道路勘測設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、下載可編輯1、道路選線道路選線，就是個(gè)根據(jù)道路的使用任務(wù)、性質(zhì)、公路的等級和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從規(guī)劃的起、終點(diǎn)之間結(jié)合地形、地質(zhì)、水文及其他沿線條件，綜合考慮平、縱、橫三方面因素， 在實(shí)地或紙上選定道路中線的確切位置，然后進(jìn)行有關(guān)的測量和設(shè)計(jì)工作。我們本次選線為紙上定線.1.1 紙上定線在紙上定線中，因使所設(shè)計(jì)路線盡量與等高線平行，繞開等高線密集的陡坡地區(qū)。在定線時(shí)，直線距離不能太長，一般以20V（ V 是設(shè)計(jì)車速）為最大長度。1.2 選線原則路線設(shè)計(jì)受到地形、水文、氣候等自然因素的影響，還受到到很多社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等上的因素。本次為山區(qū)選線，等級為二級公路，我們要注意以下幾點(diǎn):1) 使填、挖方平衡。2)

2、路線的坡度做好控制，在 0.3%7%為宜3) 多種方案，從中選擇最優(yōu)方案。4) 做到少占耕地，與農(nóng)田基本建設(shè)相協(xié)調(diào)。5) 根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)合理布局線路，路線設(shè)計(jì)要保證行車安全、舒適。6) 選擇坡度較緩的地形，有利于施工。7) 對水文地質(zhì)差的地方盡量繞行。在地形圖要設(shè)計(jì)兩個(gè)彎道，在彎道設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮曲線要素外，還要注意彎道內(nèi)側(cè)是否有物體阻礙司機(jī)的視線， 為滿足視距要求，要對其橫凈距進(jìn)行計(jì)算，具體方法在橫斷面設(shè)計(jì)時(shí)在詳細(xì)說明。2、平面設(shè)計(jì)2.1 平面線形設(shè)計(jì)的一般原則1. 平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適、并與地形、地物相適應(yīng)，。2. 保持平面線形的均衡與連貫。.專業(yè) .整理 .下載可編輯3. 回頭曲線的設(shè)

3、計(jì)， 其為一個(gè)主曲線、 兩個(gè)輔助曲線和主、 輔線所夾得直線段組合而成的復(fù)雜曲線。4. 平曲線要有足夠的長度。2.2 直線的設(shè)置直線的最大長度：直線的最大長度，在城鎮(zhèn)及其附近或其他景色有變化的地點(diǎn)大于20V是可以的，在景色單調(diào)的地點(diǎn)最好控制在20V以內(nèi)。而在特殊的地理?xiàng)l件下應(yīng)特殊處理。同向曲線間的最小直線長度：同向曲線間的最小直線長度不小于設(shè)計(jì)速度的6V（即 360m）為宜。同向曲線間的最小直線長度：反向曲線間的最小直線長度不小于設(shè)計(jì)速度的2V（即 120m）為宜。2.3 緩和曲線設(shè)計(jì)緩和曲線設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。規(guī)范要求四級以上

4、公路都需設(shè)置緩和曲線，緩和曲線的長度要滿足3s 行程，本設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度為60km/h，要求的緩和曲線的最小長度為75 米。2.4 圓曲線各級公路不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)該設(shè)平曲線，而圓曲線是平曲線中主要的組成成分。路線平面設(shè)計(jì)線形中常用的單曲線、復(fù)曲線及回頭曲線等，一般都包含了圓曲線。 圓曲線具有易與地形相適應(yīng)、 可循行好、行線形美觀、易于測設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，使用十分普遍。圓曲線的幾何要素T=Rtan /2L= R/180E=R(sec /2 - 1)D=2T- LT切線長（ m）.專業(yè) .整理 .下載可編輯L曲線長（ m）E外距（ m）D校正數(shù)或稱超距（ m）R圓曲線半徑（ m）轉(zhuǎn)角（ ?）汽車在圓曲線上的

5、行駛特性行駛在曲線上的汽車由于受到離心力的作用其穩(wěn)定性手到影響，而離心力的大小有與曲線的半徑有密切的關(guān)系，半徑越小越不利， 所以在選擇平曲線上時(shí)應(yīng)盡量采用較大的值，只有在地形或者其他條件受影響時(shí)才可用較小的半徑。為了行車的安全與舒適，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) . （JTGB01-2003）規(guī)定了圓曲線半徑在不同的情況下的最小值。平曲線的半徑確定是根據(jù)汽車行駛的橫向穩(wěn)定性而定：RV 2127(i )式中： V-行車速度 km/h；- 橫向力系數(shù)；i - 橫向超高，我國公路對超高的規(guī)定。緩和曲線通過曲率的逐漸變化，適應(yīng)汽車轉(zhuǎn)向操作的行駛軌跡及路線的順暢，以構(gòu)成美觀及視覺協(xié)調(diào)的最佳線形；離心加速度的逐漸變化

6、， 不致產(chǎn)生側(cè)向沖擊；緩和超高最為超高變化的過渡段，以減小行車震蕩。在指定車速V下，最小 Rmin 決定于容許的最大橫坡度max和該曲線的最大超高i cmax。圓曲線的半徑和長度在半徑的選用中，盡量選用較大的半徑，極限最小半徑盡可能不用，但是半徑不是越大越好，還要視所設(shè)的路線而定，根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ011-94) 規(guī)定圓曲線的半徑最大不宜超過10000m。在二級公路中，設(shè)計(jì)速度V=60km/h,在一般最小半徑中R200m,在極限最小半徑中 R125m，在設(shè)計(jì)中根據(jù)地形的情況自行選擇合適的半徑, 所以在設(shè)計(jì)的二級公路中 JD1 的 R1 =212m，JD2 的 R2 =284m，都符合

7、要求。.專業(yè) .整理 .下載可編輯2.4 緩和曲線緩和曲線是道路平面設(shè)計(jì)的要素之一，它是設(shè)置在直線與圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線 ,公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，除四級公路不要求設(shè)緩和曲線，其余的等級的公路都應(yīng)該設(shè)置緩和曲線。有緩和曲線的道路平曲線幾何要素：JDTEHYQZYHLL'ZHHZLsLs00O圖 1切線增長值： q= Ls Ls322240R內(nèi)移值： p= Ls2Ls424R2384R 3緩和曲線角：0 =28.6479LsR切線長： T( Rp)tg2q.專業(yè) .整理 .下載可編輯曲線長：L(20 )180R 2Ls外距：E(R)se

8、cRp切曲差： J2TL2由任務(wù)書及地形圖有道路交點(diǎn) JD1樁號為K0188.00，轉(zhuǎn)角54 50 29， 圓曲線半徑設(shè)計(jì)為260m， 緩和曲線設(shè)計(jì)為80m， 計(jì)算：幾何要素：、R、 q； 平曲線要素： Th、 Lh、 Eh、 Jh；以及五個(gè)基本樁號 （ ZH、 HY、 QZ、YH、 HZ）1 緩和曲線常數(shù)：切線增長值： qLsLs336.68236.68318.335m2240 R22240 2122內(nèi)移值： pLs2Ls436.68236 .6840.264m24 2122384212324R2384 R3緩和曲線角：0 =28.6479Ls28.647936.685°30 33

9、R2122 平曲線要素：切線長：T(R)tg（212+0.264）°pq=tg( 54/2)+18.335=126.49m2曲線長： L=R /180 + L S = 212× 3.14 × ( 54°/180 ° )+36.68=236.48m 外距：E (Rp)secR =(212+0.264)× sec( 54°/2)-212=26.23m2切曲差： J2TL =2×126.49-236.48=26.23m3 主點(diǎn)樁號：ZH點(diǎn)里程： ZHJDTK 0 188 160.10K 027.9HY點(diǎn)里程： HYZHL

10、 sK 027.950K 077.9YH點(diǎn)里程： YHHY(L2LS )K 077.9(248.74 2 50) K 0 226.64HZ點(diǎn)里程： HZYHLsK 0226.6450K 0276.64.專業(yè) .整理 .下載可編輯QZ點(diǎn)里程： QZ HZL248.74K 0 276.64K 0 152.2722校驗(yàn)： JD QZJ71.46K 0 152.27K 0 188.0022計(jì)算正確無誤。同理由任務(wù)書及地形圖有道路交點(diǎn) JD2 樁號為 K0 874.00 ， 轉(zhuǎn)角56° ， 圓曲線半徑設(shè)計(jì)為284m， 緩和曲線設(shè)計(jì)為 80m，同上步驟 計(jì)算：幾何要素： 、 R、 q； 平曲線要

11、素： T 、 L 、 E 、J；以及五個(gè)基本樁號 （ ZH、 HY、 QZ、hhhhYH、 HZ）。并將樁號JD1、 JD2 計(jì)算結(jié)果整理到直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表。2.5 平面曲線組合設(shè)計(jì)平面線形應(yīng)值捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。長直線的盡頭不能和小半徑的曲線相接，在公路彎道一般情況下，由兩端曲線和一段圓曲線組成。緩和曲線的長度不能小于所設(shè)計(jì)等級公路的最小長度的規(guī)定；中間圓曲線的長度也宜大于 3s 的行程。下表為各級公路平曲線的最小長度設(shè)計(jì)速度1201008060403020km/h一般指1000850700500350250200最小值200170140100705

12、040所求的兩個(gè)彎道的平曲線長度L1=236.48m、 L2=304.96m 都滿足要求。.專業(yè) .整理 .下載可編輯3 、縱斷面設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)要求縱斷面設(shè)計(jì)的一般要求1. 應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定2. 縱坡應(yīng)均勻平順。3. 設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定應(yīng)結(jié)合沿線自然條件。4. 縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)與平面線形和周圍地形景觀協(xié)調(diào)，應(yīng)考慮人體心里上的要求，按照平豎相協(xié)調(diào)及半徑的均衡來確定縱面設(shè)計(jì)線。5. 應(yīng)爭取填挖平衡，應(yīng)盡量移挖做填，以節(jié)省土石方量，降低工程造價(jià)。6. 依路線的性質(zhì)要求， 適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具、 農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面要求。3.2 坡長設(shè)計(jì)坡長是指縱斷面兩變坡點(diǎn)之間的水平距離，坡長不宜過短

13、， 以不小魚設(shè)計(jì)速度的 9s 的行程為宜。合成坡度是由路線縱坡與彎道超高橫坡或路拱橫坡組合而成的。根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 二級級公路在 V=60km/h時(shí)的最大合成坡度為6%，最小合成坡度不宜小于0.5%。最短坡長二級公路在 60km/h 的最短坡長為 150 米。根據(jù)公路工程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 在山區(qū)二級公路越嶺路線的平均縱坡一般接近5.5%和 5%為宜。最大坡長最大坡長限制： 防止影響汽車的正常行駛和安全考慮，而對最大坡長進(jìn)行限制，具體要求如表3-2.專業(yè) .整理 .下載可編輯表 3-2 縱坡長度限制設(shè)計(jì)車速（ km/h ）12010080604030203900100011001200縱坡4700

14、8009001000110011001200坡度600700800800900100053.3 坡度設(shè)計(jì)最大縱坡最大縱坡是指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)， 各級道路允許采用的最大坡度值，是根據(jù)汽車的動(dòng)力特性、道路等級自然條件以及工程和運(yùn)營條件等因素，通過綜合分析，全面考慮，合理確定的。要求見下表設(shè)計(jì)速度（ km/h）1201008060403020最大縱坡（ %）3456789在設(shè)計(jì)速度為 60km/h 的山區(qū)二級公路上，最大縱坡為6%最小縱坡在挖方路段、設(shè)置邊溝的低填方路段和其他橫向排水不暢的路段，為了保證排水，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的縱坡（一般情況下以采用不小于0.5%為宜）

15、。3.4 豎曲線設(shè)計(jì)在縱斷面設(shè)計(jì)中， 豎曲線的設(shè)計(jì)要受到眾多因素的限制。其中有三個(gè)因素即：緩和沖擊、 行駛時(shí)間和視距的要求， 決定著豎曲線的最小半徑和最小長度。有規(guī)范規(guī)定知道凸形豎曲線一般最小半徑為4500m，凹形豎曲線的一般最小半徑為 3000m。豎曲線的最小長度相當(dāng)于各級公路設(shè)計(jì)車速的3s 行程，本設(shè)計(jì)中豎曲線的最小長度為100m.豎曲線要素計(jì)算.專業(yè) .整理 .下載可編輯豎曲線要素設(shè)計(jì)公式為：i2i1式中 : 當(dāng)為 "+" 時(shí)表示凹形豎曲線, 當(dāng)為 "-" 時(shí)表示凸形豎曲線豎曲線長度L R切線長LT2外距T 2E2R由于該段道路山區(qū)二級公路，設(shè)計(jì)時(shí)

16、速為60km/h，考慮到通行的各種車輛的動(dòng)力性能、 道路等級、自然條件等因素， 故其縱坡坡度宜控制在5.5%。豎曲線半徑V 2602R1000m3.63.6在該設(shè)計(jì)中，有 2 個(gè)變坡點(diǎn)，所以有3 個(gè)坡度， i 1=5.5%i2 = 5.6%i 3=5.4%根據(jù)前面確定的豎曲線半徑及坡度值，計(jì)算各變坡點(diǎn)處的豎曲線要素如下：(1) 、變坡點(diǎn) 1：( 樁號 K0+160.00)設(shè)： R=1000mwi2i10.056 0.0550.111為凸曲線，則：LRw10000.111 111mTL1112255.5mET 255.522R21.541000(2) 、變坡點(diǎn) 2：( 樁號 K0+880.00)

17、設(shè)： R=1000m.專業(yè) .整理 .下載可編輯wi3i20.0540.0560.11為凹曲線，則：LRw1000 0.11 110mTL11055m22ET 255 21.512R21000計(jì)算的豎曲線要素如下：變坡點(diǎn)變坡點(diǎn)凹凸性RTE變坡點(diǎn)高樁號程1K0+160.00凸100055.51.5478.30.2K0+880.00凹1000551.5194.15縱斷面圖見附圖01縱斷面設(shè)計(jì)圖3.5 平縱組合設(shè)計(jì)平縱線形組合的設(shè)計(jì)原則1. 應(yīng)能在視覺上自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持線形的連續(xù)性；2. 平面與縱斷面線形的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)大小均衡， 不要懸殊過大， 使線形在視覺上、心理上保持協(xié)調(diào)；3. 選擇

18、組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和安全行車?. 注意與道路周圍環(huán)境相配合。平曲線與豎曲線的組合的基本要求1. 當(dāng)豎曲線與平曲線組合時(shí)， 豎曲線宜包含在平曲線之內(nèi)， 且平曲線應(yīng)稍長與豎曲線，2. 要保持平曲線與豎曲線大小均衡。3. 當(dāng)平曲線緩而長、縱斷面坡差較小時(shí)，可不要求平、豎曲線一一對應(yīng)，平曲線中可包含多個(gè)豎曲線或豎曲線略長與平曲線。4. 要選擇適當(dāng)?shù)暮铣善露取５缆肪€形與景觀協(xié)調(diào)配合平縱線性組合必須是在充分與道路所經(jīng)過地區(qū)的景觀相配合的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。對于駕駛員來說，只有看上去具有優(yōu)美的線性和景觀，才能成為舒適安全的道路。對于設(shè)計(jì)車速高的道路，平、縱線形組合設(shè)計(jì)與周圍景觀配合尤為重要。.專

19、業(yè) .整理 .下載可編輯4、橫斷面設(shè)計(jì)4.1 橫斷面的組成1）路幅是指公路路基頂面的兩路肩外側(cè)之間的部分。二級公路在設(shè)計(jì)速度為 60km/h 時(shí)的最小路基寬度為8.5m，則本設(shè)計(jì)中取9.0m。2）路拱是為了有利于路面的橫向排水，將路得中央做成相亮澤傾斜的拱形。路拱對排水有利但是路拱對于行車不利，在設(shè)計(jì)時(shí)不能太大。在水泥混凝土路面、瀝青混凝土路面一般取1.02.0%，為了有利排水，在這里取路拱i g=2.0%。路肩是為了保護(hù)車道的主要穩(wěn)定，供車輛緊急停止，在道路的兩側(cè)。在二級公路設(shè)計(jì)中只有土路肩，寬度為0.75m。在路肩上也有為了有利于排水而設(shè)置的路肩橫坡度，在這里選用3%.4.2 橫斷面設(shè)計(jì)的

20、原則橫斷面設(shè)計(jì)的原則：(1) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)公路等級、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、填挖等情況選用。設(shè)計(jì)前必須做好各項(xiàng)勘察工作，收集橫斷面資料。(2) 兼顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要， 盡可能與之配合， 合理設(shè)計(jì)邊溝斷面尺寸，并按有關(guān)規(guī)定采取必要的處理措施。(3) 路基穿過耕種地區(qū)時(shí)，為了節(jié)約用地，如果當(dāng)?shù)厥县S富，可修建石砌邊坡或直立矮墻。(4) 沿河線的橫斷面設(shè)計(jì)，應(yīng)注意路基不被洪水沖毀，如廢方過多壓縮河道而引起壅水危及農(nóng)田、 房舍時(shí)，一般應(yīng)變更設(shè)計(jì)， 將路線適當(dāng)外移以減少廢方，否則應(yīng)將廢方運(yùn)走。.專業(yè) .整理 .下載可編輯4.3 確定路基橫斷面寬度路基總寬 9.0m（路基不設(shè)置加寬值） ,路面寬

21、度 2× 3.75 米, 設(shè)計(jì)標(biāo)高 ( 未設(shè)超高前含路面結(jié)構(gòu)層 ) 為行車道邊緣處標(biāo)高。路面橫坡度 1.5%, 路肩坡度1.5%。為使全路段土石方填挖基本平衡 , 設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了各段路堤填方高度和減少支擋工程數(shù)量等因素；為充分利用路基開挖土石方 , 設(shè)計(jì)時(shí)基本按利用全填缺方式平衡土石方。 在具體處理土石方平衡于其它因數(shù)關(guān)系時(shí)， 適量保留了部分挖余 ( 即棄方 ), 以便在施工時(shí)作換填填料。具體見附圖 02路基逐樁橫斷面圖和附圖03路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖 。4.4 土石方量計(jì)算若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近， 則可假定斷面之間為一棱柱體，其體積的計(jì)算公式為V 1 (F1 F2

22、 )L2式中： V 體積，即土石方數(shù)量（m3 ）F1 、 F2 分別為相鄰兩斷面的的面積( m2 )L 相鄰斷面之間的距離 ( m )此法計(jì)算簡易，較為常用，一般稱之為“平均斷面法”。若 F1 、 F2 相差甚大，則與棱臺更為接近。其計(jì)算公式為：V1 (F1 F2)L(1m )31 m式中： m = F1,其中 F2>F1。F2路基土石方計(jì)算完后， 在進(jìn)行土石方調(diào)配， 合理解決各路段土石方數(shù)量的平衡與利用，以降低工程計(jì)價(jià)方數(shù)量，避免不必要的借土和棄土。土石方調(diào)配可以在土石方數(shù)量表上進(jìn)行，在進(jìn)行土石方調(diào)配時(shí)， 首先應(yīng)進(jìn)行橫向調(diào)配，滿足本樁利用方的需要， 然后計(jì)算其他填缺和挖余的數(shù)量。根據(jù)填

23、缺和挖余的情況進(jìn)行縱向調(diào)配，確定借方或廢方數(shù)量。4.5 行車道寬度行車道寬度是根據(jù)車輛寬度、設(shè)計(jì)交通量、 交通組成和汽車行駛速度分別.專業(yè) .整理 .下載可編輯來確定。參考數(shù)據(jù)：在設(shè)計(jì)速度為60km/h，的時(shí)候，車道寬度取3.50m.4.6 曲線的超高、加寬于視距保證曲線超高為了抵消在曲線段上的離心力， 將路面設(shè)計(jì)成為外側(cè)高內(nèi)側(cè)低的單向橫坡度，就是超高。在這里我們根據(jù)超高表來確定，在設(shè)計(jì)速度為 60km/h 的二級公路上，超高橫坡度的選擇如下表：V=60km 1500780530390300230170/m780530390300230170125超高 %23456789則各樁號加高的具體結(jié)果

24、見路基設(shè)計(jì)表曲線加寬為了適應(yīng)汽車在平曲線上行駛時(shí)候的后輪軌跡偏向曲線內(nèi)測的需要，在平曲線的內(nèi)側(cè)增加路面、 路基的寬度。 但是對于 R>250m的圓曲線不用設(shè)計(jì)加寬。在圓曲線上為全加寬。則本設(shè)計(jì)中半徑分別為212m和 284m的圓曲線不用設(shè)計(jì)加寬。4.7 路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配在公路工程中，有挖方有填方，所以對其要進(jìn)行計(jì)算和合理的調(diào)配。橫斷面的計(jì)算用積距法，把需要填挖的地方劃分成若干個(gè)規(guī)則圖形進(jìn)行計(jì)算在相加。土石方的計(jì)算平均斷面法，用相鄰兩個(gè)斷面的填方或者是挖方的平均面積與其距離的乘積。參考公式： V=（ F1+F2） L/2平均運(yùn)距計(jì)算土體的平均運(yùn)輸距離，即為從挖方體積的中心到填方距離重心的距離。.專業(yè) .整理 .下載可編輯參考文獻(xiàn)1 北京市市政設(shè)計(jì)院 . 城市道路設(shè)計(jì)手冊 . 北京：中國建筑工業(yè)出版社 .19952 陳洪仁 . 道路交叉設(shè)計(jì) . 北京 : 人民交通出版社 .19913 馮桂炎 . 公路航測選線 . 北京 : 人民交通出版社 .19894 符鋅砂 . 公路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) . 北京 : 人民交通出版社 .20035 何景華 . 公路實(shí)用勘測設(shè)計(jì) . 北京 : 人民交通出版社 .20016 建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn) . 城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范（ CJJ37-90）