道路与桥梁工程毕业设计.doc
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道路与桥梁工程毕业设计.doc
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毕业设计(论文)
题目:
滨河大道南段道路工程设计
学生:
杨超
学院:
城市建设学院
专业班级:
道桥11001班
指导教师:
谭利英工程师
辅导教师:
黄文雄副教授
时间:
2014年3月至2014年5月
目录
毕业设计(论文)任务书 I
开题报告 VIII
指导教师评审意见 XV
评阅教师评语 XVI
答辩记录及成绩评定 XVII
中文摘要 XIX
外文摘要 XX
前言 1
1.概述 2
1.1设计概要 2
1.2设计依据 2
1.3计算机辅助设计 2
1.4路线方案比选 2
1.5道路等级以及车道宽度的确定 3
1.6交通资料及交通量的计算 3
1.7设计标准 4
2.道路平面设计 5
2.1道路平面设计原则 5
2.2道路网规划情况 7
2.3定线的方法及过程 7
2.4平曲线的计算 8
3.道路纵断面设计 9
3.1道路竖向设计原则和控制因素 9
3.2设计要点及方法 10
3.3竖曲线计算 10
3.4鸿业软件设计方法和设计过程 12
3.5平面线性组合与纵断面线性的组合 12
3.5.1线性组合 12
3.5.2平曲线与竖曲线要求 13
3.5.3纵断面设计步骤 13
3.5.4竖曲线 14
4.道路路基设计 14
4.1道路横断面设计原则 14
4.2路基横断面的布置 15
4.3道路加宽、超高设计计算 15
4.4横断面设计步骤 16
4.4.1横断面设计图 16
4.4.2横断面现状图 16
4.4.3横断面施工图 16
4.5路基设计说明 16
4.6设计原则 17
4.6.1路基设计 17
4.6.2挖方设计 17
4.7路基压实标准与压实度的说明 18
4.8压实方案 19
4.9土石方的计算和调配 19
4.9.1调配原则 19
4.9.2调配方法 19
5.路面设计 20
5.1路面设计原则和依据 20
5.2新建沥青路面设计 21
5.2.1设计资料 21
5.2.2路面结构设计 23
5.2.3土基回弹模量的确定 23
5.2.4确定各层材料的抗压模量与劈裂强度 23
5.2.5设计指标的确定 23
5.2.6路面结构层底层拉应力验算 26
5.3方案比选 33
6.交叉口设计 33
6.1交叉口的形式 33
6.2交叉口视距设计 35
6.3交叉口的缘石半径 36
6.4行人过街横道设计 37
6.5非机动车道交通处理 37
6.6交叉口的竖向设计 37
6.6.1.交叉口竖向设计原则 37
6.6.2交叉口竖向设计的要点及方法 37
7.排水工程设计 39
7.1雨水管道布置 39
7.2雨水管道的最大充满度 40
7.3雨水检查井 40
7.4雨水管道的埋深及坡度 40
7.5雨水管材 41
7.6雨水量的计算 41
7.7管道选材及平面布置 43
8.箱涵的设计计算 44
8.1设计资料 44
8.2设计依据 44
8.3内力计算 44
8.3.1荷载计算 44
8.3.2恒载固端弯矩计算 46
8.3.3抗弯劲度计算 46
8.3.4杆端弯矩的分配系数计算 47
8.3.5杆端弯矩的传递系数 47
8.3.6各部位剪力、轴向力及控制截面弯矩计算 49
8.3.7轴向力计算 52
8.3.8内力计算成果 52
8.4截面设计 53
8.5基底应力验算 60
结束语 62
参考文献 63
致谢 64
长江大学毕业设计(论文)任务书
学院(系)城市建设学院专业土木工程班级道桥11001班
学生姓名杨超指导教师/职称谭利英(工程师)
1.毕业设计(论文)题目:
滨河大道南段道路工程设计
2.毕业设计(论文)起止时间:
2014年3月17日~2014年6月6日
3.毕业设计(论文)所需资料及原始数据(指导教师选定部分)
(1)道路地形图一幅,比例1∶1000;
(2)滨河大道范围路网规划;
(3)道路等级:
城市主干道;
(4)道路红线宽度:
50米;
(5)设计车速:
50km/h;
(6)标准轴载:
BZZ-100;
(7)道路交通等级:
重交通;
(8)沿线建筑材料情况:
沿路附近可采集到砂砾材料,距该路段20公里左右有碎石采石场。
沥青、水泥、石灰、钢筋、木材等可根据需要供应。
(需要其他资料可在设计过程中搜集或予提供)。
4.毕业设计(论文)应完成的主要内容
城市道路施工图设计主要包括道路线型设计、结构设计及交叉口设计等,主要内容与要求如下:
(1)设计资料的收集及设计条件分析
道路设计的依据、目的、意义、规模及性质;所在地区自然条件、经济状况、施工条件等。
要求:
a)论证道路设计的目的、意义;
b)收集道路所在地区的各种信息,为道路设计与建设做准备。
(2)道路横断面布置类型选择与标准横断面的确定
依据城市道路路网规划,考虑城市规模及政治、经济、军事、文化及自然条件等因素,结合道路在路网中所起的作用、功能以及道路红线宽度,选择合理的横断面布置形式;根据道路类型及计算行车速度确定道路各部分组成与宽度,绘制道路标准横断面。
要求:
a)综合考虑多方因素,选择合理的横断面布置形式;
b)基于横断面布置形式及规范相关要求,绘制合理的道路标准横断面;同时要求手绘。
(3)道路线形技术设计(平面线形设计、纵断面设计、横断面设计与土方量计算)(>1.5km)
平面线形设计:
以城市道路路网规划为基础,依据规范相关规定与要求,逐段进行平面线形设计,绘制道路平面设计图,填制直线曲线及转角表,计算遂桩坐标表;在交叉口或公交停靠站部位,注意相应细节部位的处理。
纵断面设计与平纵线形组合设计:
确定道路纵坡,竖曲线设计及高程计算,绘制路线断面图;协调道路平、纵、横三方面线形,进行平纵线形组合设计。
横断面设计及路基土石方计算:
基于确定的标准横断面,结合当地自然条件与相关规范,绘制道路施工横断面,进行特殊路基横断面设计、土石方计算及调配设计,填写路基设计表、土石方数量计算与调配表等。
要求:
a)应根据城市的规模、性质,道路的性质选择合理的道路横断面形式;
b)设计指标应符合有关规定;
c)城市道路设计里程长度应不小于1.5km,设计里程内至少包括一个交叉口;
d)道路平面设计图采用计算机出图,同时注意平面图中相应细节部分的处理;
e)道路纵断面设计图采用计算机出图;
f)当道路设计纵坡≤0.3%时,应进行锯齿形边沟设计;
g)横断面设计要求手绘典型施工横断面图(≥2);其它图纸采用计算机出图;
h)进行路基横断面设计时,还应包括路基超高、加宽设计;
i)所有手绘图纸全部应扫描成电子版;
j)要求图幅整洁、设计合理、内容完整;
k)该步骤为毕业设计工作中的重点和难点,也是道路线形设计的主体工作,工作量大,必须重视。
(4)路基工程设计
在道路平、纵、横设计的基础上,结合当地自然条件、地质条件、交通组成、交通量及增长率等数据,进行一般路基设计:
标准路基横断面的确定、路堤填料选择与压实标准的确定、路基排水系统布置与排水结构设计、坡面防护与加固设计、专项工程(边坡稳定性分析、软基处理)、附属设施设计等,绘制相关图纸。
要求:
标准路基横断面的确定、路基强度和稳定性分析、路基土压实要求确定为本部分的重点。
(5)路面工程设计
根据交通要求、环境因素、工程投资、材料供应、施工条件等各方面条件,进行路面结构设计,绘制路面结构设计图、路面结构大样图。
要求:
a)路面结构形式选择:
至少拟定二种路面方案,进行比较后选定推荐方案;
b)至少对其中一种路面方案进行路面结构计算,绘制路面结构详图、路面结构大样图;
c)绘制与道路相关的其它结构大样图;所有大样图中,至少有1幅为手绘。
(6)桥隧及道路交叉口设计(如路线中存在时)
确定大中桥的类型、位置、孔数、跨径;确定小桥及涵洞等的类型、位置、孔数、跨径及各部尺寸;确定路线交叉位置、形式、结构类型等。
要求:
a)路线中存在桥隧时,应确定其位置、结构类型、跨径与孔数等;
b)对于设计中的道路平面交叉口应进行交叉口设计;如交叉口数量较多,则至少进行3处设计。
(7)道路标志标线设计
基于道路设计成果,研究道路上的交通组织情况,进行道路标志标线设计。
要求:
a)本部分毕业设计时不作硬性要求;
b)对于学有余力的同学,推荐进行道路标志标线设计。
(8)其它
计算工程量;确定沿线设施各项工程位置;确定环境保护内容、措施及方案;施工组织设计等。
要求:
在以上设计完成的基础上,进行其它设计。
5.毕业设计(论文)的目标及具体要求
路桥方向各类型毕业设计的基本原则性要求:
(1)桥梁类(大中型桥梁):
Ø内容:
主要完成上部结构设计,同时对下部结构及施工组织进行初步设计;其中上部结构设计是其重点,桥型方案比选与桥型布置图的拟定是其难点。
Ø要求:
软件设计为主,手算校核;必须有相应手绘图纸。
(2)桥梁类(中小型桥梁):
Ø内容:
主要完成上部结构设计、下部结构设计,同时对施工组织进行初步设计;其中上部结构设计与下部结构设计是其重点,桥型方案比选与桥型布置图的拟定是其难点。
Ø要求:
手算设计为主,软件校核;必须有相应手绘图纸。
(3)道路类(公路):
Ø内容:
主要完成道路选线、平面设计、纵断面设计、横断面设计、土石方计算、路面结构设计等内容;其中平面图绘制、纵/横断面设计、路面结构设计是其重点,道路方案比选是其难点。
Ø要求:
手算计算书,软件辅助出图;必须有相应手绘图纸。
(4)道路类(城市道路及小区道路):
Ø内容:
主要完成道路规划横断面选定,平面设计、纵断面设计、横断面设计、土石方计算、交叉口设计、路面结构设计等内容;其中平面图的绘制与处理是其重点,平面设计中道路与周围建筑物的协调关系处理是其难点,交叉口设计是其特色。
Ø要求:
手算计算书,软件辅助出图;必须有相应手绘图纸。
(5)论文类:
Ø内容与要求:
按学校及学院相关要求执行。
毕业设计成果应包括:
(1)设计说明书一本
设计计算说明书按设计内容,详细说明设计依据、设计思想、方案论证、计算方法及过程、力学图式、依据和必要的说明、设计计算成果等,要求思路明确、条理清晰、图表整齐;电算部分,还应附上计算程序及源程序说明书。
设计计算说明书主要应包括设计资料的收集及设计条件分析、道路横断面布置类型选择与标准横断面的确定,道路线形技术设计(平面线形设计、纵断面设计、横断面设计与土方量计算),路基工程设计,路面工程设计、桥隧及道路交叉口设计(如路线中存在时)、道路标志标线设计等内容;相关设计成果(主要指一些设计成果绘总表格)应在设计说明书与设计图纸中都有体现。
设计说明书应有封面、目录,并与设计图纸分开,装订成册。
(2)设计图表分册一本
设计图表分册应包括:
封面、目录、设计总说明、工程数量表、导线图、区位图、道路标准横断面、路线平面图、直线曲线及转角表、遂桩坐标表、路线纵断面图、路基施工横断面设计图、路基设计表、路基土石方数量计算与调配表、路基路面排水系统布置图、路面结构图、路面结构大样图、路拱大样图、坡面防护与加固设计结构布置图、路基排水系统布置图与排水结构布置图、相应附属设施设计图、桥涵设计图、交叉口设计图、施工组织设计成果、道路标志标线设计成果、其它成果等,装订成册。
图纸目录规划应参考相应城市道路施工图目录进行,图纸质量与绘图要求应满足相应规范要求。
(3)手算要求
设计计算部分:
本设计推荐学生采用相应辅助设计软件进行设计,但对其主要构件或核心内容应采用手算进行校核;
图纸绘制部分:
至少有3张图纸为手绘,3张图纸应分别属于不同类型的图纸,具体要求见前面说明。
(4)英文翻译一本:
英文原文、中文译文。
要求:
设计文件中的文字说明、各类设计图纸,除要求的手绘图纸(应扫描形成电子版)外,其他全部要求微机绘图;幅面尺寸统一采用297×420mm(A3号图纸,横式),所有图纸均应符合国家现行有关道路工程制图规范与标准,装订成册上交。
6.完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求
完成20000个字符的科技英语的翻译,上机时不少于40小时。
7.设计进度安排
(1)设计资料的收集及设计条件分析 1周
(2)道路等级确定和技术标准论证 1周
(3)道路选线与路线方案比选 1周
(4)道路线形技术设计 4周
(平面线形设计、纵断面设计、横断面设计与土方量计算)
(5)路基工程设计 1周
(6)路面工程设计 2周
(7)其它设计与说明 1周
(8)设计成果的打印与修改 1周
共计:
12周
(外文翻译、编写计算说明书穿插在设计过程中,不另外安排时间)
8.参考书目
(1)《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012),中国建筑工业出版社,北京;
(2)《城市道路工程线形设计规范》(CJJ193-2012),中国建筑工业出版社,北京;
(3)《城市道路交叉口设计规程》(CJJ152-2010),中国建筑工业出版社,北京;
(4)《城市道路和建筑物无障碍设计规范》(JGJ50-2001),中国建筑工业出版社,北京;
(5)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),人民交通出版社,北京;
(6)《公路路线设计规范》(JTGD20-2006),人民交通出版社,北京;
(7)《公路路基设计规范》(JTGD30-2004),人民交通出版社,北京;
(8)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006),人民交通出版社,北京;
(9)《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002),人民交通出版社,北京;
(10)《道路工程制图标准》(GB50162-92),人民交通出版社,北京;
(11)《道路勘测设计(第三版,十一五规划教材)》,杨少伟,人民交通出版社,2009年6月;
(12)《路基路面工程(第三版,十一五规划教材)》,邓学钧,人民交通出版社,2008年5月。
任务书批准日期2013年11月25日 教研室(系)主任(签字)
任务书下达日期2013年12月16日 指导教师(签字)
完成任务日期2014年05月25日 学 生(签名)
长江大学
毕业设计(论文)开题报告
题目名称:
滨河大道南段道路工程设计
题目来源
社会实际
题目类别:
毕业设计
学院(系):
城市建设学院
专业班级:
道桥1100班
学生姓名:
杨超
指导教师:
谭利英工程师
辅导教师:
黄文雄副教授
开题报告日期:
2014.3.17~2014.3.19
一、题目来源
这个课题来源于社会实际,由指导老师发给我们并且由我们自主选取的课题。
之所以旋转城市道路的课题,是因为在以往的学习中我们很少甚至没有独立设计过一条公路或者城市道路。
为了把所学的应用到实际,也为以后打下工作基础,我选择了滨河大道南段道路工程设计。
二、研究目的和意义
研究目的:
滨河大道南段北起湖南路,南至南外环,西岸道路长5.88公里,东岸长5.43公里,两岸合计总长11.31公里,路面宽度24米至60米。
主要工程量为路基挖方20万㎡、填方40万㎡、路面34.3万㎡、大中桥梁5座、涵洞11道、下穿管道2道,另外还包括排水23公里、泵站2座,路灯项目及其他附属项目,工程量为滨河大道南、中、北三段中最大的一段,也是工期最短、最紧迫的一段。
所以滨河大道南段道路工程设计施工是至关重要的。
现实意义:
滨河大道南段道路北起湖南路,南至南外环,是连接城市枢纽和建立南北关系的中点所在。
滨河大道南段的完成将对这个城市的经济和人文起到极大的推动作用。
教学意义:
通过毕业设计强化学生个人对基本知识和基本技能的理解与掌握,同时通过道路施工图设计,培养学生个人综合运用所学知识编制公路工程设计和施工组织的能力,使学生能熟练掌握高等级公路工程设计和施工过程:
掌握资料的收集和分析,相关规范的选择和运用:
掌握公路工程设计技术标准的确定、路线的布置和计算、设计方案的选择、成果图的绘制以及设计文本的编制全过程。
三、阅读的主要参考文献及资料名称
(13)《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012),中国建筑工业出版社,北京;
(14)《城市道路工程线形设计规范》(CJJ193-2012),中国建筑工业出版社,北京;
(15)《城市道路交叉口设计规程》(CJJ152-2010),中国建筑工业出版社,北京;
(16)《城市道路和建筑物无障碍设计规范》(JGJ50-2001),中国建筑工业出版社,北京;
(17)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),人民交通出版社,北京;
(18)《公路路线设计规范》(JTGD20-2006),人民交通出版社,北京;
(19)《公路路基设计规范》(JTGD30-2004),人民交通出版社,北京;
(20)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006),人民交通出版社,北京;
(21)《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002),人民交通出版社,北京;
(22)《道路工程制图标准》(GB50162-92),人民交通出版社,北京;
(23)《道路勘测设计(第三版,十一五规划教材)》,杨少伟,人民交通出版社,2009年6月;
《路基路面工程(第三版,十一五规划教材)》,邓学钧,人民交通出版社,2008年5月。
四、国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向
(1)城市道路交叉口设计的国内外现状:
城市道路交叉口设计在欧美国家非常受重视,而在我国则刚刚起步,我们需借鉴他人优秀成果来消化吸收,以提高自身水平。
交叉口是道路交通系统的节点,交通流汇集,往往是交通问题最为突出的地方,关系到整个交通系统的正常运转。
交叉口设计是针对交叉口的交通特征,包括地理特征和交通流向特征,分析现有空间和交通流走向,通过设计交通渠化岛、施划交通导流线、合理设置交通标志、配合相应的信号控制,使车流和人流安全、顺畅通过交叉口;同时满足道路景观的要求,成为道路景观的主题要素,为城市增添亮点。
①进口道适当拓宽,与路段通行能力相匹配理论上讲,两条等级相同道路相交,车辆通过交叉口的有效时间一般仅相当于路段通行时间的一半左右,交叉口进口道的通行能力仅为路段的一半。
那么,交叉口的进口车道数一般是路段车道数的一倍。
依据交叉口的交通需求特性进行交叉口的进、出口道数设计,与相接道路的通行能力相匹配。
②停车视距、路缘石半径、车道宽度满足要求平面交叉口转角处规划红线应做成圆曲线或切角斜线,并须满足视距三角形要求。
视距三角形范围内,不得有任何高出道路平面标高1.2m的视线障碍物。
平面交叉口转角处路缘石转弯半径应满足机动车和非机动车的行驶要求,过宽会导致车辆通过交叉口时车速过快,安全隐患较大;而过窄则会使车辆通过交叉不顺,影响到车道的通行能力。
③重视交叉口景观,合理设置交叉口绿化功能与景观并重交叉口是城市景观设计的重要节点,因此从美学上对交叉口设计提出了更高的要求。
除了合理的交通设计、增强交通流的连续性,以及使较少机动车在交叉口延误外,道路绿化、线形等景观设计也是交叉口设计的重要部分。
另外,道路绿化能够起到交通管制和诱导交通的作用。
城市交叉口设计是城市道路交通系统规划设计的一项非常重要的内容,是一项精细、系统的工程,要考虑到道路等级交通流特征、道路景观、道路断面,理顺各种交通流向,配合信号控制,保证人与车辆安全、顺畅地通过交叉口。
应学习国外先进的交叉口设计成果,继而运用到我国的交叉口渠化设计工作中来。
(2)排水设计国内外的现状
城市道路设计要考虑几个问题,首先要确保车辆可以安全通行,还要确保路面不被早期损坏,排水设施要迅速排除多余的水,改善城市的卫生环境,同时还要及时排除生活、生产废水,为城市居民营造一个良好的生活环境,可见,城市道路排水在城市道理建设中占有很重要的位置。
应综合合理设计使排水系统能迅速、及时地排除雨水和生活废水。
在本设计中采用新建雨水管线的排水方式,城市道路排水建设首先要结合路面的实际情况,综合考虑城市规划和现代居民的实际需求,做到工程的合理科学,经济可行,管网疏密恰当,并避免埋深过大或过小,坡度过陡或过缓。
通常要考虑的问题是协调好道路与排水的关系,城市排水系统的设置一般是按照道路来设置的道路定线对市区排水组织、排水管沟的埋深、排水的重力流或提升有较大的影响,道路的高度也对两侧的排水有重要的影响,应保证道路雨水口高程低于两侧地坪20cm以上,不然不利于水的排除。
道路纵坡的确定应该和两侧用地的纵向坡度一致,避免大的坡度而引发的排水管沟埋深过大,以及两边道路的排水困难。
规划雨水管道时,最好利用自然的地形坡度,在最短的距离内将水排进河流和海洋中。
五、主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路
研究内容:
1、道路设计
(1)平面线形及横断设计
道路平面位置依据提供的道路平面图,根据道路规范规定的技术指标进行平面线形设计。
(2)道路纵断设计
根据本工程投资多、影响大的特点,该工程道路纵断以场地土方填挖基本平衡及场地防洪为原则进行。
整个场地较平整,参照既有路面标高和临街建筑立面布置,沿路范围内雨水的排除以及沿线地形、地质、水文、气候和排水、土方平衡等条件进行综合考虑。
(3)路基路面结构设计
为了防止路基沉陷和新老路基不均匀沉降,保证路基的稳定性,必须对路基的压实度进行严格控制。
路基的压度要求参考规范要求(重型击实标准)快车道路面结构应根据所给交通组成进行计算确定,慢车道路面结构可根据经验确定。
人行步道结构根据规范拟定。
(4)平面交叉口设计
设计范围内共有4个平面交叉口,分别为高新一路与科技十五路、科技十四路、科技十三路、科技十二路交叉口。
选择某处交叉口进行竖向设计。
关键问题:
(1)根据道路类型及计算行车速度确定道路各部分组成与合适的宽度;
(2)平面设计中道路与周围建筑物的协调关系一定要处理好,交叉口设计是特色也是设计重点。
(3)要有明确的施工准则和流程,以保证工程在规定的时间内完工。
解决方法:
查询相关的桥梁专业书籍及规范,提高自己主动解决问题,实在不明白的地方问同学,必要时候主动联系指导老师。
六、完成毕业设计(论文)所必须具备的工作条件(如
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- 关 键 词:
- 道路 桥梁工程 毕业设计