道路勘测设计设计算例.doc

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1、?道路勘测设计?课程设计说明书姓 名： 专业、班级 ： 学 号 ： 指 导 教 师： 设 计 时 间： 目 录1 设计概述11.1目的和要求：11.2设计依据：11.3公路设计概况：1标准确实定12沿线自然地理概况22 道路参数22.1 道路等级确实定22.2 公路技术标准确实定22.3 控制要素33圆曲线最小半径33444平曲线要素确实定5初步设计的平曲线加桩7曲线主点桩号计算72.5 路线方案的拟定和比拟72.5.1 两方案概述82.5.2 两方案特点比拟82.5.3 两方案比选结果892.6.1平面选线的原那么：9910行车视距11土石方量计算及调配11土石方数量计算113.1计算说明局

2、部附表123.2图纸局部附图12参 考 文 献13第 13 页1 设计概述目的与要求：道路工程课程设计是专业教学的一个重要环节，包括道路路线设计与路面构造设计两局部。通过本次课程设计，要求熟悉公路设计标准，理解、掌握?道路勘测设计?的根本概念，综合运用本课程与其他有关课程的根本知识与根本操作技能，使所学知识进一步稳固、深化与开展；学习道路路线设计的一般方法与步骤。通过设计，培养学生初步具备正确的设计思想与动手的能力，使学生具有初步的工程设计概念；培养学生具备道路路线设计的根本技能。根据设计所给资料，进展平、纵、横断面设计及其组合处理，完成土石方计算与调配，编制直线、曲线及转角一览表，路基设计表

3、，路基土石方数量计算表；进展路面构造类型选择，并确定各构造层的合理厚度。1.2设计依据：根据河南理工大学万方科技学院土木工程专业道路工程方向?道路勘测设计指导书?。1.3公路设计概况：公路等级：三级公路 交通量：平均昼夜交通量为25004500辆 设计年限：10年设计车速：30km/小时标准确实定1、根据设计任务书要求，本路段按三级公路技术标准勘察、设计。设计车速为30公里/小时，路基双幅两车道，宽8.5米。2、设计执行的部颁标准、标准有：?公路工程技术标准?JTGB01-2003?公路路线设计标准?JTGD20-2006?公路路基设计标准?JTGD30-2004沿线自然地理概况山岭地区山高谷

4、深、坡陡流急地面自然坡度大20o以上、地形复杂，日温差与年温差较大、暴雨多、河流水位变化幅度大等特点。山岭地区路线弯多坡陡、标准低、工程量大，由于受山岭区地形、水文、地质、气候等因素的影响，道路平、纵、横都受限制。2 道路参数2.1 道路等级确实定根据所给资料，参照?公路工程技术标准?JTGB01-2003以下简称?标准?、?公路路线设计标准?JTGD20-2006以下简称?路线标准?确定路线的设计等级，本路段按三级公路技术标准勘察、设计。设计车速为30Km/小时，路基单幅双车道，宽米。设计使用年限15年。2.2 公路技术标准确实定本路段按三级公路标准测设，设计车速30KM/h，测设中在满足?

5、公路路线设计标准?及在不增加工程造价的前提下，充分考虑了平、纵、横三方面的优化组合设计，力求平面线型流畅，纵坡均衡，横断面合理，以到达视觉与心理上的舒展。查?公路工程技术标准?得小客车与中型载重汽车折算系数如下：表2汽车折算系数汽车代表车型车辆折算系数小客车中型车大型车托挂车交通增长率：=6%道路必经点：无要求2.3 控制要素1道勘：三级2设计车效劳车速：30km/min。圆曲线最小半径 极限最小半径一般最小半径平面线形中一般非不得已时不使用极限半径，因此?标准?规定了一般最小半径。不设超高最小半径表2.41 圆曲线半径要求 技术指标三级公路一般最小半径 (m) 65极限最小半径 (m) 30

6、不设超高最小半径(m)路拱350路拱450选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工与测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，尽量采用了不需设超高的大半径曲线，最大半径为200米，极限最小半径及一般最小半径均未采用。公路的平曲线一般情况下应具有设置缓与曲线或超高，加宽缓与段与一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓与曲线的长度。由缓与曲线与圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离，由缓与曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。平曲线内圆曲线的长度一般不应短于车

7、辆在3s内的行驶距离。缓与曲线的最小长度一般应满足以下几方面：(1) 离心加速度变化率不过大;(2) 控制超高附加纵坡不过陡;(3) 控制行驶时间不过短;(4) 符合视觉要求;因此，?标准?规定：平原微丘区三级公路缓与曲线最小长度为40m.。一般情况下，在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓与曲线。交点半径(m)缓与曲线长(m)JD11864040JD21444040平面设计计算有关内容及计算公式(1)、交点间距、坐标方位角及转角值的计算：设起点坐标为，第个交点坐标为，那么：平曲线要素确实定(5) 圆曲线要素及其计算 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式得： 式

8、中：V-行车速度km/h; -横向力系数； -超高横坡度。(6) 主点桩号的计算 直线上中桩坐标计算：设交点坐标为，交点相邻两直线方位角分别为， 那么：设直线上加桩里程为，为曲线起点、终点里程，那么前直线上任意点坐标为：后直线上任意点的坐标为：单曲线内中桩坐标计算： 曲线上任意一点的切线横距为： 式中：缓与曲线上任意点到点的曲线长； 缓与曲线长度。第一缓与曲线上任意点坐标 式中：转角符号，右偏时为“+ ，左偏时为“- 。 圆曲线内任意点坐标： 式中：圆曲线上任意点至点的曲线长； 转角符号，右偏时为“+ ，左偏时为“- 。 第二缓与曲线内任意点坐标： 式中：第二缓与曲线内任意点至点的曲线长。(2

9、)、曲线要素计算：初步设计的平曲线加桩在路线选定与曲线计算完成之后，要将路线加桩，直线段为100米加桩，曲线段为20米加桩。由于采用软件进展上述工作，本设计为20米加桩。曲线主点桩号计算计算结果详见附表 “直线及曲线曲线一览表。2.5 路线方案的拟定与比拟根据给定的等高线地形图，采用纸上定线的方法研究路线的可能方案，并经过比拟论证确定最后路线方案。山区路线依行经地区的地貌地质与地形特征，可能有越岭线、山坡线、沿溪线与山脊线，此时可根据地形图研究可能的路线布局型式。 山区公路的选线一段应按：(1)全面布局；(2)逐段安排路线；(3) 具体定线三个步骤进展。本路段设计时，根据地形地貌等情况，经过筛

10、选后得到两个方案方案1与方案2，经过进一步方案比选后，选择方案1为最后设计方案。比选过程如下：2.5.1 两方案概述方案1即既定方案选择路线为，沿河自然布线，后在垄洞挖方通过，至终点。方案1比选方案穿过重丘区，起伏严重，施工难度大。2.5.2 两方案特点比拟 方案1的优点：因为方案1根本避开了山丘高差大的地区而沿河走，所以减少了大量的挖方量；路线行进地区地势平坦，视野开阔，视线通畅，驾驶时视觉感受较好；路线行进方向高差较小，有利于设置标准较高的纵断面，有利于行车。方案1的缺点：因为经过的是水田，需解决可能发生道路路基进水导致的稳定性下降的问题，故不宜以低填方通过，为了保持路基填土最小平安高度，

11、不可防止的会有大的填方量；较高路基占用的水田面积较大。方案2路线较直，长度较短，路段路面造价较低。方案2的缺点：挖方量很大；施工难度较高；地形复杂，施工不便，施工速度较慢；路线沿线地面高差较大，道路坡度较大，纵断面不理想；路线在较长挖方段中通过时，容易出现视距不够、视觉压抑等问题；较大的挖方量与较高的挖方高度，容易出现难以预料的工程地质危害。2.5.3 两方案比选结果综合比拟以上两方案各自的优缺点，最终选择方案1为最终设计方案。根据小比例尺等高线地形图所确定的路线方案，即可在较大比例尺的等高线地形图上进展详细的准确定线，此时可按交角点的偏角，结合地形地物确定平曲线半径及其要素，鉴于时间所限，平

12、面设计长度可取0.6公里。直线、圆曲线及缓与曲线为道路线形的根本组成要素，诸如直线最大长度、缓与曲线最小长度、缓与段长度的规定等均应从行车平安视觉舒顺出发满足要求并通过计算分析确定。平面线形的桩距应按照规定并对地物及地形变化给予加桩。曲线段的设置影响平面视距，此时应结合纵横断面的设计进展视距的验算，取得视距的保证。2.6.1平面选线的原那么：(1)、在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证、比选的根底上，选定最优路线方案。(2)、路线设计应在保证行车平安、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好，并有利于施工与养护。在工程量增加不大

13、时，应尽可能的采用较高的技术指标。不轻易采用极限指标，也不应为了采用较高指标而使得工程量过分增大。(3)、选线应能满足国家或地方建立对路线使用任务、性质的要求，保证路线能够加强居民区特别是经济较兴旺地区的之间的联系，同时也应注意同农田等根本建立相配合，尽量少占用农田，防止可多的拆迁工程。(4)、在选线过程中，对严重不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼及排水不良等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法绕避，如必须穿过时，应选择适宜位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。纵断面设计线的标高是指路基边缘标高，高速公路那么指分隔带外侧边缘的标高，对于改建公路那么指路面中心线的标高。 纵断面

14、设计线确实定包括：纵坡度的选定、坡长的限定以及竖曲线半径的拟定。为了满足行车与排水要求，道路应有最大纵坡与最小纵坡的限制。坡长限制应有利于行车平顺，尽量减少纵断面上的转坡点与设置大半径的竖曲线，坡长应注意做到：缓坡宜长、陡坡宜短。纵断面设计线拟定前，应先确定标高控制点如桥涵标高、最小填土高度、最大挖方深度、穿插口标高等)。对于山区公路横断面依据地面线试定合宜的填挖高度，试定拉坡，然后按照“标准规定确定纵坡度及其长度，并拟定竖曲线。纵断面设计长度与平面设计的长度一样。道路横断面设计的根本要求：(1)公路横断面设计应最大限度地降低路堤高度，减小对沿线生态的影响，保护环境，使公路融入自然。条件受限制

15、不得已而出现高填、深挖时，应同架桥、建隧、别离式路基等方案进展论证比选。 (2)路基断面布设应结合沿线地面横坡、自然条件、工程地质条件等进展设计。自然横坡较缓时，以整体式路基断面为宜。横坡较陡、工程地质复杂时，高速公路宜采用别离式路基断面。 (3)整体式路基的中间带宽度宜保持等值。当中间带的宽度增减时，应设置过渡段。过渡段以设在盘旋线范围内为宜，长度应与盘旋线长度相等。条件受限制时，过渡段的渐变率不应大于1100。 (4)整体式路基分为别离式路基或别离式路基集合为整体式路基时，其中间带的宽度增宽或减窄时，应设置过渡段。其过渡段以设置在圆曲线半径较大的路段为宜。按照平纵断面的设计，可取其中l公里

16、左右做横断面设计，该段范围内所有桩号的横断面地面线，除规定的路基路面宽度外应照各桩断面的地形质情况确定边坡度、边沟形状尺寸，绘出横断面的设计线(即“戴帽子)，绘出各桩号的横断面图。路拱的型式应按道路等级、性质及道路宽度，采用直线横坡或方程式不同的路拱(横坡)曲线。高填深挖路段需设挡土墙等防护工程外，应按规定计算或参照标准图设计。行车视距行车视距是否充分，直接关系着行车的平安与速度，它是公路使用质量的重要指标之一。行车视距可分为：停车视距、会车视距、错车视距、超车视距。?标准?规定，三级公路设计视距应满足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的两倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段，可采用停车

17、视距，但必须采取分道行驶措施。对于平原微丘区三级公路，停车视距St取30 m，超车视距Sc一般值取150m，低限值取150m。土石方量计算及调配横断面设计完后，就要计算各桩号的土石方量。外表0.25m为腐植土，不能利用，所以单独计算。在进展土石方调运时，注意以下几点：(1) 首先考虑本桩利用。(2) 尽可能防止与减少上坡运土。当运距超过500m时，考虑采用外借的方式。土石方调配，首先按教材所述要求，将有关数据计算出，然后在路基土石方数量计算表上进展图示法调配，调配中要用公式：填方=本桩利用+填缺挖方=本桩利用+挖余进展闭合核实，调配完成要进展闭合验算，公式为：填缺=远运利用+借方挖余=远运利用

18、+废方土石方数量计算假设相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，那么可假定断面之间为一棱柱体，其体积的计算公式为：计算结果详见附表路基土石方数量计算及调配3设计图纸及计算说明局部3.1计算说明局部附表附表1、平面计算直线、曲线与转角表；附表2、纵断面计算设计标高、竖曲线各要素等；附表3、路基设计表；附表4、路基土石方数量计算及调配路基土石方数量表；附表5、主要技术经济指标表；3.2图纸局部附图附图1、道路路线方案图；附图2、道路平面设计图 1:2 0 0 0附图3、道路纵断面图 横向1:2 0 0 竖向1:2000附图4、道路横断面 1:2 0 0 ！参 考 文 献1. 交通部?公路工程技

19、术标准?JTJB01-2003，北京：人民交通出版社，20042. 交通部?公路路线设计标准?JTG D202006,北京：人民交通出版社，20063 交通部?公路工程勘测规程?JTJ0611999，北京：人民交通出版社，1999;4. ?公路勘测设计? 张雨化主编,北京：人民交通出版社,1996年5.?道路勘测设计? 杨少伟主编，北京：人民交通出版社，2004年6. 维地道路设计系统说明书。7.?路基路面工程? 邓学均主编，北京：人民交通出版社，2021年8. 吴夯?CARD/1使用教程?兰州大学出版社 2000.6；9. 周蔚吾?公路平面穿插优化设计?北京：知识产权出版社，2006；10. 许金良主编 ?公路CAD技术?，人民交通出版社，199911.?路线?(公路设计手册),北京：人民交通出版社,1995年