扬宜一级公路A标段施工图设计.doc

本科生精品毕业设计毕业设计题目： 扬宜一级公路A标段 学 生 姓 名： 仓 定 仲 所 在 学 院： 建筑工程与科学学院 专业及班级： 土交0405 指 导 老 师： 沈新元 完 成 日 期： 2008-6-9 材料总目录第一部分 毕业设计任务书 第二部分 开题报告 第三部分 毕业设计计算书第四部分 毕业设计小结 第五部分 英文原文翻译 第 一 部 分毕业设计任务书一、毕业设计的目的1、综合运用在大学阶段所学的基础理论知识和专业知识，进行扬宜一级公路A标段设计，重点解决路线、路基及防护、路面等道路主要工程的设计能力；2、提高对工程进行施工组织设计的能力、进行工程量计算和对工程造价进行分析计算等实际问题的能力；3、培养学生对工程材料进行检验及判别的能力；4、培养学生的主动性、创造性等独立工作的能力，同时培养他们的科技论文写作能力（论文课题）；5、提高学生阅读英语原文资料的能力；6、培养学生进行调查研究和综合分析问题的能力，培养学生使用技术资料、提高计算、绘图和编写技术文件的能力；7、培养学生电脑软件运用及计算机绘图等综合能力；8、培养学生建立理论联系实际、严谨踏实的科学作风和工程技术人员在工程建设施工中必须具备的全局观点和经济观点。二、毕业设计的要求1、在毕业设计指导教师的指导下，通过调查研究和分析讨论，掌握所设计课题的有关结构构造、使用功能及其质量要求，正确进行道路的路线平、纵、横设计和路基、路面结构设计，路基挡土墙设计及稳定性分析等；正确绘制工程设计图。2、正确进行道路工程的结构分析、造价分析、施工技术参数计算，掌握施工组织设计文件的编制方法，并绘制施工图。绘制施工网络图，并进行优化与编写设计说明书；3、正确进行道路建筑材料的选择使用，技术要求和检测方法；掌握各种道路施工机械的选型及使用；掌握人工、材料及机械、资金等调度及运用方法。4、运用机算机对概预算结果进行复核运算，对路面结构及公路线型进行优化设计，并运用AutoCAD技术进行施工图纸的绘制。5、在指导教师的帮助下，制定论文课题实验内容、实验方法，选择实验材料及实验仪器，进行实验的基础数据准备、材料准备，进行课题实验的具体操作，后期的数据整理，科技论文的写作等（论文课题）5、正确进行英语原文翻译，提高使用外文资料的能力；6、在毕业设计的基础上，结合毕业设计复习提纲，参加毕业答辩；7、毕业设计任务书中所规定的全部内容都必须独立完成。三、毕业设计课题名称扬宜一级公路A标段施工图设计四、设计阶段施工图设计阶段及施工阶段五、设计原始资料1、路段原始平面地形图1：20002、路段初始年交通量3、公路的等级和技术标准4、各种交通部颁设计、施工及试验规程等技术规范5、交通部颁公路工程概预算定额及相关配套资料6、公路工程概预算电脑软件7、公路线型设计CAD软件8、公路工程路面结构设计CAD软件9、英语原文及其它资料等10、设计任务书及指导书六、设计内容1、公路几何指标的计算、确定与复核2、公路平面线型设计（直线、圆曲线及缓和曲线的设计）3、公路纵断面与横断面设计（坡度线、竖曲线、填挖高度、标准断面的设计）4、公路土石方的计算与调配（压实方、挖方的计算与调配）5、公路路基稳定性设计6、公路路基挡土墙的设计7、公路柔性路面设计8、公路刚性路面设计9、路段工程量计算10、施工图预算的编制 11、工程量清单报价12、施工组织设计的编制13、施工网络图的绘制14、施工技术方案的编制15、工、料、机的施工安排一览表16、工程预算价格的计算机复核计算17、路线与路面结构的计算机复核计算18、用AutoCAD技术绘制施工图纸19、英语原文翻译成果；七、毕业设计时间安排2月18日6月6日（16周），进行毕业设计和毕业实习；6月9 日6月13日（1周），进行毕业设计的评阅、审阅工作；6月6 日6月20日（1周），进行毕业答辩工作；八、各学生的毕业设计内容1、汽车交通量组合 （单位：辆/天） 组别车型3解放CA10B220解放CA30A150东风EQ140170黄河JN15080黄河JN162120黄河JN360160长征XD160180交通SH141220交通量增长率5%，柔性路面设计寿命15年，刚性路面设计寿命25年，路面材料参数取规范中的数值，自然区划为区（一级）。2、学生任务姓名公路等级交通量刚性路面（含有）柔性路面（含有）挡土墙工程造价仓定仲一级1水泥混凝土、二灰碎石粗粒式沥青混凝土，二灰碎石重力式路肩墙（仰斜）加筋挡土墙（十字板）预算第 二 部 分开 题报告第 三 部 分计算书扬州大学建筑科学与工程学院扬宜一级公路A标段施工图设计摘要：本设计是平原微丘区扬宜一级公路A标段的方案设计。通过调查研究和分析讨论，掌握所设计课题的有关结构构造、使用功能及质量要求。第一步是公路路线设计，其中包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计；第二步是公路路基设计，包括：路基稳定性设计、重力式挡土墙和加筋式挡土墙设计；第三步是路面设计，包括：刚性路面和柔性路面设计；第四步是是施工组织设计，包括：技术方案设计，施工进度设计，工料机调配表；第五步是概预算设计，求出工程总造价，同时也给出了与各部分内容相关的表格与图纸；最后，利用专业软件进行电算优化。关键字：公路设计， 路面设计，施工组织，概（预）算Abstract：This design is a project design of a proper highway of A of YANGYI in plain. Through research and analysis discussion， grasp the relevant knowledge of design topics .The first one is a highway route design, which include:Flat surface design, vertical section design, cross section design.The second is a highway roadbed design, include:Roadbed stability design gravity retaining wall design and reinforced earth retaining wall design.The third is pavement design, include:The rigid pavement and the flexible pavement.The fourth is working organizition design ,which include technical formula design ,working flow diagram design , and so on . The fifth is the budget and estimating of the design, and get the lump sum, while budget is done by CAD. At the same time, it present the reletive table and working drawing. Finally, optimize the design with the specialized software.Keywords: expressway design，pavement design，working organizition， estimating (budget)目 录第一章 公路路线设计11一、公路平面线型设计11二、公路纵断面设计18三、公路横断面设计23第二章 公路路基设计27一、公路路基稳定性设计28二、公路路基重力式挡土墙设计30三、公路路基加筋式挡土墙设计34四、公路排水设计43第三章 公路路面结构设计45一、公路柔性路面设计45二、公路刚性路面设计48三、路面设计电算优化51第四章 施工组织设计57第五章 工程造价计算87第一章 公路路线设计1.1平面设计1.1.1一级公路几何指标的汇总 公路几何指标的计算、确定与复核表 表1 计算行车速度（km/h）100纵坡不小于（%）0.3行车道宽度（m）2×7.5最大纵坡（%）4车道数4最小纵坡（%）0.30.5中间带中央分隔带宽度（m）一般值2.00坡长限值（m）纵坡坡度（%）10003极限值2.008004左侧路缘带宽度（m）一般值0.75缓和坡段坡长不大于（%）3极限值0.50合成坡度（%）10.0中间带宽度（m）一般值3.50竖曲线凸形竖曲线半径（m）极限最小值6500极限值3.00一般最小值10000硬路肩宽度（m）一般值3.00凹形竖曲线半径（m）极限最小值3000极限值2.5一般最小值4500视距停车视距（m）160竖曲线最小长度（m）85行车视距（m）160视觉所需最小竖曲线半径值（m）凸形16000公路用地不小于（m）3m凹形10000平曲线极限最小半径（m）400V60km/h同向曲线间最小直线长度（m）6V一般最小半径（m）700反向曲线间最小直线长度（m）2V不设超高的最小半径（m）4000路基宽度（m）一般值25.5最大半径不应大于（m）10000变化值24.0最小长度（m）170最小坡长（m）250平曲线超高横坡不大于（%）10缓和曲线最小长度m85路拱横坡（%）1.02.01.1.2主要技术指标复核（1） 汽车交通量组合（单位：辆天） 车辆交通量 代表车型折算系数折算交通量解放CA10B220中型车1.5330解放CA30A150中型车1.5 225东风EQ140170中型车1.5255黄河JN15080大型车2160黄河JN162120大型车2240黄河JN360160拖 车3480长征XD160180大型车2360交通SH141220中型车1.5330小客车4425小型车160008350 （2）交通量复核四车道一级公路折合成小客车的年平均交通量为1500030000辆，交通增长率，交通量：(辆/日)交通增长率，交通量：(辆/日)计算可知：在交通量1500030000之间，所以其为四车道一级公路。（3）指标核算平曲线一般最小半径：平曲线极限最小半径：平曲线最小长度：考虑最小行程时间：缓和曲线最小长度：停车视距；合成坡度：纵坡最小长度：竖曲线最小长度；1.1.3选线1、地形综述地形条件：本路段有部分农田分布，渠道纵横交错，丘陵区地势较高。天然建筑材料基本为零，需要全部外运。地质条件：该地区地势较高，路基土湿度较小，修筑时可较少考虑填土高度气候条件：本地区为区，地基土湿度不大，不易发生翻浆和冻胀的情况。路基临界高度：砂性土 H1 = 1.11.5 H2 = 0.71.1粘性土 H1 = 2.12.5 H2 = 1.62.0 粉性土 H1 = 2.42.9 H2 = 1.82.3H1:路基干燥状态临界高度H2:路基中湿状态临界高度2、选线原则（1）平原区选线，因地形限制不大，而线应在基本符合路线走向的前提下，正确处理对地物、地质的避让与超越，找出一条理想的路线来。（2）平原区农田成片，渠道纵横交错，布线应从支援农业着眼，尽量做到少占和不占高产田，从各项费用上综合考虑放线，不能片面求直占用大片良田，也不能片面强调不占某块田而使路线弯弯曲曲，造成行车条件恶化。（3）路线应与农田水利建设相结合，有利于农田灌溉，尽可能少于灌溉渠道相交把路线布置在渠道上方非灌溉的一侧或渠道尾部。（4）当路线靠近河边低洼或村庄，应争取靠河岸布线，利用公路的防护措施，兼作保村保田的作用。（5）合理考虑路线与城镇的关系，尽量避免穿越城镇、工矿区及较密集的居民点，尽量避开重要的电力、电讯设施。（6）注意土壤水文条件，当路线遇到面积较大的湖塘、泥沼和洼地时，一般应绕避，如需穿越时，应选择最窄最浅和基底坡面较平缓的地方通过，并采取有效措施，保证路基的稳定。3、线型说明左下角起点最近的十字丝坐标为（1000，800），由此可得起点坐标为（1200，1200），坐标与坐标由地形图上测量得出：交点的坐标为（999.8，1744.9），交点坐标为（1375.5，3065.3），终点坐标为（1200，4000）选择的理由：（1）尽量使路线和渠道平行从而尽量保护农田的灌溉系统。 （2）尽量避开池塘等地质较差的地段。 选择的理由：（1）尽量使路线和渠道平行从而尽量保护农田的灌溉系统。（2）避开填挖较大的取土坑。 1.1.4公路平面线形设计起终点A、B坐标（1200，1200）根据本地区综合条件在A、B间设交点的坐标、转角 ， ，1、平曲线要素计算：（1）在JD1处，初拟 ，原因：尽可能避开地势较高的丘陵区，并保证汽车的行驶安区，符合规范关于一级公路的技术指标标准。曲线要素计算如下： ， （2）在JD2处，初拟， 原因：应尽量避开洼地和较密集的居民区。曲线要素计算如下： ， 与之间的直线段长=,符合规范要求。 平曲线几何要素值 表3R（m）（m）（°）（m）（m）（rad）Ts（m）Ls（m）Es（m）Js（m）JD1100020037.0399.971.75.73435.43845.9756.4024.88JD2100015027.57750.944.30320.60630.9430.6310.262、主点桩号计算：起点A：K0+000第一直线段长度为580.51m所以的桩号：第二直线段长度为1372.81m所以的桩号：终点B的桩号：各主点桩号计算及校核如下：JD1处： JD1 K0+580.51 T1 435.43 ZH K0+145.08 Ls 200 HY K0+345.08 L1 445.97 YH K0+791.05 200 HZ K0+991.05 - Ls1/2 422.99 QZ K0+568.06 +Js1/2 12.44 JD1 K0+580.5 JD2 ： JD2 K1+928.44 T2 320.6 ZH K1+607.84 150 HY K1+757.84 L2 330.94 YH K2+88.78 150 HZ K2+238.78 -Ls2/2 315.47 QZ K1+923.31 +Js2/2 5.13 JD2 K1+928.44绘出线型，标注坐标，填直线、曲线转角一览表，见第三分册。计算每100米整桩号及特殊点坐标，并列于下表内桩号 坐标xyK 0 + 0001200.0000001200.000000 1001165.5132981293.865155 154.5391146.7046081345.058237 2001131.1001291387.757198 3001098.9609301482.441615 354.5391084.0533541534.898376 4001073.7181881579.165004 5001058.1250521677.899616 6001052.4668301777.697682 7001056.8000571877.562053 7831068.1052841960.616707 8001071.0779871976.495577 9001093.9045162073.836130 983.8451116.3774592154.612210K 1 + 0001120.7986072170.150362 1001148.1658372266.332661 2001175.5330662362.514961 3001202.9002962458.6972604001230.2675252554.879560 5001257.6347552651.061859 6001285.0019852747.244159 619.8481290.4338702766.334554 7001311.8179342843.579495 769.8481327.8562422911.552729 8001333.4655672941.177068 9001345.6359263040.391743K 2 + 0001347.8405453140.325767 82.6571342.1209883222.761083 1001340.0631473239.981344 2001324.1286123338.690506 232.6571318.1402523370.793771 3001305.7130403436.980180 4001287.2594273535.262753 5001268.8058153633.545326 6001250.3522033731.827899 7001231.8985903830.110472 8001213.4449783928.393046872.8581200.0000004000.000000逐桩坐标表 表41.2纵断面设计1.2.1 纵坡设计原则(1)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地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。(3)纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。(4)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路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节约用地。(5)平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。(6)在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。1.2.2 平纵组合的设计原则(1)平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线；(2)平曲线与竖曲线大小应保持均衡；(3)暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理悦目；(4)平、竖曲线应避免不当组合；(5)注意与道路周围环境的配合，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。1.2.3最小填土高度：最小填土高度的确定：首先要在地面线以下70cm,由于本路处于IV区，土质为粘性土，最小填土高度应该在1.3m以上，加上路面厚度70cm,综上：最小填土高度应在路面线以上1.3m，如果是湖泊池塘，则在水位线以下70cm算。1.2.4拉坡设计查规范：设计车速为100km/h时，其最大坡度为4，纵坡长度应符合以下规定：（1）纵坡的最小坡长为250m,设计车速为100km/h时，（2）不同纵坡的最大坡厂应符合：设计车速100km/h时，纵坡度3，最大坡长1000;纵坡坡度4时，最大坡长800m：纵坡坡长5，最大坡长600m,（3）连续上坡(或下坡)时，应在规定范围内设置缓和坡度，其坡度不大于3，长度符合规定。（4）拉坡设计时还应注意平纵配合。1.2.5竖曲线半径选择说明（1）平纵面组合设计，即竖曲线的起终点最好分别在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要再缓和曲线以外的直线或圆弧段上（2）竖曲线的半径应大于标准中规定的竖曲线的最小半径和最小长度（3）相邻竖曲线的衔接应平缓自然，相邻方向竖曲线之间最好插入小段直线段且这段直线段至少应为计算行车速度的3S行程，当半径比较大时应亦直接连接。1.2.6 ZD的选择，半径控制，竖曲线要素计算1、ZD1：K0+560曲线长： 切线长： 外距： 2、竖曲线起终点桩号 ZD1起点桩号 K0 + 560 ZD1终点桩号 K0 + 560 - 240 + 240 K0 + 320 K0 + 8003、ZD2：K1+300曲线长： 切线长： 外距： ZD2起点桩号 K1 + 300 ZD2终点桩号 K1 + 300 - 210 + 210 K1 + 090 K1 + 5104、ZD3：K1+920取竖曲线半径R=60000m曲线长： 切线长： 外距： ZD3起点桩号 K1 + 920 ZD3终点桩号 K1 + 920 - 210 + 210 K1 + 710 K2 + 1305、ZD4：K2+420取竖曲线半径R=40000m曲线长： 切线长： 外距： ZD4起点桩号 K2 + 420 ZD4终点桩号 K2 + 420 - 140 + 140 K2 + 280 K2 + 5606、设计高程计算第一竖曲线：y= X2/2R , R=80000m桩号Ly切线高程设计高程K0+32000.004.924.92K0+340200.004.864.86K0+360400.014.804.81K0+380600.024.744.76K0+400800.044.684.72K0+4201000.064.624.68K0+4401200.094.564.65K0+4601400.124.504.62K0+4801600.164.444.60K0+5001800.204.384.58K0+5202000.254.324.57K0+5402200.304.264.56K0+5602400.364.204.56K0+5802200.304.264.56K0+6002000.254.324.57K0+6201800.204.384.58K0+6401600.164.444.60K0+6601400.124.504.62K0+6801200.094.564.65K0+7001000.064.624.68K0+720800.044.684.72K0+740600.024.744.76K0+760400.014.804.81K0+780200.004.864.86K0+80000.004.924.92第二竖曲线：y= X2/2R , R=70000m桩号Ly切线高程设计高程K1+9000.005.795.79K1+100100.005.825.82K1+120300.015.885.87K1+140500.025.945.92K1+160700.046.005.96K1+180900.066.066.00K1+2001100.096.126.03K1+2201300.126.186.06K1+2401500.166.246.08K1+2601700.216.306.09K1+2801900.266.366.10K1+3002100.326.406.08K1+3201900.266.346.08K1+3401700.216.286.07K1+3601500.166.216.05K1+3801300.126.146.02K1+4001100.096.076.02K1+420900.066.005.94K1+440700.045.945.90K1+460500.025.885.86K1+480300.015.825.81K1+500100.005.765.76K1+51000.005.735.73第三竖曲线： y= X2/2R , R=60000m桩号Ly切线高程设计高程K1+7100.000.005.135.13K1+72010.000.005.105.10K1+74030.000.015.045.05K1+76050.000.024.985.00K1+78070.000.044.924.96K1+80090.000.074.864.93K1+820110.000.104.804.90K1+840130.000.144.744.88K1+860150.000.194.684.87K1+880170.000.244.624.86K1+900190.000.304.564.86K1+920210.000.374.564.87K1+940190.000.304.584.88K1+960170.000.244.664.90K1+980150.000.194.744.93K2+00130.000.144.824.96K2+220110.000.104.905.00K2+24090.000.074.985.05K2+26070.000.045.065.10K2+28050.000.025.145.16K2+10030.000.015.225.23K2+12010.000.005.305.30K2+1300.000.005.345.34第四竖曲线：y= X2/2R , R=40000m桩号Ly切线高程设计高程K2+28000.00 5.94 5.94 K2+300200.01 6.02 6.01 K2+320400.02 6.10 6.08 K2+340600.05 6.18 6.13 K2+360800.08 6.26 6.18 K2+3801000.13 6.34 6.19 K2+4001200.18 6.42 6.24 K2+4201400.28 6.50 6.25 K2+4401200.18 6.44 6.26 K2+4601000.13 6.38 6.25 K2+480800.08 6.32 6.24 K2+500600.05 6.26 6.19 K2+520400.02 6.20 6.18 K2+5