四川省XX高速XX1段线路设计开题报告
2020-04-13 02:04
1. 研究目的与意义（文献综述）
1、目的：
毕业设计是道路桥梁与渡河工程专业教学中的重要环节，它能反映高等教育中学生综合运用所学理论知识和专业技能、解决实际问题的能力，进一步提高和训练学生的理论分析、施工方案设计、外文阅读能力、工程制图能力及计算机应用能力，是衡量毕业生是否达到毕业水平的重要依据。
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当今国内外公路建设概况：
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设计项目背景：
①线路概况
佛(山)清(远)从(化)高速公路北段工程地处广东省中部地区，路线起点顺接佛(山)清(远)从(化)高速公路南段，起于花都西南面的官坑(市界)，途经广州市花都区、清远市清城区、广州市从化市，终于从化市西南面的井岗，全长86.2630km。
本项目是清远市公路网规划中高速公路主骨架的一横线、广州市 “四环十八射十五条重要公路”公路规划网的第二条和第六条重要公路。主要控制点有：起点官坑(市界)、肇花高速公路、广清高速、G107、武广高铁、京广铁路、迎咀水库、广乐高速、G106、京港澳高速、项目终点与街北和大广高速衔接的中和里互通。
②设计标准：
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选取K20 000-K30 000路段作为本次毕业设计路段。
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主要技术指标：
根据工可研究结论以及工可预评审意见，本项目采用高速公路标准修建，设计速度120km/h，双向六车道，路基宽度34.5m；桥涵设计荷载为公路-Ⅰ级；地震基本烈度为Ⅵ度；其余技术指标采用交通部颁《公路工程技术标准》规定值。
主线部分技术指标详见下表：
表1-4-1 主要技术指标表
序号
指 标 名 称
单 位
起点至终点段
备 注
1
公路等级
级
六车道高速公路
2
设计速度
km/h
120
3
平曲线一般最小半径
m
2000
4
最大纵坡
%
3
5
最小坡长
m
300
6
路基宽度
m
34.5
7
行车道宽度
m
2-3×3.75
8
桥涵设计荷载
公路-Ⅰ级
9
地震动峰值加速度
0.05g
③沿线自然地理条件：
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地形地貌：
K20 000-K30 000路段沿线地势较平坦，地形起伏小，地面标高一般为5～15米，残丘丘顶标高一般为50～110米。平原地表主要为农田与鱼塘，残丘地表植被发育，多数为经济林。为山前冲洪积平原夹剥蚀残丘地貌。
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地层岩性：
沿线地层主要包括第四系残坡积层、石炭系测水段，详见下表：
地层岩性分布及地层层序一览表
系
组
地层代号
主要岩性
分布范围
第四系
残坡积层
Qel dl
粉质粘土砂质粘性土碎石
残丘、坡地与坡谷
石
炭
系
测水段
C1dc
粗、中、细砂岩砂质页岩、泥质页岩、炭质页岩夹多层煤、
K20 420～K23 330
K24 450～K28 500
K29 160～K30 600
石磴
子段
C1ds
灰黑色中厚层状，灰岩夹钙质页岩。
K17 100～K30 700
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地质构造及地震：
勘察路段沿线地表岩层风化强烈，第四系覆盖层较厚，基岩露头少，植被发育，构造形迹不明显。根据区域地质资料及本次勘察地质调查，发现设计路段有1条断裂构造。其特征如下：
断裂与路线K25 250及K26 250处相交，与线路走向近于平行，断面产状为250°∠60°，长约4km，宽约15m，为正断层，由构造角砾岩组成，劈理、节理、牵引小柔皱等较为发育。断裂破碎带影响桥位岩石的完整性。小桥及涵洞可把断层破碎带作不均匀地基处理，采用扩大浅基础；中、大型桥梁采用桩基础，桩端应穿过破碎带进入完整基岩一定深度。
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气象条件：
本项目位于广东中部，属于南亚热带海洋性季节性气候，夏长冬短，罕见霜冻与酷热，年平均温度21.48—27.21℃,历年降雨量一般在1600—2000毫米。冬季常形成5—7级偏北风，但最大风力出现在夏秋台风季节。台风降雨量一般为200毫米，最大400—500毫米，风力6级左右，最大风速达34m／s。
区内年平均蒸发量一般在1400 毫米以上，相对湿度73%--84%。月蒸发量以2月最少，累年平均蒸发量86.8毫米，7月份的蒸发量在各月中最多，累年平均蒸发量210.4毫米。
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水文地质条件：
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地表水：
路线范围内河网交错发育，属于北江及西江水系。沿线大河主要是龙塘河、巴江河及九曲河等。水量主要受大气降水影响，夏季降雨量多，河流水量充沛，地表径流发育，潜水面较高，地下水补给充足，秋冬降雨量少，河流水量较少，地下潜水面较低。沿线水库大多属于中、小型，以山塘居多，主要为农田灌溉及饮用水源使用。
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地下水：
地下水类型划分为第四系松散层孔隙潜水、基岩裂隙水与岩溶洞隙水等三大类型。
松散堆积层孔隙水主要分布在沿路线丘陵沟谷、山间洼地、江河两侧阶地的松散堆积层。路线基本以路基或桥梁形式通过该类型地下水分布区，对工程影响不大。基岩裂隙水赋存岩层主要为碎屑岩类和花岗岩类裂隙含水岩组。该类型浅部风化网状裂隙水含水量较少，主要受大气降水垂向及上部覆盖层第四系松散土层中孔隙水渗流补给，对工程无不良影响。岩溶洞隙水主要分布于K27 000～K27 300、K29 000～K29 200路段为覆盖型岩溶区。岩溶水一般以岩溶管道系统形成丰富的含水区，多以管道运移为主，含水空间和含水岩性复杂多变，地下水动力条件复杂。
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水质分析
据沿线取自桥位区地表水及钻孔中水样作水质分析结果， 依据《环境介质对混凝土腐蚀的评价标准》(JTJ064-98)判定，此路段环境水对混凝土并不具有强、弱腐蚀性。
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不良地质条件及特殊性岩土：
不良地质条件及特殊性岩土主要包括崩塌、岩溶、软土、高液限土等。
a.崩塌
沿线丘陵坡地岩石风化强烈、厚度大，常见规模不等的崩塌体，其特征如下：
位于K27 180右150m处，长约15m，宽约5m，厚度1～3m，体积约80m3，属小型崩塌。崩塌规模小，远离线路，对线路无危害。
b.岩溶
据地质调绘及钻探揭露， K27 000～K27 300为灰岩路段，地表覆盖厚，主要为钻孔揭露隐伏岩溶，仅在K29 950～K30 150左120～270m一废弃石灰矿坑见岩溶出露。
钻孔揭露岩溶情况一览表
孔号
里程桩号
溶洞埋深(m)
洞高(m)
顶板厚度(m)
充填情况
QCZK213
K26 787.90
35.4～36.0
0.4
0.6(中风化灰岩)
无充填
c.软土
沿线软土仅局部发育，主要分布于冲沟、洼地或池塘中，部分属冲洪积成因、塘中淤积成因，部分常年积水浸泡软化形成；软土类型属黏性土、淤泥或淤泥质土，软土分布长度12.1km，沿线软土多出露于地表，埋深不大于2m；厚度一般在1.0～5.0m以内，局部可达13.9米，厚度大于3m的软土主要分布于见下表，长度2.4km。软土一般呈流塑～软塑状，淤泥或淤泥质土，承载力低。软土天然含水量ω=38～60%、孔隙比e=1.5～1.9、压缩系数α1-2=0.7～1.3MPa-1。
大于3m软土分布一览表
序 号
分布范围
长度(m)
顶面埋深
(m)
软土厚度
(m)
2
K20 236~K20 800
564
1.5~3.8
6.6～7.0
3
K21 980~K22 590
610
0~1.0
3.0～4.0
4
K23 615~K23 960
345
1.0~1.3
8.2～8.4
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重点、难点：
①建设条件复杂，路线方案布设制约因素多
本项目建设里程长，桥、隧及互通立交等大型构造物较多，沿线的地形条件、城镇布局与规划、与其它高速公路交叉点及大型枢纽互通选址等均对路线的布设有着较大的影响和制约，路线及工程方案的综合研究比选至关重要。
②沿线城市化进程快、协调工作量大
路线所经区域经济发达、村镇、路网密集，工业区星罗棋布，沿线土地开发速度很快，各类规划区较多，对路线影响大，外业协调工作量非常大
③区域路网密度大，道路衔接设计重要
④沿线地质条件复杂，不良地质种类多
本项目地质条件较为复杂，不良地质种类多，有软土、岩溶、崩塌等。因此地质勘察工作与不良地质条件所带来工程技术难题的研究处理特别重要。
⑤土地价值高、资源珍贵
项目区经济发达，土地开发利用价值高，初设时重视工程方案的研究，注意工程规模与道路功能之间的平衡，采取综合措施，减少公路用地。
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研究途径
①初测阶段对软土路基处理主要采用浅层换填、深层排水固结、堆载预压及复合地基处理等方案，下一阶段应加强勘察，选择合理的处治方案并进行必要的方案比较论证。
②初步设计时，应进一步加强沿线地质勘察，结合地质勘察资料，充分考虑膨胀土及高液限土挖方路段边坡的稳定性和影响因素，加强对高填路堤、深挖高边坡、陡坡路堤（路堑）重点设计，并突出环保设计的理念。
③路面工程材料用量大，路面碎石采用的材料类别、料场分布情况、料场规模应予调查、说明。
3. 研究计划与安排
第1～2周 熟悉毕业设计任务，准备资料，做好毕业设计的准备工作，编写开题报告、翻译外文文献、做好选线工作。
第3周:公路的平面设计
1、布置设计任务，熟悉设计文件及设计要求。
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[1]《公路工程技术标准》（jtg b01—2014）.北京：人民交通出版社，2014
[2]《公路路线设计规范》（jtg d20-2006）.北京：人民交通出版社，2006
[3]《公路路基设计规范》（jtg d30-2015）.北京：人民交通出版社，2015
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