市政道路优质毕业设计.docx

（）本科毕业设计（论文）资料 题 目 名 称：株洲市枫溪大道中段设计学 院（部）：土木工程学院专 业：土木工程学 生 姓 名：班 级：土木10*班学号：*指导老师姓名：职称：工程师最终评定成绩：湖南工业大学教务处本科毕业设计（论文）资料第一部分 毕业设计（）本科毕业设计（论文）题 目 名 称：株洲市枫溪大道中段设计学 院（部）：土木工程学院专 业：土木工程学 生 姓 名：班 级：土木10*班学号：*指导老师姓名：职称：工程师最终评定成绩： 5 月湖南工业大学本科毕业论文（设计）诚信申明本人郑重申明：所呈交毕业论文（设计），题目株洲市枫溪大道中段设计是本人在指导老师指导下，进行研究工作所取得结果。对本文研究作出关键贡献个人和集体，均已在文章以明确方法注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写过作品结果。本人完全意识到本申明应负担责任。作者署名： 日期：5月20日摘 要本设计依据城市道路工程设计规范CJJ37-、城市道路和建筑物无障碍设计规范JGJ50-、城镇道路工程施工质量验收规范CJJ80-、公路工程技术标准JTGB01-、公路路基设计规范JTG D30-、公路沥青路面设计规范JTG D50-、道路交通标志和标线（GB 5768-）、公路交通安全设施设计技术规范（JTGD81-），、公路排水设计规范JTJ018-97、公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTG F30-）、公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-）等规范，并按毕业设计任务书要求且基于AutoCAD、鸿业市政道路软件、鸿业市政管线等专业软件完成。设计内容包含线路平面线形设计、纵断面设计、横断面设计，交叉口设计、沥青路面设计、排水工程设计等。设计结果关键包含道路建设方案确实定、道路平面设计、纵断面设计、横断面设计、交叉口设计、沥青水泥路面方案评选、排水设计等，并根据设计计算过程及毕业设计文本格式要求编制了设计计算书，设计达成了毕业设计任务书要求。本设计遵照城市道路设计通常标准进行设计，设计合理，符合城市道路设计规范要求。关键词：城市道路；平曲线；交叉口设计；沥青混凝土；排水ABSTRACTThis design according toCity road engineering design codeCJJ37- 、 City roads and buildings no barrier design codeJGJ50- 、Urban road construction quality acceptanceCJJ80-、Technical standard of Highway EngineeringJTGB01-、Specifications for design of highway subgrades JTG D30-、Specifications for design of highway asphalt pavement JTG D50-、The road traffic signs and markings(GB 5768-)、Road traffic safety facilities design specification(JTGD81-), 、Highway drainage design specificationJTJ018-97、Technical specification for construction of highway cement concrete pavement(JTG F30-)、Specification for construction of highway asphalt pavement(JTG F40-) specification, and press the graduation design task book requirements and AutoCAD, Hongye municipal roads, municipal pipelines and other professional software Hongye software completed based on. The design includes the line plane linear design, vertical section design, cross section design, intersection design, design of asphalt pavement, drainage engineering design. Design achievements mainly include road construction scheme, the road plane design, vertical section design, cross section design, intersection design, scheme selection, asphalt cement pavement drainage design, and in accordance with the design process and the design requirements of graduation design calculations of text format, designed to achieve the graduation design task book requirements. The design follows the general principle of city road design, design reasonable, accord with city road design specifications.路线方案结合了湖南省株洲市董家塅路段长久计划蓝图，并对道路沿线做了实地考察，遵照城市道路设计通常标准进行设计。本段因为线路计划标高和计划纵坡限制，故本段不设置平曲线及竖曲线，所以纵断面设计中最大纵坡达成了4.1%，对非机动车行驶带来了一定困难。关键词：城市道路；平曲线；交叉口设计；沥青混凝土；排水Keywords: City Road; plane curve; Intersection design; Asphalt concrete; Drainage目 录第1章 概述 11.1 工程概况 11.2 设计范围 11.3 设计内容和设计任务 11.4 设计依据 11.5 设计标准 2第2章 道路计划网及标准横断面设置42.1 路网计划42.2 标准横断面部署4第3章 平面设计及纵断面设计43.1 道路平面设计43.2 道路纵断面设计73.3 道路横断面设计8第4章 路基路面设计124.1 设计标准及设计指标124.2 设计资料124.3 设计说明134.4 路面结构设计134.4.1沥青混凝土路面设计134.4.2水泥混凝土路面设计174.4.3路面结构方案必选234.5 路面结构确定234.5.1机动车道路面结构设计234.5.2非机动车道路面结构设计244.5.3人行道路面结构设计244.6材料要求和技术标准244.7路基设计确定标准及内容254.8路基土石方数量计算及调配254.8.1 横断面面积计算264.8.2 土石方数量计算264.8.3 路基土石方调配264.9交通工程设计标准内容274.10道路公用设施部署28第5章 交叉口设计295.1 交叉口概述295.2 平面交叉口设计内容295.2.1 平面交叉口通常要求295.2.2 设计依据295.3 平面交叉口设计和视距确保305.3.1 平面交叉口转弯设计305.3.2 平面交叉口视距确保305.4 交叉口立面设计315.4.1 交叉口立面设计标准315.4.2 交叉口立面设计31第6章 排水设计326.1 排水关键性326.2 道路排水设计内容326.3 路基排水设计326.3.1 路基排水设计任务326.3.2 地表排水336.4 路面排水设计336.5 排水工程设计346.5.1 排水平面设计346.5.2 排水纵断面设计356.5.3 管材及构筑物设计366.5.4 管道开挖回填366.5.5 其它设计376.6 其它管线工程设计37第7章 交通工程设施387.1 设置要求387.2 设计布局38结 论40参考文件41致 谢42第1章 概述1.1工程概况株洲市枫溪大道是连接芦淞区和株洲县关键通道，同时也是株洲市南面一条关键进出口通道，然而这条道路邻近株洲县路段，一直以来配套设施极不齐备，行人行车很不方便，满足不了日益增加人流车流量。今年年初，株洲市政府将枫溪大道列入基础设施建造计划，它建设，能深入改善芦淞区交通和投资环境，含有极大社会效益和环境效益。此次设计起点（K0+000）接衣饰一路，终点（K0+239.842）接董家塅衣饰二路，全长239.842m。1.2设计范围本段设计枫溪大道北起衣饰二路，期间和计划一路相交，南至衣饰一路，全长239.842米，宽60.0米。1.3设计内容和设计任务（1）设计资料：地形图及道路计划网图、多种道路规范，依据道路网计划选择道路等级进行设计。（2）了解市政道路网计划：路网布局结构及道路控制点，标准横断面等。（3）按个人选择道路网中一条道路进行道路施工图设计：包含平面、横断面、纵断面、路面结构，道路交叉口设计及相关计算表格。（4）道路排水计划：在计划图上对所设计道路进行排水计划。（5）排水设施设计：排水平面设计、纵断面设计，排水构筑物设计。（6）其它设施设计1.4设计依据【1】城市道路工程设计规范CJJ37-【2】城市道路和建筑物无障碍设计规范JGJ50-【3】城镇道路工程施工质量验收规范CJJ80-【4】公路工程技术标准JTGB01-【5】公路路基设计规范JTG D30-【6】公路沥青路面设计规范JTG D50-【7】道路交通标志和标线（GB 5768-）【8】公路交通安全设施设计技术规范（JTGD81-），【9】公路工程集料试验规程JTG E42-【10】公路土工试验规程JTG E40-【11】公路排水设计规范JTJ018-97【12】公路路基施工技术规范（JTG F10）【13】公路水泥混凝土路面施工技术规范（JTG F30）【14】公路沥青路面施工技术规范（JTG F40）【15】公路路面基层施工技术规范（JTJ034-）【16】毕业设计任务书和指导书1.5设计标准表1.1 枫溪大道关键设计技术指标表序号指 标 名 称单 位数 量备 注1路线长度m239.8422道路等级城市主干路3路面设计使用年限年154计算行车速度Km/h405路面宽度m606道路荷载设计等级城A级7路面结构计算荷载BZZ-100型标准车8排水体制雨、污分流制9地震烈度度6第2章 路网计划及标准横断面部署2.1路网计划依据株洲市董家塅路网计划，枫溪大道南起株洲县县界、北接枫溪大道城市公园入口处，和之相交计划道路有衣饰二路、衣饰一路、高新一路等。此次设计计划路段北起衣饰二路，期间和计划1路相交，南至衣饰一路，该段全程为直线段，无变坡点。2.2标准横断面部署株洲市枫溪大道标准横断面形式采取三块板，双向六车道，路幅总宽60.0m，具体分幅为：24.0m（机动车双向六车道）+22.5m（机非分隔带带）+24.5m（非机动车道）+27m（绿化带）+24m（人行道）=60.0m；机动车道横坡为2.0%，非机动车道横坡为1.5%，绿化带横坡为2.0%，人行道横坡为2.0%。标准横断面图2.1所表示：图2.1 标准横断面图第3章 平面设计及纵断面设计3.1道路平面设计道路平面即：道路中线在水平面上投影。本路段平面定线关键受到道路网布局、道路计划红线宽度和沿街已经有建筑物位置等原因约束，平面线形能且只能局限在一定范围内变动。在道路计划路线起点之间选定一条技术上可行、经济上合理、又能符合使用要求道路中心线工作，需要综合考虑多方面原因，这就是所谓定线。对于城市道路，因为城市交叉口多、地下管线多，则应首先考虑敷设以直线为主线形。该段设计和计划一致，设计起点（K0+000）和衣饰二路相交，设计高程46.43m，交点坐标为（X=3073974.801 Y=501219.568），终点（K0+239.842）和衣饰一路相交，设计高程56.26m，交点坐标为（X=3073744.242 Y=501285.233），道路大致呈南北走向，此设计路段全长为239.842m，道路计划红线宽度为60m。该设计段，除在各交叉口设圆曲线外，全线不设平曲线。逐桩坐标计算过程以下：计算原理转角计算 =arctanY/X （3.1）（3.2）待定点坐标计算 X12X1+ D12 cosY12Y1+ D12 sin1.计算转角起点桩号K0+000，坐标（X=3073974.801 Y=501219.568），终点坐标（X=3073744.242 Y=501285.233）。起点至终点：X3073974.242230.599Y501285.233- Y=501219.56865.665=arctanY/X=1553512.计算逐桩坐标计算K0+20.000桩号坐标：已知X0=3073974.801 , Y0=501219.568,D2020m, =155351。X20X0+ D20 cos=3073974.801+20 cos155351=3073955.553Y20Y0+ D20 sin=501219.568+20 sin155351=501225.002计算K0+40.000桩号坐标：已知X0=3073974.801 , Y0=501219.568,D4040m, =155351。X20X0+ D40 cos=3073974.801+40 cos155351=3073936.305Y20Y0+ D40 sin=501219.568+40 sin155351=501230.436计算K0+60.000桩号坐标：已知X0=3073974.801 , Y0=501219.568,D6060m, =155351。X20X0+ D60 cos=3073974.801+60 cos155351=3073917.058Y20Y0+ D60 sin=501219.568+60 sin155351=501235.87计算K0+80.000桩号坐标：已知X0=3073974.801 , Y0=501219.568,D8080m, =155351。X20X0+ D80 cos=3073974.801+80 cos155351=3073897.81Y20Y0+ D80 sin=501219.568+80 sin155351=501241.304计算K0+100桩号坐标：已知X0=3073974.801 , Y0=501219.568,D100100m, =155351。X20X0+ D100 cos=3073974.801+100 cos155351=3073878.562Y20Y0+ D100 sin=501219.568+100 sin155351=501246.738其它桩号坐标计算和上述计算方法相同。经过计算，该段设计符合城市道路规范依据所学鸿业市政道路软件，选择所设计路段，定义中心线，然后进行桩号标注，最终依据红线宽度和设计要求进行线转道路，完成道路平面绘制。桩号标准设置，图3.1所表示：图3.1 桩号标准设置道路平面部署，图图3.2所表示：图3.2 道路平面部署图经过鸿业市政道路软件生成逐桩坐标表，如表3.1所表示：表3.1 逐桩坐标表桩号坐标(米)方向角XYK0+003073974.801501219.568164146+203073955.553501225.002164146+403073936.305501230.436164146+603073917.058501235.87164146+803073897.81501241.304164146K0+1003073878.562501246.738164146+1203073859.315501252.172164146+1403073840.067501257.605164146+1603073820.819501263.039164146+1803073801.572501268.473164146K0+2003073782.324501273.907164146+2203073763.076501279.341164146+239.8423073743.981501284.7321641463.2道路纵断面设计为了方便排水及适应地形要求，通常路段全部要进行纵断面设计；株洲市枫溪大道纵断面设计依据株洲市道路计划网确定控制点标高进行拉坡设计，该设计路段北和衣饰一路相交，计划交点标高为46.43m，南和衣饰二路相交，交点标高为56.26m，该段坡长239.842m，最大纵坡4.1%，完全按着计划标高和坡度进行设计，该设计段纵坡满足规范要求。依据已知图形，从其上提取纵断面自然标高和横断面文件作为前提数据，此纵断面图形可直接由计算机绘制出，然后依据地面控制点计划标高来进行动态拉坡，从而完成道路纵断面设计任务。利用鸿业市政道路软件，首先提取地形自然标高，进行纵断面设计，定义拉坡后保留文件，然后设置纵断面表头及相关参数，最终进行纵断面绘制，图3.3所表示：图3.3 绘制纵断面道路纵断面设计图3.4所表示：图3.4 道路纵断面设计3.3道路横断面设计市政道路横断面是指道路中心线法线方向道路断面, 其设计内容关键包含车行道 (机动车道和非机动车道)、人行道、分隔带、绿化带、设施带等。道路横断面设计依据是：道路性质、道路类别、道路规化红线和交通组织等方法，同时还要考虑到道路红线范围以内多种地下管线设施计划和建设情况。道路横断面图关键任务是合理确定行车道（机动车道和非机动车道）、人行道、分隔带、绿化带、设施带等各部分几何尺寸及其相互部署关系，同时也包含路拱坡度和路拱曲线确实定。城市道路横断面形式确实定，依据性质和作用，需综合考虑各方面要求，并结合城市道路和交通规范，对各组成部分进行合理安排。该路段横断面计划和设计要求在城市计划红线范围内进行，其关键任务是在满足交通、环境、公用设施、管线敷设和排水要求前提下，经济合理地确定各组成部分宽度和相互之间位置和高度，横断面形式、部署和各组成部分尺寸及百分比，要求依据道路类别、等级、设计速度、设计年限、机动车道和非机动车道交通量和人流量、交通特征、交通设施、交通组织、地上杆线、地下管线、绿化和地形等原因统一安排标准，以保障车辆穿梭通畅和行人交通安全。为了有利于路面横向排水，将路面做成中央高两侧低，且含有一定横坡拱起形状。路拱设计坡度应随路面宽度、路面类型、设计速度、纵坡及气候等条件而变动和确定，机动车道通常适合选择直线型路拱，人行道路和非机动车拱则更适宜采取直线单面坡。依据规范，本设计机动车道采取2.0%直线型双向路拱横坡，非机动车道采取1.5%直线型单向路拱横坡，人行道采取2.0%单面坡。经过鸿业市政道路软件，首先提取地形自然标高，然后进行标准土方断面定义，再进行边坡参数定义，最终进行横断面出图设置进而完成横断面计算绘图。道路横断面形式定义，图3.5所表示：图3.5 横断面形式设置边坡参数定义图3.6所表示：图3.6 边坡参数定义横断面出图设置图3.7所表示：图3.7 横断面出图设置生成横断面计算绘图图3.8所表示：图3.8 一般横断面图第4章 路基路面设计4.1设计标准及设计指标路面设计应依据道路等级和使用要求，遵照因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护标准，结合当地条件和实践经验，对路基路面进行综合设计，以达成技术经济合理，安全适用目标。柔性路面结构应按土基和垫层稳定，基层有足够强度，面层有较高抗疲惫、抗变形和抗滑能力等要求进行设计。结构设计应以双圆均布垂直和水平荷载作用下三层弹性体系理论为基础，采取路表许可回弹弯沉、许可弯拉应力及许可剪应力三项设计指标。路面结构用计算机计算；无计算机时对于三层以上体系用当量层厚度法换算为三层体系后查诺模图计算。面层材料应含有足够强度和温度稳定性；上基层应采取强度高稳定性好材料；底基层可就地取材；垫层材料要求水稳定性好。4.2设计资料1. 该段设计为城市主干道A级道路，设计行车速度为40km/h 。设计标准轴载为BZZ-100KN。交通资料如表4.1：表4.1 交通资料序号车 型名 称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量（辆/日）1三菱T653B29.348.01双轮组3002黄河JN16358.6114.01双轮组33003东风EQ15526.556.72双轮组34004新疆XJ-662A32.764.71双轮组5005湘江HQP4023.173.21双轮组3400注：上表为三车道双向交通量调查结果； 单位为辆/昼夜； 交通量平均增加率为5%。2. 该设计路段气候温和，雨量充沛，应注意路面水毁防治；根据公路沥青路面施工技术规范附录A沥青路面施工气候分区，湖南属于热区，最低日平均气温大于0，另外依据该地域降雨量，属于多雨湿润地域。3. 沿线有丰富砂石材料，砂质好；石料为石灰岩，质量可靠，运输便利；当地有水泥厂和电厂，粉煤灰较丰富。4.3设计说明依据规范要求，选择各结构层，其中基层采取水泥稳定碎石，以满足多雨湿润地域路面结构层排水要求。混凝土路面结构强度高、稳定性及耐久性好，不过水泥需求量大，有接缝，这些接缝影响行车舒适性，增加施工和养护复杂性，而且又是路面微弱点，如处理不妥，将造成路面板边和板角处破坏；开放交通较迟；修复困难，混凝土路面破坏后，开挖很困难，修补工作量也大，且影响交通。 沥青路面是用沥青材料做结合料粘结矿物修筑面层和各类基层和垫层所组成路面结构。因为沥青路面使用沥青结合料，所以增强了矿料间结协力，提升了混合料强度和稳定性，使路面使用质量和耐久性全部得到提升。和水泥混凝土路面相比，沥青路面含有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、开放交通早、轻易养护维护等优点。4.4路面结构设计依据设计要求，拟分别采取两种路面结构设计方案（水泥砼路面和沥青砼路面两种方案）进行路面结构方案比选，选择其中最优方案作为本设计路段路面结构，并付诸于工程实际。4.4.1沥青混凝土路面设计沥青路面结构设计采取弹性层状体系理论结合本路段新建沥青路面设计基础参数（如路面等级、面层类型、土基回弹模量、各结构层材料抗压回弹模量及抗拉强度等）采取公路路面设计程序系统进行验算。其基础原理依据设计弯沉值计算路面厚度。1. 轴载分析 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。（1）以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中累计当量轴次。 轴载换算轴载换算采取以下计算公式： （4.1）式中：N 标准轴载当量轴次，次/日；被换算车辆各级轴载作用次数，次/日；P标准轴载，KN；被换算车辆各级轴载，KN；K被换算车辆类型数；轴载系数，m是轴数。当轴间距离大于3m时，按单独一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，应考虑轴数系数；轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。表4.2 交通资料序号车 型名 称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量（辆/日）1三菱T653B29.348.01双轮组3002黄河JN16358.6114.01双轮组3003东风EQ15526.556.72双轮组34004新疆XJ-662A32.764.71双轮组5005湘江HQP4023.173.21双轮组3400表4.3 轴载换算结果（弯沉）车型/KN三菱T653B前轴29.316.43009.208后轴48.01130012.317黄河JN163前轴58.616.4300187.783后轴114.011300530.465东风EQ155前轴26.516.44007.932后轴56.72140067.792新疆XJ662A前轴32.716.450024.742后轴64.71150075.232湘江HQP40前轴23.116.44004.365后轴73.211400102.963累计1022.799 累计当量轴次依据设计规范，沥青路面设计年限取，六车道车道系数是0.300.40，取0.40。 （4.2）式中：设计年限内累计交通量；设计初始年平均日交通量；设计年限内交通量年平均增加率；轮迹分布系数；t设计年限。则 2113019 次（2）验算半刚性基层层底拉应力累计当量轴次。 轴载换算当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于50KN各级轴载（包含车辆前后轴）作用次数N，应按下述公式换算成标准轴载P当量作用次数。验算半刚性基层层底拉应力轴载换算公式为 （4.2）式中：为轴数系数，；轮组系数，单轮组为1.85，双轮组为1，四轮组为0.09。表4.4 交通资料序号车 型名 称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量（辆/日）1三菱T653B29.348.01双轮组3002黄河JN16358.6114.01双轮组3003东风EQ15526.556.72双轮组34004新疆XJ-662A32.764.71双轮组5005湘江HQP4023.173.21双轮组3400表4.5 轴载换算计算结果 车型/KN黄河JN163前轴58.6118.530077.175后轴114.011300855.776东风EQ155后轴56.7214008.546新疆XJ662A后轴64.71150015.353湘江HQP40后轴73.21140032.972（待续）续表累计989.822 累计当量轴次 2. 结构组合和材料选择由上面计算得到设计年限内一个行车道上累计标准轴次约为200万次左右，依据规范推荐结构，路面结构层采取沥青混凝土（13cm）、基层采取水泥碎石（40 cm）。规范要求城市二级道路面层由二至三层组成，查规范，采取二层沥青面层，表面层采取细粒式密级配沥青抗滑表层（厚4cm），下面层采取中粒式（厚4cm）加粗粒式（厚5cm）沥青混凝土（厚9cm）。3. 各层材料抗压模量和劈裂强度表4.6 各层材料抗压模量（20）和劈裂强度层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa) (20)抗压模量(MPa) (15)许可应力(MPa)劈裂强度1细粒式沥青414000.431.42粗粒式沥青混凝土8100012000.280.83水泥稳定砂砾150015000.240.54土基4. 土基回弹模量确实定该路段处于5区，为粘质土，稠度为1.00，查路基路面工程表16.6.2，可知土基回弹模量为39.5MPa。5. 设计指标确实定对于中等城市主干路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层层底拉应力验算。（1）设计弯沉值该道路为中等城市主干道，路面等级系数，面层是沥青混凝土路面取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于20cm，基层类型系数。设计弯沉值为：（0.01mm）（2）各层材料许可层底拉应力 （4.3） 细粒式密级配沥青混凝土：2 粗粒式密级配沥青混凝土： 水泥稳定砂砾：6. 设计资料总结设计弯沉值为35.9（0.01mm）相关资料汇总如表4.7。表4.7 设计资料汇总表 材料名称层厚(cm)许可拉应力（）细粒式沥青40.700粗粒式沥青