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广东工业大学华立学院本科毕业设计(论文)中德金属生态城市政工程珠江大道K3000K7173780标段施工图设计论文题目学部城建学部专业土木工程班级10土木工程5班学号230310050XX学生姓名XXXXXX指导教师设计总说明广东省揭阳市揭东区玉窖镇珠江大道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,已经不能满足玉窖镇现有经济发展对道路的需求。珠江大道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。珠江大道新建工程路线全长417378M,全线采用城市道路A级主干道道路标准,设计计算行车速度40KM/H。全线路基采用挖方坡度11,填方坡度115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GENERALDESCRIPTIONOFDESIGNSINOGERMANAVENUEOFTHEJIEDONGDISTRICTYUJIAOTOWNOFGUANGDONGPROVINCEWASCOMPLETEDONTHECONDITIONOFNATIONALANDLOCALECONOMICQUICKLYDEVELOPING,AFTERMANYYEARSOFOPERATIONSANUMBEROFTHECEMENTCONCRETEPAVEMENTVILLAGEROADHASBEENUNABLETOMEETYUJIAOTOWNDEVELOPMENTTRAFFICNEEDSINTHETOWNTHESINOGERMANAVENUEOFTHEJIEDONGDISTRICTYUJIAOTOWNWAS417378MLONGTHEOVERALLROUTEFOLLOWEDTHEURBANROADCLASSAFIRSTLYTRUNKROADSTANDARDSOFGRADESEPARATIONTHEDESIGNSPEEDWAS40KM/HTHEFULLRANGEOFSUBGRADEEXCAVATIONSLOPEOF11,THEFILLSLOPE115STANDARDURBANROADSECTIONSLOPETHISDESIGNWASBASEDONFEASIBILITYSTUDYANDINCLUDEDTHEROUTE,ROADBED,PAVEMENT,DRAINAGE,ANDTHEFACILITIESDESIGNATTHESAMETIMEITWASALSOBASEDONTHEENTIREDESIGNINGPROCESS,ESPECIALLYTHEROUTESSELECTION,ROADHORIZONTALCURVEDESIGN,ROADVERTICALCURVEDESIGN,PAVEMENTDESIGN,DRAINAGEDESIGNANDSETTINGSOFTHETRAFFICSIGNSKEYWORDSROUTE,SUBGRADE,PAVEMENT,DRAINAGE,ASPHALTCONCRETEPAVEMENT目录1概述111工程概况112道路设计说明书1121设计依据1122设计规范1123设计标准213现状评价及沿线自然地理位置概况3131道路地理位置及地质概况3132道路现状3133交通资料及交通量计算3134地形地貌及气象资料414计算机辅助设计42道路平面设计621道路平面设计原则6211道路平面设计注意要点622道路网规划情况723道路平面设计8231平面设计道路位置、走向、设计等级、平面控制点的确定8232定线的方法及过程8233平曲线计算83道路纵断面设计1131道路竖向设计原则和控制要素1132设计要点及方法1133道路网竖向规划情况1134竖曲线计算1135EICAD软件设计方法和设计过程1336平面线形与纵断面线形的组合14361线性组合应满足以下要求14362平曲线与竖曲线应避免下列几种组合14363纵断面设计步骤14364竖曲线计算原则154道路横断面设计1641道路横断面设计原则1642路基横断面的布置1643横断面设计步骤16431横断面设计图16432横断面现状图1644路基设计17441路基设计原则17442填方路基设计原则17443挖方路基设计原则1745路基压实标准与压实度的说明1846压实方案1847土石方的计算和调配19471调配原则19472调配方法195路面设计2151路面设计原则与依据2152新建沥青路面设计21521设计资料21522路面设计21523累计当量轴次计算23524结构组合与材料选取24525各层材料抗压模量与劈裂强度的确定24526土基回弹模量的确定25527设计指标的确定2553挡土墙设计31531设计资料31532挡土墙设计3154人行道及道牙356交叉口设计3661交叉口设计原则3662交叉口设计要点及方法3663设计内容367雨水管设计3771雨水管道布置37711雨水设计原则3772雨水管道的最大充满值3773雨水检查井3773雨水管道的埋深及坡度3873雨水管材3873雨水量计算388交通工程设施4181设置要求4182设计布局41821设置原则41822主要类别4283设计内容429计算机辅助设计4391计算机辅助设计特点43设计心得44参考文献45附录A道路工程数量表46附录B珠江大道平纵缩图47附录C珠江大道平曲线要素表48附录D珠江大道逐桩坐标表49附录E珠江大道道路平面图51附录F珠江大道竖曲线要素表65附录G珠江大道纵断面设计图66附录H道路标准横断面图75附录I一般路基设计图76附录J路面工程数量表77附录K路面结构设计图78附录L路基土石方数量表80附录M路基土方横断面设计图90附录N挡土墙设计图114附录O软基处理工程数量表115附录P软基处理平面图116附录Q软基处理设计图126附录R边坡防护工程数量表127附录S边坡防护设计图128附录T路基路面排水工程数量表130附录U路基路面排水设计图131附录V人行道铺装设计图132附录W无障碍通道设计图133附录X交叉口竖向设计图1341概述11工程概况1、建设地点揭阳市2、工程名称中德金属生态城市政工程珠江大道3、工程概况中德金属生态城市政工程珠江大道是城市主干道,并且采用沥青混凝土路面,总长为417378M,路宽360M,30M人行道15M树池12M(机动车道)30M(中央分隔带12M(机动车道)15M树池35M(人行道)36M,采用双向六车道,垫层采用20CM级配砂砾,底基层为20CM4水泥稳定碎石,上基层为36CM55水泥稳定级配碎石,面层采用4CM、6CM和8CM三层沥青混凝土。12道路设计说明书本说明是对市政道路方案的必要说明。根据市政道路设计规范要求确定道路中线位置,道路净宽,以及配置工程布置。此外根据规范给出了道路的等级要求。该工程位于广东省揭阳市揭东区玉滘镇,交通方便,各种材料供应及时。121设计依据中德金属生态城市政工程珠江大道实际工程电子版地形图1套,广东工业大学土木工程专业道路与桥梁方向毕业设计指导书及任务书各1份。122设计规范1市政公用工程设计文件编制深度规定建设部2工程建设标准强制性条文城乡规划、公路工程部分3城市道路路线设计规范CJJ19320124城镇道路路面设计规范CJJ16920125城市道路交叉口设计规范CJJ15220106城市桥梁设计规范CJJ1120117城市道路交通规划设计规范GB50220958公路工程技术标准JTGB0120039公路路基设计规范JTGD30200410公路沥青路面设计规范JTGD50200611公路工程抗震设计规范JTG0048912道路交通标志和标线GB5768200913道路交通信号灯G路交通信号控制机GA47200215室外排水设计规范GB50014200616挡土墙设计实用手册薛殿基,冯仲林主编17严家伋编著道路建筑材料人民交通出版社市政公用工程设计文件编制深度规定建设部123设计标准(1)道路等级城市主干道(2)设计车速40KM/H(3)路面设计荷载BZZ100(4)汽车荷载等级城I级(5)抗震烈度按VII度设防;地震动峰值加速度系数015G表11道路技术指标表序号项目单位规范值50/40KM/H采用值50/40KM/H备注1计算行车速度KM/H60、50、40402停车视距M60/4060/403设超高推荐圆曲线半径M4设超高最小圆曲线半径M5不设超高平曲线最小半径M400/300400/300推荐值55/66最大纵坡极限值6/76567最小坡长M130/110215一般值M1350/6008凸型竖曲线最小半径极限值M900/400140089凹型竖曲线最小半径一般值M1050/70020009极限值M700/45010缓和曲线最小长度M45/3560一般值M100/9011竖曲线最小长度极限值M40/358751112路缘带最小宽度M050513地震参数01()14路面结构类型沥青混凝土15路拱正常横坡2216最大超高横坡度4/23517超高渐变率1/10018车辆荷载标准城I级路基1/10019设计洪水频率桥涵1/10013现状评价及沿线自然地理位置概况131道路地理位置及地质概况中德金属生态城地处揭阳市揭东区玉滘镇,距揭阳市区19公里,到潮州市区15公里,离汕头经济特区50公里,离揭阳潮汕机场4公里。东临潮州市湘桥区、西与揭阳市榕城区隔河相望,北与梅州市丰顺县为邻,南接潮州市潮安县。工程分布区域土层形成于第四系全新世及侏罗纪,从上向下一般为素土层、粉质粘土、砂质粘性土、全风化砂岩、强风化砂岩。各土层分布及特征如下素土层层厚16510米,土黄或灰黑,湿,土质松散。填土成分由砂质土、碎石块组成,碎石大小不均,风化程度不一,钻进时漏水严重,松散欠压实。素填土层,物理力学性质差,承载力低。粉质粘土层面埋深16510米,层厚151000米,灰或土黄色,饱和,土质粘滑,手捻摸有砂感。局部含砂碎石块。粉质粘土层,物理力学性质较好,承载力稍高。砂质粘性土层厚36510米,层厚090820米。灰或灰黑色,饱和,可塑,土质粘,含砂质,为砂岩经强风化而形成的残积土,岩土较完整地保留着原岩其结构特征。下部土质较硬。砂质粘性土层,土层厚度大,物理力学性质好,承载力较高。可作为本工程桩基持力层。全风化砂岩层面埋深5601760米,层厚270910米。灰黑色,湿,硬至坚硬,岩芯多呈碎块状,成型差,钻进跳动带响声。全风化砂岩层,物理力学性质较好,承载力高,可作为本工程桩基持力层。强风化砂岩层面埋深21002220米,钻孔揭露层厚2701040米。未钻穿。灰黑色,湿,硬至坚硬,岩芯多呈碎块状或短柱状,成型差,钻进跳动带响声。强风化砂岩层,物理力学性质好,承载力高,可作为本工程桩基持力层。132道路现状珠江大道位于揭阳市揭东区玉滘镇范围内。项目南起K3000处,向北与规划五路、规划六路、规划七路相交,继续向北止于揭东区与潮州市交界处的现状垃圾填埋场入口处,路线全长4174公里。镇区内有多条水泥混凝土路面村道,经过多年运营,且仅为9M宽路面,已经不能满足玉窖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12M,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。133交通资料及交通量计算根据调查,小汽车1300辆/日解放汽车CA15700辆/日东风EQ140600辆/日黄河JN162300辆/日交通量年平均增长率1145;初定设计年限15年。高峰小时交通流量达3513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40KM/H,通过所给交通量计算本设计在2016年建成后前15年平均增长率为1145。2016年建成后十五年设计年限高峰小时交通量时辆17854351年平均日交通量17858/015119056(辆/日)设计年限设计小时交通量小时辆107565901071535133053因此此道路设计成双向六车道。134地形地貌及气象资料玉滘镇范围内河流主要是榕江二级支流枫江,枫江发源于潮州市与揭阳市交界的笔架山东麓,河长71公里,河道坡降181,流域面积663平方公里。玉滘镇主要水库有下径巷水库、红山水库、鸡笼山水库、古塘水库,东洋坑水库等五个水库。场地属于亚热带季风气候,年均气温215度,日照长,夏长冬短。气候湿润,雨量充沛,年平均降雨量17226MM,80集中在49月份。年平均气压10134毫巴,年平均风速18M/S,年主导风向为东风、东北风。主要的自然灾害有洪涝、台风等。14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70和EICAD。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。2道路平面设计21道路平面设计原则211道路平面设计注意要点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、高、低标准之间要有过渡。同一等级的道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。3、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。4、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,8093/9590/9287/89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。46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。47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。471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。2、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。3、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。4、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。5、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。472调配方法1、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。2、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。(3)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。余土弃运距离为1520KM。5路面设计51路面设计原则与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。52新建沥青路面设计521设计资料玉滘镇地处揭阳市揭东区东部,因交通需要,拟建一条六车道的主干路。该路的交通量组成为小汽车1300辆/日解放汽车CA15700辆/日东风EQ140600辆/日黄河JN162300辆/日交通量年平均增长率1145;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3513PCU/H。522路面设计1、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07MPA,单轮轮迹当量圆半径R为1065CM,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5136511TEN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);1N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。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。轴载换算采用如下的计算公式(52)KIIPPNCN13542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;IN标准轴载,KN;P被换算车辆的各级轴载,KN;IP被换算车辆的轴载级别;K系数,C112(M1),M是轴数,当间距大于3M时,按单独1C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64,双轮组为1,四轮组为038。2表51轴载换算结果车型KNIP1C2(次/D)IN次/D35421/PNCI前轴2097164150010745解放汽车CA15后轴7038111500325458前轴237016490010979东风EQ140后轴692011900181428前轴5960164400267540黄河JN162后轴115001140073467635421/PNCNI15308252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52设计车道分布系数车道特征车道分布系数单向单车道100单向两车道065095单向三车道050080单向四车道040070523累计当量轴次计算1、设计道路路面的设计年限为15年,六车道车道系数是050080,取065,1145,累计当量轴次36511TEN(万次)1295601450382532、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公式(53)8112KIIPNCN式中为轴数系数,1C1MC为轮组数,单轮组为185,双轮组为1,四轮组为009。2表53轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应力)车型KNIP1C2(次/D)IN次/D821/PNCI前轴2097118515000104解放汽车CA15后轴7038111500899920前轴237011859000166东风EQ140后轴69201190047325前轴596011854001162黄河JN162后轴11500114001223609821/PNCNI1477396设计年限累计当量标准轴载累计当量轴次36511TEN(万次)125061450947根据城镇道路路面设计规范CJJ1692012可以查得属于重交通。524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累计标准轴次为1295万次,属重交通等级。根据规范推荐的路面结构,路面面层采用沥青混凝土(18CM),其中表面层采用细粒式改性沥青混凝土AC13厚4CM,中面层采用中粒式改性沥青混凝土AC20厚6CM,面层采用粗粒式沥青混凝土AC25厚8CM;基层采用水泥稳定碎石(厚度待定设计层);底基层采用级配碎石(取20CM)。525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的抗压模量细粒式改性沥青混合料12001600MPA,中粒式改性沥青混合料10001400MPA,粗粒式沥青混合料8001200MPA,水泥稳定碎石13001700MPA,级配砂砾150200MPA;15的抗压模量细粒式改性沥青混合料18002200MPA,中粒式改性沥青混合料16002000MPA,粗粒式沥青混合料12001600MPA,水泥稳定碎石30004200MPA。各层材料的劈裂强度细粒式改性沥青混合料1216MPA,中粒式改性沥青混合料0812MPA,粗粒式沥青混合料0610MPA,水泥稳定碎石0406MPA。526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。527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。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(54)BSCEDANL206计算设计弯沉值;DL式中AC道路等级系数,快速路、主干路为10,次干路为11,支路为12;AS面层类型系数,沥青混合料为10,热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为11;AB基层类型系数,无机结合料类(半刚性)基层10,沥青类基层和粒料基层16。计算得设计弯沉值(001MM)9524011295066022BSCEDNL2、各层材料的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。SSRK式中路面结构层材料的容许拉应力(MPA);R沥青混凝土或半刚性材料的极限劈裂强度(MPA);S抗拉强度结构系数。SK对沥青混凝土的极限劈裂强度,系指15时的极限劈裂强度;对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。应依据结构层的混合料类型按下列要求进行计算(1)沥青混凝土层的抗拉强度结构系数应按下式计算(55)CESANK/092(2)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(56)CES/3510(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(57)CESANK/410由于各层材料系数不同可得各层容许拉应力如下表所示(根据弯拉应力查表)表54各层材料的容许拉应力材料名称SKSSSRKAC13301/12950/0922CESANK14042AC20S10030AC25/2020CES08024水泥稳定碎石1/1953/351010CESANK050243、设计资料总结设计弯沉值为2495(单位001MM),相关资料汇总如下表所示。表54各层材料的容许拉应力抗压回弹模量(MPA)材料名称HCM2015容许拉应力(MPA)AC13414002000042AC20612001800030AC25810001400024水泥稳定碎配碎石20275275土基40404、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030CM填料CBR值不小于8,下路床3080CM填料CBR值不小于5;路床080CM的压实度不小于97。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1295万次,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(18CM),基层采用水泥碎石(厚度待定),底层采用级配碎石(20CM)。规范规定城市道路面层由二至三层组成,采用三层沥青面层,表面层采用细粒式改性混凝土(厚4CM),中面层采用中粒式改性混凝土(厚6CM),下面层采用粗粒式混凝土(厚8CM)。(3)各层材料的抗压强度、劈裂强度和容许拉应力设计弯沉值为2495(单位001MM),相关资料汇总如下表所示。表54各层材料的抗压模量、劈裂强度和容许拉应力抗压回弹模量(MPA)材料名称HCM2015劈裂强度容许拉应力(MPA)AC1341400200014042AC2061200180010030AC2581000140008024水泥稳定碎石1450145005024级配碎石20275275土基4040(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。材料名称HCM抗压回弹模量(MPA)AC1341400AC2061200AC2581000水泥稳定碎石1450级配碎石20275土基40层数厚度CM抗压回弹模量(MPA)第1层41200第2N1层H1000土基40路面弯沉(001MM)9524011295066022BSCESANL(P07MPACMDS弯沉综合修正系数7102063138PELFS7502491SPELLMPEHHMCMHKNK10,42421321由830127654EH所以,查弯沉系数诺莫图得1由031247650EH所以,查弯沉系数诺莫图得051K329051812KL进而,查弯沉系数诺莫图得;5H8673H根据3856791012703442132HEHKNK,故取CMH7053C64即水泥碎石稳定层取36CM满足设计弯沉要求。5、确定路面结构机动车道路面结构4CMAC13细粒式沥青混凝土6CMAC20中粒式沥青混凝土8CMAC25粗粒式沥青混凝土36CM55水泥稳定碎石20CM40级配碎石非机动车道路面结构4CMAC13细粒式沥青混凝土6CMAC20中粒式沥青混凝土8CMAC25粗粒式沥青混凝土36CM55水泥稳定碎石20CM40级配碎石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5CM地面砖3CM中粗砂16CM55水泥稳定石屑53挡土墙设计531设计资料1、本次设计以路肩墙设计为例,墙身构造墙高5M,墙背仰斜坡度为1025(1402),墙身分段长度20M,其余初始拟采用尺寸如下图所示;(注H1190MM,H14810MM,墙高H5000MM,B1980MM)2、土质情况墙背填土重度18KN/M3,内摩擦角35;填土与墙背间的摩擦角175;地基为岩石地基容许承载力500KPA,基底摩擦系数F05;3、墙身材料砌体重度20KN/M3,砌体容许压应力500KPA,容许2剪应力80KPA。532挡土墙设计1、车辆荷载换算(1)破裂角()的计算假设破裂面交于荷载范围内,则有1402175353828A根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式TANTANACTGTNANTAN38280214TAN832835079450729150794042136544(2)验算破裂面是否交于荷载范围内破裂砌体长度L0HTANTAN50740702524MA车辆荷载分布宽度LNBN1MD218(21)130655M所以L00所以抗滑稳定性满足。(3)抗倾覆稳定性验算K01121YXXYGZE148K015457351609388944、基底应力及合力偏心距验算(1)合力偏心矩计算;E2BYXXGEZZ2110173940873514263894051023028MB/6017MCE102/2028023M2B所以基地合力偏心距满足规范的规定。(2)基地应力验算2GGQ1EYCOSQ1EXSIN/3CMAXPCN31A0230195249861791498223522KPA500KPA0MINP所以基地应力满足要求。5、墙身截面强度验算墙身墙背平行,截面最大应力出现在接近基地处,由基地应力验算可知偏心矩及基地应力满足地基承载力,墙身应力也满足,验算内力通过,强顶顶宽102M,墙高5M6、设计图纸及工程量路肩墙体间隔20米设置沉降缝一道,缝内用沥青麻絮嵌塞,泄水孔尺寸为1010CM,23米布置一个,泄水孔应高出地面不小于30CM,墙背均应设置50CM砂砾透水层,并做土工布封层。上述设计中,挡土墙立面图,断面图如附图(挡土墙平面、立面、断面布置图)。54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12水泥砂浆粘砌,道牙12水泥砂浆2CM、C25混凝土的乙型道牙和12水泥砂浆2CM、C30混凝土的甲型道牙。6交叉口设计61交叉口设计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。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。62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。63设计内容本设计的交叉口分别为桩号K3063207、K5763207、K5946567、K6207475,分别以半径为1300M、0M、250M、215M的圆曲线标出。设计图纸请见附图。7雨水管设计71雨水管道布置711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(GB500142006)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。72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(GB500142006)的规定。雨水管道和合流管道应按满流计算。73雨水检查井检查井的位置,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(GB500142006),具体见下表表71雨水管要素表管径(MM)雨水管道最大间距(M)200400405007006074雨水管道的埋深及坡度雨水管道起点最小埋深确定为20M管顶,在局部地区管道起点最小埋深可视情况略为减小。具体工程实施中,应根据具体地块的布置要求,合理确定。雨水管道坡度共有10段,K3000K337500是12;K337500K380500是40K380500K433000是55K433000K477000是35;K477000K537500是15K537500K567500是32K567500K611000是15;K611000K641000是65K641000K690000是45K690000K7173780是55。75雨水管材管材采用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。76雨水量计算根据中德金属生态城控制性详细规划201307,雨水量计算采用汕头市暴雨强度公式(71)56103LG28124TPQQ设计暴雨强度(L/SHM2);P暴雨重现期,雨水暴雨设计重现期P取2年;TT1MT2降雨历时(分钟);其中T1为地面集水时间,取10分钟;M为延缓系数,暗管取2;T2为管内流行时间。B雨水流量计算公式根据室外排水设计规范(GB500142006)(2011版)及规划资料,规划雨水量按目前我国普遍采用的公式计算,即QQF(71)式中Q雨水设计流量(L/S);Q设计暴雨强度(L/SHM2);综合径流系数;F汇水面积(HM2);设计参数服务范围的径流系数按地块覆盖情况确定。综合径流系数045070;道路径流系数09;绿地径流系数010020。在整个道路设计中取K3000K337500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。HAF7510375/1234513LG620824LG68241HASLTPQ58/7503MSLQ假定,M5D2I22019634MRA21374221SINRRA解得740由湿周长得MR853AR911水力计算排水管渠的流速应按下列公式计算(74)213IRNV式中V流速M/SR水力半径MI水力坡降N粗糙系数室外排水设计规范(GB500142006)混凝土管钢筋混凝土管水泥砂浆抹面渠道的粗糙系数为00130014SMIRNV/5064123由此LSQ8/5064137满足路面排水要求。综上所述,中德金属生态城市政工程珠江大道采用管道排水,雨水管位于道路中央绿化带下,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。检查井采用宽度80CM砖砌矩形雨水检查井,雨水检查井间距为40M,最小覆土深度为20M。集水井篦采用再生复合材料,港湾式布置形式。8交通工程设施81设置要求为维护交通秩序,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GB309693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。82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。821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20M,并不得侵入道路建筑限界。822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。83设计内容本设计做道路中心线,慢行,人行道,人行道减速标志,孩童交通标志。9计算机辅助设计91计算机辅助设计特点本次毕业设计采用EICAD和鸿业市政道路70系列设计软件,来完成此次毕业设计的主要内

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