道堪课程设计1.docx
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道堪课程设计1
道路勘测课程设计
专业：
土木工程
班级：
土木094班
姓名：
梁权
学号：
09403100416
目录
一：
工程概要…………………………………………………………...4
1工程名称………………………………………………………....4
2工程目的………………………………………………………....4
3设计内容………………………………………………………....4
4设计要求…………………………………………………...…….4
5时间及进度安排…………………………....…………………....4
6考核方式与成绩评定………………………………………...….5
7已知技术条件与参数……………………………………...…….5
8课题完成后应提交的文件............................................................7
二、选线与定线.......................................................................................7
1、选线原则.............................................................................................7
2、选线过程.............................................................................................8
3、纸上定线.............................................................................................8
三、路线平面设计..................................................................................8
四、平面设计成果.................................................................................13
五、纵断面设计.....................................................................................14
1、准备工作...........................................................................................14
2、确定竖曲线计算所需数据...............................................................15
3、竖曲线要素计算...............................................................................15
4、纵断面设计成果...............................................................................18
5纵断面中桩设计高程计算................................................................19
六、横断面设计...................................................................................26
1、路基横断面尺寸的确定.................................................................26
2、路拱和超高的设计.........................................................................26
七：
参考文献………………………………………………………...30
一：
工程概要
1工程名称：
道路勘测设计
2工程目的：
通过本课程设计，使学生进一步掌握公路的线形几何设计指标，了解汽车行驶理论。
在给定带状地形图条件下，能依据技术标准，合理布置公路平纵横断面，能对公路线形进行设计计算,能计算公路路基设计表，能进行土石方数量计算和土石方调配工作，能进行公路工程路线设计相关的图表绘制工作。
3设计内容：
本课程设计纸上选线课程设计。
按不同学号进行一条二级公路或者三级公路平纵横线形设计为设计内容。
4设计要求：
（1）按现行《公路工程技术标准》《公路路线设计规范》《公路路基设计规范》等规范要求进行设计；
（2）在1：
2000地形图上进行道路平纵横设计计算，并完成相关设计图表；
（3）编制设计计算明书。
5时间及进度安排：
两周
（1）研究地形图、查找规范和相关书籍、确定技术指标（1天）；
（2）平面选线设计及计算（2天）；
（3）在图上内插中桩地面高程和横断面数据（2天）；
（4）纵断面拉坡设计（2天）；
（5）横断面设计及土石方计算（2天）
（6）设计计算书整理（1天）。
6考核方式与成绩评定：
课程设计成绩分两部分计算成绩。
纸上选线以设计成果的质量为主，结合平时的考察进行评定。
平时考查主要检查学生的出勤情况、学习态度、是否独立完成设计等几方面。
设计成果的检查，着重检查设计图纸和计算书的完整性和正确性。
成绩的评定要按课程的目的要求，突出学生独立解决工程实际问题的能力和创新性的评定。
课程设计的成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五级评定。
7已知技术条件与参数
按老师给定的1：
2000地形图，按学号进行纸上选线设计（学号尾数为单数，公路等级：
二级公路；设计车速60KM/h。
学号尾数为双数，公路等级：
三级公路，设计车速40KM/h。
）
（1）平面设计技术标准：
圆曲线半径：
一般值：
100m，极限值：
60m，不设超高最小半径：
600（路拱小于等于2.0%）、850（路拱大于2.0%）
缓和曲线最小长度：
35m
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，极限最小直线长度大于3V（120m），反向平曲线间插直线长度应大于2V（80m）为宜。
（2）纵断面设计指标
最大坡度：
7%最小坡长：
120m
不同纵坡度最大坡长
纵坡坡度（%）
4
5
6
7
最大坡长（m）
1100
900
700
500
注：
当纵坡坡度小于或等于3%时，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
700
极限值
400
凹形竖曲线半径（m）
一般值
700
极限值
400
竖曲线最小长度（m）
35
（3）路基横断面技术指标：
行车道宽度：
2×3.5=7m，土路肩宽度：
2×0.75=1.5m，路基总宽度：
8.5m
视距保证：
停车视为40m，会车视距为80m，超车视距为200m
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（%）
600～470
2
470～310
3
310～220
4
220～160
5
160～120
6
120～80
7
80～55
8
圆曲线半径（m）
加宽值（m）
250～200
0.8
200～150
1.0
150～100
1.5
100～70
2.0
70～50
2.5
注：
圆曲线半径大于250m可以不设超高。
8课题完成后应提交的文件（设计说明书、图表、设计图纸等）
（1）设计总说明
（2）路线平面图（图中标明曲线要素和交点坐标）（3）直线及转角表（4）路线纵断面图（5）公路横断面图（6）公路标准横断面图（7）路基设计表（8）路基土石方工程数量计算表
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
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）
3、平曲线计算：
（1）交点间距、坐标方位角及转角值的计算：
（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—圆曲线—回旋线的长度接近1：
1：
1，且满足条件。
（4）单曲线内中桩坐标计算
JD1:
ZH点的桩号为
HY点的桩号为
QZ点的桩号为
YH点的桩号为
HZ的桩号为
根据计算桩号调节JD1的设计要素:
JD1转点曲线最终曲线要素桩号
JD2的桩号：
JD2:
ZH点的桩号为
HY点的桩号为
QZ点的桩号为
YH点的桩号为
HZ的桩号为
根据计算桩号调节JD2的设计要素:
JD2转点曲线最终曲线要素桩号
JD3的桩号：
JD3:
ZH点的桩号为
HY点的桩号为
QZ点的桩号为
YH点的桩号为
HZ的桩号为
根据计算桩号调节JD1的设计要素:
JD3转点曲线最终曲线要素桩号：
JD:
4的桩号：
JD4:
ZH点的桩号为
HY点的桩号为
QZ点的桩号为
YH点的桩号为
HZ的桩号为
根据计算桩号调节JD4的设计要素:
JD4转点曲线最终曲线要素桩号
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。
五、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
设计高程
竖曲线半径（m）
坡度（%）
坡长（m）
起点
变坡点1
变坡点2
变坡点3
变坡点4
终点
3、竖曲线要素计算
本设计只有四个变坡点，变坡点桩号为
拐点1处设计凸曲线：
曲线长：
切线长：
外距：
计算设计高程：
竖曲线起点桩号=
竖曲线起点高程=
竖曲线终点桩号=
竖曲线终点高程=
拐点2处设计凹曲线：
曲线长：
切线长：
外距：
计算设计高程：
竖曲线起点桩号=
竖曲线起点高程=
竖曲线终点桩号=
竖曲线终点高程=
拐点3处设计凸曲线：
曲线长：
切线长：
外距：
计算设计高程：
竖曲线起点桩号=
竖曲线起点高程=
竖曲线终点桩号=
竖曲线终点高程=
拐点4处设计凹曲线：
曲线长：
切线长：
外距：
计算设计高程：
竖曲线起点桩号=
竖曲线起点高程=
竖曲线终点桩号=
竖曲线终点高程=
4、纵断面设计成果
（1）编制相关表格：
竖曲线要素表
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
2
3
4
5
6
（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1:
2000，纵向1:
200的比例尺绘制。
纵断面图见附图二《纵断面设计图》。
5纵断面中桩设计高程计算
（1）竖曲线中桩设计高程计算
1号竖曲线的1号拐点设计高程为，计算曲线上
的设计高程。
K0+199,32号桩：
撗距
高程
K0+220号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+240号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+260.68号桩：
撗距
高程
2号竖曲线的2号拐点设计高程为，计算曲线上
的设计高程。
K0+300.43号桩：
撗距
高程
K0+320号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+340号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+360号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+380号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+400号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+420号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+439.57号桩：
撗距
高程
3号竖曲线的3号拐点设计高程为，计算曲线上
的设计高程。
K0+480.2号桩：
撗距
高程
K0+500号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+520号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+540号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+560号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+580号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+600号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+620号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+640号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+660号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+680号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+699.8号桩：
撗距
高程
4号竖曲线的4号拐点设计高程为，计算曲线上
的设计高程。
K0+726.57号桩：
撗距
高程
K0+740号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+760号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+780号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+800号桩：
撗距
竖距
切线高程
设计高程
K0+813.43号桩：
撗距
高程
将计算的中桩设计高程填入纵断面设计图的表格中。
（2）纵断面直线段的设计高程求解比较简单，在这里不做计算说明。
直接在纵断面设计图中填入计算值。
最终结果查纵断面设计图。
六、横断面设计
1、路基横断面尺寸的确定
设计公路为三级公路，采用整体式单幅两车道的断面形式。
根据工程技术标准，由公路等级（三级）及设计行车速度（40km/小时），确定路基横断面车道数为双车道，行车道宽为3.5m，行车道外侧设0.75m的土路肩，路基总宽度为8.5m。
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：
拟建公路为山岭低丘区三级公路，设计行车速度为40km/小时。
根据曲线段圆曲线的半径值，本设计中交点处超高都取4%，超高过渡采用绕中线旋转。
（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15m
（4）超高值计算公式
超高过渡采用绕中线旋转式，计算公式如下表：
绕中线旋转超高值计算公式
超高位置
计算公式
注
圆曲线上
外缘
1. 计算结果均为与设计高之高差
2. 临界断面距缓和段点：
3. x距离处的加宽值
中线
内缘
过渡段上
外缘
中线
内缘
式中：
B——路面宽度（m）；
bj——路肩宽度（m）；
iG——路拱横坡度；
iJ——路肩横坡度；
iy——超高横坡度；
Lc——超高缓和段长度；
xo——与路拱同坡度的单向超高点至缓和段起点的距离（m）；
x——超高缓和段中任意点至超高缓和段起点的距离（m）；
b——路基加宽值；
bx——x距离处的路基加宽值（m）；
（5）各平曲线处的超高值计算：
超高渐变率取1/150.
①交点1：
圆曲线上的超高为
外缘：
中线：
内缘：
超高缓和段起点为：
K0＋197.429，
外缘：
中线：
内缘：
超高缓和段内的超高为：
K0+200.000
外缘：
中线：
内缘：
K0+240.000
外缘：
中线：
内缘：
交点1超高计算表
交点
桩号
加宽（m）
x（m）
外侧超高（m）
中线超高（m）
内侧超高（m）
JD1
K0+197.429
K0+200.000
K0+220.260
K0+240.000
K0+243.211
其他交点计算方法类似，如下：
交点2超高计算表
交点
桩号
加宽（m）
x（m）
外侧超高（m）
中线超高（m）
内侧超高（m）
JD2
K0+301.814
K0+320.000
K0+340.000
K0+360.000
K0+380.000
K0+400.000
K0+420.000
K0+440.000
K0+442.377
交点3和4的桩号超高计算比较简单，不做计算，直接填表。
七、参考文献资料
[1]规范.《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）．人民交通出版社，2004
[2]规范.《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）.人民交通出版社，2006
[3]规范.《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）．人民交通出版社，2005
[4]规范.《道路工程制图标准》（GBJ50162—92）．人民交通出版社，1992
[5]杨春风等．道路勘测设计．人民交通出版社，2007.1
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