道路勘测设计课程设计.doc

设计总说明书一、概述（一）、任务依据根据绵阳职业技术学院建筑工程系道路桥梁专业道路勘测设计任务书。（二）、设计标准1、根据设计任务书要求，本路段按平原微丘三级公路技术标准勘察、设计。设计车速为40公里/小时，路基双幅两车道，宽8.50米。2、设计执行的部颁标准、规范有：公路工程技术标准JTGB01-2003公路路线设计规范JTJ011-94 公路路基设计规范JTJ013-95公路沥青路面设计规范JTJ014-97公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2002（三）、路线起讫点本路段起点A：K0000终点B：K0623，全长0.623公里。 （四）、沿线自然地理概况该工程整个地形、地貌特征平坦，地形起伏不大，最高海拔高为91.00米，河谷海拔高为65.50米，总体高差在25.5米左右。（五）、沿线筑路材料等建设条件沿线地方材料有：碎石、砾石、砂、石灰、粉煤灰等。其他材料如沥青、水泥、矿粉需到外地采购。二、路 线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0.623公里，主要技术指标采用情况如下：平曲线个数（个） 3 平均每公里交点个数（个） 1.5平曲线最小半径(米/个） 200/1平曲线占路线长（%） 52直线最大长(米） 467.439变坡点个数（个） 9 平均每公里变坡次数（次） 2.3最大纵坡（%） 4.15最短坡长（米/处） 200凸型竖曲线最小半径（米/处） 3000凹型竖曲线最小半径（米/处） 2000 三、本次设计项目1、确定道路技术等级和技术标准2、纸上定线3、平面定线设计4、路线纵断面设计第1章 设计说明1.1 工程概况设计公路为某三级公路。本路段为平原微丘区，多为中低山地貌，地势稍陡。路段主线长0.623km（起讫桩号为K0+000K0+623），路基宽8.5m，设计行车速度为40km/小时。1.2 公路技术等级及技术标准1.2.1 公路技术等级设计路段公路等级为三级，适应于将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为20006000辆。1.2.2 技术标准(1)、控制要素：<1>、服务水平：三级<2>、设计车速：40km/小时(2)、平面设计技术指标： <1>、圆曲线最小半径： 、一般值：100m 、极限值：60m 、不设超高最小半径：600m 、最大半径：10000m <2>、缓和曲线最小长度：35m <3>、平曲线间插直线长度：同向平曲线间插直线长度应大于6V（240m）为宜，同向平曲线间插直线长度应大于2V（80m）为宜。 <4>、平曲线最小长度：70m (3)、纵断面设计技术指标： <1>、最大纵坡度：7% <2>、最小坡长：120m <3>、不同纵坡度最大坡长： 纵坡坡度与最大坡长 表1-1纵坡坡度(%)最大坡长(m)341100590067007500 注：当纵坡坡度小于或等于3%时，最大坡长没有限制。 <4>、竖曲线最小半径和最小长度：竖曲线最小半径和最小长度 表1-2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)35 第2章 平面选线及定线2.1 平面选线2.1.1 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。2.1.2 选线过程(1)、控制点的选定：在地形图范围内有三个村庄，本着设计路线应尽可能服务居民区的原则，初步选定靠近村庄的三个控制点，定出路线的大致走向。(2)、加密控制点：在前面定出的路线大致走向的基础上，本着山岭重丘区公路应尽可能的克服高差，尽量使路线按平均自然坡度顺着等高线走，以为以后的纵断面设计留有余地的原则，选定路线上、下坡转折点和越岭标高，并避开地质不良地段，加密控制点。(3)、确定路线走向：在前面各项工作的基础上，顺着等高线，避免初定的路线尽量少的切割等高线，把各个控制点连结起来，定出路线的走向。考虑到路线在各控制点间的不同连结方式，初步定出甲、乙、丙三条路线方案。(4)、方案比选：分别对甲、乙、丙三条路线方案作进一步的研究，得出各个方案的主要技经济指标，如表2-1所示：各路线方案主要技术经济指标比较表 表2-1指标单位方案甲方案乙方案丙路线总长km623715654通过村庄个000回头弯个021线形好中中土石方量中较多多挡土墙中中多总造价较低高较高比较结果推荐通过上表的比较发现，乙方案的各项技术经济指标都较平均，设置两个回头弯使得在该路段处的填方量有一定减少，但是回头弯处由于取用的圆曲线半径小，使得行车舒适性及迅速性有所降低，而且设置了回头弯却没有克服高差，没能充分发挥回头弯的作用。丙方案虽然路线较短，联结的村庄只有两个，还要翻越一处地面标高较高的垭口，增加了开挖量，造价较高，还难以满足平曲线间插直线长度要求。相比之下，甲方案的综合指标比其他两个都好，所以推荐甲方案。2.2 纸上定线设计路段为山岭重丘区三级公路，地形复杂，横坡陡峻，路线平、纵，横面所受的限制较严，定线时应尽可能的克服高程。2.2.1 定导向线：(1)、首先在1:2000的地形图上，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，拟定路线走法。(2)、地形图上的等高线间距为10m，选用5.0%的平均自然坡度，按式2-1算出等高线间平距： (式2-1)由式2-1得： 使两脚规的开度等于（按图上的比例尺为10cm），从路线起点A开始，拟定的路线走法在等高线上依次截取各点，直到最后一点的位置和标高按近路线终点B为止。(3)、连接各点，分析该折线在利用地形和避让地物，以及工程艰巨的情况，从而选出应穿应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)、在前面定出的导向线的基础上，用不同半径的模板在路线平面可能出现的转点处描出路线平面位置，并标出其半径。(2)、用直线连接各曲线，使各直线相交，初步定出路线交点。(3)、初步分析各交点处所采用的线型，并大致量出各交点的转角值，概算出各交点处的平曲线切线长，结合交点间距概算出平曲线间插直线长度，判断各同向、反向及复合线型能否满足规范要求。(4)、分析所定出的路线位置的工程量并进行调整，力争定出线形好、工程量小的路线位置。根据以上的方法，即可在地形图上定出路线的位置，确定路线平面的交点，并初步定出了各交战处所采用的圆曲线半径值和缓和曲线长度，以及各平曲线的线型组合方式。第3章 线路平面设计3.1.1 初拟平曲线半径及缓和曲线长 纸上定线时所初定的各交点处平曲线半径及缓和曲线长如表3-2。半径及缓和曲线长 表3-2交点半径(m)缓和曲线长(m)JD196.33525JD279.9025JD330025 平面设计计算3.2.1 平面设计计算有关内容及计算公式(1)、曲线要素计算： 3.3 平面设计成果3.3.1 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。第4章 路基纵断面设计4.1 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。然后在CAD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。纵断面拉坡(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。4.2 竖曲线计算4.3.1 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、坡长如表4-1所示：变坡点数据表变坡点竖曲线半径(m)坡度(%)桩号坡长(m)起点K0+000.000变坡点110006.50K0+220.000220变坡点27502.817K0+433.000213终点-7.00K0+623.0001904.3.2 竖曲线要素计算竖曲线要素设计公式为： 根据前面确定的竖曲线半径及坡度值，计算各变坡点处的竖曲线要素如下：(1)、变坡点1：()(2)、变坡点2：(R=750m)4.3.3 纵断面设计成果表由前面的计算即可确定出各直线段坡线上所对应的中桩标高，再由公式算出竖曲线内各点的竖距，凸形竖曲线的曲线上中桩标高即为对应直线坡线标高减去竖距，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。由此即可确定纵断面线上各中桩的标高，也就可以算出各中桩的填、挖高度。本次设计中，用Excel表格编工式计算，所得结果如表4-2。详细见路基设计表。纵断面设计成果表 表4-2桩 号地面标高/m拉坡线标高/m竖距/m设计标高/m填（挖）/mK0+000.000K0+020.000K0+040.0004.3 绘制路基纵断面图根据纵断面设计成结表绘制纵断面图。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，以及沿线人工构造物的位置结构类型、孔数和孔径等。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：坡长及坡度，设计标高，地面标高，填挖高度，直线及平曲线，超高。纵断面图见附图二纵断面设计图。 主要参考文献1、中华人民共和国行业标准公路工程技术标准（JTG B01-2003），北京：人民交通出版社，2004年4月2、中华人民共和国行业标准公路路基设计规范（JTG D30-2004），北京：人民交通出版社，2004年12月3、中华人民共和国行业标准公路沥青路面设计规范（JTJ 014-97），北京：人民交通出版社，2004年12月4、中华人民共和国行业标准公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2002），北京：人民交通出版社，2004年12月5、公路设计手册（线路、路基、路面），人民交通出版社（2版） 6、张雨化主编，道路勘测设计，北京：人民交通出版社，1997年10月7、孙家驷主编，道路勘测设计，北京：人民交通出版社，1997年7月8、许金良主编，道路勘测设计毕业设计指导，北京：人民交通出版社，2004年6月9、徐家钰、程家驹编著，道路工程，上海：同济大学出版社，1998年11月10、邓学钧主编，路基路面工程，北京：人民交通出版社，2001年2月11、黄晓明主编，路面设计原理与方法，北京：人民交通出版社，2001年5月12、谭浩强主编，FORTRAN语言，北京，清华大学出版社，2000年12月13、王兆祥主编，铁道工程测量，北京，中国铁道出版社，2002年8月