甘肃省白银区水川镇2号道路的设计 毕业设计计算书

'装订线前言毕业设计的目的是培养学生综合应用所学知识和技能，是分析与解决工程实际问题的能力，使我们受到工程技术和科学技术的基本训练以及工程技术人员所必需的综合训练，并相应地提高各种能力，如调查研、理论分析、设计计算、绘图、试验、技术经济分析、撰写论文和说明书等，通过毕业设计使我们初步形成经济、环境、市场、管理等大工程意识，培养我们实事求是、谦虚谨慎的科学态度和刻苦钻研、勇于创新的科学精神。本次毕业设计要求我们能够熟练地掌握本专业所学的知识，并能够综合应用所学内容，能够熟练运用专业的设计软件，本次毕业设计运用的专业软件是鸿业市政道路7.0和鸿业市政管线7.0。通过本次设计使我对本专业有了更深层次的了解，对专业知识有更加深入的了解，并能够运用鸿业市政道路系列软件和word和excel简单的运用。 装订线目录前言1目录2中文摘要4第1章概述61.1设计概要61.2设计依据61.3设计规范61.4设计标准61.5现状评价及沿线自然地理概况71.5.1道路地理位置及地质概况71.5.2道路现状81.5.3交通资料及交通量计算81.5.4地形地貌及气象资料91.6工程概况91.7计算机辅助设计10第2章道路平面设计102.1道路平面设计原则102.2道路网规划情况122.3道路平面设计132.3.1平面设计道路位置、走向、设计等级、平面控制点的确定132.3.2定线的方法及过程132.3.3平曲线计算143.1道路竖向设计原则和控制因素163.2设计要点及方法163.3道路网竖向规划情况163.5鸿业软件设计方法和设计过程193.6平面线形与纵断面线性的组合19第4章道路路基设计234.1道路横断面设计原则234.2路基横断面的布置234.4横断面设计步骤244.7路基压实标准与压实度的说明284.8压实方案294.9土石方的计算和调配29第5章路面设计315.1路面设计原则、依据315.2新建沥青路面设计32 装订线5.2.1设计资料325.2.2路面设计325.2.3累计当量轴次计算355.2.4结构组合与材料选取365.2.5各层材料抗压模量与劈裂强度确定365.2.6土基回弹模量确定375.2.7设计指标确定375.4人行道及道牙46第6章交叉口设计476.1交叉口设计的原则476.2交叉口设计要点及方法476.3设计内容48第7章雨水管设计487.1雨水管道布置487.2雨水管道的最大充满度497.3雨水检查井497.4雨水管道的埋深及坡度497.5雨水管材497.6雨水量计算49第8章交通工程设施528.1设置要求528.2设计布局53第9章计算机辅助设计549.1计算机辅助设计特点54参考文献55致谢58 装订线中文摘要甘肃省白银区水川镇2号路是在地方及国家经济快速发展的背景下设计修建的，镇区内有多条水泥混凝土路面村道，经过多年运营，已经不能满足水川镇现有经济发展对道路的需求。水川新建2号道路作用在于完善国家基础设施建设，满足日益增长的交通需求。甘肃省白银区水川镇2号路新建工程路线全长1444.862m，全线采用城市道路III级次干道道路标准，设计计算行车速度20km/h。全线路基采用挖方坡度1:1，填方坡度1:1.5标准城市道路断面坡度。本设计是在工程可行性研究的基础上进行的，完成了新建城市沥青道路路线、路基、路面、排水、附属设施等的设计。结合施工图设计的整个过程，着重进行了路线方案的比选、道路平曲线设计、道路竖曲线设计、路面结构的设计和排水管线的设计以及交通标志的设置。关键词：路线路基路面排水沥青混凝土路面 装订线AbstractRoadNo.2oftheBaiYinDistrictShuiChuanTownofGanSuprovincewascompletedontheconditionofnationalandlocaleconomicquicklydeveloping,aftermanyyearsofoperationsanumberofthecementconcretepavementVillageRoadhasbeenunabletomeetShuiChuantowndevelopmenttrafficneedsinthetown.TheRoadNo.2oftheShuiChuanTownwas1444.862mlong.TheoverallroutefollowedtheurbanroadClassIIIsecondarytrunkroadstandardsofgradeseparation.Thedesignspeedwas20km/h.Thefullrangeofsubgradeexcavationslopeof1:1,thefillslope1:1.5standardurbanroadsectionslope.Thisdesignwasbasedonfeasibitystudyandincludedtheroute,roadbed,pavement,drainage,andthefacilitiesdesign.Atthesametimeitwasalsobasedontheentiredesigningprocess,especiallytheroutesselection,roadhorizonalcurvedesign,roadverticalcurvedesign,pavementdesign,drainagedesignandsettingsofthetrafficsigns.Keywords:route,subgrade,pavement,drainage,asphaltconcretepavement 装订线第1章概述1.1设计概要本次毕业设计的内容是甘肃省白银区水川镇2号道路的设计，本次城市道路设计采用计算机辅助设计的方法，采用的是鸿业市政道路7.0软件设计，本次道路设计的总里程为1444.862m,路宽11.5m，车行道3.75*2+人行道2.00*2，采用双向二车道，设计时速为20km/h。1.2设计依据甘肃省白银区水川镇2号道路实际工程电子版地形图1套，兰州理工大学土木工程专业交通土建方向毕业设计指导书及任务书各1份。甘肃省白银区水川镇说明书一份。1.3设计规范(1)《城市道路设计规范》（CJJ37-90）；（2）《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）；(3)《公路沥青路面设计规范》(JTGD50—2006)；(4)《公路路基设计规范》(JTGD30—2004)；(5)《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98）；(6)《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2012）；（7）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）。1.4设计标准表1-1主要技术标准表项目单位水川2号道路 装订线道路等级城市III级次干道计算行车速度km/h20路面设计标准轴载BZZ-100最小净高机动车道m3.75人行道m2.0平曲线不设超高最小圆曲线半径m70设超高最小圆曲线半径m20平曲线最小长度m40缓和曲线最小长度m20竖曲线最大纵坡%8.0最小坡长m60停车视距m20凸形竖曲线一般最小半径m150凹形竖曲线一般最小半径m150竖曲线最小长度m20抗震设防度71.5现状评价及沿线自然地理概况1.5.1道路地理位置及地质概况白银区水川镇地处白银市白银区南郊，距市中心23公里，距省会兰州95公里，东临白银区四龙镇、西接皋兰县什川镇，北与本区强湾乡为邻，南与榆中县青城镇隔河相望。工程分布区域土层形成于第四系全新统冲洪积碎屑沉积物，从上向下一般为①杂填土层、②粉土层、③细砂层、④卵石层。各土层分布及特征如下： 装订线①杂填土层：黄褐色～灰褐色，以人工回填素土为主，含零星碎石，稍湿～湿，松散～稍密，均匀性较差。层厚0.4～2.3米。层面标高1446.31～1453.35m，最大高差为7.04m。②粉土层：黄褐色～灰褐色，厚度为0.3～5.7m。中密，上部稍湿～湿。层面标高1445.56～1450.01m。③细砂层：灰黄色～青灰色，厚度为0.4～5.3m。稍密，湿～饱和。层面标高1441.56～1452.55m。④卵石：青灰色～杂色，最大揭示厚度为9.1m。稍密～密实，湿～饱和。层面标高1440.25～1448.58m。1.5.2道路现状白银区水川镇是水川镇政治、商贸和经济中心区，来往人流、车流量较大，道路承担着大量的客货运交通。镇区内有多条水泥混凝土路面村道，经过多年运营，且仅为4、5m宽路面，已经不能满足水川镇现有经济发展对道路的需求。全段有旧路，原有道路红线宽度6.5m，路幅由车行道组成。原有路面为水泥混凝土路面，但路面破损严重。1.5.3交通资料及交通量计算根据调查，小汽车：100辆/日解放汽车CA15：40辆/日东风EQ140：20辆/日黄河JN162：5辆/日交通量年平均增长率：4%；初定设计年限15年。高峰小时交通流量达245辆/小时。交通量计算：根据交通量的资料统计表具体的计算过程如下：根据城市道路设计规范及沥青路面设计规范规定： 装订线本道路初定设计年限为15年，设计车速为20㎞/h，通过所给交通量计算：本设计在2012年建成后前15年平均增长率为4％。2012年建成后十五年设计年限高峰小时交通量：年平均日交通量=442/0.15=2942辆/日）设计年限设计小时交通量254÷245=1.04≈1因此此道路设计成双向二车道。1.5.4地形地貌及气象资料白银区位于北祁连山东段，陇西黄土高原的西缘，海拔高度1700米。地貌单元属低山丘陵地貌单元，长期的分化剥蚀作用，初露的原岩遭受了较大的破坏，地貌单元呈宽缓起伏状态。白银区水川镇位于白银市南部，镇区内地势西北高东南低，地质属于古河床。黄河自西向东从大峡入境后，从乌金峡出境，地势由东南向西北倾斜，黄河河谷台地较平坦，灌溉方便，土地肥沃。道路沿线主要由冲洪积物构成，地貌单元属于黄河北岸I～II级阶地。地貌单元相对标高1446.31～1453.35m，最大高差为7.04m。白银区水川镇地处黄河上游、甘肃中部，西北黄土高原干旱地区，远离海洋，属于陆性温带干旱气候。平均气温8.9℃，年最低气温-17.1℃，最高气温33.2℃，全年无霜期165天左右；年降水量255mm；全年多风，春季优多，最大风速达25m/s，风向以北风及东北风为主。标准冻土深度110cm。1.6工程概况甘肃省白银区水川镇2号路道 装订线是城市III级次干道，并且采用沥青混凝土路面，总长为1444.862m，路宽11.5m，采用双向二车道，车道宽7.5m，人行道宽各2m，垫层采用20cm级配砂砾，基层为20cm水泥稳定碎石，面层采用5cm和10cm两层沥青混凝土。1.7计算机辅助设计本次设计运用的专业软件是鸿业市政道路7.0。本软件能够进行城市道路的平纵横的设计，进行道路的街景布设，交叉口的自动处理，可以按工程名对工程进行管理，使工程管理不在繁琐，能够对车道进行自动标注，道路的各种参数的自动标注，能够对图层进行管理，本软件操做比较简便，运用起来比较方便。运用此软件进行平面的设计、纵断的设计、横断面的设计、交叉口的处理、道路标志标线的绘制等。第2章道路平面设计2.1道路平面设计原则为使新建道路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意各线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。以下几点在设计时应充分注意：1.长直线尽头不能接以小半径曲线。长的直线和长的大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故，特别是在下坡方向的尽头更要注意。若由于地形所限，小半径曲线难免时，中间应插入中等曲率的过渡性曲线，并使纵坡不要过大。2. 装订线高、低标准之间要有过渡。同一等级的公路由于地形的变化在指标的采用上也会有变化，或同一条公路按不同计算行车速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。遇有这种高、低标准变化的路段除满足有关设计路段在长度和梯度上的要求外，还应结合地形的变化，使路线的平面线形指标逐渐过渡避免出现突变。不同标准路段相互衔接的地点应选在交通量发生变化处或者驾驶者能够明显判断前方需要改变行车速度的地方。A.避免连续急弯的线形这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或回旋线。B.平曲线长度平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，所以《规范》规定了平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）最小长度。公路弯道在一般情况下由两段缓和曲线（或超高、加宽缓和段）和一段圆曲线组成。缓和曲线（一般采用回旋线）的长度不能小于该级公路对其最小长度的规定；中间圆曲线的长度也宜有大于的行程，当条件受限时，可将缓和曲线在曲率相等处直接连接，此时的圆曲线长度等于0。一般认为，θ<7°应属于小转角弯道。对于小转角弯道应设置较长的平曲线，其长度应大于规定的“一般值”；但受地形及其他特殊情况限制时，可缩短至表中的“低限值”。C.曲线间直线最小长度的要求考虑到线形的连续和驾驶的方便，相邻两曲线之间应有一定的直线长度。这个直线长度是指前一曲线的终点（缓直或直圆或圆直）到后一曲线起点（直缓）之间的长度。最大直线长度为20V（单位是kM/h），或以不超过设计速度的72s行程，单位以m计景色单调的地点最好控制在20V以内；特殊地点特殊处理。城镇道路或其他景色有变化的地点大于20V是可以的。本设计为甘肃省白银区水川镇2号路，属于城镇道路，最大直线长度可以大于20V 装订线3.同向曲线间的直线最小长度《规范》推荐同向曲线的最短直线长度以不小于6V为宜，尽量避免插入短直线。反向曲线间最小长度以不小于2V为宜（V=>60kM/h）。长度在受到条件限制时，无论是高速路还是低速路都宜将在同向曲线间插入的大半径曲线或将两曲线做成复曲线、卵形曲线或C形曲线。4.反向曲线间的直线最小长度转向相反的两圆曲线之间，考虑到设置超高和加宽缓和段的需要以及驾驶人员转向操作的需要如无缓和曲线时，宜设置一定长度的直线。《规范》规定反间曲线间最小直线长度（以m计）以不小于行车速度（以km/h计）的两倍为宜。若两反向曲线已设缓和曲线，在受到限制的地点也可将两反向缓和曲线首尾相接，但被连接的两缓和曲线和圆曲线宜满足一定的条件。道路平面位置应按城市总体规划道路网布设。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。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。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。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。2.2道路网规划情况白银区水川镇地处白银市白银区南郊，2号路是城市III级次干道，设计时速20km/h， 装订线白银区水川镇是水川镇政治、商贸和经济中心区，来往人流、车流量较大，道路承担着大量的客货运交通。本项目的建成，有利于改善城镇环境及居住生活质量，有利于土地资源的开发利用，产生新的经济增长点，拉动内需，创造更多的就业机会，加快工业化和城镇化进程。道路平面线形在遵照水川镇总体规划的基础上以及根据可研的批复确定道路的起点与终点，结合道路现状布线，在满足技术标准的前提下，尽量少占用耕地与减少拆迁。2.3道路平面设计2.3.1平面设计道路位置、走向、设计等级、平面控制点的确定白银区水川镇2号路道路为东西走向，道路等级为城市III级次干道，设计时速20km/h，给定的起终点为主要控制，与交叉口交点为控制点。2.3.2定线的方法及过程首先分析白银区水川镇地形图，研究地形图上的主要控制点，确定道路的走向，运用鸿业市政道路软件进行定线，定完导线后，可以对平曲线进行动态设计，软件提供了平曲线的检查，在平曲线设计完成之后，进行平曲线检查，看其是否符合规范，其平曲线要素是由软件自动计算生成，可以方便快捷的进行平曲线设计。 装订线道路平面线形常受地形地物障碍的影响，线形转折时，就需要设置曲线，所以平面线形由直线、曲线组合而成。曲线又可分曲率半径为常数的圆曲线和曲率半径为变数的缓和曲线两种。通常直线与圆曲线直接衔接（相切）；当车速较高，圆曲线半径较小时，直线与圆曲线之间以及圆曲线之间要插设回旋型的缓和曲线。为了确保汽车行驶的畅通、安全、迅速、经济和舒适，必须合理地设置圆曲线的半径。城市道路两侧建筑物已经形成，故尽可能不设超高，以免与建筑物标高不协调而影响街景的美观。城市道路一般尽可能采用不设、缓和曲线的圆曲线半径，以便不设置缓和曲线。本次设计中，道路的圆曲线半径大于规定的不设超高最小半径值，故设计中共设置三个不设超高和加宽有缓和曲线的圆曲线，道路平面线形三要素的基本组成是：直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线。2.3.3平曲线计算平曲线要素计算公式如下：T=（R+）+q(2.1)L=R(-)+(2.2)E=(2.3)=L-=(2.4)=(2.5)q=(2.6)(2.7)D=2T–L(2.8)式中：T——切线长；R——圆曲线半径；——圆曲线内移值；L——平曲线长；——缓和曲线长；——转角；E——外距； 装订线D——校正值；q——切线增长值。JD1，JD2，JD3，JD4，JD5设置了缓和曲线，其平面线型组合为直线—缓和曲线—圆曲线—缓和曲线—直线。以JD1为例，如图2-1所示图2-1平曲线计算图在此交点中取Ls=55m，半径R=300m，具体计算过程如下：其中：(2.9)(2.10) 装订线=(2.11)(2.12)(2.13)第3章道路纵断面设计3.1道路竖向设计原则和控制因素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。为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。山城道路及亲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。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。山城道路应控制平均纵坡度。越岭路段的相对高差为200～500m时，平均纵坡度宜采用4.5%；相对高差大于500m时，宜采用4%，任意连续3000m长度范围内的平均纵坡度不宜大于4.5%。基本要求是以纵面与纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长度适当、平面于纵面组合设计协调以及填挖经济、平衡。3.2设计要点及方法鸿业市政设计软件采用动态拉坡设计，可以进行自由拉坡，进行动态设计，鸿业市政道路设计软件可以方便快捷的进行纵坡设计，竖曲线设计也可以进行动态设计，可以方便增加和减少变坡点，比传统的更加方便快捷。3.3道路网竖向规划情况 装订线道路的竖向规划主要解决排水设计，2号路纵向设计，控制点为起终点和交叉口设计标高，控制点1（K0+000），高程为1444.842m；控制点2（K1+087.000），高程为1447.273m；控制点3（K1+444.862），高程为1448.096m。3.4竖曲线计算（选择其中的一个凸形竖曲线计算为例，桩号为K0+449.830）图3-1竖曲线计算图计算公式：(3.1)(3.2)(3.3)(3.4)(3.5)式中：R——竖曲线半径，m； 装订线——相邻纵坡度，上坡为正，下坡为负；ω——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；x——竖曲线上任意一点到起点或终点的水平距离，m；y——竖曲线任意一点到切线的纵距，m。根据竖曲线图得知：拟定R=9000，则竖曲线长度：切线长：竖曲线变坡点纵距：竖曲线内各点高程计算：竖曲线起终点高程：竖曲线起点桩号=变坡点桩号-T=K0+449.830-70.11=K0+379.72竖曲线起点高程=1448.034-70.11x0.0077=1447.494竖曲线终点桩号：=变坡点桩号+T=K0+449.830+70.11=K0+519.94竖曲线终点高程=1448.034-70.11x0.00788=1447.482以上两式中凸形竖曲线用“—”，凹形竖曲线用“+”。竖曲线任意点高程：①计算切线高程 装订线其中凸形竖曲线用“-”，凹形竖曲线用“+”。②计算设计高程其中凸形竖曲线用“-”，凹形竖曲线用“+”。3.5鸿业软件设计方法和设计过程：提取地面高程选择拉坡参考点。（尽量选择“优点”，即坡度要小和线性好）。纵断面拉坡（以参考点为基准，使用动态拉坡使其尽量符合纵断面设计中坡长及坡度的要求及时进行调整，由于城市道路的路基应低于设计地面线，故尽量使其挖方少填方。尽量降低土石方的填挖量或者就近挖为填用，以降低工程造价）。竖曲线的设计（半径尽量大些，使线性更圆滑，在设计过程中满足平曲线跟竖曲线的要求：最基本的平包竖原则）。绘制纵断面图（定制纵断面出图的各个要素，如地址概况平曲线，交叉口等自动绘制出纵断面的各要素)。3.6平面线形与纵断面线性的组合1.线性组合应满足以下要求：（1）在视觉上自然的引导驾驶员的视线。平曲线起点应设在凸形竖曲线顶点之前。急弯、反向曲线或挖方边坡均应考虑视线的诱导，避免遮断视线。（2）为使平面和纵断面线形均衡，一般取竖曲线半径为平曲线半径的10-20倍。（3）合理选择道路的纵坡度和横坡度，以保持排水通畅，而不形成过大的合成坡度。（4）当平曲线与竖曲线半径均大时，平、竖曲线宜重合，但平曲线与竖曲线半径均小时，不得重合。 装订线2.平曲线与竖曲线应避免下列几种组合：（1）在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部插入急转的平曲线或反向曲线。（2）在一个长平曲线内设两个和两个以上的竖曲线；或在一个长竖曲线内设有两或两个以上的平曲线。（3）在长直线段内，插入小于一般最小半径的凹形竖曲线。在本次设计中道路的纵断面设计是按照水川镇道路规划纵坡设计的，并满足《城市道路设计规范》的要求。在进行纵断面拉坡设计时，不仅满足规划和规范的要求，而且以尽量填挖数量平衡，与相交现况道路、规划道路标高衔接及满足道路排水要求为原则。全线最大纵坡-1.336%，最小纵坡0.77%，竖曲线最小半径6000米。3.纵断面设计步骤（1）根据已知的从图形上提取的纵断面自然标高横断面文件为前提数据，由计算机直接绘制出纵断面图形，然后根据地面控制点（交叉口的标高）来进行动态拉坡。（2）确定最小填土高度由于路基要保证处于干燥或中湿状态以上，所以查表得粉性土时路槽底至地下水的临界高度为1.7-1.9m为干燥状态，地下水粉土层、细砂层、卵石层中赋存地下水，属于潜水型地下水，受黄河水位渗流补给。地下水位深度3～8m。路面厚度一般为60-80cm，所以算出最小填土高度为3.7m。（3）拉坡首先是试坡，试坡以“控制点” 装订线为依据，考虑平纵结合、挖方、填方以及排水沟设置等众多因素初步拟定坡度线。然后计算，看拉的坡满不满足控制点的高程，满不满足规范要求，如不满足就进行调坡。调坡时应结合选线意图，对照标准所规定的最大纵坡、坡长限制以及考虑平纵线形组合是否得当进行调坡。在纵断面设计时，由于交叉口较多，再叫上平面设计时没有注意平纵组合，又在交叉口处设置了平曲线，所以在拉坡时很难做到“平包竖”，不能完全满足在交叉口处的在线性上存在不足，但经计算，其他方面都满足标准。竖曲线各项指标：4.竖曲线计算在纵断面设计线的变坡点处，为保证行车安全缓和纵坡折线而设的曲线称为竖曲线。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下表。设计中应采用大于或等于此表一般最小半径值；特殊困难时，应大于或等于极限最小半径值。车速80605045403530252015凸形竖曲线极限最小半径值300012009050040030025015010060一般最小半径值45001800135075060045040025015090凹形竖曲线极限最小半径值1800100070055045035025017010060一般最小半径值27001500105085070055040025015090 装订线竖曲线最小半径（m）70504040353025202015表3-1竖曲线半径表注：按竖曲线半径计算竖曲线长度小于表列数值时，应采用本表最小长度。本次应使用的是软件，在竖曲线的设计中，在自动拉动过程中会自动显示其各个参数值。而若用手算时，在其计算过程中，竖曲线一般可分为圆形曲线，二次抛物线，是三次抛物线。通常设计中采用圆形曲线。第4章道路路基设计4.1道路横断面设计原则道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。横断面型式、布置、各组成部分尺寸及比例应按道路类别、级别、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆和人行交通的安全通畅。 横断面设计应近远期结合，使近期工程成为远期工程的组成部分，并预留管线位置。路面宽度及标高等应留有发展余地。对现有道路改建应采取工程措施与交通管理相结合的办法，以提高道路通行能力和保障交通安全。4.2路基横断面的布置横断面总宽为11.5m，路拱横坡为1.5％，人行道横坡-2.0％，行车道宽7.5m，，人行道各宽2m，行车道采用双向二车道，车道宽3.75m。4.3道路加宽、超高设计计算 装订线汽车在曲线上行驶时，靠近曲线内测后轮行驶时的曲线半径最小，靠近外侧的前轮行驶的曲线半径最大，为适应汽车在平曲线上行驶时后轮轨迹偏向曲线内测的需要，平曲线内侧相应增加的路面、路基宽度称为曲线加宽。本设计中，共有五个平曲线，半径分别300m,200m,150m,150m,140m依据规范，城市道路R<250m的道路应有加宽，选用第一类加宽值0.8m。4-1加宽面积表交点平曲线半径（m）加宽宽度（m）圆曲线长度（m）缓和曲线长度（m）缓和段2长度（m）总加宽长度（m）加宽总面积（）交点号桩号JD1636.925150.0000.800043.83310.00010.00063.83342.947JD2865.784150.0000.800048.49510.00010.00068.49546.666JD31097.630200.0000.800028.47710.00010.00048.47730.696JD41337.887140.0000.800057.55710.00010.00077.55753.888合计174.188注：此道路设计时速20km/h，半径较大，据《城市道路设计规范》，此路不进行道路的超高设计。 装订线4.4横断面设计步骤4.4.1横断面设计图当按照城市道路的交通性质、地形条件以及近期与远期相结合的原则确定了横断面组成和宽度以后，即可绘制横断面设计图。城市道路的横断面设计图与公路横断面图的作用是相同的，即为指导施工和计算土石方数量。城市道路的横断面设计图一般要用的比例尺为1:100或1:200，在图上应绘出红线宽度、行车道、人行道绿化带、照明、新建或改建的地下管道等各组成部分的位置和宽度，以及排水方向、路面横坡等。4.4.2横断面现状图沿道路中线每隔一定距离绘制横断面地面线。若属旧街道的改建，实际上就是横断面的现状图。图中包括地形地物原街道的各组成部分、边沟、路侧建筑等。比例尺为1:100或1：200。有时为了更加明显的表现地形和地物高度的变化，也可采用纵横不同的比例尺。（1）横断面施工图在完成道路纵断面设计以后，各中线上的填挖高度则为已知。将这一高度点绘在相应的横断面现状图上，然后将横断面设计图以相同的比例尺画于其上。此图反映了各断面上的填挖和拆迁界限，是施工时的主要根据。具体在鸿业市政软件上的步骤是：（1）根据所设计的路面形式定义标准土方断面图，及标准横断面图。（2） 装订线根据纵断面自然标高、设计标高。横断面文件、纵断综合文件定义（如地质概况，桥梁涵洞等）输入横断面出图对应的文件中，程序将自动计算出各个数据。（1）布置好出图的各项尺寸以及比例使绘制出的横断面图能清楚地表示各参数。4.5路基设计说明路基设计原则：路基必须密实、均匀、稳定。路槽底面土基设计回弹模量值宜大于或等于20Mpa。特殊情况不得小于15Mpa。不能满足上述要求时应采取措施提高土基强度。路基设计应因地制宜，合理利用当地材料与工业废料。对特殊地质、水文条件的路基，应结合当地经验按有关规范设计。4.6设计原则填方路基设计时应保证路基的稳定性。当边坡高度超过20m的路堤或地面斜坡坡率陡于1：1.25的路堤，以及不良地质、特殊地段的路堤。填方路基边坡形式和坡率应根据填料的物理力学特性、边坡高度和工程地质条件确定。1当地质条件良好，边坡高度不大于20m时，土质路基的边坡坡率不宜陡于下表的规定值。表4-2填土路堤边坡坡率填料类别边坡坡率上部高度（H≤8m）下部高度（H≤12m）细粒土1:1.51:1.75粗粒土1:1.51:1.75巨粒土1:1.31:1.5 装订线4.6.1路基设计路基路面以就地取材、方便施工、基层坚实、路基稳定、面层耐用原则进行设计。设计确保道路临界高度和最小填土高度的要求，保证路基处于干燥和中湿状态，防止冻害发生。路堤边坡坡度采用1：1.5，路堑边坡坡度采用1：1。杂填土层进行翻新，再进行分层填筑夯实处理，然后用作持力层。规划水川2号路按路城市III次干道压实标准：填方0～80cm压实度≥93%，填方大于80cm压实度≥90%；挖方0～30cm压实度≥93%。路面面层压实度要求≥97%；路面基层压实度要求≥96%。路面横坡度车行道为1.5%，人行道为2%。路基采用符合路基填料的土。4.6.2挖方路基1.挖方路基边坡设计应减少对天然植被和山体的破坏，防止诱发地质灾害。2.土质挖方路基边坡形式及坡率应根据工程地质与水文地质条件、边坡高度、排水措施、施工方法，并结合自然稳定山坡和人工边坡的调查及力学分析综合确定。1>.当土质挖方路基边坡高度小于20m时，边坡坡率不宜陡于表的规定值。2>.当土质挖方路基边坡高度大于20m时，其边坡坡率应按本规范第条的规定并结合边坡稳定性分析计算确定。表4-3土质路堑边坡坡率土的类别边坡坡率 装订线黏土、粉质黏土、塑性指数大于3的粉土1:1中密以上的中砂、粗砂、砾砂1:1.5漂石土、块石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土胶结和密实1:0.75中密1:1注：1.细砂、粉砂、黄土、红黏土、高液限土、膨胀土等特殊土质挖方边坡形式及坡度应按本规范第7章的有关规定确定。2.有可靠的资料和经验时,可不受本表限制。4.7路基压实标准与压实度的说明路基的最大挖深为1.975m，最大填深为2.356m，据《城市道路设计规范》，此路填方路基的压实度90/92％。1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4-3的规定。2由于土质湿度等条件限制，路基压实度达不到表4-3的要求时，应采取加固与稳定处理措施。3路基范围内管道沟槽回填土的压实度不应低于表4-3所列填方要求。沟槽回填土的压实度达不到上述要求，近期铺筑路面时，必须采取防止沉陷的措施。表4-4土质路基压实度填挖类型深度范围（cm）压实度（％）快速路及主干路次干路支路填方0～8095/9893/9590/92>8093/9590/9287/89 装订线挖方0～3095/9893/9590/92注：1.表中数字，分子为重型击实标准，分母为轻击实标准，两者均以相应的击实试验方法求得的最大干为密度100％。2.表列深度范围均由路槽底算起。3.填方路段小于80cm及不填不挖路段，原地面以下0～30cm范围内土的压实度不应低于表列挖方要求。4.8压实方案本次设计中，整条道路的路基干湿类型为干旱，所以在全线范围内采用相同的压实方案，在填方路段填筑路基时，以30cm为界分层填筑路基，每一层的压实度都应满足上述表格中规范的要求。在挖方路段其压实度也要相应的满足要求。由于土质湿度等条件的限制，路基压实度达不到上述规范时，应采取加固与稳定处理措施。同时在路基范围内管道等回填土的压实度达不到上述规范要求时，近期铺筑路面时，必须采取防止沉陷的措施。4.9土石方的计算和调配路基土石方是公路工程的一项主要工程量，在公路设计和路线方案比较中，路基土石方数量的多少是评价公路测设质量的主要技术和指标之一。在编制公路施工组织计划和工程概预算时，还需要确定分段和全线的路基土石方数量。地面形状是很复杂的，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。计算时一般应按工程的要求，在保证使用的前提下力求简化。1.调配原则（1）在半填半挖断面中，应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡，然后再做纵向调配，以减少总的运输量。 装订线（1）土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不做跨越调运，同时尚应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土。（2）为使调配合力，必须根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距，用以分析工程用土石调运还是外借。（3）土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距的问题，但这不是唯一的指标，还要综合考虑弃方或借方的占地。（4）不同性质的土石方应分别调配。回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。1.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要单独绘图。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。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。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（1）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（2）复核横向调运复核 装订线填方=本桩利用+填缺挖方=本桩利用+挖余纵向调运复核填缺=纵向调运方+填方挖余=纵向调运方+废方总调运量复核挖方+借方=填方+借方以上复核一般是按逐页进行进行的，最后应按每公里合计复核。（1）计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量最后根据计算结果绘制路基土石方数量表及土方总量计算表。结果见图集路基土石方表。第5章路面设计5.1路面设计原则、依据 装订线路面设计应根据道路等级与使用要求，遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护的原则，结合当地条件和实践经验，对路基路面进行综合设计，以达到技术经济合理，安全适用的目的。柔性路面结构应按土基和垫层稳定，基层有足够强度，面层有较高抗疲劳、抗变形和抗滑能力等要求进行设计。结构设计应以双圆均布垂直和水平荷载作用下的三层弹性体系理论为基础，采用路表容许回弹弯沉、容许弯拉应力及容许剪应力三项设计指标。路面结构用计算机计算；无计算机时对于三层以上体系用当量层厚度法换算为三层体系后查诺模图计算。面层材料应具有足够的强度与温度稳定性；上基层应采用强度高稳定性好的材料；底基层可就地取材；垫层材料要求水稳定性好。5.2新建沥青路面设计5.2.1设计资料白银区水川镇地处黄河上游、甘肃中部，因交通需要，拟建一条两车道的次干路。该路的交通量组成为：小汽车：100辆/日解放汽车CA15：40辆/日东风EQ140：20辆/日黄河JN162：5辆/日交通量年平均增长率：4%；初定设计年限15年。根据工程可行性研究报告未来预测的交通量245pcu/h。5.2.2路面设计轴载分析路面设计以轴载100KN的双轮组单轴为标准轴载。各轮轮载为25kN，轮胎压强为0.7MPa，单轮轮迹当量圆半径r为10.65cm，双轮中心间组为3r。沥青路面设计基准期内一个车道上的累计当量轴次应按下式计算：（5.1）式中：——设计基准期内一个车道上的累计当量轴次（次/车道）；t——设计基准期（年）；——路面营运第一年单向日平均当量轴次（次/d）；g——设计基准期内交通量的年平均年增长率(%)； 装订线h——设计车道分布系数。（1）以设计弯沉指为指标及演算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。①轴载换算采用如下的计算公式：（5.2）式中：N—标准轴载当量系数，次/日；—被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日；—标准轴载，kN；—被换算车辆的各级轴载，kN；—被换算车辆的轴载级别；—系数，c=1+1.2（m-1），m是轴数，当间距大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，应考虑轴数系数；—轮组数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。表5-1轴载换算结果车型解放汽车CA15后轴70.4118.5前轴2116.40.005东风EQ140后轴69.2114.1前轴23.716.40.02黄河JN162后轴1151110前轴59.616.43.426(2) 装订线应根据预测交通量，考虑各种车型的交通组成（或比例），将不同车型的轴载换算成标准轴载的当量轴次，求得营运第一年单向日平均当量轴次。(3)设计基准期内交通量的年平均增长率应在项目可行性研究报告等资料基础上，经研究分析确定。(4)沥青路面设计车道分布系数宜依据道路交通组成、交通管理情况，通过实地调查确定，也可按下表选定。当上下行交通量或重车比例有明显差异时，可区别对待，可按上下行交通特点分别进行厚度设计。表5-2设计车道分布系数车道特征车道分布系数单向单车道1.00单向两车道0.65-0.95单向三车道0.50-0.80单向四车道0.40-0.705.2.3累计当量轴次计算（1）设计道路路面的设计年限为15年，车道的道路系数是η是1.0，γ=4%，累计当量轴次（1）以半刚性材料层底拉应力为设计指标计算累计当量轴次。①轴载换算采用如下计算公式： 装订线（5.3）式中：为轴数系数，为轮组数，单轮组为18.5，双轮组为1，四轮组为0.09。表5-3轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力）车型解放汽车CA15后轴70.4112.5前轴21118.50.005东风EQ140后轴69.2111.0前轴23.7118.50.002黄河JN162后轴1151115.2前轴59.6118.51.520②设计年限累计当量标准轴载累计当量轴次=95012次根据《路基路面工程》（第三版）可以查得：属于轻交通。5.2.4结构组合与材料选取 装订线由上面计算得到设计年限内一个行车道上累计标准轴次取为123516次／日，属轻交通等级。根据规范推荐的路面结构，路面面层采用沥青混凝土（15cm）。表面层采用细粒式密级配沥青混合料（厚度5cm），下面层采用粗粒式密级配沥青混合料（厚度10cm）；基层采用水泥稳定碎石（厚度待定-设计层）；垫层采用级配砂砾（取20cm）。5.2.5各层材料抗压模量与劈裂强度确定城市道路规范规定材料设计参数需试验确定，本次毕业设计由于条件限制，材料设计参数直接取用沥青路面设计规范中建议数值，得到各层材料抗压模量与劈裂强度。20℃的抗压模量：细粒式密级配沥青混合料1200—1600MPa，粗粒式密级配沥青混合料1000—1400MPa，水泥稳定碎石1300—1700MPa，级配砂砾150—200MPa；15℃的抗压模量：细粒式密级配沥青混合料1800—2200MPa，粗粒式密级配沥青混合料1000—1400MPa，水泥稳定碎石3000—4200MPa，级配砂砾150—200MPa。各层材料的劈裂强度：细粒式密级配沥青混合料1.2—1.6MPa，粗粒式密级配沥青混合料0.6—1.0MPa，水泥稳定碎石0.4—0.6MPa，级配砂砾0.1。5.2.6土基回弹模量确定该路段处于IV区，粉质土路基处于中湿状态，取土基的回弹模量为40MPa。5.2.7设计指标确定1.设计弯沉通常设计时，选用半刚性材料龄期为三到六个月的模量值，突击模量值为最不利年份的不利季节。材料设计参数期与路面竣工后第一年不利季节基本接近，因此我们称这一状态为设计状态。表针设计状态的弯沉值称为设计弯沉值。设计弯沉值根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、路面结构类型而确定的路标设计弯沉值。 装订线沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定：根据（5.4）计算设计弯沉值；式中：Ac——道路等级系数，快速路、主干路为1.0，次干路为1.1，支路为1.2；As——面层类型系数，沥青混合料为1.0，热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1；Ab——基层类型系数，无机结合料类（半刚性）基层1.0，沥青类基层和粒料基层1.6。计算得设计弯沉值=（mm）初拟路面结构为：细粒式沥青混合料5cm+粗粒式沥青混合料10cm+水泥稳定碎石（？）+级配砂砾（20cm），以水泥稳定碎石为设计层。--------------------------------------------------------细粒式沥青混合料h1=5cmE1=1200MPa--------------------------------------------------------粗粒式沥青混合料h3=10cmE3=1000MPa--------------------------------------------------------水泥稳定碎石h4=？E4=1500MPa--------------------------------------------------------级配砂砾h5=20cmE5=180MPa--------------------------------------------------------土基E0=40MPa2.各层材料的容许层底拉应力 装订线通过大量路面实验，表明承受一次加载断裂的极限弯拉应力与多次加载后达到同样断裂所施加疲劳应力之间的比值与加载次数存在如下相关系:。式中：σs——对于水泥稳定类材料系指90d龄期的劈裂强度；对二灰稳定类和石灰稳定类材料系指180d龄期的劈裂强度；对于水泥粉煤灰稳定材料系指龄期120d龄期的劈裂强度（MPa）。为抗拉强度结构系数，应依据结构层的混合料类型按下列要求进行计算：1）无机结合料稳定集料类的抗拉强度结构系数应按下式计算：（5.5）2）无机结合料稳定细粒土类的抗拉强度结构系数应按下式计算：沥青混合料结构层容许抗剪强度应按下式计算：（5.6）式中：τs——沥青混合料结构层60°C抗剪强度（MPa）；Kr——抗剪强度结构系数，可按下列要求进行计算：由于各层材料系数不同可得各层容许拉应力为（根据弯拉应力查表）：（1）细粒式密集配沥青混凝土（2）粗粒式密集配沥青混凝土 装订线（1）水泥稳定碎石（无机结合料稳定集料类的抗拉强度结构系数）（4）级配砂砾（无机结合料稳定细粒土类的抗拉强度结构系数）3.结构组合与材料选取，拟定各层厚度1).土基抗压回弹模量：根据《公路沥青路面设计规范》要求：上路床0~30cm填料CBR值不小于8，下路床30~80cm填料CBR值不小于5；路床0~80cm的压实度不小于96%。土基回弹模量经查表约为40MPa,由此确定回弹模量为40MPa，待路基建成后在不利季节实测土基回弹模量，若小于设计值，采取补压、固化处理措施，或调整路面结构以确保路基路面的强度和稳定性。 装订线2).由上面的计算得知设计年限内一个车道上的累计标准轴载次数约为12.5万次，根据规范规定和相关经验，推荐如下结构层：机动车道路路面采用沥青混凝土（15cm），基层采用水泥碎石（厚度待定），底层采用级配砂砾（20cm）。规范规定城市道路面层由二至三层组成，采用两层沥青面层，表面采用细粒式密级配混凝土（厚5cm），下层采用粗粒式密级配混凝土（厚10cm）。3).各层材料的抗压强度和劈裂强度查有关资料大的表格及该地区各种材料模量经验值，得各层材料抗压模量与劈裂强度，见表表5-4各层抗压模量和劈裂强度材料名称H(cm)20抗压模量（MPa）劈裂强度（MPa）细粒式沥青混凝土514001.4粗粒式沥青混凝土1010000.8水泥稳定层？15000.5级配砂砾201800.1土基—40—4)确定水泥稳定层碎石厚度（换算成三层体系）将路面结构多层结构体系换算成三层体系，用设计弯沉来确定水泥稳定碎石稳定层的厚度。--------------------------------------------------------细粒式沥青混合料h1=5cmE1=1400MPa--------------------------------------------------------粗粒式沥青混合料h3=10cmE3=1000MPa--------------------------------------------------------水泥稳定碎石h4=？E4=1500MPa--------------------------------------------------------级配砂砾h5=20cmE5=180MPa--------------------------------------------------------土基E0=40MPa 装订线--------------------------------------------------------h=h1=5cmE1=1400MPa--------------------------------------------------------HE2=1000MPa--------------------------------------------------------土基E0=40MPa路面弯沉：（);P=0.7MPa;cm弯沉综合修正系数由：所以，查弯沉系数诺莫图得由：所以，查弯沉系数诺莫图得 装订线进而，查弯沉系数诺莫图得；根据即水泥碎石稳定层取20cm满足设计弯沉要求。4.弯拉应力的验算1)对于沥青路面需要验算各层的弯拉应力是否满足要求细粒式密集配混凝土底；；查弯拉应力诺莫图得为压应力，不需验算。2）粗粒式密级配沥青混凝土底，，查弯拉应力诺莫图得为压应力，不需验算。3）水泥稳定碎石层底 装订线由此可以得：，，，查弯拉应力诺莫图得：，故满足要求。3）级配砂砾底层弯拉应力，，查弯拉应力诺莫图得：故满足要求。5.对于城市道路还需要验算剪应力和抗剪强度（1）路面结构等效换算 装订线（1）计算剪应力和正应力查剪力诺莫图得：因而得时人0.3=1.385缓慢制动时：，则：已知沥青面层，则：破裂面上有效法向应力为：沥青混合料面层材料的剪切强度为： 装订线紧急制动时（2）确定容许剪应力停车站在设计年限内的停车标准轴数按累计当量轴数的15%计，即：则缓慢制动时：紧急制动时：由上述计算得知剪切应力全部满足要求。6.防冻验算：当地冻结深度为1.1m,土质为粉土，基层、垫层为稳定土类，查表得当地冻深为40～45cm，设计的道路总厚度为55cm,满足防冻要求。路面结构图设计见图。7.确定路面结构 装订线行车道路面结构5cmAC—13（F)细粒式沥青混凝土10cmAC—16（F)粗粒式沥青混凝土20cm水泥稳定碎石20cm级配砂砾人行道路面结构人行道路面结构由规范推荐，综合考虑到行人行走舒适，方便并与景观相协调，确定人行道铺装结构为：6cm地面砖2cm1:2水泥砂浆18cm水泥稳定碎石5.4人行道及道牙人行道基础采用18cm厚5％的水泥稳定的沙砾，面层采用厚6cmC30混凝土步砖，2cm厚1：2水泥砂浆粘砌，道牙1：2水泥砂浆2cm、C25混凝土的乙型道牙和1：2水泥砂浆2cm、C30混凝土的甲型道牙。第6章交叉口设计6.1交叉口设计的原则交叉口竖向设计应综合考虑行车舒适、排水通畅、工程量大小和美观等因素，合理确定交叉口设计标高。设计原则如下： 1）两条道路相交，主要道路的纵坡度宜保持不变，次要道路纵坡度服从主要道路。  装订线2）交叉口设计范围内的纵坡度，宜小于或等于２％。困难情况下应小于或等于３％。交叉口竖向设计标高应与四周建筑物的地坪标高协调。3）合理确定变坡点和布置雨水进水口。6.2交叉口设计要点及方法做路面的平交口，首先要搞清楚得问题是道路等级以及荷载等级，是否有重载交通存在，是做一般得素混凝土板块还是钢筋混凝土板块。  其次就是根据混凝土路面设计规范查找相关规定，弄清楚板块得尺寸和角度要求，也有资料专门讲解了板块应该如何划分，以及胀缝的设置。  可以手动划分 也可以用软件划分，道路设计软件如鸿业等都有这个功能 竖向设计也可以用软件完成，需要注意得地方主要是路拱横破得自然过渡以及排水得顺畅，还有就是和支路得衔接。本道路交叉口采用鸿业道路设计软件进行交叉口的处理，从图面提取交叉口，构造交叉口边界线，定义路脊线，进行交叉口基本参数输入，软件自动自动生成交叉口的控制点，自动生成计算线，再由计算线生成等高线，再进行检查。本软件自动生成等高线，要比传统的手工绘图更加精确简便，更能够直观的看到对交叉口的处理。6.3设计内容桩号K1+080处有一处交叉口，以半径为15m的圆曲线标出，本题不做交叉口设计。第7章雨水管设计 装订线7.1雨水管道布置雨水设计原则：1.城市排水体制的确定结合总体规划，且考虑到工业园区现有雨水管道的实际情况，从排水系统的实用，投资及环保方面综合考虑，城市排水体制采用雨污分流制。新建雨水管道就近排入附近河道及沟渠，结合现有雨水管道，对雨水管道分期实施，逐步建立完整的分流制排水体系。2.根据本次工程各条道路的地形特点，尽量利用自然地形坡度，以最短的管线靠重力流迅速将雨水就近排入沟渠和河道。3.严格按照《室外排水设计规范》（GB50014-2006）及其他相关规范和标准，合理确定计算参数。结合本次工程道路工程的具体内容，充分利用各个区域内的有利地形，雨水采用管道系统收集。由于雨水除初期含污量较多外，几乎不含难于降解的污染物，完全可通过土壤及水体的自净能力净化，因此，不需处理即可直接排放于附近的水体。本次工程的雨水管道敷设在新建道路下，收集新建道路两侧及道路路面的雨水，尽量依靠地面自然坡度将雨水就近排入水体，完善雨水系统。雨水排出口均应高于各个河道的多年平均水位，并在常水位以上。雨水管道的敷设结合本次道路工程的设计以及已建雨水系统，采用单管敷设，排入附近河沟或已建雨水管道。7.2雨水管道的最大充满度管道的设计充满度参照遵守《室外排水设计规范》（GB50014-2006）的规定。雨水管道和合流管道应按满流计算。7.3雨水检查井 装订线检查井的位置，应设在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处以及直线管段上每隔一定距离处。检查井的最大间距参照《室外排水设计规范》（GB50014-2006），具体见下表：表7-1雨水管要素表管径（mm）雨水管道最大间距（m）200～40040500～700607.4雨水管道的埋深及坡度雨水管道最小覆土厚度1.1m(管顶)，雨水管道坡度共有4段，K0+000~K0+120是0.3%；K0+120~K0+520是0.3%;K0+520~K1+081是0.3%;K1+081~K1+444.862是0.5%。7.5雨水管材管材采用Ⅱ级钢筋混凝土排水管。管道基础采用素混凝土基础。雨水口采用联合式单篦钢砼雨水口，间距为40米。7.6雨水量计算甘肃省白银区水川镇的暴雨强度公式如下：（7.1）其中设计参数选取：设计重现期：T=2年综合径流量系数：=0.4（郊区0.4~0.6）折减系数：(暗管)地面积水时间：=12min（一般5~15min）雨水管渠的设计降雨历时应按下列公式计算：（7.2）其中：t—降雨历时； 装订线—地面集水时间（min），视距离长短地形坡度和地面铺盖情况而定，一般采用5~15min；m—折减系数，暗管折减系数m=2，明渠折减系数m=1.2；—管渠内雨水流行时间。注：在陡坡地区采用暗管时折减系数m=1.2~2.设计流量：（）（7.3）式中：Q——雨水设计流量（L/s）；q——设计暴雨强度（）；——径流系数；F——汇水面积(ha)。在整个道路设计中取K0+120-K0+520这其中一段为例进行计算，以此段的设计管径作为整个道路的设计管径大小。假定，解得 装订线由湿周长得：水力计算排水管渠的流速应按下列公式计算:（7.4）式中：v—流速(m/s);R—水力半径(m);I—水力坡降;n—粗糙系数.《室外排水设计规范》（GB50014-2006）混凝土管钢筋混凝土管水泥砂浆抹面渠道的粗糙系数为0.013~0.014.由此满足路面排水要求。综上所述，甘肃省白银区水川镇2号道路采用管道排水，雨水管位于道路中线下，敷设D500mm雨水管。管道采用程插式钢筋混凝土II级管，接口材料采用橡胶圈，管顶平接。检查井采用700砖砌圆形雨水检查井，雨水检查井间距为40m，冻土深度为1.1m，最小覆土深度为1.1+0.5/2=1.35m。集水井篦采用再生复合材料，港湾式布置形式。第8章交通工程设施8.1设置要求 装订线为维护交通秩序，确保交通安全，充分发挥道路交通的功能，依照规定在道路沿线设置的交通信号灯、交通标志和标线及交通隔离护栏等交通硬件的总称。根据调查，建设项目所在地及周边环境空气质量良好，满足二类区环境功能区划要求，评价区域大气扩散能力和大气污染物迁移能力中等偏强，主导风向相对比较稳定，为建设道路提供了良好的大气环境容量。营运期大气环境影响因子主要为汽车尾气。大气扩散条件相对较好，汽车尾气的排放对住宅环境影响不显著；若大气扩散条件不好，车流量又大时，在距交通干线50米范围内会有氮氧化物和一氧化碳废气的影响。根据类比分析，本项目建成后，道路周围噪声（白天、夜间）的等效声级较难达到GB3096-93《城市区域环境噪声标准》中的四类区标准；但在离道路50m以上无障碍情况下，噪声值基本能达到四类区标准要求。道路交通振动是指由道路上行驶车辆的激振而产生的地面振动，因而道路交通振动很大程度上取决于道路结构和地质条件。道路交通激振引起道路两侧地面振动，会给人体、建筑、精密设备和文物等产生影响。振动在地面传播时，其振动强度随距离衰减较快。一般情况，道路交通振动传至距路边30m左右便不会有太大的影响，传至50m便可安全。8.2设计布局为降低交通事故率，减低事故的严重程度，并为驾驶人员和行人提供及时、准确和合适的信息，根据国家标准《道路交通标志和标线》，并参考《道路交通管理设施技术规程》中有关规定，本工程沿线设置警告、指示、禁令等标志，路面漆划有关标线，设置护栏、信号灯等相应的交通管理设施，防护设施和公共电、汽车停靠站。 装订线设置原则：1）设置在驾驶人员和行人容易看到，并能准确判读的醒目位置。根据需要可设置照明或采用反光、发光标志。2）设置在车辆行进方向道路右侧或分隔带上。标志牌面下缘距地面最小高度2.0m，并不得侵入道路建筑限界。主要类别：警告标志：黄底（反光），黑色字体与边框（不反光）。禁令标志：白底（反光），黑色字体（不反光），红色边框。指示标志：蓝底，白色符号（反光）。导向标志：白色字体（反光），蓝底色（不反光）。标志板采用铝合金材料，标志杆采用钢管，涂以灰色。交通标线：交通标线的作用是管制和引导交通，标线主要有车道分界线、车道边缘线、人行横道线、导向箭头、导流线、停止线等。标线材料采用冷涂氯化橡胶反光标线漆。车道分界线用白色虚线。导流线为倾斜平行实线。人行横道线为白色实线，未设信号灯的路口或路段为条线式，设信号灯路口为平行式。导向箭头为白色。防护设施：新建道路均应设置必要的防护设施。防护设施包括车行护栏、护柱、人行护栏、分隔物、高缘石、防眩板、防撞护栏等。8.3设计内容本设计做道路中心线，学校，慢行，人行道，人行道减速标志，孩童交通标志。 装订线第9章计算机辅助设计9.1计算机辅助设计特点本次毕业设计采用鸿业市政道路7.0系列设计软件，来完成此次毕业设计的主要内容，鸿业市政道路软件是一款专业的城市道路设计的专业软件。1.工程名的概念，工程名管理不同的设计任务，可直接复制、删除整个工程，可自动统计该工程各类设计资料并形成表格，并可根据各项工程的设计要求和个人习惯进行个性化设置，使工程管理不再烦琐。2.平面绘制功能全面，且直接与国家规范相结合。可自动完成各种标准和非标准板块道路的绘制，交叉口自动处理，为喇叭口、出入口、车港等细部处理提供了各种工具，并自动进行计算机和测量坐标的换算，平面坐标、路宽、平曲线等参数自动标注。可以进行超高加宽设计。3.纵断面设计采用动态拉坡，根据中桩处的自然地形标高及控制点标高，进行动态拉坡设计，设计结果自动存储，根据设定自动分幅出图。4.横断面采用随意型设计，先自然标高可用逐桩输入、文件转化或地形图提取，边坡设计采用组合式布置，可布任意型边坡，自动计算土方面积，分幅出横断图，自动生成征地线并计算占地面积。5.交叉口设计采用等分法，据相交道路中心线上控制点设计标高虚拟出交叉口曲面并生成等高线，自动计算各个角点标高，设计结果可生成三维视图，进行空间分析。 装订线6.不仅包括以上道路专业内容，，括与其相关的内容，如自然地形的处理，可直接对矢量化后的地形图进行自动处理，自动优化、计算场地土方。并且提供了大量实用的绘图、计算工具，可以方便、快捷的对设计结果进行编辑。参考文献[1]《公路工程技术标准》（JTJB01—2003）北京：人民交通出版社，2004年[2]《公路路线设计规范》（JTJD20-2006）北京：人民交通出版社，2007年[3]《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）北京：人民交通出版社，2005年[4]《公路沥青路面设计规范》（JTJD50-2006北京：人民交通出版社，2007年[5]《公路排水设计规范》（JTJ016—97）北京：人民交通出版社，1998年[6]城市道路设计规范》（CJJ37—90）北京：中国建筑工业出版社，1991年 装订线[7]《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98）沈阳：沈阳市规划设计研究院，2005年[8]《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；北京：人民交通出版社，2007年[9]《公路工程抗冻设计与施工技术指南》.交工便字[E2006]02号；[10]邓学均主编.《路基路面工程》（第三版）.北京：人民交通出版社.2009；[11]张雨化主编.《道路勘测设计》.北京：人民交通出版社.2000；[12]李萍主编.《交通土建课程设计指南》.北京：中国建筑工业出版社.2010；[13]汪莲主编.《土木工程专业毕业设计指导—道路工程分册》.安徽：合肥工业大学出版社.2009。[14][15]外文原文where:D1,m=Fracturecoefficients.t=Loadingtimeinseconds.ThecorrelationusedfortheD1fractureparameteris:(3.3.56)where:T=Testtemperature()(i.e.,0,-10,and–20)Va=Airvoids(%) 装订线VFA=Voidfilledwithasphalt(%)=100Vbeff=effectivebindercontent,%ARTFO=InterceptofbinderViscosity-TemperaturerelationshipfortheRTFOconditionForthemparameter,thecorrelationusedis:(3.3.57)where:T=Testtemperature()(i.e.,0,-10,and–20)Va=Airvoids(%)VFA=Voidfilledwithasphalt(%)Pen77=Penetrationat77=A=InterceptofbinderViscosity-TemperaturerelationshipVTS=SlopeofbinderViscosity-TemperaturerelationshipTheoutcomeofthemvaluehasbeensettoalowerlimitof0.01.Forallthreelevelsofdatainput,theDesignGuideprocedurerequirestensilestrengthat–10oC.Level1and2requiresactualtestdatafortensilestrength,whereas,level3hasbuiltintypicalvaluesbasedupontheasphaltmixproperties,similartocreepcompliancevalues.ForLevels1and2,thestrengthtestisconductedonthesametestspecimenthatisusedtoestablishthe100secondcreeptest.Afterthecreeptestiscompleted,failureisevaluatedusingaloadrateof51mmperminute.Thereportedtensilestrengthsaretheaverageofthethreereplicatesused.Intherecommendedtestprotocol,aspecialprocedureisutilizedtodeterminethe"failureload"achievedduringtheindirecttensiletest.Thisisagainanimportantmodificationbecausethefailureloadhas 装订线beenfoundtobelessthanthemaximumloadthatthespecimencanundergo.Thus,oncetheinstantoffailureisfound(approachusesthedeflectionmeasurementdifference),thefailureloadcanbedefinedandthetensilestrengthcomputedfrom:(3.3.58)where:Pf=Failureload.Csx=Correctionfactor(previouslydefined).t=Specimenthickness.D=Specimendiameter.ForLevel3analysis,thetensilestrengthat–10oCwasalsocorrelatedwithmixturepropertiesaswiththecreepcompliancefractureparameters.Thebestindicatorsweretheairvoids,thevoidfilledwithasphaltcontent,thePenetrationat77oF,andtheAinterceptofthebindertemperature-viscosityrelationshipfortheRTFOcondition.Thefollowingcorrelationisusedintheanalysis:(3.3.59)where,thetensilestrength(St)isgiveninpsi.Theoutcomeoftheequationwassettoalowerlimitof100psi.BasedontheabovecorrelationsforLevel3analysis,defaultvaluesforcreepcomplianceandtensilestrengthforseveralbindersusedinthisanalysiswerecalculated.AsummaryoftheresultsispresentedinAppendixHH.Otherinputsrequiredaretestduration,thicknessoftheasphalt 装订线layer,andcoefficientofthermalcontraction.Forthecoefficientofthermalcontraction,theprogramhastwooptions.Inoneinstance,mixtureVMA,aggregatethermalcontractionandasphaltthermalcontractionvaluesarerequiredforestimatingthemixcoefficientofthermalcontractionortheusercandirectlyenterthevalueforthemixthermalcoefficient.Step2:DevelopmentofthemastercreepcompliancecurveEnhanceddataanalysistechniques(throughthenewprogramMASTERareclaimedtoprovideaccurateevaluationsofthetime-temperatureshiftfactor(aT)andcreepcompliancemodelstatisticalfittingtechniquesthroughPronyandPowerModelforms,aswellasthedevelopmentofthecreepcompliancemastercurve(CCMC).Inthisanalysis,aspecialdata"trimming"techniqueisusedtoprovidethebestestimateofthemixresponseparameters.Ifthreespecimenreplicatesareused,eachhavingmeasurementsonbothfaces,atotalofsixstrain(compliance)versustimecurvescanbedeveloped.Thetrimmingapproachrecommendseliminationoftheextremehighandlowreadingsandthenutilizationoftheaveragingoftheremainingfourmeasurementstraintimeresponses.Finally,thenewprocedurenolongerrequiresthebinderstiffnesstoextendthemixturecreepcomplianceresultstolongerloadingtimefortheconstructionoftheCCMC.TheresultsoftheCCMCanalysisarefittoaPronyseriesdefinedby:（3.3.60） 装订线（3.3.61）Where:ξ=reducedtime.t=realtime.aT=temperatureshiftfactor.D(ξ)=creepcomplianceatreducedtimeξ.pronyseriesparameters.TheresultsofthemastercreepcompliancecurvearealsofittoaPowerModeldefinedby:(3.3.62)ThereasonfordetermininganadditionalmodelisduetothefactthatthePowerslopeparameter,m,iseventuallyusedtocomputeseveralfracture(crackpropagation)parametersinthefracturemodel.Step3:PredictionofthermalstressesUsingviscoelastictransformationtheory,thecompliance,D(t),canberelatedtotherelaxationmodulus,Er,oftheasphaltmix.Knowledgeofthisparameter,coupledwiththetemperaturedataobtainedfromtheEICMmodel,allowsforthepredictionofthethermalstressatanygivendepthandtimewithintheasphaltlayer.Therelaxationmodulusfunctionisobtainedbytransformingthecreepcompliancefunction.TherelaxationmodulusisrepresentedbyageneralizedMaxwellmodelandexpressedbyaPronyseriesrelationship: 装订线（3.3.63）where:E(ξ)=Relaxationmodulusatreducedtimeξ.Ei,λI=Pronyseriesparametersformasterrelaxationmoduluscurve(springconstantsormoduliandrelaxationtimesfortheMaxwellelements).Theknowledgeoftherelaxationmodulusfunctionallowsforthecomputationofthethermalstressesinthepavementaccordingtothefollowingconstitutiveequation:（3.3.64）where:σ(ξ)=Stressatreducedtimeξ.E(ξ-ξ′)=Relaxationmodulusatreducedtimeξ-ξ′.ε=Strainatreducedtimeξ(=α(T(ξ′)-T0)).α=Linearcoefficientofthermalcontraction.T(ξ′)=Pavementtemperatureatreducedtimeξ′.T0=Pavementtemperaturewhenσ=0.ξ′=Variableofintegration.Step4:GrowthofthethermalcracklengthcomputationFracturemechanics(Paris’Law)isusedtocomputethegrowthofthethermalcracklengthwithintheasphaltlayer.Thisisaccomplishedbyknowledgeofthestressintensityfactor,K,aswellastheAandnfractureparametersobtainedfromthecreepcomplianceandstrengthofthemixture. 装订线TCMODELisusedtopredicttheamountoftransversecrackingexpectedinthepavementsystem.Aspreviouslynoted,theclimaticinputandviscoelasticproperties(compliance-relaxationmodulus)allowforthecomputationofthethermalstress,atanygiventimeandlocationwithintheasphaltlayer.Oncethisisaccomplished,fracturemechanics,baseduponParis’Law,isusedtocomputethestressintensityandfracturepropertiesofthematerial.Thestressintensityparameter,K,hasbeenformulatedbydevelopingasimplifiedequationbasedupontheoreticalFEMstudiesandresults.Fromthisanalysis,itwasdeterminedthatKcouldbeestimatedfrom:(3.3.65)where:K=Stressintensityfactor.σ=Far-fieldstressfrompavementresponsemodelatdepthofcracktip.Co=Currentcracklength,feet.Thecrackpropagationmodelusedinthethermalfracturemodelis:(3.3.66)where:ΔC=Changeinthecrackdepthduetoacoolingcycle.ΔK=Changeinthestressintensityfactorduetoacoolingcycle.A,n=Fractureparametersfortheasphaltmixture.TheapproachusedtoevaluatetheAandnparametersisbased,in 装订线part,uponpreviouswork(14,15,16).Recallingthatthemastercreepcompliancecurvecanbeexpressedbythepowerfunctiontoyield:（3.3.67）Themvalue,derivedfromthecompliancecurveisusedtocomputethenfractureparameterthroughtheequation:（3.3.68）Oncethenvalueisknown,theAfractureparameteriscomputedfromtheequation:(3.3.69)where:E=Mixturestiffness,psi.σm=Undamagedmixturetensilestrength,psi.β=Calibrationparameter.Step5:LengthofthermalcrackscomputationThedegreeofcracking(expressedasthelengthofthermal-transversecracksoccurringinapavementlengthof500ft)ispredictedfromanassumedrelationshipbetweentheprobabilitydistributionofthelogofthecrackdepthtoHMAlayerthicknessratioandthepercentofcracking.Therelationofthecomputedcrackdepthtoanamountofcracking(crackfrequency)isrepresentedbythefollowingexpression:(3.3.70)(3.3.71)where: 装订线Cf=Observedamountofthermalcracking.β1=Regressioncoefficientdeterminedthroughfieldcalibration.N()=Standardnormaldistributionevaluatedat().σ=Standarddeviationofthelogofthedepthofcracksinthepavement.C=Crackdepth.hac=Thicknessofasphaltlayer.ThermalCrackingModelAssumptionsThemaximumamountofthermalcrackingassumedintheapproachis:ofpavementlength.Thistranslatesintoacrackspacingofonecrack(full12-ftlanewidth)per15ftofpavementlength.Whilethisisthemaximumassumedvalue;themodelcannotpredictmorethan50percentofthismaximumvaluebecausefailureoccurswhentheaveragecrackdepthequals(reaches)thethicknessoftheasphaltlayer.ThermalCrackingReliabilityThecalibrationofthethermalcrackingmodelwasaccomplishedatthreehierarchicallevelsofanalysis.FortytwoPTIpavementsectionswereusedforthecalibration:22GPSsectionsfromtheLTPPdatabase,14sectionsfromtheCanadianC-SHRPprogram,onesectionfromPeoria,IL,and5MnROADcellsfromtheMinnesotaDOT.DetailsandlocationofthesectionsarefoundinAppendixHH.Thereliabilityofthethermalcrackingpredictionwasevaluatedintwodifferentways:byusingtheactualhistoricpavementtemperaturesduringthedesignperiod,andbyusingestimatedtemperaturesbasedon 装订线averageofhistoricrecords.Thepredictedthermalcrackingwascomparedtothemeasuredthermalcrackingandthepredictionerrorswerefound.TheerroranalysesforLevelareshowninfigure3.3.25and3.3.26.Theaveragepredictionerrorswerefoundtobe–9.0ftand16.2ft.forthefirstandsecondapproaches,respectively.Thiscomparisonillustratesthepowerandtheimportanceofinputtingactualhistoricclimaticdataforthedesignperiodinsteadofestimateddata.Figure3.3.25.Level1predictionerrors(actualpavementtemperature). 装订线Figure3.3.26.Level1predictionerrors(estimatedpavementtemperaturesbasedonhistoricdata)ForLevel2analysis,predictedthermalcrackingvalueswereobtainedusingthesameanalysesdescribedforLevel1.Thepredictedandthemeasuredthermalcrackingwerecomparedandthepredictionerrorsareshowninfigures3.3.27and3.3.28.Theaveragepredictionerrorswerefoundtobe30.1ftand49.7ft.forthefirstandsecondapproaches,respectively.Thedifferenceinerrorshighlightstheimportanceofhavingaccurateandactualinputpavementtemperatures.Figure3.3.27.Level2predictionerrors(actualpavementtemperature)Figure3.3.28.Level2predictionerrors(estimatedpavement 装订线temperaturesbasedonhistoricdata)Datafor36LTPPsections(156observations)wascollectedandtheLevel3analysiswasperformedusingtwelvedifferentcombinations:threevaluesfortheadjustmentfactoronthefractureparameterAontheParisLaw(β=1.0,3.0,and5.0),andfourdifferentwaystodeterminethemeasuredthermalcracking:SumofLow,Medium,andHighSeverityCracking(3a);SummationofMediumandHigh(3b);HighValuesOnly(3c);andtheuseoftheWeightedAverageofthethreeseveritylevelsasshownbelow(3d):Thesummaryofstatisticsfoundforallthecombinationsisgivenintables3.3.3through3.3.5.Table3.3.3.StatisticalsummaryforvalidationoftheTCModelwithLTPPsitesβ=1.0. 装订线汉文翻译注：D1,m=断裂系数。T=加载时间(秒)。相关于D1断裂控制参量是:(3.3.56)注：T=测试温度（）(i.e.,0,-10,和–20)=空隙（%）VFA=压实沥青混合料中的沥青饱和度(%)==有效粘结剂含量拦截粘合剂粘度-RTFO温度关系条件对于m参数、相关使用的是:(3.3.57)注： 装订线T=测试温度（）(i.e.,0,-10,and–20)=空隙（%）VFA=压实沥青混合料中的沥青饱和度(%)渗透的温度调到77华摄氏度=A=拦截粘合剂粘度-温度关系VTS=粘合剂粘度斜坡-温度关系m值的结果被设定一个下限为0.01。所有三个步骤的数据输入,引导程序需要时的设计抗拉强度。步骤1和2需要实际的测试数据为抗拉强度,然而步骤3建立在典型值的沥青混合料性能的基础上,类似于蠕变柔量值。对步骤1和2,强度试验进行了同样的测试标本建立在被使用于100秒的蠕变试验中。蠕变试验完成后,破坏是在使用每分钟51毫米的负荷率。拉伸强度说明的是三个值的平均值。在推荐的检测拟定中,一个特殊的程序是实现负载在间接拉伸测试中确定“破坏荷载”。这又是一个重大的改动，因为破坏荷载比已经发现的样本的最大荷载小。因此,一旦失败时(采用挠度测量的方法不同),破坏荷载的定义和负荷拉伸强度计算:(3.3.58)注：破坏荷载修正系数(上文所定义的)。t=试样厚度。D=标本直径 装订线对于步骤3的分析，拉伸强度在-10℃时混合物的混合特性与蠕变柔量断裂参数属性。最好的指标是空气空隙，空隙充满了沥青含量，渗透在77华摄氏度，和一个拦截粘结剂粘度温度关系的RTFO条件。下面的相关分析：其中，拉伸强度（ST）是在PSI（磅/平方英寸）给出的。方程的结果被设置为一个下限是100磅。基于以上相关步骤3的分析，几种粘合剂在这种分析中使用中蠕变柔量默认值和抗拉强度的几个粘合剂进行的计算。总结这个结果是在附录HH。其他所需投入的测试时间，沥青面层厚度的，和系数热收缩。用于热收缩系数，该计划有2种方法。在一个实例中，沥青混合料VMA，热收缩和聚合沥青热收缩值是需要估计的混合热系数收缩或使用者可以直接输入值的混合热系数。步骤2：发展主蠕变柔量曲线增强数据分析技术（通过新的硕士课程都声称提供准确的时间-温度变化（AT）和蠕变柔量符合模型的统计拟合技术通过Prony算法和动力模型的形式，以及发展的蠕变柔量主曲线（CCMC）。在这种分析中，一个特殊的数据“微调”技术是用来提供最好的评估该混合物的所反应的参数。如果三个标本都测，各有测量的两个面，共六次（遵守）与时间曲线可以发展的。修改方法建议去掉极高和极低读数，然后利用平均剩余的四个测量反应持续时间。 装订线最后，新的程序不再需要粘结剂硬化延长混合物蠕变柔量再加载的时间做出对CCMC的结果。该结果CCMC的分析方法是的一系列定义:（3.3.60）（3.3.61）其中：减少时间t=切实时间温度变化的因素。蠕变柔量缩短时间Prony级数参数。主蠕变法遵从性曲线的结果也是适合动力模型的定义:(3.3.62)确定一种额外的模型的原因是由于功率斜坡，参数、m、最终用于计算几个裂缝(裂纹扩展），断裂模型中的参数。第3步：预测的热应力使用粘弹性转型理论，柔量，D(t)，能涉及到松弛模量、Er、沥青混合料。加上此参数知识从EICM模型中，获得的温度数据允许的预测在任何给定的深度和沥青层内的热应力。通过改造蠕变柔量获得松弛模量的功能函数。松弛模量由一种广义的麦克斯韦模型和由Prony系列关系：（3.3.63）注：时间减少时的松弛模量主松弛模量曲线Prony系列参数弹簧常数（或模量和麦克斯韦的松弛时间元素）。 装订线松弛模量功能，让计算在路面的热应力，根据以下的本构方程：（3.3.64）注：时间减少时的应力松弛模量()时间持续时间线性热收缩系数。持续时间的路面温度路面温度（）积分变量。第4步：增长的热裂纹长度计算断裂力学（巴黎的法律）用于计算热裂纹的增长沥青层内的裂纹长度。这被通过验证的应力强度因子、K，以及A和n这些断裂参数由沥青混合料的蠕变柔量和拉伸强度得出。TCMODEL用于预测在预期的横向开裂的量路面系统。正如前面指出的气候性的输入和粘弹性性能（柔量-松弛模量）计算的热应力，在任何允许给定的时间和沥青层内的位置。一旦完成了，断裂力学，根据巴黎的法律，用于计算材料的应力强度和断裂这种属性。应力强度参数，K，拟订了开发基于有限元法的理论研究和结果的从这种分析，已确定可以估计K，从：(3.3.65)注：K=应力强度因子。从路面响应模型在裂纹尖端深度的远场应力。 装订线当前裂纹长度，英尺。热断裂模型中使用的裂纹传播模型是：(3.3.66)注：在循环冷却的过程中裂缝深度变化。循环冷却过程中的应力强度因素的变化。A，n=沥青混合料的断裂参数。用于评估A和n参数的方法依据，一部分是，以前的工作（14,15,16）。回顾可以表示主蠕变柔量曲线的屈服的幂函数：（3.3.67）M值，通过柔量曲线所得的用于n断裂参数计算公式：（3.3.68）知道n值，断裂参数A由下列计算的公式算出：(3.3.69)注：E=混合刚度，磅（力）/平方英寸没有损坏时的混合料拉伸强度，磅（力）/平方英寸校准参数。第5步：热的长度裂缝计算从沥青混合料层厚度比裂缝深度比例和开裂的百分比假设关系的概率分布预测（表示为路面长度为500英尺长度产生的热横向裂缝）的开裂的程度开裂数量的（裂纹频率）计算的裂缝深度的关系是由下面的表达式来表示：(3.3.70) 装订线(3.3.71)注：观测到的热裂解的金额。通过现场标定确定回归系数。标准正态分布在()进行计算。在路面裂缝深度的log（）的标准偏差。C=裂纹深度沥青层的厚度。热裂解模型假设热裂解的最大值在方法中的假定是：路面的长度。这将转化为一个裂缝(全12英尺车道宽度）每15英尺长度路面的裂缝间距。虽然这是假定值的最大值；模型不能预测此最大值的50%以上，因为发生故障时平均裂纹深度等于(达到)沥青层的厚度。热裂解可靠性标定的热裂化模型是在三个层次结构级别的分析完成的。四十二个公共交通交汇处路段路面被用于校准：22GPS部分从LTPP数据库、14节从加拿大C分级程序、一条从皮奥里亚、IL,和5个MnROAD月5日明尼苏达州DOT。附录HH中找到详细信息和各部分的位置。温度裂缝预测的可靠性评估中两种不同方式：通过在设计期间，使用实际的历史性路面温度和使用基于历史记录的平均估计的温度。预测热裂解与比较测量热裂解和预测的错误发现。级别的错误分析图3.3.25和3.3.26所示。第一和第二次的方法被发现错误平均预测分别是–9.0英尺和16.2 装订线英尺。这样的比较说明了功效和设计期间的重要性是输入实际的历史气候数据而不是估计的数据。图3.3.25步骤2的分析，得到的预测热裂化值使用1级所述的相同的分析。预测和测量的热裂解比较和预测的误差以的数字的形式显示在3.3.27和3.3.28表。第一次和第二次方法中发现平均预测错误分别是30.1英尺和49.7英尺。错误的差异突出了拥有准确和实际输入的路面温度的重要性。 装订线36LTPP节(156建议)收集的数据和级别3分析的数据的使用是十二个不同的组合进行：对巴黎法律上的断裂参数A的系数的三个值(β=1.0，3.0版和5.0），和确定测量热裂解的四种不同方法：低、中级和高严重性开裂（3a）；中级和高严重性的总和(3b)；高值只(3c)；和三个如下所示（3d）的严重性级别值的加权平均的使用：（3.3.72）所有组合的统计摘要表3.3.5-3.3.3中提供。 装订线3.3.3表。与LTPPTC模型验证中的统计摘要（β=1.0）。统计参数分析级别123a3b3c3d平均预测误差标准偏差-------------70.64137.1-2.83103.332.4281.9218.8680.083.3.4表。与LTPPTC模型验证中的统计摘要网站β=3.03.3.4表。与LTPPTC模型验证中的统计摘要β=3.0.统计参数分析级别123a3b3c3d平均预测误差标准偏差-------------2.97119.6-64.84101.8100.195.1486.5386.97 装订线结束语毕业设计是对我大学三年所学的专业知识和综合技能的一次应用和考验。在近三个月的设计中，培养了我学习的主动性和积极性，更磨炼了我的意志，陶冶了情操。一路走来，有点辛酸，过程是辛苦的，但其中的滋味却让人回味，让我感到充实。只有在反复地修改中，促使我不断地去翻书查资料，对专业知识更加了解，动手操作能力有所提高。本次毕业设计让我理论联系实际，进一步巩固并加深了我所学的专业知识，加强了实践设计能力、信息搜集能力等。通过此次毕业设计，我深刻地认识到作为一名设计者，首先必需要具有扎实的专业基础知识、综合的专业技能、以及熟练的掌握计算机软件、查阅资料等综合知识的应用能力。其次是要具备严谨的工作态度和踏实的工作作风。公路桥梁的初步设计是一项工作量大而且细致的工作，每一环节的设计都与整体设计密切联系，它是对我驾驭专业知识能力和综合运用能力的全面考验。通过设计，我发现自己专业知识掌握的不扎实，有许多地方都要向老师和同学请教，一些软件也不熟悉，但我庆幸的是经过设计之后各方面都有了提高。再次是要做到理论与实践相结合，从实践中提升自己。在常德实习一个月，为我进行毕业设计的形象思维、实际操作等打下了基础。在工地上的这段日子，身临其境，感受颇深，它并非我们所想象的那样，环境是相对枯燥的，生活是相对单一的，但至少心理有了准备，到了工作的时候也不会束手无策。另外，经过本次设计我深深地感受到公路桥梁设计有很多技能都是在实践的基础上总结出来的。设计中我尽量做到把规范与实际相结合，体现出设计的合理性。 装订线在这次毕业设计中，老师们以及实习单位的领导和兄长们对我的设计给予了热心的指导，提出了宝贵意见，在这里深表感谢！通过老师的教导，让我们拾起了一些曾在学习中被忽略与遗忘的东西，逐层深入，对专业知识更加了解。在这里我想说一句：“老师，您辛苦了！”对于你们的教导我们将永远铭记于心。另外，我还要感谢我的同学们，一个人的力量是有限的，正所谓“众人拾柴火焰高”，当我在设计中遇到困难时，他们总会伸出援助之手，在互相帮助中学习知识，在相互督促中共同进步。 装订线致谢经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。首先我要衷心的感谢我的指导老师——贾亮老师。老师知识渊博，思路开阔，总能把最全面最细节的部分能够给我们讲解，在他的引导下，我了解到了很多规范以外的解决方法，极大的开拓了我的学术视野，也为本次毕业设计打下了理论基础。在设计方面更是给予了方向性的指导和建设性的意见和建议。除了在学习上给予指导外，生活上也给了我们无私的帮助和指点，特别是实习期间对我们的帮助让我们非常感动。老师严谨细致的治学态度，认真勤奋的工作作风，以及宽容无谓的生活态度将会一直激励着我在今后的工作生活中继续努力、勇往直前。本次毕业设计能够顺利的完成，得到同学们的大力帮助和指导老师的倾心指导，在此对同学和指导老师表示衷心的的感谢。本次设计过程中查阅了大量的资料和规范，并对提供资料的出版单位及个人表示衷心的感谢!最后，我要感谢兰州理工大学四年来对我的大力栽培。让我在此学到的是丰富的知识和做人的道理.祝福关心过我的所有老师、同学和朋友身体健康，工作顺利。'