摘 要

毕业设计是道路与桥梁工程专业教学中的重要环节，通过毕业设计能让学生体会到道路交通对于区域经济发展、人文交流的重要作用，同时进一步熟悉道路设计相关规范、标准、设计原则等，为今后的工作及深入学习打下坚实的基础。本次设计对象为珠海市一城市快速路段，路线全长约4公里，道路等级为城市快速路，设计速度为80km/h,道路红线宽度为30m，主行车道为双向6车道。主要内容包括道路线形设计、路面及支挡结构设计、互通式立体交叉设计，此外，还要基于运行速度对设计线形的安全性进行评价。在充分熟悉设计资料，并参考相关标准、规范及专业文献的基础上，运用道路设计软件——纬地进行设计，拟设计两个方案并进行方案比选。

【关键词】路线 路面结构 安全性评价

Abstract

Graduation design is an important link in the teaching of road and Bridge Engineering specialty. Through graduation design, students can realize the important role of road traffic in regional economic development and human communication. At the same time, they can be more familiar with the relevant norms, standards and design principles of road design, so as to lay a solid foundation for future work and in-depth study. The object of this design is a city expressway section in Zhuhai City. The whole length of the route is about 4 km. The grade of the road is urban expressway. The design speed is 80 km/h, the width of the road is 30 m, and the main lane is two-way six lanes. The main contents include road alignment design, pavement and retaining structure design, interchange design. In addition, the safety of the design alignment should be evaluated based on the running speed. On the basis of full familiarity with the design data and referring to relevant standards, norms and professional literature, the road design software - latitude and terrain is used to design the two schemes, and the two schemes are designed and compared.

Keywords: Road alignment, pavement structure, Safety evaluation

目录

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2概述 1

1.3研究内容与技术路线 1

第二章 道路线形设计 3

2.1平面设计 3

2.1.1道路技术等级的确定 3

2.1.2选线原则 4

2.1.3技术指标 4

2.1.4路线方案 4

2.2纵断面设计 6

2.2.1纵断面设计原则及要求 6

2.2.2技术指标 6

2.2.3纵断面设计方案 7

2.3方案比选 9

2.4标准横断面设计 10

第三章 路面及支挡结构设计 11

3.1路面设计 11

3.1.1设计原则 11

3.1.2交通量分析 11

3.1.3路面结构设计 13

3.1.4路面结构验算 14

3.1.5方案比选 15

3.2支挡结构设计 16

3.2.1设计资料 16

3.2.2筋带受力分析 16

3.2.3 面板厚度验算 21

3.2.4基底底面地基应力验算 21

3.2.5滑动稳定性 22

3.2.6倾覆稳定性 22

第四章 互通式立体交叉设计 24

4.1设计概况 24

4.2立交布置 24

第五章 道路安全性评价 25

5.1划分分析单元 25

5.2运行速度V85测算 25

5.3运行速度协调性评价 30

5.3.1主线正向 30

5.3.2主线反向 31

5.4运行速度协调性评价小结 32

第六章 结论 33

致谢 34

参考文献 35

1. 绪论

1.1引言

城市快速路是一“舶来品”，最初是由国外兴起的，开始于20世纪初，在上世纪三十年代的时候，欧美一些国家就开始进行快速路的修建，在上世纪六十年代，一些欧美发达国家以及日本都已建成并运营着成熟的城市快速路系统，我国早期的研究主要是以高速路为参考依据。

改革开放以来，我国经济急剧增长，与此同时，私家车的数量也在不断上升，而城市交通的发展却没能及时跟上人民日益增长的出行需求。进入二十一世纪，大众的出行需求更是呈现出出行距离增大，跨区域出行变频繁，要求提升在城市内的行驶车速，减少通行时间，新一轮的交通矛盾日益凸显。为了适应城市发展，满足老百姓更高层次的出行需求，各大城市开始规划设计城市快速路网，分隔快慢速交通，提升城市出行效率，并在一定程度上缓解交通拥堵问题。目前城市快速路多以高架桥的形式呈现。

1.2概述

本项目为珠海市深珠（伶仃洋）通道连接线设计。深珠通道规划为连接深圳和珠海两个经济特区的公铁两用跨海大桥，大桥建成后，原来两地三个小时的路程将大幅缩短为半小时。早先只有一座虎门大桥横跨伶仃洋，粤港澳大湾区经济发展极为活跃，虎门大桥交通拥堵已常态化，适应不了跨区域出行的交通需求。2018年港珠澳大桥正式通车，但由于大桥的特殊定位，使用这座大桥的多为大巴车，私家车较少。港珠澳大桥并不能解决珠江口两岸未来交通联系的需求，而未来承担这一角色的是深珠通道。

像深珠通道这样的跨海通道一般具有行车速度快、交通量大等特点，其与城市道路交通衔接的科学性与合理性对城市道路网整体运行水平、交通分流具有重要影响。深珠通道连接线作为城市内部与深珠通道的搭接，设计时需要整体把握各种因素。

该连接线的道路等级为城市快速路，路段位于平原微丘区，有高压电线电塔、房屋建筑、山坡、城市路网、铁路等地形地貌限制，在此基础上，进行道路平纵横设计。

1.3研究内容与技术路线

研究的基本内容主要包括以下几个部分

1. 路线技术设计：根据给定的地形图，设计道路的平、纵、横，能结合新的设计理念，使设计的路线在承担交通载体功能时，能兼顾到美学效果。
2. 路基工程设计：包括标准横断面设计以及路基防护工程设计，其中路基防护工程主要指挡墙及坡面防护结构。
3. 路面工程设计：结合珠海当地的地质、气候等情况合理选择路面结构方案，设计路面结构，并对相关指标验算，然后绘制路面结构示意图。
4. 桥梁、隧道及互通式立交布置：考虑到本路段位于城市内部，建筑物及城市路网较密集，为减少拆迁，同时兼顾该快速路与原有城市街道的交叉，故全线均设计为高架桥形式。
5. 道路安全性检验：基于运行速度对推荐路线进行安全性检验，同时按大、小型车两种车型对该路线线型的一致性和连续性进行评价，针对存在的问题提出改进意见。
6. 道路线形设计

2.1平面设计

道路中线的走向即为路线线形，包括直线段和弯道，路线设计者需要综合考量各种因素和限制条件，确定满足技术标准的路线几何参数，规划出一条从指定起点延伸至指定终点的路径。

2.1.1道路技术等级的确定

交通调查数据如表所示：

表2-1 主要预测年交通量表(单位：辆/日)

表2.2 交通量组成(单位：辆/日)

根据交通观测数据，按年平均增长率确定拟建道路的设计交通量。计算公式为：

根据规定，预测年限为20年，以2012年为基年，预测2032年的交通量得：

=14722(pcu/d)

最终根据交通量调查预测数据和规范要求，确定设计道路等级为城市快速路，主行车道为双向6车道，隧道段为双向4车道，设计速度为80km/h。

2.1.2选线原则

（1）路线方案与城市规划相协调，多方案论证，选定最优方案，以充分发挥道路的运输效率，最大限度地促进城市经济发展。

（2）路线设计尽量短截、平顺，要能保证行车安全、舒适。

（3）路线走向合理，尽可能减少拆迁，减少对城市景观的破坏。在保证造价经济的前提下采用较高的技术标准。

（4）还应考虑施工的便捷性，尽量减少施工对沿线老百姓正常生活、生产活动的影响。

2.1.3技术指标

查阅相关标准，可知该路段技术指标如下表所示：

表2.3 平面设计技术指标归纳表

2.1.4路线方案

方案一：主线桩号为范围为：K0 000-K4 430.263,全程共设4个交点，（不包括起点和终点），平均每1.11公里一个，最小圆曲线半径为270m，平曲线总长为2.17公里，占总路线长49.0%，最小缓和曲线长为120m。方案一平曲线要素表如下表所示。该方案主要着眼点是减少拆迁、降低造价，其中K0 000-K0 830.184以及K3 966.322-K4 430.263路段是沿原城市街道展线，此外，为避开建筑群，还设有一段长约150m的隧道路段。选线时尽量避开商业区及居民住宅，沿线建筑多为工业厂房。

方案二：主线桩号范围为k0 000-k4 189.172,路线长度比方案一更短，全程共有4个弯道，最小圆曲线半径分别为400m，平曲线总长1.68公里，占总路线长40.1%，任意一交点处两缓和曲线长均相等，最小缓和曲线长为100m，且缓和曲线长：圆曲线长控制在1:1-1:2之间，满足《规范》及《标准》。方案二平曲线要素表如下表所示。方案二综合考虑了拆迁量以及线形的平顺性，总体而言，线形指标较高，驾驶体验会较好。K0 000-K0 765.765路段沿用城市道路，K3 400-K3 553.115路段为穿过山区垭口的隧道路段。

表2.4 方案一平曲线要素表

表2.5 方案二平曲线要素表

2.2纵断面设计

沿道路中线垂直切开即为纵断面。受沿线地形及其高程变化影响，道路纵断面总是高低起伏变化的。纵断面设计的研究对象就是这些“起伏变化”，其量化指标是坡度、坡长及竖曲线半径等。设计时要结合汽车动力性能、沿线自然条件、道路功能和等级情况深入分析。