《道路工程综合》课程设计教学指导书

《道路工程综合》课程设计指导书课程中文名称：道路工程综合课程设计课程英文名称：ComprehensiveCourseDesignforRoadEngineering课程编号：020070091适用专业：交通工程设计周数：4学分数：4课程类别：专业实践应开课学期：第五学期一、课程设计目的与任务（一）课程设计的目的本课程设计包含公路选线定线设计、路基挡土墙设计、路基边坡稳定性设计、沥青路面设计及公路工程施工组织与概预算设计，是《道路勘测设计》、《路基路面工程》、《道路边坡与养护工程》和《道路施工组织与概预算》4门课程的综合课程设计。本课程设计要求根据所给资料，分析工程的特点和当地实际情况，综合运用所学的专业技术知识，完成相应的道路工程设计。通过本课程设计，巩固所学的理论知识，培养分析和解决道路工程设计中的技术方面的能力，为以后的工作打下良好的基础，加强学生的职业道德教育，树立热爱公路工程工作的信念。（二）课程设计的任务设计一条公路为新建二级公路，设计速度60km/h。二、课程设计要求（一）基本要求一、道路勘测设计设计者按指导教师指定的路线起终点、起点桩号，自拟路名，根据地形、地质等条件选择一条符合技术标准及要求的路线进行相关内容的设计和计算，设计里程不小于1.2km。二、边坡稳定性验算及防护加固设计1、选取公路边坡典型剖面，确定剖面几何尺寸，获取岩土力学参数、水文条件、环境资料等设计参数；2、边坡稳定性分析与评价：（1）针对岩（土）质边坡选取合适的稳定性评价方法进行计算，计算方法包括瑞典条分法、简化Bishop法、单（双）平面滑动法、折线滑动法等。（2）基于计算出的边坡稳定性系数，结合规范规定对边坡进行稳定性评价。3、边坡防护及加固工程设计：（1）考虑自然环境、坡面尺寸、经济成本等因素，选择合适的坡面防护方案进行设计；（2）选取合适的边坡加固形式进行支护方案设计，边坡加固方法包括挡土墙、边坡锚固、土钉支护、抗滑桩等。三、路面设计路面设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验。在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循因地制宜、合理取材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术较先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化的路面结构方案。四、施工组织部分1.按前面设计所计算的工程量及施工方案组织流水作业；2.结合网络计划技术编制施工进度计划；3.编制资源组织计划；4.进行施工平面图设计。五、概预算部分1.对工程量进行分项；2.分项计算各项单位工程的直接工程费和措施费、企业管理费、规费、利润、税金、专项费用汇总等并计算各分项的建筑安装工程费；3.对各分项的各项费用汇总并计算总体建筑安装工程费；4.工程建设其他费用（包括土地使用及拆迁补偿费）5.预备费计算；6.建设期贷款利息计算；7.概算总额计算。（二）具体设计项目内容及要求第一部分（路线设计）：1、计算说明书2、直线、曲线及转角表3、逐坐标表4、路基设计表5、路基土石方数量计算及调配（路基土石方数量表）6、平面设计图7、纵断面设计图8、路基标准横断面图9、路基横断面图第二部分（边坡稳定性设计）：本设计为公路边坡设计，设计者根据公路地理、地质条件和《公路路基设计规范JTGD30-2015》及相关教材进行设计。设计步骤具体如下：1、边坡形式及坡率2、边坡岩土体的力学参数确定3、边坡稳定性分析：采用简化Bishop法计算安全系数。安全系数应符合规范。4、边坡防护与支档（1）坡面防护：受自然因素作用易产生破坏的边坡坡面，应根据气候条件、岩土性质、边坡高度、边坡坡率、水文地质条件、施工条件、环境保护、水土保持等因素，按规范经技术经济比较后选择适宜的防护措施。（2）挡土墙设计及验算：挡土墙设计应根据路基横断面、地形、地质条件和地基承载能，合理确定挡土墙位置、起讫点、长度和高度，依据规范选择合适的挡土墙类型。（3）边坡锚固：边坡锚固设计应根据边坡稳定性分析资料，鉴别边坡的破坏模式，确定边坡不稳定程度及范围，对锚固力方案的合理性、安全性进行技术经济论证。锚固形式应根据边坡岩土体类型、工程特征、锚承载力大小、锚材料和长度、施工工艺等条件确定。（4）土钉支护：土钉支护可用于硬塑或坚硬的黏质土、胶结或弱胶结的粉土、砂土、砾石、软岩和风化破碎岩层等路堑边坡的临时支护和永久支护。土钉结构和材料设计应符合规范。（5）抗滑桩：抗滑桩可用于稳定边坡和滑坡、加固不稳定山体及其他特殊路基。抗滑桩构造及材料设计选取应符合规范。第三部分（路面设计）：（1）交通量预测，确定公路等级及车道（车辆换算、）（2）交通荷载等级的确定，（通过设计年限内设计车道累计大型客车、或者交通量确定）及车道系数、方向系数的确定（查表）（3）车型分布系数的确定（TTC1~TTC5）（4）车辆当量设计轴载换算（轴载换算系数EALFm的计算、非满载及满载比例PERml/PERmh及换算系数EALFml/EALFmh）（5）当量设计轴载累计换算次数（分别计算“沥青混合料层层底拉应变、沥青混合料层永久变形”、“无机结合料稳定层层底拉应力”、“路基顶面竖向拉应变”的日平均当量轴次、累计轴载作用次数；）（6）土基回弹模量的确定（路基湿度状态、TMI取值、湿度调整系数等）（7）路面结构组合设计（根据交通荷载等级确定面层、基层材料及厚度、模量、强度、泊松比等）（8）环境参数的确定（温度调整系数）（9）路面结构验算（疲劳开裂验算、沥青混合料永久变形量验算、路基顶面竖向压应变验算，低温开裂、防冻厚度验算）（10）验收弯沉（路基顶面弯沉验收、路表弯沉验收）（11）技术经济比较第四部分（施工组织与概预算设计）延续前面设计给出的工程项目、施工方案、工程量等有关数据，进行该部分设计。（三）设计要求在规定的设计时间内认真、独立的完成课程设计，不得抄袭，提交真实的设计成果，达到预定的学习目的。1、所有设计必须独立完成，不得抄袭。2、起终点设计高程均同地面高程，长度1200米左右，平面设计至少一个交点，纵断面设计至少一个变坡点。3、对边坡稳定性进行分析，给出计算过程；对支挡结构进行分析，验算。4、根据设计资料，初步拟定2种路面方案，并对这2种方案进行经济技术比较（经济技术比较以初始修建费为依据，每种材料的单价见附录表）5、拟定路面结构方案，应明确标示出每种材料的名称、厚度和设计时使用的模量值，并列出路面结构计算及验算过程。6、给出施工组织与概预算计算过程。三、设计数据及资料1．线路概况、交通量资料、筑路材料（自定）。2.地形图老师提供。四、课程设计说明书编写提纲（一）封面（二）目录第1章绪论1）沿线工程地质概况2）设计指标及技术标准第2章纸上选（定）线第3章线路设计1）平曲线设计（第一个曲线完整列出计算过程，其它以表格体现）2）竖曲线设计（第一个曲线完整列出计算过程，其它以表格体现）3）横断面设计（第一个曲线完整列出计算过程：超高、加宽、视距检查）第4章路基设计1）一般路基设计（路基宽度高度）2）边坡设计（稳定性分析、挡土墙设计）3）排水设计第5章路面设计1）路面设计原则2）设计基本资料3）交通荷载等级4）车辆类型分布系数5）车辆当量设计轴载换算6）土基回弹模量确定7）路面结构组合设计8）环境参数确定9）路面结构验算10）技术经济比较第6章道路施工组织与概预算五、注意事项图表格式要求：所有图纸、汉字均要按照规范要求采用工程字体；图表应采用A4图纸，为简便可放入设计说明书中，但要清晰。六、设计依据和参考资料（含教学参考书或在线资源）中华人民共和国交通部标准.JTGD20-2017公路路线设计规范[S].北京:人民交通出版社,2017。中华人民共和国行业标准.JTGB01-2014公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社,2014。中华人民共和国行业标准.JTGD30-2015公路路基设计规范[S].北京:人民交通出版社,2015。中华人民共和国行业标准.JTGD50-2017公路沥青路面设计规范[S].北京:人民交通出版,2017.中华人民共和国行业推荐性标准.JTG/TD33-2017公路排水设计规范[S].北京:人民交通出版,2017.中华人民共和国行业标准.JTGD40-2011公路水泥混