我的设计说明书剖析

安徽工业大学 毕业设计说明书1．绪论1．1 前言马鞍山市位于安徽省东部，长江下游东岸，长江三角洲的西缘。北、东两面分别与江苏省江宁县高淳县接壤，南面与芜湖市接壤，西临长江与和县相望。长江水路东到上海440公里，西达武汉685公里，陆路北距南京市区45公里，南距芜湖市区50公里，东至南京禄口机场35公里。马鞍山市交通便捷，依靠长江黄金水道，东临沿江高速公路，宁芜铁路从中穿过，地理位置优越，处在南京“一小时都市圈”内，梅山路是连接雨田路与平山路的城市主干道，由于城市的不断发展， 作为城市的中心地段，各道路的交通量增长迅速，原有的路网已不能满足需求， 而梅山路的建成将大大改善原有的交通情况，也可以使中部路网进一步完善，所以修建梅山路势在必行。道路是交通的纽带，它对一个国家的经济发展起着重要的作用。在此次毕业设计中，使我基本掌握了城市道路设计的全过程，能够全面、独立、系统的完成一段道路的技术设计。它培养了我独立工作、自我分析与解决问题的能力，巩固了课本知识也学到了许多来源于实际的现场施工经验。这对于我来说，对于提高个人素质起着至关重要的作用。本次毕业设计的主题是对马鞍山市从湖西路到平山路段的钢城新路（经五路～经七路）进行初步设计。该道路的红线宽度为30米，全长1711.76米。设计的主要内容包括1．道路等级的确定；2．城市道路技术标准的计算与验算，它包括平曲线半径及平曲线最小长度，纵坡，竖曲线，路基路面宽度等；3．通过路线方案的拟定与比较选定最后的路线方案；4．道路的平面设计，包括桩号的布置和圆曲线的计算；5．道路的纵断面设计，包括坡度的选定、坡长的限定以及竖曲线半径的拟定；6．道路的横断面设计，即绘制出各桩号的路基横断面图；7．道路类型选择与厚度设计；8．道路雨水口的设计；9．道路护坡设计；10．道路工程量计算与工程概预算的编制，并绘制图表。1.2 文献综述城市道路人性化设计1.2.1摘要：随着经济的发展，人们对精神生活的要求越来越高，单纯从使用功能上面来考虑城市道路设计已远远不能适应时代要求，因此城市道路设计应该以人为本、考虑人的感受、人的目的(粗略阐述了人性化城市道路)设计的五个方面：道路特色设计、道路线形设计、道路横断面设计、道路交通工程设计、道路设施设计。1.2.2关键词：人性化、城市道路、横断面、 街道设施、 无障碍在传统的设计理念中，“以车为本”长期以来一直是道路交通设计的出发点。道路仅是人和车辆移动的通道，一种工程构筑物。设计师们更多考虑的是如何使共61页 第1页安徽工业大学 毕业设计说明书车辆能够快速的通过， 减少行人对行驶车辆的干扰。 “以车为本”的设计观念导致了城市建设时不考虑地形特点， 千篇一律的方格网式的道路网络 ，导致了单调的道路断面，冷漠的交通环境，剥夺了行人与车辆公平的道路使用权。城市道路上到处都充斥着尾气、噪音和快速行驶的车辆，以步行和自行车为出行方式的弱势群体其公平使用道路的权利被无形剥夺。这些问题的产生， 本质原因并不在于物质技术的本身， 而是在总体设计上的失衡 ，没有把人性化的理念系统地贯穿于创造和设计活动中。 技术愈进步社会越发展， 设计活动中的人性化设计理念就越来越显示其重要的作用与深远的意义。随着经济的发展 ，人们对精神生活的要求越来越高单纯从使用功能来考虑城市道路设计已不能适应时代要求。 所以，城市道路设计应该以人为本， 考虑人的舒适度 ，人的目的。1.2.3、道路特色设计A、反映城市特色 。城市特色危机是伴随经济全球化而来的全球性文化问题。 随着人们生活水平的不断提高 ，市民对于文化生活的需求也越来越多元化 ，其中也包含了城市形象的个性化需求因此在街道规划设计中要尊重自然、尊重历史并突出特色，注重城市整体形象的塑造。塑造城市形象应利用好城市的自然条件，尊重城市自然形成的地形条件，这样既经济又可创造地方特色，如深圳深南大道就反映了深圳这个美丽的国际花园城市的特色。B、反映功能特色 。城市道路设计要反映交通性、 生活性及游览性等各种功能。如深圳深南大道是深圳市最繁华的交通主干道深南路的延伸段经过深圳市政府的近十几年的合理规划与开发逐步形成以华侨城旅游为主线，深圳中心区为重点的旅游交通新干线。C、反映环境景观特色。城市道路设计要注意与周围环境相和谐。 上海世纪大道是中国第一条景观大道，全长5km；总宽100m，含31m双向六快二慢的主机动车道和两侧各6m宽的机动辅道，主道与辅道间设有绿化隔离带。世纪大道的景观设计采用非对称性断面形式，在大道北侧人行道上布置了八处游憩园；在崂山路和扬高路路口设置了两处雕塑广场、休闲小品以及艺术画廊等。1.2.4、道路线形设计道路线形设计直接关系到道路的使用质量和交通运输状态。 良好的线形设计 ，不仅为城市交通运输提供安全迅速便利的条件，而且也能与沿线两侧自然环境和景色相融合，以消除乘客路途的疲劳。从景观和安全观点来看，用较大半径的圆弧曲线，要比漫长的直线和短线为佳，除了主干线道路和交通性干道不宜采取较多的转折外，一般的道路都可以采用适当的转折，设置较大的曲线，使沿线两侧建筑物，自然景色有所变化，以消除长直线的单调感，解除司机的疲劳，遏止交通事故的发生。1.2.5、道路横断面设计1.2.5.1道路横断面的基本布置形式共61页 第2页安徽工业大学毕业设计说明书A、一幅路是所有车辆都集中在同一个车行道上混合行驶，车行道布置在道路中央。可以采用划分中央车道线及快慢车道线、只划分中央车道线和不划线三种方式灵活组织交通。适应于机动车与自行车流量较小或其中一类流量较大但两者高峰时间错开的道路，还可以应用在“潮汐式”交通特征明显的道路。由于其造价较低，组织方便，故流量不大的次干道及支路较多采用。B、两幅路是利用中央分隔带（或分隔墩、栏杆）将一幅路的车行道一分为二，使车辆对向分开行驶。它可以采用划分快慢车道线或不划线两种方式组织交通，一般用于快速路、主干道、机动车流量相对较大但自行车流量不大的次干道。近年来随着自行车流量的逐年减少和机动车流量的迅速增加，机非混行的影响已很微弱，取消了自行车道（即不划线方式）的两幅路将逐渐成为城市采用最为广泛的横断面布置形式。C、三幅路是在道路两侧用分隔带（或分隔墩栏杆）将一幅路的车行道一分为三，中间双向行驶机动车，两侧均单向行驶自行车，它主要用于机动车和非机动车流量都较大的主、次干道。随着自行车的减少与消亡，其原本机非互不影响的最大优势已成为过去，而且其利用分隔带单独建设的自行车道对道路用地的资源浪费和机动车道的拓宽处理方式也成为道路横断面改造的首要问题。D、四幅路是在三幅路基础上 ，再利用中央分隔带将中间的机动车道分隔为二，分向行驶。它原主要适用于宽度较大机非流量都较大的主干道路，但与三幅路的原因相同，四幅路不再适合城市交通的发展需要，最终将被两幅路所取代。上述的讨论说明，只有一幅路和两幅路才是未来道路横断面的发展趋势，但两幅路必须吸收三、四幅路的优点并解决机非干扰的问题。根据一些大城市非机动车的发展特点，参考国内外其它城市的实践经验，干道及以上道路横断面型式应采用两幅路布置，支路及个别次干道可以采用一幅路布置，两幅路的自行车道可以引进路侧带与人行道和绿化结合布置，有条件的道路可禁止自行车的行驶；吸收三、四幅路的优点，机动车与行人、自行车之间最好设置绿化带隔离，而且还可以利用中央绿化带设置安全岛，保证行人横过马路的安全。1.2.5.2按照城市道路功能对其分类分为交通性道路、生活性道路、商业性道路和景观性道路。交通性道路主要是满足交通要求。道路上车流量较高，机动车道路面宽度较大，一般适用于城市区域之间的较长距离的交通转移；自行车的地位相对较低，行驶受一些限制，流量也不会太大；另外，对人行道要求相对较低。此类道路一般采用两幅路的布置形式，若设置非机动车道，则与人行道同高设置。城市生活性道路的交通特点是：目的性、相关性的出行和到达的交通量占主体，道路上行人较多，一般以上下班交通为主，也包含一定规模的购物娱乐等生活出行。它更多考虑人的需要，故必须考虑公交优先，有条件的道路应规划公交专用道而且自行车流量相对较大。生活性道路的总体特征是人车同样优先，需要较宽裕的人行道及相对较好的步行环境，考虑交通安全需要人车分离，干道级的道路可同时考虑机非分离，支路则可以机非混行并视交通状况路边停车，行人可采用平面过街（人行横道），此类道路可采用一幅路或两幅路的布置形式。商业性道路，道路两侧商业发达，或间隔拥有多处大型的购物和娱乐场所，对道路的通达能力有一定的要求。商业性道路应给行人提供充足的步行空间，共61页 第3页安徽工业大学 毕业设计说明书考虑人群的安全、购物环境及交通目的，机动车道不应太多，一般为双向四车道，需设置公交及港湾式车站，并与车站结合开辟行人过街横道，同时人车之间应有较宽隔离，自行车也应与人群隔离，减少干扰。此类道路可采用一幅路或两幅路的布置形式。景观性道路，又称园林景观路，它是在城市重点路段，强调沿线绿化景观，体现城市风貌的道路。通常绿化率不小于40﹪，总宽度应较宽，部分主干道或次干道才具有此特性。景观性道路以行人的休闲、休憩和布置绿化为主，人行道要求较宽，可设计成开放式绿地与人行区域结合布置，两侧应结合自然条件对称或非对称布置；车行道应与行人之间有较宽隔离，可设置公交及港湾式车站，保留自行车同时对其行驶区域给予一定限制。此类道路一般采用两幅路布置形式。1.2.5.3道路横断面的综合布置原则A、在规划设计中应充分体现“ 以人为本” 的设计理念。B、保证交通的安全和畅通，行人、机动化与非机动化车辆尽量分离，加强三者的安全性，提高行车的速度，减少三者之间的互相干扰。C、保证沿路管线的布设， 避免管线、 各种构筑物及人防工程的相互干扰。D、考虑沿街建筑的性质， 要与沿路各类型建筑物取得和谐。E、基于考虑蓬勃发展的小汽车工业， 在保证小汽车行驶的同时， 提倡公交优先， 有条件的情况下应设置公交专用道及港湾式车站。F、中央分隔带的设置一般应满足自行车过马路最小安全等待宽度， 在主次干道上要考虑路口进口道左转拓宽需要；在部分主干道要考虑车辆中间调头需要；支路要考虑机非混行以及路边停车的需要。G、增加道路绿化率，合理布置绿化带，道路绿化率应满足《城市道路绿化规划与设计规范》的要求。3.4布置方案及应用实例布置方案示例，图1～4是主干道红线50m和次干道红线40m的横断面布置方案示例。共61页 第4页安徽工业大学 毕业设计说明书如何解决昂贵的城市用地与良好环境的关系，如何通过合理的道路横断面，确保车辆行驶顺畅和生态景观道路的设计目标，完成交通任务，减少汽车污染问题，在城市道路设计中非常重要。规划设计好城市道路横断面，针对我国目前状况，要综合考虑路幅宽度；细化机动车道功能、增加机动车道数量、适应交通发展需要；管线入沟、减少人行道宽度、增加道路绿地率；重视研究道路交通构成变化趋势，满足路面分幅远近期过渡需要、同一条道路的横断面应随交通、地形等因素变化而适当变化。共61页 第5页安徽工业大学毕业设计说明书B、应用实例。武汉市关山一路和关山二路通过改造以后，整体感受是更人性化生活化。道路横断面为“三块板”形式，在道路上设置两条分车绿带，中央为机动车道，两侧为非机动车和人行道改造后骑自行车时，感觉机动车道上的扬尘和废气的干扰小了，行人随处穿越分车绿带过街的情况也大有好转。靠非机动车道一侧的人行道上开辟了1.5m宽的草坪种植带,将道路绿化率提高了近10﹪人行道的路缘石、草坪种植带和步行硬地不在一个平面上，增加了行人的安全感，节日期间还成组布置移动盆花，增添了活力和美感，按照无障碍设计要求，人行道设置导向块材，在行人过马路处设置三面坡缘石坡道，盲道和街道缘石坡道均很完备。无疑，这是一次以人为本的改造提高了人们的户外生活品质1.2.6、道路交通工程设计1.2.6.1 交通性道路交通功能性设施要以为车行交通服务为主，路灯、护栏、候车廊及人行天桥等设施的设计要简洁明快，突出使用功能，交通标志、标线的选位应有一定的提前量，以便驾驶员在快速行驶中能够提前了解前面的路况条件及管理要求。1.2.6.2 生活性街道由于此类街道人车混杂 ，交通情况非常复杂所以设施规划设计要细致入微 ，标志标线方面做到充分利用现有路面，更有效地组织交通。街道的停车需求较多，合理布置各类型的停车位和组织交通尤为重要，引导和限制性的设施是设计的主要手段。其主要措施是通过在路边、路中设置各种设施来控制车流、限制车速，以换取居民更多的活动空间。A、将道路的平面线形设计成蛇形或锯齿形，迫使进入的车辆降低车速， 也使外来车辆因线路曲折不愿进入而达到控制车流的目的， 同时曲线形道路对居民而言， 其趣味性更强 ，景观更丰富。B、在道路的边缘或中间左右交错种植树木，产生不易进入的氛围，以减少不必要车辆的驶入。同时，道路上种植的树木改善了道路景观，美化了居住区的环境。C、在道路交叉口处将道路设计成凹凸状，将路面部分地抬高或降低，使车辆驶过时产生振动感，给驾驶者以警示。D、在确保车辆可以通过的前提下，间断性地缩小车行道的宽度，造成不易通过的视觉效果。E、在道路铺设上采用不同颜色和材质的材料，在视觉上形成印象驼峰、印象槽化岛，既为了引起驾驶者的注意减速行驶，也使生活性的道路更富趣味。F、通过在交叉口设置斜路障， 路端上设置通行路障来限制车辆的转弯和前行。G、在居住区入口或道路交叉口设置形象的交通标志传达限速和禁转等交通信息。住宅地区的支路系统， 行人对道路安全、 舒适的需求被置于首位。 以人为本的设计理念创造出了灵活的道路网络，活泼、多样的断面形式，创造了宜人、友好的交通空间。更重要的是居住区内的道路被赋予了更高的意义，成为人们交流的场所。1.2.6.3 应用实例共61页 第6页安徽工业大学毕业设计说明书北京市率先在一些较大路口和立交桥下设置了“左转弯待转区”，随后增加了“左转弯待转区二次信号灯”采用这一措施后，明显提高了路口的通行能力。其实，无论是交通信号灯，还是交通标志、交通标线或交通设施，已越来越多地在细节上体现人性化。以交通标线为例，截至2003年底，北京市交通标线已达到11542km，较十年前增加了2.2倍。目前，全市五环以内8m以上的道路交通标线施划率达到了96.5﹪，6m以上的道路交叉口6000余处，路口渠化率达到96.4﹪特别是近年来在过街天桥、公交车站对应的辅路位置上添加了人行横道，实现了行人过街设施的连续顺畅衔接，在地铁路中间较宽地带，还特意辟出一些安全区，方便行人二次过马路，增加了行人的安全感，在二、三环主路中间竖立的“请系好安全带请勿疲劳驾驶”等新型卡通交通安全宣传标志，通过生动、趣味的卡通形象来传递交通安全信息，有利于预防和减少交通事故，体现了对人的生命的珍视。另外，高强级反光膜在交通标志上大量使用，新型闪光雨线被广泛用于城市道路中心线，弯道和桥区禁止变更车道地区。减速标线、彩色路面、太阳能发光灯等新技术不断使用，都为城市交通设施体现“以人为本”的思想提供了良好的条件。1.2.7、道路设施设计人是城市公共空间的主体，街道设施是为人服务的，因此街道设施的规划设计要体现对人的关怀，集功能与环境景观于一体，关注人在其中的生理需求和心理感受，使人们活动起来都能体会到舒适、方便、自然、和谐且美好的感受。如在人流集中的步行商业街周围，设置足够的停车场使人们出行更方便；休息座椅与高大乔木或花坛相结合，使人在休息时既亲近了自然又可以避免夏日的暴晒；林荫小道、座椅、路灯及电话亭等，提供人们小憩休闲的空间。以人为本不仅要考虑到正常人的需求，还要考虑到伤残人、老人和儿童等弱势群体的特殊要求，努力创造一个公平、平等的社会环境。如在街道必要的地方设置残疾人坡道和盲道；提供儿童专用的坐具、场地和设施；为老年人和残疾人设置厕所蹲位等。从城市道路建设的细节处，更多地体现对人的关怀、关心、帮助和方便。此外路面设计也是城市道路设计中重要的方面，传统的不透水性路面结构易在集中降雨季节造成内涝和道路积水，影响正常的交通秩序和城市居民的生活，因此应该采用透水性路面。参考文献1】岳素平.城市道路设计中的几点思考【J】西部探矿工程，2003，（5）：122-1232】赵国峰关于城市道路横断面综合布置的探讨【J】交通科技，马青吕正华赵明3】马青，吕正华，赵明。以人为本的城市街道设施规划研究【J】沈阳建筑工程学院学报4】武汉建筑材料工业学院城市道路与交通【M】北京：中国建筑工业出版社，19815】李节琴张丽霞城市道路平、纵、横断面设计中的综合处理【J】森林工程，2001，（3）：48-49。共61页 第7页安徽工业大学 毕业设计说明书2．概述2．1 城市概况马鞍山市位于长江下游南岸、安徽省东部，地处北纬31°46'42''~3117'26''°与东经118°21'38''~11852'44''°之间；东临石臼湖与江苏溧水县和高淳县交界；西濒长江与和县相望；南与芜湖市郊、芜湖县、宣城县接壤。至芜湖市区 30公里；北与江苏省南京市江宁区毗连，具有临江近海，紧靠经济发达的长江三角洲的优越地理位置。马鞍山市最北点在慈湖河入江口，最南点在黄池镇水阳江中心航道线上，最西点为江心洲与和县之间长江主航道中心线， 最东点处于石臼湖中心线。全市总面积1686平方公里，南北最大纵距54.4公里，东西最大横距46公里。马鞍山矿区地处长江下游宁芜--罗河成矿带，是我国七大铁矿区之一。矿区内铁矿山有马钢(集团)控股有限公司所属南山、姑山、桃冲铁矿及待开发的罗河铁矿，已探明的铁矿产地有31处，伴生矿产地10处，铁矿总储量16.35亿吨，占安徽全省铁矿总储量的57.32％，其中能满足工业开采的约10亿吨以上。矿床规模以大中型为主，矿体较大，储量亿吨以上的有5处，矿石平均品位36.55％，多属易选的磁铁矿石，经过选别流程可获得精矿品位53％~64％。马鞍山郊区的高村、陶村、和尚桥，当涂县境内的白象山，庐江县境内的罗河是潜力很大的后备矿山。硫铁矿集中分布在马鞍山郊区的向山、马山地区，总储量约2.62亿吨，约占安徽全省储量的55.39％。伴生的磷资源储量大，品位高，仅以南山铁矿凹山矿采场和尾矿坝中含磷计算，储量达1427万吨，约占安徽全省磷矿储量的1／3。钾长石矿主要分布于市郊葛羊山西部，储量达100万吨，剥离层薄，开采条件好，是陶瓷、玻璃、造纸工业的重要原材料。制造钾肥、硫酸原料的明矾石矿，主要分布于向山地区的大黄山，储量约210万吨，含明矾品位38.7％。可作水泥工业掺料的石膏矿，分布于市区东南向山，为中型矿床。此外，还蕴藏可供开采的金、铜等有色金属矿及高岭土、云母等一些非金属矿。自然环境优美。整个城市依山环湖临江而建，景色宜人。城西南部的采石是著名的古战场、古津渡，采石矶以其雄奇神秀而冠中国长江三矶之首，太白楼是长江四大名楼之一，拥有国家级采石风景区；城郊的濮塘风景区和当涂境内的大青山更是休闲娱乐的佳境；城中心是充分展示江南园林城市风貌的雨山湖风景区，众山环绕，形成了“九山环一湖，翠螺锁大江 ”秀丽景色。经过多年的建设，马鞍山基础设施支撑经济和社会发展的功能显著增强。先后荣获 “国家卫生城市”、“国家园林城市”、“中国优秀旅游城市”、“中国人居环境范例奖”、“联合国迪拜国际改善居住环境良好范例奖”、“国家环保城市”等荣誉称号，是投资置业、安居乐业的理想之地。为了城市的发展和人民生活水平的提高，道路的建设必然发挥出其突出的作用。梅山路建设正是为了满足缓解城市中心地段的交通压力，从而加速城市的发展和提高人民的生活水平。2．2 沿线自然地理概况共61页 第8页安徽工业大学 毕业设计说明书2．2．1 地形、地貌本次设计的路段为钢城新路（经五路～经七路）：自湖西路至平山路。起点坐标为X=3502770.000，Y=499246.560；终点坐标为X=3502649.512，Y=500910.377。沿途与太白大道、支路二、湖东路、支路三相交，该路段的地形变化不大。2．2．2 沿线气候路线所在区域地处北亚热带，属亚热带季风性湿润气候，具有季风明显、气候温和湿润、四季分明、梅雨集中、霜期短、日照长、雨量充沛、雨热同季等特点。年平均降雨量 100～140mm之间，最大降雨量为 1906.2mm，最少降雨量为460.4mm，一年之中以一月气温最低（2.7～3.07C），极端最高气温在37.3～39.3C，极端最低气温在7.0-负7.0C之间；平均无霜期235～247天。风向以东北风和东风为主，夏季以西南风频率最高，平均风速1.8～3.3米/秒，多数大风的风力都在10级以下，大风时本区域冷暖气团交锋频繁，气候多变，降水年际变化大，在季风环流异常的情况下，春季的低温、没汛期的洪涝、伏秋季的干旱和台风等自然灾害常有出现。2．2．3 工程地质评价第一层—耕填土：褐—黄褐色，呈湿～很湿、松散～稍密状态，含植物根茎。本层在场地内广泛分布，层厚在0.5～0.9米之间。该层土物质组成杂乱，颗粒大小不均，厚度变化较大，工程地质条件较差。淤泥：灰黑、黑色，呈饱和、流塑状态，富含有机质和腐殖物，有臭味。本层局限分布于塘的底部，层厚约0.3～0.4米。属高压缩性软弱土，工程地质条件很差。第二层—粉质粘土和淤泥质粉质粘土：黄褐～褐黄色，呈饱和～流塑状态，该层厚度为3.4—4.5米。属高压缩性土，工程地质田间较差。第三层—硬塑粉质粘土：黄褐，褐色，呈湿～稍湿状态，局部坚硬状态。层厚2.0~4.4米。属中等偏低压缩性土，工程地质良好。第四层—可塑粉质粘土：黄褐~褐黄色，呈湿、可塑状态，钻孔最大可见深度为2.2米。属中等压缩性土，是良好的地基土下卧层。2．2．4 抗震性能评价该路基大多数路段为对抗震有利地段，地基土的类型为中硬场地土（除局部），场地类别为Ⅱ级，路基安全等级为二级，场地等级、地基等级为二级，故岩土勘察等级为二级。根据《城市道路设计规范》，该路段抗震设防烈度为 7度。2．2．5 自然区划根据《公路自然区划标准法》（JTJ003-86）等规定，本项目在自然区划中处于Ⅳ1区。2．2．6 设计依据（一）《马鞍山市城市总体规划》（1996-2010）（二）《马鞍山市城市交通规划》共61页 第9页安徽工业大学 毕业设计说明书（三）路基岩土工程勘察报告（四）现状地形图（五）相关的规范与标准《城市道路设计规范》（CJT37—90）《工程建设标准强制性条文》（城乡规划部分）（2000）《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40—2002）《公路沥青路面设计施工技术规范》（JTGF40—2004）《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）《公路软土路段设计与施工技术规范》（JTJ017—96）《市政道路工程质量检测评定标准》（CJJ1—90）《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）《城市道路绿化规程与设计规范》（CJJ75—97）《公路环境保护设计规范》（JTJ/T006—98）《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000）《城市道路和建筑物无障碍设计规范》（JGJ50—2001）《道路交通标志和标线》（GB5768—1999）《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）2．2．7 设计原则1）设计应满足道路用地范围的要求2）符合各项规范要求，达到规范要求的各项指标3）在满足道路交通要求的前提下尽量节约投资，减少工程量，缩短工期。4）道路平、纵断面的设计应充分考虑地形、地貌及工程地质情况。5）道路的设计应尽量使平、纵、横三方面协调，线形顺适连续，视觉良好，工程经济合理。6）路面结构的选择做到节省工程费用，路面材料应结合地方材料的特点，便于施工，减少道路的后期养护费用。7）横断面形式应满足道路交通需要，同时便于分布各种城市管线。8）因地制宜，就地取材。9）重视环境保护，防止水土流失，并且加强道路绿化设计。2．2．8 设计标准、道路等级及相关参数根据《马鞍山市总体规划》、《马鞍山市城市综合交通规划》，梅山路等级为城市Ⅱ级次干道，道路规划宽度为30米，技术标准和设计参数见表2-1：共61页 第10页安徽工业大学 毕业设计说明书表2-1技术标准与设计参数表项目规范值采用值道路等级城市Ⅱ级次干道城市Ⅱ级次干道雨水设计重现期（年）1年1年计算行车速度（kmh）30，4040路缘带宽度(m)0.250.25机动车道宽度(m)3.5,3.753.5,3.75机动车道路拱设计坡度(%)1.0～2.0%1.5%人行道横坡(%)1.0～2.0%1.5%不设超高圆曲线最小半径(m)300700圆曲线最小长度(m)35132.0最大纵坡（%）60.59最小纵坡（%）0.30.4最小坡长(m)85480.87凸曲线最小半径(m)60010000凹曲线最小半径(m)70007000竖曲线最小长度(m)3572.1机动车道路面设计标准轴载BZZ—100BZZ—100共61页 第11页安徽工业大学 毕业设计说明书3．道路平面设计3．1 平面线形设计原则（1）在满足各项规范、标准的前提下，平面线形应直接、连续、顺适并与地形地物相适应，与周围环境相协调。（2）除满足汽车行使动力学上的基本要求外还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。（3）保持平面线形的均衡和连贯。（4）应避免连续急转弯的线形。（5）平面线形应有足够的长度。（6）尽量减少拆迁，降低工程造价。（7）平面设计技术标准如表 3－1。表3-1平面设计技术指标表设计指标（城市Ⅱ级次干道）规范值采用值设计车速（km/h)30，4040不设超高时的圆曲线最小半径（m）300700不设缓和曲线时的圆曲线最小半径（m）500700圆曲线最小长度（m）35132.03．2 平面线形方案比选：方案一、路线全长1691.07米，分为三段，每段的长度符合标准，与其他主次干道相交基本属于正交。但它穿过较多的住宅区，大型的工业厂房且路线经过一些池塘，虽然路线较短，但是避免不了工厂和大量住宅的拆迁，工期会很长，造价也比较高。KK0+704.27K1+274.680+000K1+691.07方案二、路线全长 1711.76米，也分为三段，每段长也都符合标准，先行比较优美，有利于避免行车的单调、疲劳，相对于方案一它没有经过大型的厂房区之经过了少数的住宅和池塘，虽然方案二的路线长度稍长于方案一的路线长度，但综合考虑方案二要优于方案一。共61页 第12页安徽工业大学 毕业设计说明书K0+000K1+711.76K0+479.95K1+039.02综合考虑，采用方案二。3．3 平面线形各要素计算最终的平面线形为：K0+000K1+711.76K0+479.95K1+039.023．3．1 起终点和各交点坐标起点坐标： X0=3502770.000，Y0=499246.560JD1坐标：，X1=3502623.849，Y1=499703.720JD2坐标： X2=3502577.940，Y2=500260.900终点坐标： X3=3502649.512，Y3=500930.3773．3．2 起终点和各交点之间距离起点——JD1的距离l1 (x0 x1)2 (y0 y1)2(3502770.0003502623.849)2 (499246.560 499703.720)2479.95mJD1——JD2的距离l2(xx2)2(yy)2112(3502623.8493502577.940)2 (499703.720 5002260.900)2559.07mJD2——终点的距离l322x2x3y2y33502577.9402500260.90023502649.512500930.377673.29m3．3．3 导线方位角计算起点——JD1：共61页 第13页安徽工业大学 毕业设计说明书01arctany0y1arctan499246.560499703.720107.730x0x13502770.0003502623.849JD1——JD2：12arctany1y2arctan499703.720500260.90094.710x1x23502623.8493502577.940JD2——终点：23arctany2y3arctan500260.900500930.37783.900x2x33502577.9403502649.5123．3．4 各交点平曲线要素JD1：（桩号为：JD0+l1=K0+000+479.95=K0+479.95）设计车速为V=40km/h，根据《城市道路设计规范》第5.1.3条和第5.1.5条规定取圆曲线半径为R1=700m≥500m可不设缓和曲线，10112107.7385.2913.020ZYL EQZYZJD T图3－4T1R1tan1700tan13.02079.9m22L180R180013.020700159.06m111E1R1sec11700sec13.0214.54m22J12T1L1279.9159.060.74mZY1JD1T1K0479.9579.90K0400.05YZ1ZY1L1K0400.05159.06K0559.11QZ1YZL1K0559.11159.06K0479.58122JD2:（桩号为：JD+l2=K0+479.95+559.07=K1+039.02）设计车速为V=40km/h，根据《城市道路设计规范》第5.1.3条和第5.1.5规定取圆曲线半径为 R2=700>500m可不设缓和曲线共61页 第14页安徽工业大学 毕业设计说明书2 12 23 94.7183.90 10.810，E

YZQZL TZYJD图3－5T2R2tan2700tan10.8166.23m22L21802R218010.81700132.00mE2R2sec21700sec10.8113.13m22J22T2L2266.23132.000.46mZY2JD2T2K1039.0266.23K0972.70YZ2ZY2L2K0972.70132.00K1104.70QZ2YZ2L2K1104.70132.00K1038.70223．3．5线路的总长终点桩号：YZ2l3T2K1104.70673.2966.23K1711.76路线总长：终点桩号起点桩号=1711.76m3．4 各种参数汇总表3-2钢城新路控制点桩号、坐标、长度表JD桩号ＸＹl(m)起点K0+0003502770.00499246.56479.95JD1K0+625.2263502623.85499703.72559.07JD2K1+151.7493502577.94500260.90终点K1+571.5063502649.51500930.38673.29共61页 第15页安徽工业大学 毕业设计说明书表3-3 钢城新路方位角及偏角JD 方位角(°) 偏角(°)起点107.7313.02JD194.71JD210.81终点83.90表3-4钢城新路曲线要素表JD偏角α半径R(m)切线长T(m)外距E(m)曲线长L(m)JD113.0270079.904.54159.06JD210.8170066.233.13132.00表3-5钢城新路特征点里程号交点里程桩号JDZYQZYZJD1K0+479.95K0+400.05K0+479.58K0+559.11JD2K1+039.02K0+972.70K1+038.70K1+104.70共61页 第16页安徽工业大学 毕业设计说明书4．道路纵断面设计4．１ 纵断面设计的原则及要求(1)为满足行车和排水的要求，道路应有最大纵坡和最小纵坡的限制。坡长限制应有利于行车平顺，尽量减少纵断面上的变坡点和设置大半径的竖曲线，坡长应注意到：缓坡宜长，陡坡宜短。纵断面设计的主要任务就是根据汽车动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济等，研究起伏空间几何的大小长度，以便达到行车的安全迅速、运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。(2)纵断面线形设计的要求：道路纵断面线形是根据道路等级、性质、行车技术要求、排水、结合地形、地物（沿线构筑物或临街建筑物）布置的需要所确定的直线和曲线的结合。4．2 方案比选方案一（图4-1）此方案共要设置两个竖曲线，变坡点分别为K0+480.41和K1+039.02处，最大纵坡为0.59%，最小纵坡为0.40%，最小纵坡长为480.87米。图4-1方案二、（图4-2）此方案共要设置四条曲线，变坡点分别为K0+226.98,K0+486.58,K0+740.68,K1+247.87,最大纵坡度为0.76%，最小纵坡度为0.48%，最小纵坡长为227.63米。方案比选：方案一只有两个竖曲线，线性较好，行车舒适，但填方量可能较大。方案二增加了两个竖曲线，就填方量来说要优于方案一， 但过多的曲线增加了司机的负担，影响了舒适性和安全性，另外也增加了施工的难度。综合考虑，本设计采用方案一。4．3 纵坡值根据沿线地形情况进行试坡调整，最后确定了纵坡值。钢城新路经试坡调整后最后确定各控制点为：K0+000，高程8.33m；K0+480.41，高程6.14m；K1+039.02，高9.41，K1+711.76，高程6.84。共61页 第17页安徽工业大学 毕业设计说明书设计坡度依次为：－0.437%，0.59%，－0.4%。纵断面设计指标见表 4-1表4-1纵断面设计指标规范值与采用值设计指标规范值采用值设计车速kmh30,4040最大纵坡推荐值6%0.59%纵坡最小长度m85480.87凸曲线一般最小半径m60010000凹曲线一般最小半径m7007000竖曲线最小长度m3572.14．4 标高计算4．4．1 桩号K0+000~K0+438.06段表4－2桩号K0+000~K0+438.06段计算表桩号计算公式设计标高K0+0008.338.33K0+0308.33-30×0.437%8.20K0+0608.33-60×0.437%8.07K0+0908.33-90×0.437%7.94K0+1208.33-120×0.437%7.81K0+1508.33-150×0.437%7.68K0+1808.33-180×0.437%7.55K0+2108.33-210×0.437%7.42K0+2408.33-240×0.437%7.29K0+2708.33-270×0.437%7.16K0+3008.33-300×0.437%7.03K0+3308.33-330×0.437%6.90K0+3608.33-360×0.437%6.77K0+3908.33-390×0.437%6.64K0+4208.33-420×0.437%6.51K0+444.368.33-444.36×0.437%6.43共61页 第18页安徽工业大学 毕业设计说明书4．4．2桩号K0+444.36~K0+516.46段竖曲线（1）设计：变坡点桩号：K0+480.41，标高为6.23m；前坡坡度为-0.437%，后坡坡度为0.59%，变坡角为1i1i20.44%0.59%1.03%(竖曲线为凸曲线)由《城市道路设计规范》第5.2.7条，设计车速为40km/s的凹曲线一般最小半径为700m，竖曲线最小长度为35m，所以取R17000m。曲线长L1R1170001.03%72.1m35m切线长T1L172.1236.05m2外距E1T1236.0520.09m2R127000竖曲线起点桩号：K0+480.41-36.05=K0+444.36竖曲线起点高程：6.23+0.44% 36.05=6.39竖曲线终点桩号：K0+480.41+36.05=K+516.46竖曲线终点高程：6.23+0.59% 36.05=6.44曲线起终点之间以桩距12.02米进行加密，按公式yx2计算标高改正值，计算2R如下表所示：表4－3桩号K0+444.36~K0+516.46段计算表桩号计算公式设计标高标高改正Y=X2坡段高程/2RK0+444.366.390.006.39K0+456.386.340.016.33K0+468.406.290.046.25K0+480.426.230.096.14K0+492.446.300.046.26K0+504.166.370.016.36K0+516.46.4406.44图4－3K0+480.42竖曲线高程计算共61页 第19页安徽工业大学 毕业设计说明书4．4．3 桩号K0+516.46~K0+989.52段表4－4桩号K0+516.46~K0+989.52段计算表桩号计算公式设计标高K0+516.466.446.44K0+5406.44+23.54×0.59%6.58K0+5706.44+53.54×0.59%6.76K0+6006.44+83.54×0.59%6.93K0+6306.44+113.54×0.59%9.24K0+6606.44+143.54×0.59%9.24K0+6906.44+173.54×0.59%9.24K0+7206.44+203.54×0.59%9.24K0+7506.44+233.54×0.59%9.24K0+7806.44+263.54×0.59%9.24K0+8106.44+293.54×0.59%9.24K0+8406.44+323.54×0.59%9.24K0+8706.44+353.54×0.59%9.24K0+9006.44+383.54×0.59%9.24K0+9306.44+413.54×0.59%9.24K0+9606.44+443.54×0.59%9.24K0+989.526.44+473.06×0.60%9.244．4．4 桩号K0+989.52~K1+088.52段竖曲线（2）设计：变坡点桩号：K1+039.02，标高为 9.41m；前坡坡度为 0.59%，后坡坡度为0.4%，i30.59%0.4%0.99%变坡角为2i2(竖曲线为凸曲线)由《城市道路设计规范》第5.2.7条，设计车速为40km/h的凹曲线一般最小半径为600m，竖曲线最小长度为35m，所以取R210000m。曲线长L2R22100000.99%99m35mT2L2992249.5m切线长E2T2249.520.123m外距2R2210000共61页 第20页安徽工业大学 毕业设计说明书2x竖曲线段以16.5m间距加密，按公式 y 计算标高改正值，计算如下：表4－5 桩号K0+989.52~K1+088.52段计算公式桩号坡段高程标高改正设计标高2Y=X/2RK0+989.529.2409.24K1+006.029.340.019.33K1+022.529.430.059.38K1+039.029.530.129.41K1+055.529.460.059.41K1+072.029.460.019.39K1+088.529.3309.33图4－4K1+039.02竖曲线高程计算4．4．5 桩号K1+088.52~K1+711.76段表4－6桩号K0+660.181~K0+847.574段计算表桩号计算公式设计标高K1+088.529.339.33K1+1109.33-21.48×0.40%9.25K1+1409.33-51.48×0.40%9.13K1+1709.33-81.48×0.40%9.01K1+2009.33-111.48×0.40%8.89K1+2309.33-141.48×0.40%8.77K1+2609.33-171.48×0.40%8.65K1+2909.33-201.48×0.40%8.53K1+3209.33-231.48×0.40%8.41K1+3509.33-261.48×0.40%8.29K1+3809.33-291.48×0.40%8.17共61页第21页安徽工业大学毕业设计说明书K1+4109.33-321.48×0.40%8.05K1+4409.33-351.48×0.40%7.93K1+4709.33-381.48×0.40%7.81K1+5009.33-411.48×0.40%7.69K1+5309.33-441.48×0.40%7.57K1+5609.33-471.48×0.40%7.45K1+5909.33-501.48×0.40%7.33K1+6209.33-531.48×0.40%7.21K1+6509.33-561.48×0.40%7.09K1+6809.33-591.48×0.40%6.97K1+7109.33-621.48×0.40%6.85K1+711.769.33-623.24×0.40%6.845．道路平纵组合设计5．1 道路平纵组合设计的一般原则1．在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并保持视线的连续性。任何使驾驶员感到迷惑和判断失误的线形都有可能导致操作的失误，最终导致交通事故。2．保持平、纵线形的技术指标大小均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用密切相关，任何单一提高某方面的技术指标都是毫无意义的。3．为保证路面排水和行车安全，必须选择适合的合成坡度。4．注意和周围环境的配合，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度。特别是在路堑地段，要注意路堑边坡的美化设计。5．2 视觉分析5．2．1 视觉分析的意义1．在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并保持视线的连续性。任何使驾驶员感到迷惑和判断失误的线形都有可能导致操作的失误，最终导致交通事故。2．保持平、纵线形的技术指标大小均衡。它不仅影响线形的平顺性，而且与工程费用密切相关，任何单一提高某方面的技术指标都是毫无意义的。3．为保证路面排水和行车安全，必须选择适合的合成坡度。4．注意和周围环境的配合，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度。特别是在路堑地段，要注意路堑边坡的美化设计。5．2．2 驾驶员的视觉规律驾驶员的视觉规律与车速密切相关，车速越高，则视线的集中点越远，视角越小。国内外的研究表明：驾驶员的注意力集中和心理紧张程度随车速的增加而增加。在汽车高速行驶时，驾驶员对前景细节的视觉开始变得模糊不清，视角也随车速的增加逐渐变窄。5．3 组合设计本次设计的钢城新路（经五路～经七路）段，共有两个平曲线，两个竖曲线。共61页 第22页安徽工业大学 毕业设计说明书平曲线和竖曲线有两处相交，第一条平曲线中点桩号为 K0+479.58，曲线长为159.26米，它与第一条竖曲线相交，竖曲线的中点桩号为 K1+039.02，竖曲线长为72.1；第二条平曲线线的中点桩号为 K1+039.02，平曲线长为132.0米，它与第二条竖曲线相交，竖曲线的中点桩号为 K1+039.02，竖曲线长为 99米；两者都满足“平包纵”的原则。平面的三段直线段上，均只有一次变坡，这样既避免了行车的单调乏味、易疲劳，又不至于多次变坡造成线形的不美观和不连贯。共61页 第23页安徽工业大学 毕业设计说明书6．道路横断面设计6．1 交通量拟建钢城新路为城市次干道，设计初期单向高峰小时交通量为：机动车道350辆/小时（标准小汽车），非机动车道1000辆/小时。交通量年增长率为7%。根据《城市道路设计规范》,城市次干道达到饱和状态时的设计年限定为15年。则设计年限末期单向高峰小时交通量为：机动车道：第十五年末：n15n0(1)t1350114903辆/时0.07非机动车道：第十五年末：n15n0(1)t110001142579辆/时0.076．2 机动车道的设计根据规范查得，城市次干道二级公路V=40km/h,一条车道的可通行能力为Np=1640pcu/h。设计通行能力计算：（受平面交叉口影响）Nm Np条交人车道其中：条—多车道折减系数城市道路中第一条车道的折减系数为1.00，第二条车道的折减系数为0.80—0.89，两条车道取平均数为845。人—行人过街对通行能力的折减系数，一般取0.63车道—车道宽度折减系数当车道宽度均大于或等于3.50m，宽度折减系数为00。交—交叉口上受到信号灯的红灯停侯影响,其交叉口折减系数为交0.75则可计算出每一条车道的通行能力：N1 Np条交人车道N2 Np条交 人 车道

（辆小时）774/16401.000.750.631.00（辆小时）66416400.8450.750.631.006．2．2 机动车车道确定因为：774<903<774+664所以取机动车车道2条。由《城市道路设计规范》，大汽车与小汽车混和通行时大于等于40km/h车道宽度取3.75m，小于40km/h车道宽度取3.5m。由于钢城新路为城市次干道，又由于路幅宽度的影响，所以取共61页 第24页安徽工业大学 毕业设计说明书两条车道的宽度均为3.5m。因此整个机动车道宽度为：3.5 3.5 0.25 2 0.5 15m其中包括机动车道的两侧留有的路缘带0.25m，中间的双黄线的宽度为0.5m。6．3 非机动车道设计根据《城市道路设计规范》一条非机动车道的路段可通行能力推荐值，有分隔设施时为2100辆/时；无分隔设施时为1800辆/时。N ccN可i 12c1——道路等级系数，次干道取 0.90c2——交叉口影响折减系数，长路段（ 5km左右）时为 1.0，短路段为 0.55。N ccN可=0.90×0.55×2100=1040i 12自行车道数： n n15=2579/1040=2.48Ni取整数n=3，则非机动车道宽度为：3.5m；同时非机动车道两侧要留有路缘带0.25m。6．4 人行道设计马鞍山为中小城市，拟定设计初期单向高峰行人通行量为1500p/hm,增长率为5%。则第十五年末的通行量为：Q n(1 )t 1500 1 0.0514 2970p/hm由《城市道路设计规范》，城市主干道的一条人行道的可通行能力为2400p/hm。又该区域为大型商业区，所以其折减系数为：80，则一条人行道的设计通行能力为：Nm N 0.80 2400 1920p/hm则人行道数为：Q2970n2Nm1920由《城市道路设计规范》，每条人行道的宽度为0.75m,取人行道的宽度为2m。6．5 分车带设计方案一：横断面总宽度为：共61页 第25页安徽工业大学 毕业设计说明书0.523.527.2521.533m所以最终的横断面图为：·图6－1(单位：米)方案二：横断面总宽度为：0.523.527.2520.531m所以最终的横断面图为：图6－2（单位：米）6．6 方案比选方案一：此方案能很好的解决机动车与机动车、机动车与非机动车之间的行驶干扰，行车顺畅；但由于路幅宽度限制，减小了机动车道的宽度，且中间绿化带只有1.5米，过于狭小，对于30米宽的道路来说，会影响视觉效果。方案二：此方案能很好的解决机动车道与非机动车道之间的行驶干扰，中间设置0.5米的双黄带，也能较好的解决机动车道与机动车道之间的行驶干扰，两侧绿化带为2米，美观且有利于安置道路设施。综合考虑，采用方案二。7．路面结构设计7．1 总述路面结构设计采用两种方案：沥青混凝土路面和水泥混凝土路面， 现对两种共61页 第26页安徽工业大学 毕业设计说明书方案分别进行设计，然后比较选择一个最终方案。7．2 沥青混凝土路面结构设计（柔性路面结构设计）柔性路面设计包括结构组合、厚度计算与材料组成，其 设计原则如下：一、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，结合当地条件和实际情况和实践经验，对路面进行综合设计，以达到经济技术合理，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、抗变形和抗滑移等要求进行设计。二、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莫图计算。三、面层材料应具有足够的强度和温度稳定性；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。7．2．1 交通分析表7－1沥青路面设计初期双向日平均交通量的轴载分配及换算表轴载日通过次数C1C24.35BZZ-100轴次pi(KN)Ni(次/d)Pi/Ps(次/d)20320110070260110.21255.1280400110.379151.6090300110.632189.601001001111001203112.216.632×12052.212.2124.31合计527.26凡轴载大于25KN的各级轴载（包括车辆的前后轴）Pi的作用次数Ni均应按换算成标准轴载为Ps的当量作用次数N，即：kPi)4.35NC1C2Ni(i1Ps其中：N—标准轴载的当量轴次（次 /日）Ni—被换算车辆的各级轴载作用次数（次 /日）C1—轴载系数，当轴间距大于3m时，按单独的一个轴载计算，当轴间距小于3m时，按按双轴或多轴计算，轴数系数C1=1+1.2（m-1），m为轴数。C2—轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38，本次设计取双轮组，C2=1.0。—被换算的车辆类型数。由表7－1得：共61页 第27页安徽工业大学 毕业设计说明书沥青混凝土路面计初期双向日平均当量轴次为： N1=528次/日7．2．2计算累计轴数Ne=[(1)t1]365N1其中：Ne—设计年限内一个车道上的累计当量轴次（次） ；t—设计年限（取15年）N1—路面竣工后第一年双向日平均当量轴次（次） ；—设计年限内交通量的平均增长率（ %）（取7%）—车道系数（取 0.5）累计当量轴次为：[(1)t1]365[(10.07)151]365次Ne=N1=0.075280.5=2421432.5617．2．3 路面结构组合设计初步拟定采用下表路面结构表7-2 路面结构汇总表机动车道非机动车道人行道6cm中粒式沥青混凝土4cm细粒式沥青混凝土6cm粉红地砖8cm粗粒式沥青混凝土6cm中粒式沥青混凝土3cm1：3水泥砂浆？cm二灰碎石20cm二灰碎石15cm水泥稳定碎石25cm石灰土垫层20cm石灰土垫层素土压实素土压实素土压实表7-3 材料回弹模量经验参考值材料类型回弹模量材料类型回弹模量中、粗沙80～100石灰粉煤灰稳定粒料1300～1700天然沙砾150～200水泥稳定粒料1300～1700未筛分碎石180～220沥青碎石（粗粒式，600～80020°C）级配碎砾石（垫层）200～250沥青混凝土（粗粒式，800～120020°C）级配碎砾石（基层）250～350沥青混凝土（中粒式，1000～140020°C）石灰土200～700多孔水泥碎石（水泥1300～1700剂量9.5%—11%）石灰粉煤灰土600～900多孔隙沥青碎石600～80020°C沥青含量2.5%—3.5%共61页 第28页安徽工业大学 毕业设计说明书又根据《岩土工程勘察报告书》，该路段含水率为ωw=25.5%,液限ωL=33.0%塑限ωp=21.9%。W25.5%，IP0.77LyL33.0%土的平均稠度为：

P33.021.911C

LW33.0%25.5%33.0%0.7LP21.9%式中： W—土的平均稠度—土的平均含水量—土的塑限由规范得土基的回弹模量 E0为27Mpa。拟定路面结构示意图见图 7－1：图7－17．2．4 计算设计弯沉 LdLd=600Ne0.2AAA6002421432.5610.21.01.01.0=34.9（0.01mm）csb式中：Ld—路面设计弯沉值（0.01mm）共61页 第29页安徽工业大学毕业设计说明书Ac—公路等级系数，取二级公路为1.1As—路面类型系数，沥青混凝土取1.0Ab—基层类型系数，对半刚性基层取1.07．2．5结构厚度计算1、计算路表回弹弯沉综合修正系数F0.38E00.360.380.36Ld1.6334.927F=1.63p200010.650.5320000.7式中：Ld──路表容许回弹弯沉值F──弯沉综合修正系数E0──土基回弹模量p──标准轴载的轮胎压强， p=0.7Mpa──标准轴载的单轮轮迹当量圆半径， =10.65cm2、理论弯沉系数：LdE134.91200c=5.30200p0F20000.710.650.53式中： c──理论弯沉系数3、计算二灰碎石的厚度：换算成等效的三层体系图7-2路面结构三层体系换算图（单位：厘米）为求出二灰碎石的厚度X，需先求出等效三层体系的中间层的厚度H。根据E2=1000=0.833，h60.563，可查诺谟图得：5.80E1120010.65共61页 第30页安徽工业大学 毕业设计说明书根据E0=270.027，h60.563，可查诺谟图得：k1=1.54E1100010.65则k2c5.300.59；又E0=27=0.027，h60.563，k15.801.54E2100010.65反查诺谟图H4.85，则H=4.85=4.8510.6551.65cm112.42.4因为E3E4，Hh2h3E2h4E211E42.45002.4Hh2h451.658E225h3100021.67cm11E32.414002.4E21000故取二灰碎石的厚度 h3=25cm则换算的三层体系为：h=h1=6cm11E32.4E42.41400Hh2h3E2h4E2=8251000

12.4

500251000

12.455.49cm7．2．7 弯沉计算及验算因为H55.495.21，查诺谟图得：k2=0.5410.65所以理论弯沉值为：L=2pk1k220.710.655.81.540.540.05993cmE11200实际弯沉值为：Ls=LF=0.059930.530.03176cm=31.76(0.01mm)因为Ls=31.76(0.01mm)Ld=34.90(0.01mm)所以拟定的路面结构满足强度要求，整体抵抗变形能力符合要求。7．2．8 沥青混凝土面层底面弯拉应力的计算及验算中粒式沥青混凝土的弯拉模量E1=1800MPa，粗粒式沥青混凝土的弯拉模量E2=1600MPa，按《城市道路设计规范》规定，其他无机结合料按抗压模量计算。换算成等效三层体系如图7－3：共61页 第31页安徽工业大学图7－31141800h=h2h1E186414.18cmE21600145010.90.9E4H=h3h4E33020130036.15cm根据E214000.875，h14.181.331，查诺谟图得E1160010.65所以apmm120

毕业设计说明书E1=1600MpaE2=100MpaE0=27.0MPa0即面层底面没有弯拉拉应力。所以满足强度要求，结构可用。7．2．9 基层底面弯拉应力计算及验算因为基层为半刚性基层，所以标准轴载需重新换算。表7－4 沥青路面设计初期日平均交通量的轴载分配及换算表轴载日通过次数C'C'Pi/PsBZZ-100轴次8pi(KN)Ni(次/d)12(次/d)20320110070260110.05815.0880400110.16867.2090300110.430129.001001001111001203114.3012.902×12052.214.3064.50合计389由上表得：路基底面设计初期双向日平均当量轴次为：N1=389次/d设计车道上标准轴载在使用年限内的累计作用次数Ne共61页 第32页安徽工业大学 毕业设计说明书[(1)t1]365[(10.07)151]365NeN13890.51782504.56次/d0.07换算成等效的三层体系（如图7－4）：图7－411E14E241800hh3h1E3h2E32561400H=h4=25cm

14

1600101400

1439.66cm根据E0270.054，H252.35，查诺谟图得0.35E250010.65根据E25000.357，H251E1140010.65根据E2500H25h39.662E114000.357，10.652.351，10.653.72，查诺谟图得n=0.30所以apn1n20.70.351.070.300.0786Mpa对于无机结合料稳定集料类，抗拉结构强度系数为：Ks=0.35Ne0.11/Ac0.351782504.560.11/1.11.55R/Ks0.2/1.55Mpa=0.129Mpasp其中sp—石灰土的劈裂强度，在零摄氏度时为0.2—0.25MPa故取0.2MPa因为a0.073MpaR所以基层底面满足弯拉强度要求。

0.Mpa1297．2．10 剪应力计算及验算1、结构体系换算结构换算为等效三层体系，以第一层为表层，如图 7－2。共61页 第33页安徽工业大学毕业设计说明书h=h=6cm，H=51.65cm1根据E210000.833，h60.563，查诺谟图得：m0.427E1120010.65根据h60.563，E210000.833，E0270.027，查诺谟图得：10.65E11200E2100010.87根据H51.654.85，E0270.04，E210000.833，查诺谟图得：10.65E21000E1120021.12所以m(0.3)pm10.270.4270.8701.29Mpa.1式中：m(f)──水平力系数为f时的计算点最大剪应力（Mpa）紧急制动时：f=0.5m(0.5)m(01..3)3f(0.p3)0.291.3(0.50..472Mpa3)0.72、容许剪应力计算及剪应力校核已知沥青混凝土的粘聚力为 0.2Mpa,内摩擦角为37o根据E210000.833，h60.563，查诺谟图得，11.125E1120010.65根据E0270.027，E210000.833，h60.563，查诺谟图得：E21000E1120010.6511.05根据H51.654.85，E0270.027，E210000.833，查诺谟图得10.65E21000E112000.97所以f=0.3时的计算最大主应力为：1 p 1 1 20.7 1.05 1.05 0.80Mpa97f=0.5时：cp0.46f(0p.3)0.800.46(0.50.0864Mpa.3)0.71(0.3)破裂面上的有效法应力为：(1sin)0.800.29os0.i335Mpa7n)(0.3)1(0.m3)(1(0.3)(0.5)1(0.m5)(1(0s.i5n))0.8640.472o(10s.108Mpain37)共61页第34页安徽工业大学 毕业设计说明书材料的抗剪强度为：(0.3)ctan0.20.335ota0n.452Mpa37(0.3)(0.5)ctan)0.40.108ota0n.481Mpa37d(0.5式中：C──材料的粘结力（Mpa）Cd──材料的动载粘结力（ Mpa）──材料的内摩擦角（o）因为1.21.2Kv(0.5)Ac1.21.0，所以R(0.5)0.4810.48Mpa1Kv(0.5)1.0式中：Kv(0.5)──沥青混合料面层剪应力结构强度系数Ac──道路分类系数因为m(0.5)0.47Mpa2R0.Mpa481说明满足要求。7．2．11 结论拟定的路面结构，经过校核路表回弹弯沉、面层地面弯拉应力、基层地面弯拉应力和剪应力，均满足容许值的规定。该路面在设计使用年限内，在设计车辆的作用下，能满足要求。最后确定的路面结构如下：共61页 第35页安徽工业大学 毕业设计说明书7．3 混凝土路面7．3．１ 交通分析凝土路面设计初期单向日平均当量轴次计算见表7－5：表7－5混凝土路面设计初期日平均交通量的轴载分配及换算表日通过次数Pi16BZZ-100轴次轴载pi(KN)δi/PsNi(次/d)(次/d)203200007026010.00330.868040010.028111.249030010.185355.59100100111001203118.488455.472×1205018.48840合计223由上表得：混凝土路面设计初期双向日平均当量轴次为：Ns=223次/d7．3．2计算累计轴数表7－6车辆轮迹横向分布系数公路等级纵缝边缘处高速公路、一级公路、收费站0.17~0.22行车道宽>7m0.34~0.39二级及二级以下公路行车道≤7m0.54~0.62该路设计为城市主干道，所以=0.37，累计轴次为：Ne1=[(1)t1]365Ns=[(10.07)101]3652230.37=756789.40次0.07查表7－7得：属重交通等级。表7－7交通等级表交通等级特重重中等轻设计车道标准轴载累计作用次数Ne4＞2000100~20003~100＜3(10)共61