道路立体交叉设计(三)毕业论文
2021-12-06 20:53:15
论文总字数:27369字
摘 要
本设计是根据提供的1:2000电子地形图及相关资料完成1处立体交叉的设计。本次毕业设计主要内容包括:路线设计、路基横断面设计、挡土墙设计、匝道设计、端部设计、路基综合排水设计、路面设计、桥梁设计、路面工程预算编制及与各部分设计内容相关的图纸表格。
本设计根据设计规范和标准,充分结合地形图及道路沿线周边地形等自然条件,利用bentely道路设计软件进行道路平、纵、横、挡墙、桥梁、匝道和交通附属设施等设计,并进行了简单的编制预算。
设计说明书重点介绍了道路立体交叉的类型方案比选,通过从技术指标、经济指标、运行速度这三个主要方面的比选分析;路基排水排水设计中主要介绍了边沟、排水沟和截水沟;然后对打算拟定的路面方案进行了计算,通过对比选择了较为合适那个;最后对桥涵的设计进行了简单的阐述。
关键词:喇叭形立交;匝道设计;连接部设计;路基设计;路面设计
Abstract
This design is based on the provision of 1:2000 electronic topographic map and related data to complete the design of a stereoscopic intersection. The main contents of this graduation project include: route design, subgrade cross section design, retaining wall design, ramp design, end design, subgrade comprehensive drainage design, pavement design, bridge design, pavement engineering budget preparation and drawings related to the design content of each part.
According to the design specifications and standards, this design fully combines the topographic map and the surrounding terrain along the road and other natural conditions, and USES the bentely road design software to design the road level, vertical, horizontal, retaining wall, bridge, ramp and traffic ancillary facilities, and makes a simple budget.
The design specification focuses on the comparison and selection of road stereoscopic intersection types, through the comparison and selection analysis from the technical indicators, economic indicators, speed of the three main aspects; In the design of subgrade drainage, the edge ditch, drainage ditch and intercepting ditch are introduced. Then it calculates the road plan and chooses the more suitable one by comparison. Finally, the design of the bridge culvert is described simply.
Key Words:trumpet overpass;ramp design;connecting part design;subgrade design;pavament design
目录
第1章 概述 - 1 -
1.1 毕业设计任务概况 - 1 -
1.2 设计准备工作 - 1 -
1.3 主要设计指标采用情况 - 1 -
1.4 沿线地理环境条件对本项目的影响 - 2 -
1.4.1 地形地貌特征 - 2 -
1.4.2 气象与水文特征 - 2 -
1.5 本章小结 - 2 -
第2章 路线设计 - 3 -
2.1 道路选线指导思想 - 3 -
2.2 立体交叉的类型选择 - 3 -
2.3 路线平纵技术要求 - 4 -
2.3.1 平面线形技术要求 - 4 -
2.3.2 纵断面线形技术要求 - 5 -
2.3.3 平纵组合技术要求 - 5 -
2.4 匝道设计 - 5 -
2.5 本章小结 - 6 -
第3章 路基设计 - 7 -
3.1 主要设计技术指标 - 7 -
3.2 路基横断面设计 - 7 -
3.2.1 路拱的确定 - 8 -
3.2.2 弯道的超高和加宽 - 8 -
3.3 普通路基设计 - 8 -
3.3.1 路基设计的基本原则 - 8 -
3.3.2 填方和挖方 - 8 -
3.3.3 路基边坡坡率 - 8 -
3.4 路基基底处理 - 9 -
3.5 路基压实标准及填料要求 - 10 -
3.6 挡土墙设计 - 10 -
3.6.1 挡墙的类型和适用条件 - 10 -
3.6.2 挡墙构造 - 10 -
3.7 路基排水设计 - 11 -
3.7.1 路基排水设计基本原则 - 11 -
3.7.2 排水设施设计 - 11 -
3.8 本章小结 - 12 -
第4章 路面设计 - 13 -
4.1 路面类型选择 - 13 -
4.2 路面各结构层设计 - 13 -
4.2.1 面层 - 13 -
4.2.2 基层 - 14 -
4.2.3 垫层 - 14 -
4.2.3 功能层 - 14 -
4.3 沥青路面方案比选 - 14 -
4.5 本章小结 - 16 -
第5章 桥涵设计 - 18 -
5.1 涵洞 - 18 -
5.2 桥梁 - 18 -
第6章 总结 - 19 -
参考文献 - 20 -
致 谢 21
附件 22
算例1 平曲线及竖曲线要素计算 1
1.1 平曲线要素计算 1
1.2 竖曲线要素计算 2
算例2挡土墙稳定性验算 4
2.1 计算初始资料 4
2.2 破裂棱体位置确定 4
2.3 土压力计算 5
2.4 稳定性验算 6
2.4.1 墙体重量及其作用点位置计算 6
2.4.2 抗滑稳定性验算 6
2.4.3 抗倾覆稳定性验算 6
2.4.4 基底应力和偏心距验算 7
2.4.5 截面内力计算 7
算例3 路面设计计算 8
3.1沥青路面一设计计算 8
3.2沥青路面二设计计算 11
第1章 概述
1.1 毕业设计任务概况
本工程建设项目地点是在湖北省阿深高速公路南端,本项目是建设一个A型单喇叭互通式立交,单喇叭互通式立交是目前高速公路建设中最常使用的,主要用于解决车辆上下高速的问题,并且占地面积小,能极大方便附近的居民,并且有助于当地的经济高速发展,对于当地政治经济建设和GDP的提高有巨大的益处。同时古时有人云:“要致富,先修路”,所以构建良好的公路网对一个地区是非常重要的,关乎老百姓的吃穿住行,是构建和谐社会的重要条件。
1.2 设计准备工作
首先是仔细阅读武汉理工大学本科生毕业设计任务书,根据任务书中的要求在下发的电子地形图中截取合适的位置,然后本次设计所用到的软件主要是OpenRoads和OpenBridge,这是很新的设计软件,所以要先熟悉软件的操作步骤和习惯,最后要仔细阅读本次设计任务中要用到的设计规范及标准,在心中对本次设计所采用的指标进行适当的估计。
1.3 主要设计指标采用情况
本项目按照标准规范和任务书的具体要求,拟定了主要的技术指标,如表1-1所示。
表 1-1 主要技术指标表
项 目 | 单 位 | 正线 | 被交线 | |
公路等级 | 一级公路 | 二级公路 | ||
设计速度 | km/h | 100 | 40 | |
路基宽度 | m | 32 | 13 | |
行车道宽度 | m | 4×3.5 | 2×3.5 | |
荷载等级 | 公路-Ⅰ级 | 公路-Ⅰ级 | ||
设计洪水频率 | 路基及其它构造物1/100 | 路基及其它构造物1/50 | ||
竖曲线一般最小半径 | 凸 | m | 3000 | 3000 |
凹 | m | 2000 | 1800 | |
竖曲线最小长度 | m | 300 | 200 | |
最大纵坡 | % | 1.62 | 4.71 | |
最小坡长 | m | 272.2 | 163.5 | |
路面等级 | 高级 | 高级 | ||
停车视距 | m | 75 | 75 |
1.4 沿线地理环境条件对本项目的影响
1.4.1 地形地貌特征
该工程项目路线主要在湖北南部,地势总体上南北低中间高,西高东都,在裁剪的地形图中,海拔最高为95m,海拔最低为43m。由于山区的丘陵地势起伏变化不是很大,对道路选线不会造成很大影响,但选线时还是应注意避开不良地质和不利地形,要充分利用地区特有地形地势特点进行自然展线。纵断面设计不应该片面追求过高的指标,应争取做到不高填、不深挖和不破坏当地生态环境。在路基设计前应充分调查沿线地形地质情况,尽量让路基处于干燥或者中湿状态。
1.4.2 气象与水文特征
该路线地区处于北亚热带大陆型湿润季风性气候带。该气候带的显著特点是:四季分明,雨热同季,光、热、水资源较为丰富,冬季干寒,夏季多雨,春季温度多变,秋季干燥,无霜期长。该地区的年平均气温为14°C~16°C ,一年之中,元月份气温最低,平均气温0°C ~4°C, 7~8月份气温最高,绝对最高气温可达到39°C~40°C 。冻结深度10~20cm, 3~11 月份为无霜期,平均无霜期200~280天。
在山麓斜坡路段,由于夏季降雨量过大,应设置完善的综合排水体系,以及在进行高边坡设计时要验算边坡稳定性,以防范出现山洪冲毁路基、引起填方积水或者山体滑坡的情况。路基碾压应避开雨季施工,以免给施工带来一些困难,延长施工周期,水泥混凝土路面在铺筑时应尽量选择在合适的温度下进行施工。
1.5 本章小结
本章首先介绍了此次毕业设计的主要任务,然后列举了设计过程中所参考的标准规范和采用的设计指标,最后分析了道路沿线的地形地势及水文气象对本项目的影响,并提出了在设计、施工时需要注意的主要事项。
第2章 路线设计
道路立体交叉设计中首先就是针对地形图进行选择立交类型,然后道路作为一个三维空间的实体,公路路线设计会受到地形和地质等自然条件与技术经济条件等因素的制约,所以应坚持“不破坏就是最大的保护”原则和安全至上的设计理念,灵活并熟练地运用技术指标,设计出一个满足技术标准、工程费用较为经济、线形较为平滑的立交路线。
2.1 道路选线指导思想
(1)根据道路功能和路网近远期规划来确定本项目的路线走廊带,进行合理布局。
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