广西南宁地区某地段三级公路设计(C1段)开题报告
2020-04-14 16:10:57
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述
(一)、毕业设计的目的与意义
毕业设计是完成大学本科教育的最后一个教学环节,也是最重要的实践性教学环节。毕业设计的基本教学目的是培养学生综合运用所学知识和技能、分析和解决工程实际问题的能力,使我们受到工程技术和科学技术的基本训练以及工程技术人员所必须的综合训练,并相应地提高各种能力,通过毕业设计还可以培养我们实事求是、谦虚谨慎的科学态度和刻苦钻研、勇于创新的科学精神。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
(一)设计用原始资料
广西南宁地区,位于北回归线以南我国华南沿海地区,是我国的南疆。路线所行经地区为东南湿热地带,属公路自然区划IV7区。
1.气候特点
南宁地区的气候特点是气温高,热量资源丰富,夏湿冬干,雨量充沛,夏秋季多台风,但破坏性很小,最高月平均气温30℃~32.5℃,一月份平均气温大于6℃。该地区具有亚热带季风气候特征,按中国气候分区属东南湿热区,无冰冻现象。
2.降水及地下水埋深
路线所经地区面向热带海洋,降水量丰富,雨日、雨量、雷雨次数较多,属中国暴雨分区第9区,年降水量在1600~2000mm之间,其降雨特点为:平原少于山地,迎风坡多于背风坡,雨型为夏雨和台风暴雨,最大月雨期长2.5~4.5天,暴雨强度大,径流速度较快,一般汇水面积在10Km2以下,汇流时间一般约为30分钟左右,潮湿系数为0.75~2.0之间,地下水埋深一般丘陵地区约为2.3米左右,平原及沟谷处约为1.3米左右,平微区低洼地带地表长期积水。
3.地形与地貌
路线所经地区地形为湿润丘陵重丘、低山及平原,属云贵高原与东南沿海三角州平原的过渡性丘陵地区,丘陵、低山坡面陡峻,陡度达40%以上,沟谷两侧坡面曲折,局部地段呈鸡爪地形。该地区河流及沟谷水量充沛,地面径流资源丰富,但水土流失不太严重,河流大多属珠江水系流域,平原微丘地区地形开阔平坦,村镇、田地、水利建筑设施等较多。
4.地质与土质
根据中国区域工程图,本地区位于南岭中等山地工程地质区的西南部,为第四纪残积层,土质为砖红色,属高液限粘土,多为碳酸岩风化的残积土,该地区岩石出露,岩石主要为粗岩,以花岗岩为主,石灰岩次之。
据实地调查,路线所经平原微丘地区均可按土质考虑,其中松土占30%,普通土占70%;路线所经山岭重丘区:(1)凡岩石悬崖地区,表层土厚大约1米左右,为普通土,土层以下为岩石,软石占40%,次坚石占60%;(2)凡有陡坎地区均为土质,其中松土占30%,普通土30%,硬土占40%。(3)凡无陡坎悬崖的地区,上层覆盖土厚约为1.5米左右,其中松土占10%,普通土占60%,硬土占30%,下层为岩石,其中软石占30%,坚石占40%,次坚石占30%,岩石风化程度中等。
5.植被、作物等概况
根据中国自然地理区划,路线所经地区位于热带北部。自然地理特征为热带湿润常绿林,林种主要有杉木、毛竹等用材林以及油茶、油桐、剑麻等多种经济林,天然植被具有多层性,灌木丛等生长茂密,密林的密度在80%以上,主要生长于山区和山区的丘陵地带。
平原微丘宽阔河谷地带多田地,粮食生产以水稻为主,双季稻占2/3以上。旱地作物主要是甘薯、玉米和豆类,主要生长在丘陵地区。
本地区盛产热带、亚热带水果,一年四季不断,饲养业和内塘渔业也较多。路线所行经地区,由于降水量较大,山坡坡面较陡,地表水对路基有一定的冲刷影响,平原地带则公路用地与农业发展有一定的矛盾。
6.交通量资料
(1)近期交通量
车 型 |
数量(辆/年平均日) |
车 型 |
数量(辆/年平均日) |
日野KF300D |
61 |
解放CA15 |
84 |
依士兹TD50 |
30 |
交通SH141 |
70 |
延安SX161 |
44 |
菲亚特650E |
38 |
太脱拉138 |
48 |
黄河J150 |
42 |
解放CA30A |
76 |
小客车 |
2013 |
(2)交通量增长率 5.8%
(二)设计内容
1.课题背景及建设该公路的意义;
2.道路修建的可行性研究;
3.自然环境因素对道路设计与施工的影响分析;
4.道路技术等级的确定;
5.路线平面设计,主要包括以下内容:
(1)路线方案的选取;
(2)确定起点坐标;
(3)计算导线方位角;
(4)平曲线设计;
(5)里程桩号计算;
(6)绘制路线平面图。
7.路线纵断面设计,主要包括以下内容:
(1)竖曲线设计;
(2)绘制路线纵断面图;
(3)填制路基设计表。
8.路基横断面设计,主要包括以下内容:
(1)路幅设计;
(2)超高与加宽设计;
(3)路基土石方数量的计算与调配。
9.排水设计
(1)路基排水设计;
(2)路面排水设计;
(3)涵洞设计。
11.路面结构设计(沥青路面和水泥路面),主要包括以下内容:
(1)根据原材料的供应情况进行材料选择;
(2)确定混合料的配合比,给出各混合料技术指标要求,确定路面结构设计参数;
(3)结构组合设计;
(4)结构厚度计算。
(三)研究思路与方法
1.进行路线方案必选,确定工程方案
丘岭区选线活动余地较大,应综合考虑平、纵、横三者的关系,恰当地掌握标准,提高线形质量。设计中应注意:
(1)路线应随地形变化布设,在确定路线平、纵面线位的同时,应注意横向填挖的平衡。横坡较缓的地段,可采用半填半挖或填多于挖的路基;横坡较陡的地段,可采用全挖或挖多于填的路基。应注意挖方边坡的高度,不致因挖方边坡过高而失去稳定。同时还应注意纵向土、石方平衡。
(2)平、纵、横三个面应综合设计,不应只顾纵坡平缓,而使路线弯曲、平面标准过低;或者只顾平面直捷,纵面平缓,而造成高填深挖,工程过大;或者只顾工程经济,过分迁就地形,而使平、纵面过多地采用极限或接近极限的指标。
2.道路平、纵断面设计
(1)纵坡设计必须符合《公路工程技术标准》中有关纵坡的各项规定,如各级公路的最大纵坡,按排水要求的最小纵坡等;
(2)为保证汽车以一定的车速安全顺利地通过,纵坡应具有一定的平顺性;
(3)对沿线的自然条件,应作通盘研究,依据不同的具体情况分别处理,使公路畅通和稳定;
(4)按路线起伏综合考虑农田水利方面的特殊要求;
(5)在水文条件不良或地下水位很高的路段,应考虑适当的路基高度;
(6)在保证路基的强度和稳定的前提下,争取填挖平衡,节省土石方及其他工程量,降低工程造价;
(7)考虑到今后公路改建时,尽量利用原有路面作为新路面的基层或面层的下层;
(8)纵坡设计应与平面设计密切配合协调。
3.排水系统及防护工程的设计
公路路基排水设计应防、排、疏结合,并与路面排水、路基防护、地基处理以及特殊路基地区(段)的其它处治措施相互协调,形成完善的排水系统。
路基排水设计应遵循总体规划、合理布局、少占农田、环境保护的原则,并与当地排灌系统协调。
排水困难地段,可采取降低地下水位、设置隔离层等措施,使路基处于干燥、中湿状态。
4.路面结构层设计
对路面设计的影响而言,汽车轴载越大,影响越大,对路面的要求也越高;即组成路面各结构层的材料和路基必须具有足够的强度和一定的刚度,以免各结构层在行车荷载作用下产生过大的应力和位移,从而防止开裂、坑槽,滑移、沉陷等破坏现象。