道路工程課程設(shè)計指南

1、道路工程課程設(shè)計指南(一紙上定線1、擬定路線走向在給定的地形圖上根據(jù)主要控制點研究線路總體布局,分析地形、地質(zhì)及地物等情況,選擇地勢平緩、山坡順直、河谷開闊等有利于展線的地點,擬定線路各種可能的走向。2、試坡當(dāng)遇到縱坡的限制較嚴(yán)時,必須用平均縱坡i沿各種可能的走向由上而下進行試坡,設(shè)等高線間距為h,取計算等高線的平均長度a,a=h/i,用量規(guī)開度為 a (比例與地形圖同,在圖上試坡,得出均坡線。3、定導(dǎo)向線分析均坡線,結(jié)合地形、地物及艱巨工程等情況,選擇相應(yīng)的中間控制,從而調(diào)整控制點相應(yīng)線路的縱坡,重新試坡,得出導(dǎo)向線。4、修正導(dǎo)向線參照導(dǎo)向線作平面試線,注明平曲線半徑,量出地形變化點樁號及標(biāo)

2、高,繪制縱斷面圖。并設(shè)計縱坡,得出各樁位概略設(shè)計標(biāo)高。5、定線在所定向線的基礎(chǔ)上,按規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)反復(fù)試線才能得到滿意的結(jié)果。6、縱斷面設(shè)計路線確定后,量出路中心線穿過每一等高線的標(biāo)號和高程,繪制縱斷面圖和進行縱斷面設(shè)計。紙上定線是個反復(fù)試定的過程,試線修改次數(shù)越多,最后所定路線的質(zhì)量相對來說越高,直至取得最佳線路方案為止,紙上定線工作才能算完成。(二公路平面設(shè)計1、圓曲線半徑的原則(1確定圓曲線半徑的原則各級公路的圓曲線半徑應(yīng)盡量采用較大的半徑,在一般情況下,宜選用大于標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的該級一般最小半徑。只有當(dāng)?shù)匦?、地物或其他條件限制時,方可采用小于一般最小半徑,不要輕易采用極限最小半徑。圓曲線半

3、徑的選定,除要與彎道本身所在位置的地形、地物條件相適應(yīng),使曲線沿理想的位置通過外,還要考慮與彎道前后的線形標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)。圓曲線半徑過大也失去意義,因此最大半徑不宜超過 10000m,以利于設(shè)計與施工。各級公路不論轉(zhuǎn)角大小,均應(yīng)設(shè)置曲線(包括圓曲線和緩和曲線。(2確定路線導(dǎo)線交點轉(zhuǎn)角首先在地形圖上,從起點由左向右編寫轉(zhuǎn)角號,即JD1、JD2、JD3。確定路線導(dǎo)線交點轉(zhuǎn)角要用正切法。不得用量角器直接量取。(3考慮圓曲線半徑選定的原則和轉(zhuǎn)角值,確定該路段每個交點的圓曲線半徑,并計算或查曲線冊設(shè)用表確定圓曲線要素。2、將各交點處圓曲線半徑與教材或規(guī)范對比,當(dāng)圓曲線半徑小于不設(shè)超高的圓曲線最小半徑,應(yīng)在該

4、交點處圓曲線兩端設(shè)置緩和曲線,緩和曲線計算步驟如下:(1利用教材相應(yīng)公式確定緩和曲線最小長度,采用數(shù)值大者,并用整5米倍數(shù)。(2利用相應(yīng)公式計算切線角、緩和曲線常數(shù)p和q 。(3利用相應(yīng)公式計算有緩和曲線的單曲線的切線長T h、曲線長L h、外距E h、超距D h。3、樁距采用直線20米,曲線10米。(1直線上整樁(20、40 與平面線基本的量法見下圖: 從路線起點用比例尺(12000沿路線中線由左向右量距,每隔 20 米處用鉛筆垂直中線方向畫一小橫線,在百米處緊靠路中線上方用鉛筆寫上1、2 、3 ,即里程 K0+100、K0+200、K0+300 ,一直量至第一個交點(JD1處,如上圖得交點

5、樁號K0+283 。確定平曲線基本樁位置和樁號用比例尺從交點JD1處沿導(dǎo)線向回量T或T h,得圓曲線或第一緩和曲線起點位置,沿路線前進方向中線量T或T h,得圓曲線或第一緩和曲線的終點位置,沿交點JD1的分線向圓心方向量外距E ,得曲線中點位置。計算曲線基本樁樁號按“測量學(xué)”教材圓曲線基本樁樁號計算格式計算ZY、QZ、YZ樁號,按“公勘”教材基本樁樁號計算格式計算ZH、HY、QZ、YH和HZ樁號。將基本樁樁號如ZYK0+233等用鉛筆垂直中線方向標(biāo)在曲線外側(cè)(QZ樁號可不標(biāo)出。再以 YZ或HZ為準(zhǔn),以同樣方法向路線前進方向量取直線上整樁和平曲線上的基本樁,直至路線終點。4、直線曲線及轉(zhuǎn)角表和路

6、基設(shè)計表的填寫(1路線各交點轉(zhuǎn)角、圓曲線半徑、曲線要素和曲線上基本樁設(shè)置完畢后,應(yīng)將上述有關(guān)數(shù)據(jù)填寫在“直線曲線及轉(zhuǎn)角表”內(nèi)。它包括交點號、交點樁號、轉(zhuǎn)角度、曲線各部分?jǐn)?shù)值、曲線位置(樁號、直線長度及方向角。該表交點號先填寫起點,再填寫JD1、JD2,最后填寫終點。表中直線長度L,是指兩交點間的直線部分長度,其值為相鄰兩平曲線起、終點樁號之差。如 JD2平曲線終點樁號為K0+625,JD3平曲線起點樁號為 K0+846 ,則 JD2JD3之間直線長度為:L=(K0+846-(K0+625=221m 。(2路線的整樁和曲線基本樁樁號隨時記在草稿紙上,再填寫在“路基設(shè)計表”的欄中。5、超高與加寬的

7、設(shè)置(1超高當(dāng)圓曲線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時,根據(jù)公路等級、地形和圓曲線半徑值,按教材或規(guī)范規(guī)定確定曲線部分全超高值。超高緩和段或緩和曲線上整樁或加樁的超高值計算,以繞內(nèi)邊軸旋轉(zhuǎn)的公式計算。路拱橫坡值可根據(jù)公路等級參照“路基路面工程”教材選用。(2加寬當(dāng)圓曲線半徑等于或小于 250m ,雙車道路面設(shè)置的全加寬值先按教材公式計算。超高緩和段或緩和曲線上整樁的加寬值計算,按教材公式計算。(3將超高、加寬計算值(按相應(yīng)樁號填入“路基設(shè)計表”欄中。(三公路縱斷面設(shè)計縱斷面設(shè)計用手繪。手工設(shè)計如下:1、點繪縱斷面圖在米厘方格紙上點繪出里程、樁號、直線與平曲線、地面高程和地面線,并將橋涵、地質(zhì)土壤與縱

8、坡設(shè)計有關(guān)資料在縱斷面圖紙上標(biāo)明。橫坐標(biāo)比例尺用12000,縱坐標(biāo)采用1200 。(1各樁號地面標(biāo)高的確定在實際設(shè)計中,各樁號的地面標(biāo)高由水準(zhǔn)測量提供,進行畢業(yè)設(shè)計時,各樁號地面高程從地形圖上相應(yīng)樁號位置確定,即該樁號位置在某相領(lǐng)兩條等高線之間,用內(nèi)插法確定高程,舉例如下: 上圖有 K1+700、K1+765、K1+800三個樁,則其各樁高程為: K1+700 樁在等高線304 和306之間,沿路線方向兩等高線間距為1.6cm , K1+700樁距304為0.42cm ,而等高距為2m ,則K1+700 地面高程為:304+(2×0.42/1.6 =304+0.525=304.525

9、 304.53 (取小數(shù)點后兩位 K1+765在等高線308和310 之間,沿路線中線方向兩等高線間距 1.1cm , K1+765樁距310為0.35cm ,等高距為2m ,則K1+765 樁地面高程為:310+(2×0.35 /1.1=310+0.636 =309.364309.36 K1+800正好在312上,其高程為312 。(2各樁地面高程確定后,隨時填入路基設(shè)計表欄對應(yīng)位置上。線各樁高程確定并填入路基設(shè)計表后,就可根據(jù)地面高程將各樁點繪在縱斷面圖上。應(yīng)注意:在標(biāo)出縱向坐標(biāo)整 10 米高程前,應(yīng)注意每張圖各樁高程中,最大高程與最小高程兩個樁的高差是多少,這樣即可將縱坐標(biāo)整

10、10 米高程擺在適中位置,避免縱斷面地面線過于靠上或靠下。2、標(biāo)出控制點可以選取橋梁等這些位置作為控制點。3、縱坡設(shè)計(拉坡縱坡設(shè)計考慮一般規(guī)定與要求、縱斷面圖布置有關(guān)內(nèi)容,具體拉坡方法見教材相應(yīng)章節(jié)。4、計算轉(zhuǎn)坡點和各樁高程縱坡和轉(zhuǎn)坡點確定后,即可計算轉(zhuǎn)坡點和各樁高程,先計算轉(zhuǎn)坡點高程,再計算各樁高程,并將各樁高程填入“路基設(shè)計表”。此欄為未計豎曲線之設(shè)計標(biāo)高。5、豎曲線設(shè)計(1先根據(jù)課本相關(guān)公式計算凸形、凹形豎曲線小半徑(根據(jù)不同路線等級確定停車視距,再根據(jù)豎曲線設(shè)計原則選擇“各轉(zhuǎn)坡點豎曲線半徑”。(2計算各豎曲線要素利用公式計算各豎曲線要素,并填寫“路基設(shè)計表”中的相應(yīng)欄目。(3計算豎曲

11、線上各樁距切點距離和改正值,并將有關(guān)數(shù)值填入“路基設(shè)計表”相應(yīng)欄目。6、計算設(shè)計標(biāo)高、填挖高度和施工時中樁填挖高度,并將有關(guān)數(shù)值填入“路基設(shè)計表”相應(yīng)欄目。7、在拉坡時,還應(yīng)考慮平、縱配合。8、應(yīng)將縱斷面設(shè)計所考慮的具體問題寫在說明書中。(四橫斷面設(shè)計1、點繪橫斷面地面線橫斷面的比例尺采用 1200 (縱、橫。在實際測設(shè)時,橫斷面地面線是由測設(shè)隊橫斷面實測的,設(shè)計中按如下方法繪測。(1比如設(shè)計要求對選出的 1 公里路線,逐樁繪出垂直中線兩側(cè)和20米范圍內(nèi)地面線。（2）將三角板或比例尺垂直中線放在某一樁上（從起點樁開始），此時某樁地 面高程已知，從三角板或比例尺上與等高線相交處讀出水平距離與高差

12、（以路中 線為原點，左右各 20 米范圍內(nèi)）。注意：此時地形圖上比例尺為 12000 。 現(xiàn)以指導(dǎo)書“縱斷面設(shè)計”一節(jié)為例：求 K1+700 樁橫斷面地面線將三角板 或比例尺放在 K1+700 樁上，并與路中線垂直。 左 0.13cm 與 304 等高線相交，水平距離為 20×0.13 = 2.6m ，高差為 K1+700 地面高程 304.53304=0.53m 。 左 0.5cm 與 302 等高線相交，水平距離為 20×0.5 = 10m ，高差為 304.53 302 = 2.53m 。 左 1cm 與 302 等高線相交， 水平距離為 20m ， 高差為 304.53300 = 4.53m 。 由上例可知，所求水平距離與高差緊切割的等高線為準(zhǔn)，但需注意，此時所用 比例為地形圖比例 12000 。中線右邊 20m 的水平距離與高差求法同上。 （3）將水平距離與高差（以路中線為準(zhǔn)）按 1200 比例尺點繪在米厘方格紙 上，各點邊線即為橫斷面地面線。 （4）繪制橫斷面地面線時，從圖紙左側(cè) 10cm 豎直行開始，由上向下排列樁號， 第二行亦從下向上排列樁號。此要求與野外實測橫斷面地面線相同。 2、設(shè)計橫斷面設(shè)計線（戴帽子） 橫斷面設(shè)計線的繪制步驟見教材相應(yīng)章節(jié)。 （1）挖方路段或填方路段的邊溝尺寸，可統(tǒng)一采用梯形。底寬 30