道路勘测与设计课程设计说明书大学论文Word文档下载推荐.docx

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2.5.2平面设计的要求.............................................10

2.5.3平曲线的计算...............................................10

2.6道路纵断面设计...................................................10

2.6.1设计方法...................................................10

2.6.2纵坡设计的一般要求.........................................11

2.6.3最大纵坡...................................................11

2.6.4最小纵坡...................................................12

2.6.5竖曲线的设计计算...........................................12

2.7道路横断面设计...................................................12

2.7.1横断面设计的原则............................................12

2.7.2道路横断面设计..............................................13

2.7.3确定路基横断面宽度..........................................13

2.7.4资料收集....................................................13

2.7.5横断面设计计算...............................................14

2.7.6超高计算....................................................14

2.7.7路基土石方数量计算及调配.....................................14

3设计图纸及计算说明部分.................................................18

3.1计算说明部分（附表）...............................................18

3.2图纸部分（附图）...................................................18

参考文献..............................................................19

1设计概述

1.1目的和要求

本课程设计是在学生学完《道路勘测设计》及相关专业后进行的一次综合性训练，既有助于巩固所学的专业知识，培养独立设计的能力，提高综合运用知识的能力，也为以后的毕业设计打好基础。

1.2设计依据

1.交通部.《公路工程技术标准》（JTJB01-2003），北京:

人民交通出版社，2004年

2.交通部.《公路路线设计规范》（JTGD20—2006），北京:

人民交通出版社，2006年

3.交通部.《公路路基设计规范》（JTGD30-2004），北京:

4.交通部.《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》，北京:

人民交通出版社，1996年

5.杨少伟.《道路勘测设计》，北京:

人民交通出版社，2003年

6.许金良.《道路勘测设计毕业设计指导》，北京:

1.3公路设计要求

公路的等级：

三级新建公路

设计交通量（AADT）：

年平均日交通量为2000～3000辆

设计年限：

10年

设计速度：

40km/h

1.4公路沿线地理描述

经过多次的筛选，本次选定的公路沿线避开了山岭线，多为平原地带，自然坡度小，地形条件良好，土质状况良好。

1.5平面设计标准

（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/km小时，路基双幅两车道，宽7.5米。

（2）设计执行的部颁标准）规范有：

《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）

《公路路线设计规范》（JTGD20-2006） 

《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）

1.6地形图基本资料

（1）地形图比例尺1:

2000

（2）公路名称

（3）设计单位

（4）图号

（5）图名

（6）日期

（7）指北针

1.7路线的起迄点

（1）起点桩号：

K0+000.000终点桩号：

K0+5000

1.8设计的步骤和方法

（1）认真阅读地形图，查清路线带的地形、地物特征，并定出起点、终点和中间控制点；

（2）根据起终点和中间控制点，在地形图上进行选线，通过比选，最终确定公路具体走向，必须选出两条路线进行比选；

（选线时注意各个段落土石方的平衡，尽可能少占农田，少拆房屋）；

（3）根据选定的公路具体走向，确定交点位置，量出交点坐标，计算交点间距）偏角，并根据地形）地物和《规范》的要求确定平曲线半径）缓和曲线长度，计算出平曲线各要素）公路总里程；

（4）按照20米的间距在地形图上定出各个中桩的位置，读出其他地面高程，依此点绘出纵断面（若地形变化大，则要考虑加桩）；

（5）断面图设计；

（6）编制《路基设计表》；

（7）点绘横断面地面线，进行横断面设计；

（8）路基土石方数量计算；

（9）整理计算书和图纸。

2设计参数

2.1公路等级的确定

根据所给资料，参照《公路工程技术标准》JTGB01-2014（以下简称《标准》））《公路路线设计规范》JTGD20-2006（以下简称《路线规范》）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40Km/h，路基宽8.5米。

设计使用年限10年。

2.2公路的基本信息

本路段按三级公路标准测设，设计车速40KM/h，测设中在满足《公路路线设计规范》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，以达到视觉和心理上的舒展。

路线测设里程全长5000m.

公路的平面设计主要包括路线）汽车行驶轨迹与道路平面线形和路线平面设计的内容三大部分，主要技术指标包括直线、圆曲线和缓和曲线。

2.3.1直线

直线长度的确定方法

直线的最大长度：

根据地形、地物、自然景观以及经验确定直线的最大长度，既不追求长直线，也不强设平曲线。

直线的最小长度：

同想去仙剑直线的最小长度不小于设计速度的6倍；

反向圆曲线不小于设计速度的2倍，但曲线两端没有缓和曲线时，可以直接相连，构成S形曲线。

2.3.2圆曲线

（1）圆曲线最小半径

极限最小半径：

为保证车辆按设计速度安全行驶所规定的圆曲线半径最小值。

②一般最小半径：

各级公路对按设计速度行驶的车辆能保证其安全、舒适的最小圆曲线半径。

平面线形中一般非不得已时不使用极限半径，因此《规范》规定了一般最小半径。

不设超高最小半径：

不必设置超高就能满足行驶稳定性的圆曲线半径。

当圆曲线半径大于一定数值时，可以不设超高，允许设置与直线路段相同的路拱横坡。

圆曲线半径要求如表2.2所示:

表2.2圆曲线半径要求

技术指标

三级公路

一般最小半径（m）

60

极限最小半径（m）

30

不设超高

最小半径（m）

路拱

350

450

（2）圆曲线最大半径

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，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于10000米。

（3）圆曲线半径的选用

在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，采用了设超高的大半径曲线。

（4）平曲线最小长度

公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；

平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。

由缓和曲线和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，由缓和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辆在3s内的行驶距离。

但本公路根据地形的特点，没有设置缓和曲线。

（5）平曲线要素的确定

①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：

式中：

V---行车速度（km/h）；

---横向力系数；

---超高横坡度。

②主点桩号的计算

<

1>

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

，则：

设直线上加桩里程为

，

为曲线起点、终点里程，则前直线上任意点坐标为：

后直线上任意点的坐标为：

2>

单曲线内中桩坐标计算：

圆曲线内任意点坐标（

）：

——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“-”。

③曲线要素计算：

④初步设计的平曲线加桩

在路线选定和曲线计算完成之后，要将路线加桩，本设计为20米加桩。

⑤曲线主点桩号计算

计算结果见附表《直线、曲线及转角表》。

2.3.3缓和曲线的技术

缓和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，《规范》规定：

山岭重丘区三级公路缓和曲线最小长度为25m。

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，可不设缓和曲线。

2.4路线方案的拟定与比较

路线方案是根据指定的路线总方向和道路的功能，考虑社会、经济因素和复杂的自然条件等拟定的路线走向。

目的是合理地解决涉及道路的起讫点和走向。

影响路线方案的因素主要有以下五个方面：

A.道路的功能（主要因素），高速、一级公路除必须经过的控制点外，不宜过多靠近城镇，路线宜顺直短捷，区域性公路尽量靠近或经过经济控制点。

B.政治经济控制点（重要因素），主要的政治经济控制点，必须考虑通过，困难时，与支线连接方案比较。

C.主要技术标准和施工条件的影响（一定程度影响）。

D.与景点、文物、名胜等的联系。

经过多次对地形图的分析，我拟定了两条路线（路线1和路线2）。

经过具体的技术标准分析，我们选定了的方案。

具体拟定和比选情况如下：

（1）拟定过程：

本次地形图地形复杂，地域内农田、城镇、高经济作物区以及山地比较多，为了合适的规划路线必须尽量避开高程比较大的山地，少占用农田，控制桥梁的数量，避开高经济作物区以及建筑物和城镇。

根据以上情况，我们我们拟定了两个方案。

（2）比选过程：

方案一（路线1）：

路线沿着山地与平原接触地带而行，整体高差比较大，而且同向圆曲线之间直线距离较短，缓和曲线长度采用极限值。

整体来说，工程工作量大，土石填挖方量大，资金和材料等消耗巨大。

方案二（路线2）：

路线把大部分城镇都连接在一起，很少拆除建筑物，做到了“靠村不进村，利民不扰民”，但占用农田量比较大。

虽然此方案也存在缺点，但该方案整体来说工程量小，土石填挖方量小，施工容易，节省资金。

（3）选定方案：

经过比选和综合考虑，最终我们选择了方案二（路线2）。

2.5道路平面设计

2.5.1平面选线的原则

（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、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好，并有利于施工和养护。

在工程量增加不大时，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设对路线使用任务、性质的要求，保证路线能够加强居民区特别是经济较发达地区的之间的联系，同时也应注意同农田等基本建设相配合，尽量少占用农田，避免可多的拆迁工程。

（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，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。

2.5.2平曲线的设计要求

（1）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行详细的精确定线，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，平面设计长度可取0.8公里左右。

（2）直线、圆曲线及缓和曲线为道路线形的基本组成要素，诸如直线最大长度、缓和曲线最小长度、缓和段长度的规定等均应从行车安全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。

（3）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行视距的验算，取得视距的保证。

2.5.3平曲线的计算

平曲线的最小长度：

70m 

平曲线中圆曲线的最小长度取：

35m 

平曲线间插直线长度：

同向平曲线间插直线长度应大于6V（180m）为宜，同向平

曲线间插直线长度应大于2V（60m）为宜。

2.6道路纵断面设计

沿着路中线竖向剖切、再行展开即得到了路线的纵断面。

路线纵断面一般情况下是一条在竖向上有起伏的空间线形。

纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然条件以及工程经济性等，确定纵面线形的竖向位置与形状，以便达到行车安全、迅速、经济与舒适的目的。

2.6.1设计方法

路线纵断面的设计主要是指纵坡设计（也称拉坡）和竖曲线的设计。

设计者一般要根据实地选线的意图，以及桥涵、地质等对路线纵断面设计要求，综合考虑工程技术与工程经济因素，定出路线的纵坡，选择合理的竖曲线半径，计算出各桩设计高程和填挖值。

其方法和步骤如下：

（1）拉坡前的准备工作；

（2）标注控制点位置：

确定路线起、终点以及越岭垭口，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深等线路必须经过的标高控制点；

（3）试坡：

在已标出的“控制点”纵断面图上，根据各技术指标和选线意图，结合地面线的起伏变化，以控制点为依据，在其间穿插取值，同时综合考虑纵断面设计中的平纵组合问题，即当竖曲线和平曲线重合时，应设法使竖曲线的起、终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。

由此试定出若干坡线；

（4）调整与核对：

对试坡时所定出的各种坡线进行比较，排除不符工程技术标准的坡线，在剩下的坡线中选取填挖方量最小又比较平衡的坡线。

在选取的坡线上选择有控制意义的重点横断面，从纵断面图上读出其对应桩号的填挖高度，检查该点的横断面填挖是否满足各项工程指标。

如果不满足，则应对所选坡线进行调整。

2.6.2纵坡设计的一般要求 

（1）纵坡设计必须满足《标准》中的各项规定与要求。

（2）为保证车辆能以一定速度安全、顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。

尽量避免采用《规范》中的极限纵坡值，并留有一定的余地。

（3）设计应对沿线地形、地质、水文、地下管线、气候和排水等进行综合考虑，并根据需要采取适当的技术措施，以保证道路的稳定与通畅。

（4）一般情况下纵坡设计应尽量减少土石方及其它工程数量，以降低工程造价和节省用地。

（5）山岭重丘区的纵断面设计应考虑纵向填、挖平衡，尽量使挖方作为就近路段的填方，以减少借方和废方；

平原微丘区的纵断面设计应满足最小填土高度的要求，以保证路基的稳定性。

（6）高速公路和一级公路，应考虑通道、农田水利等方面的要求；

低等级公路，应注意考虑民间运输、农业机械等方面的要求。

2.6.3最大纵坡 

（1）概念 

最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。

它是道路纵断面设计的重要控制指标。

在山岭重丘区，它直接影响着路线的长短、线形的好坏、道路使用的质量、工程数量和运输成本等。

（2）最大纵坡的影响因素 

各级道路允许的最大纵坡是根据汽车的动力特性、道路等级、自然条件、车辆行驶的安全性、以及工程经济与运营经济等因素，通过全面考虑，综合分析而确定的。

2.6.4最小纵坡 

挖方路段以及其它横向排水不良路段所规定的纵坡最小值称为最小纵坡。

各级公路均应设置不小于0.3%的最小纵坡，一般情况下以不小于0.5%为宜。

当必须设计平坡或纵坡小于0.3%时，边沟应作纵向排水设计。

（注：

干旱少雨地区的最小纵坡可不受此限制）。

2.6.5竖曲线的计算

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各项工程技术标准，按公式确定各变坡点处所取用的竖曲线半径，以及定坡时在CAD上算出的各直线段坡度和桩号坡长.

2.7路基横断面设计

2.7.1横断面设计的原则

（1）设计时应根据公路等级、技术标准，结合地形、地质、水文、填挖等情况选用。

设计前必须做好各项勘察工作，收集横断面资料。

（2）兼顾当地基本建设的需要，尽可能与之配合，合理设计边沟断面尺寸，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，可修建石砌边坡或直立矮墙。

（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而引起壅水危及农田、房舍时，一般应变更设计，将路线适当外移以减少废方，否则应将废方运走。

2.7.2道路横断面设计

道路横断面设计的基本要求：

（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。

条件受限制不得已而出现高填、深挖时，应同架桥、建隧、分离式路基等方案进行论证比选。

（2）路基断面布设应结合沿线地面横坡、自然条件、工程地质条件等进行设计。

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，高速公路宜采用分离式路基断面。

（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。

过渡段以设在回旋线范围内为宜，长度应与回旋线长度相等。

条件受限制时，过渡段的渐变率不应大于1／100。

（4）整体式路基分为分离式路基或分离式路基汇合为整体式路基时，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。

（5）按照平纵断面的设计，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，绘出各桩号的横断面图。

（6）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。

2.7.3确定路基横断面宽度

设计公路为三级公路，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（三级）及设计行车速度（40km/小时），确定路基横断面车道数为双车道，行车道宽为3.5m，行车道外侧设置宽度为0.75m的土路肩，1.25m的硬路肩，路基总宽度为11m。

2.7.4资料收集

（1）平曲线起、终点桩号，平曲线半径和转角在平面设计中读取；

（2）每个中桩的填挖高度在纵断面设计中读取；

（3）路基宽度11m。

在路线平面图上的各中桩横断面范围内并向外延伸一定距离选取若干点，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）根据线路所处地区的地质情况确定填方路堤和挖方路堑的边坡值。

2.7.5横断面设计计算

（1）加宽计算：

确定各交点处圆曲线上的全加宽值：

按工程技术标准规定，山岭重丘区三级公路采