《道路工程綜合》課程設計教學指導書

《道路工程綜合》課程設計指導書課程中文名稱：道路工程綜合課程設計課程英文名稱：ComprehensiveCourseDesignforRoadEngineering課程編號：020070091適用專業(yè)：交通工程設計周數(shù)：4學分數(shù)：4課程類別：專業(yè)實踐應開課學期：第五學期一、課程設計目的與任務（一）課程設計的目的本課程設計包含公路選線定線設計、路基擋土墻設計、路基邊坡穩(wěn)定性設計、瀝青路面設計及公路工程施工組織與概預算設計，是《道路勘測設計》、《路基路面工程》、《道路邊坡與養(yǎng)護工程》和《道路施工組織與概預算》4門課程的綜合課程設計。本課程設計要求根據(jù)所給資料，分析工程的特點和當?shù)貙嶋H情況，綜合運用所學的專業(yè)技術知識，完成相應的道路工程設計。通過本課程設計，鞏固所學的理論知識，培養(yǎng)分析和解決道路工程設計中的技術方面的能力，為以后的工作打下良好的基礎，加強學生的職業(yè)道德教育，樹立熱愛公路工程工作的信念。（二）課程設計的任務設計一條公路為新建二級公路，設計速度60km/h。二、課程設計要求（一）基本要求一、道路勘測設計設計者按指導教師指定的路線起終點、起點樁號，自擬路名，根據(jù)地形、地質(zhì)等條件選擇一條符合技術標準及要求的路線進行相關內(nèi)容的設計和計算，設計里程不小于1.2km。二、邊坡穩(wěn)定性驗算及防護加固設計1、選取公路邊坡典型剖面，確定剖面幾何尺寸，獲取巖土力學參數(shù)、水文條件、環(huán)境資料等設計參數(shù)；2、邊坡穩(wěn)定性分析與評價：（1）針對巖（土）質(zhì)邊坡選取合適的穩(wěn)定性評價方法進行計算，計算方法包括瑞典條分法、簡化Bishop法、單（雙）平面滑動法、折線滑動法等。（2）基于計算出的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)，結合規(guī)范規(guī)定對邊坡進行穩(wěn)定性評價。3、邊坡防護及加固工程設計：（1）考慮自然環(huán)境、坡面尺寸、經(jīng)濟成本等因素，選擇合適的坡面防護方案進行設計；（2）選取合適的邊坡加固形式進行支護方案設計，邊坡加固方法包括擋土墻、邊坡錨固、土釘支護、抗滑樁等。三、路面設計路面設計應根據(jù)使用要求及氣候、水文、土質(zhì)等自然條件，密切結合當?shù)貙嵺`經(jīng)驗。在滿足交通量和使用要求的前提下，應遵循因地制宜、合理取材、方便施工、利于養(yǎng)護、節(jié)約投資的原則，進行路面設計方案的技術經(jīng)濟比較，選擇技術較先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、有利于機械化的路面結構方案。四、施工組織部分1.按前面設計所計算的工程量及施工方案組織流水作業(yè)；2.結合網(wǎng)絡計劃技術編制施工進度計劃；3.編制資源組織計劃；4.進行施工平面圖設計。五、概預算部分1.對工程量進行分項；2.分項計算各項單位工程的直接工程費和措施費、企業(yè)管理費、規(guī)費、利潤、稅金、專項費用匯總等并計算各分項的建筑安裝工程費；3.對各分項的各項費用匯總并計算總體建筑安裝工程費；4.工程建設其他費用（包括土地使用及拆遷補償費）5.預備費計算；6.建設期貸款利息計算；7.概算總額計算。（二）具體設計項目內(nèi)容及要求第一部分（路線設計）：1、計算說明書2、直線、曲線及轉(zhuǎn)角表3、逐坐標表4、路基設計表5、路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配（路基土石方數(shù)量表）6、平面設計圖7、縱斷面設計圖8、路基標準橫斷面圖9、路基橫斷面圖第二部分（邊坡穩(wěn)定性設計）：本設計為公路邊坡設計，設計者根據(jù)公路地理、地質(zhì)條件和《公路路基設計規(guī)范JTGD30-2015》及相關教材進行設計。設計步驟具體如下：1、邊坡形式及坡率2、邊坡巖土體的力學參數(shù)確定3、邊坡穩(wěn)定性分析：采用簡化Bishop法計算安全系數(shù)。安全系數(shù)應符合規(guī)范。4、邊坡防護與支檔（1）坡面防護：受自然因素作用易產(chǎn)生破壞的邊坡坡面，應根據(jù)氣候條件、巖土性質(zhì)、邊坡高度、邊坡坡率、水文地質(zhì)條件、施工條件、環(huán)境保護、水土保持等因素，按規(guī)范經(jīng)技術經(jīng)濟比較后選擇適宜的防護措施。（2）擋土墻設計及驗算：擋土墻設計應根據(jù)路基橫斷面、地形、地質(zhì)條件和地基承載能，合理確定擋土墻位置、起訖點、長度和高度，依據(jù)規(guī)范選擇合適的擋土墻類型。（3）邊坡錨固：邊坡錨固設計應根據(jù)邊坡穩(wěn)定性分析資料，鑒別邊坡的破壞模式，確定邊坡不穩(wěn)定程度及范圍，對錨固力方案的合理性、安全性進行技術經(jīng)濟論證。錨固形式應根據(jù)邊坡巖土體類型、工程特征、錨承載力大小、錨材料和長度、施工工藝等條件確定。（4）土釘支護：土釘支護可用于硬塑或堅硬的黏質(zhì)土、膠結或弱膠結的粉土、砂土、礫石、軟巖和風化破碎巖層等路塹邊坡的臨時支護和永久支護。土釘結構和材料設計應符合規(guī)范。（5）抗滑樁：抗滑樁可用于穩(wěn)定邊坡和滑坡、加固不穩(wěn)定山體及其他特殊路基?？够瑯稑嬙旒安牧显O計選取應符合規(guī)范。第三部分（路面設計）：（1）交通量預測，確定公路等級及車道（車輛換算、）（2）交通荷載等級的確定，（通過設計年限內(nèi)設計車道累計大型客車、或者交通量確定）及車道系數(shù)、方向系數(shù)的確定（查表）（3）車型分布系數(shù)的確定（TTC1~TTC5）（4）車輛當量設計軸載換算（軸載換算系數(shù)EALFm的計算、非滿載及滿載比例PERml/PERmh及換算系數(shù)EALFml/EALFmh）（5）當量設計軸載累計換算次數(shù)（分別計算“瀝青混合料層層底拉應變、瀝青混合料層永久變形”、“無機結合料穩(wěn)定層層底拉應力”、“路基頂面豎向拉應變”的日平均當量軸次、累計軸載作用次數(shù)；）（6）土基回彈模量的確定（路基濕度狀態(tài)、TMI取值、濕度調(diào)整系數(shù)等）（7）路面結構組合設計（根據(jù)交通荷載等級確定面層、基層材料及厚度、模量、強度、泊松比等）（8）環(huán)境參數(shù)的確定（溫度調(diào)整系數(shù)）（9）路面結構驗算（疲勞開裂驗算、瀝青混合料永久變形量驗算、路基頂面豎向壓應變驗算，低溫開裂、防凍厚度驗算）（10）驗收彎沉（路基頂面彎沉驗收、路表彎沉驗收）（11）技術經(jīng)濟比較第四部分（施工組織與概預算設計）延續(xù)前面設計給出的工程項目、施工方案、工程量等有關數(shù)據(jù)，進行該部分設計。（三）設計要求在規(guī)定的設計時間內(nèi)認真、獨立的完成課程設計，不得抄襲，提交真實的設計成果，達到預定的學習目的。1、所有設計必須獨立完成，不得抄襲。2、起終點設計高程均同地面高程，長度1200米左右，平面設計至少一個交點，縱斷面設計至少一個變坡點。3、對邊坡穩(wěn)定性進行分析，給出計算過程；對支擋結構進行分析，驗算。4、根據(jù)設計資料，初步擬定2種路面方案，并對這2種方案進行經(jīng)濟技術比較（經(jīng)濟技術比較以初始修建費為依據(jù)，每種材料的單價見附錄表）5、擬定路面結構方案，應明確標示出每種材料的名稱、厚度和設計時使用的模量值，并列出路面結構計算及驗算過程。6、給出施工組織與概預算計算過程。三、設計數(shù)據(jù)及資料1．線路概況、交通量資料、筑路材料（自定）。2.地形圖老師提供。四、課程設計說明書編寫提綱（一）封面（二）目錄第1章緒論1）沿線工程地質(zhì)概況2）設計指標及技術標準第2章紙上選（定）線第3章線路設計1）平曲線設計（第一個曲線完整列出計算過程，其它以表格體現(xiàn)）2）豎曲線設計（第一個曲線完整列出計算過程，其它以表格體現(xiàn)）3）橫斷面設計（第一個曲線完整列出計算過程：超高、加寬、視距檢查）第4章路基設計1）一般路基設計（路基寬度高度）2）邊坡設計（穩(wěn)定性分析、擋土墻設計）3）排水設計第5章路面設計1）路面設計原則2）設計基本資料3）交通荷載等級4）車輛類型分布系數(shù)5）車輛當量設計軸載換算6）土基回彈模量確定7）路面結構組合設計8）環(huán)境參數(shù)確定9）路面結構驗算10）技術經(jīng)濟比較第6章道路施工組織與概預算五、注意事項圖表格式要求：所有圖紙、漢字均要按照規(guī)范要求采用工程字體；圖表應采用A4圖紙，為簡便可放入設計說明書中，但要清晰。六、設計依據(jù)和參考資料（含教學參考書或在線資源）中華人民共和國交通部標準.JTGD20-2017公路路線設計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2017。中華人民共和國行業(yè)標準.JTGB01-2014公路工程技術標準[S].北京:人民交通出版社,2014。中華人民共和國行業(yè)標準.JTGD30-2015公路路基設計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2015。中華人民共和國行業(yè)標準.JTGD50-2017公路瀝青路面設計規(guī)范[S].北京:人民交通出版,2017.中華人民共和國行業(yè)推薦性標準.JTG/TD33-2017公路排水設計規(guī)范[S].北京:人民交通出版,2017.中華人民共和國行業(yè)標準.JTGD40-2011公路水泥混