贵阳市某二级公路A2线设计开题报告
2020-06-12 20:20:43
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述 一.我国公路发展现状与前景 (一)国内公路发展现状 公路运输是陆上运输方式之一,其灵活机动、迅速方便以及提供”门到门”物流服务的特点,使其不仅成为一个独立的运输体系,也成为铁路车站、港口和机场集散物资的重要手段对于一个国家经济的发展起着重要的基础作用。 自新中国成立以来,我国的公路交通建设大致经历了四个阶段。建国初期,由于对公路运输在国民经济中的基础性和先导性认识不足,公路”长期滞后”于国民经济的发展。20世纪80年代以后,我国经济的全面发展,公路基础设施成为国民经济建设中的最薄弱环节,出现了”全面紧张”的局面。20世纪90年代以后,中央将交通运输事业尤其是公路的发展作为国民经济发展的全局性、战略性和紧迫性任务,公路建设得以迅速发展 。 经过这30多年公路的建设、发展,特别是高速公路的建设,原来国道网部分路段被占用,也有一些路段功能在衰退,原来的定位不再适应,需要进行调整。另外,经过这30年,原来的国道网变得不连续、不完整。还有一个大问题,就是它的覆盖面严重不足,全有900多个县,我们的国道没有覆盖。 |
2014年年末全国公路总里程446.39万公里,比2013年末增加10.77万公里。公路密度46.50公里/百平方公里,提高1.12公里/百平方公里。公路养护里程435.38万公里,占公路总里程97.5%。2014年全国等级公路里程390.08万公里,比2013年末增加14.53万公里。等级公路占公路总里程87.4%,提高1.2个百分点。其中,二级及以上公路里程54.56万公里。 (二)国内公路发展前景 中国产业调研网发布的中国公路建设行业现状调研分析及发展趋势预测报(2015年版认为,到2030年国家高速公路网总规模约11.8万公里,另规划了1.8万公里的远期展望线。这其中全国有由7条首都放射线、11条北南纵线、18条东西横线以及部分地区环线、并行线、联络线等组成。简称为”7918 网”,具体是: 7 条:北京#8212;上海、北京#8212;台北、北京#8212;港澳、北京#8212;昆明、北京#8212;拉萨、北京#8212;乌鲁木齐、北京#8212;哈尔滨。 9 条:鹤岗#8212;大连、沈阳#8212;海口、长春#8212;深圳、济南#8212;广州、大庆#8212;广州、二连浩特#8212;广州、包头#8212;茂名、兰州#8212;海口、重庆#8212;昆明。 18 条:绥芬河#8212;满洲里、珲春#8212;乌兰浩特、丹东#8212;锡林浩特、荣成#8212;乌海、青岛#8212;银川、青岛#8212;兰州、连云港#8212;霍尔果斯、南京#8212;洛阳、上海#8212;西安、上海#8212;成都、上海 #8212;重庆、杭州#8212;瑞丽、上海#8212;昆明、福州#8212;银川、泉州#8212;南宁、厦门#8212;成都、汕头#8212;昆明、广州#8212;昆明 这比起2004年《国家高速公路网》规划的国家高速公路网的8.5万公里的目标大幅上调,国家高速公路将新建2.5万至3.3万公里。
二. 道路设计要求 我国道路线形设计主要包含3个方面,即平面线形设计,横断面设计与纵断面设计。针对不同的部分有不同的要求。 |
我国公路平面线形的使用主要是直线、圆曲线、缓和曲线,各种线形的选择,应结合各种因素进行考虑。 纵面线形应注意纵向坡度和变坡点处的竖曲线设计,对于驾驶人员而言,与平面线形相比,在视觉上往往是影响线形质 量好会的主要因素。要尽量避免过多的插入竖曲线或小半径竖 曲线,这样容易产生驼峰、暗凹、跳跃和断背形象等状况,造成驾驶人员的视觉中断,极易诱发安全事故。纵面线形的优劣很大程度上取决于竖曲线半径的大小。竖曲线半径大小的选择应满足视距要求,且竖曲线长度不宜过短 。一般凸形曲线段事故率要比水平段高,小半径凸形曲线往往成为事故的诱因。竖曲线频繁变换会影响行车视距,严重降低公路安全性。公路横断面设计对交通安全的影响不如平面 、纵面设计那么大,但是也是设计中不容忽视的问题. 横断面的布置应根据道路使用功能、 交通量大小、交通流的组成以及安全行车等要求进行合理设计,做到连续性和一致性。当出现下面情况时都会引起交通安全事故,如:在桥梁、隧道与路基衔接路段,其宽度如果与路基 宽度不一致,或 人行道与护拦引起路面、路肩宽度发生变化时,者跨线桥下车行道侧面的墩、桥台过近,导致侧向余宽不够,因此,在设计过程中,也应该加以重视。
三. 现存问题及解决方案
虽然我国公路目前正处于高速发展的阶段,但是我国的道路总量还是不足的,道路结构和线网分布还有许多不合理的地方,现阶段我国应该加强对道路的规划力度,只有这样才能事半功倍。还要加强我国公路的结构调整,多建设现代化的公路,还要加强中西部道路的建设步伐。
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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一、项目背景 1、线路概况
拟建贵阳至黔西高速公路位于贵州省贵阳市及毕节市境内,沿线主要经过贵阳市的白云区、观山湖区、清镇市和毕节市的黔西县。路线起点在白云区的曹官接已建贵阳市绕城高速西南段,终点在黔西的石板顺接在建黔西至大方高速公路。项目是贵阳市至毕节市最近捷的高速公路走廊,项目建成对促进黔中经济区发展,推进全省实施工业强省战略和城镇化带动战略意义重大。 本项目是贵阳市市域快速公路体系 ”一环、两横、九射线”的重要组成部分,是贵州省高速公路网的一条重要射线,对促进黔中经济区建设,推动工业强省战略,以及加快沿线城镇化建设、促进沿线地区资源集约开发有重要的意义。项目东接已建成通车的贵阳绕城高速公路(V= 100km/h 四车道高速公路,路基宽 26 米)上,终点则与黔大高速、黔织高速相接(均为 V=80km/h四车道高速公路,路基宽 21.5 米)。 2、自然地理概况 (1) 区域地形地貌 项目区位于黔中台地二级平面上,除跨越鸭池河路段外,基本无大的地形起伏,海拔高程一般在1250~1350米之间,其中最高处为大关西侧的大箐山1625米,最低处为鸭池河谷800米。地貌受地层岩性控制以灰岩构成的溶蚀地貌为主,次为起点段的浅切中山地貌和沿鸭池河谷分布的岩溶中山峡谷地貌,其中溶蚀地貌以峰丛沟谷和峰丛洼地地貌为主,溶丘谷地次之。 (2)水系 |
站水库,为灌溉、发电、旅游、养殖、综合型水库。起点至清镇段右侧为百花湖,西侧为红枫湖,其中红枫湖蓄水高程为1240米,百花湖为1195米,两湖均为贵阳市饮用水源。沿线K37 000~K46 000、K53 000~K59 000里程段地表水系不发育,工程施工用水匮乏;其余地段地表水系较发育,工程施工用水基本不缺。 (3) 气象 沿线属亚热带湿润季风气候区,严寒酷暑时间较短,四季气温变化差异较大,为年平均气温11℃~15℃,最低月(元月)平均气温0℃~4℃,最热月(7月)平均气温22℃~25℃,每年5~10月为雨季,占全年降雨量80%左右。夏季以东南风为主,其余各季以东北偏东风为主,平均风速0.8~2.5米/秒,较大风力相当于8级风力。全线无霜期较长约280天左右,相对湿度变化不大为75~88%,其中2~10月相对湿度较大,据资料统计多年平均降雨量1000~1300毫米,蒸发量1000~1400毫米,基本持平。灾害性天气冰雹、暴雨、绵雨和凝冻。区内气象条件较好,可常年施工。 调查期间山区见短时浓雾(能见度在20m左右)以及雾霾现象发生,是高速公路建设需考虑的不利气候因素之一。 (4)地下水 本线路地下水可分为第四系松散层孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水共三个类型。以第四系松散层孔隙水、基岩裂隙水常见。在河谷地带,地下水较丰富,在山谷地带,地下水发育不均,富水性一般不如河谷地带。在山岭和斜坡地带,地下水较贫乏或不发育。 根据初步设计勘察水质分析资料,地下水对混凝土微腐蚀性。 二.解决的问题
道路平面设 计#8212;#8212;途径: 根据路线几 何设计要求,确 定平面个要素 及相互间 的配 合 ,根 据地 形条 件选 定 半径 ,确 定超 高,加宽,缓和曲线等各要素。 |
横断面设计#8212;#8212;途径:(1)确定并绘制本路基标准断面图 (2)绘制路基横断面设计线。 排水设计#8212;#8212;途径:路面及中央分隔带排水,边沟设计。 路面设计#8212; #8212;途径:确定 结构层组合 形式及厚度。根 据公路等级, 交通量情况,使用要求,筑路材料等选定经济合理的组合形式。按照公路设计准则确定结构层厚度及验算各结构层强度。 当然,除此 之外,还有小 桥涵设计, 挡土墙设计,软 土地基处理, 排水渠沟设计,路基稳定性验算,工程量计算与概算编制,施工组织设计等。 三.研究方法
1、公路路线的选线、定线 道路路线是道路的骨架,道路选线是整个道路勘察设计,也是整个道路设计的关键, 它对道路的使用质量和工程造价都有很大的影响,所以需要综合考虑多种因素,妥善处理 好各方面的关系,基本原则有: (1)应根据道路使用任务和性质,综合考虑沿线国民经济发展情况和远景规划,正 确处理好远期和近期的关系,使路线在路网中能起到应有的作用; (2)选线应在保证行车安全、舒适、和迅速的前提下,做到工程量小、造价低、营 运费用省、效益好及有利于施工和养护; (3)应注意选择地质稳定、水文地质条件好的地带通过; (4)应注意与农田基本建设相配合,做到少占耕地,且尽量避免占用经济作物田或 穿过经济林园等; (5)应重视环境保护,注意由于道路修建、汽车交通运行产生的影响和污染; (6)充分利用有利地形,正确运用技术标准,搞好路线平、纵、横三方面的结合, 力求平面短捷舒顺、纵面平缓均匀及横断面经济稳定。 2、道路平面设计
道路平面线形设计时如受地形、地物等障碍的影响而发生转折,就需要设置圆曲线,为保证行车的舒顺与安全,在直线、圆曲线间或不同半径的两圆曲线之间要插入缓和曲线。 3、道路纵断面设计 纵坡设计时应按以下规定和要求进行: (1)纵坡设计必须符合《技术标准》中有关纵坡的各项规定。 (2)为保证汽车以一定的速度安全顺利地行驶,设计纵坡应力求连续、平顺、均衡,起伏不宜过大或过于频繁。坡长宜长,陡坡宜短。 (3)纵坡设计为保证路基稳定,应尽量减少深路堑和高路堤,在设计中应重视纵、横向填挖的调配利用,力争填挖平衡,尽量减少借方和弃方,节省土石方工程量,降低工程造价。 (4)在非机动车辆较多的路段,应根据具体条件,将纵坡适当设缓。 (5)确定城市道路纵坡设计线,必须满足城市各种地下管线最小覆土深度的要求。 (6)从汽车行驶方便和安全出发,应控制平均纵坡。平均纵坡是指某一路段的起终点高差与水平距离之比。
4、道路横断面设计
高速公路、一级公路的路基横断面分为整体式和分离式两类。整体式横断面包括行车道、中间带、路肩以及紧急停车带、爬坡车道、变速车道等组成部分;分离式断面包括行车道、路肩以及紧急停车带、爬坡车道、变速车道等组成部分。 行车道宽度包括机动车道宽度和非机动车道宽度。机动车道宽度主要决定于车道数和每一车道的宽度,而车道数则根据远景年的设计小时交通量和一条车道的设计通行能力而定。即车道数=远景年单向设计小时交通量/每一车道的设计通行能力#215;2 横断面的设计要求,是使道路横断面的布置及几何尺寸应能满足交通、环境、用地经济、城市面貌等要求。路基是支承路面,形成连续行车道的带状土、石结构物。横断面的 设计必须满足以下基本要求: (1)路基的结构设计应根据其使用要求和当地自然条件,并结合施工条件进行设计。设计前应充分收集沿线地质、水文、地形、气象等资料。 (2)路基的断面形式和尺寸应根据道路的等级、设计标准和设计任务书的规定以及道路的使用要求,结合具体条件确定。 (3)路基设计应兼顾当地农田基本建设的需要。 5、排水设计 公路路面排水系统根据构造特点,可以分为明式、暗式和混合式三种。公路和一般乡镇道路采用明沟排水,在街坊出入口、人行横道处增设一些盖板、涵管等构造物;暗式系统包括街沟、雨水口、连管、干管、检查井、出水口等部分;混合式系统就是指明沟和暗管相结合的一种形式。本次道路设计中,我将采用混合式系统。
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