路桥毕业设计指导书(试行修改)

1 道路与道路与桥桥梁工程梁工程 毕业设计毕业设计指指导书导书 路线部分 重庆交通大学 道路与桥梁工程教研室 2 目目 录录 1 毕业设计目的及要求 2 1 1目的 2 1 2 基本要求 2 2 毕业设计主要内容及基本资料 3 2 1 主要内容 3 2 2 技术标准及基本资料 3 3 设计的步骤 4 3 1 路线方案设计 4 3 2 路线技术设计 6 3 3 路基 路面设计 9 3 4 桥梁 涵洞 11 4 设计图表 13 5 毕业设计业务性指导提纲 14 3 1 毕业设计目的及要求毕业设计目的及要求 1 1目的目的 毕业设计是教学计划中的一个重要环节 是毕业前的一次综合性训练 是对学生在大 学四年所学知识的全面检查 学生在学完教学计划所规定的基础课 技术基础课与必修 的专业课以后进行 目的在于培养学生综合运用所学基础理论 专业知识和技能 包括 历次的认识实习 和生产实习 解决工程问题的能力 在教师的指导下 学生独立地 较系统地全面地完成一条或一段公路的技术设计 通过这一环节 可以使学生基本掌握 公路设计的全过程 学会考虑问题 分析问题 解决问题的方法 进一步巩固已学课程 并探讨学习一些新的专业知识 培养学生独立工作和解决实际问题的能力 加强查阅参 考书 资料 与进一步熟悉 应用和理解 标准 规范 手册 的能力 因此 毕 业设计是培养工程师的基本训练 是不可缺少的教学环节 也是毕业前对所学知识的一 种较好的总结方式 1 2 基本要求基本要求 1 设计中学生根据所给资料及查阅补充的必要材料 认真分析研究 拟定设计方案 经过计算对比 进行必要的修改后完成最后的设计成果 设计成果包括设计图纸 计算 过程和结果 以及设计说明书 2 学生应在教师指导下独立思考 独立完成作业 作为评定成绩的依据 允许同学 间相互研究讨论 但不得搬用和抄袭他人的成果 3 图纸要保持整洁 说明书要有条理 简单明了 计算数据要准确 4 毕业设计的成果原则上必须手抄 手画 在指导老师的同意下某些设计成果可电脑 绘图及打印 4 2 毕业设计主要内容及基本资料毕业设计主要内容及基本资料 2 1 主要内容主要内容 作为 公路设计 类型的毕业设计 一般应包括下列几方面内容 1 路线方案的拟 定与比选 2 道路等级的确定 3 技术标准的计算与验证 4 道路线形设计 包 括平 纵 横 5 路基路面设计 6 道路排水设计 7 小桥涵或挡土墙设计 8 道路工程量的计算与工程概 预 算的编制 选作 9 环境保护 10 施工组 织设计 选作 等 公路施工图设计文件通常由十三篇组成 本设计只完成其中主要的四篇 第一篇第一篇 总体设计总体设计 说明书包括任务的依据及测设经过 路线起终点位置及沿线地形 地质 水文等情况 的描述 对设计所采用的技术方案 技术手段以及材料 设备 工艺等说明其理由 此 外还包括平纵面缩图及主要技术经济指标表等 第二篇第二篇 路线路线 包括路线设计说明 路线平面图 路线纵断面图 直线曲线转角表 纵坡及竖曲线表 控制测量成果表等 第三篇第三篇 路基 路面路基 路面 包括路基路面设计说明 路基设计表 路基标准横断面图 路基横断面图 超高方式 图 路基土石方数量表 路基防护工程数量表 路基防护工程设计图 路面工程数量表 路面结构图 平曲线上路面加宽表 路基 路面排水工程数量表 路基 路面排水工程 设计图等 第四篇第四篇 桥梁 涵洞桥梁 涵洞 包括桥涵设计说明 桥梁工程数量表 桥梁平面图 桥型布置图 构造图 包括上部 结构 下部结构 基础及其它细部结构 涵洞工程数量表 涵洞布置图 涵洞构造图等 2 2 技术标准及基本资料技术标准及基本资料 设计的基本技术标准及资料收集包含有关部门批准该项目的文件 有关标准 规范 手册 其它参考资料 地质 地形图和当地的现状交通情况 现状经济调查 将来经济 发展展望等 设计过程中老师统一提供的设计基本资料如下 5 2 2 1 设计题目设计题目 题目可以自选 也可由指导老师指定 一般格式为 地区 新建 改建 公路施工图设计 2 2 2 基本资料基本资料 1 1 2000 地形图一套 路线起终点由指导老师提供 路线总里程 2Km 起点方位 角及各交 转点坐标由地形图上坐标网格读取 2 道路所在地区为 V4区 路线地质 土壤 水文 气象等基本资料参考重庆地区 3 道路等级 二级公路 V行车速度 60 公里 小时 如地形条件复杂 由指导老师同意 可降为 V行车速度 40 公里 小时 4 设计荷载 公路 II 级 5 施工单位 自述招标组建专业化施工队伍 6 地质资料如下 K0 000 K1 000 表层 1 2m 为红粘土 下部为 0 5m 风化砂岩 K1 000 K2 600 表层 0 5 1m 红粘土 下部未风化为页岩 K2 600 K3 300 表层 0 5 1m 为红粘土 下部为 0 5m 风化砂岩 7 土石成分 自己估算 8 路面设计基本资料 路基土为粘性土 属中湿地段 E0 45Mpa 挖方地段 E0 60Mpa 设计资料如下 1 现有交通量为 2000 辆 昼夜 都为重型车 年交通量平均增长为 2 2 路面结构自己拟定 厚度自己验算 要求验算内容 弯拉应力验算 附设计 计算书及说明 并绘制路面结构图 3 设计的步骤设计的步骤 3 1 路线方案设计路线方案设计 路线方案设计即公路初步定线 在给定的地形图上根据指导老师提供的主要控制点研 究线路总体布局 分析地形 地质及地物等情况 选择地势平缓 山坡顺直 河谷开阔 等有利于展线的地点 拟定线路各种可能的走向 首先确定线路的起止点 然后在大致方向上根据地形地物确定线路走廊 在该走廊中 6 确定控制点 控制点包括交通线上的控制点 自然条件上的控制点 人为设施提供的控 制点和高程控制点等 根据控制点之间的相对的位置及地形地貌等情况选择适合的线元 素 根据技术标准确定路线具体位置 布置线元素 再用缓和线将其连接成线 在选线时 应最注意以下问题 平原地区路线以大直径的长曲线和缓和线为主 结合地形地物及联系村镇方便等因素 而定 山区路线以行经地区的地貌地质和地形特征 可能有越岭线 山坡线 沿溪线和山脊 线 此时可根据地形图研究可能的路线布局形式 一般应按 全面布局 逐段安排的步骤 同时 一条公路因地形地貌的不同 应分段选用不同的线形 互相接通 对于越岭线的布局应解决的问题为 垭口的选择 过岭标高的选择和垭口两侧路线的 展延 山区公路往往因高差大 靠自然展线无法克服困难时 常常需设置回头曲线 适 宜布设回头曲线的有 山包 平缓的山坡及山沟侧坡 但要注意同一山坡上应避免迭线 过多而且回头线之间距应能满足最小距离的要求 要求 拟订 2 个方案 进行宏观的技术和经济比较 因时间有限 确定一个方案 并 说明理由 方案比较主要从以下几个方面进行 路线的长度 路线在平 纵 横三项指标 工程数量 土石方 构造物等 占地 拆迁等比较 3 1 1 具体步骤具体步骤 1 拟定路线走向 在给定的地形图上根据指导老师提供的主要控制点研究线路总体布局 分析地形 地 质及地物等情况 选择地势平缓 山坡顺直 河谷开阔等有利于展线的地点 拟定线路 各种可能的走向 2 试坡 当遇到纵坡的限制较严时 必须用平均纵坡 i 沿各种可能的走向由上而下进行试坡 设等高线间距为 h 取计算等高线的平均长度 a a h i 用量规开度为 a 比例与地形图 同 在图上试坡 得出均坡线 7 3 定导向线 分析均坡线 结合地形 地物及艰巨工程等情况 选择相应的中间控制 从而调整 控制点相应线路的纵坡 重新试坡 得出导向线 4 修正导向线 参照导向线作平面试线 注明平曲线半径 量出地形变化点桩号及标高 绘制纵断 面图 并设计纵坡 得出各桩位概略设计标高 并用 横断面控制 的方法修正导向线 5 定线 在所定向线的基础上 参照各 经济点 和 活动点 的位置 按规定的技术标准反复 试线才能得到满意的结果 6 纵断面初步设计 最优路线确定后 量出路中心线穿过每一等高线的标号和高程 绘制纵断面图和进 行纵断面设计 纸上定线是个反复试定的过程 试线修改次数越多 最后所定路线的质 量相对来说越高 直至取得最佳线路方案为止 纸上定线工作才能算完成 3 2 路线技术设计路线技术设计 3 2 1 平面线形设计平面线形设计 1 圆曲线半径的原则 1 确定圆曲线半径的原则 各级公路的圆曲线半径应尽量采用较大的半径 在一般情况下 宜选用大于 标 准 所规定的该级一般最小半径 只有当地形 地物或其他条件限制时 方可采用小于 一般最小半径 不要轻易采用极限最小半径 圆曲线半径的选定 除要与弯道本身所在位置的地形 地物条件相适应 使曲线 沿理想的位置通过外 还要考虑与弯道前后的线形标准相协调 圆曲线半径过大也失去意义 因此最大半径不宜超过 10000m 以利于设计与施工 各级公路不论转角大小 均应设置曲线 包括圆曲线和缓和曲线 2 确定路线导线交点转角 首先在地形图上 从起点由左向右编写转角号 即 JD1 JD2 JD3 确定路线导线 交点转角要用正切法 不得用量角器直接量取 8 3 考虑圆曲线半径选定的原则和转角值 确定该路段每个交点的圆曲线半径 并 计算确定圆曲线要素 2 将各交点处圆曲线半径与教材或规范对比 当圆曲线半径小于不设超高的圆曲线 最小半径 应在该交点处圆曲线两端设置缓和曲线 缓和曲线计算步骤如下 1 利用教材相应公式确定缓和曲线最小长度 采用数值大者 并用整 5 米倍数 2 利用相应公式计算切线角 缓和曲线常数 p 和 q 3 利用相应公式计算有缓和曲线的单曲线的切线长 Th 曲线长 Lh 外距 Eh 超距 Dh 3 在实际路线测量时 用钢尺丈量直线距离 设置整桩与加桩 在交点处设置平曲 线 在进行毕业设计时 是在地形图上由路线起点从左向右用比例尺 1 2000 量距 桩距采用 20 米 加桩视地形变化而定 加桩采用整米数 4 平曲线桩号标注注意如下 从路线起点用比例尺 1 2000 沿路线中线由左向右量距 每隔 20 米处用铅笔垂 直中线方向画一小横线 在百米处紧靠路中线上方用铅笔写上 1 2 3 即里程 K0 100 K0 200 K0 300 一直量至第一个交点 JD1 处 确定平曲线基本桩位置和桩号 用比例尺从交点 JD1 处沿导线向回量 T 或 Th 得圆曲线或第一缓和曲线起点位置 沿路线前进方向中线量 T 或 Th 得圆曲线或第一缓和曲线的终点位置 沿交点 JD1 的分 线向圆心方向量外距 E 得曲线中点位置 计算曲线基本桩桩号 按 测量学 教材圆曲线基本桩桩号计算格式计算 ZY QZ YZ 桩号 按 公勘 教材基 本桩桩号计算格式计算 ZH HY QZ YH 和 HZ 桩号 将基本桩桩号如 ZYK0 233 等用铅笔垂直中线方向标在曲线外侧 QZ 桩号可不标 出 再以 YZ 或 HZ 为准 以同样方法向路线前进方向量取直线上整桩和平曲线上的基 本桩 直至路线终点 5 直线曲线及转角表和路基设计表的填写 1 路线各交点转角 圆曲线半径 曲线要素和曲线上基本桩设置完毕后 应将上 9 述有关数据填写在 直线曲线及转角表 内 它包括交点号 交点桩号 转角度 曲线各 部分数值 曲线位置 桩号 直线长度及方向角和测量断链等 22 项 该表交点号先 填写起点 再填写 JD1 JD2 最后填写终点 2 表中直线长度 L 是指两交点间的直线部分长度 其值为相邻两平曲线起 终 点桩号之差 如 JD2 平曲线终点桩号为 K0 625 JD3 平曲线起点桩号为 K0 846 则 JD2 JD3 之间直线长度为 L K0 846 K0 625 221m 路线起点到 JD1 间的直线长 度和最后一个交点 JDn 道路线终点之间的直线长度如何计算 请设计者自行考虑 6 超高与加宽的设置 1 超高 当圆曲线半径小于不设超高的最小半径时 根据公路等级 地形和圆曲线半径值 按教材 或规范规定确定曲线部分全超高值 超高缓和段或缓和曲线上整桩或加桩的超高值计算 以绕内边轴旋转的公式计算 路拱横坡值可根据公路等级参照 路基路面工程 教材选用 2 加宽 当圆曲线半径等于或小于 250m 双车道路面设置的全加宽值先按教材公式计算 超高缓和段或缓和曲线上整桩或加桩的加宽值计算 以外接法加工形式按教材公 式计算 3 将超高 加宽计算值 按相应桩号 填入 路基设计表 栏中 7 有关平面时局保证 可在横断面设计中考虑 3 2 2 纵断面线形设计纵断面线形设计 纵断面设计原则需手绘 具体步骤如下 1 点绘纵断面图 在米厘方格纸上点绘出里程 桩号 直线与平曲线 地面高程和地面线 并将桥涵 地质土壤与纵坡设计有关资料在纵断面图纸上标明 横坐标比例尺用 1 2000 纵坐标 采用 1 200 2 每个毕业设计题路线里程与平面线长对应 纵断面图幅尺寸 表头和图标等要求由 指导老师根据交通部公路局 1997 年发布文 公路工程基本建设项目设计文件图表示例 具体指定 10 3 各桩号地面标高的确定 在实际设计中 各桩号的地面标高由水准测量提供 进行 毕业设计时 各桩号地面高程从地形图上相应桩号位置确定 即该桩号位置在某相领两 条等高线之间 用内插法确定高程 4 标出控制点 标出全线确定的路线控制点 如路线起始点 重要节点工程点等 5 纵坡设计 拉坡 纵坡设计考虑一般规定与要求 纵断面图布置有关内容 具体 拉坡方法见教材相应章节 6 计算转坡点和各桩高程 纵坡和转坡点确定后 即可计算转坡点和各桩高程 先计 算转坡点高程 再计算各桩高程 起点控制点高程已给出 并将各桩高程填入 路基设计 表 此栏为未计竖曲线之设计标高 7 竖曲线设计 先根据课本相关公式计算凸形 凹形竖曲线小半径 根据不同路线等级确定停车视距 再根据竖曲线设计原则选择 各转坡点竖曲线半径 计算各竖曲线要素 利用公式计算各 竖曲线要素 并填写 路基设计表 中的相应栏目 计算竖曲线上各桩距切点距离和改正值 并将有关数值填入 路基设计表 相应栏目 8 计算设计标高 填挖高度和施工时中桩填挖高度 并将有关数值填入 路基设计表 相应栏目 9 在拉坡时 还应考虑平 纵配合 10 应将纵断面设计所考虑的具体问题写在说明书中 3 3 路基 路面设计路基 路面设计 3 3 1 横断面线形设计横断面线形设计 1 点绘横断面地面线 根据等高线点绘路基横断面地面线 设计要求对选出的 1 公 里路线 长线范围内必须包含有挡土墙 逐桩绘出垂直中线两侧和 20 米范围内地面线 2 设计横断面设计线 戴帽子 横断面设计线的绘制步骤见教材相应章节 3 土石方计算与调配 1 先将路线桩号 1 公里 填入 路基土石方数量计算表 中 2 按积距法计算土石方填挖面积 先将填 挖面积记在横断面图下方 待填 挖面 积全部计算完毕 再将填挖面积分别填入 路基土石方数量计算表 注意 土石方面积采 11 用小数点一位 距离采用整米数 3 计算土石方体积 并将体积数字分别填入 路基土石方数量计算表 土石方体积采用整方数 绝不能用小数 土石方应分别计算 挖方 填方应分别计算 4 根据相邻两断面的填挖方体积 计算 本桩利用 填缺 和 挖余 并分别填入 路 基土石方数量计算表 相应栏 5 在进行纵向调配前 先利用相应公式计算经济运距和选择运输工具 在计算经济 运距时 借方单价 即挖方单价 D 超运运费单价 T 可采用 预算定额 中相应的工日数 也可采用当地的 单价或 老师指定 结合目前路基施工条件情况 路基土石方施工工具 可采用手推车或人工挑 或老师指定 6 经济运距确定后 即可按 远运利用纵向调配示意 和 土石方调配的一般要求 调配方法 进行土石方调配 注意 要利用相应的校核公式校核 7 纵向调配完成后 将借方 废方和总动量填入 路基土石方数量计算表 相应栏 中 8 计算计价土石方数量 作同一类型题目的同学可互相对比 看计价土石方数量是 否相同 差多少 4 绘制典型横断面图 横断面设计完成后 将 设计范围内的横断面与教材 或规范规定的 十种典型横断面 图 对比 看包括那几种典型横断面 例如 有 a 一般路堑 b 一般路堤 c 半填半 挖路基 d 护肩路基 e 护脚路基等 5 种 则参照有关说明 在图纸上 可采用米厘 方格纸或白色图纸 绘出实际路线典型横断面图 供施工时应用 比例一般用 1 200 注意 图纸大小视典型横断面图数量而定 几种典型横断面图在图纸上要安排得当 3 2 2 路基设计路基设计 本毕业设计要求进行路基排水设计 路基防护设计 以路线所经地区的地形图 纵横 断面设计图为基础 参照 路基路面工程 教材路基排水设计和路基的防护与加固有关内容 1 路基排水设计 1 在进行排水设计时 要以 路基路面工程 教材路基排水设计原则为基础 只考虑 地面排水 无需进行排水沟渠水力计算 12 2 按地面排水设计和排水系统设计有关内容 以及地形图 纵断面图等资料进行全 线综合排水设计 即按照全线边沟 排水沟 截水沟位置 起讫桩号 纵坡 排水方向 等 2 路基防护工程 根据地形图 纵横断面图 在横断面设计设计范围内考虑路基防护与加固问题 主要 参照 路基路面工程 有关内容 在横断面设计范围内 若有路基防护与加固问题 需绘制 防护与加固工程图 在横断面设计范围内需设挡土墙 按 路基路面工程 有关内容 并参照有关算例 进 行挡土墙尺寸拟定 挡土墙布置 土压力计算和挡土墙稳定性验算 并绘制挡土墙平 纵 横断面图 3 2 3 路面设计路面设计 在参照前述路面设计基本要求基础上 路面设计应根据使用要求及气候 水文 土 质等自然条件 密切结合当地实践经验 进行路基路面综合设计 应遵循因地制宜 合 理选材 方便施工 利于养护的原则 比选路面结构设计方案 在条件许可下 优先选 用便于机械化和工厂化施工的方案 使设计具有技术先进 经济合理 安全适用 并附 有计算书和绘制路面典型结构图 3 4 桥梁 涵洞桥梁 涵洞 本次设计小桥涵的位置在平面图上选择确定 小桥涵孔径的确定及类型选择 方法 见 水力水文 教材 本设计可结合采用估算法拟定孔径 套用标准图 本次设计只要求涵 洞具体结构设计 小桥只需要初步确定桥型 跨径 并在平 纵断面标出具体位置即可 涵洞设计内容主要有 1 设计涵底纵坡 确定涵底标高 2 涵长计算 3 绘制涵洞布置图 结构图 一般采用标准图设计 4 计算工程数量 要求要求 13 1 全线需桥涵的位置 经设计者拟定的桩号 孔径 孔数 型式均须标注在路线 纵断面图上 2 计算书 计算书内容应包括所设计涵洞的桩号 孔径 孔数 类型等基本内容 计算涵洞长度和洞口涵底设计标高 根据所确定的涵底设计标高及纵坡 涵底设计标高通常以图中 0 5 毫米 的倍数按比 例推算 设计坡度一般采用整数值 和设行墙高计算涵洞长度 并确定进出水口处涵底 设计标高 计算涵洞工程数量 根据 标准图 中的 材料数量表 及各部的设计尺寸 计算涵洞各部构件和建造涵洞 有关的工程量 工程数量应注明部位和所采用材料 3 设计图 绘制所设计的涵洞布置图和结构设计图 列出涵洞工程数量表 由于只做一座涵洞设计 可将布置图和结构设计图结合一起绘制 即在布置图上可 同时绘出涵洞的平面 洞口侧面以及涵身断面 洞口断面等 其它的细部构造 如圆管 盖板 台帽 支撑梁等在布置图上未能清楚表示的构件 再分别绘图 工程数量表按要 求格式绘在布置图内 4 设计图表设计图表 设计