最新版交通土建工程设计毕业论文设计.docx

1、最新版交通土建工程设计毕业论文设计优秀论文 审核通过未经允许 切勿外传 2014届自考本科毕业设计题目：专 业：交通土建工程助学站点：考 籍 号：姓 名：指导教师：204年4月 题目名称专 业：交通土建工程学生姓名：考 籍 号：站 点：指导教师：完成日期：2014年4月 目 录1 绪论 11.1 引言.21.2 DICAD PRO技术 .21.3拟建项目地区概述 11.4项目建设的重要意义 11.5沿线地形地质及自然环境 12 路线设计 22.1公路技术标准的确定 22.1.1设计车辆 22.1.2设计交通量 22.1.3 设计速度 22.1.4、服务水平 32.2 路线方案的比选 .52.3

2、路线平面设计 32.3.1平面线形设计的一般原则 42.3.2直线设计 42.3.3 圆曲线半径设计 42.3.4 缓和曲线设计 42.3.5 平面要素组合类型 42.3.6 平面线形要素组合计算 52.3.7 主点桩号计算 52.3.8 路线设计图 52.3.9 平曲线要素及主点桩号计算示例 62.3.10 回旋线与圆曲线长度比、S形参数比 62.3.11 平曲线的敷设 62.4纵断面设计 72.4.1纵坡设计的一般要求 72.4.2. 纵坡 72.4.3纵坡设计的步骤 152.4.4竖曲线 152.4.5 竖曲线计算示例（其他竖曲线计算见附表竖曲线表） 152.4.6平、纵线形组合设计 1

3、62.4.7拟建路线纵坡设计成果 162.5 路线比选 172.5.1影响路线方案选择的主要因素 172.5.2路线方案选择 172.6横断面设计 232.6.1横断面组成 232.6.2行车道宽度 232.6.2行车道宽度 232.6.3路肩 232.6.4路拱 232.6.5边沟 232.6.6边坡 232.6.7超高 242.6.8行车视距验算 332.6.9填挖方计算 333 路基路面设计 353.1概述 353.1.1路基路面工程的特点 353.1.2路基路面应具备的性能 353.2路基设计 353.2.1路基设计的一般要求 353.2.2 结构组合与材料选取 353.2.3 各层材

4、料的抗压模量和劈裂强度 353.2.2路基的类型与构造 383.2.3路基宽度 383.2.4路基边坡坡度 383.2.5路基压实 383.3路面结构设计 393.3.1设计原则 393.3.2设计步骤 403.3.3交通量分析 413.3.4路面结构的破坏模式与设计指标 443.3.5计算设计弯沉值 463.3.6确定路基回弹模量 463.3.7拟定路面结构 463.3.8路面结构厚度计算 473.3.9方案比较 474 排水设计 484.1 排水量的确定 484.2 排水结构的确定 484.3 新建沥青混凝土路面结构排水系统材料及施工要求 484.4路基地面排水设计 494.5 路基地下排

5、水 494.6路面排水 504.7中央分隔带排水 505 桥涵设计 515.1桥涵设计的一般规定 515.2位置及尺寸 516结论 57参考文献 58致 谢 59附 录 60 第一章 绪 论1.1 引言 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

6、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。1.2 DICAD PRO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(Computer Aided

7、Design，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DICAD PRO是东南大学交通学院刘洪波老师继DICAD之后的又一力作，DICAD PRO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

8、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，DICAD PRO更具可学习性、易懂性，适合所有设计人员使用。1.3拟建项目地区概述 陕西省位于中国西北地区东部的黄河中游，地处北纬313935东京1052911115

9、，与山西、河南、湖北、四川、甘肃、宁夏接壤。地域南北长，东西窄，南北长约870公里，东西宽约200500公里，土地总面积2056万平方公里，占全国土地总面积的2145%。因位于陕原以西，故名陕西。陕西境内山塬起伏，河川纵横，地形复杂。其本特征是：南北高，中间低。以北山和秦岭为界，全省可分为陕北高原、关中平原和秦巴山地三大地貌区。陕北黄土高源海拔8001300米，约占全省总面积的45。畜牧业较为发达，煤、石油、天然气储量丰富。关中平原西起宝鸡，东至潼关，平均海拔520米，东西长360公里，面积约占全省土地总面积的19。是全省的精华之地，号称八百里秦川。陕南秦巴山地包括秦岭、巴山和汉江谷地，约占全

10、省土地总面积的36。秦岭在省境内东西长400500公里，南北宽120180公里，海拔10003000米。巴山们于本省最南部，长约300公里，海拔15002000米。秦巴山区是林特产的宝库，汉江谷地土质肥美，农产丰富。陕西地处内陆中纬度地带，形成显著的大陆性季风气候。从北到南跨温带、暖温带和北亚热带三个气候带。1.4项目建设的重要意义近几十年来，随着公路等级的不断提高以及汽车性能的不断改善，再加上高新技术在公路运输中的广泛应用，使得公路运输越来越快捷、安全、舒适、方便，公路在国民经济和社会生活中的地位日益提高。 拟建公路对于拉动沿线经济增长具有重要意义，也是构建便捷、通畅、高效、安全的交通运输体

11、系的重要组成部分。该公路的建成可以改善沿线城镇的运输条件和投资环境，可以加快这些城镇的信息传播和对外交流，可以有效地促进公路沿线资源的开发利用，有利于沿线经济的快速发展。1.5沿线地形地质及自然环境1：地形特征西安以北，陕甘黄土高原边，由梁山、黄龙山、药王山、陇山组成的北山山系，与秦岭山脉遥相对应，共同构成环绕关中平原的自然屏障。黄河的最大支流渭河横贯关中平原。关中平原由渭河及其众多支流冲积形成，因而又称渭河平原。它西起宝鸡，东到黄河，号称“八百里秦川”。 :2：气候 西安属于暖温带半湿润的季风气候区，雨量适中，四季分明。无霜期平均为219233天。1月份最冷，平均气温-0.51.3；7月份最

12、热，平均气温26.426.9；年平均气温13.3。年降水量平均为507.7毫米719.8毫米。年平均湿度为69.6%。年平均降雪日为13.8天。 :3：矿产资源西安地质发育史复杂，构造类型多样。秦岭山区大片的火成岩、变质岩以及渭河盆地巨厚的新生代沉积层，为各种金属、非金属以及能源资源的集聚奠定了基础。现已查明的各类矿产共47种，其中金属矿产21种，非金属矿产22种，能源矿产2种，其他矿产2种。主要金属矿有：铁、锰、铬、钛、铜、铅、锌、锌铜、钼、金、钨、铀和高铝矿物原料。非金属矿主要有：大理石、长石、白云岩、水泥灰岩、石墨、建筑砂砾、脉石英、“蓝田玉”、砂线石、硫矿等。 4：自然资源 西安的自然

13、植被未遭受第四纪大陆冰川直接侵袭，尚保留若干第三纪古老的孑遗植物，如银杏、水青树、连香、马甲子等。秦岭山地从高海拔向低海拔垂直分布有高山灌丛草甸、针叶林、针阔叶混交林和落叶阔叶林等自然植被类型。自然植被中野生植物资源丰富，计有野生植物138科、681属、2224种，为中国种子植物的重要“基因库”之一。渭河平原主要为大田农作物、蔬菜、果园和城市绿化等栽培植物类型。野生动物资源主要分布在秦岭山地，有兽类55种，鸟类177种，包括有大熊猫、金丝猴、扭角羚秦岭亚种、鬣羚、大鲵、黑鹳、白冠长尾雉、血雉、金鸡等珍稀动物。为保护自然生态系统和珍稀动植物资源，境内已建立3个国家级自然保护区。2 路线设计2.1

14、公路技术标准的确定 为了满足经济发展、设计交通量、路网建设和功能的要求，公路必须分等级建设。公路工程技术标准（JTG B012003），将公路根据功能和适应的交通量分为五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路。一级公路：为供车辆分向、分道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路。四车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的远景设计年限内年平均日交通量为1500030000辆。六车道一级公路应能适应将各种汽车折合成小客车的远景设计年限内年平均日交通量为2500055000辆。2.1.1设计车辆设计车辆是指道路设计所采用的具有代表性的车辆。汽车的行驶性能、外廓尺寸以及不同种类车辆

15、的组成对道路几何设计具有决定作用，对确定路幅组成、车道宽度、平曲线加宽、纵坡大小、行车视距等都与设计车辆有密切关系1。按使用目的、结构或发动机的不同，作为道路设计依据的车辆可分为四类：小客车、载重汽车、鞍式列车、铰接车。鞍式列车适用于大型集装箱运输，可作为高速公路、一级公路和有大型集装箱运输公路的设计依据。其车辆外形轮廓如下表2-1。表2-1 设计车辆外廓尺寸 尺寸车型总长（m）总宽（m）总高（m）前悬（m）轴距（m）后悬（m）鞍式列车162.541.24+8.822.1.2设计交通量设计交通量：设计交通量是指拟建道路到预测年限时所能达到的年平均日交通量，其值根据历年交通观测资料预测求得，目前

16、多按年平均增长率计算确定。 （2.1)式中： AADT设计交通量（辆天）； ADT起始年平均日交通量（辆天）；交通量预计年增长率； n设计年限将初始年日交通量换算成小汽车数量：辆天。各种车型换算系数见下表2-2，初始年交通量见下表2-3.一级公路的设计交通量按20年预测，交通量年平均增长率取=8%。计算辆天。介于1500030000之间，定此公路为一级四车道。表2-2 各车型车型换算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车表2-3 初始年交通量车型分类代

17、表车型数量（辆天）小汽车桑塔纳20002200中客车江淮AL6600440大客车黄海DD680480轻型货车北京BJ130510中型货车解放CA50570中型货车沃尔沃N86483202.1.3 设计速度 设计速度，是指当气候条件良好、交通密度小、汽车运行只受道路本身条件（几何要素、路面、附属设施等）的影响，中等驾驶技术的驾驶员能保持安全顺适行驶的最大行驶速度。设计速度是决定道路几何形状（如曲线半径、超高、视距）的基本依据,同时还影响车道宽度、中间带宽度、路肩宽度等指标。该一级公路交通量比较大，位于山岭地区，地势起伏较明显、高差大，选取设计速度为80kmd) 143113 土基模量参数 土基模

18、量(MPa) 39.514 泊松比 .3515 结构组合（基层& 垫层） 层号 116 是否控制层位 否17 材料类型 沥青混凝土类18 材料名称 细粒式密级配沥青混凝土19 15度材料模量(MPa) 200020 20度材料模量(MPa) 140021 材料厚度(cm) 422 劈裂强度(MPa) 1.423 泊松比 .2524 层号 225 是否控制层位 否26 材料类型 沥青混凝土类27 材料名称 中粒式密级配沥青混凝土28 15度材料模量(MPa) 180029 20度材料模量(MPa) 120030 材料厚度(cm) 831 劈裂强度(MPa) 132 泊松比 .2533 层号 33

19、4 是否控制层位 否35 材料类型 沥青混凝土类36 材料名称 粗粒式密级配沥青混凝土37 15度材料模量(MPa) 140038 20度材料模量(MPa) 100039 材料厚度(cm) 1040 劈裂强度(MPa) .841 泊松比 .2542 层号 443 是否控制层位 是44 材料类型 沥青混凝土类45 材料名称 密级配沥青碎石46 15度材料模量(MPa) 140047 20度材料模量(MPa) 120048 最小材料厚度(cm) 1849 最大材料厚度(cm) 2050 劈裂强度(MPa) .851 泊松比 .2552 层号 553 是否控制层位 否54 材料类型 松散粒料类55

20、材料名称 级配碎石56 20度材料模量(MPa) 27557 材料厚度(cm) 2058 泊松比 .2559 计算结果 60 路面设计弯沉值(0.01mm) 40.9383261 路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 30.9585262 设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数(万次) 709.097863 路面第 1层厚度(cm) 464 路面第 2层厚度(cm) 865 路面第 3层厚度(cm) 1066 路面第 4层厚度(cm) 1867 路面第 5层厚度(cm) 2068 设计控制层厚度(cm) 1869 第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 30.9585270 实际路

21、面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 071 第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 35.0712572 实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 073 第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 45.5746774 实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 2.680602E-0275 第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 65.2141776 实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) .77 第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 180.127778 土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 235.8347沥青路面结构方案二计算结果 旧路检测轴载及其对应

22、弯沉 轴重(KN) 弯沉(0.01mm)1 项目类型参数 项目类型 新建项目2 设计弯沉(0.01mm) 未知3 验算内容 验算方式 弯拉应力验算4 交通参数设置 公路等级 一级公路5 路面等级 高级路面6 设计使用年限(年) 157 基层类型系数 1.08 面层类型系数 1.09 轴载类型 标准轴载10 交通增长率(%) 811 车道系数 .512 使用初期标准轴载作用次数(nd) 171813 土基模量参数 土基模量(MPa) 39.514 泊松比 .3515 结构组合（基层& 垫层） 层号 116 是否控制层位 否17 材料类型 沥青混凝土类18 材料名称 细粒式密级配沥青混凝土19 1

23、5度材料模量(MPa) 200020 20度材料模量(MPa) 140021 材料厚度(cm) 422 劈裂强度(MPa) 1.423 泊松比 .2524 层号 225 是否控制层位 否26 材料类型 沥青混凝土类27 材料名称 中粒式密级配沥青混凝土28 15度材料模量(MPa) 180029 20度材料模量(MPa) 120030 材料厚度(cm) 631 劈裂强度(MPa) 132 泊松比 .2533 层号 334 是否控制层位 否35 材料类型 沥青混凝土类36 材料名称 粗粒式密级配沥青混凝土37 15度材料模量(MPa) 140038 20度材料模量(MPa) 100039 材料厚

24、度(cm) 1040 劈裂强度(MPa) .841 泊松比 .2542 层号 443 是否控制层位 是44 材料类型 无机结合料稳定集料类45 材料名称 水泥碎石46 20度材料模量(MPa) 150047 最小材料厚度(cm) 1848 最大材料厚度(cm) 2049 劈裂强度(MPa) .550 泊松比 .2551 层号 552 是否控制层位 否53 材料类型 无机结合料稳定集料类54 材料名称 二灰碎石55 20度材料模量(MPa) 150056 材料厚度(cm) 2057 劈裂强度(MPa) .6558 泊松比 .2559 计算结果 60 路面设计弯沉值(0.01mm) 24.6679

25、661 路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 22.9255962 设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数(万次) 851.313863 路面第 1层厚度(cm) 464 路面第 2层厚度(cm) 665 路面第 3层厚度(cm) 1066 路面第 4层厚度(cm) 1867 路面第 5层厚度(cm) 2068 设计控制层厚度(cm) 1869 第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 22.9255970 实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 071 第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 25.31872 实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 073 第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 29.315574 实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 075 第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 37.5236276 实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 4.737459E-0277 第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 88.9432678 实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .79 土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 235.8347