道勘课程设计说明书.docx
- 文档编号:12682612
- 上传时间:2023-04-21
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:61.93KB
道勘课程设计说明书.docx
《道勘课程设计说明书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《道勘课程设计说明书.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
道勘课程设计说明书
目录
第1章设计说明1
1.1工程概况1
1.2公路技术等级及技术标准1
1.3小结2
第2章平面选线及定线章3
2.1平面选线3
2.2纸上定线3
2.3小结4
第3章路线的平面设计5
3.1平面设计原则5
3.2确定平面设计所需数据5
3.3平面设计计算6
3.4平面设计成果7
3.5平面设计小结7
第4章纵断面设计8
4.1纵断面设计原则8
4.2平纵横综合设计8
4.3纵坡设计要求8
4.4准备工作8
4.5纵坡面试坡9
4.6竖曲线计算9
4.7绘制路基纵断面图10
4.8小结11
第5章路基横断面设计13
5.1准备工作13
5.2横断面设计计算13
5.3绘制路基横断面图14
5.4小结14
参考文献15
第1章设计说明
1.1工程概况
设计公路为商南县山岭区二级公路,商南县地处秦岭东段南麓,属长江流域汉江水系丹江中游地区,商南县是一块结构复杂,以低山丘陵为主体的山区。
本路段为山岭区,多为中低山地貌,地势稍陡。
路线主线长537.231m(起点桩号为k0+000.000,讫点桩号为K0+537.231)。
路基宽10m,设计行车速度为40km/h。
1.2公路技术等级及技术标准
1.2.1公路技术等级
根据《公路路线设计规范》(以下简称为《线规》)2.1.1条,设计路段公路等级为二级,适应于将各种车辆折合成小客车的年平均月交通量为5000~15000辆。
1.2.2技术标准
(1)控制要素
根据《线规》3.1.4条,服务水平为二级
根据《线规》2.1.4条,设计车速为40km/h
(2)平面设计技术指标
根据《线规》表7.3.1,圆曲线最小半径为一般值100m和极限值60m
根据《线规》表7.4.1,不设超高的圆曲线最小半径为600m(路拱≤2%)和200(路拱﹥2%)
根据《线规》7.3.3条,圆曲线最大半径不宜超过10000m。
根据《线规》表7.4.3,回旋线最小长度为35m。
根据《线规》7.2.2条,两圆曲线之间以直线径相连接时,直线的长度不宜过短。
设计车速为40km/h时,同向圆曲线间最小长度以不小于360m为宜;反向圆曲线间的最小直线长度以不小于120m为宜。
(3)纵断面设计技术指标
根据《线规》表8.2.1,公路的最大纵坡为7%
根据《线规》表8.3.2,公路纵坡的最小坡长为500m
根据《线规》表8.3.2,公路不同纵坡的最大坡长规定如下表1.1所示:
表1.1纵坡坡长与最大坡长
纵坡坡度(%)
最大坡长(m)
3
1200
4
1100
5
900
6
700
根据《线规》表8.6.1,竖曲线最小半径与竖曲线长度如下表1.2所示:
表1.2竖曲线最小半径与最小长度
凸形竖曲线半径/m
一般值
700
极限值
450
凹形竖曲线半径/m
一般值
700
极限值
450
竖曲线最小长度/m
一般值
90
极限值
35
(4)路基横断面设计技术指标
根据《线规》表6.1.2-1,车道数为2,路基宽度一般值为10.00m,最小值为8.50m。
根据《线规》表6.1.2,车道宽度为3.50m。
根据《线规》6.5.5条,路拱横坡和硬路肩取用2%,土路肩横坡度取用3%。
1.3小结
设计说明部分包括了工程概况和相关的技术指标,是后面其他工作的一个基础。
在此过程中,我充分利用网络和图书馆等资源,查阅了很多资料,对于公路设计的相关技术指标有了一个初步地把握。
第2章平面选线及定线章
2.1平面选线
2.1.1平面选线的原则
(1)在路线设计各个阶段,应运用各种先进手段对路线方案做深入、细致的研究,在多方案论证比选的基础上,选定最优路线方案。
(2)路线设计应在保证行车安全、舒适、快捷的前提下,做到工程量最小、造价最低、营运费用省、效益好,并有利于施工养护。
(3)选线应注意同农田基本建设的配合,做到少占田地,并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。
(4)要注意保持原有自然状态,并与周围环境相协调。
(5)选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查,弄清其对道路的影响。
(6)选线应综合考虑路与桥的关系
2.1.2选线过程
在路线基本走向已经确定的基础上,根据地形平坦与复杂程度不同,可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法,插出一系列的控制点,然后从这些控制点
(1)选线
道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准,结合地质、地表、地物及其沿线条件,结合平、纵、横三方面因素。
在纸上选定道路中线的位置,而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局,具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素,通过纸上选线把路线的平面布置下来。
(2)全面布局
全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。
就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。
具体的在方案比选中体现。
路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应,限制和影响道路的走向的因素很多,大门归纳起来主要有主观和客观两类。
主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用,我们的起终点就是由老师规定的。
而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局,城镇以及地形、地质,水文、气象等自然条件。
上述主观条件是道路选线的主要依据,而客观条件是道路选线必须考虑的因素。
(3)逐段安排
中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段,延伸相邻直线的交点,即为路线的转角点。
(4)具体定线
在逐点安排的小控制点间,根据技术标准的结合,自然条件,综合考虑平、纵、横三方面的因素。
随后拟定出曲线的半径,至此定线工作才算基本完成。
做好上述工作的关键在于摸清地形的情况,全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系,恰当地选用合适的技术指标,使整个线形得以连贯顺直协调。
2.2纸上定线
设计路段为山岭重丘区二级公路,地形复杂,横坡陡峻,路线平、纵、横所受限制较严,定线时应尽可能克服高程。
2.2.1定导向线
(1)首先在1:
2000的定形图上,仔细研究路线选线阶段选定的主要控制点间的地形、地质情况,选择有利地形,拟定路线走向。
(2)地形图上的等高线间距为2米,选用5.0%的平均自然坡度,在工程CAD软件上,从路线起点A开始,拟定路线走法在等高线上依次截取各点,直至最后一点的位置和标高接近路线终点B为止。
(3)连接各点,分析该折线再利用地形和避让地物,以及工程艰巨的情况,从而选出避让的特征点为中间控制点,并重新连接各点。
2.2.2确定路线位置
(1)在前面定出导向线的基础上,用不同半径的模板在路线平面内可能出现的转点处描出路线平面位置,并标出其半径。
(2)用直线连接各曲面,使各直线相交,初步定出路线交点。
(3)初步分析各交点出所采用的线形,并大至量出各交点的转角值,该算出交点处的平面线切线长,结合交点艰巨概算出平曲线间插直线长度,判断各同向,反向及复合线形能否满足规范要求。
(4)分析多定出的路线位置的工程量并进行调整,力争定出线性好、工程量小的路线位置。
根据以上方法,即可在地形图上定出路线位置,确定路线平面交点,并初步定出了各交点所采用的圆曲线半径值。
2.3小结
道路平面线形的设计主要是确定交点位置、曲线半径、缓和曲线的长度等。
确定过程中应保证平面线形连续顺适,保持各平面线形指标的协调、均衡,而且要与地形相适应和满足车辆行驶舒适的要求。
平面选线及定线是公路设计的起点,是基于设计说明中相关指标的进一步展开,此部分介绍了平面选线的原则以及选线过程,基于此又进行了纸上定线,具体地定出了路线的位置。
在平面线形的设计过程中,我学会了应用CAD辅助软件进行设计,大大提高了效率,在今后的学习中,我会加强对工程软件的学习。
第3章路线的平面设计
3.1平面设计原则
3.1.1平面设计原则:
(1)平面线形应直捷、连续、顺舒,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调。
(2)除满足汽车行驶力学上的基本要求外,还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。
(3)保持平面线形的均衡与连贯。
为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶,应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。
(4)应避免连续急弯的线形。
这种线形给驾驶者造成不便,给乘客的舒适也带来不良影响。
设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。
(5)平曲线应有足够的长度。
如平曲线太短,汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整,一般都应控制平曲线(包括圆曲线及其两端的缓和曲线)的最小长度。
3.1.2平曲线要素值的确定:
平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。
当然三个也可以组合成不同的线形。
在做这次设计中主要用到的组合有以下几种:
基本形曲线几何元素及其公式:
按直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线的顺序组合而成的曲线。
这种线形是经常采用的。
例如设计中的大多数点都是应用这个的。
如下图一。
缓和曲线是道路平面要素之一,它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。
《标准》规定,除四级路可以不设缓和曲线外,其余各级都应设置缓和曲线。
它的曲率连续变化,便于车辆遵循;旅客感觉舒适;行车更加稳定;增加线形美观等功能。
设计是要注意和圆曲线相协调、配合,在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果,宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1:
1:
1。
这一点非常的重要,在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题,设计出来的路线非常不协调,美观,比例严重失调,后来在老师的指导下改正了不足之处,经过改正后,线形既美观又流畅,已经到达了要求。
在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小,外还要考虑超高和加宽的要求,所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。
3.2确定平面设计所需数据
3.2.1确定交点坐标
根据地形图上所定出的路线位置以及等高线推算出交点坐标。
推算出的交点坐标如表:
表3.1交点坐标表
交点
X(N)
Y(E)
起点
3705970.77469
494285.38092
JD1
3705900.04103
494582.92904
终点
3705799.06977
494792.96842
3.2.2初拟平曲线半径及缓和曲线长
纸上定线时所初定的交点处平曲线半径及缓和曲线长如表3-2所示
表3.2半径及缓和曲线长
交点
半径/m
缓和曲线/m
JD1
2000
0.000
3.3平面设计计算
圆曲线几何元素为:
式中T—切线长,m
L—曲线长,m;
E—外距,m;
J—超距或矫正值,m;
R—圆曲线半径,m;
—转角,°。
图一圆曲线的几何要素
计算得:
3.4平面设计成果
根据以上内容及数据绘制路线平面图,见附图01。
3.5平面设计小结
道路平面线形的设计主要是确定交点位置、曲线半径、缓和曲线的长度等。
确定过程中应保证平面线形连续顺适,保持各平面线形指标的协调、均衡,而且要与地形相适应和满足车辆行驶舒适的要求。
在设计过程中,我进行了很多计算工作,为了取得精确的计算结果,我要求自己一定要认真仔细,保持良好的工作学习习惯,为将来真正踏上工作做好准备。
第4章纵断面设计
4.1纵断面设计原则
(1)纵断面线性与地形相适应,线性设计应平顺、圆滑、视觉连续,保证行车安全。
(2)纵坡均匀平顺,起伏和缓,坡长和竖曲线长短以及填挖平衡。
(3)平面与纵断面组合设计应满足4.2。
(4)视觉上自然地引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。
4.2平纵横综合设计
4.2.1平纵线形的协调
为了保证汽车行驶的安全与舒适,应把道路平、纵、横三面结合作为主体线性来分析研究。
平面与纵面线的协调将在视觉上自然地引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。
(1)平面线与竖曲线的配合
(2)平曲线与竖曲线应相互重合,且平曲线应稍长于竖曲线
(3)平曲线与竖曲线大小应保持均衡
(4)平曲线形配合受到各种因素的制约和影响,同时要避免一些不良的组合,如长直线上不能设置小半径的凹曲线,直线段内不能插入短的竖曲线等,运用透视图进行检验师很好的方法设计时有疑问的路段进行透视图的检验,效果更好
(5)平面与横断面的综合协调主要是超高的设计
4.2.2线性与环境的协调
(1)定先时尽量避开村镇等居民区,减少噪音对居民生活带来的影响,同时采用柔性,沥青混凝土路面已减少噪音;
(2)路基用土由地方政府统一安排,利用开挖鱼塘或沟渠,避免乱开挖,同时又利于农田,水利建设;
(3)注意绿化,对路基边坡及中央分隔加强绿化和保护,在保护坡道上互同立交、用地范围内的空地上均考虑绿化
(4)对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格。
以求和道路相协调,增加美感
4.3纵坡设计要求
(1)设计必须满足规范的各项要求
(2)纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大或过于频繁。
连续上坡或下坡路段,应避免反复设置反坡断
(3)沿线地形、地下管线、地址、水文气候和排水等综合考虑
(4)应尽量做到填挖平衡,是挖方运作就近路段填方,以减少借方和弃方,降低造价和节约用地。
4.4准备工作
在路线平面图上依次截取各中桩桩号点,并推算出对应的地面标高。
然后在图上按横向1:
2000,纵向1:
200的比例尺绘制地面线,并打上方格网。
按相应的比例以及里程画出平曲线示意图。
4.5纵坡面试坡
(1)标注控制点
控制点是指影响纵坡设计标高控制点。
如路线起、终点、越岭垭口、重要桥涵、地址不良地段的最小填土高度,最大挖深,填挖平衡点以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。
(2)试坡
在已标出“控制点”的纵断面图上,根据技术指标,选线意图,结合地面起伏变化,在这些点位间进行穿插和取值,试出若干直线坡线。
对各种可能坡度线方案反复比较,最后确定出既符合技术标准,又满足控制点要求,将前后坡度线延长交会定出变坡点的初步位置
(3)调整坡度线
将所选坡度线与选线时坡度线的安排相比较,两者应基本符合若有较大差异时应全面分析,权衡利益,决定取舍。
然后对照技术标准检查设计的最大纵坡度,最小纵坡度。
坡长限制是否满足规定。
若有问题进行调整,调整方法是对初定坡度线平抬、平降、延伸
短或改变坡度值
(4)核对
选择有控制意义的重点横断面,如高填深挖、地面横坡较陡路基、挡土墙、重要桥涵以及其它重要控制点等,在纵断面图上直接读出对应桩号的填、挖高度,用路基进行设计“模板”在横断面图上“戴帽子”,在检查是否挖填过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等,若有问题及时调整纵坡设计线。
(5)定坡
经核对无误后,把直线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。
4.6竖曲线计算
4.6.1确定竖曲线计算所需数据
根据平纵组合原则以及纵断面设计有关各项工程技术标准,按规范确定变坡点处所取用的竖曲线半径,以及定坡时在上算出的直线段坡度和桩号、坡长如下表4.2所示:
表44.1变坡点数据表
变坡点
竖曲线半径
坡度%
桩号
坡长
变坡点1
2000
1.267/-4.375
K0+305.511
220.000/317.230
4.6.2竖曲线要素计算
竖曲线诸要素计算公式:
式中,L—竖曲线长度,m
R—竖曲线半径,m
T—竖曲线切线长,m
H—竖曲线任一点竖距,m
根据前面确定的竖曲线半径及坡度值,计算变坡点处的竖曲线要素如下:
变坡点1:
最终确定的竖曲线诸要素如下表4.2所示:
表4.2竖曲线要素汇总表
变坡点
桩号
切线长T/m
外距E/m
竖曲线长/m
起点桩号
终点桩号
BPD1
K0+305.511
1.267%
-4.375%
56.42
0.800
112.84
K0+163.580
K0+276.420
4.6.3纵断面设计成果
由前面的计算即可确定出各直线坡度线上所对应的中桩标高,再由公式h=x2/2R计算出竖曲线内各点的竖距,凸形曲线的曲线上中桩标高即为对应直线标高减去竖距h,凹形竖曲线的曲线上中桩标高即为对应直线坡线标高加上竖距h。
由此即可确定纵断面线上各中桩的标高,也就可以算出个中桩的挖、填高度。
4.7绘制路基纵断面图
纵断面图一般采用横向1:
2000,纵向1:
:
200的比例尺绘制,由上、下两部分内容组成。
上部主要用来绘制地面线和纵坡设计线,并标注竖曲线及其要素;下部主要用来填写线路纵坡的有关数值,至上而下分别填写:
设计标高、地面标高、填挖高度、坡度及坡长、里程桩号和直线及曲线,纵断面图见附图2《路线纵断面图》。
4.8小结
道路纵断面设计的主要任务是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等,研究二维曲线几何构成的大小及长度,以便达到行车安全迅速、工程和运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。
所谓的二维曲线是指纵断面设计线,它是一条与地面线相符合连绵起伏的而维曲线。
通过这次课程设计对纵断面的设计,我加深了对课程的学习,实践让我学到更多,大大提高学习效率,让我感触颇深。
桩号
设计标高/m
地面标高/m
填/m
挖/m
K0+000.000
430.000
430.030
0.030
K0+020.000
430.250
132.200
1.940
K0+040.000
430.510
432.600
2.100
K0+060.000
430.760
432.930
2.170
K0+080.000
431.010
429.190
1.820
ZY(K0+090.292)
431.140
428.250
2.890
K0+100.000
431.270
426.770
4.500
K0+120.000
431.520
433.600
2.080
K0+140.000
431.770
437.400
5.630
K0+160.000
432.030
433.950
1.920
K0+180.000
432.210
431.800
0.410
K0+200.000
432.200
433.140
0.930
K0+220.000
431.990
428.620
3.370
K0+240.000
431.580
433.620
2.040
K0+260.000
430.970
433.200
2.230
K0+280.000
430.160
430.850
0.690
K0+300.000
429.290
428.830
0.460
QZ(K0+305.011)
429.050
428.549
0.501
K0+320.000
428.410
427.700
0.710
K0+340.000
427.540
421.780
5.760
K0+360.000
426.660
422.140
4.520
K0+380.000
425.790
423.340
2.440
K0+400.000
424.910
423.280
1.630
K0+420.000
424.040
417.950
6.090
K0+440.000
423.160
414.080
9.080
K0+460.000
422.2900
413.290
9.000
K0+480.000
421.410
413.530
7.880
K0+500.000
420.540
413.780
6.760
YZ(K0+519.731)
419.067
418.990
0.680
K0+537.231
418.910
425.770
6.860
第5章路基横断面设计
5.1准备工作
5.1.1横断面设计准则
(1)设计时应根据公路等级、技术标准,结合地形、地质、水文、挖填方等情况选用。
设计前必须做好各项勘查工作,收集横断面资料;
(2)兼顾当地地基建设的需要,尽可能与之配合,合理设计边沟断面图尺寸,并按有关规定采取必要的处理措施;
(3)路基穿过耕种地区时,为了节约用地,如果当地石料丰富,可修建石砌边或直立矮墙;
(4)沿河线的横断面设计,应注意路基不被洪水冲毁,如废方过多压缩河道引起壅水危及农田、房舍时,一般应变更设计,将路线适当外移以减少废方,否则将废方运走。
5.1.2确定路基横断面宽度
设计公路为二级公路,采用整体式单幅双车道的路基断面形式。
根据工程技术标准,由公路等级(二级)及设计行车速度(60km/小时),确定路基横断面道路数为双车道,行车道宽3.5m,行车道外侧分别设置宽度为0.75m的硬路肩和土路肩。
路基总宽度为10m。
5.1.3资料收集
(1)平曲线起、讫点桩号,平曲线半径和转角在平面设计中读取;
(2)每个桩号的填挖高度在纵断面设计中读取;
(3)在路线平面图上的各中桩横断面范围内并向外延伸一地距离选取若干点,量取各点的地面标高。
(4)根据技术标准确定边沟的形式及尺寸;
(5)根据路线所处地区的地质情况确定填方路堤和挖方路堑的边坡值。
5.2横断面设计计算
设计公路为二级公路,圆曲线半径为2000m,不许进行圆曲线加宽。
5.2.1超高计算
(1)确定路拱和路肩横坡度
为了利于路面横向排水,应在路面横向设置路拱。
按工程技术标准,采用折线形路拱,路拱横坡度为2%,硬路肩与路拱相同取2%,由于路肩的排水性远低于路面,其横坡度一般比路面大
故土路肩横坡度取3%。
(2)超高横坡度的确定
为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,当平曲线半径小于不设超高的最小半径时,应在路面上设置超高,而当平曲线半径大于不设超高的最小半径时,即可不设超高。
5.2.2编制路基设计表
横断面平曲线的加宽计算和超高计算完成后,应将结果填入路基设计表。
路基设计表示公路设计文件的重要技术文件之一,它是综合路线平、纵、横设计资料汇编而成的,在表中填有公路平面线形、纵断面设计资料及路基加宽、超高等数据。
它是路基横断面设计的基本依据,也是施工放样、检查校核及竣工验收的依据。
路基设计表的填写方法为:
(1)“桩号”,“地面标高”栏从中桩测量数据抄录;
(2)“平曲线”栏从平面资料抄录;
(3)“变坡点高程桩号及纵坡坡度、坡长”栏从纵断面资料抄录,填入变坡点的桩号、高程、前后的坡度和坡长及起终点桩号;
(4)“竖曲线”栏填入竖曲线起、终点及要素;
(5)“设计标高”、“填挖”高度=从纵断面设计资料中抄录;
(6)“路基宽度”栏分别为路基左右侧路幅宽度值,有加宽的地方要进行加宽的计算;
(7)“路边及中桩与设计高之高差”栏为按一定超高方式进行超高计算后,与路基宽度对应的各点相对于设计高程位置的高差,通过超高计算获得;
(8)“施工时中桩”栏为“填挖高度”栏与“路边及中桩与设计高之高差”栏中的高差之差。
由前面的平面设
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 课程设计 说明书