江夏区风连路道路设计毕业论文.docx

武汉理工大学学士学位论文武汉理工大学本科生毕业设计（论文）任务书学生姓名 专业班级 指导老师 工作单位 设计（论文）题目： 江夏区风连路道路设计设计（论文）主要内容：1、道路线形设计；2、道路路基设计及土石方量的计算及调配；3、软土路基的处理；4、路基排水设计；5、路面结构设计；6、仅包括道路土石方及道路基层的工程造价分析。要求完成的主要任务：1、查阅不少于10篇的相关资料，其中英文文献不少于2篇，完成开题报告；2、完成起点坐标：（364540.3498，,548160.4958）终点坐标：（363947.0771,549565.9917）道路平纵横设计；3、道路路基设计考虑软基处理及土石方量的计算及调配；4、路基排水设计（边沟、排水沟、截水沟）；5、仅包括道路土石方及道路基层的工程造价分析（采用规定定额进行工程预算）；6、完成不少于2万英文（5000汉字）印刷符，且与选题相关的英文文献翻译；7、完成设计说明书，字数不少于1.0万字。必读参考资料：1战高峰、宋高嵩、战高峰、宋高嵩，公路路基路面工程.武汉理工大学出版社.2007-11.2廖朝华、吴瑞麟、李亚梅、 张先勇，公路勘测设计.华中科技大学出版社. 2010-03.3李继业，城市道路设计与实例，北京市化学工业出版社，2011-024中华人民共和国交通部，公路桥涵设计通用规范（jtg d60-2004）.人民交通出版社.2004.5中华人民共和国交通部，公路桥涵地基与基础设计规范(jtj024-85).人民交通出版社.1985.6ronald g knapp、peter bol、a.chester ong.chinese bridges: living architecture from chinas past tuttle.2008-07.7 miller, k. jeffrey, the road to happiness is always under construction, midpoint trade books inc,2010-05指导老师签名： 系主任签名：院长签名（章）武汉理工大学本科学生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义 毕业设计题目：江夏区风连路道路设计武汉江夏区风连路道路工程主要为改造道路及道路排水、绿化、照明设施的配套完善。道路平面线形为直线及曲线组成，利用原有公路路基及走向，并结合保留道路两旁行道树及路两侧建筑等因素而确定，该路是一条交通兼旅游性的道路。 设计目的：（1） 巩固加强基础知识、熟练掌握运用专业知识。（2） 提高实践动手能力，学会使用计算绘图工具，拓展知识视野。（3） 积极了解掌握国内外行业发展动态，不断提高专业技能。（4） 熟悉道路设计施工等程序和方法，培养从事道路方面工作的实际能力。（5） 增强发现问题、分析问题、解决问题的能力，学会多渠道搜集、查阅和利用中、外文文献的能力，培养独立思考的习惯。设计意义：目前我国正面对着迅猛的城市化进程,预计到2020年中国的城市人口数量将达到50%。城市道路的建设直接影响着交通和城市经济的发展,为适应目前交通量的增长和人们对于道路舒适性要求的提高,道路的设计与施工应多采用国内外新技术,从各方面提高道路的质量。本次设计道路为城市次干路级,设计中采用的平纵组合设计、平面线形设计、道路线性的优化方法、纸上定线、路基的设计施工、路基稳定性分析、路面排水系统、沥青路面设计等都是新的研究设计施工方法。通过新技术可以加快道路建设，提高施工效率，还可以节约成本，省下大量的人力、物力。我国的城市化道路建设是基于经济快速增长的内在要求而迅速发展起来的。截止到2003年底，全国城市道路长度达到20.81万公里，道路面积31.56亿平方米，与1978年的2.70万公里和2.25亿平方米相比，年均增速分别为8.5%和11.02%，但是对于机动车年均18%的增长速度而言，道路的增速显然是相对滞后的，总量的供给处于相对短缺的状态。人均道路面积从1978年的2.93平方米增加到2003年的9.34平方米，年均增长4.7%，与国外一般发达国家人均道路面积20-40平方米相比，在数量上出于较低的水平。所以城市化道路的建设应采用科学的设计方法，设计前先仔细分析地形、水文条件、交通状况，合理利用资金，保证道路质量、建设速度和一定的使用年限。本次设计的道路为改造路，要利用原先的路基和走向，节约成本并结合新的技术和材料，使道路安全、舒适、环保。在此设计中需应用道路勘测设计、路基路面工程、工程概预算等课程的知识。但仅仅应用课本上的知识是不够的，还要了解国内外新技术，认真阅读我国新规范。所以这次设计是对于大学知识的复习与加固，也是自己学习新知识的一个过程，在学习中提高自己的专业素养。2、基本内容和技术方案一、基本内容根据地形图和交通量，按原有路基改造成一条城市次干路 i级道路。二、设计标准1道路等级：城市次干路i级。 2设计车速：40km/h。3路面结构设计使用年限：15年。4地震基本烈度为六度，设计时6度设防。5路槽底面土基设计回弹模量：不小30mpa。三、技术方案1、平面设计：平面线形主要参考原有老路现状线形进行拟合，并以最大限度保持原有老路两侧行道树及减少拆迁为原则布设，道路线型为直线、缓和曲线、圆曲线组成。根据城市道路设计规范，圆曲线不设超高最小半径为300m，设超高推荐半径为150m，平曲线最小长度为70m，圆曲线最小长度为35m，缓和曲线最小长度35m。2、路面设计：根据公路沥青路面设计规范规定，路面设计以双轮组单轴载 100kn为标准轴载，按交通量换算成轴载，进行弯沉及沥青层弯拉应力分析，确定路面等级和面层类型。3、排水设计：由于本道路高低起伏大，且纵坡较大，坡长较短，现有过路涵管有11处之多，该路南边地势低洼，且现状为农田和水塘，从节约造价及实际出发，路面雨水的排放采用在最低点处设置雨水口收集雨水，并通过连接管排入到雨水过路横管中，排放至路线南侧的低洼水体或自然沟渠中。另设一条污水管道，将污水排至过路污水管中。3、进度安排设计的进度安排是：（1）发题时间 2013年 3 月 16 日（2）最后交设计说明书和设计图纸时间 2013年6月10日本次毕业论文（包括毕业实习）时间共12周，学生需按时、独立完成设计任务，具体安排如下：第1-4周 路线设计：平面设计、纵断面设计、横断面设计第5-7周 路面设计：路面结构、路基设计第8-10周 排水设计第11周 完成预算、编写说明书第12周 准备答辩4、指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 注：1开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后三周内完成。2“设计的目的及意义”至少800字，“基本内容和技术方案”至少400字。进度安排应尽可能详细。3指导教师意见：学生的调研是否充分？基本内容和技术方案是否已明确？是否已经具备开始设计（论文）的条件？能否达到预期的目标？是否同意进入设计（论文）阶段。摘 要本设计是武汉市江夏区风连路城市次干路级道路初步设计。该毕业设计的课题设计研究，是在完成了四年的大学基础课程以及专业课程后所进行的一次综合性设计，是对大学四年所学知识的一次大检验与综合运用。本设计分为几个部分进行，其中包括了公路设计中的各种既基本又十分重要的环节，例如平面设计、纵断面设计、横断面设计、路基路面设计、排水设计等等。平面设计中路线的确定所用的是纸上选线定线，把公路路线最终在地形图上确定下来之后，对公路平面设计中的各种要素进行了计算。纵断面设计中重点是计算竖曲线的各种要素，纵断面设计把公路设计各个计算桩号的地面高程和设计高程设计出来，得到计算里程桩的路基填挖高度，进而计算得到路基的土石方量，填写路基土石方量表。横断面设计确定了公路的路幅以及各种设施的布置位置。路基设计确定了路基的横向坡度以及路堤路堑路基的边坡稳定处理，其中也对路基和路面的防水排水设计进行了设计。路面的设计采用了沥青路面设计，得到路面各层材料类型和厚度。本设计的完成可以让大学毕业生具备作为一名道路工程师所必备的基本素质和基本技能，设计中大量使用了cad制图，设计的最终成果给出了设计中各部分的内容的相关表格和图纸。关键词：城市次干路级；平面设计；纵断面设计；横断面设计；排水；图纸abstractthis design is the road wuhan jiangxia fenglian urban sub-trunk grade road plan preliminary design. a comprehensive design which this graduation projects topic design research, is after having completed four year university core curriculum as well as special course carries on, is studies the knowledge to a university four year institute a big examination and the synthesis utilization. this design divides into several parts to carry on, including in road design each kinds both basic and the very important link, for example the plane design, the longitudinal section design, the cross section design, the roadbed pavement design, drainage design and so on. in what the plane design routes determination uses is on the paper the route selection siting, the highway route finally determines after the topographic diagram, to road plane designs each kind of essential factor has carried on the computation. in the longitudinal section design lights a candle the computation vertical curve again each kind of essential factor, the longitudinal section design designs the highway design each computation station number ground elevation and the design elevation, obtains the computation course pile roadbed to fill in digs the altitude, then the computation obtains the roadbed cubic meter of earth and stone quantity, the filling in roadbed cubic meter of earth and stone meter. the cross section design has determined roads road pavement bed as well as each kind of facility arrangement position. the grade location had determined the roadbed cross fall as well as the embankment cut roadbed stability of slope processing, also has carried on the design to the roadbed and the road surface waterproof draining water design. the road surface design using the asphalt pavement design, pavement layers to obtain the material type and thickness. this design completed may let the university graduates have an achievement road engineer the necessary basic quality and the basic skill, in the design uses makes extensive use of cad drawings, the design final achievement to give in the design the various part of content related form and the blueprint.key words：urban sub-trunk grade ； plane design； longitudinal section design；cross section design；drainage design； blueprint1 绪论武汉市江夏区风连路设计主要为改造道路及道路排水、绿化设施完善。道路平面线形为直线及曲线组成，道路改造利用原有公路路基及走向，并结合保留道路两旁行道树及路两侧建筑等因素而确定。该段道路由于年久失修，道路较狭窄，路面破损较严重，道路线型及坡度随意性较大不合规范要求，且景观形象与周边的其他道路及设施的建设相比较为落后，改选及配套完善相关设施势在必行。道路设计，应根据公路的使用任务和性质，合理利用地形，正确运用标准，保证线形的均衡性，结合河北丘陵的地形、地貌、地质、水文、气候、植被等特点引入地质、地形、环保选线以及动态设计、信息的理念，避免大开大挖。在条件许可下，应论证的选用较高标准，以提高公路的使用质量。选线要注意贯彻工程经济与运营经济相结合的原则。在不过分增多工程造价的情况下，尽量提高技术指标；在不降低技术指标的情况下，尽量节约工程造价。选线要充分利用地形、地势及地质特征，正确运用技术标准，搞好平、纵、横三方面的综合设计，做到平面短捷顺适、纵坡平缓均衡、横断面稳定经济。线形应考虑车辆行使的安全舒适及驾驶人员的视觉和心理反应，并注意与当地环境相协调。选线要注意选择地质稳定、水文地质条件较好的地带通过，尽量避开滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、泥沼、排水不良的低洼地等不良地段，保证路基稳定，不出现后遗病害。 2设计资料及标准2.1设计资料2.1.1设计数据湖北地质勘察基础工程公司提供的1/500电子地形图（2008.04）2.1.2交通量资料 2007的交通量与车辆组成如下：表2-1 交通量与车辆组成车型菲亚特650e跃进nj230黄河jn150解放ca390小汽车辆/日120180145175600交通量年平均增长率为5%2.1.2地理、地质状况1、气候：自然地理条件:该区属湿润的亚热带季风气候，阳光充足，雨量充沛，霜少无雪，气候温和，夏长冬短，年平均气温在16.7度左右。年均降雨量达1200-1400毫米，平均相对湿度为79%,主要气候特点是炎热潮湿。一般是夏季潮湿，而冬季稍显干燥，干湿季节分明。春秋两季气候温和，集中的雨季是在夏天。2、地质：13米为粘土，以下为砂页岩。3、材料及设施供应情况：沿线附近可采集到砂、碎石、块石、片石、条石，沥青、水泥、钢材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根据计划需要供应。2.1.3其它数据有关数据由指导老师给定(起终点位置,设计车速40km/h)。2.2设计标准表2-2 主要技术指标表序号指标名称单位规定指标值采用指标值1地形类别平原微丘区2公路等级城市次干路城市次干路3设计速度公里/小时40404路基宽度米16.516.55行车道宽度米7.57.56绿化带宽度米大于1.52.57人行道宽度米228圆曲线一般最小半径米3002559圆曲线极限最小半径米15025510最小缓和曲线长度米354011平曲线最小长度米709712最大纵坡%83.913最小纵坡%0.30.314最小坡长米11011015凸型竖曲线一般最小半径米600200016凸型竖曲线极限最小半径米40017凹型竖曲线一般最小半径米700200018凹型竖曲线极限最小半径米45019竖曲线最小长度米356620路面结构沥青路面3总体设计3.1 道路等级的确定根据交通量表2-1，目前一般按年平均增长率累计计算交通量：nd = no（1r）n-1式中：nd 远景设计年平均日交通量（辆/日）；no 远景设计年平均日交通量（辆/日）；r年平均增长率（%）；n 远景设计年限。查标准：以小客车为折算标准。表3-1 各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说 明小客车1.019座的客车和载质量2t的货车中型车1.519座的客车和载质量2t的货车大型车2.0载质量7t14t的货车拖挂车3.0载质量14t的货车将2007的交通量换算成以小汽车为标准的交通量：n2007=1202.0+1802.0+1452.0+1752.0+600=1840辆/日拟定建成年2013的日平均交通量为：n2013=1840（10.05）7-1= 2466辆/日以15年作为远景设计年限，则远景设计年限2033的日平均交通量为：n远景 =2466（10.05）16-1=5127辆/日查公路工程技术标准，两车道城市道路一般能适应的交通量为15006000辆，根据该地区经济发展、地形要求，可定该道路为城市次干路级，设计时速为40km/h该路段高程差不超过20m，属平原微丘，即该公路等级为平原微丘城市道路。3.2 城市道路功能城市道路指通达城市的各地区，供城市内交通运输及行人使用，便于居民生活、工作及文化娱乐活动，并与市外道路连接负担着对外交通的道路。现代的城市道路是城市总体规划的主要组成部分，它关系到整个城市的有机活动。为了适应城市的人流、车流顺利运行，城市道路要具有：适当的路幅以容纳繁重的交通;坚固耐久,平整抗滑的路面以利车辆安全、舒适、迅捷的行驶；少扬尘、少噪声以利于环境卫生；便利的排水设施以便将雨雪水及时排除；充分的照明设施以利居民晚间活动和车辆运行；道路两侧要设置足够宽的人行道、绿化带、地上杆线、地下管线城市道路的发展直接影响着了城市经济的发展，近几年我国城市道路的修建面积是逐年增加的，城市道路建设的水平也在提高。如今城市道路不只是起运输的作用，还有城市绿化、居民休闲、地下管道排水等用途。此次设计就会考虑到城市道路的各方面功能。3.3 总体设计原则根据区域的地形、地质条件以及本项目所处的地位，勘察设计中需重点考虑以下几方面的问题：路线与地形、环境的协调，减少对自然景观的影响；减少路线占用耕地；确定合理的建设标准，控制工程投资。为力求把本项目建设成技术、质量高，投资省、效益好的优质典型示范工程，勘察设计中坚持以下总体设计原则：（1）路线平、纵面线形的布设因地制宜，认真做好路线方案比选，做到“安全选线、地形选线、地质选线和环保选线”；不片面追求高标准，灵活运用路线平纵指标，力求路线线形与地形、环境相协调，强调“势”与“动”的设计理念，做到线形指标的连续、顺适。（2）坚持可持续发展，树立节约资源的理念，合理利用走廊带资源，落实最严格的耕地保护制度，尽量少占耕地、少拆迁，从环保的角度出发，减少伐、移林木。（3）路基防护、排水工程设计根据沿线水文情况、工程地质条件及筑路材料来源，选用经济、合理而又美观实用的工程措施；合理控制路基填土高度；高度重视取、弃土的景观与环保问题。（4）路面设计根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，进行路基路面综合设计，并遵循因地制宜、合理选材、方便施工，利于养护的原则，使设计具有技术先进、经济合理、使用安全并与自然气象相适应。4平面设计 4.1 平面设计要求平面设计中，圆曲线半径、缓和曲线半径长度的取值必须满足其相应的规定。在此基础上，应根据设计条件尽量选用较高的技术指标，不应轻易选用指标中的最大（或最小）值，并保持各种线形要素的均衡性、连续性。4.2 圆曲线设计圆曲线半径的确定，必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶。选用曲线半径时，应充分注意地质、水文条件，使曲线既能更好地吻合地形，减少工程，又能满足道路相关设施的建设。一般地段曲线半径的选择受地形影响不大，应结合占用农田等情况，尽量采用较大半径的曲线。圆曲线能较好的适应地形的变化，并可获得圆滑的线形,圆曲线在适应地形情况下,应尽量选用较大半径,在确定半径时应注意以下几点:1.地形条件受限制时,应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径；2.应同前后先行要素相结合,使之构成连续均衡的曲线线形；3.应同纵断面线形相结合,避免小半径曲线与陡坡相重合；4.每个弯道半径值的确定,应按技术标准根据实际选用。由我国城市道路设计规范，城市道路圆曲线设计半径应满足下表要求。表4-1 城市道路圆曲线最小半径设计速度/（）806050403020不设超高最小半径/m100060040030015070设超高推荐半径/m4003002001508540设超高最小半径/m2501501007040204.3 缓和曲线设计 当司机从直线进入圆曲线时，司机应逐渐改变前进的转向角，使其适应相应半径的圆曲线。从直线过度到圆曲线，这一路段设置缓和曲线。由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，所以要求缓和曲线有足够的长度。城市道路设计规范中规定城市道路缓和曲线最小长度，见下表。表4-2 城市道路缓和曲线与圆曲线最小长度设计速度/（）806050403020缓和曲线最小长度/m705045355040圆曲线最小长度/m7050403525204.4 组合曲线类型及设计图4.1 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： 切线增值： 缓和曲线角： 切线长： 曲线长： 圆曲线长： 外距： 切曲差： jd14 （桩号k2+506.815）处，=12.908，设r = 255 m，取ls = 39.216 m,则：q = = = 19.604mp = = =0.251m= = 4.408 =（255+0.251）tan6.45419.604 = 48.479m =（12.90824.408）255239.216=96.663m=（2550.251）sec6.454255= 1.879md = 2tl = 248.47996.663= 0.295m五个要素点里程桩号如下： jd14 k2506.815t 48.479zh k2458.337ls 39.216hy k2497.552(lls) 57.447hz k2555.000ls 39.216yh k2515.784(l2ls)/2 9.116qz k2506.668d/2 0.148 jd14 k2506.815（核对无误）列表如下：表4-3 曲线计算及基本桩号表项目计算值ar12.908255 mls32.216 mq19.604mp0.251mo4.408t48.479ml96.663me1.879md0.295mzhk2+458.337hyk2+497.552qzk2+506.668yhk2+515.784hzk2+555.000jd里程k2+506.815具体设计见图4.5 超高、加宽设计在弯道上,当汽车沿着横坡的外侧车道行使时,由于车重的水平分力与离心力的方向相同,且均指向曲线外侧,影响了行车的横向稳定性。故在弯道设计时，当采用的平曲线半径在规定的最小平曲线半径与不设超高的平曲线半径之间时，常将外侧车道升高而与内侧车道构成同一坡度的单坡断面。4.5.1平曲线超高设计由表4-1知，设计速度为40km/h的城市道路不设超高最小半径为300m。因而对jd14处的平曲线设置超高。（1）超高率的计算极限最小半径是与最大超高率相对应的，任一半径的曲线超高率的确定，由汽车在曲线上行驶的力的平衡方程式，可得到公式：-超高度 -变动横向系数，起其变化范围为0.035至0.15 （2）超高过渡方式采用有中间带公路的超高过渡，绕中央分隔带边缘旋转，将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转，使之各自成为独立的单项超高断面，此时中央分隔带维持原水平状态。（3）超高过渡方式为了行车的舒适，路容的美观和排水的通畅，必须设置一定长度的超高过渡段，超高的过渡是在超高过渡段全长范围内进行的，超高过渡段长度按下式计算： 式中：-最小超高过渡段长度（m） b-旋转轴至行车道外侧边缘的宽度（m） -超高坡度与路拱坡度的代数差(%) p-超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度（4）横断面超高值的计算圆曲线上外缘 中线 内缘 过度段上外缘 中线 （定值）内缘 公式说明：a路肩宽度0.5 b路面宽度7米路肩横坡3%路拱横坡2%缓和曲线长度与路拱同坡度单向超高点至超高缓和段起点的距离x超高缓和段上任一点至起点的距离路基外缘最大抬高值路中线最大抬高值路基内最大降低值x距离处路基外缘抬高值x距离处路中线抬高值x距离处路基内降低值经计算可取，超高过渡段长度为15m，圆曲线上的超高值，取6%4.5.2平曲线加宽设计由城市道路设计规范，圆曲线半径等于或小于250m时，应在平曲线内侧加宽。而本设计路段所有圆曲线半径均大于250m，故不设加宽。4.6 停车视距停车视距是指驾驶人员发现前方有障碍物到汽车在障碍物前停住所需要的最短距离。设计速度为40km/h的城市道路，停车视距为40m。5 纵断面设计5.1纵断面设计原则纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、各坡段的总坡度和坡长，并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺，起伏和缓，坡长和竖曲线长短适当，平面和纵面组合设计协调，以及填挖经济、平顺。5.2纵断面设计指标的确定纵坡的大小与坡段的长度反映了公路的起伏程度,直接影响公路的服务水平，行车质量和运营成本，也关系到工程是否经济、适用，因此设计中必须对纵坡、坡长及其相互组合进行合理安排。1、最大纵坡汽车沿纵坡向上行驶时，升坡阻力及其它阻力增加,必然导致行车速度降低。一般坡度越大，车速降低越大，这样在较长的陡坡上，将出现发动机水箱开锅 、气阻、熄火等现象，导致行车条件恶化，汽车沿陡坡下行时，司机频繁刹车，制动次数增加，制动容易升温发热导致失效，驾驶员心里紧张、操作频繁，容易引起交通事故。尤其当遇到冰滑、泥泞道路条件时将更加严重。因而，应对最大纵坡进行限制。最大纵坡值应从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安全、公路等级、自然条件等方面综合考虑，规范对v=40km/h的城市道路最大纵坡规定如下：设计速度40km/h城市道路：最大纵坡为 8%。本设计中设置最大纵坡为3.9%。2、最小纵坡各级公路的路堑以及其它横向排水不畅路段，为保证排水顺利，防止水浸路基，规定采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计平坡(0.0%)或小于0.3%的坡度时，其边沟应做纵向排水设计。3、最小坡长如果坡长过短,变坡点增多，形成“齿形”的路段，容易造成行车起伏频繁，影响公路的服务水平，减小公路的使用寿命。为提高公路的平顺性，应减少纵坡上的转折点；两凸形竖曲线变坡点间的间距应满足行车视距的要求，同时也应保证在换档行驶时司机有足够的反应时间和换檔时间，通常汽车以计算行车速度行驶9s15s的行程可满足行车舒适和插入竖曲线的要求。规范规定城市道路 (v=40km/h)最小坡长的 smin=110m4、最大坡长汽车沿长距离的陡坡上坡时，因需长时间低挡行驶，易引起发动机效率降低。下坡时，由于频繁刹车将缩短制动系统的使用寿命，影响行车安全。一般汽车的爬坡能力以末速度约降低至设计车速的一半考虑，对坡度的最大坡长应加以限。标准规定城市道路（v=40km/h）最大坡长如下表：表5-1 城市道路(v=40km/h）的纵坡长度限制纵坡度/%限制长度6.5300725082005.3竖曲线要素与主点高程的计算（1）竖曲线的规定设计速度为40km/h城市道路最大纵坡推荐值为6%，最大纵坡限制值为8%，最小坡长为110m，排水不畅的路段，均应采用不小于0.3%的纵坡。对于城市次干路级，6.5%的纵坡坡长不大于300 m,7%的纵坡坡长不大于250 m, 8%的纵坡坡长不大于200 m。道路纵坡变更处应设置竖曲线，城市道路竖曲线最小半径和最小长度见下表。表5-2 城市道路竖曲线最小半径和最小长度设计速度/(km)806050454035302520凸形竖曲线半径/m极限值30001200900500400300250150100一般值450018001350750600450400250150凹形竖曲线半径/m极限值18001000700550450350250170100一般值270015001050850700550400250150竖曲线最小长度705040403530252020（2）竖曲线与平曲线的结合原则当竖曲线与平曲线组合时，竖曲线宜包含在平曲线之内，且平曲线应稍长于竖曲线。凸行竖曲线的顶部或凹行竖曲线的底部，应避免插入小半径平曲线或将这些顶点作为反向曲线的转向点。在长的平曲线内，如必须设置几个起伏的纵坡时，需用透视图法检验。（3）竖曲线的计算说明本路段共设置竖曲线16个，竖曲线示意图如图2。图2 竖曲线示意图竖曲线诸要素计算公式：（9）（10）（11）（12）（13） 式中： 坡差；l 竖曲线长度；t 竖曲线切线长；h 竖曲线上任一点竖距；e 竖曲线外距；r 竖曲线半径。竖曲线6：（桩号：k0+795）高程=42.165m= -3.9 %= +1.3%取r1 = 2000m 则：l = r=20005.2%=104m m竖曲线上任一点竖距：竖曲线的起点桩号=（k0+795）-52=k0+743竖曲线的起点高程=42.165+520.039=44.193m竖曲线的终点点桩号=（k0+795）+52=k0+847竖曲线的终点高程=42.165+520.013=42.841m对于左边：k0+753.72点： x1 = (k0+753.72)(k0+743)=10.72m m切线高程=44.19310.720.039=43.775m 设计高程=43.775+0.028=43.804mk0+760点： x2 = (k0+760)(k0+743)=17 m 切线高程=44.193170.039=43.53m设计高程=43.53+0.072=43.602mk0+775点： x3 = (k0+775)(k0+743)=32m 切线高程=44.193320.039=42.945m设计高程=42.945+0.256=43.201mk0+790点：x4= (k0+790)(k0+743)=47m 切线高程=44.193470.039=42.36m设计高程=42.36+0.552=42.912mk0+793.52点：x5= (k0+793.52)(k0+743)=50.52m 切线高程=44.19350.520.039=42.223m设计高程=42.223+0.638=42.861mk0+795点： 外距h= e = = 0.676m 设计高程=42.165+0.676=42.841m对于右边：k0+805点：x1= (k0+847)(k0+805)=42m 切线高程=42.841420.013=42.295m设计高程=42.295+0.441=42.736mk0+820点： x2= (k0+847)(k0+820)=27m 切线高程=42.841270.013=42.49m设计高程=42.49+0.182=42.672mk0+835点： x3= (k0+847)(k0+835)=12m 切线高程=42.841120.013=42.685m设计高程=42.685+0.036=42.721m竖曲线7：（桩号：k0+930）高程=43.920m= +1.3%=-1.3%取r1 = 3000m 则：l = r=30002.6%=78mm竖曲线的起点桩号=（k0+930）-39=k0+891竖曲线的起点高程=43.920-390.013=43.413m竖曲线的终点桩号=（k0+930）+39=k0+969竖曲线的终点高程=43.920-390.013=43.413m对于左边：k0+895点： x1 = (k0+895)(k0+891)=4m m切线高程=43.413+40.013=43.465m 设计高程=43.465-0.003=43.462mk0+905.84点: x2= (k0+905.84)(k0+891)=14.84m m切线高程=43.413+14.840.013=43.606m 设计高程=43.606-0.037=43.569mk0+910点: x3 = (k0+910)(k0+891)=19m m切线高程=43.413+190.013=43.66m 设计高程=43.66-0.06=43.600m k0+925点: x4= (k0+925)(k0+891)=34m m切线高程=43.413+340.013=43.855m 设计高程=43.855-0.193=43.662m对于右边：k0+940点：x1= (k0+969)(k0+940)=29m 切线高程=43.413+290.013=43.790m设计高程=43.790-0.140=43.650mk0+955点：x2= (k0+969)(k0+955)=14m 切线高程=43.413+140.013=43.595m设计高程=43.595-0.033=43.562m表3-4 桩号高程计算改正表(m)桩号地面标高设计标高填挖高度k0+74543.3244.116+0.80k0+753.7243.2043.804+0.60k0+76042.9843.602+0.62k0+77542.5243.201+0.68k0+790k0+793.519 k0+805k0+820k0+835k0+850k0+865k0+880k0+895k0+905.839k0+910k0+925k0+940k0+95542.1342.0642.0141.8642.4742.5242.5243.4243.3443.6943.6943.7043.9443.8942.91242.86142.73642.67242.72142.88043.07543.27043.46243.56943.60043.66243.65043.562+0.78+0.80+0.73+0.81+0.25+0.36+0.56-0.15+0.12-0.12-0.09-0.04-0.29 -0.326 横断面设计6.1横断面设计方法道路横断面是道路中线上各点的法向切面,其包括行车道、人行道、中央分隔带、路肩、护坡、边沟、路界石等。道路横断面设计应根据交通量、地形、地质、行车速度等进行设计。道路建筑界限是指为保证车辆、行人安全、对道路和桥面上以及隧道中规定的高度和宽度范围类不允许有任何障碍物的空间界限，又称建筑净空。建筑界限由净高和净宽两部分组成。在道路横断面设计中，道路标志、护栏、照明灯柱、电杆、行道树以及跨线桥的桥台、桥墩等的任何部分不得侵入建筑界限之内。公路建筑界限划定原则：1.建筑界限的上缘边界线；2.一般路拱路段，其上缘边界线与路面超高横坡垂直；3.设置超高的路段，上缘边界线与超高横坡平行。6.2 横断面组成城市道路横断面的组成应根据公路等级、设计速度、地形、气候、地质等条件来确定，以保证公路的交通安全、通行能力、路基的强度和稳定性。城市道路横断面由行车道、中央分隔带、路肩、绿化带、人行道组成。6.3 横断面要素的确定横断面要素的确定主要是确定组成公路路幅的各部分的几何尺寸，在实际设计中，一般是根据公路等级和交通量的大小，参考城市道路设计规范中各级公路路基横断面来确定，同时结合当地交通规划和有关要求进行适当的调整。1.行车道宽度行车道宽度直接影响道路的通行能力、行车速度、行车安全、工程造价等。行车道宽度必须有能满足错车、超车或并列行驶及车辆与路肩间所必需的余宽。路面宽度主要决定于车道数和每一车道的宽度。根据城市道路设计规范，当设计车速为40km/h时，车道宽度取3.5m，路缘带最小宽度取0.25m，本设计取值0.25m。2.绿化带、人行道宽度根据规范，绿化带最小宽度为1.5m，本设计取2.5m，人行道取2m。6.4 路拱形式及横坡度为了利于里面横向排水，将路面做成中央高于两侧具有一定横坡的拱起形状，成为路拱。路拱设计坡度应根据路面宽度、路面类型、设计速度、纵坡及气候等条件确定，机动车道一般选用直线型路拱。根据规范，本设计行车道采用2%的直线型双向路拱横坡，人行道采用2%的单坡道。7路基设计7.1概述路基是路面的基础，它承受着土体本身的自重和路面结构的策略，