城市道路设计及施工 道桥毕业设计计算书 57页

引言城市道路设计及施工一直是关系城市基础设施工程的重要环节,但是由于情况复杂,往往存在诸多问题,而道路设计人员的一个重要职责就是在设计时尽量避免或者在出现这些问题时,能提供行之有效的解决方案。任何优秀的工程必须建立在优秀的设计与优秀的施工相结合的基础上,但是由于我国幅员辽阔,各地差异较大,实际施工中往往存在诸多复杂情况,这不仅需要施工时现场解决,更需要设计人员在设计之初就应该能预先想到并提出相应的解决方案。作为城市道路交通建设的一项基础性工作，城市道路通行能力及其影响因素研究，不仅可以确定城市道路建设的合理规模和模式，还为城市道路路网规划、工程可行性研究、城市道路设计等方面提供更为科学的理论依据。本次设计就准格尔大路新区为典例以及道路交通现状，提出了本此设计的研究内容。 第一章概述1.1城市道路交通特点城市道路与公路比较，由于城市特殊的地位和功能，使得城市有其特殊的交通问题，具有下列交通特点：1.负担的交通量大。城区拥有大量的工作岗位，金融，商业，娱乐场所，办公楼等，这些高度集中的公建设施吸引的交通量往往占很大比例。同时，城市的交通枢纽处，自行车、行人、机动车等各种交通量都很大。其次城区的过境交通量也很大。2.交通方式复杂多样，相互干扰严重。城市中汇集了各种车辆和行人，彼此互相干扰，使交通状况更加恶化。在城区混行的交通方式中，公交线路多，客运需求量大，往往形成过分集中，或者由于公交站点布置不当以致行人与车流发生冲突，都会使城区的交通更加拥挤。此外，还有城市地上地下轨道换乘枢纽处行人多，过街量大，特别是较大的百货公司和商场，吸引顾客的能力很强，而行人过街给主干道上机动车和非机动车的行驶都带来了一定的困难。3.交通服务水平低，交通环境差。由于城区内交通用地紧张，寸土寸金，交通量又大,人车互相拥挤，加上交通服务设施严重不足，必然造成道路服务水平低下，并缺乏和谐的行人交通环境。4.城市道路交叉点多，交通事故多。由于城市中心区内交通量大，用地紧张，交通方式复杂，车流混行，交通管理困难，所以交通事故频繁。5.城市道路沿线两侧建筑物密集，一旦固定下来难以拆迁，所以不同等级的道路，其两侧的建筑物性质应有所区别。6.城市道路不仅是交通设施，还具有组织城市用地、安排绿化和地上地下管线等基础设施的功能。所以，在规划布局城市道路网和设计城市道路时，都要兼顾道各个功能方面的要求。1.2城市道路分类 不同规模的城市对交通方式的需求、乘车次数和乘车距离有很大的差异，反映在道路上的交通量也很不相同；大城市将城市道路分为四级；中等城市可分为三级，即主、次干路和支路；而小城市人们的出行活动，主要是步行和自行车，对道路交通和道路网的要求也不同于大城市。随着城市的发展，小城市现有主干路也只相当于大中城市的次干路或支路。1.快速路快速路指在城市内修建的具有单向多车道（双车道以上）的城市道路，具有中央分隔带、安全与管理设施，车辆出入全部控制并控制出入口间距，是为机动车提供连续流服务的交通设施，是城市中快速大运量的交通干道；快速路的服务对象为中长距离的机动车交通，与城市外主要的高速公路进出口连通，快速集散出入镜及跨区的机动车出行。2.主干路主干路是构成城市主要骨架的交通性干道，主要承担中心城区各功能分区之间的交通，与快速路共同分担城市的主要客货交通。主干路应为连接城市各主要分区的干路，以交通功能为主。主干路必须采用机动车与非机动车分隔形式，如三幅路或四幅路。3.次干路次干路是分布在城市各区域内的地方性干道，沿线可分布大量的住宅、公共建筑停车场地和公交枢纽等服务设施。次干路应与主干路结合组成道路网，起集散交通的作用，兼有服务功能。因此，也是公交线路主要布设的道路。次干路两侧可设置公共建筑物，并可设置机动车和非机动车的停车场、公共交通站点和出租汽车服务站。4.支路支路以服务功能为主，应为次干路与街坊路的连接线。支路是联系次干路和居民区、工业区、商业区、公用设施用地的纽带，并且还是划分城市街坊的基本因素，对不同性质的地块提供了良好的交通可达性。支路作为集散道路，直接服务于不同土地利用上的交通集散，是非机动车交通的主要承担道路。此外，根据城市的不同情况，还可以规划商、货自行车专用道、公交专用道、商业步行街、货运道路等专用道路。1.3准格尔旗大路新区自然地理概况 本工程为准格尔旗大路新区市政中心区基础设施工程，新区地处库布其沙漠的东边缘地带，位于黄河南岸二级台地上，北部是黄河冲积平原,中部为流沙、半流沙区,南部属丘陵梁峁区。海拔高程在1040-1080米左右，地势总体呈南高北低，最大高差在40米左右。现状用地以沙地地形为主，在其北部和中部分布有新月状及波伏状流动沙丘。基地总体植被覆盖率较高。本地区属典型的中温带大路性半干旱气候。总的气候特点是冬季寒冷，夏季炎热，春秋两季气温变化剧烈，昼夜温差大。年降水量平均400毫米，降雨在年际、年内变化较大。雨水多集中在7、8、9月，占全年降水量的68.7%。多年平均蒸发量2093毫米，蒸发量是降水量的5倍,常有春旱现象。年平均气温7.3度，多年平均日照3108.6小时，无霜期170天,冬季最大冻深为1.7米。由于受季风影响，夏季为偏南风或偏东风，晚秋至初春为偏西风或西北风，最大风速多年平均值为32米/秒(十一级)。根据国家地震局1990年地震裂度图所示，大路新区地震抗震设防烈度为7度。1.4设计原则及采用的规范1.4.1设计原则（1）按照设计任务书的要求，本着实用、经济、安全、美观的原则，做到工程经济合理，技术先进，实现其功能性的要求。（2）根据城市基础设施统一规划，在设计中充分考虑近、远期结合，合理设计，节省投资，利于维护管理。1.4.2采用的规范（1）《城市道路实际规范》CJJ37—90（2）《公路工程技术标准》JTGB01—2003（3）《公路路基设计规范》JTGF10-2006（4）《公路沥青路面设计规范》JTGD50—2006（5）《道路交通标志和标线》GB5768—1999 1.5设计内容本次设计的道路是准格尔旗大路新区的新建道路，按照任务书要求进行规划区域内的道路网竖向设计；纬四路平、纵、横及路基路面结构设计、交叉口竖向设计、道路交通标志标线设计及工程量计算。1.6技术指标表1-3城市道路各类（级）道路主要技术指标项目类别级别设计车速（km/h）双向机动车道数机动车道宽分隔带设置道路断面形式快速路80、60≥43.75必须设二、四幅路主干路Ⅰ60、50≥43.75应设一、二、三、四幅路Ⅱ50、40≥43.75应设一、二、三、幅路Ⅲ40、302~43.5~3.75可设一、二、三、幅路次干路Ⅰ50、402~43.75可设一、二、三、幅路Ⅱ40、302~43.5~3.75不设一幅路Ⅲ30、2023.5不设一幅路支路Ⅰ40、3023.5~3.75不设一幅路Ⅱ30、2023.5不设一幅路Ⅲ2023.5不设一幅路表1-4各类各级道路计算行车速度道路类别快速路主干路次干路支路道路级别ⅠⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢ计算行车速（km/h）80,6060,5050,4040,3050,4040,3030,2040,3030,2020 第二章城市道路竖向设计竖向设计是城市道路施工图设计阶段最重要的一部分。一般道路平面位置及路幅型式在城市规划阶段就已经确定。每一条道路的路面结构也多大同小异，而道路的竖向设计却千变万化，可以拉出多种竖向设计方案来，如何使城市道路竖向设计更科学、更合理，是一件值得好好研究的事情。城市道路设计工作中主要应遵循如下几点原则。2.1城市道路竖向设计原则2.1.1道路纵坡坡度拟定1．从汽车行驶方面来考虑，为确保道路行车安全、舒适，城市道路纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。2．道路纵坡度i的取值宜符合如下条件：是保证路面雨水能顺利排出的最小排水坡度。在雨水多且雨季长的地区，道路竖向设计要特别考虑到下暴雨时的路面水能顺利流出，此时应选取适当的i值以减少路面积水现象的发生。是自行车的最大爬坡度。一般城市道路上自行车较多，其爬坡能力不如机动车车辆强，在城市道路竖向设计时，宜考虑按自行车的爬坡能力控制道路最大纵坡度。 2.1.2道路标高确定原则1.城市道路线位标高应略低于临街建筑物的地坪标高，以保证临街建筑物出入口的纵坡平缓和自建筑物向路面的横向排水通畅。线位标高是指道路中线的路面设计标高，一般应比临街建筑物的地坪标高低20～30cm左右，如果高差相差太大，将导致临街建筑物出入困难。2.道路起、终点标高的确定，要考虑路线再延伸时线位标高与周围环境的协调。3.要在沿线地形标高基础上确定线位标高。道路标高不可随意确定，宜比原地面高程略高或略低，避免大填大挖。只有因地制宜地进行竖向设计，才能大大减少路基土石方和路基防护工程的数量，和尽可能地做到全线土石方平衡，降低道路工程造价；才能使城市道路更易于与原有临街建筑的立面布置保持协调。2.1.3交叉口标高确定原则1.道路的交叉口标高一般应与相交道路高程及纵坡协调。城市道路免不了有交叉口，交叉口标高应与被交道路的高程及纵坡协调，否则将导致重复建设。2.城市道路与铁路相交时，若是平交，道路标高应与轨顶标高一致；若是立交，应保证在下面的道路或铁路的净空要求。对于道路，其最小净空要求是5m，铁路最小净空则是7m。2.2准格尔旗大路新区道路网竖向设计准格尔旗大路新区道路为新建道路，大路为中等城市，周围地形平坦辽阔。地势呈东高西低，平缓倾斜，年降雨量少。在本次道路竖向设计过程中，首先考虑了道路的排水要求，在本次设计中主要从以下几个方面考虑排水要求：（1）交叉口的设计高程要在考虑周围地形全面考虑（2）尽量避免在交叉口处汇水（3）如果在交叉口处汇水，要做好排水的措施，例如在交叉口处埋置渗水井。在满足道路排水的要求下，进一步考虑了填挖方的要求。其次还考虑了行车安全、舒适，将最小纵坡设计为0.33%,最大纵坡设计为3.93 %。此外，这样设计能减少土方工程量，减少工程造价，还能使道路与周围建筑物、环境更好的协调。具体的设计成果见准格尔旗大路新区道路网图。第三章纬四路道路平纵横设计城市道路工程设计应充分考虑道路的地理位置、作用和功能，注重沿线地区的交通发展、地区地块开发，注重道路建设的周边环境、地物的协调，体现“以人为本”的理念，注重道路景观环境设计，将道路设计与景观设计有机结合，建立符合时代潮流的现代化城市道路崭新面貌。城市道路的总体设计主要包括平面设计、纵断面设计和横断面设计，即通常简称为平、纵、横设计。3.1平面设计3.1.1平面设计原则及主要内容1.平面设计原则（1）道路平面位置应按城市总体规划道路网布设，即道路平面设计应遵循城市道路路网规划；（2）道路平面设计应处理好直线与平曲线的衔接，合理地设置缓和曲线、超高、加宽等，合理地确定行车视距并予以保证；（3）应根据道路类别、等级，合理地设置交叉口、沿线建筑物出入口、停车场入口、分隔带断口、公共交通停靠站位置等；（4）平面线型标准需分期实施时，应满足近期适用的要求，兼顾远期发展，使远期工程尽可能减少对前期工程的废弃。 2.平面设计的主要内容保证汽车行驶的安全、快速、经济和舒适时道路设计的总目标，平面设计也将围绕这个总目标来进行。平面设计的主要内容有：（1）平面线型设计，包括直线、圆曲线、缓和曲线各自的设计及其组合设计，同时要考虑行车的视距问题；（2）弯道部分的特殊设计，如弯道加宽、弯道超高及加宽、超高过渡段设计等；（3）沿线桥梁、隧道、道口、平面交叉口、广场和停车场等的平面布设，还有分隔带及其断口的平面布置、路侧带缘石断口的平面布置、公交站点的平面布置等；（4）道路照明及道路绿化的平面布置3.1.2纬四路平面设计1.平面线形设计纬四路的路段之间均为直线，这种线形在城市道路中使用最为广泛。笔直的道路给人以简捷、直达的良好印象，在美学上直线也有其自身的视觉特点；汽车在直线上行驶受力简单，方向明确，驾驶操作简易；从测设上看，直线只需定出两点，就可方便的测定方向和距离等等。上述设计内容最后由平面图反映其设计成果。城市道路平面设计图的比例尺为1：1000。见纬四路平面图。2.公交停靠站设置（1）设置位置。停靠站的布置会影响车辆的运行速度、乘客的步行距离和道路的通行能力。根据公交乘客心理分析可知，在公交车上的乘客希望车辆尽快到达目的地，中途最好不要停车；而对于路线中途要上下车的乘客则希望车站离出发地或目的地很近，以使步行时间最短。可见车上车下的出行者对站点布设的距离要求是不同的，但他们的目的都一样，即希望出行的途中所用时间最少，也就是：其中：为乘客步行到站和到目的地时间，乘客在车上行程为时所用的时间，且（min） （min）为车辆的运送速度（km/h）;车辆的行驶速度（km/h），二者区别在于前者包括进出车站上下乘客时间在内，后者仅为在各站之间正常行驶所用时间；为乘客平均乘距（km）；d为平均站距（km）；为车辆每次在站点平均上下乘客的时间（min）。若要得到用时最短的最佳距离，则可由下式计算：将前面给出的和表达式带入上式；经求导计算得最佳站距表达式如下：（km）实际上，在市区道路上布设公交站点时，其站距还要受道路系统、沿线用地性质和交叉口间距等的影响，因此在整条路线上，站距是不等的。市中心区，客流密集，乘客上下车频繁，则站距宜小些；城市边缘地区，站距可大些；而郊区可更大些。交叉口附近设置公交停靠站应保证候车乘客的安全；方便乘客换乘、过街；降低对交叉口通行能力的影响；有利于公共汽车安全停靠、顺利进出；根据公交线路走向、道路类别与所在交叉口交通状况，结合站点类别、规模与用地可能条件合理布置公交停靠站。因此该交叉口的两个停靠站都设置在交叉口的下游，距对向停车线50～100m。（2）设置类型。在快速路和主干路及郊区的双车道道路上，公交停靠站不应占用车行道，并且当公交停靠站设在出口道附近时，不应影响到流出交通流的正常减速变道的要求。因此处的机非分隔带的宽度为4m，所以停靠站的设置采用压缩分隔带的方式，采用港湾式公交停靠站。港湾式停靠站的设置方法如下图。 图3-1港湾式停靠站3.2纵断面设计纵断面设计的主要内容，是根据道路等级、交通量大小、当地气候、海拔高度、沿线地形，地质、土壤、水文及排水情况，具体确定路线纵坡的大小、纵坡转折点位置的高程和竖曲线半径等。影响纵断面设计线高低位置的点就是控制点，控制点如桥梁，跨越铁路的跨线桥标高，相交道路交叉口标高，铁道口标高，滨河路的最高水位以及沿街永久建筑物的地坪标高等。城市道路和公路纵断面设计不同之处在于公路两侧有边沟排水，而城市道路的排水靠道路的纵坡和横坡。3.2.1纵断面设计原则1.纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除。2.为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。3.山城道路及新辟道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高。4.机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车爬坡能力设计纵坡度。5.山城道路应控制平均纵坡度。6.纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水要求综合考虑如下：（1）路线经过水文地质条件不良地段时，应提高路基标高以保证路基稳定。当受规划控制标高限制不能提高时，应采取稳定路基措施。（2）旧路改建在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。（3）沿河道路应根据路线位置确定路基标高。位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0.5m。当岸边设置挡水设施时，不受此限制。位于河岸外侧道路的标高应按一般道路考虑，符合规划控制标高要求，并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响。（4）道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求。 （5）道路最小纵坡度应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于0.3%，遇特殊困难纵坡度小于0.3%时，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施7.机动车车行道最大纵坡度推荐值与限制值见表3-1。表3-1最大纵坡度设计车速（km/h）50最大纵坡度推荐值（%）5.5最大纵坡限制值（%）7坡长限制规定如下：.设计速度大于表3-1所列推荐值时，可按表3-1的规定限制坡长。设计纵坡度超过5%，坡长超过表3-2规定值时，应设纵坡缓和段。缓和段的坡度为3%，长度应符合表3-2规定。表3-2纵坡限制坡长设计车速（km/h）50纵坡度（%）66.57纵坡限制坡长（m）350300250.各级道路纵坡度最小长度应大于或等于表3-7的数值，并大于相邻两个竖曲线切线长度之和。表3-3纵坡坡段最小长度设计车速（km/h）50坡段最小长度（m）1403.2.2纵断面设计步骤和方法1．绘出原有地面线首先根据道路中线水准测量资料，按一定比例尺，通常设计采用水平方向1：1000或1：2000，垂直方向1：50或1：100或1：200，按20m一个桩号，由测量队测设设计线原地面高程。把各点高程连接起来即为原地面线。2．标出沿线各控制点标高在进行纵坡设计时，应先将全线各控制点的标高在图上标出，控制点为路线的起点，相交道路路口标高，大桥标高，路线下穿立交桥，还要考虑高架下地面道路的净空要求。3．拉坡 对于设计道路的纵断面拉坡有两种方法可以考虑：（1）通过调整道路中线纵坡，满足道路排水要求，避免设置锯齿形街沟。（2）参照沿街建筑物出入口的地坪标高，尽量不改动各控制点标高，可能会出现缓坡，需要设置锯齿形街沟。第一种方法具有施工简便，雨水管设置方便等优点，但是试拉坡结果常显示，在满足最小坡长前提下，道路设计标高与周围建筑物地坪标高及控制点标高偏较大；第二种方法有利于车辆行驶，减少土方工程量，能较好的满足设计控制点，并与周围建筑物地坪标高相协调，但锯齿形街沟施工麻烦，路面改扩建困难，并且在街沟范围内对行车有一定影响。在城市道路设计中，道路纵断面拉坡更主要的是受沿街建筑物的地坪标高控制，综合考虑采用方法2。在标定全线的控制点标高后，根据定线意图，综合考虑行车要求和有关技术标准规定，初试设计线。从起点开始，途中所经交叉口一一列出在纵断面图上，写出交叉口中心控制点标高。竖曲线半径的设置满足规范要求相应等级的最小半径，还需要满足最小竖曲线长，最小坡长等。如原地面路况良好，则尽量利用原地面进行竖向设计。如地面道路纵坡都较小，不满足最小0.3%的要求，则需要进行排水街沟设计。在定设计线时，一般采用多包少割，做道缓坡宜长，陡坡宜短。在城市道路中的土方填挖平衡。在进行竖曲线半径的选择时，考虑到行车要求和地形状况，不过分增加土石方工程的情况下，宜采用较大半径的竖曲线，尤其是凹形竖曲线，为了使车辆不会因为离心力过大而引起弹簧超载，尽量不采用小半径。4．纵断面图的绘制道路纵断面设计图，一般包括以下内容：道路中线的地面线、纵坡设计线、施工高度、沿线桥涵位置、结构类型和孔径，沿线交叉口位置和标高，沿线水准点位置，桩号和标高等，以及在图的下方附以简明的说明表格。在市区主干道的纵断面设计图上，尚需注出相交道路的路名与交叉口的交点标高以及街坊与重要建筑物出入口标高等。城市道路纵断面设计图的比例尺，在技术设计文件中，一般采用水平方向为1：500～1：000，垂直方向1：100～1：200。纵断面设计实例见坐标纸。 3.2.3纬四路纵断面设计本次设计的纬四路考虑了行车的舒适性和道路排水进行纵段设计，道路设计标高为道路中线上路面标高。水平方向为1：1000，垂直方向1：100。最大纵坡为2.63%，最小纵坡为0.41%，最大挖深为3.49m,最大填高为3.20m。具体设计见道路纵断面设计图。3.2.4竖曲线计算过程竖曲线可分为圆曲线，二次抛物线，三次抛物线。通常设计中采用圆形曲线。圆形竖曲线各要素计算如下：式中R——竖曲线半径，m;——相邻纵坡度，上坡为正，下坡为负；——相邻纵坡的代数差；T——竖曲线切线长度，m;L——竖曲线长度，m;E——竖曲线外距，m;竖曲线上各点标高的计算如下：在凸形竖曲线内：设计标高=未设竖曲线的设计标高—在凹形竖曲线内：设计标高=未设竖曲线的设计标高+竖曲线任意点高程：（1）计算切线高程式中凸形竖曲线用“-”，凹形竖曲线用“+”。 （2）计算设计高程上式中凸形竖曲线用“-”，凹形竖曲线用“+”。其中1．K0+386.09起点桩号:K0+000;变坡点高程:1111.50i1=-0.64％;为凹型曲线设R=6000m曲线长:切线长:外距:竖曲线起点桩号:竖曲线终点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点高程:K0+360处设计高程=1111.67+0.06=1111.73K0+380处X=（k0+380）-（k0+334.19）=45.81h=0.17切线高程=1111.50+（51.9-45.81）*0.0064=1111.54设计高程=1111.54+0.17=1111.71K0+400处X=437.99-400=37.99h=0.12 切线高程=1111.50+（51.9-37.99）*0.0109=1111.65设计高程=1111.65+0.12=1111.77K0+420处X=437.99-420=17.99h=0.03切线高程=1111.50+（51.9-17.99）*0.0109=1111.87设计高程=1111.87+0.03=1111.902．K0+800变坡点高程:1116.01;;为凸形设R=8000m曲线长:切线长:外距:竖曲线起点桩号:竖曲线终点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点高程:K0+760处X=20h=400/（2*8000）=0.025切线高程=1116.01-40*0.0109=1115.57设计高程=1115.57-0.025=1115.55K0+780处X=780-740=40h=1600/(2*8000)=0.10切线高程=1116.01-20*0.0109=1115.79设计高程=1115.79-0.10=1115.69 K0+820处X=860-820=40h=1600/16000=0.1切线高程=1116.01-20*0.0041=1115.93设计高程=1115.93-0.1=1115.83K0+840处X=860-840=20h=400/(2*8000)=0.025切线高程=1116.01-40*0.0041=1115.85设计高程=1115.85-0.025=1115.823．K1+667.17变坡点高程:1112.50;;为凹形设R=3000m曲线长:切线长:外距:竖曲线起点桩号:竖曲线终点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点高程:K1+660处X=（k1+660）-（k1+644.07）=15.93h=0.04切线高程=1112.50+（23.1-15.93）*0.0041=1112.53设计高程=1112.53+0.04=1112.57K1+680处X=（k1+690.27）-（k1+680）=10.27 h=0.02切线高程=1112.50+（23.1-10.27）*0.0113=1112.64设计高程=1112.64+0.02=1112.664．K2+20变坡点高程:1116.48;;为凸形设R=2000m曲线长:切线长:外距:竖曲线起点桩号:竖曲线终点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点高程:K2+000处X=（k2+000）-（k1+988.7）=11.3h=0.03切线高程=1116.48-（31.3-11.3）*0.0113=1116.25设计高程=1116.25-0.03=1116.22K2+40处X=（k2+51.3）-（k2+40）=11.3h=0.03切线高程=1116.48-（31.3-11.3）*0.02=1116.08设计高程=1116.08-0.03=1116.055．K2+820变坡点高程:1100.48;为凸形 设R=10000m曲线长:切线长:外距:竖曲线起点桩号:竖曲线终点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点高程:K2+800处X=（k2+800）-（k2+788.5）=11.5h=0.006125切线高程=1100.48-（31.5-11.5）*0.02=1100.08设计高程=1100.08-0.006125=1100.07K2+840处X=（k2+851.5）-（k2+840）=11.5h=0.006125切线高程=1100.48-（31.3-11.5）*0.0263=1099.95设计高程=1099.95-0.006125=1099.956．K3+105变坡点高程:1092.98;为凹形设R=3000m曲线长:切线长:外距:竖曲线起点桩号: 竖曲线终点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点高程:K3+80处X=（k3+80）-k3+72.9）=7.1H=0.0084切线高程=1092.98+（32.1-7.1）*0.0263=1093.64设计高程=1093.64+0.0084=1093.65K3+100处X=（k3+100）-（k3+72.9）=27.1H=0.12切线高程=1092.98+（32.1-27.1）*0.0263=1093.11设计高程=1093.11+0.12=1093.23K3+120处X=（k3+137.1）-（k3+120）=17.1H=0.05切线高程=1092.98+（32.1-17.1）*0.0049=1093.05设计高程=1093.05+0.05=1093.107．K3+507.33变坡点高程:1091.00;为凹形设R=8000m曲线长:切线长:外距:竖曲线起点桩号:竖曲线终点桩号: 竖曲线起点高程:竖曲线终点高程:K3+460处X=（k3+460）-（k3+457.73）=2.27H=0.0032切线高程=1091+（49.6-2.27）*0.0049=1091.23设计高程=1091.23+0.0032=1091.24K3+480处X=（k3+480）-（k3+457.73）=22.27H=0.03切线高程=1091+（49.6-22.27）*0.0049=1091.13设计高程=1091.13+0.03=1091.16K3+500处X=（k3+500）-（k3+457.73）=42.27H=0.11切线高程=1091+（49.6-42.27）*0.0049=1091.04设计高程=1091.04+0.11=1091.15K3+520处X=（k3+556.93）-（k3+520）=36.93H=0.09切线高程=1091+（49.6-36.93）*0.0075=1091.10设计高程=1091.10+0.09=1091.19K3+540处X=（k3+556.93）-（k3+540）=16.93H=0.02切线高程=1091+（49.6-16.93）*0.0075=1091.25设计高程=1091.25+0.02=1091.278．K3+680变坡点高程:1092.30; 为凸形设R=2000m曲线长:切线长:外距:竖曲线起点桩号:竖曲线终点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点高程:K3+660处X=（k3+660）-（k3+655.1）=4.9H=0.006切线高程=1092.30-（24.9-4.9）*0.0075=1092.15设计高程=1092.15-0.006=1092.14K3+700处X=（k3+704.9）-（k3+700）=4.9H=0.006切线高程=1092.30-（24.9-4.9）*0.0174=1091.95设计高程=1091.95-0.006=1091.953.3横断面设计以及板块的确定道路具有一定宽度的带状构筑物。在垂直道路中心线的方向上所作的竖向剖面图称为道路横断面。城市道路横断面由车行道、人行道和绿地等部分组成。3.3.1城市道路板块划分的一般形式 道路红线规划时，应考虑各组成部分的位置，即考虑横断面的选型。各种横断面形式的适用条件如下：1.单幅路车行道上不设分割带，以路面划线标志组织交通，或虽不作划线标志，但机动车在中间行驶，非机动车在两侧靠右行驶的称为单幅路。单幅路适用于机动车交通量不大，非机动车交通量小的城市次干路、大城市支路以及用地不足，拆迁困难的旧城市道路。当前，单幅路已经不具备机非错峰的混行优点，因为出于交通安全的考虑，即使混行也应用路面划线来区分机动车道和非机动车道。单幅路见图3-2。图3-2单幅路横断面图2．双幅路用中间分隔带分隔对向机动车车流，将车行道一分为二，称为双幅路。适用于单向两条机动车道以上，非机动车较少的道路。有平行道路可供非机动车通行的快速路和郊区风景区道路以及横向高差较大或地形特殊的路段，亦可采用双幅路。双幅路不仅广泛适用在高速公路、一级公路、快速路等汽车专用道路上，而且已经广泛适用在新建城市的主、次干道路上，其优点主要体现在以下几个方面：（1）可通过双幅路的中间绿化带预留机动车道，利于远期交通量变化时拓宽车道的需要。（2）可以在中央分隔带上设置行人保护区，保障过街行人的安全。（3） 可通过在人行道上设置机动车道，使得机动车和非机动车通过高差进行分离，避免在交叉口混行，影响机动车通行效率。（1）有中央分隔带使绿化比较集中地生长，同时有利于设置各种道路景观设施。双幅路见图3-3。图3-3双幅路横断面图3．三幅路用两条分车带分隔机动车和非机动车流，将车行道分为三部分，称为三幅路。适用于机动车交通量不大，非机动车多，红线宽度大于或等于40m的主干道。三幅路虽然在路段上分隔了机动车和非机动车，但大量的非机动车设在主干路上，会使平面交叉或立体交叉的交通组织变得很复杂，改造工程费用高，占地面积大。新规划的城市道路网应尽可能在道路系统上实行快、慢交通分流，既可提高车速，保证交通安全，还能节约非机动车道的用地面积。使机动车和非机动车交通安全。使机动车和非机动车交通量都很大的道路相交时，双方没有互通的要求，只需要建造分离式立体交叉，将非机动车车道在机动车道下穿过。对于主干路应以交通功能为主，也需要采用机动车与非机动车分行的方式的三幅路横断面。三幅路见图3-4。图3-4三幅路横断面图4．四幅路 用三条分车带使机动车对向分流、机非分隔的道路称为四幅路。适用于机动车交通量大，速度高的快速路，其两侧为辅路。也可用于单向两条机动车车道以上，非机动车多的主干路。四幅路也可用于中、小城市的景观大道，以宽阔的中央分隔带和机非绿化带衬托。四幅路见图3-5。图3-5四幅路横断面图3.3.2纬四路横断面的设计初拟三块板横断面,双向四车道，每条机动车道宽为3.75m。1.将不同类型的车折算成小汽车交通量初始交通量2011年交通量2015年交通量2020年交通量2025年交通量2029年交通量746011765167342060125361方式比例如下表大货车中型货车挂车农用车小客车非机动车公交车0.05870.12070.03780.03700.45470.08110.2100这算成小汽车所用比例系数大货车中型货车挂车农用车小客车非机动车公交车21.531.510.61.5折算结果如下表：车型年度大货车中货车挂车农用车小客车非机动车公交车合计201187613508464143392121235093492015138221301335653535019137061474720201964303018999297609271527120973202524183731233711439367334648925819 20292978459228771407115324117989317861.年平均增长率的计算2015年：2020年：2025年：2029年：平均增长率机动车单向设计小时交通量:因为本道路设计年限为15年，因此计算数据用2025年的计算。2.路段设计通行能力的计算假设此次道路等级为城市主干道二级，行车速度为50km/h，则即①当板块划分为为三块板时，设机非分隔带，不设中央分隔带，故取，在设计中取标准车道宽度为3.75m。=1.06交叉口影响系数C的计算 因为，则取计算车道数：，因此车道数为四条。计算服务水平V/C：B级B级C级B级B级各个路段的服务水平均在C级以上，符合设计要求，因此三块板符合要求，道路等级符合要求。②当道路划分为四块板时，此时车道数不变，设置中央分隔带和机非分隔带。此时，车道宽度3.75m，服务水平的确定C级C级D级C级C级服务水平所在等级的路段出现D级，不满足设计要求，考虑到城市道路等级，服务水平，三块板最为合理。3.非机动车车道数和宽度交叉口影响的自行车车道的路段设计通行能力: 非机动车单向设计小时交通量:受平面交叉口的影响,一条自行车道的路段设计通行能力,有分隔设施时,推荐值为2100;以路面标线划分机动车道与非机动车道时,推荐值为1800本次设计中取:——受平面交叉口影响时,一条自行车道的路段设计通行能力,自行车车道数=21000.80.55=918辆非机动车道宽度为4.5m.三条车道。交通量负荷系数xX=N/C=877/（9183）=0.32属于一级符合设计要求4.人行道宽度因为准格尔旗大路新区人口少所以拟取4米5．分隔带宽度纬四路作为城市主干路，主要承担中心区的交通功能，兼有景观道路的功能。考虑到准格尔水源优势，新区临黄河、依大河和孔兑沟，水资源十分丰富，地表水和地下水年均可利用量4374.6万立方米，黄河取水口近期年取水量6100万立方米，远期年取水量1.2—1.5亿立方米，大南沟水库已建成，年供水能力可达950万立方米。土地资源也相对比较丰富，所以可以适当的将分隔带的宽度放宽。分隔带里植树或种植灌木丛、花卉丛等，为行车及行人遮荫并提供优美的环境。对于设计车速较高的城市主干路，从行车安全和驾驶员的心理出发，均需要视线诱导。在道路弯道外侧及凸形竖曲线道路两侧种植高大乔木可以预示路线的变化，起到了很好的视线诱导作用。这种视线诱导可以使用路者在视觉上产生视觉上的连续性，从而提高了行车安全性。在本次设计中，机非分隔带设计为4m ，横坡设计为1.5%。之所以这样设计，除了考虑上述原因外，主要考虑到将来机动车辆增加，道路不能满足机动车需求时，可以将机非分隔带改建为机动车道，满足机动车道。3.3.3路拱设计路拱的形式有：直线形、不同方次的抛物线形、直线接不同方次的抛物线形、折线形、双曲线等1．对城市道路及等级高、路面宽的道路则大多采用抛物线形或双曲线形。2．水泥混凝土路面用直线形或折线形双面路拱。3．二次抛物线路拱，适用于路面宽度小于12m，而横坡较大的中低级路面的道路。4．改进的二次抛物线、变方二次抛物线路拱，适用于机动车道、非机动车道混合行驶的城市道路单幅路断面。（B：路面宽度cm；n=1.25~2.0）5．半立方抛物线路工，适用于路面宽度小于20m的沥青混凝土、水泥混凝土或沥青碎石的路面。6．修正三次抛物线路拱，适用于路面横坡小于3%的各种类型道路（h：路拱中心与路缘的高差，h=）7．人行道和绿化带的横坡则采用直线型根据以上经验要求和所设计道路的实际情况，经四路采用变方二次抛物线形路拱见纬四路路拱大样图。机非分隔带采用直线型，坡度为1.5%，这样设计的原因的是，将来如果改建为机动车道时，施工将方便，明显优于其它形式。 第四章纬四路路基路面设计城市道路不同于公路。城市道路相对于公路而言交通频繁，交通量大，持续性使用道路时间长，有一定的市容、景观要求，因而要求道路完好率高，维修周期长，路面耐磨性好，平整度好，稳定性好。所以目前在公路普遍推行的“设计弯沉值计算方法”不足以适用于城市道路路基路面设计。城市道路路基路面设计应更加注意安全、稳定和耐磨，安全系数更大。4.1路基设计4.1.1路基设计的一般要求路基设计应做到下列几点：1．路基应根据道路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用的等方面的情况，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，采取经济有效的病害防止措施。3．路基作为支承路面的线形结构物，应结合路线和路面进行设计。选定路线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。 4.1.2路基填料路基填料应选择级配较好的砾（角砾）类土、砂类土作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。用不同的填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均应采用同类填料。填方路基的原地面，应视不同情况分别予以处理。路堤填料，不得使用淤泥、沼泽土、泥岩、泥质砂岩、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。路基填料最小强度和填料最大粒径应符合下表规定。表4-1路基填料最小强度和最大粒径要求项目分类填方路基零及路堑路床路槽底面以下深度（cm）0～3030～808～1501500～3030～80填料最小强度（CBR）%854385填料最大粒径（cm）101015151010施工前应对用作填料的土测定其液限、塑限、塑性指数、最佳含水量等指标。路基应在该种土的最佳压实含水量以内压实。4.1.3纬四路路基设计1．路基宽度填方路段路基宽为40m,挖方路段的路基宽为40m。详见纬四路路基设计图。2．路基边坡路基边坡填方路段采用1：2.0，挖方路段采用1：2.0。3．路基填料本次设计中，大路地区土质良好，一般不需要进行特殊的处理。在需要处理处，选择稳定性好的砂土。4.1.4施工要点纬四路为土质路基，采用重型击实标准控制，压实度不低于下表规定。填方路基原地面必须整平、清理、压实，其压实度不得低于90%，当填土高度小于80cm时，其压实度应满足下表指标的要求。 填挖类型路槽底以下深度范围（cm）压实度（%）填方0～80≧9680～150≧94﹥150≧93零填及挖方0～80964.2路面设计沥青路面是一多层结构。如何选择和安排各结构层，使组合层的路基路面结构体系既能承受行车荷载和环境因素的作用，又能充分发挥各层次的最大效能，而且经济合理，这一问题是路面结构设计的重要组成部分，也是必须首先解决的问题。路面结构层的组合设计，是按行车环境因素对不同层位的要求，结合各类结构层本身的性能，进行合理安排。显然，不同的结构组合会产生不同的结果。4.2.1城市道路路面设计要求1.要有足够的强度，承受行车荷载引起的垂直变形和水平变态、磨损和疲劳。2.要有足够的稳定性，保证路面在各种气候、水文条件下保持稳定的强度。3.平整，以减少行车阻力和颠簸，提高车速。4.粗糙，保持轮胎与路面间有足够的摩擦阻力，以充分发挥车辆的有效牵引力，保证行车安全。5.清洁，避免采用松散材料铺筑而产生扬尘和噪音。4.2.2城市道路路面等级分类及纬四路路面确定1．路面分类三类（1）水泥混凝土路面——刚性路面（2）沥青路面——柔性路面（3）砂石路面：块料路面——半刚性路面粒料路面——柔性路面2．路面等级（1）高级路面，主要有： 1）水泥混凝土——级配沙石，水泥为粘合剂；2）沥青泥凝土——级配沙石，沥青为粘合剂；3）厂拌黑色碎石——沥青用量少、无细粒料的沥青拌合碎石；4）整齐块、条石——料石。（2）次高级路面，主要有：1）沥青贯入式碎（砾）石——现场浇灌沥青的碎（砾）石层；2）路拌沥青级配碎石——现场拌和的沥青碎石混凝土；3）沥青表面处治——现场浇灌的细粒碎石层；4）预制混凝土块和半整齐块石。（3）中级路面，主要有：1）碎（砾）石——泥结碎石、水结碎石、灰结碎石、级配碎石、碎石等路面层；2）石灰土和石灰炉渣土；（4）低级路面，主要是粒料（碎砾石、碎砖等）加固土路面。3．纬四路路面确定考虑的市区行车的舒适性、平稳性，纬四路的路面等级定为高级路面，面层定为细粒式沥青混凝土和中粒式沥青混凝土，基层分别采用两种方案（水泥碎石、沥青碎石）进行比选，底基层为水泥石灰砂砾土，垫层为天然砂砾。4.2.3交通量计算车型交通量（辆/d）后轴前轴总换算系数当量轴次（次/d）轴数系数C1轮组系数C2后轴重（KN）后轴换算系数轴数系数C1轮组系数C2前轴重（KN）前轴换算系数上海SH-1304142.86.423/2.86.416.5///跃进NJ-13033921138.30.015（/）16.4（18.5）15.3/0.015（/）52.16（/）黄河JN-150235011101.61.071（1.135）16.4490.287（/）1.358（1.315）3193.46（2668.19） 斯可达706RD135011100116.4390.106（/）1.106（1）1493.76（1350）日野KB21184611100116.447.60.040（/）1.040（1）1060.36（846）长征XD-1608762.2（3）12×85.21.096（0.833）16.4（18.5）42.20.150（/）1.246（0.833）1091.61（729.70）6891.35（5593.89）轴载换算：轴载换算所用公式：（1）当以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力时凡轴载大于25KN的各级轴载（包括车辆的前后轴）Pi作用次数，按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N式中N----标准轴载的当量轴次（次/d）----被换算车型的各级轴载作用次数（次/d）P------标准轴载（KN）----被换算车型的各级（单根）轴载（KN）---被换算车型各级轴载的轴数系数。当间距大于3m时，按单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m；当轴间距小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数为；---被换算轴载的轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38（2）当进行半刚性基层层底拉应力验算时凡轴载大于50KN的各级轴载（包括车辆的前后轴）Pi作用次数，按下式换算成标准轴载P的当量作用次数：式中----被换算车型各级轴载的轴数系数。当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m，当轴间距小于3m时，双轴或多轴的轴数系数为 ----被换算轴载的轮组系数，单轮组为18.5，以轮组为1.0，四轮组为0.09上述轴载换算公式仅适用于单轴轴载小于130KN的轴载换算。计算设计年限累计当量轴次(次)(次)4.2.4路面结构计算方案一层次结构层名称厚度（cm）计算弯沉计算沥青混凝土拉应力计算水泥石灰砂砾土拉应力计算沥青混凝土剪应力（MPa）（MPa）(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)c(MPa)(°)1细粒式沥青混凝土AC-135180018001.2180012000.25412中粒式沥青混凝土AC-168160016001.2160010000.25413水泥碎石2013003000300013004水泥石灰砂砾土？800150015000.38005天然砂砾252002002002006土路基62.562.562.562.5表4-1初拟路面结构及其力学参数路线所在地区属于区,内蒙草原中干区,土质为砂性土,属半干旱地区,据<<路基路面工程>>表3-7查得,稠度大于等于1.20,查表8-7得土基回弹模量为,故土基不必进行特殊处理.根据当地的经验,初拟路面结构及力学计算参数列表于3-3. 利用弹性三层连续体系的诺谟图求解1．将面层换算为一层按容许弯沉指标要求计算石粉煤灰稳定沙砾层厚度综合修正系数将五层体系简化为上层为沥青混凝土层.中层为水泥碎石以及土基组成的三层体系。查图8-11得:,则:又查得则:取2．验算中粒式沥青混凝土面层层底拉应力.仍以上述计算时简化的三层体系求解.沥青混凝土弯拉结构强度系数:沥青混凝土面层材料容许弯拉应力:由,, 查图8-13，发现拉应力系数已不能从图中查到，表明沥青混凝土层底将受压应力（或拉应力很微小）应视为拉应力验算通过3．验算水泥石灰砂砾土层底拉应力由于水泥石灰砂砾土底下有天然砂砾，故天然砂砾作为中层，以上作为上层查图发现拉应力系数已不能从图中查到，表明水泥石灰砂砾土层底将受压应力（或拉应力很微小）应视为拉应力验算通过所以水泥石灰砂砾土层底拉应力验算通过。4．验算高温月份紧急制动时沥青混凝土面层剪应力将五层体系简化成上层是中粒式沥青混凝土，中层为水泥碎石以及土基所组成的三层体系。各结构层的力学参数均应采用相应于当地高温季节的数值。见附表。 查图8-16得：查图8-17得：抗剪强度：面层剪切结构强度系数：面层的容许剪应力为：符合要求。4．防冻厚度验算，查有关规范得到查表8-2得最小防冻厚度45—50（cm）现在路面总厚度为5+8+20+20+25=78（cm），满足要求。综上所述，所拟路面结构合理，可以采用。6.路面结构确定经上面的计算，现确定路面结构如下表所示。 表4-4路面结构及其力学参数层次结构层名称厚度（cm）计算弯沉计算沥青混凝土拉应力计算水泥石灰砂砾土拉应力计算沥青混凝土剪应力（MPa）（MPa）(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)c(MPa)(°)1细粒式沥青混凝土AC-135180018001.2180012000.25412中粒式沥青混凝土AC-168160016001.2160010000.25413水泥碎石2013003000300013004水泥石灰砂砾土20800150015000.38005天然砂砾252002002002006土路基62.562.562.562.5方案二层次结构层名称厚度（cm）计算弯沉计算沥青混凝土拉应力计算水泥石灰砂砾土拉应力计算沥青混凝土剪应力（MPa）（MPa）(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)c(MPa)(°)1细粒式沥青混凝土AC-135180018001.2180012000.25412中粒式沥青混凝土AC-168160016001.2160010000.25413沥青碎石1012001200120010004水泥石灰砂砾土？800150015000.38005天然砂砾20200200200200 6土路基62.562.562.562.51．将面层换算为一层按容许弯沉指标要求计算石粉煤灰稳定沙砾层厚度综合修正系数将五层体系简化为上层为沥青混凝土层.中层为水泥碎石以及土基组成的三层体系。查图8-11得:,则:又查得则:取2．验算中粒式沥青混凝土面层层底拉应力.仍以上述计算时简化的三层体系求解.沥青混凝土弯拉结构强度系数:沥青混凝土面层材料容许弯拉应力:由,, 查图8-13，发现拉应力系数已不能从图中查到，表明沥青混凝土层底将受压应力（或拉应力很微小）应视为拉应力验算通过3．验算水泥石灰砂砾土层底拉应力由于水泥石灰砂砾土底下有天然砂砾，故天然砂砾作为中层，以上作为上层查图发现拉应力系数已不能从图中查到，表明水泥石灰砂砾土层底将受压应力（或拉应力很微小）应视为拉应力验算通过所以水泥石灰砂砾土层底拉应力验算通过。4．验算高温月份紧急制动时沥青混凝土面层剪应力将五层体系简化成上层是中粒式沥青混凝土，中层为水泥碎石以及土基所组成的三层体系。各结构层的力学参数均应采用相应于当地高温季节的数值。见附表。 查图8-16得：查图8-17得：抗剪强度：面层剪切结构强度系数：面层的容许剪应力为：符合要求。5.防冻厚度验算，查有关规范得到查表8-2得最小防冻厚度45—50（cm）现在路面总厚度为5+8+10+32+20=75（cm），满足要求。综上所述，所拟路面结构合理，可以采用。6.路面结构确定经上面的计算，现确定路面结构如下表所示。 层次结构层名称厚度（cm）计算弯沉计算沥青混凝土拉应力计算水泥石灰砂砾土拉应力计算沥青混凝土剪应力Mpa（MPa）(MPa)(MPa)(MPa)(MPa)c(MPa)(°)1细粒式沥青混凝土AC-135180018001.2180012000.25412中粒式沥青混凝土AC-168160016001.2160010000.25413沥青碎石1012001200120010004水泥石灰砂砾土32800150015000.38005天然砂砾202002002002006土路基62.562.562.562.5半刚性基层与柔性基层的优缺点：半刚性基层：半刚性基层强度比较高，相对柔性基层来讲强度高、刚度高，作为承重结构，它是比较合适的。承载、扩散荷载，传到路基，在没开裂之前这方面性能比较好。但是半刚性基层有一个问题，就是抗拉能力相对比较小，另外它的变形能力不太好，它是比较脆的材料。它的刚度比较大，在湿度变化温度变化中所受温度应力比较大，所以在温度荷载，交通荷载，湿度变化的作用下，它容易产生裂缝，开裂以后半刚性基层性质开始变化。这些裂纹很容易形成反射，特别是后期裂纹比较多的情况下，裂纹很容易反射上去，比较短的时间就反射到上面。柔性基层：柔性基层和半刚性基层相比，，因为它是比较柔的，所以它的温度变化产生应力影响方面的情况要比半刚性基层相对要好一点。同时湿度变化影响也要小写，所以它一般不会出现反射裂缝问题。其次，从它的结构层受力来讲，柔性基层对面层的设计要好一点，半刚性基层的后期强度要好，沥青面层相对比较软，刚度小一点的，所以造成下面硬、上面软，容易产生车辙，对面层是不利。但是柔性基层模量是按照一定比例下来，模量变异性不大，一般不会有这个问题。这也是柔性基层的一个优点。再次，从层间结合情况来讲，柔性基层与沥青面层结合一般不存在问题，所以对沥青受力方面是比较有利的。另外，柔性基层抗疲劳能力要好一些。 考虑到经济上和准格尔大路新区的自然环境，常年降雨量很少的情况下，以及准格尔大路新区的交通量情况，采用半刚性基层更为合理。从上所述，第一种方案合适。第五章交叉口设计5.1交叉口的竖向设计1．交叉口竖向设计的目的交叉口竖向设计的目的是调整交叉口范围内的车行道、人行道、建筑物及其邻近地面有关各点的设计标高，统一解决相交道路之间以及交叉口和周围建筑物之间在立面位置上行车、排水和建筑三方面的要求，使交叉口能或得一个平顺的共同构筑面，以保证交通安全、方便、排水通畅、建筑造型美观。2．交叉口竖向设计的主要原则（1）主要道路与次要道路相交，一般次要道路的纵、横坡迁就主要道路纵、横的变化。（2）等级相同的两条道路交叉，如交通量差别不大，但有不同的纵坡时，一般维持两条道路的设计纵坡不变，而和缓地改变它们的横坡，使两条道路在立面上取得平顺（一般多从纵坡度较小的道路入手，将路面拱顶线逐渐向纵坡较大的道路边侧移动，使其横断面与纵坡较大的道路纵坡取得一致）。（3）相交道路的等级和交通量差异都较大时，可以考虑主干道的纵、横面均维持不变，而将次要道路双向倾斜的横断面，逐渐改变过渡到与主要干道的纵坡一致的单向倾斜横断面，以保证主要干道的交通便利。（4）为保证排水，设计时至少应有一条道路的纵坡能将交叉口范围内汇集的地面水排出；如所有道路纵坡都倾向交叉口时，则必须考虑在交叉口内设置雨水口，以保证交叉口排水要求。 （5）在交叉口范围内，不应使一条道路的雨水排入另一条道路上，也不应使地面水流过交叉口的人行横道，一般采用截水的办法，多在交叉口人行横道或在路口边转角曲线的切点上，布置雨水口。3．交叉口竖向设计的方法交叉口竖向设计的方法有许多种，常用的方法有设计等高线法、方格网法、方格网设计等高线法、圆心法和等分法。选用什么方法取决于很多因素。要考虑交叉口的类型、地形状况、交通量、相交道路等级等许多方面的影响。此外，不同地区，不同设计单位，采取的设计方法也不相同。本次设计采用的是方格网法。方格网法的设计具体过程如下：用方格网法画出现有道路的路面等高线，分别以平行和垂直于路中线为坐标打方格，方格网尺寸为cm,按照道路中心线纵坡度和交叉口控制标高计算路中心线上各标高计算点的标高，找出交叉口范围内道路的各个方向的纵坡。再按照路拱横坡和中心线上各标高计算点的标高分别计算路缘高程，路拱横坡取1.5%，计算中心线上各点标高。再按照路拱计算公式计算路面上各个标高计算点的高程，路拱计算公式为式中——标高计算线两端的高差；——车行道宽度。本次交叉口竖向设计的具体计算结果见交叉口竖向设计图。5.2平面交叉口设计本交叉口属于主-主交叉口，采用信号控制交叉口方式。设计内容为（1）进出口道设计；（2）行人过街横道设计；（3）非机动车交通处理。5.2.1进出口道设计纬四路为城市主干路，红线宽度为40m，道路断面采用双向四车道三幅路断面形式，每条车道宽度为3.75m,设置机非分隔带，两侧设置人行道。南北相交的世纪大道也是城市主干路，红线宽度为45m，道路是采用双向六车道四幅路断面形式，每条车道宽度为3.75m,设置中央分隔带、机非分隔带，两侧设置人行道。 5.2.2行人过街横道设计行人过街横道应设在车辆驾驶员容易看清楚的位置，尽可能靠近交叉口，与行人的自然流向一致，同时为了缩短行人过街的步行距离，该交叉口的行人过街横道设置为与车行道垂直；该交叉口为两条主干路的交叉点，行人过街需求不是很大，因此人行横道设为5m。5.2.3非机动车交通处理该交叉口附近两侧非机动车流量较大，因此左转非机动车宜采用两次过街的方式处理；因非机动车道宽为4.5m，所以非机动车在待行区在面积上能满足非机动车停车的需要，位置上安全，符合自行车行驶的轨迹的要求，且不会影响其他各类交通流的通行。 第六章交通标志标线设计交叉路口进口道为多车道，所以根据交通流向，每条车道都标明了明确的箭头标线。因该交叉口有交通信号管制，所以在交叉口的每个进口道处都设置了停车线。停车线垂直于道路中心线，并在人行道后2m处设置。为增进行车安全和交通畅通，结合了道路线形、交通状况和沿线设施等情况设置适用的交通标志。通过交通标志的引导向道路适用者提供必要的、正确的、及时的信息，使其能安全、顺利地到达目的地。各个路口的信号灯设置在中央分隔带、机非分隔带和人行道上，并保障道路的净空。道路交通标志是用图形符号、颜色和文字向交通参与者传递特定信息，用于管理交通的设施。交通标志分为主标志和辅助标志两大类。主标志包括警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、道路施工安全标志。辅助标志附设在主标志下，起辅助说明作用。6.1交通标志的设计原则1.交通标志以确保交通畅通和行车安全为目的。应结合道路线形、交通状况、沿线设施等情况，根据交通标志的不同种类来设置。以利向道路使用者提供正确的、及时地信息。通过交通标志的引导，顺利、快捷地抵达目的地，不允许发生错向行驶。2.交通标志的设置应进行总体布局，防止出现信息不足或过载的现象。对于重要的信息应给予重复显示的机会。3.交通标志的设置应充分考虑道路使用者的行动特性，即充分考虑在动态条件下发现、判读标志即采取行动的时间和前置距离。4.交通标志应设在车辆行进正面方向最容易看见的地方。可根据具体情况设置在道路右侧、中央分隔带或行车道上方。 5.同一地点需要设置两种以上标志时，可以安装在一根标志柱上，但最多不应超过四种。标志牌在一根支柱上并设时，应按警告、禁令、指示的顺序，先上后下，先左后右的排列。6.路侧式标志应尽量减少标志板面对驾驶员的眩光。在装设时，应尽可能与道路中线垂直或成一定角度。交通标志的支柱方式有柱式、单柱式、双柱式、悬臂式、门式、附着式等。6.2交通标志设计在本设计中，在纬四路路段上主要设置指路标志和指示标志，随着道路两旁的建设，需要时参照相关规范设置其他标志。6.2.1指示标志指示标志的颜色为蓝底、白图案。指示标志的形状为圆形、长方形和正方形。指示标志的各部尺寸的最小值，根据道路计算行车速度，按下表选取。表6-1指示标志的尺寸与计算行车速度的关系计算行车速度,km/h50圆形（直径）D,cm80正方形（边长）A,cm80长方形（边长）A×B,cm140×100单行线标志（长方形）A×B,cm80×40会车先行标志（正方形）A，cm80衬边宽度C，cm0.6表6-2汉字高度与计算行车速度的关系计算行车速度,km/h50汉字高度,cm50本设计中，根据规范规定在与其他路相交的交叉口处设置车道行驶长方形标志。详见交通标志大样图。6.2.2警告标志警告标志的颜色为黄底、黑边、黑图案。 警告标志的形状为等边三角形，顶角朝上。警告标志的各部尺寸根据道路计算行车速度按下表选取。表6-2警告标志尺寸与计算行车速度的关系计算行车速度，km/h50三角形边长A，cm90黑边宽度B，cm6．5黑边圆角半径R,cm4衬底边宽度C，cm0．61.注意行人标志用以促使车辆驾驶人减速慢行，注意行人。设在行人密集，或不易被驾驶员发现人行横道线以前适当位置。2.交叉路口标志用以警告车辆驾驶人谨慎慢行，注意横向来车相交。设在视线不良的平面交叉口路口驶入路段的适当位置。6.2.3禁令标志禁令标志的颜色，除个别标志外，为白底，红圈，红杠，黑图案。图案压杠。禁令标志的形状为圆形、八角形、顶角向下的等边三角形。禁令标志的尺寸的最小值根据道路计算行车速度按下表选取。表6-3禁令标志尺寸与计算行车速度的关系计算行车速度，km/h50圆形标志标志外径D，cm80红边宽度a,cm8红杠宽度b,cm6衬边宽度c，cm0.6三角形标志三角形边长a,cm90 红边宽度a,cm9衬边宽度c，cm0.6八角形标志标志外径D，cm80白边宽度a,cm3.0衬边宽度c，cm0.66.3交通标线设计道路交通标线是由标划于路面上的各种线条、箭头、文字、立面标记、突起路标和轮廓标等所构成的交通安全设施。它的作用是管制和引导交通。可以与标志配合使用，也可以单独使用。6.3.1车行道分界线车行道分界线为白色虚线，用来分隔同向行驶的交通流，设在同向行驶的车行道分界线上。在保证安全的情况下，允许车辆越线变换车道行驶。白色虚线为划2m空4m，线宽0.1m。6.3.2左弯待转区线1.左弯待转区线为白色虚线。用来指示左弯车辆可在直行时段进入待转区，等待左转。左转时段终止，禁止车辆在待转区内停留。2.本标线应在设有左转弯专用信号及辟有左转车道时使用，设于左弯专用车道之前端，伸入交岔口内。但不得妨碍直行车辆的正常行驶。3.本标线为两条平行并略带弧形的白虚线，线宽0.15m，线段及间隔长均为0.5m，其前端应划停止线。在待转区内需标划白色“左弯待转区”文字。6.3.3人行横道线1.人行横道线为白色平行粗实线（斑马线），表示准许行人横穿越车行道的标线。2.人行横道线的设置位置，应根据行人横穿道路的实际需要确定。但路段上设置的人行横道线之间的距离应大于150。人行横道的最小宽度为3m ，并可根据行人数量以1m为一级加宽。第七章人行道设计7.1路面铺装人行道铺装的目的是创造适合步行的路面，使路面舒适且易行走。在铺装材料上要注意步行材料的某些特点。人行道的路面铺装要平坦，尽量减少高差变化，地面如需要高差变化时，应该做明显的标志，如采用醒目的颜色等。铺装材料的选择、色彩的设计能够强化人行道的景观形象。7.1.1对路面铺装材料性质的要求人行道铺装材料首先要有足够的抗压弯强度，即可支持在重量的大小，以经受大量的交通负荷。理想的路面应该有较强的耐久性和耐磨性。耐久性与路段所处的具体环境有关，耐磨性是根据路面上的交通量来确定的。铺装材料必须平坦和不易打滑，尤其在雨雪天气中，不能给行人造成滑倒的危险。晴天时不反射阳光，夜间也不能反射路灯的光线刺激人眼，或者过于黯淡让行人看不见脚下。铺装的色彩和平面图案都有很大的选择性，尺寸和模数也没有太多的限制。但色彩和图案的搭配不能过于纷繁复杂，高亮度和高彩度的颜色在烈日下容易造成反光，而过于眩晕的图案也很容易让行人产生视觉疲劳，继而转为身体疲劳。所以铺装的色彩必须是沉稳的，应该能为大多数人所接受，而且必须与环境统一，应该做到稳重而不沉闷、鲜明而不俗气。 7.1.2纬四路人行道路面材料的铺装铺装应该选用对施工技术要求简单的材料，并且满足无噪音、工期短等要求。要为铺装做长期维护的设计，维护时的做法要简单，修补后应能够保持良好的外观。这就要求铺装的初期建设费用低，维护保养费用也相对低廉。本次设计采用的铺装材料：面层为6厘米的彩色环保砖，基层为15厘米的水泥稳定砂砾，材料施工简单，色彩沉稳，维护方便，价格便宜，是良好的铺装材料。具体铺装层详见路面结构图。第八章工程量计算8．1土方量计算纬四路的土方量计算见图册附表1。8．2路面工程数量计算纬四路的路面工程数量计算见图册附表2。 结论三个月的毕业设计转瞬即逝，三个月，一个说长也长说短也短的时间，在这段时间里，我学到了很多，在各位老师辛勤的指导下运用了大学四年里所学知识，如道路勘测设计、路基路面工程、交通工程设施设计、交通管理与控制等，针对准格尔旗大路新区城市道路（纬四路）设计的各个环节做了较详细的设计。在设计中结合大路新区是中等城市以及大路新区的自然地理概况，采用了城市道路的相关设计技术标准及规范。设计内容主要包括：城市道路竖向设计；城市道路平、纵、横设计；路基路面设计；交叉口竖向设计及交通标志标线的设计。设计的过程中借助软件及相关计算结果完成图纸的绘制，以及得出相应的数据。从中，使我在Word、Excel、Autocad以及科盟交通CAD等应用软件方面有了长足的长进。毕业设计是培养和提高独立解决工程实际问题能力的一个重要的教学实践环节，是几年来所学知识的高度总结。在设计中我遇到了很多问题，比如说道路网中竖向设计时遇到的排水要求，纬四路道路设计中纵坡坡度要求以及变坡点的设置位置问题和排水要求，填挖方问题，以及路段上公交车停靠站的设置问题等等，以上就是我在这次毕业设计过程中的主要问题，但是做完所有的设计时，归结起来有以下几点收获：可以综合应用所学基础课、专业基础课及专业课知识和相关技能，熟悉了相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，解决了具体的工程设计问题，提高了工程应用的综合能力和创新能力。 参考文献[1]建设部．CJJ37-90城市道路设计规范．北京：中国建筑工业出版社，1990[2]徐家钰．城市道路设计．北京：中国水利水电出版社，2005年1月第一版[3]沈建武，吴瑞麟．城市道路与交通．武汉：武汉大学出版社，2006年3月第二版[4]陆鼎中，程家驹．路基路面工程．上海：同济大学出版社，1999年3月第一版[5]杨晓光．城市道路交通设计指南．北京：人民交通出版社，2003年6月第一版[6]张志清.道路勘测设计.北京：科学出版社，2005[6]U.S.DepartmentofTransportation,NationalHighwayTrafficSafetyAdministration.TrafficSafetyFacts.1994[7]ZegeerC.V.HighwayAccidentAnalysisSystems.NationalCooperativeHighwayResearchProgram91.1992[8]A.A.M.Aljanahi,A.H.Rhodes,A.V.Metcalfe.Speed,SpeedLimitandRoadTrafficaccidentsUnderFreeFlowConditions.AccidentAnalysisandPrevention.1999,31 谢辞毕业设计完成之际，我真心地感谢老师以及其他老师给与我的辛勤指导。没有您们的细心指导，我不可能顺利的完成此次毕业设计。这三个多月的毕业设计中，我收获颇多，也懂得了很多。首先，孜孜不倦的教学精神让我非常感动，其次，在这次毕业设计过程中，我对城市道路设计的相关内容有了深刻的认识，并且在设计过程中对Autocad有了进一步的学习。通过这次毕业设计，我将自己在大学里所学的很多专业课知识运用到其中，这是一次理论联系实际的实践，也是我们在即将参加工作之前的一次锻炼实习，为今后的工作奠定了更坚实的基础。在毕业设计的完成过程中，非常感谢我周围的同学们给予我的关心和帮助，同时在你们的身上我学到了助人为乐的高尚精神，在此也对他们真诚的说一声谢谢！ 目录引言1第一章概述21.1城市道路交通特点21.2城市道路分类21.3准格尔旗大路新区自然地理概况31.4设计原则及采用的规范41.4.1设计原则41.4.2采用的规范41.5设计内容51.6技术指标51.7纬四路道路等级确定6第二章城市道路竖向设计72.1城市道路竖向设计原则72.1.1道路纵坡坡度拟定72.1.2道路标高确定原则72.1.3交叉口标高确定原则82.2准格尔旗大路新区道路网竖向设计8第三章纬四路道路平纵横设计93.1平面设计93.1.1平面设计原则及主要内容91.平面设计原则92.平面设计的主要内容93.1.2纬四路平面设计103.2纵断面设计113.2.1纵断面设计原则123.2.2纵断面设计步骤和方法133.2.3纬四路纵断面设计143.2.4竖曲线计算过程143.3横断面设计以及板块的确定233.3.1城市道路板块划分的一般形式233.3.2纬四路横断面的设计263.3.3路拱设计29第四章纬四路路基路面设计314.1路基设计314.1.1路基设计的一般要求314.1.2路基填料314.1.3纬四路路基设计324.1.4施工要点324.2路面设计324.2.1城市道路路面设计要求334.2.2城市道路路面等级分类及纬四路路面确定334.2.3交通量计算34 4.2.4路面结构计算35第五章交叉口设计455.1交叉口的竖向设计455.2平面交叉口设计465.2.1进出口道设计465.2.2行人过街横道设计465.2.3非机动车交通处理47第六章交通标志标线设计486.1交通标志的设计原则486.2交通标志设计496.2.1指示标志496.2.2警告标志496.2.3禁令标志506.3交通标线设计516.3.1车行道分界线516.3.2左弯待转区线516.3.3人行横道线51第七章人行道设计527.1路面铺装527.1.1对路面铺装材料性质的要求527.1.2纬四路人行道路面材料的铺装52第八章工程量计算538．1土方量计算538．2路面工程数量计算53结论54参考文献55谢辞56