【正文】 1 引言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是土木工程路橋方向?qū)I(yè)本科計(jì)劃中最后一個主要教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的訓(xùn)練階段，目的是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)，培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課及專業(yè)課知識和相應(yīng)技能，解決具體的土木工程設(shè)計(jì)時所需的綜合能力和創(chuàng)新能力。 整個畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我要在老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立系統(tǒng)地完成太倉港遠(yuǎn)太國際城區(qū)楊林路 1初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：路線設(shè)計(jì)、道路平縱橫斷面和路基設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、道路通行能力計(jì)算等。這就要求我們在設(shè)計(jì)中熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范、手冊以及工程實(shí)踐中 常用的方法，選擇最佳方案進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。 同時也希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)提高我在資料查閱、設(shè)計(jì)安排、分析計(jì)算、施工圖繪制、口頭表達(dá)等各個方面的水平，為以后從事相關(guān)工作提供基本技術(shù)素養(yǎng)和技能。 2 概述 2． 1 項(xiàng)目背景 楊林路為東西向道路，本段設(shè)計(jì)起點(diǎn)為濱江大道 , 與儀橋路、經(jīng)四路、經(jīng)六路相交，終點(diǎn)為滬浮璜一級公路，全長 。路線穿越主要河流為六尺塘河及規(guī)劃的經(jīng)六河 ,沿線所經(jīng)為農(nóng)田、村莊、河塘等，路線左側(cè)鄰楊林塘河。 2． 2 自然地質(zhì)情況 地基土的工程特性 根據(jù)勘察，整個線路土層 為第四系晚更新世以來的湖積相、濱海相沉積物。根據(jù)鉆探野外鑒別、原位測試資料及室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果 ,勘探深度范圍內(nèi) 以內(nèi)土體可分為 6個工程地質(zhì)層，并可進(jìn)一步分為 8個工程地質(zhì)亞層。自上而下分述如下： ① 1淤泥：灰黑色，流塑，為河塘中的淤泥。含有機(jī)質(zhì)，有淤嗅味。層厚 ～，層底標(biāo)高 ～ m。主要分布于道路沿線河塘魚池中。壓縮性高，工程性能差。 ① 2 素填土：灰黃色，稍密～松散。土質(zhì)不均，含植物根莖和鐵質(zhì)氧化斑點(diǎn)。層厚 ～ ，層底標(biāo)高 ～ ，［σ 0］＝ 70 kPa。該土層道路沿線除河塘魚池中部分缺失外均有分布，土質(zhì)不均，工程性質(zhì)差。 ②亞粘土：灰黃色，軟塑。含鐵質(zhì)氧化斑點(diǎn)。底部夾少量淤質(zhì)土。層厚 ～ ， 層底標(biāo)高 ～ ，［σ 0］＝ 100 kPa，該土層道路沿線局部缺失，壓縮性中等，工程性能中等偏差。 ③亞砂土：灰色，中密，飽和。水平層理發(fā)育，夾薄層亞粘土，層厚 ～ ，層底標(biāo)高 ～ ，［σ 0］＝ 120 kPa。該土層道路沿線于 K1+370～ K1+305 及K1+065～ K0+908處局部有分布。系中等 壓縮性，中等偏低強(qiáng)度土層，工程性質(zhì)較差。 ④ 1淤泥：灰色，流塑，含少量有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量為 ～ %，層厚 ～，層底標(biāo)高 ～ ，［σ 0］＝ 50 kPa，該土層道路沿線局部缺失，系高壓縮性，低強(qiáng)度土層，工程性質(zhì)較差。 ④ 2 淤泥質(zhì)亞粘土：灰色，流塑，夾亞砂土薄層，局部粉質(zhì)含量較高，有機(jī)質(zhì)含量為 ～ %，層厚 ～ ，層底標(biāo)高 ～ ，［σ 0］＝ 70 kPa，該土層道路沿線均有分布，系高壓縮性，低強(qiáng)度土層，工程性質(zhì)較差。 ⑤ 亞砂土：灰綠色，中密，很濕。夾亞粘土薄層，層厚 ～ ，層底標(biāo)高～ ，［σ 0］＝ 130 kPa，系中等壓縮性，中等強(qiáng)度土，工程性能一般。 ⑥ 1 淤泥質(zhì)亞粘土：灰色，流塑。上部夾較多薄層亞砂土，層厚≥ ，本次勘察未揭穿，［σ 0］＝ 100 kPa。系中高壓縮性，低強(qiáng)度土層，工程性能一般。 不良地質(zhì)情況 全線場地淺層分布有① 2 素填土，工程性質(zhì)差，未經(jīng)處理一般不宜直接利用；②亞粘土，中等壓縮性，工程性質(zhì)一般；① 1淤泥、④ 1淤泥、④ 2淤泥質(zhì)亞粘土，高壓縮性，工程性 質(zhì)差；⑥ 1淤泥質(zhì)亞粘土，高壓縮性，工程性質(zhì)差；③亞砂土、⑤亞砂土，中等壓縮性，工程性質(zhì)中等。其中① 1 淤泥、④ 1 淤泥、④ 2 淤泥質(zhì)亞粘土、⑥ 1 淤泥質(zhì)亞粘土為本場區(qū)主要軟土層。 2． 3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 本工程為城市道路，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表 ： 表 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 路段名稱 遠(yuǎn)太國際城區(qū)楊林路 道路等級 城市主干道Ⅰ級 設(shè)計(jì)車速 60 km/h 楊林路路幅布置為：雙向四車道， 四幅路 。即： （包括 行道） + 非機(jī)動車道 + 機(jī)非分隔帶 + 機(jī)動車道 + 中央分隔帶 +機(jī)動車道 + + +（包括 預(yù)留人行道）。 道路用地紅線為 65m，路基處理寬度為兩側(cè)預(yù)留人行道邊緣。 2． 4 編制依據(jù) 《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》（ CJJ3790） 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B012022） 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ01194） 《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D302022） 《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ01497） 《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（ JTJ01796） 《室 外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GBJ1487） 《市政公用工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》 江蘇蘇州地質(zhì)工程勘察院《工程地質(zhì)勘察報告》 3 路線設(shè)計(jì) 3． 1 城市道路的特點(diǎn) 與公路及其他道路相比，城市道路具有如下特點(diǎn)： 功能多樣，組成復(fù)雜 城市道路除了交通功能外，還具有其它許多功能，如上面所述的城市結(jié)構(gòu)功能，公用空間功能等。因此，在道路網(wǎng)規(guī)劃布局 和城市道路設(shè)計(jì)時，都要體現(xiàn)其功能的多樣性。另外，城市道路的組成比一般公路要復(fù)雜些，它除了有機(jī)動車道外，還會有非機(jī)動車道、人行道、設(shè)施帶等，這些會 給城市道路的規(guī)劃、設(shè)計(jì)增加一些難度。 行人、非機(jī)動車交通量大 公路和其它道路在設(shè)計(jì)中通常只考慮汽車等機(jī)動車輛的交通問題。城市道路由于行人、非機(jī)動車交通需求大，必須對人行道、非機(jī)動車道作出專門的規(guī)劃設(shè)計(jì)。 城市交叉口多 由城市道路的功能已經(jīng)知道，它除了交通功能外，還有沿路利用的功能。加之一個城市的道路是以路網(wǎng)的形式出現(xiàn)的，要實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)的“城市動脈”功能，頻繁的道路交叉口是不可缺少的。就一條干線道路來說，大的交叉口間距約 800m 至 1200m，中、 小交叉口則為 300m 至 500m， 有些丁字形的出入口間距可能更短一些。所以，道路交叉口多是城市道路的又一明顯特點(diǎn)。 沿路兩側(cè)建筑物密集 城市道路的兩側(cè)是建筑用地的黃金地帶，道路一旦建成，沿街兩側(cè)鱗次櫛比的各種建筑物也相應(yīng)建造起來，以后很難拆遷房屋拓寬道路。因此，在規(guī)劃設(shè)計(jì)道路的寬度時，必須充分預(yù)測到遠(yuǎn)期交通發(fā)展的需要，并嚴(yán)格控制好道路紅線寬度。因此，在規(guī)劃設(shè)計(jì)道路的寬度時 景觀藝術(shù)要求高 城市干道網(wǎng)是城市的骨架，城市總平面布局是否美觀、合理，在很大程度上首先體現(xiàn)在道路網(wǎng)特別是干道網(wǎng)的規(guī)劃布局上。城市環(huán)境的 景觀和建筑藝術(shù)，必須通過道路才能反映出來，道路景觀與沿街的人文景觀和自然景觀渾為一體，尤其與道路兩側(cè)建筑物的建筑藝術(shù)更是相互襯托，相映成趣。完善、合理的城市道路網(wǎng)絡(luò)也從一個側(cè)面體現(xiàn)和反映了城市的文明程度。 城市道路規(guī)劃、設(shè)計(jì)的影響因素多 城市里一切人和物的交通均需利用城市道路；同時，各種市政設(shè)施、綠化、照明、放火等，無一不在道路用地上，這些因素 ，在道路規(guī)劃設(shè)計(jì)時必須綜合考慮。 政策性強(qiáng) 在城市道路規(guī)劃設(shè)計(jì)中，經(jīng)常需要考慮城市發(fā)展規(guī)模、技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、房屋拆遷、土地征用、工程 造價、 近期與遠(yuǎn)期、需要與可能、局部與整體等問題，這些都牽涉到很多有關(guān)方針、政策。所以，城市道路規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)政策性很強(qiáng)的工作，必須貫徹有關(guān)方針、政策，尤其是大中城市的道路改擴(kuò)建工程更存在一個政策問題。 3． 2 路線選擇的原則 選線是在符合國家建設(shè)發(fā)展的需要下，結(jié)合自然條件選定合理路線，使筑路費(fèi)用與使用質(zhì)量得到正確的統(tǒng)一，達(dá)到行車迅速安全、經(jīng)濟(jì)舒適及構(gòu)造物穩(wěn)定耐久、易于養(yǎng)護(hù)的目的，選線人員必須認(rèn)真觀貫徹國家規(guī)定的方針政策，深入實(shí)際，綜合考慮路線、路基、路面、橋涵等，最后選出合適的路線。 (1)根據(jù)道路 使用任務(wù)和性質(zhì)，綜合考慮路線區(qū)域國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況與遠(yuǎn)景規(guī)劃， 正確處理好近期與遠(yuǎn)景的關(guān)系，在總體規(guī)劃的知道下，合理選擇方案。 (2)認(rèn)真領(lǐng)會任務(wù)書的精神，深入現(xiàn)場，多跑、多看、多問、多比較，深入調(diào)查當(dāng)?shù)氐牡匦?、氣候、土壤、水文等自然情況，以利于選擇有價值的方案進(jìn)行比較。 (3)充分利用有利地形、地勢，盡量回避不利地帶，正確運(yùn)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從行車的安全、暢通和施工養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)、方便著眼，對路線與地形的配合加以研究，做好路線平、縱、橫三方面的結(jié)合，力求平面短捷舒順，縱斷面平緩、均勻，橫斷面穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)。 (4)充分利用 土地資源，減少拆遷，就地取材，帶動沿線城鎮(zhèn)及地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 路線圖如下圖 ： 平面路線圖 4 平面設(shè)計(jì) 4． 1 平面設(shè)計(jì)要求 平面設(shè)計(jì)中， 圓曲線半徑、緩和曲線半徑長度的取值必須滿足其相應(yīng)的規(guī)定 （主要技術(shù)指標(biāo)見下表） 。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)條件盡量選用較高的技術(shù)指標(biāo)，不應(yīng)輕易選用指標(biāo)中的最大（或最?。┲担⒈３指鞣N線形要素的均衡性、連續(xù)性。 計(jì)算行車速度不小于 60km/h 的公路，應(yīng)注重主體線形設(shè)計(jì)，長直線盡頭不能接以小半徑曲線，高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過渡。《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定平曲線最小長度， 平原區(qū)一級公路設(shè)計(jì)車速為 100km/h時的平曲線最小半徑為 400m。同時也要滿足曲線間最小長度的要求，即《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦同向曲線的最短直線長度以不小 于6V 為宜，反向曲線間最小直線長度（以 m 計(jì)）以不小于行車速度（以 km/h 計(jì)）的兩倍為宜。 4． 2 圓曲線設(shè)計(jì) 圓曲線半徑的確定，必須能夠保證汽車以一定的車速安全行駛。選用曲線半徑時，應(yīng)充分注意地質(zhì)、水文條件，使曲線既能更好地吻合地形，減少工程，又能滿足橋梁的要求和隧道、路基等建筑物的設(shè)置條件。一般地段曲線半徑的選擇受地形影響不大，應(yīng)結(jié)合占用農(nóng)田等情況，盡量采用較大半徑的曲線。圓曲線能較好地適應(yīng)地形的變化，并可獲得圓滑的線形 ,圓曲線在適應(yīng)地形情況下 ,應(yīng)盡量選用較大半徑 ,在確定半徑時應(yīng)注意以下幾點(diǎn) : (1)一 般情況宜采用極限最小半徑的 48倍或超高為 2%4%的圓曲線半徑 ； (2)地形條件受限制時 ,應(yīng)采用大于或接近一般最小半徑的圓曲線半徑 ； (3)應(yīng)同前后先行要素相結(jié)合 ,使之構(gòu)成連續(xù)均衡的曲線線形 ； (4)應(yīng)同縱斷面線形相結(jié)合 ,避免小半徑曲線與陡坡相重合 ； (5)每個彎道半徑值的確定 ,應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)實(shí)際選用 。 我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中所規(guī)定的圓曲線最小半徑取值，具體規(guī)定見表 ?！豆仿肪€設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定圓曲線的最大半徑不宜超過 10000m；為了保證汽車行駛的舒適性和安全性，平曲線應(yīng)有足夠的長度，圓曲線的長 度也宜有 3s 的行程。 極限最小半徑是指按計(jì)算行車速度行駛的車輛 ,能保證其安全行駛的最小半徑 。它是設(shè)計(jì)采用的極限值， 當(dāng)路面橫坡和橫向力系數(shù)最大時 ,可按 R=V178。/127（μ177。 i）計(jì)算出極限最小半徑，道路曲線為極限最小半徑時 ,設(shè)置最大超高。 一般最小半徑對按計(jì)算速度行駛的車輛能保證安全和舒適性，它是通常情況下推薦采用的最小半徑。它介于極限最小半徑與不設(shè)超高最小半徑之間。 不設(shè)超高最小半徑是指曲線較大，離心力較小 ,靠輪胎與路面間的摩阻力就足以保證汽車安全穩(wěn)定行駛采用的最小半徑 ,這時路面可以 不 設(shè)超高 。 此時對行駛在曲線外側(cè)車道上的車輛 ,其 i 值為負(fù)值 ,大小等于路拱橫坡 。 從舒適角度考慮 ,此時取的 μ值比極限最小半徑所采取的 μ 值小的多 。 我國《 公路工程技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定不設(shè)超高最小半徑是取 μ= , i= 。 因此根據(jù)汽車轉(zhuǎn)彎的橫向穩(wěn)定分析： )(1272ivR ?? ? () 式中： ? — 橫向力系數(shù)； i — 路面橫坡，無超高時為路拱橫坡。 取 ?? ， 2%i? 。 %)(127 1002??R=985m 本路線實(shí)施起點(diǎn)樁號 K0+,實(shí)施終點(diǎn)樁號 K4+,根據(jù)港區(qū)總體規(guī)劃和現(xiàn)場地形布置線形，考慮路線左側(cè)楊林塘河為三級航道，今后相交道路過河設(shè)橋需要較長的橋頭引道，離開楊林塘河 300M左右，以及沿線交叉口的銜接，全線共設(shè)一處轉(zhuǎn)點(diǎn)，平曲線不設(shè)緩和曲線，平 曲線半徑為 1200m，大于不設(shè)超高平曲線半徑 600m。施工時按現(xiàn)場的固定點(diǎn)直接進(jìn)行放樣。 圓曲線半徑取值表詳見表 表 城市道路圓曲線最小半徑 設(shè)計(jì)車速（ km/h） 80 60 50 40 30 20 設(shè)超高最小半徑 250 150 100 70 40 20 設(shè)超高推薦半徑 400 300 200 150 85 40 不設(shè)超高最小半徑 1000 600 400 300 150 70 不設(shè)緩和曲線最小半徑 2022 1000 700 500 — — 4． 3 平面線形設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的 線形 設(shè)計(jì)的線形大致如圖 ： 圖 路線示意圖 （ 1）由上圖計(jì)算出起點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)的坐標(biāo)如下： A:( , ) B:(, ) C:( , ) (2)直線上樁坐標(biāo)計(jì)算 設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為 JD（ XJ、 YJ），直線的方位角為 A A2。則 ZH點(diǎn)坐標(biāo)： 1c os( 180 )Z H JX X T A? ? ? 1sin( 180 )Z H JY Y T A? ? ? 設(shè)直線上加樁里程為 L, 曲線起點(diǎn)里程為 ZH,曲線終點(diǎn)里程為 HZ,則前直線上任意點(diǎn)的坐標(biāo)： 1( ) c o