《道路勘測設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書

豐求妥遹女毋理工厝陀XnSTiTUTCOFT￡CHHOii-atjb￥CR5T匚HliHHU-iiHIClTOHlsU?^IV￡H5?TT《道路勘測設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說明書課題名稱:某三級(jí)公路路線設(shè)計(jì)院（系）：土木建筑分院專業(yè)：交通工程班級(jí)：2014級(jí)交通工程2班0224號(hào)教師簽字2016年12月26日目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、設(shè)計(jì)說明1\o"CurrentDocument"1.1課程設(shè)計(jì)的目的1\o"CurrentDocument"1.2設(shè)計(jì)要求1\o"CurrentDocument"1.3設(shè)計(jì)原始資料1\o"CurrentDocument"二、道路定線2\o"CurrentDocument"2.1道路選線的一般原則2\o"CurrentDocument"2.2選線的步驟和方法2\o"CurrentDocument"2.3路線方案比選評(píng)價(jià)指標(biāo)2\o"CurrentDocument"三、平面設(shè)計(jì)4\o"CurrentDocument"3.1平面設(shè)計(jì)的要求和原則4\o"CurrentDocument"3.2直線設(shè)計(jì)4\o"CurrentDocument"3.3曲線設(shè)計(jì)5\o"CurrentDocument"3.4有緩和曲線的平曲線要素計(jì)算實(shí)例6\o"CurrentDocument"四、縱斷面設(shè)計(jì)7\o"CurrentDocument"4.1縱斷面設(shè)計(jì)的原則7\o"CurrentDocument"4.2縱坡及坡長設(shè)計(jì)7\o"CurrentDocument"4.3平縱線形組合設(shè)計(jì)8\o"CurrentDocument"4.4豎曲線設(shè)計(jì)8\o"CurrentDocument"五、橫斷面設(shè)計(jì)9\o"CurrentDocument"5.1道路橫斷面設(shè)計(jì)的要求10\o"CurrentDocument"5.2路肩設(shè)計(jì)10\o"CurrentDocument"5.3平曲線加寬超高設(shè)計(jì)10\o"CurrentDocument"5.4路基土石方數(shù)量計(jì)算與調(diào)配11\o"CurrentDocument"六、總結(jié)12\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)12道路勘測設(shè)計(jì)說明書道路勘測設(shè)計(jì)說明書#一、設(shè)計(jì)說明1.1課程設(shè)計(jì)的目的通過課程設(shè)計(jì)，讓我們的理論知識(shí)得到實(shí)踐，讓我們對(duì)道路勘察設(shè)計(jì)有更深刻的了解，以及鞏固和擴(kuò)大所學(xué)的專業(yè)知識(shí)；道路勘測設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃中重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，在設(shè)計(jì)過程中，通過實(shí)際工程設(shè)計(jì)，同時(shí)結(jié)合課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)及課本知識(shí)，掌握公路勘測設(shè)計(jì)的程序和技術(shù)方法。使理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，熟悉路線設(shè)計(jì)的步驟和方法。進(jìn)一步鞏固和加深及運(yùn)用課堂上所學(xué)的勘測設(shè)計(jì)原理、標(biāo)準(zhǔn)、方法、理論基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)我們的分析問題、解決問題、獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使知識(shí)更加系統(tǒng)化。1.2設(shè)計(jì)要求按地形圖上給定的起、訖點(diǎn)及相應(yīng)設(shè)計(jì)高程(為起訖點(diǎn)的原地面高程)，完成該公路的初步設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)工作，具體要求如下：1、確定道路等級(jí)及主要技術(shù)指標(biāo)。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(biāo)滿足《規(guī)范》要求；盡量做到技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。3、完成路線平面設(shè)計(jì)圖；4、完成路線縱斷面設(shè)計(jì)圖；5、完成路基橫斷面設(shè)計(jì)圖；6、逐樁坐標(biāo)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(jì)表”和“路基土石方計(jì)算表”的填寫；9、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。1.3設(shè)計(jì)原始資料1、等高線地形圖，比例為1：2000；2、起點(diǎn)坐標(biāo)A(621061.1230,920590.8070),設(shè)計(jì)標(biāo)高為1290.0000米;終點(diǎn)B坐標(biāo)(622800.0000，920827.2074),設(shè)計(jì)標(biāo)高為1272.0000米。3、技術(shù)指標(biāo)：執(zhí)行《公路工程路線設(shè)計(jì)規(guī)范》平原區(qū)、三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)年限為15年。路基寬8.5m,路面寬7.0m，路面橫坡度ih=1.5%,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0.6m，深0.6m，邊坡1:1的梯形形式。4、道路等級(jí)的確定：技術(shù)指標(biāo)表表1-1服務(wù)水平四級(jí)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道路選線的一般原則1、多方案比選2、正確掌握和運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)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(hù)7、處理好近期與遠(yuǎn)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(píng)價(jià)指標(biāo)⑴主要工程技術(shù)指標(biāo)根據(jù)選線的原則與方法選出了兩個(gè)方案，方案具體指標(biāo)如下表所示：主要工程技術(shù)指標(biāo)表表2-1順序指標(biāo)名稱單位、.1?>萬案一萬案一

1公路等級(jí)三三2計(jì)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m18500620.6947最大縱坡%1.3721.5008最短坡長m243.04231.0519路基寬度m8.5&510土石方數(shù)量m31571629190具體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比表表2-2、.1?>萬案一萬案二一、平曲線1、路線總長（KM）:1.7602、平均每公里交點(diǎn)數(shù)（個(gè)）：2.8413、平曲線最小半徑（米/個(gè)）：580.000/14、回頭曲線（個(gè)）：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(diǎn)數(shù)（個(gè)）：2.8243、平曲線最小半徑（米/個(gè)）：550.000/24、回頭曲線（個(gè)）：5、回頭曲線最小半徑（米）：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）：620.694/6500.0006、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、最小填土咼度（米）：0.035⑵定線方案一是沿村莊布線，聯(lián)系各個(gè)村莊之間的，連接交通較好，填挖方相對(duì)較少，路線行進(jìn)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(huì)造成設(shè)置過多的橋涵，工程造價(jià)成本比較高，從經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)等其他方面綜合考慮不合理。經(jīng)過各方面考慮政治經(jīng)濟(jì)等綜合因素，對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行綜合比選，確定方案一為理想方案。三、平面設(shè)計(jì)3.1平面設(shè)計(jì)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(jí)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(shí)，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(biāo)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(jì)（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(jià)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(diǎn)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(jì)中參照使用國外的經(jīng)驗(yàn)值，根據(jù)德國的規(guī)定：直線的最大長度為20V（V是設(shè)計(jì)速度，用km/h表示，20V相當(dāng)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(biāo)。2、直線的最小長度對(duì)于同向曲線間的最小直線長度：《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20-2006）規(guī)定同向曲線間的最短直線長度（以m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度的6倍為宜。對(duì)于反向曲線間的最小直線長度：規(guī)定反向曲線間最小直線長度（以m計(jì)）以不小于2V（以km/h計(jì)）為宜。3.3曲線設(shè)計(jì)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(xiàng)當(dāng)?shù)匦螚l件受到限制時(shí)，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(yán)格限制而不得已時(shí)，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(dāng)，美化線形。（3）緩和曲線要素計(jì)算1、緩和曲線要素計(jì)算公式：切線角B:B=L/2P內(nèi)移值P：P=L2/（24R）S切線增值q：q=L/2-L3/（240R2）SS2、帶緩和曲線的平曲線要素計(jì)算T=（R+P）tan（a/2）+ph

L=(a-2Bo)nR/180+2LhSE=(R+P)sec(a/2)-RhJ=2T-Lhhh3、主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算ZH=JD—ThHY=ZH+LSQZ=ZH+L/2hYH=HZ-LSHZ=ZH+L=YH+LhsJD=QZ+J/2(校核)h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(jì)算實(shí)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(jì)算由設(shè)計(jì)曲線要素表得：JD1樁號(hào):K0+242.129路線轉(zhuǎn)角：a右=6°21'0〃總切線長:T=74.931mh曲線總長:L=149.747mh外距:E=1.500mh緩和曲線長度:L=50.00s校正數(shù)：J=2T-L=0.115mhhh2、主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算：ZH=JD-T=K0+242.129-74.931=KO+167.198hHY=ZH+L=KO+167.198+50.00=KO+217.198SQZ=ZH+L/2=KO+167.198+74.874=KO+242.072hYH=HZ-L=HY+（Lh-2L）=KO+217.198+149.747-2*50.00=KO+266.945SSHZ=ZH+L=YH+L=KO+266.945+50.00=KO+316.945hSJD二QZ+J/2二K0+242.072+0.115/2二K0+242.129（校核無誤）h四、縱斷面設(shè)計(jì)4.1縱斷面設(shè)計(jì)的原則1、應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項(xiàng)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(jì)標(biāo)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(jì)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(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)田水利等方面的要求。4.2縱坡及坡長設(shè)計(jì)⑴最大縱坡最大縱坡是指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道路允許采用的最大坡度值。它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。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(yùn)輸成本等。1、最大縱坡確定《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20-2006）對(duì)各級(jí)公路最大縱坡的規(guī)定見下表：最大縱坡標(biāo)準(zhǔn)值表表4-1設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020最大縱坡（％）3456789⑵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(jí)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(dāng)必須設(shè)計(jì)平坡或縱坡小于0.3%時(shí)，邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)。⑶坡長限制坡長是縱斷面上相鄰兩變坡點(diǎn)的樁號(hào)之差，即水平距離。坡長限制主要是對(duì)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(dāng)車速下降到最低容許速度時(shí)所行駛的距離。最低容許速度V2對(duì)應(yīng)的縱坡為不限長度最大縱坡12,所以當(dāng)坡度大于12時(shí)，其縱坡長度需要加以限制。各級(jí)公路縱坡最大坡長表4-2設(shè)計(jì)速度/（km/h）120108060403020縱坡坡度/%3900100011001200470080090010001100110012005600700800900900100065006007007008007500500600820030092002、最小坡長最最小坡長通常規(guī)定汽車以設(shè)計(jì)速度行駛9-15S的行程為宜，《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定各級(jí)公路縱坡的最小坡長如下表所示：各級(jí)公路縱坡最小坡長表4-3設(shè)計(jì)速度/（km/h）1201008060403020最小坡長/m300250200150120100604.3平縱線形組合設(shè)計(jì)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(dāng)?shù)暮铣善露取?.4豎曲線設(shè)計(jì)⑴豎曲線最小半徑和最小長度要求

緩和沖擊行程時(shí)間不過短滿足視距的要求⑵豎曲線要素計(jì)算圖4-1豎曲線要素示意圖由縱坡及豎曲線表計(jì)算第二個(gè)變坡點(diǎn)要素：樁號(hào)K0+243.040高程/m1287.802縱坡/%i=-0.9051i=-0.5692半徑/mR=35800計(jì)算豎曲線要素：3=i2-il=-0.569%-(-0.905%)=0.336%，凹型豎曲線;曲線長：L=Rs=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(diǎn)樁號(hào)。豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=(KO+243.O4O)-60.144二K0+182.896豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=(KO+243.040)+60.144=KO+303.184五、橫斷面設(shè)計(jì)

5.1道路橫斷面設(shè)計(jì)的要求⑴設(shè)計(jì)應(yīng)符合《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定要求。⑵設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)等的需要，盡可能少占耕地。1、路基寬度確定各級(jí)道路整體式斷面的路基寬度表5-1公路等級(jí)二、三、四級(jí)公路計(jì)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10.00&5———本次設(shè)計(jì)為三級(jí)公路，設(shè)計(jì)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(jì)我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》明確規(guī)定了各級(jí)公路的路肩寬度。路肩寬度表5-2設(shè)計(jì)速度/(km/h)高速公路、一級(jí)公路二、三、四級(jí)公路12010080608060403020土路肩寬度/m一般值3.00或3.503.002.502.501.500.75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(jì)⑴平曲線加寬我國《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-1003)規(guī)定。平曲線的半徑等于或小于125米時(shí)，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。⑵平曲線超高超高橫坡度應(yīng)按計(jì)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(dāng)平曲線半徑大于或等于不設(shè)超高最小半徑時(shí)就可以不設(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(dòng)的危險(xiǎn)。在非機(jī)動(dòng)車通行較多的公路，超高坡度也應(yīng)適當(dāng)減小。各級(jí)公路圓曲線最大超高值表5-3公路等級(jí)高速公路、一級(jí)公路二、三、四級(jí)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(jì)速度/（Km/h）806040、30、20超高值/%6425.4路基土石方數(shù)量計(jì)算與調(diào)配⑴橫斷面面積計(jì)算；⑵土石方數(shù)量