【《某城市道路工程的道路路线设计案例》6800字】

某城市道路工程的道路路线设计案例1.1道路的选线与定线这是设计的第一个步骤，同时也是整个道路的设计的基石工作，选线与定线的合理性将直接影响到后续设计当中各个部分的情况，包括曲线设计、纵断面与横断面设计、填挖方情况导致的工程量与经济费用、沿线对于原有路线或者建筑物的影响等等，故需要考虑到原有地形地质及周边建筑物的具体情况，道路设计的工程性质、工程目的、工程级别和道路标准等指标，包括通过星沙街道区域的地理位置、周边人文情况以及工程的施工难易程度等方面，都是整个选线与定线工作的考虑因素。本次设计路段起点是位于湖南省长沙市区长沙县星沙街道的松雅湖，当地气候类型为亚热带季风气候，本设计选择位于长沙县星沙街道区域内的通程商业广场作为线路终点，选线与定线内容所经过以及附近的区域其土质良好，地势平坦，沿线无其他不良工程地质，适合修建。通过综合以上的考虑因素，从而去选定路线的中线位置与情况，可以选择在实地、纸质或者电子软件图上进行相关处理，完成相关的道路测量与设计工作内容。1.1.1选线设计（1）选线因素城市道路的选线具有严格的规范标准以及需求，道路设计的各个关联方都对选线进行了一定性质的原则限制。起初，路线情况需要达到的流量需求、布局等需求需要满足设计要求，其次，对应路线所经区域的工程地质、绿地、水文、水体、气候气温、周边建筑物风格特点以及数量等特征对道路的影响程度也需要进行相应深度调研，再者，自然协调、浓烈生活气息、层次明显、设计分明、通风、日照等现代化的城市氛围是整个城市道路工程设计的追求，再加上设计也需要符合当地经济发展、科学技术条件等因素。路线的选择需要在进行多次实地目的地的调研，分析包括历史人文、当地气候、城市定位、区域流量等大量研究资料，多次专家组或团队协商、整体工程经济投入与后期运营效率与维护的基础上，在一定的技术能力下能够完成的设计，使能够按时按量高效率低成本的完成施工落地。（2）选线步骤1全面选线布局：选线是考虑线根据地形图确定路线信息，尽量填挖方平衡的目的使其追平，同时结合考虑平纵横的设计要求，选择最合理的路线进行设计。2分段局部安排：在确定基本走向之后，增加更多、更详细、更合理、更科学的控制点补充初步控制点，帮助设计者从具体细化的角度进行详细设计，帮助完成好定线。3详细控制定线：通过逐段的安排小控制点内，在按照规范认可、可靠的路线里设计有利的路线，进行平纵横综合设计，这些都在当地的自然因素和已有技术标准内进行，继而在路带沿途的地形中选定较为平坦、覆盖功能面积最大、最经济、最合理中线的位置路线。（3）选线实操根据湖南省长沙市长沙县城市道路地形地质特征和城市道路网的规划要求，符合各类各级别的技术指标要求，为了本次城市道路设计能够进一步扩大其经济发展区域，方便沿线居民的生活出行，同时便于交通运输的需求，根据相关道路工程设计标准，开元路的选线将会避开不平坦的路段、气候影响较大的区域、地质疏松不适宜开展道路工程施工的路段、存在保护建筑物的居民区，继而进行合理选线操作。（4）地形图初步处理图图2-1开元路选线图1.1.2定线设计（1）转化地形图：通过软件选择扫描标高，在完成转化合格的自然标高离散点的操作后，并且一定要进行标高检查，为了避免等高线出图的异常情况，合理且真实的显示当地所瞄准区域的地形地貌，务必需要删除所有不符合规范或者异常的标高点，在完成前面部分工作后，继而形成三角网，再形成正确的等高线，同时根据区域所在标高的具体情况，预估起伏情况，从而设置合理的等高线间距，考虑本次地形情况，从而将本次转化等高线选取离散距离为1，完成符合规范的且必须的地形图处理步骤，产出真实的地形地貌，帮助后期进行定线处理，提前避免填挖方情况差异过大的情况，从而降低工程量与工程费用。（2）选择起终点以及定导向线：通过正确处理过的地形图，观察到真实的地形地貌起伏情况，结合本次所选区域开元路的任务目的、城市文化特点，选取合理的起终点，不良路段等违背道路设计合理、经济、安全、美观等要求的路线需要避免，将起终点连接成一条导线，这里选择的是连接松雅湖和通程商业广场两个地标性区域。（3）选择导线法线性设计：有多种设计方式设计曲线，本是设计选择使用鸿业软件来采用导线法线性设计，并按照相关规范进行检查与调整，根据城市道路为主干道，公路道路为危机，设置车速度为60km/h，并结合规范所对应的最小半径，最小半径为600m，我们设置圆曲线半径为650m，两段缓和曲线长度为210m，其他线段长度均按规范要求进行联合计算设计，满足规范要求，从而完成导线法设计。（4）平曲线的相关规范计算：根据设计速度60km/h以及使用的规范，在平曲线最小长度的一般值与极限值中取值，并匹配相应圆曲线的长度，软件可帮助自动计算相关曲线的组成部分的数据信息，并提示是否合规以及是否验算合格。（5）缓和曲线、超高、加宽设计：根据规定设计所需的缓和曲线长度，并考虑是否需要设计超高以及加宽设计，本设计满足不设超高与加宽的断面条件。1.2道路的平面设计1.1.1平面设计要求道路平面位置依据该城市路网规划的要求铺设地形地貌、地理起伏特点、气候周期、降水降雨流量与周期、地质特点等因素需要进行考察，整体平面设计指标满足相应道路等级现有且最新的技术标准规范（3）合理设计满足道路的类别与公路等级，并且合理的按需设置超高、加宽等内容的设计（4）合理、科学、经济的处理设计当中直线与平曲线的连接，合理确定新车视距，按照要求合理设置周边建筑物的位置等内容，确保路段行车安全以及给予司机合理的路线指示，提高设计路段的行驶舒适度（5）若标准需要分期实施，应满足项目近期的使用要求，并满足项目长期的运营与维修，尽量防止工程的延期或阻碍。1.1.2平面设计内容在满足设计道路的机动车行驶、快速便捷、工程费用适中、现代化、行程体验好等指标内容的目的背景下，其设计内容主要包括以下内容：主要的直线、平曲线等的平面线性设计路线间的衔接处理、按需进行加宽、超高设计，同时包含行车视距的考虑沿线及附近重要基础公共设施的设计，包括给水排水、电力电缆、电网、行车标志或指示等考虑周边桥洞、天桥、人行道、地上或地下通道、平面交叉口、广场、地铁、停车场、重要建筑结构、分隔带、公交站点等设施的布设，尽量争取达到多方面的综合，形成一个便利或经济的公共设施系统（5）道路交通标志线、绿化、照明等附属设施的布置（6）道路管线管网设施的平面设计布置（7）按照合适的进行城市道路的平面设计，合理的反应设计成果1.1.3平面设计指标（1）道路技术等级根据湖南省长沙市长沙县开元路地区的地理信息与历史交通信息与需求，设计开元路为城市主干路，却确定其公路等级为Ⅱ级，选择设计速度为60km/h，按照道路设计目的、性质以及相关等级需求选择合适的沥青和水泥混凝土设计年限。（2）平面设计指标1．直线设计开元路行驶速度设计为60km/h，而且直线路段长度没有过长，笔直的道路给人一种快捷简单、舒适直接的不错体验，汽车的行驶受力比较简单，方向清晰，司机操作简单，一般情况下此长度不会使得驾驶员疲劳驾驶，其他情况除外，根据道路等级与设计速度的要求，直线长度没有超过最大长度限制。下列为宜考虑使用直线线性设计的路段：A．在地形平坦路段B．区域与近郊规划方正平稳的区域，C.具有桥梁与隧道等构造物的的区域路段D.区域道路之间的交叉口与其前后平坦的路段下列为不宜采用直线线性设计的路段：地形地势起伏幅度较大建筑物较密集或具有历史保护价值2．圆曲线设计平曲线当中的圆曲线的最小半径有相应的规范要求，由于行驶在圆曲线上的机动车会收到一定程度大小的离心力作用，也就是有发生横向滑动或倾覆的可能性或机率，故需要保证其稳定性，曲线上运动的物体稳定性与半径有关，已知开元路的设计速度为60km/h。本次设计由于不用设置超高，为了同时满足其他数据指标的规范要求，圆曲线半径取值将定在600至1000m以内，同时按照切合本设计区域具体地形、地物特点，以及旅客的充分舒适感与安全性、防止驾驶员在行驶过程中判断错误的需求，对于平曲线的圆曲线线段半径则确定为650m。3.缓和曲线设计原则：（1）离心加速度变化率不超大（2）控制超高附加的陡坡不超陡（3）驾驶员行驶的控制时间不超短（4）视觉符合行车路径驾驶员的视野要求（5）缓和曲线的最小长度与设计速度有关并具备相关规范根据城市道路设计规范，60km/h的速度对应缓和曲线最小长度为50m。4.曲线的设计原则曲线的设计有三个基本准则，一尽量采取较大的圆曲线较大的半径长度，但因避免接近直线的几何性质，防止造成驾驶员被给予错误的驾驶引导；二是设计需考虑后期的测设与道路运营的养护维修问题；三是圆曲线最大的半径长度不宜超过10000m。平曲线是路线转向处的曲线由缓和曲线与圆曲线两个内容组成，开元路设计速度为60km/h，根据规范得知，该速度的道路平曲线最小长度的推荐值与一般值范围为150-300m本次设计包含一段平曲线，该路段的设计长度计算结果为313.510m，经过对比规范，在合理取值范围以内。5.行车视距要求行车视距为帮助驾驶员防止突发发现前方阻挡物或对面行车，而采取降速或者其他必要措施防止发生交通事故的最短安全距离，为了给该主干道设置充分的行车视距，创造出驾驶条件的良好、舒适、安全、迅速等条件，按相关计算，取70m作为开元路的停车视距。超车视距在该数值区域内取值即可。平面设计指标汇总：公路分类城市主干道公路等级二级公路地形丘陵地区计算行车速度（km/h）60行车道宽度（m）3.75停车视距（m）70路基宽度（m）25超车视距一般值（m）350缓和曲线最小长度（m）50平曲线最小长度（m）100极限最小半径（m）150最大直线长度（m）1400一般最小半径（m）300不设超高最小半径（m）600最大超高横坡度（%）未设超高最小直线长度同向曲线300反向曲线1001.1.4平面设计成果内容完成平面设计之后，各种图纸与表格进行产出与整理道路平面设计图基本内容包括：导线与道路中线控制点的标注规划红线车道线人行道交叉口地下管线等其他设施各种相关构造物的绘制该图是道路设计文件的必备部分与重要内容，其可以整体清晰的反应道路的位置、沿线地形、地貌等情况，设计人员的设计意图与道路设计内容得以清晰体现，有理有据的文字内容对于设计审批、评议、施工等具备极强的指导作用。直线、曲线及转角一览表指在全面反应路线的各项指标，并且是展开平纵横断面等其他的设计的基础数据资料逐桩坐标表通过测设与放样的坐标，反应路线的测量精度1.1.5道路内容（1）规划红线考量湖南省长沙市长沙县的规划与需求，该区域规划红线的宽度为34m。（2）车道线在路幅宽度内，取3.5x4m作为双向机动车道的布置宽度。（3）绿化带在道路的两侧，取3×2m为红线范围内的布置宽度。（4）人行道在绿化带内布置，取5×2m为布置宽度。（5）交叉口在道路桩号线K0+170.118处布置交叉口，并在软件上进行自动绘制。先给选定的道路中线进行定义桩号操作。表2-2逐桩坐标表桩号坐标(米)方向角XYK0+002884.164957.6889°+502885.3951007.66489°K1+002886.6261057.64989°+502887.8571107.63489°K2+002889.0881157.61989°+502890.3191207.60489°K3+002891.551257.58989°+502891.7811307.57389°K4+002894.0121357.55889°+502895.2431407.54389°K5+002896.4741457.52889°+502897.7061507.51389°K6+002898.9371557.49889°+29.1792899.6551586.66889°+502900.1341607.48389°+97.0262900.1451654.50492°K7+002900.0561657.47892°+502896.531707.34196°+85.9352891.6331741.93699°K8+002889.1821756.785101°+502878.0571805.519105°+74.8442871.1431829.38107°K9+002863.2761853.273109°+41.692848.7811893.426110°+502846.2511900.285110°K10+002828.9511947.196110°+502811.651994.108110°+64.842806.5152008.031110°1.1.6平面规范检查1、道路参数：桩号代号：T道路名称：湖南省长沙市长沙县开元路道路等级：主干路设计车速：60km/h2、平面线型参数检查结果：设计规范：《城市道路设计规范》CJJ37-2012圆曲线、缓和曲线、平曲线长度部分，皆满足规范要求。1.3道路的纵断面设计1.3.1纵断面设计原则（1）标高应参考城市规划且满足相关设计规范（2）起伏应该具有一定平顺性、不宜频繁，保证行车安全且舒适的行驶（3）考虑平衡、汽车运营效率、美学等因素，考虑后期影响（4）考虑沿线地形地质、管线、通道、排水等，合理安排附属设施（5）合理考虑借方量与废方量，争取填挖方运作就近处理，减少工程量（6）合理设计纵坡度，保障驾驶员的平顺性与视距（7）实地考察，满足管线、沿街高程的设计需求1.3.2纵断面技术指标（1）纵坡坡度指标据开元路的设计速度60km/h，根据规范最大限制值为7%，最小推荐值为5%，故取值应该在包括并在这两者之间，考虑到遵循规范，并且考虑到实际可行性，防止不必要的影响行车的交通事故安全问题，比如水箱沸腾、轮胎摩擦力不够、轮胎空转等情况，开元路设置的纵坡坡度故取不超过5%。通过对应考虑，利用最小坡度保障开元路雨季的排水需求，取最小纵坡不小于0.5%。（2）坡长指标开元路最大坡长不超过400m，数值这是对应机动车的60km/h的设计速度对应规范的内容得出，主要考虑到减少坡度压力便于行车爬坡，防止行车没有足够动力爬坡从而造成熄火停车威胁坡段上的行车状况，降低制动次数，降低撞车的可能性。最小坡长不低于150m，数值这是对应机动车的60km/h的设计速度对应规范的内容得出，主要考虑到满足相邻竖曲线的设计要求，防止在交叉口或者其他闸道路段时不足的纵断面视距的考虑，以及视觉安全，一定长度的坡长是必须的设计内容。（3）竖曲线根据竖曲线规范，开元路的设计速度60km/h，在保证行车安全、舒适、视距合理、满足平竖曲线合理组合的前提下进行取值设计。具体数值先利用竖曲线的要素进行相应公式计算得出预估数值，并且鉴定是否在相应规范内，再取值。1.3.3纵断面设计内容建设道路的良好服务水准，提高道路的使用质量，控制道路的运输成本以及工程造价，维持汽车行驶的平顺性与安全考虑，将美学融入道路设计，根据已有数据化信息化产出进行纵断面的设计。其中包括以下及其影响因素与内容：纵坡度：根据代表性标准车型的汽车动力特性、自然条件等因素，一般为排水、防滲、维稳等情况，规范为最大纵坡配比了对于设计车速的纵坡值，最小坡度也具备相应数值以方便雨水口等排水需求，以及其他特殊情况下的处理应对方式。坡长：一般有最小、最大坡长以及合成坡长。（1）最小坡度主要是考虑到开元路边坡点的变化、路段起伏引起的超重失重影响，以及路容外表、安全行车视距的考虑；（2）最大坡长主要考虑影响机动车的行车速度、爬坡能力、制动次数等等方面，从而确保开元路驾驶员的安全性；（3）合成坡长主要考虑影响水流情况，避免造成开元路不必要的积水堵塞与危及行车。竖曲线：主要考虑缓和行车以上数值都按照相应规范的合理范围内选取符合设计需求的值。1.3.4纵断面产出处理标高：对获得地形图进行转化或提取，获得相应数据。自动出图：识别标高，从而借助参数去绘制草图，增加或者删除变坡点，为了考虑诸多道路设计所设计的周边建筑物或结构，同时考虑到行车运营的效率，以及道路后期运营费用，我们需要选择设计经济点。（3）拉坡设计：通过拉坡设计对初步形成的纵断面图进行拉坡，在使设计符合规范的前提下，选择合适的边坡点以及竖曲线设计值，满足经济、技术和控制点要求。（4）联动设计：确定线性要素、控制点的联系之后，为了做到后期更改联合更新相关数据以及设计长度等内容要求与规范，对相关要素与控制点有一个清楚的理解与认知，确保后期更改联动设计。产出的纵断面如下图2-3-1开元路纵断面图2-3-2开元路纵断面图2-3-3开元路纵断面图2-3-4开元路纵断面纵断面参数如下路线全长(米):1064.840纵坡段数(个):2最大纵坡(%):3.121最大坡长(米):714.840最小纵坡(%):0.429最小坡长(米):350.000平均坡长(米):531.420直坡段全长(米):930.246曲线段全