道路工程设计与开发毕业论文

第一部分道路工程设计

一、总说明

（一）工程概况

卫国北路道路工程位于市中心北部，本次设计起点为龙富道交叉口，终点为该路与长宁道交叉口。道路全长985.745m，属于城市主干路，红线宽40m。本路沿线地质条件良好，地下水位较深，地下水对混凝土及路面结构层无腐蚀性。

(二) 设计标准

1．设计荷载：以轴载100KN的双轮组单轴为标准轴载。

2．道路等级：城市主干路。

3．设计车速：60Km/h。

4．抗震标准：8度。

5．压实标准：重型击实标准。

（三）设计依据

1．《城市道路设计规》GJJ37-90

2．《公路沥青路面设计规》JTJ104-97

3．《公路路基设计规》JTJ013-95

4．《公路路面基层施工技术规》JTJ034-2000

5．《城市道路绿化规划与设计规》CJJ-75-97

6．《公路工程抗震设计规》JTJ004-89

7．《城市道路和建筑物无障碍设计规》JGJ50-2001

（四）设计资料

1．市属国家自然区划的Ⅱ4区，路基土均为中液限细粒土（FI），干湿类型为中湿（全路程）。

2．地下水位埋深1.2m左右，平均最大冻土深度为0.8m。

3．交通量现状资料。

①机动车设计交通量确定为13000——15000辆/昼夜；设计高峰小时交通量占平均交

通量的10%；

②车型比重：小型载重汽车占40%，小汽车占60%；

③方向系数：主要方向（南北方向）交通量占断面交通量的55%；

④非机动车（混合行驶）单侧小时交通量为2000辆/小时，其中自行车占85%； ⑤高峰小时人流量（单侧双向）为2000人/小时，人行横道（双向）为800人/小时； ⑥机动车年平均增长率为6%，非机动车和行人年平均增长率为3%。 4．设计年限为15a 。

5．路面结构按柔性路面设计。 6．排水设计条件

①水文条件：暴雨强度公式：6

.0)

lg 87.01(935t

p q +=，地面径流0.5，地面集水时间：15min ，设计重现期：1年。

②水文地质条件：路段雨水汇水面积以道路中心线两侧400m 为界。二、机动车道设计

（一）设计小时交通量的确定和设计年限交通量的估算

取高峰小时交通量作为设计小时交通量，高峰小时交通量并不是全年中最大的小时交通量，而是全年中经常出现具有代表性的交通量。设计小时交通量为13000×10%=1300辆/小时 1．方向不均匀系数：双向交通量

单方向交通量

D ×100%

本工程主要方向为南北方向，D= 55%,修正后的设计小时交通量为1300×0.55×2=1430辆/小时

2．车辆系数换算：以小汽车作为计算标准车，取其系数为1，根据各车种行车时占用道路净空的程度，确定换算系数，查规得

小汽车 1 小型载重汽车 1.5 小汽车占60% 1430×0.6=858辆小型载重汽车占40% 1430×0.4=572辆

将小型载重汽车换算为小汽车 572×1.5=858辆修正后的设计小时交通量为858+858=1716辆/小时

3．设计年限交通量的估算：按车辆年平均增长量计算机动车年平均增长率为6% N 年限=N （1+nk 1）

N 年限=1716 (1+15×0.06) =3260辆/小时（二）一条车道通行能力按照车头间距计算

1000=

L S =

N 停S +l =L '

停S 包括： S 1：司机反应时间行驶的距离

S 2：制动距离 S 0：安全距离

021S S S S ++=停

查规：司机反应时间取1.2S

m V V v S 203

36.32

.12.11===== 制动距离 )

i ±φ(254V =S 2

制动距离一般为20—30m ，安全距离一般为5—10m 故停S 为70m 。

查规，取车身长度为7m 。

停S +l =L 'm 77=70+7=

L V 1000=L S =

N 时辆/779=77

60×1000= 影响路段通行能力的因素有：多车道对路段通行能力的影响；交叉口对路段通行能力的影响；行人过街等因素对路段通行能力的影响；车道宽度对路段通行能力的影响等。故对理论通行能力进行修正后，一条车道的可能通行能力为550辆/时。（三）机动车车道数的确定

机动车车道数，根据高峰小时交通量与一条车道的可能通行能力求得为4条，即可满足要求。车道数2×=

一条车道可能通行能力

单向的高峰小时交通量

4≈550

1300

=条

三、横断面设计

本道路工程横断面布置采用“三幅路”断面，用分隔带把行车道分隔为三块，中间为双向行驶的机动车车行道，双侧均为单向行驶的非机动车车行道。（一）方案技术分析比较

查规，三幅路适用于机动车交通量大，非机动车多，红线宽度≥40m 的道路。 1．交通安全

三幅路比单、双幅路都安全，因为排除了机动车和非机动车相互干扰而容易产生事故

的矛盾，同时分隔带起了行人过街的安全岛的作用。 2．行车速度

单、双幅路由于机动车和非机动车混合行驶、相互干扰，所以车速较低，三幅路车速

一般较高。 3．照明

三幅路比单幅路容易布置，能较好地处理绿化与照明的矛盾，照度均匀，可提高夜间

行车速度，并减少了因照度不良引起的事故。 4．绿化

三幅路布置多排绿带，遮荫效果好，有利于夏季行车及行人交通。 5．噪音

三幅路的机动车道在中间，两侧绿带起到隔离作用，噪音对行人和沿街居民干扰较少； 6．造价

单幅路占地最小、投资省、各类城市道路都可采用。三幅路用地大、造价高，但有利于地下管线分期敷设以及非机动车道可采用较薄的路面。

综上所述，可知三幅路优点居多，故本道路工程采用三幅路断面（二）机动车车道宽度的确定

本道路工程机动车道拟采用双向四车道，车道宽度根据车道所在的不同位置和边界条件，按以下公式计算。

1．靠路边的车道宽度。一侧靠边，另一侧为同向车道

（m）

2．靠路中心线的车道宽度。其一侧为同向车道，另一侧为反向车道。

=（m）

见下图：

式中的a1、a2为车身外型宽度；c、d、x值与车辆行驶中的横向摆动和安全净踞有关，其数值取决于车速、司机、路况、外界环境等，查规得

4.0V

=（m）

因为c值是车身边缘与非机动车道边缘之间的横向安全距离，因此，在该车道上行驶的车

辆，其车速V要受到边界条件的影响，故取

设计

V65

即V=0.65×60=39Km/h

4.0+

c×4

39712

=（m）

302.07.0V d += （m ）

式中车速V （Km/h ）取设计速度，即h Km V V /60==设计 02.07.0+=d ×4

360131.1= 4

321)(02.07.0V V x ++=

式中车速V （Km/h ）取设计速度，即h Km V V /60==设计 43

)6060(02.07.0++=x 729.0= 查规，取a 1=1.99m a 2=2.0m

计算得，靠路边的车道宽度

c a

d b ++=1'

12 712.099.12131.1++=27.3=m

靠路中心线的车道宽度 2222d a x b ++=

131

.122729.0+

+= 43.3=m 通过以上计算结果，与规经验进行对比，确定一条机动车车道宽度为3.5m ，车道数为双向四车道，总机动车宽度为14m 。（三）非机动车车道的确定 1.非机动车车道宽度

人在自行车上的通行净空高为2.25m ，外加0.25m 的安全净高，在整个要求的净空高度为2.5m ；车把宽度0.5m 加上两侧各0.25m 的横向摆动安全净空，故一条自行车车道的宽度为1.0m ，这样单一车道的宽度为1.5m,本道路工程非机动车主要为自行车，占总数的85%。根据非机动车单侧小时交通量2000辆，查规，其基本宽度为5m ，考虑到非机动车交通仍有继续增长的发展趋势，宜适当留有余地，故取非机动车车道单侧宽度为5.5m 。 2.非机动车道在横断面上的布置

非机动车道沿街道两侧对称地布置在机动车道和人行道之间，并用绿带与机动车道分隔开。（四）车行道路拱

为满足本道路工程排水迅速的需求，机动车道路拱采用改进的三次抛物线路拱。

计算公式如下：x b h

x B

h y ?+?=

路拱计算图式见下图：

各点高度及各点横坡见表

各点高度（m）

h1h2h3h4h5

h 0.90 h10.77 h10.59 h10.34 h1

0.21 0. 0.162 0.124 0.07

h6h7h8h9

0. 0.162 0.124 0.07

y1 y2y3y4y5

0 0. 0. 0.086 0.14

y6 y7y8y9

0. 0. 0.086 0.14

各点间横坡（%）