陈集镇至杨桥镇公路工程施工图设计开题报告

1．国内外发展现状

1.1 国内道路发展现状

改革开放以来，国家把交通作为国民经济发展的战略重点之一，为公路交通事业快速发展提供了机遇。1978年以来，我国公路事业发展快，建设规模大，也是最 具活力的时期，这段时期我国公路建设实现了跨越式的发展，取得了举世瞩目的成就。道路发展的突出成就是高速公路的飞速崛起，高速公路是交通运输现代化的重要标志之一。高速公路的建设带动了沿线经济的发展，快速运输日益显示出巨大的 经济效益和社会效益，形成了快速发展的高速公路带产业。高速公路不仅技术标准高、线形顺畅、路面平整、沿线设施齐全，而且无混合交通干扰，为公路交通运输的快速、安全、高效、便捷和舒适提供了技术保证。在我国许多地方都可以看到这种“要致富，先修路”标语，可以明确的看出，人们对交通的建设是多么的渴望和重视。改革开 放以来，我国在公路建设上做了巨大的投资，为交通建设开辟了 多种投资、建设、管理的渠道，是的我国公路桥梁建设得以快速的发展。由于改革开放前期政治、经济、文化和技术等原因的影响和制约，我国公路建设里程比较少，与发达国家相比，差距比较大。

1.2 国外道路发展现状

目前，国外高速公路呈现出了新的发展趋势。主要表现在以下几个方面:相邻国之间合作修建高速公路，形成国际高速公路网，促成了国际高速公路网的形成。为了更好地发挥高速公路效益，加强国际之间的公路运输联系，一些发达国家正在把主要高速公路联结起来，构成国际高速公路网。

信息化公路将逐步实现。信息化公路将着眼于道路的多功能利用，不仅使用路面，还要利用空间。这就使公路不仅具有运输人和物资的固有的交通功能，还有输送电力等能源及各种信息，加上其所派生出的美化环境、抗灾避难及作为建造其他建筑物的基础等空间功能。

卫星检测及控制系统将得到广泛利用。信息时代的到来，各类检测及监测系统普遍使用，交通控制中心将充分利用卫星地面系统转发的交通信息且按新的交通流理论,指挥汽车按最优路线行驶，既节约时间，又创造最大利益。

1.3 相关设计理论和设计技术

1.3.1 设计理论

（1）以人为本

在道路设计当中结合生态理念，更加要求施工环节能够以环境作为基本，减少由于施工过程大量建材和设备的使用，所造成的有害物质和噪音等污染，提高周边居民的生活质量，进而保持社会安定团结。

（2）可持续发展

可持续发展是我国当下的关键词，也是我国基本发展理念之一，所以道路设计工作当中，则需要紧密结合可持续发展理念，既需要设计人员能够对当前形势具有充分的了解和精确的判断，还应当能够具有大局观和前瞻性，综合考虑未来的发展方向。

（3）平衡发展

道路工程建设不仅需要具备相当的功能性，确保城市与人民能够共同进步和发展，以及帮助城乡协调统一，而且也应当将经济效益作为基本保障，所以平衡理念的结合，则有助于道路的功能与效益达到平衡状态，切实发挥道路的实际价值。

1.3.2 设计技术

（1）路面再生技术

路面再生技术主要通过对资源的回收和利用，将原有道路进行改善和加强，进而在减少资源浪费的同时，为公路建设提供保障。

（2）环保路面技术

环保路面技术是生态理念当中的重要技术之一，主要包括有：①排水降噪沥青路面技术②温拌沥青混合料③彩色沥青路面。

（3）光触媒技术

光触媒技术主要针对有害气体进行改善，并且其原理在于光催化的方式，能够对有害气体进行氧化降解，所以无需化学物质进行反应，应用当中也会更加符合生态理念。

2．本设计的目的和意义

2.1 设计的目的

这次公路设计能让学生综合运用在大学阶段所学的基础知识和专业知识，提高对路线、路基及防护、路面等道路主要工程的设计能力；培养学生主动创造、独立工作的能力，同时培养学生的撰写计算书和报告的能力；提高对工程的施工组织能力、工程量计算能力和对工程造价进行分析计算及解决的能力；培养学生进行调查研究和综合分析问题的能力，培养学生使用技术资料、提高计算、绘图和编写技术的能力；培养综合运用理论知识和专业知识的基本技能，提高分析与解决实际问题的能力，为毕业后尽快适应社会工作奠定基础；培养学生建立理论联系实际、严谨踏实的科学作风和工程技术人员在工程建设施工中必须具备的全局观点和经济观点；通过毕业设计，使各方面的知识系统化，实践化，锻炼学生调查研究，收集资料查阅资料及阅读文献的能力，也可培养自身的独立操作能力，以及与组内成员的协作意识。

2.2 设计的意义

杨桥镇和陈集镇是阜阳市最近几年经济发展比较迅速的地区。 但是因为阜阳市很多地方地处地形崎岖的山区地带，杨桥镇和陈集镇现有的道路很难满足日益增长经济需求。所以修建一条连接杨桥镇和陈集镇的二级公路设计迫在眉睫。

如果从经济的角度考虑，杨桥镇位于阜阳市城区，陈集镇到杨桥镇的公路是连接两个城镇的交通要道，公路的设计、修建与开通将会使得城镇之间的信息的传递更加便利，必商机便由此产生，也更有利于招商引资，所以这条公路的修建与开通会带动沿线乡镇的经济的发展。

如果从交通利益方面考虑，阜阳市中存在许多小镇，小镇与小镇之间，地区与地区之间有河流和山谷的分隔，这就会导致各个区域经济分立，所以修建开通这条二级公路会使得原有的交通难的问题得到解决，还会适度缓解日益增长的交通压力，为小镇的可持续发展注入源源不断的生机与活力。

如果从居民的生活方面考虑，这条连接两个小镇的二级公路的修建与开通会给附近的居民带来生活上的便利：经济发展了，人们的出行就方便了，生活物资也越来越丰裕，信息的传递也会更加快速便捷，居民的生活也会变得更加美满幸福。

3．本设计的资料及设计内容

3.1 设计资料

3.1.1 道路所在地区的气象资料

路线区域位于安徽省阜阳市临泉县，跨越陈集镇与杨桥镇。临泉县处于北暖温带南侧，属于暖温带半湿润季风气候，具有区域内南北方气候逐渐过渡的特点，自然区域划分为，即江淮丘陵、山地湿润区，潮湿系数K=1.0-1.5，年平均降水量为900mm-1000mm，年平均相对湿度为75%-85%。年平均气温在15.5℃左右，每年一月份气温最低，七月份最高。2012年至2020年气象数据显示，一月份平均低温-1℃，极端低温-11℃；七月份平均高温32℃，极端高温39℃。

3.1.2 道路沿线地物地貌情况

路线区域位于淮海平原南端，淮北平原西部，安徽省西北部。北部与黄河决口扇形地相连，东北部有龙山、辉山、狼山、双锁山等石灰岩残丘分布。它的地势西北高而东南低，自西北向东南略有倾斜。由于近代受淮河及其支流蜿蜒切割变迁和黄河历次南泛的影响，区域内冲积物不断交互堆积，形成了平原之中岗、坡、洼地相间分布，小区地形起伏跌宕，具有“大平小不平”的地貌特征。

地区内的黄棕色粘性土与下蜀黏土的强度较高，路基的条件比较好，但是开挖边坡时容易形成滑坡。

3.2 设计内容

本课题是安徽省阜阳市临泉县陈集镇的一条二级公路的设计，首先观察地形图上区域的地貌情况，然后进行纸上选线和定线之后确定自己的方案。本次设计是一次宏观与微观，全面与具体相结合的过程，需要我们逐步完成对道路沿线的自然地理情况的分析、选线定线、平面线形的设计与计算、纵断面设计、横断面设计、路基路面结构设计、土石方计算、平面交叉口设计、小桥涵设计以及预算编制。

以上就是本次毕业设计所要完成的具体内容，每一项任务内容与要求确定后，都要完成计算书的填写和图形的绘制，最后统一为毕业设计的全部成果。经过导师审核、答辩以后才算完成所有的工作。

4．主要设计思路及步骤

4.1 选线与定线

选线是指在已知区域中道路的起终点的情况下，根据任务书的计划与要求，并结合该区域的气象资料和地质地貌情况，选择并确定道路中线的一项工作。在选线时，需要考虑多方面的因素的影响，并且结合平面、纵断面、横断面三方面的限制与联系，是一项必须保证严谨和细致的工作。具体内容有：确定所设计的道路的基本走向，确定控制点，确定各项平曲线基本要素，考虑与区域的村庄、河流、旧公路的相交或相离情况。

定线选择的是纸上定线，即在1:1000的大比例尺地图上确定道路中线。由于所在区域为山岭地区，地形比较崎岖，在定线的时候一定要注意避开不良地质的路段，选择有利的地形，将纵坡调整到一个合适的范围里去，保证路线中没有剧烈的转折。

4.2 平面设计

平面设计需要充分平曲线要素：直线、圆曲线、缓和曲线。一般来说，不受地形影响的平坦地区或山间谷底区域设置直线，在路线转折地段需要设置圆曲线，缓和曲线设置在直线和圆曲线之间。同向曲线之间直线的最小长度是速度的六倍，反向曲线之间直线的最小长度是速度的两倍。在确定平曲线要素时，要通过设计的半径、缓和曲线长度和已知的方位角计算各项指标，并对桩号进行验算。

4.3 纵断面设计

需要标出路线经过的等高线的高程和桩号，绘制出地面线的纵断面示意图，在需要填挖的地方做好标注，然后绘制纵坡设计线。定纵坡设计线应参考试线时的理想纵坡，纵坡要符合该级公路技术标准要求，努力争取满足各种竖向控制以及纵坡线形与平面线形的配合。

4.4 横断面设计

横断面设计横断面设计是使道路横断面的布置及几何尺寸应能满足交通、环境、用地经济、城市面貌等要求，包括路基与路面的橫断面设计。路基的结构设计应根据其使用要求和当地自然条件，并结合施工条件进行设计。设计前应充分收集沿线地质、水文、地形、气象等资料，在山岭重丘区要特别注意地形和地质条件的影响，选择适当的路基断面形式、边坡坡度极防治病害的措施。在平原微丘区应注意最小填土高度，并设置必要的排水设施。

4.5 路基路面设计

关于路基路面的设计，包括路基路面排水规划设计和路面结构设计。路面结构设计中，需要确定交通和道路等级，确定土基回弹模量，确定路面结构组合及设计参数，进行路面结构层厚度设计，然后验算防冻层厚度。

4.6 土石方计算

土石方计算要遵循土石方调配原则，同时对土石方调配进行复核检查，还要考虑给借土场、弃土场设置合适的地点。

4.7 平面交叉口设计

平面交叉口设计需要先确定交叉口路缘石的半径，然后对平面交叉口进行竖向设计，对交叉口特征断面的特征点的标高进行计算，可以采用网格法初步推算交叉口内各网格点的设计高程，然后按照各点的高程绘制出初步的等高线，然后按照保证主要道路路纵横断面均维持不变，而将次要道路的双坡断面，逐渐过度到与主要道路纵坡相一致的单坡横断面，调整相应的等高线，使其在交叉口范围达到一个平缓过度的目地。

4.8 小桥涵设计

首先要选择适当的桥涵的形式，然后拟定尺寸，确定涵底中心标高H，然后对管节、端墙、洞口进行设计，还要翼墙、管涵基垫层的平面尺寸及有关涵身布置，最后计算工程量。

4.9 预算编制

对人工、材料、机械单价及相关费用进行说明。

5．主要参考文献

5.1 规范类

1公路工程基本建设项目设计文件编制办法(2007版)2公路工程技术标准(JTGB01-2014).3公路路线设计规范(JTGD20-2017).4公路路基设计规范(JTGD30-2015).5公路沥青路面设计规范(JTGD50-2017).6公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2011).7公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015).8公路排水设计规范(JTGTD33-2012).9公路涵洞设计细则(JTGTD65-04-2007).

5.2 书籍类

5.3 文章类

1 娄 博.我国公路桥梁的发展现状以及未来发展趋势.建材与装饰，2013(6)：275～276

2李 力.道路路面材料发展现状及趋势.交通建设，2013(12)：254～255

3张生晓，张生霞.浅谈山区公路设计中应注意的问题.价值工程，2011(6)

4殷吉祥.城市道路平曲线及交叉口的设计技术探究.建筑与发展，2010(2)

5张晓玲.道路设计中的生态理念与技术分析.交通建设，2020(1)：263～264