市政工程(城市道路)设计.docx

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1、 摘 要 本设计为市政工程（城市道路）设计，慈溪杭州湾新区兴慈六路设计全过程。 本区段内有一个“十”字交叉口。设计具体分为平面线型设计、横断面设计、纵 断面设计、交叉口设计、路基路面设计、照明排水设计。平面线采用“市政详 规”所确定的规划线位，全线呈南北走向，道路沿线依次与起点、滨海三路、终 点相交，跨越中心横江规划河道。路线的转点位于相交道路的交叉点，故全线不 设平曲线。重点对横断面设计、竖曲线计算和交叉口设计作了详细计算。 本设计从近期和远期交通量的需求出发，综合考虑了未来几年的人口增长和 车辆交通量的变化,使“新区”能更好地融入上海、杭州、宁波2小时的交通，做 到“以人为本”，遵循了可持

2、续发展的原则。 本路全长1146.86米，设计速度 40Km/h，全路为三幅路，双向四车道。 机动车道宽3.75m、路面厚度为870mm。 关键词 城市道路；交叉口设计；沥青混凝土；红线宽度 Abstract This design project (urban road) designs, Cixi Hangzhou Bay new This design project (urban road) designs, Cixi Hangzhou Bay new Design specific cross section of divided into flat pattern design,

3、design, design of longitudinal section design, intersection design, pavement design of longitudinal section design, intersection design, pavement established by the planning line, across the North-South, roads and a starting point, then along the coastal road, intersecting the end point, across the

4、River Center hengjiang planning. Line transfer point is at the intersection of the cross roads, therefore no horizontal curves for all. Cross section calculation of vertical curve design, focused on design and intersection are calculated in detail. This design from the short and long term traffic de

5、mand, considering the population growth in the coming years and changes of considering the population growth in the coming years and changes of Shanghai, Hangzhou, Ningbo 2 hours of traffic, so that Shanghai, Hangzhou, Ningbo 2 hours of traffic, so that development. This road is 1146.86 meters, desi

6、gn speed 40Km/h, wide road is three-channel, bi-directional four lanes. Motorway width 3.75m, 3.50m, pavement thickNess of 810mm. Keywords Urban road； Intersection design；Asphalt Concrete；Red line width 目 录 摘 要 . I ABSTRACT . II 第章 道路概况 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 设计依据 . 1 1.3 设计标准 . 1 1.4 自然条件 . 2 1.4.1 地理位

7、置及地形地貌. 2 1.4.2 工程地质 . 2 1.4.3 气象 . 2 第章 道路设计 . 2 2.1 平面设计 . 2 2.2 纵断面设计 . 4 2.2.1 竖曲线设计 . 4 2.3 横断面设计 . 18 2.3.1 机动车车道数和宽度. 19 2.3.2 非机动车车道宽度 . 20 2.3.3 人行道宽度及铺装 . 20 2.3.4 设施带及绿化带 . 22 2.3.5 路拱设计 . 23 2.3.6 方案比选 . 24 2.4 路基设计 . 26 2.4.1 工程地质概况 . 26 2.4.2 一般路基设计 . 26 2.4.3 特殊地段路基设计 . 26 2.4.4 路基检测

8、. 27 2.4.5 路基施工沉降量及抛石挤淤泥深度 . 27 2.4.6 路基土石方量 . 27 2.4.6 土石方调配 . 27 2.5 路面设计 . 29 2.5.1 路面结构层 . 29 2.5.2 轴载分析 . 30 2.5.3 路面结构设计 . 33 2.5.4 土基回弹模量的确定 . 33 2.5.5 确定各层材料的抗压模量和劈裂强度 . 33 2.5.6 设计指标的确定 . 33 2.5.7 路面结构层底拉应力验算 . 35 2.6 交叉口设计 . 38 2.6.1 交叉口的形式 . 38 2.6.2 交叉口的平面设计 . 39 2.6.3 交叉口的竖向设计 . 43 2.7

9、照明设计 . 47 2.7.1 照明参数 . 47 2.7.2 路灯及照明管线布置. 48 2.8 排水设计 . 49 2.8.1 排水系统的选择 . 49 2.8.2 雨水管道设计流量计算 . 50 2.8.3 管道选材及平面布置. 51 土石方量计算表 . 53 结束语 . 57 致谢 . 58 参考文献 . 59 第 1 章 道路概况 1.1 概述 慈溪经济开发区杭州湾新区位于浙江省慈溪市北部沿海，距慈溪中心市区约 12 公里，地处建设中心的杭州湾跨海大桥东侧。作为杭州湾跨海大桥的“南桥 头堡”，“新区”将融入上海、杭州、宁波 2 小时的交通圈，具有明显的区拉优 势，这里将建设成“长江三

10、角洲南翼的工商名城、宁波市北部的经济中心”，一 座“生态旅游城市”。 兴慈六路位于慈溪经济开发区杭州湾新区内，是规划中的一条南北向的城市 主干路，规划道路红线宽 36m，建筑红线宽 50m。 本设计路段范围为： 起点：K1+491.820，坐标为(X-56360.588，Y-78012.684) 终点：K2+638.680，坐标为(X-57472.353，Y-78294.231) 1.2 设计依据 （1）慈溪经济开发区杭州湾新区规划及现状地形条件 （2）慈溪杭州湾新区兴慈六路市政工程施工图设计 深圳市宝安规划设计院 2004.03 （3）城市道路设计 （中国水利水电出版社 徐家钰编著） （4）

11、城市道路交通规划设计规范 （GB 50220-95） （5）城市道路设计规范 （CJJ37-90） （6）城市道路路基工程施工及验收规范 （CJJ44-91） （7）市政道路工程质量检验评定标准 （CJJ1-90） （8）公路工程技术标准 （JTG B01-2003） （9）公路沥青路面技术规范 （JTJ032-94） （10）公路路面基层施工技术规范 （JTJ034-2000） （11）路基路面工程 （重庆大学出版社） 1.3 设计标准 道路设计等级为城市次干道级，按照国家规范及当地规划情况取计算行车 速度 40Km/h ，20Km/h（交叉口），道路规划红线为 36.5m，建筑红线宽 50

12、m。 1.4 自然条件 1.4.1 地理位置及地形地貌 兴慈六路地处杭州湾冲积平原，属海滨冲积地质单元，地形较为平坦，鱼 塘、沟渠密布，表层覆盖有 0.8-1.5 米厚的冲填土层，该层在鱼塘、沟渠密布处 上覆有 0.2-0.5 米厚的淤泥，其它地段顶部有 0.3 米左右的植物层。地面标高一 般在 2.0-2.8 米之间，地表水十分丰富，地下水埋藏较浅，稳定水位在地表以下 0.0-1.2 米之间。 1.4.2 工程地质 根据岩土工程报告，区域场地土层自上而下分布为： （1）冲填土：灰黄色，稍密状，高压缩性，粉粒含量很高，表层 0.2-0.4 米为 耕植土，富含植物根茎。该层全场分布，一般厚度 0

13、.8-2.0 米。 （2）粘质粉土：灰色，稍密状，饱和，中压缩性，以粉粒为主，摇振反应迅速， 干强度低韧性。该层全场分布，一般层厚 0.4-5.3 米。 表层冲填土具有高压缩性，力学强度较差，不适宜做路基的持力层，下卧的 亚粘土承载能力相对较高，地基土承载力容许达 120kpa,可以作为路基基础的 持力层。 1.4.3 气象 本区属于北亚热带季风气候区，四季分明，季风显著；温暖湿润，气候变幅 小；雨量充沛，日照充足，降雨分布不均，有明显的雨季和旱季。年平均温度 15.5-17.0，最高月平均气温（7 月份）为 28.2，最低月平均气温（1 月份） 为 3.9。年平均降水量（雨、雪、冰雹）127

14、2.8毫米。 第 2 章 道路设计 2.1 平面设计 城市道路中线在水平面上的投影形状称为道路平面。本路段的平面定线要受 到道路网的布局、道路规划红线宽度和沿街已有建筑物位置等因素的约束。平面 线形只能局限在一定范围内动，定线的自由度要比公路小的多。 定线是在道路规划路线起点之间选定一条技术上可行，经济上合理，又能符 合使用要求的道路中心线的工作。它面对的是一个十分复杂的自然环境和社会经 济条件，需要综合考虑多方面因素。为达此目的，选线必须由粗到细，又轮廓到 具体，逐步深入，分阶段分步骤地加以分析比较，才能定出最合理的路线来。对 于城市道路或平原地区，由于城市交叉口多、地下管线多，则应首先考虑

15、敷设以 直线为主的线形。考虑本路段路线的选定主要取决于慈溪经济开发区杭州湾新区 干道网及红线规划，根据慈溪经济开发区杭州湾新区规划要求以及当地的地形和 地理条件，路线选定为南北走向，道路沿线依次与起点、滨海三路、 终点相交，跨越中心横江规划河道。根据道路规划标高及原地面情况，整条 道路，除在各交叉口和个别位置处设圆曲线外，全线不设平曲线。本路段全长 1146.86米，道路规划红线宽度为36m。 为了确保汽车行驶的通畅、安全、迅速、经济和舒适，必须合理地设置交叉 口处圆曲线的半径。由于该路段地处开发区，两侧建筑物尚未完全开工，本路段 不设超高，以免与建筑物标高不协调而影响街景美观。 表 2-1

16、平面交叉圆曲线最小半径 主要公路（m） 计算行车速度 次要公路（m） （Km/h） 一般值 极限值 100 460 380 80 280 230 60 150 120 60 40 60 50 30 30 30 25 15 20 15 12 15 本路段与滨海三路交叉口处设计车速为V=20Km/h，根据规范要求，取城 市道路常用的横向力系数 =0.15，交叉口处车行道的平均横坡度i = 0.015 横 ， 代入不设超高的圆曲线半径公式，转角圆曲线半径计算如下： 规范中的规定为推荐值，为使设计线形和顺，与滨海三路交叉口处圆曲线半 径均取 25m，计算交叉口圆曲线各要素如下： 表 2-2 交叉口圆曲

17、线要素表 滨海 三路 圆曲线 半径 R 偏角 a 切线长 a 外距 a = 弧长 路口 西北 / m T R2 tan 8010 =- E R2 sec1 p =a L 180R 转弯 处 东北 转弯 处 西南 转弯 处 东南 转弯 处 25.00 25.00 25.00 25.00 9425 9949 8534 21.045 7.679 34.986 27.011 11.805 41.202 29.678 13.82 43.554 23.139 9.065 37.338 2.2 纵断面设计 通过道路中线的竖向剖面称为纵断面。在设计本路段时，以车行道中心线的 立面线形作为基本纵断面。该路段地处

18、平原地区的，设计的坡度时应尽量经济合 理，填挖不能太大，应此坡度不能太大，如果不能满足排水要求，在纵断面图上 做街沟设计。 纵断面设计的主要内容，是根据道路等级、交通量大小、当地气候、海拔高 度、沿线地形、地质、土壤、水文及排水情况，具体确定路线纵坡的大小、纵坡 转折点位置的高程和竖曲线半径等。 2.2.1 竖曲线设计 该路段由起点、滨海三路、终点及中心横江桥的桥面标高控制，结合慈溪 经济开发区杭州湾新区水利规划道路防洪最低竖向标高3.36m，以满足路基 最小填土高度、降低工程造价为原则，综合考虑行车条件、防洪标准、路面排水、 管线敷设的要求，进行纵断面设计。 对于设计道路的纵断面拉坡有两种方

19、法可以考虑： 1、通过调整道路中线纵坡，满足道路排水要求，避免设置锯齿形街沟。 2、参照沿街建筑物出入的地坪标高，尽量不改动各控制点标高，可能会 出现缓坡，需要设置锯齿形街沟。 第一种方法具有施工简便，雨水管设置方便等优点，但是试拉坡结果常显 示，在满足最小坡长的前提下，道路设计标高与周围建筑物地坪标高及控制点 标高偏离较大。 第二种方法有利于车辆行驶，减少土方工程量，能较好的满足设计控制点， 并与周围建筑物地坪标高相协调，但锯齿形街沟施工麻烦，路面改扩建困难， 并且在街沟范围内对行车有一定影响。 在城市道路设计中，道路纵断面拉坡更主要的是受沿街建筑物的地坪标高 控制，该路段为开发区的新建主干

20、路，近期不需要改建、扩建，而且该路段以 满足路基最小填土高度、降低工程造价为原则进行纵断面设计。综合考虑以上 各因素，采用第二种途径。 注：(在市区主干道的纵断面设计图上,尚需注出相交道路的路名与交叉口的 交点标高以及街坊与重要建筑物出入口标高等。城市道路纵断面设计图的比例 尺，在技术设计文件中,一般采用水平方向为 1:5001:1000,垂直方向 1:100 1:200)。 各控制点规划标高及设计实际采用的标高见下表 23： 表 2-3 各控制点规划标高及设计标高 位置 桩号 规划标高 设计标高 起点 K1+491.820 4.2 4.2 变坡点一 K1+550.000 3.62 3.79

21、变坡点二 K1+860.000 5.88 5.81 滨海三路（变三） K1+902.034 5.57 5.65 边坡点四 K2+60.000 6.25 6.36 横江桥中心 K2+301.950 6.25 6.25 变坡点五 K2+400.000 6.19 6.25 终点 K2+638.680 3.80 3.81 表 2-4 最大纵坡度 设计车速（Km/h） 80 60 50 40 30 20 最大纵坡度推荐值（%） 4 5 5.5 6 7 8 最大纵坡度限制值（%） 6 7 8 9 注：设计纵坡度大于表 2-4 所列推荐值时，可按表 2-4 的规定限制坡长。 设计纵坡度超过 5%，坡长超过表

22、 2-4 规定值时，应设纵坡缓和段。 结合表 2-4 确定各纵坡度，竖曲线具体设计计算如下： 1、变坡点 K1+550 （1）计算竖曲线的基本要素 根据设计得知:1%,0.75%,1.75% i = -i =w = i - i = 结合地形情况及纵坡度、道路排水等因素，考虑最小半径及满足竖曲 线长度 12121 ，取竖曲线半径 R =4500m，则： 78.75m 11 1 1 切线长：T = L= 39.375 2 /22 2 4500 11 高程：3.79 桩号：K1+550.000 竖曲线长度： L = RW = /2 39.375m 11 竖曲线变坡点纵距： E = TR= = 0.1

23、7m 0.75% X1 高程：4.01高程：3.92 桩号：K1+510.625桩号：K1+589.375 O1 R1=4500m T= K1+550.000-39.375=K1+510.625 终点桩号：K1+550.000+ 1 -1% ZY1YZ1 QZ1 y1 E1 T1T1 l 图 2-1 变坡点竖曲线图 （2）求竖曲线起点和终点桩号 起点桩号：K1+550.000- 1 T= K1+550.000+39.375=K1+589.375 （3）求竖曲线范围内各桩号的设计标高 竖曲线起点 切线标高：3.62+1% 39.375=4.01(m) 竖距：h= 2 =0 2 R 1 起点 K1

24、+510.625 桩的设计标高为：4.01(m) 竖曲线中点 切线标高：3.62(m) 39.375 2 /22 h= E = TR= = 竖距： 0.17m 11 2 4500 中点 K1+550.000桩的设计标高为： 3.62+0.17=3.79(m) 曲线终点 切线标高： 3.62+0.75% 39.375=3.92(m) l x i HHLi ii2i 22 1 x 竖距：h= 2 =0 HHLi 2 R 1 左半部分：=+-R 其中：x ii2i 终点 K1+589.375桩的设计标高为： 3.92(m). （4）计算 K1+491.82-K1+850.000各桩号的设计标高， 设

25、中间桩距为 20m，竖曲线内各桩号设计标高的计算公式为：设计标高=切线标高-竖距 i （h =2 ），即 -直线上点到相邻变坡点的距离。 计算结果见下表。 2 R 1 x 2 右半部分：=+-R 2 11 1 -曲线上任意点到曲线起点（左半曲线）或终点（右半曲 线）的水平距离； L i 桩 号 纵坡 度 距切点距离 L（m） 竖曲线设计标高（m） 地面高 程 设计高程与原地面 高差 K1+491.820 K1+500 K1+510.625 K1+520 K1+540 K1+560 K1+580 K1+589.375 K1+600 K1+620 K1+640 K1+660 K1+680 K1+7

26、00 K1+720 K1+740 K1+760 K1+780 K1+800 K1+820 K1+840 K1+860 -1% -1% -1% -1% -1% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 0.75% 18.805 10.625 0 9.375 29.375 29.375 9.375 0 10.625 30.625 50.625 70.625 90.625 110.625 130.625 150.625 170.625 190.625

27、210.625 230.625 250.625 270.625 4.2 4.11 4.01 3.93 3.82 3.80 3.85 3.92 4.00 4.15 4.30 4.45 4.60 4.75 4.90 5.05 5.20 5.35 5.50 5.65 5.80 5.95 2.775 2.749 2.752 2.755 2.752 2.746 2.712 2.690 2.566 2.685 2.806 2.856 2.703 2.854 2.837 2.816 2.787 2.709 2.729 2.709 2.729 2.560 1.425 1.361 1.348 1.175 1.1

28、33 1.048 1.104 1.141 1.288 1.460 1.734 1.765 1.794 1.894 2.19 2.196 2.363 2.534 2.713 2.941 3.07 3.39 2、变坡点 K1+860.000 （1）计算竖曲线的基本要素 根据设计得知：0.5%,0.55%,1.05% 12221 i =i = -w = i - i = - 结合地形情况及纵坡度、道路排水等因素，考虑最小半径及满足竖曲线 =5000m，则： 5000 1.05% 52.5m 222 长度，取竖曲线半径 R 2 竖曲线长度： L = RW = 切线长：T = L2 = 26.25m 22

29、 T 26.25 2 2 2 5000 -0.5 X2 QZ2 竖曲线变坡点纵距：E 2 2 =R = 2 2 = 0.07m 0.5% T2T2 y2 E2 ZY2YZ2 5% R2=5000m O2 终点桩号：K1+860.000+ 2 桩号：K1+833.75 高程：5.75 桩号：K1+860.000 高程：5.81 l 桩号：K1+886.25 高程：5.74 图 2-2 変坡点竖曲线图 （2）求竖曲线起点和终点桩号 起点桩号：K1+860.000- T = K1+860.000-26.25=K1+833.750 2 T = K1+860.000+26.25=K1+886.250 （3）求竖曲线范围内各桩号的设计标高 竖曲线起点 切线标高：5.88-