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二级公路开题报告
艰辛而又充满意义的大学生活即将结束，大学生们马上就要开始最难熬的毕业设计阶段，而我们做毕业设计前要先写开题报告，开题报告我们应该怎么写呢？下面是小编精心整理的二级公路开题报告，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。
二级公路开题报告 篇1
新世纪以来的几年，无疑是我国公路运输发展最快最好的时期。作为发展中国家的中国，公路基础建设取得历史性突破。
1课题概述
交通运输事业是国民经济的重要组成部分，是国民经济的命脉。它把国民经济个领域和各个地区联系起来，担负着国家建设中原材料与产品的集散、城乡间的物资交流运输任务，并满足人们在物质文化生活上的需要，是联系工业和农业、城市和乡村、生产和消费的纽带，它在国家的政治、经济、军事、文化建设中具有重要的作用，在社会物质财富的生产和分配过程中，在广大人民生活中起着极为重要的作用。
本课题以实际的工程设计项目为基础，以四川某山区局部区域公路的新建为目的。该设计任务是在规定的区域内、规定的起点终点之间对指定等级的道路进行详细的施工图设计的一项工作，它是对局部路段进行的更详细的并能指导施工的规划设计。
本课题对学生提出三点要求：一是要求学生对道路勘测设计、路基路面工程、桥梁工程等课程相关知识加深理解，并能灵活运用;二是要求学生在毕业设计过程中熟悉使用word、excel、autocad及公路设计软件等相关软件;三是要求学生在毕业设计过程中能熟练查用相关技术标准及规范。
2本公路工程设计的目的和意义
本次毕业设计是在对《道路勘测设计》、《路基路面工程》、《桥梁工程》、《施工组织及概预算》及其它有关专业课程的学习的基础上，并在教师的指导下，完成一段二级公路的初步设计任务。
本次设计的目的是应用学过的专业知识，根据自己专业的服务去向,在老师的指导下独立的完成一段公路的初步设计任务。培养我们的综合设计能力,进而把学过的知识加以
系统的应用和巩固，使理论与生产实践相结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及初步设计概算设计理论和具体设计方法，并能够独立完成全部设计的图表。为自己走向工作岗位后适应生产实践的需要打下坚实的基础。
3国内外相关道路工程现状
国外：目前世界各国的公路总长度约2000万公里，约80个国家和地区修建了高速公路，建成通车的高速公路已达20万公里，其中美国、英国、德国、法国、意大利、日本、加拿大和澳大利亚这些主要经济发达国家公路里程约占世界公路总里程的一半以上，高速公路里程约占世界高速公路里程的80%以上。
美国现有公路总里程和高速公路里程最长，分别约占世界公路总里程和高速公路总里程的30%以上和40%以上，已经形成了8万多公里的州际高速公路网，公路已成为美国人日常生活必不可少的一部分。西欧各国和日本，由于国土面积小，公路网基础好，高速公路也逐步成网，公路运输一直为内陆运输的主力。
相比之下，前苏联和印度、巴西等发展中大国公路里程较少，道路质量差，汽车运输在整个交通运输体系中的地位和作用远低于美、日以及西欧诸国。 目前，许多国家的高速公路已不再是互不连接的分散的线路，而是向高速公路网的方向发展，欧州正将各国主要高速公路连接起来，逐步形成国际高速公路网。
总之当今世界公路基础设施的发展趋势是，发达国家以完善、维护和提高现有路网和通行能力为主，发展中国家则是普及和提高相结合，在增加公路通车里程的同时，大力提高干线公路的技术水平。
国内：作为发展中国家的中国，公路基础建设取得历史性突破。新世纪以来的几年，无疑是我国公路运输发展最快最好的时期。2006年，我国公路投资高达6231.05亿元，比2005年增加746.08亿元，同比增长13.6%。2006年末，全国公路总里程达345.70万公里，比上年末增加11.18万公里，其中高速公路总里程达4.5万公里，比2002年末增长80%，位居世界第二。未来我国高速公路网有望形成7918的布局，即7条射线9条纵线18条横线总里程约8.5万公里，高速公路网将连接所有现状在20万以上的319个城市，包括所有的省会城市以及港澳台地区。
在建设过程中，我国二级公路取得以下的成果; 文献[1]：本文讨论了二级公路在公路网中的重要地位和作用 ,并针对现代公路的需求 ,较详细地分析了二级公路建设与沿
线设施的关系。指出 ,为了充分发挥现代公路的功能 ,只有在加强公路主体建设的同时 ,加强公路沿线设施建设 ,才能完善和满足日益增长的经济与运输业的需要。文献[2] 公路横断面要素指标是公路的重要控制指标之一。一些传统观念认为,提高公路横断面要素指标有利于安全水平的提高,由此倾向于修建更宽的公路,这在平原区尤其明显。
为客观分析平原区公路横断面要素的安全特性,对72条平原区公路进行了现场勘察和交通事故、道路线形、交通组成等数据的采集工作,并把研究对象公路分为双车道和四车道两类。在此基础上进行了平原区公路横断面要素的安全性分析研究,包括双车道和四车道公路路基宽度、路面宽度对全部事故率、事故死亡率、普通路段事故率的影响规律。该规律可为平原区路基、路面宽度等指标的安全设计提供依据。文献[3]: 基路面排水设计在很大程度上影响了公路的使用寿命。
本文依据公路排水设计原则,从路基排水和路面排水两个方面的内容,谈谈路基路面的排水设计研究。文献[4] 文章结合陵保公路工程实例,介绍了海南省横线二级公路大修整治设计方案。经过实地调查检测,分析产生病害的主要成因,拟定大修改造原则,提出对公路软基、路基、排水设施、路面、桥涵等进行综合整治的设计方案,取得较好的效果,为海南其他等级公路的改建积累了经验。
4设计的主要内容及成果形式
4.1主要设计内容
本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成四川某山区局部区域二级公路的设计工作，具体内容包括：
(1)选定路线设计方案，基本确定路线位置。
(2)确定平面曲线的形式以及设计方案。
(3)确定路基标准纵断面的设计方案。
(4)确定路基标准横断面和特殊路基横断面的设计方案及沿线路基取土、弃土方案，计算所需土石方数量，并进行调配。
(5)路面结构层设计。
(6)路基路面排水设计。
(7)挡土墙设计以及稳定性分析
4.2主要成果介绍
(1)图纸: 路线平面设计图、纵断面设计图、路基标准断面设计图、路基一般横断面设计图、路基防护设计图、路面结构层设计图、路基路面排水设计图。
(2)表格:直线、曲线及转角表、逐桩坐标表、纵坡、竖曲线要素表、路基设计表、土石方调配表、防护工程数量表、路面工程数量表、排水工程数量表。
(3)设计说明及计算书:设计说明及计算书内容应条理清楚，层次分明，语句通顺。选用原理方法恰当，计算过程完整，计算结果准确。
5设计的方法及手段
5.1纵断面设计原则
(1)纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。为了保证车辆恩能以一定的速度安全行驶，纵坡应具有一定的平顺性。
(2)纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方。平原微丘区应满足最小填土高度要求，以保证路基稳定。
(3)视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。道路线形不应使驾驶员感到茫然、迷惑或是判断失误。为此，要避免在视线所及的路段内出现转折、错位、突变、遮断等不好的`线形。
5.2横断面设计原则
(1)设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。
(2)路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。
(3)还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。
(5)排水构筑物的设计，应贯彻因地制宜，就地取材的原则，能迅速有效的排除路基“有害水”，以免影响路基的强度和稳定性，保证公路运输畅通;
(6)在不断总结生产实践经验和科学试验的基础上，采用新材料、新技术和新工艺。
5.4.2 地表排水设施
(1)边沟
边沟通常设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚处外，多与路中线相平行，用于汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水，以确保路基与边坡的稳定。
边沟可采用三角形、梯形或矩形横断面，按公路等级，所需排泄的设计流量、设置位置和土质或岩质选定。高速公路及一级公路选用三角形;二级及以下公路采用梯形横断面。岩石挖方路段可采用矩形横断面，内侧坡面将砌片石砌筑以保证直立;矩形和梯形挖方路段边沟的外侧坡面与路堑下部坡面的坡度一致。
边沟的纵坡坡度应结合路线纵坡、地形、土质、出水口位置等情况选定，尽可能与路线纵坡坡度保持一致。
边坡出水口的间距，一般地区不宜超过500m，多雨地区不超过300m，三角形和碟形边沟不宜超范围外，使之不冲刷路堤坡脚。
本公路的边沟的横断面采用梯形，其内侧边坡采用1：1.5，外侧边坡与挖方边坡相同，底宽和深度均采用0.5m，为防止边沟被冲刷，采用一定的特殊措施进行处理。本出采用片石防护。
(2)截水沟
截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶以外或山坡路堤上方的适当地点，用于拦截并排除路基上方流向路基的地表水，以减少边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷，其横断面形式为梯形，沟的边坡坡度采用1：1.5，沟底宽度采用0.5m，沟底有0.5%的纵坡。
考虑到自然排水和道路选线的实际情况，并从节约工程造价的角度出发，在路堤地段不设置截水沟，路堑地段当边坡高度大于5m时才设截水沟。
为防止截水沟的水渗透影响到坡体的稳定性，应对沟底和沟坡进行浆砌片石处理，并且截水沟的水不应排入边沟排除。
5.4.3 公路地下排水
路基的地下水排除，主要是为了截断与排除来自山坡，高地流向路基的地下水，其中包括层间水或泉水等，使之不致侵蚀路基;有时是为了降低地下水水位，加强路基稳定，特别对高级路面的道路，为避免严重破坏，必须根据具体情况，因地制宜，就地取材，做好地下水排水设施。
路线所在区域的地下水位仅1m左右，且路段有相当一部分为挖方路基，因此必须考虑地下水的影响。现拟设置渗沟，用以降低地下水位。
渗沟的断面为矩形，在沟底和中间填筑较大的碎石或卵石(粒径3~5厘米)，在粗粒碎石的两侧和上部按一定比例分层(厚约15厘米)填以较细粒料(粗砂)作为反滤层，逐层的粒径比例大致按4：1递减。顶部作封闭层，防止地面水和泥土进入。封闭层用土工布或其他材料铺成，并在其上夯填厚度不少于0.5m的粘土防水层。
渗沟埋置的深度，一般要求渗水材料的顶部不得低于原有地下水位。用来排除层间水时，盲沟底部应埋于最下面的不透水层，冰冻地区盲沟埋深不小于当地最小冻结深度，以确保全年使用。
渗沟纵坡不小于1%，一般采用5%，出水口底面标高应高于沟外最高水位0.2 m，确保水流出路基以外，不发生倒渗现象。
设计渗沟深度150厘米，从上向下构造依次为：
50cm夯实粘土，土工布，粗砂，石屑，粒石，管道。
5.5挡土墙设计
考虑挡土墙设计方案时，应与其他工程方案进行技术经济比较，分析其技术的可行性、可靠性及经济的合理性，然后才确定设计方案，并根据实际情况进行挡土墙的选型。
挡土墙的设计包括：
(1)挡土墙设计的基础资料及设计参数确定
(2)挡土墙的选型
包括：材料选择，截面形式选择和位置选择三个方面
(3)土压力的计算
挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算土压力，确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算
土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析，计算简单，适用范围较广，可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面外形和荷载作用情况下的主动土压力计算，且一般情况下计算结果均能满足工程要求，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。
(4)挡土墙的稳定验算及强度验算
挡土墙的设计应保证其在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆，并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。因此在拟定墙身断面形式及尺寸之后，应进行墙的稳定及强度验算。挡墙的验算方法有二种：一种是采用分项安全系数的极限状态法，另一种是总安全系数的容许应力法。目前国内多数应用容许应力法设计挡土墙。
(5)完成了挡土墙截面设计及稳定、强度验算之后，必须采取必要的措施，以保证挡土墙的安全性。包括基础加固措施，排水措施，沉降缝与伸缩缝的设置墙顶与路面的衔接以及车辆安全行驶保障措施(如对于路肩墙，其墙顶面以下50cm采用C20砼浇筑，并预埋钢筋，在其上设置防撞栏或防撞墙。)
6设计进度与步骤
毕业设计时间：20xx年1月——20xx年5月
20xx-20xx第一学期：查找资料，阅读学习，完成开题报告、外文翻译
20xx年第二学期：做设计
第1—2周：熟悉地形，确定方案
第3—6周：路线设计
第7—9周：路基设计
第10周：路面设计
第11周：排水及防护设计
第12周：整理、完善、打印和装订设计成果
第13周：教师审图，学生准备答辩
第14周：毕业答辩，评定毕业设计成绩
7主要参考资料及文献
[1].《二级公路建设与沿线设施的关系》徐汉信、黄振华,内蒙古公路与运输,2000年01期
[2].《平原区公路横断面要素安全性研究》张铁军、 唐铮铮 、吴玲涛、 米小艺,交通部公路科学研究院2008年04期
[3].《工程路基路面排水设计》陈亮、刘洋,科技信息期刊,2011
[4].《海南省公路勘察设计院》吕奋,公路交通科技,2006年11期
[5] 交通部《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
[6] 交通部《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)
[7] 交通部《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)
[8] 交通部《公路排水设计规范》(JTJ018-97)
[9] 交通部《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)
[10] 交通部《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2004)和《公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2002)
[11] 交通部《公路沥青路面施工技术规范》 (JTGF 40-2004) 和《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)
[12] 交通部《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)
[13] 交通部《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)
[14] 交通部《公路交通安全设施设计细则》(JGT/T D81-2006)
[15] 交通部《公路工程集料试验规程》(JTJ058-2000)
[16] 交通部《公路工程石料试验规程》(JTJ054-94)
[17] 交通部2007年10月1日发布《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》
[18] 相关科目的教科书.
二级公路开题报告 篇2
题目：许昌市至漯河市一级公路(K0+00-K3+010.468标段)设计
一、选题的目的和意义
本工程设计为许昌市至漯河市的一级公路，是连通两地的交通要道，也是南北大走向京广线的重要组成部分，此路修通后对两地的经济发展都具有促进作用，也能一定程度上缓解京广线的紧张交通状况。公路处在河南中南部，属于东部温润季冻区，地形为平原，多处有村庄、农田、鱼塘和树林。另外该地区缺少石料，应加以考虑。针对沿线情况，选线应避绕村庄良田，减少填挖，追求工程量的造价最低。对路基应采取防潮措施，防止范翻浆和冻胀。以求在能够满足规范要求的前提下，以达到道路的畅通，车辆行驶舒适，并且尽量做到与周围的自然环境相适应、协调，尽量不破坏沿线的农田和村庄，同时也使工程量最小，也即造价最低。
道路是一条三维空间的带状实体，其设计主要内容包括平面设计、纵断面设计、横断面设计、挡土墙设计、路面结构设计、路基设计和排水设施设计。这其中涉及到道路等级和交通量的确定，平面元素的计算，路宽的确定，路面设计速度和坡度的计算，路基类型和路面类型的选择，排水设施的选用。具体内容：
1、公路等级的确定：根据公路的使用任务、功能和相应的的交通量确定公路等级;
2、主要技术指标的'确定：设计速度、圆曲线、缓和曲线、平曲线、竖曲线、路基宽度、路面宽度、路面结构及厚度、排水设施;
3、路线方案选定：利用纬地软件根据地形初步定线，进行路线平面、纵断面设计;
4、路基设计：路基横断面设计及土石方计算、路基排水设计、路基防护设计;
5、路面设计：按沥青路面进行设计;
6、编写设计说明书：按照设计程序逐项编写本设计项目的设计说明书。
研究公路设计能够是我们熟悉公路设计的全过程，掌握公路设计的基本原则、基本方法、基本步骤和基本技术，对公路设计有基本的了解和认识;并且也是培养我们运用综合理论和专业知识、收集、分析资料解决实际问题的能力，检验我们在学校所学能否灵活运用使之在实践中发挥作用。
二、国内外研究综述
国内形势：公路是衡量一个国家经济和现代化水平的重要指标，是国民经济发展、社会发展和人民生活必不可少的公共基础设施。公路运输也在一个国家运输系统中扮演着重要角色，与国家经济和人民生活水平息息相关。随着高等级公路的快速发展，我国的公路建设取得了巨大的成就，但相较于欧美发达国家完善的高速公路网仍有不小的差距。根据我国国民经济和社会发展的长远规划，中国公路将通过“3个发展阶段”实现现代化的奋斗目标：
第一阶段：近期达到交通运输紧张状况有明显缓解，对国民经济的制约有明显的改善;
第二阶段：将在2020年左右达到公路交通基本适应国民经济和社会发展的需要;
第三阶段：将在21世纪中叶基本实现公路交通运输现代化，达到中等发达国家。
国家主干线系统规划始于20世纪80年代，由于交通基础设施对于国民经济发展的制约，交通部编制了《“五纵七横”国家主干线系统规划》，并于1993开始实施。该规划有5条南北纵线和7条横线组成，总里程约3.5万公里。该规划全部是高速公路和一、二级公路，连接了首都、各省会、直辖市、经济特区、主要交通枢纽和重要对外开放口岸，覆盖了我国大部分大城市。在高速公路网的发展上，交通部编制了《国家高速公路网规划》，并与2004发布实施。国家高速公路网规划采用放射线与纵横网格相结合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及横连东西、纵横南北的大通道。高速公路网是有7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称“7918网”,总规模8.5万公里，将服务对象扩展到20万以上人口的城市。此外，各省市自治区还根据各自情况，规划了省级干线网和地方道路系统。
我国在公路初步覆盖全国之后，开始提升公路等级，新建高等级公路和低级公路的改建成为主要任务，一级公路的建设也成为重点。新建公路在追求技术指标之外还要求提高适应能力、保障能力和信息化程度，减少资源消耗，减小对环境的破坏和影响。这在很长一段时间内都将是我国公路设计追求的目标，也是经过国外实践并在实行的新型生态公路的标准。
国外形势：目前世界各国的公路总长度约2000万公里，约80个国家和地区修建了高速公路，建成通车的高速公路已达20万公里，其中美国、英国、德国、法国、意大利、日本、加拿大和澳大利亚这些主要经济发达国家公路里程约占世界公路总里程的一半以上，高速公路里程约占世界高速公路里程的80%以上。美国现有公路总里程和高速公路里程最长，分别约占世界公路总里程和高速公路总里程的30%以上和40%以上，已经形成了8万多公里的州际高速公路网，公路已成为美国人日常生活必不可少的一部分。西欧各国和日本，由于国土面积小，公路网基础好，高速公路也逐步成网，公路运输一直为内陆运输的主力。相比之下，前苏联和印度、巴西等发展中大国公路里程较少，道路质量差，汽车运输在整个交通运输体系中的地位和作用远低于美、日以及西欧诸国。目前，许多国家的高速公路已不再是互不连接的分散的线路，而是向高速公路网的方向发展，欧州正将各国主要高速公路连接起来，逐步形成国际高速公路网。由世界公路发展史可知，公路如同汽车一样，从诞生的那一刻起，就深刻影响着其所服务的每一个人和触及的每一寸土地，对促进国家经济增长、提高人民生活质量、维护国家安全等都具有十分重要的价值。发达的公路网不仅是交通现代化的主要标志、公路先进生产力的集中代表，也是一个国家或地区现代化的重要标志。根据经济发展与高速公路增长的相互关系，国外发达国家公路的发展一般经历了以下四个阶段：
第一阶段，发展起步期，其特点是：经济总量较小，高速公路认知度低，规模不大且里程增长缓慢。
第二阶段，快速发展期，其特点是：经济加速增长，高速公路需求旺盛，通车里程迅速增长。
第三阶段，接近饱和期，其特点是：经济稳定增长，资源紧俏，高速公路通车里程增长趋缓，以提高路网质量为主。
第四阶段，相对稳定期，其特点是：经济持续增长，资源紧缺，高速公路网规模趋于稳定，路网运行质量的提高主要依靠提高交通管理水平实现，智能运输系统目趋完善是其主要标志。
总之，当今世界公路基础设施的发展趋势是，发达国家以完善、维护和提高现有路网和通行能力为主，发展中国家则是普及和提高相结合，在增加公路通车里程的同时，大力提高干线公路的技术水平。
三、毕业设计(论文)所用的方法
1、收集资料，查阅公路设计规范，编写可行性研究报告
2、初步设计 选用地形图2上部，在地形图上选取2条方案，利用纬地进行平面设计，横纵断面设计，然后通过比较安全、经济、工程量选择最优方案。
3、技术设计
平面设计：在满足圆曲线、缓和曲线、直线条件下进行平面线形组合设计。
纵断面设计：满足纵坡坡长和坡度的要求下，结合竖曲线设计确定纵坡坡度和坡长。
横断面设计：利用纬地软件画出横断面图，并根据实际情况进行修正。
路基设计：应根据公路的性质、等级和技术标准，结合地质条件进行设计，充分考虑不良地质条件的影响，设置支挡、防护措施。
路面结构设计：将路基路面作为一个整体考虑，进行综合设计，根据公路等级、交通等级和目标可靠度等选定路面结构组合，并根据结构组合计算路面板厚度。
排水设计：应用防水、疏通、排水相结合，并与路面排水、路基防护、地基处理措施等相互协调，选择适当的排水设施。
四、主要参考文献与资料获得情况
[1]道路勘测设计. 杨少伟.人民交通出版社.2009. 教材
[2]路基路面工程. 邓学钧. 人民交通出版社.2011 教材
[3]土力学. 赵红德 廖红建. 高等教育出版社2010 教材
[4]公路小桥涵勘测设计. 孙家驷. 人民交通出版社 教材
[5]城市道路工程设计规范. CJJ 37-2012. 中国建筑工业出版社 图书馆
[6]城镇道路路面设计规范. CJJ 169-2012. 中国建筑工业出版社 图书馆
[7]城市道路设计. 李杰. 高等教育出版社2007 图书馆
[8]公路设计指南.交通部公路司.人民交通出版社.2005 图书馆借阅
[9]公路设计工程师手册. 刘伯莹 姚祖康. 人民交通出版社.2004 图书馆
[10]公路设计百问. 李嘉. 人民交通出版社.2009 图书馆
[11]道路设计常用数据手册. 李嘉. 人民交通出版社.2006 图书馆
[12]山区公路路线设计的若干问题探讨[M] 于恒栋.交通出版社 2003.04图书馆
[13]浅谈高等级公路缓和曲线采用长度问题[M] 宋金铭.林业科技学报2000.01图书馆
[14]公路平面线形设计中关于超高的探讨[J]. 黄京春.山西交通科技 2005. 02图书馆
[15]中华人民共和国交通部.公路排水设计规范(JTJ018-96.人民交通出版社 图书馆
[16]《公路路线CAD程序设计》[M]. 赵永平.东北林业大学出版社 图书馆
[17] 中华人民共和国行业标准 公路设计规范 JTG D30-2004
[18] 中华人民共和国行业标准 公路路基设计规范JTG D30-2004
[19] 中华人民共和国行业标准 公路工程技术标准 JTD B01-2003
[20] 中华人民共和国交通部 公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004
[21] 中华人民共和国行业标准 公路路面基层施工技术规范JTJ 034-2000
二级公路开题报告 篇3
一、本课题设计(研究)的目的：
1、目的
毕业设计是高等教育中培养学生综合运用所学理论知识和技能,解决实际问题能力的重要环节之一,是衡量毕业生是否达到相应学力层次的重要依据.毕业设计将总结专业基础和专业技术的学习成果,锻炼和开发学生的综合运用能力.
2、课题任务要求
(1) 要求综合应用专业有关基础课、技术基础课专业课所学知识，依据部颁有关设计规范，独立完成本设计中的各项设计任务，开题报告中的参考文献必须要有外文文献。
(2) 掌握公路勘测设计各阶段的设计内容，掌握设计过程中设计原始资料的采集方法与内容，掌握路面设计参数的测定、选用及计算;基本掌握公路勘测设计的程序与方法;达到熟练从事公路专业工作的能力。
(3) 说明设计原则，考虑设计问题的条件与原因，说明材料规格、施工工艺、施工方法、程序、要求、质量控制标准等。设计图表中要有总说明和各篇的分说明。
(4) 要求能独立地、认真地完成毕业设计内容，设计思想正确、合理、图纸清晰、正确，设计计算准确无误，文理通顺、字迹端正，对设计中一些问题有独特的见解。
(5) 设计文件要求
①设计计算与说明书，内容包括：目录、设计内容简介、任务书、指导书、设计计算书、计算机程序及计算结果、英文摘要与译文、专题说明、设计总结等，用A4纸装订成册。
②设计图表，包括：目录、设计说明书(总说明书、各篇说明书)、设计图表，用A3纸装订成册。
二、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述)：
1、当今国内外公路建设概况
(1) 国内概况
高速公路是二十世纪三十年代在西方发达国家开始出现的专门为汽车交通服务的基础设施。高速公路在运输能力、速度和安全性方面具有突出优势，对实现国土均衡开发、缩小地区差别、建立统一的市场经济体系、提高现代物流效率具有重要作用。近年高速公路建设实现历史性突破。“十五”期间建成高速公路2.47万千米，是“七五”、“八五”和“九五”建成高速公路总和的1.5倍。2005年，全国新增高速公路通车里程6717千米。河南、广东、内蒙古、江苏、河北、浙江、山西和甘肃八省全年新增高速公路通车里程均超过300千米。截至年底，全国有29个省(市、区)的高速公路里程均超过500千米。高速公路突破千公里的省(区、市)上升到19个。
到2010年，国家高速公路网总体上将实现“东网、中联、西通”的目标。东部地区基本形成高速公路网，长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区形成较完善的城际高速公路网络;中部地区实现承东启西、连南接北，东北与华北、东北地区内部的连接更加便捷;西部地区实现内引外联、通江达海，建成西部开发八条省际公路通道。
国家高速公路网——“7918”网的含义 。2004年12月17日，国务院审议通过《国家高速公路网规划》。国家高速公路网规划采用放射线与纵横网格相结合的布局方案，形成由中心城市向外放射以及横连东西、纵贯南北的大通道，由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成，简称为“7918网”，总规模约8.5万千米，其中：主线6.8万千米，地区环线、联络线等其他路线约1.7万千米。具体是：
首都放射线：
7条：北京—上海、北京—台北、北京—港澳、北京—昆明、北京—拉萨、北京—乌鲁木齐、北京—哈尔滨。
9条：鹤岗—大连、沈阳—海口、长春—深圳、济南—广州、大庆—广州、二连浩特—广州、包头—茂名、兰州—海口、重庆—昆明。
东西横向线：
18条：绥芬河—满洲里、珲春—乌兰浩特、丹东—锡林浩特、荣成—乌海、青岛—银川、青岛—兰州、连云港—霍尔果斯、南京—洛阳、上海—西安、上海—成都、上海—重庆、杭州—瑞丽、上海—昆明、福州—银川、泉州—南宁、厦门—成都、汕头—昆明、广州—昆明。
(2) 国外公路建设概况
国际上经济发达、交通现代化的国家，出于政治、经济、国防等方面的需要，都在一定时期内规划建设国家高速公路主骨架，美国的.“国家州际和国防公路系统”和日本的“高标准干线公路网规划方案”是典型的代表。经过美国联邦和州政府40年的合作努力建成的美国州际高速公路，其作用远远超过了创建者当初的设想，作为国家公路网的基础，提供了快速高小的交通运输，成为国家经济增长和社会发展的重要条件，大大改善了整个国家的机动性和生产效率。人们在评价州际公路的作用时指出：达改变了美国的面貌，多美国经济的影响不可估量——在制造业和工程行业提供就业机会，乡村更加开放。州际公路改变了整个美国。目前，美国州际高速公路总里程达到4.67万英里(近7.5万千米),虽然仅占全国路网总里程的1.2%,却承担着24%的公路运输量
三、设计(研究)的重点与难点，拟采用的途径(研究手段)：
1、项目背景
1.线路概况
密涿支线高速公路诸葛店至段甲岭段是河北省高速公路网布局“五纵、六横、七条线”中“线3”(密云-平谷-三河-香河-廊坊-涿州)的重要路段，是连接三河市与北京市的一条快速通道，在北京市境内，密涿支线(北京段)与原规划的的京平高速衔接，连接北京六环，达到与区域路网衔接的目的。在远期可向东延伸连接津蓟高速，或继续向东沿邦宽线、三抚线构建新的京秦第二通道，成为北京连接天津北部以及河北唐山、秦皇岛，进而沟通东北地区的重要走廊。
主线长度32.820Km。路线起点位于燕郊镇诸葛店村北，通过引线与燕顺路相接;终点位于段甲岭镇大九百户村北200m处，通过段甲岭连接线与段蒋线连接。中间控制点有：高楼、刘家河、齐心庄、小罗庄、双塔、尚庄子。
本项目呈东-西走向，全线位于三河市境内，沿线经过三河市七个城镇，自西向东分别燕郊镇、高楼镇、齐心庄镇、李齐庄镇、泃阳镇、黄土庄镇、段甲岭镇。
路线经过的河流属于北三河流域，主要河流有牛道沟、鲍邱河、泃河，此外路线还经过幸福渠、红娘港等地方排沥、灌溉渠道。水利设施主要有八百户水库，为人工小型水库。
沿线交叉的主要道路为燕郊开发区的迎宾路、北外环、东外环和煤矿路、密三路、平香公路及未建规划路。项目影响范围内的铁路有煤矿铁路、三平铁路、大秦铁路，各与路线交叉一次。
2.设计标准
1)主要技术指标
本项目按双向四车道高速公路标准建设，设计速度120公里/小时，路基宽度28m。桥涵设计汽车荷载为公路-I级，路基和大、中、小桥设计洪水频率1/100，其余技术标准和指标均按现行部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)执行。
段甲岭连接线新建段(1.541公里)按一级公路标准建设，其余连接线按二级公路标准建设。
3.沿线自然地理条件
1)地形、地貌
本项目位于河北省廊坊市北三县中的三河市境内，地理坐标东经116°42′～117°20′，北纬39°50′～40°05′。三河市行政区划上虽然隶属于河北廊坊，但地理位置上却被京津两个直辖市所包围。
拟建路线经过的三河境内地势北高南低，地貌类型主要有冲洪积平原区和山地丘陵区。K0+000～K27+700以山前冲洪积地貌和河流冲洪积地貌为主，地形起伏不大，分布有多条沟渠，路线设计标高在18～38m。K27+700至路线终点有小面积低山丘陵，地形起伏较大，一般山高海拔50～100米，采石场林立，陡坎、凹洼随处可见，设计标高在28～52m。
2)区域地质稳定性评价
①区域地层与岩性
路线所涉及的主要地层按工程性能可分为两大类，即第四系松散沉积物类和前第四系基岩类。按成因类型分为第四系松散沉积物与前第四系沉积岩类。按形成时代可分为新生界第四系、古生界奥陶统(O)、元古界震旦统雾迷山组。
②区域地质构造
本区域的大地构造位置为华北地台的北部，燕山台褶带与河淮台向斜的过渡地带。县境内可划分孤山隆起区、大厂拗陷区、蒋福山隆起区3个地质构造单元，项目主要位于大厂拗陷区。
区内断裂有夏垫—中潭—马坊断裂、燕郊—高庙断裂、马连口断裂、灵山—黄土庄断裂、赵河沟断裂，以北北东向和北东向断裂为主导，断裂延伸方向和路线斜交。夏垫—中潭—马坊断裂和灵山—黄土庄断裂位于互通区，设计时予以注意，其余断裂位于路基上，对路线影响不大。
3)工程地质评价
沿线岩土类型较复杂，按其地质年代新老、成因 (冲积、坡积积、残坡积等)以及颗粒组成(细、粗、巨)、特殊土类别(软土、风化岩)和基岩的软硬、风化程度等综合因素划分工程地质单元层。
区内粉土、粉质黏土广泛分布，天然状态多为半硬塑、可塑，局部地段软塑、流塑，空隙比高、天然含水量大等。粉砂、细砂夹层等在平原河谷区厚度大、分布范围广，局部含卵石夹层。路线低山丘陵区下覆白云岩，上部有一薄层含角砾的红黏土，白云岩属硬质岩，强度大，物理力学性质较好。
4)水文地质评价
①水文地质条件
依据含水介质及水动力条件，路线涉及区域地下水类型有第四系松散岩类孔隙水、基岩孔隙裂隙水和碳酸盐岩裂隙岩溶水。
第四系松散层孔隙水
遍布三河境内整个辖区，主要由泃河、潮白河沉积的松散堆积物组成。该层埋深10～30 米，厚度70～160米，属潜一承压水，含水层结构为多层结构。富水性在全区变化较大，由弱富水～强富水，单位涌水量一般为10～55立方米/小时米。该层水质因埋藏较浅，受人类活动影响较大，主要为重碳酸钙镁水，PH值7.7～8.2，矿化度为0.36～0.47g/L，总硬度3～5mmoL/1。第四系孔隙水是主要的开采水源，1996年实际开采量为1.07亿立方米。1985至1996年浅层地下水平均水资源量仅为0.96亿立方米。
第四系松散层孔隙水的补给来源主要是大气降水和河水渗漏，排泄方式主要为人工开采、蒸发、补给河水及下部裂隙水。
基岩孔隙裂隙水
该层主要分布在蒋福山、灵山一带山区，平原区埋藏较深，一般在50～450米，厚度108～357米，弱富水，单位涌水量仅为0.072立方米/小时米，利用量很小。
碳酸盐裂隙岩溶水
该层主要是奥陶系碳酸盐岩裂隙岩溶水，除在孤山直接裸露，其它呈现弧形带状展布于皮各庄至齐心庄一带，埋深80～240米，厚度450米，单位涌水量16.6～217.7立方米/小时米，承压水位埋深3.02～12.08米。水化学类型为重碳酸钙镁水，全硬度3.25～4.04，PH值7.4～7.9，矿化度0.36～0.41g/L，均属中软的中性、中矿化淡水，未进行开采，仅
作为三河电厂一期工程发电用水，日取水量6.4万立方米。
②水质评价
据水质分析结果表明，路线区红娘港渠和泃河地表水化学类型为HCO3-、SO42-、Cl-、Ca2+型水。水的全硬度550.0～599.0 p(CaCO3) mg/l、总碱度372～386.0p(CaCO3) mg/l、矿化度1255.0～1330.71mg/l、PH7.0、游离CO2 0.0、侵蚀性CO2 0.0。
地表水、地下水对水泥混凝土及钢筋无腐蚀性。
5)不良地质路段情况
区内特殊岩土有：软弱土、风化岩。
① 软弱土
路线西段位于冲洪积平原区，地层受潮白河、泃河和鲍丘河冲积沉积影响，第四系地层较厚，以粉土、粉质黏土和粉细砂为主，局部夹有卵石，不均匀分布软弱土夹层。根据地调、钻探、原位测试和室内试验分析，在K13+500～K27+300路段，不均匀分布有软弱土，呈夹层状，多出现在砂土上下的黏土或粉质黏土中，在地表以下3～5米和7～15米分布较多。软弱土多呈灰褐色、黑色，有腐臭味，标贯击数3～5击;天然含水量高，达到30%以上;天然孔隙比高，超过0.9;液性指数大于0.5;内摩擦角3～8度。
路线冲洪积平原区，多处穿过或紧邻塘区，地层长期受塘区水浸泡、渗透影响，土质情况较差。塘区边侧表层土挖去约80cm，下层土机械碾压，有橡皮土现象。塘区水深一般2～3米，淤泥深30～50cm，红娘港渠2号桥西为藕塘，淤泥较厚，约80cm。
②风化岩
路线K27+450至终点段和段甲岭连接线段属低山丘陵区，岩性为元古界震旦系白云岩，受地质构造、水文条件及人工开矿的影响，风化程度较深，强风化深度一般5～10米，局部甚至更深，节理裂隙发育，岩体稳定性较差，对于边坡开挖不利，路基深挖方路段应设防护。
6)地震
根据《中国地震动参数区划图》(GB 18306—2001)，并参照《地震烈度区划图》，项目所在区域的三河市地震动峰值加速度为0.2g，地震动反映谱特征周期为0.35s，对应的地震基本烈度为Ⅷ度。
7)气象、水文
①气象
项目影响区地处中纬度地带，属暖温带大陆性季风气候，特点是四季分明，春季多风少雨干旱，夏季光照充足，炎热多雨，秋季秋高气爽，气温下降迅速，冬季寒冷干燥。本项目沿线各县市主要气象指标见表。
沿线各县市气象指标表
地 区 三河市 大厂县
多年平均气温(°C) 11.5 9.6
一月平均气温(°C) -4.6 -9.4
七月平均气温(°C) 25.2 23.6
极端最低气温(°C) -20.2 -24.5
极端最高气温(°C) 38 41.2
多年平均降雨量(mm) 674.6 549
多年平均日照(小时) 2547 2785
无霜期(天) 194 150
标准冻深(cm) 110 110
多年平均风速(m/s) 1.8 2.0
2)水文
路线影响范围内的各河流均属于北三河流域，主要河流有泃河、鲍邱河、牛道沟。
按分支简介如下∶
☆泃河
发源于河北省兴隆县青灰岭，西北流折向西南流，经平谷县城西，南流与错河汇合，再南流于赵河沟乡北务村西入三河境内，经城关、杨庄、埝头等乡镇，至新集镇芮庄子村东入蓟县界，与武河汇入蓟运河。该河全长180km，流域面积3278 km2，其中三河站以上流域面积为1822km2。上游建有海子水库，控制流域面积443km2，总库容1.21亿m3。北京市境内支流石河和错河建有黄松峪水库和西峪水库，总库容分别为0.104亿m3和0.143亿m3。泃河在河北省境内河道长51.2km，流域面积726 km2。三河东部299.5 km2的汛期沥水由其下泄，水量比较充沛。天然河底纵坡l：7000，平均河槽宽度50～70m，年平均流量为11.9 m3/s。但由于河道多年未经疏竣，两侧树木丛生，水流不畅，洪水对沿岸仍有一定威胁。河流水质较好，PH值7.35～7.85之间，矿化度O.27～O.32 g/L，属低矿化度重碳酸盐型水。
泃河100年一遇洪峰流量2460m3/s，采用河道现状河道断面，主槽糙率取0.025，滩地糙率取0.045，100年一遇设计水位为17.12m，水面宽度为1306m，主槽最大冲刷4.27m, 河滩最大冲刷3.26m。
泃河涉及防洪问题的近期规划设计有1998年水利部海河水利委员会编制的《泃河防洪除涝规划》及2002年河北省水利水电勘测设计研究院编制的《北三河流域防洪规划报告》。路线跨越处泃河规划深槽宽60m，堤间距350m，左堤高程17.91m，右堤高程18.41m，顶宽6m，边坡1：3，两堤脚距离约40m。考虑为将来堤防工程施工预留2.5m空间，确定泃河大桥跨越泃河堤防的允许最小梁底高程为20.91m。
☆鲍邱河
发源于北京市顺义县李遂镇以东的丘陵地区，汇集顺义、三河、大厂、香河四县沥水，流经天津市宝坻县于三河芮庄子村东汇入泃河，全长52.8km。目前鲍邱河控制排水面积465.8km2，其中自排面积374.3km2，机排面积91.5 km2 。河床上陡下坦，河槽宽25～55m。天然纵坡上游(夏垫桥至石官营)为1：l000，下游(大罗村至南赵各庄)为1：12500。平时间有水道，水质较好，PH值7.6，矿化度0.16～O.33g/L。
鲍邱河100年一遇洪峰流量180m3/s 。鲍邱河按规划标准整治后，综合糙率取0.035，由于河道挖深，设计水位低于现状条件下水位，跨越处100年一遇水位为23.44m。最大冲刷深度3.44m。
鲍邱河是泃河的主要支流。鲍邱河存在的主要是排水出路不畅，排涝标准低。《泃河防洪除涝规划》中在罗村倒虹吸处新建6孔排水闸一座。《北三河流域防洪规划报告》中另对三顺边界以下至芦庄跌水闸地下河段按纵坡1/8000、底宽10～35m进行治理，新建跌水闸3座，维修加固跌水闸6座。
建设项目所在位置位于鲍邱河上游刘家河村南，规划工程均位于下游，距离较远，建设项目实施对规划工程基本没有影响。
☆红娘港
也称红娘港一支，系泃河支流，发源于顺义县大唐村北，为季节性河流。经三河市小五福、李旗庄、城关等乡镇，于城区东南汇入泃河，全长22km，三河境内流程18.1 km。总流城面积65.4 km2，三河境内流域面积50.4 km2，天然河底纵坡1：1000至1：10000。
☆ 红娘港二支
发源于三河南聂庄东北，于大阎各庄东入泃河，全长7.9 km，汇水面积20.5 km2。这段河道已由当地乡村按标准断面疏挖，用以分段蓄水.
☆ 牛道沟
北起高楼镇沈庄子南，至大厂县北贾各庄东入鲍邱河，全长7 km，总汇水面积11.8 km2。1974年扩挖引潮干渠时，将此沟截为南北两段。北段来水泄入灌渠后转入鲍邱河，南段已被用作灌溉渠道。
4.沿线材料分布情况
本项目区内筑路材料比较丰富，品质、规格齐全，能够满足工程建设的需要。
(1)主要料场分布情况
①石料
项目区域内东北部山区，沿线石料极为丰富，可用石料大部分为石灰岩、白云岩，品质较好，抗压强度高，可开采提供路面、桥涵工程和路基排水防护工程用片块石、碎石料。
②砂料
项目区内潮白河东侧燕郊西侧，为河流冲积而成的中粗砂，砂质纯净，主要为石英颗粒，品质优良。三河东10公路段甲岭镇北山上，开采机制砂，砂质纯净、均匀，品质优良。
③石灰
主要分布于九百户-段甲岭一带，产量丰富，质量优良，能满足本项目公路建设要求。
④水泥
三河冀东水泥厂，三河市区西102国道南100米，公司拥有旋窑、立窑，两条生产线，年生产能力20万吨，主产硅酸盐Ⅱ型、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥，产品规格齐全;三河市彪牌水泥厂，位于三河市东平香公路西侧,该料场生产各种规格水泥，产品质量满足路基、防护工程所用;三河市大罗庄水泥厂，位于三河市北大罗庄，该料场生产各种规格水泥，产品质量满足路基、防护工程所用;三河市三星水泥有限公司，位于三河市黄土庄段的平香公路左侧,该料场生产各种规格水泥，产品质量满足路基、防护工程所用。
⑤沥青
三河沥青库有秦皇岛生产的各种型号的道路重交通石油沥青可供使用。路面面层SBS改性沥青可根据要求向专业生产厂家按需要订购.
⑥钢材、木材
工程所需钢材，木材等材料可从廊坊市或北京购买。
⑦料
本项目区内山前冲、洪积扇广泛分布土料，所需路基填料采用就近设取土场取土并结合取用段甲岭镇荒山山皮土，开挖方纵向调配解决。
⑧水
可从沿线主要河流、水库及沿线农耕机井中取用。
(2)主要材料采购及运输等情况
石料、砂、砂砾料可向料场直接购买或业主组织自采，石灰可向厂家购买，土料需要自采，水、电需从当地接入工地，水泥、钢材可就近购买，沥青可从三河沥青库购买，木材可就近采购。根据地形、运输条件，分别在K8+100和K23+300附近设预制厂和沥青混合料及路面基层、底基层拌和站各1处。
项目区主要利用等级道路G102公路(30Km)、平香线(13km)、蒋福线(16Km)、燕郊东外环、北外环、燕灵线、三河市北外环、东外环、密三路等共计156Km，地方道路李大线(12Km)、X411(10Km)，其它道路约65Km。
项目路线基本与G102平行，地方道路路网较发达，料场均有地方道路可通达，材料可通过既有道路及施工便道直接运输到本路段各工点，运输条件便利，材料运输均以汽车运输为主。
2.重点、难点
重点：道路平面设计——途径：根据路线几何设计要求，确定平面个要素及相互间的配合，根据地形条件选定半径，确定超高，加宽，缓和曲线等各要素。
道路纵断面设计——途径：先确定控制点，依据地面线试定合宜的挖方高度，试定拉坡，然后按照“标准”确定纵坡度及长度，拟定竖曲线。即：控制点标注——试坡——调整——核对——定坡——设计竖曲线。
横断面设计——途径：(1)确定并绘制本路基标准断面图 (2)绘制路基横断面设计线。
排水设计——途径：路面及中央分隔带排水，边沟设计。
路面设计——途径：确定结构层组合形式及厚度。根据公路等级，交通量情况，使用要求，筑路材料等选定经济合理的组合形式。按照公路设计准则确定结构层厚度及验算各结构层强度。
小桥涵设计，挡土墙设计，软土地基处理，排水渠沟设计，路基稳定性验算，工程量计算与概算编制，施工组织设计。
3、研究途径
(1) 路基设计
路基设计前做好全面调查研究，充分收集沿线地质水文、地形地貌、气象地震等资料。改建公路设计时，还应收集历年路况资料及当地路基的翻浆、崩塌、水毁、沉降变形等病害的防治。
①纵断面设计--根据汽车动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及技术经济特点等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。纵断面设计方法和步骤有：拉坡前的准备工作(在断面图上点绘中桩位置、平曲线示意图、写出每个中桩的地面标高并绘出地面线)、标注控制点位置、试坡、调整、核对、定坡、设置竖曲线。
②横断面设计--横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。横断面的设计要先确定路基的标准横断面。并考虑由直线过度到曲线时须设置的超高和加宽。
③路基土石方调配—在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行，调配前应将影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟注在表旁，弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡，明确利用填缺与挖余数量。纵向调配前，应据施工方法及运输方式定出合理经济运距。根据填缺挖余分布情况，结合路线纵坡的自然条件，本着技术经济和支农原则，拟定调配方案。逐桩逐段地将毗邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内利用，把具体调运方向和数量用箭头标在纵向利用调配栏中。经纵向调配，如仍有填缺挖余，应同当地政府协商借土或弃土点。调配后，应复核检查：横向调运+纵向调运+借方=填方，横向调运+纵向调运+弃方=挖方，挖方+借方=填方+弃方。
④路基防护工程设计--路基坡面防护工程应在稳定边坡上设置，防护类型的选择应综合考虑工程地质、水文地质、边坡高度、环境条件、施工条件和工期等因素，对路基稳定性不足和存在不良地质因素的路段，应注意路基边坡防护与支挡加固综合设计。路基的防护措施主要有边坡坡面防护、沿河路堤防护。坡面防护的方法有植物防护、工程防护两种方法;对沿河路堤的冲刷防护主要有直接防护和间接防护两种方法。为了确保路基的强度与稳定性选择合理的防护措施。
⑤支挡工程设计--应满足各种设计荷载组合下支挡结构的稳定、坚固耐久;结构类型选择及设置位置的确定应安全经济、便于施工养护;结构材料应耐久、耐腐蚀。据路基填挖情况，确定挡土墙形式，拟定尺寸，进行挡土墙设计，绘制挡土墙设计图，并计算工程数量。
⑥路基排水设计--路基排水设计的任务就是把路基工作区内的土基含水量降低到许可范围内。各种路基排水沟渠的设置和联结应尽量不占农田并与水利建设相配合，必要时适当加大涵管孔径或增设涵管以利于农田排灌。排水设计要因地制宜，经济适用。排水沟渠应选择地形、地质较好的地段通过，以节约加固工程投资，对于排水困难和地质不良地段应进行特殊设计。排水构造物的设计，要能迅速有效地排除路基“有害水”，以免影响路基的强度和稳定性，保证公路运输畅通。
(2) 涵洞布置
主要是为宣泄地面水流(包括小河沟)而设置的横穿路基的小型排水构造物。设计原则：应据所在公路使用任务、性质和将来发展需要，按照适用经济、安全美观的原则设计。桥型的选择应因地制宜、就地取材、便于施工养护。公路桥涵应适当考虑农田排灌需要。靠近村镇城市、铁路及水利设施的桥涵，应结合各有关方面要求，适当考虑综合利用。
(3) 路面设计
①路面横断面设计--绘制横断面设计图，根据资料需分别设计出沥青路面和水泥混凝土路面。
②沥青路面结构设计--拟定两种干湿状态下各三种路面结构设计方案。绘制沥青路面结构设计图，按规范采用专门计算程序进行路面结构计算和分析。设计内容包括原材料选择，沥青混合料配合比设计，设计参数的测试、路面结构组合与厚度计算，以及路面结构的方案比选等，沥青路面结构设计除行车道部分路面外，对高速公路和一级公路还包括路缘带、硬路肩、加减车道、紧急停车带、收费站和服务区的场面设计，以及路面排水系统设计等。
③排水设计--进行路表排水设计和路面内部排水设计。高速公路、一级公路路面排水，一般由路肩排水和中央分隔带排水组成，路肩排水由路面横坡、路缘带和硬路肩、路缘石形成的集水槽以及将地表水排除路基的泄水口和急流槽等组成，过水断面原则上限制在路缘带、硬路肩、拦水路缘石之内(即集水槽之内)直线段的路基。中央分隔带用现浇薄层水泥混凝土或预制混凝土小块封面时，可不设地下排水系统;若采用种草皮或灌木时，视降雨量大小设置盲沟、带孔排水管、横向排水管、纵向排水管等地下排水设施，在有超高曲线段，应在靠近超高内侧中央分隔带设置浅碟式或凸形排水沟，在适当位置设置雨水口(集水井)和地下横向排水管。
四、设计(研究)进度计划：
1、熟悉毕业设计任务，收集资料，做好毕业设计的准备工作、编写开题报告、翻译好外文翻译、做好选线工作 (第3-5周)
2、进行路基的平面、纵断面、横断面的设计 (第5-7周)
3、 土石方计算及调配 (第7-8周)
4、 路面设计及防护工程设计 (第9-10周)
5、 桥涵设计 (第10-11周)
6、 交通安全设施设计 (第11-12周)
7、 环境保护和筑路材料设计 (第12周)
8、 施工组织设计 (第13周)
9、 专题研究、程序编制 (第13-15周)
10、文件检查、编写总说明、装订 (第15周)
11、答辩 (第16周)
二级公路开题报告 篇4
1沥青路面设计概要
世界各国的沥青路面设计方法，可分为经验法和力学―经验法两大类。我国现行的《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）采用弹性层状体系作为力学分析基础理论，以双圆垂直均布荷载作用下的路面整体沉降（弯沉）和结构层的层底拉应力作为设计指标，以疲劳效应为基础，处理轴载标准化转换与轴载多次重复作用效应。路面工程应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合本地区实践经验，在满足交通量和使用要求的前提下，遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，对可选方案经过全面的技术经济比较，确定最佳设计方案。设计中通过对不同基层材料组成设计试验，确定最佳设计配合比，以减轻路面的早期反射裂缝、卿浆等破坏，延长路面的使用寿命。沥青路面面层应注意高（低）温下的稳定性、耐久性、抗滑能力和抗渗能力，设计中通过面层结构的材料的合理选材、骨料的合理级配等措施，另外，合理、慎重的使用SMA、改性沥青等新材料、新技术，改善路面整体使用性能。然而，对于现有的国内外沥青路面设计规范主要是以经济为主，并没有考虑到道路的重载、超载以及交通量的迅速发展，因此，随着经济的快速发展，设计一条能既能符合交通需求，也能满足经济效益是道路发展的当务之急。
2选线设计要点
公路路线设计及选择时，应尽可能地利用荒坡、荒地、滩涂等荒芜土地，而少占耕地、少拆迁，一般来说，会根据沿线具体情况，来选择选线的侧重点。
对山区的公路来说，一般主要考虑了地质灾害的可治性以及发生后的处理费用等，而忽略了保护耕地资源，增加了工程中的耕地占用量；同时，山区耕地形状一般极不规则，如果修筑公路，会使其变得更加支离破碎。因此在路线选择时，要充分顺应地形、地貌，确保山体平衡体系不被破坏，避免大挖大填，加强桥梁隧道的设计，使路线与周围环境融为一体。
相对山区来说，平原地区的地质条件要好的多。然而平原地区有大量的耕地、房屋，一旦修筑公路，就会占用大量的耕地，甚至造成拆迁。所以设计路线时应特别注意对土地尤其是耕地资源的影响。在路线的控制节点确定之后，应综合考虑各种因素，尽可能少占用耕地，少拆迁。可将避开高产良田作为设计线路的重要因素，尽量选择荒地或低产田通过，节约耕地良田，以保护环境。
3面层组合设计
国外的耐久性路面（也称作长寿命路面）追求的寿命是50年，即50年不进行结构性维修。典型的耐久性沥青混凝土路面概念图如图1所示：
长寿命沥青路面结构主要有如下特点：
（1）轮载下100～150mm区域是高受力区域，也是各种损坏（主要是轮辙）的发生区域；
（2）面层40～75mm高质量沥青混凝土为车辆提供良好的行驶界面，应具有足够的表面构造深度，抗车辙、水稳定性好；
（3）中间层100～175mm高模量抗车辙沥青混凝土起到连接和扩散荷载的作用，应具有高模量、抗车辙特性[2]；
（4）最大拉应变产生在HMA基层底部，该区域最易发生疲劳破坏；
（5）HMA基层75～100mm高柔性抗疲劳沥青混凝土起到消除疲劳破坏的作用，应具备高柔性、抗疲劳、水稳定性好等特性；
（6）路面基础不仅为沥青面层的铺筑提供良好的界面，而且对于路面的变形、抗冻都是至关重要的。
因各国自身的经济技术发展水平及道路建筑材料拥有量的不同，因而所采用的路面结构形式也有所不同，但总体分为两种结构形式：柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面，由于也有采用复合式沥青路面结构形式的。在欧美、日本、澳大利亚等大部分国家，多数情况采用柔性基层沥青路面，一般采用级配碎石作下底基层，以沥青稳定碎石料作为基层，还设有垫层。这种结构要求路面结构层下具有良好的路基，当路基过差时，采用无机结合料稳定作为路基或底基层。由于该结构的承重主要依靠沥青层，故沥青层的总厚度较厚，一般在20cm～25cm以上；以我国为代表的国家采用了半刚性基层沥青路面，一般采用二灰稳定碎石或水泥稳定碎石为半刚性基层，厚度一般在30cm～45cm不等，面层分为上中下面层，总厚度一般不小于20cm。这种路面结构必须保证自由水不会积聚在沥青面层与半刚性基层之间，否则在交通荷载作用下容易发生水损害，另外，反射裂缝问题也是这种结构面临的巨大挑战。为了改进半刚性基层先天方面的不足，采用了许多方法，如沥青面层与半刚性基层间设置过渡层，通过降低面层与基层的模量差减少层底拉应力，这种结构也就是通常上说的复合式沥青路面。
4路基设计要点
压实度是影响路基质量的一个非常重要的因素，路基一般要采用重型压实标准，在压实过程中，必须分层填筑，零填及路堑路床（0~30cm）的压实度不小于97%；下路床的压实度不小于96%；上路堤的压实度不小于95%；下路堤的'压实度不小于93%。为了保证在路堤在设计宽度范围内的稳定性，路堤两侧可以各加宽30cm进行填筑，对于不良地质、水田路段路堤两侧各加宽50cm进行填筑[3]。
路基填筑过程中，注意路基填料的选择，可以根据当地的情况，在满足规范要求的情况下，就地取材。填方路基材料CBR值：上路床不小于8，下路床不小于5，对不能满足路床填料要求的填土，进行掺石灰处理后用于填筑。填筑过程中，注意做好填前碾压以及沉降量的观测。可采用换填砂砾、砂井、砂桩、粉喷桩等技术进行软土地基处理，从而有效地解决了桥头跳车和路基不均匀沉陷等质量问题。
5排水设计要点
设计前，做好对该路段地质、水文资料的收集工作，充分利用现有地形以及天然水系，综合考虑各种因素，尽量与现有或规划的排水系统和设施相协调，形成完善的排水系统，从而搞好纵、横向排水设计，消除地表水和地下水对路面的威胁。
6涵洞设计要点
涵洞设计首先要考虑的是防止淤积和冲刷问题，根据现场情况确定进出口类型、涵底纵坡，进出口高差较大时，涵底要设计成台阶型以缓解水的势能。
7结束语
随着我国高等级公路里程的增加，越来越多的问题也暴露在我们面前：随着车辆的剧增以及轮轴的加重，曾经成功指导我国公路建设的理论与方法越来越体现出其不足之处，虽然有些问题是人为因素造成的，但无法否认，我们的设计理念与世界先进相比确实不足，任何理论都要经过实践的检验，因此，在实际路面设计过程中，我们应当结合当地的实际环境以及路面设计的经验，综合考虑各种因素，真正做好路面设计工作，从而推动我国公路事业的发展。
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