【《长沙市开元路城市道路工程设计》17000字（论文）】

IV 长沙市开元路城市道路工程设计摘要本设计为一条在湖南省长沙市长沙县的城市主干路——开元路，工程建成后，期望能达到提高地区的交通承载能力、方便沿线的日常出行，并且能对沿线的经济发展起到推进作用。前期阶段主要是借助使用鸿业市政软件进行平纵横断面设计，设计依据主要来源于获得的原始地形图，在经过信息化处理与地形地貌相关数据提取之后，结合当地交通规划以及流量需求，进行完成初步的前期道路要素设计。后期阶段主要是进行详细设计，整个过程规划保证设计合规、工程费用合理、绿色环保、文化融合等方面的因素进行考虑，利用前期设计资料准备以及完成产出的设计信息与图纸等资料，完成对道路必要的挡土墙、交叉口、使用HPDS进行沥青与水泥混凝土的路面设计以及排水用电附属设施建设设计的内容。经设计规范验证，本次设计科学合理，规范达标，设计合格。关键词：城市道路平纵横断面路基路面管线照明目录1099125856_WPSOffice_Level1第1章绪论 6353930298_WPSOffice_Level21.1工程概况 62124299943_WPSOffice_Level21.2工程设计内容 677499907_WPSOffice_Level1第2章道路路线设计 81165846867_WPSOffice_Level22.1道路的选线与定线 8747498441_WPSOffice_Level32.1.1选线设计 81223217532_WPSOffice_Level32.1.2定线设计 9756107593_WPSOffice_Level22.2道路的平面设计 101239576252_WPSOffice_Level32.2.1平面设计要求 10819207817_WPSOffice_Level32.2.2平面设计内容 10908119402_WPSOffice_Level32.2.3平面设计指标 11753062349_WPSOffice_Level32.2.4平面设计成果内容 131597767872_WPSOffice_Level32.2.5道路内容 141549102616_WPSOffice_Level32.2.6平面规范检查WPSOffice_Level22.3道路的纵断面设计WPSOffice_Level32.3.1纵断面设计原则WPSOffice_Level32.3.2纵断面技术指标 16726013096_WPSOffice_Level32.3.3纵断面设计内容 16100022218_WPSOffice_Level32.3.4纵断面产出 171640028420_WPSOffice_Level22.4道路的横断面设计 201005045695_WPSOffice_Level32.4.1横断面设计一般规定 201844112210_WPSOffice_Level32.4.2横断面布置 201509919966_WPSOffice_Level32.4.3横断面设计产出 20410611963_WPSOffice_Level1第3章道路路基及结构物设计 211290304330_WPSOffice_Level23.1道路路基设计 21855006904_WPSOffice_Level33.1.1设计一般规定 211287953451_WPSOffice_Level33.1.2路基压实及填土 222145972844_WPSOffice_Level33.1.3路基土石方调配 22377737743_WPSOffice_Level33.1.4路基防护处理 22676586069_WPSOffice_Level23.2挡土墙设计 22456150818_WPSOffice_Level33.2.1挡土墙设置目的 2210178336_WPSOffice_Level33.2.2挡土墙的类型选择 221416085039_WPSOffice_Level33.2.3设计内容 22689432389_WPSOffice_Level23.3平面交叉口设计 291615886358_WPSOffice_Level33.3.1交叉口设计原则 291123818944_WPSOffice_Level33.3.2交叉口设计步骤 29906316443_WPSOffice_Level33.3.3交叉口设计产出 29358949330_WPSOffice_Level1第4章道路路面结构设计 29579824887_WPSOffice_Level24.1沥青混凝土路面 291983569370_WPSOffice_Level34.1.1沥青混凝土设计一般规定 29314265562_WPSOffice_Level34.1.2设计基础资料 301199012561_WPSOffice_Level34.1.3设计验算 302070351982_WPSOffice_Level24.2水泥混凝土路面结构设计 36728229133_WPSOffice_Level34.2.1设计一般规定 36837734078_WPSOffice_Level34.2.2设计基础资料 36893859214_WPSOffice_Level34.2.3路面结构设计 36294714231_WPSOffice_Level1第5章道路管线设计 391164790435_WPSOffice_Level25.1管线铺设 39171914993_WPSOffice_Level35.1.1管线设计一般规定 391009782136_WPSOffice_Level35.1.2设计内容 391992581158_WPSOffice_Level35.1.2管道设计 391423388903_WPSOffice_Level25.2照明设计 412076948788_WPSOffice_Level35.2.1照明作用与要求 412079081578_WPSOffice_Level35.2.2照明标准 411417661109_WPSOffice_Level35.2.2照明系统的布置与选择 41299195498_WPSOffice_Level1第6章专题设计 421319517259_WPSOffice_Level26.1总体设计 4262949444_WPSOffice_Level36.1.1平面布置 421429350984_WPSOffice_Level36.1.2竖向设计 421349912746_WPSOffice_Level36.1.3断面设计 421966275114_WPSOffice_Level26.2建筑设计 431707480962_WPSOffice_Level36.2.1出入口 43808553473_WPSOffice_Level36.2.2装修与材料 4381702495_WPSOffice_Level36.2.3建筑消防 43931783032_WPSOffice_Level26.3结构设计 431026664900_WPSOffice_Level36.3.1一般规定 43125870655_WPSOffice_Level36.3.2主体结构设计 43236706290_WPSOffice_Level36.3.3结构防水要求 441182901786_WPSOffice_Level26.4附属设施设计 441774197023_WPSOffice_Level36.4.1附属设施内容 441118926966_WPSOffice_Level26.5周边人行通道考察 441163507064_WPSOffice_Level1第7章结论 4777135066_WPSOffice_Level1结束语 481476415121_WPSOffice_Level1参考文献 50第1章绪论1.1工程概况开元路是湖南省长沙市长沙县星沙街道的一条城市主干路，横穿长沙县星沙街道的中心，设计全长1064.48m，按城市主干道Ⅱ级标准进行设计，设计速度为60km/h。在根据获得的当地地形图纸进行信息化处理以及相关必要道路工程信息提取之后，决定选择三幅路、双向四车道作为道路的截面设计。1.2工程设计内容（1）平纵横断面设计选线定线：综合考虑建设过程中的多因素，包括造价、工程目的、后期运营等，在地形图上选择一条合理且可行的路线并定义桩号。平面：合理根据信息化处理后的地形图，以及地区实际建筑物情况，选取直线路段起终点、曲线半径参数，后制图。纵断面：选择合适参数，选定合理的纵断面，进行拉坡与竖曲线处理，同时考虑后期填挖方数量的影响，争取减少后期工作量与工程营运影响。横断面：根据城市规划与交通需求，合理布置道路幅型和组成成分宽度。路基路面：分别设计沥青与水泥混凝土的情况（2）道路结构物挡土墙设计与加固范围、宽度、高度等，加固结构类型选型等设计，从而维持边坡稳定性，也可添加涵洞等设计。（3）路基路面结构将会分别设计沥青与水泥混凝土路面两种情况，根据湖南省长沙市长沙县开元路的规划等级--城市主干道进行选择设计，将会根据历史交通资料、经典道路机动车荷载组合等信息进行产出路面、路基内容设计，产出路基组成成分设计与尺寸大小，并验算。（4）道路配套设施前期管线设计，各功能管道类型的安放与尺寸的选择，道路功能基础设施设计与选择，根据道路等级与设计要求，按需查阅规范进行选择设计。（5）专题设计选择为人行地下通道设计，包括总体、建筑、结构、附属设施、实地设计参考等。道路路线设计2.1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。2.1.1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2.1.2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。2.2道路的平面设计2.2.1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。2.2.2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2.2.3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1002.2.4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2.2.5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°+502892.7811307.57389°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°+85.9352891.6331742.93699°K8+002889.1821756.785101°+502878.0571805.519105°+74.8442871.1431829.38107°K9+002863.2761853.273109°+42.692848.7811893.426110°+502846.2511900.285110°K10+002828.9511947.196110°+502811.651994.108110°+64.842806.5152008.031110°2.2.6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。2.3道路的纵断面设计2.3.1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2.3.2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。2.3.3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。2.3.4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):532.420直坡段全长(米):930.246曲线段全长(米):134.594直坡段占全长(%):87.360曲线段占全长(%):12.640最小凸形竖曲线半径(米):0.000最小凹形竖曲线半径(米):5000.000最小竖曲线长度(米):134.627纵断面规范检查，各方面设计部分都满足规范要求。2.4道路的横断面设计2.4.1横断面设计一般规定与道路规划和布置有联系本着节约用地的原则进行选用合理断面（2）在规划的红线宽度合理的范围内进行（3）统筹道路等级、相对高程、设计年限、行车速度、绿化等多方面（4）需要对现有与后期的工程改建与交通管制进行统筹规划，确保当地地区临时的交通运输能力以及居民出行基础。2.4.2横断面布置路幅型式的选择：根据机动车、非机动车、人流量以及道路等级等因素，选择合适路副型式，为防止路幅过小导致的道路堵塞以及交通紊乱，根据开元路为主干路，以及开元路历史交通资料可以确定三幅路为本次设计的合理路副型式。断面形式：一般同一道路采用同一断面形式，道路结合部或者宽道变化处合理设置过渡路段。机动车车道的宽度设计：开元路机动车宽设置为6m，机动车行车到宽度为6x2m。非机动车道的宽度设计：开元路对应人行道为5m，绿化带为3m路段横面布置（人行道）5×2+（快车道）6×22.4.3横断面设计产出施工图图纸设计阶段的横断面实际就是在已处理并产出的工作内容上进行具体化处理，将横断面图纸作为后续进行计算土方填挖量的依据。标准横断面内容：一般为路堤、路嵌的断面形式，根据开元路历史交通资料确定其组成与宽度，按照一定比例，并标出组成设施部分的数值内容，从而进行产出图。施工横断面：主要通过中线桩位测绘得出地面线，更加清晰、明显的展示填、挖以及拆迁界限等内容。路基土方石数量计算：根据横断面设计图以及鸿业设计软件，可以直接进行机算处理，作为主要技术经济指标之一。道路路基及结构物设计3.1道路路基设计3.1.1设计一般规定（1）需要对应道路设计规范需求，包括道路功能、等级等（2）能够起到在使用过程中的稳定、安全、舒适以及施工过程中的方便等要求（3）路基建造材料要均匀、密实、稳定，具有较好的抗变形能力与耐久性（4）道路设计受载能力要符合规范，还可结合本地的实际特殊地质、水文、气象等情况，必要配合排水设施（5）合理的使用当地工业废料或者其他材料以到达因地制宜的目的（6）路基应处于干燥或中湿状态路段横面布置5×2（人行道）+6×2（快车道），车行道和人行道横坡坡度为1.5%。3.1.2路基压实及填土填挖方路基需要进行填土与压实操作进行加固处理，保证填土材料的稳定性、耐久性，以及其他物理、力学与水理特征，可根据当地地质情况进行具体处理。开元路是主干路，根据规范，填挖方对于路床顶面下深度具有最小压实度规定。进行压实，厚度按0.2m计下沉所增土方。3.1.3路基土石方调配对不契合部分进行相应的填、挖方处理，合理的设置填、取土方位置，进行科学减少工程量，提高填挖方效率，降低工程成本，实现一个施工便捷与成本合理的解决方案。3.1.4路基防护处理（1）采取与周边景观协调类似的防护方式（2）对于差别较大的填挖方路基造成的边坡、沿河等特殊情况的路基需要进行加固处理，保证路基的整体稳定性，防止坍塌或滑石造成工程事故，防止遗留交通隐患。（3）对于不同特殊土地质的处理，也应进行考虑，对应处治设计。根据地区历史交通与地质资料，开元路沿线未出现特殊地质情况。3.2挡土墙设计3.2.1挡土墙设置目的开元路沿线区域有地势有较小起伏，造成建造物与道路之间存在起伏的高差，为了建造安全以及土质的稳定性，需要设置挡土墙来进行稳定，从而去适配合适的挡土墙类型，抵消两侧建筑物的荷载，从而保持道路建设与周边建筑物的稳定性与耐久性。3.2.2挡土墙的类型选择按照挡土墙的结构特点，以及开元路沿线的高差幅度打下，本设计选择设置重力式挡土墙。在经济、安全、美学等要素的考虑下，本设计采用仰斜式挡土墙。在整个设计过程当中，我们通过使用软件进行边坡参数定义，然后进行挡土墙的立面设计，选取合适的类型与构造高度等其他内容，并且时刻查阅从而满足规范内容。3.2.3设计内容图3-1左侧挡土墙图3-2右侧挡土墙验算：墙身尺寸内容:所选墙顶宽:1.084(m)所选墙的身高:6.244(m)所选墙顶宽:1.084(m)测量背坡的倾斜坡度:1:-0.250所选墙顶宽:1.084(m)取1个扩展墙址的台阶:h1:0.650(m)b1:0.256(m)可知台阶与墙面坡坡度相同故取墙底倾斜坡率:0.200:1物理参数:圬工砌体容重:23.000(kN/m3)地基土摩擦系数:0.500墙身砌体容许压应力:1700.000(kPa)圬工之间摩擦系数:0.400容许弯曲拉应力:110.000(kPa)容许剪应力:80.000(kPa)材料抗压极限强度:4.300(MPa)材料抗力分项系数:1.920系数αs:0.0020场地特点:一般地区填土内摩擦角:35.000(度)填土摩擦角:21.000(度)粘聚力:0.000(kPa)容重:17.000(kN/m3)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:500.000(kPa)墙底摩擦系数:0.400类型:土质地基内摩擦角:35.000(度)坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数15.0000.0001第1个:定位距离0.000(m)汽车-20级(计算荷载)摩擦角度:30.000(度)挡墙分段距离:10.000(m)荷载组合:结构重要性系数:1.000荷载组合数:1系数:1.000[土压力]计算高度为6.499(m)处的库仑主动土压力无荷载破裂角=36.354(度)横向可排列此种车2列宽度=3.159(m)第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)010.5000.30030.00030.000022.3000.30030.00030.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.000062.3000.60060.00060.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)013.6000.30030.0000.000025.4000.30030.0000.000033.6000.60060.0000.000045.4000.60060.0000.000053.6000.60060.0000.000065.4000.60060.0000.000布置距离B0=3.159(m)分布距离L0=9.352(m)荷载值SG=300.000(kN)换算土柱数值h0=0.597(m)按实际计算:第1破裂角：36.354(度)Ea=67.445(kN)Ex=66.947(kN)Ey=8.177(kN)作用点高度Zy=2.335(m)墙身截面积=7.106(m2)重量=163.436(kN)(一)倾覆稳定性墙身重力的力臂Zw=1.529(m)Zx=1.860(m)Zy=2.079(m)倾覆力矩=139.208(kN-m)抗倾覆力矩=265.173(kN-m)满足:K0=1.905>1.500验算：方程值=75.972(kN-m)>0.0(二)滑动稳定性验算Wn=160.262(kN)En=21.148(kN)Wt=32.052(kN)Et=64.043(kN)滑移力=31.991(kN)抗滑力=72.564(kN)符合:Kc=2.268>1.300滑动稳定验算：值=51.182(kN)>0.0地基土层水平向:滑移力=66.947(kN)抗滑力=87.272(kN)符合:Kc2=1.304>1.300(三)地基应力及偏心距验算最大应力与最小应力之比=167.428/111.350=1.504合力偏心距:e=-0.044<=0.167*1.301=0.217(m)墙踵处:压应力=167.428<=650.000(kPa)墙趾处:压应力=111.350<=600.000(kPa)地基平均承载力:压应力=139.389<=500.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，故该验算可省(五)墙底截面强度验算相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.546(m)Zx=1.860(m)Zy=2.079(m)[容许应力法]:法向应力检算:相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.731(m)偏心距验算满足:e1=-0.061<=0.250*1.340=0.335(m)压应力:面坡=91.087背坡=159.181(kPa)压应力符合:值=159.181<=1700.000(kPa)切向应力检算:剪应力符合:值=-0.093<=80.000(kPa)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]无荷载时的破裂角=36.354(度)汽车-20级横向可排此种车辆2列布置距离=2.719(m)布置长度B0=2.719(m)分布距离L0=8.830(m)荷载值SG=300.000(kN)换算土柱高度h0=0.735(m)第1破裂角：36.354(度)Ea=53.299(kN)Ex=52.906(kN)Ey=6.462(kN)作用点Zy=2.059(m)[强度验算]墙身截面积=6.064(m2)重量=139.470(kN)墙身重力的力臂Zw=1.241(m)Ey的力臂Zx=1.599(m)Ex的力臂Zy=2.059(m)[容许应力法]:法向应力检算:偏心距验算满足:e1=0.031<=0.250*1.084=0.271(m)压应力:面坡=157.935背坡=111.312(kPa)符合:计算值=157.935<=1700.000(kPa)切向应力检算:符合:计算值=-5.043<=80.000(kPa)3.3平面交叉口设计3.3.1交叉口设计原则综合考虑路线的性质、等级等因素考虑分期、近远期结合修建灵活合理采用地形，节约用地根据交通速度设置瞭望视距3.3.2交叉口设计步骤根据开元路的定线情况、周边建筑群、原始道路设计以及人流量的情况，将在开元K6+00处设置一处十字形交叉口，设置为两条主干道、三幅路交叉设计。（1）选取交叉口类型为十字形交叉口（2）通过道路的边线的绘制，进行选择来构造边界（3）路线对称，则道路中心线为路脊线（3）在鸿业软件里输入基本参数等数据信息，生成基本控制点（4）选择道路性质，为柔性路面，生成计算线（5）通过软件使用等高线工具即可3.3.3交叉口设计产出相应详细交叉口设计图纸在打印图纸里进行体现。道路路面结构设计4.1沥青混凝土路面4.1.1沥青混凝土设计一般规定面层类型与结构层都需要进行设计确定多种失效模式最大值应该作为指标控制需满足如广场或停车场等不一般车辆营运需求沥青混凝土路面表面平整、行车安全舒适，机械化施工程度高4.1.2设计基础资料类别大小设计标准路线总长(km)10.0道路等级主干路车道数4交通组成（辆\日）解放CA-10B东风EQ140黄河JN150黄河JN253太脱拉138解放CA390日野ZM440日野KB222轴重<25KN汽车交通量年增长率(%)2052051251658060288038617824.8土壤地质自然区划Ⅳ5路基土壤砂土地下水位距路槽底面（m）1.5~0.8图4-1设计基础资料表4.1.3设计验算运用HPDS2017进行开元路沥青混凝土路面结构设计验算：一、交通量计算公路等级二级公路目标可靠指标1.04初始年大型客车和货车双向年平均日交通量（辆/日）2648设计年限（年）12通车至首次针对车辙维修的期限（年）12交通量年平均增长率4.8％整体式货车100％半挂式货车0％方向系数0.55车道系数0.5车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类满载车比例00.10.350000000初始年设计车道大型客车和货车年平均日交通量（辆/日）728设计车道累计大型客车和货车交通量（辆）4180857交通荷载等级：中等交通荷载等级沥青混合料层疲劳开裂时:当量设计轴载累计作用次数为4833530路基顶面竖向压应变时:次数为6768306无机结合料稳定层疲劳开裂时:次数为1.03738E+08沥青混合料层永久变形量时:次数为4833530路面结构设计与验算路面结构的层数:5设计轴载:100kN路面设计层层位:4设计层起始厚度:150(mm)层位结构层材料名称厚度模量泊松比无机结合料稳定类材沥青混合料车辙试验(mm)(MPa)料弯拉强度(MPa)永久变形量(mm)1细粒式沥青混凝土40110000.251.52中粒式沥青混凝土60100000.252.53粗粒式沥青混凝土80100000.252.54水泥稳定碎石?75000.251.45级配碎石1802500.356新建路基800.4（1）干燥状态第4层无机结合料稳定层疲劳开裂验算设计层厚度H(4)=150mm季节性冻土地区调整系数KA=0.8温度调整系数KT2=1.911现场综合修正系数KC=-0.33层底拉应力σ=0.433MPa无机结合料稳定层疲劳开裂寿命NF2=1.166142E+08轴次当量设计轴载累计作用次数NZB2=1.03738E+08轴次可知满足设计要求.沥青面层低温开裂指数验算所在地区低温设计温度TSJ=-29℃弯曲梁流变试验蠕变劲度ST=120MPa沥青结合料类材料层厚度HA=180mm路基类型参数BLJ=5低温开裂指数CI=2.8条容许低温开裂指数CIR=5条可知满足规范要求.沥青混合料层永久变形量验算沥青混合料层永久变形等效温度TPEF=20.8℃当量设计轴载累计作用次数NZB3=4833530轴次永久变形验算分层数N=6永久变形量：第1分层RAI(1)=0.32mm第2分层RAI(2)=0.57mm第3分层RAI(3)=0.94mm第4分层RAI(4)=0.67mm第5分层RAI(5)=0.39mm第6分层RAI(6)=0.47mm永久变形量RA=3.36mm容许永久变形量RAR=20mm可知满足规范要求.沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求第1层为5139次/mm第2层为2412次/mm第3层为2412次/mm验算路面结构防冻厚度:最小防冻厚度500mm验算结果表明,路面结构总厚度满足防冻要求通过厚度取整,最后得到结果如下:细粒式沥青混凝土40mm中粒式沥青混凝土60mm粗粒式沥青混凝土80mm水泥稳定碎石150mm级配碎石180mm路基计算设计路面结构的验收弯沉值:在干湿循环或冻融循环情况下，路基土模量折减系数KAT=0.8路基顶面验收弯沉值LG=186.7(0.01mm)路表验收弯沉值LA=31.3(0.01mm)（2）中湿状态第4层无机结合料稳定层疲劳开裂验算设计层厚度H(4)=170mm现场综合修正系数KC=-0.491季节性冻土地区调整系数KA=0.8温度调整系数KT2=1.776层底拉应力σ=0.411MPa无机结合料稳定层疲劳开裂寿命NF2=1.363584E+08轴次当量设计轴载累计作用次数NZB2=1.03738E+08轴次可知满足设计要求沥青面层低温开裂指数验算与干燥状态计算内容与结果相同，可知满足规范要求.沥青混合料层永久变形量验算沥青混合料层永久变形等效温度TPEF=20.8℃通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数NZB3=4833530轴次验算分层数N=6沥青混合料永久变形量：第1分层RAI(1)=0.32mm第2分层RAI(2)=0.57mm第3分层RAI(3)=0.94mm第4分层RAI(4)=0.67mm第5分层RAI(5)=0.4mm第6分层量RAI(6)=0.48mm沥青混合料层永久变形量RA=3.38mm容许永久变形量RAR=20mm可知满足规范要求.沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求与干燥状态相同验算路面结构防冻厚度:路面结构最小防冻厚度500mm验算结果表明,路面结构总厚度满足防冻要求.计算设计路面结构的验收弯沉值:路基土模量折减系数KAT=0.8路基顶面验收弯沉值LG=233.4(0.01mm)路表验收弯沉值LA=34.2(0.01mm)由于系数具有取值范围，同时存在有干燥与中湿的可能性，故从干燥状态与中湿状态里选择最大的作为设计值。4.2水泥混凝土路面结构设计4.2.1设计一般规定面层与结构层选定，接缝、材料组成等车辆重量大小与温度影响计入疲劳影响指标满足较强承受力与长期稳定性要求总厚度小于防冷最小厚度时，需要进行铺设横纵向接缝设计具有膨胀或者施工的缝隙的无控制边缘时，需要进行增加钢筋，补充强度的设置路面资料开元路为城市道路主干道，二级公路，路面宽度采取25m。本次道路路面设计全长采用沥青混凝土路面，设计基准年限为20年，该路面机动车与非机动车分开行驶，具有强度较高、道路质量耐久等优点。交通资料根据可行性研究报告的交通资料可以查阅开元路的交通状况，可知开元路的道路设计等级为城市道路主干道，行驶车速为60km/h，通过获得的路面设计交通组成表我们可以清楚知道起交通状况。4.2.2设计基础资料内容与沥青混凝土路面设计相同4.2.3路面结构设计运用HPDS2017进行验算。开元路设计数据信息：设计内容:单层水泥混凝土路面设计公路等级:二级公路变异水平的等级:中级可靠度系数:1.13面层类型:普通混凝土面层序号路面行驶前轴数前轴重后轴数后轴重拖挂部分拖挂部分交通量车辆名称(kN)(kN)的轴数轴重(kN)1货车119.4160.85002052货车123.7169.2002053货车1491101.6001254货车149.8195.8001655货车151.428000806货车135170.15006027货车1602100008808货车150.21104.300386行驶方向分配系数0.55车道分配系数0.5轮迹横向分布系数0.6交通量年平均增长率4.8％设计轴载100kN最重轴载104.3kN路面的设计基准期:20年初期设计轴载日作用次数:761设计轴载累计作用次数:5395683路面承受的交通荷载等级:重交通荷载等级弯拉强度5MPa弹性模量31000MPa面层板长度4.5m地区公路自然区划Ⅳ面层最大温度梯度88℃/m接缝应力折减系数0.87混凝土线膨胀系数1010-6/℃（1）干燥状态：公路路基上修筑的基(垫)层层位基（垫）层材料名称厚度(mm)材料模量(MPa)1水泥稳定粒料16015002新建路基64板底地基当量回弹模量ET=64MPa面层最大荷载应力:1.82MPa面层荷载疲劳应力:4.23MPa最大温度应力:0.94MPa温度疲劳应力:0.17MPa考虑可靠度系数后混凝土面层最大综合应力:3.12MPa考虑可靠度系数后混凝土面层综合疲劳应力:4.97MPa满足极限状态要求的混凝土面层设计厚度:238mm（2）中湿状态公路路基上修筑的基(垫)层层位基（垫）层材料名称厚度(mm)材料模量(MPa)1水泥稳定粒料16015002新建路基80板底地基当量回弹模量ET=80MPa温度疲劳应力:0.31MPa最大温度应力:1.14MPa混凝土面层荷载疲劳应力:4.05MPa混凝土面层最大荷载应力:1.74MPa考虑可靠度系数后混凝土面层最大综合应力:3.25MPa考虑可靠度系数后混凝土面层综合疲劳应力:4.93MPa满足极限状态要求的混凝土面层设计厚度:237mm由于系数具有取值范围，同时存在有干燥与中湿的可能性，故从干燥状态与中湿状态里选择最大的作为设计值。道路管线设计5.1管线铺设5.1.1管线设计一般规定管线类别、走向、容积等方式应该符合城市总体规范管线布置同时应该考虑未来设计空间合理统筹各管线分配、交叉等处理布置不影响道路其他部分的使用功能5.1.2设计内容采用地下埋设平面与竖向位置将根据规范基准设计根据管线设计的特点与开元路城市道路规划，设计短且便捷开元路地区属于梅雨季节，故采用雨污分流的设计，来改善城市卫生条件5.1.2管道设计1、雨水管设计（1）充分利用当地地形与附近水域进行排水（2）管渠与城市规划、地形变化相协调（3）在街道交叉路口的汇水点、低洼处一般设置雨水口，以防止雨水漫过路口（4）根据建筑密度、交通量大小等具体条件合理采用明渠或暗管污水管设计管道系统可充分顺应地势地形趋势难以通过的地带或建筑物尽量避免规划控制点高程需要被关注理清沿线遇到的一切管道资料情况管径选择根据地形、坡度等合理判断3、给水管设计布置时考虑给水系统的分期建设的可能性安全且可靠的保证覆盖区域，维护用户用水数量需求与高层合适的水压强度以最短距离进行道路管线建设作为目标，尽量减少工程经济费用，以及防止过长管线运输导致可观数量的输水能量流失或浪费。4、燃气管道设计符合最小覆土深度规定符合工程管线交叉时的最小垂直净距、管线与建筑物之间最小水平净距的规定5、电力管道设计与燃气管道设计的需求近似为标准6、设计步骤雨水管：划定汇水区域定线选择控制点雨水水力计算布雨水口污水管：划定汇水区域综合布置选择控制点污水计算确定管道断面、纵坡及高程，绘制纵断面图。7、设计汇总雨水口的布置以检查井为参考，其平面位置在距道路中心线7米处，每40米处布置一个雨水口，与检查井用D300mm管相联通。污水管道主要铺设在车道两侧距人行道内侧位置0.5m处，布管间距为26m。给水管设计位于道路左侧车行道的下方，距离道路中心6m，主干管径D600，具体见管线平面布置图。燃气管设计位于道路左侧车行道的下方，中压管管径D250，低压管管径D200，具体见管线平面布置图。电信电缆设计位于道路右侧人行道，电力电缆设计位于道路左侧车行道的下方，具体见管线平面布置图。5.2照明设计5.2.1照明作用与要求（1）道路本身合适的亮度、行车安全与舒适度纳入考虑（2）对行车线诱导影响（3）改善一定的、美观的周边景观环境与内容（4）满足交通与景观功能，争取美观、安全、环保、技术先进5.2.2照明标准为了满足道路照明质量、可靠辨别度、舒适的视觉体验的基本要求，以常规三项技术指标为照明标准，具体内容参考相关规范。5.2.2照明系统的布置与选择（1）道路照明器的平面布置方式：取决于道路等级、横断面形式、交通量大小、路面宽度。（2）照明灯具的悬挂高度与间距：路灯的光源功率、悬挂高度和间距与道路要求的亮度有关。。（3）照明灯具的选择：从发光效率、使用寿命、城市景观与照明艺术相结合等角度进行选择。具体照明系统的布置与选择具体参考相关照明规范。专题设计6.1总体设计本次专题设计的内容为人行地下通道的设计，内容按人行地下通道设计规范设计，同时通过实地考察一处地下人行通道进行设计参考，人行地下通道设计基准期100年。6.1.1平面布置一般具有以下要求总体布置考虑过街需求及人流特征，合理的设计与控制建设的规模平面应趋向简单、顺畅，转弯不宜过多，不宜过大加强与周边公共建筑的联系，形成系统，可无缝对接相关功能性建筑物选择合适的地理位置与地质条件出入口朝向应与人流方向一致对于占有的人行道宽度后，应采取措施保证不影响其原有宽度在开元路整条线路上在K4+00处设置一处地下人行通道，由地下人行通道横跨开元路，通道平面径直闯过开元路，无转弯，其他设计皆按规范安排。6.1.2竖向设计设为浅埋隧道，深度控制在10m以内，上方管线与顶板距离应大于0.5m主通道内的纵坡可分段设置主通道内不宜设置台阶本次设计人行通道设计浅埋5m，地区地质良好，且位于T字型交叉口处，适宜构建地下人行通道，缓解行人交通压力。6.1.