一级公路毕业设计.pdf

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1111本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计）题目：

至烟店（K45+000K50+631.277）段一级公路设计姓姓名：

名：

学号：

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院（系院（系）：

专业：

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土木工程土木工程指导教师：

指导教师：

职称：

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评评阅阅人：

人：

职称：

职称：

2011201120112011年年6666月月2222摘摘要要本文主要是进行三汊至烟店段高速公路的的设计。

设计部分的公路全长5631.27m，设计车速为80km/h，双向四车道，设置中央分隔带。

公路设计的主要内容包括路线方案的比选及拟定、平纵横断面的设计、路基路面及排水设计、桥涵设计。

路线部分：

按照公路选线原则和方法，对两种不同的路线方案进行了比选，确定设计方案，并进行纸上定线；平面设计主要是对线形的设计和平曲线设计参数的计算与验证；纵断面则根据纵断面设计的基本原则、方法与步骤，对纵断面的纵坡、坡长、竖曲线进行设计，并计算与验证竖曲线元素；在横断面的设计中，确定横断面组成及各种要素，对其他组成设施进行相应的设计与论述，并对圆曲线进行超高设计与计算，土石方的计算与调配也进行了计算。

路基部分：

对一般填方路基、半填半挖路基、挖方路基、陡坡路基、浸水路基以及特殊路基进行了设计。

在路基稳定性差的地段，如深路堑、陡坡路堤、浸水路堤、不良地质条件地段采取了相应的坡面防护和挡土墙支挡措施，并对挡土墙进行了设计计算。

简要描述了公路的排水设计。

路面部分：

根据该路段的交通量数据，对沥青混凝土路面的结构层厚度进行了设计计算。

全线范围内共设置5座桥梁。

进行桥位、桥型、结构类型的选择及桥梁标高的确定。

关键词：

关键词：

路线路基路面挡土墙排水桥涵3333AAAABSTRACTBSTRACTBSTRACTBSTRACTThisarticleisforSanchatoYandianhighwaydesignsection.Designpartofthehighwayfull5636.661m,adesignspeedof80km/h,two-wayfour-lane,setthecentralreserve.Themainhigh-waydesignincludingrouteselectionanddevelopmentofspecificprograms,flatverticalandhoriz-ontalsectionofthedesign,Pavementanddrainagedesign,bridgeandroadcrossoverdesign.Linesection:

Inaccordancewiththeprinciplesandmethodsofhighwayline,thelineoftwodifferentprogramthantheelection,determinedesign,andcarryoutapieceofpaperDingline;pla-narprimarilydesignedtothedesignoflineardesignParametersHupingquxianValidationandCalculation;longitudinalverticalsectiondesignunderthebasicprinciples,methodsandstepsontheverticalsectionofthelongitudinalslope,slopelength,verticalcurvedesign,andcalculationandverificationofverticalcurveelements;inthecross-sectionaldesigntodeterminethecross-sectionalformandvariouselementsoftheothercomponentsofthefacilities（suchasditches,embankmentslopegradient,slopeprotectionRoadandHouseofRecollectedFragmentsstation,takethepitanddiscardheap）forthecorrespondingdesignarediscussedandthedesignandultra-highcircularcurvecalculation,thecalculationofearthandstonewerealsonecessarywiththedeploymentofthetextdescriptionandcalculation.Embankmentsections:

generalfillroadbed,CutandFillembankment,subgradeexcavation,steepembankment,floodinghighwaysandaspecialroadbedmadeadetaileddesign,poorstabilityintheembankmentlots,suchasthedeepcutting,steepembankment,floodingembankment,badgeologicalsectioncorrespondingtotheretainingwallandslopeprotectionmeasures,andretainingwallsinthedesigncalculations.Catbrieflydescribesthedesignofhighwaydrainage.Roadsection:

Accordingtothetrafficvolumedata,respectively,asphaltconcretepavementdesigncalculations.Acrosstheboardweresetwithinthe4bridges.Forbridge,bridgetype,structuretypeselectionandbridgeelevationdetermination.Keywords:

Keywords:

Keywords:

Keywords:

RouteSubgradeandPavementRetainingwallDrainageBridgeandCulvers4444目录目录第一章绪论.1第一节毕业设计主要内容.1第二节道路设计的原则.1第三节本文所做工作.1第二章设计资料收集与分析.3第一节项目概况.3第二节自然地理条件.3第三节工程地质条件.3第四节施工条件.6第五节道路等级的确定和技术标准论证.6第三章路线设计.13第一节路线方案选择.13第二节平面线形设计计算.15第三节纵断面设计.27第四节横断面设计.36第五节土石方的计算和调配.43第四章路基路面及排水设计.47第一节路基、挡土墙及排水设计.47第二节路面设计.63第五章桥梁、涵洞及隧道设计.81第一节桥涵设计.81第六章结束语.86参考文献.881111第一章第一章绪论绪论第一节第一节毕业设计主要内容毕业设计主要内容道路工程从立项到设计一般包括预可行性研究、工程可行性研究、初步设计和施工图设计等四个阶段。

对于初步设计或施工图设计，其内容包括路线、路基路面、桥梁、涵洞、隧道、路线交叉、沿线设施、环境保护、筑路材料、概预算、施工方案等。

毕业设计阶段由于时间的限制，根据教学的要求，对设计的内容有所侧重或省略。

第二节第二节道路设计的原则道路设计的原则道路是一种带状的三维空间结构物道路是一种带状的三维空间结构物，包括路基包括路基、路面路面、桥涵桥涵、隧道等工程实体隧道等工程实体。

道路设计是从几何和结构两大方面进行研究的。

道路设计是从几何和结构两大方面进行研究的。

在几何方面，道路设计内容包括平、纵、横三面几何线形设计。

所选线形必须在几何方面，道路设计内容包括平、纵、横三面几何线形设计。

所选线形必须满足平缓要求，使车辆能最大限度发挥速度优势，同时乘客感觉到舒适和快捷。

平满足平缓要求，使车辆能最大限度发挥速度优势，同时乘客感觉到舒适和快捷。

平面上设缓和曲线和超高，纵断面上坡度以及坡长的限制等等都是技术保证。

面上设缓和曲线和超高，纵断面上坡度以及坡长的限制等等都是技术保证。

在结构方面，对上述路面、路基、桥涵、隧道这些工程设计的要求是：

安全可在结构方面，对上述路面、路基、桥涵、隧道这些工程设计的要求是：

安全可靠，工程量小、造价低、效益好，并有利于施工和养护，使道路能在自然破坏和汽靠，工程量小、造价低、效益好，并有利于施工和养护，使道路能在自然破坏和汽车行驶所产生的各种荷载作用下，在设计年限内保持使用质量。

车行驶所产生的各种荷载作用下，在设计年限内保持使用质量。

第三节第三节本文所做工作本文所做工作本设计正是基于以上道路设计的基本原则，运用所学的基础理论如道路勘测设本设计正是基于以上道路设计的基本原则，运用所学的基础理论如道路勘测设计、路基路面设计、桥梁设计，按照任务书的要求完成的。

主要工作如下：

计、路基路面设计、桥梁设计，按照任务书的要求完成的。

主要工作如下：

1111、道路选线。

根据平原微丘区选线的原则，综合考虑技术标准、国家政策、道路选线。

根据平原微丘区选线的原则，综合考虑技术标准、国家政策、社社会影响、道路美学以及其他制约因素，进行纸上定线。

会影响、道路美学以及其他制约因素，进行纸上定线。

2222、路线设计路线设计。

该部分是核心内容该部分是核心内容。

设计基础是国家路线设计的相关规范设计基础是国家路线设计的相关规范，依次依次对道路平、纵、横三面进行综合设计，设计成果体现在图纸和数据表格中。

对道路平、纵、横三面进行综合设计，设计成果体现在图纸和数据表格中。

3333、路基路面设计路基路面设计。

路基路面是道路的主要工程结构物路基路面是道路的主要工程结构物。

该项设计必须使路基路该项设计必须使路基路面能满足承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度和表面抗滑性能的要求。

该设计面能满足承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度和表面抗滑性能的要求。

该设计的重点在于特殊路基的设计、支挡结构物的设计、路面厚度的设计。

的重点在于特殊路基的设计、支挡结构物的设计、路面厚度的设计。

22224444、桥梁和涵洞桥梁和涵洞、隧道及交叉设计隧道及交叉设计。

由于地形由于地形、地质条件的限制地质条件的限制，在路线的某些在路线的某些部分必须设置穿越结构物。

所设计方案要满足使用上、经济上、尺寸构造上、施工部分必须设置穿越结构物。

所设计方案要满足使用上、经济上、尺寸构造上、施工上、美观上等方面的要求。

上、美观上等方面的要求。

3333第二章第二章设计资料收集与分析设计资料收集与分析第一节第一节项目概况项目概况三汊至烟店公路是我国西部大通道之一的银（川）武（汉）大通道的重要组成三汊至烟店公路是我国西部大通道之一的银（川）武（汉）大通道的重要组成部分，跨越孝感市孝南区、云梦县、安陆市等县市区，同在建的襄荆、沪蓉高速公部分，跨越孝感市孝南区、云梦县、安陆市等县市区，同在建的襄荆、沪蓉高速公路形成一个覆盖湖北省路形成一个覆盖湖北省70707070GDPGDPGDPGDP的的“大三角经济圈大三角经济圈”。

武汉武汉、十堰十堰、宜昌是湖北省宜昌是湖北省的三个重要工业城市的三个重要工业城市，形成一个形成一个“大三角大三角”；武汉武汉、襄樊襄樊、荆州这三个城市围成的荆州这三个城市围成的“小小三角三角”又是湖北省的粮、棉产区和鱼米之乡。

又是湖北省的粮、棉产区和鱼米之乡。

本次毕业设计选择三汊至烟店公路设计，起点为湖北孝感市孝南区本次毕业设计选择三汊至烟店公路设计，起点为湖北孝感市孝南区三汊镇三汊镇，终，终点为湖北安陆市烟店镇，根据所提供的交通量和地形图资料对点为湖北安陆市烟店镇，根据所提供的交通量和地形图资料对K45+000K45+000K45+000K45+000K50+631.2K50+631.2K50+631.2K50+631.277777777段进行公路设计。

段进行公路设计。

第二节第二节自然地理条件自然地理条件2.2.12.2.12.2.12.2.1地形地貌地形地貌路线总体呈现出东南低西北高的走势，跨越了两个地貌特征区。

孝南、孝昌、路线总体呈现出东南低西北高的走势，跨越了两个地貌特征区。

孝南、孝昌、云梦及安陆以东路段位于江汉平原北部边缘，地形开阔平坦，为剥蚀堆积垄岗平原云梦及安陆以东路段位于江汉平原北部边缘，地形开阔平坦，为剥蚀堆积垄岗平原区区，地面高程在地面高程在2020202080808080米之间米之间。

安陆以西及随州市境路段位于大洪山北部安陆以西及随州市境路段位于大洪山北部，地势较地势较高高，为构造剥蚀低山丘陵区为构造剥蚀低山丘陵区，地面高程稍高地面高程稍高，高程在高程在100100100100165165165165米之间米之间。

影响勘测区影响勘测区的河流有环水、府河、滚子河等，勘测区内无天然湖泊，但兴建有较多的中小型水的河流有环水、府河、滚子河等，勘测区内无天然湖泊，但兴建有较多的中小型水库，如清水河水库等。

库，如清水河水库等。

2.2.22.2.22.2.22.2.2气候气候路线所处地区属于亚热带大陆季风性湿热气候，日照充足，降水丰富，四季分路线所处地区属于亚热带大陆季风性湿热气候，日照充足，降水丰富，四季分明，无霜期长，多年平均降霜日明，无霜期长，多年平均降霜日56565656天，平均结冰日天，平均结冰日52525252天，均以一月份出现日数最天，均以一月份出现日数最多，年平均气温多，年平均气温1515151517171717，极端最低气温，极端最低气温-17.2-17.2-17.2-17.2，历年最高气温达，历年最高气温达41414141，夏季，夏季湿热，冬季干冷，年平均降雨量湿热，冬季干冷，年平均降雨量845-1200845-1200845-1200845-1200毫米，最大年降水量为毫米，最大年降水量为1245124512451245毫米，最小毫米，最小年降水量为年降水量为474474474474毫米，相差毫米，相差2.632.632.632.63倍，区内洪涝及干旱等灾害均较严重，每年倍，区内洪涝及干旱等灾害均较严重，每年6666至至8888月间多雨时期路线经过区的主要河流及湖泊水势猛涨，其中以襄阳唐白河流域受灾月间多雨时期路线经过区的主要河流及湖泊水势猛涨，其中以襄阳唐白河流域受灾最为严重，本地区年平均风速最为严重，本地区年平均风速1.51.51.51.53.33.33.33.3米米/秒，最大风速为秒，最大风速为29.629.629.629.6米米/秒。

秒。

第三节第三节工程地质条件工程地质条件44442.3.12.3.12.3.12.3.1地层岩性地层岩性路线区跨越昆仑路线区跨越昆仑-秦岭区和扬子区两个地层区，昆仑秦岭区和扬子区两个地层区，昆仑-秦岭区内主要出露有元古秦岭区内主要出露有元古代至下古生代和白垩系上统至第四系的地层，元古代之下古生代的地层构造由混合代至下古生代和白垩系上统至第四系的地层，元古代之下古生代的地层构造由混合岩、片麻岩、片岩、千枚岩、板岩及变质基性岩、片麻岩、片岩、千枚岩、板岩及变质基性-酸性火山岩组成，尚有大量大理岩酸性火山岩组成，尚有大量大理岩、白云岩、灰岩、泥岩、页岩、砂岩、硅质岩和变质砂岩、石英岩等，而白垩系上统白云岩、灰岩、泥岩、页岩、砂岩、硅质岩和变质砂岩、石英岩等，而白垩系上统至第四系的地层由红层及松散沉积物组成。

至第四系的地层由红层及松散沉积物组成。

2.3.22.3.22.3.22.3.2地质构造地质构造本路段位于秦岭褶皱系东南部和扬子滩地台北缘中段地区，区内褶皱和断裂均本路段位于秦岭褶皱系东南部和扬子滩地台北缘中段地区，区内褶皱和断裂均较为发育。

较为发育。

构造分区：

路线自东往西一次经过以下构造分区：

扬子滩地台两湖断坳江汉断构造分区：

路线自东往西一次经过以下构造分区：

扬子滩地台两湖断坳江汉断陷区的云应凹陷，秦岭褶皱系南岭冒地槽褶皱带北大巴山陷区的云应凹陷，秦岭褶皱系南岭冒地槽褶皱带北大巴山-随南向斜的随南褶皱束随南向斜的随南褶皱束、随州随州-应山复被斜的大狼山褶皱束、襄枣断陷。

应山复被斜的大狼山褶皱束、襄枣断陷。

云应凹陷：

是由北西、北北西和北东向三组早期断裂控制的中、新生代断陷盆云应凹陷：

是由北西、北北西和北东向三组早期断裂控制的中、新生代断陷盆地，被白垩系上统公安寨组砂岩、砾岩及第四系松散沉积层所填充，并可常见玄武地，被白垩系上统公安寨组砂岩、砾岩及第四系松散沉积层所填充，并可常见玄武岩夹于公安寨组砂岩、砾岩中；凹陷内地层产状平缓，岩层略有起伏，部分地方形岩夹于公安寨组砂岩、砾岩中；凹陷内地层产状平缓，岩层略有起伏，部分地方形成开阔的向斜和被斜，断裂不甚发育，且规模较小。

路线起点对应于该构造分区。

成开阔的向斜和被斜，断裂不甚发育，且规模较小。

路线起点对应于该构造分区。

随南褶皱束随南褶皱束：

该褶皱束的北界为岩子河该褶皱束的北界为岩子河-李店断裂李店断裂，南岭为耿集南岭为耿集-古井深断裂古井深断裂（即即襄广断裂襄广断裂），其间广大地区出露着晚元古代其间广大地区出露着晚元古代-早古生代的变质火山早古生代的变质火山-沉积岩系沉积岩系，发育一发育一系列北西向的向北倾斜的同斜褶曲与断裂以及基性岩带或岩体，路线经过的主要褶系列北西向的向北倾斜的同斜褶曲与断裂以及基性岩带或岩体，路线经过的主要褶皱河断层有：

珠宝山倒转背斜、张家畈倒转向斜、柳林倒转背斜、新店倒转向斜、皱河断层有：

珠宝山倒转背斜、张家畈倒转向斜、柳林倒转背斜、新店倒转向斜、东高庙倒转背斜、大汇角东高庙倒转背斜、大汇角-花果尖逆断层、大碑店花果尖逆断层、大碑店-王家桥逆断层，路线终点对应于王家桥逆断层，路线终点对应于改构造分区。

改构造分区。

区域断裂：

对路线区影响较大的断裂为襄樊区域断裂：

对路线区影响较大的断裂为襄樊-广济断裂及英店广济断裂及英店-青山口断裂，这青山口断裂，这两条断裂均属于古亚洲断裂体系的秦昆断裂系两条断裂均属于古亚洲断裂体系的秦昆断裂系。

襄樊襄樊-广济断裂是分隔秦岭褶皱系和广济断裂是分隔秦岭褶皱系和扬子准地台的规模宏大的区域性大断裂，该断裂走向与路线呈平行状，位于路线西扬子准地台的规模宏大的区域性大断裂，该断裂走向与路线呈平行状，位于路线西南部南部，在安陆市东南在安陆市东南、云梦县及孝南区等隐伏于白垩云梦县及孝南区等隐伏于白垩-第四系之下第四系之下，且沿断裂岩浆活且沿断裂岩浆活动迹象明显动迹象明显，在安陆及云梦的白垩系地层中常有玄武岩岩体或岩脉产出在安陆及云梦的白垩系地层中常有玄武岩岩体或岩脉产出。

英店英店-青山青山口断裂是分隔桐柏口断裂是分隔桐柏-大别中间隆起和武当大别中间隆起和武当-随县褶皱带的区域性大断裂，呈北西状分随县褶皱带的区域性大断裂，呈北西状分5555布于路线东北部。

布于路线东北部。

地质构造对地基和路基附近岩层的稳定性及土石方工程施工的难易程度和筑路地质构造对地基和路基附近岩层的稳定性及土石方工程施工的难易程度和筑路材料的质量有一定的影响。

材料的质量有一定的影响。

2.3.32.3.32.3.32.3.3水文地质条件水文地质条件本区域雨量充沛，地表水系发育，水资源丰富，赋有多种类型地下水，主要地本区域雨量充沛，地表水系发育，水资源丰富，赋有多种类型地下水，主要地下水类型有下水类型有：

（1111）碎屑岩孔隙裂隙水包括部分河谷平原松散岩孔隙水，含水地层以）碎屑岩孔隙裂隙水包括部分河谷平原松散岩孔隙水，含水地层以白垩白垩-第三系分布最广，为弱富水区，包括重碳酸钙镁、钙钠型硬水第三系分布最广，为弱富水区，包括重碳酸钙镁、钙钠型硬水-极硬水（德极硬水（德度度20-3520-3520-3520-35）和重碳酸钙和重碳酸钙、钙镁型软水钙镁型软水（德度德度4-84-84-84-8）；（2222）岩浆岩变质岩裂隙水岩浆岩变质岩裂隙水，含水层为含水层为元古代元古代-下古生代变质岩和岩浆岩下古生代变质岩和岩浆岩，为极弱富水区为极弱富水区，属于重碳酸钙属于重碳酸钙、钙镁型软水钙镁型软水（德德度度4-84-84-84-8）。

沿线工程用水便利，水质良好，属于重碳酸性水，矿化度小于。

沿线工程用水便利，水质良好，属于重碳酸性水，矿化度小于0.50.50.50.5克克/升升，对混凝土一般不具侵蚀性。

对混凝土一般不具侵蚀性。

2.3.42.3.42.3.42.3.4不良地质现象不良地质现象路线区的不良地质和特殊性岩土主要是膨胀土及岩质边坡的顺层滑动问题。

路线区的不良地质和特殊性岩土主要是膨胀土及岩质边坡的顺层滑动问题。

在此不良地质地段进行道路工程设计应注意的问题有在此不良地质地段进行道路工程设计应注意的问题有：

（1111）在可能形成滑坡地）在可能形成滑坡地段，应选择有利于斜坡体稳定的路线方案和工程措施，特别应预见施工对斜坡稳定段，应选择有利于斜坡体稳定的路线方案和工程措施，特别应预见施工对斜坡稳定性的影响，及早采取措施，防止滑坡的发生性的影响，及早采取措施，防止滑坡的发生。

（2222）膨胀土具有显著的吸水膨胀膨胀土具有显著的吸水膨胀、失失水收缩和反复湿胀干缩的性质，且具有多裂隙性、超固结性及强度衰减性等特殊工水收缩和反复湿胀干缩的性质，且具有多裂隙性、超固结性及强度衰减性等特殊工程性质。

公路通过膨胀土地段时，路基设计应以防水、保湿、防风化为主，结合坡程性质。

公路通过膨胀土地段时，路基设计应以防水、保湿、防风化为主，结合坡面防护，降低边坡高度，连续施工、及时封闭路床和坡面。

面防护，降低边坡高度，连续施工、及时封闭路床和坡面。

2.3.52.3.52.3.52.3.5地震地震本项目路线穿越区域存在本项目路线穿越区域存在300300300300年左右的地震活动周期，未来年左右的地震活动周期，未来100100100100年发生年发生6666级以级以上强震的可能性不大上强震的可能性不大，但存在发生少数但存在发生少数55556666级地震的可能级地震的可能。

清峰清峰-襄樊襄樊-广济断裂近广济断裂近几年微震较多，但对本测区的影响不明显。

另外新构造运动和变形总体表现为大面几年微震较多，但对本测区的影响不明显。

另外新构造运动和变形总体表现为大面积抬升与下降，同时兼有被断裂切割的块体的差异活动，中强地震多发生在不同新积抬升与下降，同时兼有被断裂切割的块体的差异活动，中强地震多发生在不同新构造单元的交界带附近，断陷盆地和某些断块的强烈挤压、抬升地段。

如丹江水库构造单元的交界带附近，断陷盆地和某些断块的强烈挤压、抬升地段。

如丹江水库以河南郑州为基点以河南郑州为基点，平均每年上升平均每年上升1010101014141414毫米毫米，以南襄盆地为基点则下降以南襄盆地为基点则下降，蓄水后蓄水后，平均每年下降平均每年下降3.93.93.93.9毫米，为蓄水前的毫米，为蓄水前的3333倍。

本项目路线所穿越的区域属于华南地震倍。

本项目路线所穿越的区域属于华南地震6666长江中下游地震亚区麻城长江中下游地震亚区麻城-常德地震带常德地震带。

孝感地区地震震级小于孝感地区地震震级小于4.74.74.74.7级级，地震烈度小地震烈度小于于VIVIVIVI度。

另根据湖北地震烈度区划图可