湘大二级公路毕业论文设计说明书

( 此文档为 word 格式，下载后您可任意编辑修改！)毕业设计说明书题目：益阳市桃江至马迹塘二级公路K42+000K45+500 段设计毕业设计任务书（道路工程方向）一、毕业设计目的与要求目的：毕业设计是实现工科学生培养目标的重要的实践性、综合性教学环节。它是对学生所学知识的综合训练，也是对知识转化为能力的实际测试；对培养学生综合应用所学知识和技能去分析和解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，全面提高毕业生的素质，使之能较快地适应工程实践的需要起着极其重要的作用。要求：在老师的指导下，在毕业设计时间内，要求每个学生独立完成设计任务。二、毕业设计题目：公路设计设计者按指导教师指定的路线起终点，起点桩号自拟路名，根据地形、地质等条件选择一条符合技术标准及要求的路线进行相关内容的设计和计算，设计里程不小于 3km。三、开题报告开题报告的要求 :1) 课题设计现状和发展趋势；2) 本设计的目的和指导思想；3) 本设计的目标和基本内容；4) 本设计的重点与难点，拟采用的途径；5) 设计规划与进度安排；6) 字数不少于 3000；7) 要求手写。四、技术标准本设计一律执行：1) 公路工程技术标准 （JTG B012003）2) 公路路线设计规范 (JTG D20-2006)3) 公路路基设计规范 (JTG D30-2004)4) 公路水泥混凝土路面设计规范 (JTG D40-2005)5) 公路沥青混凝土路面设计规范 (JTG D50-2007)6) 公路桥涵设计通用规范 （ JTG D60-2004）7) 公路工程预算定额 （JTGT B06-02-2007 ）五、相关资料1) 路线所经地区 1： 2000 航测地形图（详见电子地形图附件 1）；2) 路线为益阳市桃江至马迹塘之间的某段公路；3) 路基土壤为中液限粘土，地下水位距挖方后地面的最低水位为 3.45 米，最高水位为 0.8 米，多年最大道路冻深为 180cm；4) 有关当地的地质、水文、气象查阅相关文献资料；5) 沿线地方材料有碎石、砾石、砂、石灰、粉煤灰等，其他沥青、水泥、矿粉等需外购；6) 土基回弹模量和路面材料回弹模量及材料强度试验资料如下：土基回弹模量：用 D=30cm 刚性承载板测得弯沉值（已考虑影响量） ：P(Mpa)0.050.100.150.200.250.30（ 0.01mm ）287295120165沥青路面材料抗压回弹模量：材料名称20抗压回弹模量 (Mpa)15抗压回弹模量 (Mpa)15劈裂E P强度 (Mpa)E P细粒式沥青混凝土18“ 班级数 ”“学号尾数 ” 18027“ 班级数 ”“学号尾数 ”3201.2中粒式沥青混凝土14“ 班级数 ”“学号尾数 ” 9021“ 班级数 ”“学号尾数 ”1701.0粗粒式沥青混凝土9“班级数 ”“学号尾数 ”6014“ 班级数 ”“学号尾数 ”700.8基（垫）层材料抗压回弹模量：抗压回弹模量 (Mpa)劈裂强度 (Mpa)材料名称EP水泥稳定砂砾25“班级数” “学号尾数”2200.5水泥稳定碎石30“班级数” “学号尾数”7600.6水泥石灰砂砾土15“班级数” “学号尾数”2400.4二灰稳定砂砾26“班级数” “学号尾数”7000.7二灰稳定碎石27“班级数” “学号尾数”6000.6水泥混凝土抗折强度：水泥混凝土标准试件抗折强度实验最大破坏压力（KN ）分别为：39. 80;41.20;40.65;41.78;42.05;41.877) 材料预算单价及机械台班费用查相应定额。8) 交通组成：本路建成初期每日双向混合交通量组成及交通量汽车车型日交通量（辆 d）东风 EQ14014“班级数” “学号尾数”黄河 JN150124黄河 JN2532“班级数” “学号尾数”东风 SP9250350北京 BJ13010“班级数” “学号尾数”日野 KB222569桑塔那 200017“班级数” “学号尾数”预计年平均交通量增长率为5；六、设计内容主要设计内容如下表：序设计项目要求备注号1按照公路工程技术标准选定，要求对技术指标技术等级及标准的确定分析论证。2在地形图上选择路线至少2个方案并简述理由； 进行纸上定线交手稿路线方案比较并提出推荐方案。3路线平面设计进行交点坐标和导线方位角设计；平曲线设计；里（选定路线）程桩号的详细推算；路线平面图的绘制。4路线纵断面设计转坡点位置的确定； 坡度和坡长设计； 竖曲线设计；（选定路线）纵断面图的绘制。5选典型沟渠进行排水设施设计排水沟、截水沟、盲沟等沟渠设计水力计算路幅设计（宽度和路拱横坡）；超高和加宽设计；6每 20m路基横断面设计边坡设计；路基设计表；视距检查，路基土石方计取一断面算及调配；路基横断面图的绘制。7路基稳定性验算高路堤、深路堑需进行边坡稳定性验算及软土地基稳定性验算并提出加固措施8完成某段挡土墙设计和计算及全线挡土墙设计一览典型挡土墙设计和计算表及其工程数量选择某典型断面的涵洞进行设计和计算及全线涵洞9 典型涵洞设计和计算设置一览表10交叉口设计如有路线交叉，需绘交叉口平、纵、横断面图11路面结构设计及计算设计沥青路面和水泥混凝土路面两者比选12选定路线工程预算计算工程量和材料用量并完成工程预算注 . 沥青路面设计内容包括： 1）进行轴载换算，确定路面设计弯沉值； 2）拟定路面结构组合方案，进行方案比较； 3）确定路基路面结构层设计参数； 4）按三层体系简化法或设计程序确定路面结构层尺寸； 5）按三层体系简化法或设计程序验算结构层底面拉应力和表面剪应力；6）各结构层材料组成设计； 7）提出各结构层的施工技术要求及质量标准；8）计算工程量和材料用量。水泥混凝土路面设计内容包括：1）进行轴载换算， 推算设计年限内标准轴载累计作用次数；2）进行路面结构组合设计； 3）确定路面结构层设计参数；4）确定混凝土板的平面尺寸和厚度；5）进行接缝构造、配筋设计；6）各结构层材料组成设计；7）提出各结构层的施工技术要求及质量标准；8）计算工程量和材料用量。七、应提交的设计文件1、开题报告2、设计说明书设计说明书中应包括如下内容：中英文摘要第 1 章 设计任务和沿线自然条件第 2章 纸上选（定）线第 3章 线路设计1）平曲线设计（第一个曲线完整列出计算过程，其它以表格体现）2）竖曲线设计（第一个曲线完整列出计算过程，其它以表格体现）3）横断面设计（第一个曲线完整列出计算过程：超高、加宽、视距检查）4）路基设计（路基设计表）5）路基土石方计算与调配第 4 章 路基工程设计1）排水设计2）路基稳定性验算3）挡土墙设计4）涵洞设计第 5 章 路线交叉设计（若有）第 6章路面设计第 7章工程预算第 8 章 设计总结（包括展望与致谢）参考文献3、图纸内容比例要求补充说明A3 机绘图分段打印路线平面设计图1： 2000需提交纸上选（定）线手绘图1： 200 300（纵）路线纵断面设计图A3 机绘图分段打印1： 2000（横）路基标准横断面图、1km 逐桩横断1： 200A3 机绘图面图（典型地段）路基排水沟渠大样图设计1： 10 50A3 机绘图挡土墙设计详图1： 100A3 机绘图涵洞设计详图1： 100A3 机绘图沥青路面结构设计图1： 100A3 机绘图，对于水泥混凝土路面需水泥混凝土路面结构设计图1： 10 50（详图）绘接缝构造图八、毕业设计进度安排阶段内容备注第一阶段2010年 3月 1日毕业实习及撰写开题报告毕业实习动员毕业实习3月5日（1周）（时间 3月 1日）2010年 3月 8日纸上定线及公路平面设计3月 21日（2周） 集中辅导 1次2010 年3月 22日公路纵断面设计4月 5日3月 26日（1周）（指导老师提交线路设计部分成绩）2010 年3月 29日公路横断面设计第二阶段4月2日（1周）2010年 4月 5日路基排水设计毕业设计成4月9日（1周） 集中辅导 3次果撰写过程2010 年4月 12日挡土墙及涵洞设计5月 6日4月 23日（2周）（指导老师2010 年4月 26日提交路基路面设计部分成绩）路面设计5月7日（2周）2010 年5月 10日工程预算（指导老师5月24日5月 21日（2周）提交工程预算部分成绩）第三阶段2010 年5月 24日修改、完善所有毕业设计成指导老师 5 月 28 日提交参加第5月 28日果，准备毕业设计答辩一次答辩学生名单。毕业设计不参加第一次答辩者需提交书答辩面申请。2010 年 5 月 31 日指导老师审查合格并同意参加6月2日第一次毕业设计答辩答辩者方可参加答辩。第二次答辩通过者， 成绩一律评2010年 6月 9日为“及格” 并在毕业设计鉴定表6月 10日第二次毕业设计答辩上注明：“该生第二次答辩合格” 。九、毕业设计的管理与成绩评定要求1、 在学校规定的上课时间应在规定的教室做设计，外出者必须事先向指导老师说明情况并按学校规定办理请假手续。点名缺勤达到30%者（含请假、迟到、早退），取消毕业设计答辩资格。2、本毕业设计分为三个阶段：毕业实习、毕业设计成果撰写、毕业设计答辩。毕业设计成果撰写阶段分为四个过程：路线设计、路基部分设计、路面部分设计、工程预算，在这四个过程中，需提交四次阶段性成果。3、学生毕业设计最终总成绩由毕业设计成果撰写过程中的阶段性成绩和毕业设计答辩成绩综合评定。4、上述四个阶段性成绩，有两次以上（含两次）成绩评为不及格者，该学生的毕业设计最终总成绩评为不及格。湘潭大学毕业论文（设计）评阅表学号2006800220姓名蒋元勇专业土木工程（交通土建）毕业论文（设计）题目：益阳桃江至马迹塘二级公路K42+000 K45+500 段设计评价项评 价 内容目1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到选题综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；能力3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设论文计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表（设计）图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；质量2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。该毕业设计选题符合培养目标，能较好地体现土木工程学科、专业特点和教学计划的基本要求，能达到综合训练的目的，难度适中。体现了该生具有较好的查阅文献、搜集资料、综合运用知识的能力；具备较高的设综计、计算、分析与计算机应用能力。图纸清洁、美观，计算书文字通顺，计算书、图纸深度达到规定要求且工作量饱满。合评评阅人：价2010年月日湘潭 大 学毕业论文（设计）鉴定意见学号： 2006800220毕业论文（设计说明书）姓名：73 页蒋元勇专业：土木工程（交通土建）图表53张论文（设计）题目：益阳市桃江至马迹塘二级公路K42+000 K45+500 段设计内容提要：本设计主要是针对益阳市桃江至马迹塘二级公路K42+000K42+500 的设计，主要完成了平面选线，平面布线，纵坡确定，横断面设计，并结路基边坡稳定性进行验算，挡土墙的设计与验算，小桥涵及路基路面的排水布置，路面结构的设计。在平面选线时，初拟了三个可行方案，严格按照规范要求，结合地形及社会经济情况，以少经居民区少占耕地为原则，以及二级公路的技术要求，满足线形顺畅，最定方案二为设计方案，根据平面线形所经过的地点找出控制点，再依据规范技术要求进行纵向拉坡，本设计共设置了 4 段平面曲线并按照规范控制要求及线形组合原则设置了 4 段纵曲线，并对曲线要素进行计算。确定横断面为12m 宽路基，其中 7.5m 单向双车道， 1.5m 路基加固部分， 0.75m 土路肩。并对两边横净距进行检查，保证视距要要求，在跨越洣水时设置 425m 的斜弯桥，在挖方与低填方处设置梯开排水沟，在深挖路方路段设置有平台截水沟或山坡截水沟，并且在适当位置设置了排水沟。为了节约用地与减少挖，在高填、长坡脚及深挖路段设置挡土墙，并进行验算。进行沥青路面与水水泥路面进行方案比选，通过经济和各方面的综合比较，最后确定水泥路面更为经济合理。由于受地形的影响，设置了一座弯桥，使工程造价大大增加，但线形顺畅有利于行车安全与舒适。做到了少占耕地与环保的要求，严格以规范为准绳，以安全经济环保为理念，完整地完成了本设计。指导教师评语该生能按照毕业设计任务书的要求，独立完成毕业设计任务， 体现了较好的设计、计算与绘图能力。路线选线方案合理，路基路面、挡土墙、涵洞结构设计完整，计算过程正确，图面整洁、美观，设计成果达到规定的要求与深度，工作量饱满。该生设计态度端正、认真，能按照设计进度如期完成各阶段的设计任务，设计中遵守纪律，勤学好问。但计算中和图纸上存在少量错误，制图有个别不规范的地方。同意其参加答辩，建议成绩评定为良。指导教师：2010年月日答辩简要情况及评语方案设计、结构布置合理，计算步骤正确，图面质量较高，设计成果达到规定的要求。答辩汇报清楚，表达能力较强，回答问题较准确，同意通过毕业设计答辩。答辩成绩评定为良。答辩小组组长：2010年月日答辩委员会意见答辩委员会主任：2010年月日目录毕业设计任务书 .- 1 -毕业论文（设计）评阅表 .i毕业论文（设计）鉴定意见 .II摘要 . .IAbstract.II第 1 章 设计任务和沿线自然条 . .11.1设计任务 .11.2沿线自然条件 .31.3设计依据 .31.4主要技术指标 .3第 2 章 线路设计 .72.1公路平面设计 .72.2公路纵断面设计 .102.3横断面设计 .132.4公路路基设计 .172.5土石方调配 .18第 3 章 边坡稳定性分析 .203.1概述 .203.2边坡稳定性分析 .213.3边坡防护与加固 .22第 4 章 挡土墙设计 .234.1概述 .234.2路堤挡土墙计算及验算 .253 土压力对验算截面的弯矩 . .314.3挡土墙的排水设施和沉降缝、伸缩缝的设置 .35第 5 章 桥梁、涵洞与交叉设计.375.1涵洞分类及各种构造型式涵洞的适用性和优缺点375.2涵洞的选用原则385.3 涵洞计算395.4 路线交叉设计45第 6 章 公路排水设计466.1概述466.2路基排水47第 7 章 路面结构设计507.1概述507.2 水泥混凝土路面设计 .507.3 沥青混凝土路面设计 .587.4 水泥混凝土路面与沥青路混凝土路面比选64第 8 章 工程概算658.1概预算的作用及文件组成658.2概预算项目的主要内容668.3 概预算文件的编制步骤.668.4工程概算67第 9 章 设计总结70总结70致谢71参考文献72益阳市桃江至马迹塘二级公路K42+000 K45+500 段设计摘要 ：在本设计中，主要是进行益阳市桃江至马迹塘公路设计。设计部分的公路全长3500m，设计车速 80km of The B Road K42+000 K45+500 SectionFrom Taojiang to Majitang in Yiyang CityAbstract：In this design， is mainly the yiyang taojiang to majitang road design ， the length ofthis road which we design is 3500m ， the design of the speed is 80km the analysis to the volume oftraffic ， search corresponding technical specifications，of the parameters . Carries on the routeselection in the ， then carried on the plane geometric design to the path route. This routecurveand super elevation. There are four vertical curves in this Profile Design. And also meet various requirements of vertical surface linear combination design.Has determined the cross sectioncomposition and various elements in Cross section design and draws up the cross section chart. The roadbed design of basic content is determining roadbed side slope form and slope. In the design of retaining walls is to meet a variety of recalculations Stability. Pavement Design elements include roadtype and structure design. Final budgetary is estimate design for computer assistance computation ，also discussed some of the content of the forms and drawings.This design not only to understand the various road-building steps， but also skilled in the use ofAutoCAD and Hint.Key word：pavementroadbedretaining wall第 1章 设计任务和沿线自然条1.1 设计任务本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成公路的设计工作，具体内容包括原理分析、平面设计、纵断面设计、横断面设计、公路排水规划设计及概算、设计文件的编制和图纸绘制。1. 资料整理与分析设计资料是设计的客观依据，必须认真客观地分析。 首先要对设计任务书提供的各种资料加以理解和必要的记忆，明确对设计的影响，在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等，构成一幅明晰的画面；再查找各种规范数据，对资料进行分析、概括和系统地整理，从中抽取、确定有关设计数据。2. 设计内容设计内容要求见表1.1；表 1.1 主要毕业设计内容技术等级及标准的确定按照公路工程技术标准选定，要求对技术指标分析论证。纸上定线在地形图上选择路线至少 2个方案并简述理由；进行路线方案比较并提出推荐方案。路线平面设计进行交点坐标和导线方位角设计； 平曲线设计；（选定路线）里程桩号的详细推算；路线平面图的绘制。路线纵断面设计转坡点位置的确定；坡度和坡长设计；竖曲线（选定路线）设计；纵断面图的绘制。排水设施设计排水沟、截水沟、盲沟等沟渠设计路幅设计（宽度和路拱横坡）；超高和加宽设路基横断面设计计；边坡设计；路基设计表；视距检查，路基土石方计算及调配；路基横断面图的绘制。路基稳定性验算高路堤、深路堑需进行边坡稳定性验算及软土地基稳定性验算并提出加固措施典型挡土墙设计和计算完成某段挡土墙设计和计算及全线挡土墙设计一览表及其工程数量典型涵洞设计和计算选择某典型断面的涵洞进行设计和计算及全线涵洞设置一览表交叉口设计如有路线交叉，需绘交叉口平、纵、横断面图路面结构设计及计算设计沥青路面和水泥混凝土路面选定路线工程预算计算工程量和材料用量并完成工程预算3. 路面设计沥青路面设计内容包括： 1）进行轴载换算，确定路面设计弯沉值； 2）拟定路面结构组合方案，进行方案比较； 3）确定路基路面结构层设计参数； 4）按三层体系简化法或设计程序确定路面结构层尺寸；5）按三层体系简化法或设计程序验算结构层底面拉应力和表面剪应力； 6）各结构层材料组成设计；7）提出各结构层的施工技术要求及质量标准； 8）计算工程量和材料用量。水泥混凝土路面设计内容包括： 1）进行轴载换算，推算设计年限内标准轴载累计作用次数； 2）进行路面结构组合设计； 3）确定路面结构层设计参数； 4）确定混凝土板的平面尺寸和厚度； 5）进行接缝构造、配筋设计； 6）各结构层材料组成设计； 7）提出各结构层的施工技术要求及质量标准； 8）计算工程量和材料用量。4. 设计文件毕业设计文件包括设计说明书和计算书。说明书交代设计内容、设计意图。计算书交代设计中的具体计算方法和过程。设计图纸表 1.2 设计图纸要求内容比例要求补充说明A3 机绘图分段打印路线平面设计图1：2000需提交纸上选（定）线手绘图路线纵断面设计图1：200300（纵）A3 机绘图分段打印1：2000（横）路基标准横断面图、 1km 逐桩1： 200A3 机绘图横断面图（典型地段）路基排水沟渠大样图设计1： 1050A3 机绘图挡土墙设计详图1： 100A3 机绘图涵洞设计详图1： 100A3 机绘图沥青路面结构设计图1： 100A3 机绘图，对于水泥混凝土路水泥混凝土路面结构设计图1：10 50（详图）面需绘接缝构造图1.2沿线自然条件该线路位于湘中偏北 ,资江下游 ,属山、岗、丘、平原并有的丘陵地。西南、西北多山,东北地势平坦 ,平均海拔 200 米。是雪峰山余脉向洞庭湖平原过渡的环湖丘岗地带，属亚热带季风性湿润气候，全年日照 1579.6 小时，降水量 1400-2000 毫米，平均气温16.6。路基土壤为中液性粘土，地下水位距挖方后地面的最低水位为 3.45 米,最高水位为 0.8 米多年最大道路冻深为 180 厘米。1.3设计依据1. 任务依据根据所给的参数及任务书的要求，由规范查得此路设计车速为80Km设计交通量预测年限交通量年平均增长率为5.0%n 115 1=14644 辆 d，平均日交通量在500015000N d N 0 (1 r )=7396（1+5.0% ）之间，所以所选路段为二级公路。2. 主要技术指标本设计路段在公路网中有着重要经济作用，交通量也较大，采用较高设计速度，拟定为 80km=0.025，由满宁公式得流速系数C=10.4621 / 635.170.025临界坡度vk22.9720.0154(1.54%)i k2 R35.17 20.462C涵底坡度大于临界坡度1、出口流速设出水口正常水深 h0=0.80m。则过水面积 A0=0.801.90=1.52m2，水力半径 R=（1.90 0.80）（1.90+2 0.80）=0.434m，流速系数 C0.4341/ 6 / 0.02534.81,流速 v034.81 (0.4340.02)0.53.24m / s流量Q= v0 A03.24 1.524.93m3/ s此流量接近于设计流量，所设水深合适。因而，出水口水深h0=0.80m，流速v0=3.24ms，小于最大允许流速。2、最大纵坡如出口处流速达最大允许流速v0=6.0ms，涵洞底坡可增大。v06.0m/ s时， h0Q /( v0 b) 5.0 /(6.0 1.90)0.439m水力半径R (1.900.439) /(1.90 2 0.439)0.30m,C0.301/6 / 0.02532.73。这时，最大纵坡可达v026.02imax2 R32.7320.112( 11.2%)C0.30设计纵坡 2% 既有利于排水又远小于最大纵坡，所以纵坡为 2.0% 设计合理。（2）管涵的计算，以 K44+720 处这例计算进行设计，通过地形图，可大致估算出此处排水管的汇水面积约为为 0.089Km 210 Km 2 ，所以根据经验公式Q pKF n通过查表得华中地区，洪水设计率150 得 K=1.20 19.6=23.52F1 km2 得 n=1，从而得出设计流量Qs23.520.08912.093m3根据圆管涵公式d( Qs ) 2 / 5( 2.093 ) 2/ 51.089m1.691.69.取管径 d = 1.25mA、孔径验算(1)临界水深 hk以 d=1.25m 代入公式 d5Q2，可得 k2.35220.1848gk1.2559.81查表得到相应的 hk d0.6686。由此，临界水深hk0.6686 1.25 0.836m(2)临界流速 vk 和临界坡度 i k查表得到 hk d0.6686 时， k10.565 ， k20.936 ， k3 0.292 。由公式vkk1gd0.5659.81 1.25k22.72m / s0.936vk22.722i k12 / 3)2(1(1.25 0.292) 2 /3 ) 20.556%( dk3 )n(3) 涵内正常水深 h0 和流速 v0取涵洞坡度为临界坡度，即ii k0.556% 。由公式 QKi ，得出断面的流量特征值为K 02.352 0.005560 .532.186由公式K d22.26 d8 3 ，得出满流是的断面的流量特征值为K d22.261.258 340.36由 K 0K d32.186 40.360.797，查表可得到充满度h0d0.6674 。由此，h00.6674 1.250.834m由充满度h0 d0.6674 ，查表，可得到断面的流速特征相对值 W0 Wd 1.09 。按公式Wd28.352 332.897 ，得流速特征值为dW01.0932.89735.858则涵内流速为 v0W i 0.535.858 0.005560.52.67 m s0此流速小于混凝土圆管的允许流速，正常水深和流速符合设计。（ 4）涵洞最大底坡涵洞内正常流速如采用允许流速v06.0 m s ，则涵洞纵坡可增大。由流量公式，涵内过水断面面积为AQ v02.352 6.00.392m2 。由公式 Ak1 d 2 ，得 k1A d 20.392 1.2520.250 ，查表可得充满度为h0 d 0.360 ，由此，正常水深 h00.360 1.250.45m。查表课的断面的流速特征相对值W0Wd 0.854 ，由W00.85432.89728.094按公式 v W i ，得出 i v02W026.02 28.09420.0455 4.55% 。即管涵的底坡坡度可在临界坡度（0.556%）到最大坡度（ 4.55%）范围内选择。B. 圆管涵结构设计设计资料：双车道二级公路钢筋混凝土圆管涵，设计荷载公路级， 管径 D=1.25m,填土高度为H=6.81m，土容重117 kN m3，管节下砂垫层2m 厚,内摩擦角30 ，容许承载力0 250kPa. 。设计计算:取管壁厚0.12m，内径1.25m，外径 1.49m，每节1m长，混凝土采用C20（轴心抗压强度f sd9.2MPa），钢筋采用 R235。1. 恒载计算填土垂直压力：土H 16.81 17115.77kN / m3q管节自重垂直力： q自2 t25 0.123.0kN / m32. 活载计算填料厚度等于或大于0.5m 的涵洞不计冲击力荷载分布宽度：一个后轮单边荷载横向分布宽度=0.62+6.81tan30 =4.23m 1.32m，也大于 1.82m故各轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度a 应按二辆车轮外边至外边计算，即a ( 0.66.81 tan 30 ) 2(1.32 1.8) 13.36m21.4一个车轮的纵向分布宽度 =0.26.81tan 30 4.13m0.7m2故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度b 应按外轮外边至外边计算. 即b( 0.26.81 tan 30 ) 2 1.4 9.46m2q汽2 （2140）4.43kN / m 213.369.463. 管壁弯矩计算忽略管壁环向压力及径向剪力N、 V，仅考虑管壁上的弯矩.填土重产生的弯矩：M1 M22） 土的侧压力系数2)（tan (45M 3 0.137q土 R 12管壁自重产生的弯矩：M 10.304 q自R 2、 M 20.337 q自R 2、 M 30.369q自R 2车辆荷载产生的弯矩：M 1M 2M 30.137q汽 R2 (1-)故恒载产生的最大弯矩为：M 恒0.137115.77 1.3721 tan 2 ( 4530)0.3693.0 1.37 221.92 kN m2M 汽0.1374.43 1.372 1tan2 (4530 )0.76kNm24. 荷载组合承载能力极限状态组合：M d = 1.2M 恒 +1.4M 汽 = 1.221.921.40.7627.36kN m正常使用极限状态组合：短期组合： M sdM 恒0.7M长期组合： M qdM 恒0.4M5. 截面强度计算汽汽21.920.70.7622.45kN m21.920.40.7622.22kN m管节处预留接缝宽1 cm ，故实际预制管节长99cm ，承受 1 m 长度内的荷载。考虑任意位置都可承受正负弯矩，布置双层钢12100 （内圈 7 根外圈 8 根）f sd AS195 (15113.1)x9.236.32mmf cd b990h01202595mmh0 b950.6258.9mm36.32mm（b相对界限受压高度 ）符合规范规定。f cdbx (h0x )9.2 990 36.32 (9536.32 ) 25.42kN m0 M d 0.9 27.36 24.62kN m22符合规范标准。6. 裂缝宽度验算ssM s22.45 106160.11MPa0.87 ASh00.87(15113.1)9515113.10.01899095C11.4(光面钢筋）10.522.221.15,C2() 1.49,C322.45WtkC1C2C3ss30d)1.4160.113012Es(101.49 1.155 (0.28 10) 0.167m 0.2mm0.282.1100.018满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）规定。7. 基底应力验算本涵地基承载力可不作修正，即0基础按承受中心荷载计算q恒(1.49 6.81)17 250.12 （1.25 0.12） 154.01kN / m2N(q恒 q汽 ) A(154.014.43)1.49 236.07kPa 0 250kPa满足要求。5.4路线交叉设计在纵断面设计时，本路段在K42+676 与 K42+987 处与原有公路平面交叉，由于两交叉口相距不远，故对K42+676K42+987 之间的原有路线废除，与新建公路共用此段。采用 Y 形交叉、加铺转角式。 K42+676 处交叉夹角为 22 度，K42+987处的交叉夹角为14 度。主路线路拱横坡不变，次要路线顺从主路线变化。在 K44+385 处为了满足路线坡度要求，与原有公路做分离式立体交叉，交叉角度为 90 度，原有路线的汽车通道高4.5m，汽车通道上填土高度3.15m。表 5.5路线交叉表桩号交叉方式交叉角度备注K42+676Y 形平交22 度控制标高 185.0mK42+987Y 形平交14 度控制标高 179.7mK45+385分离式立交正交汽车通道高 4.5m第 6 章 公路排水设计6.1概述1、边沟及排水沟本段处在中湿状态，路基排水基本顺畅，在挖方路段需设置边沟，有些路段由于是填方向挖方过渡，填土高度较小，属于矮路堤都必须设置边沟。当排水量大时应进行流量计算。边沟纵坡应与路线纵坡一致，但本路线全线地面起伏很大，且横断面高差很大，在许多路段无法满足此项要求。在路基两侧设置边沟，在挖方路基和填土高度小于1.0m的路堤应设置边沟，边沟最大纵坡为3%,最小纵坡为 0.3%。全线横向排水基本良好， 路基受地下水影响小，不需全线设置边沟，路线左侧低，右侧高，左侧需设边沟的地段少一些。纵向排水全部按设置3m护坡道的情况选择， 挖方路段选路基边坡坡脚以外2 米。边沟出口必须设在横向排水良好或涵洞的地段使边沟汇集来的水能顺畅的排向路基范围以外，以保持路基处在干燥或中湿状态。各种排水设施的设计应尽量少占农田，并与水利规划和土地使用相配合进行综合规划，排水口应尽可能引接至天然河沟，以减少桥涵工程，不宜直接注入农田。应采取就地取材，因地制宜的原则。 在路基两侧设置边沟， 一般情况下挖方路基和填土高度小于1.0m 的路堤应设置边沟