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'前言本次设计的任务是进行某城市次干路整体综合设计。设计路段起于K0+000,止于K2+94.157。全长2094.157米,路基宽度为38米,路面宽度为35米,三幅路。设计车速为50。本设计路段为平原区。设计内容根据给定的设计资料,参考相关设计规范及资料,进行道路平、纵、横设计、路基、路面及交叉口等设计。在设计过程中,充分利用了相关计算机软件如鸿业市政软件、AutoCAD2004等进行辅助设计。道路工程主要包括道路勘测设计和路基路面工程两门课程。道路勘测设计的主要内容为路线技术设计,主要包括路线平面设计、纵断面设计和横断面设计。路基路面工程则主要包括路基工程设计、路面工程设计。我们的毕业设计基本上也是这些内容。本次设计的道路位于荆州市,它的建设将改善荆州市交通条件和投资环境,大大促进该地区的经济发展。
资料1资料1.1设计基本资料1.1.1道路的任务与性质本项目位荆州市,对城市发展有着巨大的带动作用。1.1.2沿线自然地理特征1.1.2.1地形地貌路线所经过区域大部为平原区,地面高程36~39m,地表多为田地、菜地、池塘,工厂;整体地形条件相对较简单。植被发育,地表多草覆盖。1.1.2.2地质条件本线路地层重要由粘质土构成,鱼塘底部分布有少量薄层软土,且鱼池较多1.1.2.3气象、水文该路段自然区划处于Ⅳ3区,为粘质土,干燥状态,处于1-3-1气候分区,夏炎热冬冷潮湿,最高气温大于30度,最低气温零下21.5-9度,年降水总量大于1000mm。场区以平原为主,植被覆盖良好,多为草,地表无大型河流,水系不发达,有小型灌溉沟渠。1.1.3道路交通调查结果根据交通量调查数据,交通量年均增长率为9.8%,设计年限为15年。其中各种车型所占比例为:`前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数后轴轮组数后轴距日交通辆(辆/d)北京BJ13013.427.4120260东风EQ14023.669.3120660东风spg25050.7113.3324330黄海DD6804991.5120450黄河JN16358.6114.0120868第45页共45页
资料江淮AL66017.026.51202201.1.4设计所需资料及原始数据(1)道路地形图一幅,比例1∶1000;(2)疏港大道范围路网规划;(3)道路等级:城市次干道;(4)道路红线宽度:35米;(5)设计车速:50km/h;(6)标准轴载:BZZ-100;(7)道路交通等级:重交通;(8)沿线建筑材料情况:沿路附近可采集到砂砾材料,距该路段20公里左右有碎石采石场。沥青、水泥、石灰、钢筋、木材等可根据需要供应。(需要其他资料可在设计过程中搜集或予提供)。1.2方案论证1.2.1平面线形标准论证按照《道路路线设计规范》(JTGD20-2006)确定平曲线线形标准,主要包括各种曲线线形,半径,长度和直线长度,超高等规定的取值范围。市政道路的平曲线要素有直线,圆曲线,缓和曲线三种。直线长度:直线长度的最大应有限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观的单调之缺陷,应结合具体的的情况采用相对应的措施,直线线形不宜过短,最大直线长度以汽车按设计车速行驶70s左右的距离控制;一般直线路段的最大长度(以m计)应控制在设计车速(以km/h计)的20倍为宜。《道路工程技术标准》(JTGB01-2003)规定:当设计车速不小于60km/h的道路,,反向曲线的最小直线长度以不小于行驶车速(km/h)的2倍为宜,同向曲线的最小直线长度以不小于行车速度(以km/h)的6倍为宜。这次设计的车速为50km/h。第45页共45页
资料曲线线形:曲线要素的组合类型主要有基本型,S型,卵型,凸型,复合型,C型。其中,基本型按直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线顺序组合,缓和曲线,圆曲线,缓和曲线的长度之比为1:1:1~1:2:1,同时还应满足基本型曲线的几何条件:2β<α。这次采用基本型曲线。1.2.2曲线的半径和长度《道路工程技术标准》(JTGB01-2003)规定当设计车速为50km/h时,圆曲线设超高最小半径为100m,不设超高的最小半径为400m,当直线与半径小于700的圆曲线相连接时,应设置缓和曲线,缓和曲线长度的极限最小值为45m,选用圆曲线半径时,在与地形等条件相适宜的前提下,应尽可能的采用大的半径,但曲线的最大半径不宜超过10000m。1.2.3超高和加宽的规定取值范围根据《公路路线设计规范》的规定,在设计车速50km/h时,当曲线半径大于于不设超高圆曲线的最小半径400m,所以不用设超高。规范规定当圆曲线的半径小于250m时,需要设置加宽。由于本设计的曲线半径均大于250m,所以在本设计中不需要加宽。1.2.4竖曲线标准论证1.2.4.1坡长《标准》规定,当设计车速为50km/h时,最小坡长为140m,不同纵坡6%,6.5%,7%的最大坡长分别为350m,300m,250m。1.2.4.2纵坡纵坡有最大纵坡和最小纵坡,确定最大纵坡时,要综合考虑汽车的动力特性,道路等级和自然条件等各方面的因素,《标准》规定在设计车速为50km/h时,最大纵坡为6.5%减少1%,同时最小纵坡也有一定的限制,在挖方路段、设置边沟的低填方路段和其他横向排水不畅的路段,均应采用不小于0.3%的纵坡,一般情况以不小于0.5%为宜,当受到地形条件限制时,必须设小于0.3%的纵坡时,应设置锯齿型边沟。1.2.4.3竖曲线半径及长度凹形竖曲线的一般最小半径为1000m,极限最小半径为700m,第45页共45页
资料竖曲线的最小长度为100m左右。竖曲线半径一般情况下取大于一般最小半径为宜。长度也刚好大于最小长度即可。1.2.4.4视距长度第45页共45页
方案论证为了保证行车安全,司机应能随时看到前方一定距离的公路及障碍物,以便及时刹车或绕过,汽车在这段时间里沿公路行驶距离为安全距离,即行车视距,次干路的行车视距为110m。1.2.5横断面的技术标准论证1.2.5.1行车道数目及其宽度城市道路横断面是指道路中心线法线方向的道路断面,设计内容包括车行道(机动车道和非机动车道)、人行道、分隔带、绿化带、设施带等。道路横断面设计的依据是:道路性质、道路类别、道路规化红线以及交通组织方式,同时还要考虑道路红线范围以内的各种地下管线设施的规划与建设情况。道路横断面图的主要任务是合理确定行车道(机动车道和非机动车道)、人行道、分隔带、绿化带、设施带等各部分的几何尺寸及其相互布置关系,包括路拱坡度及路拱曲线的确定。确定城市道路横断面形式时,需要根据道路规划功能上的性质和作用,综合考虑各方面的要求,结合《城市道路与交通规范》,合理安排各组成部分。本路段横断面规划与设计的主要任务是在满足交通、环境、公用设施管线敷设以及排水要求的前提下,经济合理地确定各组成部分的宽度及相互之间的位置与高度,在城市规划的红线宽度范围内进行。横断面形式、布置、各组成部分尺寸及比例,按道路类别、级别、设计速度、设计年限的机动车道与非机动车道的交通量和人流量、交通特征、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化和地形等因素统一安排,保障车辆和人行交通安全通畅。1.2.5.2机动车道宽度及数目城市道路上供各种车辆行驶的部分,统称为车行道。而机动车道则只供各种机动车辆行驶。在道路上提供每一纵列车辆安全行驶的地带,称为一个车道。它的宽度取决于车辆的车身宽度,以及车辆在横向的安全距离。机动车车行道由数条机动车道组成,其宽度应是车道条数和一条车道的乘积与两侧路缘带宽度之和。机动车道宽度、车道数和红线宽度见表2-5、表2-6。表2-5机动车道宽度车型及行驶状态计算行车速度(Km/h)车道宽度(m)第45页共45页
方案论证大型汽车或大、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3.00表2-6大、中城市机动车道车道数和红线宽度项目城市规模与人口(万人)快速路主干路次干路支路道路中机动车车道条数(条)大城市>2006~86~84~63~4≤2004~64~64~62中等城市-42~42道路宽度(m)大城市>20070~10050~6040~5020~35≤20050~6040~5038~5020~30中等城市-40~6035~4016~24由表中规定及根据我国对公路和大、中、小城市道路的形势车辆观测,该路段计算行车速度为50Km/h,先拟定采用三幅路型式、双向车道,单车道宽度由内向外依次取3.75m、3.75m。由此机动车车行道宽度计算如下:1.2.5.3非机动车车道宽度非机动车道是专指供自行车、三轮车、平板车及兽力车等车辆行驶的道路部分。非机动车的一条车道宽,是根据车身宽度和车辆两侧横向安全净距来确定的。各种车辆具有不同的横向宽度和相应的平均速度。非机动车道一般都沿着道路路两侧对称布置在机动车道和人行道之间,为了保证非机动车交通的安全及提高机动车车速,与机动车道之间以分隔带隔开。其宽度、路面、横坡等应恰当,以吸引非机动车行驶。目前,我国中小城市非机动车在城市运输中占着较大的比重。本路段非机动车道主要供自行车行驶(可能会有三轮车、板车等非机动车辆行驶,但数量很少)。根据自行车设计交通量与每条自行车道设计通行能力计算自行车车道条数,并考虑到为减少分隔带断口,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,考虑每侧非机动车道宽度均试取3m。表2-7非机动车车道宽度第45页共45页
方案论证车辆种类自行车三轮车兽力车板车非机动车车道宽度(m)1.02.02.51.5~2.01.2.5.4人行道宽度及铺装人行道宽度指在路侧带内铺设专门人行道步砖、专供行人步行交通的部分。人行道宽度应该满足行人通行的安全和通畅。我国由于人口众多,城市用地不足,居住密度较大,城市道路上步行交通所占比重还比较大,因此,在人行道宽度设计中应予以重视。如果人行道宽度不足,势必导致行人侵占车行道而影响汽车的行车安全和顺畅。人行道宽度的设计,不仅要满足近期行人交通的需要,而且还应适应远期发展的需要。人行道设计应体现出对人的尊重,既要考虑交通功能,也要考虑景观功能。人行步道的景观体现在色彩、质感与周围环境的配合。设计人行道宽度时,按计算车行道宽度的方法计算人行道宽度的方法,见式式中B——一侧行人通道宽度,m;b——一条人行通道所需宽度,m,与行人两手是否携带物品及携带方式有关,据实测,普通行人所需宽度为0.60m,肩扛行包者需宽0.75m,一侧手提行李包者需宽0.85m,两侧手提行包者1m,据此,本段路一条人行带宽取0.75m;Q——高峰小时人流量(单侧、双向),人/h;——一条步行带的通行能力,人/h。人行道最小宽度见表2-8。人行道上的点状设施主要以乔木、各类杆柱等为主,他们的占地近似宽度列于表2-9。由规范规定及路面排水的要求,人行道横坡度宜采用单面坡,横坡度为1%~2%,本段取1%。表2-8人行道上设施宽度表项目宽度(m)项目宽度(m)灯柱0.8~1.0长凳1.5第45页共45页
方案论证交通信号灯柱及箱0.9~1.2地铁楼梯或人行立交扶梯1.7~2.2火警箱0.8~1.0地铁通风格栅1.8消防装置0.8~0.9公交候车栏0.9~1.5交通标志0.6~0.8树木(单棵)0.6~1.2停车计时器0.6绿化带1.5~2.0信箱1.0~1.1报亭1.2~2.0电话亭1.2行人护栏0.25~0.5废物箱0.9表2-9人行道最小宽度项目人行道最小宽度(m)大城市中、小城市各级道路32商业或文化中心区以及大型公共文化机构集中路段53由表中规定及规划要求,在考虑未来几年的人流增长情况下,人行道宽度设计拟定为5m,既满足人流通行要求,也满足停车及人行道绿化的要求。人行道铺装结构设计应符合因地制宜,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。人行道铺装面层采用20*10*6预制C25混凝土彩色T透水砖,地砖间设置1.5mm宽的胀缝,基层材料应有适当强度,该路段(由上到下)采用2cm厚的1:3水泥砂浆卧底、15cm厚的6%水泥稳定碎石。人行道外侧路边采用10×15×50预制C30混凝土隐线石,内侧路边采用15×40×50预制C30预制仿花岗岩站石。沿人行道内侧布置树池100×100,树池间距6米,距离人行道内边1.5m。为了有障碍人的行走,在树池外侧设置盲道,距离树池外侧85cm处开始铺设50cm宽的29.8×29.8×6预制C30混凝土盲道面砖。1.2.5.5设施带及绿化带城市道路设施带是指路侧带中为行人护栏、照明杆柱、标志牌、信号灯等交通设施提供的安装、设置地带。第45页共45页
方案论证根据我国部分城市调查资料,大多数城市仅在主要交叉口处或繁华地带设置行人护栏,而且大多数护栏沿着路缘石或距路缘石0.5m以内地方安设,护栏多为钢管材料,如不设基座,0.25m宽就足够了。因此《城市道路设计规范》规定只设行人护栏的设施带为0.25-0.5m,杆柱宽度值为0.5-1.5m。护栏与路缘石的距离应满足行车侧向余宽的要求。该路段行人护栏的设施带宽度取0.3m,杆柱宽度取1.0m。分车带按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(简称侧分带)。本路段采用三幅路形式,设置机非分隔带分隔机动车与非机动车,并且在其中放置一些道路设施如路灯、交通标志牌和信号灯等,绿化种植低矮灌木或草坪。横断面设计时根据实际情况,宽度相对取宽点,不仅有效地减少了机动车与非机动车之间的相互干扰,在景观上可以达到较好的效果,而且在交叉口渠化设计及设置公交停靠站时均可以利用该部分宽度设置展宽车道或停靠站,而不需改变非机动车道的走向,使道路更加顺畅、连续。考虑以上因素,计算行车速度为50Km/h时,为保证两侧设港湾式公交车停靠站时不影响行人与自行车,保证行人休闲。对应表2-10分车带最小宽度,两侧带宽度均取1.5m,分隔带不用。表2-10分车带和路缘带最小宽度分车带类别中间带两侧带设计速度(Km/h)8060,50408060,5040分隔带最小宽度(m)2.001.501.501.501.501.50路缘带宽度(m)机动车道0.500.500.250.500.500.25非机动车道---0.250.250.25测向净宽(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---0.250.250.25分车带最小宽度(m)3.002.502.002.250.252.001.2.5.6路拱设计为了迅速排除落在路面上的雨水,防止雨水渗入路基降低路基强度以及减少轮胎与路面之间的摩阻力,路面通常做成中间高并向两侧倾斜的拱形,称为路拱。由拱顶向两侧倾斜的坡度称为路拱坡度。第45页共45页
方案论证道路横坡指路面、分车带、人行道、绿化带等的横向倾斜度,以百分率表示,一般沥青混凝土路面采用1%~2%的路拱设计坡度。该路段位于Ⅳ3区,降水较多,因此需要路拱坡度稍大一些,但是由于车行道宽度较大,路拱横坡应选择平缓一些,否则路拱各点间高差太小,会影响行车和道路断面观瞻,而且该路段为次干路,车速较高,当路拱横坡度大于2%和快速行车的情况下,司机操作方向盘有感觉,紧急制动有横滑的可能,不满足安全要求。综合考虑以上因素,该路段路拱横坡均取1.5%。又由于该路段红线宽度较大,为双向四车道,而且设置两侧绿化带,路拱型式采用直线接圆型。所以,人行道5m+非机动车道3m+侧分隔带1.5m+机动车道18m+侧分隔带1.5m+非机动车道3m+人行道5m,道路红线宽度为35m。该方案采用三幅路、双向四车道,非机动车道与人行道同高设置,适于交通性道路,双向四车道;人、自行车与机动车分离,绿化带可设港湾式公交站,适用于交通繁忙、沿线仍有部分建筑吸引人流的道路,机动车道路面宽度较大,适用于城市区域之间较大距离的交通转移;自行车的地位相对较低,行驶受到一些限制,流量也不会太大。另外,对人行道要求相对较低,非机动车道与人行道同高设计,造价较高。1.2.6一般路基设计材料的要求:全线采用宕渣填筑,宕渣中石料强度不小于15MPa(用于护坡的不应小于20MPa),含泥量不超过20﹪,宕渣最大粒径在路床顶面以下30cm范围内不应超过10cm其余不超过压实厚度的2/3。施工要求:路基填筑前清除植物层,一般清表厚度0.3m。宕渣最小填筑厚度机动车道为1.0m,其它为0.8m,对填方高度达不到要求的路段,不足部分采取挖除地表土的措施。宕渣按照规范要求均匀,分层填筑压实,每层厚度不宜大于30cm(底层填筑厚度可以放宽,但不宜超过50cm)。路基填方边坡采用1:1.5,挖方边坡采用1:1.。路基顶面设计回弹模量值不小于40MPa,控制弯沉值267(0.01mm)填方路基路床底下0-30m的密实度不下于94%,30-80m不下于93%,挖方路基0-30m不小于94%,人行道下不小于94%1.2.7特殊地段路基设计第45页共45页
方案论证对水塘地段,采用抛石挤淤的方法进行处理。对石料的要求:石料不易风化,强度不小于15MPa,粒径宜在30cm-80cm之间,且小于30cm的粒径不易小于20%。施工方法:当地面平坦时,沿路中心线向前填筑,再逐渐向两侧扩展;当横坡陡于1:10时,自高侧向低侧抛掷,并且在低侧边部多抛投,使低侧边部约有2m宽的平台面片石抛出淤泥顶面后,采用小石块填塞垫平,再用重型机械碾压紧密,然后在其上按一般路基铺设宕渣。表2-11宕渣路基压实度填挖类型路基底面以下深度(cm)压实度/%干路(重型)干路(轻型)填方0-80≥93≥95填方>80≥90≥90挖方0-30≥93≥951.2.8土石方调配1、调配要求(1)土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。(2)纵向调运的最远距离一般应小于经济运距(按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距)。(3)方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响,一般情况下,不跨越深沟和少做上坡调运。(4)借方、弃土方应与借土还田,整地建田相结合,尽量少占田地,减少对农业的影响,对于取土和弃土地点应事先同地方商量。(5)不同性质的土石应分别调配。回头曲线路段的土石调运,要优先考虑上下线的竖向调运。2、调配方法土石方调配方法有多种,如累积曲线法、调配图法、表格调配法等,由于表格调配法不需单独绘图,直接在土石方表上调配,具有方法简单,调配清晰的优点,是目前生产上广泛采用的方法。第45页共45页
方案论证表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调用。(1)准备工作调配前先要对土石方计算惊醒复核,确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁,借调配时考虑。(2)横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余,以石代土时填入土方栏,并用符号区分。(3)纵向调运先确定经济运距,即根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案,确定调运方向和调运起讫点,并用箭头表示。然后计算调运数量和运距,调配的运距是指计价运距,就是调运挖方中心到填方中心的距离见区免费运距。(4)计算借方数量、废方数量和总运量借方数量=填缺-纵向调入本桩的数量废方数量=挖余-纵向调出本桩的数量总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量(5)复核①横向调运复核填方=本桩利用+填缺挖方=本桩利用+挖余②纵向调运复核填缺=纵向调运方+借方挖余+纵向调运方+废方③总调运量复核挖方+借方=填方+借方以上复核一般是按逐页小计进行的,最后应按每公里合计复核。(6)计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量1.2.9净空高度论证第45页共45页
方案论证一般载重车的高度规定不超过3.5m,外加1.5的富余高度,净空高度为5m,现代集装箱的高度有所增加,加之大型设备运输,考虑到路面积雪和路面维护过程中的路面不断加厚。次干路应采用同一净空高度。1.2.10车辆荷载论证《标准》规定,根据次干路在城市道路网中的地位和功能,规定次干路同一级公路一样采用公路-Ⅰ级汽车荷载。汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。整体计算采用车道荷载;局部加载、挡土墙压力的计算采用车辆荷载。车道荷载和车辆荷载的作用不能叠加。车辆荷载的布置图如图1.1,其主要技术指标规定如表1.3。a立面(单位:米)b平面(单位:米)图1.1公路—I级车辆荷载布置表1.3公路-Ⅰ级车辆荷载主要技术指标项目单位技术指标车辆重力标准值KN550前轴重力标准值KN30第45页共45页
方案论证中轴重力标准值KN2×120后轴重力标准值KN2×140轴距m3+1.4+7+1.4轮距m1.8前轮着地宽度及长度m0.3×0.2中、后轮着地宽度及长度m0.6×0.2车辆外形尺寸(长×宽)m15×2.52纸上定线和平面线形设计2.1纸上定线市政道路选线是道路的骨架,它的优劣关系到道路本身功能的发挥和在路网中能否起到应有的作用,因此定线需要综合考虑多种因素。平原区由于地势平坦,路线受地形限制不大,但往往地物较多,因此应注意:(1)符合路线总方向前提下,在各必须避让的障碍物中穿行;(2)尽可能的采用较高技术指标(平面线形);(3)纵断面线形应综合考虑桥涵、通道、交叉和排水等构造物,合理确定路基设计高度,以避免起伏频繁,但也不能过缓;(4)路线尽可能选择高地或微丘地形通过,并与桥涵、通道等配合建立有效的地面排水系统;(5)土石方量、填挖方尽量少些,且将路线靠近筑路原料产地;根据要求定导向线,然后修正导向线,作平面试线定出二次导向线,最后选定线位路线。2.2平面线形设计2.2.1组合曲线类型及设计第45页共45页
平面线型设计图2.1平曲线要素示意图1.曲线几何元素的计算公式如下:内移值:(2.1)切线增值:(2.2)缓和曲线角:(2.3)切线长:(2.4)曲线长:(2.5)外距:(2.7)切曲差:(2.8)2.2.2计算结果起点桩号为:K0+000.00,JD1第45页共45页
平面线型设计处的桩号为:K0+443,转角16度,R为800m,Ls为115m计算相关数据:q=-=57.49mp=-=1.102m=28.64789=4.118。T=(R+P)tg+q=170.078mL=(-2)R+2Ls=338.402mE=(R+P)sec-R=8.975mJ=2T-L=1.175m五个基本桩号JD1K0+443-)T170.078ZHK0+272.976+)LS115HYK0+387.976+)(L-2LS)108.402YHK0+496.976+)LS115HZK0+611.378-)169.201QZK0+442.177+)JD1K0+443所以计算无误回旋线、圆曲线、回旋线长度之比为115:(338.402-2×115):115在1:1:1~1:2:1范围内。经验算满足要求。第45页共45页
纵断面设计3路线纵断面设计纵断面设计的主要内容是根据道路等级,沿线的自然条件和构造物的控制标高,确定路线的标高,各坡段的纵坡和坡长,并设计竖曲线。基本要求纵坡均匀、平顺、起伏和缓,坡长和竖曲线长度适当,平面与纵断面组合协调,以及填挖经济、平衡。3.1纵断面设计步骤:(1)准备工作:调整。调整的方法是对初定的坡度线平抬、平降、延伸、缩短或更改坡度值;(5)定坡:经设计之前在纸上标注里程和桩号标高,点绘地面线填写有关内容;(2)标注控制点:如路线的起、终点,不良地段的最小填土高度,最大挖深等纵坡设计的标高控制点;(3)试坡:在已标出的控制点的纵面图上,根据技术指标,选线意图,结合地面的起伏变化,在这些点位置之间进行穿插取值。当同一方向的两个坡度值较大时,应在两坡之间插入一段缓和坡,缓和坡的坡度应不大于3%,最小坡长为100m。某一坡度的坡长应不超过该坡度的限制坡长。变坡点宜落在平面线相应的圆曲线或是长直线上;(4)调整:对照技术标准检查设计的最大纵坡,最小纵坡,坡长限制是否满足标准,平纵组合是否得当,如有问题进行调整后,逐段把直线段的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来,坡度值取到0.0001%;(6)设置竖曲线:根据技术标准,平纵的组合等确定竖曲线的半径,计算竖曲线的要素。3.2设计计算公式:竖曲线的长度L:L=R×ω(3.1)竖曲线的切线长T:T==R×(3.2)竖曲线上任一点的竖距h:h=(3.3)第45页共45页
纵断面设计竖曲线外距E:E=(3.4)由图可知,.所选的变坡点如下:变坡点1:桩号:K0+460高程:35.000mi1=-0.362%i2=0.174%a).计算变坡点1:(1)计算竖曲线要素ω=i2-i1=0.536%为凹形取R=8000mL=R×ω=8000×0.536%=42.88mT==21.44mE==0.029m(2)求竖曲线的起点和终点桩号:竖曲线的起点桩号:K0+460-21.44=K0+438,56竖曲线的终点桩号:K0+460+21.44=K0+481.44(3)求竖曲线的起点和终点的高程:竖曲线的起点高程:35+21.44×0.362%=35.078m竖曲线的终点高程:35+21.44×0.174%=35.037m(4)K0+438.56~K0+481.44处的设计标高计算如下表:表3.1K0+460处的竖曲线计算表表桩号横距X(m)竖距Y(m)切线高程(m)设计高程(m)K0+438.56(起点)0.000.003535K0+4401.440.000134.99534.995K0+45011.440.00834.95934.967K0+460(中点)21.440.02934.92234.951K0+47031.440.06234.88634.948K1+481.44(终点)42.880.11534.84534.96K1+580(中点)141.30.13938.62038.759K1+600161.30.18138.58038.761K1+650211.30.3138.47138.781K1+700261.30.47438.36338.837K1+721.3(终点)282.50.55438.31739.424第45页共45页
纵断面设计3.3平纵组合设计从获得良好行车条件的目的出发,协调平、纵、横三方面的线形使之成为连续圆滑顺适美观的空间曲线,满足驾驶员和乘客视觉和心理上的要求,并有良好的排水条件。《城市道路路线设计规范》中关于平面线形配合规定:必须注意平纵面的合理组合,尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适。由于本设计的是城市次干路,因此必须进行平纵组合的设计。平纵组合的设计原则:(1)平曲线和竖曲线的技术指标应大小均衡,使得线形顺滑优美,行车安全舒适;(2)平、竖重合时,应满足平包竖的原则;(3)最理想的平、竖顶点对应关系是顶点重合,若错开不能超过平曲线长度的四分之一;(4)选择组合得当的合成坡度,以利于行车安全和路面排水;(5)注意与道路周围环境的配合。4横断面设计及路基土石方计算4.1横断面设计横断面的组成应根据道路等级,交通组成和当地的地形等自然条件而定,在保证行车安全的同时,应做到组成合理,节约用地,工程经济。路基路面的宽度主要取决于车道数和每个车道的宽度。路基的宽度为行车道与路肩宽度之和。当设有中间带、变速车道、爬坡车道和紧急停车带时,尚应包括这部分的宽度。土路肩的宽度一般值为0.75m,这次设计的红线宽度为35米,在没有路肩的地方是23米车行道和绿化带,人行道6米,有路肩的地方设置1.5米的土路肩(1)路基横断面:路基采用35m(有路肩的地方38m),路面宽23m,人行道6m,单副行车道宽为3×3.75=11.25m,路缘带为0.5m,若有路肩,路肩的宽度值为1.5m,路拱横坡度为1.5%,路肩横坡度为1.5%,人行道横坡2%。填方边坡采用重力式挡土墙防护。详见“路基标准横断面图”和“路基横断面图”。第45页共45页
纵断面设计(2)超高及加宽:此次干路的半径都大于250m,不需要加宽,半径大于不设超高最小半径,也不需要设置超高4.2路基土石方计算路基的土石方是公路的一项主要的工程量,路基土石方量的多少是评价公路测设质量的主要技术经济指标之一。地面形状是复杂的,填挖方不是简单的几何体,所以其计算只能是近似的,计算的精确度取决于中桩间距、测绘横断面时采点的密度和计算公式与实际情况的接近程度等。(1)横断面面积的计算本设计的横断面的面积计算采用几何图形法,将横断面分成若干个规则的几何图形,如三角形、梯形或矩形等,然后分别计算其面积,既可得出总面积。计算横断面面积时,除应将填方面积和挖方面积分别计算外,应区分其类别,如土石成分及施工难易分级等,分别估算数量,以利于土石方的调配,并编制工程预算。计算挖方面积时,边沟在一定条件下是一定值,故边沟面积可单独算出直接加在挖方面积内,不必连同挖方面积一并计算。本次设计没有边沟。横断面面积取值到0.01m2,计算后填写在横断面图上,作为计算土石方数量的依据。(2)土石方数量的计算我们假定两横断面之间为一棱柱体,其计算公式为:V=(F1+F2)L(4.2)其中:V:体积,即土石方数量(m3);F1、F2:分别为相邻两断面的面积(m2);L:相邻断面之间的距离(m);土石方数量计算详见《路基土石方数量计算表》。4.3路基路面排水设计4.3.1路基排水设计路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跃水井和急流槽,各类地段排水沟第45页共45页
横断面设计应高出设计水位0~2m以上。城市道路采用预埋管道排水,故不需要以上排水设施。4.3.2路面排水设计本道路的路面排水主要是采用雨水井,雨污水管道,检查井等排水设施组成。雨水井,雨水井的设置间距应根据流量计算确定,一般为10~30m。矩形雨水井尺寸采用长×宽×深=60cm×40cm×60cm,边墙采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。相邻雨水检查井间用直径20~40cm的水泥混凝土管纵向联接,管底最小纵坡不应小于0.3%,雨水井回击雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。4.3.3排水系统的选择设计城市道路时,为了保证车辆和行人的正常交通,改善城市的卫生条件,以及避免路面的过早破坏,要求迅速地将地面雨水排除。所以,城市排水是城市道路中的一个重要组成部分。排水制度包括分流制和合流制。采用分流制,即分别设置污水和雨水管道系统,不仅有利于保护环境卫生,而且有利于污水的综合利用,便于从废水中回收有用物质,可以做到清浊分流,减少需要处理的废水量。合流制即将污水和雨水用同一管道系统排除,其投资较低,而且便于施工。过去我国很多旧城市大都采用合流制,污水不经处理与雨水直接排入水体,随着工业的高速发展,生活污水急剧增加,采用合流制对环境卫生往往会造成严重的危害。综合考虑以上各因素,该路段选用分流制暗管排水系统。4.3.4雨水管道设计流量计算根据规范城市道路雨水管渠的设计流量计算公式为式中Q:为雨水设计流量q:设计暴雨强度L/s/:径流系数,取0.65:雨水管渠所排除街区雨水的汇水面积()第45页共45页
横断面设计根据有关资料查得慈溪市暴雨强度公式为:降雨历时mint1为地面集水时间,1015min计算,本设计取t1=15mint2为管渠内流行时间,,m为延缓系数,暗管的延缓系数m=2。P为降雨重现期,为1年。计算各段设计汇水流量,本路段总长1146.86m,汇水面积累积值F总=35552.66m2,取0.3%,取30m(min)则t=15+231.17=77.34(min)根据规范管的泄水能力按下式进行雨水管渠的水文计算:式中─泄水能力()V─管内的平均流速(m/s)A─过水断面面积()式中n─管壁的粗糙系数R─水力半径(m)─过水断面湿周第45页共45页
横断面设计I─水力坡度本设计排水管采用水泥混凝土管,拟采用直径D=650mm,根据《公路排水设计规范》n=0.013,根据《公路排水设计规范》附录BR=d/4=0.650/4=0.1625(m)I=0.002则(m2),所以本设计管道满足排水要求。4.3.5管道选材及平面布置按照管线综合标准横断面的安排,雨水干管布置在西侧机非分隔带下1.2m处(距道路中心线14.5m)和东侧人行道下1.2m处(距道路中心线22.5m)。污水干管布置在西侧机非分隔带下1.2m处(距道路中心线13.5m)和东侧人行道下1.2m处(距道路中心线21.5m)。考虑收集道路两侧的雨水排放,在道路两侧均预留雨水支管接水井,雨水支管管径为d650,间距为140m左右,预留井设置在人行道外边缘外8m处。管道基础采用标准图95S222/5,接口采用标准图95S222/18,雨水检查井和雨水口按间距30m左右设置,检查井选用砖砌圆形或矩形井室。雨水口采用标准图95S235-1/7、8,雨水支管除注明外,管径为d650,坡度为0.003。雨水口连接管除注明外采用d500管道,起点埋深0.90米,坡度0.005,管道基础采用标准图95S222/5,接口采用标准图95S222/18,污水支管除注明外,管径为d500,坡度为0.003。雨、污水管道均采用钢筋混凝土管,井座、井盖,雨水篦子、篦框采用铸铁材料、防盗型。出水口将结合河道渠壁情况设置,材质为浆砌块石出水口。第45页共45页
横断面设计施工时可根据用户情况适当增加过路管,增加时需与设计单位联系。检查井结构采用标准图S143/17-5、7,井盖采用防盗型铸铁井盖。消火栓采用地上式,设于人行道距缘石0.75米处,安装采用标准图88S162。管道基础采用原素土基础,管道采用球墨铸铁管,橡胶圈接口。管道试验压力0.9MPa,阀门等配件按工作压力1.0MPa选用。5挡土墙设计重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定。一般多用片(块)石砌筑,在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建。重力式挡土墙圬工量大,但其型式简单,施工方便,可就地取材,适应性强,故被广泛采用。5.1设计需设挡墙路段根据设计要求,池塘位置需设挡土墙,因为不符合要求,故自己拟定:5.2设计资料1.拟采用浆砌块石,墙高5.5m,填土高a=0m,墙背俯斜1:0.25()墙身分段长度10m。车辆荷载计算荷载:汽—20级;验算荷载:挂—100。土壤地质情况道路处Ⅳ3区,填背填土容重,计算内摩擦角,墙背填土与墙背间的摩擦角,C=155KPa,容许承载力=360KPa墙身材料25号砂浆2.5号砂浆砌片石,砌体容重r=18.5KN/m3,容许压应力=600KPa,容许剪应力=100KPa容许拉应力=60KPa。第45页共45页
横断面设计αα0图5.1挡土墙示意图5.3车辆荷载换算计算荷载(汽—20级)⑴不计车辆荷载作用时的破裂棱体宽B,根据有关公式:(5.1)(5.2)(5.3)(5.4)第45页共45页
横断面设计⑵纵向分布长度L汽—20级作用时,取重车的扩散长度。当挡土墙分段长度小于等于10m时,扩散长度不超过10m,挡土墙分段长度在10m以上时,扩散长度不超过15m。一辆重车扩散长度为:(5.5)L—前后轴距加轮胎着地长度或履带着地长度,m布置一辆重车300KN⑶计算车辆荷载总重车轮中心距路基边缘在破坏棱体内仅能布置一个半轴载。⑷换算土层厚度验算荷载(挂—100)平板挂车或履带车荷载在纵向只考虑一辆,横向为破裂棱体宽度范围内可能布置的车轮或履带。车辆外侧车轮或履带中线距路面(或硬路肩),安全带边缘的距离为1m.①纵向分布长度L一辆挂车扩散长度为:②计算车辆荷载总重车轮中心距路基边缘。在破坏棱体内仅能布置四分之三个轴载。第45页共45页
横断面设计③换算土层厚度《规范》推荐挂车—100等代土层厚度为0.8m,从安全角度考虑,取1.2m。5.4主动土压力计算1.设计荷载(汽—20级)⑴求破裂角假设破裂角交于荷载内,采用相应公式计算(5.6)(5.7)验算是否交于荷载内:堤顶破裂面至墙踵:荷载内缘至墙踵:荷载外缘至墙踵:因故假设正确注:—第45页共45页
横断面设计两辆重车(单车道时为一辆重车),或一辆平板挂车或一辆履带车在挡土墙横向的分布宽度,m。⑵求主动土压力系数K和K1⑶求主动土压力及其作用点位置验算荷载:挂—100计算方法及公式同计算荷载,取,计算结果如下:,,,,比较结果可知,验算荷载压力较大。由于,基底摩擦角系数较小,估计为滑动控制,故先用挂—100的土压力进行计算。5.5设计挡土墙截面第45页共45页
横断面设计拟选用仰斜墙背,墙顶宽,底宽,基底向上倾斜,墙身分段长度为的挡土墙。δαα0αα0图5.2挡土墙尺寸示意图⑴体重及作用点第45页共45页
横断面设计其中:挡土墙自重在垂直于基底平面方向的分力挡土墙自重在平行于基底平面方向的分力在垂直于基底平面方向的分力在平行于基底平面方向的分力⑵抗滑稳定性验算⑶抗倾覆稳定性验算⑷基底应力验算一般不考虑拉力,基底进行应力重分布,此时按下式确定最大压应力第45页共45页
路面工程设计⑸墙身截面强度验算最危险的截面为最接近底面处的截面,对底面进行验算。法向应力验算<,截面出现拉应力<剪应力验算截面上的应力为:<验算内容全部通过,故决定采用墙顶宽,底宽,墙高,墙背俯斜,基底向上倾斜,墙身分段长度为的挡土墙。6路面工程设计6.1方案1:沥青混凝土路面设计6.1.1轴载分析路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。(1)当以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力时,各级轴载换算采用如下公式计算:N=(6.1)第45页共45页
路面工程设计计算结果如下表:汽车车型前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数后轴轮组数后轴距日交通辆(辆/d)北京BJ13013.427.4120260东风EQ14023.669.3120660东风spg25050.7113.3324330黄海DD6804991.5120450黄河JN16358.6114.0120868江淮AL66017.026.5120220换算法弯沉及沥青层拉应力指标半刚性拉应力指标累计交通轴次2098万次2673万次注:小于40KN的轴载不计。根据设计规范,次干路沥青路面的设计年限取15年,四车道的车道系数是0.4~0.5,取ŋ=0.45.γ=9.8%.累计当量轴次:=查表可知交通等级为重交通6.1.2结构组合与材料选取由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为2000万次左右,根据规范推荐结构,路面结构层采用沥青混和料(18cm)、基层采用水泥稳定碎石(20cm)、底基层采用石灰土(厚度待定)。规范规定高速公路一级公路(次干路)的面层由二至三层组成,查规范,采用三层沥青面层,表面层采用细粒式密级配沥青混和料(厚4cm),中间层采用中粒式密级配沥青混和料(厚6cm),下面层采用粗粒式密级配沥青混和料(厚8cm)。6.1.3各层材料的抗压模量与劈裂强度查有关资料的表格得各层材料抗压模量(20℃)与劈裂强度表6.3各层材料抗压模量与劈裂强度材料名称H(cm)20℃抗压模量劈裂强度第45页共45页
路面工程设计细粒式沥青混和料414001.4中粒式沥青混和料612001.0粗粒式沥青混和料810000.8水泥碎石2015000.5石灰土?5500.35土基—40—6.1.4土基回弹模量的确定该路段处于Ⅳ3区,为粘质土,干燥状态,稠度最小1.1,查相关表的土基回弹模量为40.0MPa,处于1-3-1气候分区,最高气温大于30度,最低气温零下21.5-9度。6.1.5设计指标的确定规范要求以设计弯沉值作为设计指标,并进行结构层层底拉应力的验算a)设计弯沉值(次干路)该道路为次干路,路面等级系数,面层是沥青混和料路面取1.0,半刚性基层,基层类型系数。设计弯沉值为:b)各层材料的容许层底拉应力(6.3)1)粒式密级配沥青混和料(6.4)第45页共45页
路面工程设计2)中粒式密级配沥青混和料3)粗粒式密级配沥青混和料4)水泥碎石(6.5)5)石灰土(6.6)6.1.6设计资料总结设计弯沉值为28.71(0.01cm)相关资料汇总如下表:表6.4设计资料汇总表第45页共45页
路面工程设计材料名称H(cm)20℃抗压模量容许拉应力()细粒式沥青混和料414000.381中粒式沥青混和料612000.272粗粒式沥青混和料810000.218水泥碎石2015000.224石灰土?5500.122土基—40—6.2方案比选方案一:人行道5.0m+非机动车道3.0m+侧分隔带1.5m+机动车道16m+侧分隔带1.5m+非机动车道3.0m+人行道5.0m,道路红线宽度为35m。该方案采用三幅路、双向四车道,靠车行道绿化带宽,可保证两侧没港湾式公交停靠站时不影响行人与自行车,适用于大城市生活性道路。人与非机动车行道树分隔,保证行人休闲,减少自行车与人群活动的干扰,而且预留绿化用地两侧各7.0m可提供较好的步行环境。由于该路段处于将要建成的“生态旅游城市”中,其景观和两侧沿线绿化景观要体现城市的面貌,与周围环境相协调,因此两侧绿化带不能太窄。方案二:人行道3.0m+非机动车道3.5m+侧分隔带3.0m+中央分隔带2.0m+机动车道16m+侧分隔带3.0m+非机动车道3.5m+人行道3.0m,道路红线宽度为37m。该方案采用三幅路、双向四车道,由于该路段位于开发区,近期的交通量和人员较少,采用该方案可暂时满足通行量要求,而且可降低造价。该方案适用于机动车量不大,非机动车多,宽度大于40m的主干道。但是根据交通量预测分析,随着道路两侧工业区、居民区、商业区的修建,交通量会增大,机动车会增多,为了保证机动车辆行驶安全,满足快速行车的需要,则需要在中央设置活动栅,或四幅路。方案三:人行道3.0m+非机动车道3.5m+侧分隔带2.0m+机动车道30.0m+中间分隔带2.0m+侧分隔带2.0m+非机动车道3.5m+人行道3.0m+土路肩0.5m,道路红线宽度为35m。该方案采用两幅路、双向六车道,非机动车道与人行道同高设置,适于交通性道路,双向六车道(含公交车专用道);人、自行车与机动车分离,绿化带可设港湾式公交站,适用于交通繁忙、沿线仍有部分建筑吸引人流的道路,中央分隔带较窄(2.0m),第45页共45页
新垸大道道路设计机动车道路面宽度较大,适用于城市区域之间较大距离的交通转移;自行车的地位相对较低,行驶受到一些限制,流量也不会太大。另外,对人行道要求相对较低,非机动车道与人行道同高设计,造价较高。方案比较:方案一设置了侧分隔带,将机非车辆隔离,交通上较为安全,断面显得更为均衡,而且采用绿化带作为侧分隔带,靠近车行道的绿化带较宽,不仅可以保证两侧设港湾式公交停靠站时不影响行人与自行车,保证行人休闲,还能体现旅游城市的绿化风貌,从远期交通量的发展来看,随着两面侧区域的规划建设,也可以满足其交通量。方案二虽然造价相对方案一较高,但是有中央分隔带,作为该城市的一条次干路,是不能满足其发展要求的。方案三中机动车道数量大,能够满足车流量较高的要求,但是造价较高,而且该横断面适用于城市区域间较长距离的交通转移,该路段总长约两公里,为城市中心次干道,因此目前没必要设置六车道,而且由于非机动车道与人行道同高设置,宽度较窄,非机动车行驶受到一些限制,而且可能会造成不能满足人行道交通量的要求。因此,从交通量、造价及景观要求等方面综合考虑,选用方案一作为设计方案。综上所述本段路横断面形式为:机动车道和非机动车道采用直线圆弧型路拱,拱坡为1.5%,人行道为直线型横坡,坡度为2%。标准横断面为:人行道5.0m+非机动车道3.0m+侧分隔带1.5m+机动车道16m+侧分隔带1.5m+非机动车道3.0m+人行道5.0m,道路红线宽度为35m。7道路平面交叉设计7.1平面交叉设计的基本要求和内容道路与道路(或其他线形工程)在同一平面上的相互交叉称为平面交叉,又称交叉口。在道路网中,各种道路纵横交错,必然会形成许多交叉口,交叉口是道路系统的重要组成部分,是道路交通的咽喉。交叉口设计的基本要求:一是保证车辆与行人在交叉口能以最短的时间顺利通过,使交叉口的通行能力适应各条道路的行车要求;二是正确设计交叉口立面,保证转弯车辆行车稳定,符合排水要求。交叉口设计的主要内容:(1)选择交叉口的交通管理方式和交叉口的类型;第45页共45页
新垸大道道路设计(2)进行交通组织,布置各种交通设施,包括设置专用车道和组织渠化交通;(3)交叉口的平面设计,确定各组成部分的几何尺寸,包括行车道的宽度、转角曲线的转弯半径、各种交通岛及绿化带的尺寸等;(4)验算交叉口的行车视距,保证安全通视条件;(5)交叉口立面设计与排水设计。7.2平面交叉的类型及其适用范围平面交叉的形式应根据相交道路的功能、等级、交通量、交通管理方式、用地条件和工程造价等因素确定。常见的形式有“+”字形、“T”字形,及其演变而来的X形、Y形、错位、多路交叉等。这些交叉口在平面上的几何图形,由规划道路网和街坊建筑的形状所决定,一般不易改变。在具体设计中,常因相交道路的功能、交通量、交通管理和组织方式,将交叉口设计成各具交通特点的形式,可归纳为加铺转角式、分道转弯式、扩宽路口式及环形交叉四类。(1)加铺转角式:是用适当半径的单圆曲线或复曲线平顺连接各个转角构成的平面交叉。此类交叉口形式简单,占地少,造价低,设计方便,且行车速度低,通行能力小。适用于车速低、交通量小、转弯车辆少的次要道路或地方道路,若斜交不大时,也可用于转弯交通量较小的主要道路与次要道路交叉。设计时主要解决合适的转角曲线半径和足够视距要求。(2)分道转弯式:是指采用设置导流道、划分车道等措施,使转弯车辆分道行驶的平面交叉。此类交叉口转弯车辆,尤其是右转弯车辆行驶速度和通行能力较高。适用于车速较高、转弯车辆较多的主要道路。设计时主要解决分道转弯半径、保证足够的视距和满足导流道端部半径的要求。(3)扩宽路口式:是指在接近交叉口的道路两侧展宽或增辟附加车道的平面交叉。可单增右转或左转车道,也可同时增设左、右转车道。此类交叉口可减少转弯交通时直行交通的干扰,车速较高,事故率低,通行能力大,但占地多,投资较大。适用于交通量较大、转弯车辆较多的干线公路和城市主干路。设计时主要解决扩宽的车道数和位置,也要满足视距和转角曲线半径的要求。第45页共45页
新垸大道道路设计(4)环形交叉:是指多条道路交汇处设有中心岛的平面交叉。在交叉口中央设置中心岛,用环道组织渠化交通,使进入环道的所有车辆一律按逆时针方向绕岛单向行驶,直至所要去的路口离岛驶出。环形交叉的优点:驶入交叉口的各种车辆可连续不断地单向运行,没有停滞,减少了车辆在交叉口的延误时间;环道上行车只有分流与合流,消灭了冲突点,提高了行车的安全性;交通组织简便。适用于多条道路相交或转弯交通量较大,且地形较平坦的交叉口。该路段与中央大道相交,设计车速分别为50km/h。若修建立体交叉口,可以提高通行能力,但是造价会很高,修建高造价的立交桥不如平面交叉口经济合理。若该交叉口采用平面交叉口进行渠化设计,不仅可以满足通行能力,而且组织交通方便,街角建筑也容易处理。而且该路段与中央大道为不同等级的道路交叉,都选用平面交叉口比较适宜,且造价相对较低。在城市内修建立体交叉,还会在一定程度上带来分割城区,影响日照条件,干扰电波,妨碍视线,破坏景观和给行人带来不便等问题。因此,根据《城市道路交通规划设计规范》规定,综合考虑各项因素,该交叉口选用分道转弯信号灯管理平面十字型交叉口。7.3交叉口的平面设计7.3.1交叉口的视距设计7.3.1.1视距三角形为保证交叉口行车安全,驾驶员在进入交叉口前的一定距离内,应能看到相交道路上的行车情况,以便能及时采取措施顺利驶过或安全停车。这段必要的距离应该大于或等于停车视距S,视距三角形应以最不利的情况绘制。安全交叉停车视距设计速度(km/h)1008060403020停车视距(m)16011075403020安全交叉停车视距(m)250175115705535本路段设计车速,由线形内插法,可取停车视距为60m。7.3.1.2识别距离第45页共45页
新垸大道道路设计为保证车辆安全顺利通过交叉口,应使驾驶员在交叉口之前的一定距离能识别交叉口的存在及交通信号和交通标志等,这一距离称为识别距离。对有信号控制的交叉口,识别距离为使正常行驶的驾驶员能看清交通信号和显示内容,有足够时间制动减速直至停车,但这种制动并非紧急制动,识别距离可用公式(8–4)计算。(m)式中:-交叉口的识别距离(m);-路段设计速度(km/h);-减速度,取;-识别时间,取。交叉口的识别距离(m)设计速度(km/h)信号控制交通口停车标志控制交叉口公路城市道路计算值采用值计算值采用值计算值采用值80348350————6023724017117010410540143140991005455301021006870353520646042401920本路段设计车速,则识别距离:,取为131m。7.3.2交叉口的缘石半径为保证右转车辆能以一定速度顺利转弯,交叉口转角处的缘石或行车道边缘应做成圆曲线或复曲线,圆曲线的半径称为转角半径。在未考虑机动车道加宽的情况下,转角半径为:(m)第45页共45页
新垸大道道路设计式中:-机动车道宽度(m),一般采用3.5m;-转弯处的非机动车道宽度(m),无非机动车道时,=0;-右转车道中心线半径(m);-右转弯设计速度(km/h),可取路段设计速度的0.5倍~0.7倍,计算时可用0.6倍。-横向力系数,在0.15~0.20之间取值;-交叉口路面横坡度,一般采用2%。城市道路单、双幅路交叉口的缘石转角最小半径见表8-9,三、四幅路交叉口的缘石转角最小半径应满足非机动车行车要求。非机动车(多指自行车)转角最小半径宜大于3m,一般最小半径为5m,在条件允许时应尽量采用较大转角半径,利于行车和交通发展的需要。交叉口缘石转角最小半径表8-9右转弯设计速度(km/h)30252015交叉口缘石转角半径(m)33~3820~2510~155~10中央大道交叉口处:从而取各要素计算如下表所示:表2-2交叉口圆曲线要素表天鹅路路口圆曲线半径R/m偏角切线长外距弧长西北转弯处30.00903012.42647.124东北转弯处30.00903012.42647.124第45页共45页
新垸大道道路设计西南转弯处30.00903012.42647.124东南转弯处30.00903012.42647.124第45页共45页
新垸大道道路设计结语经过近三个月的奋战,我终于完成了我的毕业设计,从开始熟悉任务书到初步定线,再到设计成果的完成。在这段时间里,我学到很多知识也有很多感受。毕业设计是大学所学知识的一次检验和总结,也是对思维的一次锻炼,知识的一次升华,为以后的工作做好充分的准备,刚开始面对这样一个综合性设计题目时,真有一种不知如何着手的感觉。通过在设计中不断去翻阅各种相关学科资料,参考行业标准,技术规范和有关教材,对专业知识做一次全面的复习,把所学知识进行综合运用,通过设计——修改——再设计——再修改的反复过程,弄懂了以前许多模糊的东西,加深了对专业学科知识的理解和运用。使自己更进一步的理解和懂得了要把理论真正的运用到实践中去,还有很多路要走。本次设计由于时间的限制和教学计划的安排,我们的设计内容有所侧重。其中初步设计包括相关资料的收集,图上选线、定线,平面导线设计,平曲线设计及方案比较等工作。详细设计阶段主要内容有:路线平面设计、路线纵断面设计、路线横断面设计、路基设计、路面设计等。在进行设计时,我们采用手工设计与计算机设计相结合的方式。这样既可以锻炼我们的动手能力,又可以让我们掌握相关的设计软件。尤其是CAD设计软件,鸿业软件不仅对现在的我们来说很重要,相信无论是考研继续深造的,还是将来的工作都将给我们带来很大的帮助的。最后,还要进行设计计算数的书写与整理。值得一提的是,通过本次的毕业设计的计算书的输入,使我们真正的掌握了很多实用办公软件的运用方法。这次将近两个月的毕业实习中,我最主要的收获有以下几点。首先,我对所学的全部专业知识进行了复习。尤其是《道路勘测设计》、《路基路面工程》、《道路工程制图》等更是进行了一次全面系统的复习和巩固。其次,通过这次设计,我对道路工程中的多种《规范》和《标准》都有了大致的理解,对设计时采用到的相关规定有了一定的了解,这在以后的学习和工作中都有重要的作用。而最重要的一点是,这两个月使我的计算机操作能力有了较大的提高,这个过程中熟练地掌握了autoCAD、鸿业道路设计软件、office办公软件的基本操作。以上这三点收获会在我以后的学习和工作中起到重要作用。第45页共45页
参考文献参考文献(1)《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012),中国建筑工业出版社,北京;(2)《城市道路工程线形设计规范》(CJJ193-2012),中国建筑工业出版社,北京;(3)《城市道路交叉口设计规程》(CJJ152-2010),中国建筑工业出版社,北京;(4)《城市道路和建筑物无障碍设计规范》(JGJ50-2001),中国建筑工业出版社,北京;(5)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),人民交通出版社,北京;(6)《公路路线设计规范》(JTGD20-2006),人民交通出版社,北京;(7)《公路路基设计规范》(JTGD30-2004),人民交通出版社,北京;(8)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006),人民交通出版社,北京;(9)《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2002),人民交通出版社,北京;(10)《道路工程制图标准》(GB50162-92),人民交通出版社,北京;(11)《道路勘测设计(第三版,十一五规划教材)》,杨少伟,人民交通出版社,2009年6月;(12)《路基路面工程(第三版,十一五规划教材)》,邓学钧,人民交通出版社,2008年5月。第45页共45页
参考文献致谢在毕业设计期间,本次毕业设计无论是选线、纵断面、横断面、路基路面的设计还是毕业设计说明的撰写,老师都给了我很大的帮助和耐心指导。老师学识渊博,治学严谨,平易近人,是我们学习和生活的榜样,在此我特向老师表示由衷的感谢和崇高的敬意。大学几年的生活转眼就要结束了,这几年是我人生中最重要的学习时间。在大学校园里,我不仅学到了丰富的专业知识,也学到了终生受用的知识和积极的生活态度,通过对课程的学习和相关专业老师的沟通,使我深感机会难得,获益匪浅。各位老师的细心授课使我对道路方面的知识了解更多,更丰富的认识,为以后的学习和工作打下了坚实的基础,此时此刻,我更感谢土木工程系的全体老师几年来对我的指导和帮助,他们广博精湛的学识,严谨的治学态度使我得到的不仅是知识,还有他们对知识孜孜不倦的追求精神及做人的品质,使我终生受益。我将在今后的工作中努力学习,在不久的将来成为一名优秀的技术人员。最后再次感谢母校和各位老师对我四年的培养和帮助。第45页共45页'
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