道路勘測設(shè)計課程設(shè)計

1、目 錄第一章 設(shè)計任務(wù)書2第二章 設(shè)計依據(jù)32.1公路等級的確定32.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)3第三章 選線與定線43.1地形條件43.2選線原則43.3平原微丘區(qū)定線步驟4第四章 平面設(shè)計54.1平面線形設(shè)計的一般原則54.2直線的設(shè)置54.3緩和曲線設(shè)計54.4 平曲線設(shè)計6第五章 縱斷面設(shè)計85.1設(shè)計要求85.2坡長設(shè)計85.3坡度設(shè)計95.4豎曲線設(shè)計95.5平縱組合設(shè)計12第六章 橫斷面設(shè)計136.1 橫斷面設(shè)計的原則136.2確定路基橫斷面寬度136.3土石方量計算12參考文獻15附表16附圖20第一章 設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計題目公路路線設(shè)計（紙上定線）二、目的與要求（一）目的公路路線課程設(shè)計是

2、專業(yè)教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，通過本課程設(shè)計，使學(xué)生對專業(yè)知識進行一次全面的、系統(tǒng)的綜合運用，進而對所學(xué)知識加深理解、鞏固和融會貫通。（二）要求根據(jù)設(shè)計所給資料，進行平、縱、橫斷面設(shè)計及其組合處理，完成土石方計算與調(diào)配，編制直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表，路基設(shè)計表和路基土石方數(shù)量計算表。三、設(shè)計資料1地形圖一張，比例尺1：5000。2沿河兩岸10 m之內(nèi)不能修路，沿河兩岸取土不受限制。3施工條件兩側(cè)都可以取土，盡量采用機械化施工，施工依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。四、設(shè)計依據(jù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本公路年平均日交通量為7000輛，地形為平原微丘區(qū)。按中華人民共和國交通部頒布標(biāo)準(zhǔn)：公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，公路路線設(shè)計規(guī)范。五、提交的

3、設(shè)計成果（一） 編寫設(shè)計說明書1 平面設(shè)計說明書（路線的走向、設(shè)計原則、各曲線設(shè)計等）。2 縱斷面設(shè)計說明書（設(shè)計原則、平豎曲線組合及豎曲線設(shè)計等）。（二） 完成的圖表1. 線路平面設(shè)計圖（50m一個整樁、曲線主點樁及必要的加樁）。2. 線路縱斷面設(shè)計圖、比例尺：橫向1：2000；縱向1：200。3. 橫斷面設(shè)計圖（僅提交不同類型的斷面）4. 平面線形元素一覽表5. 豎曲線元素一覽表6. 土石方工程量計算表7. 主要技術(shù)指標(biāo)一覽表六、設(shè)計要求1 圖紙中線形、字號、尺寸、數(shù)字、說明等都要符合制圖要求2 說明書應(yīng)以鋼筆書寫，文字簡練、術(shù)語準(zhǔn)確，說明書應(yīng)有目錄，分章節(jié)書寫，包括原始資料，計算數(shù)據(jù)、說

4、明設(shè)計意圖。計算簡圖、計算公式等都要做分析和說明，設(shè)計成果可列表說明，對成果應(yīng)有適當(dāng)?shù)姆治?。第二?設(shè)計依據(jù)2.1公路等級的確定根據(jù)交通量的資料，該公路主要是作為汽車專用車道，根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范（JTJ011-94）中公路分級所規(guī)定“二級公路，一般能適應(yīng)按各種汽車(包括摩托車)折合成小客車的年平均晝夜交通量為12000輛，。而根據(jù)設(shè)計任務(wù)書中所提供的年平均日交通量（AADT）7000輛資料，該公路遠(yuǎn)景設(shè)計交通量滿足二級公路指標(biāo)。所以此公路定為二級公路。2.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時在一定的自然環(huán)境條件下能夠保持車輛正常行駛性能所采用的技術(shù)指標(biāo)體系，公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)反映了我國公路建設(shè)的技術(shù)方針，是法

5、定的技術(shù)要求，公路設(shè)計時應(yīng)當(dāng)遵守。根據(jù)前述該段公路的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為公路二級，地形屬于平原微丘區(qū)。具體技術(shù)指標(biāo)見下表2-1：表2.1公路主要技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)名稱單位指標(biāo)地形山嶺重丘公路等級級二級設(shè)計速度Km/h60路基寬度m12行車道寬度m7停車視距m75超車視距m350硬路肩寬m 土路肩m 圓曲線最小半徑一般值m200圓曲線最小半徑極限值 m125最小縱坡m0.3%最短坡長m200凸形豎曲線最小半徑m4500凹形豎曲線最小半徑m3000第三章 選線與定線3.1地形條件該地區(qū)地勢相對平坦，高差相對不大，應(yīng)屬于平原微丘區(qū)，選線可按平原區(qū)選線原則進行。3.2選線原則(1) 在道路設(shè)計的各個階段，應(yīng)

6、運用各種先進手段對路線方案做深入、細(xì)致的研究，在多方案論證，比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。(2 )路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造量采用較高的技術(shù)指標(biāo)。不要輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)不顧工程大小，片面追求高指標(biāo)。(3 )選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占田地，道路平面線形應(yīng)與地形、地質(zhì)、水文等結(jié)合，并符合各級道路的技術(shù)指標(biāo)。 (4) 選線時應(yīng)對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入勘測調(diào)查，弄清它們對道路工程的影響。對嚴(yán)重不良地質(zhì)路段，如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，應(yīng)慎重對待，一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必須

7、穿過時，應(yīng)選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。(5 )選線應(yīng)重視環(huán)境保護，注意由于道路修筑，汽車運營所產(chǎn)生的影響和污染應(yīng)綜合考慮土石方平衡，汽車運營經(jīng)濟效益等因素，合理確定路面設(shè)計標(biāo)高(6) 對于高級路和以及路，由于起路幅寬，可根據(jù)通過地區(qū)、地物、自然環(huán)境等條件，利用起上下行車道分離的特點，本著因地制宜的原則，合理采用上下行車道分離的形式設(shè)線。3.3平原微丘區(qū)定線步驟定導(dǎo)向線在選線布局確定的控制點之間，根據(jù)平原微丘區(qū)路線布設(shè)要點，通過分析比較，確定可穿越、應(yīng)趨就和該繞避的點和活動范圍，建立一些中間導(dǎo)向點。試定路線導(dǎo)線 參照導(dǎo)向點，試穿出一系列直線、交匯出交點，

8、作為初定的路線導(dǎo)線。初定平曲線 讀取交點坐標(biāo)計算或直接量測轉(zhuǎn)角和交點間距，初定圓曲線半徑和緩和曲線長度，計算曲線要素。定線 檢查各技術(shù)指標(biāo)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，以及平曲線是否合適，不滿足時應(yīng)調(diào)整交點位置或圓曲線半徑或緩和曲線長度，直至滿足要求為止。 第四章 平面設(shè)計4.1平面線形設(shè)計的一般原則1.平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適、并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。2.保持平面線形的均衡與連貫。3.回頭曲線的設(shè)計，其為一個主曲線、兩個輔助曲線和主、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。4.2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大于2

9、0V是可以的，在景色單調(diào)的地點最好控制在20V以內(nèi)。而在特殊的地理條件下應(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)計速度的2V（即120m）為宜。4.3緩和曲線設(shè)計緩和曲線設(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)計中的設(shè)計速度為60km/h，要求的緩和曲線的最小長度為80米。4.4 平曲線設(shè)計本路段內(nèi)共設(shè)3個交點，平曲線半徑分布在4001200之間，曲線均

10、是順應(yīng)山坡布設(shè)。均按照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求都設(shè)有緩和曲線，最小緩和曲線長度80米。. 交點處平曲線的確定：起點A=K0+000 , =k1+050（1）平曲線元素的確定設(shè)R=1000m，Ls=200m， 切線：曲線：m外距：m校正：J=2T-L=2.98m（2）曲線上各點樁號的確定 段樁號確定： 設(shè)R=300m，=60m （1）平曲線元素的確定設(shè)R=300m，Ls=60m， 切線：曲線：外距：（2）曲線上各點樁號的確定 第五章 縱斷面設(shè)計5.1設(shè)計要求 5.1.1 縱斷面設(shè)計的一般要求 1.應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項規(guī)定2.縱坡應(yīng)均勻平順。3.設(shè)計標(biāo)高的確定應(yīng)結(jié)合沿線自然條件。4.縱斷面設(shè)計應(yīng)與

11、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。6.依路線的性質(zhì)要求，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運輸工具、農(nóng)業(yè)機械、農(nóng)田水利等方面要求。 5.2坡長設(shè)計坡長是指縱斷面兩變坡點之間的水平距離，坡長不宜過短，以不小魚設(shè)計速度的9s的行程為宜。最短坡長 最短坡長：是從汽車平順性的要求考慮，為使線形美觀，減少起伏頻繁，使行車舒適，根據(jù)公路路線設(shè)計規(guī)范的要求取為200m。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，而對最大坡長進行限制，具體要求如表5-2 表5-2 縱坡長度限制設(shè)計車速（

12、km/h）1201008060403020縱坡坡度390010001100120047008009001000110011001200560070080080090010005.3坡度設(shè)計 最大縱坡 最大縱坡是指在縱坡設(shè)計時，各級道路允許采用的最大坡度值，是根據(jù)汽車的動力特性、道路等級自然條件以及工程和運營條件等因素，通過綜合分析，全面考慮，合理確定的。要求見表5-3設(shè)計速度（km/h）1201008060403020最大縱坡（%）3456789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

13、以采用不小于0.5%為宜）。5.4豎曲線設(shè)計在縱斷面設(shè)計中，豎曲線的設(shè)計要受到眾多因素的限制。其中有三個因素即：緩和沖擊、行駛時間和視距的要求，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)計車速的3s行程，本設(shè)計中豎曲線的最小長度為70m.豎曲線要素計算豎曲線要素設(shè)計公式為：豎曲線長度 切線長 外距 根據(jù)前面確定的豎曲線半徑及坡度值，計算各變坡點處的豎曲線要素如下：(1) 、變坡點1：(樁號K0+400) 設(shè)： R=1000m(2)、變坡點2：(樁號K1+550)設(shè)：R=1000m （

14、3）變坡點3：(樁號K2+100) 設(shè)： R=1000m 縱斷面圖見附圖二縱斷面設(shè)計圖。 里程RTLE類型起點中點終點K0+220K0+400K0+5700.032100001603201.9凹K1+460K1+550K 1+660-0.022100001102201.1凸K1+968K2+100K2+2720.02100001002001.7凹表5.1 豎曲線元素一覽表5.5平縱組合設(shè)計平縱線形組合的設(shè)計原則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.選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露龋岳诼访?/p>

15、排水和安全行車。4.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，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，可不要求平、豎曲線一一對應(yīng)，平曲線中可包含多個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)計車速高的道路，平、縱線形組合設(shè)計與周圍景觀配合尤為重要。第六章 橫斷面設(shè)計6.1 橫斷面設(shè)計的原則橫斷面

16、設(shè)計的原則： (1)設(shè)計時應(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)計前必須做好各項勘察工作，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，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，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，一般應(yīng)變更設(shè)計，將路線適當(dāng)外移以減少廢方，否則應(yīng)將廢方運走。6.2確定路基橫斷面寬度路基總寬12米（路基不設(shè)置加寬值）, 路面寬度2×3.75米,設(shè)計標(biāo)高(未設(shè)超高前含路面結(jié)構(gòu)

17、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)計時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)計時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，適量保留了部分挖余(即棄方),以便在施工時作換填填料。具體見附圖二路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖6.3土石方量計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，其體積的計算公式為式中：體積，即土石方數(shù)量（）、分別為相鄰兩斷面的的面積()相鄰斷面之間的距離() 此法計算簡易，較為常用，一般稱之為“平均斷面法”。若、相差甚大，則與棱臺更

18、為接近。其計算公式為：式中：=,其中>。路基土石方計算完后，在進行土石方調(diào)配，合理解決各路段土石方數(shù)量的平衡與利用，以降低工程計價方數(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)量表上進行，在進行土石方調(diào)配時，首先應(yīng)進行橫向調(diào)配，滿足本樁利用方的需要，然后計算其他填缺和挖余的數(shù)量。根據(jù)填缺和挖余的情況進行縱向調(diào)配，確定借方或廢方數(shù)量。 參考文獻1張雨化主編，道路勘測設(shè)計，人民交通出版社，19972孫家駟編，公路小橋涵勘測設(shè)計，重慶大學(xué)出版社，19903方左英編，路基工程，人民交通出版社4方福森編，路面工程，人民交通出版社5鄧學(xué)均主編，路基路面工程，人民交通出版社，20006公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2003，交通部頒發(fā)7公路路線設(shè)計規(guī)范JTJ011-94，交通部頒發(fā)8公路路基設(shè)計規(guī)范JTG D30-2004(或JTJ013-95)，交通部頒發(fā)9公路設(shè)計手冊路線，人民交通出版社10公路設(shè)計手冊路基，人民交通出版社11公路設(shè)計手冊路面，人民交通出版社附表一 公路技術(shù)指標(biāo)項目技術(shù)指標(biāo)項目技術(shù)指標(biāo)設(shè)計速度60平曲線最小半徑一般值300路基寬度12極限值150路面寬度3.75×2平曲線最小夾直線反向曲線160路面橫坡度1.5同向曲線480路肩坡度1.5豎曲線最小半徑凸型一般值4500最大縱坡1200極