城市道路毕业设计开题报告

CH A N G C H U N IN S T I T U T E OF T E C H N O L O G Y
开题报告
论文题目：河源市甲六路道路工程设计学生姓名：孙雪松
学院名称：土木工程学院
专业名称：土木工程
班级名称：土木0747
学号：0705411228
指导教师：王文华郭玉峰张永强教师职称:副教授讲师讲师学历：研究生研究生研究生
2011年3月29日
长春工程学院
毕业设计（论文）开题报告审核表
指导教师姓名王文华所在单位土木工程学院指导教师职称副教授所学专业土木学院学生姓名孙雪松班级土木0747设计（论文）题目河源市甲六路道路工程设计
指导教师审查
意见
指导教师签字：
年月日
教研室审查意见
教研室主任签字：
年月日
学院审查意见
院长签字：
年月日
一、选题依据
1.设计目的及意义
本次设计的目的是为了检验我们大学四年学习的成果，使我们通过这次设计能够将我们学过的关于道路工程的知识融会贯通，通过给出的工程资料，综合我们学过的道路勘测，城市道路设计，工程制图等等的专业课程，综合的解决道路的横断面、纵断面、平面设计，路面结构的设计，道路交叉口的设计，以及路面排水设计。

通过本次设计，可以将我们所学过的理论知识进行综合，将其真正的用于实际的工程设计当中。

并且，通过本次设计可以使我们的知识加以巩固，可以提高我们的计算、绘图能力，为我们进入工地施工打下了良好的基础。

2.设计拟解决的工程实际问题
（1）路线设计:根据道路的起终点桩号及坐标，拟定一条城市道路的路线，完成道路的平、纵、横断面设计。

（2）路面设计:按沥青混凝土路面进行设计，确定道路的各结构层厚度。

（3）平面交叉口设计:在所给出的四个交叉口中选择一个进行竖向设计。

（4）编写设计说明书：按照设计程序逐项编写本设计项目的设计说明书。

（5）排水设计：新建雨水管线，根据道路的横断面设计，布置雨水管线。

（6）完成城市道路的施工方案设计。

3.设计拟应用的现场资料综述
（1）工程位置
河源市高新技术开发区位于源城区南部，距离市中心15km，距离惠州市博罗县境6km，惠州市惠城区45km，惠州市大亚湾区约90km，。

高新区东面临东江与紫金县临江镇工业走廊相望，西面隔京九铁路与源城工业区、高埔工业区相联，南面为农田保护区，北面是源城中心区的近郊绿带，处于河源市最大的工业连绵带的中心位置。

地块东临东江，西靠京九铁路，北起白田河，南至埔前镇，总面积20.09平方公里。

地块呈带状南北延绵，且东西两侧为东江和京九铁路所夹，南北长约9.3km，北部最宽处为1.2km，南部最宽处为3.5km。

该区分布有大塘村、泥金村、罗塘村等四个自然村（人口约5400左右），以及园中园和部分未征用地，滨江有半岛和小岛，风景优美。

河源高新开发区分三期实施，本次设计为二期工程内甲六路工程设计。

其设计起点与科技十五路平交，起点桩号G1K0+000，坐标X=2612235.689，Y=45195.583；依次与科技十五路、科技十四路、科技十三路、科技十二路平交，
终点桩号G1K1+730，坐标X=2613808.067，Y＝45916.606，长度1730米。

（2）道路等级：城市主干道
（3）计算行车速度：60km/h
（4）红线宽度：60m
（5）路面结构类型：沥青混凝土路面
（6）路面荷载标准：BZZ-100KN
（7）道路结构设计年限：15年
预计建成通车第一年交通组成如下表：
车型交通量
解放CA10B1000
黄河JN1501300
尼桑CK20L620
交通SH141170
太拖拉13858
东风EQ14062
南阳35185
机动车道宽度确定以建成通车第一年交通组成为起始年进行设计，路面设计要求以双轮组重车轴载BZZ-100KN为标准轴载，轮胎压强P1=0.7Mpa,单轮轮迹当量圆直径r
1
=10.65cm；在设计使用期内，交通量年平均增长率为10%，筑路材料丰富。

（8）雨水排水部分技术标准
按雨水、污水分流体制设计，本次设计仅考虑雨水排水设计。

①、假设全线没有其他排水系统，雨水按自然地势排放。

②、雨水水力计算:采用公式
q=
876
.0)
10
(
)
lg
99.0
1(8.
2738
+
+
t
p
,Q=ψ⨯F⨯q
其中：重现期P=1年，径流系数=0.3，最小管径D450mm。

4.设计拟应用的文献综述
（1）吴瑞麟,沈建武著.城市交通与道路设计[M]
主要介绍城市道路交通分析、交通规划、交通管理及道路工程设计的有关理论与基本方法。

详细叙述和介绍了交通基本知识，以四阶段预测法为技术手段的城市交通量预测，城市客货运交通规划和道路网规划，以及城市道路平、纵、横线型设计，平面交叉口的设计方法与步骤，城市道路公用设施和道路交通管理与控制的有关内容。

（2）文国伟编著.城市交通与道路系统规划[M]
主要是论述城市道路系统与城市用地布局的密切关系，建筑与交通的关系；
结合现代中国城市和城市交通发展的特点和现代城市发展的趋势，介绍现代城市道路交通系统规划的新观点和规划设计方法，以及道路景观设计方法、城市交通规划方法；介绍城市道路及道路交通设施的设计方法；结合最新国家规范和设计标准，介绍道路规划与设计的基本技术数据。

其中主要包括：城市道路系统的容量计算，城市客运系统规划，城市公共交通系统规划，城市道路设计，城市道路路线设计，交叉口设计，城市道路路基路面等等方面。

（3）吴瑞麟,沈建武著.城市道路设计[M]
主要包括路网规划、城市快速路、主次干路、小区道路、道路平面交叉、道路立体交叉、道路景观与绿化、城市交通设施等的设计理论和设计方法
5.设计相关技术的国内外现状
（1）城市道路交叉口设计的国内外现状：
城市道路交叉口设计在欧美国家非常受重视，而在我国则刚刚起步，我们需借鉴他人优秀成果来消化吸收，以提高自身水平。

交叉口是道路交通系统的节点，交通流汇集，往往是交通问题最为突出的地方，关系到整个交通系统的正常运转。

交叉口设计是针对交叉口的交通特征，包括地理特征和交通流向特征，分析现有空间和交通流走向，通过设计交通渠化岛、施划交通导流线、合理设置交通标志、配合相应的信号控制，使车流和人流安全、顺畅通过交叉口；同时满足道路景观的要求，成为道路景观的主题要素，为城市增添亮点。

①进口道适当拓宽，与路段通行能力相匹配
理论上讲，两条等级相同道路相交，车辆通过交叉口的有效时间一般仅相当于路段通行时间的一半左右，交叉口进口道的通行能力仅为路段的一半。

那么，交叉口的进口车道数一般是路段车道数的一倍。

依据交叉口的交通需求特性进行交叉口的进、出口道数设计，与相接道路的通行能力相匹配。

②停车视距、路缘石半径、车道宽度满足要求
平面交叉口转角处规划红线应做成圆曲线或切角斜线，并须满足视距三角形要求。

视距三角形范围内，不得有任何高出道路平面标高1.2m的视线障碍物。

平面交叉口转角处路缘石转弯半径应满足机动车和非机动车的行驶要求，过宽会导致车辆通过交叉口时车速过快，安全隐患较大；而过窄则会使车辆通过交叉
口不顺畅，影响到车道的通行能力。

车道宽度也是影响道路交叉口通行能力，以及涉及到道路安全的重要因素。

城市道路交叉口进口车道一般为3m，最小可设为2.75m；出口车道的宽度一般为3.5m，最小可设为3.25m。

③重视交叉口景观，合理设置交叉口绿化
功能与景观并重交叉口是城市景观设计的重要节点，因此从美学上对交叉口设计提出了更高的要求。

除了合理的交通设计、增强交通流的连续性，以及使较少机动车在交叉口延误外，道路绿化、线形等景观设计也是交叉口设计的重要部分。

另外，道路绿化能够起到交通管制和诱导交通的作用。

城市交叉口设计是城市道路交通系统规划设计的一项非常重要的内容，是一项精细、系统的工程，要考虑到道路等级交通流特征、道路景观、道路断面，理顺各种交通流向，配合信号控制，保证人与车辆安全、顺畅地通过交叉口。

应学习国外先进的交叉口设计成果，继而运用到我国的交叉口渠化设计工作中来。

（2）排水设计国内外的现状
城市道路设计要考虑几个问题，首先要确保车辆可以安全通行，还要确保路面不被早期损坏，排水设施要迅速排除多余的水，改善城市的卫生环境，同时还要及时排除生活、生产废水，为城市居民营造一个良好的生活环境，可见，城市道路排水在城市道理建设中占有很重要的位置。

应综合合理设计使排水系统能迅速、及时地排除雨水和生活废水。

在本设计中采用新建雨水管线的排水方式，城市道路排水建设首先要结合路面的实际情况，综合考虑城市规划和现代居民的实际需求，做到工程的合理科学，经济可行，管网疏密恰当，并避免埋深过大或过小，坡度过陡或过缓。

通常要考虑的问题是:协调好道路与排水的关系，城市排水系统的设置一般是按照道路来设置的,道路定线对市区排水组织、排水管沟的埋深、排水的重力流或提升有较大的影响，道路的高度也对两侧的排水有重要的影响，应保证道路雨水口高程低于两侧地坪20cm以上，不然不利于水的排除。

道路纵坡的确定应该和两侧用地的纵向坡度一致，避免大的坡度而引发的排水管沟埋深过大，以及两边道路的排水困难。

规划雨水管道时，最好利用自然的地形坡度，在最短的距离内将水排进河流和海洋中。

只有当水体位置较远，同时地形、地质条件不合格的情况下，才需要考虑设置水泵站；当水体水位高于排水
路口时，就可以设置出口泵站，同时在地形起伏较大的区域，雨水干管应结合主要道路走向沿山谷低处布置，两侧斜坡地可利用支管连接，具体布置时，首先要根据路面水的实际情况划出一个分水岭，然后在相邻分水线之间沿谷线低处布置。

二、设计方案及技术路线
1、道路设计
（1）平面线形及横断设计
道路平面位置依据提供的道路平面图，根据道路规范规定的技术指标进行平面线形设计。

本次设计为甲六路。

其设计起点与科技十五路平交，起点桩号G1K0+000，坐标X=2612235.689，Y=45195.583；终点桩号G1K1+730，坐标X=2613808.067，Y＝45916.606，长度1730米。

全段有一段平曲线。

横断面设计采用三快板形式。

（2）道路纵断设计
根据本工程投资多、影响大的特点，该工程道路纵断以场地土方填挖基本平衡及场地防洪为原则进行。

整个场地较平整，参照既有路面标高和临街建筑立面布置，沿路范围内雨水的排除以及沿线地形、地质、水文、气候和排水、土方平衡等条件进行综合考虑。

（3）路基路面结构设计
为了防止路基沉陷和新老路基不均匀沉降，保证路基的稳定性，必须对路基的压实度进行严格控制。

路基的压度要求参考规范要求（重型击实标准）。

快车道路面结构应根据所给交通组成进行计算确定，慢车道路面结构可根据经验确定。

人行步道结构根据规范拟定。

（4）平面交叉口设计
设计范围内共有4个平面交叉口，分别为高新一路与科技十五路、科技十四路、科技十三路、科技十二路交叉口。

选择某处交叉口进行竖向设计。

2、排水设计
本设计新建雨水管线，根据横断面形式，布置雨水管线。

三、可能存在的问题及解决措施
１、路线设计
路线设计是城市道路设计的纲领，一旦确定，日后改变由于拆迁等原因而很困难。

在设计中要根据规划，按照确定的设计车速进行平、纵、横综合设计，其线形指标必须满足机动车辆按设计车速安全行驶的力学要求和动力学要求，在此基础上应考虑线形的连续性、行车舒适性、路容美观性。

特殊困难情况下，当不能满足规范要求时，应进行技术经济论证分析，采取限速等安全措施，以满足机动车辆安全行驶的需要，同时提出今后逐步改建以达到技术指标要求。

2、交叉口设计
路线平面交叉口是城市道路设计的重要组成部分。

交叉口处交通组成复杂，左转和直行车辆存在交通冲突点，容易发生交通事故，特别是快速路、主干道上的平面交叉口，由于车速快，设计处理不当，更容易发生交通事故和交通堵塞，影响道路的使用功能。

一般情况下，城市道路平面交叉口设计应根据交通量的组成情况采用渠化式、分道行驶式、加铺转角式等几种平交方式，在快速路、主干道、次干道上一般均采用信号灯控制，并且在快速路、主干道上应严格控制交叉口的间距和数量，以满足交通流的畅通和安全要求。

快速路、主干道和快速路、主干道相交时，应采用立体交叉，根据交通组成和地形地物情况选择合理的互通型式，以满足交通集散的要求。

在学校、工厂、商业网点等人流集中处，应考虑设置人行地下通道或人行天桥，以满足人车分流、安全行驶的公共需要。

3、路面设计
路面设计一般采用沥青混凝土。

设计时应根据规划要求、交通量资料、土基回弹模量及地基处理方式、路基填高等因素经计算结合经验综合确定。

特别是快速路、主干道等有载重汽车行驶的路段，其路面结构设计应充分考虑超载车辆对路面的破坏性。

事实告诉我们，往往一辆超载重车就会造成水泥混凝土路面的断板、沥青路面的车辙、拥包等破坏。

除了交通管理部门要加强路政管理外，从设计方面也应适当考虑超载因素。

路面结构组合设计一般采用面层、基层、垫层三个结构层次。

面层直接
承受行车荷载作用及大气降水和温度变化影响，并为车辆提供行驶表面，直接影响行车的安全、舒适和经济，应具有足够的结构强度和稳定性，一般采用沥青混凝土或水泥混凝土。

基层主要起承重作用，应具有足够的强度，一般采用水泥稳定类半刚性基层或级配碎石。

垫层起排水、扩散应力作用，考虑到顺德地下水位高，工程地质条件差，垫层应采用水稳性好的粒料类，一般采用碎石或石渣。

在设计时应遵循强基薄面的原则进行组合计算。

根据经验，初拟沥青混凝土面层一般为８～１０ｃｍ（分上、下两层或上、中、下三层），初拟水泥混凝土路面面层板厚一般为１８～３０ｃｍ，初拟路面基层一般为１５～３０ｃｍ厚水泥稳定石粉（掺４～６％水泥）或２０～４０ｃｍ厚级配碎石。

面层和基层初步拟定后进行垫层的厚度计算，根据计算结果再进行结构层厚度的调整，调整的原则是垫层厚度大于基层厚度２０～５０％，同时考虑半刚性基层的施工要求，水泥稳定石粉基层适宜厚度为１６～２０ｃｍ，最小施工厚度为１５ｃｍ，超过２０ｃｍ时，考虑到施工机械很难压实，就要求分层施工，所以当半刚性基层厚度超过２０ｃｍ时，一般采用３０ｃｍ。

另外，水泥稳定石粉半刚性基层的水泥剂量要通过试验确定，一般为４～６％，尽量选用低值，当超过６％时，应进行石粉料的级配调整（可掺配某一粒径的碎石），水泥剂量大，容易引起反射裂缝造成路面开裂。

路面的抗滑标准不得低于规范规定值，特别是环境不良路段（急弯、陡坡、交叉口、立交或变速车道处），抗滑不够，车辆容易侧滑失稳而发生事故，所以设计时应特别注意路面面层上面层的骨料技术性要求，要求施工用料要符合设计要求，并明确提出抗滑标准。

水泥混凝土路面的接缝设计非常重要。

胀缝、缩缝、施工缝按规范要求设置，填缝料应采用防水性好、回弹性好、与混凝土缝壁粘结力强、能适应混凝土面板收缩、耐久性好的材料，并对施工养护提出要求。

水进入板缝形成“唧泥”现象是水泥混凝土路面破坏的重要因素之一，应引起足够重视。

4、交通工程设计
标志、标线、护栏、护柱等交通工程设施是道路的重要安全设施，应根据不同路段合理设置，设计原则是能够正确及时诱导行驶，使驾驶人员获得清晰的道路信息，以方便选择行驶路线，根据不同的道路状况判断行驶状态，
及时进行操作控制，保持车辆安全行驶。

特别是不满足规范技术指标的路段，一定要设置醒目的标志，提醒驾驶人员减速行驶。

四、设计成果
1、绘制完成城市道路的横、纵、平断面设计图。

2、完成城市道路的路面设计，进行路面结构层计算。

3、完成城市道路的排水设计。

4、完成城市道路的交叉口设计，绘制交叉口平面图。

5、编制完成设计说明说。

6、完成城市道路的施工组织预算。

五、进度计划
1.第一周（3月24日——3月30日）：收集资料、看设计指导书及有关书籍，查阅与设计有关资料，熟悉设计资料。

完成开题报告、外文翻译资料。

2.第二周（3月31日——4月6日）：完成开题报告。

3.第三周（4月7日——4月13日）：外文翻译资料。

4.第四周（4月14日——4月20日）：完成横断面设计。

5.第五周（4月21日——4月27日）：完成平面排里程桩号、平面设计。

6.第六周（4月28日——4月5日）：完成纵断面设计。

7.第七周（5月6日——5月12日）：进行雨水水力计算、进行雨水排水设计
8.第八周（5月13日——5月19日）：进行道路结构组合设计并进行道路各层结构厚度确定，平面交叉口竖向设计。

9.第九周（5月20日——5月26日）：施工要点设计
10.第十周（5月27日——6月2日）：编写设计说明书，目录，中英文摘要等；同时整理、完善各项图纸，提交电子版设计文件。

11.第十一周（6月3日——6月9日）：修改整理文件图纸，打印、装订文件
12.第十二周（6月10日——6月16日）：准备答辩。

六、参考资料
[1]吴瑞麟,沈建武著.城市道路设计[M]北京：人民交通出版社,2003
[2]交通部《公路沥青路面设计规范》[S]北京：人民交通出版社JTG D50-2006
[3]交通部《公路路线设计规范》[S]北京：人民交通出版社JTG D20-2006
[4]赵永平，唐勇著.道路勘测设计[M]北京：高等教育出版社,2004
[5]交通部《公路工程技术标准》[S]北京：人民交通出版社JTG B01—2003
[6]交通部《公路施工组织设计》[S]北京：人民交通出版社,2003
[7]文国伟编著.城市交通与道路系统规划[M]北京：清华大学出版社, 2001
[8]吴瑞麟,沈建武著.城市交通与道路设计[M]武汉:武汉大学出版社，2001
[10]李作敏主编.交通工程学[M]北京：人民交通出版社，2000。