长沙理工大学交通土建毕业设计论文 1.docx

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长沙理工大学交通土建毕业设计论文1

目录

第一章绪论2

1.1引言2

1.2DICADPRO技术2

1.3选题的背景3

1.4毕业设计的主要内容3

第二章路线平面设计4

2.1平面设计的要求4

2.2圆曲线设计4

2.2.1圆曲线半径的选用原则4

2.2.2一般规定5

2.3路线方案的比选5

第三章纵横断面设计7

3.1纵断面设计7

3.1.1概述7

3.1.2纵坡设计的步骤和方法7

3.1.3竖曲线的最小半径和长度8

3.2横断面设计10

3.2.1横断面设计的原则10

3.2.2横断面组成及要素的确定10

3.2.3土石方的调配11

第四章路面结构设计13

4.1路面设计的原则13

4.2沥青路面结构设计的计算书13

4.2.1交通分析13

4.2.2当量换算的计算14

4.2.3结构组合与材料选取16

第五章结语18

致谢19

参考文献20

第一章绪论

1.1引言

５０年来，我国公路建设已取得巨大成就。

回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，可以认为，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。

但是，由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要，与发达国家的先进水平相比还有较大差距。

从公路技术等级看，在全国公路总里程中还有近20万公里等外公路，等外公路占公路总里程的比重达到14.4%，西部地区更高，达到21.8％，技术等级构成不理想。

从行政区划分布看，由于经济发展和人口分布的不平衡，公路发展在各地区之间存在着较大差距，总的来看，东部地区公路密度较大，高等级公路的比例也较高，明显高于全国平均水平，更高于中、西部地区水平。

因此，为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标，按照道路的使用功能和交通需求，重点提高经济相对发达地区的公路技术等级，根据国家西部大开发战略，大力扶持西部地区公路基础设施建设，将是本世纪末以至下世纪初我国公路交通发展的战略重点。

1.2DICADPRO技术

自1963年美国麻省理工学院的工.E.萨瑟兰德在其博士论文中提出了交互式图形生成技术的概念以来，CAD技术（ComputerAidedDesign，计算机辅助设计）伴随着计算机技术和计算机图形学技术的发展而迅速地成长起来，成为一门实用的技术，在机械、电子、建筑、化工、能源、交通土建等工程设计领域得到了广泛的应用。

它把人从许多重复繁重的体力、脑力劳动中解放出来，大大提高了工作效率。

CAD技术在公路勘测设计中的应用，使得传统的公路设计手段、设计方法甚至设计理论都产生了重大变革，极大地促进了交通土建行业的技术进步，成为道路勘测设计现代化的主要标志之一。

互动式道路及立交CAD系统专业加强版－DICADPRO是东南大学交通学院刘洪波老师继DICAD之后的又一力作，DICADPRO全面摒弃华而不实的方法和功能，更注重实用功能的研究与开发。

1、加强辅助成图功能，变速车道、收费广场、桥梁涵洞等自动成图，高质量、高效益。

2、增加辅助桥梁功能，保证路线与桥梁设计整体进行，提高整个项目的设计效率。

3、强化智能更新功能，平、纵、横面图及端部高程图数据自动刷新，变更设计不再烦恼。

4、丰富自动成表功能，增加EXCEI表格形式，改善图表效果且利于后续处理！

5、提高设计效率，使道路及立交的设计效率至少增强一倍，给您带来更多便捷、更多效益、更多享受。

6、方便学习掌握，DICADPRO更具可学习性、易懂性，适合所有设计人员使用。

1.3选题的背景

郊区公路的建设问题是一个庞大的系统工程，从资金上讲它与市政府、路政局、区县政府的建设资金以及融资有很大关系，没有多元化投资公路建设的良好环境就没有郊区公路建设跨越式的发展。

另外在政策上要制定可操作性强的各种优惠政策。

没有优惠政策，就无法调动各级政府和社会各阶层修路的积极性，也就没有多元化投资公路建设的可行性和实际意义，同时也就失去了良好的社会环境。

从管理上讲就是要充分发挥各分局的技术和行业管理优势，保障公路建设按公路建设总体规划规范科学的进行，使之达到远期与近期相结合，城区与郊区相结合，国道、市道、县道相结合，高速公路与一般公路相结合，达到公路资源配置合理，充分利用，协调统一的目的。

为了加快县级、乡级农村公路建设应大力推广多元化投资的建路新模式。

我们要吸引区、乡、村三级政府的投资，根据道路的行政和技术等级采取相应的补助标准，以充分调动各级政府修建公路的积极性，使公路建设由行业行为、部门行为变为政府行为、社会行为，同时发挥公路部门养路费的资金优势、技术优势、行业管理优势，使我市的郊区公路建设在相对较短的时间内规范、健康、快速的发展。

加快郊区公路建设是一个刻不容缓的问题，特别是对于距城区相对较远的一些区县更需要加快步伐，因为这些地区基础设施相对滞后，经济发展比较缓慢，而快速顺畅的交通对于拉动地方经济的发展，实现城乡一体化战略将起到巨大作用，同时也为各个远郊卫星城更好地服务于市区创造良好的条件。

1.4毕业设计的主要内容

道路是一条三维空间的实体。

它是由路基、路面、桥梁、涵洞、和沿线设施所组成的线形构造物。

一般所说的路线，是指道路中线的空间位置。

路线在水平面上的投影称作路线的平面。

沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面。

中线上任意一点的法向切面是道路在该点的横切面。

路线设计是指确定路线空间位置和各部分尺寸的工作，即通常所说的路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计。

三者是相互关联，既分别进行，又综合考虑。

此次毕业设计的泰州市东夹路是一条以泰州市博美玻璃仪器厂为起点，途径新街村十九组，新街村二十一组，新街村十八组，新街村二十三组，新街村十七组，新街村八组，新街村二组，最后到达同兴村一组砖瓦厂，途中除了这些村落外还有大片的农作物和塘，以及河流和港，它是一条郊区公路。

本次设计内容主要包括：

首先要熟悉地形图和所给的原始资料，分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况。

然后进行选线，方案比选，路线平面设计，纵断面设计，横断面设计，土石方计算，土方调配，边坡设计，沥青路面设计。

要完成这些任务必须要借助辅助软件DICADPro，在此软件里输入道路的基本信息，然后处理得出的成果。

最后，把这整个过程整理好以论文的形式表现出来。

第二章路线平面设计

2.1平面设计的要求

圆曲线半径，缓和曲线长度是路线平面设计中要解决的基本问题，但只此对于满足一条路线行驶安全顺畅的要求是不够的。

实践证明，直线长度过长或过短、曲线与直线、曲线与曲线配置的不适当也会导致行车事故，降低通行能力，造成行驶时间和运营费用的损失以及破坏与自然景观的协调。

因此，一般来说，平面设计应满足以下几点要求：

1.平面设计必须满足《标准》和《规范》的要求

2.平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形地物相适应，与周围环境相协调

3.行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求应尽量满足

4.保持平面线形的均衡和连贯

5.应避免连续急转的线形

本方案路线的全场3312.977m。

设有三个弯道。

为了避免给给驾驶者造成不便，设计时在曲线间插入了足够长的直线和回旋线。

6.平曲线应有足够的长度

本次设计的道路是二级公路，地形为平原微丘，查规范得出：

平曲线的最小长度为140m。

而所采用的最小平曲线的长度（包括圆曲线和两端的缓和曲线）的最小长度为232.056m，满足要求。

7.曲线间直线最小长度的要求

（1）《规范》推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6v为宜。

二级公路的计算行车速度为60km/h，因而同向曲线间的最短直线长度为360m。

所采用的同向曲线间的直线长度为393.222m，满足要求。

（2）《规范》规定反向曲线间的最短直线长度（以m计）以不小于行车速度（以km/h计）的两倍为宜。

按要求本次设计的反向曲线的最短直线长度为120m，所采用的最小长度为520.904m，满足要求。

2.2圆曲线设计

2.2.1圆曲线半径的选用原则

1.圆曲线半径的确定，必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶。

选用曲线半径时，应充分注意地质，水文条件，使曲线既能更好的吻合地形，减少工程。

2.在确定圆曲线半径时，应注意:

（1）一般情况下，宜采用极限最小平曲线的4~8倍；

（2）地形条件受限制时，应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径；

（3）应同前后线形要素相协调，使之构成连续、均衡的曲线线形，是路线平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变；

（4）应同纵断面线形相配合，必须避免小半径曲线和陡坡相重合。

3.为保证汽车行驶的舒适性和安全性，平曲线应有足够的长度，圆曲线的长度也宜有3s的行程。

当不能满足时，应考虑增大圆曲线半径或减少缓和曲线的长度；在条件受限时，可将缓和曲线在曲率相等处直接相连。

2.2.2一般规定

1.圆曲线的最小半径

我国《公路工程技术标准》和《城市道路设计规范》中所规定的圆曲线最小半径如表2-1所示。

表2-1各级公路最小平曲线半径

设计速度（km/h）

120

100

80

60

40

30

20

一般值（m）

1000

700

400

200

100

65

30

极限值（m）

650

400

250

125

60

30

15

本次设计的设计速度为60km/h，查表2-1得知：

最小平曲线的最小半径的一般值为200m，极限值为125m，本方案的设有三个弯道，即有三段圆曲线，半径依次为：

1304.6m，483.651m，330.712m。

比较最小的平曲线的半径为330.712m，大于最小半径的一般值200m。

因此，满足要求。

2.圆曲线的最大半径

选用圆曲线半径时，在与地形等条件相适应得前提下应尽量采用大半径。

但半径大到一定程度时，其几何性质和行车条件与直线无太大区别，容易给驾驶人员造成判断上的错误反而带来不良后果。

所以，《规范》规定圆曲线最大半径不宜超过10000m。

2.3路线方案的比选

路线方案比较选择主要考虑下列因素：

1.路线长度；2.平、纵面线形指标的高低及配合情况；3.占地面积；4.工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量）；5.造价等。

根据地形图，通过DICAD中的平面导线法和导线模式法等可以画出平曲线图如下：

图2-1路线平面图

由于各方面条件的限制，本次毕业设计只做了两条路线的比选，且不做定量的比较，做定性的比选，而两个方案的前一段是一样的走向，分析如下：

从起点出发，必经的是与道路相垂直分布的两块地和两处住宅楼，于是此处的住宅必定要拆迁，要根据后面的选线来定具体的拆迁位置。

接着是一半是田，一半是住宅楼，考虑到造价，其实应该选择从田里经过，但是考虑到后面的曲线的半径的要求，选择了通过住宅楼。

以下是两个方案的不同选线的分析：

方案一：

分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况，得出图上有两个港：

同心港和穿心港。

考虑到要尽量不穿过这两条港，桥的造价比较高。

于是，选择沿着港的方向分布，这样就可以不要穿过穿心港，而由于同心港的走向是与道路的大体走向垂直的，所以回避不了，但是考虑到拆迁的问题，选择在中间的区域通过，接着本次设计要求道路的全过程要求有两个或两个以上的弯道，又结合地形图的分布，在新街村二组的地方设置一个弯道。

最后再与终点相连。

该方案的路线总长度为3.31km。

方案二：

此方案主要是从尽量减少拆迁的角度去考虑的，分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况，得知地形图上的的分布以田和村庄为主，但是并不是完全就按照这个来选线的，比如地形图里的穿心港要尽量的避免，而如果