道路勘測設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)步驟

1、道路勘測設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)步驟The final edition was revised on December 14th, 2020.一、設(shè)計(jì)說明1、工程概況設(shè)計(jì)公路為某一級公路。本路段為山峻區(qū)，地勢稍陡。路段主線長1339. 512m （起訖樁號為K0+000. 000K1+339. 512）,路基寬24.5m,設(shè)汁行車速度為80km/小時(shí)。2、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（1）平而設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：%圓曲線半徑：一般值：400m,極限值：250m不設(shè)超高最小半徑：緩和曲線最小長度:70m平曲線間插直線長度：同向平曲線間插直線長度應(yīng)大于6Y （480m）為宜，反向平曲線間插 直線長度應(yīng)大于2V （160m）為宜。（2）

2、縱斷面設(shè)計(jì)指標(biāo)最大坡度：5%最小坡長：200m不同縱坡度最大坡長縱坡坡度（）345閔大坡長（m）1100900700注：當(dāng)縱坡坡度小于或等于3%時(shí)，最大坡長沒有限制豎曲線最小半徑和最小長度凸形豎曲線半徑（m）4500極限值3000凹形豎曲線半徑（m）一般值3000極限值2000豎曲線哉小長度（m）70（3）路基橫斷而技術(shù)指標(biāo)：行車道寬度：4X3. 75二15m硬路肩寬度：2X2. 50二5m土路肩寬度：2X0. 75=1. 5m中間帶寬度：中央分隔帶2m+路緣帶0. 5mX2=3m路基總寬度：24. 5m視距保證：停車視距：110m會車視距：220m超車視距：550m不同圓曲線半徑的超髙值雙車

3、道加寬值圓曲線半徑(m)超高值()600 3901390-2702270 - 2003200-1504150-1205120-90690-607圓曲線半徑(m)力口寬值(m)250 2000.4200-1500.6150-1000.8100 701.070-501.250-301.430-251.825-202.220-152.5注：當(dāng)圓曲線半徑大于600m時(shí),可不設(shè)超高。本路段超高和加寬值為:R=700m處，不采用超高和加寬:R二360m處，采用超高,不采用加寬。路拱應(yīng)采用雙向路拱坡度，由路中央向兩側(cè)傾斜，取2%,上路肩橫坡度取用3%。二、選線與定線1、選線原則（1）在道路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，應(yīng)

4、運(yùn)用各種先進(jìn)手段對路線方案作深入、細(xì)致的研究，在多 方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選圧最優(yōu)路線方案。（2）路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造價(jià)低、運(yùn)營費(fèi) 用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時(shí)，應(yīng)盡可能的采用較高的技術(shù) 指標(biāo)。不輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)為了采用較髙指標(biāo)而使得工程量過分增大。2、選線過程:選擇的路線如平而圖所示，選擇此路線的原因：優(yōu)點(diǎn)：（1）此路線過£亞口，線形較好：（2）此路線經(jīng)過了此路線經(jīng)過地區(qū)地形較好，施工條件較好。（3）此路線填挖工程量小，節(jié)省成本。缺點(diǎn)：（1）此路線平曲線較多，對行車不利：（2）路程相對較長。3、紙上定線:（

5、1）左導(dǎo)向點(diǎn)，確泄路線走向。（2）泄導(dǎo)向線，按規(guī)泄的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合導(dǎo)向點(diǎn)，試穿出一系列直線，延長直線交出交 點(diǎn)，作為初泄的路線導(dǎo)向線。（3）初左平曲線，讀取交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算或直接疑測得到交點(diǎn)處路線轉(zhuǎn)角和交點(diǎn)間距，龍圓曲 線半徑和緩和曲線長度，計(jì)算曲線要素及曲線里程樁號。（4）左線，檢查各技術(shù)指標(biāo)是否滿足公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003）要求，及平 曲線位置是否合適，不滿足時(shí)應(yīng)調(diào)整交點(diǎn)位宜或圓曲線半徑或緩和曲線長度，直至滿足為 止。三、路線平面設(shè)計(jì)1、結(jié)合實(shí)際地形，已知起點(diǎn) QD (50, 190)、(270, 545)、(287, 1268),終點(diǎn) ZD(399, 1448) o2.初擬平

6、曲線半徑及緩和曲線長半徑(m)緩和曲線長(m)5001304501203、平曲線訃算：(1) 交點(diǎn)間距、坐標(biāo)方位角及轉(zhuǎn)角值的汁算:設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)為，第個(gè)交點(diǎn)貝I：坐標(biāo)增量交點(diǎn)間距象限角計(jì)算方位角A： >0 ,>0< 0 , >0< 0 , < 0>0, < 0轉(zhuǎn)角：，當(dāng)>0時(shí)，路線右轉(zhuǎn)；<0時(shí)，路線左轉(zhuǎn)。下面僅以交點(diǎn)1為例利用上而的公式進(jìn)行訃算說明其計(jì)算過程，其余交點(diǎn)的計(jì)算過程類同, 其結(jié)果見直線一路線一轉(zhuǎn)角表(見附表)。QD (50, 190) 、(270, 545)坐標(biāo)增量：交點(diǎn)間距:象限角:計(jì)算方位角：AF(270, 545) 、(

7、287, 1268)坐標(biāo)增疑：交點(diǎn)間距：象限角：計(jì)算方位角：A:=交點(diǎn)1轉(zhuǎn)角：二30° 26 25"所以路線右轉(zhuǎn)(2) 曲線要素計(jì)算：(3) 平而線形要素組合及汁算本設(shè)訃采取基本型曲線，回旋線一圓曲線一回旋線的長度接近1： 1： b且滿足條件。(4) 直線上中樁計(jì)算的坐標(biāo)為（270, 545） , QD的坐標(biāo)為（50, 190）,的坐標(biāo)為（287, 1268）則ZH點(diǎn)的樁號為K0+000. 000+（417. 642-T）二 K0+000. 000+（417. 642-201. 382）=K0+216. 260HY點(diǎn)的樁號為K0+216. 260+ = K0+216. 26

8、0+130二K0+346.260的樁號為K0+346. 260+ 二 K0+346. 260+135. 649/2二K0+414. 085YH點(diǎn)的樁號K0+414. 085+ = K0+414. 085+135. 649/2二K0+481. 909HZ的樁號K0+481. 909+ = K0+481. 909+130= K0+611.909設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為，交點(diǎn)相鄰直線的方位角分別為和。則ZH點(diǎn)坐標(biāo)：（或）點(diǎn)坐標(biāo)：設(shè)直線加樁里程為L, ZH, HZ表示曲線起，終點(diǎn)里程，則前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（L ZH）:后直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（L>HZ）：（5）單曲線內(nèi)中樁坐標(biāo)計(jì)算設(shè)緩和曲線的單曲線上任意點(diǎn)坐標(biāo)曲

9、線上任意點(diǎn)的切線橫距：式中：一一緩和曲線上任意點(diǎn)至ZH （HZ）點(diǎn)的曲線長；緩和曲線長度。 第一緩和曲線（ZH-HY）任意點(diǎn)坐標(biāo): 圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo):式中：一一緩和曲線上任意點(diǎn)至HY點(diǎn)的曲線長緩和曲線長度點(diǎn)坐標(biāo) 第二緩和曲線(HZYH)內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)：第二緩和曲線上任意點(diǎn)至HZ點(diǎn)的曲線長 方向角計(jì)算緩和曲線上坐標(biāo)方向角,=1, 2 轉(zhuǎn)角符號，第一緩和曲線右偏為“ + ”左偏為“-” 第二緩和曲線右偏為“-”左偏為“ + ”緩和曲線上任意點(diǎn)至ZH (HZ)點(diǎn)的曲線長緩和曲線長度圓曲線上坐標(biāo)方向角,=1, 2轉(zhuǎn)角符號，右偏為“ + ”左偏為現(xiàn)在舉例說明計(jì)算過程，利用以上公式進(jìn)行計(jì)算：ZH點(diǎn)坐標(biāo)：點(diǎn)

10、坐標(biāo):前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（L ZH）:樁號K0+100. 000坐標(biāo)：后直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（L>HZ）樁號K0+700. 000坐標(biāo)：第一緩和曲線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（ZH-HY）:樁號K0+300. 000坐標(biāo)：=300-216. 260=83. 740圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)（HY-YH）:樁號K0+400. 000坐標(biāo)：=400-346. 260=53. 740第二緩和曲線上任意點(diǎn)坐標(biāo)（YH-HZ）:樁號K1+200. 000坐標(biāo)：=1200. 000-1190.413=9. 587四.平面設(shè)計(jì)成果（1）編制相關(guān)表格 根據(jù)程序il算所得結(jié)果繪制直線、曲線及轉(zhuǎn)角表，見附表一直線、曲線及轉(zhuǎn)角表。 根據(jù)

11、程序il算結(jié)果繪制逐樁坐標(biāo)表，見附表二逐樁坐標(biāo)表。(2) 繪制平面圖根據(jù)直線、曲線及轉(zhuǎn)角表和逐樁坐標(biāo)表在地形圖繪制線路平面圖，具體見附圖0縱斷面設(shè)計(jì)1、準(zhǔn)備工作：在線路平而圖上依次截取各中樁樁號點(diǎn)，并推算對應(yīng)的地而標(biāo)高。(1) 標(biāo)注控制點(diǎn)：確泄路線起、終點(diǎn)以及越嶺坯口，地質(zhì)不良地段的最小填上高度，最大 挖深等線路必須經(jīng)過的標(biāo)髙控制點(diǎn)。(2) 試坡：在已標(biāo)出的“控制點(diǎn)”縱斷面圖上，根據(jù)各技術(shù)指標(biāo)和選線意圖，結(jié)合地而線 的起伏變化，以控制點(diǎn)為依拯，在英間穿插取值，同時(shí)綜合考慮縱斷面設(shè)計(jì)中的平縱組合 問題，即當(dāng)豎曲線和平曲線重合時(shí)，應(yīng)設(shè)法使豎曲線的起、終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩 和曲線內(nèi)，其中任一點(diǎn)

12、都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧段之內(nèi)。由此 試怎出若干坡線。(3) 調(diào)整并核對：對試坡時(shí)所泄出的各種坡線進(jìn)行比較，排除不符工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的坡線， 在剩下的坡線中選取填挖方量最小又比較平衡的坡線。在選取的坡線上選擇有控制意義的 重點(diǎn)橫斷而，從縱斷而圖上讀岀其對應(yīng)樁號的填挖高度，檢査該點(diǎn)的橫斷而填挖是否滿足 各項(xiàng)工程指標(biāo)。如果不滿足，則應(yīng)對所選坡線進(jìn)行調(diào)整。(4) 左坡：經(jīng)上述方法調(diào)整無誤后，直接在CAD圖上把各段直線坡的坡度值、坡長、變坡 點(diǎn)的樁號、標(biāo)高確泄下來。2、確左豎曲線計(jì)算所需數(shù)據(jù)變坡點(diǎn)樁號豎曲線半徑(m)設(shè)計(jì)高程(m)坡度(%)坡長(m)起點(diǎn)K0+000.0009100.

13、833400變坡點(diǎn)K0+600.0008000915終點(diǎn)K1+339.2158903.382739.2153、豎曲線要素計(jì)算本設(shè)il只有一個(gè)變坡點(diǎn)，變坡點(diǎn)樁號為K0+600. 000，設(shè)計(jì)髙程915m現(xiàn)對其各要素進(jìn)行計(jì)算：故為凸形。曲線長：切線長：外距：計(jì)算設(shè)計(jì)高程：豎曲線起點(diǎn)樁號=(K0+600. 000)-168. 6二K0+431. 400豎曲線起點(diǎn)高程=915-0. 833%X 168. 6=913. 60m豎曲線終點(diǎn)樁號=(K0+600. 000)+168. 6二K0+668. 600豎曲線終點(diǎn)高程=915-3. 382%X168. 6=909. 30m5、縱斷面設(shè)計(jì)成果(1)編制相

14、關(guān)表格：豎曲線要素表序號樁號高程(m)凹凸R(m)T(m)E(m)變坡點(diǎn)間距(m)直坡段長(m)坡度(%)1K+000.000910.000600.000431.3880.833.2K0+600.000915.000凸8000168.6121.777739.215570.603-3.3822K1 + 339.215890.000(2)繪制縱斷而圖根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果繪制縱斷而圖?？v斷而圖采用橫向1:2000,縱向1:200的比例尺繪制。縱斷而圖見附圖二縱斷而設(shè)計(jì)圖。五、橫斷面設(shè)計(jì)1、路基橫斷面尺寸的確怎 設(shè)計(jì)公路為一級公路，采用整體式雙幅四車道的斷面形式。根據(jù)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，由公路等級（一級）及設(shè)計(jì)

15、行車速度（80kE小時(shí)），確泄路基橫斷面 車道數(shù)為四車道，行車道寬為3.75m,行車道外側(cè)設(shè)宜寬度為2. 5m的硬路肩和0.75m的上路 肩，中央分隔帶為2m,分隔帶路緣石為0.5m,路基總寬度為24.5m。公路橫斷面示意圖2、路拱和超高的設(shè)計(jì)（1）確左路拱及路肩橫坡度：為了利于路面橫向排水，應(yīng)在路面橫向設(shè)宜路拱。按工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用折線形路拱，路 拱橫坡度為2%。由于上路肩的排水性遠(yuǎn)低于路而，其橫坡度一般應(yīng)比路而大1%2%,故丄 路肩橫坡度取3罷（2）超高橫坡度的確泄：擬建公路為山嶺重丘區(qū)一級公路，設(shè)計(jì)行車速度為80kW小時(shí)。根據(jù)曲線段圓曲線的半徑值，本設(shè)訃中交點(diǎn)1處超髙取4%交點(diǎn)2處取超髙

16、為8%,因有中央分隔帶，超髙過渡采用繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)。（3）平曲線上超髙緩和段長度的確左：超高緩和段的長度為緩和曲線的長度100m（4）超髙值計(jì)算公式超高過渡采用繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)式，計(jì)算公式如下表：繞邊線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式超高位蛋計(jì)算公式注圓曲線外緣1. 計(jì)算結(jié) 杲均為與設(shè)計(jì)高之高差2. 臨界斷面距緩和段 點(diǎn)：3. x距離上中線內(nèi)緣過渡段上外緣中線內(nèi)緣處的加寬值式中：路而寬度(m);路肩寬度(m)；路拱橫坡度；路肩橫坡度；超髙橫坡度；超高緩和段長度：與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離(m)：超高緩和段中任意點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離(m):路基加寬值；距離處的路基加寬值(m)

17、；(5) 各平曲線處的超高值計(jì)算：交點(diǎn)1：,查表取,取由于設(shè)計(jì)車道數(shù)為4車道，故從旋轉(zhuǎn)軸到行車帶邊緣的距離為2車逍，故應(yīng)乘以距離系數(shù)1.5, 85X1.5=127.5m,取驗(yàn)證超高漸變率：,符合要求：圓曲線上的超高為外緣：中線：=內(nèi)緣： 超高緩和段起點(diǎn)為：K0+216. 260,外緣：中線：內(nèi)緣：=超高緩和段內(nèi)的超髙為:K0+300. 000處,外緣：中線：=內(nèi)緣：=K0+346. 260處，外緣：中線：=內(nèi)緣：二交點(diǎn)1超高計(jì)算表交占樁號加寬(m)X (m)外側(cè)超高(m)中線超高(m)內(nèi)側(cè)超高(m)JD1K0+216.2600.0000.0000.0000.24750.000K0+300.00

18、00.00083.7400.6720.2475-0.1772K0+346.2600.000130.0001.01250.2475-0.5175K0+400.0000.000183.7401.01250.2475-0.5175K0+481.9020.000265.6421.01250.2475-0.5175K0+500.0000.000283.7402.14340.2475-0.1434K0+600.0000.000383.7402.87900.2475-2.3840K0+611.9020.000395.6422.96650.2475-2.4715其他交點(diǎn)計(jì)算方法類似，如下:交點(diǎn)2：,查表取取驗(yàn)證超髙漸變率: ,符合要求:交點(diǎn)2超高計(jì)算表交點(diǎn)樁號加寬(m)X (m)外側(cè)超高(m)中線超高(m)內(nèi)側(cè)超高(m)JD2K0+950.5220.0000.0000.07500.33000.585