谷城至竹溪公路第五标段施工图设计开题报告

 2020-02-20 09:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

  1. 课题的目的与意义

    目前,工程类高等教育十分注重实践性教学环节,而毕业设计无疑是其中培养本科生知识、能力、素质的关键性环节,同时可以为我们将来面对相似问题提供解决方法和经验。通过“假题真做”,强化对所学基本知识,基本理论的理解与掌握,培养收集资料与调查研究的能力,方案比选与论证的能力,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,同时通过对谷城至竹溪公路的设计,培养我们综合运用所学知识编制设计书的能力,使我们熟练掌握公路的设计过程,掌握资料的收集与分析、相关规范的选择与运用,掌握各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编制的全过程。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,使我们能够在今后的工作中,更好地读懂图纸上的设计意图,发现问题并做出正确的解决方案。

    公路交通是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志,是国民经济发展、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施,公路建设的发展速度对于促进国民经济的发展, 拉动其他产业的发展具有非常重要的意义。高等级公路在中国内地的出现和发展走过了几十年的历程,在今天,高等级公路和全国公路网正在为中国经济和社会的发展提供着便捷和高效率的运输服务。

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    2. 研究的基本内容与方案









    3.设计内容与目标

    3.1 设计内容

    1. 详细研究路线所在地区的自然条件等及其对公路设计、施工和养护的影响,提出在该地区道路建设的理由。

    2. 道路类型、等级的确定和技术标准论证,并进行路线设计。

    3. 路基、路面及排水设计

    4. 桥涵设计

    5. 边坡防护及稳定性设计

    3.2 设计预期目标

    1. 综合运用有关基础课、专业基础课及专业课的所学知识,依照国家颁有关设计规范,认真完成毕业设计规的多项任务;
    2. 学会获取信息、遇到问题查找资料、独立思考的本领,掌握路基路面工程设计方法内容,掌握路面设计参数的确定、选用及计算方法;掌握公路勘测设计的程序与方法,达到熟练从事公路专业设计的能力;
    3. 说明设计原则,考虑设计问题的条件与原因,说明材料规格、施工技术、施工方法、程序、要求、质量控制标准等,设计图表中要有总说明和各篇的分说明;
    4. 要求能独立地、认真地完成毕业设计内容,设计思想正确、合理、图纸清晰、正确,设计计算准确无误,文理通顺、字迹端正,对设计中一些问题有独特的见解。

    3.3 拟采用的技术方案及措施

    1) 交通量计算以及道路等级的论证

    通过查阅《公路路线设计规范》,并根据已知交通量资料进行交通量计算。通过前后轴重,将各类车辆划分为中型车和大型车,并根据规范对应找出各类车的折算系数。又得知皇冠100辆/日,富康250辆/日,红旗120辆/日,奥迪60辆/日。

    累计小客车及各类中、大型车的折算车数即可得到初始年交通量为17720辆/日,根据规范取该公路远景设计年限为20年,则远景设计年限交通量N为

    由交通量查《公路工程技术标准》2014版,确定道路等级为四车道一级公路。

    选线原则:应全面掌握路线所经区域的经济发展情况、公路网规划、自然生态环境、地质地貌等情况,选出最佳方案;路线走向应顺直、短截,在技术上可行、工程量增加不多的情况下,尽可能连接更多经济中心;对所经地区的地质、水文情况进行深入调查与研究,确保工程安全;尽量避开房屋、农田、文物及地质灾害段。

    通过以上原则初步选线得到A、B两个方案,均为四车道一级公路,其中B方案设计车速为60km/h,A方案设计车速为80km/h。其相关技术指标如下:

    A方案 B方案

    公路等级

    一级公路

    公路等级

    一级公路

    行车速度(km/h)

    80

    行车速度(km/h)

    60

    极限最小半径(m)

    250

    极限最小半径(m)

    125

    一般最小半径(m)

    400

    一般最小半径(m)

    200

    不设超高的最小半径
    (m)

    2500

    不设超高的最小半径
    (m)

    1500

    停车视距(m)

    110

    停车视距(m)

    75

    最大直线(m)

    1600

    最大直线(m)

    1200

    最小直线(m)

    同向曲线

    480

    最小直线(m)

    同向曲线

    360

    反向曲线

    160

    反向曲线

    120

    通过比选确定路线方案:


    1. A、B方案所经地区相同,走向也基本相同,但经过计算B方案路线较长,且B方案的交点数比A方案多了一个,在设计上较为麻烦。B方案在线型上也不如A方案美观,需要考虑计算极限半径等不良情况。
    2. A、B方案均需横跨河流,需要架设桥梁或涵洞,但B方案沿线的不良地质少,对道路施工帮助较大。
    3. B方案相比A方案更加靠近城镇与水路,能连接河流的南北两岸,既有利于向城镇方向继续修建道路网,便于城镇居民的出行,又有利于运输沥青、水泥、石料等建筑材料。但A方案能连接更多的地方,对山区的经济发展有利。

    综上所述:拟选择A方案为推荐方案,B方案为参考方案。

    2) 公路路线平面线型设计:

    结合地形条件拟定适当的平面线形,确定平曲线半径与缓和曲线参数等指标,用坐标法计算各交点的偏角,计算出交点间距,计算出平曲线要素和曲线主点桩号,沿路线推算出全线公路里程,用计算机软件完成图表绘制。

    3) 公路路线纵断面设计

    (1)里程桩号、地面高程与地面线、设计高程与设计线路以及施工填挖值等;

    (2)设计的纵坡度和坡长;

    (3)竖曲线及其要素、平面上的直线及平曲线;

    (4)沿线桥涵及人工构造物位置、类型及孔径,跨线桥尚应示出交叉方式。

    4) 公路路线横断面设计

    (1)点绘各横断面的横向地面线;

    (2)确定路基宽度;

    (3)按弯道半径大小分别拟定超高加宽值;

    (4)根据纵断面设计资料,按设计标高在路基设计表上逐桩进行计算,完成路基设计表;

    (5)按路基设计表数据,绘出横断面设计线;

    (6)最后进行土石方计算与调配。

    5) 路基防护与加固工程设计

    选择路基防护类型和一座挡土墙设计与计算。

    6) 路基路面排水综合设计

    (1)调查和采集数据;

    (2)排水设施布设

    7) 桥涵设计

    (1)根据地形图确定需要架设涵洞的位置、通过计算荷载的大小决定结构类型及主要尺寸;

    (2)由设计荷载(荷载与活载)确定中(小)桥的桥型、桥位、结构类型,同时也要考虑当地的建筑材料。

    8) 边坡防护及稳定性设计

    9) 路基路面工程设计与方案比选

    根据平、纵、横断面图及有关的地质、水文、材料供应、交通量等资料进行路面结构设计计算,并进行方案比较,推荐最优方案。

    (1)沥青路面设计:交通量计算;路面结构组合设计;路面各结构层设计参数的确定与厚度计算;进行路面结构层优化设计;

    (2)水泥混凝土路面设计:交通量计算;路面结构组合设计;混凝土路面厚度计算;绘制混凝土板接缝图。

    10) 编写设计说明书

    编写设计说明并撰写英文摘要。



    3. 研究计划与安排

    • 第1周(2019.2.25-2019.3.3) 熟悉毕业设计资料,撰写开题报告;

    • 第2周(2019.3.4-2019.3.10) 根据毕业设计任务书查阅相关设计规范及参考资料;

    • 第3周(2019.3.11-2019.3.17) 开题报告审查,路面等级的确定及路线方案设计;

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      4. 参考文献(12篇以上)


      [1] 人民交通出版社:公路路线设计规范(jtg d20-2006)

      [2] 人民交通出版社:公路路基设计规范(jtg d30-2015)

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