安徽省某二级公路B段设计---合肥工业大学毕业设计（论文）任务书

安徽省某二级公路B段设计---合肥工业大学毕业设计（论文）任务书
一、毕业设计（论文）的主要内容及要求（任务及背景、工具环境、成果形式、着重培养的能力）
1、设计主要内容：（1）道路平面设计;(2）道路纵断面设计;(3）道路横断面设计;(4）桥涵构造物方案设计;(5）路面结构设计；（6）工程量清单及工程量计算。
2、设计计算说明书：要求掌握山区道路设计原理与方法，并进行分析论述，文字结构分明、图表清晰、图纸规范，设计方案分析透彻、合理。一般50-60页。
3、毕业设计是教学计划中最后一个综合性、创造性的教学实践环节，是实现培养目标的关键阶段。要求每位同学：
a、刻苦钻研，用于创新，独立完成毕业设计任务书所规定的全部内容。
b、严格遵守纪律，在指定教室进行毕业设计。因事因病离岗，应事先请假，否则作为旷课处理。
c、毕业设计成果必须符合规范化要求
d、毕业设计应提交以下成果：
1）提交相应设计文件（图纸）一套
2）提交设计说明书一份
e、毕业设计完成后，每位同学都要参加答辩。
三、毕业设计（论文）进度计划
起 迄 日 期 工 作 内 容 备 注
第 三 周 熟悉图纸、收集资料、制定工作计划
第 四～七周 路线方案拟定比选、道路等级与技术标准的确定 比较方案至少二个
第 八 周～第 九周 道路平面设计与纵断面设计 路线平面图及路线纵断面图
第 十 周～第 十一 周 道路横断面设计 道路横断面图
第 十二 周～第 十三 周 桥涵设计环境保护
第 十四 周～第 十五周 道路工程量计算与概算编制 道路工程量表、编制工程量清单
第 十六 周～第 十七周 整理、打印、装订设计说明书
开 题 报 告
一、选题的目的和意义
选题意义：毕业设计是教学计划中最后一个综合性、创造性的教学实践环节，是实现培养目标的关键阶段。通过毕业设计,可以培养学生综合运用多学科的理论知识和技能,解决具有一定复杂程度的工程实际问题,培养从事科学研究的能力、严肃认真的科学态度、严谨求实的工作作风以及勇于实践、勇于探索和开拓创新的精神。同时强化学生对基本知识和基本技能的理解和掌握，培养收集资料和调查研究的能力，方案必选和论证的能力，理论分析与设计运算能力。进一步提高应用计算机绘图的能力以及编写编制能力，通过对二级公路的设计，培养学生综合运用所学知识编制设计书的能力，使我们熟练掌握二级公路的设计过程，掌握资料的收集和分析、相关规范的选择和运用，掌握二级公路一般技术指标的确定、路线的布置和计算、设计方案的选择、成果图的绘制以及设计文本的编制全过程。
选题目的：安徽省某二级公路位于安徽某县境内，路线起点为该县砖瓦厂西侧接G311，终点至新岱河西侧，全长17.450公里。目前G311从市中心穿过，道路横向干扰严重，路段交通量大，增长较快，服务水平已不能满足交通发展的需要，市区的交通存在较大的安全隐患。本项目的实施，将加快将加快该县城区周围发展的步伐，符合城市发展规划要求，同时，项目的建成将有效地减轻G311、S301、S202穿越该县城区段对该区域的交通压力，为过往该县的车辆提供了一条从东至西的快速通道。因此，项目的建设对于改变路网结构，提高道路的服务水平，改善城市的交通环境，促进地方的经济发展都具有十分重要的意义。
二、国内外研究综述
公路建设与生态发展结合是当前国内外公路发展的趋势。就生态公路而言，中南大学的廖晨彦等教授在《国内外生态公路的发展现状与研究》中提出：生态公路工程实质上就是通过对公路建设和生态环境有关的环节进行系统地研究、规划、管理，使之在与环境相协调的过程中得到可持续发展。目前对于这一概念并无一个确切的定义，但它们描述的内容都有着一些共同的特征：1）承认生态系统健康的重要性，包括注重生态系统的整体性、生态系统保护明确关键生物环境同其他生物环境的关系以及恢复受损的生态系统。2）维护和促进生物系统多样性的发展，包括在可能条件下有利于地方或原生物种以及与原始林有相似结构的老龄林的维护。3）更宽的空间尺度，包括注重景观水平的发展趋势，避免破碎化以及保护管理好周边的水系等。4）强调可持续性，包括更长的时间尺度，问题解决的整体性协调，考虑到后代的需要，协调政治、法规、文化等。5）人类范畴的合法性，包括接受生产物质和非物质产品同样重要的概念，利益和花费分担的公平性，保护和促进自然资源的精神与美学范畴，同时接受与自然资源有关的责任和权利，承认一些人类社区所依赖的资源，承认生态系统生产的全部物质产品。［1］
最近20年来，部分欧美国家和澳大利亚，已经开始补偿大范围铺设道路带来的生态影响，并在道路设计过程中考虑生态学原则，力求保护生物多样性，减少物种丧失。美国和加拿大在边坡防护方面，已基本废除了浆砌片石和喷射水泥砂浆护面等破坏自然环境的工艺在边坡防护中的应用，而是采用各种柔性支护和绿化措施。宾夕法尼亚州476号高速公路还设计了专门照明设备，以防破坏夜间的自然生机。德国公路建设充分考虑了保证长期自然经济效益，天然资源利用和保护，保护动、植物及各种自然特性、名胜古迹和风景等多方面保护措施。荷兰在山区公路建设中创立了“回避→减轻→补偿”模式，以其对自然生态网络和自然过程的保持和恢复以及生物多样性的良好保护，成为经典的生态道路典范。新加坡设计出了一种生态公路，在水泥混凝土路面留出小洞穴让杂草生长，当车辆行驶时不易产生尘土造成污染，同时，还可降低路面的热辐射，这样的公路已经具备一定的自身调节功能。日本专家认为，在生态公路建设技术上，应尽量模拟自然界的内在规律进行植物配置和辅助工程设计避免违背植物生理学生态学的规律进行强制绿化。
随着我国经济的发展,公路建设的步伐不断加大,里程也不断增长,但伴随着公路建设带来生态环境的破坏也不断增加,如开凿隧道、路基高填深挖,以及地质不良诱发的工程滑坡、崩塌;占用耕地、砍伐树木破坏了原有的地形地貌及植被,水土流失等。如何在实现经济可持续发展的同时,同步实现生态环境的可持续发展,成为公路建设者不可回避的现实问题。赵冶丹在《如何建设山区公路,保护自然生态环境》中提出：山区公路建设尤其要树立科学发展的理念,公路建设各阶段的承接项目单位应建立环境管理体系,制定环境方针、环境目标,把环境保护落到实处;坚持以人为本,体现安全、舒适、环保新概念,达到可持续发展,实现人类与自然环境相互融合、协调发展。［2］我国生态公路建设起步较晚，但随着各级政府的重视和民众环保意识的增强，各省也在积极打造“生态公路”工程。袁芳在《浅谈可持续发展的生态公路建设》中提到：已经完工的宁杭高速公路江苏段是中国首条依据可持续发展理念修建的生态高速公路，也是全国首条集“旅游、景观、生态、环保”于一体的高速公路。宁淮高速公路又提出了建设“原生态”高速公路的观念。特别是总长度6825m、设计时速100km、双向6车道穿越国家级森林公园———百里老山风景区的宁淮高速老山隧道建设在当前中国公路工程建设中，不仅具有理论上的研究价值，同时也具有深远的现实意义。［3］目前，人类面临的全球性问题日益突出，生态问题已成为全球关注的焦点，生态公路是在这样一种大环境下提出的，具有极其重要的现实意义。长安大学的陈红等教授在《可持续发展的公路建设生态观》中指出：生态公路唤起公路建设中新的生态意识,即把维护生态平衡、保护人类生存环境,视为同发展经济、增加财富同等重要。从公路角度看,单纯人为的一个线形良好、美观的公路环境是完全可以创造出来的,这也正是公路建设追求的目标。但从生态学的环境系统观来看,在某种程度上可能是以牺牲较大的环境为代价的。因此,公路建设生态观要从生态意识到环保法规;从规划设计到施工管理;从评价指标体系到技术保障措施;从技术经济分析到项目组织管理等各个方面出发,将生态环境保护工作纳入到公路工程项目中来,将公路建设与环境保护融为一体,是实现公路建设的可持续发展的必要之举。［4］
本次毕业设计课题为某山区二级公路的设计，生态公路创作理念下的设计标准给我在本次设计选线以及平面设计中带来很大的灵感。关昌余工程师在《生态公路建设的理念与实践》中总结了山区结合生态环境选线的要点：1.合理掌握技术标准,灵活运用设计指标地形条件好的路段,采用较高的技术指标,对于局部特别困难路段,适当降低设计车速,采用较低的技术指标;对于工程艰巨的路段,灵活运用次要指标。2.注重曲线的连续流畅,提高旅游公路行车舒适性，采用不对称平曲线、S型、卵型、C型、凸型及复合型平曲线消除平曲线间短直线,以提高线形的连续性;尽可能采用较大的竖曲线半径,提高行车舒适性和视觉连续性;注重平纵线形配合,提高线形流畅性及与自然地貌的协调性。山区生态环境往往十分脆弱,一旦破坏就很难恢复。［5］因此在设计过程中，本着满足总体设计的前提下,要最大限度地保护自然生态环境,减少人工构造痕迹,顺应地形选线,合理布设平面线形。选线布局应避开自然保护区、人文景观、水源、居民区等生态及社会环境敏感区,尽量绕开或少占森林、农田、溪流等生态区,少拆迁电力、通讯设施及建筑物,选择有利地形,做到平面顺适、纵面均衡、横面合理,线性与地形相吻合、协调。在路基设计方面，钱鸿在《山区生态高速公路设计方法探析》中提到六潜高速公路有多处路段设计为分离式路基，多座桥梁和隧道也都是分离式设计。在特殊路段采用分离式路基可以降低土石方开挖量，保护原有生态和植被不被破坏。在特殊地形条件下采用分离式桥梁和隧道则能减少工程数量、节约造价，同时减少边坡开挖造成的水土流失和生态破坏。［6］这些都是在满足技术标准的条件下,尽量避免高填深挖,同时兼顾填挖平衡。路基设计在确保边坡稳定的情况下,尽可能的适应地形、贴切自然,不破坏或少破坏自然生态环境和植被,力求做到填挖平衡,废方充分利用。路基涵洞、截水沟、排水沟等排水系统应与当地排灌系统协调,满足排洪和灌溉要求,确保水流畅通。关于边坡防护，封喜波在《山区公路边坡生态防护技术的应用》中总结了边坡生态防护的几种主要类型：骨架植被防护、土工格室植被护坡、喷混植生防护等。［7］这些都是边坡设计与生态环境的良好结合，因此在本次毕业设计中，公路沿线的边坡防护,应根据路基填挖高度、地质及土壤气候条件等因素,因地制宜,采取合理的预防环保措施,切实做好边坡防护,设置挡土墙、护面墙、植草、绿化、护坡等。
阅读文献和规范应该贯穿在整个毕业设计过程中，毕业设计的每一步我都会严格遵守规范，并且从众多文献以及设计资料中汲取精华来完善自己的设计。本次毕业设计已经有了一个良好的开端，我相信，在老师的辛苦指导下，通过自身的努力，我一定能给大学四年的时光交上一份完美的答卷。

四、毕业设计（论文）所用的方法
1.收集资料，编写可行性研究报告
2.初步勘测与初步设计
根据交通量确定道路等级，在初步设计选定的方案中确定一段1.5-2公里，将原地形图放大，其比例尺为：1：2000，在地形图上研究几条可能的路线方案，利用纬地和CAD进行平面设计，纵断面设计，横断面设计，桥涵设置，进行路线方案的技术与经济比较，确定选用方案。
3.对最佳方案进行详细技术设计
道路平面设计：在满足行车视距、直线、圆曲线、缓和曲线条件下进行平面线形组合设计
道路纵断面设计：考虑道路纵坡大小进行路线纵断面设计。
道路横断面设计：用纬地CAD画出各选点的横断面图，根据横断面图列出路基设计表、土石方计算表、逐桩坐标表等，并充分考虑路面排水情况。
路基设计：应根据公路的性质、等级和技术标准，结合当地自然条件进行设计。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：应防、排、疏相结合，并与路面排水、路基防护、地基处理措施等相互协调，设置边沟、排水沟等排水设备建立一个完善的排水系统。
4.道路工程概（预）算的编制。
编制了路线范围内路基和路面部分的预算文件。
5.专题——挡土墙设计

毕业设计过程记录表 （教师填写）
序号 检查
时间 检查
内容 指导教师阶段检查评语
（要指出该阶段存在的问题及解决的方法） 指导教师

1 3月中旬 1.资料收集情况
2.开题报告完成情况
3.外文翻译完成情况

2 4月上旬 1.检查学投入情况
2.设计论文进展情况
年 月 日
3 5月中旬 1.总体任务完成是否过半
2.院系中期检查意见
3.存在问题及采取措施