摘 要

本设计是对元谋县G5京昆高速至龙街段道路工程的节选段进行的道路设计，其设计内容主要有：利用纬地三维道路设计软件对道路的平、纵、横及排水工程进行设计及计算，对路基进行设计，并利用CAD完成路线总体布置图、纵断面图、横断面图、涵洞结构设计图、路面结构设计图等设计图纸的绘制。通过手算的方式进行涵洞结构的验算、路面结构层的设计，并利用路面设计软件对路面结构设计结果进行验算；最后对设计路段范围内两千米的路段进行建筑安装工程费的计算。本设计旨在利用所学有关道路知识，对道路的整体设计流程进行了解和认识，并对所学知识加以综合运用，最后完成整条道路工程的设计。

关键词： 京昆高速 路线设计 设计图纸绘制 涵洞结构验算 建安费计算

Abstract

The design of the design is the design of the road project of the development of the G5, and it is designed to design and calculate, and to design and calculate the road, and use CAD to do the layout of the road, the layout of the road, the layout of the map, the cross-sectional, the design of the map, the layout of the road, the layout of the road, and the design of the layout of the road. The calculation of culvert structure is conducted by hand and the design of pavement structure layer is conducted, and the design result of pavement structure is checked by using the road surface design software. Finally, calculate the cost of building and installing two kilometers of road section within the design section. This design is designed to use the knowledge about road knowledge, to understand and realize the overall design process of road, and to apply the learning knowledge to the whole, and finally complete the design of the whole road project.

Keyword: calculation of construction and ampere cost of culvert structure verification according to design drawing of jing-kun expressway design design

Key Words： The highway of jingkun Design of the way Draw design drawings

Check the culvert structure Construction and ampere calculation

目 录

第1章 绪论 1

1.1设计背景 1

1.2目的及意义 1

第2章 设计基本资料及相关参数 2

2.1设计基本资料 2

2.2设计基本参数 2

第3章 主线设计 4

3.1设计原则 4

3.2平面设计 4

3.2.1平曲线超高 5

3.2.2平曲线设计计算 5

3.2.3曲线主点桩号计算 6

3.3纵断面设计 6

3.3.1设计指标 7

3.3.2竖曲线设计计算 7

3.4平纵设计组合 8

3.5横断面设计 9

第4章 路基路面及排水设计 10

4.1路基设计 10

4.1.1路基设计原则 10

4.1.2填方路段设计 10

4.1.3挖方路段设计 10

4.2路面设计 11

4.2.1路面设计资料 11

4.2.2轴载分析 12

4.2.3以设计弯沉值为指标及验算沥青层底拉应力中的累计当量轴次12

4.2.4验算半刚性基层层底拉应力中的累积当量轴次 13

4.2.5设计弯沉值 14

4.2.6路面材料选取及路面结构组合方式 14

4.2.7路基回弹模量 15

4.2.8指标计算 15

4.2.9路面理论弯沉值计算 16

4.2.10层底拉应力验算（层间连续接触） 17

4.3排水设计 19

第5章 涵洞结构验算 20

5.1设计要点 20

5.1.1盖板 20

5.1.2涵台及基础 20

5.2盖板计算 21

5.2.1基本资料 21

5.2.2外力计算 24

5.2.3荷载效应组合及内力分析 24

5.2.4持久状况承载能力极限状态计算 25

5.2.5裂缝宽度计算 27

5.3台身验算 28

5.3.1设计资料 28

5.3.2台身验算 29

5.3.3截面验算 31

5.4基底应力计算 34

第6章 建筑安装工程费计算 36

6.1计算总说明 36

6.2计算依据 36

6.3建筑安装工程费取费 37

6.4计算结果 38

参考文献 78

致谢 79

1. 绪论

1.1 设计背景

本项目位于元谋县北部，开始点在国道108与元(谋)大(姚)公路相交处，途中还经过元谋工业聚集区，沿规划的工业聚集区主干道前行，经丙大浪，跨越龙川江，穿鱼洗，进入乌东德电站起宪安置点，从江边小学后侧过启宪后穿打腊村，到江边中学背后，傍山坡前行至龙街，再沿金沙江东岸山坡布线，至终点江边乡落水洞。路线走向由南向北是云南省“十二五”红色旅游公路规划中的一条，是元谋县“龙街渡红军横渡金沙江渡口景区基础设施建设”的重要组成部分。建成后可在改善元谋县红色景区的交通状况和投资环境、促进红色旅游发展、带动元谋县经济腾飞、发展道路沿线居民经济、改善附近人民生活质量、为全面建设小康社会做出相应的贡献。

1.2 目的及意义

通过对本课题的设计与计算，能够让我全面的认识基本的道路设计内容，系统的熟悉道路设计的所有步骤，深入的学习道路设计中路线的平面线设计、横断面设计、纵断面设计以及路基路面设计的具体设计流程，掌握在具体操作中的各种技巧、解决问题的方法，如何把学习到的知识运用到实际的设计中去。通过系统全面的独立完成该项设计，对我独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手操作的能力都会有很大的提高，对增强工程意识、创新能力等都有很大的帮助。同时对于行业内的规范、标准有一定的了解，对道路设计行业有了一定的认识，对自己的工作能力有了一定的肯定，更加详细清楚地了解到自己的长处和不足，对我以后的工作和生活都有积极作用。通过查阅相应的书籍，也培养了我的读书习惯、独立解决问题的能力，了解最新的行业规范，使自己所掌握的知识和行业的前沿信息保持了一致，对以后的工作有很大的帮助。

第2章 设计基本资料及相关参数

2.1 地质资料

本项目位于元谋地貌分区中的中部盆地，即元谋盆地，包括老城、江边坝子和两坝子的附近地区，盆地呈长条形展布，海拔在980-1400米之间，系南北向大断裂发育的断陷盆地。项目位于龙川江沿岸，两岸阶地发育，拟建路范围为构造剥蚀侵蚀地貌地形地貌区。线路区地貌单元属中低山剥蚀地貌。本地区属于低纬度高原季风气候，蒸发量为降雨量的6.4倍。因为海拔最高与最低之差近2000米，气候垂直分布明显，大致可分为4个气候类型，即温暖带—中温带、北亚热带、中亚热带、和南亚热带气候。元谋县有常流河17条，过境全长376公里，全部属于金沙江水系。路线均布设于米易—三家厂台拱及盐边—元谋台拱。拟建线路区主要出露第四系湖积（Q4l）粉土、残坡积（Q4el dl）碎石土，下伏下元古界上昆阳群（Pt1kn21）片麻岩和侏罗系中统蛇店组（J2s）、张河组（J2z）、冯家河组（J2f）泥质砂岩。线路区大地构造属杨子准地台康澳地轴的南段。康滇地轴是自震旦纪时形成的大型隆起区。线路通过隆起区的米易—兰家厂台拱、田心—环州台凹及盐边—元谋台拱。据地震资料分析，历史上无破坏性的地震发生，未发生过5.0以上的地震，线路区内地形平缓，切割深度不大，不易由于地震因素影响而诱发地质灾害。

2.2 设计基本参数

（1）所属自然区划：Ⅴ4；

（2）道路等级：二级公路；

（3）车道数：双向两车道；

（4）汽车荷载等级：公路-Ⅱ级；

（5）路基宽度：采用整体式路基，宽10m；

（6）设计速度：60km/h；

（7）路面类型：选择沥青混凝土路面；

（8）路面设计标准轴载：BZZ-100；

（9）路面设计使用年限：12年；

（10）地震动峰值加速度：0.1g；

（11）设计洪水频率：大、中桥取值为1/100，其他桥梁和路基取值为1/50；

（12）路面横坡：不设超高路段路面横坡2％，土路肩3％；

（13）最大纵坡：6％；

（14）边坡：填方边坡1:1.5（填方高度小于8m时）,1:1.75(填方高度大于8m时)；挖方边坡1:0.5(挖方高度小于10m时),1:0.75(挖方高度大于10m时)；

（15）边沟设计：填方路段护坡道外侧设置路堤边沟，路基边沟形式采用50×50cm矩型边沟，M7.5浆砌片石砌筑；挖方路段路基边沟形式采用50×50cm矩形边沟；

（16）标准横断面：0.5m（土路肩） 1.0m（硬路肩） 3.5m（行车道）×2 1.0m（硬路肩） 0.5m（土路肩）=10m。

第3章 主线设计

3.1设计原则

1、尽可能避开城镇的规划区范围。

2、尽量少占良田、少拆迁房屋，保护环境。

3、重视线形设计，力求线形安全、舒适、连续、均衡，与自然地形条件相协调。

4、严格控制高填深挖，减少土石方工程规模和弃方，保护环境，降低造价。

5、顺应地形、地物的要求，尽量减少与高压电力线路和管道等相冲突；

6、保护文物古迹，避让重要文物；

7、路线纵面设计满足淹没水位、桥涵净空等的要求，并注重平纵组合设计。

3.2 平面设计

由于受到地形、地物等结构物的影响，平面线形难以一直保持直线，其中会插入圆曲线、缓和曲线等，以适应地形地貌变化，使得线路保持平顺舒畅。在本次设计过程中，先对地形图进行充分的熟悉，利用平均纵坡的方式，在地形图上进行初步的定线，确定交点的位置。然后对路线进行平曲线的设计，通过纬地软件，输入圆曲线半径和缓和曲线长度的方式，对平面线形进行拟合，通过实时计算可以修改各指标，最后完成设计。具体平面线形技术指标如下表3.1：

表3.1 平面线形技术指标表

本项目全长5596.64Km，路段中共设有7段圆曲线，其中最小圆曲线半径为255m，最大圆曲线半径为1500m，在整条线路中，平曲线路段占路线总长的47.88%，最大的直线长度为1059.685m。路线总体布置图如下图3.1：

图3.1 路线总体布置图

3.2.1 平曲线超高

当受到地形地物严重影响路线走向，导致圆曲线半径小于不设超高极限圆曲线半径时，必须得在本段线路内设置超高。超高的方式选用绕路面中心线旋转，超高度确保在规范所规定的范围之内，以确保路线设计的合理性和准确性。

3.2.2 平曲线设计计算

（3.1）

（3.2）

(3.3)

(3.4)

(3.5)

（3.6）

（3.7）

图3.2 平面线形要素计算

上式中：

----切线总长，m；

----总曲线长，m；

----外距，m；

----校正数，m；

----设缓和曲线后，主圆曲线的內移值，m；

----缓和曲线的长度，m；

----缓和曲线切线增值，m。

3.2.3 曲线主点桩号的计算

ZH(桩号）=JD(桩号）-Ts （3.8）

HY(桩号）=ZH(桩号） ls （3.9）

YH(桩号）=HY(桩号） L_Y （3.10）

HZ(桩号）=YH(桩号） ls （3.11）

QZ(桩号）=HZ(桩号）-Ls/2 （3.12）

JD(桩号）=QZ(桩号） Js/2 （3.13）

3.3 纵断面设计

在纵断面设计的过程中，应保证纵断面线形平顺、圆滑、连续，并与当地地形相适应，与周围环境相协调；纵坡的设计应首先考虑填挖平衡，并利用挖方就近作为填方，减少土方工程工程量，降低挖运土方成本，减轻对自然环境与地面横坡的影响；对于连续上坡路段的纵坡设计，除上坡方向应符合平均纵坡、最大坡长的限制要求外，还应考虑下坡方向的行驶安全等。纵断面的设计主要根据平面线形绘制出纵断面地面线图，根据挖填方尽量平衡的原则、以及行车道对坡度、坡长的要求等，对路线进行拉坡设计。

3.3.1 设计指标

道路设计各指标见下表3.2：

表3.2 纵断面设计指标表

图3.2 纵断面总体布置图

3.2 竖曲线设计计算

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