开题报告 沈华强Word格式.docx

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学号：

201187250330

班级：

道路1103班

专业（全称）：

土木工程（道路工程）

指导教师：

赵锋军

2015年1月

一、本课题设计（研究）的目的：

毕业设计是实现本科培养目标的重要教学环节，是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。

本课题的设计研究主要是关于路基路面综合设计问题，希望能通过本次毕业设计对路基路面的设计有更深刻的认识和理解，能够深刻的了解公路设计的要领，并希望能够对解决此类问题建立自己的思路和方法。

也希望通过此次毕业设计，巩固和扩展所学的基本理论和专业知识，培养综合运用所学知识技能分析和解决实际问题的能力，通过综合应用有关基础课和专业课所学的知识，依照部颁有关设计规范，独立完成毕业设计中的各项设计任务，以达到掌握公路勘测设计各设计阶段的设计内容，掌握设计过程中设计原始资料的采集方法与内容；

掌握路面设计参数的测定、选用及计算；

基本掌握公路勘测设计的程序与方法，达到熟练从事公路专业工作的能力,锻炼和开发综合运用能力；

具有初步撰写科技论文的能力；

并培养学生解决实际问题的能力，为在今后的学习或工作做好充分的准备。

二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：

1我国高速公路建设与发展现状

1988年10月31日全长18.5公里的沪嘉（上海——嘉定）高速公路建成并正式投入使用，结束了我国大陆没有高速公路的历史（台湾1970年动工，用了8年时间，1978年建成第一条全长381.7公里的高雄至基隆高速公路，又称中山高速公路或南北高速公路），有如星星之火孕育了高速公路发展黎明的曙光。

1990年9月全长375公里的沈大高速建成通车，开创了我国大陆建设长距离高速公路的先河，沈大高速公路全部工程由我国自行设计、自行施工，为90年代我国大规模的高速公路建设积累了经验。

1993年京津塘高速公路通车，这是我国第一条经国务院批准利用世界银行贷款建设的跨省、市的高速公路工程，全长142公里，时速120公里，设置监控、通信、收费、照明等服务设施。

短短的十多年时间，我国高速公路建设伴随着中国经济的腾飞，走过了一条从无到有，从少到多的高速发展之路，大踏步向世界前列迈进。

国家“十二五”规划提出交通运输要适度超前发展。

从发展需求看，至少还需要10年左右的集中建设时期，才能够比较好地适应适度超前的原则和经济社会发展的需求。

国家批准的8.6万千米国家高速公路网完成5.87万千米，将近40%路段没建成。

规划的34条主线仅有京哈、京港澳等七条线全线贯通，省际间断头路有6000多千米。

近10年来，全国高速公路交通量年均增长率达9.5%。

虽然我国公路建设取得了巨大成绩,但是与国际上发达国家相比,差距仍然很大。

国外发达国家城市道路建设日趋饱和，已经进入改善优化阶段，讲究道路的美观和环保。

而我国的道路发展还需要多途径发展，国外的发展模式和先进经验值得我们借鉴；

与国内其他工业相比,仍相对滞后,远不能满足新形式下对公路运输的要求.归纳起来,还存在如下几方面的问题:

1.公路数量少，通达深度不够，特别是乡村公路；

2.公路网等级低，高等级公路少，公路质量差，标准低；

3.发展不平衡，通行能力差，服务水平低。

由于我国公路总量仍然偏少,今后很长一段时间还必须坚持提高公路质量,等级与加大公路密度并重的原则。

大力发展公路建设，沟通断头桥,加速国道主干线高速公路网建设与旧公路的技术改造.运输工具向专业化方向发展,运输服务向高效优质发展。

高等级公路的建设，特别是高速公路发展，改善了我国公路的技术等级结构，改变了我国公路事业的落后面貌，缩短了我国同发达国家之间的差距，有效地拉动内需，刺激了高等级公路附近地区的经济繁荣和发展。

然而西部地区公路发展水平明显低于东部地区，而且这个差距还在不断加大。

回顾历史，国外发达国家公路的发展大致都已经历了三个发展阶段，现正处于第四个发展阶段。

当前，许多国家的高等级公路已不再是互不连接的分散的线路，而是向高等级公路网的方向发展，欧洲正将各国主要高等级公路连接起来，逐步形成国际高等级公路网。

总之，当今世界公路基础设施的发展趋势是发达国家以完善、维护和提高现有路网和通行能力为主，发展中国家则是普及和提高相结合，在增加公路通车里程的同时，大力提高干线公路的技术水平。

项目背景

来宾至马山、马山至平果高速公路是广西高速公路网规划中“横4”苍梧（龙眼嘴）至龙邦的重要组成路段，同时也是交通部《泛珠江三角洲区域合作公路水路交通基础设施规划纲要》中“射9”广州至昆明高速公路支线云浮－梧州－来宾－平果的组成部分。

路线起于来宾市江镇吉利村附近，与桂平至来宾、柳州至南宁高速公路相接、经来宾市迁江镇、平阳镇，上林县三里乡、西燕镇，马山县古零镇、白山镇、乔利乡、周鹿镇，武鸣县灵马镇，平果县四塘镇、坡造镇、马头镇，止于新安镇玻利村附近，与南宁至百色高速公路相接，路线全长198公里。

全线采用双向四车道高速公路标准建设，路基宽26米，主线设计车速100公里/小时，全线设互通式立交13处、服务区4处、停车区5处。

项目总投资估算98.96亿元人民币。

2.高速公路的发展趋势

2.1高速公路向全球化方向发展，形成国际高速公路网

随着全球经济一体化的发展，公路运输市场不再是一个国家、一个地区的市场，而是一个全球性市场。

相邻国之间合作修建高速公路，促成了国际高速公路网的形成，成为调整公路发展的大趋势。

为了更好地发挥高速公路效益，加强国际间的公路运输联系，一些发达国家把主要高速公路联接起来，构成国际高速公路网。

2.2高速公路建设向信息化、智能化方向发展

虽然高速公路极大地提高了通行能力，但修建道路的空间都是有限的。

如何最大限度地提高路网的通行能力，智能交通系统（ITS）将是一个比较理想的方向。

同时，高速公路发展将着眼于道路的多功能利用，不仅使用路面，还要利用空间，成为信息化公路。

即公路不仅具有运输人和物的固有交通功能，还能输送电力等能源及各种信息，加上道路所派生出来的美化环境、提供出游、抗灾避难及作为建造其它建筑物的基础等空间功能，使高速公路真正成为多功能公路。

下面对国内外高速公路边坡生态防护发展概况进行具体介绍。

3国内外高速公路边坡生态防护发展概况

高速公路的建成给社会经济带来巨大效益，却严重破坏了周围的自然植被和生态环境。

传统的高速公路建设只注重公路的技术指标，公路规划、设计多偏重于经济效益和技术可行性，往往忽略边坡的生态防护，对生态和社会效益考虑远远不够，以至于边坡水土流失严重，出现边坡坍塌、滑坡等危害，甚至恶化了生物栖息生境，直接或间接地破坏了自然环境，导致人们居住环境质量急剧下降，高速公路管理运行成本大幅度上升。

在这种背景下，建设具有中国特色的“生态公路”势在必行。

这就要求在处理公路边坡防护问题时注重公路建设与环境保护的和谐统一，做到生态和经济的可持续发展，走人与自然共生的可持续道路。

3.1国外高速公路边坡生态护坡研究进展

发达国家十分重视公路沿线生态环境的保护与公路的绿化工作，已从过去的普通绿化进一步发展到目前的生态景观绿化，使公路建设与大自然融为一体。

早在20世纪30年代，美国等发达国家就开始在公路边坡和机场空地进行植草恢复技术研究。

美国、加拿大等国家在公路建设中十分重视人与自然的和谐统一，如在公路建设中强调保存自然与历史遗迹，沿公路建立生物通道，保持自然及生物的连续性，公路建设中明确规定了公路与自然区域要保持一定距离，将交通对环境的负面影响降到最低。

尽管日本的高速公路建设到20世纪60年代后期才拉开序幕，但是目前日本在高速公路生态恢复技术水平上处于世界领先地位。

他们的策略是“环境优先、自然再生”。

日本正在研究“特殊空间绿化技术”、“植被恢复技术”、“公路边坡绿化技术”、“景观仿真技术”等高新技术来恢复公路生态环境。

此外，英国、意大利等国将加筋土技术与植被防护技术相结合，修建了包裹式的加筋土植草墙面的挡土墙。

3.2国内高速公路生态边坡防护研究进展

我国公路边坡最初是采用单纯的工程护坡，到20世纪90年代采用植被护坡，直到近几年开始采用护坡生态防护技术。

目前也有一些地区根据具体的工程情况也不同程度地开展了一些公路生态保护的研究。

目前常用的高速公路边坡生态防护工艺方法有以下几。

挂网喷播、草棒技术、植草护坡、藤本植物护坡、轮胎固土、植生带、草包技术、干根网状护坡、三维网植草、人造植物盆、仿原生态植被恢复等。

3.3高速公路边坡生态防护措施

高速公路边坡的植被靠自然界自身的力量恢复生态平衡需要较长时间，尽快恢复受损植被可有效防止水土流失，调节当地小气候。

目前，国内外已形成的边坡生态恢复技术有很多。

通常在边坡基本稳定的情况下，首先考虑客土喷播的方法；

在边坡本身不稳定的情况下，则要根据具体坡面及土壤情况考虑用工程加固后植物防护与砌体工程防护相结合的综合方法。

高速公路的边坡防护有多种选择，要使所选择的防护方法既能满足工程技术要求，又能在兼顾经济效益的同时考虑生态环境保护及景观效果，则需要各方面的综合考虑，要求从勘察设计开始，就从生态防护角度出发，认真研究处治方案，建立一套特定的生态护坡技术模式，修建不同特色的生态公路。

三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：

1.设计重点

1.1路线、路基设计

由于填挖情况的不同，路基横断面一般有路堤、路堑和填挖结合三种形式。

但应做到基本填挖平衡，并且路基应有足够的压实度，因为路基是道路的主要承重主体。

1.2路基防护工程

排水工程作为路基防护工程中重要的一项。

路基排水设计的原则应当因地制宜、全面规划,充分利用有利地形和自然水系。

各种路基排水的沟渠的设置和联结应尽量的不占或者是少占农田,并应当与当地的农利的建设相配合。

要结合当地水文条件和道路等级情况，就地取材、以防为主。

1.3支挡工程设计

为保证坡角稳定，并尽可能节约用地，有些路段在坡角处设置挡土墙。

挡土墙一般设计为重力式，底部设墙趾台阶，增加路基的稳定性，并且设置沉降缝及泻水孔。

1.4路面工程设计

路面是公路的重要组成部分，路面的设计应根据公路交通量及公路的使用任务、性质，并结合当地的气候、水文、土质、材料条件及实践经施工养护条件，遵循“因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则。

通过技术经济比较，作出符合使用并以环境条件相适应的经济合理的路面设计。

2设计难点

道路是一种带装的三维的空间结构物，包括路面、路基、挡土墙等工程实体。

故本次设计是从几何和结构以及环境三个方面均衡考虑，综合起来有一定的难度。

本路基路面综合设计的难点在于路面工程设计。

2.1高速公路路面结构设计原则

（1）具备足够的承载能力，满足高速公路路面行车荷载的要求。

高速公路由于重型车辆较多，车速相对较快，因而对于路面的荷载能力要求较高。

（2）路面稳定性以及耐久性高，与环境适应性较好。

路面设计应该符合不同地域的气候环境条件，避免后期各种病害的发生。

（3）设计方案经济合理，尽可能的提高经济效益。

对于高速公路结构层组合、材料的设计以及结构层厚度的设计方面，应在技术可靠合理的基础上尽可能的降低成本投入，充分发挥路面哥结构层的效能。

2.2沥青混凝土路面各结构层材料设计

（1）垫层。

对于地下水位较高，路面排水不良以及季节性冰冻地区的高速公路设计，必须设置垫层。

在高速公路垫层材料的选择上，可以选择、砂砾、碎石以及矿渣等透水性的粒料材料，或者采用水泥及石灰稳定类的粗粒土。

高速公路垫层的宽度应与路基同宽，确保排水通畅以及路基的稳定。

（2）基层。

在沥青混凝土路面使用的基层材料，主要包括半刚性稳定类基层、沥青稳定类的柔性基层与复合式基层