河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论
第一章 绪 论
1.1 选题意义
公路交通是衡量一个国家经济实力和现代化水平的重要标志，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。公路建设的发展速度对于促进国民经济的发展，拉动其他产业的发展具有非常重要的意义。公路交通具有覆盖面广、适应性强、机动灵活、时效性强、提供个性化服务、可实现门到门的直达运输，在综合运输体系中占有极其重要的位置。通过设计本条二级公路，加强这两个地方的公路网建设，很大程度上方便了居民的出行，同时也对其经济、旅游业的发展起到一定的促进作用。此外，本设计对培养我们独立思考问题和解决问题的能力，为今后工作做好技术储备，使我们能在今后的工作中，更好的读懂图纸上的设计意图，发现问题并做出正确的解决方案。
1.2 中国公路发展概况
近年来，我国公路建设已取得巨大成就。回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，可以认为，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。但是，由于基础十分薄弱，我国公路建设总体上还不能适应国民经济和社会发展的需要，与发达国家的先进水平相比还有较大差距。从行政区划分布看，由于经济发展和人口分布的不平衡，公路发展在各地区之间存在着较大差距，总的来看，东部地区公路密度较大，高等级公路的比例也较高，明显高于全国平均水平，更高于中、西部地区水平。未来建设将以加快国家高速公路网主骨架、“断头路”、扩容路段和农村公路为重点，积极推进国省干线改造。
1.3 工程概况
拟建毛嘴至小李湾二级公路全长两千多米，具体施工路段为K6+000～K8+576.542，公路沿线经过刘田、藕塘湾等地。该公路位于江苏无锡地区，属公路自然区划的Ⅳ1区，地处沿江位置，有低山丘陵的地形特点，地貌类型为湿润丘陵低山。河流内水量充沛，季节变化不大，泥沙含量少。年降水量多，常年为1200mm左右。潮湿系数一般为1.0～1.5，最高月潮湿系数2.5～3.5。雨型主要为春雨和梅雨，且梅雨期较长。属全国道路气候分区巨日区，不冰冻、中湿区。区内湿热度高，温暖湿润，四季分明。
1.4 本文研究内容
本毕业设计的任务就是在教师的指导下完成毛嘴至小李湾二级公路的设计工作，具
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河南理工大学本科毕业设计 第一章 绪 论
体内容包括平面设计、纵断面设计、横断面设计、路基设计、路面设计、专题设计、设计文件的编制和图纸绘制等。 （1）资料整理与分析
设计资料是设计的客观依据，必须认真客观地分析。首先要对设计任务书提供的各种资料加以理解和必要的记忆，明确对设计的影响，在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等，构成一幅明晰的画面；其次要对资料进行分析、概括和系统地整理，从中抽取、确定有关设计数据。 （2）路线平面、纵断面及横断面设计。 （3）路面、排水设计
毕业设计文件包括设计说明书和计算书。说明书交代设计内容、设计意图。计算书交代设计中的具体计算方法和过程。 （4）设计图纸
一般要求绘制路线平面图、纵断面图、横断面设计图、路面设计图、路基排水设计图等主要图纸，编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基土石方数量计算表等表格。
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河南理工大学本科毕业设计 第二章 路线方案的拟定和选择
第二章 路线方案的拟定和选择
2.1 交通量的预测
随着改革开放的进一步深入，国民经济发展水平将持续增长，基础设施的配套和路网的建设，必将促进区域内经济快速发展，从而也导致交通运输发展和交通量增加。
经调查，本地区现年交通量如表2-1所示：
表2-1 现年交通量
车型 交通量（辆/日）
解放SP3101
750
红旗CA630
850
三菱PV413
800
平板车 10
其他车 600
通过实际交通调查，当地汽车年平均增长率为5%，设计年限为12年，以小客车为标准换算，则远景设计年平均日交通量为：
Nd?N0(1?r)n-112-1?3405??1?0.05??5824?辆/日?
式中：Nd—远景设计年平均日交通量（辆/日）；
N0—起始年平均日交通量（辆/日）；
； r—设计交通量年平均增长率（%）
n—设计交通量预测年限
由上述计算结果可知，该公路的远景设计年平均日交通量为5824辆/日，根据《国家公路等级划分标准》可将该拟建公路定为二级公路。
2.2 方案的确定和选择
2.2.1 选线原则
选线是在规划道路的起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。毛嘴至小李湾二级公路选线考虑了以下几个要点：
（1） 正确处理道路与农业的关系
新建公路要尽量做到少占和不占高产田。布线要从路线对国民经济的作用、对地形条件、工程数量、交通运输费用等方面全面分析比较，既不能片面求直占用大片良田，也不能片面强调不占某块田，使路线弯弯曲曲，造成行车条件恶化。
（2） 合理考虑路线与城镇的联系
应充分考虑“近村不进村”的原则，选线应以绕避为主，尽量不破坏或少破坏居民
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河南理工大学本科毕业设计 第二章 路线方案的拟定和选择
住房。在避让局部障碍时，要注意线形的连续舒顺。
（3） 注意土壤水文条件以及高填高挖路段
该区域有部分土地土质较差，在选择线路的时候应设法绕避。当必须穿过的时候，应选择合理位置，缩小穿越范围，并采用必要的工程措施。对于高填高挖路及路段，应做好路基边坡岩石情况的勘测工作，必要时采取切实可行及安全可靠的防护措施。
2.2.2 方案比选
影响路线方案选择的因素是多方面的，各种因素又多是互相联系和互相影响的。路线应在满足使用任务和性质要求的前提下，综合考虑自然条件、技术标准和技术指标、工程投资、施工期限和施工设备等因素，通过多方案的比较，精心选择，提出合理的推荐方案。
该公路所处地区属于丘陵地形，考虑到促进沿线村庄经济发展，加强各地区间的联系及填挖方量等因素，从中确定了两个方案作为进一步比较的方案，下面对备选方案进行比选：
方案一路线靠近沿线所在的村庄，方便农民出行，加强了路线沿线百姓的联系，刺激了消费，可方便新鲜蔬菜进城，推动大棚菜和发季节菜的发展，增加了农民收入。相比之下，方案二路线有些路段距离村庄较远，有些路线穿越村庄，对村庄的影响较大，严重影响居民生活。此外还穿越了地形复杂的地方，加大了施工难度。通过经济技术比较，结合各项原则，决定采用方案一作为推荐方案进行设计。
2.3 定线
定线是一项非常复杂、涉及面很广、技术要求很高的工作，它不仅受地形、地物、地质等有形的限制，需要解决工程和经济问题，而且要受到技术标准、国家政策、社会影响、道路美学、风俗习惯等因素制约，需要充分考虑道路自身线形的美观与协调、驾驶员的视觉和心理反应、道路与周围环境的协调、道路与生态平衡的关系以及道路与人文的和谐等问题。
首先在地形图上仔细研究路线布局阶段选定的主要控制点间的地形、地质情况，选择有利地形如平缓顺直的山坡、开阔的侧沟、利于回头的地点等，拟定路线各种可能的走法。然后修正导向线，避免填挖过大。最后检查各技术指标是否满足《标准》要求，以及平曲线线位是否合适，不满足时应调整交点位置或圆曲线半径或缓和曲线长度，直至满足为止。
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河南理工大学本科毕业设计 第三章 道路平面设计
第三章 道路平面设计
3.1 概述
道路是一个带状构造物，它的中线是一条空间曲线。道路中线在水平面上的投影称为路线的平面，如图3-1所示；沿中线竖直剖切再行展开的断面则为纵断面；中线上任一点法向切面是道路在该点的横断面。路线设计是指确定路线空间位置和各部分几何尺寸。
图3-1 路线的平面
现代道路是供汽车行驶的。因此，在路线的平面设计中，主要考察汽车的行驶轨迹。为保证行车舒适安全，其轨迹在几何性质上有以下特征：
① 轨迹线是连续的； ② 轨迹线的曲率是连续的； ③ 轨迹的曲率变化率是连续的。
路线平面的形状称为平面线形，其三要素为直线、圆曲线和缓和曲线。行驶中的汽车其导向轮旋转面与汽车本身纵轴之间有下列三种关系：角度为零；角度是常数；角度是变数。与之对应的行驶轨迹分别为直线、圆曲线和缓和曲线。而现代道路线形是有上面三种线形组合而成的，因此在平面线形设计中应考虑三要素的组成。
3.2 平面线形设计
道路平面线形设计，是根据汽车行驶的力学性质和行驶轨迹要求，合理地确定各线形要素的几何参数，保持线形的连续性和均衡性，避免采用长直线，并注意使线形与地形、地物、环境和景观等协调。在设计过程中应注意一些原则。
（1）平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。 （2）保持平面线形的均衡与连贯。
为使一条道路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意各线形要素保持连续性而不
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