一、 毕业设计的目的
通过该设计锻炼学生将所学专业知识综合应用于工程设计的能力，使其能够独立进行一般公路设计，达到通过设计对所学专业知识进行巩固和灵活运用的目的。
二、毕业设计资料
(一) 区域自然地理条件
1、地形地貌
全境由西北至东南缓缓倾斜，地面高程从丰县的海拔45m逐渐下落为市区的海拔30m，到新沂为海拔19m。其境内大洞山为最高峰，海拔361m。全市丘岗山地占9.4%，主要分布在境内中南部地区，城区周围主铜山、邳州、新沂、瞧宁都有分布，沛县、丰县分布极少。其高程一般在20m以上360m以下，岩性以石灰岩和花岗岩居多。境内平原占90.4%，分为剥蚀平原和堆积平原。
2、气候
全市属暖温带季风气候区。由于东西狭长，受海洋影响程度有差异，东部属暖温带湿润季风气候，西部为暖温带半湿润气候。年平均气温14℃，1月平均气温-0.7℃，7月平均27℃。极端最高气温是市区的43.3℃，出现于1928年7月15日，极端最低气温是东贺村的-23.3℃，出现于1969年2月6日。年日照时数2280~2440小时，最多东贺村2430.2小时，最少市区2263.9小时。平均初霜日以新沂最早，为10月26日，市区最晚，为11月3日；平均终霜日以市区最早，为3月29日；沛县最晚，为4月9日。平均无霜期208天，市区以218天最长，沛县以199天最短。
年平均降水量800~930毫米，东部多于西部，邳县的926.7毫米最多，丰县的800.5毫米最少。最多年降水量是邳县的1365.8毫米，出现于1974年，最少年降水量是铜山县的259.5毫米，出现于1919年。一日最大降水量是丰县的345.4毫米，出现于1958年6月30日。
境内主要风向为偏东风，年平均风速为2.9m/s，在春季风速最大，平均为3.48m/s，秋季最小，年均为2.47m/s。
3、河流水位
拟建工程路线长，跨度较大，对沿线区域的水系有所干扰，同时，沿线河流的水文状况，对路线的走向也有较大影响。拟建项目所经主要湖泊、河流分述如下：
（1）南四湖：自北而南分南阳、独山，昭阳和微山四湖，整个湖形受地貌、古运渠和湖堤控制。湖区北西一南东走向，呈两端大、中间小的哑铃状，长125公里，宽5-24.5公里不等。1958—1960年在昭阳湖中部最窄处建起一条横跨湖区的二级坝，分全湖为上下两级。北为上级湖，控制水位34.2米时，面积601平方公里，平均深1.53米，蓄水量9.24亿立方米；南为下级湖，控制水位32.5米时，面积664平方公里，平均深1.18米，蓄水量7.78亿平方米。上下两级湖共计划蓄水17亿立方米，其中可用水量为11.28亿立方米。
（2）复新河，发源安徽砀山，自南而北纵贯丰县全境，在山东鱼台入昭阳湖，主干长约75公里，其中丰县境长约54公里。该河共有支流14条，其中苗成河，白衣河等为过去黄河决溢洪水泛滥形成。复新河年均流量2.575m3/s，最大流量曾达816m3/s。该河功能主要为排灌，但也有部分运砂、石船舶行驶，航道等级为六级。
（3）丰沛运河，全长约28公里，河流走向与丰沛公路平行，西起复新河支流，过张五楼、鹿楼、阎集等村镇，接徐沛运河。该河功能主要是排灌，但也能行驶小吨位船舶，航道等级现况为六级，规划五级。
（4）大沙河，全长61公里，起于丰、砀边界的二坝，斜穿丰、沛两县境，在沛县北部程子庙入昭阳湖。该河平时河床干枯，飞沙迷漫，汛期洪水下泄不畅，经常泛滥成灾。1973年7月29日（龙堌）最大流量达74立方米/秒；1980年在丰南截断大沙河建成拦坝和节制闸，拦成河川水库，蓄水1000万立方米。该河主要功能是排洪，但局部河段也有灌溉能力，平时由于河道中水量偏少，一般不能航行。
4、工程地质调查及勘探
为调查本项目所在区域内土质和地质条件，首先分析了区域地质、地形、地貌、地震等情况，并通过现场踏勘，收集了沿线相关项目的工程地质资料，结合本项目路线布设方案，提出了详细的外业勘探技术要求，在此基础上进行机械钻探、静力触探及土工试验，完成了本项目的《工程地质勘察报告》。
（1）调查内容
主要为现场踏勘、机械钻孔、静力探孔调查及土工试验。
① 现场踏勘
为了从技术上掌握规划路线区域现有道路的状况，进行了现场踏勘，主要的踏勘内容为：
Ⅰ 已有道路的边坡状况及天然边坡状况；
Ⅱ 已有道路的路面及其组成的调查；
Ⅲ 原有构造物的调查。
② 机械钻探及静力触探调查
机械钻探采用GXY～100型百米钻机回转钻进全断面取芯，利用泥浆或套管进行护壁。外业钻探孔深度满足工可设计的深度要求；遇地质条件复杂适当加深孔深，终孔遇软土穿过软土3～5m。在粘性土或砂类土层中，孔深20m内每1.5m取样一次；孔深20m以下，每2.5m取样一次。遇土层变化，立即取样。对于取土器要求，一般亚粘土可用常规取土器取样，软土用长筒薄壁取土器取样，砂性土采用取砂器取样。
静力触探孔沿线布置，控制浅部地层分布，探明软土层分布及其性质。孔位准确，孔深一般15～20m，遇软土应穿过软土进入老粘土层2～3m。
标准贯入试验,砂性土（砂层、亚砂土）、亚粘土、亚粘土夹砂、亚粘土与粉砂互层、淤泥质土应进行标贯试验。
（2）调查结果
① 现场踏勘结果
Ⅰ 路基状况
区域内在建工程有徐州西北绕城高速公路、徐丰公路、丰沛公路等。一般公路填土较低，一般在2m以下，路基边坡一般为1：1.5，边坡状况良好，未发现基础地基或边坡的变形。路基填料基本上是沿线周围的土源，属低~高液限粘土，高速公路路基填筑时根据不同的含水量，采用了一定比例的掺灰处理，能够达到规定的压实度和强度标准。
Ⅱ 路面状况
现有的等级道路路面沥青砼为主，目前路面状况良好，一些尚未改造的等外级乡村道路，路面以泥结碎石或土路为主，路面状况一般，局部路段路面出现坑塘、损坏，路况较差。
Ⅲ 构造物状况
结构物变形在该区内一般以沉降为主，未见有结构物损坏情况。
② 工程地质特征
项目所在区属于古黄河泛滥区，地貌平坦，局部位置有较小土丘，河流稀少，土质为粘土或亚粘土，夹带粉砂部分地区有软土，在路浅附近有一些煤碳开采区。各土层分布及其工程地质特征分述如下：
依据岩土层分布自上而下可概括为：全新统上部松散层类（第1大层，厚度10～15m），上更新统亚粘性土和亚粘夹粉砂类（第2大层，厚度4～15m），局部为亚砂土；中更新统粘土类（第3层，厚度>20m）。
现将主线(A线)各土层工程特性简介如下：
1-1(Q43 al) 亚粘土夹粉砂或亚砂土：灰黄、黄色，粉性重，可～软塑，中等压缩性，上部为耕植土或素填土，亚砂土一般为中密状态，湿。层厚0.80～3.30米，全线分布。推荐地基土容许承载力[σ0]=100～130kPa，钻孔桩桩周土极限摩阻力τi=30～35kPa。
1-2(Q43 al) 亚粘土混粉砂或亚砂土：灰黄色，褐黄色，局部为亚砂土，亚粘土一般为软塑～可塑状态，中等～中等偏低压缩性，粉性重。亚砂土为稍密～中密状态，湿～很湿。一般具轻微液化，局部中等砂土液化。该层埋深较浅，一般为0.80～6.90米，层厚2.20～10.20米，平均层厚5.32米，沿线连续分布。[σ0]=100～130kPa，τi=30～35kPa。
1-2a(Q43 al-m) 淤泥质（亚）粘土：灰色，流塑，高孔隙比，高含水量，高压缩性，顶板埋深一般为0.90～4.90米，层厚0.90～4.50米，局部连续分布，呈透境体状夹于1-2层之中，为不良地质土层。[σ0]=60～90kPa，τi=15～25kPa。
1-3(Q43 al-l) 淤泥质粘土：灰色，流塑状态，局部软塑，高含水量，高孔隙比，高压缩性，层顶埋深4.20～11.10米，层厚0.70～5.40米，平均层厚2.47米，全线连续分布, 为不良地质土层。为标致性层位。[σ0]=60～100kPa，τi=20～30kPa。
1-4(Q43 al-l) (亚)粘土：灰色，软塑为主，局部可塑状态，高含水量，高孔隙比，中偏高压缩性，层顶埋深5.9～12.8米，层厚1.20～4.90米，平均层厚2.63米，全线连续分布, 为过渡性土层。[σ0]=100～120kPa，τi=30～35kPa。
1-4c(Q43 al) 粉砂：灰色，中密～稍密状态，饱和。层顶埋深10.7米，层厚1.8米，呈透镜体状局部分布。[σ0]=120kPa，τi=35kPa。
2-1(Q33al) 粘土，局部为亚粘土：灰黄色，褐黄色，可塑为主，局部硬塑状态，夹铁锰质锈斑，含钙质结核，钙核一般0.5～3cm，含量少于5%。土质较好。层顶埋深7.0～17.40米，层厚5.50～18.20米，平均层厚6.15米，全线分布。[σ0]=180～260kPa，τi=45～65kPa。
2-1c(Q41～2 al～m) 亚砂土、粉砂：灰黄色，中密～密实状态，亚砂土为湿，粉砂饱和。局部夹亚粘土,呈透镜体状夹于2-1层之中，层顶埋深9.50～27.70米，层厚0.4～7.20米，平均层厚2.26米，零星分布。[σ0]=120～160kPa，τi=30～40kPa。
2-2(Q33 al) (亚)粘土：灰黄色，褐黄色，可塑为主，局部软塑状态，层状结构，夹粉性土或亚砂土薄层，中等压缩性，土性欠均匀，顶板埋深一般为13.40～19.40米，层厚2.30～16.00米，平均层厚6.10米，局部连续分布。[σ0]=130～180kPa，τi=35～45kPa。
2-3(Q33 al) 亚砂土：灰黄色，中密～密实状态，夹亚粘土，局部为亚粘土夹粉砂，层顶埋深23.10～28.00米，层厚1.10～5.10米，平均厚度为2.95米，局部分布。[σ0]=140～160kPa，τi=35～40kPa。
3-1(Q32 al) (亚)粘土：灰黄色，含铁锰结核，夹钙质结核，硬塑为主，局部可塑状态，中等～中等偏低，层顶埋深17.20～28.07米，层厚大于20米，未钻穿，全线连续分布。[σ0]=240～270kPa，τi=60～75kPa。
3-1c(Q33 al～l) 亚砂土、亚粘土混粉砂：灰黄色，湿，密实～中密状态，亚粘土混粉砂一般为可塑状态，层厚1.40～6.20米，呈透镜体状夹于3-1层之中。[σ0]=140～160kPa，τi=35～40kPa。
具体地层分布见全线工程地质纵断面图，土层性质指标见工程地质钻孔综合成果表与静力触探测试曲线计算表。
③ 不良地质与特殊性土
Ⅰ 软土
据勘察揭示：全线软土按其物理力学性质及空间展布，可分为第1-2a层（全新统上部浅表层）软土、第1-3层（全新统下部）软土两大层。其中第1-2a层软土为常见典型软土，高含水量，高孔隙比，高压缩性，性质差，强度低。而第1-3层软土钻孔指标大多为高孔隙比，高压缩性，高含水量，高液性含水量的粘土，一般为软塑状态，部分为流塑状态，静探孔指标为：锥尖阻力qc=0.6～0.7MPa，侧壁摩阻力fs=13.0～21.0kPa。现结合静探指标，综合定名为淤泥质粘土。
表1 软土分布及物理力学指标表
段号 分布里程桩号 主要物理力学指标 备注
一 AK8+700~AK25+000 ω=37.6~49.1%
e=1.027~1.348
IL=1.02~1.31
Es=2.76~5.68MPa 本段中软土分布范围较大，分布较均匀。埋藏较浅。
二 AK50+100~AK51+700 ω=43.7%
e=1.200
IL=1.29
Es=2.76MPa 软土层埋藏较浅。
三 AK62+100~AK64+100
CK62+100~CK64+100 软土层埋藏较浅。
四 AK69+000~AK70+000
CK70+000~CK71+000 ω=34.4~49.7%
e=0.948~1.357
IL=0.95~1.18
Es=2.80~4.16MPa 土层埋藏较浅，软土层较厚。

Ⅱ 砂土液化
全线砂性土在地震基本烈度为Ⅵ、Ⅶ度时，仅局部地段为中等液化，其余为轻微液化，局部不液化，全孔液化指数一般在0.21～13.43，分布范围从线路上看在全线均有分布，液化土层厚度一般在3～5米。
从液化土沿深度分布上看，液化砂土分布深度一般集中分布在2.0～7.0米。

表2 液化计算结果一览表
孔 号 液化指数 液化等级
ZK001-08 13.43 中等液化
ZK005-13 11.49 中等液化
ZK010-10 13.67 中等液化
（3）勘察调查成果对项目的影响
① 对一般路基设计的应用
Ⅰ 边坡坡度
边坡坡度应根据填土材料、地基的状态、填土地点的地形和位置，再考虑边坡的现状而定，一般设计边坡坡度采用1：1.5，填土高度＞6m时，6m以上仍采用1：1.5边坡，6m以下采用1：1.75边坡，但在软土地基差的地方，边坡坡度宜采用较高的安全值，可采用1：1.75。
Ⅱ 边坡防护
路基防护工程是防治路基病害，保证路基稳定，改善沿线景观和增强环境保护的重要设施。参照区域内已实施的公路工程，一般填方路基需要加以防护，采用人工喷洒草种（铺草皮）结合浆砌片石（或混凝土）框架进行防护。
Ⅲ 路基填料
根据地勘资料，沿线区域表土层为1-2m黄色粘土（亚粘土）层，其下灰色粘土或砂土层。如采用沿线取土坑取土作为路基填料，由于平原区地下水位较高，用作下部路基填料需翻晒处理，作为压实要求较高的上部路基则需掺灰处理。
② 对路线方案比选的应用
路线经过区域普遍分布1-2a层软土及1-3层软土，其中1-2a层软土分布于1-2层之中，土性以淤泥质粘土为土，其埋深浅，厚度小。1-3层软土埋深一般在5～10米，层厚一般0.7～5.4米，其上部为粉性较重的1-2层亚粘土夹粉砂。在选线时力求避免压废地下矿藏，在满足技术要求的情况下，路线尽量避免从软土地段通过。
根据工程地质横断面调查分析，由于几个比较路段的工程地质条件基本相当，因此从对路线比选影响不大。
③ 对特殊路基处理的应用
通过本次调查初步掌握了项目区域内的工程地质情况及道路工程建设有关的不良地质状况，并可通过软土的各项物理力学指标进行稳定和沉降设计计算，确定地基处理方案。
5、筑路材料和运输条件
拟建项目的南部，即徐州市区周围，蕴藏着一定的石料，工程开工后，所需大量工程材料需要靠外围供应。
1. 路基材料
拟建工程位于徐州市的西北部，属于黄淮平原中的丰、沛黄泛冲积平原，项目区人均耕地面积较少，土地资源十分珍贵。本项目路线大部分路段位于水网平原区，沿线基本为农田，且地下水位较高，而徐州地区低山丘陵的覆盖层相对较薄，可利用的山皮土和开山石碴又很有限。路基填料的主要来源是设置取土坑进行取土，这样取土距离比较近，公路造价比较低。
但考虑拟建项目用土数量较大，为了尽可能少的占用基本农田，同时采用以下方案减少占地数量：采用低路堤设计理念减少用方量；取土坑的设置兼顾地方养殖业发展规划，不再复耕的取土坑可适当加大取土的深度；在非基本农田保护区的局部段落，采用设置规模较大的取土坑，达到同样取土面积深度的情况下，取土数量最大化；充分利用粉煤灰填筑路基；充分利用弃土；与地方水利、航道规划结合；与城市景观水域建设结合。
对于地下水位较高，含水量大的土体，在运至线位后应进行掺石灰处理或凉晒，以免影响路基压实度和工程进度。对于膨胀土，尽量不用作路基填料，经试验确定可以用作路基填料的，可以采用掺灰处理。
2. 石料
在徐州市周围，已形成较大规模的采石厂有十几家，其产品有各种规格的碎石及片、块石，石料以石灰岩和花岗岩为主，基本满足桥涵、路面及防护工程的需要。鲁西南地区一些料场可经水路对项目北部地区进行供应。
3. 砂
本地不产砂，工程用砂主要来自于沭阳、山东及安徽等地，陆运或水运到达。
4. 石灰
项目北部不产石灰，徐州周围有一些石灰厂，睢宁也有一些石灰厂，产品质量比较好，徐连高速、京福高速等都使用过，能满足路基路面使用，汽车运输方便。
5. 粉煤灰
距离本项目较近的有徐州电厂、彭城电厂、诧城电厂等，仅徐州电厂年排灰量达120万吨，该厂粉煤灰SiO2+AL2O3含量78.28~80.86%，Fe2O3含量7.55~8.12%，烧失量4.75~6.0%。工程开工后可直接在料场购买。
6. 六大材
钢材、木材、汽油、柴油可在徐州购买，沥青可在省内的连云港或南通沥青库提取。水泥可在徐州淮海水泥厂直接购买。
7. 工程用水
项目区河流稀少，能够使用河水的路段比较少，因此，工程用水应以汲取地下水为主。
8. 运输条件
区域内有徐丰线、徐沛线、丰沛线、丰鱼线等公路并有一些河流可通航，为材料的运输提供了较好的条件。

6、交通量资料
1. 近期交通量
车 型 数量（辆/年平均日） 车型 数量
（辆/年平均日）
依土兹TD50D 800 解放CA30A 900
喀什布阡131 600 吉尔130 750
太脱拉130S 900 尼桑CK20L 800
南阳351 850 日野KB222 750
斯柯达706R 800 小轿车 3000
2. 交通量增长率 6%
三、毕业设计内容
（1）道路修建的可行新研究；
（2）自然环境因素对道路设计与施工的影响分析（按照《公路自然区标准》确定）；
（3）道路技术等级的确定（按照《公路工程技术标准》选定）；
（4）初步设计，主要应包括以下内容：
1）地形图上指定起讫点间选择路线方案（简述选定方案的理由）；
2）路线方案的技术、经济比较，提出推荐方案。
（5） 路线平面设计，主要包括以下内容：
1）确定起点坐标；
2）计算导线方位角；
3）平曲线设计（包括圆曲线、缓和曲线和回头曲线）；
4）里程桩号计算（填制直线、曲线及转角表）；
5）绘制路线平面图。
（6）路线纵断面设计，主要包括以下内容：
1）竖曲线设计；
2）绘制纵断面图（包括桥涵的位置及其标高）；
3）填制路基设计表。
（7）路基横断面设计，主要包括以下内容：
1）路幅设计（宽度、横坡）；
2）超高设计。
（8）路面结构设计（沥青路面和水泥路面），主要包括以下内容：
1）根据原材料的供应情况进行材料选择；
2）确定混合料的配合比，给出各混合料技术指标要求，确定路面结构设计参数；
3）结构厚度计算（给出计算图示、写明计算步骤）；
4）绘制沥青混凝土路面结构图。

四、毕业设计的基本要求
1）学生应独立、按时、认真地完成各项设计任务，通过毕业设计，进一步培养、提高独立分析、解决问题的能力。
2）平面设计中至少设一基本型平曲线（超高、加宽设计）。
3）毕业论文的具体要求：写作规范、标准；语言流畅、精炼；图表符合毕业论文的要求；字数不低于1万字，参考文献不少于30篇，其中英文文献不少于10篇。
4）完成规定的科技文献翻译10000字符以上英文翻译。
5）毕业设计结束后学生应按时把所有设计图纸和设计计算书交给指导教师审阅。
五、毕业设计的进度要求（共12周）
1、准备阶段（包括实地参观、调查研究、收集资料等）：一周；
2、道路修建的可行性研究：一周；
3、道路技术等级的确定：一周；
4、初步设计：一周；
5、路线平面设计，两周；
6、路线纵断面设计，两周；
7、路基横断面设计，两周
8、路面结构设计，一周；
9、总结及准备答辩：一周。
六、主要参考书
1、张雨化. 道路勘测设计[M]. 北京: 人民交通出版社,2004.
2、邓学钧. 路基路面工程[M]. 北京: 人民交通出版社,2005.
3、严家伋. 道路建筑材料[M]. 北京: 人民交通出版社.1996.
4、JTG B01-2003. 公路工程技术标准[S].
5、JTJ 011-1994. 公路路线设计规范[S].
6、JTG D30-2004. 公路路基设计规范[S].
7、JTJ 014-1997. 公路沥青路面设计规范[S].
8、 JTG D40-2002. 公路水泥混凝土路面设计规范[S].
9、徐家鈺, 郭忠印. 土木工程专业毕业设计指南（道路工程分册）[M]. 北京: 中国水利水电出版社.2000


主要讲讲大概的步骤，谢谢各位了！