1.目的及意义(含国内外的研究现状分析):
公路设计是决定公路建设项目工程价值和使用价值的重要阶段,设计质量对工程的总体质量和安全有着决定性的影响。而对于山区公路而言,由于受特殊的地理地貌特征以及水文条件的限制,山区道路的平、纵、横的设计就显得更加困难和重要。山区公路设计应强调与自然条件相结合,在满足公路使用基本功能的前提下分段灵活运用技术指标,并强调技术指标的均衡性。通过合理的工程设计方案降低施工难度,降低工程造价。
在大学期间,我深入学习各种专业课程,已经掌握了一定的理论知识和实践技能,并将这些知识与技能进行整合。在后续毕业设计需要进行大量的文献调研、数据分析和道路设计等工作,这些都是对所学知识的深入理解和灵活运用。
所以,通过对西乡至平湖(K12+000~K14+000)段道路设计这个课题的研究,能更好的运用所学知识,独立完成道路设计。
国外公路建设概况,出于发展的角度。都在定时期内规划建设国家高速公路主骨架,美国的 “国家州际和国防公路系统”和日本的“高标准干线公路网规划方案”是典型的代表。经过美国联邦和州政府40年的合作努力建成的美国州际高速公路,其作用远远超过了创建者当初的设想,作为国家公路网的基础,提供了快速高小的交通运输,成为国家经济增长和社会发展的重要条件,大大改善了整个国家的机动性和生产效率。目前,美国州际高速公路总里程达到4.67万英里(近7.5万干米),虽然仅占全国路网总里程的1.2%,却承担着24%的公路运输量。
国内现状公路的技术结构进一步改善。全国等级公路占公路总里程的比重达到了86.89%,比2023年提高了1.1个百分点;二级及以上技术等级公路达到18.9万公里,占公路总里程的比重达到13.48%,分别比上一年和“八五”末增加0.96个和5.2个百分点。
公路设施网络不断完善。截至2023年底,我国公路总里程达到535万公里,10年增长112万公里,高速公路通车里程17.7万公里,稳居世界第一。其中,京沪、京港澳、沈海、沪昆等国家高速公路主线分段实施扩容升级,国家高速公路六车道以上路段增加1.84万公里。普通国道二级及以上占比、铺装路面占比达到80%和99%,较10年前分别提高约10%和13%,路网结构进一步优化。
伴随着社会主义现代化的建设,城市化的发展速度也在逐渐加快,公路建设也同样迎来了一个新的发展高潮,但是现在道路设计中存在的问题越来越多,造成的损失越来越大,公路的设计问题逐渐引起了人们的重视。越来越多的事故频发让我意识到道路设计对交通安全有着至关重要的影响从平面线形、平纵组合等方面都对公路交通安全有影响,改进公路设计,对提高公路交通安全水平具有重大意义。
2.基本内容和技术方案:
基本方案:
1.确定路线方案。在比例尺1/2000的地形图上根据给定的起讫控制点,利用纸上定线技术确定公路路线设计方案,(1)试坡:定均坡线;(2)定导向线;(3)平面试线;(4)修正导向线。经过纵断面调整与横断面修正过程后确定路线中线(以交点位置标定)。地形复杂的路段,通过论证确定推荐方案。
2.路线平面线型设计。结合地形条件拟定适当的平面线形,确定平曲线半径与缓和曲线参数等指标,用坐标法计算各交点的.偏角,计算出交点间距,计算出平曲线要素和曲线主点桩号,沿路线推算出全线公路里程。用Excel完成表格绘制。
3.路线纵断面设计。根据各里程桩号及对应的地面高程,点绘出路线纵断面。拉坡,根据技术标准规定的公路的最大纵坡、坡长限制、纵坡折减、合成坡度,控制点高程等,确定出公路路线纵断面设计线。并利用金思路绘制纵断面图。
4.路基设计。根据确定的公路等级与设计速度拟定路基横断面各组成部分的尺寸,结合填挖方高度与土质条件拟定路基边坡的坡度与形状。采用JSL 进行横断面设计,后续再根据公式计算路基土石方数量
根据沿线地形与地址条件进行路基处理、防护与加固及路基排水设计。
技术方案:
1、平面设计
本路段地势较平坦,可以设计成直线,遇到小山处,应选择两山之间垭口过去,应尽量避免过大的填方或挖方,避免修隧道等。经过城镇避免拆建过多。
2、纵断面设计
根据平曲线的基本完成,然后按20米的里程桩读出每个桩号的高程,其中包括百米桩,加桩,以及各主点里程桩,初步绘出路段的纵断面图,然后对本路段的纵坡做出初步的安排,在设计纵坡时尽可能的使纵断面上填挖平衡,凸形竖曲线考虑视距问题,凹形竖曲线考虑离心力问题。竖曲线应尽量在平曲线内,做到平纵配合。
3、横断面设计
结合平、纵断面路段和实际地形图,路基横断的结构形式和尺寸根据公路等级、土壤地质、任
务书中规定的的指标和公路的使用条件、施工方法等拟定一般情况下的路基横断面形式和尺寸,对于特殊情况下的路基按具体情况作特殊的设计。
4、路基设计
由于填挖情况的不同,路基横断面一般有路堤、路堑和填挖结合三种形式。但应做到基本填挖平衡,并且路基应有足够的压实度,因为路基是道路的主要承重主体。
5、路面设计
路面是公路的重要组成部分,路面的设计应根据公路交通量及公路的使用任务、性质,并结合当地的气候、水文、土质等条件,遵循“因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则。通过技术经济比较,作出符合使用并以环境条件相适应的经济合理的路面设计。
6、挡土墙的设计
为保证坡角稳定,并尽可能节约用地,有些路段在坡角处设置挡土墙。挡土墙一般设计为重力式,底部设墙趾台阶,增加路基的稳定性,并且设置沉降缝及泻水孔。
7、路基土石方调配
为了达到填方有所“取”,挖方有所“用”,避免不必要的路外借土和弃土,以减少占用耕地和降低公路造价进行土石方合理调配。
3.进度安排:
1.熟悉毕业设计流程,查阅资料完成开题报告1.2023~2024学年第一学期第16周
2.线性,路基,路面设计 2.2023~2024学年第一学期第17周
3.完成桥梁,隧道等构造的标高控制3.2023~2024学年第一学期第1~2周
4.完成车道宽度,路肩宽度设计4.2023~2024学年第二学期第3~5周
5.完成横纵断面及土石方调配6.2023~2024学年第二学期第6~8周
6.确定路面尺寸结构和材料6.2023~2024学年第二学期第9周
7.完善毕业设计、形成终稿、准备答辩。2023~2024学年第二学期第10周
指导教师签名: 年 月 日
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