土木工程毕业设计(论文)-某高速公路特殊路段路基路面综合设计.doc.doc
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1、 西 南 交 通 大 学 本科毕业设计某高速公路特殊路段路基路面综合设计年 级:2002级学 号:20021036姓 名:专 业:土木工程指导老师: 2006 年 6 月 西南交通大学本科毕业设计 第V页院 系 土木工程学院 专 业 土木工程 年 级 2002级 姓 名 梁超贤 题 目 某高速公路特殊路段路基路面综合设计 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日毕业设计(论文)任务书班 级 02级土木6班 学生姓名 梁超贤 学 号 20021036 发题日期:2006年 4 月 3 日 完成日期: 6月 15日题 目
2、某高速公路特殊路段路基路面综合设计 1、本论文的目的、意义 根据教育部指示,毕业设计是高等工科院校本科培养计划中最后一个重要的教学环节,目的是使学生在学完培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修课和选修专业课程之后,通过毕业设计这一环节,较为集中和专一的培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,分析和解决实际问题的能力。和以往的理论教学不同,毕业设计是要学生在老师的指导下,独立的、系统的完成一个工程设计,以期能掌握一个工程设计的全过程,在巩固已学课程的基础上,学会考虑问题,分析问题和解决问题,并可以继续学习到一些新的专业知识,有所创新 。 2、学生应完成的任务 本设计要完成的任务
3、主要包括路基设计、路面设计和材料设计三部分。其中路基设计部分是针对软土地带高填方路段进行,要求进行沉降计算、地基处治设计、软土路基的稳定分析、悬臂式挡土墙的设计和坡面防护设计。地基处治设计采用真空堆载联合预压法,要求说明原理并进行施工设计。路面设计部分,要求沥青混凝土路面和普通混凝土路面各设计两种结构组合,并对四种路面结构进行经济、使用性能的比较,推荐一种路面结构。并进行水泥混凝土路面的传力杆和拉杆设计。材料设计部分要求进行矿质混合料的配合比设计和最佳沥青含量的设计。 3、论文各部分内容及时间分配:(共 12 周)第一部分 软土路基设计 ( 4周) 第二部分 路面设计 ( 1.5周) 第三部分
4、 沥青混合料设计 ( 1.5周)第四部分 毕业实习和文献翻译 ( 1.5周) 第五部分 计算机应用 ( 2.5周)评阅及答辩 (1 周)备 注 指导教师: 年 月 日审 批 人: 年 月 日摘 要随着经济的快速发展,人们对交通建设和出行舒适度的要求不断提高,我国高速公路建设步伐将不断加快。特别是进入21世纪,重点加快高速公路建设,已经成为我国的一项重要的战略部署。本设计为某拟建高速公路一段的路基路面综合设计。该地段为软土地基且位于桥头与路堤相邻处,路基的平均填土高度为8m。计算行车速度为100km/h且交通量增长较快。根据设计公路的交通量及其使用任务和性质,结合沿线自然条件与主要技术指标,进行
5、方案论证与比选,推荐最优方案。在确定最优方案后进行详细设计,设计内容包括:路基设计,路面设计和材料设计等。路基设计部分主要针对软土地带高填方路段进行。经过沉降分析后决定进行地基处治,处治方法为真空堆载联合预压法。软土路基的稳定分析采用了瑞典条分法,在填方最大高度处进行了悬臂式挡土墙的设计。路面设计部分分别进行了两种沥青混凝土路面和两种普通水泥混凝土路面的结构设计,并对它们的经济性和使用性能进行了比较,最终确定为沥青混凝土路面。沥青混合料设计部分首先提出了沥青混合料的设计要求,然后根据要求进行了两种矿质混合料的配合比设计,最后根据给定的试验数据进行了最佳沥青含量的设计。关键词:软土地基;真空堆载
6、联合预压法;悬臂式挡土墙软土;水泥混凝土路面;沥青混凝土路面 AbstractWith the rapid development of economy,the requirement for the traffic construction and driving comfort is continuously improving. The pace of our countrys highway construction will keep accelerating. Especially in the 21st century, our country will put much emp
7、hasis on the construction of highway, which has been an important strategic plan.This design is an integrated design about the foundation and pavement of a proposed freeway. The section is on the foundation of soft soil, which lies between either end of a bridge and the road embankment. The average
8、height fillings of the roadbed are 8m. Calculation speed is 100km/h and the traffic is growing faster. According to the given traffic volume, service level, the highway is defined as the freeway. With the local natural condition and main technical standard, through analysis and comparison of several
9、 feasible plans, the most proper one of these is recommended and subsequently carried out in details, including the design of foundation, the pavement and asphalt mixture.The design of the section of roadbed mainly aims at soft soil and high filling. Foundation treatment is decided after the settlem
10、ent analyse, and the method for treatment is the preloading method combining with vacuum stack-load. The method of soft soil foundation is the Swedish Slipicircle Method, and a cantilevered retaining wall beside the largest high fill is needed.The design of the section of pavement construction inclu
11、des two asphalt pavement construction and two Cement concrete pavement construction. Comparing their economy and usefulness, asphalt pavement is finally adopted. The section of asphalt mixture ,This design first requires for the asphalt mixture design, then the design of the two pavement asphalt mix
12、tures aggregate gradation. At last according to the experimental data, this paper is about OAC desigkey words:soft soil foundation; preloading method combining with vacuum stack-load;cantilevered retaining wall;Cement concrete pavement;asphaltpavement 西南交通大学本科毕业设计 第VII页目 录第1章 绪论11.1 公路路基路面的发展概况11.2
13、工程概况51.3 本设计的主要内容6第2章 软土地基沉降计算与地基处理72.1 软土地基的沉降计算72.1.1 软土及其特征72.1.2 交通量分析与路基断面的确定72.1.3 主固结沉降和总沉降的计算92.1.4 工后沉降的计算132.2 地基处治设计152.2.1 软土地基处理的目的和意义152.2.2 真空堆载联合预压法的原理152.2.3 施工设计16第3章 悬臂式挡土墙设计203.1 土压力的计算203.1.1 土压力计算理论203.1.2 汽车荷载换算223.2 悬臂挡土墙设计233.2.1 墙身构造要求243.2.2 墙身截面尺寸的拟定243.3 内力计算273.4 墙身钢筋混凝
14、土配筋设计293.5设计过程323.5.1截面尺寸的拟定323.5.2 荷载计算323.5.3 抗倾覆稳定验算343.5.4 抗滑稳定验算343.5.5 地基承载力验算343.5.6 配筋设计35第4章 坡面防护设计414.1概述414.2防护类型的选取原则424.3坡面防护434.3.1 植物防护434.3.2 矿料防护44第5章 路面设计485.1 路面设计的任务与内容485.2 设计资料495.3 沥青路面结构组合设计495.3.1 设计原理495.3.2 电算结果545.4 普通水泥混凝土结构组合设计605.4.1 设计理论605.4.2 计算过程655.5 方案比选695.5.1 经
15、济性比较695.5.2 使用性能指标比较705.5.3 确定最终方案705.6 PCC路面传力杆和拉杆设计715.6.1 纵缝的设计715.6.2 横缝的设计725.6.3 接缝填封材料73第6章 沥青混合料设计746.1沥青混合料的设计要求746.1.1 高温稳定性746.1.2 低温抗裂性766.1.3 耐久性776.1.4 抗滑性786.1.5 施工和易性796.2矿质混合料组成设计796.3 沥青混合料马歇尔试验836.3.1数据处理中用到的公式说明836.3.2试件成型856.3.3试件物理力学指标的测定866.3最佳沥青用量的确定886.4.1 绘制关系图886.4.2 最佳沥青用
16、量确定906.4沥青混合料的性能检验91总结92致 谢94参考文献95附录1 英语翻译96附录2 实习报告108西南交通大学本科毕业设计 第120页第1章 绪论1.1 公路路基路面的发展概况中国是一个有5000多年文明史的国家。在这历史的长河中,我国勤劳、智慧的各族人民,在道路,桥梁的修建和车辆制造以及交通管理等方面,都取得过辉煌的成就,是我国古代灿烂文化的一部分。道路交通对于繁荣经济和交流文化,对于维护民族团结和国家统一,都作出了巨大贡献。中国古代道路和桥梁建筑,在世界上曾处于过领先地位,在世界道路交通史上留下了光辉的篇章。根据史记记载,早在4000多年前,中国已有了车和行车的路。商代(约公
17、元前16世纪约公元前1066年)开始有驿道传送。西周(公元前1066年公元前771年)开创了以都市为中心的道路体系,还建立了比较完善的道路管理制度。秦代(公元前221年公元前206年)修驰道、直道,建立了规模宏大的道路交通网,总里程约有1万2千多公里。西汉时期(公元前206年公元前23年)设驿亭3万处,道路交通呈现出更加繁荣的景象。特别是连接欧亚大陆的“丝绸之路”的开通,为东西方经济文化交流作出了贡献。唐代(公元618907年)是中国古代经济和文化的昌盛时期,建成了以长安城(今西安)为中心约2万2千多公里的驿道网;到了宋、元、明、清各代(公元9601911年)道路交通又有发展。尽管中国曾经创造
18、了领先于世的古代道路文化。但是由于长期的封建制度和近百年帝国主义列强的侵略和掠夺,束缚了生产力的发展,中国公路的兴建迟至本世纪初才开始,并且在旧中国发展十分缓慢。清末,在原有驿道上修建了一些很简陋的公路。19121949年中华民国时期,公路有了初步发展。全国先后共修建了13万公里。这些公路大多标准很低,设施简陋,路况很差。到1949年能够维持通车的仅有8万公里,全国有1/3的县不通公路,西藏地区没有一条公路。汽车运输是从1901年由国外输入第一辆汽车开始的。到1949年汽车保有量约5万辆,且大多数已破旧不堪,全国大部分地区主要还是依靠人力和畜力运输。1949年建国以来,我国进入了社会主义建设的
19、伟大时代。由于工农业生产迅速发展,人民生活逐步提高,尤其是建立和发展了汽车工业和石油工业,使我国公路交通事业得到了迅速的发展。特别是1978年以后,国家执行了以经济建设为中心的政策,开始了建设有中国特色的社会主义的新时期。公路建设也开创了崭新的局面。到1998年底,全国公路通车里程达到126万公里,其中高速公路总里程为6258万公里,全国汽车保有量约为1500万辆。公路运输已渗入到经济建设和社会生活的各个方面,在国民经济中占有越来越重要的地位。自80年代中期开始,中国大陆兴建高速公路,十年来,陆续投入运行的主要高速公路有京石、京津塘、沈大、合宁、济青、开洛、广深、太旧、合芜、成渝、沪宁、桂柳、
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