完整版湖南省醴陵至浏阳一级公路设计道路开题报告毕业设计论文Word文档格式.docx

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经济发达国家，其交通运输特别是道路运输必定很发达。

因此，道路运输发展水平作为衡量和反映一个国家和一个地区经济发展水平的主要指标之一，高速公路是本世纪20年代兴起的一种安全、快速、通过能力大的新型交通手段。

我国大陆从70年代初就开始了高速公路修建的前期准备工作，其中包括高速公路的技术资料翻译、科学考察、可行性研究以及测设工作。

1981年交通部制订的《公路工程技术标准》中列入了高速公路的技术标准。

我国高速公路建设起步虽较晚，但发展很迅速。

1988年首条沪嘉（上海浦桃工业区——嘉定县）高速公路建成通车。

到1996年底，高速公路通车里程达3422km，位居美国、加拿大、德国、法国、意大利、日本之后，列世界第七。

1988年到1996年平均每年建设高速公路324km，这个速度仅次于美国，居世界第二。

到1997年底高速公路达4735km，建设速度更快，一年建成1313km。

到2000年末我国高速公路通车里程已达16000多km，跃居世界第三位。

高速公路的建设不仅改善了公路交通运输状况，而且产生了巨大的经济和社会效益，带来了人们观念上的巨大变革。

交通运输是国民经济的命脉，是经济建设不可缺少的基础设施，它的进步与变革直接关系到生产力的发展与变化。

因此，公路运输的增长速度应略高于国民经济增长速度。

在未来几十年中，我国的汽车拥有量将继续以较快的速度增长。

1980年民有汽车仅164.9万辆，1994年已增加到约950万辆，平均年递增12％以上。

按此推算，到2010年可达6000万辆。

为适应国民经济持续、快速、健康发展的需要，交通部制定了我国公路建设的二十四字方针：

“全面规划，加强养护，积极改善，重点发展，科学管理，保障通畅”。

根据这一方针，到2000年末，我国已建成高速公路里程1.6万公里，跃居世界第三位。

根据交通部“十五”规划和2015年远景规划，预计“十五”期间我国将新增高速公路超过2.5万公里，京沈、京沪高速公路全线贯通，在我国东北、华北、华东地区之间形成了一条公路快速运输大通道。

随着路段的不断延伸，我国高速公路网的基本框架可望在二十一世纪初初步形成。

它的形成和发展，必将对我国经济尤其是沿线区域的经济发展产生深远的影响，起到推动作用。

根据公路主骨架国道主干线建设发展计划，用30年的时间建设“五纵七横”12条国道主干线系统，总长3.5万km。

全国的重要城市、工业中心、交通枢纽、对外口岸将由高等级的国道主干线连接，一个与国民经济发展相适应，与其它运输方式相协调的快速、安全的国家干线网络系统将形成。

公路在我们现代社会中已经占据着非常重要的地位，尤其是高速公路。

高速公路的修建能更好的促进社会的发展，促进沿线经济发展和资源的开发，加速了物质生产和产品流通，直接和间接的推动了社会的发展。

二、设计总方法与思路

结合本路段的实际地形地貌，坚持设计与实际情况相结合原则进行道路设计。

由于道路是一种带装的三维的空间结构物，包括路面、路基、桥涵等工程实体。

故本次设计是从几何和结构以及环境三个方面均衡考虑的。

在结构方面，对上述路面、路基、桥涵这些工程设计总的要求是：

用最小的投资，尽可能少的外来材料以及合理的养护力量，使它们能在自然破坏力和汽车行驶所产生的各种力的作用下，在设计年限内保持使用质量。

对于设计的几何方面主要研究汽车行驶与道路的各个几何元素的关系，以保证在设计速度，预计交通量以及地形和其他自然条件下，行驶安全、经济、旅客舒适以及道路美观，因此，实际上我们要涉及的是人、车、路、环境的相互关系。

驾驶者的心理汽车运行的轨迹、动力性能、以及交通流量和交通特性都和道路的几何设计有着直接的关系。

此外，道路修建和汽车交通对于环境的影响也必须加以注意，特别是在修建时期，一定要注意对于周边环境的保护，尽可能的减少对地物、地貌等自然环境的破坏。

三、主要设计内容

本次设计是湖南某微丘区一级公路K0+000到K2+816.716路段，总共2816.716米。

1.平面设计

本路段前面地势较平坦，可以设计大半径曲线或者直线，后面遇到高山处，应选择两山之间垭口过去，应尽量避免过大的填方或挖方，避免修隧道等，小池塘处根据实际情况可以填掉，适当设置涵洞。

由于是一级公路，故只设计两个交点即可。

采用设超高的缓和曲线长度与圆曲线半径。

2．纵断面设计

根据平曲线的基本完成，然后按20米的里程桩读出每个桩号的高程，其中包括百米桩，加桩，以及各主点里程桩，初步绘出路段的纵断面图，然后对本路段的纵坡做出初步的安排，在设计纵坡时尽可能的使纵断面上填挖平衡，凸形竖曲线考虑视距问题，凹形竖曲线考虑离心力问题。

竖曲线应尽量在平曲线内，做到平纵配合。

3．横断面设计

结合平、纵断面路段和实际地形图，路基横断面的结构形式和尺寸根据公路等级、土壤地质、任务书中规定的的指标和公路的使用条件、施工方法等拟定一般情况下的路基横断面形式和尺寸，对于特殊情况下的路基按具体情况作特殊的设计。

本路段一般情况下的标准路基横断面形式和尺寸按规范中的要求拟定。

4．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。

5．路面设计

本设计拟定了水泥混凝土路面。

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。

6．路基路面排水设计

路基路面排水作为一个综合排水系统总体考虑。

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。

7．挡土墙的布置

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。

8．涵洞的设计

在排水处设计涵洞，应考虑涵洞的截面尺寸，涵洞坡度，涵洞混凝土材料的强度，以保证具有足够的强度、刚度、稳定性。

涵洞的布置位置及孔径大小等。

适当的时候可以采用改渠或者倒虹吸等方法。

9．道路交叉口设计

由于原地形图就存在一条公路，在后面地形处会有交叉口的存在，采用立体交叉的形式，以一座高架桥横跨原公路而过，需要控制好标高，建筑高度等指标。

10．路基土石方调配

为了达到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和弃土，以减少占用耕地和降低公路造价进行土石方合理调配。

并采用：

横向调运+纵向调运+借方=填方；

横向调运+纵向调运+弃方=挖方；

挖方+借方=填方+弃方，进行复核检查。

四、工作进度及具体安排

2010.12..1.10完成毕业设计开题报告

2011.2..3.12路线设计（方案确定、平纵线形设计）

2011.3..4.4路基稳定性设计与挡墙设计

2011.4.5-2011.4.25路面工程设计计算

2011.4..5.10道路施工方案

2011.5..5.20毕业设计成果打印与审核

2011.6．13毕业答辩

其中中间空闲时进行两周毕业实习

五、主要参考文献

[1]《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）．人民交通出版社，2004

[2]《公路路线设计规范》（JTGD）.人民交通出版社，2006

[3]《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）．人民交通出版社，2005

[4]《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40—2002）．人民交通出版社，2002

[5]《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）．人民交通出版社，2006

[6]《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2004）．人民交通出版社，2005

[7]《道路工程制图标准》（GBJ50162—92）．人民交通出版社，1992

[8]杨春风等．道路勘测设计．人民交通出版社，2007.1

[9]邓学钧．路基路面工程．人民交通出版社，2002.2

[10]徐家钰郭忠印．土木工程毕业设计指南道路工程分册．中国水利水电出版社，2000.2

[11]《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》.人民交通出版社,2007

[12]公路基本建设工程概算、预算编制办法[M]．北京：

人民交通出版社，2007.

[13]毕业设计任务书和指导书

六、毕业设计态度

毕业设计是大学学习生活的最后阶段，也是对大学四年所学知识全面化、系统化、延伸化的一个过程，将为以后的工作打下一个良好而坚实的基础。

重要性不言而喻，因此在这次毕业设计过程中，我将以端正的态度面对；

合理安排自己的作息时间，不无故早退、旷课，严格遵守校纪校规；

独立完成自己的任务，遇到问题虚心请教老师和同学。

争取以优秀的成绩完成本次设计。

谢谢各位老师！

4.指导教师意见

指导教师：

年月日

一、本课题设计（研究）的目的：

（论文2）

毕业设计（论文）是大学本科教学的最后一个重要环节，是培养学生综合应用所学的道路交通基础理论、基本知识和基本技能，进行道路交通工程设计或科学研究的综合训练，是前面各个教学环节的继续、深化、拓宽和升华，是学生综合素质和工程实践能力培养的重要阶段，其内容主要涉及路线设计、路基设计、路基防护工程设计、支挡工程设计、排水设计、路面工程设计、桥涵布置、专题研究、编制计算机应用程序、英文摘要与专业英语文献翻译等。

通过设计达到以下目的：

1.综合应用有关基础课、技术基础课及专业课所学的知识，依照部颁有关设计规范，独立完成本毕业设计中的各项设计任务。

2.掌握公路勘测设计各设计阶段的设计内容，基本掌握公路勘测设计的程序与方法；

掌握设计过程中原始资料的采集方法与内容；

掌握路基设计指标、标准及方法；

掌握路面设计参数的测定、选用及计算；

掌握路面结构组合设计原则和方法，达到熟练从事公路专业工作的能力。

3.能严格遵守设计原则，综合考虑设计问题的条件与原因，掌握材料规格、施工技术、施工方法以及程序、要求和质量控制标准等。

4.能够认真的、独立的完成毕业设计的各项内容，树立正确的、合理的设计思想，准确、清晰的表达图纸，对设计中有些问题提出自己独特的见解。

5.提高对外文文献的阅读与翻译能力，能够及时了解国内外道路行业的最新发展方向以及现阶段存在的问题。

6.熟练掌握运用道路CAD、纬地等道路设计软件进行辅助设计。

二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：

1988年上海至嘉定高速公路的建成通车，结束了我国大陆没有高速公路的历史；

1990年，被誉为“神州第一路”的沈大高速公路全线建成通车，标志着我国高速公路发展进入了一个新的时代；

1993年京津塘高速公路的建成，使我国拥有了第一条利用世界银行贷款建设的、跨省市的高速公路。

新世纪我国公路总量继续增长，截止到去年底，我国公路网总里程达到398.4万km，五年新增63.9万km。

其中高

速公路由“十五”期末的4.1万km发展到7.4万km，仍居世界第二位（目前，美国拥有约10万km高速公路，居世界第一）。

经过过去五年对高速公路的建设，我国高速公路新增3.3万km，“五纵七横”12条国道主干线提前13年全部建成，西部开发8条省际通道也基本贯通。

按照国务院公布的高速公路网发展规划，我国高速公路网将在“十二五”期间完成7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线的建设，也被简称为“7918网”。

2.1公路设计技术的发展现状与趋势

1.路线设计

在公路路线设计方面，相应的公路设计软件大大地减轻了设计人员的劳动强度，如HintCAD、EICAD、海德公路优化设计系统等。

在公路勘测方面，3S技术（遥感RemoteSensing、地理信息系统GeographicalInformationSystem、全球定位系统GlobalPositionSystem）已经应用到了许多项目的实际勘测中去，不再只是纸上谈兵。

2.路基

高速公路建设的主要特点之一就是路基高填深挖路段多，路基作为路面结构的基础应具有足够的强度和稳定性，因此，必须加强路基设计、施工和检测方面的综合研究。

公路路基从设计到施工，应紧紧抓住设计对象的地质、地形、水文、气候等自然条件特点，采用灵活有效的设计方法，并结合环境保护，在保证安全稳定的前提下，加大植被面积，建造生态公路，人文公路。

我国高速公路较早的确定了以回弹模量作为评价路基强度与稳定性的力学指标，形成了成套的室内外试验检测标准。

为了在施工中以物理量指标控制工程质量，从而保证达到规范规定的强度指标，我国公路工作者广泛开展了不同土种的最佳含水量和最大密实度相关关系的研究，并且形成了统一的以重型击实实验法作为基本控制标准，为高等级公路路基的施工质量控制及检测措施奠定了重要基础。

近年来，为提高生产效率，降低劳动强度，快速指导现场施工，逐渐形成了一套以快速检测为基础的自动仪器设备，如落锤式弯沉仪，核子密度仪等。

新型仪器的应用，为道路施工检测及其评价提供了新的方法和途径，使道路的发展建设迈入了一个新的台阶！

3.路面

（1）柔性路面设计理论与方法

半个世纪以来，中国道路科技工作者通过广泛的调查研究和理论探索，形成了符合中国实际的柔性路面设计理论与方法体系。

它吸取了世界上各种流派的学术思想，以及各个国家设计方法的优点，在力学理论基础方面，采用双圆垂直均布荷载作用下的多层连续弹性层状体系理论，建立了弹性力学多层结构承受多个圆形荷载的分析系统及相应的计算机程序，提出了能控制路面结构主要性能的设计指标、标准、测试仪器与测试方法，建立了切实可行的设计计算方法系统。

近年来，在路面功能设计、可靠度设计等方面的研究取得了较大的进展，也将不断地充实到现有的系统中去。

（2）刚性路面设计理论与方法

20世纪70年代起，我国道路科技工作者对刚性路面设计进行了较系统而具有相当规模的研究。

在力学理论方面，运用解析法及有限元法建立了弹性力学层状结构，弹性地基板体结构模型，形成了整套分析计算方法与计算机程序；

建立了以弹性力学为基础，以混凝土弯拉应力为设计控制指标的弹性地基上有限尺寸矩形板小挠度弹性薄板理论，综合考虑荷载应力与温度疲劳应力作用，应用了可靠度分析的设计体系与方法；

并对钢纤维混凝土路面、连续配筋混凝土路面、碾压混凝土路面、复合结构混凝土路面等新型路面结构开展了系统的分析研究，取得了一大批可喜的实用性研究成果。

（3）半刚性路面结构设计理论与方法

利用石灰、水泥、工业废料等无机结合料修建半刚性路面始于20世纪60年代。

50多年来，对半刚性路面的强度发展规律、强度机理、路面性质等进行了广泛的研究。

由于这种路面结构具有很多优势，目前已被广泛用于高等级公路与城市道路，成为一种主要的结构形式。

目前对它的长期使用性能和变形规律等问题正在作深入的观察和研究。

（4）国外先进技术与先进材料的引进

我国在建高速公路已开始推广采用美国高性能（SUPERPAVE）沥青路面，苏嘉杭高速公路率先在全线沥青路面三层结构上使用这一技术。

这种路面结构形式出现时间相对较短，国外、国内经验相对缺乏。

另外，自20世纪末以来，永久性沥青路面（又称为长寿命沥青路面）成为世界各国沥青路面最为热门的研究内容，我国近几年也积极开展了此方面的研究，并相继建设了一些试验性路段，取得了一些设计与施工方面的成果，为将来研究与发展建设永久性路面打下了良好的基础。

道路设计总体表现为：

设计理论的精确化、科学化；

计算机的广泛应用；

建筑材料的发展；

设计可持续性的工程。

4.路基路面排水

路基排水的任务，就是将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度以内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基和路面具有足够的强度与稳定性。

常用的路基地面排水设备包括：

边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等，地下排水设备有盲沟、渗沟、渗水隧道和渗井等。

路面排水的主要任务是迅速把降落到路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面积水而影响行车安全，它包括路面表面排水，中央分隔带排水与坡面排水。

另外，路面内部排水系统的设计通常满足三方面的要求：

一是各项设施应具有足够的泄水能力，排除渗入路面结构内的自由水；

二是自由水在路面结构内的渗流时间不能太长，渗流路径不能太长；

三是排水设施要有较好的耐久性。

总之，路基路面排水的目的是防止和减少水对路基路面产生的危害，使结构处于良好的工作状态。

5.边坡稳定性分析

边坡稳定性分析涉及到岩土性质与结构、边坡高度与坡度、工程质量与经济等多种因素。

根据规范，一般情况下工程上只对地质与水文条件复杂、高填深挖或特殊需要的路基进行边坡稳定性的分析与计算，据此选定合理的边坡坡度及相应的工程技术措施。

主要有工程地质法（比拟法）、力学分析法和图解法，他们都有各自的局限性与针对性，并采取了某些假设将主要因素加以简化，次要因素忽略不计，因此，合理的选用计算方法及其参数（如粘结力、内摩擦角及单位体积重力）非常重要。

三、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：

3.1设计（研究）的重点：

1.纵断面设计

纵断面设计既要符合行车安全迅速，运输经济合理及乘客感觉舒适的目的，还需综合考虑技术上、经济上以及美学上等多方面的要求。

从理论分析出发、参考设计规范，结合实际经验合理地确定道路纵坡和竖曲线半径等技术指标，并综合考虑道路平、纵线形组合的设计原则，使竖曲线半径与平曲线半径选用均衡，设计出一条既能满足行车要求，又技术先进、经济合理，并能使旅客感觉舒适的道路来。

2.横断面设计

横断面的组成和各部分的尺寸要根据规划交通量、交通组成、设计车速、地形条件等综合因素确定，在保证必要的通行能力和通行安全畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少、使道路发挥最大的经济效益和社会效益。

公路横断面设计应最大限度地降低路堤高度，减小对沿线生态的影响，保护环境，使公路融入自然。

排水设计除应自成体系、满足功能要求外，设置在紧靠车道的边沟，其断面宜采用浅碟形或漫流等方式，否则应加盖盖板。

公路在转弯半径小于规范要求值时需要采用加宽和超高设计，习惯上是在原路面的内侧加宽，超高方式有绕中间带的中心线旋转、绕中央分隔带边缘旋转、绕各自行车道中线旋转等方式。

3.路基设计

路基断面的设计：

本路段处于丘陵区，采用24.5米路基宽度，即2×

（2×

3.75m+2.50m+0.50m+0.75m）+2.0m。

采用双向四车道，行车道宽3.75m，硬路肩宽2.50m，土路肩宽0.75m，中央分隔带宽2.0m，路缘带宽0.5m。

在合理的断面下，根据调查的土壤地质情况，结合该工程所处的地理位置，得到路基计算的相关参数，从而计算出路基的受力特性数值，为以后的路面设计奠定力学基础。

路基的排水设计：

路基的强度与稳定性同水的关系十分密切，路基路面的多种病害也与水有直接关系，因此我们必须注重道路的路基排水设计，保证道路的强度、稳定性与耐久性。

排水方案应根据沿线地形、地质、水文、气象等条件以及桥涵和路面超高设置等情况经综合考虑后确定。

采取地表及地下排水相结合，边坡、路肩、中央分隔带及坡脚坡顶排水相结合的综合排水系统，尤其是加强地下水的处理，确保公路排水畅通、结构稳定、行车安全。

路基的防护与加固：

为了保障道路能长久舒适的运行，必须对道路的大填大挖和某些特殊的路段设置必要的防护与加固措施。

路基防护工程应在稳定的边坡上设置，防护类型的选择应综合考虑工程地质、水文条件、边坡高度、环境条件、施工与工期等因素的影响，对于路基稳定性不足和存在不良地质因素的路段，应注意路基边坡防护和支挡加固的综合设计。

边坡防护的方法有种草、铺草皮、植树等植物防护措施和护面墙、抹面、喷浆、石砌护面等工程防护措施。

软土地基加固措施主要有沉降处理和稳定处理。

沉降处理包括加载预压、竖向排水、挤实砂桩、石灰桩、换填好土等方法；

稳定处理包括换填土、反压护道、挤压砂桩等措施。

4.支档结构物设置

路基支挡结构设计应满足在各种设计荷载组合下支挡结构的稳定、坚固和耐久；

结构类型选择及设置位置的确定应安全可靠、经济合理、便于施工养护；

结构材料应符合耐久、耐腐蚀的要求。

根据路基的填挖情况，确定挡土墙的形式，并拟定尺寸，进行挡土墙设计，绘制挡土墙设计图。

5.路面设计

根据沿线所给的土质，考虑路基的干湿类型，采用水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两种方案，经过技术经济综合比较，选择一种合理的路面结构组合方案。

对于水泥混凝土路面，还要对路面的纵缝、横缝进行设计，确定接缝所采用的形式、具体位置以及所采用的尺寸的大小等。

另外，对于某些特殊的地方，还需采用补强设计，如角隅补强钢筋。

6.桥涵设计（只要在图上标明，说明书中说明就可以了）

桥涵是公路排水系统的重要组成部分，也是公路实体中必不可缺少的有机整体。

在桥涵设计中，首先根据纵断面设计的桥面中心或涵洞顶面中心的设计标高，根据桥涵中心桩号和已知的桥跨具体数值，选用合理的桥梁类型，合理的布置出桥梁的桥台和桥桩的具体位置。

对于涵洞，则根据水流的大小设计出合适的涵洞尺寸和类型。

在农耕道路和其他需要的地方，应根据具体需要，设置合适的通道，以方便的当地群众的出行。

3.2设计（研究）的难点：

1.高填深挖的边坡稳定性问题。

K201+280～K204+300段，谷底较为发育。

该区结构松散，地基承载力较小，地基承载力基本容许值一般为100～250Kpa，施工中应注意地基的不均匀沉陷；

地下水类型为松散堆积物孔隙水，水位埋藏浅，一般0-6m，勘测设计阶段应详细调查分析，保证最小填土高度，使路基处于良好的工作状态；

施工时也应根据具体条件及时与设计单位沟通，遇到设计与实际不符时，应及时做设计变更。

本路段由于结构松散，应加强设计研究，特别是高填深挖的边坡稳定性问题，要加强试验分析，并在施工时采取相应的加固与防护措施。

2.支挡结构物的设计

支挡结构物应根据地质、地形、地貌，充分考虑经济与少占耕地的原则，选择合适的挡墙断面形式，并验算挡土墙的稳定性