道路勘測(cè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書東南大學(xué)交通學(xué)院目錄一、 前言（1）二、 選線（1）2.1主要內(nèi)容（1）2.2選線原則與步驟（1）2.2.1路線方案選擇（1）2.2.2路線帶選擇（2）2.2.3具體定線（2）2.3注意事項(xiàng)（2）三、 平面設(shè)計(jì)（2）3.1主要內(nèi)容（2）3.2圓曲線半徑的選定（2）3.3直線、曲線及轉(zhuǎn)角表（3）3.4平面圖的繪制（3）四、 縱斷面設(shè)計(jì)（3）4.1主要內(nèi)容（3）4.2縱坡設(shè)計(jì)（4）4.2.1縱坡設(shè)計(jì)的一般原則及應(yīng)注意的問題（4）4.2.2縱坡設(shè)計(jì)的步驟和方法(4)4.3路線縱坡及豎曲線設(shè)計(jì)總表(5)4.4縱斷面圖的繪制(5)五、 橫斷面設(shè)計(jì)(6)5.1主要內(nèi)容(7)5.2路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(7)5.3路基一般設(shè)計(jì)圖(8)六、 路基設(shè)計(jì)表(8)七、 土石方工程數(shù)量計(jì)算(9)7.1繪制橫斷面圖(9)7.2計(jì)算橫斷面面積(10)7.2.1積距法(10)7.2.2混合法(10)7.2.3求積儀法(10)7.3計(jì)算土石方體積(10)八、 土石方調(diào)配(10)8.1調(diào)配時(shí)應(yīng)考慮的因素(11)8.2調(diào)配方法(11)附錄A《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(13)A.1設(shè)計(jì)任務(wù)(13)A.1.1紙上定線(13)A.1.2詳細(xì)設(shè)計(jì)計(jì)算(13)A.2設(shè)計(jì)完成后應(yīng)交出的成果及其內(nèi)容(13)A.2.1設(shè)計(jì)說明書(13)A.2.2路線平面圖(14)A.2.3路線縱斷面圖(14)A.2.4路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(14)A.2.5路基一般設(shè)計(jì)圖(14)A.2.6路基橫斷面圖(15)A.2.7直線、曲線及轉(zhuǎn)角表(15)A.2.8縱坡、豎曲線設(shè)計(jì)表(15)A.2.9平曲線上路面加寬表(15)A.2.10路基設(shè)計(jì)表(15)A.2.11路基土石方數(shù)量表(15)附錄B《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助評(píng)閱數(shù)據(jù)輸入表(16)附錄C各級(jí)公路主要技術(shù)指標(biāo)(17)附錄D道路勘測(cè)設(shè)計(jì)相關(guān)基本名詞術(shù)語(22)D.1一般術(shù)語(22)D.2公路路線及沿線設(shè)施(22)D.3公路勘測(cè)(24)附錄E《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)圖表示例集(26)《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、刖言本課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程后進(jìn)行的，主要內(nèi)容為公路的選線與線形設(shè)計(jì)，包括平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、土石方計(jì)算及調(diào)配等內(nèi)容。其目的是讓學(xué)生系統(tǒng)地鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)，初步掌握公路設(shè)計(jì)工作的基本內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法，并通過設(shè)計(jì)過程，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算、繪圖、獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力。本課程設(shè)計(jì)除上述內(nèi)容外，還要求學(xué)生對(duì)紙上定線作一些初步的訓(xùn)練。紙上定線的內(nèi)容為：在給定地形圖上兩點(diǎn)間，擬定路線各種可能的走法，進(jìn)行路線方案比較，選定最佳方案，然后對(duì)選定的方案作上述內(nèi)容的設(shè)計(jì)計(jì)算。本課程設(shè)計(jì)時(shí)所需的參考書及工具書如下：1、 楊少偉.《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》人民交通出版社.2022年2、 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2022)人民交通出版社.2022年3、 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD20-2022)人民交通出版社.2022年4、 《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)一路線》人民交通出版社.1979年本次課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容總體流程如圖1-1所示：圖1-1課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容總體流程圖二、選線2.1主要內(nèi)容按任務(wù)書規(guī)定的路線所在地區(qū)的地形與技術(shù)等級(jí)，在起、訖點(diǎn)間作紙上定線。要求選定兩個(gè)以上的路線方案。由于課程設(shè)計(jì)時(shí)間的限制，路線方案不作定量的比較，但需作定性的比較與敘述，也即在方案比較時(shí)不詳細(xì)計(jì)算工程數(shù)量，僅通過估計(jì)大小進(jìn)行比較。2.2選線原則與步驟選線工作一般根據(jù)內(nèi)容分三步進(jìn)行。2.2.1路線方案選擇路線方案選擇主要是解決起、終點(diǎn)間路線基本走向問題、此項(xiàng)工作通常是先在小比例尺（1：2.5-1：10萬）地形圖上從較大面積范圍內(nèi)找出各種可能的方案，收集各可能方案的有關(guān)資料，進(jìn)行初步評(píng)選，確定數(shù)條有進(jìn)一步比較價(jià)值的方案。然后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，通過多方案的比選得出一個(gè)最佳方案。當(dāng)沒有地形圖時(shí)，可采用調(diào)查或踏勘的方法現(xiàn)場(chǎng)收集資料，進(jìn)行方案評(píng)選。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜或地區(qū)范圍很大時(shí)，可以通過航空視察，或通過遙感與航空攝影資料進(jìn)行選線。2.2.2路線帶選擇在路線基本方向選定的基礎(chǔ)上，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定一些細(xì)部控制點(diǎn)，連接這些控制點(diǎn)，即構(gòu)成路線帶，也稱路線布局。這些細(xì)部控制點(diǎn)的取舍，仍通過比選的辦法來確定。路線布局一般應(yīng)在1：1000-1：5000比例尺的地形圖上進(jìn)行。只有在地形簡(jiǎn)單，方案明確的路段，才可以現(xiàn)場(chǎng)直接選定。2.2.3具體定線經(jīng)過上述兩步工作，路線雛形已經(jīng)明顯勾畫出來。定線就是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的定線范圍內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫綜合設(shè)計(jì)，具體定出道路中線的工作。2.3注意事項(xiàng)（1） 選線時(shí)必須平、縱、橫三方面統(tǒng)一考慮及安排；（2） 選線時(shí)對(duì)填方段的取土與挖方段的棄土需仔細(xì)考慮；（3） 選線時(shí)需考慮路面的排水及橋、涵位置的選定。三、平面設(shè)計(jì)3.1主要內(nèi)容公路的平面線形在選線定線時(shí)已結(jié)合縱斷面、橫斷面綜合考慮基本確定，即轉(zhuǎn)角點(diǎn)間的距離和圓曲線所采用的半徑已基本確定。平面設(shè)計(jì)是在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步確定直線與曲線或曲線與曲線連接部分的幾何要素，進(jìn)行超高、加寬、緩和曲線、超高加寬緩和段等線形幾何要素的詳細(xì)設(shè)計(jì)與計(jì)算，以及平面視距的計(jì)算與保證。必要時(shí)也可對(duì)線形位置及圓曲線半徑作適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)及修改以至完善。最后，繪制路線平面圖。3.2圓曲線半徑的選定為提高公路使用質(zhì)量，各級(jí)公路的圓曲線應(yīng)盡量采用較大的半徑。在一般情況下，宜選用大于《規(guī)范》（指《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20-2022），下同）所規(guī)定的不設(shè)超高的曲線半徑；當(dāng)受地形或其條件限制時(shí)，可采用該表列的一般最小半徑；當(dāng)?shù)匦问芟拗萍捌渌厥馇闆r不得已時(shí)，方可采用表中所列的極限最小半徑值（見附錄C表C-1）。圓曲線半徑選定，除要與彎道本身所在位置的地形地物條件相配合，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)相適應(yīng)，如在長(zhǎng)而陡的坡道下端和長(zhǎng)直線中間不宜設(shè)置小半徑彎道；當(dāng)平曲線與豎曲線重疊時(shí)，要加大平面線半徑，力求使豎曲線在平曲線長(zhǎng)度的范圍內(nèi)；當(dāng)平曲線偏角較小時(shí)，應(yīng)采用較大半徑以保證圓曲線具有一定的長(zhǎng)度等。圓曲線半徑一般是根據(jù)適應(yīng)地形地物的最好線位，按圓曲線幾何關(guān)系來反算半徑值，常用的有外矢距控制半徑、切線長(zhǎng)度控制半徑、曲線長(zhǎng)度控制半徑。3.3直線、曲線及轉(zhuǎn)角表內(nèi)容詳見圖表示例集。3.4平面圖的繪制公路路線平面圖（如圖3-1所示），其比例一般為1:2000，圖面除應(yīng)按圖例規(guī)定表明路線兩側(cè)一定寬度范圍內(nèi)的帶狀地形、地物情況外，尚應(yīng)根據(jù)：（1） 路線在平面上的位置與走向，路線起點(diǎn)、終點(diǎn)里程樁號(hào)及百米樁與公里樁的位置（當(dāng)?shù)匦螆D比例尺較小，路寬無法按比例繪出時(shí)，可繪以粗實(shí)線來表示路線）；（2） 繪路線彎道，并在轉(zhuǎn)角旁標(biāo)明轉(zhuǎn)角編號(hào)，另于圖上空白處列表說明轉(zhuǎn)角序號(hào)、偏角大小、平曲線半徑、切線長(zhǎng)、曲線長(zhǎng)、外距以及曲線起、終點(diǎn)里程樁號(hào)等。如果能在表上同時(shí)注明超高、加寬和緩和曲線長(zhǎng)度，則更方便；（3） 標(biāo)出沿線水準(zhǔn)點(diǎn)的位置、編號(hào)和高程；（4） 標(biāo)明公路排水、橋涵及其它人工構(gòu)造物的位置、樁號(hào)、結(jié)構(gòu)類型和主要尺寸；（5） 與公路、鐵路交叉的名稱、樁號(hào)及處理方式；（6） 地形圖指北上方向、比例尺和單位。圖3-1路線平面圖示例四、縱斷面設(shè)計(jì)4.1主要內(nèi)容縱斷面設(shè)計(jì)是對(duì)平面設(shè)計(jì)確定的路線所經(jīng)地面的縱斷面上在高程上定出設(shè)計(jì)線，其主要內(nèi)容是正確地采用縱坡坡度，合理地?cái)M定縱坡線的位置與坡長(zhǎng)，在設(shè)計(jì)線的變坡點(diǎn)處設(shè)置豎曲線及繪制縱斷面圖等。4.2縱坡設(shè)計(jì)4.2.1縱坡設(shè)計(jì)的一般原則及應(yīng)注意的問題（1） 應(yīng)符合《規(guī)范》中對(duì)最大縱坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)限制、縱坡最小長(zhǎng)度、緩和坡段、合成縱坡、平均縱坡及縱坡折減等規(guī)定。（2） 縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大及過于頻繁，盡量避免采用極限縱坡值。在連續(xù)采用極限長(zhǎng)度的陡坡之間，不宜夾用最短的緩和坡段。（3） 越嶺線埡口處的坡度應(yīng)盡量放緩一些，以保證良好的視距。連續(xù)升坡及降坡路段應(yīng)避免設(shè)置倒坡。（4） 盡量避免不必要的大填大挖，力求填挖平衡，從而降低工程造價(jià)（要全線或分段作通盤考慮，填挖平衡在縱向需考慮遠(yuǎn)距料場(chǎng)及棄土堆）。（5） 對(duì)沿溪線和橋頭線，拉坡時(shí)應(yīng)將坡線高出設(shè)計(jì)洪水位至少0.5米，對(duì)小橋、涵洞的邊緣高度，應(yīng)比上游設(shè)計(jì)雍水位高出至少0.5米。（6） 在路塹地段應(yīng)有0.5%的最小縱坡。有困難時(shí)，亦不小于0.3%，以利于排水。（7） 坡線與橋涵標(biāo)高的聯(lián)接要協(xié)調(diào)平順，以免對(duì)行車產(chǎn)生顛簸與沖擊，坡線要滿足主要控制點(diǎn)的標(biāo)高。（8） 通過稻田或低濕地帶的路段，必須保持最小填土高度。以保證路基穩(wěn)定。（9） 長(zhǎng)期冰凍地區(qū)，須避免采用大坡，以防止行車打滑。（10）應(yīng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具、農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)田水利等方面的特殊要求。（11） 在回頭曲線地段設(shè)計(jì)縱坡時(shí)，應(yīng)先確定曲線的坡度，然后向兩端分定。同時(shí)，注意在回頭曲線地段不宜設(shè)置豎曲線。（12） 豎曲線與平曲線重合應(yīng)注意保持均衡，應(yīng)盡量避免在豎曲線的頂部或底部插入平面急彎或設(shè)反向曲線接頭。（13） 大中橋上不宜設(shè)置豎曲線，橋頭兩端的豎曲線，其起、終點(diǎn)應(yīng)設(shè)在橋頭10米以外。（14） 注意交叉口處的縱坡接線，公路與公路平面并叉，一般宜設(shè)在水平坡段，其最小長(zhǎng)度應(yīng)不小于《規(guī)范》規(guī)定，緊接水平坡段縱坡應(yīng)不大于3%，山區(qū)工程艱巨地段應(yīng)不大于5%。（15） 拉坡時(shí)應(yīng)受“控制點(diǎn)”或“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”制約，導(dǎo)致縱坡設(shè)計(jì)起伏過大，縱坡不夠理想，或者土方工程量太大，經(jīng)調(diào)整后仍難解決時(shí)，則可用紙上移線的方法改善縱斷面線形。4.2.2縱坡設(shè)計(jì)的步驟和方法1、準(zhǔn)備工作縱坡設(shè)計(jì)（俗稱拉坡）之前應(yīng)在方格坐標(biāo)紙上，按比例標(biāo)注里程樁號(hào)和標(biāo)高，點(diǎn)繪地面線，填寫有關(guān)內(nèi)容。同時(shí)應(yīng)收集和熟悉有關(guān)資料，并領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和要求。2、標(biāo)高控制點(diǎn)控制點(diǎn)是指影響縱坡設(shè)計(jì)的標(biāo)高控制點(diǎn)。如路線起、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進(jìn)出口，平面交叉和立體交叉點(diǎn)，鐵路道口，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制用地范圍與標(biāo)高以及受其他因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等。山區(qū)道路還有根