1 平、纵、横三维断面设计 ................................................................................... 2 1.1 公路平面线形设计 ............................................................................................ 4 1.2 纵断面设计 ........................................................................................................ 7 1.2.1 纵断面线形设计 ......................................................................................... 7 1.2.2 纵坡设计 ..................................................................................................... 7 1.2.3 纵段面设计步骤 ......................................................................................... 9 1.3 横断面设计 ...................................................................................................... 11 1.4 土石方的计算和调配 ...................................................................................... 14 1.4.1 调配要求 ....................................................................................................................... 14 1.4.2 调配方法 ....................................................................................................................... 14 2 路基路面设计 ....................................................................................................... 15 2.1 路基设计 .......................................................................................................... 15 2.2 路基排水设计 .................................................................................................. 17 2.3 挡土墙设计 ...................................................................................................... 18 3 公路路面结构设计计算 ....................................................................................... 22 3.1 沥青路面结构组合设计 .................................................................................. 22 3.2 水泥路面结构组合设计 .................................................................................. 27 3.3 路面结构方案选定 .......................................................................................... 30 4 桥涵设计 ............................................................................................................... 30 4.1 桥梁设计与方案比选 ...................................................................................... 30 4.2 涵洞形式的确定 ............................................................................................... 31 结束语.......................................................................................................................... 32 参考文献 ..................................................................................................................... 33 致 谢.......................................................................................................................... 34 附 录1: ..................................................................................................................... 35 附 录2: ..................................................................................................................... 42
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1 平、纵、横三维断面设计
选线是在符合国家建设发展的需要下,结合自然条件选定合理路线,使筑路费用与使用质量得到正确的统一,达到行车迅速安全,经济舒适及构造物稳定耐久,易于养护的目的,选线人员必须认真贯彻国家规定的方针,深入实际,综合考虑路线、路基、路面、桥涵等,最后选出合适的路线。.充分利用土地资源,减少拆迁,就地取材,带动沿线城镇及地方经济的发展。在选线时,要考虑到尽可能少占耕地,不破坏农田水系,常用的方法是利用河堤,利用河堤好处较多,除了节省耕地,不破坏水系外,还有以下一些好处:①利用老路,这个地区以前的低等级公路大多数在河堤上建筑的,长期的自重作用和车辆荷载作用使路基沉陷趋于稳定,在路基处理时可以节省费用;②可以减少拆迁,由于有老路的存在,沿线的拆迁量减少;③由于河堤较高,可以节约土地用量,减少耕地的开挖,节省了耕地;④可以带动沿线经济的发展,河网地区城镇、乡村多倚河而建,各乡镇间距距离较小,大多不超过10km,多为一些低等级砂石路相连且人口较多,,当道路等级提高后,可以带动沿线许多行业的发展,特别是旅游业,由于交通的便利,经济发展大为加快;⑤有利于公路网路建设,利用老的低等级公路网进行技术改建,提高技术标准,改造成新型的高等级网络,可以加快路网建设的速度。
(1)公路选线的依据
①公路选线的依据主要有交通部颁发的规范,实测和预测交通量,地形图,地方以及建设单位下发的文件,会议纪要,设计任务书等,它们是路线设计不可缺少的资料。
②实测和预测交通量
③地形图比例为1:10000~1:50000,用于路线的方案的选择
④地方建设单位的下发的文件,会议纪要,设计任务书是对道路设计提车的要求,在路线设计时要能充分满足这些要求。
(2)公路选线方法和步骤
公路选线方法有多种,主要有视察,初测与初步设计。实测与施工图设计等 步骤:全面布局; 逐段安排; 具体定线。 (3)公路选线应符合以下原则 ①根据道路使用任务和性质,综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划,正确处理好近期与远景的关系,在总体规划的指导下,合理选择方案。
②认真领会任务书的精神,深入现场,多跑、多看、多问、多比较,深入调查当地的地形、气候、土壤、水文等自然情况,以利于选择有价值的方案进行比较。
③充分利用有利地形、地势,尽量回避不利地带,正确运用技术标准,从性车的安全、畅通和施工养护的经济、方便着眼,对路线与地形的配合加以研究,做好路线平、纵、横三方面的结合,力求平面短捷舒顺,纵断面平缓、均匀,横断面稳定、经济。
④选线应与农田基本建设相配合,作到少占田地,注意尽量不占高产田、经济作物田或经济林园等。
⑤选线应重视环境保护,注意由于道路修筑以及汽车运行所产生的影响与环境污染等问题。
(4)山岭区选线
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①自然特征
山岭区地形包括山岭、突起的山脊、凹陷山谷、陡峻的山坡、悬崖,峭壁等,地形复杂多变,一般地面自然坡度在20°以上。其主要特征表现在以下几个方面:
地形条件
山高谷深,地形复杂。由于山区高差大,加之陡峻的山坡和曲折幽深的河谷,形成了错综复杂的地形,这就使得道路路线的线形差,工程难度大。
地质条件
沿线地质情况较好。覆盖层以种植土、亚沙土和亚粘土为主,含少量碎石质土,覆盖层厚2米左右,稻田中种植土厚0.6米左右。下伏基岩为硅化板岩。
水文条件
山区河流曲折迂回,河流陡峻、河底比降大;设计洪水频率为100年一遇。 气候条件
山区气候多变,气温一般较低、冬季多冰雪,一年四季和昼夜温差很大,山高雾大,空气较稀薄,气压较低。这些气象特征对于汽车行驶的安全性有很大影响。
综上分析,由于山区自然条件极其复杂,给山岭区选线带来了很大的难度。
②路线特征
山岭区山脉水系分明,这也给山区公路走向提供了依据,为选定路线的基本走向、确定大的控制点指明了方向。路线的走向只有两种:顺山沿水方向和横越山岭方向。顺山沿水的路线,按其线位的高低,从低到高又可分为沿溪(河)线、山腰线和山脊线。一条较长的山区道路往往是由走向不同的线位高低不同的几种路段交互组合而成的。而且在路线布设时,一般多以纵面线形为主安排路线,其次才是横断面和平面。
③平纵线形的协调
为了保证汽车行使的安全与舒适,应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究,平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线,并保持视觉的连续性,平原地区地势平坦,纵断面以平坡为主,上、下坡多集中中在大、中桥头,由于有通航要求,桥面标高相对两侧路面标高要求高出许多,因此在桥头,桥面通常设置竖曲线,竖曲线半径要适当,既要符合一级公路技术指标要求,又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价,而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交,以减少构造物的工程量及设计施工难度,节约经费,减少造价。
④平曲线与竖曲线的配合 长直线上设置竖曲线,平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线同时要满足0.3%的排水纵坡,设计时采用较大的竖曲线半径方法,以获得较好的视觉和行车效果。
透视土的运用,平纵线形配合受到各种因素的制约和影响,同时要避免一些不良的组合,如长直线上不能设计小半径的凹曲线,直线段内不能插入短的竖曲线等,运用透视图进行检验是很好的方法,设计时对有疑问的路段进行透视图的检验,效果较好。
平面与横断面的综合协调主要是超高的设计。
线形与环境的协调,定线时尽量避开村镇等居民区,减少噪音对居民生活带来的影响,同时采用柔性,沥青混凝土路面以减少噪音;路基用土由地
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方同意安排,利用开挖鱼塘或沟渠,避免乱开挖,同时又利于农田、水利建设;注意绿化,对路基边坡及分隔带加强绿化和防护,在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化;对位置适当的桥梁在台前坡脚(常水位以下)设置平台,以利非机动车辆和行人通过;对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格,以求和道路想协调,增加美感。
1.1 公路平面线形设计
(1)设计的线形大致如图1.1所示:
图1.1道路线形图
由图计算出起点、交点、终点的坐标如下:
QD:(3151401.61,496860.7048) JD7:(3151349.722,496915.9458) JD8:(3151456.1558,497156.4573) JD9:(3151681.97,497301.1026) JD10:(3151708.199,497438.7305) JD11:(3151852.878,497502.055) JD12:(3151987.374,497808.9144) JD13:(3152021.131,498179.4816) JD14:(3152316.22,498481.35) JD15:(3152522.697,498566.4) ZD :(3152514.402,498659.68) (2) 路线长、方位角计算 AB段
DAB(XAXB)2(YAYB)2ABarctg(YBYA)46.79(XBXA)75.7因为图在第二象限里,故
AB9017.53107.53
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同理可得:
DBC=263.0093m DCD=268.1683m DDE=140.105m
DEF=157.9307m DFG=335.0398m DGH=372.1016m DHI=422.5285m DIJ=223.1943m DJK=93.3800m
由方位角计算转角表结果如下:
BC=33°29′15.2″ CD= 46°34′05.8″
DE=55°34′17.2″ EF=42°41′38″
FG= 18°27′45.4″ GH=39°05′33.9″
HI=23°23′09.9″ IK=84°′13″
平曲线应满足的各项指标见表1.1
表1.1平曲线设计各项指标表
指标
设计车速(km/h) 圆曲线极限最小半径(m) 圆曲线一般最小半径(m)
不设超高最小半径
(m)
路拱≤2% 路拱>2% 一般值 最小值 最小长度 最大长度
值 40 60 100 600 800 50 40
同向曲线不小于6V(240m) 反向曲线不小于2V(80m) 一般不超过20V(800m)
缓和曲线最小长度
(m)
曲线间夹直长度(m)
(3)圆曲线计算 ①JD7:
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α
图1.2圆曲线图
BC—路线转角 L1—曲线长(m) T1—切线长(m)
E1—外矩(m) J1—校正数(m) R1—曲线半径(m) 已知
BC67.07 取圆曲线半径R180m,P=0.832m q=20.00m
LS=40m P=0.832m q=20.00m
T1(R1p)tanL1如上图:
BC2q73.(m)
180BCR1Ls133.66(m)
E1(R1p)secBC2R116.98(m)
J12T1L113.42(m) 主点桩号计算:
JD7的ZH点的桩号为K2+112.250
HY=ZH+Ls= K2+112.250+40= K2+152.250
YH=HY+(L1-2Ls)= K2+152.250+(133.66-240)= K2+205.91 HZ=YH+Ls= K2+205.909+40= K2+245.909
QZ=HZ-L1/2= K2+245.909 -133.66/2= K2+179.079 ②JD8 (同理)
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已知 CD332915.2 取圆曲线半径R2180m,如上图: LS=45m P=0.469m q=22.49m
T2(R2p)tanL2CD2q76.78(m)
180CDR2Ls150.20(m)
E2(R2p)secCD2R28.46(m)
J22T2L23.36(m)
主点桩号计算:
JD8的ZH点的桩号为K2+358.597 HY=ZH+Ls= K2+403.597
YH=HY+(L1-2Ls)= K2+463.797 HZ=YH+Ls= K2+508.802 QZ=HZ-L3/2= K2+433.702
其他点的圆曲线各要素详见“直线,圆曲线及转角表”
1.2 纵断面设计
1.2.1 纵断面线形设计
纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置,形状和尺寸问题,具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。
纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素,考虑路基稳定,排水及工程量等的要求对纵坡的大小,长短,前后的纵坡情况,竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计,从而设计出纵坡合理,线形平顺圆滑的最优线形,以达到行车安全、快速、舒适,工程造价省,运营费用较少的目的。 1.2.2 纵坡设计
(1)纵坡设计的一般要求 ①纵坡设计必须满足《标准》的有关规定,一般不轻易使用极限值 ②纵坡应力求平缓,避免连续陡坡,过长陡坡和反坡 ③纵断面线形应连续,平顺,均衡,并重视平纵面线形的组合 从行车安全,舒适和视觉良好的要求来看,要求纵断面线形注意有以下几点: 在短距离内应避免线形起伏,易使纵断面线形发生中断,视觉不良;
避免“凹陷”路段,若线形发生凹陷出现隐蔽路段,使驾驶员视觉不适,产生莫测感,影响行车速度和安全;
在较大的连续上坡路段,宜将最陡的纵坡放在底部,接近顶部的纵坡宜放缓些;
纵坡变化小的,宜采用较大的竖曲线半径;
纵断面线形设计应注意与平面线形的关系,汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形;
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纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑,为利于路面和边沟排水,一般情况下最小纵坡以不小于0.3%为宜,在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高,以免遭受洪水冲刷,而确保路基的稳定;
纵坡设计应争取填、挖平衡,尽量利用挖方作就近填方,以减少借方和废方,接生土石方量,降低工程造价;
纵坡设计时,还应结合我过情况,适当照顾当地民间运输工具,农业机械、农田水利等方面的要求。
(2)纵坡设计的方法和步骤: ①准备工作
纵坡设计前,应先根据中桩和水准记录点,绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线,曲线示意图,写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料,并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料,领会设计意图和要求。
②标注纵断面控制点
纵面控制点主要有路线起终点,重要桥梁及特殊涵洞,隧道的控制标高,路线交叉点,地质不良地段的最小填土和最大控梁标高,沿溪河线的控制标高,重要城镇通过位置的标高及受其它因素路线中须通过的控制点、标高等。
③试坡
试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上,根据技术和标准,选线意图,考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况,初步定出纵坡设计线的工作。试坡的要点,可归纳为“前面照顾,以点定线,反复比较,以线交点”几句话。
前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑,不能只局限于某一段坡段上。以点定线就是按照纵面技术标准的要求,满足“控制点”,参考“经济点”,初步定出坡度线,然后用三角板推平行线的办法,移动坡度线,反复试坡,对各种可能的坡度线方案进行比较,最后确定既符合标准,又保证控制点要求,而且土石方量最省的坡度线,将其延长交出变坡点初步位置。
④调坡
调坡主要根据以下两方面进行:⑴结合选线意图。将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较,两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周现象,则应全面分析,找出原因,权衡利弊,决定取舍;⑵对照技术标准。详细检查设计最大纵坡、坡长、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求,特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及渡口码头等地方的坡度是否合理,发现问题及时调整修正。
调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则,以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。
⑤根据横断面图核对纵坡线
核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。
⑥确定纵坡线
经调整核对后,即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置(桩号)和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行线法,直接读厘米格子得出,要求取值到千分之一。变坡点位置直接从图上读出,一般要调整到整10桩位上。变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。 设计纵坡时还应注意:
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在回头曲线地段设计纵坡,应先按回头曲线的标准要求确定回头曲线部分的纵坡,然后向两端接坡,同时注意回头曲线地段不宜设竖曲线。 1.2.3 纵段面设计步骤
根据地形图上的高程,以20m一点算出道路上各点的原地面高程,将各点高程对应地标于纵断面米格纸上,然后用直线连接各点,注意港口、河的标法,画出道路纵向的原地面图。
(1)拉坡
首先是试坡,试坡以“控制点”为依据,考虑平纵结合、挖方、填方以及排水沟设置等众多因素初步拟订坡度线。然后进行计算,看拉的坡满不满足控制点的高程,满不满足规范要求,如不满足就进行调坡。调坡时应结合选线意图,对照标准所规定的最大纵坡、坡长以及考虑平纵线形组合是否得当进行调坡。在纵断面设计时,由于港口较多,再加上平面设计时没有注意平纵组合,在港口附近设置平曲线,所以在拉坡时不能做到“平包竖”,在线形上存在不足,但应满足竖曲线各项指标见表1.2。
表1.2竖曲线各项指标表
指标
设计车速(km/h) 最大纵坡(%)
最小坡长
一般值 最小值 一般值
凸形竖曲线最小半径(m)
极限值 一般值
凹形竖曲线最小半径(m)
极限值 一般值
竖曲线长度(m)
最小值
35 450 90 450 700 值 40 7 160 120 700
根据设计得知:,i10.658%,i20.393%,1i2i11.051%,则竖曲线形状为凸形。
拟定R=21000,则:
竖曲线长度:L1R1120004.9%220.71m
切线长:T1L12110.355m
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T12竖曲线变坡点纵距: E10.29m
2R1竖曲线内桩号的高程计算
已知K14+210的高程为H1=81.1056m 计算公式为: 右半部分:
xi2HiH1Lii22R1 左半部分:
xi2HiH1Lii12R1
其中:
xi—曲线上任意点到曲线起点(左半曲线)或终点(右半曲线)的水平距离。
Li—直线上点到相邻变坡点的距离
起点桩号= K2+840-110.355=K2+729.5 起点高程= 81.1056- 110.3550.658%=80.379m 终点桩号= K2+840+110.355=K2+950.355 终点高程=81.1056+110.3550.393%=81.539m
同理根据设计得知:i20.393%,i33.536%,2i3i23.929% 则竖曲线形状为凹形。
拟定R2=15200,则:
竖曲线长度:L2R22152003.929%597.208m
切线长:T2L22298.604m
T22竖曲线变坡点纵距: E22.933m
2R2竖曲线内桩号的高程计算
已知变坡点K3+670的高程为H2=77.8421m 计算公式为: 右半部分:
xi2HiH2Lii32R2
左半部分:
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HiH2其中:
xi2Lii22R2
xi—曲线上任意点到曲线起点(左半曲线)或终点(右半曲线)的水平距离。
Li—直线上点到相邻变坡点的距离
起点桩号= K3+670-298.604= K3+371.396
起点高程= 77.8421- 298.6040.393%=76.669m m 终点桩号= K3+670+298.604=K3+968.604 终点高程= 77.8421+298.6043.536%=88.401m
1.3 横断面设计
(1)路拱坡度
查(JTJ001—97)《公路工程技术标准》P25 5.0.5得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为1~2%,故取路拱坡度为2%;路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%~2%,故取路肩横向坡度为3%,路拱坡度采用双向坡面,由路向两侧倾斜。
(2)路基边坡坡度
由《公路路基设计规范》得知,路基边坡按1:1.5设计。 (3)边沟设计
查(JTJ013—95)《公路路基设计规范》P20 4.2.3得边沟横断面一般采用梯形,梯形边沟内侧边坡为1:1.0~1:1.5,外侧边坡与挖方边坡坡度相同。少雨浅挖地段的土质边沟可采用三角形横断面,其内侧边坡宜采用1:2~1:3,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处,故宜采用梯形边沟,且底宽为0.6m,深0.6m,内侧边坡坡度为1:1。
(4)横断面设计步骤
①根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。
②根据路线及路基资料,将横断面的填挖值及有关资料(如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等)抄于相应桩号的断面上。
③根据地质调查资料,示出土石界限、设计边坡度,并确定边沟形状和尺寸。
④绘横断面设计线,又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台、视距台等,在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度。
⑤计算横断面面积(含甜、挖方面积),并填于图上。 (5)填表
由图计算并填写逐桩占地宽度表、路基设计表、路基土石方计算表及公里路基土石方数量汇总表
(6)加宽值的计算
汽车行驶在曲线上,各轮轨迹半径不同,其中以后内轮轨迹半径最小,且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增加路面宽度,以确保曲线上行车的舒适与安全。
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另外,汽车行驶在横向力较大的弯道上会有一定的横向摆动,也应增加路面的宽度。
我国《规范》规定,平曲线半径等于或小于250m时,应在平曲线内侧加宽。双车道路面的加宽值查表可得。一般在弯道内侧圆曲线范围内设置全加宽。
为了使路面和路基均匀变化,设置一段从加宽值为零逐渐加宽到全加宽的过度段,称之为加宽缓和段。平曲线内无回旋线时,路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上设置了加宽的宽度,需设置加宽缓和段。设置回旋线或超高缓和段时,加宽缓和段的长度应采用与回旋线或超高缓和段长度相同的数值,布设在加宽缓和段上,路面具有逐渐变化的宽度。不设回旋线或超高缓和段时,加宽缓和段长度应按渐变率为1:1.5且不小于10米的设置要求。
加宽过渡的设置根据道路性质和等级可采用不同的方法。
在加宽缓和段全长范围内按其长度成比例逐渐加宽,加宽缓和段内任意点的加宽值为:
bx=kb (1.1)其中k=Lx/L 式中:
Lx—任意点距加宽缓和段起点的距离 L—加宽缓和段长 b—圆曲线上的全加宽
bx—加宽缓和段上任一点的加宽值 (7)超高设计
《规范》规定:三级公路的最大超高值为8%。 超高缓和段长度:
为了行车的舒适性和排水的需求,对超高缓和段必须加以控制,超高缓和段长度按下式进行计算:
LCip (1.2)
式中:
β—旋转轴至行车道(设路缘带为路缘带)外侧边缘的宽度,(m); △i—超高坡度与路拱坡度代数差,(%);
p—超高渐变率,即旋转轴与行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘线之间相对升降的比率。
超高缓和段长度按上式计算结果,应取为5m的倍数,并不小于10m的长度。 为抵消车辆在曲线路线上行驶时所产生的离心力,将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式,这就是曲线上的超高。合理的设置超高,可以全部或部分抵消离心力,提高汽车行驶在曲线上的稳定性与舒适性。当汽车等速行驶时,圆曲线上所产生的离心力是常数,而在回旋线上行驶则因回旋线曲率是变化的,其离心力也是变化的。因此,超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高,在缓和曲线上应是逐渐变化的超高。
在公路工程施工中,路面的超高横坡及正常路拱横坡是不便于用坡度值来控制,而是用路中线及路基,路面边缘相对于路基设计高程的相对高差来控制的。因此,在设计中为便于施工,应计算出路线上任意位置的路基设计高程与路肩及路中线的高差。所谓超高值就是指设置超高后路中线,路面边缘及路肩边缘等计
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算点与路基设计高程的高差。
具体超高值计算结果见路基超高加宽表(附件)
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1.4 土石方的计算和调配
1.4.1 调配要求
(1)土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。 (2)纵向调运的最远距离一般应小于经济运距(按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距)。
(3)土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响,一般情况下,不跨越深沟和少做上坡调运。
(4)借方、弃土方应与借土还田,整地建田相结合,尽量少占田地,减少对农业的影响,对于取土和弃土地点应事先同地方商量。
(5)不同性质的土石应分别调配。
回头曲线路段的土石调运,要优先考虑上下线的竖向调运。 1.4.2 调配方法
土石方调配方法有多种,如累积曲线法、调配图法、表格调配法等,由于表格调配法不需单独绘图,直接在土石方表上调配,具有方法简单,调配清晰的优点,是目前生产上广泛采用的方法。表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调用。
表格调配法的方法步骤如下: (1)准备工作
调配前先要对土石方计算惊醒复核,确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁,借调配时考虑。
(2)横向调运
即计算本桩利用、填缺、挖余,以石代土时填入土方栏,并用符号区分。 (3)纵向调运 确定经济运距
根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案,确定调运方向和调运起讫点,并用箭头表示。
计算调运数量和运距
调配的运距是指计价运距,就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距
(4)计算借方数量、废方数量和总运量 借方数量=填缺-纵向调入本桩的数量 废方数量=挖余-纵向调出本桩的数量
总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量 (5)复核
①横向调运复核 填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余 ②纵向调运复核
填缺=纵向调运方+借方 挖余=纵向调运方+废方 ③总调运量复核
挖方+借方=填方+借方
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以上复核一般是按逐页小计进行的,最后应按每公里合计复核。 (6)计算计价土石方
计价土石方=挖方数量+借方数量 具体调配见土石方调配表
2 路基路面设计
2.1 路基设计
(1)路基横断面布置
由横断面设计(查《公路工程技术标准》)部分可知,路基宽度为8.5m,其中路面跨度为3.50×2=7m,土路肩宽度为0.75×2=1.5m。;路面横坡为2%,土路肩横坡为3%
路基宽度(8.5)行车道(3.50)行车道(3.50)土路肩(0.75)土路肩(0.75)3%2%2%3%车道(3.5)土路肩(0.75)车道(3.5)土路肩(0.75)公路路基宽度示意图 (单位:)
(2)路基最小填土高度
由前面纵断面设计可知,本段公路路基最小填土高度为0.06m 路基压实采用重型压实标准,压实度应符合《公路工程技术标准》,见表2.1。.
表2.1 路基压实度
填挖类别 路床顶面以下深度(m) 0~0.3 0.3~0.5 0~0.3 0.3~0.8 路基压实度(%) 三级公路 填方路基 零填即挖方 零填即挖方 ≥94 ≥94 ≥94 路基填料填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。: 砾(角砾)类土,砂类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路基底部,用不同填料填筑路基时,应分层填筑,每一水平层均采用同类填料。
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细粒土做填料,当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时,应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。
桥涵台背和挡土墙墙背填料,应优先选用内摩檫角值较大的砾(角砾)类土,砂类土填筑。
三级公路路基填料最小强度应符合下表2.2的规定,砂类土填筑。
表2.2 路基填料最小强度指标表
项目分类
路面底面以下深度(m) 0.8~1.5 1.5以下
填料最小强度(CBR)(%)
三级公路 3 2
填方路基上路堤 填方路基下路堤
注:当路床填料CBR值达到表列要求时,可采取掺石灰或其它稳定材料处理.
一般路基处理原则:路基河塘地段,先围堰清淤、排水,然后将原地面开挖
成台阶状,台阶宽1.0m,内倾3%,,并回填5%灰土至原水面(标高按1.0m控制),路基底部30cm采用5%石灰土处理,路床顶面以下0~80cm采用7%石灰土处理;路基高度≤2.0m路段,清除耕植后,将原地面挖至25cm深压实后才可填筑,路床顶面以下均采用掺7%石灰土处理;路基高度>2.0m的路段,路床顶面以下0~60cm采用7%石灰土处理。
(3)路基施工的一般规定
①路基施工宜以挖作填,减少土地占用和环境污染。 ②路基施工中各施工层表面不应有积水,填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况,做成2%~4%的排水横坡。
③雨季施工或因故中断施工时,必须将施工层表面及时修理平整并压实。 ④施工过程中,当路堑或边坡内发生地下水渗流时,应根据渗流水的位置及流量大小采取设置排水沟、集水井、渗沟等设施降低地下水位。
⑤排水沟的出口应通至桥涵进出口处。
⑥取土坑应有规则的形状,坑底应设置纵、横坡度和完整的排水系统。 ⑦当设计未规定取土坑位置或规定的取土坑的贮土量不能满足要求须另寻土源上四,应按照下列规定办理:
当地面横坡定于1:10时,路侧取土坑应设在路基上侧,在桥头两侧不宜设取土坑,特殊情况下,可在下游一侧设置,但应留有宽度不小于4.0m的护坡道。
取土坑的边坡,内侧宜为1:1.5,外侧宜小于1:1,沿河地段的坑底纵坡可减少至0.1%,沿线取土坑的坑底纵坡不宜小于0.2%,坑底一般宜高出附近水域的常年水位,取土坑的坑底横坡可做成向路线外侧倾斜的单向坡,坡厚为2%~3%,当取土坑坑底宽度大于6m时,可做成向中间倾斜的双向横坡,并在中间设置底宽0.4m的纵向排水沟,当坑底纵坡大于0.5%时,可以不设排水沟。 当沿河弃土时,不得阻塞河流,挤压挤孔和造成河岸冲刷。
(3)填方路基的施工
①土方路基应分层填筑压实,用透水性不良的土填筑路堤说,应控制其含水量在最佳压实含水量大2%之内。
②土方路基,必须根据设计断面,分层填筑、分层压实,采用机械压实时,
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分层的最大摊铺层厚,按土质类别,压实机具功能碾压遍数等,经过经验确定,但最大摊铺厚度,不宜超过50cm,填筑至路床底面,最后一层的最小压实厚度,不应小于8cm。
③路堤填土宽度每侧应宽于填层设计厚度,压实厚度不得小于设计宽度,最后削坡。
④填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。
⑤原地面纵坡大于2%的地段,可采用纵向分层法施工,沿纵坡分层,逐层填压密实。
⑥若填方分几个作业段施工,两段交接处,不在同一时间填筑则先填地段应按1:1坡度分层留台阶。若两个地段同时填,则应分层相互交叠、衔接,其搭接长度不得小于2m。
⑦河滩路堤填土,应连同护坡道在内,一并分层填筑,可能受水浸淹部分的填料,应选用水稳性比较好的土料,河槽加宽,加深工程应在修筑路堤前完成,调治构造物应提前修建。
⑧两侧取土,提高在3m以内的路堤可用推土机从两侧分层推填,并配合平地机分层填平,土的含水量不够多时,用洒水车并用压路机分层碾压。
⑨填方集中地区路基的施工
取土场运距在1km范围内时,可用铲运机运送,辅以推土机开道,翻松硬土,取整取土段,清除障碍等
取土场运距超过1m范围时,可用松土机翻松,用挖掘机或装载机配合自卸车运输,用平地机平整填土,配合洒水车压路机碾压。
(4)沟的施工
①边沟应分段设置出水口,梯形边沟每段长度不宜超过300m,三角形边沟不宜超过200m。
②平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生,曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值。
③土质边沟当沟底纵坡大雨3%的应采用加固措施。
2.2 路基排水设计
路基排水设计:
路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跃水井和急流槽,各类地段排水沟应高出设计水位0~2m以上。
边沟横断面采用梯形,梯形边沟内侧边坡坡度为1:1~1:1.5,三级公路的边沟的深度不应小于0.6m,边沟纵坡宜与路线纵坡一致并不宜小于0.5%,边沟可采用浆砌片石,水泥混凝土预制块防护,三级公路当采用M7.5的砂浆强度,边沟长度不宜超过500m,截水沟横断面可采用梯形,边坡视土质而定,一般采用1:10~1:1.5,深度及宽度不宜小于0.5m,沟底纵坡不宜小于0.5%,水流通过陡坡地段时可设置跌水或急流槽,应采用浆砌片石或水泥混凝土 预制块砌筑,边墙应高出设计水位0.2m以上,其横断面形式为矩形,槽底应做成粗糙面,厚度为0.2~0.4m,混凝土为0.1~0.3m,跌水的台阶高度可采用0.3~0.6m,台面坡度应为2%~3%,急流槽以纵坡不宜陡于1:1.5,急流槽过长时应分段修筑,每段长度不宜超过10m。
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2.3 挡土墙设计
挡土墙是用来支撑山坡土体或人工填土以防止土体变形失稳的一种构造物。在公路工程中,挡土墙广泛用于支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等,也常用于整治坍方、滑坡等路基病害。
在公路工程中,挡土墙的应用非常广泛。一般在下列情况下可考虑修建挡土墙:
陡坡地段或高填方地段
(1)为避免大量挖方,降低边坡高度或岩石风化的路堑边坡地段。 (2)可能产生坍方、滑坡的不良地质地段。
(3)水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段。 (4)为节约用地,减少拆迁或少占农田的地段。
(5)为保护重要建筑物,生态环境或其他特殊需要的地段。
不同类型挡土墙,受力特点、工作机理有所不同。挡土墙类型的选择应根据支挡填土或土体求得稳定平衡的需要,研究荷载的大小和方向,基础埋置的深度,地形地质条件,与既有建筑物平顺衔接,容许的不均匀沉降,可能的地震作用,墙壁的外观,环保的特殊要求,施工的难易和工程造价,综合比较后确定。 仰斜式路堤挡土墙是我国目前最常用的一种挡土墙形式。仰斜式路堤挡土墙墙身断面大,圬工数量也大。在软弱地基上修建往往受到承载力的。如果墙过高,材料耗费多,因而也不经济。仰斜式路堤挡土墙多用浆砌片(块)石砌筑,故当地基较好,墙高不大,且当地又有石料时,一般优先选用仰斜式路堤挡土墙。
设计需设挡墙路段
根据设计要求,为避免因路堤填方太高而占用过多的农田,故在路段两侧多处设置挡土墙,填土高度均为3米,选择重力式路堤墙 ,路线右侧设置情况: K2+370~K2+460设9米高的填土高度为3米得路堤挡土墙。
设计资料 ①基本参数:
墙面高度(m):h1=8,墙背坡度(+,-):N=-0.1,墙面坡度:M=0.25 墙顶宽度(m):b1=1.6,墙趾宽度(m):db=0.4,墙趾高度(m):dh=0.6 基地内倾坡度:N2=0.2,污工砌体容重(kN/m3):r1=21 路堤填土高度(m):a=2, 路堤填土坡度:M0=2.0 路基宽度(m):b0=8.5,土路基宽度(m):d=0.5
填料容重(kN/m3):R=18,填料内摩擦角(度):φ=35,外摩擦角(度):δ=17.5 基底摩擦系数:μ=0.35,基底容许承载力:[σ0](kPa)=300 挡土墙分段长度(m):L1=15
②挡土墙墙顶以上填土土压力的计算: 求破裂角θ
假设破裂面交与荷载内,采用相应的公式计算:
挡墙的总高度:H=9.216m,挡墙的基地水平总宽度:B=3.078m
46.7
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Aab2h0(bd)H(H2a2h0)tan(Ha)(Ha2h0)0.172
tantan(cottan)(tanA)0.711
则θ=arctgθ=35.428°
验算破裂面是否交于荷载内:
堤顶破裂面至墙踵:(H+a)tgθ=7.979m 荷载内缘至墙踵:b-Htgα+d=5.422m 荷载外缘至墙踵:b-Htgα+d+b0=13.922m
故破裂面交于荷载内,与原假设相符,所选用公式正确。则计算图式为:
求主动土压力系数K和K1
cos()(tantan) sin()0.207Kd
tantan=0.818m
batanh3
tantan=4.215m h113
h4Hh1h2 =4.183m
K11h2hh2a(13)024 H2HH=1.414
求主动土压力及作用点位置
1EH2KK1
2=223.3KN
ExEcos() =218.2KN
EyEsin() =45.635KN
Ha(Hh3)2h0h4(3h42H) Zy233HK1=2.m
ZxBZytan
=3.394m
抗滑稳定性检算
挡土墙体积V=25.041m3 挡土墙自重G=429.841KN
KCGcos0Esin(0)fEcos(0)Gsin0
=1.471
因为kc ≥ 1.3,则抗滑稳定性检算通过。 抗倾覆稳定性检算
K0GZGEyZxExZy
=2.097
因为k0 ≥ 1.5,则抗倾覆稳定性检算通过。 基底应力检算 B=3.078m
ZnGZGEyZxExZyGEy
=1.281m
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BZn 2=0.258m 因为e≤B/6 emaxGEyBGEyB(16eB)
=232.2KPa
min(16eB)
=76.708KPa
因为σmax< σ0,则基地应力检算通过。
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3 公路路面结构设计计算
沥青路面的基本特性:沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。
由于沥青路面使用沥青结合料,因而增强了矿料间的粘结力,提高了混合料的强度和稳定性,使路面的使用质量和耐久性都得到提高。与水泥混凝土路面相比,沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等优点,因而得到越来越广泛的应用。20世纪50年代以来,各国修建沥青路面的数量迅猛增长,所占比重很大。我国的公路和城市道路近20年以来使用沥青材料修筑了相当数量的沥青路面,沥青路面是我国高等级公路的主要路面形式。
沥青路面属柔性路面,其强度与稳定性在很大程度上取决于土基和基层的特性。沥青路面的抗弯强度较低,因而要求路面的基础应具有足够的强度和稳定性。在低温时,沥青路面的抗变形能力很低,在寒冷地区为了防止土基不均匀冻胀导致的沥青路面开裂,需设置防冻层。沥青面层修筑后,由于透水性小,土基和基层的水分难以排出,在潮湿路段易发生土基和基层变软,导致路面破坏。因此,必须提高基层的水稳性,尽可能采用结合料处治的整体性基层。对交通量较大的路段,为使沥青路面具有一定的抗弯拉和抗疲劳开裂的能力,宜在沥青面层下设置沥青结合料的联结层。采用较薄的沥青面层时,特别是在旧路面上加铺面层时,要采取措施加强面层与基层之间的粘结,以防止水平力作用而引起沥青面层的剥落、推挤等破坏。
沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上。铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。
沥青路面设计的任务是根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件,密切结合当地实践经验,设计确定经济合理的路面结构,使之能承受交通荷载和环境因素的作用,在预定的使用期限满足各级公路相应的承载能力、耐久性、舒适性、安全性的要求。路面设计包括原材料的选择、混合料配合比设计和设计参数的测试与确定、路面结构层组合与厚度计算,以及路面结构的方案比选等内容。路面设计除行车道部分的路面外,对高速公路、一级公路还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务区的场面设计及路面排水系统的设计,对其他各级公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。
3.1 沥青路面结构组合设计
交通组成表见3.1
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表3.1交通组成表
车型
小客车 中客车SH130 大客车CA50 小货车BJ130 中货车CAD50 中货车EQ140 大货车IN150 特大车日野KB222 拖挂车五十铃 年增长率
前轴重 13 15.6 28.7 13.55 24.7 23.7 49.0 50.2 50.2
后轴重 25.6 23.0 68.2 27.2 68.2 69.2 101.6 104.3 104.3
后轴数 1 1 1 2 2 1 1 1 1
后轴轮组数
双 双 双 双 双 双 双 双 双
总重 38.6 39.6 96.9 40.75 96.9 92.9 150.6 1.5 1.5
交通量
1700 900 130 1800 700 150 250 120 90 5.0%
(1)轴载分析
路面设计以BZZ-100作为标准轴载
以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。 ①轴载换算
轴载换算采用如下的计算公式:
PNC1C2NiiP4.35
式中:
N —标准轴载当量轴次,次/日
ni—被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日
P—标准轴载,KN pi—被换算车辆的各级轴载,KN K—被换算车辆的类型数
C1—轴载系数, c1=1+1.2(m-1),m是轴数。当轴间距离大于3m时,按单独的一个轴载计算;当轴间距离小于3m时,应考虑轴数系数。 C2—轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。 轴载换算结果见表3.2
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表3.2 轴载换算结果如表所示
车型
前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴
pi
13 25.6 16.5 23.0 28.7 68.2 13.55 27.2 24.7 68.2 23.7 69.2 49.0 101.6 50.2 104.3 50.2 104.3
368.98
ni
2100/2 2100/2 600/2 600/2 100/2 100/2 1500/2 1500/2 800/2 800/2 75/2 75/2 300/2 300/2 80/2 80/2 85/2 85/2
c1c2ni(pi4..35) P小客车 中客车SH130 大客车CA50 小货车BJ130 中货车CAD50 中货车EQ140 大货车IN150 特大车日野KB222 拖挂车五十铃
- 2.27 - - 0.28 12.30 - 3.12 - 66.23 - 15.12 5.61 133.94 2.99 72.06 2.25 .04
注:轴载小于25KN的轴载作用不计。
②累计当量轴数计算
根据设计规范,三级公路沥青路面的设计年限为8年,双车道的车道系数是0.6,=5%,累计当量轴次:
Ne(1)t1365N1
8(10.05)1365370.210.67742次03
0.05
(2)结构组合与材料选取
由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次作用,根据规范推荐结构并考虑到公路沿途有水泥供应,路面结构层采用沥青混凝土、基层采用水泥稳定碎石和水泥石灰砂砾土、底基层采用天然砂砾。
(3)各层材料的抗压模量与劈裂强度
查有关资料的表格得各层材料抗压模量(20℃)与劈裂强度,设计参数见表3.3
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表3.3 沥青混合料设计参数
20℃抗压模量
材料名称
H(cm)
(
细粒式沥青混凝土 中粒式密级配沥青混凝
土
粗粒式沥青混凝土
水泥稳定碎石 水泥石灰砂砾土
天然砂砾
劈裂强度(
容许拉应力(0.47 0.4
MPa)
1400
MPa)
1.2
MPa)
4 5 待定 22 24 16
1200 1
0.29 0.36 0.18 ——
900 1500 1000 220
0.8 0.6 0.4 ——
(4)土基回弹模量的确定 该路段处于Ⅳ3区,为粘质土,稠度为1.0,查相关表的土基回弹模量为32.5MPa。
(5)设计指标的确定
对于三级公路,规范要求以设计弯沉值作为设计指标。 ①设计弯沉值(三级公路)
该公路为三级公路,路面等级系数
Ac1.2,面层是沥青混凝土路面As取
1.0,半刚性基层,底基层总厚度大于20cm,基层类型系数Ab1.0。
设计弯沉值为:
Ld600Ne0.2AcAsAb
0.26007742031.21.01.047.81(0.01mm)
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细粒式沥青混泥土h1=4cmE1=1400中粒式沥青混泥土h2=5cmE2=1200粗粒式沥青混泥土h3=待定E3=900水泥稳定碎石水泥石灰砂砾土天然砂砾土基h4=22cmE4=1500h5=24cmE5=1000h6=16cmE6=220E0=32.5h=4E1=1400E2=1200H=待定E0=32.5
Hh2hK2.4k3n1EK0.h356.5E2
取LSLd47.16计算综合修正系数:
F1.63(LS/2000)0.38(E0/P)0.361.63(47.16/200010.65)0.38(32.5/0.7)0.360.636 ②计算理论弯沉系数
由ls1000(2Pδ/E1)cF
cLsE1/(2000PF)47.81*1400/(2000*0.7*10.65*0.639)7.03
h30.281410.65E。E32.512000.0252E2/E11200/14000.8574 ∴查表得K11.46=6.4 cK1K26.4K1K2 7.03K2c0.752aK16.41.46∴
H∴查表得:6.62 ∴H70.50 h313cm
按设计弯沉值计算设计层厚度 : h3=14cm
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最后得到路面结构设计结果如下:
---------------------------------------
细粒式沥青混凝土 4 cm ---------------------------------------
中粒式沥青混凝土 5 cm ---------------------------------------
粗粒式沥青混凝土 13 cm ---------------------------------------
水泥稳定碎石 22 cm ---------------------------------------
水泥石灰砂砾土 24 cm ---------------------------------------
天然砂砾 16 cm --------------------------------------- 土基
3.2 水泥路面结构组合设计
(1)交通分析
100KN单轴-双轮组标准轴载的作用次数:
P利用公式NSiNii,计算结果如下表:
100i1n16表3-4轴载作用次数表
车型 SH130
CA50 BJ130 EQ140 CAD50 JN150 KB222 五十铃
后轴 后轴 后轴 后轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴
Ni(次/日)
600 100 1500 75 800 400 400 300 300 85 85
PPi(KN) iNii(次/日)
10023.0 68.2 68.2 69.3 69.2 49.0 101.6 49.0 101.6 50.2 104.3
0.00 0.14 1.97 0.21 0.97 0.0015 161.14 0.0005 77.35 0.0007 88.26
1613
PiN ii100i1916330.043
注:轴载小于40kN的轴载作用不计
(2)设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数
查规范得:三级公路的设计基准期为20年,安全等级为四级,临界荷载处的车辆轮迹横向分布系数取0.62,交通量年平均增长率为7.0%,行驶方向分配系数0.5 ,车道分配系数1则,
20Ns1gr1365330.04310.0513656Ne0.622.46910(次)gr0.05t故属重交通等级.
(3)结构组合设计方案 ①拟定路面结构
安全等级三级的变异水平等级为中级,查规范:拟定普通混凝土面层厚度为 220 mm厚度;基层选用水泥稳定粒料,厚度为150mm;垫层为石灰粉煤灰土,厚150mm。普通砼平面尺寸为长5.0 m,宽4.5m;纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。
②路面材料参数确定
取普通砼面层的弯拉强度标准值为5.0MPa,相应弹性模量为31000MPa;路基回弹模量30MPa,水泥稳定粒料回弹模量1500MPa,石灰粉煤灰土回弹模量800MPa。基层顶面当量回弹模量如下:
2h12E1h2E20.16213000.182600Ex909MPa2222h1h20.160.18DxEhEh12123113222h1h2411EhEh2.7922111hx312DxEx3122.4111500.33(m)Exa6.2211.51E0Exb11.44E00.550.450.451150
6.2211.514.2300.55115011.44300.779ExbEtahxE0E165.62(MPa)0则,普通砼面层的相对刚度半径:
13r0.537h3EcEt0.5370.223310001.110.676(m) ③荷载疲劳应力
标准轴载载临界荷位处产生的荷载应力计算:
ps0.077r0.6h20.0770.6760.60.2221.26(MPa)查规范:
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因为纵缝为设拉杆平缝,接缝传荷能力的应力折减系数Kr =0.9,考虑偏载和动载等因数对路面疲劳损坏影响的综合系数Kc =1.1,考虑设计基准期内荷载应 累计疲劳作用的疲劳应力系数Kf =Nev =(9.98×106)0.057=2.506 则:prKrKcKfps0.91.12.5061.192.95(MPa)
④温度疲劳应力:根据规范可知,Ⅵ3区的最大温度梯度取92℃.板长5m,l/r=5/0.678=7.37
5T92110/℃c查规范:,g℃/m
由lr7.37,查Bx0.48 则:
tmcEchTg2105310000.2292Bx0.481.51(MPa)2
温度疲劳应力系数:查规范得:自然区划为Ⅵ区,那么a=0.841,b=0.058,c=1.323
c1.3235.0frtm1.51aKtb0.0580.379 0.841tmfr1.515则:trKttm0.3791.510.572(MPa)
根据三级公路安全等级四级,目标可靠度80%,取r1.04 则:
rprtr1.040.5723.133.85MPafr5.0MPa
故,本方案所选普通砼面层厚度0.22m,可以承受设计基准期内荷载应力和温度
应力的综合疲劳作用。
通过对初拟设计层厚度验算, 最后得到路面结构设计结果如下:
---------------------------------------
普通混凝土面层 220 mm ---------------------------------------
水泥稳定粒料 160 mm ---------------------------------------
石灰粉煤灰土 180 mm --------------------------------------- 土基
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3.3 路面结构方案选定
(1)比选原则:
①三级公路对路面平整度、行车舒适性要求较高;
②当地土基强度较高,软弱土基较少; ③交通量大,耐磨性要求高。
结合以上原则,选择水泥砼路面更适合本次所设计三级公路路面。故,确定水泥砼结构为最终路面结构方案。
4 桥涵设计
4.1 桥梁设计与方案比选
(1)桥型方案比选的一般原则:
大桥或特大桥桥渡方案比选不应只限定于较小的范围内或将附近的几个桥渡孤立起来单独进行比较。应在较长线路范围内将互有影响的桥渡和其他相应工程结合起来,一并考虑。尽量避免先确定路线位置后局部考虑桥渡方案的做法。 方案比选资料应尽量正确齐全,不遗漏有价值的方案。各个方案比选的资料应在同精度基础上进行;线路两端起止点要一致,几个方案的线路两端最远相交点要一致,在同一线路范围内进行比选。
(2)方案比选包括的内容 ①经济比较
经济比较包括该方案的工程费,运营费,投资回收期,经济效益等项目的比较。
②技术比较
比选中要全面综合考虑路线和桥梁的技术条件。有如下几个方面:根据已定的公路线路的总方向和公路技术标准,桥渡方案应尽可能是整个路线段而顺直、坡度平缓、引线工程量最小;在桥渡范围内要尽可能具备良好的水文、地质条件和桥址线路技术条件。但考虑到本设计路线等级为公路三级,路线跨越的河流宽度较小,估计跨度为20m, 属于小桥方案,因此主要从技术比较方面考虑比选,从地质和材料供应上进行比较,选出最优方案。
桥位地址概况:桥址处于益阳市八字邵境内,路线段内两山之间的平坦地区,横跨溪水河。通过地址勘探,地层情况如下:地表以下2.0m为松软种植土层;种植土层以下2.4m为土质结合密实的粘性土, 此层以下2.7m为碎石、卵石与土颗粒结合的土层;碎石、卵石层以下15m为致密的板岩层,板岩层地质构造单一,岩层完整,土层坚实,是地质条件良好的土层。
本设计选用的是预应力预制混凝土空心板梁桥方案。全桥共长20 m。起点桩号:K3+900 ,桥中线桩号:K3+905,桥终点桩号:K3+910,具体尺寸详见桥梁整体布置图。
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4.2 涵洞形式的确定
根据估算,如果设计流量小于10m3/s,涵洞顶填土高度大于最小填土高度50cm,有经济条件出发,结合沿路地区缺乏石料,并且设计流量较小时,因此选用1.00m-1.50m钢筋混凝土圆管涵。 涵洞设置在K2+390段,具体尺寸详见涵洞整体布置图。
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结束语
毕业设计是对我大学四年所学的专业知识和综合技能的一次应用和考验。近三个月的设计中,培养了我学习的主动性和积极性,更磨炼了我的意志,陶冶了情操。一路走来,有点辛酸,过程是辛苦的,但其中的滋味却让人回味,让我感到充实。只有在反复地修改中,促使我不断地去翻书查资料,对专业知识更加了解,动手操作能力有所提高。
本次毕业设计让我理论联系实际,进一步巩固并加深了我所学的专业知识,加强了实践设计能力、信息搜集能力等。通过此次毕业设计,我深刻地认识到作为一名设计者,首先必需要具有扎实的专业基础知识、综合的专业技能、以及熟练的掌握计算机软件、查阅资料等综合知识的应用能力。其次是要具备严谨的工作态度和踏实的工作作风。公路的初步设计是一项工作量大而且需要细致的工作,每一环节的设计都与整体设计密切联系,它是对我驾驭专业知识能力和综合运用能力的全面考验。通过设计,我发现自己专业知识掌握的不扎实,有许多地方都要向老师和同学请教,一些软件也不熟悉,但我庆幸的是经过设计之后各方面都有了提高。再次是要做到理论与实践相结合,从实践中提升自己。另外,经过本次设计我深深地感受到公路设计有很多技能都是在实践的基础上总结出来的。设计中我尽量做到把规范与实际相结合,体现出设计的合理性。
在这次毕业设计中,指导老师们对我的设计给予了热心的指导和帮助,提出了宝贵意见,在这里深表感谢!通过老师的教导,让我们拾起了一些曾在学习中被忽略与遗忘的东西,逐层深入,对专业知识更加了解,同时我还要感谢我的同学们,一个人的力量是有限的,正所谓“众人拾柴火焰高”,当我在设计中遇到困难时,他们总会伸出援助之手,在互相帮助中学习知识,在相互督促同进步。总之,这次设计让我收获很多。
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参考文献
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[9] 王首绪.《公路施工组织及概预算》[M].北京:人民交通出版社,2010,6. [10] 周先雁,《桥梁工程》[M].北京:北京大学出版社,2009,7. [11] 邓学钧.《路基路面工程》[M].北京:人民交通出版社,2010,6.
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致 谢
经过半年的忙碌,本次毕业设计已经接近尾声,作为一个本科生的毕业设计,由于经验的匮乏,难免有许多考虑不周全的地方,如果没有指导老师的督促指导,以及一起设计的同学们的支持,很难这么顺利的完成这次毕业设计。
在这里首先要感谢杨山波老师,刘灵勇老师,崔志伟老师,冯浩雄老师,老师,他们在我做毕业设计的每个阶段,从查阅各种资料,设计草案的确定和修改,中期检查,后期详细设计,出图等整个过程中都给予了我悉心的指导。设计比较复杂烦琐,但他们还是仍然细心地帮我纠正设计中的错误。他们的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。
其次要感谢和我同组一起作毕业设计的同学,我们互相学习、互相帮助,在我们的一起努力下,克服了各种困难,最终完成了这次毕业设计。
然后还要感谢大学四年来所有的老师,为我们打下坚实的土木工程专业知识的基础;同时还要感谢所有的同学们,正是因为有了你们的支持和鼓励,此次毕业设计才能顺利完成。
最后感谢土木工程学院和我的母校—湖南城市学院四年来对我的大力栽培。
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附 录1:专业英文文献
Highway asphalt pavement Preventive Maintenance
Abstract: The high-grade highway asphalt pavement and damaged the various early stage disease, the type of damage and its causes, and made a crack repair, slurry seal asphalt pavement, such as preventive conservation technology. Key words: asphalt pavement; conservation
asphalt pavement and the type of damage causes type of damage
The asphalt pavement damage can be divided into: crack category, loose category, class and other types of deformation of the four major categories Causes
(1) horizontal cracks in this relatively common disease, mainly due to contraction of asphalt surface temperature and semi-rigid or temperature shrinkage of the shrinkage caused. Roadbed degree of compaction less than this will lead to disease
(2) vertical cracks in most cases took place in a half filled or half-dug embankment road widening, mainly from the roadbed caused by uneven settlement.
(3) cracking along its initial shape is round with a single trace or more of parallel vertical joints, gradually appeared in the horizontal or vertical Feng Jian oblique connection joints cracking form. Mainly due to lack of structural strength from the road
(4) along the road to track performance with a horizontal height difference, mainly because of foot-graded asphalt mixture design unreasonable. Poor or because of the stability of the grass-roots level and degree of compaction of the lack of construction so that the wheel tracks with the material and layer and grass-roots role in the traffic load has repeatedly appeared in the consolidation of lateral shear deformation and displacement caused. In addition, the overloading of heavy vehicles and also produce too many of the important reasons for rutting
(5) is the main reason for the wave of road construction material design unreasonable or of poor quality, the road leading to insufficient material level of resistance Mou round of the role: Zongpo paragraph, because the high temperature will cause such diseases (6) loose water damage occurred mainly in the section on the serious.
(7) pits is cracked and loose, and other damage to the further development of the results.
(8) embankment subsidence is mainly caused by insufficient degree of compaction, especially in some high-filling and compaction difficult to fill a half-dug sections and structures at both ends of a
(9) If the spalling asphalt Mixture using neutral or acid stone, will cause aggregate and asphalt adhesion b s
(10) Fan You asphalt Mixture too much asphalt content, porosity smaller, high temperature stability poor, is the main reason for a Fanyou
asphalt pavement Preventive Maintenance Technology
Asphalt Pavement Preventive Maintenance Technology: repair cracks, slurry seal, the closure of the Stone Chip, the closure of the table and micro-thin heat Overlay (including open-graded, Miji
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and with intermittent grading). Here focus of slurry seal and repair cracks in technology. repair cracks in technology and methods ⑴ slotted repair method
Slotted repair method for small and medium-sized cracks. Crack is a better approach. The equipment used slot machines and irrigation sewing machine to make up for joint use of materials designed specifically for repairing cracks in the sealed plastic (polymer modified asphalt), slotting size of at least l cm wide, l ~ 3 cm deep. Slotted than the depth should not exceed 2: l, greater depth than the smaller the better. Slotted repair of the construction process are as follows: ① preparations for the inspection slot machines and irrigation sewing machine to ensure that its technical condition: Pavement cracks under the specific circumstances to determine fill slit design: sewing machine and start filling the tank sealant heating add sealant, sealant heating , Stirring to l90 ℃, can not exceed 200 ℃; heating during the sewing machine Tuogua irrigation in the truck behind, and the sealant, Geli Dun, the umbrella label instructions, and Shoulder-style slot machines, such as hair dryer mounted on trucks, Shi T locations scheduled to drag on a \"safe highway maintenance of order\" (JTG H30-2004) as the provisions of the construction area operations. ② slotted in accordance with the design of the slot size, good pre-conditioning F-slot machine slot depth, and then slotted operations, operations, according to crack width type of situation, timely adjustment slotted sizes to meet the minimum design requirements. ③ Shoulder-to-trough hair dryer to bed and cracks on both sides of the ejecta l0 till at least within the scope of cleaning dust thoroughly clean. ④ irrigation in the seam if the temperature below the 4:00-slit. Irrigation with a sewing machine to be slotted parts of the preheating equipment for preheating, if not at this temperature preheat to fill the joints, sealants would reduce the cohesive force: if the temperature higher than the 4 ℃ at the joint meeting, From time to preheat, the general meeting of the joint after preheating better results, in sealed plastic heating temperature reached about 190 ℃, with irrigation with a sewing machine for pressure nozzle Guaping sealant will be evenly Guanru bed and Crack drag on both sides of a certain width and thickness of the closure. ⑤ conservation irrigation joint sealant, sealed in plastic and the full cooling ejecta on the roads after sweeping clean, open to traffic. As cooling time for about 15 min, the specific time and opening up under the traffic situation in temperature flexibility ⑵ non-slotted repair (the traditional repair method)
Non-slotted for the repair of micro-cracks to repair, according to the use of different materials, such repair method can be divided into hot-and cold-two kinds. ① AU-l lO ^ # heavy oil traffic hot asphalt-hot-melt asphalt construction machinery and equipment spraying equipment (installed in the car project).
The rotation of the preparatory work → preparation → heating melt-down AH-l l0 ^ # heavy oil traffic around the asphalt cracks → remove dust → straddle spraying hot melt asphalt oil → hand-Moping natural cooling → open traffic. ② modified emulsified asphalt cold-construction
Modification of emulsified asphalt is a mixture of liquid-cold materials, machinery equipment without special request, after the stirring scene of artificial joints Guatu letters (at least three times) → preparations for the construction technology-artificial joints → Banliao → people on the Guatu → → curing → secondary Guatu → curing → three Guatu → Kang → opening of traffic (curing
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time l5 ~ 20 min). ⑶ traditional repair method for repairing and slotted the comparison ① to the traditional repair method, whether it is re-used to transport oil or pieces of asphalt emulsion asphalt irrigation joints, although Oxfam j equipment almost no input costs, lower cost of the initial application T, but with the surface temperature of contraction and the grassroots up to 1 year, after the repair of cracks and joints location of the original irrigation re-cracking, fire accounted for more than 80 percent efficiency, so the second year of re-repair
This regular maintenance, not only increased the cost of conservation and conservation of the frequent traffic of the operation will cause inconvenience and anxiety umbrella factors. Every five years Yanmi r-total cost of about l5 yuan. ② the slotted-repair, although the initial investment cost of higher construction equipment. Higher initial construction cost, but greatly extend its service life, sealing cracks in the effective and efficient artificial increase, the use of 5 years later, slotting-repair cracks in the efficient handling of 85% in five years for each of the Yanmi Cost is about ll yuan ③ traditional repair method for dealing with micro-cracks and small and medium-sized cracks in the temporary emergency treatment: barrel-repair cracks in the small and medium-sized carry out a repair can be maintained for more than five years, benefited from a repair for many years. slurry seal
Slurry seal technology for the new and old road of aging, cracking, smooth, loose, pits and other diseases can play a role in the prevention and maintenance, so that the road waterproof, anti-slide, formation, the rapid increase wear resistance. In recent years. Because slurry seal of the standardization, standardization, improve construction quality and reduced costs, slurry seal has been widely used in the Highway Maintenance early on. modified emulsified asphalt slurry seal
Modification of emulsified asphalt is a high-temperature flow, low temperature brittle fracture resistance, weatherability, abrasion resistance, ageing resistance excellent road paving material, the lower coefficient of the road flooding, road management of the disease early, increasing the road And the formation of friction coefficient, a very good role. Modification of emulsified asphalt slurry seal from the water quality is a polymer modified asphalt emulsion and rolling broken-intensive materials, mineral fillers, additives and water treatment consisting of surface layer, can be characterized by a thin layer Paver, solidified quickly, the main Construction for the road was repaired, cracking, rutting, and other diseases of treatment, can also be used for sealing and enhance the anti-sliding surface treatment. However, modified emulsified asphalt slurries and other TLC treatment, apply only to sections of the existing structure and stability, not enough deflection value to be reinforced after construction.
and other road compared to the conservation methods ⑴ with hot asphalt mixture of paved compared to hot asphalt mixture paving thickness of 2.5 cm, cost per square metre l8 ~ 20 yuan modified emulsified asphalt paving slurry seal thickness of 1 cm, cost per square metre l3 Around yuan, the average service life of six to eight years, uh, saving 15 percent of asphalt to 20 percent, according to the road 1 1 m wide of shells savings of 8.8 per km to 110,000 yuan. Because the modified emulsified asphalt slurry seal in more than 5 ℃ to the construction, extension of time can be 1 to 2 months, and reduce environmental pollution, the construction is simple, reduce labor intensity, energy saving equipment. Construction of improved conditions.
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⑵ general emulsified asphalt slurry seal open when asked transport needs of 4 h, emulsified asphalt modified slurry seal when asked open as long as 0.5 ~ 1 h, traffic disruption or significantly reduce the time Banfu Shi T, Banfu open traffic Shi, So that direct costs fell.
⑶ modified emulsified asphalt itself a better low-temperature flexibility and high performance. Modified slurry seal mixture has good physical properties, therefore, can be modified slurry seal emulsified asphalt road repair or reduce disease and prolong the life of the closure, the use of cost than regular emulsified asphalt slurry seal Lower
⑷ as modified emulsified asphalt slurry seal has good waterproofing and anti-slide performance, but also shorten the travel time of the opening. Increased use of the roads to and utilization of machinery and equipment and labor efficiency. Greatly to avoid a sudden summer rainstorm caused flood losses, annual savings of 2 to 30,000 yuan. From stagnation to consider shortening the vehicle. Transport savings when asked. Reducing vehicle, goods in transit fees. Its economic and social benefits incalculable. Conclusion
This article cracks on the asphalt pavement repair methods were outlined. Preventive Maintenance Highway as a regular, periodic maintenance measures, attention should be paid enough attention to.
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中文翻译
高等级公路沥青路面预防性养护
摘要:针对高等级公路沥青路面出现的各种破损和早期病害,分析了破损类型及其产生原因, 并且提出了裂缝修补、稀浆封层等沥青路面的预防性养护技术。 关键词:沥青路面;养护
沥青路面的破损类型及其产生原因
破损类型
沥青路面的破损可分为:裂缝类、松散类、变形类及其他类等4大类
产生原因
(1)横向裂缝 这种病害比较普通,主要由于沥青面层温度收缩和半刚性基层的干缩或温缩引起.路基压实度不足也会引起这种病害
(2)纵向裂缝 大多发生在半填半挖路基或路面加宽处,主要由路基的不均匀沉降造成 . (3)龟裂 其初始形态是沿轮迹带出现单条或多条平行纵缝,逐渐在纵缝间出现横向或斜向连接缝形成龟裂。主要是由于路面结构强度不足引起 (4)车辙 表现为沿行车带出现横向高差,主要足由于沥青混合料级配设计不合理.稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的而层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。另外,重载和超载车辆过多也是产生车辙的重要原因 (5)波浪 主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差,导致路面材料不足以抵抗牟轮水平力的作用:在纵坡段,由于高温的原因也会出现这种病害 (6)松散 主要出现在水损坏严重的路段上。
(7)坑槽 是龟裂和松散等其他损坏进一步发展的结果。 (8)沉陷 主要是路基压实度不足引起的,特别是在一些高填方和压实困难的半填半挖路段以及构造物两端出现
(9)剥落如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料,会造成集料与沥青之间的粘附性不足,在行车荷载的作用下,集料从路面剥落,使路面形成麻面,进而可能发展成为坑槽、松散等病害:施工时混合料离析也是产生剥落的原因之一
(10)泛油沥青混合料中沥青含量过多,空隙率较小,高温稳定性差,是产生泛油的主要原因
沥青路面预防性养护技术
沥青路面预防性养护技术有:裂缝修补、稀浆封层、石屑封层、微表封层和热薄层罩面(包括开级配、密级配和间断级配)等。这里重点分析裂缝修补和稀浆封层技术。
裂缝修补工艺及方法 ⑴ 开槽修补法
开槽修补法适合中小裂缝.是较好的裂缝处理方法.使用的设备包括开槽机和灌缝机,补缝材料采用针对裂缝修补专门设计的密封胶(改性沥青聚合物),开槽尺寸至少为l cm宽,l~3 cm深.开槽的深度比不应超过2:l,深度比越小越好。开槽修补法的施 工 工艺流程如下: ① 准备工作 检查开槽机和灌缝机,确保其技术状况良好:根据路面裂缝的具体情况,确定补缝设计方案:启动灌缝机并向密封胶加热罐内添加密封胶,将密封胶加热、搅拌至l90℃ ,不能超过200℃ ;加热期间将灌缝机拖挂在卡车后面,并把密封胶、隔离墩、安伞指示标牌、开槽机和肩背式吹风机等装在卡车上,拖到预定施T地点,按《公路养护安全作业规程》(JTG H30—2004)的规定作为施工区进行作业。
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② 开槽 按照设计的开槽尺寸,预先调节好歼槽机开槽深度,然后进行开槽作业 、作业时,根据裂缝宽度种类情况,及时调节开槽尺寸,满足最低设计要求。 ③ 清槽用肩背式吹风机将槽内的碎渣及裂缝两侧至少l0 till范围内的灰尘彻底清扫干净。 ④ 灌缝 若在气温低于4 时补缝.灌缝机须配有预热设备对开槽部位进行预热,若在此温度下不预热就进行补缝,会降低密封胶的粘结力:如果在气温高于4℃时补缝,可不进行预热,一般预热后的补缝效果要好、在密封胶加热温度达到190℃左右时,用灌缝机带有刮平器的压力喷头将密封胶均匀地灌入槽内,并在裂缝两侧拖成一定宽度与厚度的封层。 ⑤ 养护 密封胶灌缝后,在密封胶充分冷却并把路面上的碎渣清扫干净以后,才能开放交通。 般冷却时间为15 min左右,具体开放交通时间可根据气温情况灵活掌握 ⑵ 非开槽修补法(传统修补法)
非开槽修补法适合对微裂缝进行修补,根据使用材料的不同,这种修补法可以分为热补和冷补2种.
① AU—l lO^#重交通石油沥青热补施工机具设备沥青热熔和喷涂设备(安装在工程车上)。 旋工工艺 准备工作→备料→加热熔解AH—l l0^#重交通石油沥青→清除裂缝四周灰尘→骑缝喷涂热熔石油沥青→抹板抹平自然冷却→开放交通。 ② 改性乳化沥青冷补施工
改性乳化沥青是液态的混合冷补材料,对机具设备无特殊要求,现场搅拌后人工刮涂封缝(最少3遍)施工工艺准备工作→清缝→人工拌料→人上刮涂→次→固化→二次刮涂→固化→三次刮涂→闶化→开放交通(固化时间l5~20 min)。 ⑶ 传统修补法和开槽式修补法的比较
① 对于传统修补法,无论是采用重交通 油沥青还是改件乳化沥青灌缝,虽然施j 设备费用投入几乎没有,初期施T造价较低,但随着表层及基层的温度收缩,最多不超过1年,维修后的裂缝又 原灌缝位置重新开裂,其火效率占80%以上,只好第二年重新修补 这样经常的维修,不仅增加了养护费用,而且频繁的养护作业会造成行车的诸多不便和不安伞因素。5年内每延米 r程总造价为l5元左右。
② 对于开槽式修补法,虽然初期施工设备费用投入较高.初期施工造价较高,但其使用寿命大为延长,裂缝密封的效果好,有效率人为提高,使用5年后,开槽式修补处理裂缝的有效率为85%,5年内每延米工程总造价为ll元左右
③ 传统修补法适合处理微裂缝和对中小裂缝进行临时应急处理:开槽式修补对中小裂缝进行一次修补可以保持5年以上,一次修补多年受益。
稀浆封层
稀浆封层技术对于新、旧路面的老化、裂缝、光滑、松散、坑槽等病害能起到预防和维修的作用,使路面的防水、抗滑、平整、耐磨性能迅速提高。近年来。由于稀浆封层施工的规范化、标准化,施工质量提高和成本的降低,稀浆封层已广泛应用于高等级公路的早期维修养护上。
改性乳化沥青稀浆封层
改性乳化沥青是一种高温抗流变、低温抗脆裂,耐候性、抗磨性、抗老化性优良的路面铺筑材料,对于降低路面的透水系数,治理路面的初期病害,增大路面的平整度和摩擦系数,起到很好的作用。改性乳化沥青稀浆封层是一种由水质高分子改性乳化沥青与轧碎密集料、矿物填料、水和添加剂组成的表面处治层,特点是可以进行薄层摊铺,凝固快,主要用于路面构造修整、龟裂、车辙等病害的处治,也可用于密封和提高路面的抗滑处治。但改性乳化沥青稀浆和其他薄层处治一样,只适用现有结构稳定的路段,弯沉值不够时必须补强后再施工。
与其他道路养护方法相比较
⑴ 与热沥青混合料铺筑相比,热沥青混合料摊铺厚度2.5 cm,每平方米造价l8~2O元;
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改性乳化沥青稀浆封层摊铺厚度1cm,每平方米造价l3元左右,平均使用寿命为6~8年,呵节约沥青15%~20%,按路面1 1 m宽计弹每公里节约资金8.8~1 1万元。因为改性乳化沥青稀浆封层在5℃ 以上即可施工,因此可以延长施工时间1~2个月,且减少环境污染、施工简便、降低劳动强度、节约设备能源。改善施工条件。
⑵ 普通乳化沥青稀浆封层开放交通时问需要4 h,改性乳化沥青稀浆封层开放时问只要0.5~1 h,中断交通时间大大缩短或半幅施T ,半幅开放交通施 ,使成本直接下降。 ⑶ 改性乳化沥青自身有较好的弹性和高低温性能.改性稀浆封层混合料有较好的物理性能,因此,改性乳化沥青稀浆封层可以修复或减少路面病害,延长封层的使用年限,年使用成本比普通乳化沥青稀浆封层要低
⑷ 由于改性乳化沥青稀浆封层具有较好的防水和抗滑性能,而且缩短了开放交通时间。提高了路面的使用件能和机械设备利用率及劳动效率。极大地避免了夏季突然暴雨造成的水毁损失,每年可节约2~3万元。从缩短车辆停滞方面考虑。节约运输时问。减少车辆、商品在途中费用。其经济和社会效益不可估量。
结语
本文就沥青路面裂缝修补方法等作了简述。预防性养护作为高等级公路经常性、周期性的保养措施,应引起足够的重视。
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附 录2:任务书
1. 设计的教学目的
毕业设计是按教学计划完成理论教学和相关实践教学之后的综合性教学环节,是对专业方向教学的继续深化和拓宽;是培养学生工程实践能力的重要教学阶段。其目的在于全面培养、训练学生运用已学的专业基本理论、基本知识、基本技能,进行本专业工程设计或科学研究的综合素质。
2. 设计的主要内容
(1)龙邵三级公路路线设计
在1:2000的地形图上,进行路线平面、纵断面、横断面设计并选定桥梁涵洞位置、类型,完成相应的图、表以及相关的计算书、说明书等工作(路线长度不小于2.0km,前后要相互衔接好)。
(2)龙邵三级公路路基路面设计
在路线设计的基础上完成以下工作:路基、排水、防护、支挡工程、特殊路基等设计;路面工程设计(进行沥青路面、水泥混凝土路面的结构组合设计厚度计算与方案比较)。 (3)龙邵三级公路桥涵初步设计
根据所提供的数据资料,完成桥涵结构设计、计算,包括相关的图纸、表格、工程数量及相关说明。
3. 设计的基本要求
(1)按设计课题的要求,完成设计任务,做出不同的设计方案,交出各自的成果。 (2)认真设计、准备计算、细致绘图、文字表达确切流畅。 (3)树立科学态度,注重钻研精神、工作能力的培养。
(4)严格按照有关文件要求进行毕业设计管理,努力提高毕业设计质量。 (5) 图纸绘制要求:全部采用A3图纸(可加长);计算机出图必须有3张;图纸布局 要
协调,要紧凑而不拥挤;线条粗细要正确,位置要准确;
(6)注重资料的收集、分析和整理工作,设计完成后,设计成果应按如下要求装订成 册:
①《毕业设计计算书》A4一份;②《毕业设计图纸》A4一份。
(7)图纸装订顺序:封面、目录、中英文摘要、设计总说明书、设计计算的全部内容、设
计课题对应的专业英文文章的复印件及其英译汉、《毕业设计任务书》、《毕业设计指导书》、致谢(300字左右)。
4. 进度安排 序号 1 2 3 4 5 6 设 计 各 阶 段 内 容 开题和调研报告、熟悉毕业设计任务,收集资料,做好毕业设计的准备工作 进行路基的平面、纵断面、横断面的设计及土石方的计算和调配 路基、路面排水工程设计,防水工程设计,路基加固工程设计,路基附属工程设计 沥青路面、水泥混凝土路面结构设计,路面结构方案必选 桥涵形式选择与设计 编写说明书、文件装订、毕业设计答辩 起止日期 3.21~3.25 3.28~4.22 4.25~5.6 5.9~5.13 5.16~6.3 6.6~6.10 13
5. 主要参考文献
[1] 交通部行业标准.公路工程技术标准(JTG B01-2003)[S]. 北京:人民交通出版社,2004. [2] 交通部行业标准.公路路线设计规范(JTG D20-2006)[S]. 北京:人民交通出版社,2006. [3] 中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范(JTG D30-2004)[S]. 北京:人民交通出版
社,2004.
[4] 中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范(JTJD40-2002)[S].北京:人
民交通出版社,2002
[5] 中华人民共和国行业标准.公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)[S]. 北京:人民交通
出版社,2006.
[6] 中华人民共和国行业标准.公路路基施工技术规范(JTJ F10-2006)[S]. 北京:人民交通
出版社,2006.
[7] 中华人民共和国行业标准.公路排水设计规范(JTJ 018-97)[S]. 北京:人民交通出版
社,1997. [8] 杨少伟.《道路勘测设计》[M].北京:人民交通出版社,2009,7 [9] 王首绪.《公路施工组织及概预算》[M].北京:人民交通出版社,2010,6 [10]周先雁,《桥梁工程》[M].北京:北京大学出版社,2009,7 [11]邓学钧.《路基路面工程》[M].北京:人民交通出版社,2010,6
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