摘 要

本设计为湖北省咸宁市某山区新建二级公路 DQ1502段道路的一阶段施工图设计，此 段路线总长度为 5168.657m，设计车速为 60km/h。本次毕业设计主要内容包括:路线方案拟定及比选、路基横断面设计、支挡结构物设计、道路平面交叉口布设、路基综合排水设计、路面设计、涵洞设计、路基土石方工程和路面工程预算编制及与各部分设计内容相关的图纸表格。本项目旨在完善咸宁市路网建设、缓解咸宁市的交通压力以及促进咸宁市社会经济发展，尤其是对刚退出贫困县的通山县的发展具有重大意义。

本设计根据现行设计标准、规范,充分结合地形图及道路沿线周边地形、地质和水文气象等自然条件,使用纬地道路三维集成CAD系统进行道路平、纵、横、支挡结构物、涵洞、路面和路基排水等设计。同时结合项目的BIM模型来进行辅助设计。并采用纵横SmartCost预算软件（在线版）进行项目预算的编制。

设计说明主要包括本项目的概况。路线平面线形设计中方案比选过程，路基设计以及挡土墙的设计计算；路基排水设施的布设；平面交叉口的几何设计。在路基路面部分对路面根据地质水文情况的不同进行了分段设计。根据整体的设计内容，计算了各分项的工程数量，最后由软件汇总生成分项工程预算编制。

关键词：路线设计、涵洞设计、平面交叉设计、BIM设计、预算

Abstract

This design is a one-stage construction drawing design for DQ1502 section of a newly built secondary highway in a mountainous area of Xianning City, Hubei Province. The total length of this section is 568.657m, and the designed speed is 60km/h. The main contents of this graduation project include: route planning and comparison, subgrade cross-section design, retaining structure design, Road intersection layout, subgrade Comprehensive Drainage design, pavement design, culvert design, Subgrade Earthwork and pavement engineering budget preparation and related drawings and tables with various parts of the design content. This project aims at improving the road network construction, alleviating the traffic pressure and promoting the social and economic development of Xianning, especially for Tongshan County, which has just withdrawn from poverty-stricken counties.

According to the current design standards and specifications, and fully combining topographic maps and natural conditions such as topography, geology and hydrometeorology along the road, this design uses the three-dimensional integrated CAD system of latitude-terrain roads to carry out the design of road horizontal, vertical, horizontal, retaining structures, culverts, pavement and subgrade drainage. At the same time, it combines the BIM model of the project to carry out the assistant design. And use vertical and horizontal SmartCost budget software (online version) for project budget preparation.

The design description mainly includes the general situation of this project. The process of scheme comparison and selection in route plane alignment design, roadbed design and retaining wall design and calculation, layout of drainage facilities of roadbed, geometric design of plane intersection. In the part of subgrade and pavement, the pavement is designed according to different geological and hydrological conditions. According to the overall design content, the number of sub-projects is calculated, and the sub-project budget is generated by software summary.

Key Words：Route design, culvert design, plane intersection design, BIM design, budget

目 录

第1章 绪论 1

1.1 设计任务概况 1

1.2 基本自然条件 1

1.2.1 气候与水文 1

1.2.2地形与地貌 2

1.3主要技术指标 2

第 2 章 路线设计 3

2.1 道路选线指导思想 3

2.2 路线方案拟定 3

2.3路线技术要求 4

2.3.1平面线形技术要求 4

2.3.2平曲线要素计算 5

2.3.3 纵断面线形技术要求 6

2.3.4 竖曲线要素计算 7

2.3.5平纵组合技术要求 7

2.4路线方案比选 8

2.4.1主要技术指标比选 8

2.4.2路线BIM模型比选 9

第3章 路基设计 11

3.1 主要技术指标 11

3.1.1襟边宽度 11

3.1.2路基干湿类型 11

3.1.3路基最小填土高度 12

3.1.4 公路用地范围 12

3.2 路基横断面设计 12

3.3 一般路基设计 13

3.3.1 路基填挖高度控制 13

3.3.2 路基边坡坡率 13

3.4 取土坑和弃土坑设计 14

第4章 路面设计 16

4.1路面类型比选 16

4.2路面设计 16

4.2.1路面分段 16

4.2.2初始交通量预测 17

4.2.3轴载换算 17

4.2.4计算累计当量轴次 18

4.3路面结构厚度计算 19

4.3.1确定计算参数 19

4.3.2干燥路段面层厚度计算 19

4.3.3湿路段面层厚度计算 22

第5章 挡墙与涵洞设计 27

5.1挡土墙设计 27

5.2 K3 460~K3 500段挡墙设计 27

5.3仰斜式路堤墙稳定性验算 28

5.4路基综合排水设计 33

5.5 涵洞布设原则 34

5.6 K2 259处涵洞设计 35

5.6.1 涵洞类型选择 35

5.6.2 进出洞口形式选择 35

第6章 平面交叉口几何设计 36

6.1平面交叉口概况 36

6.2平面交叉口设计一般规定 36

6.3 K1 950处平面交叉口几何设计 37

第7章 预算编制 38

7.1 预算编制概况 38

7.2 土石方工程分项预算 38

7.2.1 路基土石方具体计算 38

7.2.2 土石方工程量定额 39

7.3 路面工程分项预算 40

7.3.1 路面工程工程量 40

第8章 总结 43

参考文献 44

致谢 46

附件

第1章 绪论

1.1 设计任务概况

本工程建设项目位于湖北省咸宁市通山县，本项目的建设对完善咸宁市路网建设、缓解咸宁市的交通压力以及促进咸宁市社会经济发展有重大意义。尤其是对刚退出国家级贫困县的通山县的发展具有重大意义。

结合本段地形地貌以及项目范围内的村落城镇分布情况。本新建二级公路DQ1502段路线总体走向取南北方向，与京广线基本一致。本段起于官家垄，接本项目前一个分段终点。DQ1502段所经过的主要城镇为中兴垄、陈福垄、下杨村、杨脑、王家垄。 终点为马坳，接本项目下一分段起点。DQ1502段路线全长为5168.657m。根据交通量以及沿线自然条件综合考虑后，确定本段道路技术等级为二级，设计车速为60km/h，路基宽度为10m。全段共布设16道涵洞。并在陈福垄处与G106设一处平面交叉。在茅田河处设一座跨河简支梁桥。全线共设四条隧道。

1.2 基本自然条件

1.2.1 气候与水文

本路段所在的咸宁市通山县属亚热带季风气候。地处山区，年降水量为1500mm。夏季炎热多雨，冬季寒冷少雨。该地区全年四季分明。同时山区气候垂直差异明显。根据往年统计数据，此地年平均温度为16.3°C，极端最低温度为-20°C，极端最高温度为40.5°C。全年温差大，无霜期一般在226-248天之间。

由于本区域年降雨量较多，但降雨量在季节上分布不均衡。暴雨一般出现在每年的4月到9月，尤其是六月和七月两个月降雨集中。属于洪涝灾害易发区域。因为雨季本区域季降雨量较大，而且本地地势起伏较大，暴雨时山坡上的汇水面积较大。在设计的过程中，为了避免洪涝灾害对道路产生破坏。应注意设置完善的综合排水体系，防止出现山洪冲毁路基、积水损害路基路面，预防山体滑坡。同时还应在预算编制和施工组织上注意雨季对施工造成的不。部分施工过程尽量避开雨季施工。以保证工程质量的可靠性，从而保证道路的行车安全。同时由于全年温差较大，而且山区垂直气候明显。所以在施工过程中尤其是混凝土的施工过程中应该选择合适的温度进行，以保障路面的强度能达到预定的设计强度。

1.2.2地形与地貌

本新建二级公路所在地咸宁市通山县最高海拔为1656.7m，海拔最低的地方仅20.13m。由于山区丘陵地势起伏变化大，暴雨时山坡上的汇水面积较大，所以进行在设计时在保证线形美观行车舒适的前提下还应注意路面排水的通畅性，以免在降雨量过大的情况下对道路以及行车安全造成潜在的安全威胁。地形地貌会对道路选线会造成很大影响，因此选线应当结合本区域的地形地势特点来进行自然展线，以保证线形的美观也兼顾对环境的保护。在纵断面设计的过程中不能面追求高指标。本段公路在地势总体上南北相对较高，中间区域在茅田河附近下凹。整体在由东向西海拔逐渐降低，所以在线位选择上尽量靠向海拔相对较低的东侧区域。设计范围内有茅田河、东垸河两条小河，而茅田河又横跨了整个设计范围无法绕过。所以必须设置桥梁，所以在设计的过程中应该考虑桥位的选择，并以理想的桥位作为一个控制点。而东垸河由于处在设计范围的边缘处，而本项目为二级公路，基于成本原因选择绕过。

1.3主要技术指标

根据相关设计规范和手册的规定。结合项目的设计目标，地形地貌以及工程建设成本等相关限制因素。现选取主要技术指标如表1.1所示。

表 1.1 主要技术指标表

第 2 章 路线设计

公路路线设计要考虑地形和地质等自然条件与控制因素，坚持“不破坏就是最大的保护”原则和以人为本、安全至上的设计理念，灵活运用技术指标。本次路线设计拟定了两个同等深度的路线方案分别进行平纵横设计，并进行运行速度检查和透视图分析，综合比选后确定最佳路线方案。

2.1 道路选线指导思想

平面线形应平直，连续，平滑，适应地形与地物的特征，并与周围环境协调。必须满足汽车正常驾驶的基本机械要求以及驾驶员和乘客的视觉和心理要求。平曲线应有足够的长度给驾驶员足够的操作调整时间，以保障行车安全。坚持地形选线和地质选线，要充分利用有利地形，尽量避开不良地质区域。尤其是自然坡面较陡路段，不要片面追求高指标而造成高填深挖，要结合平纵横综合考虑确定。坚持生态选线，尽量减少对良田耕地的侵占，减少房屋拆迁，充分利用建设用地，尽可能的保护原本的自然环境。综合考虑路与桥的关系来进行选线。

2.2 路线方案拟定

本项目路线总体为南北走向，北半段地形稍微平缓，地面自然坡度较低，村落分布较为集中。南半段地势更为陡峭，自然坡度较大。本路线的主要控制点为：官家垄（起点）、马坳（终点）、栗子坳和下杨村（必须连接城镇）四处控制点。同时由于茅田河横穿了整个设计区域，在设计时应注意桥位的选择以及沿河线位的选择。

在综合考虑本工程设计区域内的村庄和河流等控制点位后基本确定DQ1502 段路线总体为南北走向，起点为官家垄，接本项目前一个分段终点，路线所经过的主要城镇为中兴垄、陈福垄、下杨村、杨脑、王家垄， 终点为马坳，接本项目下一分段起点。由于山区地质地貌较为严苛，路线总体方案基本被地形所限制。所以方案比选主要考虑陈福垄至栗子坳的局部方案的比选，对地形图进行初步研究后，拟定了以下两个方案。

两路线方案具体平面布置如图2.1所示。

图 2.1 方案一与方案二平面布置图

局部路线方案一：陈福垄至栗子坳路段直线距离约 1km，全段地势中间高两边低，此路段主要由路线最大纵坡及横向填挖控制；经过陈福垄后沿前进方向左侧坡脚线前进，从栗子坳村落后侧穿越后与G106做一平交路口。

局部路线方案二：路段起终点与方案一相同，经过陈福垄后沿前进方向右侧的坡脚线前进，此路段也主要由路线最大纵坡及横向填挖控制。最终从栗子坳村落侧方经过，与G106做一平交路口。

2.3路线技术要求

2.3.1平面线形技术要求

在进行平面设计时，依据规范和手册采取相应的控制参数以及技术指标。平曲线转角小于7.0度，应设置较长的平曲线，长度应大于700.00(m)除以转角。直线段长度不宜大于20倍设计速度，直线长度的最大标准值为1200.00(m)最小直线线长度，圆-直-圆线形组合时，同向应不小于6倍车速360米，反向不应小于2倍车速120米。设计速度为60(km/h)，所以选取圆曲线一般最小半径为 200.00(m) 圆曲线半径要与地形相适应，圆曲线最大半径不宜超过10000.00(m)平曲线长度应不小于最小长度，设计速度为60(km/h)时，选取平曲线最小长度为100.00(m)。以保证平面线形在技术上符合最基本的行车要求。

2.3.2平曲线要素计算

以交点9为计算算例，其余交点计算类似。已知交点9为对称基本型，桩号为，，计算图式如图1.1所示。，

图2.2 平曲线要素计算图式

（1）曲线几何要素计算

內移值：

切线增长值：

缓和曲线角：

切线长：

圆曲线长：

外距：

切曲差：

（2）主桩号计算

（3）检验符合

2.3.3 纵断面线形技术要求

（1）纵坡应不大于最大坡度，设计速度为60(km/h)时，选取最大坡度标准值为6.00%

（2）山区丘陵的纵坡在适应地形地貌的同时，也要避免路面起伏过大，影响行车舒适性。

（3）隧道长度大于100米，隧道路段内坡度应小于最大纵坡3.00%。

（4）纵断面设计应争取做到填挖平衡，减少开挖，并尽量将挖掘作为填土移动，以保护环境，降低工程造价。

（5）纵坡坡长应不小于最小标准值，按本路线设计速度60km/h，最终选取最小标准值为150.00米。

（6）相邻纵坡的坡差较小时，应尽量设置较大的竖曲线半径。

（7）竖曲线长度应不小于最小长度，设计速度为60(km/h)时，选取竖曲线最小长度值为50.00米（规范表8.6.1 竖曲线最小半径与竖曲线长度）

（8）相邻竖曲线之间设置直坡段时，直坡段长短应满足3s行程。

2.3.4 竖曲线要素计算

以第一个变坡点为计算算例，其余变坡点计算类似。已知变坡点2桩号为，高程为，,竖曲线半径。

（1）竖曲线要素计算

坡差：

曲线长：

切线长：

外距：

（2）设计高程计算

竖曲线起点桩号

竖曲线起点高程

竖曲线终点桩号

竖曲线终点高程

2.3.5平纵组合技术要求

在进行路线平面设计时不仅要满足平曲线与竖曲线的相关技术指标的要求。同时还要主意平面线形与纵断面的结合情况。避免不良组合的出现，以保证行车的舒适度。同时可以保证路面排水的通畅，从根源上避免出现不必要的路基浸水而导致的行车安全问题以及损害路基路面。所以在平曲线范围内布设竖曲线时，应该将竖曲线的起点和终点应落在平曲线的两条缓和曲线上。且不允许将平曲线的起点和终点设置中竖曲线范围内。竖曲线的半径应为平曲线半径的10至20倍，以使驾驶员获得视觉上的舒适度。避免在长直线上包括多条短垂直曲线，短平曲线不应与短垂直曲线组合。凸形竖曲线的顶点和凹垂直曲线的底点不允许与反向曲线的拐点重合。一个平曲线内不应包含多条竖曲线。

2.4路线方案比选

2.4.1主要技术指标比选

结合地形地质及上述的路线平纵技术要求，以安全、技术可靠、经济为主要考虑因素 对拟定的两个路线方案进行平纵横设计完后，主要技术指标采用情况如表 2.1～表 2.4 所示 。

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

相关图片展示：