盐城市世纪大道混凝土道路设计 48页

盐城市世纪大道混凝土道路设计一、道路平面设计平面设计的原则1.1平面设计应符合的原则据《城市道路设计规范》（CJJ37-90）第5.1.1条1.道路平面位置应按城市总体规划道路网布设。2.道路平面线形应与地形、地质、水文等结合，并符合各级道路的技术指标。3.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。4.道路平面设计应根据道路等级合理地设置交叉口、沿线建筑物出入口、停车场出入口、分隔带断口、公共交通停靠站位置等。5.平面线形标准需分期实施时，应满足近期使用要求，兼顾远期发展，减少废弃工程。1.2平面设计的主要内容保证汽车行驶的安全、快速、经济和舒适是道路设计的总目标，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：A.平面线形设计，包括直线、圆曲线、缓和曲线各自的设计及其组合设计，同时要考虑行车视距问题。B.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。C.道路照明及道路绿化的平面布置。上述设计内容最后由平面设计图反映其设计成果。城市道路平面设计图的比例尺，可据需要定，通常为1:500-1:1000。此次设计的道路设计全长100m（K0+000～K0+1000）。道路为城市Ⅱ级主干道全线道路共设平面交叉口1处。起点桩号为KO+000（3695961.37，514397.76），道路中心桩号（3695485.87，514552.41）终点桩号为KO+1000（3695007.62，514698.23）。路面结构采用混凝土结构。图中坐标系为盐城独立坐标系。(1)计算转点圆曲线半径。已知此一级公路设计车速V=50km/h，取城市道路常用的横向力系数μ=0.067，i横=0.02。代入不设超高的圆曲线半径公式（1-1）：48 （1-1）查规范，相应于V=50km/h的不设超高的最小半径为400m，不设缓和曲线的最小圆曲线半径为700m。规范中的规定为推荐值，该处采用3000m的半径。（2）计算圆曲线要素转角处的各要素：偏角α=1.0°切线长:T=Rtan|α|/2=3000×tan|1|/2=26.18m外距:E=R(sec|α|/2-1）=300×(sec|1|/2-1)=3.0m弧长:L=π/180|α|/R=3.14159/180×1°×3000=52.36m（3）编制里程桩根据设计行车速度及各控制点间的距离、转角，曲线要素，编制里程桩（仅计算特征点加桩，整桩计算从略）已知JD桩号为0+500.0，则曲线起点ZY桩号=JD桩号-T=500.0-26.18=473.82,即ZY的桩号为0+473.82曲线中点QZ桩号=ZY桩号+L/2=473.82+52.36/2=500.0,即QZ的桩号为0+500.0曲线终点YZ桩号=ZY桩号+L=473.82+52.36=526.18，即YZ的桩号为0+526.18二、横断面设计2.1横断面布置城市道路横断面，由于它为城市交通服务的功能，特别是机动车、非机动车、行人的混合交通，一般由机动道、非机动道、人行道、绿化、排水设施及各种管线工程组成。城市道路横断面的基本形式可有以下四种，即：单幅路、双幅路、三幅路及四幅路。综合考虑盐城本地情况和城市的发展和经济成本的情况，本次设计世纪大道K段，且采用三幅路形式。　三幅路横断面的适用条件　用于机动车交通量大、非机动车多、红线宽度不小于40m的主干道；48 　2.2机动车车道与路面宽度本次设计的西环路路为城市主干道，设计车速为50km/h。据《城市道路设计规范》（CJJ37-90）第4.3.1条规定：表2-1车型及行驶状态计算行车速度（km/m）车道宽度（m）大型汽车或大小型汽车混行≥403.75＜403.50小型汽车专用线3.50公共汽车停靠站3.50注：a.大型汽车包括普通汽车及铰链车b.小型汽车包括2t以下的载货汽车、小型旅行车、吉普车、小客车及摩托车。结合表2-1，本路段单车道宽度取3.75m；机动车车行宽度＝（单向的高峰小时交通辆／一条车道的可能通行能力）×2×一条车道宽度；世纪大道K段机动车流量计算并确定设计年限和设计交通量。根据交通调查,世纪大道K段年平均日交通年增长率8%世纪大道K段为城市道路主干道，设计年限为20年。一条公路交通量的普遍计算单位是年平均日交通量（简写为ADT），用全年总交通量除以365而得。设计交通量是指欲建公路到达远景设计年限时能达到的年平均日交通量（辆/日）。远景设计年平均日交通量依据道路使用任务和性质，根据历年交通观测资料推断求得。目前一般按年平均增长率累计计算确定。(2-1)式中：————远景设计年平均日交通量（辆/日）；————起始年平均日交通量（辆/日），包括现有交通量和道路建成后从其他道路吸引过来的交通量；————年平均增长率（%）；n————远景设计年限。设计小时交通量按下式计算：(2-2)式中：48 ————主要方向高峰小时设计交通量（辆/小时）；————高峰小时两个方向的总交通量（辆/小时）D————方向系数，即高峰小时期间主要方向交通量与两个方向总交通量之比（/），可采用0.6；————设计年限的年平均日交通量（辆/日）；K————设计小时交通量系数（/）：可按如下近似式计算：K=18(1+A)(2-3)式中：A————地区气候修正系数；X————设计小时时位；————设计年限的日交通量修正系数，按下式计算：=0.2–0.0002(2-4)交通量的折算：在机动和非机动车混合行驶的公路上，其交通量是将公路上行驶的各种车辆折合成中型载重汽车的数量来表示；在设置慢车道实行分道行驶的道路或路段上，其交通量应按汽车交通量和非汽车交通量分别计算。各种车辆的折算系数与车辆的行驶速度和该车种行车时占用道路净空有关，这里采用1972年的规定，以载重汽车为标准的折算系数。载重汽车=1.0（包括：大客车、重型载重汽车、三轮车、胶轮拖拉机带挂车）；带拖挂的载重汽车=1.5（包括大平板车）；小汽车=0.5（包括吉普车，摩托车）；兽力车=2.0；架子车=0.5（包括人力车）自行车=0.1以小汽车为标准的折算系数，尚无公认值。习惯上采用：小汽车=1.0（包括吉普车，摩托车）；载重汽车=2.0带拖挂的载重汽车、铰接式公共汽车=3.0确定设计小时交通量和可能通行能力基本通行能力的计算可采用“车头视距”或“车头间距”推求。车头视距是指连续两车通过车道或道路上同一地点的时间间隔，车头间距是指交通流中连续两辆车之间的距离。如以车头视距为例，则一条车道的通行能力按下式计算：C=3600/t(2-5)式中：C————一条车道的通行能力；t————连续车流平均车头间隔时间（S），可通过观测得到。根据设计车速50km/h,AADT为15000pcu/d，本市无观测结果,t一般取2.13，则可算出设计年平均日交通量48 综上所述，考虑城市发展情况取单向车道数为3，则因为世纪大道K段道路红线有40m，所以设计双向六车道。则机动车道车行宽度=2×（0.25+3×3.5+0.25）=22m于是取机动车车行宽度为22m。2.3非机动车车道宽度、路面宽度根据《城市道路设计规范》(CJJ37-90)第4.4.1条可知非机动车车行道主要供自行车行驶，应根据自行车设计交通辆与每条自行车道设计通行能力计算自行车车道条数。非机动车道路的宽度包括几条自行车车道宽度及两侧各25cm的路缘带宽度。三幅路或四幅路的非机动车车行到上如有兽力车、三轮车、板车行使时，两侧非机动车道路面宽度除按设计通行能力计算确定外，还应适当加宽。为减少分隔带断口，保证机动车交通顺畅，允许少量机动车在非机动车道上顺向行驶一段距离时，应适当加宽非机动车道路面宽度。非机动车道主要是专供自行车、平板车和三轮车等行驶，目前，在我国的小城市道路上，有很多非机动车行驶，其中以自行车数量最多。因此，对非机动车道的设计，应给予足够的重视。在具备条件的大城市．宜考虑规划设计专用的非机动车道路系统；交通组织和横断面布置应尽可能和机动车分流行驶。非机动车道的通行能力应以自行车为主要车辆验算。据《城市道路设计规范》（CJJ37-90）规定表2-2非机动车车道宽度车辆种类自行车三轮车兽力车板车非机动车车道宽度（m）1.02.02.51.5～2.0综合考虑到我市情况，非机动车宽度取3m。2.4人行道设计48 人行道宽度和横坡度的确定应当根据人行道的功能。人行道的总宽度由行人步行道宽度和种植绿化，布设地面杆拄、设置橱窗报栏、沿街房基散水宽等组成。此外，还应考虑在行人道地下埋设地下管线所需要的宽度。沿街房基散水宽度一般为0.5m。一般道路人行道侧石内缘1.5m或1m宽度范围内种植行道树。据《城市道路设计规范》（CJJ37-90）规定人行道最小宽度如表2-3。为保证交通安全，人车互不干扰，人行道一般应高出车行道0.15m左右，其横坡一般都采用直线型向侧石方向倾斜，为提高排水效果，人行道横坡采用2%。人行道铺装结构设计应贯彻因地制宜，合理利用当地材料及工业废渣的原则，并考虑施工最小厚度人行道装面层应平整、抗滑、耐磨、美观。基层材料应具有适当强度。综合考虑我市情况，取人行道的宽度为3m。表2-3人行道最小宽度项目人行道最小宽度大城市中、小城市各级道路32商业或文化中心以及大型商店或大型公共文化机构集中路段53火车站、码头附近路段54长途汽车站442.5车道路拱、横坡度设计2.5.1车道路拱的选择路拱的形式依路面宽度、路拱坡度及施工便利等决定。通常对低等级和狭窄支路大多采用直线型，对城市道路及等级高、路面宽的公路则大多才用抛物线型或双曲线型。水泥混凝土路面采用直线型或折线型双面坡路拱。A.常用的抛物线形有路拱四种：a.二次抛物线路拱，适用于路面宽度小于12米，而横坡较大的中低级路面的道路。b.改进的二次抛物线路拱，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。c.半立方抛物线路拱，适用于路面宽度小于20米的沥青混凝土、水泥混凝土或沥青碎石路面的道路。d.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。此外，还有双曲线路拱，常用于高速公路及高等级道路。一般，高架和地面道路均采用修正三次抛物线路拱。一般沥青混凝土路面采用1%～2%的路拱设计坡度。对于车道路拱，考虑采用修正三次抛物线形。此路拱形式符合排水要求，并且可以改善路中部分横坡过于平缓的缺点。适用于路面横坡小于3%的各种类型的城市道路。B.三次抛物线路拱的计算式为:48 (2-6)其中式中　　x─距路中心线的横向距离，m;y─相应于x各点的竖向距离，m；　　　　B─路面总宽度；　　　　h─路拱高度；　　　　i─路面平均横坡，%。2.5.2车行道路拱的横坡度为了排水的需要，车行道的路拱应做成具有一定的横坡度。路拱坡度的确定，应以有利于路面排水顺畅和保证行车安全、平稳为原则。在确定路拱横坡度时，应考虑以下因素：1.横向排水它与路面类型和气候条件有关。车行道面层越粗糙，雨(雪)水在路面上流动就越迟缓，路拱坡度就要做得大一些；反之，路拱坡度应做得小一些。路拱横被度可根据路面种类和当地自然条件选用，在一般情况下，干旱地区可取低值；多雨地区宜高值。2.道路纵坡为了避免出现过大的合成坡度，给行车安全带来不良影响。为此，要根据道路纵坡的大小，适当选定路拱坡度，以控制合成坡度。如道路纵坡较大，则路拱坡度宜小，反之，路拱坡度可大些。3.车行道宽度车行道宽则路拱横坡度应选择得平缓一些，否则路拱各点间的高差太小，会影响行车和道路横断面的观瞻。所以，在选定路拱型式和路拱坡度后，应算出路拱各点间的高度和横坡，从中检查是否都满足排水、行车和美观的要求。4.车速为保证行车安全，在交通量大，车速高的道路上，路拱坡度宜小。当路拱横坡度i大于2％和在快速行车的情况下司机操纵方向盘有感觉，紧急制动有横滑的可能，车辆在双向两车道上超车时，超车车辆将行驶到横坡相反的对向车道上，会出现横向倾斜度的剧变，车速越大，其影响越大。所以，在一些快速的城市干道上，其路拱横坡度不宜大下2％。根据上述因素及路拱形式，确定车道横坡为2％。2.5.3路拱曲线计算机动车道总宽度为22m，根据式（2-6）计算路拱高度为　　h=i×B/2=0.02×22/2=0.22m采用路拱计算式（2-3）,列表计算结果如表2-4示。路拱曲线图如图2-1所示　48 表2-4路拱曲线计算表B/8B/43B/8B/2x2.755.58.2511y0.04970.11600.21570.3655图2-1曲线大样图2.5.4分车带分车带按起其在横断面中的不同位置与功能分为中间分车带（简称中间带）及两侧分车带（简称两侧带）。分车带由分隔带及两侧路缘带组成。分隔带可用缘石围砌，高出路面10～20cm。本市实际情况取缘石高出路面15cm。表2-5分车带最小宽度表分车带中间带两侧带计算性车速度（km/h）8060，50408060，5040分隔带最小宽度（m）2.001.501.501.501.501.50路缘带最小宽度（m）机动车道0.500.500.500.500.500.25非机动车道───0.250.250.25侧向净宽（m）机动车道1.000.750.500.750.750.50非机动车道───0.500.500.50安全带宽度（m）机动车道0.500.250.250.250.250.25非机动车道───0.250.250.2548 分车带最小宽度（m）3.002.502.002.252.252.002.5.5缘石据《城市道路设计规范》（CJJ37-90）第4.9.1条规定缘石宜高出路面边缘10~20cm。按本市实际情况取缘石高出路面15cm。缘石采用立式，出入口宜采用斜式或平式，人行道及人行横道宽度范围内缘石宜做成斜式或平式，便于儿童车、轮椅及残疾人通行。在分隔带端头或交叉口的小半径处、缘石宜作成曲线形。缘石材料采用坚硬石质或水泥混凝土。水泥混凝土抗压强度不宜低于30MPa。综上所述，西环路的规划红线宽度为40m，其中机动车道为22m，中央分隔带为4.0m，快慢车道间和机非车道间两侧绿化带分别为2×2.0m和2×3.25m，非机动车道为2×3.0m，人行道为2×3.0m。路面结构采用混凝土结构。绘制横断面图，见cad图集。三．道路纵断面设计3.1纵断面设计原则根据《城市道路设计规范》(CJJ37-90)第5.2.1条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坡设计应综合考虑土石方工程量平衡和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.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。6.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。7.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。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。8．道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求。9.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。48 据《城市道路设计规范》规定道路中线纵坡小于0.3%时，可在道路两侧车行道边缘1～3m宽度范围内设置街沟。本次设计纵坡为0.25%，应当设置街沟，街沟设计坡度为0.44%。3.2竖曲线的基本要素据《城市道路设计规范》（CJJ37-90）第5.2.6条规定：各级道路纵坡变更处应设置竖曲线。竖曲线采用圆曲线。竖曲线半径及最小长度见表。设计中应采用大于或等于一般最小半径值；特殊困难时，应大于或等于极限最小半径值。表3-1最大纵坡度计算行车速度（km/m）806050403020最大纵坡度推荐值（%）455.5678最大纵坡度推荐值（%）677899表3-2纵坡坡段最小长度计算行车速度（km/m）806050403020坡段最小长度（m）2901701401108560表3-3竖曲线最小半径和最小长度（m）计算行车速度（km/m）项目80605045403530252015凸型竖曲线极限最小半径3000120090050040030025015010060一般最小半径45001800135075060045040025015090凹型竖曲线极限最小半径1800100070055045035025017010060一般最小半径27001500105085070055040025015090竖曲线最小长度70504040353025202015根据以上规定并结合地形情况和节省造价，确定路段纵坡度：i1=0.24%，i2=0.24%，R=8000m。竖曲线基本要素计算公式：(3-1)L=(3-2)T=(3-3)48 E=(3-4)式中：————坡度差L————曲线长，（m）T————切线长，（m）E————外距,（m）3.3计算竖曲线的基本要素已知：i1=0.24%，i2=0.24%，R=8000m。由公式(3-1)～(3-4)可知=0.24%+0.24%=0.46%=8000×0.0057=45.6（m）=45.6/2=22.8（m）=（22.8×22.8）/2×8000=0.03249（m）=0.032(m)确定竖曲线起点和终点桩号竖曲线起点桩号为QD=BPD-T=300.0-22.8=277.2所以竖曲线起点桩号为K0+277.2，竖曲线终点桩号为ZD=BPD+T=300.0+22.8=322.8所以竖曲线终点桩号为K0+322.8，桩号表见表3-4综上所述道路全长1000米，起点桩号为KO+000，终点桩号为K0+1000，R=8000米，T=22.8米，E=0.032米，在桩号KO+300处变坡，前坡度为0.24%，后坡度为0.24%，长度为45.6米。起点地面标高为2.05米，设计标高为1.89米；终点地面标高为1.2米，设计标高为0.7米，竖曲线最高点标高为2.669米。本次设计纵断面指标为：最小竖曲线半径8000m最大竖曲线半径8000m最小纵坡0.24%最大纵坡0.24%最小坡长45.6m3.4求竖曲线起点和终点桩号高程起点K0+277.2处：=2.7-22.8×0.24%=2.65m中点K0+300处：=2.7-0.032=2.668m终点K0+322.8处：=2.7-22.8×0.24%=2.65m求各桩号的设计标高48 表3-6竖曲线标高表桩号坡段标高改正竖曲线高程（m）备注K0+278.42.6402.64竖曲线起点K0+2802.6670.000162.667K0+2902.6940.00842.686K0+3002.6980.0292.669竖曲线中点K0+3102.6760.00842.668K0+3202.6490.000162.649K0+321.62.6402.64竖曲线终点3.5街沟设计若道路中线纵坡小于0.3%时，需要在道路两侧车行道边缘1～3m宽度范围内设置锯齿形街沟。根据街沟的布置要求，一般，在雨水口处缘石外露高度m取值范围为0.18m～0.20m，在分水点处n取值范围为0.10m～0.12m，（m-n）值宜控制在0.06-0.10m范围内。i2与i1方向相反，其值应小，但应保证水流有一定坡度，即要大于0.3%。相邻雨水口间距为L，取值范围为40~45m。如图5-1所示图3-1城市道路的锯齿形街沟在本设计中，确定m=0.18，n=0.12，X=10m，L=40m，设i1=i2，则由公式48 得i1=i2=0.483.6绘制道路纵断面图道路全长1000米，起点桩号为KO+000，终点桩号为K0+1000，R=8000米，T=22.8米，E=0.032米，在桩号KO+300处变坡，前坡度为0.24%，后坡度为0.24%，长度为45.6米。起点地面标高为2.05米，设计标高为1.89米；终点地面标高为1.2米，设计标高为0.7米，竖曲线最高点标高为2.669米。纵断面图见图集。表3-4桩号表：桩号坐标备注XYK0+0003695961.37514397.76起点K0+0203694851.03514918.79K0+0403694842.30514923.66K0+0603694833.57514928.54K0+0803694824.83514933.41K0+1003694816.10514938.28K0+1203694807.37514943.15K0+1403694798.63514948.02K0+1603694789.90514952.89K0+1803694781.17514957.76K0+2003694772.43514962.63K0+2203694763.70514967.50K0+2403694754.97514972.38K0+2603694746.23514977.25K0+2803694737.50514982.12K0+3003694728.77514986.99K0+3203694720.03514991.86K0+3403694711.30514996.73K0+3603694702.57515001.60K0+3803694693.83515006.47K0+4003694685.10515011.34K0+4203694676.36515016.22K0+4403694667.63515021.09K0+4603694658.90515025.9648 K0+4803694650.16515030.83K0+5003694641.43515035.70K0+508.53695485.87514552.41交点K0+5203694633.16515041.26K0+5403694625.22515047.34K0+5603694617.28515053.42K0+5803694609.34515053.42K0+6003694601.40515065.59K0+6203694593.47515071.67K0+6403694585.53515077.75K0+6603694577.59515083.83K0+6803694569.65515089.91K0+7003694561.71515095.99K0+7203694553.77515102.07K0+7403694545.83515108.15K0+7603694537.89515114.23K0+780369429.95515120.31K0+8003694522.02515126.39K0+8203694514.08515132.47K0+8403694506.14515138.55K0+8603694498.20515144.63K0+8803694490.26515150.72K0+9003694482.32515156.80K0+9203694474.38515162.88K0+9403694458.51515168.96K0+9603694458.51515175.04K0+9803694450.57515187.20K0+10003695007.62514698.23终点四．路基土石方计算路基土石方工程是道路工程的主体工程之一。在道路工程量中占有很大比重。土石方工程数量又是道路48 方案评价和比选的主要技术经济指标之一。土石方计算与调配的主要任务是计算路基土石方工程数量，合理进行土石方调配，并计算土石方的远量，为编制公路概预算、公路施工组织、施工计量提供依据。4.1横断面面积计算该路段横断面设计采用积距法；积距法的原理是：按单位宽度b，把断面积切割成若干梯形与三角形条块，则每一小块面积为其平均高度hi与b的乘积。即，，……，。（6-1）总面积为（6-2）4.2土石方数量计算路基土石方计算工作量较大，加之路基是填挖变化的不规则性，要精确计算土石方体积是十分困难的，在工程上通常采用近似计算。本设计将采用平均断面法计算：假定两相邻断面间为一棱柱体，按平均断面法计算，其公式为：（6-3）式中：，——两相邻断面的断面面积L——两相邻断面的间距，即两相邻断面的桩号差综上所述土石方计算表见图集五、交叉口设计5.1交叉口设计目的交叉口的行车安全和通行能力，很大程度上决定于交叉口的形式和交通组织，因此，在设计交叉口时，必须首先考虑交叉口形式的选择和交通组织问题。因此，设计时应遵循下列原则：1.道路交叉口的位置受道路网规划控制，两条道路相交以正交为宜；当必须斜交时，交叉角应大于或等于45°，并避免错位交叉，多路交叉和畸形交叉。2.交叉口的形状、类型应根据相交路的功能、性质、等级、计算行车速度、设计小时交通量、转向车流得分布和当地地形条件等因素进行设计。3.在交叉口的设计中应做好交通组织计划，正确组织不同流向的车流、人流，布设必要的转弯车道、交通岛、交通标准线等。48 4.交叉路口如位于人较多的城市地区，宜将交叉路口转角处的人行道适当加宽。人流量大的快速路或主干路相交的重要路口宜修建人行天桥或地下通道。5.交叉路口的竖向布置应符合行车舒适、排水迅速和美观的要求。6.为保证行车通畅和提高路口通行能力，可采取压缩进口车道、分隔带和路侧带宽度，增加车道条数等措施。5.2交叉口的型式平面交叉口的形式常见的交叉口型式有：“十”字型、“T”字型、“Y”字型、错位交叉和多路交叉等六种。本设计中采用“十”字型设计。5.3交叉口的平面设计进出口道设计：世纪大道为城市一级主干路，规划红线宽40m道路断面采用三幅路的断面形式。南北相交道路也是城市主干路，东路规划红线为40米，西路规划红线为40米，目前道路采用撒三幅路的断面形式根据《城市道路平面交叉口设计规划和设计规程》第5.3.6条交叉口出口道设计应遵循以下原则在主线交叉口进口道道路右侧增设一条右转专用车道，车道宽3.5m，将原6m宽的绿化带减至3.75m。在左侧增设一条左转弯专用车道，车道宽3.5m，将原4m宽的中央分隔带减至2.5m。考虑到公交站台与交叉口的距离，所以采用一体化展宽的方法。在主线交叉口出口道道路右侧设展宽段，增设车道宽3.5m，将原3.75m宽的绿化带减至2.5m宽。且出口道设有公交停靠站，所以仍采用一体化展宽。5.4交叉口的竖向设计交叉口的竖向设计的目的，是要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的行车、排水和建筑艺术三方面的要求。交叉口的竖向设计，在很大程度上取决于相交道路的等级、交通量、横断面形式、纵坡的方向和大小，以及当地的地形情况。设计时首先应照顾主要道路上的行车方便；在不影响主要道路行车方便的前提下，也应适当改动主要道路的纵、横坡，以照顾次要道路和行车方便。5.4.1交叉口竖向设计的一般原则如下2.主、次道路相交，主要道路的纵横坡度一般均保持不变（非机动车道纵坡、横坡可变），次要道路的纵横坡度可适当改变；3.同级道路相交，纵坡一般变，横坡可变；4.路口设计纵坡不宜太大，一般不大于2%，困难情况下，不大于3%；5..交叉口竖向设计标高应与四周建筑物地坪标高相协调；6.为了保证交叉口排水流畅，设计时至少应有一条道路的纵坡离开交叉口；7.合理确定变坡点和布置雨水口。48 5.4.2交叉口竖向设计的几种基本形式2.相交道路的纵坡全由交叉口中心向外倾斜；3.相交道路的纵坡全向交叉中心倾斜；4.三条道路的纵坡由交叉口向外倾斜，而另一条道路的纵坡向交叉口倾斜；5.三条道路的纵坡向交叉口倾斜，而另一道路的纵坡由交叉口向外倾斜；6.相邻两条道路的纵坡向交叉口倾斜，而另外两条道路的纵坡由交叉口向外倾斜；7.相对两条道路的纵坡向交叉口倾斜，而另外两条道路的纵坡由交叉口向外倾斜。5.5道路中心线上的等高线绘制取等高线间距为0.05米，计算南北路道路中心线上相邻等高线的水平间距l1（5-1）l1=0.05/0.24%=20.83m计算街沟至拱顶同各等高线的水平距离l2（5-2）l21=31.5×2%/0.45%=140ml22=31.5×2%/0.45%=140mAO共有2.45～2.15计5条等高线，其中南侧2.45等高线和2.15中心点的水平距离为l=(2.45-2.15)/0.24%=125mBO共有1.89～2.15计5条等高线，其中北侧1.89等高线和2.15中心点的水平距离为l=(2.15-1.89)/0.24%=108.33m计算东西路段中心线上等高线的水平距离l1计算街沟至拱顶同名等高线的水平距离48 l2=31.5×2%/0.45%=140mCO共有1.665～2.15计9条等高线，其中西侧1.665等高线和2.15中心点的水平距离为DO共有2.592～2.15计8条等高线，其中东侧2.592等高线和2.15中心点的水平距离为5.6交叉口上设计等高线的绘制根据设计路段和长春路纵断面图可确定道路中心线上四端点控制点标高。计算车行道边线上各特征点的标高。计算各控制段设计等高线的水平距离，以便定位。EA段共有：2.45,2.40,2.35,2.30,2.25,2.20,2.15，2.10,2.05，2.00，1.95，1.90，1.85计13条等高线。1.85与1.82的水平距离为2.45,2.40,2.35,2.30,2.25,2.20,2.15，2.10,2.05，2.00，1.95，1.90，1.85的水平间距为AF段共有：2.45,2.40,2.35,2.30,2.25,2.20,2.15，2.10,2.05，2.00，1.95，1.90，1.85计13条等高线。1.85与1.82的水平距离为48 2.45,2.40,2.35,2.30,2.25,2.20,2.15，2.10,2.05，2.00，1.95，1.90，1.85的水平间距为BG段共有：1.85,1.80,1.75，1.70，1.65，1.60，1.55，1.50，1.45，1.40，1.35，1.30计12条等高线。1.89与1.85的水平距离为1.30与1.26的水平距离为1.85,1.80,1.75，1.70，1.65，1.60，1.55，1.50，1.45，1.40，1.35，1.30的水平间距为BH段共有：1.85,1.80,1.75，1.70，1.65，1.60，1.55，1.50，1.45，1.40，1.35，1.30计12条等高线。1.89与1.85的水平距离为1.30与1.26的水平距离为1.85,1.80,1.75，1.70，1.65，1.60，1.55，1.50，1.45，1.40，1.35，1.30的水平间距为CI段共有：1.65,1.60,1.55,1.50,1.45,1.40,1.35,1.30,1.25,1.20,1.15,1.10,1.05计13条等高线1.665与1.65的水平距离为1.05与1.035的水平距离为1.65,1.60,1.55,1.50,1.45,1.40,1.35,1.30,1.25,1.20,1.15,1.10,1.05的水平间距为CJ段共有：1.65,1.60,1.55,1.50,1.45,1.40,1.35,1.30,1.25,1.20,1.15,1.10,1.0548 计13条等高线1.665与1.65的水平距离为1.05与1.035的水平距离为1.65,1.60,1.55,1.50,1.45,1.40,1.35,1.30,1.25,1.20,1.15,1.10,1.05的水平间距为DK段共有：2.55,2.50,2.45,2.40,2.35,2.30,2.25,2.20,2.15,2.10,2.05,2.00计12条等高线。2.592与2.55的水平距离为2.00与1.962的水平距离为2.55,2.50,2.45,2.40,2.35,2.30,2.25,2.20,2.15,2.10,2.05,2.00的水平间距为DL段共有：2.55,2.50,2.45,2.40,2.35,2.30,2.25,2.20,2.15,2.10,2.05,2.00计12条等高线。2.592与2.55的水平距离为2.00与1.962的水平距离为2.55,2.50,2.45,2.40,2.35,2.30,2.25,2.20,2.15,2.10,2.05,2.00的水平间距为确定FG、HI、JK、LE路缘石圆弧段等高线位置：根据两端的路边标高，计算可放几根设计等高线，进行内插，再根据路段上的等高线进行拟和。拟和时根据两相交道路的纵坡判断该交叉口立面形式为在斜坡地形的交叉口，据此联络各同名等高线便得立面设计。确定交叉口雨水口设置位置，交叉口雨水适宜设在行人横道线的上游。检查交叉口转角处偏沟沟底纵坡是否小于0.00348 5.7交叉口的视距和缘石半径交叉口视距　　确保行车安全，当驾驶员进入交叉口前的一段距离内，必须能够看清楚相交道路上车辆的行驶情况，以保证双方能有足够的距离采取制动措施而在冲突点前安全停车，避免发生碰撞，这一距离必须大于或等于停车视距．交叉口转角的缘石半径　　对于有缘石的道路，为了保证各种右转弯车辆能在交叉口以一定的速度顺利通过，要将相交道路的缘石用曲线连接．交叉口转角处的缘石曲线形式有圆曲线、复曲线、抛物线带有缓和曲线的圆曲线等，一般采用圆曲线．1.交叉口转角的缘石半径值根据下列几方面考虑：2.缘石半径取用值大于或等于交叉口转弯车辆的最小半径。3.根据相交道路等级取用半径，通常城市正交十字交叉口按表7-1所取列值选用。表5-1城市交叉口转角缘石半径道路类别缘石半径/m主干路20～25次干路10～15支路6～104.Y形、X形斜交类型交叉口缘石半径应视交叉口交角形状选用，在保证视距前提下，锐角的半径值宜小，钝角处半径值宜大，以利车辆行驶。5.非机动车道专用系统，交叉口转弯半径至少取3m，一般为5m6.公路或城市道路旧街进口道为一车道时间，应适当加大缘石半径，以便扩大停车线附近行车道宽度，减少阻塞。7.交叉口缘石半径应以右转弯计算行车速度验算。8.计算公式如下：(5-3)其中(5-4)式中V—交叉口设计车速，在一般情况下，可取路段设计车速的0.6倍，有特殊情况，其转弯车速应根据具体情况选定(km/h)R1—路口缘石转弯最小半径(m)；R—机动车最外侧车道中心线的圆曲线半径(m)；b—最外侧机动车道的宽度(m)；e—最外侧机动车道的加宽值(m)；c—分隔带宽度(m)；48 W—路口转弯处非机动车道宽度(m)；μ—横向力系数，根据实际经验，该值不宜超过0.15～0.20，在实际使用中建议采用如下μ值：当采用推荐半径时：对于大客车μ=0.10，对于小客车μ=0.15当采用最小半径时：对于大客车μ=0.15，对于小客车μ=0.20；i—交叉口处车行道的平均横坡度，一般0.015；当采用最小半径时i=0.02；一般交叉口的横坡均向弯道内侧倾斜，汽车右转弯时，i采用正值；横坡向外侧倾斜时，i采用负值。5.8确定交叉口计算行车速度由于交叉口的行车速度一般为直线路段的0.5～0.7（称交叉口行车速度系数）此处取0.6。因此，=0.5×50=25km/h式中：是设计直线路段的行车速度是交叉口计算行车速度5.9车行道路缘石半径计算车行道路缘石半径计算通常，三幅路车行道总宽度为2×（11）=22m,非机动车道宽为2×3=6m，该路交叉口范围内分隔带为4m宽，如不设加宽则路口缘石半径为：=-≈24.2m符合要求，所以本路口缘石半径为24.2m。六、道路排水设计6.1管道纵坡：管道纵坡尽可能与街道纵坡一致。水管的最小纵坡不得太小，一般不小于0.3%。为防止或减少沉淀，雨水管设计流速常采用自清流速，一般为0.75米／秒。为了满足管中雨水流速不超过管壁受力安全的要求，对雨水管的最大纵坡也要加以控制，通常道路纵坡大于4%时，需分段设置跌水井。6.2管道的埋设深度：48 最大允许埋深：一般在干燥土壤中，管道最大埋深不超过7～8m，地下水位较高，可能产生流沙的地区不超过4～5m。最小埋深：等于管直径与管道上面的最小覆土深度之和。在车行道下，管顶最小覆土深度一般不小于0.7m。在管道保证不受外部荷载损坏时，最小覆土深度可适当减小。冰冻地区，要依靠防冻要求来确定覆土深度。6.3雨水口和检查井的位置：雨水口是在雨水管道或合流管道上收集雨水的构筑物。雨水口一般设在街区内、广场上、街道交叉口和街道边沟的一定距离处。雨水口的布设形式：本设计中为三幅路，三幅路一般的布设形式为四排至六排雨水口雨水口布设：1、雨水口平面布置、结构形式、间距、竖向高程：2、低洼积水点和交叉口竖向规划必须的雨水口。3、根据道路纵横坡、街道宽度、周围建筑物，选择雨水口形式及布设方式。4、根据当地暴雨强度、雨水口泄洪能力，确定雨水口数量、位置与间距。5、交叉口单独设计。6、立式雨水口进水孔底面比附近地面略低；平箅式雨水口比附近路面低3－5厘米。48 6.4设计步骤（示例）（一）确定雨水排水范围（1）确定井位，布置雨水管道。（2）划分并计算各段得汇水面积。（二）雨水管道水利计算（1）基础数据管道设计流量为（6-1）式中—径流系数F—汇水面积，q—设计降雨强度，本例地区暴雨强度公式为（6-2）式中q—设计降雨强度，T—设计降雨重现期，年t—降雨历时，min。（2）综合径流系数。本例地区属于建筑较密的居住区，取值为0.5~0.7。规划设计绿化率为36.1%，总建筑面积密度25.4%。综合考虑，取综合径流系数=0.5。(3)确定设计降雨重现期。本例工程地形属于平缓地形，地区建设性质属中心区，综合考虑选取设计降雨重现期为1年。（4）计算设计降雨历时1）计算公式为(6-3)2)地面集水时间是管渠起点断面在设计重现期，设计历时降雨的条件下达到设计流量的时间，希望大道G段道路排水工程地面地势平坦，地面集水时间可采用10min。3）管渠内流行时间用下式计算：（6-4）（4）延缓系数m。暗管的延缓系数m=2.48 图6-1雨水管水力计算图1号井以上的汇水面积公顷汇流时间，计算重现期计算暴雨强度平均径流系数设计流量由1号井至2号井管底设计纵坡，灌渠粗糙率一般取0.013，由得D=0.430m，取450mm设计流速48 降坡管内底进口设计标高为2.62-1.5=1.12m,出口设计标高为2.458-1.5=0.958.m。管内流行时间2号井以上的汇水面积公顷汇流时间，计算重现期设计流量由2号井至3号井管底设计纵坡，灌渠粗糙率一般取0.013，由：可得：D=0.542取550mm设计流速降坡管内底进口设计标高为2.458-1.5=0.958m,出口设计标高为2.296-1.5=0.796m。管内流行时间3号井以上的汇水面积汇流时间，计算重现期设计流量由3号井至4号井管底设计纵坡，灌渠粗糙率一般取0.013，由：可得：D=0.612取650mm设计流速降坡管内底进口设计标高为2.296-1.5=0.796m,出口设计标高为2.142-1.5=0.642m。48 管内流行时间4号井以上的汇水面积汇流时间，计算重现期设计流量由4号井至5号井管底设计纵坡，灌渠粗糙率一般取0.013，由：可得：D=0.683取700mm设计流速降坡管内底进口设计标高为2.142-1.5=0.642m,出口设计标高为1.953-1.5=0.453m。管内流行时间5号井以上的汇水面积汇流时间，计算重现期设计流量由：可得：D=0.737m取750mm由5号井至6号井管底设计纵坡，灌渠粗糙率一般取0.013，设计流速降坡管内底进口设计标高为1.953-1.5=0.453m,出口设计标高为1.764-1.5=0.264m。管内流行时间6号井以上的汇水面积48 汇流时间，计算重现期设计流量由6号井至7号井管底设计纵坡，灌渠粗糙率一般取0.013，由：可得：D=0.774取800mm设计流速降坡管内底进口设计标高为1.764-1.5=0.264m,出口设计标高为1.602-1.5=0.102m。管内流行时间（5）计算各段设计汇水流量，见管道计算表线路设计汇水流量L/s设计管渠街道名称管段编号长度l（m）直径mm坡度%流速m/s流量L/s坡降m内底高程m起迄上端下端12341415161718192021世纪大道1260138.724500.30.982138.720.181.120.9582360256.165500.31.122256.160.180.9580.7963457355.2996500.31.255355.2990.1710.7960.6424570474.9297000.31.318474.9290.1710.6420.4535670582.1377500.31.380582.1370.210.4530.2646出口760662.6028000.31.441662.6020.180.2640.102根据实际选材情况与施工方便，选用1000mm的雨水管直径。（6）计算管内底高程。全线控制高程有三处：1）穿越相交路排水管道管内底高程0m。2）管顶给其他管线预留的横穿空间，根据已建道理经验管顶覆盖土大于48 0.7m。3）坡度宜与道路纵坡相近，以减少挖方量。根据三个控制高程进行计算，确定纵断面，坡度和管内底高程。（7）布置雨水口和检查井，并逐一计算管内底高程。（三）绘制管道平面示例图雨水管平面设计图：图6-2雨水管平面设计图48 七、水泥混凝土路面设计7.1混凝土路面结构设计原则路面结构设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然因素，密切结合本地区实践经验，将混凝土路面按重要工程结构的要求完成设计，首先应保证工程的质量与耐久性。基层、底基层、垫层设计应满足设计要求的前提下，尽可能使用当地材料修建。满足交通量与使用要求的前提下，应遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则进行混凝土路面设计方案的比较，选择技术先进、经济合理、安全可靠的方案。应结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极、慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术，以确保工程质量与耐久性的目的。路面设计方案应充分考虑沿线环境的保护，自然生态的平衡，有利于施工、保护工作人员的健康与安全。7.2混凝土路面结构设计内容水泥混凝土路面结构设计内容包括以下内容：1.路面结构层设计2.混凝土面板厚度设计3.混凝土面板的平面尺寸与接缝设计4.路肩设计5.混凝土路面的钢筋配筋率设计7.3确定设计参数和设计参数世纪大道段为城市主干路。计算行车速度为50km/h，采用Ⅰ级标准，行车道、非机动车道均采用混凝土路面。对交通组成进行分析，了解不同车型的轴重；以100KN作为标准轴载，进行轴载换算；计算设计年限内的累计当量轴次。设计参数：1.路面结构的确定及路面材料的选取2.土基模量的确定3.初拟路面结构48 4.确定路面参数5.计算荷载疲劳应力6.计算温度疲劳应力7.4交通分析计算轴载作用次数水泥混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。不同轴轮型和轴载的作用次数，按式（7-1）换算为标准轴载的作用次数。（7-1）（7-2）或（7-3）或（7-4）式中：Ns——100KN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi——单轴-单轮、单轴-双轮组、双轴-双轮组或三轴-双轮组轴型级轴载的总重（KN）；——轴型和轴载级位数；——各类轴型级轴载的作用次数；——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，=1；单轴-单轮时，按式（7-2）计算；双轴-双轮组时，按式（7-3）计算；三轴-双轮组时，按式(7-4)计算。查表得公路等级一级且交通等级为重的水泥混凝土道路车道系数取0.17～0.22。此处取0.20表7-1轴载作用次数车型解放CA10B后轴60.85115001.41黄河JN150前轴49.00300013.80后轴101.6130003867.4148 续表7-1车型跃进NJ-130前轴15.310000后轴238.310000太脱拉138前轴51.4050014.526后轴280.005009.694小汽车后轴76.001250049.5543956.394注：a.小于40KN的单轴和80KN的双轴可略去不计。表7—3车道系数表单向车道数123≥4车道分配系数1.00.8~1.00.6~0.80.5~0.75此处取车道系数为0.5表7-2混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分布系数公路等级纵缝边缘处高速公路、一级公路、收费站0.17～0.22二级及二级以下公路行车道宽＞7m0.34～0.39行车道宽≤7m0.54～0.62城市主干道的设计基准期为30年，安全等级为二级。由表9-2，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.22。交通量年平均增长率为8%。计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：而由电脑软件所得，设计基准期内标准轴载累计作用次数N=。48 表7-3交通分级交通等级特重重中等轻设计车道标准轴载累计作用次数Ne（104）＞2000100～20003～100＜3根据表7-3的交通分级，该交通量属于特重交通等级。7.5结构组合设计7.5.1路基结构1.路基应稳定、密实、均质，对路面结构提供均匀的支承。2.高液限粘土及含有机质细粒土，不能用做高速公路和一级公路的路床填料或二级和二级以下公路和上路床填料；高液限粉土及塑性指数大于16或膨胀率大于3％的低液限粘土，不能用做高速公路和一级公路的上路床填料。因条件限制而必须采用上述土做填料时，应掺加石灰或水泥等结合料改善。3.地下水位高时，宜提高路堤设计标高。在设计标高受限制，未能达到中湿状态的路基临界高度时，应选用粗粒土或低剂量石灰或水泥稳定细粒土做路床或上路床填料；未能达到潮湿状态的路基临界高度时，除采用上述填料措施外，还应采取在边沟下设置排水渗沟等降低地下水位的措施。4.路基压实度应符合《公路路基设计规范》（JTJ013）的要求。多雨潮湿地区，对于高液限土及塑性指数大于16或膨胀率大于3％的低液限粘土，宜采用由轻型压实标准确定的压实度，并在含水量略大于其最佳含水量时压实。5.岩石或填石路床顶面应铺设整平层。整平层可采用未筛分碎石和石屑或低剂量水泥稳定粒料，其厚度视路床顶面不平整程度而定，一般为100～500mm。7.5.2垫层结构混凝土路面垫层结构一般是为应对路基的特殊需求而设置，分为防冻垫层、排水垫层与加固垫层三类。1.在季节性冰冻地区修筑混凝土路面，当路面结构总厚度小于最小防冻厚度要求时，应设置防冻垫层，保证总厚度满足最小防冻厚度要求。2.对于水文地质条件不良的土质路堑，路床土的湿度较大时，为防止地下水对路面结构的侵蚀，应设置排水垫层；3.当路基土特别软弱，仍有可能产生不均匀沉降或不均匀变形时，可设置加固垫层以增强路床的承载能力。7.5.3垫层材料要求1.防冻垫层所用砂、砂砾材料中通过0.075mm筛孔的细粒含量不宜大于5%。2.排水层材料的级配应满足下述渗滤标准：——48 垫层材料通过率为15%时的粒径D15不小于路床土通过率为15%时的粒径d15的5倍（D15≥5d15）；——垫层材料通过率为15%时的粒径D15不大于路床土通过率为85%时的粒径d85的5倍（D15≤5d85）；——垫层材料通过率为50%时的粒径D50不大于路床土通过率为50%时的粒径d50的25倍（D50≤25d50）；——垫层材料的均匀系数（D60/D10）不大于20。7.5.4面层1.水泥混凝土面层应具有足够的强度、稳定性、耐久性，表面抗滑、耐磨、平整，有利于夜间行车等良好的路用性能。2.面层一般采用设接缝、不配筋的普通混凝土路面板；面层板的平面尺寸较大或形状不规则，路面结构下埋有地下设施，高填方、软土地基、填挖交界段的路基等有可能产生不均匀沉降时，应采用设置接缝的钢筋混凝土面层。其他面层类型可根据适用条件按表7-4选用。表7-4其他面层类型选择面层类型适用条件连续配筋混凝土面层高速公路沥青上面层与连续配筋混凝土或横缝设传力杆的普通混凝土下面层组成的复合式路面特重交通的高速公路碾压混凝土面层二级及二级以下公路、服务区停车场钢纤维混凝土面层标高受限制路段、收费站、混凝土加铺层和桥面铺装矩形或异形混凝土预制块面层服务区停车场、二级及二级以下公路桥头引道沉降未稳定段3.普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或钢纤维混凝土面层板一般采用矩形分仓，用纵横接缝分隔，其纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得相互错位。4.纵向接缝的间距按路面宽度在3.0～4.5m范围内确定。碾压混凝土、钢纤维混凝土面层在全幅摊铺时，可不设纵向缩缝。5.横向接缝的间距按面层类型和厚度选定：——普通混凝土面层一般为4～6m，面层板的长宽比不宜超过1.30，平面尺寸不宜大于25m2；——碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6～10m；——钢筋混凝土面层一般为6～15m。48 表7-5水泥混凝土面层厚度的参考范围交通等级特重重公路等级高速一级二级高速一级二级变异水平等级低中低中低中低中面层厚度（mm）≥260≥250≥240270～240260～230250～220交通等级中等轻公路等级二级三、四级三、四级三、四级变异水平等级高中高中高中面层厚度（mm）240～210230～200220～200≤230≤2206.普通混凝土、钢筋混凝土、碾压混凝土或连续配筋混凝土面层所需的厚度，可参照表9-5所示参考范围初步选定。钢纤维混凝土面层板的厚度一般为普通混凝土路面厚度的0.65～0.75倍(钢纤维体积率为0.16%～1.0%)。特重或重交通时，最小厚度为160mm；中等或轻交通时，最小厚度为140mm。复合式路面沥青面层的厚度一般为25～80mm。7.为保证行车安全，路面表面构造应采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法制作。构造深度在使用初期应满足表7-6的要求。表7-6各级公路水泥混凝土面层的表面构造深度（mm）要求公路等级高速公路、一级公路二、三、四级公路一般路段0.70～1.100.50～0.90特殊路段0.80～1.200.60～1.00注：a.特殊路段——对于高速公路和一级公路系指立交、平交或变速车道等处，对于其他等级公路系指急弯、陡坡、交叉口或集镇附近；b.年降雨量600mm以下的地区，表列数值可适当降低。8.混凝土预制块可采用异形块或矩形块。预制块的长度为200～250mm，宽度为100～125mm，长宽比通常为2∶1。预制块厚度为100～120mm。预制块下稳平层的厚度为30～50mm。7.5.5面层材料1.水泥混凝土集公称最大粒径不应大于31.5mm（碎石）、26.5mm（碎卵石）或19.0mm(卵石)。砂的细度模数不宜小于2.5；高速公路面层的用砂，其硅质砂或石英砂的含量不宜低于25%。水泥用量不得小于300kg/m3（非冰冻地区）或320kg/m3（冰冻地区）。冰冻地区的混凝土中必须掺加引气剂。2.厚度大于280mm的普通混凝土面层，分上下两层连续铺筑时，上层一般为总厚度的1/3，可采用高强、耐磨的混凝土材料，碎石集料公称最大粒径为19mm。3.钢纤维混凝土集料公称最大粒径宜为钢纤维长度的1/2～2/3，并不宜大于26.5mm（铣削型钢纤维）或19mm（剪切型或熔抽型钢纤维）。钢纤维的抗拉强度标准值不宜小于600级（600～1000Mpa），以体积率计的钢纤维掺量一般为0.6%～1.0%。水泥用量不得低于360kg/m3（非冰冻地区）或380kg/m348 （冰冻地区）。4.碾压混凝土面层混凝土的集料公称最大粒径不宜大于19.0mm，水泥用量不得少于280kg/m3（非冰冻地区）或310kg/m3（冰冻地区）。5.混凝土预制块的抗压强度不宜低于50Mpa（非冰冻地区）或60Mpa（冰冻地区）。其外观质量、尺寸偏差和物理性能应符合优等品或一等品的规定。稳平层垫砂宜选用细度模数为2.3～3.0的天然砂，4.75mm筛孔的累计筛余量不应大于5%,含泥量不应大于5%。7.5.6基层应符合的要求1.基层应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度。2.基层类型宜依照交通等级按表9-7选用。混凝土预制块面层应采用水泥稳定粒料基层。表7-7适宜各交通等级的基层类型交通等级基层类型特重交通贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土基层重交通水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层中等或轻交通水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料基层高速、一级多孔隙水泥稳定碎石排水或沥青稳定碎石排水基层3.湿润和多雨地区，路基为低透水性细粒土的高速公路和一级公路或者承受特重或重交通的二级公路，宜采用排水基层。排水基层可选用多孔隙的开级配水泥稳定碎石、沥青稳定碎石或碎石，其孔隙率约为20％。4.基层的宽度应比混凝土面层每侧至少宽出300mm（采用小型机具施工时）或500mm（轨模式摊铺机施工时）或650mm（滑模式摊铺机施工时）。路肩采用混凝土面层，其厚度与行车道面层相同时，基层宽度宜与路基同宽。级配粒料基层的宽度也宜与路基同宽。5.各类基层厚度和适宜范围见表7-8。表7-8各类基层厚度的适宜范围基层类型厚度适宜的范围（mm）贫混凝土或碾压混凝土基层120～200水泥或石灰粉煤灰稳定粒料基层150～250沥青混凝土基层40～60沥青稳定碎石基层80～100级配粒料基层150～200多孔隙水泥稳定碎石排水基层100～140沥青稳定碎石排水基层80～10048 6.碾压混凝土基层应设置与混凝土面层相对应的纵、横接缝。贫混凝土基层在其弯拉强度超过1.8MPa时，应设置与混凝土面层相对应的横向接缝；一次摊铺宽度大于7.5m时，应设置纵向缩缝。7.基层下未设垫层，上路床土质为细粒土、粘土质砂或级配不良砂（承受特重或重交通时），或者上路床土质为细粒土（承受中等交通时），均应在基层下设置底基层。底基层可采用级配粒料、水泥稳定粒料或石灰粉煤灰稳定粒料，厚度一般为200mm。8.排水基层下应设置由水泥稳定粒料或者密级配粒料组成的不透水底基层，厚度一般为200mm。底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物。7.6路面结构我国水泥混凝土路面按可靠度方法进行设计，不同等级公路的路面结构设计安全等级及相应的设计基准期、可靠度和目标可靠度列于表7-9。表7-9水泥混凝土路面可靠度设计标准公路技术等级高速一级二级三级和四级安全等级一级二级三级四级设计基准期30302020目标可靠度95908580目标可靠指标1.641.281.040.84变异水平等级低低～中中中～高由表7-9查，城市主干道为一级公路，则其相应于安全等级二级的变异水平等级为中级。根据一级公路、特重交通等级和中级变异水平等级，查表6-5，初拟普通混凝土面层厚度为0.30m。基层选用粗粒式沥青混凝土，厚0.05m，中粒式沥青混凝土，厚0.05m。垫层为0.2m，石灰土未筛分碎石0.15m。可靠度系数选用1.18，普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m、长5.0m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。7.7荷载疲劳应力和温度应力产生最大荷载和温度梯度综合疲劳损坏的临界荷位位于混凝土板的纵向边缘中部。7.7.1荷载疲劳应力分析标准轴载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力按下式确定：(7-11)式中：σps—标准轴载在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力（MPa）；kr—考虑接缝传荷能力的应力折减系数，纵缝为设拉杆的平缝：，纵缝为不设拉杆平缝或自由边界：48 ，纵缝为设拉杆的企口缝：；kf—考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数；kc—考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数。标准轴载在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力σps为：因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数。考虑设计准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数ν—与混合料性质有关的指数，普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土，ν=0.057；碾压混凝土和贫混凝土，ν=0.065。载货汽车的装载不均匀造成的前后轴及左右轮的荷载量不均匀的偏载现象，使得理论计算结果与实际偏离。偏载量一般在5%左右。根据疲劳等效原则，动荷系数的计算式为：(7-12)式中：S—动荷的变异系数。试验证明，动荷载的变异系数随车速增大而增大，并随轴载增加而减小，对于100KN的轴载，在车速60Km/h左右及一般的路面状况，动荷变异系数S为10%～16%。由此可得到动荷系数在1.10～1.25之间。在正常公路运输中，车辆荷载除主观有意超载外，常因计量、判断等原因导致实际轴载超过额定轴载，这时路面承受的荷载应力和疲劳损耗较之按规定轴载计算时高。因此需要引入一超载系数。除偏载、超载和动载之外，路面结构尺寸和材料性能的变异，交通和环境影响预估的偏差，以及计算理论与实际的差别等，也将影响疲劳损害和设计可靠性。考虑上述因素的影响引入一综合系数，它实际上是荷载应力安全系数。其数值随交通繁重程度、可靠度水平要求而有不同，也随公路等级高低而取大小不同的数值，具体如表7-15所示：表7-15综合系数kc公路等级高速一级二级三级kc1.301.251.201.10根据路面等级，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数可确定为：。综上所述，考虑接缝传荷的应力折减、荷载的累计疲劳作用及荷载特性等影响，标准荷载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力σpr，荷载疲劳应力计算为：48 7.6.2温度疲劳应力分析在临界荷载位处的温度疲劳应力按式7-13计算确定(7-13)式中：—最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力（Mp），按式7-14确定；—考虑温度应力累计疲劳作用的疲劳应力系数；利用全国56个气象观测站的资料，推算出各观测点处的最大温度梯度值，在此基础上提出全国各自然区划混凝土面层标准厚度（22cm）的最大温度梯度推荐值如表7-16所示：表7-16各公路自然区划分的最大温度梯度推荐值自然区划Ⅱ，ⅤⅢⅣ，ⅥⅫ最大温度梯度(℃/m)83～8890～9586～9293～98盐城市处于Ⅱ区，Ⅱ区最大温度梯度取88（℃/m）。板长5m，，，由温度应力系数图6-1，可查普通混凝土板厚。最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为：(7-14)式中：—混凝土的线膨胀系数（1/℃），通常可取为1×10-5/℃；—混凝土的弹性模量；—混凝土面层厚度；—最大温度梯度，与自然区划有关，查表6-16取值；—温度应力系数,见图7-1；图7-1温度应力系数Bx48 因此可得：温度应力累计疲劳作用的疲劳应力系数为:(7-15)式中：a,b,c—回归系数，其值按所在地区的公路自然区划，查表7-17确定;表7-17回归系数a,b和c系数公路自然区划ⅡⅢⅣⅤⅥⅦa0.8280.8500.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270因为盐城地区地处自然区二区，所以查表9-17可知回归系数a,b,c分别为:0.828,0.041,1.323。因此可得：计算温度疲劳应力为：表7-18可靠度系数变异水平等级目标可靠度（%）95908580低1.20～1.331.09～1.161.04～1.08—中1.33～1.501.16～1.231.08～1.131.04～1.07高—1.23～1.331.13～1.181.07～1.11查表7-9及表7-18可知，城市主干道的安全等级为二级，相应于二级的安全等级的变异水平等级为中级，目标可靠度为90%。再根据目标可靠度和变异水平等级，确定可靠度系数。且差值在上下5%的允许范围以内。48 因而，所选普通混凝土面层厚度(0.392米)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。八、路基工程8.1路基压实根据《城市道路设计规范》(CJJ37-90)第8.1.1条路基必须密实、均匀、稳定。第8.4.1条土质路基压实应采用重型击实标准控制。确有困难时，可采用轻型击实标准控制。土质路基的压实度不应低于表8-1的规定。表8-1路基压实标准填挖类型路床顶面以下深度（cm）压实度（%）机动车道非机动车道人行道填方0-80959390>80939087挖方0-30959390注：填方高度小于80cm及不填不挖路段，远地面以下0-30cm范围内土的压实度不应低于表列挖方要求。8.2路基处理填前处理是保证路基稳定，减少路基沉降，保证路基压实度达到设计强度的关键。填前处理包括排水、清表、清除树根、杂草、垃圾以及清淤、填前压实等。在填前应着重注意：1.路基用地范围内的各种管线工程及附属结构物，应按照“先地下，后地上”、“先浅后深”的原则施工。2.土质路基原地面以下的墓穴、井洞、树根必须清理、并分层回填压实。3.路基挖土必须按设计断面自上而下开挖，不得乱挖、超挖、严禁掏洞取土。4.路基填土不得使用腐植土、生活垃圾土、淤泥、冻土块和盐渍土。土的可溶性盐含量不得大于5%；550℃的有机质烧失量不得大于5%，特殊情况不得大于7%。5.路基穿过水网地段时，应抽干积水，清除淤泥和腐植土，压实基底后方可填筑。6.在基底以外两侧开挖深度大于80cm的排水沟并沟通水系，以降低地下水位，减少地表含水量，保证雨后路基范围内不积水。48 7.进行基底填前碾压，碾压前基底要尽可能晒干。因路基较高，以填方为主，故一般基槽处理机动车道为下层采用6%石灰土原槽拌和15cm深，上层采用15cm6%石灰土；非机动车道采用6%石灰土原槽拌和15cm深。路基土应充分晾晒，并在最佳含水量下压实。8.河塘路基的处理：先排水、清淤、然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽度根据清淤，然后将原地面开挖成台阶状，台阶宽度根据清淤后两侧边坡的坡度确定，内倾3%，底层抛30cm大块料，大块料应大面朝下，人工摆平，块料间填以碎石砖土（重量比土：碎砖=20：80），机械压实。然后分层填土，路床顶30cm用6%石灰土回填，压实度应符合路基压实度表的要求。9.在水网地区由于河道及水利设施的建设对原河道进行裁弯及其它整治活动造成很多暗河暗塘，实际施工过程中应先进行土基填前碾压的检查，同时对相应地段进行历史调查，对土基进行经济合理的处理。10.填土路基必须根据设计断面分层填筑压实。其分层最大厚度必须与压实机具功能相适应。11.管、涵顶面填土厚度必须大于30cm方能上压路机。12.地下管线施工完成后，混合车道及人行车道范围内的沟槽回填可采用6%石灰土、沙砾或者砂，填料应在路上拌匀，控制在最佳含水量，再下至沟底，机械夯实，压实度应满足表8-2的要求：表8-2最低压实度部位填料最低压实度（%）胸腔填料距路床顶<80cm石灰土90砂、沙砾93>80cm素土90管顶以上至路床顶管顶距路床顶小于80cm管顶上30cm以内石灰土85砂、沙砾88管顶30cm以上石灰土92砂、沙砾95检查井及雨水口周围路床顶以下0～80cm石灰土92砂9580cm以下石灰土90砂93注：a.上表中压实度为重型击实标准。b.雨水支管采用水泥混凝土包封。c.各层次具体回填材料可根据招标文件或施工工期的实际需要确定d.绿带范围内沟槽可采用素土回填。8.3道路软基处理常用的软土地基处理的方法：换土垫层法、预压法、真空预压法、强夯法、强夯置换法、振冲法、砂石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、土挤密桩法等等。48 结合本段道路的实际情况，本软基路段采用水泥搅拌桩处理。在软基范围内布置水泥搅拌桩，水泥搅拌桩的设计计算过程如下：1.搅拌桩单桩设计。取桩直径为600mm，则桩截面积A=0.283，桩周长度2.经过盐城相关工程的水泥土室内配比试验和现场试验得到，取水泥掺入比，所得7天后的，28天后的，90天后的，取则单桩承载力桩长计算取桩长为11m3.地基承载力计算。按照等边三角形布桩，则，取桩间距S为1.4m,则可得，由此，桩土面积置换率m已知，桩体承载力特征值,查表可得天然地基承载力特征值。则地基承载力特征值为取设计地基承载力特征值为550kPa。4.搅拌桩置换率和总桩数n的计算。取F=1,设计取用50根。5.最佳外掺剂：可选木质素璜酸钙、石膏、粉煤灰等。选择外掺剂为石膏。48 九、公交车站台设计9.1公交中间停靠站公交线路中途站平面位置设置一般采用路边设公交中途站方式，中途停靠站不应占用车行道，应采用港湾式布置，以减少由于公交车进站停靠而对其他行驶中的车辆所造成的延误影响，提高交通安全性。港湾式停靠站长度应至少有两个停车位。在道路上设置停靠站时，上、下行对称的站点应在街道平面上错开，即交叉设站，以免收缩车行道，造成瓶颈现象.影响道路通行能力。错开距离应不小于30m。公交线路中途站位置设置需要考虑站点间距与交叉口关系，以及与地铁车站及其他公交线路的换乘。公交线路中途站间距根据《城市道路设计规范》（CJJ37-90）第15.5.1条：公共电、汽车交通应结合地下铁道、缆车、索道、轮渡等交通站点设站。城区停靠站间距一般为500～600m，郊区视具体情况确定。道路交叉口附近的站位，宜安排在交叉口出口道一侧，距交叉口50～100m为宜。其中市区边缘，沿线单位及人流相对较少，站距可适当加大，市内道路及文化、商业综合发展区，站距相应较短。旧城市区也有相距400m的。公交线路中途站在交叉口附近设置，在进口道一侧设置需避开进口道，按进口道长度80m计，过度段20m，则公交站点布置位置需按停车线退后100m，离交叉口较远。如考虑公交出站后变换车道，则还需退后，对于换乘等不太方便。在出口道一侧设置站点，按出口道长度30m计，过度段20m，则距交叉口仅50m，乘客就比较方便。因此公交线路中途站设置一般较多采用在交叉口出口车道一侧布置，当受条件限制，也可在进口道一侧布置，但应注意公交车离站进入进口道的交织，或者在信号相位设置上予以考虑。交线路中途站平面设计根据《城市道路设计规范》（CJJ37-90）第15.5.2条：停靠站在道路上的设置方式主要取决于道路横断面型式。单幅路或双幅路道路上，停靠站沿路侧带边缘设置；三幅路或四幅路道路上，沿两侧带设置。根据《城市道路设计规范》（CJJ37-90）第15.5.3条：港湾式停靠站可布设在路侧带或较宽的两侧带内，几何构造见图11-1（港湾式停靠站几何构造），停靠站各部尺寸见表9-1。48 图9-1港湾式停靠站几何构造表9-1港湾式停靠站各部尺寸主线计算行车速度(km/h)806050403020计算加减速段采用速度(km/h)605040353020减速段长度(m)906540302510站台长度(m)202020202020加速段长度(m)1409560453515总长度(m)250180120958045注：1.表中“站台长度”系按停靠铰接车确定。若停放单节公共汽车时，长度可缩短为15m。2.几条公共汽车线路合设站点时，视具体情况加长站台长度。（1）中途站平面设计应减少对机动车道的影响，并避免与非机动车与行人的干扰、交织。在红线50m的道路上，公交中途站设计为港湾式，并不与非机动车、行人交织。港湾式车站的车道宽度为3m，长度根据停靠公交线路数量确定，停靠1或2条公交线路时为2个车位，每个车位按铰接车并考虑与车辆间隔，长度为20m。停靠站两端设进站减速渐变段与出站加速渐变段，当道路计算行车速度为50km/h时，减速段长40m。加速段长60m。港湾式停靠站站台长度与车站同长，宽度为1.5m。（2）道路红线宽度为50m时，横断面布置为机动车4车道，如果预测机动车交通量较小公交车停靠采用占车道停靠的方式，公交车不与非机动车、行人交织，剩余车道仍能满足通行能力的要求。为满足交通量要求，在道路靠近十字路口的路段采用增加车道的方法来缓解交通压力。本次设计公共交通停靠站台采用港湾式公交站台设计尺寸详见施工图。十一、无障碍设计11.1人行道盲道设计应规定1.人行道设置的盲道位置和走向，应方便视残者安全行走和顺利到达无障碍设施位置。2.指行残疾者向前行走的盲道应为条形的行进盲道；在行进盲道的起点、终点及拐弯处应设圆点形的提示盲道。3.盲道表面触感部分以下的厚度应于人行道砖一致。4.盲道应连续，中途不得有电线杆、拉线、树木等障碍物。5.盲道宜避开井盖铺设。6.盲道的颜色宜为中黄色。48 11.2行进盲道的位置选择1.人行道外侧有围墙、花台或绿地带，行进盲道宜设在距围墙、花台、绿地带0.25～0.50m处。2.人行道内侧有树池，行进盲道可设置在距树池0.25～0.5m处。3.人行道没有树池，行进盲道距立缘石不应小于0.50m。4.行进盲道的宽度宜为0.30～0.60m，可根据道路宽度选择低限或高限。5.人行道成弧线形路线时，行进盲道宜与人行道走向一致。6.行进盲道触感条规格应符合表11-1的规定。表11-1行进盲道触感条规格部位设计要求(mm)面宽25底宽35高度5中心距62～75提示盲道的设置:1.行进盲道的起点和终点处应设提示盲道，其长度应大于行进盲道的宽度。2.行进盲道在转弯处应设提示盲道，其长度应大于行进盲道的宽度。3.人行道中有台阶、坡道和障碍物等，在相距0.25～0.50m处，应设提示盲道。4.提示盲道的宽度宜为0.30～0.60m。5.提示盲道触感圆点规格应符合表11-2的规模。表11-2提示盲道触感圆点规格部位设计要求(mm)表面直径25底面直径35圆点高度5圆点中心距5011.3公交车站盲道设置城市主要道路和居住区的公交车站，应设提示盲道和盲文车站牌沿人行道的公交车站，提示盲道应符合下列规定1.在候车站牌一侧应设提示盲道，其长度宜为4.00～6.00m；2.提示盲道的宽度应为0.30～0.60m；48 3.提示盲道距路边应为0.25～0.50m；4.人行道中有行进盲道时，应与公交车站的提示盲道相连接。在车道之间的分隔带设公交车站应符合下列规定1.由人行道通往分隔带的公交车站，设宽度不应小于1.50m。坡度不应大于1：12的缘石坡道；2.在候车站牌一侧应设提示盲道，其长度宜为4.00～6.00m；3.提示盲道的宽度应为0.30～0.60m；4.提示盲道距路边宜为0.25～0.50m；11.4盲道设置示意图图11-1盲道相交处的提示盲道11-2公交车站的提示盲道48 11-3人行道障碍物的提示盲道48