设计一条二级公路道路勘测课程设计.docx
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设计一条二级公路道路勘测课程设计
湖北工业大学
课程设计说明书
设计题目：
道路勘测课程设计
系别：
土木工程与建筑学院
专业班级：
09路桥1班
姓名：
学号:
0910611204
指导老师：
目录
第一章工程设计任务书3
第二章路线平面设计4
第一节平面选线原则4
第二节平面选线设计4
第三章纵断面设计7
第一节纵断面设计方法原则与要求7
第二节纵坡设计8
第三节竖曲线设计10
第四节平、纵线性组合11
第四章横断面设计12
第一节横断面组成12
第二节超高设计12
第五章路基设计表及土石方计算的计算说明14
第一节路基设计的内容与要求14
第二节土石方调配15
第三节计算说明及设计图纸15
总结16
鸣谢16
第一章工程设计任务书
《道路勘测设计》课程设计任务书
一、目的
培养学生综合运用所学知识和技能，分析和解决工程实际问题的能力，使学生受到工程技术的基本训练，掌握道路勘测设计的专业基本理论，巩固课堂教学内容、学以致用。
二、设计内容
设计一条二级公路。
三、相关资料
数字地形图1份，或电子地形图1份，已知数据如下：
起点桩号：
自定起始桩号
现有山区旧路一条，可利用改造、可重新选线定出一条新路。
四、设计要求及提交成果
1．在地形图上完成选线、定线工作；
2．路线平面设计图，直线、平曲线要素及转角表，里程表；
3．路线纵断面设计图，纵坡及竖曲线要素表；
4．标准横断面图，加宽和超高设计与计算，逐桩横断面图及填挖面积，路基设计表，土石方计算表；
5．完成时间：
1周。
五、参考资料及技术标准
1．国标.公路工程技术标准（JTGB01—2003）.人民交通出版社，2010.
2．国标.公路路线设计规范（JTGD20—2006）.人民交通出版社，2006.
3．国标.城市道路设计规范（CJJ37—90）.人民交通出版社，1990.
4．国标.公路勘测规范（JTJ061-99）.人民交通出版社，1999.
六、格式要求
目录
第一章工程设计任务书
第二章路线平面设计
第三章纵断面设计
第四章横断面设计
第五章路基设计表及土石方计算的计算说明
总结
鸣谢
图表全部装订成册：
平面设计图、道路线元表、逐桩坐标；纵断面设计图、纵断面要素表、中桩高程
标准横断面图、逐桩横断面图及填挖面积；路基设计表、土石方计算表
A3标准图、A4表格
七、所用设计软件：
纬地CAD、东南大学EICAD、道路测设大师、PDA公路测量助理等
第二章路线平面设计
第一节平面选线原则
⑴平面线形应直捷、连续、顺势，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。
在地形平坦开阔的平原微丘区，路线直捷舒顺，在平面线形三要素中直线所占比例较大，而在地势有很大起伏的山岭重丘区，路线则多弯曲，曲线所占比例较大。
⑵保持平面线形的均衡与连贯，高低标准之间要有过渡。
结合地形的变化，使路线的平面线形指标逐渐过渡，避免出现突变。
⑶应避免连续急弯的线形，这种线形给驾驶员造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。
设计时曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。
⑷平曲线应有足够的长度，《公路路线设计规范》规定了困难时的平曲线最小长度见表2.1。
表2.1公路平曲线最小长度
公路等级
高速公路
一级公路
二级公路
三级公路
四级公路
设计速度
120
100
80
100
80
60
80
60
40
30
20
平曲线最小长度
200
170
140
170
140
100
140
100
70
50
40
第二节平面选线设计
一、公路等级确定
根据设计任务书所给的资料，所获得的道路交通密度及其组成按所在地区的地形、道路的性质、使用任务及交通量，经过充分的技术经济论证，最后确定道路的技术等级为三级公路，设计时速为80km/h。
二、二级公路的主要技术指标
1、直线
1）直线的适用条件
⑴路线完全不受地形，地物限制得平原区或山区得开阔谷底；
⑵市镇及其近郊道路，或以直线为主体进行规划的地区；
⑶长达桥梁、隧道等构造物路段；
⑷路线交叉点及其附近；
⑸双车道提供超车的路段。
2）直线的最大长度
我国目前的《标准》和《公路路线设计规范》中未对直线的最大长度规定具体的数值，但总的原则是：
公路线形应与地形相适应，与景观相协调，最大长度应有所限制；当采用长直线时为弥补景观单调的缺陷，应结合具体情况采取相应技术措施。
3）直线的最小长度
由《公路路线设计规范》得知：
同向曲线间的直线最小长度为6V，即480米；反向曲线间的直线最小长度为2V，即160米。
当直线两端设置有缓和曲线时，也可以直接相连,构成S形曲线。
2、圆曲线
圆曲线是平面线形中常用的线形要素，圆曲线的设计主要确定起其半径值以及超高和加宽。
1）最小半径
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，如下表2.2。
不设超高最小半径，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。
表2.2各级公路圆曲线最小半径（m）
设计速度（km/h）
120
100
80
60
40
30
20
极限最小半径（m）
650
400
250
125
60
30
15
一般最小半径（m）
1000
700
400
200
100
65
30
不设超高的最小半径
（m）
路拱≤2%
5500
4000
2500
1500
600
350
150
路拱＞2%
7500
5250
3350
1900
800
450
200
选用圆曲线半径时，最小长度一般要求要有3s的行程，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。
2）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，采用了设超高的半径曲线，一般最小半径为400米，极限最小半径250米。
由于地形限制，满足最小直线长度要求，故设计未采用缓和曲线，采用S型曲线。
3、行车视距
我国《标准》规定二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距见表2.4
表2.4二、三、四级公路停车视距、会车视距与超车视距
设计速度
80
60
40
30
20
停车视距
110
75
40
30
20
会车视距
220
150
80
60
40
超车视距
550
350
200
150
100
5、本设计根据上述条件采用的设计技术指标见表2.4
表2.4本设计采用指标
设计车速
80km/h
圆曲线
一般最小半径
400m
极限最小半径
250m
不设超高的圆曲线最小半径
2500m
曲线最小坡长
120m
最大纵坡
4%
凸曲线
一般最小半径
4500m
极限最小半径
3000m
凹曲线
一般最小半径
3000m
极限最小半径
2000m
同向曲线间的最小长度
480m
反向曲线间的最小长度
160m
停车视距
110
会车视距
220
超车视距
550
圆曲线计算公式：
第三章纵断面设计
第一节纵断面设计方法原则与要求
一、方法与原则
路线纵断面设计主要是指纵坡设计和竖曲线设计。
根据选线时的意图，以及桥涵、地质等方面对路线纵断面设计的要求，综合考虑工程技术与工程经济因素，定出路线的纵坡，再选则合适的竖曲线，最后才计算出各桩号的设计标高和填挖值。
进行道路纵坡设计时，一般应遵循以下原则：
⑴应满足纵坡及竖曲线的各项规定（最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等）
⑵纵坡应均匀平顺。
纵坡应尽量平缓，起伏不宜过大和频繁；变坡点尽量设置大半径竖曲线，尽量避免极限纵坡值；垭口处纵坡尽量放缓；越岭线应尽量避免设置反坡段。
⑶设计标高的确定应结合沿线自然条件，如地形、土壤、水文、气候等因素综合考虑；沿河线路线标高应在设计洪水位以上0.5m以上。
⑷纵断面设计应与平面线形和周围地形景观相协调，应考虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调及半径的均衡来确定纵断面的设计线。
⑸应争取填挖平衡，尽量移挖作填，以节省土石方量，降低工程造价。
⑹依路线的性质要求，适当照顾当地民间运输工具、农用机械、农田水利等方面要求。
二、纵坡设计要求
根据《公路规范》纵坡设计的一般要求如下：
⑴为保证车辆能以一定速度安全顺势的行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。
⑵丘陵地形的纵坡应避免过分迁就地形而起伏过大。
山区的沿河线，应采用平缓的纵坡，坡长不宜超过规定的限值，纵坡不宜大于6％。
⑶山区的越岭线纵坡应力求均匀，不应采用极限或接近极限的坡度，更不宜连续采用极限长度的陡坡夹短距离缓坡的纵坡线形。
越岭展线不应设置反坡。
⑷山区的山脊线和山腰线，除结合地形不得已时采用较大的纵坡外，在可能条件下应采用平缓的纵坡。
三、竖曲线设计要求
纵断面上两个坡段的转折处，为了行车的安全、舒适以及视距的需要用一段缓和，称为竖曲线。
竖曲线有用圆曲线的，也有用抛物线形的。
但是设计上一般采用二次抛物线作为竖曲线。
根据《路线规范》纵坡设计的一般要求如下：
⑴竖曲线应选用较大的半径。
当地形条件受限制时，应采用有大于或接近于竖曲线最小半径的“一般值”；地形条件困难不得已时方可采用“极限值”。
⑵注意相邻竖曲线的衔接。
a同向竖曲线间．特别是同向凹形竖曲线之间，当竖曲线半径小于1米，有时，如直线坡段不长，宜合并设置为单曲线或复曲线。
b反向竖曲线间宜插入直线坡段，亦可直接连接，直坡段的长度应大于3s设计速度的行程长度。
四、纵断面设计的步骤
路线纵断面设计主要是指纵坡设计和竖曲线设计。
其步骤可归纳为以下几点：
1．拉坡前的准备工作
内业设计人员在熟悉有关设计标准的基础上，首先在纵断面图上点绘出每个中桩的位置、平曲线示意图（起、讫点位和半径等），写出每个中桩的地面标高，并绘出地面线。
2．标注控制点位置
所谓控制点，是指影响路线纵坡设计的高程控制点。
此外，对于山区公路，还应根据路基填挖平衡要求来选择控制路中心处填挖的高程点，称之为“经济点”。
其含义是：
如果纵坡设计线刚好通过该点，则在相应的横断面上将形成填挖面积大致相等的纵坡设计。
3．试坡
试坡主要是在已标出“控制点”和“经济点”的纵断面图上，根据技术标准、选线意图，结合地面起伏情况，本着以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”的原则，在这些点位间进行穿插和裁弯取直，试定出若干坡度线。
经过对各种可能的坡度线方案进行反复比较，最后选出既符合技术标准，又能满足控制点要求，而且土石方数量较省的设计线作为初定坡度线，再将前后坡度线延长交会，即可定出各变坡点的初步位置。
4．调整
试定纵坡后，首先将所定的坡度与选（定）线时考虑的坡度进行比较，两者应基本符合。
若有较大差异，则应全面分析，找出原因，然后对照《标准》检查设计的最大纵坡、合成坡度、坡长限制等是否超过规定限值，以及平面线形与纵面线形的配合是否适宜等。
若发现有问题，应进行调整。
调整时应以少脱离控制点、少变动填挖值为原则，以使调整后的纵坡与试定期纵坡变化不太大。
5．核对
根据调整后的坡度线，选择有控制意义的重点横断面，如高填
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