完整版《道路勘测设计》课程设计说明书样本.docx
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完整版《道路勘测设计》课程设计说明书样本
1.概述
1.1设计任务依据及概况
根据公路工程毕业设计任务书，进行本次施工图设计。
本次初步设计为山东省烟台市境内省道228线阳安至孔镇二级公路新建工程，工程起点在阳安，桩号为K0+000,终点在孔镇，桩号K4+985.170,路线4.985170Km本工程全线按二级公路标准设计，根据沿线村镇的分布情况，并与现有公路和规划路网相结合,在相应的地方道路、机耕路、人行路上设置平交道口。
在排灌沟渠间设置涵洞、桥梁。
1.1.1设计标准
（1）主线设计标准
本工程是按交通部颁发的《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定的二级公路
标准设计，计算行车速度80Km/h，其主要技术指标如下：
公路等级：
二级公路；
计算行车速度：
80公里/小时；路基宽度：
12米其中：
行车道宽度：
2X3.75米
硬路肩：
2X1.5米土路肩：
2X0.75米
（2）线形要素标准
平曲线半径：
一般最小半径：
400米；
极限最小半径：
250米；
不设缓和曲线和超高最小半径：
2500米
纵坡：
最大纵坡：
5%
最小纵坡：
路堑或其他横向排水不畅地段不小于0.3%
最大坡长：
1100米（坡度为3%时）
900米（坡度为4%时）
700米（坡度为5%时）
500米（坡度为6%时）
竖曲线要素：
竖曲线最小半径：
凸形一般最小半径/极限最小半径4500/3000米；凹形一般最小半径/极限最小半径：
3000/2000米；
竖曲线最小长度:
70米
（3）桥涵设计标准桥涵宽度：
与路基同宽；桥涵设计荷载：
公路I级；
（4）路面设计标准路面设计标准轴载：
100KN；
（5）道路平面交叉标准
平面交叉路线尽可能为直线、并尽量正交。
当必须斜交时，交叉角度应大于45度。
平面交叉范围内的纵坡宜设置为平坡，当条件受限制时，纵坡不大于3％。
所有的平面
交叉口采取严格的安全措施，设置了警告标志、指路标志、限速标志等，在主要的交叉口还设置转弯车道。
1.1.2总体设计原则
本工程为省道228线阳安至孔镇二级公路公路的新建路段，根据《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）的要求，交通量的预测情况及公路的使用功能，确定总体设计原则如下：
（1）采用的技术标准必须满足公路的使用任务、功能和远景交通量的需要。
（2）避免不必要的浪费，项目建设时应适当超前考虑。
（3）尽量的利用老路及山地，以降低造价。
（4）沿线的中小城镇采取“离而不远，近而不进”的原则，通过人口稠密地区时，在现有详细调查资料基础上，进行了多方案比较，尽可能减少房屋的拆迁量。
除考虑房屋拆迁外，对管线的避让和动迁在初步设计选线时也进行了重点考虑，并作为线位的重要控制点。
2、确定公路等级和技术指标
2.1公路等级的确定：
根据JTGB01--2003《公路工程技术标准》的规定，一般能适应将各种汽车折合
成小客车的年平均日交通量为5000-15000辆的公路为二级公路，其远景设计年限为15年，它是为中级以上城市的干线公路或者是通往大工矿区，港口的公路。
计算设计年标准车型的年平均日交通量为Nr公式为：
n1
NT=ENiKi（1+丫）-
NT远景交通量
Ni某种车型的交通量
Ki――某种车型的折算系数，参见下表（交通量换算采用小客车为标准车型）丫一一年平均增长率
n――公路使用期末年年份一一交通量统计年份
各汽车代表车型与车辆折算系数表
车型
车辆折算系数
说明
小客车
1.0
<19座的客车和载重量w2t的货车
中型车
1.5
>19座的客车和载重量〉2t~7t的货车
大型车
2.0
载重量〉7t~w14t的货车
拖挂车
3.0
载重量〉14t的货车
计算远景设计年限年平均昼夜交通量NT
计算说明如下：
东风Nr=350X1.5X（1+8%20-1=2265.7辆/昼夜
黄河Nr=415X2X（1+8%20-1=3582.0辆/昼夜
江淮Nr=65X2X（1+8%20-1=561.0辆/昼夜
拖挂Nr=150X3X（1+8%-=1942.0辆/昼夜
远景交通量NT=8350.7辆/昼夜
计算可知，能够满足二级公路的交通量。
应选用二车道二级公路，能适用将各种汽车折合成小客车的年平均交通量5000-15000辆/昼夜，远景设计年限为15年，计算行车速度为80km/h。
，
2.2公路技术指标的选用：
根据沿线地形和自然条件，确定计算行车速度，选用相应的技术指标，结果如下
公路
等级
地形
计算
行车
速度
（km/h）
行车道
宽度
（m）
路基宽度
（m）
极限
最小半径
（m）
停车
视距
（m
最大纵坡（%
桥涵设计
车辆荷载
二级
平原
微丘
80
3.75*2
12
250
no
5
公路I级
3、线形设计
3.1平面线形设计
3.1.1选线
（1）选线的依据：
1道路选线就是根据路线的基本走向和技术标准，结合当地的地形、地质、地物及其它沿线条件和施工条件等，选定一条技术上可行、经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。
2选线是道路路线形设计的重要环节，选线的好坏直接影响着道路的使用质量和工程造价。
选线是一项涉及面广、影响因素多、政策性和技术性都很强的工作
（2）选线的原则：
1在路线设计的各个阶段，应运用先进的手段对路线方案进行深入、细致地研究，在方案论证、比较的基础上，选定最优的路线方案。
2路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，使工程数量小、造价低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。
在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术指标，不宜轻易采用低限指标，但也不应片面追求高指标。
3选线应与农田基本建设相配合，做到少占耕地，注意尽量地不占高产田、经济作物田或经济林园（如橡胶林、茶林、果园）等。
4通过名胜、风景、古迹地区的道路，应与周围的环境、景观相协调，并适当照顾
美观。
注意保护原有的自然生态环境和重要的历史文物遗址。
5选线时应对沿线的工程地质和水文地质进行深入的勘探，查清其对道路工程的影响程度。
对于滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、泥沼等严重不良地质地段和沙漠、多年冻土等特殊地区、应慎重对待。
一般情况下，路线应设法绕避；当路线必须穿过时，应选择合适的位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。
6选线时应重视环境保护，注意由于道路修筑以及汽车运行所产生的影响与污染等问题，具体应注意以下几个方面：
a.路线对自然环境与资源可能产生的影响。
b.占地、房屋拆迁所带来的影响。
c.路线对城镇布局、行政区划、农耕区、水利排灌体系等现有设施造成分割，
而产生的影响。
d.噪声对居民生活的影响。
e.汽车尾气对大气、水源、农田所造成的影响。
f.对自然环境、资源的影响和污染的防治措施及其对政策实施的可能性。
（3）原则性方案比较
路线方案比较可分为质的比较和量的比较两个方面。
原则性的方案比较，主要是质的比较，多采用综合评价的方法，这种方法不是通过详细计算经济和技术指标进行的比较，而是综合各方面因素进行评比。
主要综合的因素有：
1路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，以及战备、支农、综合利用等重要方针的贯彻和体现程度。
2路线在铁路、公路、航道等网系中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系以及与沿线农田水利建设的配合及用地情况。
3沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件对道路的影响；要求的路线等级与实际可能达到的技术标准及其对路线的使用任务、性质的影响；路线的长度、筑路材料的来源、施工条件以及工程量、三材（钢材、木材、水泥）用量、造价、工期、劳动力等情况及其运营、施工、养护的影响等。
4路线与沿线历史文物、革命史迹、旅行风景区等的联系。
影响路线方案选择的因素是多方面的，而各种因素又多是互相联系、相互影响的。
路线在满足使用任务和性质要求的前提下，应综合考虑自然条件、技术标准和技术指标、工程投资、施工期限和施工设备等因素，精心选择、反复比较，才能提出合理的推荐方案。
（4）选线的方法
选定道路中线的位置按具体作法不同可分为实地选线、纸上选线和自动化选线三种。
我们本次采用的是纸上选线，它是在已经测得的地形图上，进行路线布局和方案比选，从而在纸上确定路线，再到实地放线的选线方法。
这种方法的优点是野外工作量较小、测设速度快；测设和定线不受自然因素干扰；能在室内纵观全局，结合地形、地物、地质等条件，综合考虑平、纵、横三方面的因素，使所选定的路线更为合理。
缺点是纸上定线必须要有大比例尺的地形图。
地形图的测设需要较大的工作量和较多的设备。
（5）选线的步骤：
一条路线的选定是一项研究范围由大到小、工作深度由粗到细、工作方法由轮廓到具体，逐步深入的工作。
一般要经过以下三个步骤：
1全面布局全面布局是解决路线基本走向的工作。
就是根据公路的技术等级、及其在公路网中的作用，结合地形地物条件，在路线的起、终点及中间必须通过的控制点间寻找可能通行的“路线带”，并进而确定一些大的控制点，将其连接起来，即形成路线的基本走向。
路线布局是关系到公路质量的根本性问题。
因此，在选线中首先应着眼于总体布局工作，解决好基本走向问题。
全面布局是通过路线视察、经过方案比较来解决的。
2逐段安排逐段安排是在路线基本走向已经确定的基础上，再进一步加密控制点，解决路线局部方案的工作。
即在大控制点间，结合地形、地质、水文、气候等条件，逐段定出中、小的控制点。
逐段安排路线是通过踏勘测量或详测前的路线察看来解决的。
3具体定线
在所有的控制点间，根据技术标准、结合自然条件，综合考虑平、纵、横三方面因素，反复穿线插点，具体定出路线位置的工作。
这是一步更深入、更细致、更具体的工作。
具体定线在详测时完成。
3.1.2定线
（1）定线依据：
根据已定的技术标准和路线方案，结合有关条件，从平面、纵断面和横断面综合考虑、具体定出道路中线
（2）定线步骤：
1分段安排路线：
在选线布局定下的控制点间，沿拟订的方向。
用试坡方法粗略定出沿线应穿越、避让的中间控制点，定出路线的轮廓方案。
2放坡：
纵坡的安排和选择，应考虑《标准》要求，如最大纵坡、合成坡度、缓坡段等，并力求两控制点间的坡均匀，越岭线不应设反坡，各段应结合地形选用，尽可能不用极限值，也不应太缓，以接近控制点间平均坡度为宜。
放坡时要估计平曲线的大致位置和曲线半径，以便考虑折减。
3修正导向线：
坡度点是概略的路基设计标高，线位应放在路基稳定和经济点上，这就需要按横断要求在实地定出最合适的中线位置并插上标志。
4穿线交点：
穿线即在上述坡度点和修正导线线间进行实地穿线，以满足平面线的要求，因而穿线时应尽可能多地穿过或靠近这些特征点，使平、纵、横三方面协调配合得当。
即穿出与地形想适应的若干直线，相邻两直线的交点，从而获得整条路线的导线。
5设置平曲线：
设置平曲线的主要问题是拟定平曲线半径，应根据技术标准和交点实际情况拟定。
一般情况下，应选用大于《标准》所规定的一般最小半径，只有当受地形、地物或其他条件限制时，方可采用小于一般最小半径。
不要轻易采用极限最小半径，同时还要考虑弯道前后线形标准的协调。
3.1.3平面线形组成设计
（1）平面线形组成要素
平面线形主要组成要素为直线、圆曲线、缓和曲线。
路线线形设计理论要点为线形与地物景观相协调，与交通量相协调，与计算行车速度和实际行车速度相协调，与平、纵、横面设计相协调，与相邻路段的线形相协调。
（2）线形设计一般原则：
1线形与地形、地物相适应。
2线形应是连续的，必须避免线形的突变。
3线形组合的各种技术标准，应符合相应技术等级的有关规定。
（3）直线长度的限制
1直线的最大长度我国地域辽阔，各地区的地形条件差异非常大，很难统一规定直线的最大长度。
我国在道路设计中参照使用国外的经验值，根据德国和日本的规定：
直线的最大长度（以m计）为20V（V—设计速度,用km/h表示）。
虽然地域不同、环境不同，但一般情况下应尽量地避免追求过长的直线指标。
2直线的最小长度
为了保证行车安全，相邻两曲线之间应具有一定的直线长度。
这个直线长度是指前一曲线的终点（缓直HZ或圆直YZ）到后一曲线起点（直缓ZH或直圆ZY）之间的长度。
a.对于同向曲线间的最小直线长度：
《公路路线设计规范》（JTJ011-94）（简称《规范》）规定同向曲线间的最短直线长度（以m计）以不小于6V（以km/h计）为宜，如图3.2.1a）所示。
另外，对于计算行车速度VW40km/h的山岭重丘区公路的特殊困难
地段，可以适当放宽。
b.对于反向曲线间的最小直线长度：
《规范》规定反向曲线间最小直线长度（以m
计）以不小于2V（以km/h计）为宜，如图3.2.1b）所示
（4）圆曲线的运用：
1
各级公路不论转角大小均应设置圆曲线。
在选用圆曲线半径时应与计算行车速度相适应，并应尽可能选用较大的圆曲线半径，以提高公路的使用质量。
2二级公路设计速度为（80km/h）时设计规范规定极限最小半径为250m一般最小半径为400m不设超高最小半径为2500m（路拱W2%。
3当平曲线小于不设超高最小半径时，应在曲线上设置超高，超高加横坡度按计算行车速度、半径大小、结合路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定，此路线超高值应不大于8%
（5）圆曲线半径的选用原则：
圆曲线能较好的适应地形的变化，并可以获得圆滑的线形。
在与地形、地物等条件相适应的前提下，宜尽量采用较大曲线半径，以优化线形和改善行车条件。
确定圆曲线半径时，应注意以下几点：
1在条件许可时，争取选用不设超高的圆曲线半径。
2在一般情况下，宜采用极限最小半径的4〜8倍或超高横坡度为（2〜4）%勺圆曲线半径。
3当地形条件受到限制时，曲线半径应尽量大于或接近于一般最小半径。
4在自然条件特殊困难或受其它条件严格限制而不得已时，方可采用圆曲线的极
限最小半径。
5圆曲线的最大半径不宜超过10000m。
（6）缓和曲线的应用：
缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或两个圆曲线之间的曲率半径逐渐变化的线形。
《标准》规定，除四级公路可不设缓和曲线外，其余各级公路在其半径小于不设超高的最小半径时都应设置缓和曲线。
在高速公路和城市道路
上，缓和曲线均得以广泛的应用。
①缓和曲线的作用：
a.曲率逐渐变化，便于驾驶操作
b.离心加速度逐渐变化，消除了离心力突变
c.与圆曲线配合得当，美化线形圆曲线与直线径相连接，在连接处曲率突变，视觉效果差，产生折点和扭曲现象。
加设缓和曲线以后，曲率渐变，线形连续圆滑，增加线形的美观程度。
同时，能产生良好的视觉效果和心理感受。
直线同半径小于不设超高最小半径的圆曲线径相连接处，应设置缓和曲线，缓和曲线采用回旋值。
3.1.4平曲线的计算：
②曲线要素的计算
L；
LS
24R
Ls
3
2384R
2240R2
24
205205
24100023841000
3
205205
224010002
1.751（m）
102.5（m）
Th（Rp）tan?
q（10001.751）tan24；97
（满足要求）
102.5315.573（m）
LhRLs24.0197——1000205624.223（m）
180180
240197
Eh（Rp）sec—R（10001.751）sec100024.168（m）
22
Jh2ThLh2315.573624.2236.923（m）
HYYH点的坐标（X。
Yo）
X。
Ls
丫0
Ls2
Ls3
40R2
Ls4
Ls53456R42052
6R
336R61000
2053
4010002
2054
37.004m
3361000
205
2055
4205.00m
345610004
③曲线1主点桩号计算如下:
（2）
JD1
JD。
L0
1K0000877.278K0877.278
ZH
JD1
Th；
=K0+877.278-315.573=K0+561.705
HY
ZH
Ls=K0+561.705+205=K0+766.705
YH
HY
（Lh
2Ls）=K0+766.705+（624.2232205）
k0980.928
HZ
YH
Q=kO980.928+205=K1+185.928
QZ
HZ
_Lh=
K1+185.928-624.223=K0+873.817
2
2
JD1
QZ
Jh
—KH1Pd"716.923=K0877278
（计算无误）
2
—K0+873.81/+—KU877.278
2
平曲线2计算
拟定半径R=750m
O
确定两交点转角的的a2=19°46'33.6〃
①缓和曲线长度计算
a.按离心加速度的变化率计算：
Ls（min）
0.036V：
R
0.036
艺24.58
750
（m）
b.按驾驶员的操作及反应时间计算：
Ls,min
80
12
66.67（m）
c.按超高渐变率计算
由
《标准》图
4.0.3
可得:
b=7.5m；
《规范》表
7.5.3
查得:
ib0.03
《规范》表
7.5.4
查得:
「150
Ls（min）
7.5
0.03
1
150
33.75（m）
d.按视觉条件计算:
Ls,min
750
83.33（m）
综合以上各项，为保持现行连续性确定
Ls125m
②曲线要素的计算
24R
L；
3
2384R
1252
24750
1254
2384750
0.868（m）
240R
125
2
1253
262.5（m）
2407502
Th
（R
p）tan—
2
（7500.868）tan19：
662.5193.371
（m）
Lh
^RLs
19.776——750
180
125383.867（m）
Eh
（Rp）sec—
2
R（7500.868）
sec19.77675012.19
（m）
Jh
Lh2
193.371383.8672.875（m）
HYYH点的坐标（X。
Y。
X。
Ls
Ls'
40R2
Ls4
336R3
Ls5
3456R4
1252
6
750
1253
12552
407502
1254
33.470m
3367503
亠厶124.913m
34567504
③曲线2主点桩号计算如下:
JD2JD1L12
J1K0+877.2781118.3796.923K1+988.735
ZHJD2Th=K1+988.735-193.37仁K1+795.364
HYZHLs=K1+795.364+125=K1+920.364
YHHY（S2Ls）=K1+920.364+（383.8672125）K2+054.231
HZYH£=K2+054.231+125=K2+179.231
QZHZ頁二K2+179.231-383.867二K1+987.298
22
12875
JD2QZ-=K1+987.298+=K1+988.735（计算无误）
22
（3）平曲线3设计
①两交点转角a3=11°41'12.3〃。
JD2、JD3间距1403.806m。
根据实际地形情况，JD3处设圆曲线。
拟定曲线3的半径R3为4000m
圆曲线的几何要素
切线长：
T
Rtan—
=4000tan11.6868=409.365
2
2
曲线长：
L
R
11.686834000=815.888
180
180
外距:
E
R（Sec—
2
1）4000（Sec11.68681）20893
I）4000（secI）
2
切曲差：
J
2TL=2X409.365-815.888=2.841
②曲线3主点桩号计算：
曲线3的主点桩号计算如下:
JD3
jd2
L23J2K1+988.7351403.8062.875K3+389.666
ZY
JD3
T=
:
K3+389.666-409.365=K2+980.302
QZ
ZY
L=
K2+980.302+815.888=K3+388.246
2
2
YZ
ZY
L=
K3+388.246+815.888=K3+796.190
JD3
QZ
J_
2841
=K3+388.246+二241=K3+389.666K4+822.977（计
2
2
算无误）
0
⑷平曲线4计算
确定两交点转角的的a4=23°08'32.1"0拟定半径R=650m
①缓和曲线长度计算
a.按离心加速度的变化率计算：
Ls（min）
0.036V：
R
0.036型28.36
650
（m）
b.按驾驶员的操作及反应时间计算：
Ls,min
80
12
66.67（m）
c.按超高渐变率计算
由
《标准》图
4.0.3
可得:
b=7.5m；
《规范》表
7.5.3
查得:
ib0.03
《规范》表
7.5.4
查得:
「150
Ls（min）
7.5
0.03
1
200
33.75（m）
d.按视觉条件计算:
Ls,min
650
~9~
72.22（m）
综合以上各项，为保持现行连续性确定
Ls130m
②曲线要素的计算
24R
L：
3
2384R
1302
24650
1304
2384650
1.083（m）
240R
130
2
1303
240
650265（m
Th
（R
p）tan—
2
（650
231423
1.083）tan65198.285
（m）
Lh
23.1423
——650
180
130392.54（m）
Eh
（Rp）sec—
2
R（650
231423
1.083）sec65014.59
（m）
Jh
Lh2
198.285392.544.029（m）
HYYH点的坐标（X。
Y。
X。
Ls
Ls'
40R2
Ls4
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