畢業(yè)設(shè)計（論文） 開題報告 題 目 綦江區(qū)向家灣至中堆壩段公路設(shè)計學(xué) 院 土木建筑學(xué)院專 業(yè) 土木工程茅以升道路學(xué) 生 xxxxx學(xué) 號xxxxxx指導(dǎo)教師 xxxxx 1、 選題目的與意義1、選題目的：畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)所學(xué)基礎(chǔ)理論知識、專業(yè)基礎(chǔ)知識及專業(yè)知識結(jié)合工程實(shí)際從事工程設(shè)計、施工及工程概預(yù)算培養(yǎng)學(xué)生對工程問題的理解、認(rèn)識和思考。希望通過畢業(yè)設(shè)計學(xué)會從事科學(xué)研究、工程設(shè)計與施工、工程經(jīng)濟(jì)等方面知識及綜合運(yùn)用能力，為將來從事土木工程的科學(xué)研究、工程設(shè)計與施工打下基礎(chǔ)。通過對綦江區(qū)向家灣至中堆壩段公路設(shè)計施工圖設(shè)計這個課題的研究，重點(diǎn)掌握道路的平、縱、橫的設(shè)計方法，同時結(jié)合自身情況完成一個特色設(shè)計，投資概預(yù)算分析，及其它設(shè)施設(shè)計。提高考慮問題、分析問題和解決問題的能力，進(jìn)一步鞏固已學(xué)課程與再探討學(xué)習(xí)一些新的專業(yè)知識，培養(yǎng)查閱參考書（資料）的能力，進(jìn)一步熟悉、應(yīng)用和掌握道路設(shè)計所需要的專業(yè)知識。2、選題意義：（1）、培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)過的理論知識和技能,分析和解決本專業(yè)范圍內(nèi)的實(shí)際工程問題的能力。（2）、培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想,掌握現(xiàn)代設(shè)計方法。（3）、通過調(diào)查研究,查閱文獻(xiàn)資料,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。（4）、培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新和開拓進(jìn)取的精神。（5）、通過本次畢業(yè)設(shè)計,要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,獨(dú)立完成設(shè)計課題所規(guī)定的全部內(nèi)容。全面提升學(xué)生綜合能力，使之在我國以后的道路工程事業(yè)中發(fā)揮更大作用。 公路設(shè)計是決定公路建設(shè)項(xiàng)目工程價值和使用價值的重要階段，設(shè)計質(zhì)量對工程的總體質(zhì)量和安全有著決定性的影響。而對于山區(qū)公路而言，由于受特殊的地理地貌特征以及水文條件的限制，山區(qū)道路的平、縱、橫的設(shè)計就顯得更加困難和重要。山區(qū)公路設(shè)計應(yīng)強(qiáng)調(diào)與自然條件相結(jié)合，在滿足公路使用基本功能的前提下分段靈活運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)，并強(qiáng)調(diào)技術(shù)指標(biāo)的均衡性 。堅(jiān)持“靈活設(shè)計和創(chuàng)作設(shè)計”的新理念。通過合理的工程設(shè)計方案降低施工難度，降低工程造價。靈活運(yùn)用指標(biāo)的基本 原則：1 ) 以確保公路安全和保證正常運(yùn)營為基礎(chǔ) ；2 ) 指標(biāo)變化處與前后路段銜接要合理，強(qiáng)調(diào)交 通適應(yīng)性和技術(shù)指標(biāo)的合理過渡；3 ) 靈活的標(biāo)準(zhǔn)對造價、自然、景觀、人文等環(huán)境的定量影響程度 ， 通過分析，綜合評判。 所以，通過對這個課題的研究，對于我們更好的的運(yùn)用所學(xué)知識，解決道路設(shè)計方面的問題有著深刻的意義。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外學(xué)者對公路線形設(shè)計做了大量的研究，典型的運(yùn)行車速預(yù)測模型主要有：澳大利亞通過對小半徑曲線運(yùn)行速度模型進(jìn)行大量研究，認(rèn)為平曲線是影響運(yùn)行速度模型的關(guān)鍵指標(biāo)，采用“半徑運(yùn)行速度”模型反映不同平曲線半徑與運(yùn)行速度之間的對應(yīng)關(guān)系；美國、希臘、加拿大等學(xué)者均選取了曲線半徑作為最顯著的因素，分別采用了曲率變化率（CCR）、曲線段的半徑、平曲線的曲率（DC）、曲率變化率等作為參數(shù)建立平曲線的運(yùn)行速度預(yù)測模型；加拿大學(xué)者GM.Gibreel等人提出了基本平縱線形的運(yùn)行車速3D模型；范振寧、張建飛在公路運(yùn)行車速測算模型的研究和標(biāo)定一文中指出了二級公路路段運(yùn)行速度測算模型；長安大學(xué)的楊少偉教授提出了“可能”速度的概念，并建立了可能速度預(yù)測模型。我國現(xiàn)有的公路線形設(shè)計的評價指標(biāo)則主要有運(yùn)行車速與設(shè)計車速差以及相鄰斷面運(yùn)行車速差等。由于我國特殊的國情和不同地區(qū)的環(huán)境因素以及低等級公路數(shù)據(jù)積累程度不同，導(dǎo)致所得到的運(yùn)行車速預(yù)測模型存在差異，現(xiàn)有的運(yùn)行車速預(yù)測模型均存在局限性。國外： 目前國外常見的道路輔助設(shè)計軟件主要有：GEOPAKRoad，CARD/1等等。 1、美國Benteley公司研發(fā)的土木工程軟件GEOPAKRoad是為各類道路工程項(xiàng)目的設(shè)計、施工以及交通規(guī)劃而提供的一套全面的解決方案,并可滿足道路交通從方案設(shè)計階段到施工階段的各種需要。該軟件由富有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的土木工程專家,依照設(shè)計、施工的實(shí)際過程開發(fā)的。GEOPAKRoad與Mi2croStation緊密地集成,為各種道路交通工程項(xiàng)目的設(shè)計提供了一套強(qiáng)有力的綜合解決方案。 2、德國IB&T有限公司開發(fā)的CARD/1是一個高度集成的系統(tǒng)，道路設(shè)計所需的資料直接可以從測繪模塊所建立的數(shù)據(jù)庫中提取，地形圖不再只提供平面信息，它可為道路設(shè)計提供廣泛的信息。路線的平、縱、橫設(shè)計可一氣呵成，并可很快計算出工程量，路線多方案的比選已不再是難事。該模塊中還包含視距檢查和平縱配合動態(tài)透視檢查功能等。國內(nèi)： 目前國內(nèi)常見的道路輔助設(shè)計軟件主要有：緯地三維道路設(shè)計系統(tǒng)，路線大師，EICAD，海地等等。 1、緯地道路輔助設(shè)計系統(tǒng)(HintCAD) 是路線與互通式立交設(shè)計的大型專業(yè) CAD 軟件。該系統(tǒng)由中交第一公路勘察設(shè)計研究院結(jié)合多個工程實(shí)踐研制開發(fā)。緯地系統(tǒng)秉承本院近半個世紀(jì)的公路勘察設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，汲取國內(nèi)外專業(yè)軟件之所長，推陳出新，它是先進(jìn)的工程設(shè)計理念和尖端的計算機(jī)軟件技術(shù)的結(jié)晶。系統(tǒng)具有專業(yè)性強(qiáng)，與實(shí)際工程設(shè)計結(jié)合緊密、符合國人習(xí)慣、實(shí)用靈活等特點(diǎn)。 2、海地公路優(yōu)化設(shè)計系統(tǒng)（Hard）是海地公司倍感榮耀的公路設(shè)計軟件之一，用戶遍布全國30個省、直轄市，近10年來，全國1000多家海地用戶應(yīng)用Hard系統(tǒng)完成數(shù)十萬公里的公路設(shè)計，建設(shè)完成的道路遍布祖國大江南北。Hard系統(tǒng)已經(jīng)成為國內(nèi)設(shè)計企業(yè)在購買軟件時的首選，是設(shè)計工程師不可缺少的軟件工具。 3、路線大師，路線大師2008國內(nèi)優(yōu)秀的道路輔助設(shè)計系統(tǒng)。路線大師的主要功能和特色 路線大師Roadmaster2002系統(tǒng)是基于AUTOCAD R14/2000/2002平臺的先進(jìn)的公路工程輔助設(shè)計軟件。通過使用它，設(shè)計人員可以擺脫繁重的繪圖和數(shù)值計算，高效、精確的完成設(shè)計任務(wù)。新版本的路線大師系統(tǒng)分為三大部分： 路線設(shè)計部分；數(shù)字地面模型部分；路線三維動畫部分。三、主要研究內(nèi)容1.在比例尺為：1：2000的地形圖上研究幾條可能的路線方案，先定導(dǎo)向線，再修正導(dǎo)向線，作平面試線，最終定線。2. 平面設(shè)計：在滿足行車視距條件下，參照圓曲線、直線和緩和曲線相關(guān)技術(shù)要求，做路線平面設(shè)計。3.縱斷面設(shè)計：考慮道路縱坡坡度大小和坡長進(jìn)行路線縱斷面設(shè)計。4.橫斷面設(shè)計：畫出各選點(diǎn)的橫斷面圖。5.小橋設(shè)計：在所在路線上選擇橋位，設(shè)計一座小橋。6.擋土墻設(shè)計：結(jié)合地形設(shè)計一段擋土墻。7.涵洞設(shè)計：選擇路線上一座涵洞，進(jìn)行設(shè)計出圖。8.特色設(shè)計：根據(jù)自身設(shè)計，選擇一個方向進(jìn)行一個特色設(shè)計。9.施工圖預(yù)算的編制： 完成施工圖預(yù)算，提交相應(yīng)的計算書和說明書。本項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計是按照公路設(shè)計的國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求，進(jìn)行具體路段的公路初步設(shè)計任務(wù)。完成本次畢業(yè)設(shè)計，我將按照以下的技術(shù)路線進(jìn)行：1確定路線方案。在比例尺1/2000的地形圖上根據(jù)給定的起訖控制點(diǎn)， 利用紙上定線技術(shù)確定公路路線設(shè)計方案，（1）試坡：定均坡線；（2）定導(dǎo)向線；（3）平面試線；（4）修正導(dǎo)向線。經(jīng)過縱斷面調(diào)整與橫斷面修正過程后確定路線中線（以交點(diǎn)位置標(biāo)定）。地形復(fù)雜的路段擬定兩個設(shè)計方案，通過論證確定推薦方案。2路線平面線型設(shè)計。結(jié)合地形條件擬定適當(dāng)?shù)钠矫婢€形，確定平曲線半徑與緩和曲線參數(shù)等指標(biāo)，用坐標(biāo)法計算各交點(diǎn)的偏角，計算出交點(diǎn)間距，計算出平曲線要素和曲線主點(diǎn)樁號，沿路線推算出全線公路里程。用計算機(jī)軟件完成圖表繪制。3路線縱斷面設(shè)計。根據(jù)各里程樁號及對應(yīng)的地面高程，點(diǎn)繪出路線縱斷面。拉坡，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公路的最大縱坡、坡長限制、縱坡折減、合成坡度，控制點(diǎn)高程等，確定出公路路線縱斷面設(shè)計線。并利用計算機(jī)軟件繪制縱斷面圖。4路基設(shè)計。根據(jù)確定的公路等級與設(shè)計速度擬定路基橫斷面各組成部分的尺寸，結(jié)合填挖方高度與土質(zhì)條件擬定路基邊坡的坡度與形狀。利用計算機(jī)軟件進(jìn)行橫斷面設(shè)計并計算路基土石方數(shù)量。根據(jù)沿線地形與地址條件進(jìn)行路基處理、防護(hù)與加固及路基排水設(shè)計。5特色設(shè)計。根據(jù)設(shè)計資料，結(jié)合自身設(shè)計，選取方向，查閱相關(guān)資料進(jìn)行設(shè)計。6設(shè)計預(yù)算。按概預(yù)算編制辦法的“項(xiàng)目節(jié)”統(tǒng)計分項(xiàng)工程量清單，按設(shè)計初年的工料機(jī)單價，利用專門軟件編制本設(shè)計項(xiàng)目的設(shè)計預(yù)算。7編制設(shè)計說明書。按照設(shè)計程序逐項(xiàng)編寫本設(shè)計項(xiàng)目的設(shè)計說明書，分項(xiàng)論述設(shè)計原則、方法、結(jié)論及其依據(jù)。四、研究方法與實(shí)施方案1. 平面設(shè)計 本路段地勢較平坦，可以設(shè)計大半徑曲線或者直線，遇到小山處，應(yīng)選擇兩山之間埡口過去，應(yīng)盡量避免過大的填方或挖方，避免修隧道等，小池塘處根據(jù)實(shí)際情況可以填掉。經(jīng)過城鎮(zhèn)避免拆建過多。2縱斷面設(shè)計 根據(jù)平曲線的基本完成，然后按20米的里程樁讀出每個樁號的高程，其中包括百米樁，加樁，以及各主點(diǎn)里程樁，初步繪出路段的縱斷面圖，然后對本路段的縱坡做出初步的安排，在設(shè)計縱坡時盡可能的使縱斷面上填挖平衡，凸形豎曲線考慮視距問題，凹形豎曲線考慮離心力問題。豎曲線應(yīng)盡量在平曲線內(nèi)，做到平縱配合。3橫斷面設(shè)計 結(jié)合平、縱斷面路段和實(shí)際地形圖，路基橫斷面的結(jié)構(gòu)形式和尺寸根據(jù)公路等級、土壤地質(zhì)、任務(wù)書中規(guī)定的的指標(biāo)和公路的使用條件、施工方法等擬定一般情況下的路基橫斷面形式和尺寸，對于特殊情況下的路基按具體情況作特殊的設(shè)計。本路段一般情況下的標(biāo)準(zhǔn)路基橫斷面形式和尺寸按規(guī)范中的要求擬定。4路基設(shè)計 由于填挖情況的不同，路基橫斷面一般有路堤、路塹和填挖結(jié)合三種形式。但應(yīng)做到基本填挖平衡，并且路基應(yīng)有足夠的壓實(shí)度，因?yàn)槁坊堑缆返闹饕兄刂黧w。5路面設(shè)計 本設(shè)計擬定了水泥混凝土路面。路面是公路的重要組成部分，路面的設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路交通量及公路的使用任務(wù)、性質(zhì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文、土質(zhì)、材料條件及實(shí)踐經(jīng)施工養(yǎng)護(hù)條件，遵循“因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資的原則。通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，作出符合使用并以環(huán)境條件相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)合理的路面設(shè)計。6擋土墻的設(shè)計為保證坡角穩(wěn)定，并盡可能節(jié)約用地，有些路段在坡角處設(shè)置擋土墻。擋土墻一般設(shè)計為重力式，底部設(shè)墻趾臺階，增加路基的穩(wěn)定性，并且設(shè)置沉降縫及瀉水孔。7涵洞的設(shè)計在排水處設(shè)計涵洞，應(yīng)考慮涵洞的截面尺寸，涵洞坡度，涵洞混凝土材料的強(qiáng)度，以保證具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。涵洞的布置位置及孔徑大小等。適當(dāng)?shù)臅r候可以采用改渠或者倒虹吸等方法。8.小橋設(shè)計根據(jù)路線上的水文地質(zhì)情況，以及橋位地面線資料，參照公路橋涵設(shè)計規(guī)范設(shè)一座小橋。9路基土石方調(diào)配為了達(dá)到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和棄土，以減少占用耕地和降低公路造價進(jìn)行土石方合理調(diào)配。并采用：橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+借方=填方；橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+棄方=挖方；挖方+借方=填方+棄方，進(jìn)行復(fù)核檢查。10.專題特色設(shè)計擬選做加筋土擋土墻的設(shè)計。五、主要參考文獻(xiàn)1中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B012003，人民交通出版社出版，2004年2月。2孫家駟主編，道路設(shè)計資料集17，人民交通出版社出版，2001年1月。3路線設(shè)計手冊編寫組，路線，人民交通出版社，1979年10月。4高速公路叢書編委會，高速公路規(guī)劃與設(shè)計，人民交通出版社出版，1998年1月。5交通部第二公路勘察設(shè)計院，路基，人民交通出版社出版，1996年12月。6高速公路叢書編委會，高速公路路基設(shè)計與施工，人民交通出版社出版，1998年4月。7姚祖康主編，路面，人民交通出版社出版，1993年6