城市道路與交通工程課程設(shè)計

專業(yè)：土木工程學號：姓名：張龍磊 090905239

鄭州航空工業(yè)管理學院（城市道路課程設(shè)計）說明書

城市道路課程設(shè)計任務書

一、初始條件

鄭州市某環(huán)形平面交叉口位于分水線地形，相交道路為直線段主干路，夾角為90度，路段行車速度為40㎞/h；一條道路中心線和邊線縱坡為2%，紅線寬度為50m，為三幅路, 6車道；另一條道路中心線和邊線縱坡為1%，紅線寬度為50m，為三幅路, 6車道；路拱橫坡為1.5%，車道寬度0為3.5m，交叉口控制點坐標為（300.0，300.00，6.60）；非機動車道寬度、機動（機動和非機動）車道分隔帶寬度、人行道寬度和正北方向自行擬定。

二、主要任務 1.設(shè)計內(nèi)容

（1）交叉口橫斷面設(shè)計：機動車道設(shè)計；非機動車道設(shè)計；人行道和分隔帶設(shè)計。

（2）交叉口平面設(shè)計：彎道轉(zhuǎn)角曲線和中心島形狀及半徑確定；主要控制點坐標計

（3）交叉口立面設(shè)計：主要控制點高程計算；轉(zhuǎn)角曲線高程計算；高程計算。 2.說明書與圖紙要求

設(shè)計說明書內(nèi)容包括設(shè)計任務書、目錄、設(shè)計計算說明書和參考文獻，并附上相關(guān)CAD設(shè)計圖以及課程設(shè)計成績評定表。

說明書采用A4紙，上空和左空2.5㎝、下空和右空2㎝；標題用黑體，章條序碼用阿拉伯數(shù)字表示， CAD設(shè)計圖采用為A3和A4紙，圖紙包括交叉口平面設(shè)計圖（包括雨水口、人行橫道和交通島）、高程設(shè)計圖和特征橫斷面圖（包括照明和綠化）。 三、時間安排

查閱和熟悉設(shè)計主要基礎(chǔ)資料0.5天，進行交叉口平面設(shè)計1天，進行交叉口立面設(shè)計1天，繪制平面設(shè)計圖、高程設(shè)計圖和橫斷面圖1天，編寫、打印和裝訂設(shè)計說明書1天，進行設(shè)計答辯0.5天。

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鄭州市某環(huán)形平面交叉口設(shè)計說明書

該交叉口設(shè)計主要包括三部分：交叉口橫斷面設(shè)計，交叉口平面設(shè)計以及交叉口立面設(shè)計。

1. 交叉口橫斷面設(shè)計

該路段為三幅路六車道90度環(huán)形交叉口，分水形路口，在設(shè)計規(guī)范基礎(chǔ)上，橫斷面數(shù)據(jù)設(shè)計如下：

機動車道：22m 分隔帶：2.5m 非機動車道：3.5m 人行道：7m 路緣帶：0.5m 道路橫坡：1.5％ 設(shè)計圖如下所示：

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紅線人行道非機動車道分隔帶機動車道非機動車道分隔帶人行道紅線交叉口橫斷面圖

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2．交叉口平面設(shè)計

交叉口平面設(shè)計包含交叉口圓曲線設(shè)計，中心島設(shè)計，環(huán)道設(shè)計，人行橫道等方面。

2.1交叉口圓曲線設(shè)計

交叉口的圓曲線半徑包括交叉范圍相交道路的圓曲線半徑，分道轉(zhuǎn)彎式圓曲線半徑以及加鋪轉(zhuǎn)角式圓曲線半徑三部分。

2.11相交道路的最小圓曲線半徑由以下公式確定：

V2 R=

127(??ih)其中?取0.20，ih＝1.5％代入上式可得：

402 R=?58.60m

127?(0.20?0.015)取一般值60m。

2.12分道轉(zhuǎn)變式交叉口最小圓曲線半徑查規(guī)范可得R＝60m。 2.13加鋪轉(zhuǎn)角式交叉口轉(zhuǎn)角半徑：

R1=R?(?F)?60?(B23.75?3.5)?.75m 24

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2.2中心島的形狀和半徑

根據(jù)交通流特性，相交道路的等級及地形地物等條件，為了使相交車輛能更好的行駛，該交叉口設(shè)計為圓形。

2.21按計算行車速度的要求：

V2b R=?

127(??ih)2其中b取3.75m，?取0.2，ih＝1.5％，則：

(40?0.6)23.75 R==28.58m ?127(0.2?0.015)22.22按交織段長度的要求：

Rd?6?(30?3.75)15??24.75m

2?3.142為滿足行車要求，現(xiàn)取中心島半徑為30.00m。 驗算：按式l???90180(28?15)?3.75?51.985m?30m 滿足規(guī)范要求。 25

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2.3環(huán)道設(shè)計

為可使車輛更好的匯交，環(huán)道的車道數(shù)采用三條，該交叉口的中心島半徑為30.00米，根據(jù)規(guī)范要求環(huán)道的機動車道寬度一般為15～16米，該交叉口采用16米，坡度為1.5％。

2.4人行橫道設(shè)計

人行橫道布置在交叉口人行道延續(xù)方向后退4米的地方，該交叉口為城市交通主干道，過街人數(shù)較多，人行橫道的寬度設(shè)計為6.5米，該交叉口處于三幅六車道交匯處，街道寬度50米，因而在道路中心線附近設(shè)置寬度為1.5米的安全島。

經(jīng)計算交叉口主要控制點坐標如下：

WL為（227.25 ，318.00） SL為（282.00 ，227.25）

Wr為（227.25 W，282.00） Sr為（318.00 ，227.25）

為（227.25 ，300.00） S為（300.00 ，227.25）

EL為（372.75 ，282.00） NL為（318.00 ，372.75） Er為（372.75 ，318.00） Nr為（282.00 ，372.75）

E為（372.75

，300.00） N為（300.00 ，372.75）

D4為（2.63 ，2.63） D3為（2.63 ，345.39） D2為（345.38 ，345.38） D1為（345.38 ，2.63）

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將計算好的各主要控制點坐標繪圖示意如下

NR(282.00 , 372.75)N(300.00 , 372.25)NL(318.00 , 372.75)NORTHD3(2.63 , 345.38)D2(345.38 , 345.38)WL(227.25 , 318.00)ER(372.75 , 318.00)WESTW(227.25 , 300.00)center point (300.00 , 300.00)EASTE(372.75 , 300.00)WR(227.25 ,282.00)EL(372.75 , 282.00)D4(2.63 , 2.63)D1(345.38 , 2.63)SL(282.00 , 227.25)SOUTHS(300.00 , 227.25)SR(318.00 , 227.25)

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3.交叉口立面設(shè)計

該交叉口為分水線地形，設(shè)計時將縱坡指向交叉口的道路路脊線在交叉口處分三個方向，相交道路的橫斷面不變，并在縱坡指向交叉口道路的人行橫道線外設(shè)置雨水口，防止雨水流入交叉口內(nèi)。交叉口立面設(shè)計等高距h采用0.20m，用圓心法設(shè)計等高線如下：

3.1路段上設(shè)計等高線的繪制：

東西方向上l(EW)1??hi10.20?10.00m 0.02360.015??13.5m 20.0212 l(EW)2??2?Bi2i3同理可得，南北向上l(sn)?20m l(sn)?27m

由l(EW)1，l(EW)2，l(sn)，l(sn)即可繪制路段上的設(shè)計等高線；

123.2交叉口上設(shè)計等高線的繪制

3.21主要控制點高程計算：

根據(jù)交叉口控制標高，推算WL , W , WR三點標高。 hw?hA?AW?i1?6.60?72.75?0.02?5.15m hw?hw?hw??i2?5.15?0.27?4.88m

lrB2 同理可求得其余道口切點橫斷面的三點標高分別為： he?8.05m he?he?7.78m

rl hn?5.87m hn?hn?5.60m

rl hs?5.87m hs?hs?5.60m

rl8

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3.22轉(zhuǎn)角曲線高程計算：

（1）用圓心法計算圓曲線上的等高點標高，將AW, AS分別平分三等分，每份長度為24.25，連接各等分點與圓心，分別與圓曲線相交，圖示如下：

路脊線路脊線交點wr''''圓心法示意圖

hC?hA?AC?i1?6.60?24.25?2%＝6.12m

同理可得:hB?5.m hD?6.36m hE?6.12m 求等分點到圓弧連線的距離： Wwr＝SSl＝18m

BB?EE/?72.752?24.252?.75?21.46 m

/同理可得：CC/?DD/?32.68m AD4?2?72.75?.75?48.13m 求圓弧上點的高程：

hB/?hB?BB/?1.5%?5.?21.46*1.5%?5.32m

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同理可得hC?5.63m hD?5.87m hE?5.80m hD?5.88m

///4根據(jù)hw，hD，hs點標高，采用平均分配法求轉(zhuǎn)角曲線上各等高點的標高：

r4lWRD4及D4SL的弧長為

L＝?2?R??2?3.14?.75?42.98m

WRD4間應有設(shè)計等高線為

5.88?4.88?5根 0.20181842.98?8.6m 55.88?5.60?2根 D4SL間應有設(shè)計等高線為

0.2042.98?21.50m 等高線的平均間距為2等高線的平均間距為

WlD3與WRD4相同；D3NR與D4SL相同。

用插值法確定轉(zhuǎn)角曲線上的等高點及高程圖示如下

wr''''轉(zhuǎn)角高程示意圖

WLNR轉(zhuǎn)角曲線上高程布置與SLWR轉(zhuǎn)角曲線一致.

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（2）仍然采用圓心法計算交叉口AE，AE部分，如下圖所示：

路脊線'路脊線交點'圓心法示意圖

hC?hA?AC?i1?6.60?24.25?2?1%＝6.12m

同理可得:hB?6.36m hD?7.09m hF?7.57m 求等分點到圓弧連線的距離：

NNL＝EER＝18m

CC?FF/?72.752?24.252?.75?21.46 m

/同理可得：BB/?DD/?32.68m AD2?2?72.75?.75?48.13m 求圓弧上點的高程：

hC/?hC?CC/?1.5%?6.12?21.46*1.5%?5.80m

同理可得hB?5.87m hD?6.60m hF?7.25m hD?5.88m

///2根據(jù)hN，hD2，hs點標高，采用平均分配法求轉(zhuǎn)角曲線上各等高點的標高：

LRNLD2及D2ER的弧長為

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L＝?2?R??2?3.14?.75?42.98m

NLD2間應有設(shè)計等高線為

5.88?5.6?2根 0.20181842.98?21.50m 27.78?5.88?10根 D2ER間應有設(shè)計等高線為

0.2042.98?4.30m 等高線的平均間距為10等高線的平均間距為

ElD1與D2ER相同；D1SR與NLD2相同；

用插值法確定轉(zhuǎn)角曲線上的等高點及高程圖示如下：

SREL轉(zhuǎn)角曲線上高程布置與NLER轉(zhuǎn)角曲線一致。

路脊線'路脊線交點'轉(zhuǎn)角高程示意圖12

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3.23標高計算線高程計算:

該交叉口路面寬為36米，因而采用式y(tǒng)?下：

xh14hx?31x3來計算。計算圖式如BBB/6B/6B/6ihh1h2h3h6h5h4h1B/2B/8B/8B/8B/8（1）WA,AS交叉口上，

WWR標高計算線上： y1?0.00m

h1Bhy3?1Bhy4?1Bhy5?1Bhy6?1By2?4h1B34hX?31B4hX?31B4hX?31B4hX?31BX?0.274?0.273?4.5??4.5?0.04m 336360.274?0.273X3??6??6?0.07m

363630.274?0.273X3??9??9?0.14m

363630.274?0.273X3??12??12?0.19m 336360.274?0.27X3??13.5??13.53?0.24m 33636X3?13

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同理可得其他標高計算線上的設(shè)計標高如下：

BB'標高計算線上：

y1?0.00m y2?0.048m y3?0.08m

y4?0.16m y5?0.22m y6?0.29m

CC'標高計算線上：

y1?0.00m y4?0.24m DD'標高計算線上：

y1?0.00m y4?0.24m AD4標高計算線上：

y1?0.00m y4?0.36m （2）NA,NE交叉口上

NNL標高計算線上：

y1?0.00m y4?0.14m CC1標高計算線上：

y1?0.00m y4?0.19m BB'標高計算線上：

y1?0.00m y2?0.07m y5?0.33m y2?0.07m y5?0.33m y2?0.12m y5?0.53m y2?0.04m y5?0.19m y2?0.04m y5?0.24m y2?0.07m 14

y3?0.13m

y6?0.43m

y3?0.13m

y6?0.43m

y3?0.18m

y6?0.67m

y3?0.07m

y6?0.24m

y3?0.10m

y6?0.31m

y3?0.14m

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y4?0.24m y5?0.34m y6?0.46m

DD'標高計算線上：

y1?0.00m y2?0.07m y3?0.17m

y4?0.35m y5?0.52m y6?0.63m

FF?標高計算線上：

y1?0.00m y2?0.08m y3?0.17m

y4?0.36m y5?0.m y6?0.m

EER標高計算線上：

y1?0.00m y2?0.08m y3?0.19m

y4?0.37m y5?0.57m y6?0.68m

AD2標高計算線上：

y1?0.00m y2?0.07m y3?0.15m y4?0.31m y5?0.49m y6?0.57m

根據(jù)設(shè)計等高線圖，用內(nèi)插法求出方格點上的設(shè)計標高，則施工標高等于設(shè)計標高減去地面標高。最后，按所選定的立面設(shè)計圖式，將對應等高點連接起來得到初步立面設(shè)計圖。然后，根據(jù)交叉口等高線中間應疏一些，邊緣應密一些，且疏與密過渡應均勻的原則，對初定立面設(shè)計圖進行調(diào)整，即得交叉口立面設(shè)計圖。

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參考文獻：

1.楊少偉主編，道路勘測設(shè)計，人民交通出版社，2004年。

2.許金良主編，道路勘測設(shè)計畢業(yè)設(shè)計指導，人民交通出版社，2004年。 3.公路工程技術(shù)標準JTGB01-2003，人民交通出版社，2003年。 4.公路路線設(shè)計規(guī)范JTGD20-2006，人民交通出版社，2006年。 5.公路設(shè)計手冊《路線》，人民交通出版社，1997年。

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