学生姓名

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专业班级

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指导教师

工作单位

设计(论文)题目

应城至广水(K10+000～K12+000)段道路设计

设计（论文）主要内容：

根据给定地形图所处的地形情况（平原微丘/山岭重丘），分析设计资料，在带状地形图（1:2000/1:1000）上确定合适的道路路线走向，完成道路的路线、路基、路面的相关设计任务，并对道路沿线需敷设的桥涵等构造物进行简单的设计和介绍，具体内容及要求如下：

（一）工程概况

拟建公路位于湖北省境内，请根据所给地形图及设计原始资料完成公路工程设计（地形图见附件），设计的路线起终点坐标、方向不限，长度2km。

（二）设计原始资料

1．交通资料

表1 初始年交通量

交通年增长率，第一个10年为7.3 %，第2个5年为6.6 %，第3个5年为4.5 %。

2．路基设计

路基设计应贯彻路基稳定性及少占耕地为原则。排水设计重现期为3年，设计洪水频率为25年一遇。

3．路面设计

根据交通量情况及公路性质设计机动车道的路面结构。设计交通标准轴载为BZZ-100。

4．水文地质情况

覆盖层主要为第四系全新统河流冲积粘土、砂土及卵砾石，下伏基岩为上白垩系砂砾岩，岩体较坚硬，风化层较薄，区域厚度大于300m；未发现岩溶、滑坡、泥石流、危岩及崩塌、采空区、地面沉降等不良工程地质作用。本线路段在区域上相对稳定，在历史上无中强震记载，根据区域资料及本次勘察结果综合分析，拟建道路沿线地质构造较简单，未发现有较大的断裂，也没有新构造运动的迹象，区域地质稳定性较好。

5．气象资料

年平均气温：15.8℃，月平均最高气温：30.3℃；月平均最低气温：5.2℃；日最高气温：42.1℃；日最低气温：-6.9℃，日最大气温差：22.8℃，平均年降雨量：1550 mm；小时最大降雨量：260 mm；平均相对湿度：70 %，潮湿系数：K=1.8 ；日最大风速：25 m/s；当地自然气候区划属：IV2区。

6．挡墙设计数据

墙后填土为碎石土，填料内摩擦角42.5°，填料重度20.1 kN/m3；地基土重度为18.1 kN/m3，基底与地基土摩擦系数μ值0.51，地基土承载力fa0 = 440kPa。

墙身材料：根据墙高选用合适的建筑材料，可采用M5砂浆、MU50片石砌筑，砌筑材料重度为23.8 kN/m3，片石砌体抗压强度设计值0.71Mpa，抗剪强度设计值0.12 Mpa。

7．沿线材料分布情况

沿线5km范围内有较丰富的砂石材料、石灰材料，石料为石灰岩、辉长岩等；当地有水泥厂和发电厂等，质量可靠。

（三）具体内容及要求

1．开题报告

完成开题报告（字数不少于2500字，其中设计目的及意义不少于800字、基本内容和技术方案不少于400字），仔细研读任务书，收集及查阅国内外研究现状资料，了解承担的工作任务，明确设计的技术方案，拟定推进设计的工作计划。

2．毕业设计（论文）

按照武汉华夏理工学院《本科毕业设计（论文）工作手册》要求，认真独立完成毕业设计（论文）的撰写及其他工作。要求思路清晰，方法得当，计算准确，内容全面，表述规范，并附有与计算相关的计算公式、设计示图。毕业设计（论文）内容包括：

（1）绪论

包括研究目的及意义、国内外研究现状、研究内容、预期目标等。

（2）路线设计

①计算远景年平均日交通量，确定公路等级、设计标准；

②在给定的地形图上进行纸上定线；

③对选定的方案（至少两个方案）进行路线平面设计，进行平曲线计算、路线总长度推算；

④确定桥涵构造物的位置、孔径；

⑤纵断面设计和横断面设计，进行纵坡设计、竖曲线计算、横断面面积计算；

⑥进行路基土石方数量计算并调配；

⑦进行方案比选，确定最终推荐方案。

（3）路基设计

①进行路基设计；

②进行路基边坡防护工程设计；

③依据规范进行边坡稳定性分析及计算；

④选择合适的桩号断面进行路基挡土墙设计及计算；

⑤软土等特殊路基工程设计（选做）；

⑥路基排水设计。

（4）路面设计

①确定合适的路面结构类型；

②根据自然区划、沿线材料供应情况，进行路面结构方案设计及计算；

③进行路面结构方案比选（选做）；

④路面排水设计。

（5）构造物设计

根据桥、涵、通道位置选用合适的跨径，设计布置形式；

（6）结论：对前面的路线、路基、路面、桥涵等设计进行简要总结，并阐述其中运用的专业理论及方法的先进性、科学性和合理性，同时说明课题设计存在的不足。

（7）参考文献：毕业设计（论文）篇末应列出引用的参考文献，毕业设计参考文献不少于10篇(近5年参考文献不少于1/3)，其中外文文献不少于2篇，按照武汉华夏理工学院《本科毕业设计（论文）工作手册》中“参考文献格式”的规范要求进行罗列。

3．设计图（表）

按照《道路工程制图标准》（GB 50162-1992）绘制道路施工图。图纸深度及表达方法参考《公路工程基本项目设计文件图表示例（初步设计）》（交公路发[2007]358号）。数量不少于16张A3图纸，按比例出图。具体图纸类别及要求如下：

（1）图纸目录；

（2）设计说明书；

（3）主要技术经济指标表；

（4）路线平面图（包含20m一个整桩、平曲线主点桩；参考比例为1:2000或1:1000）；

（5）直线、曲线及转角一览表；

（6）逐桩坐标表；

（7）路线纵断面设计图（参考比例：纵向1:200、横向1:2000或纵向1:100、横向1:1000）；

（8）路基设计表；

（9）路基标准横断面设计图、路基横断面图（参考比例：1:200或1:100）；

（10）路基土石方数量计算表；

（11）路基边坡防护工程图（选择合适比例）；

（12）路面结构设计图（沥青/水泥混凝土路面结构设计组成图及路面边部构造大样图等）；

（13）路基、路面排水设计图（选择合适比例）；

（14）构造物设计图（绘制桥、涵、通道总体布置图，选择合适比例）；

（11）其他工程数量表。

要求完成的主要任务及其时间安排：

1．2023~2024学年第一学期第15周，根据老师下达的选题、任务书及工程图纸，查阅并搜集有关规范、规程、标准图集等设计参考资料，了解毕业设计基本内容。

2．2023~2024学年第一学期第16~19周，通过调查研究、文献检索等方法，在较全面地了解本课题国内外研究现状的基础上，完成开题报告的撰写。

3．2023~2024学年第二学期第1~4周，完成路线、路基、路面工程的设计、计算。

4．2023~2024学年第二学期第5周，进行毕业设计中期检查。

5．2023~2024学年第二学期第6~8周，完成构造物的总体布置设计，应用CAD绘制各类工程设计图，编制各类工程数量表，并完善格式形成初稿。

6．2023~2024学年第二学期第9周，将毕业设计成果提交指导教师审核，按要求修改毕业设计成果，复习相关知识，做好答辩准备。

7．2023~2024学年第二学期第10周，完善毕业设计、形成终稿、准备答辩。

必读参考资料：

[1]JTG B01—2014，公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社，2014.

[2]JTG D20—2017，公路路线设计规范[S].北京:人民交通出版社，2017.

[3]JTG D30—2015，公路路基设计规范[S].北京:人民交通出版社，2015.

[4]JTG D40—2011，公路水泥混凝土路面设计规范[S].北京:人民交通出版社，2011.

[5]JTG D50—2017，公路沥青路面设计规范[S].北京:人民交通出版社，2017.

[6]JTG D/T33—2012，公路排水设计规范[S].北京:人民交通出版社，2012.

[7]JTG D60—2015，公路桥涵设计通用规范[S].北京:人民交通出版社，2015.

[8]JTG/T 3610-2019，公路路基施工技术规范[S].北京:人民交通出版社，2019.

[9]JTG F40—2017，公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社，2017.

[10]上海市住房和城乡建设管理委员会科学技术委员会.公路与城市道路设计手册[M].北京:人民交通出版社，2016.

[11]黄晓明.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社，2019.

[12]廖军，刘锋，林军.道路勘测设计[M].长沙:湖南师范大学出版社，2019.

[13]龚晓南，陶燕丽.地基处理[M].北京:中国建筑工业出版社，2021.

[14]武汉华夏理工学院.本科毕业设计（论文）工作手册[M]，武汉：武汉华夏理工学院教务处，2023.

[15]交通运输部颁布的路基、路面、桥涵、隧道、交通工程及沿线设施等方面的技术规范和要求.

指导教师签名：                   系主任签名：                盖章

题目

应城至广水(K10+000～K12+000)段道路设计

1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）：

(1）研究目的

本毕业设计旨在深入研究并科学设计应城至广水(K10+000～K12+000)段道路，以满足不断增长的交通需求。 通过科学的道路设计，确保道路的安全性，减少交通事故的发生，为驾驶员和行人提供更安全的出行环境。通过合理的平面和纵断面设计，优化道路几何要求，提高道路的通行能力，缓解交通拥堵问题，改善交通流畅度。设计经济、合理的路线，通过减少运输成本、提高运输效能，促进当地经济的繁荣，提高区域的综合交通能力。 在设计过程中充分考虑环境保护，通过合理的路线规划和施工方案，减少对周边自然环境的不良影响，推动绿色、可持续发展。

（2）研究意义

设计一条连接应城至广水的道路，不仅可以便利居民的日常生活，还能促进当地经济的繁荣，提高区域的综合交通能力。本工程建成之后，可以提高道路的运输效能，减少交通拥堵，降低运输成本，提高交通流畅度，对促进区域经济发展和改善居民出行质量具有重要作用。社会互联互通，通过道路的建设，促进不同地区的互联互通。随着社会发展和城市化进程，交通需求不断增长，新建的道路将有助于消除地域之间的障碍，促进城乡一体化发展，使更多的地区能够分享社会资源和服务。

（3）国内外研究现状分析

1）国内研究现状

祁立婷在《公路工程路线和路基的设计原则和设计要点》中提出实施优良的公路工程设计方案，是建造品质优良公路的基础。在公路工程设计中，关键性的两大要素是路线布设和路基设计。做好公路的路线布设和路基设计工作，有利于保障公路工程的质量、安全，推动我国公路工程建设健康发展。

任旭鹏在《公路路基设计中出现的问题及解决策略研究》中提出公路建设中会出现路基填筑交界处路基不稳定、水体冲刷导致坍塌、路边植被破坏严重等问题，在高速公路建设工作中需强调路基设计和施工，保障路基设计效果能够有效提高公路质量水平，在开展路基设计和施工工作时，应在现有施工技术基础之上进行创新，严格遵守设计原则和标准。除此之外，要根据项目的具体情况进行统筹分析，立体化考量 地质环境等因素，从而推进路基设计与施工向着高效化、合理化、科学化发展。

2）国外研究现状

约翰-T-史密斯《道路设计和交通管理的综合方法》这篇国外文献强调道路设计和交通管理的综合性方法。研究者提倡在设计阶段考虑交通管理，以优化交通流并提高道路使用效率。

安娜-布朗的《速度模型纳入道路设计》研究侧重于将速度模型纳入道路设计中。她通过分析不同车速对道路设计的影响，提出了一种更加精确和灵活的设计方法，以适应不同交通需求。

国内学者关注路基设计与施工的重要性，科学制定路基问题的解决策略，提高路基稳定性，秉承可持续发展原则，加大环境保护力度，坚持安全优先原则保证路基的稳定性。提高城市间的交通效率，促进周边地区的经济发展。国外学者着眼于综合性的设计和交通管理，以提高道路使用效率。本文以应城至广水路段项目为例，分析此项目中公路设计的相关问题，从当地环境条件进行入手，进行道路设计，合理规划路线以及施工方案，分析解决本工程建设中可能出现的问题，帮助进行更好的公路建设，促进两地的经济发展。

2．基本内容和技术方案：

（1）基本内容

了解应城至广水之间的水文地质情况、沿线材料分布情况和区域气象条件，研究可行的路线方案，确定好公路等级和设计标准后，将金思路路线专家系统和CAD结合起来使用，进行公路路线设计、进行纵坡设计、竖曲线计算、横断面面积计算、路基设计、进行路基边坡防护工程设计、路面设计、构造物设计，最后得到最合适的路线设计方案。

(2) 技术方案

1）选线、确定控制点及标高：在给定的地形图上进行定线，确定最优选线，确保道路在地形上的合理布局。

2）路线平面设计：在路线专家系统上进行平面设计、平曲线计算、路线总长度推算，在满足行车视距、直线、圆曲线、缓和曲线的条件下进行平面线形组合设计。

3）纵断面设计和横断面设计、土石方计算及调配：利用CAD进行横、纵断面设计，由横、纵断面图列出路基设计表、逐桩坐标表、路基土石方数量计算表并调配，通过合理的调配方案，确保路基的稳定性和节约土石方资源。

4）路基防护设计：考虑地质条件，确保路基的稳定性和承载力,结合当地的地质条件，采用适当的边坡防护结构设计，如挡土墙、护坡等，针对地形起伏，设计边坡防护工程，保障路基边坡的稳定性。

5)路基排水设计:设计边沟、排水沟，建立完整的排水系统，确保路面排水系统良好，防止积水和结冰。

6）路面结构设计：根据不同路段的地质和交通特点，调整路面结构的厚度，进行路面结构方案设计与计算，确定合适的路面结构类型。

7）构造物设计：根据沿线地形和水文地质情况，确定桥、涵、通道的位置和跨径，保障交通通畅和安全。

3．进度安排：

第1-2周： 熟悉毕业设计任务，收集相关资料，并撰写开题报告。

第3周： 进行选线工作，确定控制点及标高。

第4周： 进行路线平面设计，考虑水平和垂直曲线的设计。

第5周： 进行路线纵断面设计，包括纵坡设计和横断面面积计算。

第6周： 进行路基横断面设计，进行土石方计算及调配计划。

第7-8周： 进行路基防护设计，确保路基边坡的稳定性。

第9-10周： 进行路面结构设计，确定路面排水方案。

第11周： 汇总设计各项指标，准备主要经济技术指标表和出图表。

第12周： 汇编说明书，整理设计文档。

第13周： 撰写设计总结，整理文件，进行文件装订，准备毕业答辩所需材料。

4．指导老师意见：

同意

指导教师签名：

2024年1月30日