北京建筑工程學院土木工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文）

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本畢業(yè)設計的題目為中國動漫游戲城（首鋼二通）市政道路工程——張儀村東五路道路工程，本設計根據(jù)給定的資料，通過對該路段的地質(zhì)、地形、地物、水文等自然條件，根據(jù)《道路勘測設計》，人民交通出版社，2004鄧學鈞主編，《路基路面工程》（第二版），人民交通出版社，2005，以及《公路路線設計規(guī)范》（JTG D20-2006），《公路路基設

2、計規(guī)范》（JTG D30-2004），《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTG D50-2006），《城市道路設計規(guī)范》等交通部頒發(fā)的相關技術指標，在老師的悉心指導和同學的無私幫助下完成了設計。</p><p>　　畢業(yè)設計內(nèi)容主要包括：平面設計，含平曲線要素計算、平面線形設計；路線縱斷面設計，含豎曲線要素設計、平縱配合設計；橫斷面設計，含路基橫斷面設計與計算、平面加寬、超高設計；路基路面設計，路面設計。</p&g

3、t;<p>　　關鍵詞：平面、縱斷面、橫斷面、路基、路面</p><p><b>　　abstract</b></p><p>　　This graduation project titled animation game City (the Shougang two pass), municipal road projects - Zhang Yi V

4、illage Rd road works，Design based on the information given by the sections of the geology, topography, terrain, hydrology and other natural conditions, According to the road survey and design, Communications Press, 2004

5、Deng Xuejun editor of Pavement Engineering (second edition), People's Communications Press, 2005, and "Highway Route Design Code" (JTG D20-2006), "Highwayroadbed design</p><p>　　The teache

6、r's guidance and selfless help students complete the design. Graduated from the design include: graphic design, including horizontal curve elements calculation, the horizontal alignment design; line, Profile Design,

7、containing the elements of the design of vertical curves, flat vertical with the design; cross-sectional design, including the roadbed cross-sectional design and calculation, the plane widening, ultra-high design; subgra

8、de and pavement design, pavement design.</p><p>　　Keywords: plane, longitudinal cross section of roadbed, road</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 工程概況8</p><p>

9、;<b>　　1.1工程概況8</b></p><p>　　1.1.1工程名稱8</p><p>　　1.1.2工程所在位置或起終點（含地形圖）8</p><p>　　1.1.3.設計路段樁號及長度8</p><p>　　1.1.4設計路線控制點及控制標高8</p><p>　　1.2道

10、路等級及主要設計標準8</p><p>　　1.2.1道路等級：8</p><p>　　1.2.2主要設計標準：8</p><p>　　1.3 道路結構型式：9</p><p><b>　　1.4交通要求9</b></p><p>　　1.4.1自然區(qū)劃：9</p>&l

11、t;p>　　1.4.2路面設計使用年限：9</p><p>　　1.4.3標準軸載9</p><p>　　1.5地理及工程地質(zhì)條件9</p><p>　　1.5.1地理環(huán)境：9</p><p>　　1.5.2地形地貌植被：9</p><p>　　1.5.3水文與水文地質(zhì)：9</p>&l

12、t;p>　　1.5.4氣象：9</p><p>　　第二章 道路選線設計11</p><p>　　2．1城市道路紅線范圍11</p><p>　　2.1.1道路紅線的定義11</p><p>　　2.1.2城市道路紅線規(guī)劃11</p><p>　　2.1.3道路紅線寬度的確定11</p>

13、<p>　　2.1.4具體規(guī)劃道路紅線應綜合考慮的因素11</p><p>　　2.1.5確定道路的紅線位置12</p><p>　　2．2選線原則12</p><p>　　2.2.1路線的基本走向必須與道路的主客觀條件相適應12</p><p>　　2.2.2正確掌握和運用技術標準13</p><p

14、>　　2.2.3、注意與農(nóng)業(yè)配合13</p><p>　　2.2.4選線應該注重水文、地質(zhì)問題13</p><p>　　2.2.5重視環(huán)境保護工作13</p><p>　　2.2.6選線應綜合考慮路與橋的關系14</p><p>　　2．3選線方法14</p><p>　　2.3.1全面布局14<

15、;/p><p>　　2.3.2逐段安排14</p><p>　　2.3.3具體定線14</p><p>　　第三章．平曲線設計16</p><p><b>　　3．1定義16</b></p><p>　　3．2平面設計原則及線形要素16</p><p>　　3.2.1

16、設計原則16</p><p>　　3.2.2直線16</p><p>　　3.2.3圓曲線18</p><p>　　3.2.4緩和曲線19</p><p>　　3．3曲線要素計算及樁號推算21</p><p>　　3.3.1計算方位角及轉角21</p><p><b>　　

17、3．4視距25</b></p><p>　　3.4.1定義和種類25</p><p>　　第四章．縱斷面設計27</p><p>　　4.1縱斷面概述27</p><p>　　4.1.1定義27</p><p>　　4.1.2組成27</p><p>　　4.1.3設計依

18、據(jù)27</p><p>　　4.1.4設計目的28</p><p>　　4.1.5設計原則28</p><p>　　4.2 縱斷面設計28</p><p>　　4.2.1坡度設計28</p><p>　　4.2.2坡長限制29</p><p>　　4.2.3緩和坡段30</p

19、><p>　　4.2.4其他縱坡標準31</p><p>　　4.3豎曲線設計32</p><p>　　4.3.1概述32</p><p>　　4.3.2豎曲線設計標準33</p><p>　　4.3.3縱斷面設計主要控制因素36</p><p>　　4.3.4豎曲線計算37</p

20、><p>　　4.4道路平、縱線形組合設計38</p><p>　　4.4.1線形組合要素38</p><p>　　4.4.2平縱組合要點39</p><p>　　第五章．橫斷面設計42</p><p><b>　　5.1概況42</b></p><p>　　5.1.

21、1定義42</p><p>　　5.1.2設計內(nèi)容42</p><p>　　5.1.3設計目的42</p><p>　　5.1.4城市道路橫斷面組成42</p><p>　　5.2橫斷面設計43</p><p>　　5.2.1機動車道與路面寬度43</p><p>　　5.2.2非機

22、動車車道寬度43</p><p>　　5.2.3人行道44</p><p>　　5.2.4分車帶44</p><p>　　5.2.5路拱設計45</p><p>　　5.2.6路緣石46</p><p>　　5.3方案比選46</p><p>　　5.3.1方案一46</p&

23、gt;<p>　　5.3.2方案二47</p><p>　　5.3.3兩方案優(yōu)缺點47</p><p><b>　　5.4 超高48</b></p><p>　　5.4.1定義：48</p><p>　　5.4.2超高坡度48</p><p><b>　　5.5加

24、寬51</b></p><p>　　5.5.1定義51</p><p>　　5.5.2加寬值51</p><p>　　5.5.3加寬緩和段52</p><p>　　5.6土石方調(diào)配53</p><p>　　5.6.1定義：53</p><p>　　5.6.2土石方計算5

25、3</p><p>　　5.6.3土石方調(diào)配原則54</p><p>　　5.6.4調(diào)配方法55</p><p>　　第六章 道路交叉口設計56</p><p>　　6.1平面交叉口設計56</p><p>　　6.1.1概念56</p><p>　　6.1.2設計內(nèi)容56</

26、p><p>　　6.1.3平面交叉的設計原則56</p><p>　　6.1.4交叉口交通組織設計57</p><p>　　6.2平面交叉豎向設計61</p><p>　　6.2.1豎向設計的目的和要求61</p><p>　　6.2.2豎向設計的原則61</p><p>　　6.2.3豎

27、向設計應注意問題62</p><p>　　第七章 路面結構設計63</p><p>　　7.1路基處理設計：63</p><p>　　7.2路面結構設計的原則63</p><p>　　7.3路面結構組合設計64</p><p>　　7.3.1瀝青路面典型結構形式64</p><p>

28、　　7.3.2結構組合設計原則64</p><p>　　7.3.3結構組合設計方法：65</p><p>　　7.3路面設計67</p><p>　　7.3.1路面結構設計67</p><p>　　7.4附屬構造物75</p><p><b>　　7.5工程量75</b></p&

29、gt;<p><b>　　7.6概預算77</b></p><p><b>　　參考文獻78</b></p><p><b>　　致謝79</b></p><p><b>　　第一章 工程概況</b></p><p><b>

30、　　1.1工程概況</b></p><p><b>　　1.1.1工程名稱</b></p><p>　　中國動漫游戲城（首鋼二通）市政道路工程——張儀村東五路道路工程</p><p>　　1.1.2工程所在位置或起終點（含地形圖）</p><p>　　本項目為中國動漫游戲城（首鋼二通動漫產(chǎn)業(yè)園），為首鋼機電有

31、限公司重型機器分公司所屬用地，位于石景山區(qū)。張儀村東五路南起規(guī)劃梅市口路，北至現(xiàn)況吳家村路，道路全長1510.14米。</p><p>　　1.1.3.設計路段樁號及長度</p><p>　　1、.定線：張儀村東五路南起梅市口路，北至吳家村路，全長1510.14米。規(guī)劃為城市次干路，紅線寬40米。道路全線設一處折點，按規(guī)范設置平曲線，圓曲線半徑為250m，緩和曲線為50m。</p&g

32、t;<p>　　2、排樁號：25米一樁</p><p>　　1.1.4設計路線控制點及控制標高</p><p>　　1、以與設計道路相交并且比設計道路等級高的道路高程作為控制點。梅市口路、吳家村路</p><p>　　2、與設計道路等級相同，應以先后施工順序確定控制點，本次張儀村東五路設計默認為最先施工。</p><p>　　3

33、、比設計道路等級低的道路，應以設計道路高程作為控制點。</p><p>　　1.2道路等級及主要設計標準</p><p><b>　　1.2.1道路等級</b></p><p><b>　　城市次干路</b></p><p>　　1.2.2主要設計標準</p><p>　　張

34、儀村東五路等級為城市次干路，計算行車速度40km/h。</p><p>　　1.3 道路結構型式</p><p>　　張儀村東五路工程道路路面均為瀝青混凝土路面結構，結構厚度考慮當?shù)氐刭|(zhì)條件、按道路等級、滿足冰凍設計要求來確定</p><p><b>　　1.4交通要求</b></p><p>　　1.4.1自然區(qū)劃 Ⅱ

35、 區(qū)。</p><p>　　1.4.2路面設計使用年限T=15年</p><p>　　1.4.3標準軸載：BZZ-100</p><p>　　1.5地理及工程地質(zhì)條件</p><p><b>　　1.5.1地理環(huán)境</b></p><p>　　1.5.2地形地貌植被</p><

36、p>　　擬建場地在地貌上位于永定河沖洪積扇上部，第四紀沉積層厚度大于20m。</p><p>　　1.5.3水文與水文地質(zhì)：</p><p>　　1、地下水位埋深約30m，屬潛水。地下水位年變化幅度為1m～2m。</p><p>　　2、根據(jù)在附近場地的勘察資料：近3～5年地下水最高水位埋深約25m。</p><p>　　工程場區(qū)近50

37、年最高地下水位埋深約12m。地下水位較深，可不考慮其對道路及管線施工的影響。</p><p><b>　　1.5.4氣象：</b></p><p>　　豐臺區(qū)位于北京市西南，為北京4個近郊區(qū)之一。西部為山區(qū)；東部為平原，平原占全區(qū)面積的四分之三。1990年底，區(qū)境最西端點馬鞍山（東經(jīng)116°4′）和最東端點東四道口村（東經(jīng)116°28′）相距35k

38、m；最南端點為賀照云村南界（北緯39°46′），最北端點為青塔村北新開渠（39°54′）南北最寬14km。周圍相鄰8個區(qū)縣，東為朝陽區(qū)，北為崇文區(qū)、宣武區(qū)、海淀區(qū)和石景山區(qū)，西北為門頭溝區(qū)，西南和東南為房山區(qū)和大興區(qū)。</p><p>　　豐臺區(qū)氣候特點：氣溫偏高，降水偏少，災害性天氣不多。年平均氣溫為13.1℃，比常年(12.1℃)偏高1.0℃，年極端最高氣溫為39.1℃(7月5日)，年極端

39、最低氣溫為-13.1℃（1月1日）。全年除2月、12月平均氣溫比常年偏低，其他各月月平均氣溫均比常年偏高，且年月平均氣溫有兩個極端現(xiàn)象：2月平均氣溫比常年偏低2.1℃，而7月比常年偏高2.1℃。年度降水量為415.1mm，比常年（567.0mm）偏少27%。全年僅2月、5月和6月份降水量比常年同期偏多外，其他各月降水量均比常年偏少，尤其是7月、8月主汛期期間，降水明顯偏少。氣溫上升，降水減少的趨勢仍在繼續(xù)。北京市的氣候為典型的暖溫帶半濕

40、潤大陸性氣候，夏季炎熱多雨，春秋季短促。年平均氣溫10～12℃，全年無霜期180～200天。</p><p>　　第二章 道路選線設計 </p><p>　　2．1城市道路紅線范圍</p><p>　　2.1.1道路紅線的定義</p><p>　　城市道路紅線是指劃分城市道路用地和城市建筑用地、生產(chǎn)用地的分界控制線。紅線之間寬度即道路用地范

41、圍，也可稱道路的總寬度或稱規(guī)劃路幅。</p><p>　　2.1.2城市道路紅線規(guī)劃</p><p>　　規(guī)劃道路紅線是一項劃定道路建設與城市建設分界線的重要工作，是關系到城市建設百年大計的問題。紅線的作用是控制街道兩側建筑（包括圍墻）不能侵入道路規(guī)劃用地。紅線不但是具體道路設計的依據(jù)，也是城市公用設施各項管線工程的用地依據(jù)。</p><p>　　2.1.3道路紅線

42、寬度的確定</p><p>　　確定紅線寬度主要依據(jù)是道路的功能與性質(zhì)，考慮合理的橫斷面形式，定出機動車道、非機動車道、人行道、綠化帶、分車帶等各組成部分的合理寬度，從而確定道路的總寬度，即紅線寬度。確定道路總寬度時要考慮“近遠結合、以近為主”的原則，應根據(jù)各城市各時期在城市交通和城市建設中的特點具體決定，要注意適當留有發(fā)展余地。紅線寬度規(guī)劃得太窄不能滿足日益發(fā)展的城市交通和期貨方面的要求，會帶來以后道路改進時的

43、困難。反之，規(guī)劃得太寬，會造成城市用地和近期建設極大的浪費。</p><p>　　2.1.4具體規(guī)劃道路紅線應綜合考慮的因素</p><p>　　1、道路的位置及沿路兩旁建筑物的性質(zhì)</p><p>　　道路兩旁的建筑高度（h）和道路總寬度（B）應有一定的關系，其值按如下因素確定：</p><p>　?。?） 從日照、通風要求出發(fā)，為了使道路

44、兩旁的建筑物有足夠的日照和良好的通風，道路的總寬度和沿路建筑物高度要有適當?shù)谋壤Ｍ瑯拥娜照找?，則東西向道路寬度一般比南北向的要求寬些，此外，日照要求相同，道路方向相同，則熱帶城市的道路寬度要求比溫帶城市的窄些。但對通風的要求，熱帶城市卻又應比溫帶城市要求的寬度大些。</p><p>　?。?）從防空、防火、防震的特別情況出發(fā)，可考慮在道路一邊發(fā)生房屋倒塌后，仍能保證有一定的地帶繼續(xù)維持交通。當然對于個別特殊的

45、高層建筑應例外。</p><p>　?。?）從建筑藝術的要求出發(fā)，道路的總寬度應能保證沿路建筑物有良好的能見度，一般當h/B=1/2時，能夠清楚地看到各座建筑物的立面和相當大一段道路兩側的建筑物。 大于此比例，就顯得房屋太高，路太窄，感覺效果不好。</p><p>　　根據(jù)城市建設經(jīng)驗，考慮上述因素一般認為好h/B=1/2左右為宜。</p><p>　　2、滿足交通

46、運輸?shù)囊?lt;/p><p>　　按照道路功能、交通性質(zhì)與交通量等可以確定車行道寬度、人行道寬度、綠化帶寬度及各組成部分的寬度，從而確定道路所需的總寬度。</p><p><b>　　3、其他方面的要求</b></p><p>　?。?）地下管網(wǎng)埋設的要求，應考慮便于沿路方向的各種管道的埋設的，特別是對于工業(yè)區(qū)的道路，此項有應注意。</p&

47、gt;<p>　?。?）綠化布置應結合道路性質(zhì)和交通要求，對于必須設置的林蔭帶和道路總寬度應有一定的關系，綠化帶寬度宜為道路總寬度的15﹪～30﹪。</p><p>　　（3）城市所在地區(qū)的地形、地質(zhì)條件和改建道路時的現(xiàn)狀等條件，對確定道路的總寬度都有一定的影響。例如山城地形變化很大，平地較少，以及為了照顧已經(jīng)建成的永久性建筑或用地不足等情況，道路的總寬度就可比一般情況做適當?shù)膲嚎s。</p&g

48、t;<p>　　2.1.5確定道路的紅線位置</p><p>　　在城市總平面圖基本定案的基礎上，選擇規(guī)劃路中心的位置，并按所擬定的道路橫斷面寬度劃出道路的紅線寬度。</p><p><b>　　2．2選線原則</b></p><p>　　2.2.1路線的基本走向必須與道路的主客觀條件相適應</p><p>

49、;　　限制和影響道路基本走向的因素很多，但歸納起來可有主觀、客觀條件兩類。主觀條件是指設計任務書（或其他文件）規(guī)定的路線總方向、等級及其在道路網(wǎng)中的地位和作用?？陀^條件是指道路所經(jīng)地區(qū)原有交通的布局（如鐵路、公路、航道、航空、管道），城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)、資源的狀況、土地開發(fā)利用和規(guī)劃的情況以及地形、地質(zhì)、水文、氣溫等自然條件。上述主觀條件是道路選線的基本依據(jù)，而客觀條件是道路選線必須考慮的因素。選線要從各種可能方案中選擇出一條最優(yōu)的路線方案

50、，就要充分考慮上述條件對道路的影響，使之相適應。</p><p>　　2.2.2正確掌握和運用技術標準</p><p>　　在工程數(shù)量增加不大時候，應盡量采用較高的技術標準。不要輕易采用較小指標或極限指標也不應不顧工程數(shù)量增加，片面追求高指標。路線布設，應在保證行車安全、舒適、快速的前提下，做到工程數(shù)量小、造價低，運營費用少，效益好，有利于施工和養(yǎng)護。</p><p&g

51、t;　　2.2.3、注意與農(nóng)業(yè)配合</p><p>　　選線時候要處理好道路與農(nóng)業(yè)的關系，注意與農(nóng)業(yè)基本建設的配合，做到少占田地，并應盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟作物田或穿過經(jīng)濟林區(qū)（如橡膠、茶林、果園）等。注意與修路造田、農(nóng)田水利灌溉、土地規(guī)劃等相結合。</p><p>　　2.2.4選線應該注重水文、地質(zhì)問題</p><p>　　不良地址和地貌對道路的穩(wěn)定影響極大，選線

52、時候應對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入勘測調(diào)查，弄清它們對道路的影響。</p><p>　　對于滑坡、崩塌、巖堆、泥石流、巖溶、軟土、泥沼等嚴重地質(zhì)不良地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)的路線，應慎重處理，一般情況下應盡量繞避必須穿越時候，應選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。</p><p>　　2.2.5重視環(huán)境保護工作</p><p>　　加強環(huán)保工作，

53、重視生態(tài)平衡，為人類創(chuàng)造良好的生活環(huán)境，是我國的基本國策。在選線時候應綜合考慮有道路修建、汽車交通運行所引起的環(huán)境保護問題。主要應注意以下幾點：</p><p>　　1、通過名勝、風景、古跡地區(qū)的道路，應注意保護原有自然狀態(tài)，并注意與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，嚴禁損壞重要歷史文物遺址；</p><p>　　2、路線對自然景觀與資源可能產(chǎn)生的影響</p><p>　　3、

54、占地、拆遷房屋對環(huán)境帶來的影響；</p><p>　　4、路線布局對城鎮(zhèn)布局、行政地區(qū)、農(nóng)業(yè)耕作區(qū)、水里排灌體系等現(xiàn)有設施造成分割而引起的影響；</p><p>　　5、噪音以及對大氣、水源、農(nóng)田污染所造成的影響；</p><p>　　6、充分考慮對破壞自然景觀、資源和污染環(huán)境的防治措施及其實施的可能性</p><p>　　2.2.6選線應綜

55、合考慮路與橋的關系</p><p>　　在選線中，個別特殊大橋橋位，一般作為路線總方向的控制點；大中橋位原則上應該服從路線的總方向，一般作為路線走向的主要控制點，小橋涵位置應服從線路走向。</p><p>　　對于汽車專用道路更應強調(diào)路線布設 。</p><p><b>　　2．3選線方法</b></p><p>　　為

56、了選定一條合理的路線，選線工作必須由淺入深，由輪廓到具體，按照測設程序分階段、分步驟進行，比較分析后，選定最合理的路線。</p><p>　　道路選線一般按全面布局，逐段安排和具體定線三個步驟進行：</p><p><b>　　2.3.1全面布局</b></p><p>　　在路線總方向（起、訖點和中間必須經(jīng)過的地點）確定后，從大面積著手由面到

57、帶進行總體布置，并在1:5000～1:10000地形圖上進行路線布局，選定出可能的路線方案，然后資料收集，通過比較落實必須通過的主要控制點，放棄那些避讓的控制點，逐步縮小路線活動范圍，進而定出大體的路線布局，為下一步定線工作奠定基礎。</p><p>　　本設計路線起點坐標（301011.606,489905.705）訖點坐標（302472，490043）。路線附近多處有電線，房屋等設施。</p>

58、<p><b>　　2.3.2逐段安排</b></p><p>　　在總體路線方案既定的基礎上，以相鄰主要控制點間劃分段落，根據(jù)道路標準，結合期間具體地形通過試坡展現(xiàn)方法逐段加密細部控制點，進一步明確路線走法，這樣就構成了路線的雛形。這一步工作如做的仔細，研究的周到，就可以減少以后的不必要的改線與返工。</p><p>　　由于道路走向附近有房屋，電線，機井

59、，排洪溝等。因此，在逐段安排時要盡可能避讓房屋，電線及其機井。</p><p><b>　　2.3.3具體定線</b></p><p>　　有了上述路線輪廓即可進行具體定線，根據(jù)地形平易與復雜程度不同，插入一系列的控制點，然后從這些點位中穿出通過多數(shù)點（特別是那些控制較嚴的點位）的直線段，延伸相鄰直線段的交點，即為路線的轉角點。隨后擬定出曲線半徑，至此定線工作基本完成

60、。做好上述工作的關鍵在于摸清地形情況，全面考慮前后線形銜接與平、縱、橫綜合關系，恰當?shù)剡\用合適的技術指標，以期使整個線形得以連貫協(xié)調(diào)。</p><p>　　本次張儀村東五路設計為城市道路，道路中線和紅線寬度以及路線走向均以給定，因此不做選線和定線的設計。</p><p><b>　　第三章 平曲線設計</b></p><p><b>

61、　　3．1定義</b></p><p>　　道路為帶狀構造物，它的中線是一條空間曲線。中線在水平面上的投影稱為路線的平面，路線平面上的形狀及特征稱為公路的平面線形。道路的平面線形當受到各種自然條件、環(huán)境及社會因素影響和限制時，路線要改變方向，發(fā)生轉折。為消除這些轉折，使汽車安全、順適的轉向，在轉折處均應設置曲線。因而平面線形由直線和曲線構成。</p><p>　　3．2平面設計

62、原則及線形要素</p><p><b>　　3.2.1設計原則</b></p><p>　　依據(jù)《城市道路設計規(guī)范》平曲線設計應滿足下列設計原則：</p><p>　　1、道路平面位置應按城市總體規(guī)劃道路網(wǎng)布設。</p><p>　　2、道路平面線形應與地形、地質(zhì)、水文等結合，并符合各級道路的技術指標。</p>

63、;<p>　　3、道路平面設計應處理好直線與平曲線的銜接，合理的設置緩和曲線、超高、加寬等。</p><p>　　4、道路平面設計應根據(jù)道路等級合理地設置交叉口、沿線建筑物出入口、停車場出入口、分隔帶斷口、公共交通?？空疚恢玫取?lt;/p><p>　　5、平面線形標準需分期實施時，應滿足近期使用要求，兼顧遠期發(fā)展，減少廢棄工</p><p><b&

64、gt;　　程。</b></p><p><b>　　3.2.2直線</b></p><p>　　作為平面線形要素之一的直線，在公路和城市道路中使用最為廣泛。因為兩點之間距離以直線為最短，因此一般在選線和定線時，只要地勢平坦，無大的地物、地形障礙，選線、定線人員都會首選考慮使用直線。其主要特征是：直線以最短的距離連接兩目的地，具有路線短捷、縮短里程和行車方向

65、明確的特點；直線具有視距良好、行車快速、易于排水等特點；由于已知兩點就可以確定一條直線，因而直線線形簡單，容易測設；</p><p>　　從行車安全和線形美觀來看，過長的直線，線形呆板，行車單調(diào)，易使駕駛員產(chǎn)生疲勞，也容易發(fā)生超車和超速行駛，行車時駕駛員難以估計車間距離，在直線上夜間行車時，對向車容易產(chǎn)生眩光等。因而過長直線行車的安全性差，往往是發(fā)生車禍較多的路段；</p><p>　　直

66、線雖然路線方向明確，但只能滿足兩個控制點的要求，難以與地形及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。特別是在山區(qū)、丘陵區(qū)，采用過長的直線會破壞自然景觀，并易造成大挖大填，工程的經(jīng)濟性也較差；筆直的道路給人以簡捷、直達、剛勁的良好印象，在美學上直線也有其自身的視覺特點。</p><p>　　直線是平面線形的基本線形。在設計中，應根據(jù)路線所處地段的地形、地物、駕駛員的視覺、心理狀態(tài)以及保證行車安全等合理布置。直線的最大、最小長度應有所限制。

67、</p><p><b>　　1、直線的最大長度</b></p><p>　　由于長直線的安全性差，一些國家對直線的最大長度做了規(guī)定，但我國目前尚無統(tǒng)一的規(guī)定。在運用直線線形并確定其長度時，必須持謹慎態(tài)度?？偟脑瓌t是：道路線形應與地形相適應，與景觀相協(xié)調(diào)，直線的最大長度應有所限制，當采用長直線線形時，為彌補景觀單調(diào)的缺陷，應結合具體情況采取相應的技術措施。</p

68、><p><b>　　2、直線的最小長度</b></p><p>　　設計行車速度大于或等于60km/h時，直線長度宜滿足下列要求</p><p>　　同向曲線間的最小長度（m）宜大于或等于計算行車速度（km/h）數(shù)值的六倍</p><p>　　反向曲線間的最小直線長度（m）宜大于或等于計算行車速度(km/h)數(shù)值的二<

69、;/p><p><b>　　倍。</b></p><p><b>　　如下圖所示：</b></p><p>　　圖3-1同向曲線 圖3-2反向曲線</p><p>　　當計算行車速度小于60km/h,地形條件困難時，直線段長度可不受上述限制，但應滿足設置緩

70、和曲線的最小長度的要求。</p><p>　?。?）計算行車速度大于或等于40km/h時，半徑不同的同向圓曲線連接處應設置緩和曲線。受地形限制并符合下述條件之一時，可采用復曲線。</p><p>　?、傩A半徑大于或等于不設緩和曲線的最小圓曲線半徑；</p><p>　?、谛A半徑小于不設緩和曲線的最小圓曲線半徑，但大圓與小圓的內(nèi)移值之差小于或等于0.1m</

71、p><p>　　③大圓半徑與小圓半徑之比值小于或等于1.5。</p><p>　?、苡嬎阈熊囁俣却笥诨虻扔?0km/h時，長直線下坡盡頭的平曲線半徑應大于或等于不設超高的最小半徑。在難以實施地段，應采取防護措施。</p><p>　?、萦嬎阈熊囁俣却笥诨虻扔?0km/h，且兩圓半徑都大于不設超高最小半徑，可不設緩和曲線而構成復曲線</p><p>

72、;　　本次張儀村東五路設計，道路中線和紅線寬度以及路線走向均以給定，故不考慮直線長度問題。</p><p><b>　　3.2.3圓曲線</b></p><p>　　圓曲線是道路平面線形的三大要素之一，其設計的主要任務是：在滿足技術標準的前提下，結合路線的等級、地形、地物及其他環(huán)境條件，充分考慮行車快速安全、工程經(jīng)濟和線形舒順的要求，選擇合宜的曲線半徑，并確定敷設圓曲

73、線的各項曲線要素。</p><p>　　各級公路與城市道路不論轉角大小均應設置圓曲線，從圓曲線的使用特征分析，其主要特點是：曲率上任意一點的曲率半徑R為常數(shù)，故測設比緩和曲線簡便；圓曲線上的每一點都在不斷地改變方向，因而汽車在圓曲線上的行駛要受到離心力，當速度一定時，其離心力為一常量，同時，汽車在平曲線上行駛時要多占用路面寬度；視距條件差。汽車在圓曲線內(nèi)側行駛時，視線受到路塹邊坡或其他障礙物的影響，視距條件差，容

74、易發(fā)生交通事故；較大半徑的長緩圓曲線具有線形美觀、順適、行車舒適等特點，是公路上常采用的線形。</p><p>　　根據(jù)《路線規(guī)范》和《城市道路設計規(guī)范》規(guī)定，圓曲線設計的主要技術標準有：圓曲線半徑、平曲度兩類線長技術指標。</p><p><b>　　1.圓曲線最小半徑</b></p><p><b>　　（2-1）</b&g

75、t;</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　——圓曲線半徑；</b></p><p>　　——設計速度（km/h）；</p><p>　　——橫向力系數(shù)，其值受汽車行駛的穩(wěn)定性、乘客的舒適性和運營的經(jīng)濟性等因素的影響</p><p>　　——

76、路面橫坡，無超高時為路拱橫坡，有超高時超高橫坡度。</p><p>　　在城市道路的設計中，道路的圓曲線半徑應采用大于或等于表3-1規(guī)定的不設超高最小半徑值。當受地形條件限制時，可采用設超高推薦半徑值。地形條件特別困難時，可才設超高最小半徑值</p><p>　　圓曲線半徑 　　 表3-1</p><p><b>

77、;　　2圓曲線最大半徑</b></p><p>　　選用圓曲線半徑時，在地形等條件允許的前提下，應盡量采用大半徑曲線，使行車舒適。但半徑過大，是圓曲線太長，對測設和施工都不利，且過大的半徑，其幾何性質(zhì)與直線無多大差距。因此，《路線規(guī)范》規(guī)定，圓曲線最大半徑值不宜超過10000m</p><p>　　本次張儀村東五路設計速度為40km/h，根據(jù)《城市道路設計規(guī)范》，不設超高最小半

78、徑為300m,設超高最小半徑為70m。</p><p>　　在本次張儀村東五路設計過程中，經(jīng)過在平面圖中的圓曲線半徑擬合，當半徑為250m時，圓曲線在紅線范圍內(nèi)，且最貼近道路中線，符合要求，故取圓曲線半徑為250m。</p><p><b>　　3.2.4緩和曲線</b></p><p>　　緩和曲線是在直線與圓曲線之間或者半徑相差較大的兩個轉

79、向相同圓曲線之間設置的一種曲率逐漸變化的曲線。從滿足行車要求來看，緩和曲線具有如下線形特征：</p><p>　　緩和線曲率漸變，設于直線與圓曲線間，其線形符合汽車轉彎時的行車軌跡，從而使線形緩和，消除了曲率突變點；由于曲率漸變，使公路線形順適美觀，有良好的視覺效果和心理作用感。從公路線形美學和駕駛員視覺心理的觀點來看，加入緩和曲線也是有利的；在直線和圓曲線之間加入緩和曲線后，使平面線形更為靈活，線形自由度提高，

80、更能與地形、地物及環(huán)境相適應、協(xié)調(diào)、配合，使平面線形布置更加靈活、經(jīng)濟、合理；與圓曲線相比，緩和曲線計算機測設均較復雜。</p><p><b>　　1、緩和曲線的作用</b></p><p>　?。?）曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循；</p><p>　?。?）離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適；</p><p>　　（3）

81、超高橫坡度及加寬逐漸變化，行車更加平穩(wěn)；</p><p>　　（4）與圓曲線配合，增加線形美觀。</p><p>　　2、緩和曲線最小長度</p><p>　　緩和曲線必須有足夠的長度，不小于使離心加速度增長過快和駕駛員轉動轉向盤過急，從而使行車安全、舒適、線形圓滑順適。</p><p>　　（1）從控制方向操作的最短時間考慮</p&g

82、t;<p>　　緩和曲線的長度太短，使駕駛員操作不便，所以應保證駕駛員在緩和曲線上操作有一定的行程時間。緩和曲線的最小長度為：</p><p>　?。╩） (3-1)</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　u——設計速度，km/h；</p><p>　　v——設計速度，m/

83、s</p><p>　　t——汽車在緩和曲線上最短行駛時間（s）,一般取3s</p><p>　　張儀村東五路設計速度為40km/h，帶入公式（3-1）得出=33.33m</p><p>　?。?）離心加速度變化率應限制在一定范圍內(nèi)</p><p>　　汽車行駛在緩和曲線上，其離心加速度隨緩和曲線曲率變化而變化，如變化過快將會使旅客感受到橫向

84、的沖擊。</p><p>　　緩和曲線上離心加速度的變化率為:</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　u——汽車行駛速度，km/h；</p><p>　　R——圓曲線半徑，m；</p>&

85、lt;p>　　t——汽車在緩和曲線上行駛時間，s</p><p>　　由上述關系得出緩和曲線長度的計算公式為：</p><p><b>　　(3-3)</b></p><p>　　參照日本的經(jīng)驗，離心加速度變化率應控制在0.5～0.6m/之間交為適當。</p><p>　　本次張儀村東五路設計速度為40km/h,圓

86、曲線半徑為250m，離心加速度變化率取0.5m/ 帶入公式（3-3）中得出=10.89m</p><p>　　《城市道路設計規(guī)范》規(guī)定緩和曲線長度應大于或等于表3-2中的規(guī)定值</p><p>　　緩和曲線最小長度 表3-2</p><p>　　圓曲線半徑小于表3-1中不設超高最小半徑時，在圓曲線范圍內(nèi)應設超高（橫斷面

87、設計詳述）</p><p>　　綜上所述，本次張儀村東五路設計，取前后緩和曲線長均為50m,且經(jīng)過在平面圖中的擬合，以及和圓曲線的銜接得出結論，取緩和曲線長為50m，能使平曲線在紅線范圍內(nèi)，且最近貼近道路中線。 </p><p>　　3．3曲線要素計算及樁號推算</p><p>　　3.3.1計算方位角及轉角</p>

88、;<p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　（3-2）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　?。航稽cn，交點n+1</p><p>　　：交點n的方位角，交點n+1的方位角</p><

89、p>　?。航稽cn的橫坐標，交點n+1的橫坐標</p><p>　?。航稽cn的橫坐標，交點n+1的橫坐標</p><p><b>　?。航稽cn的轉角</b></p><p>　　3.3.2曲線要素的計算及樁號推導</p><p>　　1、不設緩和曲線要素的計算及樁號推導</p><p><

90、;b>　　曲線要素的計算：</b></p><p>　　切線長： （3-3）</p><p>　　曲線長： （3-4）</p><p>　　外距：

91、 （3-5）</p><p>　　切曲差： （3-6）</p><p><b>　　樁號推導：</b></p><p>　　交點間距離： （3-7）</p>&l

92、t;p>　　直圓點樁號： （3-8）</p><p>　　圓直點樁號： （3-9）</p><p><b>　　曲中點樁號： </b></p><p><b>　　交點樁號：

93、</b></p><p>　　設緩和曲線要素的計算及樁號推導</p><p><b>　　曲線要素的計算：</b></p><p>　　內(nèi)移值： （3-12）</p><p>　　切線增長值：

94、 （3-13）</p><p>　　緩和曲線角： （3-14）</p><p>　　切線長： （3-15）</p><p>　　曲線長：

95、 （3-16）</p><p>　　外 距： （3-17）</p><p>　　切曲差: (3-18)</p><p><b>　　樁號推導：</b></p

96、><p>　　交點間距離： （3-7）</p><p>　　直緩點樁號： （3-19）</p><p>　　緩圓點樁號： （3-20）</p><p>

97、　　圓緩點樁號： （3-21）</p><p>　　緩直點樁號： （3-22）</p><p>　　曲中點樁號： (3-23)</p><p>　　交點樁號

98、： </p><p>　　根據(jù)公式（3-1），（3-2）和表3-1進行方位角及轉角計算：</p><p>　　交點坐標 表3-1</p><p>　　2、根據(jù)公式（3-3）～（3-23）計算曲線要素及樁號推導</p><p><b>　　JD1 </b>

99、</p><p>　　已知： JD樁號：0+410.746</p><p><b>　　曲線要素計算：</b></p><p>　　內(nèi)移值： </p><p>　　切線增長值：

100、 </p><p>　　緩和曲線角： </p><p><b>　　切線長：</b></p><p>　　圓曲線長: </p><p>　　曲線長：

101、 </p><p>　　外 距： </p><p><b>　　切曲差: </b></p><p><b>　　樁號推導： </b></p><p>　　JD1

102、 0+410.746</p><p>　　-） T 128.8774</p><p>　　ZH 0+281,868</p><p>　　+） Ls

103、 50</p><p>　　HY 0+331.868</p><p>　　+） L-2Ls 146.6219</p><p>　　YH

104、 0+478.490</p><p>　　+） Ls 50 </p><p>　　HZ 0+528.490</p><p>　　-） L/2 123

105、.31095</p><p>　　QZ 0+405.179</p><p>　　+） J/2 5.5674</p><p>　　JD2 0+410.746</p&

106、gt;<p>　　此外平曲線由圓曲線及兩端緩和曲線組成。平曲線長度與圓曲線長度應大于或等于表3-2的規(guī)定值</p><p>　　平曲線和圓曲線最小長度 表3-2</p><p><b>　　經(jīng)計算：</b></p><p><b>　　圓曲線長為</b></p&g

107、t;<p><b>　　平曲線長為</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　3．4視距</b></p><p>　　3.4.1定義和種類</p><p>　　1、為了行車安全，駕駛員應能隨時看到汽車前面相當遠的一段路面，

108、一旦發(fā)現(xiàn)前方道路上有障礙或迎面來車，能及時采取措施，避免相撞，這一必須得最短距離稱為行車視距。道路平面上的暗彎（處于挖方路段的彎道和內(nèi)側有障礙物的彎道）、縱段面上的凸形豎曲線及以下穿式立體交叉的凹形豎曲線都有可能存在視距不足的問題。在道路設計中保證足夠的行車視距，是確保行車安全、快速，增加行車安全感，提高行車舒適性的重要任務。</p><p><b>　　2、視距種類</b></p&g

109、t;<p>　　駕駛員發(fā)現(xiàn)障礙物或迎來車，根據(jù)其采取措施的不同，行車視距分為以下幾種類型：</p><p>　?。?）停車視距。汽車行駛時，自駕駛員看到前方障礙物時起，至到達障礙物前安全停止，所需的最短時間。</p><p>　　（2）會車視距。在同一車道上兩對向汽車相遇，從相互發(fā)現(xiàn)起，至同時采取制動措施使兩車安全停止，所需的最短距離。</p><p>

110、;　?。?）超車視距。在雙車道公路上，后車超越前車時，從開始駛離原車道之處起，至超車后安全駛回原車道并與對向來車保持必要的安全距離所需的最短距離。</p><p>　　《城市道路設計規(guī)范》對視距的規(guī)定如下：</p><p>　?。?）道路平面、縱斷面上的停車視距應大于表3-3中的規(guī)定值</p><p>　?。?）車行道上對向行駛的車輛有會車可能時，應采用會車視距。其

111、值為表3-3中停車視距的兩倍</p><p>　　（3）對于凸形豎曲線和立交橋下凹形豎曲線等可能影響行車視距，危及行車安全。</p><p>　?。?）平曲線內(nèi)側的邊坡、建筑物、樹木等均不應妨礙視線。</p><p>　　《城市道路設計規(guī)范》規(guī)定的停車視距標準如下表 </p><p>　　城市道路停車視距

112、 表3-3 </p><p>　　由于本次張儀村東五路設計為雙向四車道，且設有中央分隔帶和機非隔離帶，所以無對向車輛會車的可能，所以規(guī)定（2）可不予考慮，規(guī)定（3）在縱斷面設計時再做敘述。此外根據(jù)北京市政府相關文件要求，首鋼已于 2010 年在北京市區(qū)全部停產(chǎn)，完成搬遷，本設計是首鋼搬遷后土地使用的試驗和示范園

113、區(qū)，所以完全滿足規(guī)定（4），綜上所述，取停車視距為40m。</p><p><b>　　第四章．縱斷面設計</b></p><p><b>　　4.1縱斷面概述</b></p><p><b>　　4.1.1定義</b></p><p>　　沿著道路中線豎直剖切然后展開即為路線

114、縱斷面。由于自然因素的影響以及經(jīng)濟性要求，道路縱斷面總是一條有起伏的空間線，它反映路線所經(jīng)地區(qū)中線之地面起伏情況與設計標高之間的關系?？v斷面設計的主要任務就是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級、當?shù)氐淖匀坏乩項l件以及工程經(jīng)濟性等，研究起伏空間線幾何構成的大小及長度，以便達到行車安全迅速、運輸經(jīng)濟合理及乘客感覺舒適的目的。</p><p>　　反映路線在縱斷面上的形狀、位置及尺寸的圖形叫路線縱斷面圖</p>

115、<p><b>　　4.1.2組成</b></p><p>　　在縱斷面圖上有兩條主線，一條是地面線，另一條是設計線。</p><p>　　地面線，它是根據(jù)道路中線上各樁點的高程點繪的一條不規(guī)則的折線，反映了沿著中線地面的起伏與變化情況，其標高稱為地面標高。</p><p>　　設計線，它是經(jīng)過技術上、經(jīng)濟上以及美學上等多方面比較后

116、，人為定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線，反映了道路路線的起伏變化情況，其標高稱為設計標高?？v斷面設計線是由直線和豎曲線組成的。直線（即均勻坡度線）：直線有上坡和下坡之分，是用高差和水平長度表示的，直線的坡度和長度影響著汽車的行駛速度和運輸?shù)慕?jīng)濟性以及行車的安全，它們的一些臨界值的確定和必要的限制，是以通行的汽車類型及行駛性能來決定的。</p><p>　　在直線的坡度轉折處為平順過渡要設置豎曲線，按坡度轉折形式不同

117、，豎曲線有凹有凸，其大小用半徑和水平長度表示</p><p><b>　　4.1.3設計依據(jù)</b></p><p>　　縱斷面線形設計應根據(jù)道路的性質(zhì)、任務、等級和地形、地質(zhì)、水文等因素，考慮路基穩(wěn)定、排水及工程量等的要求，對縱坡的大小、長短、前后縱坡情況、豎曲線半徑大小以及與平面線形的組合關系等進行綜合設計。</p><p><b&g

118、t;　　4.1.4設計目的</b></p><p>　　縱斷面設計出縱坡合理、線型平順圓滑的理想線形，以達到行車安全、快速、舒適、工程費較省、運營費用較少的目的。</p><p><b>　　4.1.5設計原則</b></p><p>　　1、縱面線形應與地形相適應，線形設計應平順、圓滑、視覺連續(xù)，保證行車安全。</p>

119、<p>　　2、縱坡設計應考慮填挖平衡，并利用挖方就近作為填方，減輕對自然地面橫坡與景觀的影響。</p><p>　　3、相鄰縱坡之代數(shù)差較小時，應采用大的豎曲線半徑。</p><p>　　4、連續(xù)上坡（或下坡）路段，應符合平均縱坡的規(guī)定并采用運行速度對通行能力與行車安全進行檢驗。</p><p>　　5、路線交叉處前后的縱坡應平衡。、</p&g

120、t;<p>　　6、位于積雪或冰凍地區(qū)的公路，應避免采用陡坡。</p><p><b>　　4.2 縱斷面設計</b></p><p><b>　　4.2.1坡度設計</b></p><p><b>　　1．最大縱坡</b></p><p>　　最大縱坡是道路縱坡