【正文】 道路工程設(shè)計(jì)與開發(fā)畢業(yè)論文第一部分 道路工程設(shè)計(jì)一、總說明（一）工程概況 衛(wèi)國北路道路工程位于唐山市中心北部，本次設(shè)計(jì)起點(diǎn)為龍富道交叉口，終點(diǎn)為該路與長寧道交叉口。，屬于城市主干路，紅線寬40m。本路沿線地質(zhì)條件良好，地下水位較深，地下水對(duì)混凝土及路面結(jié)構(gòu)層無腐蝕性。(二) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1．設(shè)計(jì)荷載：以軸載100KN的雙輪組單軸為標(biāo)準(zhǔn)軸載。2．道路等級(jí)：城市主干路。3．設(shè)計(jì)車速：60Km/h。4．抗震標(biāo)準(zhǔn)：8度。5．壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。（三）設(shè)計(jì)依據(jù)1．《城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范》GJJ37902．《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ104973．《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ013954．《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》JTJ03420005．《城市道路綠化規(guī)劃與設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ75976．《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ004897．《城市道路和建筑物無障礙設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ502001（四）設(shè)計(jì)資料1．唐山市屬國家自然區(qū)劃的Ⅱ4區(qū)，路基土均為中液限細(xì)粒土（FI），干濕類型為中濕（全路程）。2．。3．交通量現(xiàn)狀資料。①機(jī)動(dòng)車設(shè)計(jì)交通量確定為13000——15000輛/晝夜；設(shè)計(jì)高峰小時(shí)交通量占平均交通量的10%；②車型比重：小型載重汽車占40%，小汽車占60%；③方向系數(shù)：主要方向（南北方向）交通量占斷面交通量的55%；④非機(jī)動(dòng)車（混合行駛）單側(cè)小時(shí)交通量為2000輛/小時(shí)，其中自行車占85%；⑤高峰小時(shí)人流量（單側(cè)雙向）為2000人/小時(shí)，人行橫道（雙向）為800人/小時(shí)；⑥機(jī)動(dòng)車年平均增長率為6%，非機(jī)動(dòng)車和行人年平均增長率為3%。4．設(shè)計(jì)年限為15a。5．路面結(jié)構(gòu)按柔性路面設(shè)計(jì)。6．排水設(shè)計(jì)條件①水文條件：暴雨強(qiáng)度公式：，地面集水時(shí)間：15min，設(shè)計(jì)重現(xiàn)期：1年。②水文地質(zhì)條件：路段雨水匯水面積以道路中心線兩側(cè)400m為界。二、機(jī)動(dòng)車道設(shè)計(jì) （一）設(shè)計(jì)小時(shí)交通量的確定和設(shè)計(jì)年限交通量的估算 取高峰小時(shí)交通量作為設(shè)計(jì)小時(shí)交通量，高峰小時(shí)交通量并不是全年中最大的小時(shí)交通量，而是全年中經(jīng)常出現(xiàn)具有代表性的交通量。 設(shè)計(jì)小時(shí)交通量為1300010%=1300輛/小時(shí) 1．方向不均勻系數(shù)：100%本工程主要方向?yàn)槟媳狈较?，D= 55%,修正后的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量為13002=1430輛/小時(shí)2．車輛系數(shù)換算：以小汽車作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)車，取其系數(shù)為1，根據(jù)各車種行車時(shí)占用道路凈空的程度，確定換算系數(shù)，查規(guī)范得小汽車 1 小型載重汽車 小汽車占60% 1430=858輛 小型載重汽車占40% 1430=572輛將小型載重汽車換算為小汽車 572=858輛修正后的設(shè)計(jì)小時(shí)交通量為858+858=1716輛/小時(shí)3．設(shè)計(jì)年限交通量的估算：按車輛年平均增長量計(jì)算 機(jī)動(dòng)車年平均增長率為6% N年限=N（1+nk1） N年限=1716 (1+15) =3260輛/小時(shí)（二）一條車道通行能力按照車頭間距計(jì)算 包括： S1：司機(jī)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)行駛的距離S2：制動(dòng)距離S0：安全距離 查規(guī)范： 制動(dòng)距離 制動(dòng)距離一般為20—30m，安全距離一般為5—10m故為70m。查規(guī)范，取車身長度為7m。影響路段通行能力的因素有：多車道對(duì)路段通行能力的影響；交叉口對(duì)路段通行能力的影響；行人過街等因素對(duì)路段通行能力的影響；車道寬度對(duì)路段通行能力的影響等。故對(duì)理論通行能力進(jìn)行修正后， 一條車道的可能通行能力為550輛/時(shí)。（三）機(jī)動(dòng)車車道數(shù)的確定機(jī)動(dòng)車車道數(shù)，根據(jù)高峰小時(shí)交通量與一條車道的可能通行能力求得為4條，即可滿足要求。車道數(shù) 條三、橫斷面設(shè)計(jì) 本道路工程橫斷面布置采用“三幅路”斷面，用分隔帶把行車道分隔為三塊，中間為雙向行駛的機(jī)動(dòng)車車行道，雙側(cè)均為單向行駛的非機(jī)動(dòng)車車行道。（一）方案技術(shù)分析比較 查規(guī)范，三幅路適用于機(jī)動(dòng)車交通量大，非機(jī)動(dòng)車多，紅線寬度≥40m的道路。1．交通安全 三幅路比單、雙幅路都安全，因?yàn)榕懦藱C(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車相互干擾而容易產(chǎn)生事故的矛盾，同時(shí)分隔帶起了 行人過街的安全島的作用。2．行車速度 單、雙幅路由于機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車混合行駛、相互干擾，所以車速較低，三幅路車速一般較高。3．照明 三幅路比單幅路容易布置，能較好地處理綠化與照明的矛盾，照度均勻，可提高夜間行車速度，并減少了因照度不良引起的事故。4．綠化 三幅路布置多排綠帶，遮蔭效果好，有利于夏季行車及行人交通。5．噪音三幅路的機(jī)動(dòng)車道在中間，兩側(cè)綠帶起到隔離作用，噪音對(duì)行人和沿街居民干擾較少；6．造價(jià)單幅路占地最小、投資省、各類城市道路都可采用。三幅路用地大、造價(jià)高，但有利于地下管線分期敷設(shè)以及非機(jī)動(dòng)車道可采用較薄的路面。綜上所述，可知三幅路優(yōu)點(diǎn)居多，故本道路工程采用三幅路斷面（二）機(jī)動(dòng)車車道寬度的確定本道路工程機(jī)動(dòng)車道擬采用雙向四車道，車道寬度根據(jù)車道所在的不同位置和邊界條件，按以下公式計(jì)算。1．靠路邊的車道寬度。一側(cè)靠邊，另一側(cè)為同向車道 （m）2．靠路中心線的車道寬度。其一側(cè)為同向車道，另一側(cè)為反向車道。 （m） 見下圖：式中的aa2為車身外型寬度；c、d、x值與車輛行駛中的橫向擺動(dòng)和安全凈踞有關(guān)，其數(shù)值取決于車速、司機(jī)、路況、外界環(huán)境等，查規(guī)范得 （m）因?yàn)閏值是車身邊緣與非機(jī)動(dòng)車道邊緣之間的橫向安全距離，因此，在該車道上行駛的車輛，其車速V要受到邊界條件的影響，故取即V=60=39Km/h （m） （m）式中車速V（Km/h）取設(shè)計(jì)速度，即 式中車速V（Km/h）取設(shè)計(jì)速度，即 查規(guī)范，取a1= a2=計(jì)算得，靠路邊的車道寬度 m 靠路中心線的車道寬度 m通過以上計(jì)算結(jié)果，與規(guī)范經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，車道數(shù)為雙向四車道，總機(jī)動(dòng)車寬度為14m。（三）非機(jī)動(dòng)車車道的確定，；，,本道路工程非機(jī)動(dòng)車主要為自行車，占總數(shù)的85%。根據(jù)非機(jī)動(dòng)車單側(cè)小時(shí)交通量2000輛，查規(guī)范，其基本寬度為5m，考慮到非機(jī)動(dòng)車交通仍有繼續(xù)增長的發(fā)展趨勢(shì)，宜適當(dāng)留有余地。 非機(jī)動(dòng)車道沿街道兩側(cè)對(duì)稱地布置在機(jī)動(dòng)車道和人行道之間，并用綠帶與機(jī)動(dòng)車道分隔開。（四）車行道路拱為滿足本道路工程排水迅速的需求，機(jī)動(dòng)車道路拱采用改進(jìn)的三次拋物線路拱。計(jì)算公式如下：路拱計(jì)算圖式見下圖：各點(diǎn)高度及各點(diǎn)橫坡見表各點(diǎn)高度（m）h1h2h3h4h5h h1 h1 h1 h1h6h7h8h9y1y2y3y4y50y6y7y8y9各點(diǎn)間橫坡（%）i1i2i3i4i5（五）車行道路拱的橫坡度為了排水的需要，車行道路拱應(yīng)具有一定的橫向坡度。路拱橫坡度根據(jù)路面種類和當(dāng)?shù)刈匀粭l件進(jìn)行選擇，本道路工程路面采用瀝青混凝土路面，查規(guī)范，%。即能滿足橫向排水等要求。（六）人行道設(shè)計(jì)人行道主要是供行人步行、種植綠化和埋設(shè)地下管線之用。查規(guī)范，在城市主干道上，單側(cè)人行道步行帶的條數(shù)，一般不應(yīng)小于6條。 人行道橫坡度為直線型向側(cè)石方向傾斜，為提高排水效果，%。 人行道沿街道兩側(cè)對(duì)稱地布置在非機(jī)動(dòng)車道一側(cè)。（七）本道路工程橫斷面布置見下圖四、平面設(shè)計(jì) 本道路工程北起與龍富道交叉口，坐標(biāo)為1 ，圖中經(jīng)過與龍富南道交叉口，坐標(biāo)為2 ，終點(diǎn)為與長寧道交叉口，坐標(biāo)3 。 本道路工程地勢(shì)平坦，無大的地物、地形障礙，屬交叉口及其前后路段，故平面線形采用直線。直線的最大長度有所限制。查規(guī)范，當(dāng)V=60Km/h直線的最大長度為1200m。，符合規(guī)范要求。（一）停車視距 為了行車安全，還應(yīng)考慮停車視距的因素。停車視距由三部分組成： S1：司機(jī)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)行駛的距離S2：制動(dòng)距離S0：安全距離 查規(guī)范： 制動(dòng)距離 其中K為制動(dòng)系數(shù)，—。制動(dòng)距離一般為20—30m安全距離一般為5—10m 故停車視距為70m。見示意圖。滿足設(shè)計(jì)要求，繪制平面設(shè)計(jì)圖，比例1：1000五、縱斷面設(shè)計(jì) 本道路工程與長寧西道交叉口為已形成交叉口，為路面排水順暢，本次縱斷面終點(diǎn)為與長寧道交叉口終點(diǎn)坐標(biāo)處。在0+，須進(jìn)行清理，充分考慮此因素。%，%。（一）沿線控制點(diǎn)路線起點(diǎn)，樁號(hào)為0+000；路線終點(diǎn)，樁號(hào)為0+；與龍富南道交叉口，樁號(hào)為0+。（二）確定縱坡設(shè)計(jì)線 考慮正條道路的填挖平衡，經(jīng)過多次試坡，反復(fù)調(diào)整縱坡，基本滿足規(guī)范要求。%，小于規(guī)范要求最大縱坡植3%；%，%。本設(shè)計(jì)最小坡長237m，大于規(guī)范要求最小坡長值70m。 0+000—0+ 縱坡值為+% 0+—0+750 % 坡長為260m 0+750—0+ 縱坡值為+% 坡長為237m編號(hào)樁號(hào)間距m地面高程 (m)坡度%路面設(shè)計(jì)高程 (m)設(shè)計(jì)高比原地面（填挖高度）(m)高低10+000+20+02525+30+05025+40+06212+50+0739+60+10025+70+12525+80+15025+90+17525+100+20025+110+22525+120+25025+130+27525+140+30025+150+32525+160+35025+170+37525+180+38813+190+3945+200+4066+210+4126+220+42513+230+45025+240+47525+250+15+260+500270+52525280+55025290+57525300+60025310+62525320+65025 330+67525 340+70025350+72525360+75025370+77525+380+80025+390+82525+400+85025+410+87525+420+90025+430+92525+440+95025+450+9588+460+975+470++在縱斷面相鄰兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車，插入兩段豎曲線。豎曲線形式采用圓曲線。查規(guī)范，計(jì)算行車速度為60Km/h,凸形豎曲線一般最小半徑及最小長度2000m，50m。取R=7000m,L=50m計(jì)算各要素： = 計(jì)算各點(diǎn)標(biāo)高：為便于施工，在豎曲線上每隔10m設(shè)一整樁。各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高計(jì)算如下：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)為：（0+）—T=0+465標(biāo)高h(yuǎn)起=H中Ti1=%=樁號(hào)0+475， 樁號(hào)0+485， 中點(diǎn)0+， 豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)為0+515