2022年开题报告二级公路.doc

某山区B、C两点间二级公路设计

学 生：xxx
指引教师：xxx
xxxx学院

1课题概述
交通运送事业是国民经济重要构成某些，是国民经济命脉。它把国民经济个领域和各个地区联系起来，肩负着国家建设中原材料与产品集散、城乡间物资交流运送任务，并满足人们在物质文化生活上需要，是联系工业和农业、都市和乡村、生产和消费纽带，它在国家政治、经济、军事、文化建设中具有重要作用，在社会物质财富生产和分派过程中，在广大人民生活中起着极为重要作用。
本课题以实际工程设计项目为基本，以四川某山区局部区域公路新建为目。该设计任务是在规定区域内、规定起点终点之间对指定级别道路进行具体施工图设计一项工作，它是对局部路段进行更具体并能指引施工规划设计。
本课题对学生提出三点规定：一是规定学生对道路勘测设计、路基路面工程、桥梁工程等课程有关知识加深理解，并能灵活运用；二是规定学生在毕业设计过程中熟悉使用word、excel、autocad及公路设计软件等有关软件；三是规定学生在毕业设计过程中能纯熟查用有关技术原则及规范。

2本公路工程设计目和意义
本次毕业设计是在对《道路勘测设计》、《路基路面工程》、《桥梁工程》、《施工组织及概预算》及其她有关专业课程学习基本上，并在教师指引下，完毕一段二级公路初步设计任务。
本次设计目是应用学过专业知识，根据自己专业服务去向,在教师指引下独立完毕一段公路初步设计任务。培养我们综合设计能力,进而把学过知识加以系统应用和巩固，使理论与生产实践相结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及初步设计概算设计理论和具体设计措施，并可以独立完毕所有设计图表。为自己走向工作岗位后适应生产实践需要打下坚实基本。

3国内外有关道路工程现状
国外：目前世界各国公路总长度约万公里，约80个国家和地区修建了高速公路，建成通车高速公路已达20万公里，其中美国、英国、德国、法国、意大利、日本、加拿大和澳大利亚这些重要经济发达国家公路里程约占世界公路总里程一半以上，高速公路里程约占世界高速公路里程80%以上。美国既有公路总里程和高速公路里程最长，分别约占世界公路总里程和高速公路总里程30%以上和40%以上，已经形成了8万多公里州际高速公路网，公路已成为美国人寻常生活必不可少一某些。西欧各国和日本，由于国土面积小，公路网基本好，高速公路也逐渐成网，公路运送始终为内陆运送主力。相比之下，前苏联和印度、巴西等发展中大国公路里程较少，道路质量差，汽车运送在整个交通运送体系中地位和作用远低于美、日以及西欧诸国。 目前，许多国家高速公路已不再是互不连接分散线路，而是向高速公路网方向发展，欧州正将各国重要高速公路连接起来，逐渐形成国际高速公路网。总之当今世界公路基本设施发展趋势是，发达国家以完善、维护和提高既有路网和通行能力为主，发展中华人民共和国家则是普及和提高相结合，在增长公路通车里程同步，大力提高干线公路技术水平。
国内：作为发展中华人民共和国家中华人民共和国，公路基本建设获得历史性突破。新世纪以来几年，无疑是国内公路运送发展最快最佳时期。，国内公路投资高达6231.05亿元，比增长746.08亿元，同比增长13.6%。末，公路总里程达345.70万公里，比上年末增长11.18万公里，其中高速公路总里程达4.5万公里，比末增长80%，位居世界第二。将来国内高速公路网有望形成7918布局，即7条射线9条纵线18条横线总里程约8.5万公里，高速公路网将连接所有现状在20万以上319个都市，波及所有省会都市以及港澳台地区。
在建设过程中，国内二级公路获得如下成果；文献[1]：本文讨论了二级公路在公路网中重要地位和作用 ,并针对现代公路需求 ,较具体地分析了二级公路建设与沿线设施关系。指出 ,为了充足发挥现代公路功能 ,只有在加强公路主体建设同步 ,加强公路沿线设施建设 ,才干完善和满足日益增长经济与运送业需要。文献[2] 公路横断面要素指标是公路重要控制指标之一。某些老式观念觉得,提高公路横断面要素指标有助于安全水平提高,由此倾向于修建更宽公路,这在平原区特别明显。为客观分析平原区公路横断面要素安全特性,对72条平原区公路进行了现场勘察和交通事故、道路线形、交通构成等数据采集工作,并把研究对象公路分为双车道和四车道两类。在此基本上进行了平原区公路横断面要素安全性分析研究,波及双车道和四车道公路路基宽度、路面宽度对所有事故率、事故死亡率、一般路段事故率影响规律。该规律可为平原区路基、路面宽度等指标安全设计提供根据。文献[3]：基路面排水设计在很大限度上影响了公路使用寿命。本文根据公路排水设计原则,从路基排水和路面排水两个方面内容,谈谈路基路面排水设计研究。文献[4] 文章结合陵保公路工程实例,简介了海南省横线二级公路大修整治设计方案。通过实地调查检测,分析产生病害重要成因,拟定大修改造原则,提出对公路软基、路基、排水设施、路面、桥涵等进行综合整治设计方案,获得较好效果,为海南其她级别公路改建积累了经验。

4设计重要内容及成果形式
4.1重要设计内容
本毕业设计任务就是在教师指引下独立完毕四川某山区局部区域二级公路设计工作，具体内容波及：
（1）选定路线设计方案，基本拟定路线位置。
（2）拟定平面曲线形式以及设计方案。
（3）拟定路基原则纵断面设计方案。
（4）拟定路基原则横断面和特殊路基横断面设计方案及沿线路基取土、弃土方案，计算所需土石方数量，并进行调配。
（5）路面构造层设计。
（6）路基路面排水设计。
（7）挡土墙设计以及稳定性分析
4.2重要成果简介
(1)图纸：路线平面设计图、纵断面设计图、路基原则断面设计图、路基一般横断面设计图、路基防护设计图、路面构造层设计图、路基路面排水设计图。
(2)表格:直线、曲线及转角表、逐桩坐标表、纵坡、竖曲线要素表、路基设计表、土石方调配表、防护工程数量表、路面工程数量表、排水工程数量表。
(3)设计阐明及计算书:设计阐明及计算书内容应条理清晰，层次分明，语句通顺。选用原理措施恰当，计算过程完整，计算成果精确。

5设计措施及手段
5.1纵断面设计原则
(1)纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉持续，保证行驶安全。为了保证车辆恩能以一定速度安全行驶，纵坡应具有一定平顺性。
(2)纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短恰当、以及填挖平衡。尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方。平原微丘区应满足最小填土高度规定，以保证路基稳定。
(3)视觉上自然地引导驾驶员视线，并保持视觉持续性。道路线形不应使驾驶员感到茫然、困惑或是判断失误。为此，要避免在视线所及路段内浮现转折、错位、突变、遮断等不好线形。
5.2横断面设计原则
(1)设计应根据公路级别、行车规定和本地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面状况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。
(2)路基设计除选用合适路基横断面形式和边坡坡度外，还应设立完善排水设施和必要防护加固工程以及其她构造物，采用经济有效病害防治措施。
(3)还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避某些难以解决地质不良地段。
(4)沿河及受到水浸水淹路段，应注意路基不被洪水沉没或冲毁。
(5)当路基设计标高受限制，路基处在潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好材料填筑路堤或进行压实，使路面具有一定防冻总厚度，设立隔离层及其她排水设施等。
(6)路基设计还应兼顾本地农田基本建设及环保等需要。
5.3路基设计基本规定
路基应根据其使用规定和自然条件(波及地质、水文和材料状况等)并结合施工措施进行设计，既要有足够强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性地面水和地下水，必要采用将其拦截或排出路基以外。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑。修筑路基取土坑和弃土堆时，应尽量将取土坑、弃土堆平整成可耕地和减少弃土侵占耕地，避免水土流失和淤塞河道，通过特殊地质、水文条件下路基，应做好调查研究，并结合本地实际经验，进行个别设计
5.4 路基排水设计
5.4.1 设计原则
路基排水，波及沿线生态平衡，水土保持以及农田和水利。其目在于保持路基始终处在干燥坚实和稳定状态。因而在进行路基排水设计时要因地制宜，全面规划，合理布局，综合治理，讲究实效，注意经济，并充足运用有利地形，坚持“防，排，堵”相结合措施，保证路基范畴内地表水可以及时排除，使路基工作区内土基含水量减少到容许范畴内，应遵循如下原则：
（1）多种路基排水沟渠设立和联结应尽量不占农田，并与水利建设相配合，必要时可恰当加大涵管或增设涵管以利于农田灌溉；
（2）设计前必要进行调查研究，以便排水系统规划和设计作到对旳合理；
（3）排水设计要因地制宜、经济使用。排水沟渠应选用地形、地质较好地段通过，以节省工程投资，对于排水困难和地质不良地段应进行特殊解决，穿越城乡公路，排水设计应与城乡既有或规划排水系统和设施相协调，特殊地区公路，其排水设计应结合该工程其她处治措施综合进行；
（4）排水沟渠出入口应尽量引接到天然地沟，以减少桥涵工程，不应直接使水流入农田，损害农业生产；
（5）排水构筑物设计，应贯彻因地制宜，就地取材原则，能迅速有效排除路基“有害水”，以免影响路基强度和稳定性，保证公路运送畅通；
（6）在不断总结生产实践经验和科学实验基本上，采用新材料、新技术和新工艺。
5.4.2 地表排水设施
（1）边沟
边沟一般设立在挖方路基路肩外侧或低路堤坡脚处外，多与路中线相平行，用于汇集和排除路基范畴内和流向路基少量地面水，以保证路基与边坡稳定。
边沟可采用三角形、梯形或矩形横断面，按公路级别，所需排泄设计流量、设立位置和土质或岩质选定。高速公路及一级公路选用三角形；二级及如下公路采用梯形横断面。岩石挖方路段可采用矩形横断面，内侧坡面将砌片石砌筑以保证直立；矩形和梯形挖方路段边沟外侧坡面与路堑下部坡面坡度一致。
边沟纵坡坡度应结合路线纵坡、地形、土质、出水口位置等状况选定，尽量与路线纵坡坡度保持一致。
边坡出水口间距，一般地区不合适超过500m，多雨地区不超过300m，三角形和碟形边沟不合适超范畴外，使之不冲刷路堤坡脚。
本公路边沟横断面采用梯形，其内侧边坡采用1：1.5，外侧边坡与挖方边坡相似，底宽和深度均采用0.5m，为避免边沟被冲刷，采用一定特殊措施进行解决。本出采用片石防护。
（2）截水沟
截水沟一般设立在挖方路基边坡坡顶以外或山坡路堤上方恰本地点，用于拦截并排除路基上方流向路基地表水，以减少边沟水流承当，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷，其横断面形式为梯形，沟边坡坡度采用1：1.5，沟底宽度采用0.5m，沟底有0.5%纵坡。
考虑到自然排水和道路选线实际状况，并从节省工程造价角度出发，在路堤地段不设立截水沟，路堑地段当边坡高度不不不小于5m时才设截水沟。
为避免截水沟水渗入影响到坡体稳定性，应对沟底和沟坡进行浆砌片石解决，并且截水沟水不应排入边沟排除。
5.4.3 公路地下排水
路基地下水排除，重要是为了截断与排除来自山坡，高地流向路基地下水，其中波及层间水或泉水等，使之不致侵蚀路基；有时是为了减少地下水水位，加强路基稳定，特别对高档路面道路，为避免严重破坏，必要根据具体状况，因地制宜，就地取材，做好地下水排水设施。
路线所在区域地下水位仅1m左右，且路段有相称一某些为挖方路基，因而必要考虑地下水影响。现拟设立渗沟，用以减少地下水位。
渗沟断面为矩形，在沟底和中间填筑较大碎石或卵石（粒径3~5厘米），在粗粒碎石两侧和上部按一定比例分层（厚约15厘米）填以较细粒料（粗砂）作为反滤层，逐级粒径比例大体按4：1递减。顶部作封闭层，避免地面水和泥土进入。封闭层用土工布或其她材料铺成，并在其上夯填厚度不少于0.5m粘土防水层。
渗沟埋置深度，一般规定渗水材料顶部不得低于原有地下水位。用来排除层间水时，盲沟底部应埋于最下面不透水层，冰冻地区盲沟埋深不不不小于本地最小冻结深度，以保证全年使用。
渗沟纵坡不不不小于1%，一般采用5%，出水口底面标高应高于沟外最高水位0.2 m，保证水流出路基以外，不发生倒渗现象。
设计渗沟深度150厘米，从上向下构造依次为：
50cm夯实粘土，土工布，粗砂，石屑，粒石，管道。
5.5挡土墙设计
考虑挡土墙设计方案时，应与其她工程方案进行技术经济比较，分析其技术可行性、可靠性及经济合理性，然后才拟定设计方案，并根据实际状况进行挡土墙选型。
挡土墙设计波及：
(1)挡土墙设计基本资料及设计参数拟定
(2)挡土墙选型
波及：材料选用，截面形式选用和位置选用三个方面
(3)土压力计算
挡土墙设计经济合理，核心是对旳地计算土压力，拟定土压力大小、方向与分布。土压力计算是一种十分复杂问题，它波及墙身、填土与地基三者之间共同作用。计算土压力理论和措施诸多。由于库伦理论概念清析，计算简朴，合用范畴较广，可合用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面外形和荷载作用状况下积极土压力计算，且一般状况下计算成果均能满足工程规定，因而库伦理论和公式是目前应用最广土压力计算措施。
(4)挡土墙稳定验算及强度验算
挡土墙设计应保证其在自重和外荷载作用下不发生全墙滑动和倾覆，并保证墙身截面有足够强度、基底应力不不小于地基承载力和偏心距不超过容许值。因而在拟定墙身断面形式及尺寸之后，应进行墙稳定及强度验算。挡墙验算措施有二种：一种是采用分项安全系数极限状态法，另一种是总安全系数容许应力法。目前国内多数应用容许应力法设计挡土墙。
(5)完毕了挡土墙截面设计及稳定、强度验算之后，必要采用必要措施，以保证挡土墙安全性。波及基本加固措施，排水措施，沉降缝与伸缩缝设立墙顶与路面衔接以及车辆安全行驶保障措施（如对于路肩墙，其墙顶面如下50cm采用C20砼浇筑，并预埋钢筋，在其上设立防撞栏或防撞墙。）

6设计进度与环节
毕业设计时间：1月——5月
-第一学期：查找资料，阅读学习，完毕开题报告、外文翻译
第二学期：做设计
第1—2周：熟悉地形，拟定方案
第3—6周：路线设计
第7—9周：路基设计
第10周：路面设计
第11周：排水及防护设计
第12周：整顿、完善、打印和装订设计成果
第13周：教师审图，学生准备答辩
第14周：毕业答辩，评估毕业设计成绩

7重要参照资料及文献
[1].《二级公路建设与沿线设施关系》徐汉信、黄振华，内蒙古公路与运送，01期
[2].《平原区公路横断面要素安全性研究》张铁军、唐铮铮 、吴玲涛、米小艺，交通部公路科学研究院04期
[3].《工程路基路面排水设计》陈亮、刘洋，科技信息期刊，
[4].《海南省公路勘察设计院》吕奋，公路交通科技,11期
[5] 交通部《公路工程技术原则》(JTG B01—)
[6] 交通部《公路路线设计规范》(JTG D20—)
[7] 交通部《公路路基设计规范》(JTG D30—)
[8] 交通部《公路排水设计规范》(JTJ018—97)
[9] 交通部《公路路基施工技术规范》(JTG F10-)
[10] 交通部《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-)和《公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-)
[11] 交通部《公路沥青路面施工技术规范》 (JTGF 40-) 和《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-)
[12] 交通部《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034—)
[13] 交通部《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-)
[14] 交通部《公路交通安全设施设计细则》(JGT/T D81-)
[15] 交通部《公路工程集料实验规程》(JTJ058—)
[16] 交通部《公路工程石料实验规程》(JTJ054—94)
[17] 交通部10月1日发布《公路工程基本建设项目设计文献编制措施》
[18] 有关科目教科书。