城市道路设计指导书.doc

《城市道路设计指导书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市道路设计指导书.doc（15页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、 城市道路设计指导书 第15页 共15页前 言 本设计的目的在于使学生能正确运用己学过的道路工程的有关知识,掌握城市道路设计的理论和方法,提高运算、制图和使用现行规范及技术资料的能力，在教师指导下，独立完成一条道路的常规设计。 在进行该设计前,学生应该首先系统地复习公路勘测设计、路基、路面工程、城市道路设计等课程,熟悉规范、技术资料和指导书所列的程序及方法,并结合已学课程的知识深入思考,了解本设计所需解决的问题和解决问题的方法,不要机械硬套,要发挥自己的创造性,独立地进行工作。 本设计应完成该道路的横断面、平面、纵断面设计;交叉口竖向设计；路基设计;路面结构层组合设计;路面结构计算;施工方案设

2、计;城市道路排水设计等。应提交计算书、说明书及图纸(见任务书)并装订成册。设计程序一、横断面设计 城市道路横断面由机动车道、机非混行车道、人行步道和绿带部分组成。 设计的主要任务在于根据道路等级、性质和红线宽度以及有关交通资料,确定以上各组成部分的宽度,并给予合理的布置。(一)机动车道设计 按以下步骤进行:1设计年限末平均日交通量的推求和设计小时交通量的确定 (1) 设计年限末平均日交通量的推求 根据给出的原始资料，采用下述公式计算 NtNi*(1+r)t-1式中: Nt一设计年限末平均日交通量(pcu/d);Ni一现状年平均日交通量(pcu/d); t一规划设计年限; r一交通量平均増长率。

3、(2)设计小时交通量的确定 采用下述公式计算 Nh(单)Nt*k* Nh(双)Nt*k式中: Nh一单向设计小时交通量(pcu/d);k一高峰小时交通量系数，取k=0.11;一方向不均匀系数，取=0.6;2城市道路各种车型混合行驶时一条车道的可能通行能力约为1245pcu/h。3通行能力验算及机动车道宽度确定(1)机动车道车道数估算 N(双向)双向设计小时交通量一条车道的设计通行能力，取整数。 注意：在城市道路设计中，应将一条车道的可能通行能力进行道路分类系数折减与交叉口影响折减后，得到一条车道的设计通行能力。本路为城市主干道，道路分类系数取0.8，交叉口折减系数取0.59。(2)通行能力验算

4、经计算，单向车道数为2，则设计通行能力，除进行道路分类系数折减与交叉口影响折减外，还应进行车道系数折减，取0.85。然后，根据单向设计小时交通量单向多条车道的设计通行能力来验算车道数是否能满足要求。(3) 机动车道宽度根据下述公式计算Wc=n*2*b+2*Wmc式中: Wc 一机动车道宽度(m); n 一单向车道数;b 一一条机动车道宽度，取3.75m;Wmc 一机动车道路缘带宽度，取0.55m;(二)机非混行车道设计 机非混行车道在横断面上的布置见城市道路设计。(三)车行道路横坡度 车行道横坡度采用1.5%直线型横坡,绿化带亦采用1.5%直线型横坡,步道采用2%直线型横坡。(四)人行道设计人

5、行道设计主要包括人行道宽度和横坡的确定以及人行道在道路横断面上的布置。人行道宽度应满足人行交通、植树绿化、布设地下、地上管线。人行道宽度的确定一般遵循以下原则：(1)条步行道宽一般取0.75米,车站、码头、商场及全市性主干道上取0.90米;单侧人行道的条数,主干道不少于6条,次干道不少于4条。(2)在人行道上植树、立杆和埋设地下管线者,单侧人行道宽度不小于6米。(3)人行道的最小宽度规定见城市道路设计。(4)人行道横向坡度:一般为直线型，向内侧方向倾斜，坡度见教材。人行道内侧高出车行道0.15米。(5)人行道的横断面布置，一般为对称布置,特殊情况可非对称或单侧布置，布置形式见城市道路设计。(五

6、)绘制横断面图 横断面图的绘制，包括以下三部分内容:1绘制标准横断面图,比例尺见任务书要求。在图上应绘出红线宽度,车行道、人行道、绿带、照明等各组成部分的位置及宽度。2按纵断记录每隔80米绘制一个中心线桩处的现状横断面图,包括内容见城市道路设计。3在绘制出的各个桩号的现状横断面图上,点出中心线的设计标高，见城市道路设计。二、城市道路平面设计 城市道路平面设计就是把道路的走向及其位置确定下来。设计的主要内容包括平曲线半径的选定,曲线与直线的衔接,行车视距的计算及弯道内侧障碍物的清除,沿线桥梁、道口、交叉口和广场的平面布置,道路绿化和照明布置,停车场(站)和汽车加油站公用设施的布置,最后将上述设计

7、内容绘制成一定比例的平面图,比例尺为1:1000.本次城市道路平面设计方法及步骤如下：1.根据所给新建道路中心线编制里程桩，由北向南进行，一般桩距为100米,遇地形变化或与既有道路交叉时都要加桩。路线编制里程长度应与图上路线距离一致,误差应符合精度要求。2.测设平曲线 城市道路为与两侧建筑物协调,不宜设置超高和加宽,因此平曲线半径应尽量选用大于不设超高的最小半径值,并按规定整数倍取值。根据偏角和选定的半径计算出曲线要素,计算式见公路勘测设计。3.绿化带宽度取32m宽,分隔带应连续,非到必要地点不要中断,其最小长度通常以50100米左右为宜,全市性交通干道上可酌情延长。但在交叉口位置或某些单位门

8、口处需断开,断开距离一般为30-60m或酌情延长。4.城布道路平面设计图的绘制。(1)绘制内容见城市道路设计。本设计要求绘制出车道边界线、绿化带、各路口边界线、人行步道边界线等,并附尺寸标注。(2)绘制范围视道路等级而定,通常在道路两侧红线以外各2050米。(3)其它,如指北针、图例、比例尺、图号、大样图、简要的工程说明等，在图右下角绘制图签说明。三、城市道路纵断面设计1设计内容与公路基本相似，所不同的主要见城市道路设计。2设计要求参考城市道路设计。3设计方法与步骤:(1)绘出原有地面线 在比例尺(水平方向1:1000,竖向1:100)的厘米方格纸上点出道路中心线上各里程桩的标高,各点连线即为

9、原地面线,并标出平曲线位置及要素。(2)标出沿线各控制点标高 先将全线各控制点(如起、终点、交叉口、相交铁路轨顶、桥梁顶部、立交桥桥面、重要建筑物门前地坪标高等)的标高在图上方用铅笔标出,各控制点标高计算方法见城市道路设计。(3)试定纵坡(拉坡) 要考虑各控制点标高,应符合技术标准规定及纵横向土方大致平衡。一般采用多挖、少填(相对原地面线而言),力求与地面线相接近,做到缓坡宜长、陡坡宜短。考虑城市道路特点,设计最大纵坡不大于3;最小纵坡不小于0.3。新建道路力争以整桩号为变坡点, 变坡点不宜设在交叉口处,设计高程应与相交道路、街坊、广场、和沿街建筑物口处有平顺衔接。具体方法见城市道路设计。(4

10、)确定纵坡设计线 经多次试坡,反复调整后,基本满足设计要求,并进行全面检查,最后定出一条技术上、经济上较合理的纵坡设计线,具体调查方法见城市道路设计。(5)选定坚曲线半径并计算其几何要素：A.尽量选用较大的竖曲线半径,尤其是凹形曲线,应避免选用极限最小半径。B.坚曲线长度不宜过短,建议最小值见城市道路设计。C.坚曲线线型:目前我国常用圆曲线。D.基本要素计算式见城市道路设计;计算坚曲线上各点标高见城市道路设计。(6)计算设计标高和填挖高度,计算方法及计算式见城市道路设计;(7)绘制纵断面图 在道路纵断面设计线已完成的基础上,即可着手绘制纵断面图,其内容见城市道路设计。四、城市道路平面交又口设计

11、1.城市道路平面交叉口转弯缘石半径 计算式见城市道路设计,式中各数取值规定查阅规范及参考城市道路设计。注意交叉口缘石半径不小于汽车转弯的最小半径,在允许条件下,缘石半径最好大一些。2交叉口立面设计A.要求、原则:见城市道路设计B.设计方法及步骤 方法有:方格网法;设计等高线法;方格网设计等高线法。 现介绍方格网设计等高线法的具体步骤如下：(1)搜集资料a.测量资料,即在地形图上以相交道路中心线为坐标基线打方格网(55m或1010m)并测出各方格点上的地面标高;b.交通资料(包括交通量、交通组织);c.排水资料，已建成或拟建成排水管道位置;d.道路资料,道路等级、宽度、纵坡、横坡、交叉口控制标高

12、和建筑物标高等。(2)绘制交叉口平面图 包括路中心线、车行道和人行道的宽度、缘石半径、方格线(见城市道路设计)(3)确定交叉口的设计范围 一般以缘石切点以外510m(相当于一个方格)。(4)确定立面设计图式 根据道路等级、纵坡方向和地形确定采用设计标高线型,相邻等高线高差(一般为0.020.10m取偶数便于计算)。(5)确定路段上的设计等高线,具体做法见城市道路设计(6)确定交叉口上的设计标高选定交叉口范围内合适的路脊线和控制标高,十字型交叉口的路脊线即为相交道路中心线,中心线交点为控制点,它的标高为控制标高。确定标高计算线网并计算标高计算线的各点设计标高,设计标高线为方格网线计算式见城市道路

13、设计。(7)勾划交叉口上的设计等高线 参照己知的立面设计图式和形状,把各等高点连接起来即得初步的交叉口立面设计图。(8)调整等高线 按行车平顺和排水迅速的要求调整等高线疏密(一般是中疏、边沟密)和均匀变化。具体做法及要求见城市道路设计。(9)计算施工高度 根据等高线的标高,用补插法,求出方格点上的设计标高,最后可求出施工高度。 以上方格网设计等高线法，适用于大型、复杂的交叉口和广场立面设计，对于一般简单交叉口可用特征标高点表示即可。平面交叉口立面设计应掌握的要点见城市道路设计五、城市道路排水设计(见设计任务书) (一)城市干道雨水排除系统类型1明沟系统与公路路基排水相同,它的设置及断面尺寸见城

14、市道路设计。2暗管系统包括街沟、雨水口、连接管、干管、检查井、出水口等主要部分,见城市道路设计。3混合系统即明沟和暗管的一种形式。(二)雨水管及其构筑物沿道路的布置1雨水管的布置(1)城市道路的雨水管线应为直线,平行于道路中心线或规划红线,一般多设在道路中间或一侧,并宜设在快车道以外，路幅较宽时也可双线布置，也可设置在道路的绿地下或人行道下。但不可埋设在种植树木的绿带下或路灯及边石线下。(2)管线应尽量避免或减少与河流、铁路以及其它城市地下管线交叉，在必须 交叉处应直交，应保持一定竖向距离，雨水管道与建筑及其它管道之间应保持定水平间距，最小距离见城市道路设计。(3)为施工方便、节省土方量，雨水

15、管纵坡度应与道路纵坡一致，过陡时，应增设跌水井等特殊构筑物。(4)不同直径的管子在检查井内衔接，应使上、下游管段的管顶平接。2雨水口和检查井的布置(1)雨水口应设在道路上汇水点和大量水流经过的地方，并尽量避免在沿街建 筑物门前、停车站、分水点及其他管道上方设置。(2)交叉口布设雨水口时应满足迅速排水且不干扰行人和车辆交通的原则，具 体设置位置见城市道路设计 (3)检查井是检查、疏通和连接管渠，它一般设置在管道转弯、坡度改变、高程变化、改变断面、汇交及跌水处，在过长的直线管道段内也应在一定长度上设置检查井。(三)雨水管渠设计的主要内容1确定暴雨强度曲线或公式：2划分排水流域，进行雨水管渠的定线：

16、3划分设计管段，计算雨水设计流量；4进行雨水管渠水力计算及高程计算，确定管渠尺寸、坡度、标高及埋深；5绘制雨水管渠平面及纵剖面图。倾斜地区见城市道路设计(四)本次排水设计的主要内容见设计任务书的主要内容。六、路基路面设计 ()路基设计l.路基设计的基本内容 应根据道路性质、等级和技术标准结合当地自然条件，拟定正确的路基设计方案，其内容；(1)调查勘测收集沿线地质、水文、地形、地貌、气象等资料；(2)根据路线纵断设计确定的填挖高度，结合沿线地质水文资料，设计路基主体，确定路基横断形状及边坡坡度;(3)进行排水系统的总体布置以及地面地下排水结构物设计。2对路基的基本要求应具有足够的整体稳定性和足够

17、的水温稳定性，要使路处于干燥或中湿状态下工作。3. 城市道路路基宽度，包括机动车道、非机动车道、分隔带、路缘带、人行道及路用设施可能占用的宽度之和。4路基排水 根据实际情况需要设置地面或地下排水设施5若筑成路基有大面积暴露于空间者，应采取路基防护、加固与支挡措施。6设计中要提出施工要求及特殊路段地基的处理方法及要求。(二)路面设计 本质路设计为沥青路面，快、慢车道分别设计。设计内容包括：路面结构组合设计;路面结构计算。设计理论采用我国柔性路面设计规范规定以三层弹性体系理论为基础，以设计弯沉值作为整体的设计控制指标，对沥青混凝土面层和整体性基层进行弯拉应力验算，沥青混合料面层进行剪应力验算。1路

18、面结构组合设计(1)原则路面结构层按强度和刚度自上而下递减规律安排；层数不宜太多。结构层宜自上而下由簿到厚，最小厚度见路基路面设计,相邻层材料的模量比，基层与面层不小于0.3,土基与基层或底基层宜为0.08-0.40。沥青路面的基层，一般应选择水稳定性好的材料，在潮湿路段尤为如此。在季节性冰冻区，应设防冻胀和翻浆的垫层，路面总厚度除满足强度需求外，还应满足防冻层最小厚度见路基路面设计。要注意相邻层间的相互影响，具体要求路基路面设计。贯彻因地制宜合理选材，方便施工，利于养护的原则。结合当地经验拟定几种路面结构纵使方案进行比较，优先选用便于机械化施工的方案，作到技术先进、经济合理。(2)路面结构组

19、合设计和基本步骤路面等级面层类型的确定 路面等级和面层类型应与道路等级和交通量相适应，见规范规定。基层类型的确定 基层应具体足够强度、刚度和水稳定性。我国常用基层有无机结合科(石灰、 水泥、工业废渣)稳定类型基层和碎(砾)石混合料基层。选择类型时要尽量就地取材。基层较厚时可增设底基层或垫层。确定路面结构层次和初拟各结构层厚度 按设计原则，我国现行设计方法，路面厚度计算往往以某一层作为设计层， 其余结构层厚度按设计经验考虑并参照规范有关规定确定后，在计算中一般 不再变动。常选基层或底基层作为设计计算层。2本次设计路面结构计算方法及步骤(新建路面)参阅路基路面教材第十四章 沥青路面设计。(1) 设

20、计路面:以双轮组重车轴载BZZ-100为标准轴载，轮胎压强P1=0.7Mpa,单轮轮迹当量圆直径r1=10.65cm。本次设计主要分以下几个步骤：A：计算累计当量轴次 轴载分析：由已知条件得年平均日交通量，分别算出小客车、普通汽车、大型车各占多少当量。 算出以设计弯沉值为指标确定路面厚度及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。其中小客车因其轴重小于25Kn，故不计。 算出半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次。B：进行结构层组合与材料的选取 按设计原则，我国现行设计方法，路面厚度计算往往路面厚度计算往往地某一层作为设计层，其余结构层厚度按设计考的经验并参照规范有关规定确定后，在计算中一般不再变动。

21、常选基层或底基层作为设计计算层。 根据路基路面教材沥青路面结构层组合设计及规范推荐结构，并根据具体情况拟定结构层组合如下：（假定结构）项目 层次结构层名称厚度hi(cm)计算弯沉计算弯拉计算混凝土剪切Ei(Mpa)Ei(Mpa)S(Mpa)Ei(Mpa)C(Mpa)(0)1细粒式沥青混凝土0.2372黑色沥青碎石3石灰粉煤灰碎石4石灰粉煤灰土5石灰土6土路基C：按设计弯沉值确定石灰土厚度h5=?D：验算各层厚度是否满足要求。E：路面各层材料的容许底层拉应力验算。 包括沥青混凝土面层、石灰粉煤灰碎石基层、石灰粉煤灰土基层、石灰土基层，均需验算。参考路基路面教材例题。F：进行沥青混凝土面层的底层剪

22、应力验算。参考路基路面教材例题。 确定剪应力及抗剪强度 及a 确定容许剪应力 R 验算剪切条件 aR是否满足要求。 至此,拟定的路面结构,检核路表回弹弯沉、表层底面抗弯拉应力和剪应力是否满足容许值的规定,如满足,则该路面结构在使用年限内,在车辆荷载的作用下,能满足要求。反之,如其中任一项不满足要求,都应对路面做调整,重新计算,直至满足规定。七、施工方案设计 本指导书仅给出道路各结构层的施工技术指标,具体如下:1. 路基: 填土经碾压夯实后不得有翻浆、弹簧现象; 填土中不得含有淤泥、腐殖土及有机物质等; 路基填方压实度不得小于95%,挖方压实度不得小于93%。2. 基层: 石灰土基层灰土中粒径大

23、于20mm的土块不得超过10%,但最大的土块粒径不得大于50mm,灰土应拌和均匀,色泽调和,灰土中严禁含有未消解颗粒;用12t以上压路机碾压后,轮迹深度不得大于5mm,并不得有浮土、脱皮、松散现象。 石灰、粉煤灰、土基层混合料应拌和均匀, 色泽调和一致,碎石(砂砾)最大粒径不得大于50mm, 粒径大于20mm的灰块不得超过10%,石灰中严禁含有未消解颗粒;摊铺层无明显的粗细颗粒离析现象;用12t以上压路机碾压后,轮迹深度不得大于5mm,并不得有浮土、脱皮、松散现象。 石灰、粉煤灰、碎石基层表面应坚实、平整,嵌缝料不得浮于表面或聚集形成一层;用12t以上压路机碾压后,轮迹深度不得大于5mm。3. 黑色碎石面层: 表面应坚实、平整,不得有脱落、掉渣、裂缝、推挤、粗细料集中等现象；用10t以上压路机碾压后,不得有明显轮迹;接茬应紧密、平顺;面层与路缘石应接顺,不得有积水现象。4. 沥青混凝土面层：表面应坚实、平整,不得有脱落、掉渣、裂缝、推挤、粗细料集中等现象；用10t以上压路机碾压后,不得有明显轮迹;接茬应紧密、平顺;面层与路缘石应接顺,不得有积水现象。5. 结合实习情况，谈谈本工程的施工方案设计。