任丘市文化道南延新建道路施工图设计毕设论文.docx
《任丘市文化道南延新建道路施工图设计毕设论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《任丘市文化道南延新建道路施工图设计毕设论文.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
任丘市文化道南延新建道路施工图设计毕设论文
学号：
201114770220
毕业设计说明书
GRADUATEDESIGN
设计题目：
任丘市文化道南延新建道路施工图设计
学生姓名：
专业班级：
11交通2班
学院：
建筑工程学院
指导教师：
2015年06月10日
摘要
本设计时任丘市文化道南延新建工程，本项目位于任丘市南部，总体为南北走向。
起点为北站路，向南布线，终点为创业路，路线总里程为614.5m。
新建道路按二级公路标准设计，设计时速为40km/h，建筑红线宽40m，路面使用沥青混凝土材料铺设。
在毕业设计中，主要内容是：
对公路设计规范有充分了解后，运用CAD纬地软件进行道路主线平面设计、纵断面设计、横断面设计然后可以计算出土石方量以及相应的线形的数据、平纵横图纸等，然后在路线设计的基础上运用HPDS软件进行道路路面结构设计。
关键词平面设计；纵断面设计；横断面设计；路基路面设计
Abstract
Renqiucultureduringthedesignwaysouthnewconstruction,theprojectislocatedinthesouthofrenqiu,overallforthenorth-southdirection.StartingpointfornorthStationRoad,wiring,southendofentrepreneurship,thetotallengthof614.5m.Newroad,accordingtothestandardofsecondaryhighwaydesign,thedesignspeedof40km/h,buildingredlinewidthof40m,pavingpavementofasphaltconcretematerials.Inthegraduationdesign,themaincontentis:
afterafullunderstandingofhighwaydesignspecifications,usingCADsoftwaretoroadweftthreadplanedesign,profiledesign,cross-sectionaldesignandthequantityofconditionscanbeobtainedandthecorrespondinglineardata,drawings,etc,andthenonthebasisoftheroutedesignusingHPDSsoftwareforroadpavementstructuredesign.
keywordsTheplanedesign;Profiledesign;Cross-sectionaldesign;Thesubgradepavementdesign
第1章设计说明
1.1设计总体概要
本项目位于任丘市南部，总体为南北走向。
本次道路设计起点为北站路（K0+000），终点为创业路（K0+614.5），设计全长为614.5m，道路红线宽度40m。
道路红线范围内有物资总库，天成公司，加油站等企业单位，道路施工时，须将各单位占压红线部分的建、构筑物全部拆除。
道路红线范围内建有通信，电力等线路，为天成公司、物资总库及加油站服务，道路施工时，需要迁建，并在道路两侧新建雨水，污水，电力，通信等市政管线。
1.2设计依据
1.2.1任务依据
1.根据华北油田公司公用事业管理处提供的设计委托书。
2.根据CPE华北分公司勘察事业部提供的测量图纸及资料数据。
1.2.2技术依据
（1）《城市道路工程设计规范》（CJJ37-201）；
（2）《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2011）；
（3）《城市道路路基设计规范》（CJJ194-2013）
（4）《城市道路路线设计规范》（CJJ193-2012）；
（5）《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2006）；
（6）《城市道路和建筑物无障碍设计规范》（JGJ50-2001）；
（7）《道路交通标志和标线》（GB5768-2009）
（8）《城市桥梁工程设计规范》（CJJ11-2011）；
（9）《公路工程技术规范》（JTGB10-2003）；
（10）《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）；
（11）《城市道路交叉口设计规程》（CJJ152-2010）
（12）《城市道路养护技术规范》（CJJ36-2006）
（13）《公路水泥混凝土路面设计规范》JTGD40-201
（14）《城市道路和建筑物无障碍设计规范》JGJ50-2001
（15）《公路路基施工设计规范》JTGF10-2006
1.3设计参数
（1）道路等级：
城市次干路；二级公路。
（2）设计使用年限：
15年；
（3）路面类型：
沥青混凝土道路；
（4）计算行车速度：
40km/h；
（5）设计轴载：
BZZ－100；
（6）路面竣工后第一年内日平均当量轴次：
400次；
（7）交通量年增长率：
3％；
（8）设计使用年限内一个车道上累计当量轴次：
1357721次；
（9）机动车道路面设计弯沉值39.2（1/100mm）。
第2章道路路线平面线形及其他部分的设计
2.1设计理念
路线设计的主要任务是道路总体走向确定的基础上，结合沿线地形、地物、工程地质、桥位、以及地方道路规划，环境等因素，平、纵、横三方面综合考虑，最后选出最优路线。
（1）路线要符合任丘市城市道路规划及公路网规划的总体走向及控制点，布线时结合地形、地物、地质等因素全面综合考虑。
此道路是任丘市一条城市次干路，设计应适应城市未来交通发展与安全的需要，保障人民群众生命财产安全，充分体现“以人为本”的理念。
（2）要求线形顺捷、舒适、经济、合理、可行。
在符合路线总体走向的的前提下，充分考虑沿线的公司、厂房，尽量拆迁。
（3）注意降低填土高度，不断优化平、纵设计，以减少工程造价对路线交叉，要综合选定位置和方案，使方案合理，平、纵、横配合得当。
（4）路线设计遵照《城市道路设计规范》（CJJ37-2012）及结合《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）进行设计，结合“安全舒适”的设计理念。
2.2选线设计
2.2.1选线原则
主要依据城市道路规范并结合现有老路线的情况上布线，有效的降低工程造价。
2.2.2选线具体方法
选线的目的在于结合任丘市的地理因素，道路平面，纵断面，横断面选定道路中线的位置。
道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。
（1）全面布局
全面布局是解决路线基本走向的全局性工作，其就是根据公路的技术等级及其在公路网中的作用，结合地形，地物，在路线起，终点及控制点间寻找可能通过的路线带，并确定一些大的控制点，连接及形成路线的基本走向。
（2）逐段安排
在路线基本走向已经确定的基础上，即在大控制点间，结合地形，地质，水文等自然条件，选定出一些细部控制点，进一步加密控制点，解决路线局部方面的工作。
连接这些控制点构成路线带。
根据地形平坦与复杂程度不同，可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法，插出一系列的控制点，然后从这些控制点中穿出通过多数点的直线段。
延伸相邻直线交点，即为路线的转角点。
（3）具体定线
在逐段的小控制点间，根据技术标准和路线方案，结合自然条件，在有利的路线带内，综合考虑平、纵、横设计，具体确定出路线中线位置，曲线的半径等，至此定线工作才算完成。
2.3道路平面线形设计
2.3.1平面线形设计的步骤
（1）根据道路技术等级，从规范中查出三个最小半径（极限最小半径，一般最小半径，和不设超高最小半径），缓和曲线的最小长度，直线的最小长度的规范值。
（2）根据地形，地物条件确定控制因素。
（3）以控制因素并考虑相邻道路的总体协调性拟定平曲线的形状和半径。
（4）以此半径计算交点处的平曲线元素。
（5）根据计算结果，结合地形和技术标准调整曲线。
（6）最终确定采用的曲线形状并计算和布局。
2.3.2平面线形设计的原则
（1）平面线形的设计主要是对平面线性三要素的确定，即确定圆曲线半径、缓和曲线的长度，直线长度等。
在设计当中优先考虑直线。
充分利用国土资源。
在缓和曲线设计中应保证平面线形连续顺适，保持平面线形指标的协调，均衡，而且要与地形相适应并满足行驶力上的要求。
（2）路线的交点组要确定路线的具体走向未知，因此其未知的确定非常重要。
必要时应做相应的比较方案进行备选，最后选择经济实惠，实际可行，布局合理，工程量较小的方案。
（3）各等级公路不论转角大小均应附设曲线，并宜选用较大的圆曲线半径。
转角过小时，应调整平面线形。
当不得已而设置小于7º的转角的缓和曲线时，则必须按规定设置足够长的曲线。
（4）两同向圆曲线间应设有足够长度的直线，当设计速度大于等于60km/h时，最短直线不宜小于设计速度的6倍。
否则应调整线形设置为大半径曲线或将两曲线做成复曲线或卵形曲线。
即将两个以上的同向回旋线在曲率相等处相连，或用一个回旋线相连的两个同向圆曲线。
两反向圆曲线间不应设置短直线段，应不小于设计速度的2倍为宜，否则应调整线形设置S形曲线，即用两段反向回旋线相连。
（回旋线为曲率和长度成比例变化的曲线）
（5）设计速度等于或小于40km/h的双车道公路，两相邻反向圆曲线无超高时可径向衔接，无超高有加宽时应设置长度不小于10m的加宽过渡段；两相邻反向圆曲线设有超高时，地形条件特殊困难路段的支直线长度不得小于15m。
（6）设计速度等于或小于40km/h的双车道公路，应避免连续急弯的线形。
地形条件特殊困难不得已而设置时，应在曲线间插入规定的支线长度或回选线。
2.3.3线形设计的结果
本次道路线形设计主要依靠纬地软件进行设计，道路中心线与文化道北段保持一致，起点为北站路（K0+000），终点为创业路（K0+614.5）,全长614.5m，道路南高北低，全程两处设置圆曲线，半径均为500m，按《城市道路工程设计规范》CJJ37-2012，未设置超高，不设缓和曲线。
（1）纬地主线平面设计图
（2）各点桩号及平曲线要素质值的确定
①起点（JD0）桩号及平曲线要素值
②JD1桩号及平曲线要素值
③JD2桩号及平曲线要素值
④终点（JD3）桩号及平曲线要素值
图2.1各点桩号及平曲线要素质值
最后所得平面图见（施工图01）。
2.4人行道设计
首先因为行车道与人行道相接处，采用花岗岩立缘石，缘石高出路面边缘20cm，宽度为15cm。
然后为方便残疾人通行，全线各交叉路口及单位出入口均设置无障碍通道，人行道上均布设盲道。
人行道上绿化采用中心间距6m，边长为1.2m的正方形树池。
.
2.5交叉口设计
本次设计道路与北站路及创业路垂直相交，在与北站路交叉路口处设置红绿灯控制，路口设计主要遵循以下几点：
（1）采用渠化交通，道路交叉路口按城市规划道路网设置，道路相交时宜采用正交，必须斜交时交叉角应大于等于45°，不宜采用错位交叉，多路交叉和畸形交叉。
（2）在交叉口处做好交通组织设计，正确组织车流、人流以最短的时间顺利通过，合理布设各种车道、交通标线与标志。
为提高通行能力，在进口道范围内增加提前右转车道。
（3）交叉口的竖向设计符合行车舒适、排水迅速和美观的要求。
2.6路面排水设计
道路泄水口的形式、设置间距和泄水能力应满足道路排水要求。
雨水口的布置方式应确保有效吸收雨水，雨水不应流入路口范围，不应横向流过车行道，桥面或隧道。
各雨水口里程、高程见表2-1
表2-1各雨水口里程、高程表
东侧
西侧
里程
雨水口顶标高
路中心标高
里程
雨水口顶标高
路中心标高
1
10
6.08
6.28
10
6.08
6.28
2
45
6.09
6.29
45
6.09
6.29
3
80
6.10
6.30
80
6.10
6.30
4
115
6.11
6.31
115
6.11
6.31
5
150
6.11
6.31
150
6.11
6.31
6
185
6.12
6.32
185
6.12
6.32
7
220
6.13
6.33
220
6.13
6.33
8
255
6.14
6.34
255
6.14
6.34
9
290
6.15
6.35
290
6.15
6.35
10
325
6.15
6.35
321
6.15
6.35
11
360
6.16
6.36
336
6.16
6.36
12
395
6.17
6.37
377
6.17
6.37
13
430
6.18
6.38
392
6.17
6.37
14
466
6.19
6.39
438
6.18
6.38
15
485
6.19
6.39
453
6.18
6.38
16
510
6.20
6.40
490
6.19
6.39
17
539
6.20
6.40
525
6.20
6.40
18
563
6.21
6.41
560
6.21
6.41
19
583
6.21
6.41
583
6.21
6.41
20
606
6.22
6.42
606
6.22
6.42
2.7其他附属设施设计
2.7.1管线
道路两侧新建雨水、污水、消防及灌溉管线。
2.7.2道路照明设计
将影响施工的油田架空线路均改为电线线路，采用电缆沟的方式敷设，两侧新建路灯。
2.7.3交通标线
交通标线设计见施工图（文化道-02）
第3章道路纵断面设计
沿着道路中线竖直抛开然后展开即为道路纵断面.它反映了地面线和设计线的关系，从而可以看出纵向土石方工程的填挖情况。
把道路的纵断面图与平面图结合起来，就能完整的表达出道路的空间位置。
纵断面设计就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，在空间线中选取合适的组合达到行车安全舒适、运输经济合理。
3.1设计理念
（1）路线纵断面高程控制必须满足道路对高程的控制要求。
（2）纵断面线形设计应合理的控制技术指标，坡长和竖曲线半径争取在设计指标的两倍以上通常是可行的。
（3）竖曲线半径从有利于视觉和路容美观方面考虑，为获得平顺而连续的线形，其竖曲线半径应大于或等于视觉要求的竖曲线最小半径进行设计。
（4）在平原地区，有条件设计的平缓纵坡，设计坡度应保证公路路基最小填土高度和最小纵坡度的要求。
（5）对于旧路改建，设计纵坡时应尽量利用原有道路；加铺新的结构层时，不得影响沿线范围的排水顺畅。
3.2设计原则
（1）纵断面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。
（2）纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。
（3）视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
（4）平曲线与竖曲线应相互重合，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”
（5）平、纵线形的技术指标大小应均衡。
（6）合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。
（7）与周围环境的相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。
3.3纵坡设计规范要求
（1）纵坡设计必须符合《公路工程技术标准》中有关纵坡的个项规定。
（2）纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大或过于频繁，尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最段长度的短坡。
连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。
（3）沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。
（4）应尽量做到填挖平衡，使挖方就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。
（5）纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。
（6）对连接段纵坡，对大、中桥引道及隧道；两端连线等，纵坡应和缓、避免柴晟突变。
（7）在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
3.4纵断面设计
本次道路纵断面设计主要应为纬地软件进行设计、绘图。
图3.1纵断面数据输入
3.4.1纵断数据输入
3.4.2纵断面动态拉坡设计
菜单：
设计---纵断面设计
打开纵断面设计对话框后，第一次点按“计算显示”按钮，程序想在当前屏幕图形中会出全线的纵断面地面线、里程桩号和平曲线变化，同时屏幕图形下方也会对应显示一栏平曲线变化图，为用户直接在屏幕上进行拉坡设计做准备。
图3.2纵断面动态拉坡设计
在拉坡设计过程中，系统在屏幕左上角会出现一个动态数据显示框，主要显示边坡点、竖曲线、坡度、坡长的数据变化，随着鼠标的移动，框中数据也随之变动。
3.4.3纵断面图绘制
菜单：
设计---纵断面绘图
打开纵断面绘图对话框后，电击“搜索全线”按钮，系统会自动搜索到本项目起终点桩号。
进行绘图控制设置，依次勾选所需的各项绘图栏目，并绘制网格。
最后生成纵断面图。
最后所得纵断面图（见施工图03）
图3.3纵断面绘图
第4章横断面设计
公路的横断面是指道路各中桩点垂直于路中线方向的法向切面，由横断面设计线和地面线构成。
包括行车道、路肩、边沟，边坡、截水沟、护坡道以及机动车道，非机动车道，人行道，绿化带等。
公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据道路的功能，等级，设计交通量，服务水平，设计速度和地形条件等因素确定。
在保证必要的通行能力，交通安全与通畅的前提下，尽量做到用地省，投资少，使公路发挥其最大的经济效益与社会效益。
4.1设计原则
（1）横断面设计应按道路等级、服务功能、交通特性，结合各种控制条件，在规定红线宽度范围内合理布设。
（2）横断面首页及应满足远期交通功能需求。
分别修建时应近远期结合，使近期工程成为远期工程的组成部分，并应预留管线位置，控制道路用地，给远期实施留有余地。
城市建成区道路不宜分期修建。
（3）改建道路应采取工程措施与道路交通管理相结合的方法布设横断面。
4.2横断面布置
（1）道路横断采用一块板型式进行布置，机动车道宽14.5m（双向四车道），在双向机动车道之间，采用铁栅栏进行分隔（0.5m），两侧非机动车道宽各4.0m（双向八条自行车），机动车道与非机动车道之间采用单黄线进行分隔。
（2）非机动车外侧各设3m人行道（双向八条人行道）及路灯，人行道外侧到建筑红线两侧各有5.25m间距作为管廊和绿化带
（3）机动车道和非机动车道路拱横坡采用1.5%，人行道路拱横坡采用1.5%。
本路段全线平曲线均未设置超高加宽。
（4）应用CAD软件绘制标准横断面图（见施工图文化道-04）
4.3横断面设计
4.3.1横断面数据输入
图4.1横断面数据输入
4.3.2横断面设计与绘图
菜单：
设计---横断面设计绘图
图4.2设计控制
打开对话框后，主要分为三部分：
设计控制、土方控制、绘图控制，分别对三部分进行设置。
（1）设计控制
图4.3土方控制
（2）土方控制
图4.4绘图控制
（3）绘图控制
（4）最后点击设计绘图会生成横断面图（见施工图文化道-05）
第5章路基设计
5.1路基设计概要
5.1.1路基设计的一般要求
（1）公路路基是路面的基础，承受自身和路面结构的重力和路面传递下的行车荷载。
所以路基是公路的承重主体。
（2）路基承受行车荷载的作用一般在路基顶面以下0.8m范围以内。
（3）为了确保路基的强度与稳定性，使路基在外界因素下不致过量变形，路基的整体结构应包括各附属设施。
包括路基排水设施，路基的防护与加固。
（4）由于路基的横断面形状不同，因此路基横断面形式的选定和各项附属设施的设计都是路基设计的基本内容。
5.1.2路基设计的内容
（1）选择路基断面的形式，确定路基的宽度与路基高度。
（2）选择路堤填料与压实标准。
（3）确定边坡形状与坡度。
（4）路基排水系统布置和排水结构设计。
（5）坡面防护与加固设计。
（6）快速路和主干路路基顶面设计回弹模量值不应小于30MPa。
次干路和支路不应小于20MPa，若不满足时必须提高回弹模量。
并且道路路基应处于干燥或中湿状态。
5.2路基填料及压实度
5.2.1路基填料
（1）最稳定的填料主要有漂石土，卵石土，砾石土，中砂和粗砂。
这些材料摩擦系数大，不易压缩，透水性好。
（2）掺外加剂改良，即利用石灰，水泥工业废料或其他材料做稳定剂对土的性质进行改良，达到填土要求。
（3）液限大于50、塑性指数大于26的土，不能作为路基填土。
表5-1一般路基填料强度及粒径要求
项目分类
路面底面以下深（m）
填料最小强度（CBR）（%）
填料最大粒径（mm）
上路床
0～0.3
8.0
100
下路床
0.3～0.8
5.0
100
上路堤
0.8～1.5
4.0
150
下路堤
1.5以下
3.0
150
零填及路堑路床
0.3～0.8
8.0
100
5.2.2压实度
表5-2路床压实度和相应的路床土最小强度
（1）表5-2为适用于各级公路的以重型击实方法为标准的路床压实度和相应的路床土最小强度。
项目分类
路面地面以下深度（m）
填料最小强度（CBR）（%）
压实度（%）
高速公路、一级公路
二级公路
三、四级公路
高速公路、一级公路
二级公路
三、四级公路
填方路基
0-0.3
8
6
5
≥96
≥95
≥94
0.3-0.8
5
4
3
≥96
≥95
≥94
零填及挖方路基
0-0.3
8
6
5
≥96
≥95
≥94
0.3-0.8
5
4
3
≥96
≥95
/
填挖类型
路面底面以下深度（m）
压实度（%）
高速公路、
一级公路
二级
公路
三、四级
公路
上路堤
0.80-1.50
≥94
≥94
≥93
下路堤
1.50以下
≥93
≥92
≥90
5.3路基设计
本次路基按重型压实标准：
一般路堤，路面底面以下0～0.8m应不小于95%，0.8～1.5m应不小于94%，1.5m以下应不小于92%；零填及路堑路面底面以下0～0.8m的路床应不小于95%；填方路堤基底应不小于90%。
路槽底面土基在不利季节应达到中湿或干燥状态，不能满足上述要求时应采取措施提高土基强度。
第6章路面设计
6.1路面概况
6.1.1路面分层
沥青路面通常由面层、基层、底基层和垫层等多层结构组成。
路面结构层所选材料应满足强度、稳定性和抗变形能力的要求，并应符合下列规定：
（1）面层可为单层、双层或三层。
双层结构分为表面层、下面层。
三层结构分为表面层、中面层、下面层。
表面层应具有平整密实、抗滑耐磨、抗裂耐久的性能；中下面层应具有抗剪切、抗剥离性、密水性；
升级会员 