜合幾何加寬值和擺動加寬值兩項因素,根據《標準》有:bj=N(A2/2R+0.05V/R0.5)=0.585A—設計車長(汽車后軸到前保險栓的距離),取A=5mR—曲線半徑R=2000mbj—加寬值加寬緩和段的方法及長度在圓曲線范圍內加寬為不變的全加寬值,兩端設置加寬緩和段,其加寬值由直線段加寬為0,逐漸按比例增加到圓曲線起點外的全加寬值。加寬緩和段的長度可按如下兩種情況確定:1、設置回旋線或超高緩和段時,加寬緩和段長度采用與回旋線或超高緩和段長度相同的數值;2、不設回旋線或超高緩和段時,加寬緩和段長度應按漸變率為1:15且長度不小于10m的要求設置。本設計中采用前者進行加寬,加寬緩和段的長度可取為60m。加寬緩和段內任一點的加寬值bjx的確定:

bjx=(4K3-3K4)bjk=Lx/LjK—比率Lx—加寬緩和段內任一點到緩和段起點的長度(m)Lj—加寬緩和段長度(m)3)、行車視距及其保證為保證行車安全,當司機看到一定距離處的障礙物或迎面而來的車輛時,進行剎車或繞過它們而在路上行駛所必須的安全距離,稱為行車視距。無論在道路的平面或縱斷面設計時,都應保證必要的行車視距。(1)、行車視距的確定停車視距S停=S1+S2+S0(m)S1—司機反應內所行駛的距離,取反應時間為1.2s。S2—制動距離S0—安全距離,一般可取10m。S停=S1+S2+S3=V/3+KV2/[254(Ф+i)]+S0Ф—路面附著系數,查表的Ф=0.5i—縱坡度,上坡為正,小坡為負,imax=3%k—制動使用系數,取k=1.4所以停車視距為:S停=120/3+1.4×1202/[254(0.5-0.03)]+10=219mS停>210m,滿足《規范》要求。(2)、會車視距S會=2S停=438m(3)、視距的保證汽車在彎道上行駛時,彎道內側行車視線可能被樹木、建筑物、路塹邊坡的障礙物所阻擋而使行車視距受到影響。因此,在路線設計時必須檢查平曲線上的視距是否能得到保證,如有遮擋時,則必須清除視距區域內側橫凈距內的障礙物。設Z為內側車道上汽車應保證的橫凈距,Z的計算方法如下:曲線長度大于設計的情況(L>S),Z=S2/(8R)曲線長度小于設計的情況(L<S),Z=(2S-L)L/(8R)4)、平曲線的組合與銜接(1)、直線與平曲線的組合路線的行車平順性要求直線與曲線彼此協調而有比例地交替。路線直曲的變化應緩和均順,平曲線的半徑、長度與相鄰的直線長度應相適宜,過長的直線段會使司機感到疲勞,同時也是肇事的原因之一只有在道路所指方向地平線處有明顯目標時才允許采用長直線段。長直線頂端應避免小半徑曲線,同向曲線間的短直線可用大半徑的曲線來代替,反向曲線間應有適當長度的直線。只要直線與曲線的搭配適當,就可以提高線形的行車質量。(2)、線的組合曲線間的組合應使線形連續均勻,沒有急劇的突變。①同向曲線,同向曲線是指轉向相同的兩相鄰曲線。兩同向曲線間以短直線相連而成的曲線稱為斷背曲線,它破壞了平曲線形的連續性,應當避免。本設計中同向曲線間的最小長度應大于720m。②反向曲線,反向曲線是指轉向相反的兩相鄰曲線。兩反向曲線間的最小長度應大于或等于兩倍的計算行車速度。本設計中為240m。③復曲線,復曲線是指兩同向曲線直接相連、組合而成的曲線。(四)、路線的縱面設計1、路線設計的技術標準1)、縱坡設計的一般要求(1)、縱坡設計必須滿足《標準》的各項規定。(2)、為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛,縱坡應具有一定的平順性,起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值,合理安排緩和坡段,不宜連續采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。連續上坡和下坡的路段,應避免設置反坡段。越嶺線埡口附近的縱坡應盡量緩一些。(3)、縱坡設計應對沿線的地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮,視具體情況加以處理,以保證道路的穩定與通暢。(4)、一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡,盡量使挖方運作就近填方路段,以減少借方和廢方,降低造價和節省用地。(5)、平原微丘地下水埋深較淺,或池塘、湖泊分布較廣,縱坡應除滿足最小縱坡要求外,還應滿足最小填土高度要求,保證路基的穩定。(6)、對連接段縱坡,如大、中橋引道及隧道兩端接線等,縱坡應和緩、避免產生突變。交叉處前后的縱坡應平緩一些。(7)、在是地調查的基礎上,充分考慮通道、農田水利等方面的要求。2)、縱斷面設計的方法及步驟方法:縱坡設計前,在路線位置擬定后,應先根據中樁的樁號和地面標高繪出縱斷面圖的地面線及平面線一欄,然后按照選線意圖決定控制點及高程,考慮填挖等工程的經濟及與周圍地形景觀的協調,綜合考慮平、縱、橫三方面擬定的坡度線,在對照橫斷面檢查核對,確定縱坡值,定出豎曲線半徑,計算設計標高,完成縱斷面圖。步驟:(1)、根據中樁及水準記錄,繪出縱斷面的地面線;(2)、了解該路設計要求,熟悉全線有關勘測設計資料;(3)、根據中線測設資料,繪出全線的交角點、平曲線及要素;(4)、確定縱面控制點,初試拉坡;(5)、調整坡度線;(6)、根據橫斷面進行核對;(7)、確定縱坡度;(8)、確定和計算豎曲線。3)、路線的縱坡坡度最大縱坡:設計縱坡時各級公路允許采用的最大縱坡坡度值。最大縱坡是高速公路線形設計控制的一項重要指標,直接影響到路線的長短,使用質量,行車安全,運輸成本及工程造價。本設計中采用的最大縱坡為3%。最小縱坡:在高堤或深路塹地段為了保證排水,防止水分滲入路基,均應設置不小于0.3%的最小縱坡。本設計中采用0.3%作為最小縱坡。合成坡度:在設有超高的平曲線上,路線縱坡與超高縱坡或路拱所組成的坡度,其方向即流水線方向。ih=(i12+i22)0.5ih—合成坡度i1—超高橫坡或路拱坡度i2—路線設計縱坡值按照《標準》的規定,本設計中的最大合成坡度可為10.0%,且最小合成坡度不宜小于0.5%。在超高過渡的變化處,合成坡度不應設計為0%。平均縱坡:平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差與路線長度之比,是為了合理運用最大縱坡,坡長及緩和坡長的規定,以保證車輛安全順利地行駛的限制性指標。4)、縱坡的坡長坡長的限制主要是指對較陡縱坡的最大長度和一般縱坡的最小長度加以限制,即最短坡長限制和最大坡長的限制。(1)、最短坡長的限制:最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的,如果坡長過短,使變坡點增多,汽車行駛在連續起伏地段產生的增重與減重的變化頻繁,導致乘客感覺不舒適,車速越高越突出。因此本設計中取最短坡長為300m。(2)、最大坡長的限制:道路縱坡的大小及其坡長對汽車正常行駛影響很大。縱坡越陡,坡長越長,對行車影響也越大。主要表現在:使行車速度顯著下降,甚至要換較低排擋克服坡度阻力;易使水箱“開鍋”,導致汽車爬坡無力,甚至熄火;下坡行駛制動次數頻繁,易使制動器發熱而失效,甚至造成車禍。本設計中的最大縱坡為1500m。5)、豎曲線的最大、最小半徑(1)、凹形豎曲線的最小半徑,Rmin=V2/13aA-離心加速度根據《規范》,高速公路平原微丘凹形豎曲線半徑的極限最小值為4000m。一般最小半徑采用6000m。(2)、凸形豎曲線最小半徑設L為豎曲線長度,S為視距當L>S時,R凸=S停2/2.98當L<S時,R凸=[2S停-3.98/ω]/ω《規范》規定:高速公路平原微丘凸形豎曲線半徑的極限最小為11000m,一般最小半徑采用17000m。豎曲線的最大半徑,豎曲線的最大半徑從滿足行車的要求上來說是越大越好,但要滿足最小縱坡的要求,以便有利于排水。6)、豎曲線的要素計算L=RωT=1/2LE=1/4Tω=T2/(2R)Y=X2/(2R)R—豎曲線半徑L—豎曲線的曲線長ω—兩相鄰縱坡的代數差T—豎曲線的切線長E—豎曲線的外距X—豎曲線上任意一點距起點或終點的水平距離mY—豎曲線上任意一點距切線的縱距m2、設計內容繪制縱斷面圖(見圖紙部分縱斷面圖)。在平面圖上讀出各個中樁地面高程并表示在縱斷面圖上。根據《規范》和控制點的要求,確定路線變坡點的位置及高程。在確定已滿足《規范》要求后,進行豎曲線的計算并最終確定設計路線。中樁切線高=轉坡點的高程+該中樁與轉坡點的高差(凸形時),中樁切線高=轉坡點的高程-該中樁與轉坡點的高差(凹形時)。設計高程=切線高程+Y(凹形時)設計高程=切線高程-Y(凸形時)讀得路線坡度表如下:表2.4路線坡度表樁號縱坡橫坡合成坡度K0+000—K2+2550.062%2%2.001%因全路段沒有變坡點且路段平緩,所以只需要滿足排水就可以了。(五)、路基設計路基設計表見附表1(六)、路基橫斷面設計圖2.1路基斷面圖1、橫斷面設計基本要求橫斷面的設計要求,是使道路橫斷面的布置及幾何尺寸應能滿足交通、環境、用地經濟、城市面貌等要求。路基是支承路面,形成連續行車道的帶狀土、石結構物。它既要承受由路面傳來的車輛荷載,又要承受大自然因素作用。因此,路基橫斷面設計必須滿足以下基本要求:路基的結構設計應根據其使用要求和當地自然條件,并結合施工條件進行設計。路基的斷面形式和尺寸應根據道路的等級、設計任務書的規定以及道路的使用要求,結合具體條件要求。路基設計應兼顧當地農田基本建設的需要。2、斷面的設計步驟對于公路橫斷面設計,主要是繪出橫向地面線后,根據縱斷面設計所確定的路基填挖高度、路基寬度、選線的邊坡坡度、邊溝尺寸繪出路基的外廓線,具體設計步驟如下:1)、點繪各橫斷面的橫向地面線。2)、根據《標準》的規定,確定路基寬度。3)、按彎道半徑大小分別擬定超高寬度。4)、根據縱斷面設計資料,按設計標高,在路基設計表上逐樁進行計算,完成路基設計表。5)、按照路基設計表數據,繪出橫斷面設計線。6)、檢查彎道段橫斷面內側視距是否保證,是否需要清除障礙及設置視距臺。(七)、公路用地圖(見平面圖)(八)、路基土石方的計算與調配路基土石方工程是道路工程的主要工程項目,在道路工程量中占有很大比重。土石方工程數量也是比較選線設計方案的主要技術經濟指標之一。土石方計算與調配的主要任務是:計算路基土石方工程數量,合理進行土石方調配,并計算進行土石方的運量。1、橫斷面面積的計算本設計中采用幾何圖形法進行土石方數量計算。2、土石方調配路基土石方數量計算后,要進行土石方調配,以便確定填方用土的來源,挖方棄土的去向,以及計價土石方的數量和運距。1)、調配的原則(1)、盡可能移挖作填,以減少廢方和借方。(2)、廢方要妥善處理。(3)、路基填方如需路外借土,應結合地形、農田排灌等情況選擇借土地點,并綜合考慮借土還田、整地造田等措施。(4)、綜合考慮施工方法、運輸條件、施機械化程度和地形情況的因素;選用合理的經濟運距,用以分析工程用土是調運還是外借。2)、調配的方法在土石方數量計算復核后即可進行調配,首先進行橫向調配,滿足本樁號利用方的需要,然后計算挖余和填缺的數量。根據挖余和填缺量分布情況,可以大致看出調運的方向和數量,結合縱坡情況和經濟運距對利用方進行縱向調配,而后填方如有不足或挖方未能盡利用,再選定廢方或借土的合適地點。路基土石方調運表見附表2二、道路路基工程設計(一)、道路路基設計1、道路設計技術標準說明1)、路基寬度:根據公路所在地形,查《規范》知,平原微丘地形的高速公路的路基寬度可取26m。2)、設計標高:設計標高取中央分隔帶兩側邊緣的路面標高。3)、超高過度方式:采用繞中央分隔帶邊緣旋轉的方式。彎道超高是將兩側行車道(包括硬路肩寬度)分別繞中央分隔帶邊緣旋轉,使之成為各自獨立的單向超高斷面,中央分隔帶維持原狀不變。超高過度是先將外側車道(包括硬路肩寬度)繞中央分隔帶邊緣旋轉,待達到與內側車道構成一橫坡后(2%),再將行車道(包括硬路肩寬度)路面一同繞各自分隔帶邊緣旋轉。4)、路基邊坡:因為該地區屬于平原微丘地形,所以設計邊坡都采用1:1。5)、本設計中最低路基設計標高控制在洪水位標高0.5—1.0m以上。6)、路基設計標高:在本設計中采用設計標高作為路基設計標高。7)、路基土石方數量計算,挖方按天然密實度、體積計算,移挖作填時,挖方的天然密實體積已按概預算定額路基工程說明乘以系數。8)、用地范圍:路堤兩側排水溝(無排水溝時為路堤波角)以外3.0m,其中水田、采地、旱地地段為排水溝邊緣以外1.0m,路塹坡頂截水溝外邊緣(無截水溝為坡頂)以外30m。2、路基斷面尺寸設計路基的斷面形式一般可分為填方路基,挖方路基和半填半挖路基等。挖方路基需設置邊溝,必要時,還需設置截水溝以利排水。填方路基根據具體情況可設置護坡道和排水溝(或邊溝)。圖3.1標準橫斷面圖(單位:cm)(二)、路堤邊坡高度路堤邊坡的形狀可采用三種形式:直線、折線及臺階形。起邊坡坡度應根據填料的物理力學性質、氣候條件、邊坡高度以及基底的工程地質及水文地質條件進行合理的選定。1、土路堤邊坡1)、如果路堤基底情況良好,土質路堤可參照下表選定其邊坡坡度。表3.1路堤邊坡坡度表填料種類邊坡的最大高度m邊坡坡度全部高度上部高度下部高度全部高度上部高度下部高度粘性、粉性、砂性土20812—1:1.51:1.75礫石土、粗砂、中砂12————碎、塊石土、卵石土20128—1:1.51:1.75不易風化的石塊20812—1:1.31:1.52)、對邊坡高度超過上表所列總高度的路基,宜進行路基穩定性驗算。驗算時,穩定系數不得小于1.25。3)、沿河受水侵淹路基的填方邊坡坡度,在設計水位以下部分視填料情況可采用1:1.5—1:2.0,在常水位以下部分可采用1:2.0—1:3.0。如用滲水性較好的土填筑路堤,可采用較陡的邊坡。2、石路堤邊坡1)、如遇巖石地段的半填路基或跨越深溝的路堤,可利用挖方路基的石料進行填筑。浸水路基的受水淹部分,可用開山石料或天然石料進行填筑。2)、填石邊坡的外層,一般應選用堅硬而未風化的巖石填筑,必要時進行排砌,以增強其穩定性。3)、填石邊坡坡度,根據石料大小,邊坡的高度以及施工方法而定,見下表:表3.2填石路堤邊坡表填料規格邊坡高度(m)邊坡坡度施工方法小于25cm的石塊<61:1.25—1:1.33填筑等于25cm的石塊6—201:1.5填筑大于25cm的石塊>201:1表面用較大石塊砌成規則整齊的行列,內部用一般石料分層填筑邊坡高度超過20m時,應進行穩定性驗算,以決定采用其他措施。4)、陡山坡上的半填半挖路基,對于填方不大,但山坡伸出較遠不易填筑時,可以修筑護肩。3、路基填土與壓實方法、施工設備和施工組織1)、概述路基填料可以用土,也可以用石,工業廢渣豐富的地區也可以用工業廢渣和粉煤灰。填方路基要求有足夠的強度和穩定性。用作路基填料的路基土要求有良好的工程力學性質。作為路基填料的路基土的壓實指標是指路基的壓實度,路面對土基的強度要求則為回彈模量。《公路路基設計》中對路基填料的強度提出填料最小強度(CBR)指標。2)、填料的具體要求(1)、不得使用淤泥、沼澤土、凍土、有機土、含草皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽特征的土。(2)、液限大于50,塑性指標大于26的土以及含水量超過規定的土,不得直接作為路基填料。需要使用時,必須采取滿足設計要求的技術措施處理,經檢查合格后方可使用。(3)、采用粉煤灰等工業廢料作為路基填料,必須按照設計和有關規定施工。(4)、填方材料應有一定的強度要求,野外取土試驗,CBR應符合下值:表3.3路基填料最小強度和最大粒徑要求項目分類路面底面以下深度填料最小強度填料最小半徑(cm)高速、一級公路其它公路填方路基上路床0—30cm8610下路床30—80cm5410上路堤80—150cm4315下路堤150cm以上3215零填、路塹及路床0—30cm以上8610影響路基壓實的主要要素有土的力學性質和壓實功能,土的含水量,鋪層厚度,土的級配以及地層的強度和壓實度。3)、壓實方法(1)、鋪筑試驗路段確定路基壓實的最佳方案。(2)、根據土壤性質,選擇和確定壓實機械。(3)、通過含水量的校測和控制。4)、路基壓實度的要求為保證路基的強度和穩定性,使路面有一個必要的穩固土基,在填筑土質路堤時,應將填土分層壓實。(1)、路面以下約1.0—1.2m深度的路堤上層,由于承受行車荷載的作用較大要求盡可能接近最大壓實度,1.0—1.2m深度以下的路堤填土,壓實度適當降低。(2)、高度不大于1.0m的路堤,其中層與下層如不為水所浸沒,可采用較低于上層的壓實度。(3)、路基壓實有重型和輕型的兩種擊實標準:表3.4重型擊實標準的路基壓實度填挖類別路槽底面以下深度(cm)壓實度(k)路堤0—80>93%80以下>90%零填及路塹0—30>93%表3.5重型擊實標準的路基壓實度填挖類別深度(cm)路基壓實度(高級路面)路堤0—800.95—0.9880—1500.90—0.95150以下0.80—0.95零填及路塹0—300.90—0.985)、壓實度的檢查(1)、每一壓實層均應檢驗壓實度,合格后方可填筑其上一層。檢驗標準頻率為每200m2檢驗8點,不足200m(2)、彎道檢驗標準頻率為每一幅雙車道每54m檢驗4點,左右兩后輪下各一點。(3)、對填石及土石路塹進行強度試驗時,應按設計規定處理。(4)、路基達到碾壓遍數后,均由施工隊自己按上述規定檢測,不合格的地方自行補壓。(三)、擋土墻的設計1、擋土墻的類型擋土墻是支撐路基填土或山坡土體變形失穩的構造物。按其結構特點,擋土墻可分為石砌重力式、石砌衡重式、加筋土輕型式、混凝土半重力式、鋼筋混凝土懸臂式和扶壁式、柱板式、錨桿式、錨頂板式及垛式等類型。本設計路段處于盛產石料地區,故一般采用石砌類型。2、擋土墻的構造石砌擋土墻身的斷面形式應根據墻的用途、墻高和墻趾外的地形、地質、水文等條件。在滿足穩定性和強度要求的前提下,按結構合理,斷面經濟和施工方便的原則比較確定。1)、墻背:石砌擋土墻的墻背,可做成仰斜、垂直、俯斜、凸形折線和衡重式等五種。`仰斜墻背所受主動土壓力小,故墻身斷面較經濟。用于路塹墻時,墻背與開挖的臨時邊坡較帖合,因而開挖量和回填量均較少。其坡度不宜緩于1:0.3,以免施工困難。俯斜墻背所受土壓力較大,通常在地面橫坡較陡時采用,借陡直的墻面,以減少強高。俯斜墻背可做成臺階式,以增加墻背與填土間的摩擦力。垂直墻背的特點,介于仰斜和俯斜墻背之間。2)、墻面:基礎以上的墻面,其坡度應與墻背的坡度相配合。地面橫坡較陡時,墻面可采用1:0.05—1:0.20,也可采用直立(低墻時);地面橫坡平緩時,墻面可以緩些,但一般不緩于1:0.3,以免過多增加強高。3)、墻頂:墻頂的最小寬度,漿砌片(塊)石時,不應小于0.5m;干砌時不應小于0.6m。4)、護欄:墻頂高出地面6m以上,或連續長度大于20m的路肩擋土墻,墻頂要設置護欄。墻身小于6m時,按具體情況視安全需要而定。護欄內側邊緣距路面邊緣的距離,一般不應小于0.5m,3、擋土墻的基礎實踐表明,擋土墻的破壞,大多是由于基礎處理不當而引起的。因此設計中的基礎的類型和埋置深度是十分重要的。絕大部分擋土墻,都直接修筑在天然地基上。當地基較弱,地形平坦,而墻身又超過一定高度時,為了減少基底壓應力,可在墻趾外伸出一臺階,一拓寬基底。若基底應力超出地基容許承載力過多而需加寬很多時,為避免臺階過高,可采用鋼筋混凝土底板。若地基為軟弱土層,可用砂礫、碎石、礦渣或灰土等質量較好的材料換填,以擴散基底壓應力。基礎的埋置深度應按地基的性質、承載力的要求、凍脹的影響、地形和水文地質等條件確定。土質地基應滿足下列要求:地表下不少于1m;受沖刷時,應在沖刷線不小于1m;受凍脹影響時,冰凍線以下不少于0.25m。碎石、礫石、砂類地基,不考慮凍脹的影響,基礎埋置深度不宜小于0.54、擋土墻的排水措施和防水層擋土墻應設置排水設備,以排干墻后填料中的水分,防止墻后積水致使墻身承受額外的靜水壓力;減少季節性凍冰地區填料的凍脹壓力;清除粘土填料浸水后的膨脹壓力。路塹墻墻后的地面應做好排水處理,設置排水溝,必要時劣實地表松土,以減少雨水和地面水滲下。而墻趾前的邊溝則應予鋪砌加固,以防邊溝水滲入基礎。漿砌片(塊)石墻身,應在墻身前地面以上設一排泄水孔。墻高時,可在墻上部加設泄水孔。泄水孔的尺寸可視泄水量的大小而定,一般為5cm×10cm、10cm×10cm、10cm×20cm等方孔或直徑為5—10cm的圓孔。孔眼間距一般為2—3m,干旱地區,可增大。多雨的地區可減少。上下泄水孔要錯開設置,下排泄水孔的出口應高出地面;若為路塹墻,出水口應高出邊溝水位0.3m;若為浸水擋土墻,則應設于常水位以上0.3m。下排泄水孔進水口的底部,應鋪設30cm厚的粘土層,并夯實,以防水分滲入基礎。進水口周圍還應用具有反濾作用的粗顆粒材料覆蓋,以免孔道淤塞;有凍脹可能時,最好用爐渣覆蓋。干砌塊(片)石擋土墻可不設泄水孔。當墻后填料為粘性土時,水分不易滲入泄水孔排走。因此,在滲水量大,或有凍脹可能時,宜在填料與墻背之間,用滲水材料填筑厚度大于30cm的連續排水層,以排干墻后填料中的水,防止墻背承受靜水壓力或凍脹壓力。泄水量大時,還可在排水層底部加設縱向滲溝,配合排水層把水排泄到墻外。排水層的頂部和底部應用0.3—5、擋土墻的沉降縫和伸縮縫為了避免地基不均勻下沉而引起墻身開裂,需按墻高和地基性質的變異,設置沉降縫。同時為了減少圬工砌體因收縮硬化和溫度變化作用而產生裂縫,需設置伸縮縫。沉降縫和伸縮縫是設在一起的,一般每隔10—15m設置一道。縫寬2—3cm,自墻頂作到基底,縫內可用膠泥填塞。但在滲水量大、填料易于流失,或凍害嚴重地區,則宜用瀝青麻絲、瀝青竹絨或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料,沿墻的內、外、頂三側填塞,填塞的深度約為15cm即可。當墻背為填石,且凍害不嚴重的地區,也可不填填料,僅留空縫。干砌擋土墻可不設沉降縫和伸縮縫。6、擋土墻的布置擋土墻的布置前以先實地核對路基橫斷面,測繪墻趾處的縱斷面圖,收集墻趾處的地質和水文等資料。路塹墻大多設在邊溝旁。山坡擋土墻,應考慮設在基礎可靠處,墻的高度,應保證在設置墻后墻頂以上邊坡的穩定。若路堤墻與路肩墻的墻高或截面圬工數量相近,基礎情況相仿時,作路肩墻較為有利。采用路肩擋墻、路堤擋墻或砌石路基,應結合具體條件考慮,必要時應作技術經濟比較后確定。沿河擋土墻要結合河流的水文、地質情況及河道工程來布置,注意設墻后仍保持水流順暢,不致擠壓河道,引起局部沖刷。(四)、路基地下排水設計1、設計要求1)、地下水位較高,而路基標高又受限制時,為確保路基工作區內的土基強度與穩定性,應采用地下排水設備,將地下水位降低或排除于路基范圍以外。2)、路基范圍內遇有裂隙水或層間水等滲出時,不論泉眼大小,如不能設置明溝,就應設置暗溝給以排除。3)、地下排水設備的類型、位置與尺寸,取決于工程地質及水文地質條件。設計時要調查清楚,因地制宜,以免遺留后患。4)、排除地下水的各式滲溝,應嚴防地面水滲入,面層必須封閉嚴密。5)、在透水性強的土層中,設置任何類型的滲溝,用徹粗砂礫作填料,均能達到截斷含水層水流的目的。在粘性土層中設置滲溝,用作反濾層的砂、礫材料必須經過篩分、選擇與洗凈。6)、地下排水設備的溝底縱坡,應保證水流順暢,不致淤積,也不能引起沖刷。最大和最小縱坡,視構造物類型的不同,進行合理的選定。7)、地下排水對改善路基工作條件是必不可少的重要措施。對于水溫條件較差以及路面等級要求較高的路段,尤應引起重視。2、地下排水設備的類型與構造地下排水設備,按作用與使用條件的不同,主要可分為三種類型:暗溝、滲井與滲溝。1)、暗溝(1)、作用:暗溝是設在地面以下引導水流的溝渠,無滲水和匯水作用。(2)、使用條件:當路基范圍內遇有個別泉眼,泉水外涌,路線不能繞避時,為將泉水引至填方坡腳以外或挖方邊溝,加以排除,可在泉眼與出口之間開挖溝槽,修建暗溝。(3)、構造:暗溝的構造一般比較簡單。在路基填土之前,或挖出泉眼之后,按照泉眼范圍大小,剝除泉眼上層浮土,挖出泉井,砌筑井壁與溝壁,上蓋混凝土(或石)蓋板。井深應保證蓋板頂面的填土厚度不小于50cm,井寬按泉眼的范圍大小決定。高約為20cm,暗溝寬20—30cm。如溝身兩側為石質,蓋板可直接放在兩側石壁上。(4)、縱坡和出口;暗溝溝底縱坡建議不小于1%,如出口處為邊溝,暗溝底應高出邊溝最高水位20cm以上,不允許出現倒灌現象。采用暗管排水時,管底縱坡建議不小于0.5%,出口處為邊溝,暗管底應高出邊溝最高水位20cm以上。2)、滲井滲井按其滲水方向不同,可分為排水滲井與集水滲井兩類。(1)、作用:滲井的作用是將地面水通過豎井,滲入地下排除。使用條件:路線穿過雨量稀少地區的村落或集市,路線高度與原地面相仿,因建筑物障礙不能貫通邊溝,而距地面不深處有滲透性土層,且地下水流向背離路基,地面水流量不大,此時可以修筑滲水井將邊溝水流分散到地面1.5(2)、構造:上部構造為集水構造,下部為排水構造。上部構造:滲水井面積的大小,取決于路基表面的流量,一般可采用直徑為0.73)、滲溝(1)、作用:在地面以下匯集流向路基的地下水,排到路基范圍以外,使路基上保持干燥,不致因地下水成害。例如,路線所經地段遇有潛水、層間水、路塹頂部出現地下水,或地下水位較高,影響路基或路塹邊坡穩定,則需修筑滲溝將水排除。(2)、使用條件:填石滲溝:一般用于流量不大、滲溝不長的地段,是目前公路上常用的一種滲溝。管式滲溝:設于地下引水較長的地段,但滲溝過長時,應加設橫向排水管,將縱向滲溝內的水流,迅速的分段排除。溝底縱坡取決于設計流速,最大流速應考慮到水管的構造及其使用壽命,且不致沖毀管下墊枕材料,一般以不大于1m/s為宜,也不應低于最小流速。最小縱坡為0.5%,以免淤積。(3)、構造:①滲溝的槽寬視溝深而定,一般深度在2m時,寬度為0.6—0.8m;深度在3m—4m時,寬度不小于1.0m。溝內用作排水和滲水的砂石填料,應經過篩選和清洗。②封閉層是為了防止土粒落進填充石料的空隙,以免造成滲溝堵塞而設置的,同時也能起到防止地面滲水滲入溝內的作用。③反濾層是為了匯集水流,并用以防止含水層中土粒堵塞排水層而設置的。反濾層應盡可能選用顆粒大小均勻的砂石材料,分層填筑,相鄰兩層顆粒直徑之比,不小于1:4。④滲溝的基底一般埋入不透水層,故滲溝溝壁一側設反濾層匯集水流,而另一側用粘土夯實或5號水泥砂漿砌片石,攔截水流。如含水層較厚,溝底不能埋入不透水層,溝壁兩側均應設置反濾層。⑤滲溝的排水層,可采用石質堅硬的較大顆粒填充,以保證具有足夠的空隙度排除設計流量。填充的高度不小于0.3m,并應高出原地下水位。⑥挖方路基有時在路床內時,由于地下水的作用,出現土質濕軟、彈簧、冒漿、強度降低等現象,導致路面破壞。一般除摻灰處理外,采用帶孔的聚氯乙烯塑料管與土工布組成的滲溝埋設在邊溝附近,可取得滿意的效果。三、道路路面工程設計路面結構設計的目的是提供一種預定使用內同所處環境相適應并能承受預期交通荷載作用的路面工程。(一)、路面設計技術標準1、路面寬度:瀝青混凝土路面寬度(包括行車道、硬路基、路緣帶)為2*11.75。中央分隔帶回填種植土。2、設計交通量:使用初年遠景交通為57327輛/日,年平均增長率為4%標準軸載,作用次數為3427軸次/日(單向一個車道),Ne=35077062軸次。3、路段屬江南丘陵帶過濕區Ⅳ5區,大部分為砂性土。(二)、柔性路面設計路面結構設計的目的是提供一種預定使用內同所處環境相適應并能承受預期交,通荷載作用的路面工程。1、瀝青面層1)、面層是由礦物質集料、瀝青混合料及其它外摻劑按要求比例拌和,攤鋪而成的單層或多層式結構層,它通常由表面層和聯結或整平層組成。2)、層間結合設計時需采取一定的技術按勞取酬措施,加強路面結構之間的結合,提高路面結構整體性,應使各結構層之間不產生層間滑移。2、基層和底基層1)、層的作用瀝青混凝土面層下設置基層的主要作用有以下幾個方面:(1)、承受行車荷載作用,它作為道路的主要承受層和面層一起將車輪荷載的反復作用傳布到基層、墊層和地基。(2)、增加道路整體強度和面層的疲勞抗力,防止或減輕面層裂縫的出現。(3)、緩解土基不均勻凍脹或不均勻體積變形對面層的不利影響。(4)、為面層施工機械提供穩定的行駛面和工作面。2)、類型的選擇高速公路、一級、二級、三級公路的高級路面,應選用水泥或石灰,粉煤灰穩定粒料類半剛性基層,以增強基層的強度和穩定性,減少低溫收縮裂縫條件允許時,底基層也可采用水泥或石灰、粉煤灰或石灰穩定各類集料、細粒土等半剛性材料。石灰穩定粒料或細粒土不能作為高速公路、一級公路的路面的基層,只能用于二級、三級、四級公路的基層,以及各級公路的底基層。當采用半剛性基層有困難時,可選用熱拌或冷拌瀝青碎石混合料或瀝青貫入碎石,級配碎石等柔性基層。3、墊層1)、排除路面,路基中滯留的自由水,確保路面結構處于干燥或中濕狀態。改善土基狀況,以保證路基和基層的強度穩定性和抗凍脹能力。擴散有基層傳來的荷載應力,以減少土基所產生的變形。2)、墊層的設置場合地下水位高,排水不便,路基經常處于潮濕,過濕狀態的路段。排水不良的地質路塹,有裂縫水,泉眼等水文條件不良的巖石挖方路段。季節性冰凍地區的中濕,潮濕路段可能產生凍脹而需設置防水凍層的路段。基層或底基層可能受到路基細粒土污染以及路基軟弱的路段。層材料、寬度和最小厚度:墊層材料可選用粗砂、砂礫、碎石、煤渣、礦渣等粒料以及水泥或石灰工業區渣穩定粗粒土,石灰粉煤灰穩定粗粒土等。若采用粗砂和砂礫料時,通過0.14mm篩孔的顆粒含量不應大于5%。采用煤渣時,小于2mm的顆粒含量不宜大于20%。為防止軟弱路基污染粒料底基層、墊層,或為隔斷地下水的影響,可在路基頂面設人工合成材料隔離層。墊層應與路基同度,基層最小厚度為15mm。(三)、瀝青路面建筑的設計瀝青路面建筑的設計可分為瀝青表面處治、瀝青貫入碎石、瀝青碎石混合料和瀝青混凝土等類型。1、表面處治在瀝青表面散布一層瀝青,隨后撒布一層集料,經碾壓后形成的薄面層,稱作單層力氣留念表面處治。這一過程重復二或三遍,從而形成雙層或三層式表面處理。單層、雙層或三層式表面處治的厚度通常是1.0—1.5cm、1.5—2.5cm或2.5—3.0cm。表面處治的最大厚度為2.5—3.0cm。表面處治。特別是單層表面處治,因層厚度較薄,對路面結構的整體強度和剛度提高不多,在結構分析時往往不計入路面體系內。表面處治層主要起防水層、磨耗層、防滑層或改善碎石路面使用品質的作用,同一層集料顆粒尺寸要均勻;為了防止集料松散,所用的瀝青須有必要的稠度。表面處治層在施工完畢后,須經過行車,特別是夏季的行車作用,使其集料取得最穩定的嵌擠位置,并同瀝青粘結牢,這一過程稱為“成型”階段。2、貫入碎石施工方法同表面處治曾相似,只是第一道工序不同,先攤鋪一層尺寸均勻的集料,適當碾壓后貫入瀝青,再撒布尺寸較小的集料做嵌縫后進行碾壓;然后,重復貫入瀝青,撒嵌尺寸再小的嵌縫料和碾壓,形成一類似表面處治的層次。根據結構層厚度的不同,貫入碎石可分為深貫入和淺貫入兩種。對于深貫入和,上述過程共需要重復三遍,即撒四次集料和灑三次瀝青。貫入碎石層的強度主要靠碎石間的嵌擠作用。貫入碎石中的瀝青起粘結碎石和穩定碎石位置的作用。由于強度取決于摩阻力,受溫度變化的影響小,故溫度穩定性好。貫入式面層施工較簡單,不需要復雜的機具。但是,對碎石的質量要求高,并且施工質量同操作者的技術水平和經驗有很大的關系。3、瀝青混凝土瀝青混凝土面層是由摻入礦粉、具有良好級配的集料同瀝青均勻拌和后鋪筑而成的一種密實型結構。瀝青混凝土還可按混和料中最大顆粒的尺寸分為粗粒式、中粒式、細粒式和砂粒式等類型。粗粒式因粗粒多,細粒少,摩阻力較大,一般用于雙層式的下層;細粒式和中粒式中的,細粒較多,瀝青用量也較多,粘結力大,透水性小,整體性和平整性都較好,大都用作瀝青面層的上層。瀝青碎石是指碎石同瀝青相拌和后的一種瀝青面層或基層。因目前大多數采用具有一定極配的碎石,故又叫瀝青碎石混合料。瀝青混合料技術性質的要求:高溫穩定性,低溫縮裂,抗滑性,耐久性。對粗集料的要求:強度、磨耗性、形狀、表面紋理及礦料同瀝青間的粘附性等。在選擇礦料時,又因混合料類型、鋪筑層位、交通量大小等不同而有所差別。瀝青混合料中的細集料可用天然砂、人工砂及石屑。細集料應堅硬、級配良好、形狀接近立方體、潔凈而無雜質。集料主要是指0.074mm以下的細粒。對礦粉不要求太細,過細了施工時和易性差,對水的穩定性也降低,但國粗會使礦料與瀝青間的作用不充分,不利于性能的改善。通常要求通過0.074mm篩的數量占70%—75%以上,并要求有較小的親水性。選擇瀝青的標號時,需要考慮混合料類型、交通性質、施工方法、當地氣候和施工季節等因素。瀝青混合料中的瀝青用量可根據兩種途徑考慮:按比面積的按礦質混合料的空隙率。四、道路工程概預算(一)、概預算的定義道路建設工程(或稱建設項目)設計概算和施工圖預算,是指在執行基本建設程序過程中,根據不同設計階段設計文件的具體內容和國家規定的定額、指標及各項費用的取費標準,預先計算和確定每項新建、擴建、改建和重建工程所需要的全部投資額的文件。它是從經濟上反映建設性項目在不同建設階段的特點,是按照國家規定的特殊的計劃程序,預先計算和確定基本建設工程價格的計劃文件,是基本建設程序的重要組成部分。由于概、預算的重要性,因此在投資額測算體系中居于主導地位。公路工程概、預算的分類和投資額測算體系1、公路工程概、預算的分類根據我國設計和概預算文件編制以及管理方法,對公路基本建設工程有如下規定:1)、采用兩階段設計的建設項目,在初步設計階段,必須編制總概算;在施工圖設計階段,必須編制施工圖預算。2)、采用三階段設計的建設項目,除按上述要求外,在技術設計階段,還必須編制修正概算。3)、在基本建設全過程中,根據基本建設程序的要求和國家有關文件規定,除編制概預算文件外,在其他建設階段,還必須編制以概、預算為基礎(投資估算除外)的其他有關投資額測算文件。2、投資額測算體系為了對公路基本建設工程進行全面而有效的工程經濟管理,在項目的各階段都必須編制有關的經濟文件,這些不同經濟文件的投資額則要根據其主要內容要求,由不同測算工作來完成。投資額按公路工程的建設程序進行分類,有如下幾種:1)、投資估算。它具有以下幾個方面的作用:(1)、它是國家決定擬建項目是否繼續進行研究的依據。(2)、這是國家審批項目建議書的依據。(3)、這是國家審批建設項目可行性研究報告的依據。(4)、這是國家編制中長期規劃和保持合理投資結構的依據。2)、概算概算又分為設計概算和修正概算兩種。3)、施工圖預算。4)、施工預算。5)、標底編制。6)、報價。7)、工程結算。8)、竣工決算。(二)、概預算的作用與文件組成1、概預算的作用1)、是編制基本建設計劃、確定和控制基本建設投資額的依據。2)、是設計與施工方案優選的依據。3)、是實行基本建設招投標,簽定工程合同、辦理工程撥款、代款和結算的依據,起著重要的作用。4)、是施工企業加強經濟管理,搞好經濟核算的基礎。2、概預算的編制依據公路工程概、預算的編制是一項十分細致的工作,編制前應全面了解工程所在地的建設條件,掌握各種基礎資料,正確引用規定的定額、取費標準和材料及設備價格。在編制時嚴格執行國家的方針、政策和有關規定,符合公路設計規范和施工技術規范。編制的主要依據如下:1)、法令性文件。系指編制概、預算中所必須遵循的國家、交通部和地方主管部門頒布的有關法令性文件或規定,如交通部頒發的《公路基本建設工程概算、預算編制辦法》以及《公路工程基本建設項目設計文件編制辦法》等。2)、設計資料。概算文件應根據建設項目的初步設計(或擴大初步設計)編制,修正概算文件應根據技術設計編制,施工圖預算則根據施工圖設計編制。編制人員應熟悉設計資料、結構特點及設計意圖。設計圖紙上的工程細目數量往往不能滿足概預算編制的要求,還需做必要的計算或補充,對設計文件上提出的施工方案還需補充和完善。3)、概、預算定額,概算指標,取費標準,材料、設備預算價格等資料。概算文件應根據概算定額(或指標)、施工管理費定額、其它直接費和間接費標準、計劃利潤、稅金、施工技術裝備費、材料、設備預算價格等資料進行編制。施工圖預算應根據國家或主管部門編制的公路工程預算定額或其他專用定額、省(區)編制的補充定額、施工管理費及其他費用標準、計劃利潤率、施工技術裝備費、綜合稅率、材料設備預算價格等進行編制。4)、施工組織設計資料。從施工組織設計中可以看出,與概、預算編制有關的資料包括:工程中的開竣工日期、施工方案、主要工程項目的進度要求、材料開采與堆放地點,大型臨時設施的規模、建設地點和施工方法等。5)、當地物資、勞力、動力等資源可資利用的情況。本著因地制宜、就地取材的原則,對當地情況應作深入的調查了解,經反復比較后確定最優成果。6)、施工單位的施工能力及潛力。編制概算時,施工單位尚示明確,可按中等施工能力考慮。施工圖預算,若已明確施工單位,就應根據施工單位的管理與技術水平,確定新工藝、新技術采用的可能程度,明確施工單位可以提供的施工機、勞力、設備以及外部協作關系。7)、了解當地自然條件及變化規律,如氣溫、雨季、冬季、洪水季節及規律,風雪、冰凍、地質、水源等。8)、其他工程及沿線設施,如舊有建筑物的拆遷,與水利、電訊、鐵路的干擾及解決措施,清除場地,管理養護及服務設施等。3、概、預算費用的組成概、預算費用包括建筑安裝工程費、設備、工具、器具及家具購置費、工程建設其他費用、預留費用、大型專用機械設備購置費、固定資產投資方向調節稅、建設期貸款利息。建筑安裝工程費包括直接費(人工費、材料費、施工機械使用費、其他直接費用)、間接費(施工管理費、其他間接費)、施工建筑裝備費、計劃利潤、稅金。設備、工具、器具及家具購置費包括設備、工具、器具購置費和辦公生活用家具購置費。工程建設其他費用包括土地、青苗等補償費和安置補助費,建設單位管理費,勘察設計費,施工機構遷移費,供電貼費。預留費用包括工程造價增漲留費和預備費。4、概、預算項目公路工程概、預算項目應按項目表的序列及內容編制。它又分為路線工程概預算項目和獨立大(中)橋工程概預算項目。路線工程概預算項目路線工程概預算項目主要包括以下內容:第一部分建筑安裝工程路基工程、路面工程、橋梁涵洞工程、交叉工程、隧道工程、其他工程及沿線設施、臨時工程、管理、養護及服務房屋、施工技術裝備、計劃利潤、稅金。第二部分設備及工具、器具購置費第三部分工程建設其他費用獨立在(中)橋工程概預算項目獨立大(中)橋工程概預算項目主要包括以下內容:第一部分建筑安裝工程橋頭引道、基礎、下部構造、上部構造、調治構造物及其他工程、臨時工程、施工技術裝備費、計劃利潤、稅金第二部分設備及工具、器具購置費第三部分工程建設其他費用5、概預算的文件組成概預算的文件由封面及目錄、編制說明及全部概預算計算表格組成。其中封面應有建設項目名稱、編制單位、編制日期及第幾冊共幾冊等內容;目錄應按概預算表格的表號順序編排。其具體組成有:1)、概預算編制說明(1)、建設項目設計資料的依據及有關文件號。(2)、采用的定額、費用標準,人工、材料、機械、機械臺班的單價依據或來源,補充定額及編制依據的詳細說明。(3)、與概預算有關的說明書、委托書、協議書、會談紀要等的主要內容。(4)、總概預算金額,人工、鋼材、水泥、木料、瀝青的總需要量的情況,各計方案的經濟比較以及編制中存在的問題。2)、概預算表格概預算表格是概預算文件的重要組成部分和主要內容它實際上是由一套規定的表格所組成。并且,公路工程概、預算應按統一的概、預算表格計算。3)、甲組文件和乙組文件概預算文件按不同的需要分為兩組,甲組文件為各項費用計算表;乙組文件為建筑安裝工程費各項基礎數據計算表,只供審批使用。甲組文件包括如下內容:編制說明,總概預算費表,總概算人工、主要材料、機械臺班數量匯總表,總概、預算表,建筑安裝工程費計算表,其他直接費及間接費綜合匯率計算表,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、機械臺班單價匯總表。乙組文件包括以下內容:分項工程概預算表,材料預算單價計算表,自采材料場價格計算表,輔助生產工、料、機械臺班單價數量表。五、道路工程監理(一)、建設監理在實習地點運作情況概述1、社會建設監理單位人員結構監理組織的人員配備要根據工作的特點、監理任務及合理的監理深度與密度,優化組合,形成整體素質高的監理組織。項目監理組織的人員一般包括總監理工程師、專業監理工程師、監理員以及必要的行政管理人員,在組建時要注意合理的專業結構、職稱結構和年齡結構。人員結構:1)、合理的專業結構監理組織應具備與所承擔的監理任務相適應的專業人員。如一般的民用建筑工程需要配備土建專業、給排水專業、電氣專業、設備安裝專業、裝飾專業等人員;而公路工程則需要配備公路專業、橋梁專業、交通工程專業、測量專業等專業人員。2)、合理的技術層次合理的技術層次是指監理組織中各專業監理人員應有與監理工作要求相稱的高級職稱、中級職稱和初級職稱人員比例。監理工作是一種高智能的技術性勞動服務,要根據監理項目的要求確定技術層次。3)、合理的年齡結構合理的年齡結構是指項目監理班子中的老中青的的構成比例。2、社會監理單位資質監理單位的資質主要體現在監理能力及其監理的效果上。監理能力,是指能夠監理多大規模和多大復雜程度的工程建設項目;監理效果,是指對工程建設項目實施監理后,在工

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