徐州工程学院
课程设计(论文)任务书、指导书
设计题目:某 道 路 初 步 设 计
发题日期: 2011.12.12
完成日期: 2011.12.20
学生姓名: 李 涛
指导教师: 高 兴 元
土木工程学院
目 录
1、公路选线
2、道路等级确定
3、平纵横综合设计
4、 平面线形设计
5、纵断面设计
6、横断面设计
7、土石方的计算
8、增加工程量计算
9、工程概算(钦羽造价软件)
10、设计小结
11、附录(平面线形设计图、纵断面设计图、标准横断面设计图)
徐州工程学院土木工程学院
土木工程(道路与桥梁)专业
课程设计任务书
编制:高兴元
一、课程设计目的
1、 课程设计性质
课程设计是对教学效果和教学质量进行一次全面的检查,是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,训练分析和解决实际问题能力的重要教学环节。
2、课程设计基本要求
要求学生了解道路设计的一般过程和掌握道路设计的基本方法,熟悉初步设计的表达方法和制图要求,并能初步应用计算机辅助设计绘制道路初步设计图。为课程后能尽快地适应实际工作打下良好的基础。
3、课程论文基本要求
要求结合实际工程,抓住工程设计中存在的技术难点进行研究分析,通过查阅相关资料,分析、计算、比较、论证,谈出言之有理、持之有据的意见,并能根据工程实际情况制订出合理的解决方案。能够基本反映学生目前所具有的学术水平和进行科学研究的能力,为今后从事专门技术和科学研究工作打下基础。
2、 课程设计教学目标:
课程设计为教学计划最后一个重要教学环节,培养学生综合应用所学的道路交通基础理论、基础知识、基本技能,进行工程初步设计,是以前教学环节的继续、拓宽,是学生综合素质和工程实践能力培养的重要阶段。
三、设计依据、设计标准以及参考书
《城市道路设计规范》、《道路工程技术标准》、《路线设计规范》、《城市道路设计》、《道路交叉设计》等。
四.设计成果要求:
通过课程的设计,使学生能综合运用所学的专业知识,进行道路设计,解决建设中道路相关的专业问题。
设计应遵循国家现有的规范、标准、规定,做到设计合理、计算准确,说明书,计算书要条理清楚,书写工整。
课程设计说明书、计算书,应分别包括与计算有关的设计原则与依据,要求内容系统完整,计算正确,论述简洁明了,文理通顺书写工整,装订整齐。
设计说明书、计算书一般为30页左右,应包括目录、正文、小结、参考文献等。
课程设计图纸应能较好地表达设计意图,图面应布局合理,正确、清晰、符合制图标准及有关规定,用工程字注文。有条件的,图纸均可以用电脑绘制。
五、设计内容与时间安排(共计2周)
公路初步设计
A设计标准 道路等级 二级 ,设计车速为 60 千米/h。
2、预计设计通车第一年的交通量组成如下:
通车第一年的交通量
| 1
| 2
| 3
| 4
|
后轴轴重小于20KN的小汽车(PCU/d)
| 1000
| 3000
| 2300
| 4000
|
中型载重汽车(黄河JN150)(PCU/d)
| 2000
| 1100
| 3000
| 1400
|
中型载重汽车(黄河JN253)(PCU/d)
| 2000
| 2000
| 300
| 3000
|
大型板挂车
| 20
| 60
| 100
| 50
|
人行
| 30
| 40
| 40
| 20
|
自行车等非机动车
| 20
| 60
| 10
| 10
|
交通增长率
| 5%
| 3%
| 6%
| 4%
|
B 设计步骤:
1、 路线方案的拟定与比选 (0.5周)。
2、 道路的初步设计,完成平面初步设计、纵断面初步设计、横断面初步设计。每组提出设计方案,进行道路的初步设计,估算工程量,完成土石方调配,利用软件计算工程概算。桩号间距100米。(1.5周)
七、设计规范和资料:
交通部《公路技术标准》JTGB01-2003
交通部《公路路线设计规范》JTJ001-2006
交通部《公路排水设计规范》JTJ018-97
平、纵、横三维断面设计
一、选线及要求
1、山区地形及其公路路线的主要特点
地形特点主要是:山脉相连,高低起伏,坡大沟深,山崖陡峭。伴随着大小水系分布着大小河流及山间谷地。山区河流具有河床纵坡大、流量小、流速快,形成山区地形山高谷深垂直切割明显的特点,路线布设在平、纵、横三个方面受到限制,迫使路线平面、和纵断面转折频繁。因此在选定路线时,应先摸清山脉水系的特点,选定好路线的总体走向和主要控制点。结合地形特点,选定利用和改建的实施方案,反复比较统筹安排。
2、山区公路设计要求
(1)加强调查研究。现场勘察是公路设计的重要环节,其目的主要是对拟定的路线方案进行核实,以确定总体方案和主要控制点。从而进一步了解路线所处的地理环境,摸清原有道路的使用、养护情况及存在的病害。掌握所经地区的自然环境条件,特别是与地形条件的矛盾。如发现拟定的方案确实存在问题时,应本着实事求是的原则和认真科学的态度,通过实地考察比较后,作出合理修改,以达到既能利用有利地形,又能满足使用要求、节省工程投资的目的。
(2)正确选用技术指标。对于山区道路而言,应根据地形特点正确划分设计段落。在满足使用要求的前提下,一定要从实际出发,因地制宜的灵活采用各项技术指标。确保线型的匀衡性、连续性及与周围环境的协调性,既不盲目地追求高标准,也不轻率地采用低指标。应多在技术方案上下工夫,力求选择路线短、工程量小的最佳方案。避免以降低技术指标作为减少投资的作法、不盲目追求长直线,力求弯道半径要大。严格控制最大纵坡和最大纵坡长度,适当加大缓坡段长度,直曲组合协调,平纵配合适当,确保使用功能的发挥。
(3)重视地质问题。公路作为建造在大地表面的人工构造物,直接暴露在自然环境中,所经地区的地形、地质、气候、土壤等自然条件差异很大。会遇到各种不同类型的工程地质问题,对路基、桥涵、隧道和人工构造物的强度和稳定性有着密切关系。由于山区地形、地质、气候条件变化急剧,不良地质现象突出。路线通过这些地段将会造成长期的路基病害和繁重的养护工作。在过去的勘察设计中,多注意路线的线型标准,而对路线地质调查重视不够,往往从解决路基边坡、确定土石成分,以及寻找筑路材料等着手,而不从路线布置上研究地质问题。即使做了一些调查亦不够深入,只是简单的目估判断,致使一些项目破土动工后即发现地质情况很坏,不仅加大了工程投资,而且也加大了后期使用的养护费用,甚至造成断交和影响使用安全。事实上,提高标准主要解决通行能力大小的问题,而防治清除路基病害才能保证道路的畅通问题。
(4)确保使用安全。为保证公路的使用安全,除线型指标满足技术标准要求外,交通安全设施是最基本的安全保障系统,涉及标志、标线、护栏、轮廓标、防眩等设施,用于提供道路交通信息、控制车辆行使、保护人车安全、指示线性轮廓等。必须按规范设置齐全,有助于引导车辆安全行驶。另外,由于山区道路弯多、坡陡,在外侧弯道视距不满足要求时,应开辟视距台;长距离的陡坡路段,除设置交通标志外,还应设置避险车道,遇有紧急情况及时脱险,以降低事故的严重程度。
总之,重视山区地质的调查研究,有利于道路工程的使用安全,交通安全设施齐全,有利于引导车辆安全行驶。在山区公路设计时,一定要从实际出发,因地制宜的灵活采用各项技术指标,确保线型的匀衡性、连续性及与周围环境的协调性。
3、山区公路选线原则及依据
设计在满足工程经济的前提下符合二级公路标准的要求,尽可能采用较高的技术指标,还要综合考虑工程造价,施工技术条件,地质气候,材料来源等其它影响因素。
选线的基本原则:
a.选线必须与其主客观条件相适应
b.正确掌握和灵活运用技术标注
c.应充分重视水文、地质条件与环保工作
d.应特别重视与农业的配合
e.应综合考虑路与桥的关系
f.应实行近远期结合、分期修建和改造的原则
详细地讲,就是:a、数目增加不大的情况下,尽量采用较高的技术指标,不轻易的采用低指标和极限指标,同时不要不顾及工程量的增加采用高指标。在路线部设时尽量保证行车安全,舒适,快捷的前提下做到工程数量小,造价低,使用成本低,经济效益好的目的;b、处理好道路与农业,农村,农民的关系,注意与农业基本建设的配合,做到少占田地并尽量不要占高产田地和经济作物田地,避免穿越经济林园,并注意与修路造田,农田水利设施,土地规划相结合;c、充分重视水文地质条件和问题,不良地质地貌对道路的稳定性影响较大,同时对特殊地质的处理的工程费用非常大,这将极大的增加工程成本和造价。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流岩溶、沼泽等严重的工程地质水文问题应慎重的处理一般情况下应尽量绕避,必须穿越时应选择合理的位置缩小穿越范围,并采取相应的处理措施;d、重视环境保护和生态保护,加强环境保护工作,重视生态平衡,为人类创造良好的生活环境,是我国的一项基本国策。
4、选线方法及步骤
选线工作主要由粗到细,从整体到局部,从面到带,从带到线,直到确定出线路具体位置。一般按总体规划与布局、逐段安排和具体定线三个步骤进行。
选线的一般方法主要有:
a.实地选线
b.纸上选线:实地敷设导线、实测地形图、纸上选定线路平、纵、横断面位置
c.自动化选线
二、道路等级的确定
公路根据交通量及其使用功能、性质分为五个等级:高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。
高速公路 一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为25000辆以上,专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路。
一级公路 一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成小客车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为15000~30000辆以上,专供汽车分向、分道高速行驶并全部控制出入的公路
二级公路 一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为3000~7500辆以上,专供汽车行驶的公路。
三级公路 一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量为1000~4000辆以上的公路。
四级公路 一般能适应按各种汽车(包括摩托车)折合成中型载重汽车的远景设计年限的年平均昼夜交通量双车道1500辆以下,单车道200辆以下。
根据交通量计算确定公路等级
1.已知资料
路段初始年交通量(辆/日,交通量年平均增长率8%)
小客车
| 解放 CA10B
| 黄河 JN150
| 交通 SH361
| 太脱拉 138
| 吉尔 130
| 尼桑 CK10G
|
1800
| 300
| 540
| 120
| 150
| 240
| 180
|
2.查《标准》
由《公路工程技术标准》规定:高速、一级公路以小客车为折算标准。
各汽车代表车型与换算系数