长沙理工大学交通土建毕业设计论文

目录第一章绪论21.1引言21.2DICADPRO技术21.3选题的背景31.4毕业设计的主要内容3第二章路线平面设计42.1平面设计的要求42.2圆曲线设计42.2.1圆曲线半径的选用原则42.2.2一般规定52.3路线方案的比选5第三章纵横断面设计73.1纵断面设计73.1.1概述73.1.2纵坡设计的步骤和方法73.1.3竖曲线的最小半径和长度83.2横断面设计103.2.1横断面设计的原则103.2.2横断面组成及要素的确定103.2.3土石方的调配11第四章路面结构设计134.1路面设计的原则134.2沥青路面结构设计的计算书134.2.1交通分析134.2.2当量换算的计算144.2.3结构组合与材料选取16第五章结语18致谢19参考文献20第一章绪论1.1引言５０年来我国公路建设已取得巨大成就回顾我国公路发展历程对比世界公路发展趋势可以认为我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期但是由于基础十分薄弱我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要与发达国家的先进水平相比还有较大差距从公路技术等级看在全国公路总里程中还有近20万公里等外公路等外公路占公路总里程的比重达到14.4%西部地区更高达到21.8％技术等级构成不理想从行政区划分布看由于经济发展和人口分布的不平衡公路发展在各地区之间存在着较大差距总的来看东部地区公路密度较大高等级公路的比例也较高明显高于全国平均水平更高于中、西部地区水平因此为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标按照道路的使用功能和交通需求重点提高经济相对发达地区的公路技术等级根据国家西部大开发战略大力扶持西部地区公路基础设施建设将是本世纪末以至下世纪初我国公路交通发展的战略重点1.2DICADPRO技术自1963年美国麻省理工学院的工.E.萨瑟兰德在其博士论文中提出了交互式图形生成技术的概念以来CAD技术(ComputerAidedDesign计算机辅助设计)伴随着计算机技术和计算机图形学技术的发展而迅速地成长起来成为一门实用的技术在机械、电子、建筑、化工、能源、交通土建等工程设计领域得到了广泛的应用它把人从许多重复繁重的体力、脑力劳动中解放出来大大提高了工作效率CAD技术在公路勘测设计中的应用使得传统的公路设计手段、设计方法甚至设计理论都产生了重大变革极大地促进了交通土建行业的技术进步成为道路勘测设计现代化的主要标志之一互动式道路及立交CAD系统专业加强版－DICADPRO是东南大学交通学院刘洪波老师继DICAD之后的又一力作DICADPRO全面摒弃华而不实的方法和功能更注重实用功能的研究与开发1、加强辅助成图功能变速车道、收费广场、桥梁涵洞等自动成图高质量、高效益2、增加辅助桥梁功能保证路线与桥梁设计整体进行提高整个项目的设计效率3、强化智能更新功能平、纵、横面图及端部高程图数据自动刷新变更设计不再烦恼4、丰富自动成表功能增加EXCEI表格形式改善图表效果且利于后续处理！5、提高设计效率使道路及立交的设计效率至少增强一倍给您带来更多便捷、更多效益、更多享受6、方便学习掌握DICADPRO更具可学习性、易懂性适合所有设计人员使用1.3选题的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1.4毕业设计的主要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此次毕业设计的泰州市东夹路是一条以泰州市博美玻璃仪器厂为起点途径新街村十九组新街村二十一组新街村十八组新街村二十三组新街村十七组新街村八组新街村二组最后到达同兴村一组砖瓦厂途中除了这些村落外还有大片的农作物和塘以及河流和港它是一条郊区公路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边坡设计沥青路面设计要完成这些任务必须要借助辅助软件DICADPro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第二章路线平面设计2.1平面设计的要求圆曲线半径缓和曲线长度是路线平面设计中要解决的基本问题但只此对于满足一条路线行驶安全顺畅的要求是不够的实践证明直线长度过长或过短、曲线与直线、曲线与曲线配置的不适当也会导致行车事故降低通行能力造成行驶时间和运营费用的损失以及破坏与自然景观的协调因此一般来说平面设计应满足以下几点要求：1.平面设计必须满足《标准》和《规范》的要求2.平面线形应直捷、连续、顺适并与地形地物相适应与周围环境相协调3.行驶力学上的要求是基本的视觉和心理上的要求应尽量满足4.保持平面线形的均衡和连贯5.应避免连续急转的线形本方案路线的全场3312.977m设有三个弯道为了避免给给驾驶者造成不便设计时在曲线间插入了足够长的直线和回旋线6.平曲线应有足够的长度本次设计的道路是二级公路地形为平原微丘查规范得出：平曲线的最小长度为140m而所采用的最小平曲线的长度（包括圆曲线和两端的缓和曲线）的最小长度为232.056m满足要求7.曲线间直线最小长度的要求(1）《规范》推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6v为宜二级公路的计算行车速度为60km/h因而同向曲线间的最短直线长度为360m所采用的同向曲线间的直线长度为393.222m满足要求(2）《规范》规定反向曲线间的最短直线长度（以m计）以不小于行车速度（以km/h计）的两倍为宜按要求本次设计的反向曲线的最短直线长度为120m所采用的最小长度为520.904m满足要求2.2圆曲线设计2.2.1圆曲线半径的选用原则1.圆曲线半径的确定必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶选用曲线半径时应充分注意地质水文条件使曲线既能更好的吻合地形减少工程2.在确定圆曲线半径时应注意:(1)一般情况下宜采用极限最小平曲线的4~8倍；(2)地形条件受限制时应采用大于或接近于一般最小半径的圆曲线半径；(3)应同前后线形要素相协调使之构成连续、均衡的曲线线形是路线平面线形指标逐渐过渡避免出现突变；(4)应同纵断面线形相配合必须避免小半径曲线和陡坡相重合3.为保证汽车行驶的舒适性和安全性平曲线应有足够的长度圆曲线的长度也宜有3s的行程当不能满足时应考虑增大圆曲线半径或减少缓和曲线的长度；在条件受限时可将缓和曲线在曲率相等处直接相连2.2.2一般规定1.圆曲线的最小半径我国《公路工程技术标准》和《城市道路设计规范》中所规定的圆曲线最小半径如表2-1所示表2-1各级公路最小平曲线半径设计速度（km/h）1201008060403020一般值（m）10007004002001006530极限值（m）650400250125603015本次设计的设计速度为60km/h查表2-1得知：最小平曲线的最小半径的一般值为200m极限值为125m本方案的设有三个弯道即有三段圆曲线半径依次为：1304.6m483.651m330.712m比较最小的平曲线的半径为330.712m大于最小半径的一般值200m因此满足要求2.圆曲线的最大半径选用圆曲线半径时在与地形等条件相适应得前提下应尽量采用大半径但半径大到一定程度时其几何性质和行车条件与直线无太大区别容易给驾驶人员造成判断上的错误反而带来不良后果所以《规范》规定圆曲线最大半径不宜超过10000m2.3路线方案的比选路线方案比较选择主要考虑下列因素：1.路线长度；2.平、纵面线形指标的高低及配合情况；3.占地面积；4.工程数量（路基土石工程数量桥梁涵洞工程数量）；5.造价等根据地形图通过DICAD中的平面导线法和导线模式法等可以画出平曲线图如下：图2-1路线平面图由于各方面条件的限制本次毕业设计只做了两条路线的比选且不做定量的比较做定性的比选而两个方案的前一段是一样的走向分析如下：从起点出发必经的是与道路相垂直分布的两块地和两处住宅楼于是此处的住宅必定要拆迁要根据后面的选线来定具体的拆迁位置接着是一半是田一半是住宅楼考虑到造价其实应该选择从田里经过但是考虑到后面的曲线的半径的要求选择了通过住宅楼以下是两个方案的不同选线的分析：方案一：分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况得出图上有两个港：同心港和穿心港考虑到要尽量不穿过这两条港桥的造价比较高于是选择沿着港的方向分布这样就可以不要穿过穿心港而由于同心港的走向是与道路的大体走向垂直的所以回避不了但是考虑到拆迁的问题选择在中间的区域通过接着本次设计要求道路的全过程要求有两个或两个以上的弯道又结合地形图的分布在新街村二组的地方设置一个弯道最后再与终点相连该方案的路线总长度为3.31km方案二：此方案主要是从尽量减少拆迁的角度去考虑的分析其地貌、高差、河渠、耕地、建筑物等的分布情况得知地形图上的的分布以田和村庄为主但是并不是完全就按照这个来选线的比如地形图里的穿心港要尽量的避免而如果只是一味的考虑要减少拆迁的话那么就会两次通过穿心港在这个问题上就要使减少拆迁和尽量避免穿心港这两个因素相结合尽量做的最好而对于其他的走向的选择跟一方案考虑的差不多比如那些和道路的大致走向垂直的住宅楼是必须要拆的无法回避的该方案的路线总长度为3.28km两方案的比较：方案一：总长度比方案二长一点在起终点之间平均圆曲线半径比方案二大路线顺适有三个弯道由于这条路线途中是沿着河流的方向走的避免了穿过穿心港减少桥梁的个数同时路线联系好可将沿线的乡镇连接起来有利于促进地方经济发展但穿越乡村多行车干扰大安全隐患多方案二：总长度比方案二短一点在起终点之间平均圆曲线半径比方案一稍小路线顺适同样有三个弯道这条路线途中穿过了穿心港和同心港因而桥多造价高沿线联系乡镇少服务性差但是路位多远离村镇行车速度快干扰少所以综合以上各种因素本设计选择第一方案为主方案第二方案为参考方案第三章纵横断面设计3.1纵断面设计3.1.1概述沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面由于自然因素的影响以及经济性要求路线纵断面总是一条有起伏的空间线纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线几何构成的大小及长度以便达到行车安全迅速、运输经济合理及旅客感觉舒适的目的图3-1路线纵断面图图3-1为路线纵断面示意图纵断面图是道路纵断面设计的主要成果也是道路设计的重要技术文件之一把道路的纵断面图与平面图结合起来就能准确地定出道路的空间位置纵断面图上有两条主要的线：一条是地面线