《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)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(zhuān)業(yè):交通工程姓名:饒先鵬班級(jí):2014級(jí)交通工程2班0224號(hào)教師簽字2016年12月26日目錄一、設(shè)計(jì)說(shuō)明一、設(shè)計(jì)說(shuō)明1.1課程設(shè)計(jì)的目的通過(guò)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(zhuān)業(yè)知識(shí)；道路勘測(cè)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(guò)程中，通過(guò)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(cè)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(cè)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(wèn)題、解決問(wèn)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(xiě)；8、完成“路基設(shè)計(jì)表”和“路基土石方計(jì)算表”的填寫(xiě)；9、編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。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(chē)道寬度3.5最大縱坡：300路肩寬度0.75最小坡長(zhǎng)120路基寬度8.5豎曲線最小半徑450停車(chē)視距50豎曲線最小長(zhǎng)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?chē)坝^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)名稱單位方案一方案二1公路等級(jí)三三2計(jì)算行車(chē)速度Km/h40403路線總長(zhǎng)m176017714路線增長(zhǎng)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(zhǎng)m243.04231.0519路基寬度m8.58.510土石方數(shù)量m31571629190具體經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比表表2-2方案一方案二一、平曲線1、路線總長(zhǎng)(KMM):1.76602、平均每公里交點(diǎn)點(diǎn)數(shù)(個(gè)):22.8413、平曲線最小半徑徑(米/個(gè))::580.0000/14、回頭曲線(個(gè))):5、回頭曲線最小半半徑(米):6、平曲線長(zhǎng)占路線線總長(zhǎng)(%)::22.99777、直線最大長(zhǎng)度((米):6277.4401、路線總長(zhǎng)(KMM):1.77712、平均每公里交點(diǎn)點(diǎn)數(shù)(個(gè)):22.8243、平曲線最小半徑徑(米/個(gè))::550.0000/24、回頭曲線(個(gè))):5、回頭曲線最小半半徑(米):6、平曲線長(zhǎng)占路線線總長(zhǎng)(%)::41.00337、直線最大長(zhǎng)度((米):3666.714二、豎曲線1、最大縱坡(%//米/處):11.372/3380.8522/12、最短縱坡長(zhǎng)(米米):243..0403、豎曲線占路線長(zhǎng)長(zhǎng)(%):222.8334、平均每公里縱坡坡變更次數(shù)(次次):3.40095、豎曲線最小半徑徑(凸/凹)((米):185500.0000/35800..0006、豎曲線增長(zhǎng)系數(shù)數(shù):1.007791、最大縱坡(%//米/處):11.500/4400.0000/12、最短縱坡長(zhǎng)(米米):231..0513、豎曲線占路線長(zhǎng)長(zhǎng)(%):355.0554、平均每公里縱坡坡變更次數(shù)(次次):3.38895、豎曲線最小半徑徑(凸/凹)((米):6200.694/66500.00006、豎曲線增長(zhǎng)系數(shù)數(shù):1.007714三、路基1、平均填土高度((米):1.44282、最大填土高度((米):4.00383、最小填土高度((米):0.00241、平均填土高度((米):1.22002、最大填土高度((米):3.77373、最小填土高度((米):0.0035⑵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(wú)過(guò)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(guò)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(guò)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?chē)h(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(zhǎng)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(zhǎng)度的直線段為宜；平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)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：①不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開(kāi)闊谷地；②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)；③長(zhǎng)大的橋梁、隧道等構(gòu)造物路段；④路線交叉點(diǎn)及其前后；⑤為雙車(chē)道公路提供超車(chē)的路段。（2）直線長(zhǎng)度確定1、直線的最大長(zhǎng)度我國(guó)在道路設(shè)計(jì)中參照使用國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)值，根據(jù)德國(guó)的規(guī)定：直線的最大長(zhǎng)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(guò)長(zhǎng)的直線指標(biāo)。2、直線的最小長(zhǎng)度①對(duì)于同向曲線間的最小直線長(zhǎng)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(zhǎng)度（以m計(jì)）以不小于設(shè)計(jì)速度的6倍為宜。②對(duì)于反向曲線間的最小直線長(zhǎng)度：規(guī)定反向曲線間最小直線長(zhǎng)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(chē)條件。（1）圓曲線半徑確定注意事項(xiàng)①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。②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。③圓曲線的最大半徑不宜超過(guò)10000m。（2）緩和曲線的作用①曲率逐漸變化，便于駕駛操作；②離心加速度逐漸變化，消除了離心力突變，乘客感覺(jué)舒適；③為設(shè)置超高加寬提供過(guò)渡段；④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：①切線角β:β=L/2ρ②內(nèi)移值P:P=LS2/(244R)③切線增值q：q=LS/2-LSS3/(240RR2)圖3-1緩和曲線要要素2、帶緩和曲線的平平曲線要素計(jì)算算Th=(R+P)tann(α/2)+pLh=（α-2βo）ΠΠR/180++2LSEh=(R+P)secc(α/2)-RJh=2Th-Lh3、主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)計(jì)算ZH=JD-ThHY=ZH+LSQZ=ZH+Lh//2YH=HZ-LSHZ=ZH+Lh==YH+LsJD=QZ+Jh//2（校核）圖3-2帶緩和曲線線的平曲線要素素3.4有緩和曲線的的平曲線要素計(jì)計(jì)算實(shí)例圖3-3帶緩和曲線線的平曲線要素素1、緩和曲線的平曲曲線要素計(jì)算由設(shè)計(jì)曲線要素表得得：JD1樁號(hào)：K0++242.1229路線轉(zhuǎn)角:α右=66°21′0″總切線長(zhǎng):Th=774.931mm曲線總長(zhǎng):Lh=1149.7477m外距:Eh=1.5500m緩和曲線長(zhǎng)度:Lss=50.000校正數(shù):Jh=2TTh-Lh=0.1155m2、主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)計(jì)算：ZH=JD-Th==K0+2422.129-74.9311=KO+1667.198HY=ZH+LS==KO+1667.198++50.00==KO+2177.198QZ=ZH+Lh//2=KO+1167.1988+74.8774=KO+242..072YH=HZ-LS==HY+(Lhh-2LS)=KO+2117.198++149.7447-2*500.00=KOO+266.9945HZ=ZH+Lh==YH+LS=KO+2666.945++50.00==KO+316..945JD=QZ+Jh//2=KO+2242.0722+0.1155/2=KO++242.1229(校核無(wú)誤誤)四、縱斷面設(shè)計(jì)4.1縱斷面設(shè)計(jì)的的原則1、應(yīng)滿足縱坡及豎豎曲線的各項(xiàng)規(guī)規(guī)定（最大縱坡坡、最小縱坡、坡坡長(zhǎng)最小長(zhǎng)度、豎豎曲線最小半徑徑及豎曲線最小小長(zhǎng)度等）；2、縱坡應(yīng)均勻平順順；3、設(shè)計(jì)標(biāo)高應(yīng)結(jié)合合沿線自然條件件如地形、土壤壤、水文、氣候候等因素綜考慮慮；4、縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)與與平面線形和周周?chē)匦尉坝^相相協(xié)調(diào)，并應(yīng)考考慮人體視覺(jué)心心理上的要求；；5、應(yīng)爭(zhēng)取填挖平衡衡，盡量移挖作作填，以節(jié)省土土石方量，降低低工程造價(jià)；6、依路線的性質(zhì)要要求，適當(dāng)照顧顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸輸工具、農(nóng)業(yè)機(jī)機(jī)械、農(nóng)田水利利等方面的要求求。4.2縱坡及坡長(zhǎng)設(shè)設(shè)計(jì)⑴最大縱坡最大縱坡是指在縱坡坡設(shè)計(jì)時(shí)各級(jí)道道路允許采用的的最大坡度值。它它是道路縱斷面面設(shè)計(jì)的重要控控制指標(biāo)。在山山嶺重丘區(qū)，它它直接影響著路路線的長(zhǎng)短、線線形的好壞、道道路使用的質(zhì)量量、工程數(shù)量和和運(yùn)輸成本等。1、最大縱坡確定《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范范》（JTGD20-20006）對(duì)各級(jí)級(jí)公路最大縱坡坡的規(guī)定見(jiàn)下表表：最大縱坡標(biāo)準(zhǔn)值表表表4-1設(shè)計(jì)速度（km/hh）1201008060403020最大縱坡（%）3456789⑵最小縱坡挖方路段以及其它橫橫向排水不良路路段所規(guī)定的縱縱坡最小值稱為為最小縱坡。各各級(jí)公路均應(yīng)設(shè)設(shè)置不小于0..3%的最小縱縱坡，一般情況況下以不小于00.5%為宜。當(dāng)當(dāng)必須設(shè)計(jì)平坡坡或縱坡小于00.3%時(shí)，邊邊溝應(yīng)作縱向排排水設(shè)計(jì)。⑶坡長(zhǎng)限制坡長(zhǎng)是縱斷面上相鄰鄰兩變坡點(diǎn)的樁樁號(hào)之差，即水水平距離。坡長(zhǎng)長(zhǎng)限制主要是對(duì)對(duì)陡坡的最大坡坡長(zhǎng)和一般縱坡坡的最小長(zhǎng)度加加以限制。1、最大坡長(zhǎng)最大坡長(zhǎng)限制是指控控制汽車(chē)在坡道道上行駛，當(dāng)車(chē)車(chē)速下降到最低低容許速度時(shí)所所行駛的距離。最最低容許速度VV2對(duì)應(yīng)的縱坡坡為不限長(zhǎng)度最最大縱坡I2,,所以當(dāng)坡度大大于I2時(shí)，其縱坡坡長(zhǎng)度需要加以以限制。各級(jí)公路縱坡最大坡坡長(zhǎng)表4-2設(shè)計(jì)速度/（km//h）120108060403020縱坡坡度/%3900100011001200470080090010001100110012005600700800900900100065006007007008007500500600820030092002、最小坡長(zhǎng)最最小坡長(zhǎng)通常規(guī)定汽汽車(chē)以設(shè)計(jì)速度度行駛9-155S的行程為宜宜，《公路路線線設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)規(guī)定各級(jí)公路縱坡坡的最小坡長(zhǎng)如如下表所示：各級(jí)公路縱坡最小坡坡長(zhǎng)表4-3設(shè)計(jì)速度/（km//h）1201008060403020最小坡長(zhǎng)/m300250200150120100604.3平縱線形組合合設(shè)計(jì)1、基本要求①平包豎；②要保持平曲線與豎曲曲線大小的均勻勻；③要選擇適當(dāng)?shù)暮铣善缕露取?.4豎曲線設(shè)計(jì)⑴豎曲線最小半徑和最最小長(zhǎng)度要求①緩和沖擊②行程時(shí)間不過(guò)短③滿足視距的要求⑵豎曲線要素計(jì)算圖4-1豎曲線要素素示意圖由縱坡及豎曲線表計(jì)計(jì)算第二個(gè)變坡坡點(diǎn)要素：樁號(hào)KO+243.0440高程/m1287.802縱坡/%i1=-0.905i2=-0.569半徑/mR=35800①計(jì)算豎曲線要素：ω=i2-i1=-00.569％--(-0.9005％)=0..336％，凹凹型豎曲線；曲線長(zhǎng)：L=Rω==35800**0.336%%=120.2288m切線長(zhǎng)：T=L/22=120.2288/2=660.144mm外距：E=T2/((2R)=600.1442//2/358000=0.05005m②豎曲線起、終點(diǎn)樁號(hào)號(hào)。豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=((KO+243.040)-60.1444=KO+182..896豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=(KO+243.0400)+60.1444=KO+3033.184五、橫斷面設(shè)計(jì)5.1道路橫斷面設(shè)設(shè)計(jì)的要求⑴設(shè)計(jì)應(yīng)符合《公路工工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的的規(guī)定要求。⑵設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田田基本建設(shè)等的的需要，盡可能能少占耕地。1、路基寬度確定各級(jí)道路整體式斷面面的路基寬度表表5-1公路等級(jí)二、三、四級(jí)公路計(jì)算行車(chē)度（km/hh）8060403020車(chē)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10.008.5本次設(shè)計(jì)為三級(jí)公路路，設(shè)計(jì)速度為為40Km/hh路基寬度8..5米，路面寬是是7米，路面橫橫坡度是1.55%，路肩橫坡坡度是2%。5.2路肩設(shè)計(jì)我國(guó)《公路工程技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》明確規(guī)規(guī)定了各級(jí)公路路的路肩寬度。路肩寬度表5-2設(shè)計(jì)速度/(km//h)高速公路、一級(jí)公路路二、三、四級(jí)公路12010080608060403020土路肩寬度/m一般值3.00或3.5003.002.502.501.500.75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(chē)道）00.50（單車(chē)車(chē)道）最小值0.750.750.750.500.500.505.3平曲線加寬超超高設(shè)計(jì)⑴平曲線加寬我國(guó)《公路工程技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTTGB01--1003）規(guī)規(guī)定。平曲線的的半徑等于或小小于125米時(shí)，應(yīng)應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)側(cè)加寬。⑵平曲線超高超高橫坡度應(yīng)按計(jì)算算行車(chē)速度、半半徑大小，結(jié)合合路面種類(lèi)、自自然條件和車(chē)輛組組成等情況綜合合確定。一般來(lái)來(lái)說(shuō)，平曲線半半徑小，超高坡坡度就應(yīng)大一些，反反之，超高坡度度就可小一些。而當(dāng)當(dāng)平曲線半徑大大于或等于不設(shè)設(shè)超高最小半徑徑時(shí)就可以不設(shè)超超高。在路面由由積雪或結(jié)冰的的地區(qū)，超高坡坡度應(yīng)比一般地區(qū)區(qū)的小一些，以以防止出現(xiàn)汽車(chē)車(chē)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)的的危險(xiǎn)。在非機(jī)動(dòng)動(dòng)車(chē)通行較多的的公路，超高坡坡度也應(yīng)適當(dāng)減減小。各級(jí)公路圓曲線最大大超高值表5--3公路等級(jí)高速公路、一級(jí)公路路二、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)數(shù)量計(jì)算與調(diào)配配⑴橫斷面面積計(jì)算；⑵土石方數(shù)量計(jì)算；⑶土石方的調(diào)配；1、土石方調(diào)配原則則：①就近利用，以減少運(yùn)運(yùn)量。②不跨溝調(diào)運(yùn)。③高向低調(diào)運(yùn)。④經(jīng)濟(jì)合理性。⑤不同的土方和石方應(yīng)應(yīng)根據(jù)工程需要要分別進(jìn)行調(diào)配配，以保證路基基穩(wěn)定和人工構(gòu)造造物的材料供應(yīng)應(yīng)。⑥土方調(diào)配對(duì)于借土和和棄土應(yīng)事先同同地方商量，妥妥善處理。2、土石方調(diào)配方法法：復(fù)核檢查：填方=橫向調(diào)運(yùn)+縱縱向調(diào)運(yùn)+借方方挖方=橫向調(diào)運(yùn)+縱縱向調(diào)運(yùn)+棄方方挖方+借方=填方++棄方六、總結(jié)在學(xué)習(xí)這門(mén)課程前我我以為道路建設(shè)設(shè)就是單純的在在地面鋪上水