交通工程专业毕业设计优秀论文文档格式.docx
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前言
改革开放以来,国民经济持续快速发展,兴起了公路与城市道路的建设热潮。
随着公路建设的不断发展,高等级公路的建设已经成为公路建设的主流。
作为公路干线同时又发挥着集散功能的一级公路更是成为了新世纪公路建设的主题。
公路是国民经济的大动脉,是国家交通基础设施。
一级公路以其特有的突出优势成为公路运输的主要交通设施。
高等级公路的建设成为经济社会发展的重要助推器,不仅显著提高了运输能力降低了运输成本,增强了运输安全性,节约了国土资源,而且在改善投资环境,优化产业布局,增强国家竞争力,以及保障国防安全等方面,发挥着越来越重要的作用。
本次设计为山岭重山区一级公路,山区公路建设促进沿线经济的发展,促进农村城市化建设,大综农副产品运向市场,让山区人民迅速致富,对于提高国民经济又十分重要的意义。
毕业设计是高等院校应届毕业生的总结性工作,也是高等院校必不可少且非常重要的实践性环节。
他要求学生综合利用所学的基础理论、专业理论和基本技能,按照任务书的要求,对具体工作进行合理的工程规划设计,提供完整的设计文件。
通过本次设计使学生对所学的专业知识进行全面系统的综合运用,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。
公路工程从立项到设计一般包括预可行性研究、工程可行性研究、初步设计和施工图设计等四个阶段。
对于初步设计或施工图设计,其中内容包括路线、路基路面、桥梁、涵洞、路线交叉、沿线设施、环境保持、筑路材料、施工方案和工期安排等。
毕业设计阶段由于时间的限制,根据教学的要求,对涉及的内容有所侧重或省略。
每位同学应根据自己的设计题目,利用指导老师提供的地形图,原始资料及相关设计数据,单独完成毕业设计。
设计阶段为一阶段施工图设计,要求按公路等级一级,设计车速80km/h进行设计。
本次设计要求计算和绘图两部分作业,计算部分主要由电脑完成,绘图大部分图纸可通过AUTOCAD、维地等软件完成。
由于设计者能力有限,本次设计如有错误和不足之处,还望老师和同学提出宝贵意见,以便及时修改。
1绪论
1.1选题设计背景
郊区公路的建设问题是一个庞大的系统工程,从资金上讲它与市政府、路政局、区县政府的建设资金以及融资有很大关系,没有多元化投资公路建设的良好环境就没有郊区公路建设跨越式的发展。
另外在政策上要制定可操作性强的各种优惠政策。
没有优惠政策,就无法调动各级政府和社会各阶层修路的积极性,也就没有多元化投资公路建设的可行性和实际意义,同时也就失去了良好的社会环境。
从管理上讲就是要充分发挥各分局的技术和行业管理优势,保障公路建设按公路建设总体规划规范科学的进行,使之达到远期与近期相结合,城区与郊区相结合,国道、市道、县道相结合,高速公路与一般公路相结合,达到公路资源配置合理,充分利用,协调统一的目的。
为了加快县级、乡级农村公路建设应大力推广多元化投资的建路新模式。
我们要吸引区、乡、村三级政府的投资,根据道路的行政和技术等级采取相应的补助标准,以充分调动各级政府修建公路的积极性,使公路建设由行业行为、部门行为变为政府行为、社会行为,同时发挥公路部门养路费的资金优势、技术优势、行业管理优势,使我市的郊区公路建设在相对较短的时间内规范、健康、快速的发展。
加快郊区公路建设是一个刻不容缓的问题,特别是对于距城区相对较远的一些区县更需要加快步伐,因为这些地区基础设施相对滞后,经济发展比较缓慢,而快速顺畅的交通对于拉动地方经济的发展,实现城乡一体化战略将起到巨大作用,同时也为各个远郊卫星城更好地服务于市区创造良好的条件。
1.2设计内容
道路是一条三维空间的实体。
它是由路基、路面、桥梁、涵洞、和沿线设施所组成的线形构造物。
一般所说的路线,是指道路中线的空间位置。
路线在水平面上的投影称作路线的平面。
沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面。
中线上任意一点的法向切面是道路在该点的横切面。
路线设计是指确定路线空间位置和各部分尺寸的工作,即通常所说的路线平面设计、路线纵断面设计和横断面设计。
三者是相互关联,既分别进行,又综合考虑。
本次设计内容主要包括:
首先要熟悉地形图和所给的原始资料,分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况。
然后进行选线,方案比选,路线平面设计,纵断面设计,横断面设计,土石方计算,土方调配,路基设计,路面设计及施工组织设计。
要完成这些任务必须要借助相应的辅助软件,在此软件里输入道路的基本信息,然后处理得出的成果。
最后,把这整个过程整理好以论文的形式表现出来。
1.3毕业设计的目的
毕业设计是本专业最主要的教学环节之一,是交通工程专业教学的最后一个,也是最重要的环节。
要求学生综合运用所学基础理论、专业理论和基本技能,按照任务书的要求,对具体工作进行合理的工程规划设计,提供完整的设计文件。
通过毕业设计掌握道路工程设计的基本方法,提高分析和解决工程问题的能力,培养独立工作能力和组织能力以及认真负责的工作态度。
通过本次设计,对所学专业知识进行一次全面的、系统的综合运用。
通过该设计锻炼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。
2公路路线设计
2.1平面设计
2.1.1一级公路几何指标的汇总
表2.1.1公路几何指标的计算、确定与复核表
计算行车速度(km/h)
80
纵坡不小于(%)
0.3
行车道宽度(m)
2×
7.5
最大纵坡(%)
5
车道数
4
最小纵坡(%)
0.3~0.5
中间带
中央分隔带宽度(m)
一般值
2.00
坡长限值(m)
纵坡坡度(%)
1100
3
极限值
1.00
900
左侧路缘带宽度(m)
0.5
缓和坡段坡长不大于(%)
合成坡度(%)
10.0
中间带宽度(m)
3.0
竖曲线
凸形竖曲线半径(m)
极限最小值
3000
2.0
一般最小值
4500
硬路肩宽度(m)
2.5
凹形竖曲线半径(m)
2000
1.5
视距
停车视距(m)
110
竖曲线最小长度(m)
70
行车视距(m)
视觉所需最小竖曲线半径值(m)
凸形
12000
公路用地不小于(m)
3m
凹形
8000
平曲线
极限最小半径(m)
250
V≥60km/h
同向曲线间最小直线长度(m)
6V
一般最小半径(m)
400
反向曲线间最小直线长度(m)
2V
不设超高的最小半径(m)
2500
路基宽度(m)
24.50
最大半径不应大于(m)
10000
最小值
21.50
最小长度(m)
140
最小坡长(m)
200
平曲线超高横坡不大于(%)
10
缓和曲线最小长度m
路拱横坡(%)
1.0~2.0
2.1.2相关技术指标
1)车道宽度
当设计车速为80公里/小时时,单车道宽度为3.75米。
2)一级公路整体式断面必须设置中央带。
中央带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成,可采用《标准》一般值设计,取3.00米。
3)路肩宽度
根据《标准》,左侧硬路肩宽度采用2.50米,土路肩宽度采用0.75米,一级公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带,采用0.50米。
4)一级公路的连续上坡路段,当通行能力运行安全受到影响时应设置爬坡车道,其宽度为3.50米,连续长坡下坡路段,危及运行安全处应设置避险车道。
对于本设计都无须设置。
5)路基宽度
一级公路四车道路基宽度取一般值24.50米。
2.1.3主要技术指标复核
(1)表2.1.2汽车交通量组合(单位:
辆∕天)
车辆
交通量
代表车型
折算系数
折算交通量
解放CA10B
160
中型车
240
解放CA30A
180
270
东风EQ140
220
330
黄河JN150
大型车
2
黄河JN162
黄河JN360
拖车
660
长征XD160
150
300
交通SH141
270
小客车
4590
小型车
1
∑
7280
(2)交通量复核
四车道一级公路折合成小客车的年平均交通量为15000~30000辆,
交通增长率
,
交通量:
(辆/日)
计算可知:
在交通量15000~30000之间,所以其为四车道一级公路。
(3)指标核算
平曲线一般最小半径:
平曲线极限最小半径:
平曲线最小长度:
考虑最小行程时间:
缓和曲线最小长度:
停车视距;
合成坡度:
纵坡最小长度:
竖曲线最小长度;
2.1.4选线
1、地形综述
地形条件:
本路段原地面地势较低,多农田并散布着小鱼塘,在修建公路是时应尽量避开河流、鱼塘等对公路不利地形,考虑到节省造价的原则,尽量减少居民房屋的拆除,又能使道路顺畅,线形美观大方,解决当地的通行。
(一)某山岭重丘区地形图:
1份,比例为1:
2000。
(二)道路所在地区的气象资料
路线经过地区属亚热带山地季风性湿润气候,冬少严寒,夏无酷暑,春迟秋早,雾多湿重,雨量充沛,四季分明。
年平均温度在7.8~17.4℃之间,年日照1160~1600小时,常年降雨量900~1200毫米。
当地多年平均最大冻深为1.0米。
(三)沿线的工程地质及水文地质情况
沿线山体稳定,无不良地质状况,沿线土质为粉质亚粘土,地下水位大于2.6米,地表无积水。
(四)沿线的植被及土壤分布情况
树木较多,沿线多粘质土,山坡上1米以下是碎石土。
(五)道路建筑材料及分布情况
沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、矿渣、炉渣、石灰、水泥等材料供应。
,有小型采石场和石灰厂,水泥、钢材均需外购。
路基临界高度:
砂性土H1=1.1~1.5H2=0.7~1.1
粘性土H1=2.1~2.5H2=1.6~2.0
粉性土H1=2.4~2.9H2=1.8~2.3
H1:
路基干燥状态临界高度
H2:
路基中湿状态临界高度
2、选线原则
(1)平原区选线,因地形限制不大,而线应在基本符合路线走向的前提下,正确处理对地物、地质的避让与超越,找出一条理想的路线来。
(2)平原区农田成片,渠道纵横交错,布线应从支援农业着眼,尽量做到少占和不占高产田,从各项费用上综合考虑放线,不能片面求直占用大片良田,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。
(3)路线应与农田水利建设相结合,有利于农田灌溉,尽可能少于灌溉渠道相交把路线布置在渠道上方非灌溉的一侧或渠道尾部。
(4)当路线靠近河边低洼或村庄,应争取靠河岸布线,利用公路的防护措施,兼作保村保田的作用。
(5)合理考虑路线与城镇的关系,尽量避免穿越城镇、工矿区及较密集的居民点,尽量避开重要的电力、电讯设施。
(6)注意土壤水文条件,当路线遇到面积较大的湖塘、泥沼和洼地时,一般应绕避,如需穿越时,应选择最窄最浅和基底坡面较平缓的地方通过,并采取有效措施,保证路基的稳定。
(7)行驶力学上的要求是基本的,视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足,高速公路、一级公路以及设计速度≥60km/h的公路,应注重立体线形设计,尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。
设计速度<
40km/h的公路,首先应在保证行车安全的前提下,正确地运用平面线形要素最小值
(8)保持平面线形的均衡与连贯(技术指标的均衡与连续性)
1.长直线尽头不能接以小半径曲线。
特别是在下坡方向的尽头更要注意。
若由于地形所限小半径曲线难免时,中间应插入中等曲率的过渡性曲线,并使纵坡不要过大。
2.高、低标准之间要有过渡。
(9)应避免连续急弯的线形,这种线形给驾驶者造成不便,给乘客的舒适也带来不良影响。
设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。
(10)平曲线应有足够的长度,汽车在公路的任何线形是行驶的时间均不宜短于3s,以使驾驶操作不显的过分紧张。
1.平曲线一般最小长度为9s行程;
2.平曲线极限最小长度为6s行程。
3.偏角小于7°
时的平曲线最小长度
2.1.5公路平面线形设计
,
1、平曲线要素计算:
图2.1.1基本型平曲线
(1)在JD1处,初拟
原因:
尽可能避开地势较高的丘陵区,并保证汽车的行驶安区,符合《规范》关于一级公路的技术指标标准。
曲线要素计算如下:
(2)在JD2处,初拟
应尽量避开洼地和较密集的居民区。
与
之间的直线段长=
符合规范要求。
表2.1.3平曲线几何要素值
R
(m)
(°
)
p
(rad)
Ts
Ls
Es
Js
JD1
22.03
35.0
0.51
5.0
112.8
223.5
8.0
2.1
JD2
800
100
18.00
75
0.52
3.58
176.78
351.2
10.50
2.36
2、主点桩号计算:
起点A:
K4+950
第一直线段长度为360.8m
所以
的桩号:
K5+310.8
第二直线段长度为1425.38m
(K5+310.8)+1425.38=K6+736.18
终点B的桩号:
各主点桩号计算及校核如下:
JD1处:
JD1K5+310.8
-T1112.8
ZHK5+198
+Ls70
HYK5+268
+L183.5
YHK5+351.5
+
70
HZK5+421.5
-Ls1/2111.75
QZK5+309.75
+Js1/21.05
JD2:
JD2K6+736.18
-T2176.78
ZHK6+559.4
100
HYK6+659.4
+L2151.2
YHK6+810.6
HZK6+910.6
-Ls2/2175.6
QZK6+735.6
+Js2/21.18
2.1.6汽车行驶轨迹
行驶中汽车的轨迹的几何特征:
1、轨迹连续。
这个轨迹是连续的和圆滑的,即在任何一点上下出现错头和破折
2、曲率连续。
其曲率是连续的,即轨迹上任一点不出现两个曲率的值。
3、曲率变化连续。
其曲率的变化率是连续的,即轨迹上任一点不出现两个曲率变化率的值。
2.1.7平面线形要素
行驶中汽车的导向轮与车身纵轴之间的关系:
1.角度为零:
2.角度为常数:
3.角度为变数:
汽车行驶轨迹线
曲率为0——直线
曲率为常数——圆曲线
曲率为变数——缓和曲线
2.2路线纵断面设计
2.2.1平纵组合的设计原则
⑴平曲线与竖曲线应相互重合,且平曲线应稍长于竖曲线。
⑵平曲线与竖曲线大小应保持均衡。
⑶暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理悦目。
⑷平、竖曲线应避免不当组合。
⑸注意与道路周围环境的配合,以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度,并可起到引导视线的作用
2.2.2纵断面设计要求
纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等,确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长,并设计竖曲线。
基本要求是纵坡均匀平顺,起伏和缓,纵坡和平曲线长度适当,平面和纵面组合设计协调以及填挖平衡、经济。
具体应用如下:
1.纵断面设计应满足纵坡和竖曲线的各项规定(最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、竖曲线最小长度及半径)。
2.为保证车辆能安全顺适的行驶,纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。
尽量避免采用极限纵坡值,合理安排缓和坡段,不已连续采用最小长度的陡坡加最小长度的缓坡。
连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡,越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓一些,边坡处应尽量设置大半径竖曲线。
3.设计标高的确定,应结合沿线自然条件和各种构造物的控制标高等因素综合考虑,是具体情况加以处理,以保证道路的稳定与畅通。
4.纵断面的设计应与平面线形和自然景观相协调,即应考虑人体视觉心理上的要求,按照平竖曲线相协调及半径的均衡,来确定纵断面的设计线。
5.一般情况下纵断面设计应考虑填挖平衡,尽量就近移挖作填,以减少借方和弃方,降低造价和节省用地,保证自然环境。
6.对连接段纵坡,纵坡应和缓,避免产生突变,交叉处前后的纵坡应平缓一些。
2.2.3纵坡设计的有关规定和要求
1.最大纵坡
最大纵坡是指在纵坡设计是各级公路允许采用的最大纵坡值,它是道路纵断面设计师的重要控制指标。
在地形起伏较大地区,直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。
各级公路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件以及工程、运营经济等因素
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