土木工程道路综合课程设计.docx
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土木工程道路综合课程设计
1设计说明
1.1工程概况
设计城市道路。
路段主线长554.53m（起讫桩号为K0+000—K0+554.53），路基宽20m，设计行车速度为30km/小时，红线60m。
1.2技术标准
（1）、控制要素：
<1>、服务水平：
次干路城市道路
<2>、设计车速：
30km/h
（2）、平面设计技术指标：
<1>、圆曲线最小半径：
1、不设超高最小半径：
150m
2、设超高推荐半径：
85m
3、设超高最小半径：
40m
<2>、缓和曲线最小长度:
不设
<3>、平曲线间插直线长度：
同向平曲线间插直线长度应大于6V（180m）为宜，同向平曲线间插直线长度应大于2V（60m）为宜。
<4>、平曲线最小长度：
50m
（3）、纵断面设计技术指标：
<1>、最大纵坡度：
9%
<2>、最小坡长：
25m
<3>、不同纵坡度最大坡长：
当行车速度=<30无最大坡长限制
<4>、竖曲线最小半径和最小长度：
竖曲线最小半径和最小长度
凸形竖曲线半径（m）
一般值
400
极限值
250
凹形竖曲线半径（m）
一般值
400
极限值
250
竖曲线最小长度（m）
25
<5>、纵向坡度与横向坡度的合成坡度最大值：
7%
（4）、路基横断面技术指标：
<1>、行车道宽度：
2×4m
<2>、非机动车道宽度：
2×3m
<3>、人行道：
2×3m
<4>、路基总宽度：
20m
<5>、双车道路面加宽值：
设计路段采用第3类加宽值，不同圆曲线半径下的路基全加宽值如下表：
车型
加宽半径（m）
圆曲线半径（m）
小型汽车
普通汽车
铰接车
250～200
0.28
0.40
0.45
200～150
0.30
0.45
0.55
<6>、路拱坡度：
路拱横坡度取用2%.
<7>、曲线超高
圆曲线半径（m）
超高值（%）
150～110
1
110～85
2
85～60
3
60～40
4
注：
当圆曲线半径大于150m时，可不设超高。
2线路平面设计
2.1确定平面设计所需数据
2.1.1初拟平曲线半径:
R=450m
2.2平面设计计算
2.2.1平曲线要素计算
切线长度：
28.21m
平曲线长度：
56.35m
外距：
0.88m
超距：
0.07
2.2.2主点桩号计算
桩号计算：
第一直线长度L1
L1=265.12
∴ZY点桩号：
K0+265.12
QZ点桩号：
K0+265.12+
=K0+293.30
YZ点桩号：
K0+265.12+56.35=K0+321.47
JD点桩号：
K0+265.12+28.21=K0+293.33
2.2.3坐标的计算
主要方法是切线支距坐标法
在圆曲线上计算公式：
其中：
为该点到直缓点的圆曲线长。
2.3直曲表的填写
交点桩号
转角值
曲线要素/m
半径
切线长度
曲线长度
外矩
超矩
K0+265.12
7.715
450
28.21
56.35
0.88
0.07
3纵断面设计
3.1计算中桩地面高程
中桩地面高程
曲线桩号/m
中桩地面高程
曲线桩号/m
中桩地面高程
K0+000
1.62
K0+020
2.22
K0+040
-2.00
K0+060
2.83
K0+080
1.58
K0+100
1.59
K0+120
1.56
K0+140
1.56
K0+160
1.54
K0+180
1.51
K0+200
1.43
K0+220
1.43
K0+240
1.43
K0+260
1.43
K0+280
1.42
K0+300
1.43
K0+320
1.46
K0+340
1.45
K0+360
1.45
K0+380
1.45
K0+400
1.45
K0+420
1.45
K0+440
1.45
K0+460
1.40
K0+480
1.40
K0+500
1.35
K0+520
1.47
K0+540
1.45
K0+554.53
1.45
3.2拉坡
在cad图纸上上绘出地面线，根据地形的条件，现在选择K0+200处作为竖曲线边坡点
根据图中各桩点的高程第一坡段坡度0.69%高差1.3m。
第二坡段坡度0.44%高差1.55m。
3.3竖曲线要素计算
选择半径R=2500m。
第一竖曲线要素计算：
，为凸形曲线。
曲线长
m
切线长
外距
3.4中桩设计高程
曲线桩号/m
中桩设计高程
曲线桩号/m
中桩设计高程
K0+000
1.62
K0+020
1.76
K0+040
1.90
K0+060
2.03
K0+080
2.17
K0+100
2.31
K0+120
2.45
K0+140
2.59
K0+160
2.72
K0+180
2.86
K0+200
3.00
K0+220
2.91
K0+240
2.83
K0+260
2.74
K0+280
2.65
K0+300
2.56
K0+320
2.48
K0+340
2.39
K0+360
2.30
K0+380
2.21
K0+400
2.13
K0+420
2.04
K0+440
1.95
K0+460
1.86
K0+480
1.78
K0+500
1.69
K0+520
1.60
K0+540
1.51
K0+554.53
1.45
3.5竖曲线计算表的填写
竖曲线计算表
桩号
坡度及竖曲线
设计高程（m）
地面高程（m）
填挖值（m3）
凹
凸
T
W
K0+185.87
i1=0.69%
i2=0.44%
R=2500
L=28.25
T=14.13
E=0.04
2.90
1.49
1.41
K0+200
2.96
1.43
1.52
K0+214.13
2.94
1.43
1.51
4横断面设计
4.1路基横断面示意图：
4.2机动车道设计
设计年限内平均日交通量和时交通量的计算
车型
日交通量
类别
车辆换算系数
东风SP9135B
558
拖挂车
3
三湘CK6640
590
单轴大客车
2
黄河JN162
430
大货车
2.5
黄海DD680
425
大货车
2.5
尼桑CK20L
480
大货车
2.5
6191.5（辆）
K=0.12
设计速度为30km/h一条车道的通行能力为1300pcu/h
取2
4.3道路宽度确定
<1>、行车道宽度：
2×4m
<2>、非机动车道宽度：
2×3m
<3>、人行道：
2×3m
<4>、路基总宽度：
20m
4.4加宽及超高
因为设计的圆曲线半径R=450m>250m。
所以在平曲线上不需要加宽和超高。
5交叉口设计
5.1收集资料
⑴道路资料：
①横向道路：
城市道路次干路坡度为0.44%设计路宽为20m
②竖向道路：
城市道路次干路竖线交叉口点为道路纵线变坡点两边坡度分别1.5%路中线交点标高为2.59m
交叉口等分法计算结果
1
2
3
4
A-1
2.50
2.45
2.40
2.35
B-1
2.53
2.48
2.43
2.38
C-1
2.56
2.49
2.43
2.36
D-1
2.59
2.50
2.42
2.33
A-4
2.50
2.45
2.40
2.35
B-4
2.53
2.47
2.41
2.35
C-4
2.56
2.48
2.40
2.32
D-4
2.59
2.48
2.38
2.27
D-2
2.59
2.48
2.37
2.25
E-2
2.62
2.53
2.44
2.36
F-2
2.66
2.59
2.52
2.45
G-2
2.69
2.63
2.58
2.52
D-3
2.59
2.51
2.42
2.34
E-3
2.62
2.56
2.86
2.81
F-3
2.66
2.61
2.56
2.51
G-3
2.69
2.63
2.58
2.52
H-1
2.49
2.44
2.38
2.33
I-1
2.52
2.47
2.42
2.36
J-1
2.56
2.50
2.43
2.37
H-2
2.49
2.44
2.38
2.33
I-2
2.52
2.45
2.39
2.32
J-2
2.56
2.47
2.39
2.30
K-3
2.62
2.56
2.49
2.43
L-3
2.65
2.60
2.55
2.50
M-3
2.68
2.63
2.57
2.52
K-4
2.62
2.54
2.46
2.38
L-4
2.65
2.59
2.52
2.46
M-4
2.68
2.63
2.57
2.52
交叉口点横向依次ABCDEFG
交叉口点竖向依次HIJDKLM
6路面排水设计
6.1.雨水排水设计
⑴雨水平面设计示意图
12345
⑵平面布置要素和覆土厚度
该雨水管道埋设在车行道下覆土厚度为0.7
⑶管道及基础结构类型断面示意图和技术标准
6.2雨水立面设计
根据地形条件设计3条雨水管道，埋深取0.7m。
管道1从K0+0到K0+20
管道2从K0+060到K0+200
管道3从K0+200到K0+554.53
L1=20mL2=140mL3=354.53md=20m
A=L*（90*2+路到红线+d）/10000Q=A*0.7*1.68*167
根据计算可得：
A1=0.48Q1=94.26
A2=3.36Q2=659.84
A3=8.51Q3=1670.94
坡度设计：
I1=0.69%i2=-0.69%i3=0.44%
查表得：
D1=400mmV1=1.2m/s管1壁厚=40mmC1=100mm
D2=700mmV2=2.0m/s管2壁厚=70mmC2=150mm
D3=1100mmV3=2.2m/s管3壁厚=110mmC3=200mm
L1段采用管道：
D400钢筋混凝土钢管（Ⅰ级管）180°混凝土基础
L2段采用管道：
D700钢筋混凝土钢管（Ⅰ级管）180°混凝土基础
L3段采用管道：
D1100钢筋混凝土钢管（Ⅰ级管）180°混凝土基础
覆土厚度=设计高程-管顶高程
槽底高程=设计高程-覆土厚度-C-D-2*管壁厚
挖方深度=现地高程-槽底高程
管底高程=槽底高程+C+管壁厚度
在K0+20K0+60K0+100K0+140K0+180K0+220K0+260K0+300K0+340K0+380K0+420KO+460K0+500K0+540K0+554.53处设计雨水检查井.
6.3雨水干管水力计算
管段
管长L/m
汇水面积A（
）
流速v/（m/s）
管内雨水流行时间/min
单位面积径流量（L/）
本段
转输
合计
1-2
20
0.48
0
0.48
1.2
0
0.28
196.38
3-4
140
3.36
0
3.36
2.0
0
1.17
196.38
4-5
354.53
8.51
0
8.51
2.2
0
2.69
196.38
管段编号
设计流量Q/
管径D/mm
水力坡度I
坡降
IL
设计地面标高/m
设计管内底标高/m
覆土深度/m
起点
终点
起点
终点
起点
终点
1-2
94.26
400
0.69%
0.14
1.62
1.76
0.52
0.37
0.7
0.99
3-4
659.84
700
0.69%
0.97
3.00
2.03
1.53
0.56
0.7
0.7
4-5
1670.94
1100
0.44%
1.56
3.00
1.45
1.09
-0.46
0.7
0.7
6.4污水排水设计
1水平面布置示意图
⑵污水设计参数
①作为特大城市设计，日平均综合居民用水量取250L/（人/d）,日平均污水取0.85倍的日平均综合居民用水量即200L/（人/d）
②该地区人口密度为8000人/公顷
根据地形条件设计2段污水管道，最小埋深取0.7m。
管道1从K0+000到K0+020
管道2从K0+060到K0+554.5
L1=20mL2=494.53mA=（180+21）*L/10000
q0=180*0.8*9000/86400=15Q=q0*Kz*A
坡度设计：
i1=0.69%i2=-0.27%
查表得：
D1=400mmV1=1.0m/s充满度1=0.40管1壁厚=30mmC1=100mm
D2=600mmV2=1.2m/s充满度2=0.70管2壁厚=40mmC2=100mm
L1段采用管道：
D400钢筋混凝土钢管（Ⅰ级管）180°混凝土基础
L2段采用管道：
D600钢筋混凝土钢管（Ⅰ级管）180°混凝土基础
在K0+0K0+60K0+100K0+140K0+180K0+220K0+260K0+300K0+340K0+380K0+420K0+460K0+500K0+540K0+554.53处设计污水检查井
管段
管长L/m
设计区生活污水量
本段流量
转输流量
/（L/s）
合计平均流量L/s
总变化系数
生活污水设计流量
L/s
区段面积/
比流量
/L/（
）
流量
/（L/s）
1-2
20
0.48
13.3
6.384
0
6.384
2.2
18.72
3-4
494.53
11.8
13.3
156.94
0
156.94
1.56
244.83
管道直径
D/mm
设计坡度I/%
设计流速V/（m/s）
设计充满度
h/d
h/m
400
0.69
1.0
0.40
0.16
600
0.27
1.2
0.70
0.42
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