道路设计 土木工程 二广高速公路4标段道路设计.doc

1、武汉理工大学毕业设计（论文）（论文）开题报告 (1) 目的及意义（含国内外的研究现状分析） 毕业设计是高等教育中培养学生综合运用所学理论知识和技能,解决实际问题能力的重要环节之一,是衡量毕业生是否达到相应学力层次的重要依据.毕业设计将总结专业基础和专业技术的学习成果,锻炼和开发学生的综合运用能力. 道路是提供各种车辆和行人等通行的工程设施。人类社会生活的基本内容衣食住行都离不开道路，离不开交通运输。交通运输是国民经济的大动脉，是联系工业和农业、城市和乡村、生产和消耗的纽带，是国民经济的先行官。与铁路、水路、航空以及管道运输等比较而言道路运输机动灵活，分布广，对于客货运输，特别是短途运输有着显著

2、的效益。 道路建设是物质生产，因而它必然具有物质生产的基本属性，但作为一种特殊的物质产品它还具有一些本身特有的属性和特点：公益性、商品性、灵活性、超前性、储备性、系统性；专业性强、生产周期和使用周期长、不具有商品形式。综上所述，根据道路的属性和特征，道路运输在交通运输中主要有如下功能:(1)主要承担中、短途运输的任务，(2)补充和衔接其他运输方式，担任大运量运输的集散运输任务，(3)在特殊条件下也可独立担负长途运输任务。 随着我过现代化城市的建设和发展，人们的活动半径越来越大，对公路运输的要求也越来越高。由于道路运输有着灵活机动，运送速度快，运输的技术简单，投资回收快的特点，公路运输也最受到欢

3、迎。就公路运输业而言，欧美、日本等经济发达国家的公路运输结构体系，经历了网络扩张、扩大能力、到快捷、高效的发展过程。国外的道路运输比我国要发达得多。早在第二次世界大战以后，道路运输首先在几个发达国家迅速地发展起来。我国公路建设方面成就十分显著。国家在基础建设资金的大规模连续投入之后,公路基础设施显著改善, 公路路网也更加合理。目前我国道路客运设施尚未得到根本改善的条件下，道路年客运运输量占了全国总年客运量的70%以上，有的省则高达90%。世界各国经济发展的历史证明，道路运输是商品经济发展的催化剂。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

4、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1

5、997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16 000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。(2) 基本内容和技术方案本设计进行的基本内容为公路线型设计，平面设计（纵断面设计、横断面设计）及土石方量的计算，路面组成设计，路线平面交叉设计，工程概算以及所有图纸设计。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

6、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。具体设计内容包括：本次设计是二广高速4标段道路设计，起点桩号K37+936.714，终点桩号K49+680，全长11.843286KM1、路线设计

7、：在已知平面图的情况下，进行纵断面的设计，要求线路顺畅、填挖平衡、经济合理。2、路基设计：路基超高、加宽设计；确定沿线路基取土、弃土位置；计算土石方数量并进行调配；确定防护工程位置、结构类型及尺寸3、路面设计：路基在不同干湿状态下，所设计的沥青路面和水泥混凝土路面方案的比选，要求经济合理，便于施工并满足各设计规范要求。4、工程预算：横断面面积，计算土石方数量，计算路基土石方调配5、绘制路线图，按老师指导和要求完成。整个设计计算了路线的平、纵、横要素,设计了路线、路面等内容,由此完成了二广高速4标段道路设计6、编写设计说明书：按照设计程序逐项编写本设计项目的设计说明书。(3) 进度安排第4-6周

8、：明确研究内容，了解研究所需技术规范。确定方案，完成开题报告。第7-8周：完成平面设计，计算曲线要素。第9-10周：完成纵断面设计，确定变坡点位置高程及纵坡度，计算各中桩设计高程及填挖高度，并完成纵断面图的绘制。第11周：完成路基路面设计 ，编制土石方用量确定路面等级。第12周：完成路面排水设计。第13周：初步设计工程概算：编制设计概算，编制工程量清单及概预算总表第14周: 做好答辩准备。4、指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 注：1开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后三周内完成。2“设计的目的及意义”至少800字，“基本内容和技

9、术方案”至少400字。进度安排应尽可能详细。3指导教师意见：学生的调研是否充分？基本内容和技术方案是否已明确？是否已经具备开始设计（论文）的条件？能否达到预期的目标？是否同意进入设计（论文）阶段。目 录摘要. . . 1Abstract. . . .11.绪论. . . . .11.1引言. . . . .11.2毕业设计的主要内容. . . . .12基本资料. . . . .22.1地形简介. . .22.1.1 地形、地貌. .22.1.2 沿线筑路材料、水、电等建设条件. .22.1.3 交通量资料. .32.2 设计依据.43 路线设计.43.1 道路技术等级确定.43.2 路线方案

10、的拟定与比选.43.2.1 选线原则. .43.2.2 山岭区选线要点. . 53.2.3 平面设计技术指标的确定. .53.2.4 路线方案. . . . . . .63.3 道路技术标准确定. .73.4 道路平面设计. .103.4.1 道路平面线性相关概念与要求. . .103.4.2平曲线设计逐桩坐标表. . .123.5 道路纵断面设计.123.5.1 纵断面设计原则. .123.5.2 平纵组合设计 . .123.5.3 道路破长及坡度确定. .124 道路横断面设计和路基设计. .134.1 横断面布置及加宽、超高.134.1.1 横断面布置. .144.1.2 路拱横坡. .

11、144.1.3 超高及加宽. . .144.1.4 中央分隔带形式及开口. . .144.2 路基设计. . .144.2.1 一般路基设计. . .144.2.2 路基压实标准与压实度. . .174.2.3 路基施工要求及注意事项. . .175 路面结构设计. .185.1 基本设计资料. . . . . . .185.1.1设计原则. . . . . . . . .195.2 沥青路面设计. . . . . . . . . .195.2.1轴载分析. . . . . . . . . . . . .195.2.2结构组合与材料选取. . . . . . .225.2.3 各层材料的抗压模

12、量和劈裂强度. . .225.2.4 设计指标的确定. . . . . . . . . . . . .235.2.5面层组合设计. . . . . . . . . . . . . . .245.2.6 路面结构层厚度的计算. . . . .265.2.7 沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算. . .275.2.8 防冻层厚度检验. . . . . . . .295.3路面施工要求. . . . . . . . .295.3.1沥青混领土面层施工要求. . . . .295.3.2路面施工步骤及施工工艺. . . . .296 道路工程量计算. . . .306.1 路基土石方量计

13、算. . .316.2 路基土石方调配. . . . . . . .317路基防护工程设计. . . . . . . .3371一般路堤边坡防护. . . . . . .337.2特殊路堤边坡防护. . . . . . . .337.3挡土墙防护. . . . . . . . . .337.4路堑防护工程设计. . . . . . .337.5取土、弃土设计方案，环保及节约用地措施. .347.6耕植土保护、利用方案及节约用地的措施.357.7施工方法. . .358工程预算编制. . 388.1 工程预算编制的定义及作用. .388.1.1工程预算的定义. . . . . . . .388.

14、1.2工程预算的作用. . . . . . . .388.2 预算编制的依据及编制项目表. . .388.2.1预算编制的依据. . . . . . .388.2.2预算编制项目表. . . . . . .388.2.3预算编制说明. . . . . . . .398.2.4预算项目主要包括的内容为. . . . .408.2.4.1直接工程费. . . . . . . .408.2.4.2其他工程费. . . . . . . .428.2.4.3直接费. . . . . . . . .438.2.4.4间接费. . . . . . . . .438.2.4.5利润. . . . . . .

15、. . .438.2.4.6税金. . . . . . . . . .438.2.4.7建筑安装工程费. . . . . .438.2.4.8工程建设其他费用. . . . . .438.2.4.9预备费. . . . . . . . .448.2.4.10建设项目总费用. . . . . .44结论. . . . . . .45参考文献. . . . . . .46附录. . . . . . . . . .47致谢. . . . . . .65摘 要为了巩固我们所学的知识，并在各方面得到更进一步的提高，我们选择了二广高速公路4标段道路设计作为毕业设计，这是在毕业之前对自身学习状况的最后一次检

16、查。 我所选择的设计路段是从K37+936.714K49+680段，全长11.843286KM，设计车速80km/h,路基宽度为32m。此次毕业设计主要包括的内容如下：1、路线设计：在已知平面图的情况下，进行纵断面的设计，要求线路顺畅、填挖平衡、经济合理。2、路基设计：路基超高、加宽设计；确定沿线路基取土、弃土位置；计算土石方数量并进行调配；确定防护工程位置、结构类型及尺寸3、路面设计：路基在不同干湿状态下，所设计的沥青路面和水泥混凝土路面方案的比选，要求经济合理，便于施工并满足各设计规范要求。4、工程预算：横断面面积，计算土石方数量，计算路基土石方调配5、绘制路线图，按老师指导和要求完成。整

17、个设计计算了路线的平、纵、横要素,设计了路线、路面等内容,由此完成了二广高速4标段道路设计 6、编写设计说明书：按照设计程序逐项编写本设计项目的设计说明书。7、英文翻译关键词：路线；路基路面；路基；预算计AbstractIn order to consolidate what we have learned knowledge, and to be improved in all aspects, we chose erguang Highway No. 4 road design as part of the graduation design, which is in a final ch

18、eck before graduation to own study condition.I choose the design road section is from K37+936.714 to K49+680, full-length 11.843286KM, the design speed of 80km/h, subgrade width of 32m.This graduation design mainly includes the following contents:1, route design: in a given plane diagram, design of

19、vertical section, request line smooth, cut and fill balance, economic and reasonable.2, the roadbed design: subgrade superelevation, widening design; determine the soil, along the lines of spoil position; calculation of earthwork quantity and allocation; determine the structure type and size, positi

20、on of Protective Engineering3, the pavement design: Subgrade under different dry and wet conditions, comparison and selection of the asphalt pavement and cement concrete pavement scheme, economic reasonable, convenient construction and meet the design requirements.4, the project budget: cross-sectio

21、nal area, calculation of earthwork quantity calculation, distribute earthwork Subgrade5, draw the route diagram, completed by teacher guidance and requirements. The design and calculation of the horizontal, longitudinal, transverse elements of route, route was designed, pavement and so on, thus comp

22、leted two high-speed wide 4 section of road design6, write design specifications: according to the design process by writing design specification of the design project.7, English translationKeywords: line; subgrade; subgrade; budget plan1.绪论1.1引言随着我过现代化城市的建设和发展，人们的活动半径越来越大，对公路运输的要求也越来越高。由于道路运输有着灵活机动

23、，运送速度快，运输的技术简单，投资回收快的特点，公路运输也最受到欢迎。就公路运输业而言，欧美、日本等经济发达国家的公路运输结构体系，经历了网络扩张、扩大能力、到快捷、高效的发展过程。国外的道路运输比我国要发达得多。早在第二次世界大战以后，道路运输首先在几个发达国家迅速地发展起来。我国公路建设方面成就十分显著。国家在基础建设资金的大规模连续投入之后,公路基础设施显著改善, 公路路网也更加合理。目前我国道路客运设施尚未得到根本改善的条件下，道路年客运运输量占了全国总年客运量的70%以上，有的省则高达90%。世界各国经济发展的历史证明，道路运输是商品经济发展的催化剂。经济发达国家，其交通运输特别是道

24、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。二（连浩特）广（州）高速公路怀集至三水段是国家高速公路网二（连浩特）广（州）高速的重要组成部分，东接已建成的广（州）三（水）高速公路，向西贯穿广东省西部腹地肇庆市，在肇庆市怀集县与拟建的二广高速连州至怀集段相接。二（连浩特）广（州）高速公

25、路怀集至三水段工程可行性研究报告由中国公路工程咨询总公司（以下简称中咨公司）于2004年4月完成，并通过了广东省交通厅组织的评审，2005年6月本项目获交通部核准，2005年10月国家发改委对本项目进行了批复。1.2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，

26、既分别进行，又综合考虑。本次设计是二广高速4标段道路设计，起点桩号K37+936.714，终点桩号K49+680，全长11.843286KM。2 基本资料2.1 地形简介2.1.1地形地貌四会至广宁段地处广东西部偏北，多属于丘陵低山区，地势高差较大，地形地貌复杂；根据地貌的成因、形态及组合特征，地貌单元可划分为山前冲积盆地、构造剥蚀丘陵、山间冲洪积小盆地三大单元；地势北西高南东低，由北西向南东呈倾斜状；地貌类型以丘陵及丘陵间冲洪积盆地为特征，沿线农田、村庄分布较为密集，植被发育，多以农作物、果树、经济林为主，鱼塘、灌溉沟渠遍布勘察区域，沿线河流主要有绥江及其支流。线路沿线的主要地貌单元大致可分

27、段划分如下：YK37+936.714YK38+500，属于山前冲积盆地，区内发育低矮残丘，山丘之间地形较为平坦，地势起伏小，表层为第四纪冲积层，其厚度较大，层位变化较复杂，地表为鱼塘或农作物种植地。YK38+500YK42+200，属于构造剥蚀丘陵地貌，路线沿丘陵间沟谷展布，两侧为低矮丘陵，山坡自然坡度一般平缓，切割浅，峰顶呈浑圆状，地形起伏不大，部分边坡切割较深；山上植被较为发育，多以灌木为主，沟谷呈狭窄的“V”字型，谷底为农田或果园。YK42+200YK46+700，属于构造剥蚀重丘地貌，山丘叠起，较为连续，路线跨越沟谷或横切山丘，自然坡度较陡，峰顶多呈锥状，基岩埋深浅，低凹沟谷基岩裸露，

28、边坡切割较深，相对高度一般超过100m，山上植被较为发育，多以灌木为主，谷地为农田、果树。YK46+700K49+680，为微丘、丘陵间冲洪积盆地地貌，路线跨越绥江后沿河床阶地、丘陵间沟谷、盆地展布，河谷呈开阔的“U”字型，绥江河床宽约100300m，水深26m，四季通航，属于国家六级航道；线路沿线地表多为第四纪冲积层所覆盖，其厚度大小不等，变化较大，层位变化较复杂；区内多为农田、鱼塘，山丘多已开发种植有果树、竹木等经济林。2.1.2沿线筑路材料、水、电等建设条件2.1.2.1筑路材料本路段位于平原微丘区，项目沿线周边地区筑路材料供应充分，储量大，质量好，多为经营性料场，运输条件较为便利，能满

29、足工程要求。石料：项目区位于珠江三角洲边缘地带，为平原微丘区至山岭重丘区过渡地带，周边地区石料储量丰富，产地较多，供应充分。主要有四会市城中区的振兴石场、四会市贞山区的白坟前石场、四会市迳口石场等。砂料：因防洪需要，西江流域目前已经禁止在采砂，项目区沿线砂料主要来源为绥江砂，砂源储量丰富。但目前产量较低，施工前应提前组织协调，扩大生产，以保证工程需要。石灰：料场位于三水市迳口镇与四会市迳口镇交界处，现有灰窑三处，石灰产量较大，石灰质量高。水泥：项目区域水泥生产厂家众多，所生产各种标号水泥可满足路用要求。2.1.2.2水、电项目区沿线沟渠密布，水网发育，水资源较为丰富，水质纯净，可满足工程用水需

30、要。项目区位于珠江三角洲地带，沿线经济发达，电网密布，工程用电较为方便。考虑到今年来国家电力较为紧张，施工前应提前与电力部门进行协调，落实工程用电，保证工程进度。2.1.2.3钢材、木材、沥青钢材、木材、沥青等均可在肇庆、广州等地市场上购买。沥青应采用符合重交通道路石油沥青技术要求的优质沥青。2.1.2.4、交通条件区内各等级道路纵横交错，河流水系发达，航运便利，为本项目施工期的交通提供了有利的条件，各种筑路材料和施工机械均可顺畅的到达工地各工点。2.1.3交通量资料表2-1交通组成及交通量表车型双向交通量跃进NJ230585解放CA10B905黄河JN150385长征XD250305依土姿T

31、D501485菲亚特650E245太脱拉13847该路段设计年限20年，交通量年平均增长8.5%，车道系数=0.5，在公路自然区划上属于6区（武夷南岭山地过湿区），地貌属中低山、丘陵地貌，南东部为珠江三角洲平原，采用沥青混凝土路面。区域内多年平均降雨量1832mm，多年最大降雨量2428.5mm，多年最小降水量1128.7mm；每年49月为雨季，平均降水量1377.7mm，6月份降雨量最大，暴雨较多，月平均降雨量314.7mm，由于暴雨集中，对新开挖地表易造成破坏，而且勘察区内局部地势较为低洼，雨季时有洪涝现象。区域内年平均风速1.7m/s，强风向主要为东北到东南风，约占35%，平均风速2.4

32、m/s，极大风速26m/s；次为西到西北风，占18%，平均风速2.3m/s，极大风速12m/s，静风占28%，其余风向偏少。台风是本地区常见的自然灾害，每年4月至11月都受到影响。台风盛行期在79月，台风过境最大风速28m/s，瞬时风速高达35m/s，破坏力很强，伴随台风而来的是暴雨，甚至引发山洪暴发、山体滑塌等灾害。本路段位于平原微丘区，项目沿线周边地区筑路材料供应充分，储量大，质量好，多为经营性料场，运输条件较为便利，能满足工程要求。2.2 设计依据 根据批准的设计任务书、地质勘测报告、国家关于公路设计施工的规范、规程、标准等。如：1)公路路线设计规范(JTJ 0112006）2)公路沥青

33、路面设计规范(JTG D502006）3)公路沥青路面施工技术规范(JTGF402004）4)公路排水设计规范(JTJ 0181997）5)公路路面基层施工技术规范(JTJ 0342000）6)公路自然区划标准(JTJ 0011986）7)公路路基设计规范(JTGD302004）8)公路桥涵设计通用规范(JTGD602004）9)公路工程技术标准(JTGB012003）10)公路路基施工技术规范(JTJ 033-1995）3. 路线设计3.1 道路技术等级确定四会至广宁段技术标准执行广东省交通厅对四会至广宁段的审查意见，四会至广宁段设计速度80km/h；路基宽度整体式路基为32.0m，分离式路

34、基为16.0m，桥涵宽度与路基同宽；桥涵设计汽车荷载等级为公路级；设计洪水频率特大桥为1/300，其余桥涵、路基为1/100。3.2 路线方案的拟定与比选3.2.1 选线原则1)在路线设计和选线中，应该尽量避开农田，做到少占或不站高产田。2)路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量小，造价低，运营费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标，不应轻易采用最小指标或低限指标，也不应片面追求高指标。3)选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测，查清其对工程的影响。一般情况下路线应设法绕避特殊地基地区。当必须穿过时，应选择合适的位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。4)选线应重视环境保护，注意由于公路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。3.2.2山岭区选线要点山岭地区，山高谷深，坡陡流急，地形复杂，路线平纵横三方面都受到约束；同时地质、气候条件多变，都影响路线的布设。但山脉水系清晰，给选线指明了方向：不是顺山沿水，就是横越山岭。纵面线形结合桥涵、通道、隧道等构造物的布局，合理确定路基设计高度，纵坡不应频繁起伏，也不宜过于平缓。3.2.3平面设计技术指标的确定1)直线直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定，高速公路同向圆曲线的最小直