东南大学公路工程专业本科毕业设计设计说明书模板

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1、设 计 说 明 书一、概述该公路建设项目位于南京市境内，属于乡镇道路，是南京市北部郊区1号公路与2号公路之间的横向连接线。该工程的实施便利了1号公路与2号公路之间的交通转换，提高该地区的干线公路网的通行实力，削减了须要转换交通车辆的绕行距离，同时可以缓解道路交通拥挤，削减交通压力，具有特别重要的作用。1. 任务依据国家及交通部颁布的有关技术标准、规范及规程：公路工程技术标准JTG B01-2003公路路途设计规范JTG D20-2006公路路基设计规范JTG D30-2004公路沥青路面设计规范JTG D50-2006公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004道路交通标记和标线GB5768-

2、19992.设计标准本项目全线接受二级公路标准，设计速度接受60 km/h；路基宽度10m。其主要技术指标表见表1-1。 主要技术指标表 表1-1项目指标名称单位1号公路至2号公路一综合指标1建设里程km1.8622地形平原区3公路等级二级公路4设计速度km/h60二路基指标1路基宽度m102行车道宽度m2（3.5+0.75+0.75）=10.03路基设计洪水频率1/50三路途指标1平曲线极限最小半径m125.02平曲线一般最小半径m200.03不设超高最小平曲线半径m1500.05停车视距m75.06最大纵坡%67最短坡长m1508竖曲线极限最小半径(凸/凹)m1400/10009竖曲线一般

3、最小半径(凸/凹)m2000/150010竖曲线最小长度m50四涵洞指标1涵洞设计荷载公路级2涵洞设计洪水频率小桥涵1/503.测设简况利用12000数字化地形图在纸上对路途方案进行了深化探讨，画出了测图走廊带。进一步进行纸上定线，集体步骤：定导向线（在选线布局确定的限制点之间，依据平原区路途布设要点，通过分析比较，确定可穿越、应趋就和该绕避的点和活动范围，建立一些间导向点）；试定路途导线（参照导向点，试穿出一系列直线、交汇出交点，作为初定的路途导线）；初定平曲线（读取交点坐标计算或干脆量测转角和交点间距，初定圆曲线半径和缓和曲线长度，计算曲线要素）；定线（检查各技术指标是否满足标准要求，以及

4、平曲线线位是否合适，不满足时应当调整交点位置或圆曲线半径或缓和曲线长度，直至满足为止）。纸上定线结束后，通过与指导老师的沟通，进一步核查、优化调整，确定了路途的最终平面方案，即确定为举荐方案。4. 路途的走向、起讫点、主要限制点路途起点位于2号公路，向南途径一个村庄，绕过邻近的几个小山丘，尽量绕过池塘，少占用农田，接于1号公路。路途全长1.862公里。路途经过的主要限制点有：起点（2号公路）、沿线村庄（房屋建筑）、沿线学校、沿线微丘、沿线池塘、终点（1号公路）。路途所经主要河流沟渠有：沿线河渠。沿线的限制工程：沿线学校（绕避）。5. 占用土地状况 在路途布设中，尽量靠着山丘底部布线，避开直穿农

5、田。在纵断面设计时候，尽量避开高填深挖，从而达到削减土地占用面积的效果。二、沿线自然地理概况1.地形地貌本项目位于江苏省南京市北部，地处长江中下游平原地区，是属冲积平原的过渡地带。路途行经平原区，地形开阔、平坦，海拔在10.0米30.0米之间，微地貌有倾斜平地、冲蚀凹地和孤立岗地等，沿线城有村庄和学校，土壤肥沃，农田水利设施较为完善和配套。2.工程地质（1）地层岩性 路途区位于长江中下游冲积平原区，地势平坦，地形地貌变更不大，地层分布较为简洁。路途沿线及其旁边主要被新生界第四系地层覆盖，为公路主要岩土界质。沿线地层分布如下：下第三系（E）分布在丘陵岗坡地带，零星出露，岩性主要为砂岩，暗红、砖红

6、色、中粒结构，薄厚层状，夹紫色薄层状泥岩，全风化弱风化。第四系（Q）沿线第四系地层广泛分布于冲积平原、河流阶地、河漫滩及丘陵区和山前倾斜平原地带，影响公路工程地质条件的主要因素，也是本次工程地质调查的主要对象。本区第四系以冲积、洪积为主，其它如湖积、残坡积的成因类型分布较少，依据第四系沉积物的岩性特征、对工程区的第四沉积物时代的结构概略描述如下：中更新统（Q2）：上部为褐红色、棕红色粉土质亚粘土、轻亚粘土；下部为褐红色、红黄色砂砾石层、粉土质亚粘土等。厚718m，其厚度变更受地形限制，与下伏第三系地层呈不整合接触。主要分布于丘陵区及山前倾斜平原地段。上更新统（Q3）：上部为浅黄、灰黄、褐黄色黄

7、土状粉土质重亚砂土、轻亚粘土，含不规则钙质结构层或钙质层，其中夹透镜状砂砾石层、淤泥层；下部为浅灰、灰色疏松砂砾石层、砂层及粉砂层等，是二元结构，呈水平分布，厚1825m，主要分布于二级阶地及中更新分布外围倾斜平原区。全新统（Q4）：上部浅黄、灰黄色粉土质重亚粘土、亚砂土；下部为灰黑、黑色粘土、亚粘土，含少量钙质结核，近水平状；河床及河漫滩主要为砂层、粉砂及砂土层，局部夹淤泥等，厚513m，具二元结构。广泛分布于一级阶地、冲积平原、河漫滩及河床中。（2） 地质构造本项目所在区域地质构造属新华夏系其次沉降带华东拗陷交接复合，先后受六次地壳运动的影响，形成比较困难的构造骨架。以早期形成的北西向褶皱

8、和晚期形成的一系列北西向断陷盆地为主，伴随有断裂和扭曲。受新构造运动的影响，山前相互分隔的盆地，形成为广袤的沉降带，并接收了更新世晚期的三角洲沉积物。平原区以沉降为主，具有明显的震荡性和继承性，上部受晚近期地壳运动和气候限制，大部分被第三、四系地层覆盖，构造行迹不清，均为推断的隐伏构造，活动微弱，对工程影响不大。（3）工程地质评价路途区地形平坦，地貌地层简洁，土质变更不大，以第四系粘性土、砂性土为主。粘性土一般不具膨胀性，其物理力学性质相差不大，工程地质条件属简洁类型，基本无大面积、长段落不良地质现象，主要表现为局部性和危害程度较低的低凹地潮湿地基。测区内上部浅层地基土除部分沟谷河渠存在第四系

9、全新统冲积砂土及新近沉积土外，均为第四系上全新统冲积低液限粘土及高液限粘土。土质结构匀整，局部孔隙发育，有水平层理，粘土层膨胀性较弱，工程性质一般，地基承载力较高。3. 水文、水文地质（1）地表水：区域内河流径流主要来自地表径流，并具有显明的季风型气候区的特点。河川径流年内分布极不匀整，丰水期和枯水期明显，丰水年和枯水年相差悬殊，水位变更幅度大，洪水灾难频繁。地表径流分布与大气降水总趋势一样，一般是夏季最多，春秋季次之，冬季最小，69月份径流量占年径流量的6070。（2）地下水：项目所经区域地下水类型主要为第四系松散土类孔隙潜水和上第三系碎屑岩孔隙潜水，主要由大气降水补给，河水和渠系侧渗补给次

10、之。含水层顶板厚度615米，水位埋深26米，厚度725米，年变幅13米。水质良好，为重碳酸钙性水，矿化度一般小于0.5g/L。按地下水侵蚀性标准判定，可不考虑地下水对构筑物的侵蚀性。三、路途1.路途布设原则依据本项目的特点，考虑沿线的地形、地貌、水文和地质等自然条件，以及城市规划、环境爱惜、路途与四周景观的协调等因素，在路途布设过程中主要遵循如下原则：（1）路途走向应符合河南省县乡公路网和许昌市鄢陵县道路总体规划，并考虑沿线政治、经济、文化的发展要求，结合农业布局、交通现状、路网结构，合理布设路途。（2）路途位于平原区，新建路段布线时应力求路途短捷、顺直，缩短建设和营运里程。（3）合理利用地形

11、，正确运用技术标准，留意线形的连续性、均衡性、行车舒适性，为车辆行驶供应平安、舒适、流畅的运营空间。同时，留意削减工程数量，降低造价。（4）路途设计应重视爱惜环境和景观设计，合理限制路基设计高度，细致探讨防护及构造物的选型，使是公路途形、桥涵、交叉及沿线设施与自然景观相协调。（5）在符合二级公路技术标准的前提下，尽量少占耕地，特别是少占高产耕地和经济林，尽量削减对已有农田浇灌设施的占用和干扰，避开过多拆迁房屋及电力、电讯设施，对通讯光缆以避让为主。（6）路途尽可能避开穿越村庄，削减对村庄的干扰，一般从村庄外围通过，既能便利群众，又能促进当地经济发展。8（7）最大可能地照看当地地方政府的合理要求

12、，发挥地方政府的主动性，确保本项目顺当实施，尽早发挥其经济效益和社会效益。2.路途布设状况本项目接受设计速度为60km/h的二级公路标准，路段路基宽度接受10.0m，其中行车道宽度23.5m，两侧设置0.75m的硬路肩和0.75m的土路肩。路途布设结合沿线地形、地物条件，合理利用平纵面技术指标，综合考虑各种工程因素，确定路途线位，具体布线状况介绍如下：路途起点位于2号公路，向南途径一个村庄，绕过邻近的几个小山丘，尽量绕过池塘，少占用农田，接于1号公路。路途全长1.862公里。3.主要技术指标接受状况本项目位于南京市北部，路途主要经过平原区，地势平坦，农田水利设施较为完善和配套，路网密度较小。路

13、途设计时，新建路段为保证1号公路与2号公路交通转换的要求，力求路途短捷、顺直，接受较大的平纵面指标，并留意线形的连续性、均衡性、行车舒适性。路途平面设计留意与沿线地形、地物相协调，以直线为主。本段共设平曲线4个，平均每千米2.15个，曲线占路途总长25.032 ，最小平曲线半径400.0m，曲线间最大直线长度260.691m。路途纵断面设计主要考虑满足路基和桥涵设计水位标高，使路基处于干燥或中湿状态的最小填土高度，纵坡变更不宜过于频繁，平纵曲线的协作及与地形相协调等因素进行设计。本段共设变坡点10个，平均每公里2.8个，竖曲线最小半径凸形为18000m，凹形为20000m，最短坡长330m，最

14、大纵坡1.682。纵断面设计新建路段在考虑工程经济，满足路基和涵洞设计水位标高的前提下，尽量减缓纵坡，力求纵断面线形连续平顺，平、纵协作协调，有利于排水和满足视觉要求。四、路基、路面及排水（一）路基1设计依据路基设计主要依据沿线地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件，依据交通部部颁公路工程技术标准(JTG B012003)、公路路基设计规范(JTGD302004)、公路路基施工技术规范(JTGF102006)以及外业调查资料和有关规程、规范等进行设计。2路基横断面（1）路基横断面本项目设计速度60km/h时，路基宽度接受10.0m,两侧各3.5m的行车道宽，0.75m的硬路肩和0.75m的土路

15、肩，两侧路边石宽各0.25m；（2）路基设计高及路拱横坡本项目路段路基设计标高的位置为路基中心线标高，行车道、硬路肩横坡接受2，土路肩横坡接受3。（3）路基超高及加宽依据标准相关要求，本项目的平曲线半径小于530m的设置了4%的超高。本项目的平曲线半径均大于250m，不须要设置加宽。（4）路基边坡设计路段路基以填方为主，填方路段地表土层以亚粘土、亚砂土为主，路堤边坡，依据填料的物理力学性质，气候条件、边坡高度及基底的工程地质条件等综合因素确定。当接受粘性土填筑路基时，边坡坡率接受1：1.5。挖方边坡依据土质、岩石风化程度、地下水发育状况等因素综合确定，土质边坡接受1：0.5。（5）公路用地范围

16、路段路途中心线左右各15m范围以内为公路用地范围，并埋置公路界碑。3路基防护工程78由于本项目的路基填土高度均较小，无必要浆砌防护，边坡接受适合当地自然条件的植草、种树等植物防护措施。4路基路面排水39避开行车道路面范围内出现积水，路面表面排水接受分散排水措施，即降雨径流通过路面和路肩的纵、横合成坡度向路基两侧分散漫流。当路基横断面为路堑时，横向排流的表面水汇合于边沟内；当路基横断面为路堤时，路面表面水以横向漫流形式向路堤坡面分散排放。当路途经过农田等地段时，填方坡脚下设纵向排水沟。排水沟接受0.6m0.6m的梯形横断面，沟身不加固。在边沟及纵向排水沟出口，设置将水引离路基并送入河沟的排水沟，

17、排水沟接受0.6m0.6m的梯形横断面。（二）路面1.设计依据 路面设计在综合沿线地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件基础上，依据有关标准、规范和指导性看法进行。主要依据有： 公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)； 公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)： 公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD402002)； 公路水泥混凝土路面施工技术规范(JTGF30-2003)：公路路面基层施工技术规范(JTJ 034-2000)； 路面设计接受标准轴载BZZ100。设计运用年限：沥青混凝土路面为12年。 2.沥青混凝土路面设计 2.1沥青路面结构组合及厚度计算40(1)设计理沦

18、及厚度计算 沥青混凝土路面结构计算接受双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论为基础， 以路表设汁弯沉值作为路面整体刚度的限制指标进行验算。(2)主要设计参数计算接受设计参数如表1：路面材料主要设计参数 表1材 料 参数结构层名称抗压模量（MPa）劈裂强度（MPa）200C150C细粒式沥青混凝土（AC-13）150021001.4水泥稳定碎石（水泥剂量5%）15000.5水泥稳定碎石（水泥剂量4%）14000.4石灰稳定土（石灰剂量10）5500.225(3)设计方法路面接受双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以路表设计弯沉作为路面整体刚度的限制指标，以沥青混凝土面层，水泥稳定

19、碎石基层、石灰稳定土底基层的容许弯拉应力进行验算，(路面厚度计算和弯拉应力验算接受了与公路沥青路面设计规范配套的沥青路面设计与验算系统APDS97Verl.0专用设计程序计算。) (4)路面结构组合设计路面结构组合设计按交通量、道路等级对路面的运用要求，结合沿线气候、水文、地质及当地筑路材料的分布、施工阅历等状况，经计算确定路面结构层次以及厚度，如表2： 沥青混凝土路面结构组合设计结果 表2路 面 结 构 层厚 度cm）细粒式沥青混凝土（AC-13）5水泥稳定碎石（水泥剂量5%）（上基层）17水泥稳定碎石（水泥剂量4%）（下基层）17石灰稳定土（石灰剂量10）（底基层）15为了便于施工和保证路

20、面的整体性、稳定性，路面接受满铺结构形式，路肩边缘接受C20水泥砼现浇或者预制的路边石。2.2沥青混凝土路面结构层材料及混合料协作比设计(1)沥青混合料沥青混合料、矿料的级配组成要求应满足以下指标：沥青混合料矿料级配范围 表 3结构类型通过下列方孔筛（mm）的重量百分比（%）26.519.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-13100901006885386824501538102872051548沥青混凝土马歇尔试验技术指标 表 4试 验 指 标单 位密 级 配 沥 青 混 凝 土击实次数（双面）次50空隙率VV%36稳定度MS不小于KN5流

21、值FLmm24.5沥青饱和度VFA(%)%7085(2)其他材料要求粗集料：面层骨料应具备良好的抗压、抗磨耗性能要求，其技术指标应满足公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)中表至表4.8.7的有关要求，粗集料质量要求见表5。沥青混合料用粗集料质量要求 表5指标单位数量石料压碎值,不大于%30洛杉矶磨耗损失,不大于%35表观相对密度,不小于%2.45吸水率,不大于%3.0针片状颗粒含量(混合料),不大于%20水洗法0.075mm颗粒含量,不大于%1软石含量,不大于级5粗集料与沥青黏附性,不小于438细集料:细集料应干净、干燥、无风化、无杂质。其颗粒级配和质量应符合公路沥青路面技术施工

22、规范（JTGF402004）中表至表4.9.4的有关要求,细集料质量要求见表7,混合料用自然砂规格见表6。沥青混合料用细集料质量要求 表6项 目单位指标要求表观相对密度 不小于2.45砂当量 不小于%50含泥量(小于0.075mm 的含量) 不大于%5 41 自然混合料用自然砂规格 表7筛孔尺寸（mm）通过各筛孔的质量百分率（）粗砂中砂细砂9.501001001004.759010090100901002.3665957590851001.1835655090751000.601530306060840.3052083015450.150100100100.075050505矿粉：宜选用石灰岩

23、或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。原石料中的泥土杂质应除尽。矿粉应干燥、干净，能自由地从矿粉仓流出，其颗粒级配和质量应符合公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)中表的有关要求，见表8。 沥青混合料用矿粉质量要求 表8项 目单位指标要求表观密度,不小于t/m32.45含水量,不大于%1粒度范围0.6mm%1000.15mm%901000.075mm%70100沥青：路面面层沥青混凝土接受A级90号道路石油沥青，其质量应符合公路沥青路面施工技术规范(JTGF402004)中表-2的有关要求,见表9。 A级90号道路石油沥青技术要求 表9指 标单 位沥青标号（A级90

24、号）针入度（250C,5s,100g）0.1mm80100针入度指数PI-1.5+1.0软化点（R&B）不小于0C45600C动力粘度不小于Pas160100C延度不小于cm20150C延度不小于cm100蜡含量（蒸馏法）不大于%2.2闪点 不小于0C245溶解度 不小于%99.5密度（150C）g/cm3实测记录TFOT(或RTFOT)后质量变更 不大于%0.8残留针入度比（250C）不小于%57残留延度（100C）不小于cm83.基层39路面基层接受水泥稳定碎石。水泥稳定碎石具有良好的结构强度，是面层下较为合理的半刚性结构层，可以充分利用沿线富产的石灰岩轧制而成。沥青路面水泥稳定碎石基层的

25、水泥剂量：上基层接受5.0%，下基层接受4.0%，集料级配范围应符合表10要求。基层碎石压碎值不大于35%，水泥稳定基层压实度不小于98%（重型），7天侵水无侧限抗压强度不小于3.0MPa。水泥稳定碎石所用水泥应选用一般硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，水泥初凝时间和终凝时间应分别在3h和6h以上，快硬、早强水泥不得运用。宜接受标号325或425的水泥。 水泥稳定碎石集料级配范围 表10筛孔尺寸通过下列方孔筛（mm）的质量百分率（）37.531.519.09.54.752.360.60.075级配碎石10090100608029491532620054.底基层路面底基层接受10石灰稳定土。底基层压实

26、度不小于95%，7d浸水抗压强度不小于0.8MPa。石灰质量应符合级以上消石灰或生石灰的技术要求。细粒土土的塑性指数宜在1520间。五、桥梁及涵洞（一）设计依据与标准1、设计依据（1） 部颁公路工程技术标准（JTG B01-2003）；（4） 部颁公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；（5） 部颁公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）；（6） 部颁公路圬工桥涵设计规范（JTG D612005）；（7） 部颁公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 024-85）； （8） 部颁公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）；（9） 部颁公路涵洞设计细则（J

27、TG/T D65-04-2007）（10） 其它相关技术规程、规范。2、设计标准（1）设计荷载：公路级（2）涵洞宽度：涵洞与路基同宽（3）设计洪水频率：涵洞1/50（4）地振动峰值加速度：0.05g（二）沿线地质概况1.地形地貌本项目位于江苏省南京市北部，地处长江中下游平原地区，是属冲积平原的过渡地带。路途行经平原区，地形开阔、平坦，海拔在10.0米30.0米之间，微地貌有倾斜平地、冲蚀凹地和孤立岗地等，沿线城有村庄和学校，土壤肥沃，农田水利设施较为完善和配套。2.气象该地区属于暖温带大陆性季风气候区。气候特点显著，四季分明，气候温煦。年平均气温14.3,年平均降水量为700mm800mm，全

28、年无霜期239天。3.地层岩性项目区表层主要为水田种植土，其下地层主要为卵石、冲积亚粘土等河流冲积层。4.地震依据2001年国家质量技术监督局发布的中国地振动参数区划图（1/400万），场区地振动峰值加速度为0.05g，地振动反应谱特征周期为0.35s，相当于地震基本烈度度区。5.水文地质条件该地区属于暖温带大陆性季风气候区，降雨较丰富，场地旁边地下水按埋藏条件分为第四系松散土类孔隙潜水、上第三系碎屑岩类孔隙、裂隙水。场地所属环境类别为类，水在干湿交替作用时对混凝土结构无腐蚀性。（三）桥涵布置比选状况本项目路途未跨越河流等较大地面径流，经比选沿线主要设置以涵洞为主的排灌系统。涵洞主要为排水及满

29、足浇灌而设，涵洞布设原则基本为逢沟设涵，仅对部分相距较近且水量不大的浇灌渠进行适当的合并，对填土较低的小浇灌渠，当无法满足涵洞布设要求时，视状况予以取消，结合路基边沟以及公路绿化带的浇灌系统来满足农田浇灌须要。对原有尺寸较大且流量大的沟渠，同时考虑以后清淤养护便利，接受了较大孔跨的钢筋混凝土盖板涵或圆管涵。对流量较小的浇灌渠道，主要接受钢筋混凝土圆管涵。四、沿线桥涵布设状况本项目路途全长1.862公里，路基均为新建工程，全线共新建涵洞5处，均为2m 直径的钢筋混泥土圆管涵,具体分布桩号为：K0+320，K0+880，K1+040，K1+340，K1+660，.涵洞跨径均按规范要求接受正净跨径作为标准跨径。全线无桥梁工程。本区地表植被茂密，汇流的特点主要为地表径流，其补给大多来自大气降水及部分农田排水。66路途所跨地区大部分为农田，所设涵洞主要为跨越浇灌设施和排水设施而布设，涵洞布设基本是保证原有排灌系统不变，不影响浇灌和排水的功能要求。