開題報告二級公路

1、某山區(qū)B、C兩點間二級公路的設(shè)計學(xué) 生：xxx指導(dǎo)老師：xxxxxxx學(xué)院1課題概述 交通運輸事業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分，是國民經(jīng)濟的命脈。它把國民經(jīng)濟個領(lǐng)域和各個地區(qū)聯(lián)系起來，擔負著國家建設(shè)中原材料與產(chǎn)品的集散、城鄉(xiāng)間的物資交流運輸任務(wù)，并滿足人們在物質(zhì)文化生活上的需要，是聯(lián)系工業(yè)和農(nóng)業(yè)、城市和鄉(xiāng)村、生產(chǎn)和消費的紐帶，它在國家的政治、經(jīng)濟、軍事、文化建設(shè)中具有重要的作用，在社會物質(zhì)財富的生產(chǎn)和分配過程中，在廣大人民生活中起著極為重要的作用。 本課題以實際的工程設(shè)計項目為基礎(chǔ)，以四川某山區(qū)局部區(qū)域公路的新建為目的。該設(shè)計任務(wù)是在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)、規(guī)定的起點終點之間對指定等級的道路進行詳細的施工圖

2、設(shè)計的一項工作，它是對局部路段進行的更詳細的并能指導(dǎo)施工的規(guī)劃設(shè)計。本課題對學(xué)生提出三點要求：一是要求學(xué)生對道路勘測設(shè)計、路基路面工程、橋梁工程等課程相關(guān)知識加深理解，并能靈活運用；二是要求學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計過程中熟悉使用word、excel、autocad及公路設(shè)計軟件等相關(guān)軟件；三是要求學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計過程中能熟練查用相關(guān)技術(shù)標準及規(guī)范。2本公路工程設(shè)計的目的和意義本次畢業(yè)設(shè)計是在對道路勘測設(shè)計、路基路面工程、橋梁工程、施工組織及概預(yù)算及其它有關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，并在教師的指導(dǎo)下，完成一段二級公路的初步設(shè)計任務(wù)。本次設(shè)計的目的是應(yīng)用學(xué)過的專業(yè)知識，根據(jù)自己專業(yè)的服務(wù)去向,在老師的指導(dǎo)下獨立

3、的完成一段公路的初步設(shè)計任務(wù)。培養(yǎng)我們的綜合設(shè)計能力,進而把學(xué)過的知識加以系統(tǒng)的應(yīng)用和鞏固，使理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合。掌握路線設(shè)計、路基設(shè)計、路面設(shè)計、小橋涵設(shè)計及初步設(shè)計概算設(shè)計理論和具體設(shè)計方法，并能夠獨立完成全部設(shè)計的圖表。為自己走向工作崗位后適應(yīng)生產(chǎn)實踐的需要打下堅實的基礎(chǔ)。3國內(nèi)外相關(guān)道路工程現(xiàn)狀國外：目前世界各國的公路總長度約2000萬公里，約80個國家和地區(qū)修建了高速公路，建成通車的高速公路已達20萬公里，其中美國、英國、德國、法國、意大利、日本、加拿大和澳大利亞這些主要經(jīng)濟發(fā)達國家公路里程約占世界公路總里程的一半以上，高速公路里程約占世界高速公路里程的80%以上。美國現(xiàn)有公路總里

4、程和高速公路里程最長，分別約占世界公路總里程和高速公路總里程的30%以上和40%以上，已經(jīng)形成了8萬多公里的州際高速公路網(wǎng)，公路已成為美國人日常生活必不可少的一部分。西歐各國和日本，由于國土面積小，公路網(wǎng)基礎(chǔ)好，高速公路也逐步成網(wǎng)，公路運輸一直為內(nèi)陸運輸?shù)闹髁?。相比之下，前蘇聯(lián)和印度、巴西等發(fā)展中大國公路里程較少，道路質(zhì)量差，汽車運輸在整個交通運輸體系中的地位和作用遠低于美、日以及西歐諸國。 目前，許多國家的高速公路已不再是互不連接的分散的線路，而是向高速公路網(wǎng)的方向發(fā)展，歐州正將各國主要高速公路連接起來，逐步形成國際高速公路網(wǎng)。總之當今世界公路基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展趨勢是，發(fā)達國家以完善、

5、維護和提高現(xiàn)有路網(wǎng)和通行能力為主，發(fā)展中國家則是普及和提高相結(jié)合，在增加公路通車里程的同時，大力提高干線公路的技術(shù)水平。國內(nèi)：作為發(fā)展中國家的中國，公路基礎(chǔ)建設(shè)取得歷史性突破。新世紀以來的幾年，無疑是我國公路運輸發(fā)展最快最好的時期。2006年，我國公路投資高達6231.05億元，比2005年增加746.08億元，同比增長13.6%。2006年末，全國公路總里程達345.70萬公里，比上年末增加11.18萬公里，其中高速公路總里程達4.5萬公里，比2002年末增長80%，位居世界第二。未來我國高速公路網(wǎng)有望形成7918的布局，即7條射線9條縱線18條橫線總里程約8.5萬公里，高速公路網(wǎng)將連接所有

6、現(xiàn)狀在20萬以上的319個城市，包括所有的省會城市以及港澳臺地區(qū)。在建設(shè)過程中，我國二級公路取得以下的成果; 文獻1：本文討論了二級公路在公路網(wǎng)中的重要地位和作用 ,并針對現(xiàn)代公路的需求 ,較詳細地分析了二級公路建設(shè)與沿線設(shè)施的關(guān)系。指出 ,為了充分發(fā)揮現(xiàn)代公路的功能 ,只有在加強公路主體建設(shè)的同時 ,加強公路沿線設(shè)施建設(shè) ,才能完善和滿足日益增長的經(jīng)濟與運輸業(yè)的需要。文獻2 公路橫斷面要素指標是公路的重要控制指標之一。一些傳統(tǒng)觀念認為,提高公路橫斷面要素指標有利于安全水平的提高,由此傾向于修建更寬的公路,這在平原區(qū)尤其明顯。為客觀分析平原區(qū)公路橫斷面要素的安全特性,對72條平原區(qū)公路進行了現(xiàn)

7、場勘察和交通事故、道路線形、交通組成等數(shù)據(jù)的采集工作,并把研究對象公路分為雙車道和四車道兩類。在此基礎(chǔ)上進行了平原區(qū)公路橫斷面要素的安全性分析研究,包括雙車道和四車道公路路基寬度、路面寬度對全部事故率、事故死亡率、普通路段事故率的影響規(guī)律。該規(guī)律可為平原區(qū)路基、路面寬度等指標的安全設(shè)計提供依據(jù)。文獻3: 基路面排水設(shè)計在很大程度上影響了公路的使用壽命。本文依據(jù)公路排水設(shè)計原則,從路基排水和路面排水兩個方面的內(nèi)容,談?wù)劼坊访娴呐潘O(shè)計研究。文獻4 文章結(jié)合陵保公路工程實例,介紹了海南省橫線二級公路大修整治設(shè)計方案。經(jīng)過實地調(diào)查檢測,分析產(chǎn)生病害的主要成因,擬定大修改造原則,提出對公路軟基、路基

8、、排水設(shè)施、路面、橋涵等進行綜合整治的設(shè)計方案,取得較好的效果,為海南其他等級公路的改建積累了經(jīng)驗。4設(shè)計的主要內(nèi)容及成果形式4.1主要設(shè)計內(nèi)容本畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)就是在教師的指導(dǎo)下獨立完成四川某山區(qū)局部區(qū)域二級公路的設(shè)計工作，具體內(nèi)容包括：（1）選定路線設(shè)計方案，基本確定路線位置。（2）確定平面曲線的形式以及設(shè)計方案。（3）確定路基標準縱斷面的設(shè)計方案。（4）確定路基標準橫斷面和特殊路基橫斷面的設(shè)計方案及沿線路基取土、棄土方案，計算所需土石方數(shù)量，并進行調(diào)配。（5）路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計。（6）路基路面排水設(shè)計。（7）擋土墻設(shè)計以及穩(wěn)定性分析4.2主要成果介紹(1)圖紙: 路線平面設(shè)計圖、縱斷面設(shè)計圖、

9、路基標準斷面設(shè)計圖、路基一般橫斷面設(shè)計圖、路基防護設(shè)計圖、路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計圖、路基路面排水設(shè)計圖。(2)表格:直線、曲線及轉(zhuǎn)角表、逐樁坐標表、縱坡、豎曲線要素表、路基設(shè)計表、土石方調(diào)配表、防護工程數(shù)量表、路面工程數(shù)量表、排水工程數(shù)量表。(3)設(shè)計說明及計算書:設(shè)計說明及計算書內(nèi)容應(yīng)條理清楚，層次分明，語句通順。選用原理方法恰當，計算過程完整，計算結(jié)果準確。5設(shè)計的方法及手段5.1縱斷面設(shè)計原則(1)縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，線形設(shè)計應(yīng)平順、圓滑、視覺連續(xù)，保證行駛安全。為了保證車輛恩能以一定的速度安全行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性。(2)縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當、以及填挖平衡。盡

10、量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方。平原微丘區(qū)應(yīng)滿足最小填土高度要求，以保證路基穩(wěn)定。(3)視覺上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。道路線形不應(yīng)使駕駛員感到茫然、迷惑或是判斷失誤。為此，要避免在視線所及的路段內(nèi)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折、錯位、突變、遮斷等不好的線形。5.2橫斷面設(shè)計原則(1)設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設(shè)計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理。(2)路基設(shè)計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施。(3)還應(yīng)結(jié)合路線和路面進行設(shè)計。選線時

11、，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。(4)沿河及受到水浸水淹的路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。(5)當路基設(shè)計標高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行壓實，使路面具有一定防凍總厚度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。(6)路基設(shè)計還應(yīng)兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護等的需要。5.3路基設(shè)計的基本要求路基應(yīng)根據(jù)其使用要求和自然條件(包括地質(zhì)、水文和材料情況等)并結(jié)合施工方法進行設(shè)計，既要有足夠的強度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟合理。影響路基強度和穩(wěn)定性的地面水和地下水，必須采取將其攔截或排出路基以外。設(shè)計排水設(shè)施時，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜

12、合考慮。修筑路基取土坑和棄土堆時，應(yīng)盡量將取土坑、棄土堆平整成可耕地和減少棄土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道，通過特殊地質(zhì)、水文條件下的路基，應(yīng)做好調(diào)查研究，并結(jié)合當?shù)貙嶋H經(jīng)驗，進行個別設(shè)計5.4 路基排水設(shè)計5.4.1 設(shè)計原則 路基排水，涉及沿線的生態(tài)平衡，水土保持以及農(nóng)田和水利。其目的在于保持路基始終處于干燥堅實和穩(wěn)定狀態(tài)。因此在進行路基排水設(shè)計時要因地制宜，全面規(guī)劃，合理布局，綜合治理，講究實效，注意經(jīng)濟，并充分利用有利地形，堅持“防，排，堵”相結(jié)合的方法，保證路基范圍內(nèi)的地表水可以及時排除，使路基工作區(qū)內(nèi)的土基含水量降低到允許的范圍內(nèi)，應(yīng)遵循以下的原則：（1）各種路基排水溝渠的設(shè)置

13、和聯(lián)結(jié)應(yīng)盡量不占農(nóng)田，并與水利建設(shè)相配合，必要時可適當加大涵管或增設(shè)涵管以利于農(nóng)田灌溉；（2）設(shè)計前必須進行調(diào)查研究，以便排水系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計作到正確合理；（3）排水設(shè)計要因地制宜、經(jīng)濟使用。排水溝渠應(yīng)選擇地形、地質(zhì)較好的地段通過，以節(jié)約工程投資，對于排水困難和地質(zhì)不良地段應(yīng)進行特殊處理，穿越城鎮(zhèn)的公路，排水設(shè)計應(yīng)與城鎮(zhèn)現(xiàn)有或規(guī)劃的排水系統(tǒng)和設(shè)施相協(xié)調(diào)，特殊地區(qū)的公路，其排水設(shè)計應(yīng)結(jié)合該工程的其它處治措施綜合進行；（4）排水溝渠的出入口應(yīng)盡可能引接到天然地溝，以減少橋涵工程，不應(yīng)直接使水流入農(nóng)田，損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；（5）排水構(gòu)筑物的設(shè)計，應(yīng)貫徹因地制宜，就地取材的原則，能迅速有效的排除路基“有害水

14、”，以免影響路基的強度和穩(wěn)定性，保證公路運輸暢通；（6）在不斷總結(jié)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和科學(xué)試驗的基礎(chǔ)上，采用新材料、新技術(shù)和新工藝。5.4.2 地表排水設(shè)施（1）邊溝邊溝通常設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳處外，多與路中線相平行，用于匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水，以確保路基與邊坡的穩(wěn)定。邊溝可采用三角形、梯形或矩形橫斷面，按公路等級，所需排泄的設(shè)計流量、設(shè)置位置和土質(zhì)或巖質(zhì)選定。高速公路及一級公路選用三角形；二級及以下公路采用梯形橫斷面。巖石挖方路段可采用矩形橫斷面，內(nèi)側(cè)坡面將砌片石砌筑以保證直立；矩形和梯形挖方路段邊溝的外側(cè)坡面與路塹下部坡面的坡度一致。邊溝的縱坡坡度應(yīng)結(jié)合路線

15、縱坡、地形、土質(zhì)、出水口位置等情況選定，盡可能與路線縱坡坡度保持一致。邊坡出水口的間距，一般地區(qū)不宜超過500m，多雨地區(qū)不超過300m，三角形和碟形邊溝不宜超范圍外，使之不沖刷路堤坡腳。本公路的邊溝的橫斷面采用梯形，其內(nèi)側(cè)邊坡采用1：1.5，外側(cè)邊坡與挖方邊坡相同，底寬和深度均采用0.5m，為防止邊溝被沖刷，采用一定的特殊措施進行處理。本出采用片石防護。（2）截水溝截水溝一般設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外或山坡路堤上方的適當?shù)攸c，用于攔截并排除路基上方流向路基的地表水，以減少邊溝的水流負擔，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷，其橫斷面形式為梯形，溝的邊坡坡度采用1：1.5，溝底寬度采用0.5m，

16、溝底有0.5%的縱坡?？紤]到自然排水和道路選線的實際情況，并從節(jié)約工程造價的角度出發(fā)，在路堤地段不設(shè)置截水溝，路塹地段當邊坡高度大于5m時才設(shè)截水溝。為防止截水溝的水滲透影響到坡體的穩(wěn)定性，應(yīng)對溝底和溝坡進行漿砌片石處理，并且截水溝的水不應(yīng)排入邊溝排除。5.4.3 公路地下排水路基的地下水排除，主要是為了截斷與排除來自山坡，高地流向路基的地下水，其中包括層間水或泉水等，使之不致侵蝕路基；有時是為了降低地下水水位，加強路基穩(wěn)定，特別對高級路面的道路，為避免嚴重破壞，必須根據(jù)具體情況，因地制宜，就地取材，做好地下水排水設(shè)施。路線所在區(qū)域的地下水位僅1m左右，且路段有相當一部分為挖方路基，因此必須考

17、慮地下水的影響?，F(xiàn)擬設(shè)置滲溝，用以降低地下水位。滲溝的斷面為矩形，在溝底和中間填筑較大的碎石或卵石（粒徑35厘米），在粗粒碎石的兩側(cè)和上部按一定比例分層（厚約15厘米）填以較細粒料（粗砂）作為反濾層，逐層的粒徑比例大致按4：1遞減。頂部作封閉層，防止地面水和泥土進入。封閉層用土工布或其他材料鋪成，并在其上夯填厚度不少于0.5m的粘土防水層。滲溝埋置的深度，一般要求滲水材料的頂部不得低于原有地下水位。用來排除層間水時，盲溝底部應(yīng)埋于最下面的不透水層，冰凍地區(qū)盲溝埋深不小于當?shù)刈钚鼋Y(jié)深度，以確保全年使用。滲溝縱坡不小于1%，一般采用5%，出水口底面標高應(yīng)高于溝外最高水位0.2 m，確保水流出路基

18、以外，不發(fā)生倒?jié)B現(xiàn)象。設(shè)計滲溝深度150厘米，從上向下構(gòu)造依次為：50cm夯實粘土，土工布，粗砂，石屑，粒石，管道。5.5擋土墻設(shè)計考慮擋土墻設(shè)計方案時，應(yīng)與其他工程方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，分析其技術(shù)的可行性、可靠性及經(jīng)濟的合理性，然后才確定設(shè)計方案，并根據(jù)實際情況進行擋土墻的選型。擋土墻的設(shè)計包括：(1)擋土墻設(shè)計的基礎(chǔ)資料及設(shè)計參數(shù)確定(2)擋土墻的選型包括：材料選擇，截面形式選擇和位置選擇三個方面(3)土壓力的計算擋土墻設(shè)計的經(jīng)濟合理，關(guān)鍵是正確地計算土壓力，確定土壓力的大小、方向與分布。土壓力計算是一個十分復(fù)雜的問題，它涉及墻身、填土與地基三者之間的共同作用。計算土壓力的理論和方法很多。

19、由于庫倫理論概念清析，計算簡單，適用范圍較廣，可適用不同墻背坡度和粗糙度、不同墻后填土表面外形和荷載作用情況下的主動土壓力計算，且一般情況下計算結(jié)果均能滿足工程要求，因此庫倫理論和公式是目前應(yīng)用最廣的土壓力計算方法。(4)擋土墻的穩(wěn)定驗算及強度驗算擋土墻的設(shè)計應(yīng)保證其在自重和外荷載作用下不發(fā)生全墻的滑動和傾覆，并保證墻身截面有足夠的強度、基底應(yīng)力小于地基承載力和偏心距不超過容許值。因此在擬定墻身斷面形式及尺寸之后，應(yīng)進行墻的穩(wěn)定及強度驗算。擋墻的驗算方法有二種：一種是采用分項安全系數(shù)的極限狀態(tài)法，另一種是總安全系數(shù)的容許應(yīng)力法。目前國內(nèi)多數(shù)應(yīng)用容許應(yīng)力法設(shè)計擋土墻。(5)完成了擋土墻截面設(shè)計及穩(wěn)定、強度驗算之后，必須采取必要的措施，以保證擋土墻的安全性。包括基礎(chǔ)加固措施，排水措施，沉降縫與伸縮縫的設(shè)置墻頂與路面的銜接以及車輛安全行駛保障措施（如對于路肩墻，其墻頂面以下50cm采用C20砼澆筑，并預(yù)埋鋼筋，在其上設(shè)置防撞欄或防撞墻。）6設(shè)計進度與步驟 畢業(yè)設(shè)計時間：2014年1月2014年5月2013-2014第一學(xué)期：查找資料，閱讀學(xué)習(xí)，完成開題報告、外文翻譯2014年第二學(xué)期：做設(shè)計第12周：熟悉地形，確定方案第36周：路線設(shè)計第79周：路基設(shè)計第10周：路面設(shè)計第11周：排水及防護設(shè)計第12周：整理、完善、