1、本科 毕业设计（论文） - I - 摘要 随着社会经济的发展，公路起着越来越重要的作用。本文主要讲述了公路设计中的一个完整的过程。本设计主要分两个阶段：初步设计阶段和详细设计阶段。 首先，讨论道路修建的可行性，从地形，地质，气象，水文条件等自然因素和交通量的增长情况来论述该公路修建的可行性与必要性，为道路修建进行理论研究。 其次，本着合理利用当地资源，综合考虑地形，地质，水文气象条件等自然因素和当前交通量以及交通量增长情况来确定公路等级，并根据公路等级来确定道路设计中的技术指标。 最后，为了作到路线方案的最优，选择两条方案分别进行初步设计。根据一定的技术指标来进行方案的比选，选择合理的路线方案
2、来进行详细设计。 关键词 公路 设计 路基设计 路面设计 本科 毕业设计（论文） - II - Abstract As the development with the social economy, the highway plays more and more important role. This design contains the whole stage in the designing course . First of all, discussing the feasibility building in road, at topograph, and the growth
3、situations of volume of traffic come and expoud the fact this feasibility and necessity who highway build meteorological hydrology terms, etc. natural factorses geology. Build the theoretical hydrology research for the road. Secondly, in line with utilizing local resources rationally, Consider and a
4、t present and volume of traffic increase traffic situation come and determine highway grade topographies, geologies, hydrometorological termeseses natural factors. At last, come and determine road the technical indicators of design according to highway grade. Moreover, for accomplishing scheme optim
5、um route, choose two schemes to be designed tentatively respectively. Come and carry on to then selecting, choose rational route scheme design in detail scheme according to certain technical indicator. Keywords highway design road bed design design on pavement 本科 毕业设计（论文） - III - 目录 摘要 . I Abstract.
6、II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 课题背景 . 1 1.2 我国的公路现状 . 1 第 2 章 公路建设的可行性研究 . 3 第 3 章 自然条件对道路设计和施工的影响 . 5 3.1 所在地区的自然条件 . 5 3.1.1 所在 地区的气象资料 . 5 3.1.2 沿线工程地质及水文地质情况 . 5 3.1.3 沿线植被及土壤分布情况 . 5 3.1.4 道路建筑材料 及分布情况 . 5 3.2 自然条件对道路设计与施工的影响 . 5 3.2.1 气象资料的影响 . 5 3.2.2 工程地质及水文地质的影响 . 6 3.2.3 建筑材料分布的影响 . 6 第 4 章 道路技术等级的确定
7、 . 7 4.1 道路等级的确定 . 7 第 5 章 初步勘测与初步设计 . 8 5.1 路线设计 . 8 5.1.1 选线原则及注意事项 . 8 5.1.2 平面设计 . 9 5.1.3 路线的纵断面设计 . 11 5.2 方案比选 . 13 第 6 章 详细设计 . 15 6.1 路线设计 . 15 6.2 路基设计 . 15 6.2.1 填方路基 . 16 6.2.2 挖方路基 . 16 6.2.3 边坡稳定验算 . 17 本科 毕业设计（论文） - IV - 6.2.4 路基防护与支挡 . 18 6.3 排水设计 . 18 6.3.1 路拱设计 . 18 6.3.2 路基边坡及沟渠设计
8、 . 18 6.3.3 涵洞设计 . 19 6.4 路面设计 . 22 6.4.1 沥青混凝土路面设计 . 22 6.4.2 水泥混凝土路面设计 . 27 结论 . 34 致谢 . 35 参考文献 . 36 本科 毕业设计（论文） - 1 - 第 1章 绪论 1.1 课题背景 我国公路运输特点： 由于社会生产与消费的需要，人们必须克服空间上的阻隔，实现人和物的移动，为具体实现这种移动提供服务所进行的经济活动成为交通运输。交通运输与国民经济有着不可分割的的关系，是国民经济的命脉，是联系工业和农业、城市和乡村、生产和消费的纽带，是国民经济的 “先行宫 ”。公路是交通运输方式中的一种。与其它方式相比
9、， 在整个交通运输系统中发挥着重要的作用。其特点是： （ 1） 机动灵活 能适应各种地形条件，可以在规定的时间和地点迅速集中和分散货物。 （ 2） “门到门 ”的运输 在货物集三点直接装卸，不需要中转。从而节省时间和费用，减少货损，尤其是短途运输。 （ 3） 通达性好 可以深入到边远地区或山区，直接与任何工矿企业厂区或居民点相连。 （ 4） 投资少，社会效益高 与铁路、航空方式相比公路运输投资较少，见效快。公路的建设给沿线广大地区带来显著的社会经济的效益。 （ 5） 运输成本偏高 由于汽车燃料价格偏高，服务人员多，单位运量小，导致公 路运输成本一般高于铁路和水运。 1.2 我国的公路现状 新中
10、国成立以来，经过四十多年的建设，我国已基本形成了具有一定规模的综合运输系统。公路建设有了长足进步。改革开放二十余年，特别是“七五 ”和 “八五 ”的十年也是公路工程实现现代化过程的十年。这十年中高等级公路建设和深水大跨桥梁建设取得突破性进展。到 1995 年底，全国民用运输车辆 3000 万辆，全国公路客运辆占各种运输方式的总量的 88%。旅客周转量占 50.5%，公路货运量占 76.6%，货物周转量占 13.6%。公路交通这一运输方式已经得到广泛的重视。公路交通的快速发展势头 将在未来相当长本科 毕业设计（论文） - 2 - 的一段时间内保持下去。公路的设计、建设与管理水平已得到较大的提高。
11、 在公路建设方面，通过推广应用 CAD 技术，引发了工程勘察设计行业发展史上的一场革命。截止到 1995 年底，全国 40 家部、省（区）、直辖市公路设计部门，在公路设计中全部应用了 CAD 技术，发展最快的设计部门人均计算机已达到 1.1 台，并取得了绘画版，设计文件 100%由计算机完成。在路线立体交叉和独立大桥工程的透视和动画显示中应用了三维技术。在公路设计管理方面，全国制定了一系列的管理文件和设计图示。在公路建设和管理上，我国普遍实行了招、投 标管理制度，大大提高了公路建设的管理水平。 我国确定了在相当长的一段时间内把交通继续作为经济建设重点之一，并规划在 2010 年是我国交通运输与
12、国民经济发展想适应。公路基础设施，在交通运输中的地位和作用十分重要。我们应站在国民经济发展全局与交通相适应的战略高度上，为我国的公路建设贡献才华和力量。 我国的公路建设以进入快速发展的阶段，包括建设公路主骨架在内的“两纵两横三条线 ”，行成几条通行能力大，规模效益好的南北向、东西向的公路运输大通道，建设其它国道主干线和对地区发展至关重要的其它公路，加强中西部地区、贫困地区 的公路建设。 本科 毕业设计（论文） - 3 - 第 2章 公路建设的可行性研究 可行性研究是在建设前期对建设项目的一种考虑与鉴定。对拟建项目在技术上是否可行，在经济上是否有利，建设上是否可能，所进行的综合分析和全面科学论证
13、的技术经济研究活动。目的是为了避免或减少建设项目决策的失误，提高投资的综合效果。 黑龙江省阿城市附近近年来经济发展较快，但在一些偏远山区，由于交通不便的原因，经济增长十分缓慢，既然早有 “要想富，先修路 ”的口号在前，那么在那些偏远山区，要发展经济，修建公路是十分必要的。此次要修建的公路地处三大家 磨盘屯，此两地正是属于这样的 地区。据交通调查，此段区间的交通近年来发展比较繁忙，年增长已达 7.0%,但两地间的道路皆是一些羊肠小路，无一条能直达的道路可行。大大影响了两地及附近地区的经济发展 .虽说此两地经济力量不是很强，但此区间附近有石灰厂和小型采石场，沿线有丰富的沙砾 ,这些都为修建公路提供
14、了材料，从而节省了开支，所以这为在此两地间修建公路提供了经济条件。 先谈该项目建设的必要性： （ 1）适应交通量增长的需求 根据交通量调查和发展预测， S209 道的平均日交通量为 1800 余辆，交通增长率为 6%。该路段一直没有合理、合适的路线，为适应交通 量迅速增长的需求和减少司机车辆的绕行，改善交通环境，该项目建设已是势在必行； （ 2）加快经济发展改善投资环境的需求 该地区的林业发达，矿产资源丰富，有着较多的铁矿、石灰等矿物资源。但因交通不便大量资源难以外运，致使长期经济之后严重影响人民生活水平的提高，更由于交通的不便利，使得大好旅游资源难以开发。投资环境也因没有路而显得窘迫，致使投
15、资商对此地不感兴趣，因为商品难以大进大出，信息不能快捷传输，该路的修建必然能缓解交通制约因素，对吸引外资、对外开放、促进该地区经济的腾飞，使该处人民早日过上小康生活都有着重要意 义； （ 3） 改变交通基础设施落后的需 要 黑龙江省山区交通不便，人民生活水准不高，都是因为交通闭塞，信息不灵所致。有句话讲的好“要想富，先修路”，改变落后的现状已成燃眉之急； （ 4）改善公路网络结构的需要 党中央国务院已及早提出“村村通公路本科 毕业设计（论文） - 4 - 的宏伟目标”，因此，修建这条公路不但能够完善黑龙江省的省内干道公路网络，而且还能使局部地区达到真正的村村通公路，这对于改善农村路网结构有着积
16、极的意义。 再看项目建设的可行性： 车 型 数 量 车 型 数量 (pcu/d) 小客车 4000 中货车 EQ140 1980 中客车 SH130 2700 特大日野车 KB222 1400 大客车 CA50 2000 拖挂五十铃 1300 小货车 BJ130 2000 （ 1）交通发展的预测 该段公路的交通量预测年增长率为 7%，以上表格表明了该路段所承载的近期交通量为项目的可行性提供了量化标准。 （ 2）资金来源 本段路采取省交通厅补助，银行借贷以及市县政府自筹三个渠道，这对于该段路建设来讲资金已基本上全部到位，为公路的建设提供了强有力的资金保障。 （ 3）经济评价 先对本项目建成后采用
17、国民经济评价，该路的修建使沿线旅游资 源得到进一步开发，市场进一步扩大，促进了人员与商品的交流与交换，加速了货物的周转，减少了库存，提高了劳动生产率，从而为当地提供了必不可少的开发与发展条件。人口的流动加速了零售业的发展，能有力地促进经济发展，增加国民经济收入；另一方面，增加了就业机会，在道路的设计、施工及管理方面，都将增加许多就业机会，有助于社会的安定。如若修收费通道，还会增加一定的财务收入；降低运输成本，改善运输环境，运输量增大，运输成本降低；道路的使用者都同样也从中受益，减少行车时间，这也存在一定的潜在效益。 路网规划方案已经确定。 “九五 ”期间，主要是建设公路主骨架中的 “两纵两横三
18、条线 ”，形成几条通过能力大，规模效益好的南北向、东西向的公路运输大通道 ;建设其他国道主干线和对区域经济发展至关重要的其他公路及重要国防公路，加强中西部地区、贫困地区的公路建设。五年预计增长公路里程 11 万 km，其中高速公路 6500km，一、二级 汽车专用公路3500km。因此从长远角度来看，在此段修建一条公路势在必行。 本科 毕业设计（论文） - 5 - 第 3章 自然条件对道路设计和施工的影响 3.1 所在地区的自然条件 3.1.1 所在地 区的气象资料 该公路地处黑龙江 哈尔滨 地区 ，归于 自然区划 2 区 ，属于平原微丘区 ，夏季最高气温为 31，冬季最低气温为 -34，冬夏
19、温差大，属寒冷地区， 冻结指数平均值为 1623，最大值为 2140，最小防冻层厚度为 50cm。 3.1.2 沿线工程地质及水文地质情况 此公路需通过六个村庄，地势平坦，起伏小但水流较多，一年中降水量主要集中在 6 9 月，占全年降水量 70%以上。 3.1.3 沿线植被及土壤分布情况 农田较多，境内地层的构成岩石种类繁多，成土母质复杂，多为粘质土。 3.1.4 道路建筑材料及分布情况 沿线有丰富的砂砾， 水泥和沥青均需外购。 3.2 自然条件对道路设计与施工的影响 3.2.1 气象资料的影响 该道路位于黑龙江省北部地区，冬季比较寒冷，主要的病害有冻胀、翻浆、水毁和积雪等等。冬季气温较低，路
20、面积雪结冰会严重影响行车安全。春融期又可能发生翻浆等病害，夏季水量暴涨会冲毁路堤，这些都对公路交通构成严重威胁。 本科 毕业设计（论文） - 6 - 该道路属于季节性冰冻地区，主要矛盾是冬季冻胀，春季翻浆，形成明显的不利季节。 冻胀常取决于三个条件：土的冰冻敏感性，冰冻温度，接近土基的地下水，这三个条件又常常是变化的，因而所产生的冻胀是不均匀冻胀，引起路面颠簸不平形成波浪，产生冻裂。 春融期，从路表面开始向下融化了的水向下渗，并停留在未融化的那部分地基土之间，产生过多的空隙水压力，并持久的频繁的施加荷载，影响了路面的承载能力。设计时应使路基填土高度符合要求，采取措施隔温排水，以防止冻胀翻浆。由
21、于冬季盛行北风，该路段属于多雪地区，当风雪流与公路中线垂直或接近垂直时，路堤或路堑都成为风雪流前进的障碍物，将产生 积雪现象，因而应提高路堤放缓边坡。 为防止冻胀和翻浆，路基路面结构应采取隔温，排水和截断毛细水上升等措施。 3.2.2 工程地质及水文地质的影响 路基的岩土性质和地质构造是产生各种病害与变形的内 部原因和根本因素，地质构造不佳是造成路基滑塌边坡碎落的因素之一，因此应充分考虑路段内的泥炭地带，尽量避免直接穿过沼泽地带，可采取绕行的方法。 水对道路能产生很多危害，因此当地的水文地质资料对设计也有一定的影响。由于填筑路堤，开挖路堑，修建桥涵的结果，必然会改变原有的地貌，不正确的设计回破坏自然情况，使路基不稳定，因此设计时一定要考虑与环境和协调。 3.2.3 建筑材料分布的影响 该路段内砂砾较多，有小型采石厂和石灰厂。其余筑路材料要外购。在进行路基和路面设计时要考虑到充分利用当地材料，从而减少工程造价。 通过以上自然情 况表明，道路设计应注意排水和防冻深度以及路基的加固。
