城市道路主干道路設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(文件)

　

【正文】 分明，水熱同季，寒旱同季的氣候特征。無霜期250～300天，年平均日照時(shí)數(shù)1538～1883小時(shí)，日照率40%。檢測(cè)表明沿線河流水質(zhì)對(duì)混凝土不具侵蝕性。檢測(cè)表明沿線河流水質(zhì)對(duì)混凝土不具侵蝕性。、交通調(diào)查資料： 初期BZZ100軸載交通量4200次/日，增長率7%；非機(jī)動(dòng)車高峰小時(shí)單向流量為3400輛/小時(shí)；機(jī)動(dòng)車道設(shè)計(jì)通行能力5500輛/小時(shí)，非機(jī)動(dòng)車道設(shè)計(jì)通行能力3600輛/小時(shí)。 路基設(shè)計(jì)①、路堤設(shè)計(jì)：路堤邊坡坡度取1：。通過調(diào)配，合理解決各路段土石方平衡與利用問題，使從路塹挖出的土石方，在經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)運(yùn)條件下移挖作填，達(dá)到填方有所取，挖方有所用，避免不必要的路外借土和棄土，以減少耕地占用，降低道路造價(jià)，減輕對(duì)環(huán)境的破壞。④、土石方調(diào)配還應(yīng)綜合考慮棄方或借方占地，賠償青苗損失和對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響。應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土棄土地點(diǎn)。施工時(shí)根據(jù)綜合移挖作填和就近處理原則，并且與相鄰道路建設(shè)結(jié)合起來，把相鄰路段多余的挖方應(yīng)用到本設(shè)計(jì)的填方路段，盡量減少土方的丟棄量。④設(shè)計(jì)方案應(yīng)注意環(huán)境保護(hù)與施工人員的安全。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按遠(yuǎn)景交通量設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)與厚度，鋪筑時(shí)可減薄瀝青面層，待路基趨于穩(wěn)定后，視路面實(shí)際情況再加鋪瀝青面層； 設(shè)計(jì)資料（1）、該段設(shè)計(jì)為城市主干道路，設(shè)計(jì)行車速度為50km/h 。（2）、本路段屬于暖溫帶半濕潤型季風(fēng)氣候區(qū)IV5，四季分明，陽光充足，溫差較大,應(yīng)注意路面的維護(hù)。由于瀝青路面使用瀝青結(jié)合料，因而增強(qiáng)了礦料間的結(jié)合力，提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面的使用質(zhì)量和耐久性都得到提高。其基本原理依據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度。當(dāng)軸間距離大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距離小于3m時(shí)，應(yīng)考慮軸數(shù)系數(shù)； —輪組系數(shù)，雙輪組為1。驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的軸載換算公式為式中：－為軸數(shù)系數(shù)，； －輪組系數(shù)，雙輪組為1。、設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定對(duì)于城市道路主干路，規(guī)范要求以設(shè)計(jì)彎沉值作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力的驗(yàn)算。 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)、軸載分析水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100KN的單軸雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。對(duì)于前、后軸載小于或等于40KN的軸數(shù)，因?yàn)樗诨炷涟鍍?nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力很小，引起的疲勞損傷也很輕微，故可略去不計(jì)。查規(guī)范知，臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)。、初擬路面結(jié)構(gòu)由規(guī)范知，相應(yīng)于安全等級(jí)三級(jí)的變異水平等級(jí)取中級(jí)。、路面材料參數(shù)確定查規(guī)范知，取特重交通等級(jí)的普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為fr=，相應(yīng)彎拉彈性模量取=31GPa。 相對(duì)剛度半徑計(jì)算為：（m）、荷載疲勞應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力按下式計(jì)算：式中：－標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力（MPa）；（MPa）標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力按下式確定。則荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為：（MPa） 溫度疲勞應(yīng)力由規(guī)范知，Ⅳ5區(qū)最大溫度梯度取℃/m。將參數(shù)代入式（416）得： =（MPa）溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)，按下式計(jì)算 式中：、和—回歸系數(shù)，按所在地區(qū)的道路自然區(qū)劃查表確定；—混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，其表達(dá)式采用下式。混凝土路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高、穩(wěn)定性及耐久性好，但是水泥的需求量大，有接縫，這些接縫不但增加施工和養(yǎng)護(hù)的復(fù)雜性，而且又是路面的薄弱點(diǎn)，如處理不當(dāng)，將導(dǎo)致路面板邊和板角處的破壞；開放交通較遲；修復(fù)困難，混凝土路面破壞后，開挖很困難，修補(bǔ)工作量也大，且影響交通。但是，瀝青路面的抗彎強(qiáng)度低，所以要求路面的基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。道路相交時(shí)宜采用正交，必須斜交時(shí)交叉角應(yīng)大于等于45度，不宜采用錯(cuò)位交叉，多路交叉和畸形交叉；②、道路與道路交叉分為平面交叉和立體交叉兩種，應(yīng)根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益的分析，合理確定；②、交叉口設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)相交道路的功能、性質(zhì)、等級(jí)、計(jì)算行車速度、設(shè)計(jì)小時(shí)交通量、流向及自然條件等進(jìn)行。、設(shè)計(jì)原則①、應(yīng)根據(jù)交通量、流向，增設(shè)交叉口進(jìn)口道的車道數(shù)。高峰小時(shí)一個(gè)信號(hào)周期進(jìn)入交叉口右轉(zhuǎn)車多于4pcu時(shí)，應(yīng)增設(shè)右轉(zhuǎn)專用車道。 ⑥、交叉口進(jìn)口車道寬度，小型汽車車道可采用3m；混入普通汽車和鉸接車的車道與左、。其最小寬度為4m，需要時(shí)可根據(jù)行人交通量加寬。 根據(jù)規(guī)范要求，設(shè)置左轉(zhuǎn)車道，直行車道和左轉(zhuǎn)車道，轉(zhuǎn)彎處設(shè)置無障礙坡道，設(shè)置5米的人行橫道。實(shí)行交通信號(hào)管制。 交叉口豎向設(shè)計(jì)、交叉口豎向設(shè)計(jì)的基本原則：①、相同等級(jí)道路相交時(shí)，一般維持各自的縱坡不變，而改變它們的橫坡度。所以，雨水口應(yīng)設(shè)在人行橫道之前或低洼處。、交叉口豎向設(shè)計(jì)的方法 交叉口豎向設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方法有方格網(wǎng)法、設(shè)計(jì)等高線法、方格網(wǎng)設(shè)計(jì)等高線法。縱坡度宜不大于2%，困難情況下應(yīng)不大于3%。③、設(shè)計(jì)時(shí)，至少應(yīng)有一條道路的縱坡方向背離交叉口，以利于排水。 根據(jù)規(guī)范要求，設(shè)置左轉(zhuǎn)車道，右轉(zhuǎn)車道，轉(zhuǎn)彎處設(shè)置無障礙坡道，設(shè)置寬5米的人行橫道。②、八一路與云集路交叉（K1+054） 本交叉口為十字交叉，八一路為雙向六車道，寬度為50米，設(shè)有中央分隔帶，為城市主干道；云集路為雙向六車道，寬度為48米，有中央分隔帶，為城市主干路。、設(shè)計(jì)成果本設(shè)計(jì)道路共三個(gè)交叉口，分別為八一路與紅星路交叉（K0+000為T型交叉）、八一路與云集路交叉（K1+054為十字交叉）、八一路與解放路交叉（K2+000為T型交叉）。 ⑧、停止線在人行橫道線后至少1m處，并應(yīng)與相交道路中心線平行。交通島應(yīng)以緣石圍砌。 ③、進(jìn)、出口道分隔帶或交通標(biāo)線應(yīng)根據(jù)渠化要求布置，并應(yīng)與路段上的分隔設(shè)施銜接。快速路的重要交叉口應(yīng)修建人行天橋或人行地道；⑥、交叉口的豎向設(shè)計(jì)應(yīng)符合行車舒適、排水迅速和美觀的要求。綜合考慮兩種路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，本路段采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。由于瀝青路面使用瀝青結(jié)合料，因而增強(qiáng)了礦料間的結(jié)合力，提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面的使用質(zhì)量和耐久性都得到提高。將各參數(shù)代入計(jì)算式得：=因而，所選普通混凝土面層厚度（）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。溫度疲勞應(yīng)力為：=（MPa）查規(guī)范知，二級(jí)道路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為85%。按下式計(jì)算，最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力。其中 式中：—設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)；—與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù)，普通混凝土=； 因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)=。新建道路的基層頂面當(dāng)量回彈模量可按下式確定： 式中：—基層頂面的當(dāng)量回彈模量（MPa）；—路床頂面的當(dāng)量回彈模量（MPa）；—基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量（MPa）；、—基層和底基層或墊層的回彈模量（MPa）；—基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度（m）；—基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度（MNm）；、—基層和底基層或墊層的厚度（m）；、—與有關(guān)的回歸系數(shù)。基層選用水泥穩(wěn)定粒料（水泥用量5%），；。將參數(shù)代入上式計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)為： = （萬次）由規(guī)范知：設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)時(shí)，屬中等交通等級(jí)。表48 交 通 資 料序號(hào)車 型前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪軸距(m)交通量名 稱組數(shù)（輛/日）1解放CA501雙輪組　8002黃河JN150491雙輪組　8503尼桑CK10G761雙輪組　9504日野KB2221雙輪組　7005吉爾1301雙輪組　9006斯柯達(dá)706R50901雙輪組　7007依土茲TD50D1雙輪組　9008交通SH1411雙輪組　1000表49 計(jì)算設(shè)計(jì)年通過的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)車型車軸解放CA50后軸1800 黃河JN150前軸49416850 后軸1850 尼桑CK10G后軸761950 日野KB222前軸412700 后軸1700 吉爾130后軸1900 斯柯達(dá)706R前軸50413700 后軸901700 依土茲TD50D前軸426900 后軸1900 交通SH141后軸11000 累計(jì) 平均增長率為：、交通參數(shù)分析設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)水泥混凝土面層臨界荷位處所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)，可按下式計(jì)算確定。= （41）= （42）或 = （43）或 = （44）式中：—100KN單軸雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)； —單軸單輪、單軸雙輪組、雙軸雙輪組或三軸雙輪組軸型級(jí)軸載的總重（KN）； —軸型和軸載級(jí)位數(shù)；—各類軸型級(jí)軸載的作用次數(shù)；—軸輪型系數(shù)，單軸雙輪組時(shí)，=1；單軸單輪時(shí)，按式（42）計(jì)算；雙軸雙輪組時(shí)，按式（43）計(jì)算；三軸雙輪組時(shí)，按式（44）計(jì)算。設(shè)計(jì)彎沉值為： （）（2）、各層材料的容許層底拉應(yīng)力 ①細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土： ＝ ②中粒式密級(jí)配瀝青混凝土： ③ 水泥穩(wěn)定碎石：④水泥穩(wěn)定碎石： 、設(shè)計(jì)資料總結(jié)（）相關(guān)資料匯總?cè)绫?—7。規(guī)范規(guī)定城市二級(jí)道路的面層由二至三層組成，查規(guī)范，采用二層瀝青面層，表面層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青抗滑表層（厚4cm），下面層采用中粒式瀝青混凝土（厚6cm）。式中：－設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)交通量； －設(shè)計(jì)的初始年平均日交通量； －設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年平均增長率； －輪跡分布系數(shù)； t－設(shè)計(jì)年限。（1）、以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次。依據(jù)設(shè)計(jì)要求，擬分別采用兩種路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案（水泥砼路面與瀝青砼路面兩種方案）進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)方案比選，選取其中最優(yōu)方案作為本設(shè)計(jì)路段路面結(jié)構(gòu)，并付諸于工程實(shí)際。混凝土路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高、穩(wěn)定性及耐久性好，但是水泥的需求量大，有接縫，這些接縫影響行車的舒適性，增加施工和養(yǎng)護(hù)的復(fù)雜性，而且又是路面的薄弱點(diǎn)，如處理不當(dāng)，將導(dǎo)致路面板邊和板角處的破壞；開放交通較遲；修復(fù)困難，混凝土路面破壞后，開挖很困難，修補(bǔ)工作量也大，且影響交通。交通資料如表4—1。⑤城市主干道的路面不宜分期修建。②路面設(shè)計(jì)在滿足交通量和使用要求的前提下，應(yīng)遵循因地制宜、合理選材、節(jié)約投資的原則，進(jìn)行路面設(shè)計(jì)方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，選擇在技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、利于機(jī)械化施工的路面結(jié)構(gòu)方案。若和相差甚大，則假定斷面之間為一棱臺(tái)，其計(jì)算公式為：式中：，其中＞計(jì)算過程及結(jié)果如下：1， 樁號(hào)K0+000K0+020段已知K0+K0+挖方量=1/2（+0）*17=填方量=1/2（0+）*17=2， 樁號(hào)K0+017K0+020段已知K0+K0+挖方量=1/2（0+0）*3=0填方量=1/2（+）*3=其他段計(jì)算如上，計(jì)算結(jié)果如下表從計(jì)算結(jié)果表可以得出本設(shè)計(jì)路段，挖方量大于填方量，需棄土。⑥、位于山坡地回頭曲線路段，應(yīng)優(yōu)先考慮上下線的土方豎向調(diào)運(yùn)。②、土石方調(diào)配應(yīng)考慮橋涵位置對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊懀话愦鬁喜蛔骺缭秸{(diào)運(yùn)，同時(shí)尚應(yīng)注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運(yùn)土。③、本設(shè)計(jì)路段地質(zhì)情況分五層，分別為粘土、粉質(zhì)質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土、碎石和細(xì)砂，地質(zhì)情況良好，土層穩(wěn)定，其中粘土、粉質(zhì)粘土均可作為土質(zhì)路基使用，地基無需換填，可直接施工。②、 %，%。⑤、在勘察深度范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)顯著不良地質(zhì)現(xiàn)象，適宜道路建設(shè)。地下水對(duì)砼不具腐蝕性。②、地層描述 經(jīng)過鉆探勘測(cè)，本設(shè)計(jì)路段土層自上而下可分為五層：分別為粘土、粉質(zhì)粘土、砂質(zhì)粘土、細(xì)砂和碎石。（7月），(元月)。當(dāng)路基中心填方高度超過20m、中心挖方深度超過30m時(shí)，宜結(jié)合路線方案與橋梁、隧道等構(gòu)造物或分離式路基作方案比選。第三章 路基設(shè)計(jì)