城市道路毕业设计计算书

1、 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

2、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。 目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc4102 前 言 PAGEREF _Toc4102 1 HYPERLINK l _Toc28487 目 录 PAGEREF _Toc28487 2 HYPERLINK l _Toc5818 中文摘要 PAGEREF _Toc5818 4 HYPERLINK l _Toc27822 第1章 概述 PAGEREF _Toc27822 6 HYPERLINK l _Toc29211 1.1设计概要 PAGEREF _Toc29211 6 HYPER

3、LINK l _Toc18283 1.2 设计依据 PAGEREF _Toc18283 6 HYPERLINK l _Toc25700 1.3 设计规范 PAGEREF _Toc25700 6 HYPERLINK l _Toc3501 1.4 设计标准 PAGEREF _Toc3501 6 HYPERLINK l _Toc19557 1.5 现状评价及沿线自然地理概况 PAGEREF _Toc19557 7 HYPERLINK l _Toc28410 1.5.1 道路地理位置及地质概况 PAGEREF _Toc28410 7 HYPERLINK l _Toc32688 1.5.2 道路现状 P

4、AGEREF _Toc32688 8 HYPERLINK l _Toc26135 1.5.3 交通资料及交通量计算 PAGEREF _Toc26135 8 HYPERLINK l _Toc9081 1.5.4 地形地貌及气象资料 PAGEREF _Toc9081 9 HYPERLINK l _Toc11010 1.6 工程概况 PAGEREF _Toc11010 9 HYPERLINK l _Toc24841 1.7 计算机辅助设计 PAGEREF _Toc24841 10 HYPERLINK l _Toc30207 第2 章 道路平面设计 PAGEREF _Toc30207 10 HYPER

5、LINK l _Toc31539 2.1 道路平面设计原则 PAGEREF _Toc31539 10 HYPERLINK l _Toc9155 2.2 道路网规划情况 PAGEREF _Toc9155 12 HYPERLINK l _Toc13373 2.3 道路平面设计 PAGEREF _Toc13373 13 HYPERLINK l _Toc3138 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 PAGEREF _Toc3138 13 HYPERLINK l _Toc12294 2.3.2 定线的方法及过程 PAGEREF _Toc12294 13 HYPERLINK l

6、 _Toc10418 2.3.3 平曲线计算 PAGEREF _Toc10418 14 HYPERLINK l _Toc7288 道路竖向设计原则和控制因素 PAGEREF _Toc7288 16 HYPERLINK l _Toc19122 设计要点及方法 PAGEREF _Toc19122 16 HYPERLINK l _Toc31376 道路网竖向规划情况 PAGEREF _Toc31376 16 HYPERLINK l _Toc29811 设计方法和设计过程 PAGEREF _Toc29811 19 HYPERLINK l _Toc13684 3.6 平面线形与纵断面线性的组合 PAGE

7、REF _Toc13684 19 HYPERLINK l _Toc20849 第4章 道路路基设计 PAGEREF _Toc20849 23 HYPERLINK l _Toc24040 4.1 道路横断面设计原则 PAGEREF _Toc24040 23 HYPERLINK l _Toc24297 4.2 路基横断面的布置 PAGEREF _Toc24297 23 HYPERLINK l _Toc20903 计步骤 PAGEREF _Toc20903 24 HYPERLINK l _Toc7518 4.7 路基压实标准与压实度的说明 PAGEREF _Toc7518 28 HYPERLINK

8、l _Toc32469 4.8 压实方案 PAGEREF _Toc32469 29 HYPERLINK l _Toc15179 计算和调配 PAGEREF _Toc15179 29 HYPERLINK l _Toc5958 第5章 路面设计 PAGEREF _Toc5958 31 HYPERLINK l _Toc29553 5.1 路面设计原则、依据 PAGEREF _Toc29553 31 HYPERLINK l _Toc25095 5.2新建沥青路面设计 PAGEREF _Toc25095 32 HYPERLINK l _Toc21172 PAGEREF _Toc21172 32 HYPE

9、RLINK l _Toc14928 5.2.2 路面设计 PAGEREF _Toc14928 32 HYPERLINK l _Toc18883 5.2.3 累计当量轴次计算 PAGEREF _Toc18883 35 HYPERLINK l _Toc12036 5.2.4 结构组合与材料选取 PAGEREF _Toc12036 36 HYPERLINK l _Toc20767 5.2.5 各层材料抗压模量与劈裂强度确定 PAGEREF _Toc20767 36 HYPERLINK l _Toc3878 土基回弹模量确定 PAGEREF _Toc3878 37 HYPERLINK l _Toc23

10、101 设计指标确定 PAGEREF _Toc23101 37 HYPERLINK l _Toc21220 5.4 人行道及道牙 PAGEREF _Toc21220 46 HYPERLINK l _Toc24280 第6章 交叉口设计 PAGEREF _Toc24280 47 HYPERLINK l _Toc3636 6.1 交叉口设计的原则 PAGEREF _Toc3636 47 HYPERLINK l _Toc10155 6.2 交叉口设计要点及方法 PAGEREF _Toc10155 47 HYPERLINK l _Toc16656 6.3 设计内容 PAGEREF _Toc16656

11、48 HYPERLINK l _Toc28208 第7 章 雨水管设计 PAGEREF _Toc28208 48 HYPERLINK l _Toc15059 雨水管道布置 PAGEREF _Toc15059 48 HYPERLINK l _Toc22802 雨水管道的最大充满度 PAGEREF _Toc22802 49 HYPERLINK l _Toc12618 雨水检查井 PAGEREF _Toc12618 49 HYPERLINK l _Toc4469 雨水管道的埋深及坡度 PAGEREF _Toc4469 49 HYPERLINK l _Toc29038 雨水管材 PAGEREF _To

12、c29038 49 HYPERLINK l _Toc24388 雨水量计算 PAGEREF _Toc24388 49 HYPERLINK l _Toc32494 第8章 交通工程设施 PAGEREF _Toc32494 52 HYPERLINK l _Toc27937 8.1 设置要求 PAGEREF _Toc27937 52 HYPERLINK l _Toc24804 8.2 设计布局 PAGEREF _Toc24804 53 HYPERLINK l _Toc6321 第9章 计算机辅助设计 PAGEREF _Toc6321 54 HYPERLINK l _Toc3447 计算机辅助设计特点

13、 PAGEREF _Toc3447 54 HYPERLINK l _Toc6738 参考文献 PAGEREF _Toc6738 55 HYPERLINK l _Toc13102 致 谢 PAGEREF _Toc13102 58 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20 km/h。全

14、线路基采用挖方坡度1:1，填方坡度1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 Abstract Road No. 2of the BaiYin District ShuiChuan Town of GanSu province was completed on the condition of national and local econ

15、omic quickly developing, after many years of operations a number of the cement concrete pavement Village Road has been unable to meet ShuiChuan town development traffic needs in the town .The Road No. 2 of the ShuiChuan Town was 1444.862m long. The overall route followed the urban road Class III sec

16、ondary trunk road standards of grade separation. The design speed was 20 km/h. The full range of subgrade excavation slope of 1:1, the fill slope 1:1.5 standard urban road section slope. This design was based on feasibity study and included the route, roadbed, pavement, drainage, and the facilities

17、design. At the same time it was also based on the entire designing process, especially the routes selection, road horizonal curve design ,road vertical curve design, pavement design,drainage design and settings of the traffic signs. Keywords: route, subgrade, pavement, drainage, asphalt concrete pav

18、ement 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，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（JTG D20-2006）； (3)公路沥青路面设计规范

19、(JTG D502006) ； (4)公路路基设计规范(JTG D302004)； (5)城市工程管线综合规划规范（GB 50289-98）； (6)城镇道路路面设计规范（CJJ169-2012）；（7）室外排水设计规范（GB 50014-2006）。1.4 设计标准 表1-1主要技术标准表项 目单 位水川2号道路道路等级城市主干道计算行车速度km/h60路面设计标准轴载BZZ-100最小净高机动车道m人行道m平曲线不设超高最小圆曲线半径m600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%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

20、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甘肃民乐县工业园区，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，从上向下一般为杂填土层、粉土层、细砂层、卵石层。各土层分布及特征如下：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0.42.3米。层面标高1446.311453.35m，最大高差为7.04m。粉土层：黄褐色灰褐色，厚度为0.35.7m。中密

21、，上部稍湿湿。层面标高1445.561450.01m。细砂层：灰黄色青灰色，厚度为0.45.3m。稍密，湿饱和。层面标高1441.561452.55m。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1440.251448.58m。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

22、通量计算 根据调查，小 客 车： 480辆/日 解放汽车CA15： 1500辆/日 东 风EQ140： 800辆/日 黄 河JN162： 1300辆/日 日 野KB222: 200辆/日 扬州亚星GS6128HD3：100辆/日 交通SH2141： 650辆/日 交通量年平均增长率：%；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：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

23、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2541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 = 1 * ROMAN I = 2 * ROMAN II级阶地。地貌单

24、元相对标高1446.311453.35m，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，最高气温3，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

25、。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

26、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.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

27、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，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

28、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

29、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，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

30、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。道路平面线形常受地形地物障碍

31、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

32、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； 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

33、R=300m，具体计算过程如下：其中： (2.9) (2.10) = (2.11) (2.12) (2.13) 第3章 道路纵断面设计 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200500m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

34、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。 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。 道路网竖向规划情况 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），

35、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； 相邻纵坡度，上坡为正，下坡为负； 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=竖曲线起点高程竖曲线终

36、点桩号：=变坡点桩号+T= 竖曲线终点高程 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：计算切线高程其中凸形竖曲线用“-”，凹形竖曲线用“+”。计算设计高程其中凸形竖曲线用“-”，凹形竖曲线用“+”。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

37、：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 )。 平面线形与纵断面线性的组合线性组合应满足以下要求：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。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。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。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。平曲线与竖曲线应避免下列几种组合：在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部插入急转

38、的平曲线或反向曲线。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。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。纵断面设计步骤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

39、坡。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38m。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”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

40、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：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45001800135075060045040025

41、015090凹形竖曲线极限最小半径值1800100070055045035025017010060一般最小半径值27001500105085070055040025015090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。 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。

42、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。 道路加宽、超高设计计

43、算 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.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、砾砂漂石土、

44、块石土、卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土胶结和密实 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

45、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08095/9893/9590/928093/9590/9287/89挖方 03095/9893/9590/92 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030cm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

46、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。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

47、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。调配原则在半填半挖断面中，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。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。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。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

48、方或借方的占地。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。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+借方调运量复核横向调运复核填方=本桩利用+填缺挖

49、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。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

50、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

51、：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）； 设计基准期内交通量的年平均年增长率(%)； 设计车道分布系数。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。 轴载换算采用

52、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11前轴211东风EQ140后轴11前轴1黄河JN162后轴1151110前轴126 (2) 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

53、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 单向两车道 -单向三车道 -单向四车道- 5.2.3 累计当量轴次计算（1）设计道路路面的设计年限为15年，车道的道路系数是是1.0，=4%，累计当量轴次 以半刚性材料层底拉应力为设计指标计算累计当量轴次。 轴载换算采用如下计算

54、公式： （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11前轴211东风EQ140后轴11前轴1黄河JN162后轴11511前轴120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

55、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12001600MPa，粗粒式密级配沥青混合料10001400MPa，水泥稳定碎石13001700MPa，级配砂砾150200MPa；15的抗压模量：细粒式密级配沥青混合料18002200MPa，粗粒式密级配沥青混合料10001400MPa，水泥稳定碎石30004200MPa

56、，级配砂砾150200MPa。各层材料的劈裂强度：细粒式密级配沥青混合1.6MPa，粗粒式密级配沥青混合1.0MPa，水泥稳定碎0.6MPa，级配砂砾0.1。 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 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。 沥青路面表面设计

57、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=5cm E1=1200MPa 粗粒式沥

58、青混合料 h3=10cm E3=1000MPa 水泥稳定碎石 h4= ？ E4=1500MPa 级配砂砾 h5=20cm E5=180MPa 土基 E0=40MPa 容许层底拉应力通过大量路面实验，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： s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

59、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： s沥青混合料结构层60C 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）：细粒式密集配沥青混凝土 粗粒式密集配沥青混凝土 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） 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030cm填料CBR值不小于8，下路床3080

60、cm填料CBR值不小于5；路床080cm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。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