毕业设计.docx
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毕业设计
InstituteofTechnology.
EastChinaJiaotongUniversity
毕业设计（论文）
GraduationDesign（Thesis）
（2010—2011年）
题目某城市主干道路网设计
分院：
土木建筑分院
专业：
交通工程
班级：
（2）
学号：
学生姓名：
指导教师：
二○一一年六月
华东交通大学理工学院
毕业设计（论文）原创性申明
本人郑重申明：
所呈交的毕业设计（论文）是本人在导师指导下独立进行的研究工作取得的研究成果，设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计（论文）中特别嫁衣标注引用，除此之外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究作出需要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。
毕业设计（论文）作者签名：
日期：
年月日
毕业设计（论文）版权使用授权书
本毕业设计（论文）作者完全了解学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交设计（论文）的复印件和电子版，允许设计（论文）被查阅和借阅。
本人授权华东交通理工学院可以将本设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编毕业设计（论文）。
（保密的毕业设计（论文）在解密后适用本授权书）
毕业设计（论文）作者签名：
指导教师签名：
签字日期：
年月日签字日期：
年月日
摘要
城市道路是城市中人们活动和物资流动必不可少的重要基础设施。
城市主干道是城市的大动脉，对城市的发展起着至关重要的作用。
本次毕业设计为某城市主干道路网设计,共六条主干道，在整个区域设计中包括场地等高线设计、场地平整土方工程、道路网布置、道路平纵横设计、路基与路面的设计、交叉口的设计、交通工程设施设计以及路网排水设计。
全线设计车速为40公里/小时，道路红线22米，即2×3.5（机动车道）+2×4m（机动车非机动车混行车道）+2×3.5m（人行道）。
本次设计在工程所在地区的道路建设经验基础上，以安全、经济、实用、美观为原则，充分考虑地形、地质、气候，严格按照城市道路等级及交通量要求，遵照规范及标准进行设计。
考虑行车舒适，在平、纵曲线组合上，采用“平包竖”的合理组合线形，合成坡度满足规范要求；在纵断面设计中采用较大的竖曲线半径；为了保证行车安全，路基路面设计严格按照标准，保证路基压实度以及强度等各种指标。
同时，沿线交通工程设施也起到了引导驾驶员视线的作用；为了确保道路使用年限，在路基路面设计中，做好排水和各种防护加固措施。
关键词：
城市道路；场地；安全；经济；舒适；标准
Abstract
UrbanRoadisthecityinwhichpeopleandgoodsmovementactivitiesessentialinfrastructure.Citymainroadarteryofthecity,thecityplaysavitalroleinthedevelopment.
Thegraduationprojectforthecitymainroadnetworkdesign,atotalofsixmainroadsintheentireregion,includingsitedesign,contourdesign,sitepreparationearthworks,roadnetworklayout,roaddesignlevelaspect,theroadbedandroadsurfacedesign,intersectiondesign,trafficengineeringfacilitiesdesign,anddrainagenetworkdesign.Fullrangeofdesignspeedof40km/h,redroad22meters,thatis,2×3.5（VehicleRoad）+2×4m（mixedmotorandnonmotorvehiclelanes）+2×3.5m（sidewalk）.
Thedesignofengineeringexperienceinroadconstructionareaonthebasisofthesecurity,economic,practicalandaestheticprinciple,givefullconsiderationtotopography,geology,climate,strictlyinaccordancewiththelevelofurbanroadsandtrafficvolumerequirements,compliancewithspecificationsandstandardsfordesign.Considerridecomfort,intheflat,verticalcurvecombination,theuseof"flatbagvertical,"therationalcombinationoflinear,syntheticslopetomeettheregulatoryrequirements;inthelongitudinaldesignusedinthelargerradiusofverticalcurve;Toensuretrafficsafety,cuttingthedesignintoahighandwidentheestablishmentofroadbedinstrictaccordancewiththeroaddesignstandardstoensurethedegreeandintensityofcompressedvariousindicators.Also,alongthetrafficengineeringfacilitieshasplayedaguidingroleinthedriverlineofsight;toensurethattheusefullifeoftheroad,inroadpavementdesign,gooddrainageandavarietyofprotectionandstrengtheningmeasures.
Keywords:
urbanroad;site;security;economy;comfortable;standard
引言
城市道路网由各类各级城市道路（不包括居住小区内的道路）组成，是城市综合交通体系中的一个子系统。
城市道路网一经形成，就大体上确定了城市用地布局和土地利用的轮廓，并且其对城市建设和发展的影响将会一直延续下去。
按照交通工程的观点，城市道路网规划是城市交通规划的继续、发展和深入。
根据城市发展总体规划及城市交通规划对城市各用地区间的道路交通需求，建立结构合理、主次分明、功能良好，完整、连续通畅的城市道路网络，对促进和加快城市建设与发展具有极其重要的意义。
因此，为逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标，按照道路的使用功能和交通需求，重点提高经济相对发达地区的道路技术等级，根据国家西部大开发战略，大力扶持西部地区道路基础设施建设，将是本世纪末以至下世纪初我国交通发展的战略重点。
1选题背景
1.1研究目的、意义和内容
1.1.1目的意义
综合运用所学的专业知识，解决实际工程中的具体问题，巩固与加深专业知识，锻炼自己的专业技能，熟练运用CAD和鸿业软件！
1.1.2主要研究内容
1）区域场地等高线设计。
2）区域场地平整土方工程。
3）区域道路网布置以及道路平、纵、横设计。
4）区域道路网排水设计。
1.2设计依据和设计原则
1.2.1设计依据
《交通工程专业2010毕业设计任务书》
《交通工程专业2010毕业设计指导书》
《城市道路交通规划设计规范GB50220-95》
《城市用地竖向规划规范CJJ83-99》
《城市道路设计规范CJJ37-90》
《城市排水工程规划规范》中华人民共和国建设部（GB50318-2000）
与设计内容相关的道路设计手册及规范
与设计内容相关的道路给水排水规范
2课题概述
2.1设计基础资料
1）开发区路网规划地形图（1:
1000）。
2）土质情况：
地表0～0.5m为沉积土，0.5～1.5m为普通土，1.5～6m为硬土。
3）交通资料
后轴轴载Ni（次/日）
<25KN550
40KN536
60KN713
100KN907
2×80KN16
交通量增长率：
水泥混凝土路面按年增长率为r=3%，沥青路面按年增长率为r=5%。
设计年限：
水泥混凝土路面30年，沥青路面15年。
2.2设计任务和方法
2.2.1场地竖向设计
1）确定主要控制点标高。
确定的原则：
填挖平衡；满足路面排水要求和行车纵坡要求，满足管线竖向铺设要求；尽可能采用重力流排水，而避免设置提升泵站。
2）绘制场地平整设计等高线。
等高差要适当，不能太大，以致等高线过于稀疏，也不能太小，以致高线过密。
场地平整等高线反映了场地平整后的地形状况，所以不要拘泥于局部等高线的绘制误差。
3）确定设计方格网（50×50m）。
4）计算填挖土方。
先根据等高线确定零线，再分别计算填方量和挖方量。
控制填挖方量大小，尽量平衡或不要出现过大的弃方或借方。
2.2.2道路与排水规划
1）深入地理解和领会道路规划意图。
2）主要内容有：
路网的布局，道路的走向，交叉口形式（主要是干道上的交叉口）、标准横断面类型和断面布置；确定道路网中雨水管道的平面布置和排水走向，划分各管段的汇水区域，管道水力计算等。
2.2.3道路施工图设计
1）道路平面设计（比例：
1：
500）
平面图、控制点坐标、平曲线要素（α、R、L、ls、E）。
2）道路纵断面设计（比例：
横向1：
1000，纵向1：
100）
纵断面图，地面高程，设计高程，填挖深度，竖曲线要素（ω、R、T、L、E）。
3）道路横断面设计。
（比例：
1：
200）
包含：
标准横断面图设计，示出路中心线、人行道、边坡、路拱横坡、人行道横坡、路缘石等各部分组成及其尺寸，并标明地下管线的设置位置。
横断面设计，要求每个整桩及加桩都要进行横断面设计，横断面地形可依据平整后地形从图上读取，注意每个断面要标出尺寸大小、填挖方面积等。
注明各桩号及断面尺寸，并应示出中点设计高程、地表高程等。
土石方数量表，列出桩号、填方面积、挖方面积、平均填方面积、平均挖方面积、挖方（总体积），填方（总体积）等。
4）路面结构设计
包含：
根据提供的交通资料计算路面结构厚度。
水泥混凝土路面应路段板块尺寸，各种板缝结构，角隅和边缘钢筋等。
沥青路面进行结构组合设计。
5）路面排水设计
根据雨水干管设计，布置雨水口和连接管。
6）交叉口竖向设计。
按照交叉口竖向设计的一般原则确定交叉口设计范围，水泥混凝土板块划分（尽量避免错缝和板块锐角，设胀缝绘制，设计等高线，计算各板块程）。
沥青路面按方格网设计等高线法进行。
2.2.4排水施工图设计（雨水管道）
1）根据排水规划，绘制平面设计图（雨水管位置、检查井编号、桩号、雨水口位置）。
（比例：
1：
500）
2）绘制纵断面（管径、坡降、管底高程、埋深、检查井间距）。
（比例：
横向1：
1000，纵向1：
100）
3）工程数量表（管材、检查井数量）。
3道路工程设计
3.1场地平整设计
当进行场地竖向规划设计时，要把天然地面改造成我们所要求的设计平面，满足建筑规划的要求，因此，场地平整设计包括两个方面的内容：
场地平整标高的确定和挖、填土方量的计算，若对场地标高无特定要求，一般按挖、填土方量相等的原则求得设计标高，常用的方法是用方格网法，即在场区平面上划分成边长相等的若干方格，测得（或根据地形图计算）各方格角点的标高，用平均断面法求解.
根据《城市用地竖向规划规范CJJ83-99》：
3.1.1道路场地平整要求
根据城市用地的性质、功能，结合自然地形，规划地面形式可分为平坡式、台阶式和混合式。
用地自然坡度水于5%时，宜规划为平坡式；用地自然坡度大于8%时，宜规划为台阶式。
台阶式和混合式中的台地规划应符合下列规定：
1）台地划分应与规划布局和总平面布置相协调，应满足使用性质相同的用地或功能联系密切的建（构）筑物布置在同一台地或相邻台地的布局要求；
2）台地的长边应平行于等高线布置；
3）台地高度、宽度和长度应结合地形并满足使用要求确定。
台地的高
度宜为1.5-3.0m。
城市主要建设用地适宜规划坡度应符合下表规定：
表3.1城市建设用地适宜规划坡度表
3.1.2道路竖向规划规定
1）与道路的平面规划同时进行；
2）结合城市用地中的控制高程、沿线地形地物、地下管线、地质和水文条件等作综合考虑；
3）与道路两侧用地的竖向规划相结合，并满足塑造城市街景的要求；
4）步行系统应考虑无障碍交通的要求。
表3.2机动车车行道规划纵坡
表3.3非机动车车行道规划纵坡与限制坡长（m）
3.1.3场地排水要求
城市用地应结合地形、地质、水文条件及年均降雨量等因素合理选择地面排水方式，并与用地防洪、排涝规划相协调。
城市用地地面排水应符合下列规定：
1）地面排水坡度不宜小于0.2%；坡度小于0.2%时宜采用多坡向或特殊措施排水；
2）地城的规划高程应比周边道路的最低路段高程高出0.2m以上;
3）用地的规划高程应高于多年平均地下水位。
雨水排出口内顶高程宜高于受纳水体的多年平均水位.有条件时宜高于设计防洪（潮）水位。
城市用地防洪（潮）应符合下列规定：
1）城市防洪应符合现行国家标准《防洪标准》GB50201的规定；
2）设防洪（潮）堤时的堤顶高程和不设防洪（潮）堤时的用地地面高程
均应按设防标准的规定所推算的洪（潮）水位加安全超高确定；有波浪影响或壅水现象时，应加波浪侵袭高度或壅水高度。
有内涝威胁的城市用地应采取适宜的防内涝措施：
当城市用地外围有较大汇水汇入或穿越城市用地时，宜用边沟或排（截）洪沟组织用地外围的地面雨水排除。
3.1.4设计过程
1）绘制设计等高线图
首先，我利用鸿业软件将原地面的自然标高转换成软件能识别的地面自然标高，再文本定义标高值，然后构造三角网，之后要进行标高检查，可能在前面的标高文本定义中将一些不是标高值的数值进行了转换，通过最小标高值和最大标高值，可以将这些非标高值删除。
离散后进行土方计算，首先做的构造土方边界，可以是任何图形，但是必须是闭合的，方格网的间距是50×50m；网格处理中会生成一系列的资料点，它记录了相关信息；角点标高是由前面的自然标高离散点和实际标高离散点导出；土方优化的原则填挖平衡或挖方量略大于填方量；土方标注则标注了在方格网内的填挖方数量；标高标注则标注出了方格网交点处的自然标高、设计标高、高差；土方统计则是统计出了每一列方格网的填挖方土方数量表和整个地形图的填挖方的土方数量表；得出计算结果有挖方量、填方量以及挖填差，根据设计规范，挖填差应保证在5%以内，反复调整后，我设计的挖方土量为：
482290.483
；填方土量为：
492007.598
。
符合设计规范。
2）土方计算
大面积平整场地一般多用方格网法计算场地土方量：
a）在全场地上布设方格网，其方格边长a=50（m）；
b）按测量的方法求出各方格角点的自然地面标高
，（m）；
c）按场地竖向设计的方法求出各方格角点的设计标高
，（m）；
d）计算出场地各方格角点的施工高度
：
=
-
（m），也就是该角点的挖（或填）方高度（“+”为填方．“一”为挖方）；
e）确定零点（既不挖也不填）及零线（指各相邻边线上的零点间连线．即场地挖和填方的分界线）；
f）先求出各方格的挖（填）方土方量和场地周围边坡的挖（填）方土方量，把挖（填）方土方量分别加起来，就得到全场的挖（填）方的总土方量。
3）计算结果：
图3.1场地平整土方计算量
3.2平面线形设计
根据《城市道路交通规划设计规范》
3.2.1平面设计的原则
（1）道路平面位置应按城市总体规划道路网布设，即平面设计应遵循城市道路网规划。
（2）道路平面线形设计应与地形、地质、水文等结合起来进行，并应符合各类各级道路的技术指标。
（3）道路平面设计应处理好直线与平曲线的衔接，合理地设置缓和曲线、超高、加宽等，合理地确定行车视距并以适当的保证措施。
（4）应根据道路类别、等级，合理地设置交叉口、沿线建筑物出入口、停车场出入口、分隔带断口、公共交通停靠站位置等。
（5）平面线形标准需分期实施时，应满足近期使用要求，兼顾远期发展，使远期工程尽可能减少对前期工程的废弃。
3.2.2一般规定
1）城市道路分类与分级
按照道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能等，城市道路分为四类：
一、快速路
快速路应为城市中大量、长距离、快速交通服务。
快速路对向车行道之间应设中间分车带，其进出口应采用全控制或部分控制。
快速路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的进出口。
两侧一般建筑物的进出口应加以控制。
二、主干路
主干路应为连接城市各主要分区的干路，以交通功能为主。
自行车交通量大时，宜采用机动车与非机动车分隔形式，如三幅路或四幅路。
主干路两侧不应设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的进出口。
三、次干路
次干路应与主干路结合组成道路网，起集散交通的作用，兼有服务功能。
四、支路
支路应为次干路与街坊路的连接线，解决局部地区交通，以服务功能为主。
2）计算行车速度
计算行车速度的规定见表2.2.1。
当旧路改建有特殊困难，如商业街、文化街等，经技术经济比较认为合理时，可适当降低计算行车速度，但应考虑夜间行车安全。
表3.4各类各级道路计算行车速度
3.2.3设计过程
设计步骤：
地形采样：
应用鸿业道路CAD软件，程序自动从电子地形图中快速采集指定道路中线的纵断高程，横断高程及各种高程数据。
平面线形：
利用单条或多条道路线形自动绘图，线形设计能满足一般路线设计和复杂的立交线形设计。
软件能根据各种线形的已知条件设计圆曲线、缓和曲线、复台回旋曲线等，并能自动统计各类曲线元素表并实现各类表格与EXCEL进行数据变换。
3.3道路横断面设计、纵断面设计
3.3.1横断面设计原则
1）一般设计原则：
城市道路横断面形式的确定，需要根据道路规划的功能、性质和作用、管线设施敷设、城市绿化及环境景观等因素综合考虑，满足各方面的要求，合理安排
各组成部分。
为此，道路横断面设计必须遵循一定的设计原则。
（1）要符合城市道路路网规划要求，必须在道路红线宽度范围内进行。
（2）必须满足交通功能需求。
（3）要充分绿化。
（4）必须有良好的排水功能。
（5）综合考虑各种管线及构筑物间的配合并满足布置要求。
（6）与沿路建筑、文物、公用设施的布置相协调。
（7）与轨道交通、公交运输网络系统建立有机联系。
（8）必须遵守节省投资、节约城市用地、远近期相结合的原则。
道路改建要采取与新建道路相一致、工程措施与交通组织管理措施相结合的原则。
道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。
横断面型式、布置、各组成部分尺寸及比例应按道路类别、级别、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆和人行交通的安全通畅。
2）横断面布置
道路的横断面型式有单幅路、双幅路、三幅路及四幅路，各种横断面型式的适用条件如下：
单幅路适用于机动车交通量不大，非机动车较少的次干路、支路以及用地不足，拆迁困难的旧城市道路。
双幅路适用于单向两条机动车车道以上，非机动车较少的道路。
有平行道路可供非机动车通行的快速路和郊区道路以及横向高差大或地形特殊的路段，亦可采用双幅路。
三幅路适用于机动车交通量大，非机动车多，红线宽度大于或等于40ｍ的道路。
四幅路适用于机动车速度高，单向两条机动车车道以上，非机动车多的快速路与主干路。
一条道路宜采用相同型式的横断面。
当道路横断面型式或横断面各组成部分的宽度变化时，应设过渡段，宜以交叉口或结构物为起止点。
3）机动车车道与路面宽度
各级道路的机动车车道宽度应根据车型及计算行车速度。
确定机动车车道宽度见表3.5
表3.5机动车道宽度
机动车车行道宽度包括几条车道宽度。
机动车道路面宽度包括车行道宽度及两侧路缘带宽度。
单幅路与三幅路机动车车行道上采用临时实体中间分隔物分隔对向交通时，机动车道路面宽度应包括分隔物与两侧路缘带宽度，采用双黄线分隔对向交通时，机动车道路面宽度应包括双黄线宽度。
快速路应设中间分车带，特殊困难时可采用分隔物，不得采用双黄线；计算行车速度大于或等于５０ｋｍ/ｈ的主干路宜设中间分车带，困难时可采用分隔物。
4）非机动车车道宽度
非机动车车行道主要供自行车行驶，应根据自行车设计交通量与每条自行
车道设计通行能力计算自行车车道条数。
非机动车道路面宽度包括几条自行车车道宽度及两侧各25cm路缘带宽度。
非机动车车道宽度如下表所规定：
表3.6非机动车车道宽度
5）路侧带宽度及人行道
路侧带宽度、分车带、人行道宽度必须满足行人通行的安全和顺畅，由下式计算
ωp=NW/NW1（3.1）
式中ωp——人行道宽度（ｍ）；
ＮＷ——人行道高峰小时行人流量（P/ｈ）；
ＮＷ１——１ｍ宽人行道的设计行人通行能力（P/（ｈ·ｍ）），
并不得小于下表的规定：
表3.7人行道宽度规定
设施带包括设置行人护栏、照明灯柱、标志牌、信号灯等所需宽度。
红线宽度较窄及条件困难时，设施带可与绿化带合并，但应避免各种设施与树木间的干扰。
设施带宽度见下表:
表3.8设施带宽度
分车带按其在横断面中的不同位置与功能分为中间分车带（简称中间带）及两侧分车带（简称两侧带）。
分车带由分隔带及两侧路缘带组成。
表3.9分车带最小宽度
3.3.2横断面设计
本次设计为某城市主干道网设计，设计红线宽22米，采用单块板形式。
横断面具体布置为：
3.5米（人行道）+4米（非机混行动车道）+3.5米（机动车道）+3.5米（机动车道）+4米（非机混行动车道）+3.5米（人行道）＝22米。
具体如下图：
图3.2标准横断面图
3.3.3道路纵段面设计
纵断面设计原则
1）一般要求
纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除。
为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。
山城道路及新辟道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡，汽
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