《道路工程綜合》課程設(shè)計(jì)教學(xué)指導(dǎo)書

《道路工程綜合》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書課程中文名稱：道路工程綜合課程設(shè)計(jì)課程英文名稱：ComprehensiveCourseDesignforRoadEngineering課程編號：020070091適用專業(yè)：交通工程設(shè)計(jì)周數(shù)：4學(xué)分?jǐn)?shù)：4課程類別：專業(yè)實(shí)踐應(yīng)開課學(xué)期：第五學(xué)期一、課程設(shè)計(jì)目的與任務(wù)（一）課程設(shè)計(jì)的目的本課程設(shè)計(jì)包含公路選線定線設(shè)計(jì)、路基擋土墻設(shè)計(jì)、路基邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、瀝青路面設(shè)計(jì)及公路工程施工組織與概預(yù)算設(shè)計(jì)，是《道路勘測設(shè)計(jì)》、《路基路面工程》、《道路邊坡與養(yǎng)護(hù)工程》和《道路施工組織與概預(yù)算》4門課程的綜合課程設(shè)計(jì)。本課程設(shè)計(jì)要求根據(jù)所給資料，分析工程的特點(diǎn)和當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，完成相應(yīng)的道路工程設(shè)計(jì)。通過本課程設(shè)計(jì)，鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決道路工程設(shè)計(jì)中的技術(shù)方面的能力，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)，加強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)道德教育，樹立熱愛公路工程工作的信念。（二）課程設(shè)計(jì)的任務(wù)設(shè)計(jì)一條公路為新建二級公路，設(shè)計(jì)速度60km/h。二、課程設(shè)計(jì)要求（一）基本要求一、道路勘測設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)者按指導(dǎo)教師指定的路線起終點(diǎn)、起點(diǎn)樁號，自擬路名，根據(jù)地形、地質(zhì)等條件選擇一條符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及要求的路線進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和計(jì)算，設(shè)計(jì)里程不小于1.2km。二、邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算及防護(hù)加固設(shè)計(jì)1、選取公路邊坡典型剖面，確定剖面幾何尺寸，獲取巖土力學(xué)參數(shù)、水文條件、環(huán)境資料等設(shè)計(jì)參數(shù)；2、邊坡穩(wěn)定性分析與評價(jià)：（1）針對巖（土）質(zhì)邊坡選取合適的穩(wěn)定性評價(jià)方法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方法包括瑞典條分法、簡化Bishop法、單（雙）平面滑動(dòng)法、折線滑動(dòng)法等。（2）基于計(jì)算出的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)，結(jié)合規(guī)范規(guī)定對邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)。3、邊坡防護(hù)及加固工程設(shè)計(jì)：（1）考慮自然環(huán)境、坡面尺寸、經(jīng)濟(jì)成本等因素，選擇合適的坡面防護(hù)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)；（2）選取合適的邊坡加固形式進(jìn)行支護(hù)方案設(shè)計(jì)，邊坡加固方法包括擋土墻、邊坡錨固、土釘支護(hù)、抗滑樁等。三、路面設(shè)計(jì)路面設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用要求及氣候、水文、土質(zhì)等自然條件，密切結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在滿足交通量和使用要求的前提下，應(yīng)遵循因地制宜、合理取材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資的原則，進(jìn)行路面設(shè)計(jì)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇技術(shù)較先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、有利于機(jī)械化的路面結(jié)構(gòu)方案。四、施工組織部分1.按前面設(shè)計(jì)所計(jì)算的工程量及施工方案組織流水作業(yè)；2.結(jié)合網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)編制施工進(jìn)度計(jì)劃；3.編制資源組織計(jì)劃；4.進(jìn)行施工平面圖設(shè)計(jì)。五、概預(yù)算部分1.對工程量進(jìn)行分項(xiàng)；2.分項(xiàng)計(jì)算各項(xiàng)單位工程的直接工程費(fèi)和措施費(fèi)、企業(yè)管理費(fèi)、規(guī)費(fèi)、利潤、稅金、專項(xiàng)費(fèi)用匯總等并計(jì)算各分項(xiàng)的建筑安裝工程費(fèi)；3.對各分項(xiàng)的各項(xiàng)費(fèi)用匯總并計(jì)算總體建筑安裝工程費(fèi)；4.工程建設(shè)其他費(fèi)用（包括土地使用及拆遷補(bǔ)償費(fèi)）5.預(yù)備費(fèi)計(jì)算；6.建設(shè)期貸款利息計(jì)算；7.概算總額計(jì)算。（二）具體設(shè)計(jì)項(xiàng)目內(nèi)容及要求第一部分（路線設(shè)計(jì)）：1、計(jì)算說明書2、直線、曲線及轉(zhuǎn)角表3、逐坐標(biāo)表4、路基設(shè)計(jì)表5、路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配（路基土石方數(shù)量表）6、平面設(shè)計(jì)圖7、縱斷面設(shè)計(jì)圖8、路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖9、路基橫斷面圖第二部分（邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)）：本設(shè)計(jì)為公路邊坡設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者根據(jù)公路地理、地質(zhì)條件和《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD30-2015》及相關(guān)教材進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)步驟具體如下：1、邊坡形式及坡率2、邊坡巖土體的力學(xué)參數(shù)確定3、邊坡穩(wěn)定性分析：采用簡化Bishop法計(jì)算安全系數(shù)。安全系數(shù)應(yīng)符合規(guī)范。4、邊坡防護(hù)與支檔（1）坡面防護(hù)：受自然因素作用易產(chǎn)生破壞的邊坡坡面，應(yīng)根據(jù)氣候條件、巖土性質(zhì)、邊坡高度、邊坡坡率、水文地質(zhì)條件、施工條件、環(huán)境保護(hù)、水土保持等因素，按規(guī)范經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選擇適宜的防護(hù)措施。（2）擋土墻設(shè)計(jì)及驗(yàn)算：擋土墻設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)路基橫斷面、地形、地質(zhì)條件和地基承載能，合理確定擋土墻位置、起訖點(diǎn)、長度和高度，依據(jù)規(guī)范選擇合適的擋土墻類型。（3）邊坡錨固：邊坡錨固設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)邊坡穩(wěn)定性分析資料，鑒別邊坡的破壞模式，確定邊坡不穩(wěn)定程度及范圍，對錨固力方案的合理性、安全性進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。錨固形式應(yīng)根據(jù)邊坡巖土體類型、工程特征、錨承載力大小、錨材料和長度、施工工藝等條件確定。（4）土釘支護(hù)：土釘支護(hù)可用于硬塑或堅(jiān)硬的黏質(zhì)土、膠結(jié)或弱膠結(jié)的粉土、砂土、礫石、軟巖和風(fēng)化破碎巖層等路塹邊坡的臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)。土釘結(jié)構(gòu)和材料設(shè)計(jì)應(yīng)符合規(guī)范。（5）抗滑樁：抗滑樁可用于穩(wěn)定邊坡和滑坡、加固不穩(wěn)定山體及其他特殊路基。抗滑樁構(gòu)造及材料設(shè)計(jì)選取應(yīng)符合規(guī)范。第三部分（路面設(shè)計(jì)）：（1）交通量預(yù)測，確定公路等級及車道（車輛換算、）（2）交通荷載等級的確定，（通過設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道累計(jì)大型客車、或者交通量確定）及車道系數(shù)、方向系數(shù)的確定（查表）（3）車型分布系數(shù)的確定（TTC1~TTC5）（4）車輛當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載換算（軸載換算系數(shù)EALFm的計(jì)算、非滿載及滿載比例PERml/PERmh及換算系數(shù)EALFml/EALFmh）（5）當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)換算次數(shù)（分別計(jì)算“瀝青混合料層層底拉應(yīng)變、瀝青混合料層永久變形”、“無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層層底拉應(yīng)力”、“路基頂面豎向拉應(yīng)變”的日平均當(dāng)量軸次、累計(jì)軸載作用次數(shù)；）（6）土基回彈模量的確定（路基濕度狀態(tài)、TMI取值、濕度調(diào)整系數(shù)等）（7）路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)（根據(jù)交通荷載等級確定面層、基層材料及厚度、模量、強(qiáng)度、泊松比等）（8）環(huán)境參數(shù)的確定（溫度調(diào)整系數(shù)）（9）路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算（疲勞開裂驗(yàn)算、瀝青混合料永久變形量驗(yàn)算、路基頂面豎向壓應(yīng)變驗(yàn)算，低溫開裂、防凍厚度驗(yàn)算）（10）驗(yàn)收彎沉（路基頂面彎沉驗(yàn)收、路表彎沉驗(yàn)收）（11）技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較第四部分（施工組織與概預(yù)算設(shè)計(jì)）延續(xù)前面設(shè)計(jì)給出的工程項(xiàng)目、施工方案、工程量等有關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)行該部分設(shè)計(jì)。（三）設(shè)計(jì)要求在規(guī)定的設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)認(rèn)真、獨(dú)立的完成課程設(shè)計(jì)，不得抄襲，提交真實(shí)的設(shè)計(jì)成果，達(dá)到預(yù)定的學(xué)習(xí)目的。1、所有設(shè)計(jì)必須獨(dú)立完成，不得抄襲。2、起終點(diǎn)設(shè)計(jì)高程均同地面高程，長度1200米左右，平面設(shè)計(jì)至少一個(gè)交點(diǎn)，縱斷面設(shè)計(jì)至少一個(gè)變坡點(diǎn)。3、對邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析，給出計(jì)算過程；對支擋結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，驗(yàn)算。4、根據(jù)設(shè)計(jì)資料，初步擬定2種路面方案，并對這2種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較（經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較以初始修建費(fèi)為依據(jù)，每種材料的單價(jià)見附錄表）5、擬定路面結(jié)構(gòu)方案，應(yīng)明確標(biāo)示出每種材料的名稱、厚度和設(shè)計(jì)時(shí)使用的模量值，并列出路面結(jié)構(gòu)計(jì)算及驗(yàn)算過程。6、給出施工組織與概預(yù)算計(jì)算過程。三、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及資料1．線路概況、交通量資料、筑路材料（自定）。2.地形圖老師提供。四、課程設(shè)計(jì)說明書編寫提綱（一）封面（二）目錄第1章緒論1）沿線工程地質(zhì)概況2）設(shè)計(jì)指標(biāo)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第2章紙上選（定）線第3章線路設(shè)計(jì)1）平曲線設(shè)計(jì)（第一個(gè)曲線完整列出計(jì)算過程，其它以表格體現(xiàn)）2）豎曲線設(shè)計(jì)（第一個(gè)曲線完整列出計(jì)算過程，其它以表格體現(xiàn)）3）橫斷面設(shè)計(jì)（第一個(gè)曲線完整列出計(jì)算過程：超高、加寬、視距檢查）第4章路基設(shè)計(jì)1）一般路基設(shè)計(jì)（路基寬度高度）2）邊坡設(shè)計(jì)（穩(wěn)定性分析、擋土墻設(shè)計(jì)）3）排水設(shè)計(jì)第5章路面設(shè)計(jì)1）路面設(shè)計(jì)原則2）設(shè)計(jì)基本資料3）交通荷載等級4）車輛類型分布系數(shù)5）車輛當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載換算6）土基回彈模量確定7）路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)8）環(huán)境參數(shù)確定9）路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算10）技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較第6章道路施工組織與概預(yù)算五、注意事項(xiàng)圖表格式要求：所有圖紙、漢字均要按照規(guī)范要求采用工程字體；圖表應(yīng)采用A4圖紙，為簡便可放入設(shè)計(jì)說明書中，但要清晰。六、設(shè)計(jì)依據(jù)和參考資料（含教學(xué)參考書或在線資源）中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn).JTGD20-2017公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2017。中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JTGB01-2014公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:人民交通出版社,2014。中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JTGD30-2015公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2015。中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JTGD50-2017公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:人民交通出版,2017.中華人民共和國行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn).JTG/TD33-2017公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:人民交通出版,2017.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JTGD40-2011公路水泥混