第1章绪论1．1 设计目与实际意义本设计目在于使学生可以对的运用已学过道路勘测设计、路基工程、路面工程、桥梁工程、公路工程概、预算等理论知识和专业知识、根据给定条件和设计规定综合地解决公路中线形设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计以及公路工程概预算文献编制等问题。

在指引教师指引下，通过该设计，巩固所学理论知识，初步掌握公路设计基本理论、办法和技能，提高和培养学生计算、绘图、使用现行公路工程各种关于规范、原则查阅收集关于资料，理论联系实际及解决实际问题能力。

1．2 设计内容与规定1.2.1 设计内容：(1)道路技术级别拟定：依照设计公路规定交通量及其使用任务和性质，拟定公路级别。

(2)路线方案拟定：结合沿线地形，地质，水文，气象等自然条件与重要技术指标应用进行路线方案论证，拟定合理设计方案。

(3)都市道路技术原则拟定(4)都市道路平面设计(5)都市道路纵断面设计(6)都市道路横断面设计，土石方数量计算与调配(7)都市道路路面设计：路面级别拟定，构造组合设计，厚度计算1.2.2 设计规定：(1)施工图设计精确、线条清晰、图面整洁，装订成册（图幅尺寸：420×297ｍｍ）。

(2)计算书整洁清晰、计算全面、精确。

(3)准时完毕设计任务。

第2章设计基本资料2．1 工程选址荆州市飞达路都市道路建设是为了加快都市周边小城乡建设步伐，加速推动城乡一体化。

此条都市道路建设将连接上吉岭库区范畴内湖石村和铁丝坳两个组团，可以完善此区域内都市道路网，以适应区域内交通量日益增长需要，它立项建设对于增进区域内经济发展将起到巨大推动作用。

2.2 沿线自然资料设计路段工程所在区域内地形以山沟、中低山、丘陵为主，山沟海拔高度90~100m，山岭海拔高度普通在100～140m，地形坡度普通在25o～60o。

山沟地表植被为耕地，山岭区被森林覆盖，间有低洼水塘和湿地。

该公路自然区划属Ⅳ区，即东南湿热区，季节分明，春雨秋干，冬冷夏热。

全5年平均气温18.4度，最热月平均气温30.6度，最冷月平均气温6.3度，年极端最高气温43.1度，年最低气温-8.7度；年平均降雨量1113.1mm，年最大降雨量1434.6mm；年平均气压1010.1hpa；年平均日照1577小时；最冷月平均相对湿度82%，最热月平均相对湿度74%，平均最大冻深不大于10cm。

全线地质条件良好，土壤为粉质中液限粘土。

2.3 设计根据（1）《都市道路交通规划设计规范》（GB50220-95）,（2）《都市道路设计规范》（CJJ37—90）（3）《公路路线设计规范》（JTG D20—）（4）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40—）（5）《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—）（6）《公路路基设计规范》（JTJ013—95）（7）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-）（8）《公路隧道设计规范》（JTG D70—）（9）《都市桥梁设计荷载原则》（CJJ77—98）2.4 重要设计技术原则工程采用建设部颁发《都市道路设计规范》（CJJ37-90）都市主干路II级原则进行设计。

双向2车道，计算行车速度40公里/小时，车行道路面宽度36m，设计年限；路面荷截原则：BZZ-100（双轮组单轴100KN原则轴截）；桥涵设计荷载城—A 级，人群荷截3.5kN/m2，设计洪水频率百年一遇。

2.5 重要设计内容设计内容重要涉及选线与总体设计、平纵横线形设计、市政管线设计、平面交叉设计、路基路面构造设计、道路构造物设计和隧道桥涵设计。

（1）选线与总体设计选线与总体设计是指依照在前期社会调查中获得数据，拟定出某些较为科学合理路线选取方案，在社会公平性和经济效益性间进行权衡，综合各方面因素并根据特定指标进行方案比选，最后拟定推荐方案。

（2）平、纵、横线形设计平纵横线形设计涉及：（a）拟定都市道路平面线形；（b）横断面形式、布置和各某些构成以及加宽和超高设计；（c）纵断面线形设计；（d）平纵组合线形设计。

在进行平纵横线形设计时，应当考虑到土石方挖填方量，并进行土石方挖填总量计算，定制出调运安排筹划。

（3）市政管线设计市政管线设计是指按照都市道路规定设计布置给水、雨水、污水、电力、综合通信和照明等管线。

（4）平面交叉设计平面交叉设计涉及交叉口平面布置、交通工程设计和交叉口竖向设计。

（5）路基路面构造设计路面构造设计按照《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40—）、《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—）规定和原则进行设计。

沥青混凝土路面，设计年限为8年，原则轴载采用BZZ—100，以路表容许弯沉值和层底拉应力控制路面整体强度。

水泥混凝土路面，设计年限为，以100kN单轴—双轮组荷载作为原则轴载，并以荷载疲劳应力和温度疲劳应力进行验算。

路基填方段土质边坡普通采用1：1.5，挖方段边坡采用1：1，并视填挖高度，相应设立防护坡道或碎落台。

（6）道路构造物设计在本条都市道路设计中，道路构造物设计重要涉及挡土墙设计和边坡防护和边沟、截水沟设计。

2.6 提交成果（1）毕业设计阐明书（2）英文文献翻译（3）工程图纸，涉及：①线路平面设计图（计算机绘制设计路段线路平面图）；②路基纵断面设计图（计算机绘制设计路段纵断面图）；③路基横剖面设计图（计算机绘制代表性横断面图）；④路面构造设计图（计算机绘制路面构造横断面图）。

2.7 计算机辅助设计（CAD）工具鸿业市政道路CAD软件；都市道路规划是都市规划重要构成，它受到所规划都市其规模、人口、都市布局、都市环境以及都市土地使用等重要因素制约和影响。

而与此同步，都市道路建设也会反过来影响道路附近区域功能和发展。

都市道路选线和平面设计将直接关系到道路建设费用、施工技术和难度、后期运营维护和服务水平。

合理路线选取将发挥出良好经济效益和社会效益。

因此说，选取路线方案是路线设计中最主线问题。

都市道路工程所在区域地形高低起伏较大，平坦开阔区域小，狭长山沟较多，为典型山区都市道路。

山区都市道路一方面增长了都市道路设计难度，另一方面也为都市道路创造丰富多样都市景观提供了有利空间。

在进行山区都市道路设计时，应当坚持“安全、环保、以人为本、可持续发展”等适应时代潮流设计理念，力求道路“绿色与和谐”。

第3章选线和平面设计3.1 山区都市道路特点随着经济和工程技术迅速发展，都市建设正逐渐挣脱地理位置和地形地貌束缚，越来越多都市将都市开发触角伸入到周边山地和丘陵区域。

山区都市道路道路走向多沿坡地或山体蜿蜒而上，因而是山地自然地形条件决定了山地道路外在形式。

山地道路形态具备立体、自由、多向特性，外观层次感较强，空间变化丰富多样。

与普通都市道路相比，山区都市道路兼具都市道路和山区公路特点，总结如下：（1）地质人文状况复杂山区植被茂盛，森林覆盖率高，地形复杂多变，地质状况也因地形特殊而千差万别。

普通而言，山区更容易浮现塌方、地质层断裂和溶洞等不良地质区域。

加之暴雨等气候条件影响，山区容易发生洪涝灾害，甚至浮现山体坍塌、滑坡、泥石流等次生灾害，这些灾害将会给人民生命财产构成巨大地威胁并也许导致重大损失。

因而，山区都市道路立项、设计、施工、运营、维护都必要严格遵循有关规范规定，贯彻“安全、人文、可持续发展”理念和原则，才干设计出放心路、安全路、舒服路。

（2）线路选取状况复杂线路总体设计直接决定了山区都市道路工程造价和工程质量。

在地形地质条件复杂多变山地城乡区域中选取一条合理线路是一项十分具备挑战性工作。

一方面必要考虑地形地质等自然因素，另一方面又要考虑线路作为都市道路所应具备便捷性和高效性等经济因素。

在设计山区都市道路时，应当灵活运用各种设计办法，既注重与地形结合，又不至于太受地形束缚，可选取穿山隧道、盘山道、之字形线路等特殊道路线形。

（3）自然和生态环境复杂山区都市风景秀丽，植被丰富，动植物资源呈现出多样性，比起平原区都市，山区都市自然环境和生态资源普通要好，但是山区都市环境稳定性较低，一旦遭到地质灾害等破坏则影响范畴较广，且不易恢复。

山区都市道路按照其线路走向和形态普通可分为傍山段、路堑段、高架道路和穿山隧道等，不同道路形态对山地生态系统分割、扰乱和破坏限度也不尽相似，在进行设计时，应当依照详细状况制定保护方案，在最大限度上保持原有生态环境，为山区都市保存更多自然生态空间。

山区都市道路途径或跨越河流水库时，应采用有效办法减少道路施工和后期运营对水体污染，如果水体为饮用水源，则必要高度注重并采用特别办法保护。

（4）交通构成和性质复杂山区都市用地分散，都市形态普通为多中心组团或者带状构造，人口密集，都市用地紧张。

对于多中心组团式都市而言，连接组团山区道路交叉口较少，车辆运营速度较高，对线形有一定规定。

由于地形起伏较大，道路选线时为了减小纵坡坡率，普通结合地形，沿山麓、谷地或河岸布置，或者延长道路长度来克服自然高差，因此道路线形蜿蜒曲折，没有一定几何形状，因而道路非线性系数较大，车辆绕行距离远。

同步，对中小城乡而言，都市交通构成复杂，机动车和非机动车混合严重，在设计时必要加以考虑。

（5）市政管线布置复杂山区都市道路由于地形高低起伏，自然高差大，道路弯曲无固定形态，道路路幅较窄，这些因素给市政管线布置带来了很大难度。

在山区布置市政管线，应当合理运用高差，坚持一体化原则，注重管线布局均衡性，同行业管线共用通道，协调竖向规划与排水专业规划，从综合角度评估专业管线途径。

3.2 山区都市道路设计原则和办法山区都市道路选线应注意：（1）充分运用地形条件，减少工程造价路线敷设应跟随处形变化，在拟定路线平、纵线型时，应注意横向填挖平衡。

横坡较缓地段，可采用半填半挖或填多于挖路基；横坡较陡地段，可采用全挖或挖多于填路基。

必要注意到边坡开挖高度，避免高边坡失稳。

同步，还应注重纵向土石方平衡，减少借方与废方。

（2）平、纵、横应综合设计不能仅关怀纵坡坡度，过度使纵坡平缓，减少道路平面线形原则，而使路线过于弯曲。

也不能只考虑平面直捷和纵面平缓，导致高填深挖，工程量过大；或者只注重经济效益，过度地迁就地形，使得在平、纵面设计中过多地采用极限或接近极限指标。

（3）避免深挖高填当线路通过高台地或垭口时，应结合地质和水文条件，在深挖方案和隧道方案之间进行比选，综合考量施工、运营、景观、环保等因素，挑选出适当方案。

（4）应以曲线形设计法为主普通而言，在都市道路规划工作中，道路线形设计理论与办法多采用“直线型设计办法”，先定出直线方向和位置，拟定交点，再敷设曲线。

随着越来越多都市道路提高对线形规定和规划控制精准度，老式直线型设计办法暴露出诸多缺陷和局限性，已不适应当代山区都市道路设计工作，详细体当前：①难以充分、合理地运用圆曲线和缓和曲线；②难以解决复杂多变几何线形；③难以满足地形地物约束条件。