1. 研究目的与意义
国内道路发展现状: 新中国成立以来,经过60多年的建设,公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束,“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展,公路交通运输紧张状况已实现总体缓解,基础设施规模迅速扩大,运输服务水平稳步提升,安全保障能力明显增强,为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 十二五指出,到2015年,公路交通基础设施总量进一步增加,基础设施网络更加完善,养护管理能力显著增强;运输装备现代化程度进一步提高,运输结构更加合理,运输服务的效率和质量显著提升;安全和应急保障能力显著增强;资源利用效率、节能环保水平明显提高,形成“能力适应、服务优良、安全环保、保障有效”的公路交通运输系统,基本适应国民经济和社会发展的需要。 在投资带动下,公路网规模不断扩大,截至2009年底,全国公路网总里程达到386万公里,其中高速公路6.51万公里,二级及以上公路42.52万公里,分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里;全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底,全国公路网总里程将达到.395万公里,高速公路超过7万公里,分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%,总里程将达到345万公里,实现全国96%的乡镇通沥青(水泥)路。 我国公路建设正处于快速发展的阶段。在公路设计管理方面,全国制定了一系列的管理文件和设计图式。经过对1981年、1988年、1997年《公路工程技术标准》的使用,于2004年颁布了新的《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)。经过对1984年版、1994年版《公路路线设计规范》的使用,2006年颁布实施了新的《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)。2004年12月17日,经国务院审议通过《国家高速公路网规划》,我国高速公路建设进入了一个新的历史时期。 国家高速公路网规划采用放射线与纵横网格相结合的布局方案,形成由中心城市向外放射及横连东西、纵贯南北的大通道,由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成,简称“7918网”,总规模8.5万公里,其中主线6.8万公里,地区环线、联络线等其他线路约1.7万公里。建成后可以在全国范围内形成“首都连接省会、省会彼此相通、连接主要城市、覆盖重要县市”的高速公路网络。 我国将会继续加强高速公路建设,基本建成国家高速公路网。公路网总里程达到450万公里,高速公路总里程达到10万公里;重点加强国、省干线建设,国、省道连接所有县级及以上城市,二级及以上公路里程达到65万公里;国、省道中二级及以上公路比例达到80%以上;继续帮扶农村公路建设,完善农村公路整体水平和服务能力,西部地区建制村通沥青(水泥)路比率明显提高。农村公路里程达到390万公里。 国外发展现状: 经过70多年的探索和发展,目前全世界已有80多个国家和地区拥有高速公路,通车里程超过23万千米,共有15个国家高速公路通车里程超过2000km,这些国家是美国(8.98万千米)、中国(6.03万千米)、澳大利亚(1.86万千米)、加拿大(1.69万千米)、德国(1.21万千米)、西班牙(1.2万千米)、法国(1.04万千米)、亚美尼亚(7500km)、墨西哥(6980km)、日本(6500km)、意大利(6620km)、英国(3480km)、韩国.(2778km)、荷兰(2235km)、南非(2032km)。 国外大力发展高速公路,改善提高各级公路的各项技术经济指标,形成高质量的公路网。其中美国、德国、日本等发达国家已经构筑起与本国经济社会发展相适应的高速公路网。除增加公路建设投资,达到其他运输方式投资的2~10倍外,还采用各种先进技术以降低造价,提高公路建设的效率,特别是高等级公路及大跨径桥梁的设计施工技术、建筑材料及机械化均有很大发展。计算机辅助设计和辅助施工更进一步提高了效益和效率。 与我国相邻的俄罗斯、印度等国家的真正意义上的高速公路很少,其多数是相当于半封闭的一级公路。德国1932年就开始修建高速公路,是最早修建高速公路的国家;美国的高速公路通车里程最多,1957年开始修建,现在已近9万千米;日本是同时代高速公路发展较快的国家,从1957年开始修建,目前已修建6500km车道最多的高速公路是加拿大多伦多的401高速公路,有16个甚至22个车道。 设计技术发展现状及理论: 一、在技术上,虽然我国一些大的技术已经接近发达国家,但在一些具体的细节处理上,国内外还存在较大差距。以护栏为例,一些发达国家的护栏在设计上就很经济环保且适用,有些发达国家的护栏主要原材料木头,撞上以后,可以把护栏撞断,但汽车的损伤很小;而我国的护栏基本上都是钢的,对车的损害比较大。 二、在公路设计规范方面,我国的规范采用参数往往要落后于其他国家,以纵断面设计为例: 国外对车辆运行速度进行的分析研究相对较早,根据这些分析研究成果,能确定各种设计速度条件下应达到的纵坡坡度及坡长。 美国、日本、德国与我国对最大纵坡提出的规定分别为: (1)美国:当设计时速为120km/h、100km/h、80km/h、60km/h、40km/h、30km/h和20km/h时,最大纵坡分别不能超过5%、6%、7%、8%、9%、10%和10%; (2)日本:当设计时速为120km/h、100km/h、80km/h、60km/h、40km/h时,最大纵坡分别不能超过5%、6%、7%、8%、9%,日本对30km/h和20km/h两种设计时速未提出最大纵坡方面的规定; (3)德国:120km/h、100km/h、80km/h、60km/h时,最大纵坡分别不能超过4%、4.5%、6%、8%,德国对40km/h、30km/h和20km/h三种设计时速未提出最大纵坡方面的规定; (4)中国:当设计时速为120km/h、100km/h、80km/h、60km/h、40km/h、30km/h和20km/h时,最大纵坡分别不能超过3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%。 相比之下,基本上都将公路的技术等级或路段的设计时速作为依据确定最大纵坡的规定值,以上四个国家提出的规定值并没有太大的差别。我国提出的最大纵坡规定值处在居中的状态,略高于日本,稍低于美国,与德国十分接近。然而,日本提出的绝对纵坡值远高于标准纵坡值,平均提高3个单位。可见,因国外公路系统中小型客车占比相对较高,且载重车辆具有良好的动力性能,所以对最大纵坡提出的规定除了高于我国标准,还可结合地形情况灵活选择。由于我国部分载重车辆动力性能偏低,所以在现行标准中采用了较小的最小纵坡规定值。
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2. 研究内容和预期目标
本次设计主要目的是锻炼学生,进一步提高和训练学生的工程制图、理论分析、结构设计、施工方案设计、计算机应用和外文阅读能力,使学生对一般道路建设设计与施工内容、施工全过程有比较全面的了解并熟悉有关规范、规程、手册和工具书,为今后独立工作打下基础,提高学生理论联系实际、分析、解决工程实际问题的能力,培养学生踏实、细致、严格、认真和吃苦耐劳的工作作风,提高学生将所学专业知识综合应用于工程设计的能力,使其能够独立进行一般公路设计,达到通过设计对所学专业知识进行巩固和灵活运用的目的。
巩固学生四年来在校期间所学的基本理论和专业知识;巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识,提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力。
提高解决道路工程设计中各方面问题所需的综合能力和创新能力,达到初步了解与掌握道路工程实际工作内容和设计工作的方法与步骤。
3. 研究的方法与步骤
一)道路设计
本路段技术标准为双向两车道二级公路,计算行车速度80 公里/小时,路基宽度12米,桥涵设计荷载采用:公路ii 级。
1、平曲线设计
4. 参考文献
1 裴玉龙. 公路勘测设计. 哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1997
2 邓学钧编著.路基路面工程.北京:人民交通出版社,2001
3 交通部公路局编著.公路工程技术标准.北京:人民交通出版社,1995
5. 计划与进度安排
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