道路勘测设计课程设计报告模板.docx
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道路勘测设计课程设计报告模板
道路勘测设计课程设计模板
一、设计说明
1、工程概况
设计公路为某一级公路。
本路段为山岭区,地势稍陡。
路段主线长1339.512m(起讫桩号为
K0+000.000—K1+339.512),路基宽24.5m,设计行车速度为80km/小时。
2、技术标准
(1)平面设计技术标准:
%
圆曲线半径:
一般值:
400m,
极限值:
250m
不设超高最小半径:
缓和曲线最小长度:
70m
平曲线间插直线长度:
同向平曲线间插直线长度应大于6V(480m)为宜,
反向平曲线间插直线长度应大于2V(160m)为宜。
(2)纵断面设计指标
最大坡度:
5%
最小坡长:
200m
不同纵坡度最大坡长
纵坡坡度(%
3
4
5
最大坡长(m
1100
900
700
注:
当纵坡坡度小于或等于3%寸,最大坡长没有限制竖曲线最小半径和最小长度
凸形竖曲线半径(m
一般值
4500
极限值
3000
凹形竖曲线半径(m
一般值
3000
极限值
2000
竖曲线最小长度(m
70
(3)路基横断面技术指标:
行车道宽度:
4X3.75=15m
硬路肩宽度:
2疋.50=5m
土路肩宽度:
2>0.75=1.5m
中间带宽度:
中央分隔带2m+路缘带0.5mX2=3m
路基总宽度:
24.5m
视距保证:
停车视距:
110m
会车视距:
220m
超车视距:
550m
不同圆曲线半径的超高值双车道加宽值
圆曲线半径(m)
超高值(%)
600〜390
1
390〜270
2
270〜200
3
200〜150
4
150〜120
5
120〜90
6
90~60
7
圆曲线半径(m)
加宽值(m)
250〜200
0.4
200〜150
0.6
150〜100
0.8
100〜70
1.0
70〜50
1.2
50〜30
1.4
30〜25
1.8
25〜20
2.2
20〜15
2.5
注:
当圆曲线半径大于600m时,可不设超高。
本路段超高和加宽值为:
R=700m处,不采用超高和加宽;R=360m处,采用超高,
不采用加宽。
路拱应采用双向路拱坡度,由路中央向两侧倾斜,取2%
土路肩横坡度取用3%
二、选线与定线
1、选线原则
(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。
2、选线过程:
选择的路线如平面图所示,选择此路线的原因:
优点:
(1)此路线过垭口,线形较好;
(2)此路线经过了此路线经过地区地形较好,施工条件较好。
(3)此路线填挖工程量小,节省成本。
缺点:
(1)此路线平曲线较多,对行车不利;
(2)路程相对较长。
3、纸上定线:
(1)定导向点,确定路线走向。
(2)定导向线,按规定的技术标准,结合导向点,试穿出一系列直线,延长直线交出交点,作为初定的路线导向线。
(3)初定平曲线,读取交点坐标计算或直接量测得到交点处路线转角和交点间距,定圆曲线半径和缓和曲线长度,计算曲线要素及曲线里程桩号。
(4)定线,检查各技术指标是否满足《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)要求,及平曲线位置是否合适,不满足时应调整交点位置或圆曲线半径或缓和曲线长度,直至满足为止。
三、路线平面设计
1、结合实际地形,已知起点QD(50,190)、(270,545)、(287,1268),终点ZD(399,1448)。
2、初拟平曲线半径及缓和曲线长
交点
半径(m)
缓和曲线长(m
500
130
450
120
3、平曲线计算:
(1)交点间距、坐标方位角及转角值的计算:
设起点坐标为,第个交点则:
坐标增量交点间距象限角
计算方位角A:
>0,>0
<0,>0
<0,<0
>0,<0
转角:
,当〉0时,路线右转;<0时,路线左转。
下面仅以交点1为例利用上面的公式进行计算说明其计算过程,其余交点的计算过程类同,其结果见直线一路线一转角表(见附表)。
QD(50,190)、(270,545)
坐标增量:
交点间距:
象限角:
计算方位角:
A仁
(270,545)、(287,1268)
坐标增量:
交点间距:
象限角:
计算方位角:
A2=
交点1转角:
=30°6'25〃所以路线右转
(2)曲线要素计算:
(3)平面线形要素组合及计算
本设计采取基本型曲线,回旋线一圆曲线一回旋线的长度接近1:
1:
1,且满足条件。
(4)直线上中桩计算
的坐标为(270,545),QD的坐标为(50,190),的坐标为(287,1268)则ZH点的桩号为
K0+000.000+(417.642-T)=K0+000.000+(417.642-201.382)=K0+216.260
HY点的桩号为
K0+216.260+=K0+216.260+130=K0+346.260
的桩号为
K0+346.260+=K0+346.260+135.649/2=K0+414.085
YH点的桩号
K0+414.085+=K0+414.085+135.649/2=K0+481.909
HZ的桩号
K0+481.909+=K0+481.909+130=K0+611.909
设交点坐标为,交点相邻直线的方位角分别为和。
则ZH点坐标:
(或)点坐标:
设直线加桩里程为L,ZH,HZ表示曲线起,终点里程,则前直线上任意点坐标(LZH):
后直线上任意点坐标(L>HZ):
(5)单曲线内中桩坐标计算
设缓和曲线的单曲线上任意点坐标
曲线上任意点的切线横距:
式中:
一一缓和曲线上任意点至ZH(HZ)点的曲线长;
――缓和曲线长度。
1第一缓和曲线(ZH-HY任意点坐标:
2圆曲线内任意点坐标:
式中:
一一缓和曲线上任意点至HY点的曲线长
――缓和曲线长度
点坐标
3第二缓和曲线(HZHYH内任意点坐标:
――第二缓和曲线上任意点至HZ点的曲线长
4方向角计算
缓和曲线上坐标方向角,=1,2
转角符号,第一缓和曲线右偏为+”左偏为-”
第二缓和曲线右偏为-”左偏为+”
――缓和曲线上任意点至ZH(HZ)点的曲线长
――缓和曲线长度
圆曲线上坐标方向角,=1,2
转角符号,右偏为+”左偏为-”
现在举例说明计算过程,利用以上公式进行计算:
ZH点坐标:
点坐标:
前直线上任意点坐标(LZH):
桩号K0+100.000坐标:
后直线上任意点坐标(L>HZ)
桩号K0+700.000坐标:
第一缓和曲线上任意点坐标(ZH-HY):
桩号K0+300.000坐标:
=300—216.260=83.740
圆曲线内任意点坐标(HY-YH:
桩号K0+400.000坐标:
=400—346.260=53.740
第二缓和曲线上任意点坐标(YH-HZ):
桩号K1+200.000坐标:
=1200.000-1190.413=9.587
四、平面设计成果
(1)编制相关表格
1根据程序计算所得结果绘制直线、曲线及转角表,见附表一《直线、曲线及转角表》
2根据程序计算结果绘制逐桩坐标表,见附表二《逐桩坐标表》。
(2)绘制平面图
根据《直线、曲线及转角表》和《逐桩坐标表》在地形图绘制线路平面图,具体见附图一。
纵断面设计
1、准备工作:
在线路平面图上依次截取各中桩桩号点,并推算对应的地面标高。
(1)标注控制点:
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。
(2)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。
(3)调整并核对:
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。
(4)定坡:
经上述方法调整无误后,直接在CAD图上把各段直线坡的坡度值、坡长、变坡
点的桩号、标高确定下来。
2、确定竖曲线计算所需数据
变坡点
桩号
竖曲线半径(m
设计高
程(m
坡度(%
坡长(m
起点
K0+000.000
910
0.833
400
变坡点
K0+600.000
8000
915
终占
八、、
K1+339.215
890
3.382
739.215
3、竖曲线要素计算
,设计高程915m现对其各要素进行
本设计只有一个变坡点,变坡点桩号为K0+600.000
计算:
故为凸形。
曲线长:
切线长:
外距:
计算设计高程:
竖曲线起点桩号=(K0+600.000)—168.6=K0+431.400
竖曲线起点高程=915—0.833%X168.6=913.60m
竖曲线终点桩号=(K0+600.000)+168.6=K0+668.600
竖曲线终点高程=915-3.382%X168.6=909.30m
5、纵断面设计成果
1:
2000,纵向1:
200的比例尺绘制。
(1)编制相关表格:
序号
桩号
高程(m)
凹凸
R
(m)
T
(m)
E
(m)
变坡点间距
(m)
直坡段长(m)
坡度(%
1
K+000.000
910.000
600000
431.388
0.833
2
K0+600.000
915.000
凸
8000
168.612
.777
739.215
570.603
-3.382
2
K1+339.215
890.000
竖曲线要素表
(2)绘制纵断面图
根据以上计算结果绘制纵断面图。
纵断面图采用横向
纵断面图见附图二《纵断面设计图》。
五、横断面设计
1路基横断面尺寸的确定
设计公路为一级公路,采用整体式双幅四车道的断面形式。
根据工程技术标准,由公路等级(一级)及设计行车速度(80km/小时),确定路基横断面车
道数为四车道,行车道宽为3.75m,行车道外侧设置宽度为2.5m的硬路肩和0.75m的土路
肩,中央分隔带为2m分隔带路缘石为0.5m,路基总宽度为24.5m。
公路横断面示意图
2、路拱和超高的设计
(1)确定路拱及路肩横坡度:
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%由于土路肩的排水性远低于路面,其横坡度一般应比路面大1%-2%故土路
肩横坡度取3%
(2)超高横坡度的确定:
拟建公路为山岭重丘区一级公路,设计行车速度为80km/小时。
根据曲线段圆曲线的半径值,本设计中交点1处超高取4%交点2
处取超高为8%因有中央分隔带,超高过渡采用绕中央分隔带边缘旋转。
(3)平曲线上超高缓和段长度的确定:
超高缓和段的长度为缓和曲线的长度100m
(4)超高值计算公式
超高过渡采用绕中央分隔带边缘旋转式,计算公式如下表:
绕边线旋转超高值计算公式
超高位置
计算公式
注
1
外缘
1.计算结果均为
圆曲线上
中线
与设计高之高差
内缘
2.临界断面距缓
外缘
和段点:
过渡段上
中线
3.x距离处的加宽
内缘
值
1
式中:
一一路面宽度(m);
――路肩宽度(m);
――路拱横坡度;
――路肩横坡度;
――超高横坡度;
――超高缓和段长度;
――与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离(m);
――超高缓和段中任意点至超高缓和段起点的距离(m);
――路基加宽值;
――距离处的路基加宽值(m);
(5)各平曲线处的超高值计算:
①交点1:
,查表取,取
由于设计车道数为4车道,故从旋转轴到行车带边缘的距离为2车道,故应乘以距离系数
1.5,85X1.5=127.5m,取
验证超高渐变率:
,符合要求;
圆曲线上的超高为
外缘:
中线:
=
内缘:
超高缓和段起点为:
K0+216.260,
外缘:
中线:
内缘:
=
超高缓和段内的超高为:
K0+300.000处,
外缘:
中线:
=
内缘:
=
K0+346.260处,
外缘:
中线:
=
内缘:
=
交点1超高计算表
交占
八、、
桩号
加宽(m)
x(m
外侧超高(m)
中线超高(m)
内侧超高(m
JD1
K0+216.260
0.000
0.000
0.000
0.2475
0.000
K0+300.000
0.000
83.740
0.672
0.2475
-0.1772
K0+346.260
0.000
130.000
1.0125
0.2475
-0.5175
K0+400.000
0.000
183.740
1.0125
0.2475
-0.5175
K0+481.902
0.000
265.642
1.0125
0.2475
-0.5175
K0+500.000
0.000
283.740
2.1434
0.2475
-0.1434
K0+600.000
0.000
383.740
2.8790
0.2475
-2.3840
K0+611.902
0.000
395.642
2.9665
0.2475
-2.4715
其他交点计算方法类似,如下:
②交点2:
,查表取
验证超高渐变率:
,符合要求;
交点2超高计算表
交占
八、、
桩号
加宽(m
x(m)
外侧超高(m)
中线超高(m)
内侧超高(m)
JD2
K0+950.522
0.000
0.000
0.0750
0.3300
0.5850
K1+000.000
0.000
49.478
0.6007
0.3300
0.0593
K1+070.522
0.000
120.000
1.3500
0.3300
-0.6900
K1+100.000
0.000
149.478
1.3500
0.3300
-0.6900
K1+190.413
0.000
239.891
1.3500
0.3300
-0.6900
K1+200.000
0.000
249.478
2.7257
0.3300
-2.0657
K1+300.000
0.000
349.478
3.7882
0.3300
-3.1282
K1+310.413
0.000
359.891
3.8988
0.3300
-3.2388
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