《道路勘測設(shè)計》課程設(shè)計說明書.docx

1、道路勘測設(shè)計課程設(shè)計說明書課題名稱:某三級公路路線設(shè)計院（系）:土木建筑分院專業(yè):交通工程姓名:饒先鵬班級:2014級交通工程2班0224號教師簽字2016年12月26日目錄一、設(shè)計說明11.1課程設(shè)計的目的11.2設(shè)計要求11.3設(shè)計原始資料1二、道路定線22.1道路選線的一般原則22.2選線的步驟和方法22.3路線方案比選評價指標2三、平面設(shè)計43.1平面設(shè)計的要求和原則43.2直線設(shè)計43.3曲線設(shè)計53.4有緩和曲線的平曲線要素計算實例6四、縱斷面設(shè)計74.1縱斷面設(shè)計的原則74.2縱坡及坡長設(shè)計74.3平縱線形組合設(shè)計84.4豎曲線設(shè)計8五、橫斷面設(shè)計95.1道路橫斷面設(shè)計的要求95

2、.2路肩設(shè)計105.3平曲線加寬超高設(shè)計105.4路基土石方數(shù)量計算與調(diào)配11六、總結(jié)11參考文獻12道路勘測設(shè)計說明書一、設(shè)計說明1.1課程設(shè)計的目的通過課程設(shè)計，讓我們的理論知識得到實踐，讓我們對道路勘察設(shè)計有更深刻的了解，以及鞏固和擴大所學的專業(yè)知識；道路勘測設(shè)計是教學計劃中重要的實踐性教學環(huán)節(jié)之一，在設(shè)計過程中，通過實際工程設(shè)計，同時結(jié)合課堂學習的知識及課本知識，掌握公路勘測設(shè)計的程序和技術(shù)方法。使理論知識與實踐相結(jié)合，熟悉路線設(shè)計的步驟和方法。進一步鞏固和加深及運用課堂上所學的勘測設(shè)計原理、標準、方法、理論基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)我們的分析問題、解決問題、獨立設(shè)計的能力，使知識更加系統(tǒng)化。1.

3、2設(shè)計要求按地形圖上給定的起、訖點及相應(yīng)設(shè)計高程（為起訖點的原地面高程），完成該公路的初步設(shè)計的主要設(shè)計工作，具體要求如下：1、確定道路等級及主要技術(shù)指標。2、方案圖：要求線路的布設(shè)能適應(yīng)地形，土石方工程量少，線形指標滿足規(guī)范要求；盡量做到技術(shù)上可行，經(jīng)濟上合理。3、完成路線平面設(shè)計圖；4、完成路線縱斷面設(shè)計圖；5、完成路基橫斷面設(shè)計圖；6、逐樁坐標表；7、完成“直線、曲線及轉(zhuǎn)角表”和“豎曲線表”的填寫；8、完成“路基設(shè)計表”和“路基土石方計算表”的填寫；9、編寫設(shè)計計算說明書。1.3設(shè)計原始資料1、等高線地形圖，比例為1：2000；2、起點坐標A（621061.1230，920590.807

4、0），設(shè)計標高為1290.0000米；終點B坐標（622800.0000，920827.2074），設(shè)計標高為1272.0000米。3、技術(shù)指標：執(zhí)行公路工程路線設(shè)計規(guī)范平原區(qū)、三級公路標準，設(shè)計年限為15年。路基寬8.5m，路面寬7.0m，路面橫坡度ih1.5%, 路肩橫坡度ij=2.0%, 路堤邊坡1:1.5, 路塹邊坡1:1, 邊溝采用底寬0.6，深0.6，邊坡1:1的梯形形式。4、道路等級的確定：技術(shù)指標表表1-1服務(wù)水平四級圓曲線最小半徑100車道寬度3.5最大縱坡：300路肩寬度0.75最小坡長120路基寬度8.5豎曲線最小半徑450停車視距50豎曲線最小長度35二、道路定線2.1

5、道路選線的一般原則1、多方案比選2、正確掌握和運用技術(shù)指標3、重視與農(nóng)業(yè)配合4、注意與周圍景觀相協(xié)調(diào)5、保證道路結(jié)構(gòu)安全6、重視環(huán)境保護7、處理好近期與遠期的關(guān)系2.2選線的步驟和方法1、收集資料2、初擬路線方案3、確定可比方案4、確定推薦方案2.3路線方案比選評價指標主要工程技術(shù)指標根據(jù)選線的原則與方法選出了兩個方案，方案具體指標如下表所示：主要工程技術(shù)指標表表2-1順序指標名稱單位方案一方案二1公路等級三三2計算行車速度Km/h40403路線總長m176017714路線增長系數(shù)5最小平曲線半徑m5805506最小豎曲線半徑18500620.694凹形m358006500凸形m1850062

6、0.6947最大縱坡%1.3721.5008最短坡長m243.04231.0519路基寬度m8.58.510土石方數(shù)量m31571629190具體經(jīng)濟指標對比表表2-2方案一方案二一、平曲線1、路線總長(KM):1.7602、平均每公里交點數(shù)(個):2.8413、平曲線最小半徑(米/個):580.000/14、回頭曲線(個):5、回頭曲線最小半徑(米):6、平曲線長占路線總長(%):22.9977、直線最大長度(米):627.4401、路線總長(KM):1.7712、平均每公里交點數(shù)(個):2.8243、平曲線最小半徑(米/個):550.000/24、回頭曲線(個):5、回頭曲線最小半徑(米)

7、:6、平曲線長占路線總長(%):41.0037、直線最大長度(米):366.714二、豎曲線1、最大縱坡(%/米/處):1.372/380.852/12、最短縱坡長(米):243.0403、豎曲線占路線長(%):22.8334、平均每公里縱坡變更次數(shù)(次):3.4095、豎曲線最小半徑(凸/凹)(米):18500.000/35800.0006、豎曲線增長系數(shù):1.00791、最大縱坡(%/米/處):1.500/400.000/12、最短縱坡長(米):231.0513、豎曲線占路線長(%):35.0554、平均每公里縱坡變更次數(shù)(次):3.3895、豎曲線最小半徑(凸/凹)(米):620.694

8、/6500.0006、豎曲線增長系數(shù):1.00714三、路基1、平均填土高度(米):1.4282、最大填土高度(米):4.0383、最小填土高度(米):0.0241、平均填土高度(米):1.2002、最大填土高度(米):3.7373、最小填土高度(米):0.035定線方案一是沿村莊布線，聯(lián)系各個村莊之間的，連接交通較好，填挖方相對較少，路線行進方向高差較小，易于縱斷面布線，排水較方便，方便填與挖的調(diào)配，原路改建減小施工量，無過大山體，大多路線視距較好，有利于駕駛。方案二為新建道路占用農(nóng)田多，三次跨河，會造成設(shè)置過多的橋涵，工程造價成本比較高，從經(jīng)濟和農(nóng)業(yè)等其他方面綜合考慮不合理。經(jīng)過各方面考慮

9、政治經(jīng)濟等綜合因素，對兩個方案進行綜合比選，確定方案一為理想方案。三、平面設(shè)計3.1平面設(shè)計的要求和原則1、平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、均衡，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)；2、各級公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)敷設(shè)曲線，并盡量選用較大的圓曲線半徑；3、兩同向曲線間應(yīng)設(shè)有足夠長度的直線，不得以段直線相連；4、兩反向曲線間夾有直線段時，以設(shè)置不小于最小直線長度的直線段為宜；平曲線應(yīng)有足夠的長度；5、曲線線形應(yīng)特別注意技術(shù)指標的均衡性與連續(xù)性；6、應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形。3.2直線設(shè)計（1）適宜采用直線的路段為了更好地與環(huán)境相協(xié)調(diào)、節(jié)約耕地和工程造價以及保證必要的視距條件，通常情況下平面線形適宜采用直線的地

10、段有：不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開闊谷地；市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主的地區(qū)；長大的橋梁、隧道等構(gòu)造物路段；路線交叉點及其前后；為雙車道公路提供超車的路段。（2）直線長度確定1、直線的最大長度我國在道路設(shè)計中參照使用國外的經(jīng)驗值，根據(jù)德國的規(guī)定：直線的最大長度為20V（V是設(shè)計速度,用km/h表示，20V相當于72s的行程）。雖然地域不同、環(huán)境不同，但一般情況下應(yīng)盡量地避免追求過長的直線指標。2、直線的最小長度對于同向曲線間的最小直線長度：公路路線設(shè)計規(guī)范（JTGD20-2006）規(guī)定同向曲線間的最短直線長度（以m計）以不小于設(shè)計速度的6倍為宜。對于反向曲線間的最小

11、直線長度：規(guī)定反向曲線間最小直線長度（以m計）以不小于2V（以km/h計）為宜。3.3曲線設(shè)計圓曲線能較好的適應(yīng)地形的變化，并可以獲得圓滑的線形。在與地形、地物等條件相適應(yīng)的前提下，宜盡量采用較大曲線半徑，以優(yōu)化線形和改善行車條件。（1）圓曲線半徑確定注意事項當?shù)匦螚l件受到限制時，曲線半徑應(yīng)盡量大于或接近于一般最小半徑。在自然條件特殊困難或受其它條件嚴格限制而不得已時，方可采用圓曲線的極限最小半徑。圓曲線的最大半徑不宜超過10000m。（2）緩和曲線的作用曲率逐漸變化，便于駕駛操作；離心加速度逐漸變化，消除了離心力突變，乘客感覺舒適；為設(shè)置超高加寬提供過渡段；與圓曲線配合得當，美化線形。（3）

12、緩和曲線要素計算1、緩和曲線要素計算公式：切線角:=L/2內(nèi)移值P:P=LS2/(24R)切線增值q：q=LS/2-LS3/(240R2) 圖3-1緩和曲線要素2、帶緩和曲線的平曲線要素計算Th=(R+P)tan(/2)+pLh=（-2o）R/180+2LSEh=(R+P)sec(/2)-RJh=2Th-Lh3、主點里程樁號計算ZH=JD-ThHY=ZH+LSQZ=ZH+Lh/2YH=HZ-LSHZ=ZH+Lh=YH+LsJD=QZ+Jh/2（校核） 圖3-2帶緩和曲線的平曲線要素3.4有緩和曲線的平曲線要素計算實例圖3-3帶緩和曲線的平曲線要素1、緩和曲線的平曲線要素計算由設(shè)計曲線要素表得：

13、JD1樁號：K0+242.129路線轉(zhuǎn)角:右=6210總切線長:Th=74.931m曲線總長:Lh=149.747m外距:Eh=1.500m緩和曲線長度:Ls=50.00校正數(shù):Jh=2Th-Lh=0.115m2、主點里程樁號計算：ZH=JD-Th=K0+242.129-74.931=KO+167.198HY=ZH+LS= KO+167.198+50.00=KO+217.198QZ=ZH+Lh/2=KO+167.198+74.874=KO+242.072YH=HZ-LS=HY+(Lh-2LS)=KO+217.198+149.747-2*50.00=KO+266.945HZ=ZH+Lh=YH+L

14、S= KO+266.945+50.00=KO+316.945JD=QZ+Jh/2=KO+242.072+0.115/2=KO+242.129(校核無誤)四、縱斷面設(shè)計4.1縱斷面設(shè)計的原則1、應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項規(guī)定（最大縱坡、最小縱坡、坡長最小長度、豎曲線最小半徑及豎曲線最小長度等）；2、縱坡應(yīng)均勻平順；3、設(shè)計標高應(yīng)結(jié)合沿線自然條件如地形、土壤、水文、氣候等因素綜考慮；4、縱斷面設(shè)計應(yīng)與平面線形和周圍地形景觀相協(xié)調(diào)，并應(yīng)考慮人體視覺心理上的要求；5、應(yīng)爭取填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土石方量，降低工程造價；6、依路線的性質(zhì)要求，適當照顧當?shù)孛耖g運輸工具、農(nóng)業(yè)機械、農(nóng)田水利等方面的要求

15、。4.2縱坡及坡長設(shè)計最大縱坡最大縱坡是指在縱坡設(shè)計時各級道路允許采用的最大坡度值。它是道路縱斷面設(shè)計的重要控制指標。在山嶺重丘區(qū)，它直接影響著路線的長短、線形的好壞、道路使用的質(zhì)量、工程數(shù)量和運輸成本等。1、最大縱坡確定公路路線設(shè)計規(guī)范（JTG D20-2006）對各級公路最大縱坡的規(guī)定見下表：最大縱坡標準值表表4-1設(shè)計速度（km/h）1201008060403020最大縱坡（%）3456789最小縱坡挖方路段以及其它橫向排水不良路段所規(guī)定的縱坡最小值稱為最小縱坡。各級公路均應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下以不小于0.5%為宜。當必須設(shè)計平坡或縱坡小于0.3%時，邊溝應(yīng)作縱向排水

16、設(shè)計。坡長限制坡長是縱斷面上相鄰兩變坡點的樁號之差，即水平距離。坡長限制主要是對陡坡的最大坡長和一般縱坡的最小長度加以限制。1、最大坡長最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當車速下降到最低容許速度時所行駛的距離。最低容許速度V2對應(yīng)的縱坡為不限長度最大縱坡I2,所以當坡度大于I2時，其縱坡長度需要加以限制。各級公路縱坡最大坡長表4-2設(shè)計速度/（km/h）120108060403020縱坡坡度/%390010001100120047008009001000110011001200560070080090090010006500600700700800750050060082003009200

17、2、最小坡長最最小坡長通常規(guī)定汽車以設(shè)計速度行駛9-15S的行程為宜，公路路線設(shè)計規(guī)范規(guī)定各級公路縱坡的最小坡長如下表所示：各級公路縱坡最小坡長表4-3設(shè)計速度/（km/h）1201008060403020最小坡長/m300250200150120100604.3平縱線形組合設(shè)計1、基本要求平包豎；要保持平曲線與豎曲線大小的均勻；要選擇適當?shù)暮铣善露取?.4豎曲線設(shè)計豎曲線最小半徑和最小長度要求緩和沖擊行程時間不過短滿足視距的要求豎曲線要素計算圖4-1豎曲線要素示意圖由縱坡及豎曲線表計算第二個變坡點要素：樁號KO+243.040高程/m1287.802縱坡/%i1=-0.905i2=-0.56

18、9半徑/mR=35800計算豎曲線要素：=i2-i1=-0.569-(-0.905)=0.336，凹型豎曲線；曲線長：L=R=35800*0.336%=120.288m切線長：T=L/2=120.288/2=60.144m外距：E=T2/(2R)=60.1442/2/35800=0.0505m豎曲線起、終點樁號。豎曲線起點樁號=(KO+243.040)- 60.144=KO+182.896豎曲線終點樁號= (KO+243.040)+ 60.144=KO+303.184五、橫斷面設(shè)計5.1道路橫斷面設(shè)計的要求設(shè)計應(yīng)符合公路工程技術(shù)標準的規(guī)定要求。設(shè)計應(yīng)兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)等的需要，盡可能少占耕地

19、。1、路基寬度確定各級道路整體式斷面的路基寬度表5-1公路等級二、三、四級公路計算行車度 （km/h）8060403020車道數(shù)22222或1路基寬度（m）一般值12.0010.008.507.506.5(雙)4.50(單)最小值10.008.5-本次設(shè)計為三級公路，設(shè)計速度為40Km/h路基寬度8.5米，路面寬是7米，路面橫坡度是1.5%，路肩橫坡度是2%。5.2路肩設(shè)計我國公路工程技術(shù)標準明確規(guī)定了各級公路的路肩寬度。路肩寬度表5-2設(shè)計速度/(km/h)高速公路、一級公路二、三、四級公路12010080608060403020土路肩寬度/m一般值3.00或3.503.002.502.50

20、1.500.75最小值3.002.501.501.500.750.25土路肩寬度/m一般值0.750.750.750.500.750.750.750.500.25（雙車道）0.50（單車道）最小值0.750.750.750.500.500.505.3平曲線加寬超高設(shè)計平曲線加寬我國公路工程技術(shù)標準（JTG B01-1003）規(guī)定。平曲線的半徑等于或小于125米時，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。平曲線超高超高橫坡度應(yīng)按計算行車速度、半徑大小，結(jié)合路面種類、自然條件和車輛組成等情況綜合確定。一般來說，平曲線半徑小，超高坡度就應(yīng)大一些，反之，超高坡度就可小一些。而當平曲線半徑大于或等于不設(shè)超高最小半徑時就可以

21、不設(shè)超高。在路面由積雪或結(jié)冰的地區(qū)，超高坡度應(yīng)比一般地區(qū)的小一些，以防止出現(xiàn)汽車向內(nèi)側(cè)滑動的危險。在非機動車通行較多的公路，超高坡度也應(yīng)適當減小。各級公路圓曲線最大超高值表5-3公路等級高速公路、一級公路二、三、四級公路一般地區(qū)/%10或88積雪冰凍地區(qū)6市區(qū)路段最大超高值表5-4設(shè)計速度/（Km/h）806040、30、20超高值/%6425.4路基土石方數(shù)量計算與調(diào)配橫斷面面積計算；土石方數(shù)量計算；土石方的調(diào)配；1、土石方調(diào)配原則：就近利用，以減少運量。不跨溝調(diào)運。高向低調(diào)運。經(jīng)濟合理性。不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。土方調(diào)配對于借土和棄土應(yīng)事先同地方商量，妥善處理。2、土石方調(diào)配方