课题名称

甘肃省天水市北道区桃花沟山地区二级公路设计

课题来源

自选课题

课题类型

基础性研究

指导教师

 

学生姓名

 

学   号

 

专    业

交通土建

一、 项目的意义

毕业设计集理论与实践为一体，是大学本科教育的最后一个教学环节，也是最重要的的实践环节。通过在大学前三年半的学习，学生已经基本掌握了所学的基础理论知识和专业知识，毕业设计阶段，既是所学理论知识巩固深化的过程，也是理论和实践相结合的过程。通过本次毕业设计，目的是培养学生综合运用所学知识和技能，分析和解决工程实际问题的能力，使学生受到工程技术和科学技术的基本训练以及工程技术人员所必须的综合训练，并相应地提高各种能力，例如调查研究、理论分析、设计计算、绘图、试验、技术经济分析、撰写论文和说明书等，通过毕业设计使学生初步形成经济、环境、市场、管理等大工程意识，培养学生实事求是、谦虚谨慎的科学态度和刻苦钻研、勇于创新的科学精神。

此次设计侧重于道勘方向，再设计的过程中，将使用规范手册和编写技术文件及计算机辅助设计计算等，通过老师的指导，选择出最优设计方案，从而掌握道路的设计原则、

设计方法和步骤，并在此过程中树立正确的设计思想及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风，以便在今后的工作中更好地服务社会。

选线：根据《公路路线设计规范》及其它相关的要求，参照相应的选线原则，在大比例尺地形图上选出控制点并定出导向线、路线平面交点，应符合规范要求，然后择优选出最佳方案。

平曲线设计：将平面交点坐标输入纬地三维道路系统，在圆曲线半径，缓和曲线长度，平曲线长度，平曲线间直线长度等都满足规范要求并且线形美观、方案最优的前提下进行平曲线设计，输出逐桩坐标表以及直曲转角表。

纵断面设计：在纬地系统中建立三维地面模型，通过数模的插值，自动计算出地面线高程，标出高程控制点后，进行纵断面拉破设计，其中竖曲线要素以及平竖曲线结合必须满足规范要求，并尽量考虑填挖方以及经济等多方面因素。

横断面设计：根据求得的公路等级、交通量确定道路横断面形式，在纬地系统中数模插值后，获得横断面数据，进行横断面设计出图。

路面设计：考虑公路在当地经济发展中的地位，根据当地气候、地质条件。具体的路面材料选择及结构组合设计利用公路路面设计系统（HPDS2006A）电算完成。

三、 项目设计的主要内容

（一）路线

        1）公路等级及其主要技术标准的论证与确定；

        2）路线方案的比选；

        3）路线平面设计；

        4）路线纵断面设计。

（二）路基路面

        1）路基横断面设计；

        2）路基超高，加宽设计；

        3）计算土石方数量并进行调配；

        4）确定防护工程的位置，结构类型及尺寸；

5）路面结构及材料组成设计；

    6）确定路基路排水系统的位置；

（三）桥梁，涵洞，隧道及面路线交叉

        1）确定大中桥的位置，孔径及跨径，结构类型；

        2）确定小桥，涵洞等的类型，位置，孔径，跨径及各部尺寸，绘制布置图；

        3）确定隧道的位置；

        4）确定路线交叉位置、形式、结构类型。

（四）其他

        1）确定沿线设施各项工程的位置；

        2）确定环境保护的内容、措施及方案；

        3）确定沿线交通标志标线位置、数量；

        4）计算工程数量。

     根据公路工程设计施工相关规范的要求，在已有大比例尺地形图上采用纸上定线并现场核对修正的方法确定出路线方案，在纬地三维道路辅助设计系统上进一步完成路线平面线形的优化比选设计以及路线纵断面和路基横断面的设计并计算调配土石方数量。其中公路路线地面点高程及路基横断面地面点高程数据，通过等高线内插法得到。路面材料及结构设计利用公路路面设计系统（HPDS）电算完成。

1.地形图：电子地形图1:1，打印纸质0号图，比例为1：10000。

     2.交通资料：

据调查，起始年交通组成及数量如下：（年平均日交通量）

          小客车：      850              （辆/日）

          东风EQ-140： 450              （辆/日）

          解放CA10B ：300              （辆/日）

          黄河JN-162： 450              （辆/日）

          日野KB222： 400              （辆/日）

预测年平均增长率：8.5%

     3．拟建成2016年月    修建年限为2年，即2018年竣工。

4．沿线自然地理特征

 4.1 土壤

设计线路经过地段主要由第四系松散沉积层所组成。第四系沉积层有全新统(Ｑ4al)的低～高液限粘土夹中粗砂及上更新统(Ｑ3al)的低～高液限黏土所组成。由于古河道的多次变迁，地层厚度不均匀，堆积层厚度上部全新统(Ｑ4al)一般在4～8m，局部达9m，地质岩性主要为低～高液限粘土，其CBR为3%～9%；下部上更新统(Ｑ3al)沉积厚度一般20～40m，地层岩性主要为低～高液限粘土，呈中～低等压缩性。

4.2  地质构造

本段位于徐州市附近，属于新华夏系第二隆起带与秦岭—昆仑纬向构造带交汇部位，属于华北准地台次级构造单元，地质构造简单。

4.3  水文气象

(1) 地表水 设计路线经过主要河流有：除京杭大运河是较大的河流，其余为灌溉沟渠且交错众横。检测表明，沿线沟渠水质良好，对混凝土不具侵蚀性。

(2) 地下水 沿线有大量地表潜水，地下水一般埋深1.5～2.5米，并随汛期发生变化。

(3) 路线经过地区属温暖带半湿润季风气候区，海洋型和大陆型过渡气候特征比较明显。年内夏、秋季降水相对，易出现保育造成涝灾，其余季节降水偏少。

(4) 气候区内年平均气温15.7℃，以7、8月份最热，年平均最高气温20.4℃，年平均最低气温9.1℃，历年极端最高气温39.9℃，历年极端最低气温-22.4℃。历年最大积雪深度19cm，最大冻土深度30cm，历年最大降雨量1218.0mm，以7～10月降雨相对集中。

(5) 区域内常年主导风向为东北风。历年平均风俗3.2m/s。最大风速13.8m/s，8、9月份受带风影响区内空气湿度较高，年平均相对湿度为70%左右，最小相对湿度60%、最大相对湿度80%。

4.4  地震

根据江苏省地震烈度区划，本地区地震烈度为Ⅶ区。

5．沿线筑路材料的情况

         筑路材料丰富，品质优良，供应量充足

 1. 文字部分（A4纸）

（1）设计任务书   

（2）开题报告

说明书

① 设计说明摘要（中英文）；

② 按设计内容，分章节详细说明设计依据、设计思想、方案论证、计算方法及过程、应用设计软件输入参数及输出结果、疑难问题探讨等；

③ 参考文献；

④ 英文资料译文（附原文）。

2. 图纸部分

（1） 设计概况  对本设计的概要说明。

（2） 路线

  ① 路线平纵缩图；

② 路线平面图；

③ 路线纵断面图；

④ 直线、曲线及转角表等图表。

（3）设计

（3） 路基、路面

   ① 路基设计表

② 路基横断面图

③ 路基土石方数量计算表

④ 路基标准横断面图

⑤ 路基路面排水系统布置图

⑥ 路基路面排水设施设计图

⑦ 路基防护工程设计图

⑧ 路面结构设计图等图表

（4） 桥梁、涵洞、隧道及路线交叉

  ① 涵洞设计图

② 立体交叉布置图

③ 桥梁、涵洞布设图

④ 隧道布设图

（5） 其他  

沿线设施、环境保护等工程布置图；沿线筑路材料供应示意图；工程施工进度图；概预算文件等图表。

     为了能够顺利完成毕业设计任务，结合具体情况，对任务完成的阶段时间做出如下安排：

      序号       设计各阶段名称                日期（教学周）

1        开题报告、技术指标确定        3.23～3.29

2        路线方案确定                  3.30～4.6

3        路线平面设计                  4.7～4.13

4        纵断面设计                    4.14～4.20

5        路基设计                      4.21～4.27

6        路面设计                      4.28～5.4

7        防护、排水、涵洞等设计        5.5～5.11

8        写说明书                      5.12～5.18

9        修改、完善设计图纸和文件      5.19～5.25

10       答辩                          5.26～6.1

1. 现行规范标准

    1.《公路工程技术标准》JTG B01-2003

    2.《公路路线设计规范》JTG D20-2006

    3.《公路路基设计规范》JTG D30-2004

    4. 《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2003

    5.《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006

    6. 公路设计手册《路线》，人民交通出版社

    7. 公路设计手册《路基》，人民交通出版社

2. 教材

（1）《道路勘测设计》；

（2）《路基路面工程》；

（3）《桥梁工程》；

（4）《桥涵水文》；

（5）《公路施工组织与概预算》等。

3. 公路设计手册

（1）《路线》；

（2）《路基》；

（3）《路面》；

4．《公路小桥涵设计手册》等。

 

指导教师意见及建议：