堡隆路计算书 - 柳江县堡隆路二期工程施工图设计

计算书柳江县堡隆路二期工程施工图设计（全长 1598.902 米，路宽 50 米）姓名：班级：土木建筑工程学院摘要本设计为柳江县堡隆路二期工程施工图设计，起点桩号K0+000.000，终点桩号 K1+598.902，道路全长 1598.902m。道路等级为城市主干道，设计速度 60km/h。设计主要包括路线道路工程设计、排水工程设计、交通工程设计、绿化工程设计。路线方案结合了柳江县新城中心区控制性详细规划 ，并对道路沿线的工厂、养殖厂、居民楼等做了实地考察，遵循城市道路设计的一般原则进行设计。竖曲线设计考虑了周边居民的出行方便，以及路线各个交叉口标高的控制限制。关键词：道路工程；排水；交通；绿化。 广西科技大学毕业设计ABSTRACTThe development and design for Liujiang County BaoLong road reconstruction engineering preliminary design, the starting point K0 + 000.000 pile, pile end K1 + 598.902, the 1598.902 m road. Road level for the urban trunk road, design speed of 60 km/h. Route design mainly includes the flat, vertical, horizontal design, concrete pavement design, drainage design, plane road intersection design, etc.Route scheme is a combination of Liujiang County and the long-term development planning blueprint, and along the road of factories, plants, residential building made a on-the-spot investigation, follow the general principles for design of city road design. Vertical curve design takes into consideration the surrounding residents travel is convenient, and the line on both sides of the floor elevation of the limit of existing buildings, so the longitudinal slope shoulds not be too large.Key words: Roadworks; Drain; Traffic; Green. 广西科技大学毕业设计目录第一章 前言 .12.1 工程概况 .22.1.1 路线起讫点 .22.1.2 地形、地质、气候、水文等自然特征 .22.2 设计标准 .22.2.1 设计依据 .22.2.2 主要技术指标及参数 .2第三章 平面设计 .33.1 选线 .33.1.1 选线的原则 .33.1.2 选线的步骤和方法 .33.2 平曲线设计 .33.2.1 平面线形设计的一般原则 .33.2.2 设计参数的确定 .43.2.3 平面线形要素的组合类型 .43.2.4 平曲线要素的计算 .43.3 行车视距保证 .53.4 逐桩坐标计算 .63.4.1 直线上中桩坐标的计算 .63.4.2 设缓和单曲线中桩坐标计算 .6第四章 纵断面设计 .94.1 纵坡及坡长设计 .94.1.1 纵坡设计的一般要求 .94.1.2 平曲线与竖曲线的组合一般原则 .94.1.3 设计依据 .94.1.4 纵断面设计步骤 .104.2 竖曲线设计 .114.2.1 设计技术规范 .114.2.2 竖曲线要素计算 .11第五章 横断面设计 .125.1 概述 .125.2 横断面设计 .125.2.1 一般规定 .125.2.2 横断面形式 .135.2.3 横断面组成 .135.2.4 路拱 .145.2.5 视距的保证 .15第六章 路基设计 .166.1 概述 .166.2 路基填料及其压实标准 .166.2.1 地基表层处理 .16 广西科技大学毕业设计6.2.2 路基填料 .166.2.3 压实标准 .176.2.4 特殊部位的路基填筑与压实 .176.3 路基土石方数量计算及调配 .186.3.1 横断面面积计算 .186.3.2 土石方数量计算 .186.3.3 路基土石方调配 .186.4 边坡稳定性分析 .206.5 边坡防护 .23第七章 路面结构设计 .247.1 概述 .247.1.1 路面结构组成 .247.1.2 路面分类 .247.2.1 设计资料 .258.2.1 设计过程 .25第八章 平面交叉设计 .308.1 概述 .308.1.1 平面交叉设计的内容 .308.1.2 平面交叉的一般规定 .308.1.3 设计依据 .318.1.4 设计技术指标 .318.2 交通组织设计 .318.3 交叉口平面设计与视距保证 .318.3.1 平面交叉的转弯设计 .318.3.2 平面交叉的视距保证 .318.4 交叉口立面设计 .328.4.1 交叉口立面设计的原则 .328.4.2 交叉口立面设计 .32第九章 排水设计 .339.1 概述 .339.1.1 排水的重要性 .339.1.2 道路排水设计的内容 .339.2 路基排水设计 .349.2.1 路基排水设计的任务 .349.2.2 地表排水 .349.3 路面排水设计 .34第十章 结论 .36参考文献 .37致谢 .38 广西科技大学毕业设计1第一章 前言毕业设计是大学教学计划中最后和最重要的环节，是为培养学生综合应用所学知识进行道路设计的能力。通过毕业设计，可以巩固大学所学的专业知识，熟悉道路设计的具体过程，以及为以后的学习和工作打下良好的基础，同时培养大学毕业生独立思考问题、分析问题、处理问题的能力，发挥大学生独立创新的精神，进一步提高大学毕业生的综合素质。随着时代的进步和科技的发展，我国道路工程建设达到了一个新的顶峰，道路总里程位居世界前列。但其中仍存在一些问题，概括为如下几方面：其一、城市道路规划不到位，部分城市仍有严重的交通堵塞问题；其二、城市道路施工质量差，导致部分道路提前发生破坏，给城市交通带来不便；其三、道路养护工作需加强。本设计针对国内各城市道路出现的各方面问题，并参照柳江县新城中心区控制性详细规划图，对柳江县堡隆路二期工程做了初步设计，旨在解决路网超负荷问题，为阳和开发区提供交通上的便利，使市民的出行更加方便、快捷。设计涉及到道路的线形（平、纵、横设计） 、交叉口、排水、路基路面等内容，并对道路的排水系统做了详细设计。 广西科技大学毕业设计2工程概况及设计标准2.1 工程概况2.1.1 路线起讫点本设计为柳江县堡隆路二期工程 K0+000.000K1+598.90 段初步设计，设计主线起点在规划一路路口处，终点在拉进路路口处，该设计主要包括道路线形设计（平、纵、横设计） 、交叉口设计、路基路面及排水设计、交通工程设计、绿化工程设计等。2.1.2 地形、地质、气候、水文等自然特征道路沿线地势较为平坦，相对高差在 20m 以下，属微丘地形；道路全线均为一般粘性土覆盖，土质较好，能直接用于填筑路基；该地区日照充足，年降雨量大，主要集中在春夏两季，冬季寒冷而夏季炎热，为亚热带季风性气候。2.2 设计标准2.2.1 设计依据城市道路路线设计规范CJJXX2012城市道路工程设计规范CJJ372012城市道路路基设计规范JJXX2012城市道路路面设计规范CJJ1692012城市道路交叉口设计规程CJJ152-2010城市道路绿化规划与设计规范CJJ7597室外排水设计规范GB500142006全国统一市政工程预算定额GYD30219992.2.2 主要技术指标及参数道路等级：城市主干道设计车速：60km/h路基宽度：50m（7+4+2.5+11.5+11.5+2.5+4+7）停车视距：60m 广西科技大学毕业设计3第三章 平面设计3.1 选线选线是在道路规划路线起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，且能符合使用要求的道路中心线的工作。3.1.1 选线的原则在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入，细致的研究，选定最优路线方案。1. 应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小，造价低。2. 应符合城市路网规划、道路红线、道路，并应综合考虑土地利用、文物保护、环境景观、征地拆迁等因素。3. 应与地形地物、地质水文、地域气候、地下管线、排水等要求结合，并应符合各级道路的技术指标，应与周围环境相协调，线形应连续与均衡。4. 选线应深入了解人们的出行情况，尽量满足人们日常生活出行的需要，综合考虑与当地其他已有道路的衔接。3.1.2 选线的步骤和方法选线的任务就是在众多的方案中选出一条符合设计要求、经济合理的最优方案。步骤如下：1. 根据三维地形图确定路线的大致走向。2. 收集资料，包括交通量、沿线水文地质条件、沿线重要的建筑设施、公共场所等。3. 现场勘察，对沿线地形进行勘察，初步落实导线的位置找出不合理导线点并纠正。本设计选线主要是根据是柳江县新城中心区控制性详细规划图，道路总走向为起点规划一路路口，经过规划路到达终点拉进路路口。道路沿线地形较为平坦，相对高差较小，便于定线，最后确定路线走向及导线交点。3.2 平曲线设计3.2.1 平面线形设计的一般原则1. 道路平面线形宜由直线、平曲线组成，平曲线宜由圆曲线、缓和曲线组成。道路平面设计应处理好直线与平曲线的衔接，合理设置直线、圆曲线、缓和曲线、超高、加宽。 广西科技大学毕业设计42. 道路平面设计应符合城市路网规划、道路红线、道路功能的要求。3. 道路平面线形应与地形地物、地质水文、地域、地下管线、排水等要求结合，与周围环境相协调，并应符合各级道路的技术指标，注重线形的连续与均衡，确保行驶的安全与舒适。4. 道路平面设计应根据道路的性质、等级、交通特点，以交通组织设计为指导，合理设置交叉口、出入口、分隔带断口、公交停靠站、人行通道等。5. 城市快速、主干路应做好路线的线形组合设计，各技术指标应恰当、平面顺适、断面均衡、横断面合理；和结构的选型与布置应合理、实用、经济。3.2.2 设计参数的确定根据城市道路工程设计规范CJJ372012 及城市道路路线设计规范CJJXX2012 确定设计速度为 60km/h 的城市道路设计参数如下：不设超高最小半径：400m设超高最小半径：一般值 200m；极限值 100m圆曲线最小长度：40m缓和曲线最小长度：45m停车视距：60m3.2.3 平面线形要素的组合类型本路段共设三个平曲线，均采用基本型组合。第一个平曲线（对称基本型）：JD1 桩号 K0+373.473，圆曲线半径 450m，缓和曲线长 45m，切线长 178.731m，平曲线长 255.632m，外距 26.5265m。3.2.4 平曲线要素的计算1. 对称基本型平曲线要素计算 EZHRqTYHZoQZJD 0 pSLLS 广西科技大学毕业设计5图 3.1平曲线对称基本型图本设计以 JD1 处基本型平曲线为例，计算过程如下：1) 计算转角 起点桩号 K0+000.000，坐标（ 2689781.277，497548.594 ） ，JD1 坐标（2690018.406，497361.471）起点至 JD1：DX2690018.406-2689781.277237.129Dy497361.471-497548.594 -187.123第一段导线长度 S1379.3883m，方位角 3181959JD1 至终点：DX2689781.277-2690018.406=-237.129Dy497548.594-497361.471=187.123第二段导线长度 S2302.0690m，方位角 003 20所以，路线转角 414321。2) 初步确定圆曲线半径和缓和曲线长度查城市道路路线设计规范初步确定圆曲线半径 R700m，缓和曲线长度Ls60m。3) 平曲线几何要素计算将 4143 21、R450m、Ls45m 代入式（3.1）（3.7）得：p0.188mq22.498m25154T194.059mL372.688mE26.527mD15.431m3.3 行车视距保证行车视距是为行车安全，驾驶员应能随时看到汽车前方相当远的一段路程，一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车，能及时采取措施，避免相撞，这一必需的最短距离。 广西科技大学毕业设计6根据城市道路工程设计规范CJJ372012，本设计应该满足会车视距的要求，即 60m。3.4 逐桩坐标计算根据前面算出来的方位角和平曲线要素，进行逐桩坐标的计算。本设计采用的是绝对坐标，计算方法采用工程数据处理系统进行计算。在进行计算时分直线和曲线两部分，曲线采用综合曲线放样，直线则采用直线放样，计算方法如下：3.4.1 直线上中桩坐标的计算图 3.3 中桩坐标计算示意图JDA1A2NNZYQYz设交点坐标为 JD（XJ，YJ）交点相邻直线的方位角分别为 A1 和 A2。则ZH 点坐标： XZH=XJ+Tcos(A1+180) （3.11）YZH=YJ+Tsin(A1+180) （3.12）HZ 点坐标： XHZ=XJ+TcosA2 （3.13）YHZ=YJ+TsinA2 （3.14）设直线上加桩里程为 L，ZH，HZ 表示曲线起终点里程，则直线上任意点坐标（L =ZH X= XJ+（T+2H-L）cos(A 1+180) （3.15）Y= YJ+（T+2H-L ）sin(A 1+180 )（3.16）后直线上任意点坐标(LZH)X=XJ+（T+2H-L）cosA 2 （3.17）Y=YJ+（T+2H-L）sinA 2 （3.18） 3.4.2 设缓和单曲线中桩坐标计算曲线上任一点的切线横距： 广西科技大学毕业设计7= （3.19）x591324640RLs36s50RLslll式中：缓和曲线上任意点至 (或 )的曲线长；l ZH缓和曲线长度。sL第一缓和曲线（ ）任意点坐标Y（3.20）2213030X/coscosARLRLsZHllx（3.21）221Y/insZll式中:：转角符号，右偏为“+”，左偏为“-”。 圆曲线内任意点坐标 ：YH：H3.22）19090(Ls)X2RsincosARHYll（3.23）1iill式中：圆曲线内任意点至 HY 点的曲线长；l、 ： 点的坐标。XHY ：（3.24）29090(Ls)2sincosA18RRYHl l（3.25）2iil l式中：圆曲线内任意点至 YH 点的曲线长。l第二缓和曲线( )内任意点的坐标HZY（3.26）2 223030X/coscosA18RLRLsl lx（3.27）2 22/insHZl l式中：第二缓和曲线内任意点至 HZ 点的曲线长。l 广西科技大学毕业设计8各中桩坐标计算成果详见逐桩坐标表 （C2-4） 。 广西科技大学毕业设计9第四章 纵断面设计沿道路中线竖直剖切再行展开即为路线纵断面。它反映了道路中线地面高低起伏的情况及设计路线的纵向坡度情况，从而可以看出纵向土石方工程的挖填情况。把道路的纵断面图与平面图结合起来就能完整的表达出道路的空间位置。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、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。4.1 纵坡及坡长设计4.1.1 纵坡设计的一般要求1. 道路纵断面上的设计高程一般受用道路中心线处路面设计标高，有中央分隔带时可采用中央分隔带的外侧边缘处路面设计标高。2. 道路纵断面设计应满足城市竖向规划要求，与临街建筑立面布置相适应，有利于沿线范围内地面水的排除。3. 道路纵坡应平顺、圆滑、视觉连续，起伏不宜频繁，与周围环境相协调。4. 道路纵断面设计应根据道路等级，综合考虑交通安全、节能减排、环保效益和经济效益等因素，合理确定路面设计纵坡和设计高程。5. 机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车设计纵坡标准控制。6. 平原微丘区地下水埋深较浅或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。7. 纵坡设计应尽量考虑填挖平衡，节省土石方及其他工程数量，降低工程造价。4.1.2 平曲线与竖曲线的组合一般原则1. 应使线形在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并应保持视觉的连续性。2. 应避免平面、纵断面、横断面极限值的相互组合设计。3. 平、纵面线形应相互对应，技术指标大小均衡连续，以及与之相邻路段各技术指标的均衡、连续。4. 条件受限时选用平面、纵断面的各接近或最大、最小值及其组合时，应考虑前后地形、技术指标运用等对实际运行速度的影响。5. 横坡与纵坡应组合得当，并应利于路面排水和行车安全。4.1.3 设计依据1. 最大纵坡最大纵坡是根据道路等级、自然条件、行车要求等因素所限定的路线纵坡最 广西科技大学毕业设计10大值，它是道路纵断面设计的重要控制指标。查城市道路工程设计规范CJJ372012 知本设计最大纵坡一般值为 5%，极限值为 6%。2. 最小纵坡在长路堑、低填以及其它横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，规范规定道路最小纵坡不应小于 0.3%；当遇特殊困难纵坡小于 0.3%时，应设置锯齿形边沟或采取其他排水设施。3. 坡长限制坡长是纵断面相邻变坡点的桩号之差，即水平距。对一定纵坡长度的限制称为坡长限制，包括最大坡长限制和最小坡长限制。规范规定设计速度为 50km/h 的城市道路最小坡长 130m，最大坡长不限。4. 合成坡度合成坡度是指道路纵坡和横坡的矢量和， 城市道路工程设计规范CJJ37-2012 规定设计速度为 50km/h 的道路最大合成纵坡为 6.%，各级道路最小合成坡度不宜小于 0.3%。4.1.4 纵断面设计步骤1. 拉坡前的准备工作绘出地面线并标注各中桩高程，确定路线各中桩位置。收集和熟悉相关规范资料。2. 标注控制点位置控制点是指影响路线纵坡设计的高程控制点。如路线起、终点，重要桥涵，地质不良地段的最小填土，最大挖深，道路沿线主要建筑物，交叉口以及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。3. 试坡试坡主要是在已标注“ 控制点 ”的纵断面图上根据技术指标、选线意图，结合地面起伏情况，本着以“ 控制点 ”为依据，照顾多数 “经济点”的原则，在这些点位间进行穿插和裁弯取直，试定出若干直坡线。再对各可能的直坡线方案反复比较，选出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方数量较省的设计线作为初定直坡线，将前后直坡线延长将会，定出各变坡点的初始位置。4. 调整试定坡后，将所定纵坡与选线时考虑的纵坡进行比较，两者应基本符合。若有圈套差异，则应全面分析，找出原因，对照规范检查设计的最大纵坡、合成坡度、坡长等是否满足规范要求，平面线形与纵断面线形的配合是否宜等。5. 核对根据调整后的直坡线，选择有控制作用的重点横断面，如高填深挖、挡土墙、重要桥涵等断面，在纵断面图上直接读出对应中桩的填（挖）高度，并检查是否 广西科技大学毕业设计11有填挖过大、坡脚落空或挡土墙工程过大的情况。6. 定坡经调整核对无误后即可定坡。定坡是逐段将直坡线的纵坡值、变坡点位置（桩号）和高程确定。变坡点一般要调整到 10m 整桩位上，变坡点的高程是根据纵坡、坡长依次计算确定。4.2 竖曲线设计竖曲线是设在纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车，起缓和作用的一段曲线。竖曲线的形式可采用抛物线或圆曲线，在使用范围内二者差别不大，城市道路一般采用圆曲线做为竖曲线。4.2.1 设计技术规范城市道路工程设计规范CJJ372012 中规定设计速度为 50km/h 时，凸形竖曲线最小半径一般值为 1350m、极限值为 900m；凹形竖曲线最小半径一般值为1050m、极限值为 700m。4.2.2 竖曲线要素计算 oyQxPhE1LT122图 4.1 竖曲线要素计算示意图如图 4.1 所示，设变坡点相邻两纵坡坡度分别为、 ，他们的代数差用 表示，即,当 为“+”时，表示凹形竖曲线； 为“-”时，表示凸形竖曲线。1. 用圆曲线作为竖曲线的基本方程 其中：R 为竖曲线半径2.竖曲线计算（以变坡点 3 为例）：变坡点桩号 K0+380.000，高程84.4m， 、 ，R 41039.717m10.4%i20.6i1. 计算竖曲线要素 0.037%,为凹形竖曲线。曲线长： =39.71.=15.8mLR切线上： 52T 广西科技大学毕业设计12外距：247.01mTER2. 计算设计高程竖曲线起点桩号（K0+380.00 ）179.343K0+200.657竖曲线起点高程84.4+179.343 0.343%85.015m计算竖曲线上各桩号的设计高程，以 K0+300 为例：横距：x（K0+300）（ K0+243.465）56.535m竖距： 切线高程86.898-56.535 0.438%86.650m设计高程86.650+0.12586.775m其余各桩号设计高程见路基设计表 （C31） 。第五章 横断面设计5.1 概述道路横断面是指道路中线上任意一点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线组成。其中横断面设计线包括车行道、人行道、绿化、分隔带、附属设施以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。横断面反映了路基的形状和尺寸，在设计时应符合道路建设的基本原则和现行的规范标准要求。在保证道路通行能力、交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少、使道路发挥基最大的经济效益与社会效益。5.2 横断面设计5.2.1 一般规定1. 横断面设计应在城市道路规划红线宽度范围内进行。按道路等级、服务功能、交通特性、结合各种控制条件，节约用地，合理布设。2. 道路横断面应满足远期交通需求。分期修建时应近、远结合，使近期工程成 广西科技大学毕业设计13为远期工程的组成部分，并预留位置，控制道路宽度，给远期实施留有余地。对已建成区道路不宜分期修建。3. 对改建道路应采取工程措施与道路交通相结合的方法布设断面，满足道路通行能力，保障交通安全。4. 道路横断形式可结合沿线地形及建筑物情况进行组合布置，满足不同的功能需要。5.2.2 横断面形式城市道路常见的横断面形式1. 单幅路俗称“一块板 ”断面。各种车辆在行车道上混合行驶。适用于交通量不大的次干路、支路以及用地不足、拆迁困难的旧城区道路。2. 双幅路俗称“两块板 ”断面。在行车道中心用分隔带或分隔墩将行车道分为两部分，上、下行车辆分向行驶。适用于专供机动车行驶的快速路、非机动车较少的主干路或次干路。3. 三幅路俗称“三块板 ”断面。中间为双向行驶的机动车车道，两侧为靠右行驶的非机动车车道，机动车和非机动车车道之间用分隔带或分隔墩分隔。适用于机动车流量较大、车速较高、非机动车较多的主干路或次干路，其适用的最小红线宽度为32m。4. 四幅路俗称“四块板 ”断面。是在三幅路的基础上，再用中间带将机动车车道分隔为二，分向行驶。适用于机动车流量大、车速高、非机动车多的快速路或主干路。四幅路单向机能动车道数不少于 2 条，非机动车车道不小于 2 条5.2.3 横断面组成城市道路横断面各组成部分尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素综合确定。根据开发区长期规划及国家规范确定本设计横断面形式为单幅路，其组成主要包括：行车道、人行道两部分。 广西科技大学毕业设计141. 路基宽度确定规范规定设计速度大于 60km/h 的大型车或混行车道最小宽度为 3.75m，另根据校方规定，本设计采用行车道宽 23m，两侧人行