|
|
| 毕业设计 题 目 | 棋盘洲阳新至大冶公路2标段路基工程量复核计算 |
| 成果类型 | ■ 方案设计类 □ 产品设计类 □ 工艺设计类 |
| 设计 目的 | （1） 初步掌握路桥工程图纸识读的能力，掌握路基路面工程量计算的方法，掌握施工方案编制的能力； （2） 巩固和加深公路工程施工、道路工程制图与CAD、道路建筑材料等专业课程知识，进一步培养学生识读图纸，计算工程数量，编制方案文件的技能，提高学生分析问题和解决问题的能力，和解决实际工程问题的能力，树立正确的设计思想，培养良好的职业道德。为今后从事路桥工程施工、现场管理及计量等工作打下基础； （3） 培养学生信息检索、技术规范应用、计算机AutoCAD、Office软件应用、文字编写、创新写作等综合素质。 |
| 任务 与 要求 | （1） 道路工程工程量复核计算任务：根据图纸，计算相应工程数量，并编制计算书及工程量数量表。要求同一课题的不同学生根据指导教师的要求分别复核计算路基土石方工程、路基排水工程、路基防护工程的工程数量。 （2） 撰写毕业设计说明书，详细说明毕业设计思路，道路工程数量复核方法及过程，要求格式规范，计算准确，内容合理齐全，条理清晰 。 |
| 课题概况 与原始资料 | 棋盘洲阳新至大冶公路2标段 (K25+350-K38+399.424)，按设计速度80km/h的双向四车道高速公路标准设计，主线整体式路基宽度26m，路基横断面布置：行车道宽2×（2×3.75m），中间带宽3.0m（0.5m×2路缘带+2.0m中央分隔带），硬路肩宽2.5m×2（含右侧路缘带0.5m×2），土路肩宽0.75m×2 ；路面横坡：行车道、硬路肩为2%，土路肩为4%。中央分隔带为平齐式；路基设计标高为中央分隔带外侧边缘处路面标高。 一、路基设计 （一）一般路基设计 （1）路基标准横断面 根据项目初步设计批复意见和交通部部颁《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),本合同段设计速度为100公里/小时,路基宽26米。 主线路基横断面布置:
上述数值依次为:土路肩、硬路肩(含右路缘带宽度0.5米)、行车道、路缘带、中央分隔带、路缘带、行车道、硬路肩(含右路缘带宽度0.5米)土路肩宽度。 路拱横坡:路面2%、土路肩4%。 公路用地范围:填方以坡脚或路堤边沟外1m计,挖方以坡顶或坡顶截水沟外1m计 （2）填方路基 对一般填方路堤,当边坡高度H≤8m时边坡坡率采用1:1.5,护坡道宽采用1m;当边坡高度8<H≤20m时,上部8m坡率采用1:1.5,并于8米处设宽2米横坡3%的路基中部平台,平台以下路堤坡率采用1:1.75,护坡道宽采用1m。对于填方段落较短且填土高度不超过10米,按上述办法设置路堤中部平台连续长度小于50米时,采用1:1.5边坡坡率而不设平台。 （2）挖方路基 挖方边坡坡高、坡率可根据岩性、结构面、产状、水文地质等条件综合确定。 挖方边坡为土质或全风化岩石时,一般按8m变坡,变坡处设置2m宽边坡平台,坡率为1:1~1:1.75,具体根据实际情况确定。 挖方边坡为石质挖方路堑时,一般按8~10m米变坡,变坡处设置2m宽边坡平台,坡率为1:0.5~1:1,具体根据实际情况确定。 对于挖方路段,坡底设2m宽碎落台。在坡顶以外大于或等于5m处视汇水情况必要时设截水沟。 岩质边坡高度大于30m(或土质边坡高度大于20m)的路段为深挖路段,需进行工点设计。 （3)路基土石方计算 填方路基应扣除路面厚度的断面,挖方路堑应包含路面结构层断面。为保证路基压实度,填方路堤两侧各按宽填30cm计列,待路基竣工后再整修边坡,削去多余土。宽填数量不参与土石方调配。 清除表土根据实地调査情况分段计算工程数量,根据外业调查结果,本路段内清除表土厚度按水田路段50cm、旱地30cm计,填前压实10cm考虑。清表回填(含填前夯实)所需增加的数量逐断面计入土石方表中。清表数量作为临时弃方不参与调配,根据施工中的实际情况,可用于路面中央带的种植土,也可用于边坡填土表面的种植土,还可用于取弃土场的表层复耕。 对填挖交界、低填浅挖、桥梁和挡墙等构造物台背、浸水路基处,如采用了透水性填料或其他非普通路基土填料,则需在相应的土石方表中予以扣除。 （二）高填深挖路基设计 （1）深挖方路堑设计 本合同段内有1处深挖方路堑,设计常用的防护措施包含两方面:一是路堑墙结合常规的绿化防护方案,采用路堑墙以收缩坡脚,避免过度开挖边坡;二是系统锚杆框架结合挂网客土喷播、植草防护等绿化防护方案,以增加结构的耐久性和与自然景观的融合性。在深挖方路堑路段的工点设计中,考虑了高边坡对线形的影响、边坡稳定性评价、边坡坡率设计等因素。 深挖方路堑采用动态设计,即根据设计阶段已有的地形、地质、水文等资料,采用工程地质类比法、图解分析法进行稳定性计算。施工图设计期间加强了对这类边坡的地质勘察工作,基本查清该边坡的地质条件。设计考虑了相应的加固防护工程,除考虑常规排水外,还根据坡口、坡后地形水文情况设置了坡体排水、截水设施。施工时,应按设计边坡率进行开挖,并及时防护。施工方应注意关注边坡稳定情况,若现场开挖暴露的实际地质情况与设计有出入,或边坡稳定出现异常现象,已应及时通知设计、管理单位,必要时对设计方案进行动态调整,以确保路基边坡稳定和结构安全。深挖方路堑路段应加强路基边坡监控。除此外,深挖方路堑路段在施工中应注意如下事项； ①严格按设计文件及施工规范要求精心组织施工 ②本合同段内岩石路堑段应在靠近边坡处进行预爆破和采用光面爆破,以确保坡体稳定, 爆破后坡面光滑平整,禁止采用大爆破。 ③边坡开挖后应立即进行防护工程施工,避免水体渗入裂缝内引起边坡失稳。边坡从上 到下逐级开挖、逐级防护,“避雨季、快开挖、快支护、快砌筑”是保证施工质量安全的关键。 ④防护工程质量必须满足设计和施工规范要求,在施工过程中如果发现问题,必须及时进 行有效处理。 ⑤边坡上方的截水沟开挖好后,应立即进行铺砌,砌筑质量必须满足设计和规范要求, 不得有漏水和渗水现象 ⑥防护工程顶面不得高于边坡的坡口,以与边坡坡口高度一致为宜,并将其顶面做成向 路基方向倾斜2%的横坡以利排除坡口以上的水体,避免出现拦水和积水现象,确保边坡稳定。 ⑦应对截水沟与坡口间的地面进行有效封闭,防止水渗入坡体,确保边坡稳定。 ⑧对部分路堑边坡开挖后,如坡面富含水,需设置坡面排水管(孔内埋设软式透水管) 以排除坡面内部水。 （三）低填浅挖路基处理 路基填土高度小于(低填)或者挖方高度小于(浅挖)路面和路床厚度(80cm)之和时,应对原地表进行超挖并分层回填,填料应采用透水性材料,如开山碎石土。地下水较丰富,路基强度不高且土基值或CBR值达不到设计要求时,需超挖换填处理,换填厚度≥80cm的 透水性材料。强度合格者再进行压实度检测,如果达不到96%,用重型压路机压实。处理后地基的压实度应满足《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)中相关要求。 （四）浸水路堤设计 对经过面积较小的水塘、鱼塘、大型排灌沟渠等浸水路段应考虑(换)填料、防护、排水等方面进行综合设计。对较大面积水域应先进行围堰设计,清淤后的换填材料可以因地制宜就地取材,一般以开山石渣(毛渣)、砂砾土或其他水稳性较好的材料为宜。 （五）桥头路基及台背处理 台背(墙背)填料应根据现场实际情况采用碎石土、砂砾土或强度不小于30MPa、最大粒径100mm的碎石等透水性材料,压实度不得小于96%:基础顶面以下基坑可用挖基材料回填,压实度不得小于94%。桥梁台背处理数量计入“桥头路基处理工程数量表”中。 其他小型构造物台背及挡墙背回填,其数量计入各个暗构及挡土墙工点设计图表中。 （六）填挖交界处理 填挖高差5m以上、或地面坡度较陡路段,横冋半挖半瑱路基和纵向填挖转换路基的填挖结合部,均应进行强化处理设计。无论纵横面,要求在挖方部分分层超挖(台阶)。如遇地下水,还应在交界处设置截、排水盲沟(路床加强层为透水性好的材料而且地下水量不大时可不设),防止其渗透至填挖接触面。截水盲沟的底面和背水面应铺设防渗土工布;排水盲沟通过填方区段的侧壁和底面均铺防滲土工布。 填挖交界过渡区采用优质填料回填,过渡区材料在边坡挖方中就地选取,当挖方区为土质时,应优先采用渗水性好的材料填筑,一般采用最大粒径小于150m的碎石土。当挖方区为坚硬岩石时,可采用填石路堤。 同时过渡区的填料压实度相应提高1%~2%,并且强调必须从最底部往上填筑(应先按填层厚度挖台阶),并按每层填方量开挖山体,移挖作填,压实后再挖上一层所需方量。不允许将大量挖方堆到底部,而影响分层填筑。 （七）特殊路基设计 挖除换填浅层软土:对浅层淤泥或软土且深度小于或等于3米的一般软基路段,挖除软土层后换填开山碎石土,换填后压实度不得小于93%。 （八）路床处治设计 填方段和土质挖方路段路床采用80cm厚开山碎石土(天然土石混合物,其中粒径大于2mn的颗粒质量超过总质量50%,且最大粒径小于100mm)填筑,处理后地基的压实度应满足《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)中路床部位相应要求。 二、路基支挡、加固及防护工程设计说明 （一）路基防护 综合地质条件、边坡高度,并结合当地水文、地形、筑路材料等情况,路基防护以植被防护为主结合工程防护,以保证路基稳定和路容美化。 (1)喷播植草、灌绿化防护适用于3m及其以下土质路堤边坡或坡比不陡于1:1、坡高一般不大于3m的土质路堑边坡。 (2)三维土工网垫植草、灌护坡适用于坡比不陡于1:0.75,每级坡高低于5m(土质路堑边坡)或8m(软质岩石路堑边坡)的路段及多级路堤的第一级边坡防护。 (3)拱形砼预制块骨架防护适用于边坡高度3m以上填、挖方边坡防护。 (4)六角空心块护坡适用于桥头10米范围内的坡面防护,当桥头路基可能处于河道水位以下时则应采用实心预制块护坡。 (5)对路堤坡脚侵入水塘、鱼塘、水库或藕塘的浸水路基,防护标高(设计水位+0.5m)以下,边坡坡面采用砼预制块护坡防护 (6)由于本项目接线穿越大冶湖水系,据水位专题研究大冶湖水系1/100洪水频率下水位高程为23.24m,为防止洪水冲刷,故主线路堤防护在23.74m(23.24+0.5)高程以下边坡采用砼预制块护坡防护,其以上路堤部分参照其它防护方案原则设置。 （二）路基支挡 对受地形限制需要收缩坡脚的填方地段、陡坡地段、临河地段、错幅桥中部或受具体条件影响需要支挡的路段可设计挡墙或护脚防护,详见路基防护工程图、表。 本合同段设路堤护脚1处、错幅桥衡重式路肩挡墙2处。具体桩号、尺寸、工程量详见相关图纸。挡土墙墙高不超高12米时(含基础),采用M7.5浆砌片、块石砌筑,本标段墙高均小于12米。 ①挡土墙纵向每10~15m长设一道伸缩缝(沉降缝),缝宽2~3cm,宜采用沥青麻筋沿墙内、外、顶三边填塞,其深度不小于15cm。 ②基坑开挖后,如发现地基与设计情况有出入,应按实际情况调整设计,如采用碎石等材料换填或其它地基处理方法以提高地基承载力。 在松软地层、坍方和坡积层地段,基坑不宜全段开挖,以免在挡土墙砌筑过程中发生滑坍;而应采取跳槽间隔分段开挖的方式,以保证施工安全。 ③在同一基础段落内,当基础置于物理、力学性质和压缩性差异悬殊的地基上时,尽管地基承载力满足设计要求,也要对条件较差的地基进行补强,防止基础出现不均匀沉降。 三、路基、路面排水系统及其防护设计说明 路基排水系统由边沟、截水沟、排水沟、天然河沟等组成。 (1)路堤坡脚护坡道外设置梯形边沟;挖方路基外侧设矩形边沟,在挖方路基堑顶外侧有汇水时,在堑顶外侧设截水沟,挖方边坡平台可设平台拦水埂。路堑边坡上方汇水面积不大、植被茂密地段,可不设坡顶截水沟,以减少坡体破坏。 (2)对超高段,在超高侧半幅路基的中分带外侧设纵向排水沟来排岀半幅路面上的水。 (3)当路堑边沟与路堤边沟连接段沟底纵坡大于25%时,需设急流槽;另外,在沿线排水系统布置图中因地形使截水沟的水需流向路堑边沟时,可设路堑跌水。 (4)富含地下水的潮湿路段,可在挖方矩形边沟下方设渗沟,以降低地下水作用。 (5)路基排水设施排出的水原则上不直接流入饮用水源、养殖水源及农田,而排入原有山沟、河流。当无天然沟河可供排泄时,可在边沟处开口,设沉淀池,将污物沉淀、油水分离后排入水塘、水田或设线外排水沟引至路基范围外的农田沟渠及其他排水设施中。 (6)施工人员、监理人员应在施工前认真、仔细査看设计文件、收集现场资料,了解设计意图和目的,尤其是互通或服务区内部排水方案,复核综合排水体系的可行性后编制详细的施工组织计划,确保施工期间排水的流畅性。 附图:路基横断面设计图、路基排水工程设计图、路基防护工程设计图（电子版） |
| 参考资料 | （1） 中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准（JTG B01-2014）.北京：人民交通出版社，2014. （2） 中华人民共和国行业标准.公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2017）.北京：人民交通出版社，2017. （3） 中华人民共和国行业标准.公路路基施工技术规范（JTG F10-2018）.北京：人民交通出版社，2018. （4） 《公路工程施工》教材 |
| 进程 要求 | （1） 第1周：设计分组，开题，熟悉设计原始资料及设计要求，确定工程量数量表的形式，计算工程数量，编写计算书，交指导教师审阅； （2） 第2-4周：继续进行分项工程的工程数量计算，编写计算书，最后完成计算工程量的汇总。交指导教师审阅； （3） 第5周：毕业设计文档修改编写，调整排版，交指导老师审阅； （4） 第6周：完成设计说明书，整理成果并上传空间，完成答辩，指导老师评阅并总结。 |
| 预期成果 及 表现形式 | （1） 工程量复核计算书，编辑成文档，1份 （2） 工程数量汇总表 （3） 设计说明书 |
| 教研室 主任审核 | 年 月 日 |
| 院 系 审 核 | 年 月 日 |
