1. 研究目的与意义（文献综述）

研究目的及意义

1. 本课题的目的

通过此次毕业设计，使我在学完学校培养计划所规定的基础课、技术基础课及专业必修课和专业选修课之后，通过对某县城市道路主干道设计这一环节，集中和专一的培养综合运用所学的基础理论、基础知识和基本技能的方法，切实提高我们分析和解决城市道路建设中实际问题的能力，串联已经学过的许多学科之间的关系，实现理论和实际的转化，帮助我们学会灵活运用所学知识，更好的投身社会实际工作当中。

2. 研究的基本内容与方案

设计基本内容、目标，拟采用的技术方案及措施

1.1设计内容、目标

主要内容：

1.道路选线、定线

2.道路线形设计

平面设计、纵断面设计、横断面设计

3.路基工程

路基设计、路基稳定性分析、道路支挡结构设计、路基排水、路基防护与加固设计等

1. 路面工程

路面设计、路面排水设计等

设计参数；道路分类：城市道路主干道，级别Ⅲ级，设计年限：20年，计算车速：30km/h，交通量：3000辆/昼夜

设计技术方案及措施

1道路选线与定

确定道路起点，终点和控制点。在确定两点之间进行加密，由设计要求，控制直线最大最小长度，需满足直线最小距离为180m，最小圆曲线半径70m的规范要求。由已知的起点终点和控制点进行直线，圆曲线和缓和曲线设计。设计目标是城市主干道设计，因此弯道不可过急，坡度不可太陡。

成果:一张平面图（1#）

2道路线形设计

2.1平面设计

平面线形由直线，圆曲线和缓和曲线组成。

2.1.1直线设计

需要满足直线最小距离不小于设计速度的6倍的规范要求，已知设计速度为30km/h，则直线最小距离为180m。

2.1.2圆曲线设计

#129;半径计算

#8218;设计半径

满足规范要求。

2.1.3缓和曲线设计

#129;线形设计

缓和曲线采用与汽车行驶轨迹一致的曲线形式，采用回旋线进行计算

其中A：回旋线曲率变化速度

#8218;长度设计

缓和曲线长度采用以下计算结果最大值，且为5的倍数

（1）离心加速度变化率

一般控制加速度变化率在0.5至0.6范围

（2）驾驶员操作反应时间t

最短反应时间为3秒

（3）视觉条件

#402;要素计算

缓和曲线切线增值

半径减小值

圆心角减小值

切线总长

曲线总长

④主点桩里程计算

直缓点

缓圆点

曲中点

圆缓点

缓直点

2.1.4视距设计

停车视距

分别为制动距离，空驶距离，安全距离，安全距离取5到10m.停车视距最小值30m，会车视距60m。若有弯道，需要保证视距满足规范要求。

成果：一张平面图（1#），直线统计表（桩里程表示），弯道统计表（桩里程表示）

2.2纵断面设计

2.2.1 由平面线形绘制出纵断面地形图

2.2.2 坡度、坡长设计

按规范控制最大纵坡坡度、最小坡度和最大合成坡度。

按规范控制坡长。

2.2.3 竖曲线设计

#129;竖曲线半径R

对凸型竖曲线，当竖曲线长L小于停车视距S时

h1为驾驶员眼睛离地面高度取1.2m，h2为障碍物离地高度取0,10m

当竖曲线长L大于停车视距S时

对凹型竖曲线，为限制离心加速度a

为确保夜间行车视距

为确保有障碍时视距

且竖曲线长度应满足规范要求

凸曲线半径极限最小值250m，一般最小值400m。凹曲线半径极限最小值250m，一般最小值400m。竖曲线最小长度为25m。

#8218;竖曲线要素计算

切线上任意一点与竖曲线之间的竖向距离为

曲线长

切线长

#402;竖曲线要素应用

竖曲线起点桩里程=变坡点桩号－T

竖曲线终点桩里程=变坡点桩号＋T

某桩号在凸曲线上的设计标高=该桩号在切线上的设计标高－h

某桩号在凹曲线上的设计标高=该桩号在切线上的设计标高＋h

成果：一张纵断面图（1#），竖曲线统计表（桩里程表示），挖填方统计表

2.3横断面设计

2.3.1 横断面结构组成

城市主干道横断面由行车道（机动车道和非机动车道），分隔带（中央分隔带和侧分隔带），人行道和汽车停靠站。也由宽度，超高，路拱，加宽等组成。由设计条件，主干道设计为三幅路，设栅栏分隔上下行机动车，两侧布置栅栏，分隔机动车和非机动车。

2.3.2 几何尺寸

按规范选择行车道宽度，人行道宽度。

2.3.3 加宽设计

采用按比例加宽方法进行加宽计算，当平曲线半径小于250m时，加宽值过小可不予计算，当平曲线半径大于250米时，加宽最大值为

且内侧车道加宽值应大于外侧车道加宽值。对设有缓和曲线的平曲线，缓和段可采用与缓和曲线段一样的长度。

2.3.4 坡度设计

路拱坡度设计，考虑排水，道路纵坡车道宽度与车速，坡度设计为1.5%。

超高坡度设计，按规范控制最大超高坡度，对超高缓和段设计，采用绕路面内边缘线旋转方式进行计算。

2.3.5加高设计

外侧抬高值

超高缓和段长度

超高渐变率一般取0.5至0.6

成果：40至50张横断面图，加宽统计表（桩里程表示）

2.4 土石方计算及调配

2.4.1 土石方计算

采用积距法进行面积计算

对挖方填方面积相差不大时采用平均断面法进行体积计算

对挖方填方面积相差较大时，按棱台体积公式计算

2.4.2 调运

先横后纵，合理移用，最好在一个桩号里调运。根据情况布置取土坑和弃土坑。采用表格调配法进行调配

成果：土石方调运表

3路基设计

3.1路基横断面形式

横断面新式取决于地形，纵坡设计。可以选择填方路基，挖方路基，半填半挖路基，不填不挖路基。

3.2 路基宽度设计

行车道宽度与非机动车道、人行道宽度之和

3.3路基高度设计

根据平面图和纵断面确定路基高度。

3.4边坡坡度设计

#129;路堤边坡坡度设计

基底情况良好时，边坡高度不超过20m时,根据规范要求，取用合适坡度

当边坡高度超过20m时，宜采用阶梯型边坡，并根据规范要求进行稳定性设计

#8218;路堑边坡坡度设计

根据规范要求，选取合适坡度

3.5路基填料选择设计

根据挖填方统计表进行填料，数量不够时在适宜地区借方。

3.6路基稳定性分析

对于坡高小于12m的路基，根据路基土的类型，确定边坡坡度及排水措施和防护措施，以确保路基稳定，无需进行专门稳定性分析。

对于坡高大于12m的砂砾石路堤或坡高大于20m的岩质、土质路堤，需要进行稳定性分析。

#129;当路堤填料为砂砾石或岩石

采用直线滑动面法滑动面为通过坡脚或变坡点的平面。计算不同的滑动面（四等分）上的安全系数，做曲线，得到最危险滑动面。

根据规范要求，大于等于1.25时，路基稳定。

#8218;当路堤填料为细粒土

滑动面为圆弧面，采用条分法进行计算。计算各土条力系对圆弧圆心的抗滑力矩和滑动力矩，有

#402;对于陡坡路堤，采用剩余下推力法进行稳定性分析

直线滑动面

折线滑动面

当En大于零时，路堤失稳

3.7支挡结构设计

根据地质地况，设置重力式挡墙或抗滑桩。

重力式挡墙

#129;材料选用

采用混凝土材料砌筑

#8218;结构设计

采用直立式结构，根据规范控制墙背坡度、顶宽、底宽和墙底构造尺寸。

#402;计算土压力与下推力

采用库伦土压力理论进行计算

库伦主动土压力

库伦被动土压力

④验算稳定性

抗倾覆稳定性验算

抗滑动稳定性验算

承载力验算

修正后地基承载力特征值为

地基承载力应满足

墙身强度验算

材料强度应满足混凝土结构设计规范中要求

成果：地基横断面图，地基高度统计表，滑坡剖面图，支挡结构构造图

4 路面设计

4.1结构层设计

设置面层、基层和垫层。面层选择热拌沥青碎石，沥青层厚度2到4cm。基层选择水泥稳定土。垫层选择粗粒土，宽度选择为路基同宽。根据地区土的性质和潮湿程度，选择相应厚度。

4.2 参数计算

采用多层弹性理论为基础，弹性层状体系理论进行计算，利用等效法计算各类参数。

双圆荷载下，路面弯沉值Ls为

路面内正应力

#129;计算标准轴载

标准轴载100kn，轮胎接地压强0.70Mpa，单轮传压当量圆直径21.3mm，两轮中心径1.5d。

以设计弯沉值为指标及沥青层底层拉应力验算时，轴载大于25KN.时当量轴次为

当进行半刚性基层层底拉应力验算时对大于50KN轴载，当量轴次为

累计当量轴次

t为设计年限，为车道系数，有分隔双车道取值为0.5。

#8218;计算土基回弹模量

采取查表法，确定临界高度，拟定土的平均稠度。

#402;路面设计弯沉值

路面设计弯沉值

公路等级系数Ac为1.2，，面层类型系数As为1.1，基层类型系数Ab为1.0或1.6，取决于基层性质。

④容许弯拉应力值

容许弯拉应力

其中

对于Ag：细粒式、中粒式为1.0，粗粒式为1.1。

4.3 结构厚度计算

路面弯沉值为

弯沉综合修正系数

理论弯沉系数

。

计算时将3层结构等效为2层，再等效为1层进行计算，由等效法计算弯沉值得到某一结构层厚度.

4.4 验算

应满足弯沉设计指标

拉应力验算指标

成果：横断面图

3. 研究计划与安排

进度安排

1.查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于3篇，完成英文文

献翻译，编写研究大纲和开题报告（第1至2周）

4. 参考文献（12篇以上）

参考文献

[1]xiaoyuanwang，jianqiangwang,zhenxueliu,yaqiliu and jinghengwang，“study on reverse reconstruction method of vehicle group situation in urban road network based on driver-vehicle feature evolution”mathematical problems in engineering ，volume 2017, article id 1615691, 14 pages

[2]chang-jiangzheng,ruihe,xiawan,andchenwang，“the study on in-city capacity affected by pedestrian crossing”，mathematical problems in engineering，volume 2016, article id 5271904, 8 pages