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1、武汉理工大学内蒙古集宁至丰镇公路设计高等教育自学考试学生毕业设计作 者 齐宝英 专 业 道路与桥梁工程 年 纪 38岁 学 号 091026953001 指导老师 任建新 2011 年 9 月 内容摘要：本设计根据给定的资料，通过对原始数据的分析,根据该路段的地质、地形、地物、水文等自然条件,依据公路工程技术标准 、公路路线设计规范等交通部颁发的相关技术指标,在老师的指导和同学的帮助下完成的。设计内业详细资料有：路线设计(包括平面设计的要求、圆曲线设计、路线方案的比选)；路基设计，完成三公里横断面和路基土石方的计算及土石方配合设计、边坡设计；路面设计(包括纵断面设计，横断面设计)，沥青路面设计
2、。应用计算机绘制工程图，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,设计了路基、路面等内容,由此圆满完成了内蒙古集宁至丰镇公路设计两阶段初步设计。目录第一章 绪 论41.1 引言41.2 DICAD PRO技术41.3选题的背景51.4毕业设计的主要内容5第二章 路线平面设计72.1平面设计的要求72.2圆曲线设计72.2.1圆曲线半径的选用原则72.2.2一般规定82.3 路线方案的比选8第三章 纵横断面设计103.1 纵断面设计103.1.1 概述103.1.2纵坡设计的步骤和方法103.1.3 竖曲线的最小半径和长度113.2横断面设计133.2.1横断面设计的原则133.
3、2.2 横断面组成及要素的确定133.2.3 土石方的调配14第四章 路基路面及排水结构设计164.1一般路基设计164.1.1路基的类型和构造164.1.2设计依据164.1.3路基填土与压实164.2路基防护174.2.1路堤边坡防护174.3支挡结构设计174.3.1挡土墙的用途174.3.2挡土墙的类型及使用范围184.3.3本土路段挡土墙设置184.4排水设计184.4.1公路排水设计的内容184.4.2设计依据194.4.3路基排水设计194.4.3.1地表排水设备的类型194.4.3.2边沟设计194.4.3.3排水沟设计194.4.4路面排水设计204.4.5涵洞设计204.5
4、路面设计214.5.1路面设计的原则214.5.2 沥青路面结构设计的计算书214.5.2.1交通分析214.5.2.2 当量换算的计算224.5.2.3结构组合与材料选取24结语26致 谢27参考文献28第一章 绪 论1.1 引言 年来，我国公路建设已取得巨大成就。对比世界公路发展趋势，可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。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，技术等级构
5、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，导致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，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，将是我国公路交通发展的战略重点。1.2 DICAD PRO技术自1963年美国的工.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 Design，计算机辅助设计)随着计算机的发展急速的成长，成为一门实用的技术，在工程设计领域得到了广泛的应用。它把人从体力、脑力劳动中解放出来，提
6、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方式及理论产生了重大变革，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摒弃华而不实的方法和功能，更注重实用功能的研究与开发。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
7、，使道路及立交的设计效率至少增强一倍，使用更便捷、效益更高。 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选题的背景此次设计的道路是郊区公路，从资金上讲它与市政府、路政局、区县政府的建设资金以及融资有很大关系，没有多元化投资公路建设的良好环境就没有郊区公路建设跨越式的发展。另外在政策上要制定可操作性强的各种优惠政策。调动各级政府和社会各阶层修路的积极性。从管理上要充分发挥各分局的技术和行业管理优势，保障公路建设按规范科学的进行，达到远期与近期相结合，城区与郊区相结合，国道、市道、县道相结合，高速公路与一般公路相结合，达到公路资源配置合理，充分利用，协调
8、统一的目的。 为了加快县级、乡级农村公路建设应大力推广多元化投资的建路新模式。必须有好的规划性的道路设计。发挥养路费的资金优势、技术优势、行业管理优势来吸引更多的投资。加快郊区公路建设是刻不容缓的问题，特别是较偏僻的一些区县更需要加快步伐，由于其基础设施相对滞后，经济发展比较缓慢，而快速顺畅的交通对于拉动地方经济的发展，实现城乡一体化战略将起到巨大作用，同时也为各个远郊卫星城更好地服务于市区创造良好的条件。1.4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
9、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，既分别进行，又综合考虑。此次毕业设计的内蒙古自治区乌兰察布市一条以集宁为起点，途径郊区新街村村十九组，新街村二十一组，新街村十八组，新街村二十三组，新街村十七组，新街村八组，新街村二组，最后到达风镇一组砖瓦厂，途中除了这些村落外还有大片的农作物和塘，以及河流和港，它是一条郊区公路。本次设计内容主要包括：首先要熟悉地形图和所给的原始资料，分析其地貌、高差、河渠、 耕地、建筑物等的分布情况。然后进行选
10、线，方案比选，路线平面设计，纵断面设计，横断面设计，土石方计算，土方调配，边坡设计，沥青路面设计。要完成这些任务必须要借助辅助软件DICAD Pro ，在此软件里输入道路的基本信息，然后处理得出的成果。最后，把这整个过程整理好以论文的形式表现出来。 第二章 路线平面设计2.1平面设计的要求 圆曲线半径，缓和曲线长度是路线平面设计中要解决的基本问题。实践证明，直线长度过长或过短、曲线与直线、曲线与曲线配置的不适当也会导致行车事故，降低通行能力，造成行驶时间和运营费用的损失以及破坏与自然景观的协调。一般来说，平面设计应满足以下几点要求： 1.平面设计必须满足标准和规范的要求 2.平面线形应直捷、连
11、续、顺适，并与地形地物相适应，与周围环境相协调 3. 行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求应尽量满足 4. 保持平面线形的均衡和连贯 5.应避免连续急转的线形 本方案路线的全场3312.977m。设有三个弯道。为了避免给给驾驶者造成不便，设计时在曲线间插入了足够长的直线和回旋线。 6.平曲线应有足够的长度 本次设计的道路是二级公路，地形为平原微丘，查规范得出：平曲线的最小长度为140m。而所采用的最小平曲线的长度（包括圆曲线和两端的缓和曲线）的最小长度为232.056m，满足要求。 7.曲线间直线最小长度的要求 (1）规范推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6v为宜。 二级公路的计算行
12、车速度为60km/h，因而同向曲线间的最短直线长度为360m。所采用的同向曲线间的直线长度为393.222m，满足要求。(2）规范规定反向曲线间的最短直线长度（以m计）以不小于行车速度（以km/h计）的两倍为宜。按要求本次设计的反向曲线的最短直线长度为120m，所采用的最小长度为520.904m，满足要求。2.2圆曲线设计2.2.1圆曲线半径的选用原则 1.圆曲线半径的确定，必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶。选用曲线半径时，应充分注意地质，水文条件，使曲线既能更好的吻合地形，减少工程。 2.在确定圆曲线半径时，应注意: (1)一般情况下，宜采用极限最小平曲线的48倍； (2) 地形条件受限
13、制时，应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径； (3)前后线形要素相协调，构成连续、均衡的曲线线形，是平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变； (4)应同纵断面线形相配合，必须避免小半径曲线和陡坡相重合。 3.为保证行驶的舒适性和安全性，平曲线应有足够的长度，圆曲线的长度也宜有3s的行程。不能满足时，应考虑增大圆曲线半径或减少缓和曲线的长度；条件受限时，可将缓和曲线在曲率相等处直接相连。2.2.2一般规定1. 圆曲线的最小半径我国公路工程技术标准和城市道路设计规范中所规定的圆曲线最小半径如表2-1所示。表2-1 各级公路最小平曲线半径 设计速度（km/h） 120 100 80 60 40 3
14、0 20 一般值（m） 1000 700 400 200 100 65 30 极限值（m） 650 400 250 125 60 30 15本次设计的设计速度为60km/h，查表2-1得知：最小平曲线的最小半径的一般值为200m，极限值为125m，本方案的设有三个弯道，即有三段圆曲线，半径依次为：1304.6m，483.651m，330.712m。比较最小的平曲线的半径为330.712m，大于最小半径的一般值200m。因此，满足要求。2. 圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时，与地形等条件相适应得前提下应尽量采用大半径。但半径大到一定程度其几何性质和行车条件与直线无太大区别，容易给驾驶人员造成判断上的错误反而带来不良后果。所以，规范规定圆曲线最大半径不宜超过10000m。 2.3 路线方案的比选路线方案比较选择主要考虑下列因素：1.路线长度；2.平、纵面
