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1、1. 绪论1.1前言 镇江市位于江苏省中部，长江下游南岸，雄踞在祖国两大黄金水道的十字交汇处，京沪铁路横贯东西，三面环山，一面临水，自古以来，是长江下游的重要商埠和兵家必争之地。镇江地理位置独特，深受海洋性气候的影响，终年温暖湿润，年平均气温15.4度，年平均降水量在1000毫米以上。年平均日照率为47，全年日照时数在2000小时以上。气候特征是：全年温和湿润，四季分明；春季风和日丽，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季干燥稍冷；全年降水量适中，季节分配比较均匀。全市低山丘陵以黄棕壤为主，岗地以黄土为主，平原以潜育型水稻土为主。全市土地面积中丘陵山地占51.1%，圩区占19.7%，平原占15.5%
2、，水面占13.7%。2003年末，耕地157300公顷，其中，市区41770公顷，丹阳市54970公顷，句容市49220公顷，扬中市11340公顷。本次毕业生设计的主题是对镇江市银河路道路工程初步设计。道路红线宽度为50米，道路规划宽度50米,全长1488.05米。设计主要内容包括：1.城市道路等级的确定；2.城市道路技术标准的计算与验算，包括平曲线半径及平曲线最小长度、纵坡、竖曲线和路基路面宽度等；3.路线方案的拟定与比较；4.道路的平面设计，包括桩号的布置和圆曲线的计算；5.道路的纵断面设计，包括坡度的选定、坡长的限制以及竖曲线半径的拟定；6.道路的横断面设计，即绘制出各桩号的路基横断面图
3、；7.路面类型的选择与厚度计算；8.道路排水设计；9.路线视觉分析与景观设计，即道路的平、纵组合设计；10.道路挡墙及护坡设计；11.道路交叉口设计，主要为平面交叉设计，包括：(1)交叉口型式的选择；(2)交叉口的交通组织；(3)交叉口的交通渠化设计。 12.道路交通标志标线设计。1.2文献综述关于功能性材料的研究城市交通的发展，机动车造成的空气污染，正在成为影响大气质量的主要污染源，而道路交通在满足出行方便快捷的基本要求的基础上一些安全、舒适、环保等新的要求又被不断提出，因此一些功能性路面应运而生。这些功能性路面的出现，不仅提高了路面的使用性能，而且正在明显改善着我国道路交通的服务质量和水平
4、随着运输事业的迅猛发展，在大城市及其周边地域，汽车尾气中所含氮氧化物(N0x)带来的大气污染状况非常严重。迄今为止，关于汽车尾气中高浓度NOx的问题，已成为当今世界备受瞩目的问题。因此，本文就功能型路面的材料进行了探究，其中主要对抗车辙沥青混凝土，排水降噪沥青混凝土，阻燃沥青混凝土进行了探讨，使我国道路建设开始向安全、环保、节能方向发展。1.2.1国内外高模量沥青混凝土研究概况高模量沥青混凝土最早使用的是在法国，随着交通荷载对道路性能要求的不断提高，越来越多的国家和地区开始重视高模量沥青混凝土的生产，并着手研究此种路面材料的设计方法和施工工艺等，例如英国、意大利、葡萄牙和美国等。 按照法国高模
5、量沥青混凝土标准NF P98-140中定义，复数模量（15，10Hz）14000MPa的沥青混凝土才能成为高模量混凝土。 1980年，以GBTHP（法文名称）命名的高模量沥青混凝土问世，主要应用于路面补强和路面部分开挖重建工程中，主要是针对城市道路因受到地下管道、路缘石等障碍的约束，开挖深度受到限制，而首次使用此高模量沥青混凝土，发挥其高模量和更高的抗疲劳能力而降低铺筑层厚度，同时保证其在路面设计寿命内，提供相同的服务能力的同时，不会出现早期的结构破坏情况。 80年代末期，新建高速公路基层、粘结层大量铺筑薄层高模量沥青混凝土BBTM。 从2004年起，有LCPC组织对高模量沥青混凝土展开系统研
6、究。目前在法国国内采用高模量沥青混凝土，主要通过两条途径：一是采用低标号沥青，即30#以下的沥青，主要采用的是20#沥青，另一种是采用高模量添加剂。 英国的沥青研究部门Tarmac和Nynas于2002年启动了一项针对高模量沥青混凝土的专项研究，目的在于制订出一套新的适用于英国的关于高性能沥青混凝土的规范。该项目取得了较为显著的成果，大量的试验数据显示高模量沥青混凝土EME2是一种强度和耐久性都令人满意的路面材料，已经被交通部门推荐给公路代理商和养护部门。 由于EME2混合料是集料和沥青胶结料经过特殊的配合比组合来满足特定的性能要求，因此要发展EME2，关键是要形成一套专门的混合料配合比设计方
7、法。在2003年底，整个项目的研究成果总结为TRL636报告，由沥青生产商、公路代理商和施工单位等起草出第一套EME2规范，其中包括EME2设计、生产和铺筑要求，该规范目前已经投入使用。 J.Transp.Engrg等人针对葡萄牙的炎热气候，展开了对高模量沥青混凝土抵抗车辙能力的研究，通过对16km试验路的跟踪测试，总结了高模量沥青沪宁图的永久变形参数，从而为准确地预估车辙量提供依据。 HMAC的研究在中国才刚刚兴起，对HMAC的路用性能以及组成材料还不甚了解，科研工作者需要加大科研力度，依据国外研究HMAC的成果，结合中国道路建设的实际，研究适合于我国的高模量沥青混合料材料组成和力学特征，为
8、HMAC在我国的推广使用打下基础.茂湛高速观珠至坡心段二期工程，东接阳茂高速公路，西接茂湛高速一期坡心至源水段，为研究AH-50沥青在高温多雨环境下使用，课题研究采用硬质沥青作为路面材料，为硬质沥青的研究积累了一定的经验。长安大学HMAC路面研究课题组在2006年9月，现场指导扶(沟)项(城)高速公路完成500m试验路段铺筑。同时在沥青混合料中掺加一种叫PRFLEXMODULE的外掺料，提高其弹性模量，增强了路用性能，为HMAC的进一步研究打下了坚实的基础。交通部西部交通建设科技项目高模量沥青混凝土应用技术研究是研究HMAC的国家级科研课题。辽宁省交通科研院从提高沥青混凝土模量的角度，研发了H
9、MAC外掺剂，它一种防治高温病害的新材料，可以在沥青混合料的生产中，以比例加入，可以得到HMAC。长沙理工大学校长郑键龙教授于2007年底进行了“重交通条件下高模量沥青混合料路面材料设计与施工技术研究”，本课题依托河南省郑石高速公路的建设，开展HMAC关键技术研究，大力推广HMAC路面的应用技术。1.2.2高模量沥青混合料胶结料设计高模量沥青混凝土具有硬胶结料、高胶结料用量、连续级配、低空隙率的特点，胶结料的硬度通过使用低标号硬质沥青或掺配工艺来实现，高粘硬质沥青，在法国已有20多年的发展历史，为缓解沥青路面车辙和刚性沥青基层的施工技术难题，提供了解决方法。通过现场性能，没有出现低温或者温度疲
10、劳裂缝的迹象。硬质沥青的力学特征主要依赖于沥青的生产过程，因为这直接影响了沥青的组分分布和分子胶体结构。对于在25具有相同PG的沥青而言，流变试验结果显示很大的差异特别是模量和相位角。这将导致其在低温时表现的很不同的性能。尽管如此，仍然需要进行大量的试验，以来更好的评估沥青表现出差的性能与组分间主要的关联因素。 为了更好的发挥硬质沥青的优点，有必要优化混合料的设计。这不是说简单的只是改变沥青胶结料的种类。值得强调的一点是： 总结起来，当高模量沥青混合料用于基层和底基层时，主要有以下三种途径： 使用低标号的硬质沥青 结合料主要特性为：25 针入度10 20（0.1mm）；软化点65 80 ；16
11、0 粘度400 600 MPa·s。添加高熔点天然沥青 高熔点天然沥青是一种天然的固体碳氢化合物树脂；不仅可以混合在沥青里形成一种预先制备的结合料，而且还可以以粉末状添加剂直接加入到拌和机里。不管采取何种制备方法，得到的结合料应具有：25 针入度：8 18（0.1 mm）；软化点：65 80 。 添加聚烯烃类物质 选用的聚烯烃类物质（实质上是聚乙烯类）直接加入到热拌混合料中。在第一阶段，它们分散并熔化在热集料中。然后注入沥青，部分溶解聚烯烃。得到的混合物被裹有一层复合结合剂，在其中聚烯烃提供了一个很高的力学性能，而沥青作为塑化剂、填充剂和粘合剂。在混合料中加入废旧PE的方法也可提高混
12、合料模量，但要达到高模量低标号沥青混凝土的模量，除废旧PE外，都比较昂贵，掺加废旧PE的方法所得到的混合料抗车辙性能是最好的，但费用比低标号沥青略高。 当高模量沥青混合料用作磨耗层时，由于直接承受重交通的增长和破坏性轴重的作用，同时对环境变化的敏感性及相应的变化幅度更大，热应变的问题更加突出，因此，要求表层混合料除具有很高的硬度外，还需要具有良好的抗疲劳能力和低温抗裂能力，因此在磨耗层使用非常硬的沥青（针入度1020（0.1mm）很可能导致低温开裂，因此采用以下技术来生产面层用的高模量沥青混凝土（HMAC）： 添加高熔点天然沥青 形成的结合剂的特性为：(a)25 针入度12 35（0.1 mm
13、）；(b)软化点60 75 。 添加聚烯烃使用聚合物改性沥青 聚合物改性沥青主要指在基质沥青中掺加SBS、EVA、SBR等改性剂加工而成的沥青，在这里特别介绍高粘度合成橡胶改性沥青，这种合成橡胶是一种SBS 热塑橡胶（苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物）。这种类型的混合料具有较高的模量、较强的抗车辙能力和很好的抗疲劳性能。1.2.3高模量抗车辙沥青混凝土在路面的应用 据国际上统计，在沥青路面的维修养护中，80%是因为车辙变形。与开裂、水损相比，车辙的危害最大，直接威胁到交通安全。同时，车辙损坏的维修也最为困难，因为它不仅发生在表层，还危及到中面层和下面层。所以，世界各国都把防治车辙放在防治沥青路面损
14、坏的第一位。车辙的产生及其预防措施车辙是沥青路面结构层在高温、重载、纵坡和渠化交通等因素作用下而产生的永久变形。为了解决沥青路面的车辙问题，国内外的许多学者提出各种各样的解决措施，其中有一种方法就是通过提高沥青混凝土的模量来提高路面的抗车辙能力。研究表明，如果混凝土具有较强的劲度模量，则具有优越的高温抗变形能力，这种高模量沥青混凝土（HMAC）就称为高模量抗车辙沥青混凝土，提高混凝土的模量是解决车辙难题的有效手段之一。提高沥青混凝土模量的方法有多种，根据沥青混合料的强度理论，除了级配类型和石料性质的合理选用之外，更多的是使用粘度高的硬质沥青，或采用向混合料中添加沥青质、聚烯烃类添加剂的方法来提
15、高混凝土的模量。其中，以添加聚烯烃类添加剂（俗称为抗车辙剂）的方法对混合料模量的贡献最为突出。抗车辙剂的功能特性抗车辙剂具有突出的抗车辙功能，优异的性价比，方便的使用模式等多重特性。抗车辙剂沥青混凝土路面的工程应用鉴于抗车辙剂优越的性价比和灵活简便的施工工艺，已广为高等级公路、市政道路、机场、运煤专线等项目所接受和认可。到目前为止，抗车辙剂已在国内30多个工程中得到了应用。1.2.4结论随着人民物质文化生活水平的提高和科学技术的不断进步, 具有特殊使用性能的路面及路面材料将不断出现, 材料科学与智能材料科学的结合更加使路面材料焕发了新的生机, 新型路面将会使我们的生活变得更加便捷美好。1.2.
16、5参考文献1规范与标准（1）城市道路设计规范（CJT37-90）（2）工程建设标准强制性条文（城乡规划部分）（2000）（3）公路工程技术标准（JTGB01-2003）（4）公路水泥混凝土路面设计规范（JTGD40-2002）（5）公路沥青路面施工技术规范（JTGF40-2004）（6)公路路基设计规范（JTGD30-2004）（7）公路软土地基路段设计与施工技术规范（JTJ017-96）（8）市政道路工程质量检验评定标准（CJJ1-90）（9）公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）（10）城市道路绿化规程与设计规范（CJJ75-97）（11）公路环境保护设计规范（JTJ/T006-9
17、8）（12）公路路面基层施工技术规范（JTJ0342000）（13）城市道路和建筑物无障碍设计规范（JGJ50-2001）（14）道路交通标志和标线（GB5768-1999）（15）工程建设标准强制性条文(公路工程部分)2参考书1 徐家钰，郭忠印，土木工程专业毕业设计指南（道路工程分册），20002 “路线” (公路设计手册) 1 995年 人民交通出版社；3 “路基” (公路设计手册) 1 996年 人民交通出版社；4 “路面”(公路设计手册，第二版) 人民交通出版社， 1 999年；5 “公路几何设计” (美)AASHO 1980年 人民交通出版社，中译本；6 “公路线形设计” (日)大嚎
18、眭美著 1991年 人民交通出版社，中译本7 道路路线设计 张廷楷等编著，同济大学出版社 1 9 90年；8 “公路勘测设计” 张雨化主编， 人民交通出版社 198 6年；9 “高速公路” 张廷楷主编，1 990年 人民交通出版社；10 “高速公路路线设计” 成从修编著，1982年 人民交通出版社；11 “公路曲线测设用表” 人民交通出版社；12 “竖曲线测设用表” 人民交通出版社； 13 “道路工程经济与管理” 严作人 孙立军编著 1995年 同济大学出版社；14 “道路工程” 徐家钰 程家驹等编著 1 99 5年 同济大学出版社； 15 公路工程概予算定额·人民交通出版社 199
19、2年16 公路基本建设工程概、预算编制办法 1992年 人民交通出版社；2.概述2.1城市概况镇江市位于江苏省中部，长江下游南岸，雄踞在祖国两大黄金水道的十字交汇处，京沪铁路横贯东西，三面环山，一面临水，自古以来，是长江下游的重要商埠和兵家必争之地。镇江地理位置独特，深受海洋性气候的影响，终年温暖湿润，年平均气温15.4度，年平均降水量在1000毫米以上。年平均日照率为47，全年日照时数在2000小时以上。气候特征是：全年温和湿润，四季分明；春季风和日丽，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季干燥稍冷；全年降水量适中，季节分配比较均匀。全市低山丘陵以黄棕壤为主，岗地以黄土为主，平原以潜育型水稻土为主
20、。全市土地面积中丘陵山地占51.1%，圩区占19.7%，平原占15.5%，水面占13.7%。2003年末，耕地157300公顷，其中，市区41770公顷，丹阳市54970公顷，句容市49220公顷，扬中市11340公顷。全市河流60余条，总长700余公里，以人工运河为多。水系分北部沿江地区、东部太湖湖西地区和西部秦淮河地区。长江流经境内长103.7公里。京杭大运河境内全长42.6公里，在谏壁与长江交汇。全市人工水库、塘坝总库容量5亿多立方米。其中，库容10万立方米以上的水库107座，库容量3.74亿立方米。2.2沿线自然地理概况2.2.1地形地貌拟建镇江市银河路，道路全长1488.05米，起点
21、坐标为X=3558957.6282，Y=512461.7022；终点坐标为X=3558793.0284，Y=513936.0184。沿途与玉屏路、北山路、港中路相交，通过一定数量的厂房区域及居民区。道路沿线分布农田、村庄、水塘、河沟、坡地、工厂、公司等，地形起伏比较大而且沿途通过建筑比较复杂。2.2.2 水文地质路段内水文地质条件较简单，场地范围内上部主要由不透水或弱透水的粉质粘土组成。场地地下水主要为上层滞水，接受大气降水和地表水体的补给。地下水属孔隙潜水类型，主要赋存于、层中,山体部位地下水主要表现为基岩裂隙水,勘察期间地下水稳定水位埋深为1.21.7米, 根据ZK15、ZK20两孔水样水
22、质分析结果结合周边环境综合判定,场地内的地下水对道路混凝土无侵蚀性。2.2.3 沿线气候路线所在区域地处北亚热带，属亚热带季风性湿润气候，具有季风明显、气候温和湿润、四季分明、梅雨集中、霜期短、日照长、雨量充沛、雨热同季等特点。年平均降雨量100140mm之间，最大降雨量为1906.2mm，最少降雨量为的460.4mm，一年之中以一月气温最低（2.73.07），极端最高气温在37.339.3，极端最低气温在7.0-负7.0之间；平均无霜期235247天。风向以东北风和东风为主，夏季以西南风频率最高，平均风速1.83.3米/秒，多数大风的风力都在10级以下，大风时本区域冷暖气团交锋频繁，气候多变
23、，降水年际变化大，在季风环流异常的情况下，春季的低温、没汛期的洪涝、伏秋季的干旱和台风等自然灾害常有出现。2.2.4工程地质评价勘察场地岩土地层构成及特征，自上而下描述如下：（1）层填土（Q4）：黄褐色，局部底部灰色或杂色，松散稍密。J2、J3孔附近主要为扰动后的亚粘土，C1孔附近上部主要为亚粘土和较多碎石等杂质的混合物。层厚0.80-2.30米。（2）层亚粘土（Q4al）：黄灰色，局部土灰色，可塑，局部软塑。土层中含有褐色锈斑，局部含少量粉土。无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。该层仅在C1孔有揭露，厚度4.10米。（3）层亚粘土（Q3 al）：黄褐色，呈可塑状，局部硬塑。干强度高，
24、韧性中等，稍有光泽，无摇震反应，土层中见黑褐色的结核斑，局部含有淡灰白色土条。该层在场地内均有分布，该层未全部揭穿，已揭露处土层厚2.609.50米。（4）层含砾亚粘土（Q3 al）：灰黄色、黄褐色，可塑软塑，干强度中等，韧性中等，稍有光泽，无摇震反应。本层土土质较纯。本次勘察未揭穿，最大揭露厚度为8.60米。2.2.5抗震性能评价依据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）规定，拟建勘察场地抗震设计参数为：场地抗震设防烈度：7度；设计基本地震加速度：0.15g;设计地震分组：第一组；按市政工程勘察规范（CJJ56-94）划分场地分类为类。2.2.6自然区划根据公路自然区划标准法（JTJ0
25、03-86）等规定，本项目在自然区划中处于区。2.2.7道路与周边环境和自然景观协调在设计过程中，遵守“以防为主，防治结合，全面规划，合理布局，综合治理”的环境保护方针。尽最大可能减少大挖大填，降低路基的高度以次来减少对耕地的占用和破坏，对开挖路堑边坡和填方边坡采用石砌护坡、种植草皮等防护措施进行防护，土路肩上种植行道树对周围环境进行美化，使建成后的道路与周围的自然景观很好的融为一体。3道路平面设计3.1平面线形设计的一般原则（1）在道路设计的各个阶段，应运用各种先进的手段对路线方案做深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优的路线方案。（2）路线设计应成为在保证行车安全、舒适、迅
26、速的前提下，使工程数量小，造价低，营运费用省，效益好，并有利于施工和养护。在工程量增加不大的前提下，应尽量采用较高的技术指标。不要轻易采用极限指标，当然也不必不顾工程大小，片面追求高指标，以免造成资源、人力、物力等的浪费。（3）选线应注意同农田基本建设相配合，尽量做到少占田地，并应最大量不占高产田、经济作物田或经济林园（如橡胶林、茶林、果园）等。（4）选线时应对工程地质和水文地质进行深入勘测，弄清它们对公路工程影响。对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、泥岩等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法绕避。如果线路必须穿过上述特殊地段，则应选择合适的位置，缩小
27、穿越范围，并采取必要的工程措施。（5）通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调，务必要处理好重要历史文物遗址。一旦发现拟建路线有损于上述文物等，应考虑改线。（6）选线应重视环境保护，注意由于公路修筑以及汽车运行所产的影响与污染问题，具体应注意以下几个方面：1）路线对自然景观与资源可能产生的影响；2）占地、拆迁房屋所带来的影响；3）路线对城镇布局、行政区划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施造成分割而产生的影响；4）噪声对居民以及汽车尾气对大气、水源、农田所造成的污染及其影响5）对自然环境、自然资源的影响和污染的防治措施及对策实施的可能性；（6
28、）对于高速和一级公路，由于其路幅宽，可根据通过地区的地形、地物、自然环境等条件，利用其上下行车道分离的特点，本着因地制宜的原则，合理采用上下行车道分离的形式设线。3.2平面线形设计标准及技术指标镇江市银河路（玉屏路-港中路）为城市主干道，依据城市道路工程设计规范CJJ37-90银河路的设计指标如表3-1所示。表3-1城市道路设计标准及技术指标项目设计规范值设计采用直道路等级城市主干道城市主干道设计年限(a)2020计算行车速度(km/h)60、50、4050不设超高最小圆曲线半径（m）400800不设缓和曲线最小圆曲线半径（m）700800圆曲线最小长度（m）40110.423.3平面线形设计
29、 本次设计道路为镇江市银河路（玉屏路-港中路）道路工程初步设计，起点、终点、及各控制点坐标如表3-2表3-2道路起、终点及各控制点坐标控制点坐标X（m）Y（m）起点（QD）512461.70223558957.6282交点（JD）512875.67003558964.2126终点（ZD）513936.40683559140.0868本初步设计选线方案：道路选线就是确定道路的走向和总体布局，具体确定道路的交点位置和选定道路的曲线要素，通过纸上或实地选线，把道路的平面位置确定下来.说得通俗一些，选线的任务就是在调查研究、掌握大量材料的基础上，设计出一条有一定技术标准、满足行车要求、工程费用最省的路
30、线。具体到本设计上，就是在地形图上确定道路的走向和路线的线形，然后具体定出道路的直线、圆曲线、缓和曲线等各自的长度、交点位置、曲线转角、曲线半径等要素。选线是根据路线基本走向和技术标准，结合地形，地质条件，考虑安全，环保，土地利用和施工条件，以及经济等因素,通过全面比较，选定路线中线的全过程选线是道路建设的基础工作，他面对的是一个复杂的自然环境和社会经济条件，需要综合考虑多方面因素。为了保证选线和勘测设计质量，降低工程造价，必须全面考虑，由粗到细，有轮廓到具体，逐步深入，分阶段分步走分析比较，进行多方案比选才能定出合理的路线。方案一：设置一个转点，道路穿过大量的农田和五个水塘，道路和主要道路交
31、叉口正交或基本正交。沿线经过大量的农田、池塘和已有道路，道路没有穿过工厂、民居，拆迁费用较少。由于道路等级较高，不需要刻意避让池塘、民居等，路线较为直缓，所以线形应较好。 方案二：设置一个转折点，道路穿过大量农田和水塘，道路和主要道路交叉口正交或基本正交。沿线经过大量的农田、工厂、民居、池塘和已有道路，道路穿过工厂、民居，拆迁费用较多。两个方案相比较，选取方案一。图3-1 线形设计3.4导线要素计算3.4.1控制点间距离、方位角计算QDJD的距离L、方位角-L= = =413.99(m)-=°JDZD的距离L、方位角-L= =1075.218(m)-=°表3-3距离、方位角
32、汇总控制点间距离（m）方位角（°）偏角（°）QD413.9989.089JD8.521JD1075.21880.568ZD3.4.2平曲线要素计算JD：设计速度为50km/h，由公式，其中横向力系数取城市道路常用值U=0.067，i=0.015.带入公式得R=378.558（m）。根据城市道路工程设计规范CJJ37-90 ：不设超高的圆曲线最小半径为400（m）。当圆曲线半径大于不设缓和曲线最小圆曲线半径700（m）时，直线与圆曲线可直接连接。综合取圆曲线半径800（m ），不设缓和曲线。其中偏角=|-|=8.521°1、 计算圆曲线要素切线长：曲线长： 外距：
33、E=超距： J=2T-L=0.22m2、 编制里程桩号JD桩号=K0+L=K0+413.99 即JD桩号为K0+413.99ZY桩号=JD桩号-T=K0+413.99-59.6=K0+354.39 即ZY桩号为K0+354.39YZ桩号=ZY桩号+L=K0+354.39+118.98=K0+473.37 即ZY的桩号为K0+473.37 所以选线总长为1488.05m表3-4交点平曲线要素汇总交点要素半径R（m）切线长T（m）曲线长L（m）外距E（m）超距J（m）JD80059.6118.982.2170.22表3-5特殊控制点桩号汇总交点桩号控制点桩号JDZYYZJDK0+413.99K0+
34、354.39K0+473.374横断面设计4.1设计原则 1.道路横断面设计应在城市规划的红线宽度范围内进行。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、计算行车速度、设计年限的机动车道与非机动车道交通量和人流量、交通特性、交通组织、行人交通的安全通畅。2.横断面设计应近远期结合，使近交通设施、地上杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆和人发展余地。 3.对现有道路改建应采用工程措期工程成为远期工程的组成部分，并预留管线位置。路面宽度及标高等应留有发施与交通管理相结合的办法，以提高道路通行能力和保障交通安全。4.根据道路交通情况设计单幅路，两幅路或三幅路； 5.横断
35、面设计中在交叉口为使交通顺畅要进行道路拓宽； 6.港湾式停靠站进行行车道进行道路拓宽； 7.横断面的设计充分考虑道路绿化； 8.横断面要满足机动车、非机动车行车顺畅，还要满足行人过路方便。4.2交通量计算 拟建的镇江市银河路（玉屏路-港中路）为城市主干道，道路红线50米。设计初期单向高峰小时交通量为350辆/小时（标准小汽车），非机动车道1700辆/小时。根据镇江市近几年及未来GDP的增长量与人口增长量预计此路段交通量年增长率为7%，根据城市道路设计规范，道路交通量达到饱和状态时的设计年限为20年，则设计年限末期单向高峰小时交通量为： 机动车道： 非机动车道：4.3机动车道设计4.3.1车道通
36、行能力计算 按车头时距计算通行能力：镇江市银河路（玉屏路-港中路）是城市主干道，各种车辆在同一车道上混行，车速一般为50km/h，由城市道路设计规范一条车道可能通行能力为1700辆/小时。 路段通行能力的影响因素有很多车道、交叉口、车道宽、行人过街等方面的因素，所以设计通行能力的计算公式为：式中：机动车道通行能力的道路分类系数，城市主干道取0.8交叉口上受到红灯停候影响的交叉口折减系数：一般为0.770.73，取0.75。行人过街等因素对路段通行能力的折减系数取0.63；车道折减系数：第一条车道的车道折减系数为；第二条车道的车道折减系数为，取0.845；第三条车道的车道折减系数为；则每条车道的
37、通行能力为：4.3.2机动车道数确定 因为1265.8642.6+5431185.6，所以取机动车道数取3条，根据城市道路规范大型车或混行车道设计速度小于等于60km/h的车道宽度为3.5m,小客车专用车道宽度为3.25m,机动车道与分车带或路缘带的安全距离为0.25m。因此取机动车道为3.5m,绿化带为2×2=4m，非机动车道为5×2=10m，人行道为4.5×2=9m，中央分隔带为5m,机动车道宽为（3.5+3.5+3.25+0.25+0.5）×2=22m 4.4非机动车道设计 非机动车道主要是专供自行车、三轮车等行驶。目前，在中小城市道路上有很多非机
38、动车行驶，其中以自行车数量居多。根据城市道路规范知，不受平面交叉口的影响时，有分隔带设施时设计通行能力取1600veh/h1800veh/h。受平面交叉口的影响时，有分隔带设施时设计通行能力取1000veh/h1200veh/h。则自行车车道为：，取n=4条，非机动车道路缘带宽度0.5m，每条非机动道宽1m。即非机动车道宽为0.5+4+0.5=5m。4.5人行道的设计拟建银河路（玉屏路港中路）为城市主干道，所以拟定设计初期单向高峰行人通行量为2500p/hm,增长率为7%，则第20年末的通行量为： 根据城市道路规范知城市主干道一条人行道经折减系数后的通行能力为=2260.5 ,则人行道数为：
39、N=Q/=根据人行道的功能，人行道的宽度应由行人步行道宽度和绿化带宽、布设地面杆柱、沿线房基散水等宽度组成。为保证交通安全，人、车互不干扰，人行道应高出车道0.2m 左右，其横坡一般都采用直线型向内侧石方向倾斜。为了提高排水效果，人行道横坡应采用2%。根据城市道路规范知城市主干道人行道的宽度4.5m。4.6分隔带的设计根据城市道路规范知，时速50km/h的中央分隔带宽为5m，机非分隔带2m,绿化带同时考虑照明、树木、草皮、花卉等综合布置。4.7路幅的拟定采用四幅路双向六车道，机动车道与非机动车道用绿化带进行隔离，人行道通过高出非机动车道的办法进行分离。因此组成道路的宽度如下：机动车道宽度由六条
40、车道宽度和路缘带组成，总宽度为（3.5+3.5+3.25+0.25+0.5）×2=22m；非机动车道宽度由四条非机动车道和两侧路缘带宽度组成，总宽度为：（1×4.5+0.25×2）×2=10m；机动车道与非机动车道间分隔带宽度取2m，总宽度为：2×2=4m；人行道宽度为4.5m；总路幅布置为（4.5+5+2+3.5+3.5+3.25+0.25+0.5）×2+5=50m。标准横断面图如图41（单位：米）图41标准横断面图道路标准横断面为双向六车道，由于到交叉口处交通比较复杂，则需要拓宽出一个车道，缓解交通。根据规范及福山路功能等要求，交
41、叉口处拓宽道路红线，在进口道拓宽两个3.25米的车道，出口道拓宽一个3.25米的车道，则道路拓宽交叉口横断面见下图4-2：图42交叉口拓宽横断面图5纵断面设计5.1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范围内地面水的排除。2、为保证汽车安全舒适，纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。3、城市道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高。4、纵断面设计应对沿线地形，地下管道，地址，气候，排水要求综合考虑。 5、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。 6、纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候
42、和排水要求综合考虑。 、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。 、旧路改建在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。 、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，不受此限。位于河岸外侧道路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水及河堤渗水对路基稳定的影响。、道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求。、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
43、水设施。5.2纵断面线形设计标准及技术规范 镇江市银河路（玉屏路港中路）为城市主干路，依据城市道路设计规范银河路的设计标准和设计指标如表51所项目设计规范值设计采用值道路等级城市主干道城市主干道设计行车速度（km/h）40、50、6050最大纵坡推荐值（%）5.5%1.5%最大纵坡限制值（%）6%2%最小纵坡度（%）0.3%0.8%坡度限制6.5%300坡长（m）6%3507%250坡度最小长度（m）130382.7凸形竖曲线极限最小半径（m）9008000一般最小半径（m）1350凹形竖曲线极限最小半径（m）7008000一般最小半径（m）1050竖曲线最小长度（m）401845.3竖曲线计
44、算 根据镇江市银河路（玉屏路港中路）周边环境及地形，同时由城市道路设计规范对纵断面的坡度限制及坡长要求设置两个变坡点，纵断面线形如图51所示：本方案是在满足城市道路设计规范对坡度、坡长的要求下，考虑新道路与旧道路的相互衔接的平缓使得行车舒适，同时尽量满足挖填方量平衡的要求，所以采用两个变坡点。各竖曲线的要素如表51所示：表51竖曲线要素表变坡点桩号高程（m）坡度坡长（m）竖曲线要素R（m）L（m）T（m） E（m）凸形凹形K0+00016.80.8%509.928000184920.529K0+60012K1+02018.31.5%236.478000192960.576K1+448.0514
45、.10.9%373.935.3.1桩号K0+000K0+360段标高计算计算过程及结果如表52表52桩号K0+000K0+360段标高计算桩号高程（m）K0+00016.8K0+03016.8-30×0.8%=16.56K0+06016.8-60×0.8%=16.32K0+09016.8-90×0.8%=16.08K0+12016.8-120×0.8%=15.84K0+15016.8-150×0.8%=15.60K0+18016.8-180×0.8%=15.36K0+21016.8-210×0.8%=15.12K0+2401
46、6.8-240×0.8%=14.88K0+27016.8-270×0.8%=14.64K0+30016.8-300×0.8%=14.40K0+33016.8-330×0.8%=14.16K0+36016.8-360×0.8%=13.92K0+39016.8-390×0.8%=13.68K0+42016.8-420×0.8%=13.44K0+45016.8-450×0.8%=13.20K0+48016.8-480×0.8%=12.965.3.2竖曲线（1）各要素计算 变坡点桩号为K0+600，高程为12m，
47、变坡点之前坡段坡度为0.8%，之后坡段坡度为1.5%。为凹形竖曲线，根据城市道路设计规范要求线形的美观性取半径8000m，则曲线长：切线长：外距： 竖曲线起点桩号：K0+600-T=K0+600-92=K0+508竖曲线起点高程：12+T×i=12+92×0.8%=12.74m竖曲线终点桩号：K0+600+T=K0+600+92=K0+692竖曲线终点高程：12+T×i=12+92×1.5%=13.38m图52桩号K0+420竖曲线示意图 如上图52竖曲线示意图知，对竖曲线起终点之间加密点各高程计算，按公式（m）计算标高改正值，计算结果如表53所示：表5
48、3 K0+420竖曲线计算表桩号切线高程（m）标高改正（m）竖曲线设计高程（m）K0+50812.74012.74K0+51012.7212.72K0+52012.6512.64K0+53012.5912.56K0+54012.5412.48K0+55012.5112.40K0+56012.4912.32K0+57012.4812.24K0+58012.4912.17K0+59012.5012.08K0+60012.5312.00K0+61012.5712.15K0+62012.6212.30K0+63012.6912.45K0+64012.7712.60K0+65012.8612.75K0+
49、66012.9612.90K0+67013.0813.05K0+68013.2113.20K0+69013.3513.35K0+69213.38013.385.3.3桩号K0+692K0+900段标高计算表54桩号K0+692K0+900段标高计算桩号高程K0+69213.38K0+72013.38+28×1.5%=13.80K0+75013.38+58×1.5%=14.25K0+78013.38+88×1.5%=14.70K0+81013.38+118×1.5%=15.51K0+84013.38+148×1.5%=15.60K0+87013.
50、38+178×1.5%=16.05K0+90013.38+208×1.5%=16.505.3.2竖曲线（2）各要素计算 变坡点桩号为K1+020，高程为18.3m，变坡点之前坡段坡度为1.5%，之后坡段坡度为0.9%。为凸形竖曲线，根据城市道路设计规范要求线形的美观性取半径8000m，则曲线长：切线长：外距： 竖曲线起点桩号：K1+020-T=K1+020-96=K0+924竖曲线起点高程：18.3-T×i=18.3-96×1.5%=16.86m竖曲线终点桩号：K1+020+T=K1+020+96=K1+116竖曲线终点高程：18.3-T×i=
51、18.3+96×0.9%=17.44m图52桩号K0+420竖曲线示意图 如上图52竖曲线示意图知，对竖曲线起终点之间加密点各高程计算，按公式（m）计算标高改正值，计算结果如表53所示：表53 K0+420竖曲线计算表桩号切线高程（m）标高改正（m）竖曲线设计高程（m）K0+92416.86016.86K0+93016.940.0022516.94K0+94017.080.01617.06K0+95017.2117.17K0+96017.3217.24K0+97017.4217.29K0+98017.5017.30K0+99017.5817.31K1+00017.6417.32K1+
52、01017.6917.34K1+02017.7217.38K1+03017.7517.39K1+04017.7617.40K1+05017.7517.48K1+06017.7417.54K1+07017.7217.59K1+08017.6817.60K1+09017.6317.59K1+10017.5717.57K1+11017.480.0022517.48K1+11617.44017.445.3.5桩号K1+116K1+488.05段标高计算表56桩号K1+116K1+488.05段标高计算桩号高程（m）K1+11617.44K1+14017.44-24×0.9%=17.22K1+
53、17017.44-54×0.9%=16.95K1+20017.44-84×0.9%=16.68K1+23017.44-114×0.9%=16.41K1+26017.44-144×0.9%=16.14K1+29017.44-174×0.9%=15.87K1+32017.44-204×0.9%=15.60K1+35017.44-234×0.9%=15.33K1+38017.44-264×0.9%=15.06K1+41017.44-294×0.9%=14.79K1+44017.44-324×0.9%=
54、14.52K1+47017.44-354×0.9%=14.25K1+488.0517.44-372.05×0.9%=14.096 道路平纵组合设计 道路的线形状况是指道路的平面和纵断面所组成的立体形状。线形设计首先从路线规划开始，然后按照选线、纵断面线形设计和平纵线形组合设计的过程进行，最终展现在驾驶员面前的是平、纵、横三者组合的立体线形，行驶过程中，驾驶员所选择的实际行驶速度，是由他对立体线形的判断作出的，因此设计中仅仅满足平面、纵面线形标准还是不够的。道路的空间线形应能保持视觉的连续性，并有足够的舒适感和安全感。平、纵线形组合设计是指在满足汽车运动学和力学要求的前提下，
55、研究如何满足视觉和心里方面的连续、舒适，与周围环境相协调，并有良好的排水条件。得到一个既满足汽车行驶安全、舒适的要求，能在驾驶员视觉和心理状态方面引起良好反应，同时使道路与沿线周围环境和景观相协调的道路立体线形，从而到达安全、舒适、快速、经济的目的。6.1 道路平纵组合设计的一般原则1.在视觉上能自然地诱导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。这样可以使驾驶员及时和准确的判断路线的变化情况，不致因错觉发生事故。任何造成驾驶员感到茫然、迷惑或判断失误的线形，必须尽力避免。2.平、纵断面线形设计的技术指标应大小均衡，使线形在视觉上、心里上保持协调。一般取竖曲线半径为平曲线半径的1020倍。3.合理选择
56、道路的纵坡度和横坡度，以保持排水通畅，而不形成过大的合成坡度。一般最大合成坡度不宜大于8%，最小合成坡度不宜小于0.5%。4.当平曲线与竖曲线半径均大时，平、竖曲线宜重合，但平曲线与竖曲线半径均小时，不得重合。5.平曲线与竖曲线应组合得当，应注意与道路周围环境的配合。良好的配合，可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，还可以起到引导视线的作用。6.2 道路平、纵组合设计道路的线形状况是指道路的平面和纵断面所组成的立体形状。线形设计首先从路线规划开始，然后按照选线、平面线形设计、纵断面线形设计和平纵线形组合设计的过程进行，最终展现在驾驶员面前的平、纵、横、三者组合的立体线形，特别是平、纵、线形的组合对立
57、体线形的优劣起着至关重要的作用。平、纵线形组合设计是指在满足汽车运动学和力学要求的前提下，研究如何满足视觉和心里方面的连续、舒适，与周围环境相协调，并有良好的排水。特别在高等级公路的设计中必须注重平、纵线形的合理组合。6.2.1 直线与纵断面的组合1.平曲线和竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长与竖曲线这种组合是使平曲线和是使平曲线和竖曲线相互对应，竖曲线的起终点落在平曲线的曲线范围内，即“平包竖”。这种立体的线形不仅能起到诱导视线的作用，而且可以取的平顺而流畅的效果。2.平、竖曲线大小应保持均衡平、竖曲线的线形，其中一方大而平缓，另一方面切忌不能形成多而小。一个长的平曲线内有两个以上的竖曲线，或
58、一个长的竖曲线内含有两个以上的平曲线，从视觉上都会形成扭曲的形状。一般竖曲线的半径为平曲线半径的1020倍，既可以达到均衡的目的。3、明、暗弯与凹、凸竖曲线的组合明弯与凹形竖曲线及暗弯与凸形竖曲线的组合比较合理的，比较符合驾驶员的心理反应和视觉反应。对于明弯与凹形竖曲线及暗弯与凸形竖曲线的组合，当坡度较大时，一般给人留下舍坦坡、近路不走，而故意爬坡、绕弯的感觉。搞山区公路设计，有时难以避免这种情况，但只要坡度不要太大，对行车的影响也不是太大。4、 避免的组合对于平、竖曲线的组合设计能够满足上述要求的最好，但有时往往受各种条件的限制难以满足，这时应避免如下组合的出现：要避免是凸形竖曲线的顶部或凹
59、形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。二者都存在不同程度的扭曲外观。前者会使驾驶员操作失误，引起交通事故：后者虽无视线诱导问题，但路面排水困难，易产生积水。小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠，对凸形竖曲线诱导性差，事故率较高;对凹形竖曲线路面排水不良。计算行车速度大于等于40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。前者失去诱导视线的作用，驾驶员需接近坡顶才发现平曲线，导致不必要的减速或交通事故；后者会出现汽车高速行驶是急转弯，行车极不安全。6.2.2直线与纵断面的组合平面的长直线与纵断面的直坡线形配合，对双车道道路超车方便，在平坦地区易于地形相适应，但行车单调乏
60、味，容易导致驾驶员的疲劳。直线上只有一次变坡是很好的平、纵组合，从美学观点讲以包括一个凸形竖曲线为好，而包括一个凹形竖曲线次之；直线中短距离内二次以上变坡会形成反复凹凸的“凹陷”和“驼峰”，看上去线形既不美观也不连贯，使驾驶员的视线中断。因此，只要路线有起有伏，就不要采用长直线，最好使平面线形随纵坡的变化略加转折，并把平，竖曲线合理的组合，使用时应避免以下情况：长直线配长坡；直线上短距离内多次变坡；直线段内不能插入短的竖曲线；在长直线上设置坡陡及曲线长度短、半径小的凹形竖曲线；直线上的纵断面线形应避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。6.2.3平、纵线形组合与景观的协调配合 道路作为一种人工构造物，应将其视为景观对象来研究。修建道路会对自然景观产生影响，有时还会产生一定的破坏作用。而道路两侧的自然景观反过来又会影响道路上汽车的行驶，特别是对驾驶员的视觉、心理以及驾驶操作等都有很大的影响。平，纵线形组合必须是在充分与道路所经地区的景观相配合的基础上进行。否则，即使线形组合满足有关规定也不一定是良好的设计。对于驾驶员来说，只有看上去具有滑顺优美的线形和景观，才能称为舒适和安全的道路。对于计算行车速度搞的道路，平、纵线形组合设计与周围景观配合尤为重要。6.2.4道路平、纵组合设计 本次设计的镇江市银河路（玉屏路港中路）初步设
