土木工程(道路桥梁专业)毕业设计

本科生毕业设计

第一分册

毕业设计题目：扬宜一级公路D标段施工图设计

材料总目录

第一部分毕业设计任务书—————————————第二部分开题报告————————————————第三部分毕业设计计算书—————————————第四部分英文翻译————————————————第五部分毕业设计小结——————————————

第一部分

任

务

书

1.1 毕业设计的目的

1.1.1 综合运用在大学阶段所学的基础理论知识和专业知识，进行扬宜公路D标段设计，重点解决路线、路基及防护、路面等道路主要工程的设计能力；

1.1.2 提高对工程进行施工组织设计的能力、进行工程量计算和对工程造价进行分析计算等实际问题的能力；

1.1.3 培养学生对工程材料进行检验及判别的能力；

1.1.4 培养学生的主动性、创造性等独立工作的能力，同时培养他们的科技论文写作能力；

1.1.5 提高学生阅读英语原文资料的能力；

1.1.6 培养学生进行调查研究和综合分析问题的能力，培养学生使用技术资料、提高计算、绘图和编写技术文件的能力；

1.1.7 培养学生电脑软件运用及计算机绘图等综合能力；

1.1.8 培养学生建立理论联系实际、严谨踏实的科学作风和工程技术人员在工程建设施工中必须具备的全局观点和经济观点。

1.2 毕业设计的要求

1.2.1 在毕业设计指导教师的指导下，通过调查研究和分析讨论，掌握所设计课题的有关结构构造、使用功能及其质量要求，正确进行道路的路线平、纵、横设计和路基、路面结构设计，路基挡土墙设计及稳定性分析等；正确绘制工程设计图。

1.2.2 正确进行道路工程的结构分析、造价分析、施工技术参数计算，掌握施工组织设计文件的编制方法，并绘制施工图。绘制施工网络图，并进行优化与编写设计说明书；

1.2.3 正确进行道路建筑材料的选择使用，技术要求和检测方法；掌握各种道路施工机械的选型及使用；掌握人工、材料及机械、资金等调度及运用方法。

1.2.4 运用机算机对概预算结果进行复核运算，对路面结构及公路线型进行优化设计，并运用AutoCAD技术进行施工图纸的绘制。

1.2.5 在指导教师的帮助下，制定论文课题实验内容、实验方法，选择实验材料及实验仪器，进行实验的基础数据准备、材料准备，进行课题实验的具体操作，后期的数据整理，科技论文的写作等；

1.2.6 正确进行英语原文翻译，提高使用外文资料的能力；

1.2.7 在毕业设计的基础上，结合毕业设计复习提纲，参加毕业答辩；

1.2.8 毕业设计任务书中所规定的全部内容都必须独立完成。

1.3 毕业设计课题名称

扬宜一级公路D标段施工图设计

1.4 设计阶段：

施工图设计阶段及施工阶段；

1.5 设计原始资料

1.5.1 路段原始平面地形图1：2000

1.5.2 路段初始年交通量

1.5.3 公路的等级和技术标准

1.5.4 各种交通部颁设计、施工及试验规程等技术规范

1.5.5 交通部颁公路工程概预算定额及相关配套资料

1.5.6 公路工程概预算电脑软件

1.5.7 公路线型设计CAD软件

1.5.8 公路工程路面结构设计CAD软件

1.5.9 英语原文及其它资料等

1.5.10 设计任务书及指导书

1.6 设计内容

1.6.1 公路几何指标的计算、确定与复核；

1.6.2 公路平面线型设计；

1.6.3 公路纵断面与横断面设计；

1.6.4 公路土石方的计算与调配；

1.6.5 公路路基稳定性设计；

1.6.6 公路路基挡土墙的设计；

1.6.7 公路柔性路面设计；

1.6.8 公路刚性路面设计；

1.6.9 路段工程量计算（按定额表中项目计列）

1.6.10 施工图预算的编制（按2007年交通部规范与定额，进行电算）

1.6.11 工程量清单报价（计算路基土方、路面结构层、浆砌片石等工程单位造价）1.6.12 施工组织设计的编制（按给定的不同工期，分人工、机械、材料、资金、施工主案等分别编制）

1.6.13 施工网络图的绘制；

1.6.14 施工技术方案的编制；

1.6.15 工程材料的质量要求及检验方法；；

1.6.16 工、料、机的施工安排一览表；

1.6.17 工程预算价格的计算机复核计算（运用银羽造价软件分别编制）

1.6.18 路线与路面结构的计算机复核计算（运用道路CAD软件进行计算）

1.6.19 用AutoCAD技术绘制施工图纸（标准图幅绘制工程大样图）

1.6.20 英语原文翻译成果；

1.7 设计成果

1.7.1 设计说明书（含中、英文摘要、目录、前言、设计任务书等内容）

1.7.2 公路主要几何指标复核计算结果

1.7.3 公路的平、纵、横断面设计成果（图表及计算书）

1.7.4 路基稳定性验算结果（图表及计算书）

1.7.5 路基挡墙设计成果（图表及计算书）

1.7.6 刚、柔性路面设计成果（图表及计算书）

1.7.7 工程量计算书及工程量清单（表格）

1.7.8 施工图预算造价（手工计算结果，含全部表格及说明）

1.7.9 施工组织设计（说明及图表，含时间和空间设计成果）

1.7.10 工程施工横道图及网络图（网络图需进行参数计算）

1.7.11 施工技术方案说明文件（主要工程的施工技术方案及说明）

1.7.12 工程材料的选用说明、质量要求及检验方法说明（工程主要材料）

1.7.13 工、料、机使用一览表及需求量计划表

1.7.14 工程施工图预算价格计算机复核结果（电脑输出结果）

1.7.15 计算机对路线几何指标与路面结构复核计算结果（电脑输出结果）

1.7.16 用AutoCAD技术绘制的部分施工图纸

1.7.17 英语原文翻译成果

1.8 毕业设计时间安排

2月18日~6月6日（16周），进行毕业设计和毕业实习；

6月9日~6月13日（1周），进行毕业设计的评阅、审阅工作；

6月16日~6月20日（1周），进行毕业答辩工作；

1.9 毕业设计的过程管理说明

毕业设计的过程管理，重点是做好各课题的阶段考核。课题的阶段划分，由指导教师按毕业设计的总时间和各课题的具体情况确定，具体要求是：

1.9.1 指导教师在布置课题任务时，向学生讲清楚阶段考核的要求和措施；

1.9.2 毕业设计各阶段结束时，学生应按时提供阶段成果、原始手稿和草图，指导老师及时审阅并指出问题，学生应认真予以修改。毕业设计(论文)结束，学生按修改后的各阶段原始手稿和草图上机打印和出图。全部手稿和草图应装订成册，连同正式打印稿、图纸送指导老师和评阅老师作最后的批阅、写评语、评成绩。

1.9.3 阶段考核结果，由指导教师填写在毕业设计(论文)阶段考核的记载表上，阶段考核的成绩作为平时成绩记载，占毕业设计(论文)总成绩的20％，列入毕业设计(论文)的结构分：平时成绩×20％+审阅成绩×30％+评阅成绩×20％+答辩成绩×30％。

设计阶段划分

路线设计路基设计路面设计施工组织上机电算其它

第1～3周第4～6周第7～8周第9～11周第12～14周第15～16周

注：每个阶段结束后进行中间检查

1.9.4 为加强毕业设计期间对学生出勤的考核，学院给每位学生印发毕业设计(论文)手册，学生应逐日认真填写，并随时接受指导教师和管理部门的考核，考核结果由考核人员如实填写，作为综合成绩评定的依据之一。

1.10 毕业设计内容

1.10.1 汽车交通量组合

车型解放

CA10B

解放

CA30A

东风

EQ140

黄河

JN150

黄河

JN162

黄河

JN360

长征

XD160

交通

SH141

交通量160 220 180 110 200 210 150 180

交通量增长率5%，柔性路面设计寿命20年，刚性路面设计寿命30年，路面材料参数取规范中的数值，自然区划为IV

1

区（一级）。

1.10.2 路面结构名称及代号

路面类型路面类型

粗粒式沥青混凝土二灰砂砾

水泥混凝土路面（f=5.0Mpa）二灰矿渣

1.10.3 挡土墙形式

挡土墙形式挡土墙形式

重力式路堤墙（仰斜）加筋挡土墙（十字板）

第二部分

开

题

报

告

第三部分

计

算

书

扬宜一级公路D标段施工图设计

[摘要]：本次毕业设计是平原微丘区一级公路方案设计。通过调查研究和分析讨论，掌握所设计课题的有关结构构造、使用功能及质量要求。第一部分包括正确进行道路的路线平、纵、横设计计算和路基、路面结构设计，路基挡土墙设计及稳定性分析等，正确绘制工程设计图。第二部分包括施工组织设计文件的编制，技术方案设计，施工进度设计，工料机调配表及绘制施工横道图和网络图。第三部分是概预算设计，求出工程总造价。

[关键字]：一级公路路基路面排水施工组织概预算

[Abstract]：The graduate-design is a highway formula design. First part is designed,which includes horizontol alignment design, profile design, cross section design, subgrade and pavement design (both flexible pavement and rigid pavement) as well. Second, the working organizition design is worked out ,which include technical formula design ,working flow diagram design , and so on . Last, I work out the budget and estimating of the design , and get the lump sum.

[Keywords]:highway, subgrade, pavement, drainage, working organization, Estimating (Budget)

目录

1 公路路线设计——————————————————1

2 公路路基设计——————————————————18

3 公路路面结构设计————————————————36

4 施工组织设计——————————————————51

5 工程造价计算——————————————————70参考文献————————————————————-76

附录———————————————————————

1 公路路线设计

1.1 公路平面线型设计

一级公路技术指标汇总

公路几何指标的计算、确定与复核表表2

1.1.1 主要技术指标复核

汽车交通量组合（单位：辆∕天） 表3

(1) 交通量

四车道一级公路折合成小客车的年平均交通量为15000～30000辆，已知所给交通量过小，故可增设小客车为5525辆／天

交通增长率%5=r ，年取20n 远景年交通量：()

1

2010'17915(15%)20000n d N N r --=+=?+=(辆/日)

﹥15000min =d N (辆/日)

(2) 指标核算

平曲线极限最小半径：

()()

m i V R 3941.01.01271001272

max max 2

min

=+?=+=μ 故极限最小半径取400m 平曲线一般最小半径：

()()

m i V R 7161.01.01271001272

max max 2

min

=+?=+=μ 故一般最小半径取700m

考虑最小行程时间：m m V l 17016767.1min ?==

缓和曲线最小长度：m m V l 858383

.0min ?== 停车视距：h km h km V /85%85/100=?=

m m V Vt S z T 16015131

.0254856.35.2852546.32

2?=?+?=+=?

纵坡最小长度：

m m V l 2502503600

10100993

min

?=??==

竖曲线最小长度；

m m V L 853.832

.1100

2.1?===

1.1.2选线

(1) 地形综述

地形条件：本路段所处地区为平原微丘区，原地面地势较低，多农田并散布着小鱼塘，在修建公路是时应尽量避开河流、鱼塘等对公路不利地形，考虑到节省造价的原则，尽量减少居民房屋的拆除，又能使道路顺畅，线形美观大方，解决当地的通行。

(2) 选线原则

在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入，细致的研究 在多方案论证，比选的基础上，选定最优路线方案。

路线设计应在保证车安全，舒适，迅速的前提下，做到工程最小，造价低，营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标，不要轻易采用极限指标，也不应不顾工程大小。片面追求高指标。

选线应注意同农用基本建设相配合，做到少占用地，并应尽量不占高产田，经济作物田或经济林园等。

通过名胜，风景，古迹地区的道路，应注意保护原有的自然状态，其人工构造物应与周围环境景观相协调，处理好重要历史文物遗址。

选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清他们对道路工程的影响。对严重不良地质路段，如滑坡，坍塌，泥石流，岩溶，泥沼等地段和沙漠，多年冻土等特殊地区，多慎重对待，一般情况下应设法绕避。当必须穿过时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采用必要的工程措施。

选线应重视环境保护，注意由于道路修筑，汽车运营所产生的影响和污染。 对于高速路和一级路，由于其路幅宽，可根据通过地区的地形，地物，自然环境等条件，利用其上下行车道分离的特点，本着因地制宜的原则合理采用上下行车道分离的形式设下线。

(3) 线型说明

左下角起点所取十字丝坐标为（1000，1000），交点JD1的坐标为（2749，710），交点JD2坐标为（3872，842），终点坐标为（4578，630）

选择JD1的理由：（1）、尽量避开农田，少占农田

（2）、尽量避免穿越密集的居民 （3）、路线与河道交角符合规范。

选择JD2的理由：（1）、避开填挖较大的河塘

（2）、避免多占农田

（3）、尽量避免穿越密集的居民

1.1.3公路平面线形设计

(1) 从地形图上确定公路平曲线，读出控制点坐标

起点：A ()1140,1156

JD 1： (2748,710) JD 2： （3842,842） 终点：B ()4578,630

计算各直线段的长度：

11668.71L m =

同法可求L 2=1131.72m L 3=737.14m

方位角：1180105.502A y

arctg

x

α-?=-=? 1283.301y

arctg

x

α-?==? 2180106.714B y

arctg

x

α-?=-=? 转角：112122.215A ααα--=-=

221274.055104.03623.412B ααα--=-=-=-

(2) 根据本地区综合条件在A 、B 间设交点21JD JD 和的坐标、转角

1JD ()2748,710，122.215221242α=?='"

()23872,842JD ，223.412232443α=-?=-?'"

(3) 平曲线要素计算：

①初拟 1800R m =，150s l m =，22.215α=

原因：尽量的避开房屋居住区，而且保证汽车的行驶安区，符合≤规范≥关于一级公路的技术指标标准。 1JD ：

1800R m =，150s l m =

752

S

l q m =

=

0015028.6479

28.6479 5.37800

s l R β==?= ()1

232.292

s T R R tg

q m α=+?+= ()1

sec 16.462

s E R R R m α=+?-=

460.18180

s s L R l m π

α

=+=

2 4.4s s s J T l m =-= ②初拟m R 8002=，150s l m =，0223.412α=-

原因：应尽量避开洼地和较密集的居民区，保持和河流方向一致。

2JD ：

m R 8002=，150S l m =

2

150 1.1724R m R

?=

= 0015028.6479

28.6479 5.37800

s l R β==?= 22476.89180

S s L R l m π

α=

+=

2

2412

S a T Rtg

m == ()1

sec

18.192

s E R R R m α=+?-=

2 5.11S S S J T l m =-=

1JD 与2JD 之间的直线段长2200V >=m 符合规范要求。

平曲线几何要素值 表4

(4) 主点桩号计算：

起点A ：K0+000

1JD 的桩号：100001668.71K L K ++=+

2JD 的桩号：211668.712796.19K L J K ++-=+ 终点B 的桩号：21796.193528.22s K L J K ++-=+

JD 1 ： JD 1 K1+668.71

－S T 232.29

ZH K1+436.42

＋l s 150

HY K1+586.42

y l 160.18

YH K1+746.6

＋l s 150 HZ K1+896.6 －/2S L -230.09

QZ K1+666.87

＋/2S J 2.2

JD 1 K1+668.7

JD 2 JD 2 K2+796.19

－S T 241.00

ZH K2+55.19

＋l s 150

HY K2+705.19

y l 176.89

YH K2+882.08

＋l s 150

HZ K3+32.08 －/2S L -238.45

QZ K2+793.64

＋/2S J 2.55

JD 2 K2+796.19

主点桩号计算结果列于表：

主点桩号值

表5

1.4.5 绘出线型，标注坐标，填《直线、曲线转角一览表》，见第三分册。 1.4.6 计算每100米整桩号及特殊点坐标，并列于下表内

(1)直线段：K0+000～K1+436.42 K0+000处坐标：(1156，11140) 因为100cos102.2526.73x ?==- 100s i n 102.259

y ?== 所以可计算得每100米的桩号坐标：????+=?+=--y y y x

x x n n

n n 11，计算结果见表

(2)第一个缓和曲线段： ZH 点K1+436.42～HZ 点K1+668.71

由前面1计算可得K1+472.061处坐标：（772.07，2555.16），把该点作为一个新坐标下的原点（0，0）来计算缓和段上的点在这个新坐标下的坐标，再通过转换公式把新坐标下的坐标转换到原来坐标下的坐标。

HY 点： 1800R m =，150s L m =

5535

22424

3424

353150150150149.87403456408003456800150150 4.68633642206800336800S S S s S S S

s L L x L R L R L L L y RL R R ?=-+=-+=????

??=-+=-=????

149.94l ==

180150180 5.3722800s l R βππ

??

?=?=?=?

1 5.37c o s 90149.87c o s 90149.87

35.561

33A x l βα-?

??

??=?--=

?--= ? ?????

1 2.435s i n 9084.993s i n 9084.806145.668

33A y l βα?

???

-?????=--=

-+=

? ???

??

772.0735.56173

H Y Z H X X x =+?=+= 2524.284145.668

2

6H Y Z H Y Y y =+?=+= 故HY 点的坐标为（736.509，2669.952） 同理由几何知识可得HZ 点和YH 点坐标： HZ 点坐标为（724.251，2829.186） HY 点坐标为（737.078，2078.578）

同理也可得第二缓和曲线段上特殊点的坐标： ZH 点坐标为（813.393，3632.664） HY 点坐标为（826.72，3782.055） YH 点坐标为（811.31，3957.916） HZ 点坐标为（772.695，4102.8）

点坐标可计算得每点坐标。 计算结果列于下表6

1.2 纵断面设计

1.2.1 纵坡设计原则

(1)坡设计必须满足《标准》的各项规定。

(2)为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大.和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值合理安排缓和曲线坡段，不宜连续用极限长度的陡坡夹最短长度的坡。连续上下坡或下坡路段，应避免设置反坡段。越岭附近的纵坡应尽量缓一些。

(3)纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。

(4) 一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节约用地。

(5) 平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。

(6) 对连接段纵坡，如大中小桥引道及隧道两端接线等，纵坡应缓一些避免产生冲突，交叉处前后的纵坡应平缓一些。

(7)在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。

逐桩坐标表表6

1.2.2 纵断面图绘制

(1) 图框比例垂直1：100。水平方向1：2000