第一篇：开题报告 二级公路

某山区B、C两点间二级公路的设计

学 生：xxx 指导老师：xxx xxxx学院

1课题概述

交通运输事业是国民经济的重要组成部分，是国民经济的命脉。它把国民经济个领域和各个地区联系起来，担负着国家建设中原材料与产品的集散、城乡间的物资交流运输任务，并满足人们在物质文化生活上的需要，是联系工业和农业、城市和乡村、生产和消费的纽带，它在国家的政治、经济、军事、文化建设中具有重要的作用，在社会物质财富的生产和分配过程中，在广大人民生活中起着极为重要的作用。

本课题以实际的工程设计项目为基础，以四川某山区局部区域公路的新建为目的。该设计任务是在规定的区域内、规定的起点终点之间对指定等级的道路进行详细的施工图设计的一项工作，它是对局部路段进行的更详细的并能指导施工的规划设计。

本课题对学生提出三点要求：一是要求学生对道路勘测设计、路基路面工程、桥梁工程等课程相关知识加深理解，并能灵活运用；二是要求学生在毕业设计过程中熟悉使用word、excel、autocad及公路设计软件等相关软件；三是要求学生在毕业设计过程中能熟练查用相关技术标准及规范。

2本公路工程设计的目的和意义

本次毕业设计是在对《道路勘测设计》、《路基路面工程》、《桥梁工程》、《施工组织及概预算》及其它有关专业课程的学习的基础上，并在教师的指导下，完成一段二级公路的初步设计任务。

本次设计的目的是应用学过的专业知识，根据自己专业的服务去向,在老师的指导下独立的完成一段公路的初步设计任务。培养我们的综合设计能力,进而把学过的知识加以

系统的应用和巩固，使理论与生产实践相结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及初步设计概算设计理论和具体设计方法，并能够独立完成全部设计的图表。为自己走向工作岗位后适应生产实践的需要打下坚实的基础。

3国内外相关道路工程现状

国外：目前世界各国的公路总长度约2000万公里，约80个国家和地区修建了高速公路，建成通车的高速公路已达20万公里，其中美国、英国、德国、法国、意大利、日本、加拿大和澳大利亚这些主要经济发达国家公路里程约占世界公路总里程的一半以上，高速公路里程约占世界高速公路里程的80%以上。美国现有公路总里程和高速公路里程最长，分别约占世界公路总里程和高速公路总里程的30%以上和40%以上，已经形成了8万多公里的州际高速公路网，公路已成为美国人日常生活必不可少的一部分。西欧各国和日本，由于国土面积小，公路网基础好，高速公路也逐步成网，公路运输一直为内陆运输的主力。相比之下，前苏联和印度、巴西等发展中大国公路里程较少，道路质量差，汽车运输在整个交通运输体系中的地位和作用远低于美、日以及西欧诸国。目前，许多国家的高速公路已不再是互不连接的分散的线路，而是向高速公路网的方向发展，欧州正将各国主要高速公路连接起来，逐步形成国际高速公路网。总之当今世界公路基础设施的发展趋势是，发达国家以完善、维护和提高现有路网和通行能力为主，发展中国家则是普及和提高相结合，在增加公路通车里程的同时，大力提高干线公路的技术水平。

国内：作为发展中国家的中国，公路基础建设取得历史性突破。新世纪以来的几年，无疑是我国公路运输发展最快最好的时期。2006年，我国公路投资高达6231.05亿元，比2005年增加746.08亿元，同比增长13.6%。2006年末，全国公路总里程达345.70万公里，比上年末增加11.18万公里，其中高速公路总里程达4.5万公里，比2002年末增长80%，位居世界第二。未来我国高速公路网有望形成7918的布局，即7条射线9条纵线18条横线总里程约8.5万公里，高速公路网将连接所有现状在20万以上的319个城市，包括所有的省会城市以及港澳台地区。

在建设过程中，我国二级公路取得以下的成果;文献[1]：本文讨论了二级公路在公路网中的重要地位和作用 ,并针对现代公路的需求 ,较详细地分析了二级公路建设与沿

线设施的关系。指出 ,为了充分发挥现代公路的功能 ,只有在加强公路主体建设的同时 ,加强公路沿线设施建设 ,才能完善和满足日益增长的经济与运输业的需要。文献[2] 公路横断面要素指标是公路的重要控制指标之一。一些传统观念认为,提高公路横断面要素指标有利于安全水平的提高,由此倾向于修建更宽的公路,这在平原区尤其明显。为客观分析平原区公路横断面要素的安全特性,对72条平原区公路进行了现场勘察和交通事故、道路线形、交通组成等数据的采集工作,并把研究对象公路分为双车道和四车道两类。在此基础上进行了平原区公路横断面要素的安全性分析研究,包括双车道和四车道公路路基宽度、路面宽度对全部事故率、事故死亡率、普通路段事故率的影响规律。该规律可为平原区路基、路面宽度等指标的安全设计提供依据。文献[3]: 基路面排水设计在很大程度上影响了公路的使用寿命。本文依据公路排水设计原则,从路基排水和路面排水两个方面的内容,谈谈路基路面的排水设计研究。文献[4] 文章结合陵保公路工程实例,介绍了海南省横线二级公路大修整治设计方案。经过实地调查检测,分析产生病害的主要成因,拟定大修改造原则,提出对公路软基、路基、排水设施、路面、桥涵等进行综合整治的设计方案,取得较好的效果,为海南其他等级公路的改建积累了经验。

4设计的主要内容及成果形式

4.1主要设计内容

本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成四川某山区局部区域二级公路的设计工作，具体内容包括：

（1）选定路线设计方案，基本确定路线位置。（2）确定平面曲线的形式以及设计方案。（3）确定路基标准纵断面的设计方案。

（4）确定路基标准横断面和特殊路基横断面的设计方案及沿线路基取土、弃土方案，计算所需土石方数量，并进行调配。

（5）路面结构层设计。（6）路基路面排水设计。

（7）挡土墙设计以及稳定性分析

4.2主要成果介绍

(1)图纸: 路线平面设计图、纵断面设计图、路基标准断面设计图、路基一般横断面设计图、路基防护设计图、路面结构层设计图、路基路面排水设计图。

(2)表格:直线、曲线及转角表、逐桩坐标表、纵坡、竖曲线要素表、路基设计表、土石方调配表、防护工程数量表、路面工程数量表、排水工程数量表。

(3)设计说明及计算书:设计说明及计算书内容应条理清楚，层次分明，语句通顺。选用原理方法恰当，计算过程完整，计算结果准确。

5设计的方法及手段

5.1纵断面设计原则

(1)纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。为了保证车辆恩能以一定的速度安全行驶，纵坡应具有一定的平顺性。

(2)纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方。平原微丘区应满足最小填土高度要求，以保证路基稳定。

(3)视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。道路线形不应使驾驶员感到茫然、迷惑或是判断失误。为此，要避免在视线所及的路段内出现转折、错位、突变、遮断等不好的线形。

5.2横断面设计原则

(1)设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。

(2)路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。

(3)还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。

(4)沿河及受到水浸水淹的路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。

(5)当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。

(6)路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。

5.3路基设计的基本要求

路基应根据其使用要求和自然条件(包括地质、水文和材料情况等)并结合施工方法进行设计，既要有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面水和地下水，必须采取将其拦截或排出路基以外。设计排水设施时，应保证水流排泄畅通，并结合附近农田灌溉，综合考虑。修筑路基取土坑和弃土堆时，应尽量将取土坑、弃土堆平整成可耕地和减少弃土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道，通过特殊地质、水文条件下的路基，应做好调查研究，并结合当地实际经验，进行个别设计

5.4 路基排水设计

5.4.1 设计原则

路基排水，涉及沿线的生态平衡，水土保持以及农田和水利。其目的在于保持路基始终处于干燥坚实和稳定状态。因此在进行路基排水设计时要因地制宜，全面规划，合理布局，综合治理，讲究实效，注意经济，并充分利用有利地形，坚持“防，排，堵”相结合的方法，保证路基范围内的地表水可以及时排除，使路基工作区内的土基含水量降低到允许的范围内，应遵循以下的原则：

（1）各种路基排水沟渠的设置和联结应尽量不占农田，并与水利建设相配合，必要时可适当加大涵管或增设涵管以利于农田灌溉；

（2）设计前必须进行调查研究，以便排水系统的规划和设计作到正确合理；（3）排水设计要因地制宜、经济使用。排水沟渠应选择地形、地质较好的地段通过，以节约工程投资，对于排水困难和地质不良地段应进行特殊处理，穿越城镇的公路，排水设计应与城镇现有或规划的排水系统和设施相协调，特殊地区的公路，其排水设计应结合该工程的其它处治措施综合进行；

（4）排水沟渠的出入口应尽可能引接到天然地沟，以减少桥涵工程，不应直接使水流入农田，损害农业生产；

（5）排水构筑物的设计，应贯彻因地制宜，就地取材的原则，能迅速有效的排除路基“有害水”，以免影响路基的强度和稳定性，保证公路运输畅通；

（6）在不断总结生产实践经验和科学试验的基础上，采用新材料、新技术和新工艺。

5.4.2 地表排水设施（1）边沟

边沟通常设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚处外，多与路中线相平行，用于汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水，以确保路基与边坡的稳定。

边沟可采用三角形、梯形或矩形横断面，按公路等级，所需排泄的设计流量、设置位置和土质或岩质选定。高速公路及一级公路选用三角形；二级及以下公路采用梯形横断面。岩石挖方路段可采用矩形横断面，内侧坡面将砌片石砌筑以保证直立；矩形和梯形挖方路段边沟的外侧坡面与路堑下部坡面的坡度一致。

边沟的纵坡坡度应结合路线纵坡、地形、土质、出水口位置等情况选定，尽可能与路线纵坡坡度保持一致。

边坡出水口的间距，一般地区不宜超过500m，多雨地区不超过300m，三角形和碟形边沟不宜超范围外，使之不冲刷路堤坡脚。

本公路的边沟的横断面采用梯形，其内侧边坡采用1：1.5，外侧边坡与挖方边坡相同，底宽和深度均采用0.5m，为防止边沟被冲刷，采用一定的特殊措施进行处理。本出采用片石防护。（2）截水沟

截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶以外或山坡路堤上方的适当地点，用于拦截并排除路基上方流向路基的地表水，以减少边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷，其横断面形式为梯形，沟的边坡坡度采用1：1.5，沟底宽度采用0.5m，沟底有0.5%的纵坡。

考虑到自然排水和道路选线的实际情况，并从节约工程造价的角度出发，在路堤地段不设置截水沟，路堑地段当边坡高度大于5m时才设截水沟。

为防止截水沟的水渗透影响到坡体的稳定性，应对沟底和沟坡进行浆砌片石处理，并且截水沟的水不应排入边沟排除。

5.4.3 公路地下排水

路基的地下水排除，主要是为了截断与排除来自山坡，高地流向路基的地下水，其中包括层间水或泉水等，使之不致侵蚀路基；有时是为了降低地下水水位，加强路基稳定，特别对高级路面的道路，为避免严重破坏，必须根据具体情况，因地制宜，就地取材，做好地下水排水设施。

路线所在区域的地下水位仅1m左右，且路段有相当一部分为挖方路基，因此必须考虑地下水的影响。现拟设置渗沟，用以降低地下水位。

渗沟的断面为矩形，在沟底和中间填筑较大的碎石或卵石（粒径3~5厘米），在粗粒碎石的两侧和上部按一定比例分层（厚约15厘米）填以较细粒料（粗砂）作为反滤层，逐层的粒径比例大致按4：1递减。顶部作封闭层，防止地面水和泥土进入。封闭层用土工布或其他材料铺成，并在其上夯填厚度不少于0.5m的粘土防水层。

渗沟埋置的深度，一般要求渗水材料的顶部不得低于原有地下水位。用来排除层间水时，盲沟底部应埋于最下面的不透水层，冰冻地区盲沟埋深不小于当地最小冻结深度，以确保全年使用。

渗沟纵坡不小于1%，一般采用5%，出水口底面标高应高于沟外最高水位0.2 m，确保水流出路基以外，不发生倒渗现象。

设计渗沟深度150厘米，从上向下构造依次为： 50cm夯实粘土，土工布，粗砂，石屑，粒石，管道。

5.5挡土墙设计

考虑挡土墙设计方案时，应与其他工程方案进行技术经济比较，分析其技术的可行性、可靠性及经济的合理性，然后才确定设计方案，并根据实际情况进行挡土墙的选型。

挡土墙的设计包括：

(1)挡土墙设计的基础资料及设计参数确定(2)挡土墙的选型

包括：材料选择，截面形式选择和位置选择三个方面(3)土压力的计算

挡土墙设计的经济合理，关键是正确地计算土压力，确定土压力的大小、方向与分布。土压力计算是一个十分复杂的问题，它涉及墙身、填土与地基三者之间的共同作用。计算

土压力的理论和方法很多。由于库伦理论概念清析，计算简单，适用范围较广，可适用不同墙背坡度和粗糙度、不同墙后填土表面外形和荷载作用情况下的主动土压力计算，且一般情况下计算结果均能满足工程要求，因此库伦理论和公式是目前应用最广的土压力计算方法。

(4)挡土墙的稳定验算及强度验算

挡土墙的设计应保证其在自重和外荷载作用下不发生全墙的滑动和倾覆，并保证墙身截面有足够的强度、基底应力小于地基承载力和偏心距不超过容许值。因此在拟定墙身断面形式及尺寸之后，应进行墙的稳定及强度验算。挡墙的验算方法有二种：一种是采用分项安全系数的极限状态法，另一种是总安全系数的容许应力法。目前国内多数应用容许应力法设计挡土墙。

(5)完成了挡土墙截面设计及稳定、强度验算之后，必须采取必要的措施，以保证挡土墙的安全性。包括基础加固措施，排水措施，沉降缝与伸缩缝的设置墙顶与路面的衔接以及车辆安全行驶保障措施（如对于路肩墙，其墙顶面以下50cm采用C20砼浇筑，并预埋钢筋，在其上设置防撞栏或防撞墙。）

6设计进度与步骤

毕业设计时间：2014年1月——2014年5月

2013-2014第一学期：查找资料，阅读学习，完成开题报告、外文翻译 2014年第二学期：做设计 第1—2周：熟悉地形，确定方案 第3—6周：路线设计 第7—9周：路基设计 第10周：路面设计 第11周：排水及防护设计

第12周：整理、完善、打印和装订设计成果 第13周：教师审图，学生准备答辩 第14周：毕业答辩，评定毕业设计成绩

7主要参考资料及文献

[1].《二级公路建设与沿线设施的关系》徐汉信、黄振华，内蒙古公路与运输，2000年01期

[2].《平原区公路横断面要素安全性研究》张铁军、唐铮铮、吴玲涛、米小艺，交通部公路科学研究院2008年04期

[3].《工程路基路面排水设计》陈亮、刘洋，科技信息期刊，2011 [4].《海南省公路勘察设计院》吕奋，公路交通科技,2006年11期 [5] 交通部《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)[6] 交通部《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)[7] 交通部《公路路基设计规范》(JTG D30—2004)[8] 交通部《公路排水设计规范》(JTJ018—97)[9] 交通部《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)[10] 交通部《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2004)和《公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2002)[11] 交通部《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF 40-2004)和《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30-2003)[12] 交通部《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034—2000)[13] 交通部《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)[14] 交通部《公路交通安全设施设计细则》(JGT/T D81-2006)[15] 交通部《公路工程集料试验规程》(JTJ058—2000)[16] 交通部《公路工程石料试验规程》(JTJ054—94)[17] 交通部2007年10月1日发布《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》 [18] 相关科目的教科书。

第二篇：二级公路设计开题报告

广西科技大学（筹）毕业设计（论文）开题报告

毕业设计（论文）开题报告

1．毕业设计（论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况

题目背景: 环江毛南族自治县是中国广西壮族自治区河池市所辖的一个县。地处桂西北云贵高原东南麓，东邻融水、罗城县，南接宜州、河池市，西隔打狗河与南丹县相望,北与贵州荔波、从江两县毗连。大沙坡是广西西北连接贵州的必经地。项目建设对于顺利实施西部大开发战略，促使西南地区加快融入“泛珠三角”经济圈，完善广西公路网布局，促进广西以及贵州等西南地区经济社会发展有着十分重要的意义。

２．本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施

主要研究内容：

1）路线方案的拟定与比选

2）路基设计

3）路基防护工程

4）支挡工程设计图

5）路面工程设计

6）桥梁与涵洞设计

7）施工组织与概预算

8）外文翻译

研究方案：环江至大沙坡二级公路No.16合同段,属于平原微丘地区,根据道路的技术指标设计直线与平曲线的衔接，合理地设置缓和曲线、超高等。保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁；而且应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素。满足近期使用要求，兼顾远期发展，减少废弃工程。根据地质、水文、气候合理的处理道路的排水。

研究方法：通过查阅相关公路资料和公路《规范》，使用Office办公软件整理资料并作电子文档和利用CAD、海地道路辅助设计等相关工程软件对整个设计图表及数据进行绘制和计算的能力，确定路基路面设计参数，进行有关计算。

3.预期成果形式

完成路线比选、路线设计、路基设计、路面设计、桥涵设计、施工组织与概预算 完成翻译一篇3000字英文论文

4.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作

研究重点及难点：对路段平、纵断面线形设计，是道路最基本的，也是最重要的设计阶段，此阶段的设计将影响后期的道路结构设计、排水设计、土石方量、路面工程的其他结构物，对汽车行使的安全、舒适、经济以及公路的通行等都产生很大的影

响。线路必须满足司机视觉和心理的要求，必须与地形、地物环境相协调，与沿线的土地利用、自然资源开发和社会经济等相适应。根据地形和周围环境选几条路线，选

出一条符合设计要求、经济合理的方案。

前期已开展工作：熟悉毕业设计任务，查阅和收集相关资料为后期的工作做准备。

5.设计时间及进度总体安排（按周次填写）

设计环节共14周。其中：路基路面设计8周，施工组织设计2周，预算编制

2周。

大体分配如下，供同学们参照并严格控制进度：

1、路基路面设计为9周：

1）路基设计

2）路基防护工程

3）支挡工程设计图

4）路面工程设计

2、施工组织设计2周，预算编制2周：

1）熟悉施工图，划分施工项目，计算各分项工程工程量

22）施工方案，施工进度，施工平面图设计

53）施工进度计划表及施工平面图的绘制

4）准备预算编制资料及相关表格

5）编制08表、10表、11表、12表

6）其他表的编制

3、整理设计成果、答辩

6.指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）

指导教师：

年月

5周 周 周 2周 天 天 3天 1天 5天 3天 1周日1

17.所在院（系）审查意见：

院（系）主管领导：

年月日

参考文献：

1.张雨化主编．道路勘测设计[M]．北京：人民交通出版社，2002年3月

2.邓学钧主编．路基路面工程[M]．北京：人民交通出版社，2001年5月

3.JTG B01-2003，公路工程技术标准[S]．北京：人民交通出版社，2004年2月

4.JTG D20-2006，公路路线设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2006年10月

5.JTG D30-2004，公路路基设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2004年12月

6.JTG F10-2006，公路路基施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2006年10

月

7.JTJ034-2000，公路路面基层施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2000年9

月

8.JTG D40-2002，公路水泥混凝土路面设计规范[S]．北京：人民交通出版社，200

3年3月

9.JTG F30-2003，公路水泥混凝土路面施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2003年6月

10.JTG D50-2006，公路沥青路面设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2006年1

2月

11.JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范[S]．北京：人民交通出版社，2004年

11月

12.JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准[S]．北京：人民交通出版社，200

4年10月

13.《公路排水设计规范》JTG B04-2010。

14.交通部第二公路勘察设计院．公路设计手册《路基》（第二版）[M]．北京：人民交通出版社，1996年5月

15.姚祖康 主编．公路设计手册《路面》（第二版）[M]．北京：人民交通出版社，1999年7月

16.《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004。

17.交通部交工发[2007]33号通知发布的《公路工程预算定额》、《公路工程概算定额》。

18.交通部交公路发[2007]33号通知发布的《公路基本建设工程概算、预算编制办法》及附录十一，《公路工程概算定额》、《公路工程预算定额》、《基价表》。

19.交通部交公路发[2007]33号通知发布的《公路基本建设工程投资估

算编制办法》、《公路工程估算指标》。

20.交通部交公路发[2007]33号通知发布的《公路工程机械台班费用定额》。

21.交通部工程管理司《公路工程国内招标文件范本》（人民交通出版社

2003年版）、《公路工程国际招标文件范本》（人民交通出版社1991年版）。

22.各省、市、自治区交通厅（局）公布的《公路基本建设工程概预算编制办法补充规定》。

23.《公路工程施工组织与概预算》（人民交通出版社第三版）。

24.《公路工程投资、估算与概预算编制示例》（人民交通出版社）。

25.《公路工程造价指南》（人民交通出版社）。

第三篇：二级公路路基路面设计开题报告

北京科技大学天津学院本科生毕业设计(论文)选题报告

目

录

1文献综述...............................................................................................................................2

1.1本课题国外研究进展................................................................................................2 1.2本课题国内研究进展................................................................................................2 2课题背景及开展研究的意义..............................................................................................4

2.1课题背景....................................................................................................................4 2.2开展课题研究的意义................................................................................................4 3研究方法、内容 及预期目的............................................................................................5

3.1研究内容....................................................................................................................5

3.1.1路基设计..........................................................................................................5 3.1.2路面设计..........................................................................................................5 3.1.3排水工程设计.................................................................................................6 3.1.4环保与绿化设计.............................................................................................6 3.2研究方法....................................................................................................................7 3.3预期目的....................................................................................................................7

3.3.1研究成果..........................................................................................................7 3.3.2学习目标..........................................................................................................7 进度安排..............................................................................................................................8 参 考 文 献............................................................................................................................9 指导教师意见........................................................................................................................11

北京科技大学天津学院本科生毕业设计(论文)选题报告

开始了建设有中国特色社会主义的新时期，公路建设也开创了崭新的局面。到2012年底，中国公路总里程达410万公里，高速公路总里程达9.6万公里。同江至三亚、北京至珠海、连云港至霍尔果斯、上海至成都四条公路国道主干线基本贯通；河南、山东、广东等9省高速公路突破4000公里，浙江、辽宁、四川、安徽等省高速公路突破3000公里；全国再用机动车保有量突破2.33亿辆，其中个人汽车保有量超过1.7亿辆。2012年公路完成客运量超300亿人、旅客周转量超15亿人、完成货运量超220亿吨、货物周转量超40000亿吨，公路运输总量在各种运输方式中稳列首位。公路运输已渗入到经济建设和社会生活的各个方面，在国民经济中占有越来越重要的地位[3]。

北京科技大学天津学院本科生毕业设计(论文)选题报告

3研究方法、内容 及预期目的

3.1研究内容 3.1.1路基设计

路基稳定性验算和重力式挡土墙设计，其中重力式挡土墙设计需计算土压力，挡土墙稳定性并绘制纵断面图、横断面图及平面图[5]。路基设计之前，应做好全面调查研究，充分收集沿线地质、水文、地形、地貌、气象、地震等设计资料。改建公路设计时，还应收集历年路况资料及当地路基的翻浆、崩塌、水毁、沉降变形等病害的防治经验。路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件，选择适当的路基横断面形式和边 坡坡度。河谷地段不宜侵占河床，可视具体情况设置其它的结构物和防护工程。陡坡上的半填半挖路基，可根据地形、地质条件，采用护肩、砌石或挡土墙；当 山坡高陡或稳定性差，不宜多挖时，可采用桥梁、悬出路台等构造物；

三、四级公路的 悬崖陡壁地段，当山体岩石整体性好时，可采用半山洞。沿河路基边缘标高应满足规范的规定，并根据冲刷情况，设置必要的防护设 施。沿河路基废方应妥善处理，以免造成河床堵塞、河流改道或冲毁沿线构造物、农田、房屋等不良后果[6]-[7]。3.1.2路面设计

按路面设计理论和方法以及路面设计规范要求，确定路面结构设计方案，包括拟定路面结构，计算路面结构层厚度，绘制路面结构图。根据沿线材料来源、施工条件、造价等方面因素论证确定采用水泥混凝土路面或沥青路面[8]。

水泥混凝土路面：依据公路技术等级、交通荷载、路基条件以及当地温度和湿度状况，选择及组合与之相适应的水泥混凝土路面结构，并满足预定的使用性能要求。路面结构组合设计，应使各个结构层的力学特性及其组成材料性质满足各自的功能要求。应充分考虑结构层上下层次的相互作用、层间结合条件和要求以及组合结构的协调和平衡。应充分考虑地表水的渗入和冲刷作用，采取封堵和疏排措施，以减少地表水入渗和 防止渗入水积滞在路面结构内，并选用抗冲刷能力强的材料做基层[9]。

沥青混凝土路面：沥青路面应采用道路石油沥青或其加工产品，沥青的选择应根据公路等级、气候条件、交通量及其组成，路线线形、面层结构、施工工艺等因素，并结

北京科技大学天津学院本科生毕业设计(论文)选题报告

两边的绿化,不仅美化环境且可以吸声降尘;此外加强对公路的维护、管理,使得舒适的环境长期保持[14]-[15]。3.2研究方法

通过对任务书、设计要求的分析，明确设计内容，搜集路基路面的相关资料，依据工程规范的规定，结合所学知识，对宿州—泗县二级公路进行路基设计和路面设计。利用AutoCAD软件完成图纸绘制，利用Office办公软件完成计算书说明书等内容的编写。3.3预期目的 3.3.1研究成果

设计计算书一份，包括完整的结构计算步骤、数据、表格。计算书内容应完整、清楚，计算步骤要条理分明，选用参数和引用数据应有可靠依据，结构编号、计算结果应与图纸一致。工程设计图纸，包括：路基稳定性验算图、挡土墙横断面图、沥青混凝土路面结构图、水泥混凝土路面结构图。3.3.2学习目标

通过毕业设计掌握路基路面设计的全过程，并对以前所学习的知识进行适当的总结回顾加深理解，培养学生独立分析、解决工程实际问题的能力，提高正确理解、应用国家有关技术标准、规范的能力，掌握计算机绘图方法，具备绘制施工图及编写设计计算书的能力，为日后能正确完成综合设计奠定基础。

北京科技大学天津学院本科生毕业设计(论文)选题报告

参 考 文 献

[1] 马骉.中国道路工程学术研究综述[J].中国公路学报，2013(03).[2] 李远富.道路总体规划设计原理[M].北京：中国铁道出版社，2011：10-17.[3] 黄晓明，李昶，马涛.路基路面工程[M].南京：东南大学出版社，2011：205-317.[4] 中华人民共和国国家标准,公路工程技术标准(JTGB01-2003).北京:人民交通出版社,2003.[5] 中华人民共和国国家标准，道路工程制图标准(GB 50162-92).北京:人民交通出版社，1992.[6] 中华人民共和国国家标准,公路路基设计规范(JTGD30-2004).北京:人民交通出版社,2004.[7] Curtarolo Stefano, Hart Gus L W, Nardelli Marco Buongiorno, Mingo Natalio, Sanvito Stefano, Levy Ohad.The high-throughput highway to computational materials design[J].Nature Materials, 2013, Vol.12(3), pp.191-201.[8] 王璐，王邵臻.土木工程材料[M].杭州：浙江大学出版社，2013.[9] 中华人民共和国国家标准,公路水泥混凝土路面设计规范(JTGD40-2011).北京:人民交通出版社，2011.[10] 中华人民共和国国家标准,公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004).北京：人民交通出版社，2004.[11] 中华人民共和国国家标准,公路沥青路面设计规范(JTGD50-2006).北京:人民交通出版社，2006.[12] 中华人民共和国国家标准,公路排水设计规范(JTJ 018-1997).北京:人民交通出版社，1997.[13] Barboza, Sherry, Chiaparas, Hayman Courtney, Davis, Norah.Engineering Scenic Highways[J].Public Roads, 2014, Vol.77(4), pp.16-23.[14] 中华人民共和国国家标准,公路环境保护设计规范(JTJ T006-98).北京:人民交通出版社，1998.北京科技大学天津学院本科生毕业设计(论文)选题报告

指导教师签字：

年

日指导教师意见

月

第四篇：二级减速器开题报告

课程设计开题报告

题目：二级圆柱齿轮减速器设计

姓名： 学号： 专业年级：

指导教师：

二○一四年十月七日

一、选题的依据及意义：

随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对产品的需求是多样化的，这就决定了未来的生产方式趋向多品种、小批量。在各行各业中十分广泛地使用着齿轮减速器，它是一种不可缺少的机械传动装置.它是机械设备的重要组成部分和核心部件。目前，国内各类通用减速器的标准系列已达数百个，基本可满足各行业对通用减速器的需求。国内减速器行业重点骨干企业的产品品种、规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展，产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平，承担起为国民经济各行业提供传动装置配套的重任，部分产品还出口至欧美及东南亚地区，推动了中国装配制造业发展。

圆柱齿轮减速器是一种使用非常广泛的机械传动装置。减速器是用于原动机与工作机之间的独立的传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要。在现代机械中应用极为广泛，具有品种多、批量小、更新换代快的特点。目前生产的各种类型的减速器还存在着体积大、重量重、承载能力低、成本高和使用寿命短等问题，与国外先进产品相比还有较大的差距。对减速器进行优化设计，选择最佳参数是提高承载能力、减轻重量和降低成本等各项指标的一种重要途径。目的： 通过设计熟悉机器的具体操作，增强感性认识和社会适应能力，进一步巩固、深化已学过的理论知识，提高综合运用所学知识发现问题、解决问题的能力。学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。对所学技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。学会利用多种手段(工具)解决问题，如：在本设计中可选择CAD等制图工具。了解减速器内部齿轮间的传动关系。意义： 通过设计，培养学生理论联系实际的工作作风，提高分析问题、解决问题的独立工作能力；通过实习，加深学生对专业的理解和认识，为进一步开拓专业知识创造条件，锻炼动手动脑能力，通过实践运用巩固了所学知识，加深了解其基本原理

二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：

1、国外减速器技术发展简况

齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。

目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围，如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。

2、国内减速器技术发展简况

国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国内使用的大型减速器(500kw以上)，多从国外(如丹麦、德国等)进口，花去不少的外汇。60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点?。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。90年代初期，国内出现的三环(齿轮)减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率/体积(或重量)比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的“内平动齿轮减速器”不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率/重量(或体积)比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些研究工作，发表过一些研究论文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作。

二、平动齿轮减速器工作原理简介,平动齿轮减速器是指一对齿轮传动中，一个齿轮在平动发生器的驱动下作平面平行运动，通过齿廓间的啮合，驱动另一个齿轮作定轴减速转动，实现减速传动的作用。平动发生器可采用平行四边形机构，或正弦机构或十字滑块机构。本成果采用平行四边形机构作为平动发生器。平动发生器可以是虚拟的采用平行四边形机构，也可以是实体的采用平行四边形机构。有实用价值的平动齿轮机构为内啮合齿轮机构，因此又可以分为内齿轮作平动运动和外齿轮作平动运动两种情况。外平动齿轮减速机构，其内齿轮作平动运动，驱动外齿轮并作减速转动输出。该机构亦称三环(齿轮)减速器。由于内齿轮作平动，两曲柄中心设置在内齿轮的齿圈外部，故其尺寸不紧凑，不能解决体积较大的问题。?内平动齿轮减速，其外齿轮作平动运动，驱动内齿轮作减速转动输出。由于外齿轮作平动，两曲柄中心能设置在外齿轮的齿圈内部，大大减少了机构整体尺寸。由于内平动齿轮机构传动效率高、体积小、输入输出同轴线，故由广泛的应用前景。?

三、本项目的技术特点与关键技术? 1.本项目的技术特点,本新型的“内平动齿轮减速器”与国内外已有的齿轮减速器相比较，有如下特点：(1)传动比范围大，自I=10起，最大可达几千。若制作成大传动比的减速器，则更显示出本减速器的优点。(2)传递功率范围大：并可与电动机联成一体制造。(3)结构简单、体积小、重量轻。比现有的齿轮减速器减少1/3左右。(4)机械效率高。啮合效率大于95%，整机效率在85%以上，且减速器的效率将不随传动比的增大而降低，这是别的许多减速器所不及的。(5)本减速器的输入轴和输出轴是在同一轴线上

三、研究内容及实验方案：

研究内容：

1.采用复合形法，以体积最小为目标进行减速器优化设计；

2.与常规设计结果进行比较分析；

3.绘制减速器装配图及主要零件图。

实验方案：

1.收集有关资料写开题报告

2.以减速器体积最小为目标函数建立优化设计的数学模型

3．采用复合型法编写优化设计程序、计算

4.计算减速器各项尺寸，并进行结果分析

5.运用OUT-CAD绘制减速器装配图及主要零件图

6.撰写设计总结

四、目标、主要特色及工作进度

目标：本课题以减速器体积最小为目标函数，设计减速器的最优参数，绘制减速器装配图及主要零件图。

主要特色：减速器体积小，重量轻，承载能力提高，降低成本 工作安排：

1.收集资料、开题报告、外文翻译

2.建立优化设计的数学模型

3．编写优化设计程序、计算

4.减速器常规设计计算、结果分析

5.绘制减速器装配图及主要零件图

6.撰写设计总结

7.答辩准备及论文答辩

五、预期结果

1、一份减速器设计任务书；

2、一减速器设计说明说；

3、一张减速器装配图；

六、参考文献

【1】璞良贵，纪名刚主编.机械设计.第八版.北京：高等教育出版社

【2】唐增宝 常建娥主编.机械设计课程设计.第4版武汉：华中科技大学出版社 【3】孙靖民主编.机械优化设计.第三版.北京：机械工业出版社 【4】王昆等主编.机械设计课程设计手册.北京：机械工业出版社 【5】杨黎明主编.机械零件设计手册.北京：国防工业出版社

第五篇：二级公路设计调研报告

实习（调研）报告

1、课题来源及意义

高速公路不仅是交通运输现代化的重要标志，同时也是一个国家现代化的重要标志。而选线合理与否将直接关系到一个国家、地区的经济效益，社会效益和环境效益。作为解决路线起终点间繁忙交通运输的高速公路，更是现在道路发展的重点对象，而我的课题是祈保高速公路东沟村—西窑村段设计。以“车”为本，侧重于公路建设对交通需求的满足，将交通量作为公路选线的依据。高速公路设计要从结构和几何两大方面进行研究。在结构设计上要求用量小的投资，尽可能少的外来材料及养护力量，使它们在自然力及车辆荷载的共同作用下，在使用年限内保持良好状态，满足使用要求。道路的几何设计取决于几何构造，一是道路宽度的构成，二是线形的几何构成。几何设计要考虑的因素有：汽车在运动学及力学方面是否舒适、安全；在视觉及运动心理学方面是否良好；与环境风景是否协调；从地形方面看在经济上是否妥当。正确选线的意义在于节省材料资源，保护环境等。

2、国内外道路发展状况

2.1 国外道路发展状况

世界主要大城市大多有比较成熟与完整的道路交通系统。高速公路是20世纪30年代在西方发达国家开始出现的，为汽车交通提供特别服务的基础设施。经过70多年的探索和发展，目前全世界已有80多个国家和地区拥有高速公路，通车里程超过了20万公里。其中美国、日本、德国、加拿大等发达国家已经构筑起与本国经济和社会发展相适应的高速公路网。公路交通构成了城市公共交通的骨架体系，特别是在连接市区与郊区及远郊区的放射线方向上，更是占据主导地位。在很多的发达国家像美国等等高速公路都是免费的，这就更加促进了高速公路的可持续发展。

2.2 国内道路发展状况

我国道路建设历史悠久，已有2000余年的历史。从轩辕氏造舟车、秦始皇的“车同轨”法令、公元前二世纪的通往中亚及欧洲的丝绸之路，到清代已形成层次分明，功能较完善的道路系统——“官马大路”、“大路”、“小路”，分别为京城到各省城、省城至地方重要城市及重要城市到市镇的三级道路。但是由于封建统治对生产力的束缚，长期停留在人力及畜力拉车的水平。直到十五期间（2001～2005）才开始迅猛发展。改革开放后随着经济的不断发展，公路的运输需求增长迅速。80年代初和80年代末国家干线公路网和国道主干线系统规划先后制定并实施，使公路建设有了明确的总体目标和阶段目标；公路建设在继续扩大总体规模的同时，重点加强了质量水平的提高，高速公路及其他高等级公路的迅速发展．改变了我国公路事业的落后面貌；公路建设筹资渠道走向多元化，逐步扭转了公路建设资金短缺的状况，尤其1984年底国务院决定提高养路费征收标准、开征车辆购置附加费、允许高等级公路收费还贷，1985年起国家陆续颁布

有关法规，使公路建设有了稳定的资金来源。从统计数字看，到1999年，全国公路里程达到135万公里，公路密度达到14.1公里／百平方公里，为1978年的1.5倍。二级以上公路占全国公路总里程的比重由1979年的1.3％提高到1999年的12.5％，主要城市之间的公路交通条件显著改善，公路交通紧张状况初步缓解。同时，县、乡公路里程快速增长，质量也有很大提高，有的省份已实现全部县道铺筑沥青路面乃至达到二级技术标准，全国实现了100％的县、98％的乡和89％的行政村通公路。总体而言、一个干支衔接、布局合理、四通八达的全国公路网已初步形成。特别值得一提的是我国高速公路的建设。高速公路建设是改革开放后我国公路事业取得的突出成就。1988年，我国

第一条高速公路沪嘉高速公路（18.5公里）建成通车。此后，又相继建成全长375公里的沈大高速公路和143公里的京津塘高速公路。进入90年代，在国道主干线总体规划指导下，我国高速公路建设步伐加快，每年建成的高速公路由几十公里上升到一千公里以上。到1999年底，全国高速公路通车里程已达11605公里。短短10年间，我国高速公路就走过了发达国家高速公路一般需要40年完成的发展历程。高速公路及其他高等级公路的建设，改善了我国公路的技术等级结构，改变了我国公路事业的落后面貌，同时也大大缩短了我国同发达国家之间的差距。

3、本课题的研究目标

根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地形、地质、地物、及沿线条件，综合平、纵、横三方面因素，进行选线。应用相关设计软件完成祈保高速公路东沟村—西窑村段设计的线型设计、路基路面结构设计及附属设施设计。

4、本课题的研究内容

1）平面线性设计

根据所给地形图，按照路线起终点位置及控制点进行纸上定线；并计算各平面线性要素。确定路线长度，标定整点桩号。提交逐桩坐标表；直线、曲线、转交表。

2）纵断面设计

根据平面线位置，绘整桩号处的地面高程线，按照规范标准拉坡，进行纵断面线型设计，计算相应整桩号点、变坡点、曲中点高程以及各竖曲线参数值等。确定各点填挖高度。绘制整段高速公路的纵断面线。提交纵坡、竖曲线计算表。

3）横断面设计

根据平面设计成果及设计任务要求，绘制各桩号处的横向地面线高程图，再根据纵面线设计成果的填挖高度，进行路线以及路基的横断面设计。绘制各特征桩号的横断面图；提交路基设计表。

4）路面结构设计

根据所给交通组成以及相应设计参数，进行高速公路的路面结构组合设计（沥青混凝土或水泥混凝土路面设计）。绘制路面结构施工图。

5）选做（必做其中一个）

A.挡土墙设计：根据路线设计成果对公路某一断面进行重力式挡土墙设计，撰写计算书以及绘制设计成果图。

B.路面排水设计：进行中央分隔带布置及路面结构排水设计。

C.立面交叉口线型设计：高速公路采用全封闭、全互通立体交叉，要求学生完成某一交叉口的线性设计（苜蓿叶式立体交叉）。

6）设计说明书

完成公路线型与路面结构组合设计的计算说明书一份，字数不少于1万字。对所设计的线型和路面结构除作必须的结构计算外，还须绘制必要的计算简图

5、本课题的研究方法

1）实地选线

由选线人员根据任务书的要求，在现场实地进行勘察测量，经过反复比较，直接选定路线的方法。这是我国传统的选线方法。实地选线一般适用于等级较低、方案比较明确的公路。

2）纸上选线

纸上选线是在已经测得的地形图上进行路线布局、方案比选，从而在纸上确定路线，适用于高等级的公路和地形、地物及路线方案十分复杂的公路更为适用。

3）自动化选线

自动化选线用电子计算机和自动绘图仪代替人工去做大量、繁重的计算、绘图、分析比较工作，这样，能使选线方案更为合理、省时省工，是公路选线最先进的方法。

而我们现在采用纬地软件进行平面线形设计，纵断面设计和横断面设计。

6、本课题的研究手段

公路选线面对的是一个重复的自然地理条件和社会经历环境，需要综合考虑多种因素，妥善处理好各方面的关系，基本原则如下：

1）路线的基本走向必须与道路的主客观条件相适应

2）正确掌握和也能用技术标准

3）多方案论证、选择最优路线方案

4）选线应与农业配合5）选线应重视水文、地质问题

6）选线应注意与环境相协调

7）选线应重视环境保护

8）选线应注意结合地形条件，综合考虑分离式断面的布设

9）选线应综合考虑路与桥的关系

7、进度计划

详见进度计划表。

8、参考文献

[1] 孙家驷.道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社，2004

[2] 霍明.山区高速公路勘察设计指南[M].北京：人民交通出版社，2000

[3] 杨少伟.道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社，2004

[4] 中华人民共和国行业标准.城市道路绿化规划与设计规范（CJJ75-97）.北京：中国建筑工业出版社，1997

[5] 交通部行业标准，城市路线设计规范.北京：人民交通出版社，1994

[6] 何景华.公路勘测设计[M].北京：人民交通出版社，1990

[7] 中华人民共和国行业标准.城市道路设计规范（CJJ37-90）.北京：中国建筑工业出版社，1991

[8] 张雨化主编．道路勘测设计[M]．北京：人民交道出版社，1997

[9] 张廷揩等主编．道路勘测设计[M].上海：同济大学出版社，1996

[10] 杨少伟主编。道路立体交叉规划与设计．北京：人民交通出版社

[11] Kamil E.Kaloush, Ph.D., P.E.Evaluation of Fiber-Reinforced Asphalt Mixtures Using Advanced Material Characterization Tests.[J].