杭集某二级公路A4 线设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述一、道路设计概述 道路是提供各种车辆和行人等通行的工程设施。

按其使用特点分为公路、城市道路、厂矿道路、林区道路及乡村道路。

按功能和适应的交通量分为高速公路，一级、二级、三级、四级公路。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

2.1课题研究的问题和设计要求

1.选题的性质

毕业设计，作为道路小组，是在给定的地形图上设计一条二级公路。具体内容包括道路的初步勘测与设计、方案的比选、道路详细测量与施工图设计、编写计算书和设计说明、绘制路线方案图和施工图。通过自己独立思考设计，从而对我们专业知识进行综合性检测，达到教学目的。

近年来，高等级公路是公路发展的必然趋势，对国民经济具有重要意义。尤其是高速路，我国早在04年就组织编制了《国家高速公路网规划》，对未来30年的高速路建设做了整体的规划。全国各省市都在逐年加速对高等级公路的投资，并且高等级公路的各种技术也日趋成熟，沥青加工技术的发展也使高等级公路沥青路面结构成多样化发展，相关部门也编制了新的《公路沥青路面设计规范》，以推广标准化施工。所以选一段二级公路的设计作为毕业设计的题目，具有社时代性质。

2.选题依据

本次选题，是依据大学专业课程，道路勘测设计、路基路面工程等内容而定的具有代表性，全面检测所学知识的结业性选题。

我的设计课题是杭集某二级公路A4线设计，此二级路设计所依据的相关规范见后。

3.选题意义

毕业设计是实践性教学的重要环节。通过假题真做，强化对基本知识和基本技能的理解和掌握，培养收集资料和调查研究的能力，方案必选和论证的能力，理论分析与设计运算能力。进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力，同时通过对二级公路的设计，培养学生综合运用所学知识编制设计书的能力，使我们熟练掌握二级公路的设计过程，掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用，掌握二级公路一般技术指标的确定、路线的布置和计算、设计方案的选择、成果图的绘制以及设计文本的编制全过程。另外对培养学生独立思考问题和解决问题的能力，为今后工作做好技术储备，使我们能在今后的工作中，更好的读懂图纸上的设计意图，发现问题并做出正确的解决方案。

二、研究的内容以及拟解决的问题

(1)进行路线方案必选，确定工程方案

(2)排水系统及防护工程的设计

(3)道路平、纵断面设计

(4)路面结构层设计

(5)确定大、中桥位，设计方案，结构类型和主要尺寸

(6)确定小桥、涵洞的类型和尺寸

(7)挡土墙的设计

三、主要步骤和方法

1.收集资料，编写可行性研究报告

2.初步勘测与初步设计

(1)在教学地形图上研究几条可能的路线方案

(2)进行各路线方案的勘测工作，并会出路线平面及纵断面设计图（比例尺位1：10000）

(3)概略性确定沿线桥梁、涵洞位置、类型、孔径及数量

(4)进行路线方案的技术与经济比较，确定选用方案

3.详细技术测量与技术设计

(1)进行详细技术测量

(2)路线平面详细设计

(3)路线纵断面详细设计

(4)路基设计

(5)路面结构设计

(5)防护工程设计

4.毕业设计说明书应附带的标准图纸

(1)路线比较方案平面图

(2)路线比较方案纵断面图

(3)详细设计的路线平面图

(4)详细设计的路线纵断面图

(5)详细设计的路线横断面图

(6)路面结构图

(7)防护工程设计图

2.2拟采取的设计方案

一、设计原则

公路的环境评价主要考虑公路建设对社会经济的影响，噪音、大气污染的影响，对周边区域发展的影响以及对生态环境的影响。1.公路建设不可避免的要占用农田、果园等，在山区本来耕地就少，因此更要注意尽量少占农田。同时要注意减少拆迁。2.由于本公路主要用于促进当地经济发展，考虑到这一点，因此选线时尽量接近村镇。3.该公路的修建带动了本地区的塘渔业、饲养业以及其他副业的发展。4.公路建设还应注意对生态环境的影响，例如对周围植被、地质、土壤及水文的影响。

二、设计步骤

一设计的依据

①设计车辆

②交通量换算

③设计速度

④交通量

⑤基本通行能力

二地质水文勘测

①收集资料

②室内研究路线方案

③现场踏勘

④其他资料

⑤资料整理。

三选线

平原地区选线

①自然特征：地面起伏不大，一般自然坡度都在三度以下。

②路线特征:平面线形舒适、弯道转角不大，平曲线半径较大；在纵断面上，坡度平缓。布设要点

布线步骤：路线起点、大的控制点（经过的城镇、矿产、农场、及风景文，

物）、中间控制点（建筑群、水电设施、跨河桥位、洪水泛滥线以外及其必须绕越的障碍物）

布线要点：①正确处理好路线与农业的关系。②处理好路线与桥位的关系。③处理好路线与城镇居民点的关系。④注意土壤、水文条件⑤注意利用老路，并与铁路、航道及已有公路运输相配合。⑥注意就地取材和利用工业废料。

四定线、移线

1纸上定线

(a)纸上放坡（b）修正导向线，定平面试线：以点连线，以线交点。

2纸上移线

移线条件：路线平面标准前后不协调，需要调整转角点点位置、改变半径，或室内定坡后发现局部地段工程量过大时。

路线位置过于靠山，挖方边坡太高于稳定不利，或过于靠外，挡土墙过高，砌石工程太大，移改线位能节省较大的工程量时。增加工程量不大，但能显著提高平、纵线形标准时。

移线方法：移道路中心线使横断面填挖平衡。

五平面设计

(a)半径的选择：①查表圆曲线极限最小半径

②因素确定：1）外距控制半径:R=E控/(secа/2)-1

2)切线长控制半径:R=T控/tanа/2

3)虚交点法:根据实测辅助导线的转角大小及导线长度，在纸上按一定比例作图，定出虚交点的位置，通过图解可选出与地形相应的圆曲线半径，然后根据图解结果，并进行现场检验，判断选定的半径是否合适。

3）双交点法：R=AB/tan(α1/2) tan(α2/2)

4)复曲线法：

5）曲线长控制半径：R=180L/3.14α

(b)缓和曲线的选择:

(c)曲线要素的计算

圆曲线的几何要素：

T=Rtanα/2

L=3.14αR/180

E=R(secα/2-1)

2)设有缓和曲线的平曲线几何要素

切线角：β=Lc/2R(弧度)

切线增长值：q=Lc/2-L3c/240R2

圆曲线内移值：p=L2c/24R

切线长：Th=(R p)tanα/2 q

圆曲线长：L=(α-2β)3.14R/180

平曲线总长:Lh=L 2Lc

外距：Eh=(R p)secα/2R

超距：Dh=2Th-Lh

(d)直线、曲线及转角一览表

（e）逐桩坐标表

（f）中桩坐标的计算

六纵断面设计

（a）:①最大纵坡的确定

②最小纵坡不小于0.3%

当设计必须为水平坡（0%）或小于0.3%的纵坡时，边沟排水设计应与纵坡设计一起综合考虑，其边沟应作纵向排水设计。

（b）各级公路最大纵坡长限制（单位：m）

公路最小坡长的限制

公路最大合成坡度的限制

下述情况合成坡度必小于8%：

（1）冬季路面有积雪、结冰地区；

（2）自然横坡较陡峻的傍山路段；

（3）非汽车交通量比率高的路段

（a）变坡点位置的决定

（1）标准中纵坡设计有关要求

（2）标准中坡长设计标准值

（3）平纵配合原则

（4）工程量或造价，即填挖量大小或构造物设置情况

（5）几何计算方便，变坡点桩号一般在整数或10的证书倍

（d）　半径的选择

①查表

公路竖曲线最小半径和竖曲线最小长度

视觉所需的最小竖曲线半径

③因素确定：1)在不过分增加土石方情况，使行车舒适，采用大半径。

1）外距控制半径

2）切线长度控制半径

(e)几何要素计算

竖曲线长：L=Rω

切线长：T=TA=TB≈L/2=Rω/2

外距：E=T2/2R

竖距：h=l2/2R

(f)桩号计算

竖曲线的起点桩号=变坡点的桩号-T

竖曲线的终点桩号=变坡点的桩号 T

切线高程=变坡点的高程（T-l）.ｉ

改正值:h=l2/2R

某桩号在凸形竖曲线的设计高程=该桩号的切线高程-h

某桩号在凹形竖曲线的时间高程=该桩号的切线高程 h

(g)纵断面的绘制

(h）路基设计表

七横断面设计

(1)横断面面积计算：积距法:A=bh1 bh2 bhn

坐标法:

（2）土石方数量计量

A1与A2相差不大时：V=(A1 A2)L/2

A1与A2相差很大时：V=(A1 A2)L(1 /1 m)/3m=A1/A2(A12)

(3)标准横断面的选择

（4）横断面的绘制