大学校园道路改造的是设计说明书.docx
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大学校园道路改造的是设计说明书
大学校园道路改造的是设计说明书
1.1工程概况
本项目为中国地质大学校园道路改造,分为北区,A区,B区和C区。
其中
北区全长280米,为新建路段;A区全长1596米,B区全长1526米,C区全长1058米,基本为改建路段。
1.2坐标及高程系统
道路平面坐标采用城建坐标系统,道路高程采用城建高程系统。
本地区属
Ⅳ区,地表覆盖以粘性土和亚粘土为主。
1.3地质条件
1.3.1气象
属北亚热带季风性湿润气候,有雨量充沛、日照充足、夏季酷热、冬季
寒冷的特点。
一般年均气温15.8℃-17.5℃,一年中,1月平均气温最低,
0.4℃;7、8月平均气温最高,28.7℃。
初夏梅雨季节雨量集中,年降水量
为1100毫米。
活动积温为5150℃,年无霜期240天,年日照总时数2000小时。
1.3.2地质条件
地质结构以新华夏构造体系为主,几乎控制全市地质构造的轮廊。
地貌属鄂东南丘陵经汉江平原东缘向大别山南麓低山丘陵过渡地区,中间低平,南北丘陵、岗垄环抱,北部低山林立。
全市低山、丘陵、垄岗平原与平坦平
原的面积分别占土地总面积的5.8%、12.3%、42.6%和39.3%。
2路线
路线设计,应根据道路的使用任务和性质,合理利用地形,正确运用标准,
保证线形的均衡性,在条件许可下,应论证的选用较高标准,以提高公路的使
用质量。
选线要注意贯彻工程经济与运营经济相结合的原则。
选线要充分利用地形、
地势及地质特征,正确运用技术标准,搞好平、纵、横三方面的综合设计,做
到平面短捷顺适、纵坡平缓均衡、横断面稳定经济。
线形应考虑车辆行驶的安
全舒适及驾驶人员的视觉和心理反应,并注意与当地环境相协调。
选线要注意
选择地质稳定、水文地质条件较好的地带通过,尽量避开滑坡、崩塌、岩堆、
泥石流、泥沼、排水不良的低洼地等不良地段,保证路基稳定,不出现后遗病
害。
新建道路按上述方法执行,改建道路为对原路网进行修复和拓宽,各条道
路中线均由现状道路中线拟合而成。
2.1道路等级的确定
中国地质大学的校园道路为等外城市道路,设计车速为
20公里/小时;设
计标准轴载:
BZZ-100;设计使用年限为
15年。
2.2平面设计
平面设计的一般原则:
1、平面线形应直捷、连续、顺适,并与地形、地物相适应,与周围环境相
协调。
2、行驶力学上的要基本的,视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足。
3、保持平面线形的均衡与连贯。
4、应避免连续急弯的线形。
5、平曲线应有足够的长度。
平曲线几何元素计算公式如下:
式中:
T——切线长(m);
L——曲线长(m);
E——外距(m);
J——超距(m);
R——圆曲线半径(m);α——转角(度)。
图1平曲线示意图
北区路线共有四个交点,取JD0作为演算示例。
JD0处,ɑ=92°27′30″,设R=30m,则
三个要素点里程桩号如下:
JD0K0+087.937
-T-31.316
ZYK0+056.621
+L+48.411
YZK0+105.032
-L/2-24.206
QZK0+080.826
+J/2+7.111
JD0K0+087.937
其余各点要素桩号计算、验算与此步骤相同。
列表如下:
表1北区平曲线计算及基本桩号表
JD
0
1
2
3
α
92°27′30″
46°44′38″
46°20′33″
45°43′08″
R(m)
30
80
60
50
T(m)
31.316
34.573
25.680
21.079
L(m)
48.411
65.267
48.530
39.897
E(m)
13.367
7.151
5.265
4.262
J(m)
14.221
3.879
2.830
2.261
JD桩号
K0+087.937
K0+144.001
K0+205.491
K0+260.597
ZY桩号
K0+056.621
K0+109.428
K0+179.811
K0+239.518
QZ桩号
K0+080.826
K0+142.061
K0+204.076
K0+259.466
YZ桩号
K0+105.032
K0+174.695
K0+228.341
K0+279.415
C区路线有一个交点,计算步骤同上。
表2C区平曲线计算及基本桩号表
JD
1
α
89°51′50″
R(m)
5
T(m)
4.988
L(m)
7.842
E(m)
2.063
J(m)
2.134
JD桩号
K0+161.348
ZY桩号
K0+156.360
QZ桩号
K0+160.281
YZ桩号
K0+164.202
注:
对改建道路,需对破损水泥砼板进行修复,各条道路中线均由现状道路中线拟合而成。
2.3纵断面设计
在设计城市道路时,一般均以车行道中心线的立面线形作为基本纵断面。
当道路上设有几个不在同一个平面上的车行道时,则应分别定出各个车行道中线的纵断面。
城市道路所处地形一般都较平坦,纵坡问题比起山区公路也容易解决得多。
在平原地区的城市道路道路上,如设计的纵坡很小,不能满足排水要求,
则在纵断面图上还应做街沟设计并绘出街沟纵断面图。
纵断面设计的主要容,是根据道路等级、交通量大小、当地气候、海拔高度、沿线地形、地质、土壤、水文及排水情况,具体确定路线纵坡的大小、纵坡转折点位置的高程和竖曲线的半径等。
影响纵断面设计线高低位置的点就是控制点,控制点如桥梁,跨越铁路的跨线桥标高,相交道路交叉口标高,铁路道口标高,路的最高水位以及沿街永久性建筑物地坪标高等。
城市道路和公路纵断面设计不同之处在于公路两侧有边沟排水,而城市道路的排水靠道路的纵坡和横坡。
2.3.1纵断面设计原则
(1)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
围地面水的排除。
(2)为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺,起伏不宜频繁。
(3)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,汽车运营
经济等因素,合理确定路面设计标高。
(4)机动车与非机动车混合行驶的车行道,宜按非机动车爬坡能力设计纵
坡度。
(5)山城道路应控制平均纵坡度。
越岭路段的相对高差为200~500m时,
平均纵坡度宜采用4.5﹪;相对高差大于500m时,宜采用4﹪,任意连续
3000m长度围的平均纵坡度不宜大于4.5﹪。
(6)纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水要求
综合考虑如下:
1)路线经过水文地质条件不良地段时,应提高路基标高以保证路基稳定。
当受规划控制标高限制不能提高时,应采取稳定路基措施。
2)旧路改建在旧路面上加铺结构层时,不得影响沿路围的排水。
3)沿河道路应根据路线位置确定路基标高。
位于河堤顶的路基边缘应高于
河道防洪水位0.5m。
当岸边设置挡水设施时,不手此限。
位于河岸外侧道路的
标高应按一般道路考虑,符合规划控制标高要求,并应根据情况解决地面及河
堤渗水对路基稳定的影响。
4)道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求。
5)道路最小纵坡度应大于或等于0.5﹪,困难时可大于或等于0.3﹪,遇
特殊困难纵坡度小于0.3﹪时,应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。
2.3.2坡度和坡长
机动车车行道最大纵坡度推荐值与限制值见下表:
表3最大纵坡度
设计车速(km/h)
80
60
50
40
30
20
最大纵坡度推荐(﹪)
4
5
5.5
6
7
8
最大纵坡度限制值﹪)
6
7
8
9
坡长限制规定如下:
(1)设计纵坡度大于表3所列推荐值时,可按表3的规定限制坡长。
设计
纵坡度超过5﹪,坡长超过表4规定值时,应设纵坡缓和段。
缓和段的坡度为3
﹪,长度应符合表4的规定。
表4纵坡限制坡长
设计车
速
80
60
50
40
(km/h)
纵坡度(﹪)
5
5.5
6
6
6.5
7
6
6.5
7
6.5
7
8
纵坡限制坡长
600
500
400
400
350
300
350
300
250
300
250
200
(m)
(2)各级道路纵坡最小长度应大于或等于表
5的数值,并大于相邻两个竖
曲线切线长度之和。
表5
纵坡坡段最小长度
设计车速(km/h)
80
60
50
40
30
20
坡段最小长度(m)
290
170
140
110
85
60
2.3.3竖曲线
在纵断面设计线的变坡点处,为保证行车安全、缓和纵坡折线而设的曲线称为竖曲线。
各级道路纵坡变更处应设置竖曲线。
竖曲线采用圆曲线。
竖曲线半径及最
小长度见表6.设计中应采用大于或等于表6一般最小半径值;特殊困难时,应大于或等于极限最小半径值。
表6
竖曲线最小半径和最小长度
设计车速(km/h)
80
60
50
45
40
35
30
25
20
15
凸形竖
极限最小半
3000
1200
900
500
400
300
250
150
100
60
曲线
径(m)
一般最小半
4500
1800
1350
750
600
450
400
250
150
90
径(m)
凹形竖
极限最小半
1800
1000
700
550
450
350
250
170
100
60
曲线
径(m)
一般最小半
2700
1500
1050
850
700
550
400
250
150
90
径(m)
竖曲线最小长度(m)
70
50
40
40
35
30
25
20
20
15
2.3.4竖曲线与平曲线的组合原则
道路线形组合应满足行车安全、舒适以及与沿线环境、景观协调的要求,并保持平面、纵断面两种线形的均衡,保证路面排水通畅。
线形组合应满足下
列要求:
1、在视觉上自然地引导驾驶员的视线,平曲线起点应该在凸形竖曲线顶点
之前,急弯、反向曲线或挖方边坡均应该考虑视线的诱导,避免遮断视线。
2、为使平面和纵断面线形均衡,一般取竖曲线半径为平曲线半径的10~
20倍。
3、合理选择道路的纵坡度和横坡度,以保持排水通畅,而不形成较大的合
成坡度。
4、当平曲线与半径均很大时,平、竖曲线宜重合,大平曲线和竖曲线半径
均小时,不得重合。
5、在凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部不得插入急转的平曲线或反向
曲线
6、不得在一个长平曲线设里两个和两个以上的竖曲线,或在一个长曲线设
两个或两个以上的平曲线。
7、在长直线段,不得插入小于一般最小半径的凹形竖曲线。
图2竖曲线示意图
2.3.5竖曲线计算说明
竖曲线计算公式如下:
式中:
w——坡差;
R——竖曲线半径;
L——竖曲线长度;
T——竖曲线切线长;
h——竖曲线上任一点竖距;
E——竖曲线外距。
北区路段设置一个竖曲线。
竖曲线起点桩号=(K0+142.062)-31.843=K0+110.219竖曲线起点高程=23.950+31.843×1.164﹪=24.321m桩号K0+120处:
横距x1=(K0+120)-(K0+110.219)=9.781m
2
/(2R)=9.781
2
/(2×2300)=0.021m
竖距h1=x1
切线高程=24.321-9.781
×1.164﹪=24.207m
设计高程=24.207+0.021=24.228m
竖曲线终点桩号=(K0+142.062)+31.843=K0+173.905竖曲线终点高程=23.950+31.843×1.605﹪=24.461m桩号K0+160处:
横距x2=(K0+173.905)-(K0+160)=13.905m
竖距h2=x22/(2R)=13.9052/(2×2300)=0.042m
切线高程=24.461-13.905×1.605﹪=24.238m
设计高程=24.238+0.042=24.280m
桩号K0+142.062处:
设计高程=23.950+0.22=24.170m
C区路段设置一个竖曲线:
竖曲线起点桩号=(K0+160.281)-16.483=K0+143.798竖曲线起点高程=37.100+16.483×1.685﹪=37.378m桩号K0+156.360处:
横距x1=(K0+156.360)-(K0+143.798)=12.562m
竖距h=x
2
/(2R)=12.562
2
×12000)=0.007m
1
/(2
1
切线高程=37.378-12.562×1.685﹪=37.166m
设计高程=37.166+0.007=37.173m
竖曲线终点桩号=(K0+160.281)+16.483=K0+176.763竖曲线终点高程=37.100-16.483×1.410﹪=36.868m桩号K0+164.202处:
横距x2=(K0+176.763)-(K0+164.202)=12.561m
2
/(2R)=12.561
2
/(2
×12000)=0.006m
竖距h2=x2
切线高程=36.868+12.561×1.410﹪=37.045m
设计高程=37.045+0.006=37.051m
桩号K0+142.062处:
设计高程=37.100+0.011=37.111m
各桩号高程列表如下
表7北区桩号高程计算改正表
桩号设计高程(m)地面高程(m)填挖高(m)
K0+000
25.603
25.603
0
K0+020
25.37
24.962
0.408
K0+040
25.138
24.449
0.689
K0+056.621
24.944
24.33
0.614
K0+060
24.905
24.336
0.569
K0+080.827
24.663
24.325
0.338
K0+100
24.439
24.437
0.002
K0+105.032
24.381
24.454
-0.073
K0+109.428
24.33
24.477
-0.147
K0+120
24.228
24.454
-0.226
K0+142.062
24.17
24.531
-0.361
K0+160
24.28
24.48
-0.2
K0+174.695
24.474
24.456
0.018
K0+179.811
24.556
24.466
0.09
K0+200
24.88
24.462
0.418
K0+204.076
24.946
24.545
0.401
K0+220
25.201
25.034
0.167
K0+228.34
25.335
25.067
0.268
K0+239.518
25.515
25.144
0.371
K0+259.467
25.835
25.386
0.449
K0+270
26.004
25.792
0.212
K0+279.415
26.155
26.155
0
表8
C区新建桩号高程计算改正表
桩号
设计高程(m)
地面高程(m)
填挖高(m)
K0+000
39.8
39.8
0
K0+020
39.463
37.8
1.663
K0+040
39.126
36.7
2.426
K0+060
38.789
36.5
2.289
K0+080
38.452
36.4
2.052
K0+100
38.115
36.371
1.744
K0+120
37.779
36.3
1.479
K0+140
37.442
36.2
1.242
K0+156.36
37.173
36.366
0.807
K0+160.281
37.111
36.179
0.932
K0+164.202
37.051
36.211
0.84
K0+180
36.822
36.1
0.722
K0+200
36.54
35.979
0.561
K0+220
36.258
36.065
0.193
K0+230.506
36.11
36.11
0
注:
改建道路是在原路网上,基本原则为,以现状道路高程为基础,保证原
道路纵坡走向,对局部相接不平顺的地方进行调整。
2.4横断面设计
城市道路横断面由车行道、人行道和绿地等部分组成。
近期横断面宽度,通常称为路幅宽度;远期规划道路用地总宽度则称为红线宽度。
红线是指城市中的道路用地和其他用地的分界线。
横断面规划与设计的主要任务是在满足交通、环境、公用设施管线敷设以及排水要求的前提下,经济合理地确定各组成部分的宽度及相互之间的位置与高差。
道路横断面设计应在城市规划的红线宽度围进行。
横断面形式、布置、各组成部分尺寸及比例,应按道路类别、级别、设计速度、设计年限的机动车道与非机动车道的交通量和人流量、交通特征、交通组织、交通设施、地上杆线、地下管线、绿化和地形等因素统一安排,以保障车辆和人行交通的安全土通畅。
城市道路的横断面通常由机动车道、非机动车道、人行道、分隔带及绿化带组成。
北区新建道路路宽7米,其横断面组成:
2.5m车行道+2.5m车行道+2m人
行道。
C区新建道路路宽9米,其横断面组成:
2m人行道+2.5m车行道+2.5m车行
道+2m人行道。
A、B、C区改建道路根据需要进行适当拓宽,并加铺人行道。
道路路拱为直线路拱,车行道横坡度为
1.5%,
坡向道路中心线两侧;人
行道横坡为
1.5%,
坡向道路排水沟。
2.5超高设计
在弯道上,当汽车沿着横坡的外侧车道行使时,由于车重的水平分力与离心
力的方向相同,且均指向曲线外侧,影响了行车的横向稳定性。
故在弯道设计时,
当采用的平曲线半径在规定的最小平曲线半径与不设超高的平曲线半径之间时,
常将外侧车道升高而与侧车道构成同一坡度的单坡断面。
《城市道路设计规》规定:
计算行车速度为20km/h时,不设超高最小半径
是70m,设超高推荐半径是40m,设超高最小半径是20m。
2.6停车视距
《城市道路设计规》规定:
设计车速为20km/h的停车视距为20m。
3路基
路基是路面的基础,它承受着本身土体的自重和路面结构的重量,同时还承受由路面传递下来的行车荷载,所以路基是公路的承重主体。
道路路基属于带状结构,随着天然地面的高低起伏,标高不同,路基设计需根据路线平、纵、横设计,精心布置,确定标高,为路面结构提供具有足够宽度的平顺基面。
路基承受行车荷载作用,主要在应力作用区的围之,其深度一般在路基顶
面以下0.8m围以。
此部分路基按其作用可视为路面结构的路床,其强度与稳
定性要求,可根据路基路面综合设计的原则确定。
坚固的路基,不仅是路基强度与稳定性的重要保证,而且能为延长路面使用寿命创造有利条件,所以路基路面的综合设计至为重要。
3.1路基设计
路基设计应根据其使用要求和当地自然条件(包括地质、水文和材料情况等),并结合施工方法进行设计,既要求足够的强度和稳定性,又要求经济合
理。
设计时应兼顾当地农田基本建设的需要,尽可能与之相配合,不得任意减少或并改农田的排灌沟渠。
当灌溉沟渠必须沿路基通过时,如流量较小、坡度适宜,可考虑和路基边沟合并,但路基边沟应适当加大,除石质边沟外,其他边沟应采取加固措施。
影响路基强度和稳定性的地面水和地下水,必须采取拦截或排出路基外的
措施。
设计排水设施时,应保证水流排泄通畅,并结合附近农田灌溉,综合考虑。
路基穿过耕种地区,为了节约用地,如当地石料方便,可修建石砌边坡,甚至可修筑直立矮墙。
修筑路基取土和弃土时,弃土堆应平整成可耕地和减少弃土侵占耕地,以免水土流失。
3.1.1路基宽度
路基宽度为行车道路路面及其两侧路肩宽度之和。
技术等级高的公路,设有中间带、路缘石、变速车道、爬坡车道、紧急停车带等,均应包括在路基宽度围。
3.1.2路基高度
路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度,是路基设计标高和地面标高之差,而对于有中央分隔带的公路,路基设计标高应为中央分隔带外侧边缘的高度。
路基高度的设计,应使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度,同时要考虑地下水、毛细水和冰冻的作用,不致影响路基的强度和稳定性。
3.1.3路基横断面
横断面由许多部分组成,如行车道、路肩、中央分隔带、边沟、边坡及截
水沟、碎落台等。
3.1.4路基压实
路堤填土需分层压实,使之具有一定的密实度。
土质路堑开挖至设计标高
后,需检验路基顶面工作区天然状态土的密实度,该密实度通常低于设计要求,
必要时应开挖后再分层压实,使之达到一定的密实度。
分层压实的路基顶面能
防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用产生的密实变形,确保
路面的使用品质和使用寿命。
新建道路位置,表层耕植土应全部清除,土路基要求人工压实,路槽下
0~30cm压实度要求达到95%(
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