安工大工商学院道路勘测设计.docx
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安工大工商学院道路勘测设计
道路勘测设计
课程设计说明书
专业：
班级：
姓名：
学号：
目录
1平面图设计-------------------------------------------4
1.1设计依据和原则----------------------------------4
2道路平面设计---------------------------------5
2.1平面线性设计的一般原则----------------------5
2.2道路环境及条件简介----------------------6
2.3设计标准与参数----------------------6
2.4平面线形设计方案简介----------------------6
2.5方案选择----------------------6
2.6平面要素计算----------------------7
2.6.1交点间距计算--------------------------------8
2.6.2方位角计算----------------------------------8
2.6.3圆曲线要素计算------------------------------8
2.6．4各点桩号计算------------------------------9
3.道路纵断面设计--------------------------------------10
3.1纵断面设计原则-----------------------------------10
3.2设计的标准及参数---------------------------------10
3.3纵断面设计方案-----------------------------------11
3.4竖曲线要素计算-----------------------------------12
3.4.1第一变坡点要素计算-----------------------12
3.4.2第二变坡点要素计算------------------------12
3.4.3第三变坡点要素计算------------------------13
3.4.4第四变坡点要素计算------------------------13
3.4.5桩号设计标高计算-----------------------------14
4．横断面设计-----------------------------------------14
4.1设计原则------------------------------------------14
4.2道路横断面设计------------------------------------15
4.2.1机动车设计--------------------------------15
4.2.2非机动车道的设计----------------------------16
4.2.3人行道设计----------------------------------17
4．3路幅的拟定--------------------------------------17
5.平纵组合设计---------------------------------------18
5.1设计原则------------------------------------------18
5.2平纵线型组合设计----------------------------------19
6.路基设计-------------------------------------------20
6.1路基设计一般原则----------------------------------21
6.2填挖方量------------------------------------------21
附1：
道路勘测设计课程设计任务书-------------------15
1．平面图设计
设计依据
（一）《宿州市城市总体规划》（2003─2020）
（二）《宿州市城市交通规划》（2005─2020）
（三）路基岩土工程堪察报告
（四）现状地形图
（五）相关的规范与标准
（1）《城市道路工程设计规范》（CJT37-2012）
（2）《工程建设标准强制性条文》（城乡规划部分）（2000）
（3）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）
（4）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002）
（5）《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）
（6）《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）
（7）《公路软土地基路段设计与施工技术规范》（JTJ017-96）
（8）《市政道路工程质量检验评定标准》（CJJ1-90）
（9）《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）
（10）《城市道路绿化规程与设计规范》（CJJ75-97）
（11）《公路环境保护设计规范》（JTJ/T006-98）
（12）《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000）
（13）《城市道路和建筑物无障碍设计规范》（JGJ50-2001）
（14）《道路交通标志和标线》（GB5768-1999）
（15）《工程建设标准强制性条文》（公路工程部分）
设计原则
（1）设计应满足道路用地范围的要求。
（2）符合各项规范要求，达到规范要求的各项指标；
（3）在满足道路交通要求的前提下尽量节约投资，减少工程量，缩短工期；
（4）道路平纵断面的设计应充分考略地形、地貌及工程地质情况；
（5）道路的设计应尽量使平纵横三方面协调，线形顺适连续，视觉良好，工程经济合理；
（6）路面结构的选择做到节省工程费用，路面材料应结合地方材料的特点；
（7）横断面形式应满足道路交通需要，同时便于分布各种城市管线；
（8）因地制宜，就地取材；
（9）重视环境保护，防止水土流失，并且加强道路绿化设计。
根据《宿州市总体规划》《宿州市综合交通规划》，经四路为城市二级主干道，道路红线宽度为42米，技术标准和设计参数见表1-1
表2-1道路技术标准和设计参数表
项目
规范值
采用值
道路等级
城市Ⅱ级主干道
城市Ⅱ级主干道
设计年限（年）
沥青混凝土路面（路面结构达到临界状态的设计年限）
水泥混凝土路面（路面结构达到临界状态的设计年限）
计算行车速度（km/h）
机动车带宽度（m）
机动车道路拱设计坡度（%）
人行道坡度（%）
路缘带宽度（m）
、
不设超高圆曲线最小半径（m）
圆曲线最小长度（m）
最大纵坡（%）
最小纵坡（%）
最小纵坡长度（m）
凸曲线最小半径（m）
一般值
极限值
凹曲线最小半径（m）
一般值
极限值
竖曲线最小长度（m）
机动车道路面设计标准轴载
BZZ-100
BZZ-100
2.道路平面设计
2.1平面线形设计的一般原则
（1）在满足各项规范、标准的前提下，平面线形应直接、连续、顺适并与地形地物相适应，与周围环境相协调。
（2）除满足汽车行驶动力上的基本要求外还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。
（3）保持平面线形的均衡和连贯。
（4）应避免连续急弯的线形。
（5）平面线形应有足够的长度。
（6）应尽量减少拆迁，降低工程造价。
2.2道路环境及条件简介
本次设计内容主要是对宿州市经四路进行道路设计。
通过调研，资料查阅，完成在指定的起终点之间的新建道路设计，设计阶段为施工图设计，道路等级为城市二级主干道，设计路宽为42m。
道路与纬一路纬二路相交，起点坐标（727696.242,520889.996），终点坐标（726944.424,520579.386）。
2.3设计标准与参数
表2.2平面设计采用标准汇总表
项目
设计规范推荐值
设计采用值
道路等级
城市Ⅱ级主干道
城市Ⅱ级主干道
交通量达到饱和状态的设计年限
30
30
计算设计车速（km/h）
50
50
不设超高最小半径（m）
400
1000
圆曲线最小长度（m）
40
115
不设缓和曲线的最小圆曲线半径（m）
700
1000
2.4平面线形设计方案简介
现采用的平面路线有一下优点：
1 能有效躲避一些难以逾越的障碍和地形，如池塘、较宽的河流减少软土地基处理及大的挖填方工程，使工程造价显著降低。
2 连接城区与郊外交通运输要道，能够有效地带动经济发展。
3 拆迁量以及占用可耕用的农田较少，有效地和沿途公共建筑和自然条件相结合。
4 线形较美观，能够满足驾驶员及乘客在视觉及心理上的要求。
5 能够有效的利用原路的路基部分，降低工程的拆迁量以及土地征用数量。
2.5方案选择
有两种可行方案可供选择
方案一：
设置一个转点，交点一坐标X=727549.345，Y=520848.562，起点至焦点1的方位角为104°。
根据规范选取的半径为750m，满足不设超高最小半径400m，和不设缓和曲线最小半径700m。
线路总长度819.26m。
方案二：
同样设置两个转点，交点一坐标X=727549.345，Y=520848.562，起点至焦点1的方位角为83°。
交点二坐标为X=726944.424，Y=520579.386，交点一至交点二直线的方位角为99°交点二至终点的直线方位角为98°。
根据规范选取的半径为750m，满足不设超高最小半径400m，和不设缓和曲线最小半径700m。
线路总长度976.08m。
表2-3平面设计标准及参数表
圆曲线数
线路总长
池塘
村庄
河流
农田
方案一
1
819.26
2
较少
1
较少
方案二
1
976.08
2
较多
1
较多
方案比选，从线型角度考虑，两方案基本相同线路长度相差不大，转角都满足要求。
所以在技术要求上两方案都是符合要求的，从行车舒适及视距要求上考虑方案一优于方案二。
从拆迁量上分析，方案二优于方案一。
其他方面，方案一占用了更少的农田所经池塘数相当所以填土量也少于方案二。
另外方案一的路线总长也短于方案二。
综上所述，方案一最优，故选择方案一。
表2-4相交道路资料
序号
路线
坐标（X,Y）
道路等级
红线
交叉角度
1
未知
727696.242
520889.996
主干路
42
83
2
未知
727549.345
520848.562
未知
42
88
3
未知
727214.244
520701.787
未知
42
85
4
未知
726944.424
520579.386
未知
42
83
2.6平面线要素计算
根据设计的现形，交点，起点，终点的坐标如下：
表2-5控制点坐标
控制点
X
Y
QD
727696.242
520889.996
JD1
727549.345
520848.562
YZ
727214.244
520701.787
ZD
726944.424
520579.386
2.6.1交点间距计算
QD-JD1：
L1=
=158.153
JD1-YZ：
L2=
=365.835
YZ-ZD：
L3=
=296.285
2.6.2方位角计算
θ1=
arctan
=16°
θ2=
arctan
=23.7°
Θ3=
arctan
=24.2°
2.6.3圆曲线要素计算
全线设有一处圆曲线，即JD1，根据城市道路设计规范，查的城市道路为主干路，道路等级二级，车速为50km/h，不设缓和曲线的最小圆曲线700km，最小圆曲线长度为50m,为使线形平顺，半径R=750m
由图3-5可知：
图2-1圆曲线要素计算示意图
T=R
=52.45m
L=R
=104.67m
E=R
=1.83m
D=2T-L=0.23m
道路总长为：
L1+L2+L3-D1=820.04
表2-6平曲线要素表
X
Y
R
α
T
L
E
D
JD1
727549.345
520848.562
750
15
95.74
196.35
6.47
1.0
2.6．4各点桩号计算
ZY的桩号为：
ZY=JD-T=K0+105.703
YZ的桩号为：
YZ=ZY+L=K0+210.373
QZ的桩号为：
QZ=ZY+
=K0+158.065
ZD的桩号为:
ZD=YZ+（L2-T）=K0+523.375
表2-7道路交点坐标一览表
桩号
X
Y
L（m）
方位角θ
QD
K0+330
727696.242
520889.996
158.153
16°
JD
K0+210.4
518835.7765
729077.7266
662.12
22.4°
ZD
K0+523.375
726944.424
520579.386
表2-8平曲线桩号表
序号
桩号
JD
ZY
YZ
QZ
QD
K0+330
JD
K0+210.4
K0+105.703
K0+210.373
K0+158.065
ZD
K0+523.375
3.道路纵断面设计
3.1纵断面设计原则
1.纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除；
2.为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁；
3.城市道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高；
4.机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车爬坡能力设计纵坡度；
5.纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水要求综合考虑；
3.2设计的标准及参数
道路红线的距离为42m，为城市的主干路，根据《城市道路工程设计规范CJJ37-2012》中的设计标准及参数如下。
表3-1规范值与采用值
项目
规范值
采用直
设计速度（km/h）
50
50
道路等级
城市主干道
城市主干道
最大纵坡（%）
6
0.71
最小纵坡（%）
0.3
0.56
最小坡长（m）
130
138.08
最大坡长（m）
350
300
竖曲线最小半径（m）
凸曲线
900
6000
凹曲线
700
6000
竖曲线最小长度（m）
40
71.4
3.3纵断面设计方案
方案主要考虑使设计道路与原有道路在相交处的标高与现状标高相同，以减少旧路的改动，满足交叉口处坡度平缓行车舒适，尽量减少土石方的填挖量。
设计道路要经过房屋和农田，路线设计高程尽量契合原路面高程；在途经房屋的路段中所采用的设计标高均与现状地面标高大致相同，以便于住宅区附近处的交通便捷。
设计道路的纵断面线形由二个凹曲线、二个凸曲线和部分直线段组成，其中凹曲线最小半径为13000米，凸曲线最小半径为13000米。
方案的设计纵断面线形如图4-1所示，竖曲线要素见表4-2。
图3-1纵断面线形
表2-3变坡点要素
曲线类型
桩号
交点高程
（ｍ）
坡度
（％）
坡差
（ｍ）
半径（ｍ）
曲线长（ｍ）
切线长（ｍ）
外距（ｍ）
第一变坡点
凸
Ｋ０＋330
23.96
左
0.23
－1.08
６０００
64.8
32.4
0.09
右
－0.85
第二变坡点
凹
Ｋ０＋419
21.65
左
－0.85
1.06
６０００
60
30
0.08
右
0.21
第三变坡点
凸
Ｋ０＋480
24.57
左
0.21
－0.88
６０００
52.8
26.4
0.06
右
－0.67
第四变坡点
凹
Ｋ０＋630
23.71
左
－0.67
1.01
６０００
60.6
30.3
0.08
右
0.34
3.4竖曲线要素计算
3.4.1.第一变坡点要素计算
ω=-0.85%-0.23%=-1.08%凸曲线
曲线长L=Rω=6000×1.08%=64.8（m）
切线长T=L/2=32.4（m）
外距E=T²/2R=0.09（m）
竖曲线起点桩号=（K0+330）-32.4=K0+297.6
竖曲线起点高程=23.96-32.4×0.23%=23.89（m）
竖曲线终点桩号=（K0+330）+32.4=K0+362.4
竖曲线终点高程=23.96-32.4×0.85%=23.69（m）
3.4．2第二变坡点要素计算
ω=0.21%-（-0.85）%=1.06%凹曲线
曲线长L=Rω=6000×1.06%=60（m）
切线长T=L/2=30（m）
外距E=T²/2R=0.08（m）
竖曲线起点桩号=（K0+419）-30=K0+389.0
竖曲线起点高程=21.65+30×0.85%=21.91（m）
竖曲线终点桩号=（K0+419）+30=K0+449
竖曲线终点高程=21.65+30×0.21%=21.71（m）
3.4.3第三变坡点要素计算
ω=-0.67%-0.21%=-0.88%凸曲线
曲线长L=Rω=6000×0.88%=52.8（m）
切线长T=L/2=26.4（m）
外距E=T²/2R=0.06（m）
竖曲线起点桩号=（K0+630）-26.4=K0+453.6
竖曲线起点高程=24.57-26.4×0.21%=24.52（m）
竖曲线终点桩号=（K0+480）+26.4=K0+506.4
竖曲线终点高程=24.57-26.4×0.67%=24.39（m）
3.4.4第四变坡点要素计算
ω=0.34%-（-0.67）%=1.01%凹曲线
曲线长L=Rω=6000×1.01%=60.6（m）
切线长T=L/2=30.3（m）
外距E=T²/2R=0.08（m）
竖曲线起点桩号=（K0+630）-30.3=K0+599.7
竖曲线起点高程=23.71+30.3×0.67%=23.91（m）
竖曲线终点桩号=（K0+630）+30.3=K0+660.3
竖曲线终点高程=23.71+30.3×0.50%=2.910（m）
3.4.5桩号设计标高计算
第一变坡点竖曲线范围内
K0+310处23.89-（330-310）×0.23%-20²/2R=23.81（m）
K0+330处23.89+32.4×0.23%-32.4²/2R=23.88（m）
K0+350处23.89+30×0.23%-30²/2R=23.87（m）
K0+370处23.89-20×0.85%=23.72（m）
K0+380处23.89-30×0.85%=23.64（m）
第二变坡点竖曲线范围内
K0+390处23.64-0.85%×0.6+0.6²/2R=23.63（m）
K0+400处23.64-0.85%×10.6+10.6²/2R=23.56（m）
K0+410处23.64-0.85%×20.6+20.6²/2R=23.43（m）
K0+419处23.64-0.85%×30+30²/2R=23.31（m）
K0+430处23.64-0.0.85%×40+40²/2R=23.43（m）
K0+440处23.64-0.85%×8+8²/2R=23.58（m）
K0+450处23.64+0.21%×30+30²/2R=23.78（m）
第三变坡点竖曲线范围内
K0+460处23.78+10×0.21%-10²/2R=23.79（m）
K0+480处23.78+26.4×0.21%-26.4²/2R=23.83（m）
K0+500处23.78+36×0.71%-36²/2R=23.75（m）
K0+520处23.78-10×0.67%=23.71（m）
K0+540处23.78+20×0.67%=23.65（m）
K0+560处23.78+30×0.67%=23.58（m）
K0+580处23.78+40×0.67%=23.51（m）
第四变坡点竖曲线范围内
K0+600处23.51-8×0.67%+8²/2R=23.46（m）
K0+610处23.51-12×0.67%+12²/2R=23.44（m）
K0+620处23.51-20×0.67%+20²/2R=23.41（m）
K0+630处23.51-30.3×0.67%+30.3²/2R=23.38（m）
K0+640处23.51+60×0.34%=23.71（m）
K0+650处23.51+90×0.34%=23.82（m）
K0+660处23.51+120×0.34%=23.92（m）
K0+670处23.51+136×0.34%=23.97（m）
K0+680处23.51+136×0.34%=23.97（m）
4.道路横断面设计
4.1横断面设计原则
（1）道路横断面设计应在城市规划的红线范围宽度内进行。
横断面形式、布置，各组成部分尺寸比例应按道路类别、级别计算行车速度，设计年限的机动车道与非机动车道交通量与人流量、交通特性、交通组织、交通设施、地下杆线、地下管线、绿化、地形等因素统一安排，以保障车辆与人行交通的安全通畅。
（2）横断面设计应远近结合，是近期工程成为远期工程的组成部分，并预留管线位置，路面宽度及标高等应留有发展余地。
此次设计的经四路道路道路横断面宽度为50米，由机动车道，非机动车道，绿化带，人行道组成。
根据《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012），设计所用的设计规范采用下表数据
表4-1城市主干路一条车道的通行能力
设计速度（km/h）
60
50
40
基本通行能力
1800
1700
1650
设计通行能力
1400
1350
1300
表4-2信号交叉口服务水平
服务水平
指标
一级
二级
三级
四级
控制延误（s/veh）
<30
30-50
50-60
>60
符合度
<0.6
0.6-0.8
0.8-0.9
>0.9
排队长度
<30
30-80
80-100
>100
表4-3一条机动车车道宽度
车型及车道类型
升级会员 