集成电路设计教程

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇集成电路设计教程范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

集成电路设计教程范文第1篇

【关键词】电压比较器LM339蓄电池

电压比较器是集成运算放大器非线性应用的基础电路。它可将模拟信号转换成二值信号，即只有高电平和低电平两种状态的离散信号。因此，可用电压比较器作用模拟电路和数字电路的接口。它是对输入信号进行鉴幅与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路，在测量和控制系统中得到广泛应用。

集成电压比较器是一种专用的运算放大器。它虽比集成运放的开环增益低，失调电压大，共模抑制比小；但其响应速度快，传输延迟时间短，而且一般不需外加限幅电路就可直接驱动TTL和CMOS等数字集成电路。有些芯片负载能力强，可直接驱动继电器或指示灯。

图1LM339象限比较器引脚排列

常用集成电压比较器有LM311、LM339、LM119等。LM339是一种价格低廉单电源四比较器，又称象限比较器。如图1为LM339象限比较器引脚排列。LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器主要有以下几个特点：失调电压小，典型值为2mV；电源电压范围宽，单电源为2～36V，双电源电压为±1V～±18V；对比较信号源的内阻限制较宽；共模范围很大，为0～（Ucc-1.5V）V；差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；输出端电位可灵活方便地选用。表1为LM339各引脚电压。

表1LM339各引脚电压

LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压，另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合比较理想。

LM339集电极开路输出。使用时应通过上拉电阻Rc接电源Vcc。Rc选5.1KΩ左右。工作电压范围2～36V，它的电压输入范围为0～（Vcc-1.5）V。本文设计一个12V汽车蓄电池电压过电压、欠电压告警电路，当蓄电池电压大于13V时和低于10V时，各由一个发光二极管LED发光告警。为使电路可靠，本设计选用LM339电压比较器。

设计任务中电路为电平检测器，可用两比较器组成一个欠压告警电路和一个过电压告警电路。为降低成本，比较器的参考电压采用一个两比较器共用的高稳定度的集成电压基准源供两比较器共用。为此采用电路如图2所示。

电路中A1组成过电压检测器，A2组成欠电压检测电路。VZ提供参考电压建立稳定阈值电压，R3为VZ偏置限流电阻。VZ选用LM385-2.5集成电压基准电压源。其电压温度系数为20×16-6/0C，动态电阻为0.6Ω，工作电流IR≈1mA，UREF=2.5V。

R3=（12-2.5）V1mA=9.5KΩ

图2汽车蓄电池过压欠压告警电路

选E24系列电阻，取标称值.

A1组成的过电压检测电路，为单值比较器，阈值电压UTH=2.5V，即当时R11=2.5V比较器翻转。当蓄电池电压低于13V时，UR11

UTH1=R11R11+R12×13V=2.5V

设R11选用E96系列10.0KΩ电阻，代入上式可算得R12=42KΩ，选标称值为42.2KΩ。

发光二极管选用工作电IF=2mA流，正向电压为1.8V的HLMP-4700发光二极管。则限流电阻R14由下式估算

R14=（13-1.8）V2mA=5.6KΩ

取E24系列5.6KΩ金属膜电阻。

A2组成欠电压检测电路，当UR21

R14=（10-1.8）V2mA=4.1KΩ

选E24系列3.9KΩ。

UHT=R21R21+R22×10V=2.5V

设R21选E96系列10.0KΩ，代入上式可求得R22=30KΩ，选E96系列取标称值30.1KΩ电阻。

集成电路设计教程范文第2篇

【Key words】Analog integrated circuit design；Teaching method；Simulation；Bandgap reference

0 引言

模拟集成电路设计常常被称为一种“艺术”，因为设计时要在各种指标、规范中间寻求适当的折中，这需要经验和创造力。但它更是一种“科学”，因为需要一定的设计方法和深入研究来指导这样的折中和创造。

这种“艺术”和“科学”的结合使教与学都充满了挑战。一方面，学生由于缺乏对模拟IC设计整体上的认识而觉得公式推导言之无味；另一方面，由于其艺术性，很难总结出具有普遍适应性的设计步骤，使学生感到迷茫困惑。

怎样达到更好的教学效果？理论与实践需要更紧密的结合！具体说来，笔者主张以“实例项目”为支撑的三个层次的学习。类似的教学思路可以借鉴到各个工程学科的学习、工程师的培养中去。

1 三层次的工程学习

第一阶段，理论课学习和基本仿真实践相结合。二者应该同步进行！在理论课中讲授了一个基本的电路模块之后，应及时针对该模块的常见特性动手实验（用Hspice等工具仿真），以实验结果来解释、应对书上的常用公式和结论！这时的实验以演示性实验、诱导性实验为主，目的是基本方法和重点结论的掌握。不把软件本身的使用作为孤立的学习内容，而是讲练结合，让仿真工具成为重要的学习工具。

第二阶段，在学习了理论知识和仿真工具的基础上，成立学习兴趣小组，完成接近实际情况、但是经过一定简化的工程项目，“实例项目”。这时的目标是把项目的全貌展现给学生，让学生学习到做项目的思路、方法和态度，激发对工程的兴趣。可以模拟以下工作环节：性能指标的讨论、确定；所用工艺的熟悉和选择；电路拓扑结构的分析和选择；电路各项指标的仿真；仿真报告的撰写；项目分析和总结。在整个过程中有两点值得强调：一是团队交流与合作。比如对于讨论、确定某项指标，学生先查找资料，提炼出自己的逻辑和结论，再“教”给其他团队成员。教别人是最好的学习！这对学生表达能力、学习能力会有很好帮助。二是数据的记录和报告的撰写。这是对学生的技术文档编辑能力（包括文档编辑软件、绘图软件的应用能力），分析总结能力的良好锻炼。这些基本能力的培养不仅使学生在模拟集成电路设计这一工程方向上受益，也提高了学生总体的工程人才素质，为更广阔的发展道路打下基础。

“实例项目”应该给出适度的引导和参照。因为学生是初学者，学习是从模仿开始的！让学生做能力以外的事情而不给予引导，不仅会事倍功半，挫伤学习动力，也不符合科学的、讲究效率的工程精神。当然引导是适度的，不能包揽。

第三阶段，选取对于这个工作方向有浓烈兴趣的优秀学生，尝试做一些具有实用性、创新性的项目。具备相关条件的情况下，可以和企业合作，做出实际的产品，让学生的劳动与智慧能够真正开花结果。

以上总述了以实例项目为支撑的工程学习的三个阶段，可在思路上为广大工程相关的老师同学们提供参考。各个阶段具体的的设计与实施，需要不同细分行业的老师同学根据自己的特点来进行。在本文的续篇“模拟集成电路设计教学探讨（二）”中，会以模拟集成电路设计中低压带隙基准源为例，阐述一个具体的“实例项目”（即上文中的第二阶段）。欢迎广大读者阅读交流。

集成电路设计教程范文第3篇

关键词：城市道路；交叉口；设计方法；要点

引 言

道路交叉路口设计的好坏、合理与否直接关系到整个道路的通畅，是整个道路的重要节点。如果交叉路口设计不当，就有可能会造成行人和车辆的堵塞，而且普遍产生交通的拥挤以及车速的降低。所以，道路交叉路口的设计对于整个城市的道路交通都起着非常重要的作用，是影响行人和车辆安全的一个重要保障。

1 前期的资料准备情况

要做好道路交叉口处的设计，一定要在之前做好资料的收集整理工作。资料主要是收集地形资料图、道路资料以及交通情况和道路排水装置的位置及尺寸等。其中道路资料包括设计线的资料，被交路的等级、宽度、以及道路的组成半径、纵横坡度设计和规划资料等。必须将这些资料进行整理分析，为后边的设计工作提供有效的资料支持。

2 交叉口平面设计阶段

2.1 主要线条的绘制

对于交叉口的设计，不仅要按照合适的比例将设计线、被交道路中心线、中央分隔带等标出，同时还要将机动车道、两侧带以及非机动车道和人行道等的分界线标出，同时还要标明各个车道的具体宽度。

2.2 转角处缘石半径的确定

在计算交叉路口的行车速度时，需要按照各道路行车速度的零点五到零点七倍进行计算，对转弯车和直行车的取值要分开进行。此外，对于道路转角处的缘石曲率与半径的计算，要依据右转机动车或者是非机动车辆的行驶要求进行计算，计算的时候可采用单圆曲线或者双圆曲线进行，根据交叉口的实际情况还可选择三圆曲线进行有关计算，插入缓和曲线的圆曲线也是设计中用于处理这一问题的有效办法。

最小缘石半径的计算可根据表1所列数值采用内插法进行计算得出。

2.3 平面交叉范围的确定

车行道展宽渐变段末端或者道路规划红线展宽渐变段末端5m以外，到道路规划红线所围合的平面区域都属于交叉路口的平面设计范围，是整个设计的主要区域。此外，当进行展宽时，可从转角缘石曲线终点外10m开始计算。

2.4 车行道和规划红线的加宽设计

加宽设计主要是针对Ⅳ类和Ⅵ类灯控平面交叉口的进口道来说的，这种交叉口的运输流量较大，停车候驶车道数应该是进车到的两到三倍，而出后车道数也应大于或等于最大流入车道数减一。对于车道数的增加，可以通过取消或者减小分隔带、偏移车道中线以及适当压缩候驶机动车道宽度等方法进行。

如果采取以上办法或者是在主干路与次干路之间并没有分隔带能够压缩的情况下，可采取适当调整进出口处的红线位置，以此来达到拓宽出口车道宽度的目的。对于主干路与次干路之间进出口车道的渐变段长度变化以及转角缘石曲线的端点等位置，设计时可参考图1和表2。

2.5 行人过街横道线的设计

对于城市交通路口处的人性过街横道线的设计，一般都要与道路中线垂直，并尽量接近路段人性道。对于一些特殊道路，其与路中的线的夹角也不能小于60°，而且条纹要与公路中心线平行。对于横道线的宽度，一般是40cm或45cm，间隔60cm，同时也可根据道路的具体宽度进行合理调整，但最宽不可超过80cm。对于行人过街流量加大的交叉路口，可并行设置两条人行道横线，斑马线进行虚实交错，并用100cm左右的箭头指示行人左右分道过街。

在路基宽度大于30m的公路上，要在道路中央的分隔带或者人行道处设置安全岛。安全岛的长宽度要依据中央分隔带和道路人流量的具体情况进行设定，同时为了减少因安全岛面积过小，不能满足人们等候信号放行时的停留时间，可将人形横道进行错位处理。

3 平面交叉口竖向设计要求

现在对于城市道路平面的设计逐渐科学化，不同的城市道路都有各自的设计风格，根据每个城市的地理环境和建筑物的协调来考虑，主要还有做到有利于交通安全和路面的雨水排放无淤积。

3.1 平面交叉口设计注意的细节

在进行城市道路平面交叉口竖向设计时，各个细节设计都要精确到位，要是路口不出现交通拥堵和人行道科学规范，在多雨季节路面的雨水要顺利排出，不能淤积堵塞。

为了保证交通安全和路面雨水的排放，在平面交叉口设计时对道路的纵坡和横坡做出了要求，纵坡应在0.5%和3%之间，横坡应控制在0.5～2.0%。

不同城市都有各自的道路类型，要因地而异的做出道路相交的平面交叉口的设计，把道路的主次分开，道路交叉口的纵横坡度要根据周围地理环境和建筑合理规划，总之要把各个细节考虑周全有利于交通安全和路面雨水排放。

3.2 和周围环境要协调

根据城市道路平面交叉路口的规定路沿的的高度应在0.15～0.20m之间，人行道的坡度应在1.0～2.0%，周围的室内建筑高要比人行道的标高要高出0.30～0.60m，总之要协调安排。

3.3 规划各种管线设施

现今的城市日益规范化和现代化，所以对于城市道路的管线划分的也比较细致，像燃气、热力、电力、电讯、污水管道、雨水管道等都安放到最恰当的位置，为日后的积水或雨水能排放出交叉口打好基础。

3.4 如何选择交叉形式

对于如何选择交叉口的竖向形式，城市道路平面交叉口竖向像是有六种典型的形式可供参考设计有：覆盖式、盆式、斜坡式、马鞍式、山脊式和山谷式。不管运用哪一种形式进行设计，都必须和一种相交路段纵坡相对应有自己的排水特性，以便于安置排水口，有利于以后路面水的排放，不至于积水。

3.5 城市交叉口的竖向设计方法

根据以往的交叉口的竖向设计法总结，一般柔性路面的交叉口的设计就用设计等高线法，相反刚性路面的简单交叉口设计用方格网法，结合两者之间的优点就用方格网设计等高线法了。所以交叉口的竖向设计法就归纳有：方格法、设计等高线法和方格网设计等高线法，不过在这三点设计方法中方格网设计等高线法运用的最广泛。

4 结束语

随着科学技术的发展，计算机技术运用也日益广泛，因此市政道路软件功能也逐渐完善，现已成为道路设计的重要工具。各个地方所处地理位置不同，周围建筑环境的影响等，这都是城市道路改建或扩建交叉口索要考虑的重要因素。此时利用计算机技术，对于道路平面交叉口的设计会更精确、完善。

在城市道路交叉口的竖向设计上，会合理的考虑各方面的因素，在运用以往交叉口设计方法的基础上再结合现代的计算机技术会设计出更合理更完善的道路交叉口，随着计算机技术的日益成熟，它在设计中会起到更重要的作用，不仅提高了设计效率，而且因地制宜的使交叉口与周围建筑物在立面上的行车、排水和建筑艺术各方面都统一和协调，从而使城市道路平面交叉口的竖向设计运用的更广泛。

参考文献

[1]城市道路平面交叉口规划、设计、管理技术标准[D].武汉：华中科技大学，2005.

[2]JTGD82-2009，公路交通标志和标线设置规范[S].

[3]张雨化.公路勘测设计[M].第2版.北京：人民交通出版社，1986.

集成电路设计教程范文第4篇

关键词：城市道路；交通设计；优缺点；研究

前言

随着社会的快速发展，城市的人口与数量剧增，城市交通问题是越来越严重，在很大程度上困扰了城市的发展，要想解决城市交通问题，根本的方法就是建立完善城市道路网系统，但是这是一个比较庞大的工程，投资大，周期也是比较长，能够在短时间内解决这一现状的就是单向交通组织，单向交通投入少见效快，能在很大程度上解决城市交通拥堵现状。

1、单向交通的定义与分类

单向交通最开始是从英国开始实行的，它是指道路上车辆只能按一个方向行驶的交通，国外也有人称单向交通为“便宜的低级高速道路方式”，从译文中可以看出单向交通具有交叉点少的特点。在国内单向交通习惯称为“单行线”，一般是指一条道路上实行单向行驶，单向交通具有投资小、较小快、操作简便的特点，目前在国内已得到了大力推广。

单向交通的分类可根据实施方式、时间的不同来进行区分，主要分为定时式单向交通、固定式单向道路、可逆性单向交通。定时式单向交通是指在固定的时间内对道路上的车辆实行单向行驶，这种单向交通，不会被轻易实施，主要用在高峰时间，分布系数KD大于2/3的车流方向；固定式单向道路是指在全部时间道路上的车辆都实行单向行驶，常用于交通拥堵的街道，在高速公路以及立交桥上也有用；可逆式单向通道是指在一部分时间内对车辆实行单向行驶，一般被用在分布系数KD大于3/4的情况。

2、关于城市单向交通设计优缺点及设计建议

城市单向交通具有减少了行车时与对向行车的可能冲突的特性，因此具有非常大的优点。

2.1、城市单向交通优点。

首先一点便是提高了通行能力，第二是提高车辆运行速度，减少交通阻滞，第三是大大减少了行车冲突点，降低了事故隐患，第四则是能够有效地提高道路的利用率，第五则是获得系统的收益。

在单行线上行驶，即使在交叉口，也不必担心会有车辆迎面开过来，很大程度的减少了转弯车流冲突点，同时在很大程度上也降低了停车次数，也减少了交通延误时间，使得运行能力大大提高，在道路的形式中，由于没有对向行车，避免了对面碰撞的危险，增加司机的安全感，向前超越前面一辆车也比较容易，车速也有很大的提高。单向交通本身消除了许多交通干扰，大大减少车辆拥堵的现象，非常方便于区域控制的实现。同时车辆在单向交通行驶时，单向车流变动比较小，相对于双向交通而言速度较为稳定，能够使得交通流得到均匀分布，简化交通组织，运行时间减少30%～40%，减少了交通延误。

在路段上，单向交通避免了对向行驶交通，单向交通也简化了车流，降低了交叉口的复杂程度，在夜间行驶时，司机不会受到车头灯眩光的影响，能够很清楚的看到道路运行情况，行人过街也只需要注意一个方向，大大降低了事故隐患，提高运行车辆与行人的安全性。实行单向交通时，人为的规定了交通流量，极大地缓解了交通流的不均衡性，使得道路交通利用更加合理，若是单向交通系统时由中小街道形成，就能挖掘出更多的交通容量，极大地改善交通环境，有效地减少城市主干道的交通压力，提高整个道路路网的通行能力。

实施单向交通主要是利用现有的道路来实现，几乎不需要增设新的道路设施，与其他工程相比，减少了房屋拆迁量以及地下管线铺设量等，节省了投资成本。实施单向通道，同时大大可以减少机动车停车次数，尾气排放量也是相应地减少，能够极大的保护环境，又改善了交通条件，减少震动及其他噪音，减少了车辆延误，提高交通安全，且操作技术难度低、操作简便，为交通规划管理部门节省了大量的人力、物力及财力。

2.2、城市单向交通缺点。

城市单向交通极大地缓解了城市交通拥堵的现状，有很多的优点，但是同样也存在着缺点。

首先是增加了车辆、行人的行程距离，同时也增加了整个交通的负荷。对于很多的驾驶员来说，很多时候重要的不是运行距离，而是运行时间，城市单向交通很有可能会大大增加行驶距离，这时实行的单向交通市区了现实意义；在有一些路口禁止了转弯车流，把交通问题转向了其他的路口，产生新的矛盾，就意味着其他路口转弯车流会增加，为交通管理和控制带来新的问题；若是把一些比较狭窄的道路变成单向交通，虽然公共交通的覆盖率在一定程度上会提高，但是在道路上设置的公交车停靠站一般单向的，就会大大增大乘客的到站距离，对路况不熟悉的乘客甚至会迷路，找不到站牌；单向交通的末端在很多时候结构复杂，很有可能产生拥堵现象；而且城市在实行单向交通以后，对人们的生活环境以及商业生产都会带来一些以影响。

2.3、城市单向交通设计建议。

虽然城市单向交通也存在一些缺点，会对交通带来新的问题，但是综合考虑还是优点多缺点少，值得大力推广。

根据一些国内外的道路设计经验，城市道路实行单向交通应满足以下几方面的条件：第一个就是道路路网系统条件，要想在城市内实施单向交通，道路交通系统相互之间就需要相互协调，整个道路系统为城市的交通能提供一个良性循环，总体来说，棋盘式道路系统最为容易组织；第二点是路段的条件，为尽量减弱实施单向交通所引起的影响，使得单向交通效果达到最佳，最好选择的是两条相衡的街道，相距在350m左右，道路宽度、通行能力大致相同，有相互连接的街道；第三点便是单行道的起点和终点的交通条件，单行道的起始点与终点要具有良好的交通条件，使双向交通与单向交通二者之间能够自然的过度，不会产生拥堵；单向交通不要求街道的宽度；对于多交叉口的道路，几何结构复杂，拐弯比较多，难以控制信号，因此不宜进行单向交通，一般只有在平交交叉口数量小于3处的情况下，实行单向交通最好；在为增加道路通行能力或是车道利用率而设置单向通道时，需要保留一部分分路侧车道满足停车需求。

在实行单向交通时要注意做好现场道路交通调查工作，在明显“利”大于“弊”的时候才可以实行单向交通；单向交通会改变一部分人的出行习惯，在刚开始时可能会造成一段时间的交通混乱局面，因此需要慎重考虑，在最初实行时，要多注意带来的影响；实施单向交通的街道，必须与城市规划相一致，要能够更好的促进交通系统的完善；在实行单向交通之前一定要大力做好宣传工作，让交通参与者明白单向通道带来的好处和方便，避免交通通行混乱；一旦实施单向交通，就要严格遵守，充分发挥单向交通的优越性。

【结束语】：

综上所述，随着社会的发展，为满足城市交通需求，一种措施是不断地对城市道路网进行扩建和优化，但此举措工程量大、周期长；单向交通作为改善城市交通的一种重要措施，虽然也存在一些缺点，但总体来说，优点远远多于缺点，且投资小、见效快，也是未来城市道路交通组织的一个发展方向。本文主要讲述了城市单向交通组织的一些概念及分类，并重点讲述了城市单向交通的优缺点以及单项交通实时的必要条件，希望能为道路设计人员带来一些帮助。

参考文献

[1]赵升.城市道路单向交通影响、规划及综合评价研究[D].西南交通大学，2004.DOI：10.

[2]刘向阳，包君，刘晓辉等.城市道路单向交通特性研究综述[J].科学之友， 2010， 18： 105-105.

集成电路设计教程范文第5篇

【关键词】城市道路；下穿立交；设计要点

前言

随着社会经济的持续发展，我国的城市化水平不断加快，城市规模的扩大和城市人口的增加，使得城市的交通运输压力也在不断增大，铁路、公路等的不断提升的行车速度和行车密度，对于交通运输的安全性提出了更高的要求。为了解决这个问题，在城市道路建设中，采用了综合化立体交叉的交通布局，也使得立交设计成为了城市道路建设的关键，需要引起相关人员的重视。

1 城市道路下穿立交

立交，指立体交叉，利用跨线桥、地道等，是两条相互交错的道路在不同的平面上交叉，实现上下分层、多方向行驶、互不干扰的现代化道路设施。城市立交主要分为两种，一种是上跨式的跨线桥，在既有线路上方跨越，可以细分为分离式和互通式，分离式只能保证上下两层线路的车辆能够独立通行，互不影响，而互通式则能够使得上下两层线路的车辆相互通行；另一种是下穿式地道桥，指从地下穿越既有线路，主要包括桥洞、引道以及相应的附属结构。下穿式立交的特点在于：一般情况下不是全互通的，多建于城市中心区域，虽然相比于上跨式立交而言，建设成本较高，但是占地面积小，对于周边环境的影响小，因此，占据了城市立交的70%以上。

2 城市道路下穿立交设计要点

2.1 工程实例

某城市道路与铁路交叉区域，拟建立交工程。受地质地形、周边环境等因素的影响，决定采用下穿立交的设计方案，对工程进行了设计，以确保城市交通的通畅性和安全性。

2.2 设计原则

从目前来看，我国国内立交结构的设计，主要以《城市道路工程设计规范》（CJJ 37-2012））等为指导，但是此类文件涉及到的立交的内容十分简单，过于笼统，并没有实际性的指导意义。因此，在实际设计时，相关人员需要结合现场的实际情况，根据自身的设计经验，做到具体问题具体分析。通常情况下，城市道路立交设计需要遵循以下几个基本原则：

（1）做好总体布局和安排，结合实际情况，对道路立交的类型进行合理选择；

（2）制定完善的设计方案，在保证立交功能有效发挥的前提下，与周边的环境相互融合，相互协调，加强生态文明建设；

2.3 设计要点

（1）前期勘察

在施工前，需要切实做好地质勘察工作，一方面，充分了解现场的地形地质、土层结构、岩体强度、地下水位等，对相关数据进行收集，为工程的建设施工提供良好的数据支持；另一方面，要充分了解现场的市政管线布设情况，通过查阅相关资料、现场物探等措施，确保调查结果的准确性和可靠性，同时与相关单位进行沟通，做好相应的规避和改迁工作，保证设计方案的合理性和可行性。

（2）结构选择

下穿立交的下穿或者暗埋部分，可以采用上跨桥梁形式或者箱体结构，如果从防水性和经济性方面考虑，则一般都会采用箱体结构。受周边环境和交通情况的影响，城市道路下穿立交的引道部分会受到空间上的限制，因此不会采用其他工程施工中的基坑放坡形式，而是采用U形槽结构或者普通的挡墙式结构。U形槽主要是针对地下土层状况差、地下水丰富的地区，可以完全隔绝地下水的入侵，耐久性好，结构可靠性高，但是相对而言，施工比较复杂，成本较高；普通挡墙结构是在开挖的基坑两侧构建石砌或者混凝土挡土墙，从而形成下穿通道。这种结构形式比较简单，而且造价低廉，施工迅速，便于进行维护。缺点则在于防水性能价差，在降水较多的地区，或者地下水位高的地区应该慎重选择。

从工程的经济性方面考虑，在一些多幅面的城市道路下穿立交设计中，可以采用普通挡墙与U形槽组合的形式，在下层采用U形槽的结构，以强化整体工程的稳定性和可靠性，提高下穿立交的防水性能，上层外侧则采用普通挡土墙结构，降低工程造价。

要做好线形设计工作，对路线的立体形状和结构等进行综合设计，使得下穿立交可以与铁路、既有道路以及周边环境相互融合，确保工程设计的有效性和可靠性。

（3）排水系统

排水系统的设计可以说是下穿立交设计的关键，一般情况下，下穿立交中的大部分病害，都与排水系统有着直观的联系。下穿立交由于位置相对较低，往往容易形成盆地，而且纵坡大，很容易成为雨水汇聚点，造成严重的积水。因此，完善的排水系统设计，对于下穿立交的设计而言是十分重要的。

首先，明确设计标准。影响下穿立交排水的地面雨水径流量的相关参数包括：重现期（P）、径流系数（Ψ）以及汇水面积（F）。按照Q=Ψ×F×i的相关公式（i表示地区暴雨强度，涉及汇水时间t和重现期P），可以对下穿立交的雨水排放量进行计算，从而明确排水设计的标准。一般情况下，汇水面积F与汇水时间t相对固定，重现期P在下穿立交中的数值应该相对地面道路更高，多取5年。同时，以一般的沥青混凝土或者水泥混凝土路面为基准，径流系数Ψ可以取0.9。

其次，做好雨水收集。对于下穿立交而言，通过间断的雨水口或者边沟，可以对雨水进行收集。边沟收集时，要结合计算得出的雨水排放量以及工程的纵坡度，对边坡断面进行分段计算；雨水口收集时，如果纵坡较大，会影响水流速度，从而造成集水能力下降，因此在缓坡段要加密雨水口的设置。从日常维护、排水效率等方面分析，边坡收集的方式要优于雨水口收集。

然后，做好地下降水。U形槽自身良好的防水性能使得其不需要考虑地下降水问题，因此地下降水系统一般都是存在与普通挡墙式结构中。通过地下降水，可以保持路基和路面的干燥，确保下穿立交的正常使用。通常情况下，地下降水是通过盲沟系统实现的，盲沟有滤水粒料、滤水土工织物、滤水混凝土壁以及内设的透水管组成，呈网格状布局，需要结合具体情况进行合理设置。但是，这种降水方式可能会造成区域地下水位的下降，或者引发地面下沉，对周边环境造成影响。因此，在对下穿立交进行设计时，要尽量采用U形槽结构。

最后，做好泵站设置。泵站一般位于集水总管的出水口附近，以确保排水的便利性。要按照相应的数据，对泵站排水功率进行合理设置，确保其经济性和适用性。

3 结语

总之，在城市道路建设中，下穿立交是应对复杂城市交通的优秀措施之一，同时也是城市交通网络中重要的节点。在对其进行设计时，要充分重视，合理把握设计要点，确保设计方案的合理性、有效性和可靠性，保证工程施工的顺利进行。

参考文献：

[1]吕大邦.基于公路设计新理念的互通立交设计[D].长安大学，2012.

[2]周宇.浅谈城市道路下穿立交桥排水的设计要点[J].建筑设计管理，2012（6）.