毕业设计论文(公路)大董湾至槐店乡二级公路的设计方案.doc

1、 I 摘要 大董湾至槐店乡二级公路地处江苏无锡地区，全长 3000m 左右。该设计首先根据远景设计交通量确定公路等级及相关技术规范和标准，并通过对当地地形、气候、水文、地质等资料的收集，并且在此基础上进行路线方案论证与比选，选择出合理的设计方案，确定了线路的平面布置；结合当地的具体情况以及本地区的未来发展计划，合理确定平曲线、竖曲线的半径及缓和曲线长度的选用；按照行车安全舒适、线形美观流畅的原则对平、纵线形进行了合理的组合，本路线有一段平曲线和一段竖曲线设置缓和曲线，其中平曲线设置了超高，无加宽。横断面设计严格按照技 术标准及根据当地实际情况绘制，确定了路基宽度、高度及边坡坡度及路拱和超高，并

2、且对路面结构层材料、排水等进行了设计。 本设计说明书较为系统地讲述了 大董湾至槐店乡 二级公路的设计方案、水文地质条件、原理及步骤，共设十 一 章。主要内容包括：工程概况、路线方案的拟订和选择、平面设计、纵断面设计、横断面设计、路基设计、路面设计、排水设计、概算，专题（ 边坡防护与加 固 ）等。 关键词： 二级公路； 平面设计；纵断面设计；横断面设计；路基设计 II ABSTRACT Da Dongwa to Huai Dianxiang secondary road located in Wuxi city, Jiangsu province with a total length of 3

3、000m. According to the design of highway traffic vision and determine the level technical specifications and standards,and based on the local terrain, climate, hydrology, geology, as well as data collection.Then, based on route project argumetntation and selection to select the reasonable design sch

4、eme and determine the line layout; combined with local specific situation and the regions future development plan, then reasonable vertical plane curve, the curve radius and the length of the curve; according to the traffic safety and comfortable, the principle of linear beautiful fluent, the reason

5、able vertical alignment, its route has a Flat curve and a vertical curve set curve, flat curve set high, no widened. Cross-sectional design according to the technical standards and strict according to local actual condition,so we can determine the roadbed width, height and slope and road arch and hi

6、gh. And the pavement structure layer materials, drainage, etc. The design manual systematically tells the design of the Da Dongwa to Huai Dianxiang Secondary Road scheme, hydrogeological conditions, principles and steps of ten chapters. Main contents include: engineering survey, route and choose the

7、 scheme design, graphic design, longitudinal and transverse design, roadbed design, design, drainage design, project budget (Slope protection and reinforcement), etc. Keywords: Secondary Road ； Planar Design ； Longitudinal Design ；Cross-sectional Design； Roadbed Design 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程概况 3 第一

8、章 绪论 1.1 选题意义 公路交通是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志，是国民经济发展、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施。公路建设的发展速度对于促进国民经济的发展，拉动其他产业的发展具有非常重要的意义。 但是现代公路还具有建设周期长，财产人力耗费大，建设质量要求高的特点，为避免资源人力的浪费，在筑路之前，都要做好道路线形结 构的优化设计，这 样在施工中才能减少资源、人力物力的浪费，保证工程 质量，提高工程施工进度。 1.2 我国道路的发展状况 新中国成立之后，为了迅速恢复和发展国民经济，巩固国防，国家在非常薄弱的基础上，对公路建设做了很大的努力，取得了显著成就，到 1978

9、年的 30年间，我国公路总里程增加到 89 万公里。 1978 年以来，是我国公路事业发展最快、建设规模最大、最具活力的时期。期间我国用 10 至 20 年的时间走过了发达国家一般需要 30 至 40 年走完的路程，我国公路建设实现了跨越式发展，取得了举世瞩目的成就。 新世纪以来的几年，无疑是我国公路运输发 展最快最好的时期。 2006 年，我国公路投资高达 6231.05亿元，比 2005 年增加 746.08 亿元，同比增长 13.6%。 2006 年末，全国公路总里程达 345.70 万公里，比上年末增加 11.18 万公里，其中高速公路总里程达 4.5万公里，比 2002 年末增长 8

10、0%，位居世界第二。 尽管我国公路建设取得了巨大成就，但由于公路交通基础设施薄弱，各地发展不平衡，与发达国家相比尚有较大差距，还不能适应国民经济和社会发展的需要。 存在的主要问题：一是数量少，按国土面积计算的公路网密度仍然很低，只相当于印度的 1/5，美国的 1/7，日本的 1/30；二是质量差、标准低，在通车里程中，大部分为等级较低的三、四级公路，还有达不到技术标准的“等河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程概况 4 外路”。因此在今后相当长的时期内，加快新建公路和低等级公路的改建，将是我国公路建设的主要任务。 未来我国高速公路网有望形成 7918 的布局，即 7 条 首都放 射线

11、， 9 条 南北纵 向 线 18 条 东西 横 向 线 ， 总里程约 8.5 万公里， 该 高速公 路网将连接所有人口在 20 万以上的城市、国家 4A 级及以上的旅游景区城市等。 1.3 本课题研究主要内容 本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成 大董湾 至 槐店乡 新建二级公路的设计工作， 具体内容包括 项目可行性 分析、平面设计、纵断面设计、横断面设计、概 预算编制 、专题设计、设计文件的编制和图纸绘制。 （ 1）资料整理与分析 设计资料是设计的客观依据，必须认真客观地分析。首先要对设计任务书提供的各种资料加以理解和必要的记忆，明确对设计的影响，在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应

12、情况和施工条件等，构成一幅明晰的画面；其次要对资料进行分析、概括和系统地整理，从中抽取、确定有关设计数据 4。 （ 2）路线平面、纵断面及横断面设计。 （ 3）排水设计 （ 4）设计文件 毕业设计文件包括设计说明书和计算书。说 明书交代设计内容、设计意图。计算书交代设计中的具体计算方法和过程。 （ 5）设计图纸 一般要求绘制路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路面设计图、路基排水设计图等主要图纸，编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基土石方数量计算表等表格，其中一部分图纸需要计算机绘图。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程概况 5 第二章 工程概况 2.1 沿线

13、自然条件 2.1.1 地形地貌 计划建设的大董湾至槐店乡二级公路，位于江苏无锡地区， 属公路自然区划的 1 区长江下游平原湿润区， 该地区地处沿江、滨海的地理位置，具有以平原为主，兼有低山丘陵的地 形特点，地貌类型为内型为冲积平原和湿润丘陵低山。 在地形和气候的综合影响下，本地区河川密布、湖泊成群，且终年有水。河流内水量充沛，季节变化不大，泥沙含量小，陆地水面约占总土地面积的 8%左右。 2.1.2 气候特点 路线所经地区，属全国道路气候分区巨日区，不冰冻、中湿区。区内湿热度高，温暖湿润。最高月平均地温达 30 35，一月份平均气温在 3 16左右，七月份平均气温 24 30之间，属亚热带气候

14、。 2.1.3 降水量及地下水 路线所经地区，年降水量多，年降水量 1000 1400mm之间，常年为 1200mm左右。潮湿系数一般为 1.0 1.5，最高月潮湿系数 2.5 3.5。雨型主要为春雨和梅雨，且梅雨期较长，该地区属中国暴雨分区第四区，地下水埋深一般为 1.5米，丘陵地区为 2 米左右。 2.1.4 地质与土质 在平原地区，地表上层覆盖较厚一般 15 米左右；在地面自然横坡大于 15的丘陵低山地带，上层覆盖厚度一般为 10 米左右。该地区水稻田分布广泛，土河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程概况 6 质属红粘性土及砖红粘性土，属高液限粘性土，呈中密状态。本地区岩石埋藏较

15、深，开采不易，一般砂石料缺乏。按施工难易程度分，土质 25为松土， 75为普通土，丘陵地带埋藏较 深的岩石主要是石灰岩和花岗岩，为坚石强度 3级。 2.1.5 植被及作物等概况 路线所经地区属中国自然地理区划的 1 区，自然地理特征为亚热带绿林，四季分明。农业以水田为主，一年二熟，主要农作物为水稻等，为我国重要的商品粮基地。经济物种类多，以油菜、棉花、麻类为主。丘陵地区其竹、木等分布广泛。各种水果树木较多。地表植被覆盖茂密除田地、林木等处，以灌木丛为主。林木地带，其郁闭度约为 80左右，本区水力资源丰富，日照时间长，自然条件优越，具有综合发展农、牧、林、副、渔业的巨大潜力。 2.1.6 工程概

16、况 该公路 设计段全长 3 公里左右，位于江苏无锡地区，属于公路自然区划的 区。根据交通量观察，可以确定公路等级为二级。该公路设计段从大董湾 开始，途径刘湾、黄乡，至槐店乡结束，主要 是为方便沿途居民的出行，发展地区经济和加强各乡镇的联系而筹建的。公路所经地区以平原为主，同时兼有低山丘陵的特点，土质属红粘性土及砖红粘性土，属高液限粘性土，呈中密状态，地区年降雨量较大，年平均温度较高。路面采用沥青混凝凝土结构。 第三章 路线方案的拟定与选择 3.1 交通量预测 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程概况 7 经调查，本地区现年交通量如表 3-1 所示： 表 3-1 现 年交通量 序号 车

17、型名称 前轴重 (KN) 后轴重(KN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距 (m) 交通量 （量/日） 1 黄河JN150 49 101.6 1 双轮组 - 300 2 黄海DD690 56 104 2 双轮组 3 150 3 东风CS938 24 70 2 双轮组 3 20 4 平板车 100 100 3 四轮组 3 50 5 其他车 50 50 1 单轮组 - 150 该公路设计年限为 12 年， 通过实际交通量调查可知，该公路交通量在设计年限内年平均增长率分为三个阶段（前 5 年： =6%；中间 4 年： =5%；最后 3 年； =4%）。 则远景 设计 交通量 （取车道系数为 0.6） 为：

18、 （ 1） 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时 : 路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 1328 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 4750001 （ 2） 当进行半刚性基层层底拉应力验算时 : 路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 1768 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 6323797 由计算结果可知， 设计年限内一个车道上累计当量轴次 为 6323797 次， 据国家公路等级划分标准 可知该新建 公路沥青路面交通等级为中等 交通，故可将该拟建公路定为二级公路。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程概况 8 表 3-2 各级公路线形设计主要技术指标汇总表 根据公

19、路技术指标及设计任务书确定拟建公路段全线长 3000 米左右，路基宽度 10m；双向双车道，行车道宽度 3.5m，土路肩 0.75m，硬路肩 0.75m。本路线主线设计标准为： 计算行车速度 ： 60 公里小时； 路 基 宽 度：路基宽 10 米； 设计标准轴载： BZZ100KN； 3.2 方案的确定和比选 3.2.1 道路 选线 的一般 原则 （ 1） 路线的 基本走向必须与道路的主客观条件相适应 。 （ 2） 在对多方案深 入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方案。 （ 3） 路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽

20、量采用较高的技术标准。 （ 4） 选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。 （ 5） 要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。 （ 6） 选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清其对道路的影响。 （ 7） 选线应综合考虑路与桥的关系。 大董湾 至槐店乡 二级公路选线考虑了以下几个要点： （ 1） 正确处理 道路与农业的关系 该地区 农田成片，渠道纵横交错，选线应从支援农业着眼，处理好以下问题： 新建公路要尽量做到少占和不占高产田。布线要从路线对国民经济的作用、对支农运输的效果、地形条件、工程数量、交通运输费用等方面全面分析比较

21、，既不能片面求直占用大片良田，也不能片面强调不占某块田，使路线弯弯曲曲，河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程概况 9 造成行车条件恶化。 （ 2）合理考虑路线与城镇的联系 丘陵 区有较多的城镇村庄，应充分考虑“近村不进村”的原则，选线应以绕避为主，尽量不破坏或少破坏具名住房。在避让局部障碍时，要注意线形的连续舒顺。 （ 3）注意土壤水 文条件以及高填高挖路段 该区域有部分土地土质较差，在选择线路的时候应设法绕避。当必须穿过的时候，应选择合理位置，缩小穿越范围 ，并采用必要的工程措施。对于高填高挖路及路段，应做好路基边坡岩土质 情况的勘测工作，必要时采取切实可行及安全可靠的防护措施。

22、3.3.2 方案比选 影响路线方案选择主要有一下因素： （ 1）路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，改革开放、综合利用等重要方针的体现。 （ 2）路线在铁路、公路、水运、航空等综合交通运输系统中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关 系，以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。 （ 3）沿线自然条件的影响。地形、地质、水文、气象等自然条件，决定了工程难易和运营质量，对选择路线走向有直接的影响。对于严重不良地质的地区，选线时宜考虑绕避。 （ 4）设计道路主要技术标准和施工条件的影响。设计道路的主要技术标准，如最大纵坡在一定程度上影响路线走向的选择。 （ 5）其

23、他如与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的联系等。 影响路线方案选择的因素是多方面的，各种因素又多是互相联系和互相影响的。路线应在满足使用任务和性质要求的前提下，综合考虑自然条件、技术标准 和技术指标、工程投资、施工期限和施工设备等因素，通过多方案的比较，精心选择，提出合理的推荐方案。 该公路所处地区地形相对平坦一些，可供选择的方案很多，但考虑到促进河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程概况 10 沿线村庄经济发展，加强各地区间的联系及填挖方量等因素，从中确定了两个方案作为进一步比较的方案，下面对备选方案进行比选： 方案一： 路线靠近沿线所在的村庄，方便农民出行， 加强了沿途 百姓的联系，刺激了消费，可方便 农作物的运输 ， 从而推动 农业发展，增加 农民收入。该路线所经地区地势较为平坦，填挖工程量小，道路纵坡较小，最大程度的避开了不良地质。 方案二 ： 路线 虽 然 较短一些 ， 同样较为靠近所在的村庄，但是，值得注意的是该方案违背了“应遵循靠村却尽量少扰村”的原则，对村庄的影响较大，有部分 路线 穿越了地质情况比较复杂的池塘、山谷地带，增加了施工难度，同时路线在设计过程中 由于 线形比较复杂 ，不便于后续施工和行车 ，与方案一比较而言工程经济投入大。 通过以上技术经济比较，结合各项原则，决定采用方案一作为推荐方案进行设计。