2022年道路勘测课程设计 .pdf

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1、课程设计说明书目录一、主要内容1 道路选线 12 平面设计 13 纵断面设计 4 4 横断面设计 6二、参考文献 9名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - .第一章道路选线与定线1、地形条件该地区地形复杂，高差相对较大，多丘陵山地，属于山区。2、选线原则路线设计受到地形、水文、气候等自然因素的影响，还受到到很多社会、经济等上的因素。本次为丘陵区选线，等级为三级公路，我们要注意以下几点: 1) 使填、挖方基本平衡。2)

2、路线的坡度做好控制，在0.3%7% 为宜3) 多种方案，从中选择最优方案。4) 做到少占耕地，与农田基本建设相协调。5) 根据设计标准合理布局线路，路线设计要保证行车安全、舒适。6) 选择坡度较缓的地形，有利于施工。在地形图上弯道设计时， 除考虑曲线要素外， 还要注意弯道内侧是否有物体阻碍司机的视线，为满足视距要求，要对其横净距进行计算。3、定线道路定线，就是个根据道路的情况，从规划的起、终点之间结合地形、地质、水文与其他沿线条件，综合考虑平、纵、横三方面因素，在实地或纸上选定道路中线的确切位置， 然后进行有关的测量和设计工作。在纸上定线中， 因使所设计路线尽量与等高线平行， 绕开等高线密集的

3、陡坡地区。在定线时， 直线距离不能太长，一般以20V（V是设计车速）为最大长度。第二章平面设计2.1 平面线形设计依据1、平面线形应直捷、 连续、顺适、并与地形地物相适应、 与周围环境相协调。2、保持平面线形的均衡与连贯。3、回头曲线的设计， 其为一个主曲线和两个辅助曲线和主、辅助曲线所夹的直线段组合而成的复杂曲线。2.2 圆曲线曲线的几何要素计算公式切线长： Th(R+p)*tan /2q 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - -

4、 - - - .QLS/2L3S/240R2曲线长： Lh R/180 0Ls 外距： Eh(Rp)sec/2R PL2S/24R L4S/2384R3切曲差 :Jh2ThLhR圆曲线半径（ m） 转角（ ?）p 内移值（ m）q 切线增值（ m）Ls 缓和曲线长度（ m）主点里程桩号计算与测设方法直缓点： ZHJDTh缓圆点： HY ZHLs 圆缓点： YHHZLs 缓直点： HZ ZH Lh曲终点： QZHZ Lh/2 交点： JDQZJh/2圆曲线的半径和长度根据公路路线设计规范(JTJ011-94)规定圆曲线的半径最大不宜超过10000m。在三级公路中， 设计速度 V=40km/h,在

5、一般最小半径中R 100m,在极限最小半径中 R 50m，在设计中根据地形的情况自行选择合适的半径,所以在本次设计的三级公路中 JD1 的 R1 取 600m，JD2 的 R2 取 600m，JD3 的 R3 取 100m。2.3 缓和曲线根据我国现行标准规定：为使缓和曲线段长度大于35m,取 LS=40m. 曲线计算：在所设计的三级公路中V=40km/h, R1=600m，R2=600m，R3=100m, 1=2400600,2=4501800,3=12501800 ,求出平面曲线几何要素 :1.交点 JD1处圆曲线的确定T=R*tan /2=600*tan(2400600/2)=127.5

6、 公路等级高速公路一二三四设计速度（ km/h ）120 100 80 100 80 60 80 60 40 30 20 缓和曲线长度 /m 100 85 70 85 70 50 70 50 35 25 20 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - .L1=R/180 0 =2400600*600* /180=251.33 E=R*(sec /2- 1)=600*sec(2400600/2- 1)=13.4 J=2T-

7、 L=2*127.5- 251.33=3.67 2.交点 JD2 处圆曲线的确定：T=R*tan /2=600*tan(4501800/2)=248.53 L2=R/180 0 =4501800*600* /180=471.28 E=R*(sec /2- 1)=600*sec(4501800/2)-1=49.435 J=2T- L=2*248.53 -471.28=25.78 3.交点 JD3 处平曲线的确定：1）平曲线元素确定p=L2S/24R L4S/2384R3=(402/24*100)-(404/2384*1003)=0.67 q=LS/2 L3S/240R2=(40/2)-(403/

8、240*1002）=20 2）曲线上各桩号确定Th=(R+p)*tan /2+q=(100+0.67)*tan(12501800/2)+20=213.4 Lh= R/180 0 + Ls=12501800*100* /180+40=258.2 Eh=(R+p)sec /2- R=(100+0.67)sec(12501800/2)- 100=118.02 Jh=2Th- Lh=2*213.4- 258.2=296.018 2.4 平面曲线组合设计缓和曲线的长度不能小于所设计等级公路的最小长度的规定；中间圆曲线的长度也宜大于 3s的行程。下表为各级公路平曲线的最小长度：设计速度km/h 120 1

9、00 80 60 40 30 20 一般指1000 850 700 500 350 250 200 最小值200 170 140 100 70 50 40 所求三个弯道的平曲线长度L1=251.33m， L2=471.28m， Lh3=258.2m都满足要求。JD R LSTh Lh Eh 1 2400600600 0 204.044 397.094 27.70 2 ，4501800600 0 197.22 384.58 25.732 3 12501800 100 40 289.324 282.63 187.55 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -

10、 - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - .第三章纵断面设计3.1 纵断面设计一般要求1、应满足纵坡与竖曲线的各项规定2、纵坡应均匀平顺3、应争取填挖平衡节省土石方工程量降低工程造价。4、根据路线的要求应尽量照顾农田、水利、民间运输等相关要求。3.2.坡度设计最大纵坡最大纵坡是道路所允许的最大坡度值，是纵断面设计的重要指标。具体要求：所以在设计速度为40km/h 的三级公路上，最大纵坡为7%。最小纵坡纵坡不宜太小， 要满足排水要求， 防止积水渗入路基而影响其稳定性，所以纵坡的设计以不小于 0.3%为

11、最小纵坡，一般要大于0.5%为宜。合成坡度根据 公路工程技术标准三级公路在 V=40km/h 时的最大合成坡度为9.5%，最小合成坡度不宜小于0.5%。坡长设计三级公路在 40km/h 的最短坡长为 120 米。根据公路工程与技术标准在三级公路越岭路线的平均纵坡一般接近5%5.5%为宜。3.3 竖曲线竖曲线的最小半径和长度在纵断面设计中，有三个因素决定最小半径：缓和冲击，时间行程不过短，满足视距要求。汽车在凸曲线上行驶，半径太小，会阻挡司机视线。在凸曲线上设计车速为 40km/h 最小半径为 700m。竖曲线要素计算当 为“+”时表示凹曲线，当为“ ”时为凸曲线。在总平面设计中，有1 个变坡点

12、，所以有2 个坡度， i1=2.1% i2=3.1% 所以经过计算 1=i2 i1=1% 所以第一个为凹曲线，选择半径R=5000m ,满足竖曲线半径的要求。设计速度 km/h 120 100 80 60 40 30 20 最大纵坡 % 3 4 5 6 7 8 9 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - .该变坡点的桩号为K1+400 该变坡点的设计高程： H1=313.00 1）在进行竖曲线要素计算竖曲线长度： L=

13、R 竖曲线切线长： T=L/2=R/2 竖曲线上任一点竖距 ; h=x2/2R x为计算点桩号与竖曲线起终点桩号差竖曲线外距： E=T2/2R 竖曲线起终点桩号 =变坡点桩号 T 竖曲线起点高程 H起=H0 Ti 竖曲线终点桩号 =变坡点桩号 + T 竖曲线终点高程 H终=H0 Ti 2）变坡点L1=R1=5000*0.01=50 T=L/2=25 E=T2/2R=252/ （5000*2）=0.0625 1. 竖曲线起、终点高程：起点桩号 =（k1+400）-25=k1+375 终点桩号 =（k1+400）+25=k1+425 起点高程 =313.00-25*0.02=312.50终点高程

14、=313.00+25*0.03=313.80 计算的竖曲线要素如下：变坡点变坡点桩号凹凸性R T E 变坡点高程1 K1+400 凹5000 25 0.0625 313.00 3.4 道路的平、纵线形组合设计平、纵组合的设计原则1）平曲线与竖曲线应该相互重合，且平曲线要长于竖曲线，就是“平包纵”。 2 ）平曲线与竖曲线大小应保持平衡。 3 ）暗弯与凸形曲线结合，明弯和凹形曲线组合才合理。 4 ）要避免使凸曲线的顶部或者凹曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。 5 ）小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重合。纵断面设计要点1) 要求从断面均匀平顺、起伏缓和、坡长和竖曲线长短适当、平面组合设计协调以与填挖经济

15、、平衡。2）关于纵坡的长度不宜过短，以不小于设计速度9s 的行程为宜。3）竖曲线的半径选用较大的为宜，在受限制时可用最小值。4）在纵坡的设计小于0.3%时，对道路的排水不利，所以在道路的两侧可以设置锯齿形的沟进行排水。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - .第四章横断面设计4.1 横断面的设计依据1）设计时应根据道路等级、技术标准、结合地形、地质水文等条件。2）三级公路在设计速度为40km/h 时的路基宽度为 8.5

16、m。3）为了有利排水，在这里去路拱ig=2.0%。在三级公路设计中只有土路肩，宽度为 0.75m。坡度一般取 3.0%4.0% 4.2 行车道宽度参考数据：在设计速度V=40km/m时，车道宽度取 3.5m. 4.3 曲线的超高、加宽于视距保证曲线超高为了抵消在曲线段上的离心力，将路面设计成为外侧高内侧低的单向横坡度，就是超高。在这里我们根据超高表来确定，在设计速度为40km/h 的三级公路上，超高横坡度的选择如下表：1）超高的过度一般绕内线旋转由于内侧的不降低，有利于纵向排水， 所以在新建的公路中一般都以绕内线旋转的方法。2）横断面的超高值得计算利用绕边线旋转超高值计算公式：超高位置计算公式

17、注0 xx0 xx圆曲线上外缘ch()jjjhb ibB i1 计算结果均为与 设 计 高 之 高差2. 临 界 断 面 距缓和段起点ghixi3.X 距离处的加宽值：中线ch2jjhBb ii内缘ch()jjjhb ibb i过度段上外缘cxh()()jjgj gjhCxb iib ibB iL或（cCxhL）中线cxh2jjgBb ii2jjhcB xb iiLV=40km/m 390270 270200 200150 150120 12090 9060 超高% 3 4 5 6 7 8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

18、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - .内缘cxh()j jjxhb ibb i()j jjxhcxb ibbiLxCxbbL参考数据： b=0.75,B=3.5*2=7.0,ib=7%,ig=2%,ij=3%,LC=40，b=2.0 交点 JD3处： （绕路面边线旋转）按缓和曲线全长进行超高过渡：Lc=Ls=40m 双 坡 阶 段x0长 度 计 算 ： x0=(ig/ib)*Lc=11.43m 双 坡 阶 段 渐 变 率p1=ig*B/X0=0.0120.003,所以满足排水要求。1）缓和曲线上的超高桩号 K1+60

19、0 ：X=600-567.2=32.8X0=11.43, 属于旋转阶段，k=x/Lc=32.8/40=0.82, bx=k*b=0.82*2=1.64, ix=32.8/40*0.07=0.0574内缘 hc=0.75*0.03 -(0.75+1.64)*0.0574= 0.114686 中线 hc=0.75*0.03 + 3.5*0.0574=0.2234 外缘 hc=0.75*0.03 +(0.75+7)* 0.0574=0.46735 桩号 K1+800 ：X=825.4-800=25.4X0=11.43, 属于旋转阶段，k=x/Lc=25.4/40=0.635, bx=k*b=0.63

20、5*2=1.27, ix=25.4/40*0.07=0.04445内缘 hc=0.75*0.03 -(0.75+1.27)* 0.04445=-0.067 中线 hc=0.75*0.03 + 3.5*0.04445=0.1781 外缘 hc=0.75*0.03 + （7+0.75)* 0.04445=0.367 2）圆曲线的超高 ( 全超高阶段 ) 外缘 hc=0.75*0.03+ （7+0.75）*0.07=0.565 中线 hc=0.75*0.03 + 3.5*0.07=0.2675 内缘 hc=0.75*0.03- （2+0.75）*0.07=-0.17 对在平曲线上的各个桩号的超高值计

21、算如下表：JD3 内缘中线外缘K1+567.2(ZH) 0 0.0925 0 +600 -0.114686 0.2234 0.46735 +607.0(HY) -0.17 0.2675 0.565 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - .+625 -0.17 0.2675 0.565 +650 -0.17 0.2675 0.565 +675 -0.17 0.2675 0.565 +696.3 -0.17 0.2675

22、 0.565 +700 -0.17 0.2675 0.565 + 725 -0.17 0.2675 0.565 +750 -0.17 0.2675 0.565 +785.4(YH) -0.17 0.2675 0.565 +800 -0.067 0.1781 0.367 +825.4(HZ) 0 0.0925 0 曲线加宽对于 RX0=11.43, 属于旋转阶段， bx=k*b,k=x/LcK=32.8/40=0.82,bx=0.82*2=1.64桩号 K1+800 ：X=825.4-800=25.4X0=11.43, 属于旋转阶段， bx=k*b,k=x/Lc K=25.4/40=0.635,

23、 bx =0.635*2=1.27圆曲线上加宽值：桩号加宽值 /m K1+567.2(ZH) 0 +600 1.64 +607(YH) 2 +625 2 +650 2 +675 2 +696.3（QZ）2 +700 2. +725 2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - .+750 2 +785.4 (YH) 2 +800 1.27 +825.4(HZ) 0 4.4 路基土石方数量计算与调配在公路工程中，有挖方有填

24、方，所以对其要进行计算和合理的调配。4.4.1横断面的计算用积距法，把需要填挖的地方划分成若干个规则图形进行计算在相加。公式： F=bnihi14.4.2土石方的计算平均断面法，用相邻两个断面的填方或挖方的平均面积与其距离的乘积。参考公式： V=（F1+F2）L/2 4.4.3平均运距计算土体的平均运输距离，即为从挖方体积的中心到填方距离重心的距离。参考文献1. 交通部 公路工程技术标准，: 人民交通， 2004年2. 交通部 公路路线设计规范，: 人民交通， 2006年3. 交通部 公路路基设计规范，: 人民交通， 2004年4. 交通部 公路工程基本建设项目设计文件编制办法，: 人民交通， 1996年5. 孙家驷 道路勘测设计，: 人民交通， 1999年6. 张廷楷 道路勘测设计，XX:同济大学， 1998年7. 张雨化 道路勘测设计，: 人民交通， 1997年名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -