《道路工程》课程设计.docx

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《道路工程》课程设计

课程设计

课程名称：

《道路工程》

学院土木与交通工程学院

专业班级交通运输

（1）

学号

姓名

联系方式

任课教师尹应梅

2013年12月31日

一、广东工业大学课程设计任务书

（一）、课程设计的内容

（1）、路线设计

（2）、路面结构设计

（3）其他未尽事宜以指导老师辅导为准。

（4）最后提交的课程设计按以下几个方面进行成绩评定

（二）、课程设计的要求与数据

（三）、其他未尽事宜以指导老师辅导为准。

（四）、最后提交的课程设计按以下几个方面进行成绩评定

（五）、应收集的资料及主要参考文献

二、广东工业大学课程设计设计说明书

（一）、平曲线设计规定

（二）、竖曲线设计桂东

（三）、线形设计设计规定

（四）、公路沥青路面设计规定

三、《道路工程》课程设计计算书

（一）、路面结构计算书&路面结构图

（二）、平曲线计算书

（三）、竖曲线计算书

四、数据表

（一）、平曲线要素表

（二）、竖曲线要素表

五、设计图

（一）、典型路基横断面设计图

（二）、路线平曲线设计图

（三）、路线纵断面设计图

广东工业大学课程设计任务书

一、课程设计的内容

任务：

1、公路路线设计

2、沥青路面结构设计

内容：

1、公路路线设计部分：

（1）计算平曲线，计算平曲线曲线要素

（2）点绘地面高程，设计竖曲线

（3）计算竖曲线设计高程，绘制纵断面图

（4）典型路基横断面设计

2、路面结构设计

（1）收集并分析交通资料

（2）确定设计材料参数和设计指标

（3）根据交通量初拟路面结构

（4）明确设计计算步骤

二、课程设计的要求与数据

（一）、路线设计

某地拟新建一条山岭区二级公路，设计时速60km/h，路基宽度为10m，双向2车道，路面宽度8.5m，平面设计交点资料另附（QD~ZD坐标，起终点高程与地面高程基本一致，附地形图1和Excel交点坐标表），今需要对起终点进行平面和纵断面设计，要求线形设计指标符合公路工程技术标准，符合平纵线形的组合原则，同时设置不少于1个竖曲线，并计算各控制点的标高。

二级公路标准建设，设计行车速度按60km/h，；桥涵设计荷载：

公路－I级，桥与路基同宽。

桥涵设计洪水频率：

大、中桥为1/100；小桥、涵洞及路基为1/50，隧道：

按二级道路标准设计时速为60km/h，总宽为11.0m，净空5.0m。

（二）、路面结构设计

某地山岭区新建二级公路，路基宽度为10m，双向2车道。

预计2014年1月建设完毕并通车，交通量及车辆轴载组成如表1（每人选择与学号尾数相对应的一组交通量进行计算）

2013年后平均交通量增长率为6.8%，路基平均填土高度为1.5m，土质为中液限粘土，平均地下水位为0.8m。

试计算沥青混凝土结构设计参数，并画出路面结构初拟结构图。

（注：

该地盛产石灰、粉煤灰、砾石等）。

表1通车初始年交通量及车轴组成

车型

交通量（辆/昼夜）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

小客车

900

850

880

900

890

700

1000

830

700

780

日野KB222

100

110

120

130

90

110

90

80

110

120

黄河JN150

150

140

100

100

120

140

130

150

140

130

依士兹TD50

90

95

80

90

100

80

100

120

100

120

解放CA10B

80

60

70

50

90

100

50

60

70

80

斯柯达706R

140

135

120

100

110

150

80

180

170

160

东风EQ140

160

180

100

90

80

140

60

90

110

120

吉尔130

120

110

130

250

200

120

160

150

100

110

北京BJ130

100

110

120

180

150

130

120

110

95

90

解放CA50

130

160

160

150

140

150

120

180

150

170

（三）其他未尽事宜以指导老师辅导为准。

（四）最后提交的课程设计按以下几个方面进行成绩评定

1）独立完成作业

2）提交设计资料齐全

3）文件符合规定标准

4）计算书应全面具体，计算结果准确无误

三、课程设计应完成的工作

1.独立完成作业

2.公路路线设计部分：

（1）计算平曲线，在平面图上绘制百米桩和公里桩

（2）计算编制直线、曲线及转角等平曲线要素表

（3）点绘地面高程，设计竖曲线，绘制纵断面设计图（50m或100m桩）

（4）设计竖曲线，计算编制竖曲线要素表

（5）画出纵断面图

（6）计算要有计算书

3、路面结构设计

（1）收集并分析交通资料，

（2）确定设计材料参数和设计指标

（3）根据交通量初拟路面结构

（4）编写设计计算步骤

四、课程设计进程安排

序号

设计各阶段内容

地点

起止日期

1

布置设计任务

大学城

12月23日

2

熟悉领会公路路线设计技术标准和规范，分析设计资料，确定设计依据

大学城

12月24日~1月26日

3

平面线形设计，完成计算书和平曲线参数表

大学城

12月27日~12月29日

4

纵断面设计，完成计算书竖曲线参数计算表

大学城

12月29日~12月30日

5

标准横断面的设计，并整理平、纵、横设计成果

大学城

12月31日~1月1日

6

确定路面设计参数，明确设计指标和思路，并初步拟定路面结构

大学城

1月1日~1月2日

7

整理课程设计成果（图表及计算书），提交设计文件和答辩

大学城

1月2日~1月3日

五、应收集的资料及主要参考文献

［1］于书翰，道路工程，武汉工业大学，2000.5

［2］中华人民共和国行业标准.公路路线设计规范（JTGD20-2006）.人民交通出版社，2006

［3］中华人民共和国行业标准.《公路勘测规范》JTGC10-2007.人民交通出版社，2006

［4］中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准（JTGB01-2003）.人民交通出版社，2004

［5］中华人民共和国行业标准.公路沥青路面设计规范.人民交通出版社，2006

［6］中华人民共和国行业标准.公路水泥混凝土路面设计规范.人民交通出版社，2011

［7］中华人民共和国行业标准.《公路路基设计规范》JTGD30-2004.人民交通出版社，2004

发出任务书日期：

2013年12月23日

计划完成日期：

2014年1月03日

广东工业大学课程设计设计说明书

一、平面线形设计规定

平面线形必须与地形，景观，环境等相适应，同时注意线型的连续性与均衡性，并同纵断面和横断面相互配合。

直线长度不宜过长。

受地形情况或其他特殊限制时，应结合沿线具体情况采取相应的技术措施

两曲线间以直线径向连接时，直线的长度不宜过短。

设计速度大于60KM/h时，同向曲线间的最小长度以不小于设计速度的6倍为宜，反向曲线间的最小长度以不小于设计速度的2为宜。

各级公路平面无论转角的大小，均应设计平曲线。

在选用圆曲线半径时，应与设计速度相适应。

圆曲线的最大半径不宜超过10000m。

圆曲线最小半径按设计速度规定如下表

二、竖曲线设计规定

三、线形设计设计规定

四、公路沥青路面设计规定

1.0.4路面设计应遵循下列原则：

1路面设计应认真做好现场资料收集、掌握沿线路基特点，查明路基干湿类型，在对不良地质路段处理的基础上，进行路基路面综合设计。

2在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循因地制宜、合理选材、节约投资的原则，选择技术先进、经济合理、安全可靠、方便施工的路面结构方案。

3应结合当地条件，积极、慎重地推广新材料、新工艺、新技术，并认真铺筑试验段，总结经验，不断完善，逐步推广。

4设计方案应符合国家环境保护的有关规定，注意施工中废弃料的处理，积极推动旧面层和基层的再生利用，应保护施工人员的健康和安全。

1.0.5高速公路、一级公路的路面一般不宜分期修建。

软土地区或高填方路基、黄土湿陷地区等可能产生较大沉降的路段，以及初期交通量较小的公路可进行“一次设计、分期修建”。

1.0.6沥青路面设计应为汽车行驶提供快捷、舒适、安全、稳定的服务功能，并须满足设计交通量下应具有的整体刚度（即承载能力）及各结构层的应力应变的要求。

高速公路、一级公路沥青路面的各项技术指标应符合表1.0.6规定。

表1.0.6沥青路面技术指标

项目

目标值

测试方法

平整度

国际平整度指数IRI<2.0（m/Km）、σ<1.0（mm）

平整度测试仪、多轮仪

抗滑性能

横向力系数，动态摩擦系数，构造深度

符合表7.1.2要求

横向力系数SFC60

动态摩擦系数DFT仪

铺砂法或激光法

高温稳定性

动稳定度符合表7.1.7要求

60℃，0.7MPa轮迹试验

水稳性

冻融劈裂试验强度比符合表7.1.8要求

冻融劈裂试验

抗裂性能

极限拉应变符合表7.1.9要求

-10℃，50mm/min

结构强度

规范规定程序计算

4.1.1路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层等多层结构组成。

1面层是直接承受车轮荷载反复作用和各种自然因素影响，并将荷载传递到基层以下的结构层，因此，它应满足表面功能性和结构性的使用要求。

面层可为单层、双层或三层。

双层结构称为表面层、下面层；若采用三层结构称为表面层、中面层、下面层。

表面层应具有平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久的服务功能，同时应具有高温抗车辙、抗低温开裂、抗老化等品质。

旧路面可加设磨耗层以改善表面服务功能。

中、下面层应密实、基本不透水，并具有高温抗车辙、抗剪切、抗疲劳的力学性能。

2基层是主要承重层，应具有稳定、耐久、较高的承载能力。

基层可为单层或双层，双层称为上、下基层，无论是沥青混合料或粒料类基层，还是半刚性基层、刚性基层，均要求具有相对较高的物理力学性能指标。

3底基层是设置在基层之下,并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用的次要承重层，因此，对底基层材料的技术指标要求可比基层材料略低，底基层也可分为上、下底基层。

4垫层是设置在底基层与土基之间的结构层,起排水、隔水、防冻、防污及减少层间模量比、降低半刚性底基层拉应力的作用。

以上是路面结构层的基本组成，各级公路应根据具体情况设置必要的结构层，但是，对三、四级公路最少也不得低于两层，即面层和基层。

《道路工程》课程设计计算书

一、路面结构设计计算

（一）、收集并分析材料

车型

前轴重

后轴重

后轴数

后轴轮组数

交通量（辆/昼夜）

小客车

25.00

25.00

1

双轮组

880

日野KB222

50.20

104.30

1

双轮组

120

黄河JN150

49.00

101.60

1

双轮组

100

依士兹TD50

42.20

80.00

1

双轮组

80

解放CA10B

19.40

60.85

1

双轮组

70

斯柯达706R

50.00

90.00

1

双轮组

120

东风EQ140