道路勘测设计计算说明书.docx
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道路勘测设计计算说明书
第一章工程概况及设计标准
1.1工程概况
1.1.1路线走向、起讫点
本设计为某丘陵地带K0+000-K0+959.686段的初步设计,设计标准为双向双车道二级公路,设计车速40km/h,路基宽10m。
设计主线由北向南总体走向,路线起始于郑家冲,终点位于魏家铺。
1.1.2地形、地质等自然地理特征
公路工程经过的地区基本为丘陵地区,山体相对高度适中。
路线很大长度经过山区丘陵地段。
沿线土质基本为一般粘性土,沿线旁有毛家冲水库。
1.1.3沿线施工条件
---线路的起点和终点都为人口较多的小村庄组,其周边交通条件较差,零星散布着一些乡村便道,线路及附近区域的山坡谷地均有一般粘性土,可作路基填料。
工程用水可从附近毛家冲水库接入,较为方便,无侵蚀性,可直接作为工程用水,沿线电力充沛施工时电也可就近搭接。
1.2设计标准
1.2.1主要技术指标及参数
公路等级:
二级公路
公路类型:
新建二级公路
车辆荷载等级:
公路-II级
路基宽度(行车道宽度):
10m(2×3.5)
设计车速:
:
40km/h
直线最小长度:
同向曲线间:
6×V=240m反向曲线间:
2×V=80m
圆曲线一般最小半径:
:
100m极限最小半径:
:
60m
不设超高的最小半径:
:
600m
缓和曲线一般长度:
:
50m最小长度:
:
40m
平曲线一般长度:
200m最小长度:
:
70m
停车视距:
:
40m超车视距:
200m
视觉所需要的竖曲线最小半径:
凸形:
极限最小半径700;一般最小半径450m
凹形:
:
极限最小半径700;一般最小半径450m
最大纵坡:
7%最短坡长:
一般值为300m;极限值为120m
最大超高:
8%
路基、涵洞设计洪水频率:
1/100
第二章平面设计
2.1选线
(1)具体选线根据选线原则确定了两套可行方案并在地形图上标出。
详见地形图。
(2)方案比选
方案一
由所选方案起点,从北向东再向南走起终点直线的上方。
该方案所占农田面积少,避开了下方水库对道路的威胁,对周围整体的环境影响较小。
但是路线所经地区地形起伏较大,基本为相对高程较大的山区,故其土石方量难以调配。
同时线路长度也过长,施工量较大,也不经济。
方案二
由所选方案起点,从北向南走起终点直线的下方。
该方案中直接面对水库对路基的威胁。
此路线最大的优点是:
1、所占用的农田极其地少,很好地符合了选线的原则;2、路线所经路线地势较为平坦,利于施工与土石方调配;3、路线路程较方案一减短了许多,大大节省了资金,也减少了施工量。
经过参考各种因素比选后,路线最终采用第二方案。
2.2平曲线设计
2.2.1设计参数的确定
设计车速:
:
40km/h
直线最小长度:
同向曲线间:
:
240m反向曲线间:
80m
圆曲线一般最小半径:
:
100m极限最小半径:
:
60m
缓和曲线最小长度:
:
40m
不设超高的圆曲线最小半径:
:
600m
平曲线最小长度:
:
70m,一般值为200m
停车视距:
:
40m
2.2.2平面线形要素的组合类型
本路段共设计三个平曲线。
都采用基本型组合即:
直线—回旋线—圆曲线—回旋线—直线,且两个回旋线长度相等,即对称基本型。
根据地形图上以表示出的直导线,用直尺量取其长度并通过比例换算得到四条直导线长度分别为2.6×30=78m、8×30=240m、15.1×30=453m、6.4×30=192m。
同时利用三角形的余弦定理反算得第一个转角为
,第二个转角为
,第三个转角为
。
下面以进行各要素计算:
第一个平曲线计算为:
取圆曲线半径为125m,缓和曲线长45m。
回旋线参数:
内移值:
切线增长值:
缓和曲线角:
切线长:
平曲线长:
外距:
加曲差:
圆曲线长:
第二个平曲线计算为:
取圆曲线半径为450m,缓和曲线长50m。
回旋线参数:
内移值:
切线增长值:
缓和曲线角:
切线长:
平曲线长:
外距:
加曲差:
圆曲线长:
第三个平曲线计算为:
取圆曲线半径为300m,缓和曲线长70m。
回旋线参数:
内移值:
切线增长值:
缓和曲线角:
切线长:
平曲线长:
外距:
加曲差:
圆曲线长:
圆曲线半径以及缓和曲线长度等取值都满足《公路路线设计规范》和《公路工程技术标准》要求。
其中,各圆曲线
的值均在1:
1:
1~1:
2:
1的范围内。
同时第一个平曲线与第二个平曲线之间的直线长为95.10m,满足反向曲线
的要求;第二个平曲线与第三个平曲线之间的直线长为265.87m,同样也满足反向曲线
的要求。
另外道路各点桩号可从以上计算成功推算得出。
具体路线见平曲线设计图。
第三章纵断面设计
3.1纵坡及坡长设计
根据在鸿业软件上画出的纵断面实际地形,考虑到填挖方平衡的关系,平曲线与竖曲线协调的“平包竖”关系,以及相关规范要求,初步确定竖曲线的变坡点定于桩号K0+317.987处,对应高程为77.0m,竖曲线半径为1000m。
竖曲线计算:
①计算竖曲线要素
用CAD软件量取得
=-5.4%,
=0.6%。
坡差:
,故为凹形。
曲线长:
切线长:
外距:
②设计高程
竖曲线起点桩号:
K0+317.987-30=K0+287.987
竖曲线起点高程:
77.0+30×0.054=78.62m
竖曲线终点桩号:
K0+287.987+60=K0+347.987
竖曲线终点高程:
77.0+30×0.006=77.18m
竖曲线上20m整桩的设计高程以CAD软件上竖曲线量取得到。
3.2合成坡度
本设计合成坡度的最大值为
,小于规范相应的要求合成坡度10%。
故,所取坡度合理。
第四章横断面设计
4.1横断面组成
公路横断面类型采用单幅双车道,其他组成参数如下:
(1)路基宽度确定:
行车道宽度:
2×3.5m=7m;
硬路肩宽度:
2×1m=2m;
土路肩宽度:
2×0.5m=1m;
路基总长度为10m。
(2)路堤边坡及边沟排水沟
根据课程设计任务书要求,拟定路基边坡、边沟和排水沟:
填方边坡矮于8米的,按1:
1.5放坡;超过8米的,上面8米按1:
1.75放坡;挖方矮于10米的,按1:
1放坡;超过10米的,10米内按1:
1放坡,10米以上部分按1:
1.25放坡。
边沟、排水沟尺寸统一采用底宽0.6m,深0.6m,两侧坡1:
1的梯形断面形式。
高路堤的填方数量大占地多,为使路基稳定和横断面济济合理,在适当位置设置挡土墙。
4.2路拱、超高及加宽
(1)路拱
由《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)知,二级公路的路拱应采用双向路拱坡度,由路中央向两侧倾斜。
路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件确定。
本设计中行车道和硬路肩横坡度取2.0%,土路肩横坡度取3.0%。
(2)超高
超高过渡方式采用绕路基中线旋转,即外侧行车道在直缓点处先绕路基中线旋转,使之形成单向横坡,再整个车道绕路基中线继续旋转直至全超高,其中土路肩于直缓点之前变于路拱横坡度。
本设计根据具体规范要求取超高渐变率为
。
具体计算成果见《路基设计表》。
(3)道路加宽
根据规范要求,对于R>250m的圆曲线,由于其加宽值甚小,可不加宽。
故本设计只需对第一个平曲线路段加宽,加宽值为1.5m,按比例过渡方式(
)在缓和曲线内加宽。
具体计算成果见《路基设计表》。
4.3横断面面积计算、土石方数量计算及调配
本设中横断面面积计算、土石方数量计算及调配在计算机上完成,其中土石方计算采用平均断面法和土压缩系数1:
1.15计算,具体数据见《横断面图》或《土石方数量计算表》。
第五章相关图表目录
5.1路基设计表
5.2土石方数量计算及调配表
5.3方案必选图
编号C1-1至C1-2,共两页。
5.4路线平面设计图
编号C2-1,共一页。
5.5纵断面设计图
编号C3-1,共一页。
5.6标准横断面图
编号C4-1至C4-3,共三页。
5.7一般横断面图
20米逐桩一般横断面图编号C5-1至C5-12;
特殊控制点一般横断面图编号C5-13至C5-17;
共17页。
第六章参考文献
《公路工程技术标准》JTGB01-2003
《公路路线设计规范》JTGD20-2006
《道路勘测设计》杨少伟主编人民交通出版社出版
注:
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- 道路 勘测 设计 计算 说明书