贡献武汉大学土木工程道桥方向毕业设计

武汉大学土建学院毕业设计专用纸1[摘要]：湖北省武汉至麻城高速公路起于三里镇长提，止于夏家岗，于规划的武麻高速公路黄冈段对接。本设计选取第一合同段K1+600～K4+700段，全长3.1公里。根据施工图设计路线方案，全线采用双向四车道高速公路标准，设计速度100km/h，路基宽度26.0m，桥涵设计荷载为公路—1级，桥路同宽。主要设计内容包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计、防护工程设计（重力式挡土墙）、路面设计（沥青混凝土柔性路面）及桥梁设计。其中，平面设计、纵断面设计、横断面设计、防护工程设计采用手工计算、绘图；路面结构设计、路面厚度计算和面层拉应力验算采用公路路面结构设计系统HSP2000进行设计；桥梁工程采用桥梁结构分析软件BSAS进行设计。[关键字]：高速公路路线路基路面挡土墙桥梁[Abstract]：ThestartingpointoftheexpresshighwaydesignfromWuhancitytoMacity,Hubeiprovince，isChangtivillage,Sanlitown,andthesuperhighwayendsinXiajiagangvillage,whichconnectstoHuanggangsectionofthehighway.ThesectionofthehighwayfromK1+600toK4+700isselectedtodesign,whichis3.1kilometerslong.Accordingtotherouteprojectofconstructiondocumentsdesignphase,thewholelineadoptssuperhighwaystandardoftwo－waytrafficandfourlanes.Thedesignedvelocityofthehighwayis100km/h,andtheroadbedwidthis26.0m,Thedesignedloadofthebridgeadoptshighway-Ⅰ-grade,andthewidthofthebridgeisthesameasthehighway.Themaincontentsoftheprojectincludetheplaindesign,theverticalsectiondesign,thecrosssectiondesign,theprotectionengineeringdesign(theretainingwallofgravity),theroadsurfacedesign(AsphaltConcretePavement)andbridgedesign。Amongthem,thecalculationandpaintingofflatdesign,verticalsectiondesign,crosssectiondesign,theprotectionengineeringdesignaredesignedbyhandicraft.Thedesignofroadsurfacestructure，thecalculationofthethicknessoftheroadsurfaceandcheckingcomputationsofthetensilestressadoptthedesignsystemofthehighwayroadsurfacestructure---HSP2000.AndthebridgeengineeringadoptsbridgestructureanalysissoftwareBSAStodesign.[Keywords]:expresswayrouteroadbedroadsurfaceretainingwallbridge武汉大学土建学院毕业设计专用纸2目录1绪论…………………………………………………………………………31.1工程概况…………………………………………………………………31.2地质概况…………………………………………………………………31.3技术资料………………………………………………………………72路线设计…………………………………………………………………82.1路线设计方案及比选…………………………………………………82.2平面设计………………………………………………………………142.3纵断面设计……………………………………………………………222.4横断面设计……………………………………………………………313挡土墙设计………………………………………………………………373.1挡土墙的布置…………………………………………………………373.2重力式挡土墙设计……………………………………………………394路面设计…………………………………………………………………464.1路面设计资料…………………………………………………………464.2路面结构设计…………………………………………………………465公路桥涵结构计算………………………………………………………545.1方案简介………………………………………………………………555.2本桥主要材料……………………………………………………………565.3桥梁设计荷载……………………………………………………………565.4桥梁结构计算……………………………………………………………566结束语…………………………………………………………………637参考文献………………………………………………………………64武汉大学土建学院毕业设计专用纸31.绪论1.1工程概况武汉市武汉至麻城高速公路起于三里桥镇长堤，起点设三里桥互通与武汉至英山项目顺接，向东北跨三排渠、四排渠、万米长河，在辛集上跨武汉外环高速，并设辛集互通、在任家湾跨过G318国道，设骆驼互通，在丁家大湾跨京九铁路麻汉联络线和规划的沪汉蓉高速铁路；在永福村过熊许二级公路，设分离式立交桥，止于夏家岗与规划的武麻城高速公路黄冈段对接，推荐全线全长27.891公里。根据施工图设计路线方案，全线采用双向四车道高速公路标准，设计速度100km/h，路基宽度26.0m，桥涵设计荷载为公路—1级，桥路同宽。沿线设有三里桥互通、辛集互通、骆驼铺互通。第一合同段起于K0+000，止于K7+900，全长7.9公里，本设计选取K1+600～K4+700,全长3.1公里。1.2地质概况1.2.1地形、地貌拟建公路第一合同段路基所处地貌单元主要为冲湖积平原、冲积平原、垄岗波状平原及剥蚀垄岗地貌，属多元地貌。微地貌单元有河渠、鱼塘、田间、洼地等，平原路段区地面标高一般在17～21m左右；垄岗剥蚀地貌地面标高约在30～38m。1.2.2地表水和地下水(1)地表水沿线K4+700以前河渠、鱼塘较多，主要跨三排渠四排渠万米长河等，水位基本与武湖水位一致，勘察期间河水深约1.0～2.0m。(2)地下水根据本次勘察情况沿线冲湖平原或岗间湖积洼区地地下水位一般为0.3～2.3m；垄岗地带地下水位一般为1.0～3.2m。武汉大学土建学院毕业设计专用纸4地下水主要分为上层滞水、孔隙潜水和基岩裂隙水两类。上层滞水赋存于砂砾石层中，具微略承压性，受侧向迳流补给，水量较大。基岩裂隙水赋存于下部风化泥质砂岩中，受迳流补给，水量与裂隙发育程度有关。(3)水质分析结果根据本次取水样分析结果：SO42-离子含量为14.97～14.00mg/L，Mg2+离子含量为8.7～22.49mg/L,Cl-离子含量为8.80～43.85mg/L,HCO3-离子含量为117.89～262.90mg/L，侵蚀性CO2含量为0.0mg/L，PH值6082～7.12根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）判定，路线沿途地表水均对砼无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀生。1.2.3路基工程地质分区(1)路基工程地质分区的原则①以区域地貌作为工程分区的主要依据将本区路段分为冲湖积平原区、冲洪积波状平原和垄岗剥蚀区。②依据岩土体特征，结合水文地质条件、地质构造、不良地质现象、典型地貌和路基稳定性等，进一步在工程地质分区的基础上划分工程地质亚区。(2)路基工程地质分区根据以上分区原则，将路线经过的地段划分为如下工程地质区、亚区。①冲湖积平原区（I）：分布于路线起点K2+～K3+050、K3+700～K4+420路段。软土路基区（I-1）；一般路基区（I-2）；一般夹软土路基区（I-3）。②冲洪积波状垄岗及剥蚀垄岗区（II）：分布于K3+050～K3+700、K4+420～K4+700路段。老土路基区（II-1）、残积土路基区（II-2）。1.2.4路基地层条件根据地质调绘、钻探和静力触控，沿线路基地层比较简单，按成因及年代划分有第四系全新冲湖积层，第四系更新统冲、洪积层、第四系残积层，以及白垩元古界风化岩层。从路线起点到终点（自南向北）地层相对由新到老，变化不大，冲湖平原区多为中软土，龙岗区多为中硬土；沿线龙岗上部冲洪积老黏土具弱膨胀趋势。各路段地层条件如下：(1)K2+200～K2+270为一般粘性区（I-2）：长70m。属冲湖积平原，地形平坦，地势开阔，沿武汉大学土建学院毕业设计专用纸5途一般为水田和旱地，经过一水沟和四排渠。勘察期间地下水埋深1.6～2.3m。上部为第四系全新统可塑一般粘性土，中部为全新统稍密粉状、细砂土和更新统中密～密实状砾砂；下部为白垩系风化泥质砂岩。该路段未发现明显影响路基稳定性的不良地质层。(2)K2+270～K3+050为软土路基区（I-1）：长780m。属冲湖积平原，地形平坦，地势开阔，沿途经过大片藕塘、鱼塘。勘察期间地下水埋深0.3～1.0m浅表层为第四系全新统软～流塑状淤泥或淤泥质土，其下为可塑状一般粘性土；中部为全新统稍密状砂土和更新统中密～密实状砂砾石土；下部为白垩系风化泥质砂岩。该路段浅表层发育有②-1层软土，埋深0.0～1.1m，厚0.5～4.6m,多为软～流塑状淤泥或淤泥质土，属影响路基稳定的不良地质层。(3)K3+050～K3+700为老黏土土路基区（II-1）：长650m。属冲冲积垄岗平原，地形较平坦，地势开阔，沿途经过大片藕塘、鱼塘。勘察期间地下水埋深1.4m。上部为第四系更新新统硬塑状老粘土，中部为稍密状砾砂和中密状砾石，局部为白垩系风化泥质砂岩。该路段上部老黏土具有弱膨胀潜势，属影响路基稳定性的不良地质层。(4)K3+700～K4+420为一般粘性土夹软黏土路基区（I-3）：长720m。属冲积平原，地形较平坦，地势开阔，沿途一般为水田，局部跨鱼塘和水沟。勘察期间地下水埋深0.4～1.2m。上部为第四系全新统可塑状一般粘性土和松散-稍密状粉砂或垩砂土，局部表层为淤泥；中部为更新统硬塑状粘性土夹中密状粗砾砂层；下部为白垩系风化泥质砂岩。该路段表层发育有②-1层软土，埋深0.0m，厚0.9m,多为流塑状淤泥，属影响路基稳定的不良地质层。(5)K4+420～K4+700为老黏土路基区（II-1）：长450m。属冲积垄岗平原，地形较平坦，地势开阔，沿途为水田。勘察期间地下水埋深1.5m。上部为第四系更新统硬塑状老粘土，中部为稍密状砾或中密状砾石，下部为白垩系风化泥质砂岩。该路段上部老黏土具有弱膨胀潜势，属影响路基稳定的不良地质层。勘察期间地下水埋深约0.5～1.5。上部为3～7m厚的第四系硬可塑状残积粘性土，之前为白垩系风化泥质砂岩，之后为元古界风化片岩。该路段未发现影响路基稳定的不良地质层，但一般残积土遇水后特性易变差。详细情况见该合同段工程地质平面图、工程地质纵断面图及勘探孔柱状图。1.2.5软土工程地质评价(1)软土特征武汉大学土建学院毕业设计专用纸6本线路多为灰色、深灰色夹灰黑色等，由淤泥或淤泥质土组成，与三里桥互通区相比较软土分布范围明显变少，软土取样较少，但从成因、年代、试验结果等方面看具有和三里桥互通软土相同的特点，故在此借用三里桥互通区统计的软土部分物理力学指标平均值结果。(2)软土分布路段沿线软土分布路段