毕业设计(论文)平原微丘二级公路AB段设计.doc
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1、 毕 业 设 计中文题目 平原微丘二级公路AB段设计 英文题目The Design Of Grade 2 HighwayIn Plain Micro Hill Area系 别: 土木工程与建筑系 专业年级: 2007级土木工程专业 姓 名: 学 号: 20070911215 指导教师: 职 称: 副教授 2011年5月18日毕业设计诚信声明书本人郑重声明:在毕业设计工作中严格遵守学校有关规定,恪守学术规范;我所提交的毕业设计是本人在 赵花丽 指导教师的指导下独立研究、撰写的成果,设计中所引用他人的文字、研究成果,均已在设计中加以说明;在本人的毕业设计中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,未
2、篡改实验数据。本设计和资料若有不实之处,本人愿承担一切相关责任。学生签名: 年 月 日平原微丘二级公路AB段设计【摘 要】 本次毕业设计的题目是平原微丘二级公路设计,设计时速为80km/h。本设计按照“安全、舒适、经济”的原则,根据国家相关规范进行设计。道路部分包括道路路线方案选择、平面设计、纵断面设计、横断面设计、路面结构设计、路基排水设计。设计成果包括路线平面图、路线纵断面图、路基横断面图、路基(路面)结构图、道路技术经济指标表、直曲转角表、路基土石方数量表、路基设计表、路基工程数量表等。【关键词】 二级公路,设计过程,设计成果The Design Of Grade 2 Highway I
3、n Plain Micro Hill AreaAbstract:The graduation design is entitled to the design of grade 2 highway in plain micro hill area. The design of speed is 80km/h. The design is in accordance with the principle of safety, comfort, economy, According to national norms ralated to the design. Part of the road
4、design include road line project selection, grpahic design, the design of the vertical section , the roadbed design, cross-sectional design, structural design of the road, embankment and drainage design. Results of the overall design include maps of road line project selection, grpahic design, the d
5、esign of the vertical section, cross-sectional design, structural design of the road, technical and economic indicators table of the road, straight lines and curves corner table, the number of embankment of earth and stone table, roadbed design table, the number of roadbed project table and so on. K
6、ey words:highway of grade 2,the process of design,the design results目录第 一 章 设计总述1一、课题背景1二、我国公路发展规划与展望1三、设计资料1第 二 章 路线平面设计1一、基本线形要求1二、平面设计步骤1第 三 章 路线纵断面设计1一、本路段纵断面概况1二、纵坡设计1三、纵坡计算1第 四 章 路线横断面设计1一、基本要求1二、一般路基设计1三、路基排水设计1四、工程量及土石方调配1第 五 章 路面设计1一、判别土基干湿类型1二、轴载分析1三、结构组合与材料选取1四、各层材料的抗压模量与劈裂强度1五、设计指标的确定1第
7、六 章 涵洞设计1一、基本要求1二、各类涵洞的特点1三、涵洞择位时应遵循以下原则1四、进出口的选择1五、施工方法及注意事项1第 七 章 路基边坡防护1一、概述1二、防护与加固工程的分类1三、本设计防护综述1第 八 章 特色设计1致 谢1参考文献1第 一 章 设计总述一、课题背景改革开放以来,我国公路建设取得了令世人瞩目的成绩。特别是自1998年国家实行积极的财政政策,加快公路基础设施建设以来,公路建设实现跨越式的发展。截至2004年底,全国公路通车总里程达到186万公里,其中高速公路通车里程3.42万公里,居世界第二位。我国高速公路建设用20年时间走完了发达国家40年走过的路程。特别是在沿海发
8、达地区,建设了高速之间的连接,形成高速网,初步发挥区域效应。国家计划通过建设国道主干线系统,即在2020年左右重点建成约3.5万公里的“五纵七横”12条国道主干线公路,以高速,一、二级公路为主,连接全国所有100万人口以上的特大城市和93%的50万人口以上的大城市,国道干线的建成,将极大的提高交通运输量,彻底改善我国的道路交通运输。(一)公路运输的特点、功能、地位及作用随着社会的进步,人类对于交通的需求迅速增长,形成了由多种运输方式组成的交通系统。交通运输是国民经济的基础产业之一,它把国民经济的各领域和各个地区联系起来,在生产和消费之间起着纽带作用;是保障全社会蓬勃发展的网状大动脉;也是人类在
9、政治、经济、生活以及军事等方面交往的主要通行方式,起着工具作用。公路运输分为直达运输、干线运输和短距离集散运输三种形式。因此,公路运输有通过运输和送达或集散的功能,尤其是送达或集散功能作为其它几种运输方式(管道除外)的终端运输方式是交通运输中不可缺少的组成部分,在综合交通运输体系中发挥着非常重要的作用。道路运输的作用主要表现在以下几个方面:1.道路运输是最便捷也是唯一具有直达功能的运输方式,可以实现门对门的运输,这是其独特的直达运输功能。2.道路运输可以自成体系。3.道路运输的通达深度广,覆盖面大。4.道路客货运输量在运输体系中的比重不断的提高。5.道路运输成为世界各国发展最快和主要的运输方式
10、。与其它运输方式比较,公路运输的特点是灵活性,尤其是高速公路建设,信息网络、通信技术以及计算机技术等的发展,又实现着快速性门到门运输和被称为零库存(just in time)的运输特点,促使着公路运输的快速发展。 公路运输的灵活性和快速性主要表现在批量、运输条件、时间和服务上的灵活性以及时间上的快速性。由于公路运输的批量小和要求的运输条件相对宽松,所以在运输时间和服务水平上容易得到保障。也正因为如此,公路运输具有生产点多、面广的特点。(二) 我国公路现状改革开放以来,国家一直把交通作为国民经济的发展的的战略重点之一,为公路交通事业的快速发展提供了机遇。1978年以来的20多年,是我国公路事业发
11、展最快,建设规模最大,最具活力的时期。我国用10年时间走过发达国家一般需要40年走完的路程,我国公路建设实现了跨越式的发展,取得举世瞩目的成就。道路发展的突出成就是高速公路的飞速崛起,高速公路是交通运输现代化的重要标志之一。1988年我国实现了高速公路的零突破。高速公路建设带动沿线经济的发展,快速运输日渐显现出巨大的经济效益和社会效益,形成快速发展的“高速公路产业带”。 目前公路运输存在的主要问题为:1.公路交通的基础设施水平还较差。截止到2001年底,我国修建各种级别的公路近140万公里,其中高速公路1.9万公里,居世界第二位。然而,路网密度仍然较低,只相当于巴西的1/2,印度的1/5,美国
12、的1/6,日本的1/30。公路质量与发达国家相比差距仍很大,还不能满足国民经济及社会发展的需求公路数量少、等级低、质量差。2.运输车辆的车型结构不合理,技术性能还较差3.运输生产的效率,效益较低;运输经营组织与管理的手段还比较落后,经营主体结构不合理,建立高效、有序的运输市场缺乏基础。二、我国公路发展规划与展望(一) 我国公路发展的奋斗目标在新时期公路建设中,按照“安全、舒适、环保、示范”的方针,以科学发展为指导,坚持以人为本,走资源节约型交通发展之路,是实现我国公路运输交通可持续发展的的必由之路。根据我国国民经济和社会发展的长远规划,中国公路在未来几十年内,将通过“三个发展阶段”实现现代化的
13、奋斗目标。第一阶段:近期达到交通运输紧张状况有明显的缓解,对国民经济的制约状况有明显改善。第二阶段:在2020年左右达到公路交通基本适应国民经济和社会发展的需要。第三阶段:在本世纪中叶基本实现公路交通运输现代化,达到中等发达国家水平。(二) 我国公路国道发展规划国道即公路主骨架系统,我国的国道规划是:到2020年左右建成约3.5万公里的“五纵七横”12条国道主干线公路,它是以高速和一、二级公路为主,连接全国所有100万人口以上的特大城市和93%的50万人口以上的大城市。该系统的建成将各省会、直辖市、中心城市、主要交通枢纽和重要口岸连接起来,车辆行驶速度可以提高一倍。国道路网包括放射线、南北纵线
14、、东西横线三类组成,北京是路网的中心。1.放射线。放射线是北京连接国家周边城市的干线公路,由北京分别通往沈阳、哈尔滨、塘沽、福州、珠海、广州、深圳、昆明、拉萨、银川、加格达奇的11条路线和北京外环线组成,按顺时针方向统一编号为101至112,全长23178km.2.南北纵线。由北向南共28条,由东往西排列,编号201至228,全长38004km.3.东西横线。由东西共由30条,自北向南排列,编号301至330,全长488555km.近十几年来,国道干线建设取得重大进展。高等级公路开始在东部地区相互连接,初步发挥规模效应。到2000年底,总计3.5万公里的“五纵七横”国道主干线建成1.8万公里,
15、占总里程51%;为规范公路建设秩序,1998年我国颁布了第一部以公路建设和管理为基本内容的法律公路法,它的颁布是我国交通建设史上的一件大事,是交通法制建设的一个里程碑。三、设计资料(一)设计的任务与内容完成在指定的起、终点之间(约3公里)的新建公路设计,设计阶段为一阶段施工图设计,要求按平原微丘区二级公路进行设计,路线起终点设计高程与地面高程相同,起终方位角不受限制。设计文件必须符合现行有关设计标准与规范的规定。(二)设计原始资料1.地形图:1:1000。2.交通量:交通量年增长率5.8%,近期交通量如下:表1-1 交通组成表车 型交通量(辆/昼夜)车 型交通量(辆/昼夜)黄海DD680320
16、东风SP9250650东风EQ140360黄河JN163980桑塔纳20002500北京BJ1302703.自然地理条件:该区属亚热带温润气候,四季分明, 冬暖夏热,年平均气温在18-20摄氏度。极端最高气温42摄氏度,极端最低气温-3.8摄氏度。年平均降雨1056毫米,年平均雾日25天,平均风速1.68米/秒。本地区地震烈度为度。山坡地段上覆1-3米粘土表层,下为0.6-0.8米厚淤泥,其下25米黏土。4.材料供应:沿线附近可采集到砂、碎石、块石、片石、条石、沥青、水泥、钢材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根据计划需要供应。5其他资料由指导教师给定(如起、终点位置、专题特色设计资料等)。(三)
17、设计后应提交的设计文件 1.说明书2.设计图 (1)路线平面图(全线) (2)路线纵断面图(全线)(3)路基标准横断面图(一公里) (4)横断面设计图(一公里) (5)涵洞设计图(一道) (6)路基防护工程设计图 (7)路面结构图(全线) (8)专题特色设计-局部方案比较图3.表格(1)直线、曲线及转角表(全线)(2)路基土石方数量表(一公里)(3)路基设计表(一公里)(4)路基排水及防护工程数量表(一公里)(5)路面工程数量表(全线)(6)平曲线上路面加宽表(全线)(7)施工图预算表(只计算已设计有工程量部分的工程预算)第 二 章 路线平面设计线形是道路的骨架,对路段进行平面线形设计,是道路
18、最基本的,也是最重要的设计阶段,此阶段的设计将影响后面的道路构造物设计,排水设计,土石方数量,路面工程及其他结构物,对汽车行驶的安全、舒适、经济以及公路的通行等都产生很大的影响。因此,路线线形必须满足汽车行力学,司机视觉和心理的要求,必须与地形,地物环境相协调,与沿线的土地利用,自然资源开发和社会经济等相适应。合理利用地形,正确选用标准,确保路线线形的均衡性,处理好远期和近期的关系,整体与局部的关系,充分考虑农业等方面的要求,既要使工程量小,投资少,又要考虑施工养护管理、经济效益、交通运营等方面的利弊得失。选用较好的技术指标,以提高公路的使用质量,充分做到技术上可行、经济上合理。设计者的任务就
19、是在调查研究、掌握大量材料的基础上,设计出一条有一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省的路线来。在设计的顺序上,一般是尽量顾及到纵断面、横断面的前提下先定平面,沿这个平面线形进行高程测量和横断面测量,取得地面线和地质、水文及其他必要的资料后,在设计纵断面和横断面。为求得线形的均衡、土石方数量的减少以及构造物的节省,必要时在修改平面,这样经过几次反复,可望得到一个满意的结果。由于给定了地形图(1:1000),在选线时采用纸上定线,在已知的地形图上,进行路线布局方案比选,以而在纸上确定路线,其优点是能在室内纵观全局,结合地形、地物、地质等自然条件,综合平、纵、横三方面的因素进行考虑。一、基本线形
20、要求(一)直线 路线形中最常采用的的基本形式,它以最短的距离连接两目的地,具有路线短捷,缩短里程,行车方向明确等优点。但从行车的安全和线形美观来看,直线过长线形呆板,会使司机行车单调引起疲劳,容易使司机超速行驶,难以准确目测车间间距,以及夜间对向行车产生眩光等原因,直接影响行车安全。另外,在山区、丘陵区,过长的直线难以与地形及周围环境相协调,会严重破坏自然景观,容易造成大挖大填,经济性差。关于直线的最大最小长度应该有所限制,从理论上求解是非常困难的,主要是根据驾驶员的视觉反应及心理上的承受能力来决定。根据国外资料介绍,对于设计车速大于或者等于80km/h的公路,最大直线长度为以汽车按设计车速行
21、驶70s左右的距离控制;一般直线路段的最大长度(以m计)应控制在设计车速(以km/h计)的20倍为宜计,根据公路工程技术标准JTG B01-2003对直线长度作了如下限制:1.同向曲线间最小长度:480m2.反向曲线间最小长度:160m在定直线过程中,直线的最大、最小值限制以不超出上值为宜。(二)圆曲线圆曲线也是平面线形中常用的线形,它在路线遇到障碍或地形需要改变方向时设置。各级公路无论转角大小都应设置圆曲线,圆曲线配合得当,可获得圆滑舒顺的路线。较大的长缓圆曲线具有线形美观、顺适、行车舒适等优点。在平曲线设计中,都希望采用较大半径的圆曲线,以提高路线质量,是因为过短的平曲线使汽车在曲线上行使
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