xx至xx高速公路設(shè)計

------xx段K1+600~K4+700

指導(dǎo)教師：設(shè)計人：

工程概況

xx市xx至xx高速公路起于xx橋鎮(zhèn)長堤，起點設(shè)xx橋互通與xx至xx項目順接，向東北跨三排渠、四排渠、萬米長河，在xx上跨xx外環(huán)高速，并設(shè)xx互通、在xx跨過xx國道，設(shè)xx互通，在xx大灣跨xx鐵路xx聯(lián)絡(luò)線和規(guī)劃的xx高速鐵路；在xx村過xx二級公路，設(shè)分離式立交橋，止于xx與規(guī)劃的xx高速公路xx段對接，推薦全線全長27.891公里。xx段起于K0+000，止于K7+900，全長7.9公里，本設(shè)計選取K1+600~K4+700,全長3.1公里。根據(jù)施工圖設(shè)計路線方案，全線采用雙向四車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計速度100km/h，路基寬度26.0m，橋涵設(shè)計荷載為公路—1級，橋路同寬。地質(zhì)概況設(shè)計段路基所處地貌單元主要為沖湖積平原、壟崗波狀平原，屬多元地貌。微地貌單元有河渠、魚塘、田間、洼地等，平原路段區(qū)地面標(biāo)高一般在17～21m左右；壟崗剝蝕地貌地面標(biāo)高約在30～38m。沿線K4+700以前河渠、魚塘較多，主要跨三排渠四排渠萬米長河等，水位基本與武湖水位一致，勘察期間河水深約1.0～2.0m。根據(jù)本次勘察情況沿線沖湖平原區(qū)地地下水位一般為0.3～2.3m；壟崗地帶地下水位一般為1.0～3.2m。設(shè)計思路1.路線方案擬定與比選2.道路平面線型設(shè)計3.道路縱斷面設(shè)計4.道路橫斷面設(shè)計5.擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計6.路面結(jié)構(gòu)設(shè)計7.公路橋涵的結(jié)構(gòu)計算路線方案選擇路線基本走向的選擇是道路設(shè)計中最基本問題，它不但影響公路本身，而且還影響國家的政治、經(jīng)濟(jì)，國防的要求。本次畢業(yè)設(shè)計根據(jù)給出的工程地質(zhì)平面圖主要考慮了地質(zhì)狀況，道路占用農(nóng)田的多少，對沿路居民點的影響，擬建橋涵的數(shù)量、位置。平面設(shè)計平曲線幾何要素的設(shè)計：即直線、圓曲線、緩和曲線的設(shè)計。本設(shè)計段包括兩個平曲線，平曲線設(shè)計均采用基本型：即按直線－回旋線－圓曲線－回旋線－直線的順序組合。設(shè)計采用對稱基本型，為使線型連續(xù)協(xié)調(diào)，采用回旋線－圓曲線－回旋線的長度比設(shè)計為1：1：1。縱斷面設(shè)計沿著道路中線豎直剖切然后展開得到的斷面即為路線縱斷面。縱斷面設(shè)計的主要任務(wù)就是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟(jì)性等，確定起伏空間線的位置，以便達(dá)到行車安全迅速、運輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客感覺舒適的目的。縱斷面設(shè)計主要包括：縱坡、坡長和豎曲線設(shè)計，其中豎曲線采用二次拋物線?？v斷面設(shè)計步驟1.在繪圖紙上按比例標(biāo)注里程樁號和地面高程，點繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。2.標(biāo)注控制點。如路線起、終點，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度等。3.試坡。以控制點為依據(jù)，在這些點間進(jìn)行穿插與取直，試定出若干直坡線。4.調(diào)整。按照設(shè)計的坡度和坡長對步驟三定出的直坡線進(jìn)行調(diào)整，檢查平縱組合是否得當(dāng)。5.核對。選取有高填深挖、擋土墻和重要橋涵的橫斷面，檢查是否填挖過大、擋土墻工程過大和橋梁過高。6.定坡。7.設(shè)置豎曲線。橫斷面設(shè)計主要內(nèi)容路基橫斷面設(shè)計邊溝排水設(shè)計土石方計算與調(diào)配橫斷面設(shè)計道路的橫斷面，是指中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計線和地面線所構(gòu)成。其中橫斷面設(shè)計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護(hù)坡道以及取土坑、棄土坑、環(huán)境保護(hù)等設(shè)施。高速公路上還有變速車道、爬坡車道等。而橫斷面中的地面線是表征地面起伏變化的那條線，它是通過現(xiàn)場實測或由大比例尺地形圖、航測相片、數(shù)字地面模型等途徑獲得的。路基橫斷面設(shè)計圖橫斷面設(shè)計難點

——曲線超高超高的設(shè)置：為了保證行車的舒適、安全，路容的美觀和排水的順暢，必須在平曲線上設(shè)置一定長度的超高緩和段，超高的過渡在超高緩和段全長范圍內(nèi)進(jìn)行。本公本設(shè)計取超高緩和段長度等于緩和曲線長度。路采用繞中間分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)的超高方式，即將兩側(cè)行車道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，使之各自成為獨立的單向超高斷面。此時中央分隔帶維持原水平狀態(tài)。本設(shè)計段共有兩個平曲線,經(jīng)計算JD1處橫坡從路拱坡度（－2％）過渡到（0％）時的超高漸變率大于1/330,滿足排水要求。JD2處不滿足，故采取分段超高的方式。分段超高：即第一段從緩和曲線起點的雙向橫坡以1/330的超高漸變率過渡到單向橫坡，其值為路拱橫坡度；第二段從單向橫坡過渡到緩和曲線終點的超高橫坡。擋土墻的設(shè)計擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。按照墻的設(shè)置位置，擋土墻可分為路肩墻、路堤墻和山坡墻等類型。由于K2+270～K3+050段為淤泥質(zhì)軟土，屬不良地質(zhì)段，且最大挖方深度為4m。根據(jù)設(shè)計要求，為了保證路塹邊坡的穩(wěn)定性，故在此段設(shè)路塹重力式擋土墻，本設(shè)計選取K2+280～K2+380路段進(jìn)行擋土墻設(shè)計，總長100m。擋土墻設(shè)計要點擋土墻截面類型的選定（見下圖）擋土墻設(shè)計要點主動土壓力計算：采用朗肯土壓力理論計算抗滑穩(wěn)定性驗算：是指在土壓力和其他外荷載的作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力抗傾覆定性驗算：是指它抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動傾覆的能力基底應(yīng)力及合力偏心距驗算：為了保證擋土墻的基底應(yīng)力不超過地基的容許承載力，應(yīng)進(jìn)行基底拉應(yīng)力計算；同時，為了避免擋土墻不均勻沉陷，控制作用于擋土墻基底的合力偏心矩墻身截面強(qiáng)度驗算：選取靠近基底0.5m處的

Ⅰ—Ⅰ截面，如下圖所示：Ⅰ—Ⅰ截面圖路面設(shè)計根據(jù)《規(guī)范》表4.2.1可得，采用三層式瀝青面層，表面層采用細(xì)粒式密級配瀝青混凝土（厚度4㎝），中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土（厚度6㎝），下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（厚度8㎝）?？紤]到結(jié)構(gòu)層的適宜厚度，基層的水泥碎石分二層，每層19㎝，以便壓實、施工。底基層選用石灰土，厚度由公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)HSP2000進(jìn)行計算，取17cm。路面設(shè)計層底拉應(yīng)力驗算，采用公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)HSP2000進(jìn)行驗算瀝青混凝土面層剪應(yīng)力的確定及驗算，根據(jù)相關(guān)公式手工計算公路橋涵結(jié)構(gòu)計算本設(shè)計段欲建的橋有四排渠中橋、萬米長河中橋、薛家咀中橋、王家咀中橋以及廟灣中橋。本設(shè)計選取萬米長河中橋進(jìn)行設(shè)計。本橋采用三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，全長66m。根據(jù)設(shè)計洪水流量，主跨徑定為32m,邊跨根據(jù)經(jīng)驗選用17m,則全跨為17+32+17=66m，上部結(jié)構(gòu)根據(jù)通行4車道要求，采用二個分離式雙室單箱，箱寬12.15m。上部結(jié)構(gòu)采用對稱懸臂拼裝法