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1、 绪论1. 公路运输概论公路运输是交通运输的重要组成部分，能实现物质产品和人员的交流，是确保社会生产和活动正常进行的基本条件之一。一个国家的发展，有赖于地区间、部门间、企业间经济联系的扩大，通过经济联系实行互通有无，以确保他们分工协作，共同发展。这些联系，必须借助公路运输来保证他们的存在与发展。公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标志之一，我国近年来由于对公路建设的重视，公路的修建带来了道路运输事业的振兴，从而有力的促进商品经济的发展和社会生产力的提高。2.公路运输的作用2.1 公路运输能更好促进社会的发展1.促进全社会能更好的生产和运输的合理化。公路的修建，并形
2、成公路网，促使区域的工农业及各方面生产的布局更合理。2.促进沿线经济发展和资源的开发。公路的建设提高了运输的稳定性和方便性，有利于地方经济和一些特殊行业的发展。3.加速物质生产和产品流通。现代化生产对原材料的需求和产品的流通的要求逐步提高，公路的建设对加速物质的生产和促进产品流通有着重要的作用。4.促进水运、铁路的联系。快速灵活的汽车与大运量的火车及廉价长距的水运形成联运网，使产品运输更为直接、便利、快速、准时，大大提高运输效率。5.有利于城市人口的分散和卫星城镇的开发。现代城市过于庞大、集中，造成人口密集、交通堵塞、环境污染、生活供应紧张等弊端，公路的建设使城市人口向郊区分散，促进地区的发展
3、，又缓和了城市人口的增长。3.毕业设计的内容本次设计内容为221省道南通段s3标段公路施工图设计。设计过程中要熟练的掌握所学内容，进行道路的平、纵、横及路基路面、挡土墙等许多方面的设计。通过本次设计可以培养我们学生的实践能力以及检测我们对道路工程施工设计知识的掌握程度，对即将毕业踏出校园的我们来说这次设计是一次很好的锻炼机会。5. 本次设计的主要依据的文献和规范有：公路路线设计规范JTG D20-2006，交通部颁发公路路基设计规范JTG D30-2004，交通部颁发公路沥青路面设计规范JTG D50-2006，交通部颁发公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002，交通部颁发 孙家驷主
4、编，道路勘测设计，人民交通出版社，1999 邓学均主编，路基路面工程，人民交通出版社，2000 徐家钰主编，城市道路设计，中国水利水电出版社，20056. 设计背景本毕业设计的公路课题是221省道（南通段s3标段)。南通地区属亚热带季风气候，气候温和，四季分明，雨量充沛，年平均降水量约为1000毫米。221省道是南通境内的一条重要省道, 221省道途径海安、启动、如东等县并与204国道相交汇，是南通境内交通量频繁的一条重要省级道路。221省道的建成方便了主市区周围的几个县的交通联系，缩短了行车时间，加大了地区之间的交流与合作，也方便了与外省市的直接联系，大大促进了南通经济与工业上的多方面的发展
5、。此次毕业设计要求对一级公路进行路线、防护工程设计、路基路面工程设计。道路路线工程要求对所提供地形图，依据控制点进行平面设计、纵断面设计、横段面设计以及排水设计。 本设计的内容全面地包含了交通土建专业所学有关道路方面的知识，是一次全面的设计演练。设计过程中要以现行设计规范为准，严格控制各设计内容满足规范和相关条例的要求。在本次毕业设计中由于受到时间和经验的限制，若出现一些错误与误差，敬请指正。 第1章 设计资料与技术指标1.1 设计资料1.1.1 交通量资料 根据设计资料及现有221省道及南通境内类似省道交通量，从而确定该公路的预测交通量的累计标准当量轴次为6700次/日，交通增长率为6。查公
6、路工程技术标准，拟定该公路为一级公路四车道，设计车速为100km/h，设计使用年限为15年。1.1.2 地质与土质1、地形：南通市区属江海冲积平原，境内地势平坦，地面高程在3.6-6.2m之间（黄海标高，以下同、，按照成陆地前后与地面高程的不同，市区地形除狼山浅丘群外，可概括为三种类型：老岸田、中沙田、圩塘田。2、工程地质： 表面覆盖层：土质为亚粘土，土层厚为1.2-2.5m，容重r = 1.8T/立方米，内摩擦角=26度28度，地基承载力R=10-12吨/平方米，贯入或浇注桩尖平面处容许承载力，当入土深为5-15m时，Rj=40-110吨/立方米，预制桩周上的容许摩擦力f=1.0-1.7吨/
7、平方米。 覆盖层下：土质为粉沙土，土层厚约10-25m，容重r=1.7吨/平方米，内摩擦角=30度-32度，地基承载力R=15-25吨，贯入式浇注桩桩尖平面处容许承载力，当入土深度为5-15m时，Rj=80-180吨/平方米，预制桩桩周上容许摩擦力=1.0-2.0吨/平方米。 1.1.3 气候及气象特征南通属亚热带季风性气候，四季分明，雨水充沛，日照充足，温度适宜。1、气温：历年平均气温为15摄氏度；月最低平均气温2.5摄氏度(一月份)，极端最低气温10.8摄氏度；月最高平均气温27.3摄氏度(七月份)，极端最高气温38.2摄氏度。2、湿度：南通市年平均相对湿度81，湿度最大的月份是7月，湿度
8、最小的月份是1月，历史最大月平均相对湿度为91，历史最小月平均相对湿度为56。最小相对湿度6%。3、风：夏季多东南风，冬季多西北风，据南通气象台1951年1986年观测，年平均风速为17.2 m/s，瞬时最大风速为30.4m/s。4、降雨：历年平均降雨量为1066.8毫米，最大年降雨量1394.3毫米，最小年降雨量为641.3毫米，日最大降雨量为242.2毫米，年平均降雨天数121.7天，日降雨量大于10毫米的年平均天数为31.9天，最大1小时降雨量为86.9毫米，最大10分钟降雨量为29.7毫米。5、日照、雾：根据南通气象台1951年1986年观测，小于等于3级能见度平均雾日数32.2日，多
9、出现于晚春和初冬，年平均日照数为2223.3小时，日照面积率50。6、冰雪：长江水域终年不封冻，陆域最大冻土厚20厘米，年平均降雪日为6天，多集中于12月间，最大积雪厚度17厘米。1.1.4 技术指标 基本指标:公路等级一级公路地形平原地区计算行车速度（km/h)100车道数4行车道宽度（m)27.5路基宽度（m)26.0极限最小半径（m)400最大超高10一般最小半径（m)700平曲线最小长度（m)170缓和曲线最小长度（m)85路拱横坡（%)1.0-2.0不设超高最小半径（m)4000停车视距（m)160超车视距低限值（m)500最大纵坡（%)6合成坡度（%)10最小坡长（m)200缓和曲
10、线最小长度（m)85凸形竖曲线一般最小半径（m)10000凸形竖曲线极限最小半径（m)6500凹形竖曲线一般最小半径（m)4500凹形竖曲线极限最小半径（m)3000竖曲线最小长度（m)85最大直线长度（m)4000最小直线长度（m)同向曲线6V=600反向曲线2V=200路基宽度（m) 2426边坡形式一级台阶 梯形形式排水沟形式梯形形式设计荷载 公路级桥涵设计荷载公路级大、中桥设计洪水频率为1/300小桥和涵洞及路基设计洪水频率1/100路面等级高级（沥青混凝土面层) 第2章 路线设计2.1 路线设计要点2.1.1 平纵线形协调为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主
11、体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性，平原地区地势平坦，纵断面以平坡为主，上、下坡多集中在大、中桥头，对于有通航要求的，桥面标高相对两侧路面标高要求高出许多，因此在桥头，桥面通常设置竖曲线，竖曲线半径要适当，既要符合一级公路技术指标要求，又不宜使竖曲线长度太长而使桥头填土过高而增加造价，而平曲线在选线时一般要考虑大桥桥位与河流正交，以减少构造物的工程量及设计施工难度，节约经费，减少造价。1、平曲线与竖曲线的配合。2、长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见，纵断面设计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线，资料显示小坡差多处变坡视
12、觉稍有感知。但直线段坡差较大竖曲线给驾驶员的不良刺激较强烈，同时要满足0.3%的排水纵坡，设计时采用较大的竖曲线半径方法，以获得较好的视觉和行车效果。3、透视图的运用，平纵线形配合受到各种因素的制约和影响，同时要避免一些不良的组合，如长直线上不能设计小半径的凹曲线，直线段内不能插入短的竖曲线等，运用透视图进行检验是很好的方法，设计时对有疑问的路段进行透视图的检验，效果较好。4、平面与横断面的综合协调，主要是超高的设计。2.1.2 线形与环境协调1、定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音。2、路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠
13、，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。3、注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。4、对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下、设置平台，有利于非机动车辆和行人通过。5、对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路相协调，增加美感。2.1.3正确处理道路与农业的关系1、由于地处平原地区，新建道路要占用一些农田是不可避免的，但要尽量做到少占用农田和不占高产田。布线从路线对国民经济的作用，既不能片面占用大片良田，也不能片面强调不占某块田而使路线弯弯曲曲，造成行车条件恶化。2、路线应与农田水利建设相结合，有利于农田灌溉，尽可能少与灌溉渠相交
14、把路线布置在渠道上方非灌溉的一侧或渠道尾部。当路渠方向基本一致时，可沿渠堤布线，堤路结合，桥闸结合，以减少占田和便利灌溉。路线必须跨水塘时，考虑设在水塘的一侧，并拓宽水塘取土填筑路堤，使水塘面积不致变小。3、当路线靠近河边低洼或者村庄时，应争取靠河岸线布置，利用公路的防护措施，兼做保村护田的作用。2.2 路线方案比选路线方案是路线设计中的最基本的问题。方案是否合理，不但直接关系到公路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有的作用，即是否满足国家的政治、经济、国防的要求和长远利益。一条路线的起点终点及中间必须经过的重要城镇或地点，通常是由公路网规划所规定或领导机关根据
15、经济建设需要指定的。作为选线工作的第一步就是要在各种可能的方案中，在深入调查的基础上，综合考虑路线方案选择的主要因素，通过方案的比选，提出合理的路线方案。方案比选是选线中确定路线总体布局的有效方法，在可能布局的多种方案中，通过方案比选决定取舍，选择出技术合理、费用节省、切实可行的最优方案。路线方案的取舍是路线设计中的重要问题，方案是否合理，不仅直接关系到是否满足国家政治、经济及国防的要求和长远利益。从方案比选的深度不同可有原则性方案比选和详细的方案比选两种。路线方案是通过许多方案的比较、淘汰而确定的。指定的两个据点之间的自然情况越复杂、距离越长，可能的比较方案就越多。淘汰的方法，不能每条路线都通过实地查勘进行，因为此次毕业设计是在纸上定线，所以要在所给的地形图上选出两条线进行比较，然后选出一条比较合理的路线进
