道路勘测设计私密.docx
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道路勘测设计私密
《道路勘测设计》
课程设计说明书
Theinstructionbookletofthepathsurveycurriculumdesigns.
姓名：
杨帅
学号：
311102030225
专业班级：
交通工程11—02
设计时间：
2013-6-29～2013-7-11
一、设计概述1
1.1设计的任务：
1
1.2目的和要求：
1
1.3设计依据：
2
1.4公路设计概况：
2
1.5沿线地理状况：
2
二、道路设计参数的确定2
2.1平面技术指标的确定2
2.1.1直线的最大长度2
2.1.2直线的最小长度3
2.1.3圆曲线3
2.2、纵断面设计技术指标的确定4
2.2.1纵坡4
2.2.2最大纵坡4
2.2.3最小纵坡4
2.2.4最小坡长5
2.2.5最大坡长5
2.2.6竖曲线最小半径5
2.2.7一般最小半径和极限最小半径6
2.3横断面设计相关技术指标的确定6
2.3.1路基宽度6
2.3.2路堑边坡坡度7
2.3.3路堤边坡坡度7
2.3.4路拱坡度7
三、设计中相关计算8
3.1道路等级的确定8
3.2圆曲线要素的计算9
3.3竖曲线要素的计算9
3.4填挖方程量的简单估算10
3.5直线、曲线及转角表10
四、参考文献10
一、设计概述
1.1设计的任务：
本设计为从腰七里半到陆家屯的一段山岭重丘区二级公路的常规设计。
初步设计中，首先根据交通量确定道路等级，然后再1：
10000地形图上确定备选路线，分别进行平面设计，纵断面设计，横断面设计，最后对所定路线进行方案论证，从而确定最佳方案。
详细设计从确定方案中选取3.8公里进行设计，前期工作较初步设计更具体化，此外还对路基，路面，排水，涵洞进行了详细设计
1.2目的和要求：
通过本次课程设计，要求熟悉公路设计规范，理解、掌握《道路勘测设计》的基本概念，综合运用本课程和其他有关课程的基本知识和基本操作技能，使所学知识进一步巩固、深化和发展；学习道路路线设计的一般方法和步骤；锻炼学生将所学道路勘测设计知识综合应用于工程设计的能力，使其能够了解一般公路设计的步骤。
要求：
（1）根据交通量确定道路等级，以及道路车道数和车道宽度，并绘制标准横断面图（包含路堤和路堑）
（2）根据道路等级、地形及平纵曲线结合原则进行图上定线
（3）进行平面曲线和竖曲线的要素计算（不进行逐桩坐标计算），并绘制平面曲线图和竖曲线图
（4）绘制关键控制点横断面图（理论要求每20m～50m一个横断面图，此处要求绘制20个横断面即可，横断面位置自选，但应包括路堤、路堑、曲线渐变段和曲线段）
（5）利用竖曲线图及地形图，进行填挖土方工程量的简单估算，力求填挖平衡，且工程量较小。
1.3设计依据：
根据交通工程专业《道路勘测设计》一书及其
1.4公路设计概况：
年平均日交通量：
3600辆/日
交通增长率：
γ=7%
道路必经点：
无要求
设计年限：
15年
设计车速：
60km/小时
1.5沿线地理状况：
沿线山体稳定，无不良地质状况，山坡地下水3米以下，洼地地下水1.5米以下。
树木较多，沿线多粘质土，山坡上1米以下是碎石土。
二、道路设计参数的确定
2.1平面技术指标的确定
2.1.1直线的最大长度
直线的最大长度应有所限制，当采用长的直线线形时，为弥补景观单调之缺陷，应结合沿线具体情况采取相应的措施。
规范规定，山岭重丘区二级公路最大直线长度为1200米，本设计速度不大于60km/k故无最大长度限制。
2.1.2直线的最小长度
规定山岭重丘区二级公路
同向曲线间的直线最小长度为6V，即360米。
反向曲线间的直线最小长度为2V，即120米。
当直线两端没有缓和曲线时，可直接相连,构成S形曲线。
本设计中采用大半径曲线相连构成S型曲线。
选用圆曲线半径时，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。
2.1.3圆曲线
（1）极限最小半径
（2）一般最小半径
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。
（3）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。
圆曲线半径（m）
技术指标
山岭重丘二级公路
一般最小半径
200
极限最小半径
125
不设超高
最小半径
路拱
1500
路拱
1900
根据上述表格，本次设计采用了不设超高最小半径，半径取值为r=1500m.平曲线的最小长度：
70m,平曲线中圆曲线的最小长度取：
35m。
2.2、纵断面设计技术指标的确定
2.2.1纵坡
纵坡的大小与坡段的长度反映了公路的起伏程度,直接影响公路的服务水平，行车质量和运营成本，也关系到工程是否经济、适用，因此设计中必须对纵坡、坡长及其相互组合进行合理安排。
2.2.2最大纵坡
最大纵坡值应从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安全、公路等级、自然条件等方面综合考虑，《规范》对二级公路最大纵坡规定如下：
山岭重丘区二级公路：
最大纵坡为7%。
本设计中设置最大纵坡为4.5％。
2.2.3最小纵坡
各级公路的路堑以及其他横向排水不畅路段，为保证排水顺利，防止水浸路基，规定采用不小于0.3%的纵坡。
当必须设计平坡（0.0%）或小于0.3%的坡度时，其边沟应做纵向排水设计。
2.2.4最小坡长
如果坡长过短,变坡点增多，形成”锯齿形”的路段，容易造成行车起伏频繁，影响公路的服务水平，减小公路的使用寿命。
为提高公路的平顺性，应减少纵坡上的转折点；两凸形竖曲线变坡点间的间距应满足行车视距的要求，同时也应保证在换档行驶时司机有足够的反应时间和换档时间，通常汽车以计算行车速度行驶9s－7415s的行程可满足行车舒适和插入竖曲线的要求。
《标准》规定山岭重丘区二级公路的Smin=150m。
2.2.5最大坡长
《标准》规定山岭重丘区二级公路最大坡长如下表：
山岭重丘区二级公路的纵坡长度限制
纵坡坡度（%）
3
4
5
6
纵坡长度（m）
1200
1000
800
500
2.2.6竖曲线最小半径
（1）凹形竖曲线最小半径
对凹形竖曲线最小半径的确定主要考虑：
限制离心力不过大、汽车在跨线桥下行车视距的保证和夜间行车视距的保证和夜间行车前灯照射范围内的视距保证等三个方面。
《规范》建议在条件许可的情况下山岭重丘区二级公路取Rmin=6000m的要求设计竖曲线
设计中设置的凹曲线最小半径为10000米。
（2）凸形竖曲线最小半径
确定凸形竖曲线最小半径主要考虑保证汽车行驶视距和汽车能够安全行驶通过曲线段。
通常当汽车行驶在凸形竖曲线变坡点附近时，由于变坡角的影响在司机的视线范围内将产生盲区。
此时司机的视距与变坡角的大小及视线高度有密切关系。
当变坡角较小时，不设竖曲线也能保证视距，但变坡角较大时，必须设竖曲线以满足行车视距的要求。
《规范》建议在条件许可的情况下山岭重丘区二级公路取Rmin=9000m的要求设计竖曲线
设计中设置的凸曲线最小半径为7000米。
2.2.7一般最小半径和极限最小半径
在条件许可的条件下，应尽量满足上述凹、凸竖曲线的视距要求，但上述的最小半径，在条件较差时，并不是设计竖曲线所必须的最小值要求。
《标准》规定在设计速度为60km/h时，凹形竖曲线半径的一般值为2000m；极限值为1400m；
凸形竖曲线半径的一般值为1500米，极限值为1000米，竖曲线最小长度为35m。
当然通常采用大于或等于上述一般最小半径值，当受地形条件及其它特殊情况限制时方可采用上述极限最小半径值。
2.3横断面设计相关技术指标的确定
2.3.1路基宽度
公路路基宽度为行车道与路肩宽度之和。
当设有中间带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带时，尚应包括这些部分的宽度。
《标准》规定设计速度为60km/h时，山岭重丘区二级公路的车道宽度为3.5米，硬路肩宽度取0.75米（一般值）或0.25米（最小值），土路肩宽度取0.75米（一般值）或0.5米（最小值）。
2.3.2路堑边坡坡度
路堑边坡坡度，应根据当地自然条件、土石种类及其结构、边坡高度和施工方法确定。
当地质条件良好且土质均匀时,可参照规范所列数值范围，结合已成公路的实践经验采用。
表5－4路堑边坡表
土和岩石种类
边坡最大高度（m）
路堑边坡坡度
一般土
20
1：
0.5～1：
1
一般岩石
－
1：
0.1～1：
0.5
2.3.3路堤边坡坡度
路堤边坡坡度，当路堤的基底情况良好时可参照规范规定出本设计的路堤边坡坡度为1：
1.5（小于6m）。
2.3.4路拱坡度
路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件，按表5－6规定的数值采用。
土路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%－2%。
表5－6各种路面的路拱坡度
路面类型
路拱坡度（％）
沥青混凝土、水泥混凝土
1~2
其它黑色路面、整齐石块
1.5~2.5
半整齐石块、不整齐石块
2~3
碎、砾石等砾料路面
2.5~3.5
低级路面
3~4
根据表格本次路拱取值为2%。
三、设计中相关计算
3.1道路等级的确定
经调查该地区近期的交通量资料如下：
年平均日交通量：
3600辆/日
交通增长率：
γ=7%
道路必经点：
无要求
远景设计年限为15年的年平均昼夜交通量为：
N15=3600×（1+5%）
=7128辆/日〉5000辆/日
查《公路工程技术标准》可知，一级公路的设计年限为20年，二级公路的设计年限为15年。
一级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为15000—30000辆（四车道）或25000－55000辆（六车道），二级公路一般能适应各种车辆折合成小客车的远景设计年限年平均日交通量为5000—15000辆。
故根据《标准》，应建二级公路，为主要供汽车行驶的双车道公路。
3.2圆曲线要素的计算
本次设计山岭重丘二级公路的圆曲线半径全部是R=1500米（不设超高）。
切线长:
T=Rtan
平曲线长：
L=Rα
外距:
E=Rsec
－R
圆曲线要素计算表
单位：
米
交点
圆曲线半径（R）
切线长（T）
平曲线长（L）
外距（E）
JD1
1500
430
838
60
JD2
1500
292
576
28
JD3
1500
430
838
60
3.3竖曲线要素的计算
为保证行车舒适平顺、安全、视距良好及满足平曲线组合的要求，在变坡点车设置竖曲线
本次设计中凸形竖曲线半径R=2000米，凹形竖曲线半径R=1800米
计算公式：
坡度ip=
坡差ω=i2-i1切线长T=
外距E=
竖曲线要素计算表
单位：
米
转点
竖曲线形状
坡度差（ω）
半径（R）
切线长（T）
外距（E）
1
凸
-6.8%
2000
68
1.2
2
凸
-0.5%
2000
5
0.006
3
凹
0.6%
1800
5.4
0.008
3.4填挖方程量的简单估算
方法：
通过在纵断面图上数格数粗略估计填挖方量。
通过数格数得挖方路基的格数为79小格，填方路基的格数为64小格。
填挖量：
（79-64）×2×50×16＝24000m3
3.5直线、曲线及转角表
直线、曲线及转角表
交点号
交点桩号
转角值
曲线要素值（m）
半径
缓和曲线长
切线长度
曲线长度
外距
1
2
3
4
5
6
7
8
起点
K0+000.000
2
K0+920.000
左32°
1500
0.000
430.000
838.000
60.000
3
K1+800.000
左22°
1500
0.000
292.000
576.000
28.000
4
K2+680.000
右32°
1500
0.000
430.000
838.000
60.000
终点
K3+560.000
交点号
曲线位置
直线长度及方向
第一缓和
曲线起点
第一缓和曲线终
点或圆曲线起点
曲线中点
第二缓和曲线
或圆曲线终点
第二缓和
曲线起点
直线长度
交点间距
计算方向角
（m）
（m）
1
9
10
11
12
13
14
15
16
起点
2
K0+431.000
K0+850
K1+281.000
431.000
920.000
27°
3
K1+475.000
K1+763
K2+051.000
175.000
800.000
57°
4
K2+250.000
K2+669
K3+088.000
200.000
680.000
63°
终点
550.000
880.000
51°
四、参考文献
（1）《道路工程》
（2）《道路勘测设计》
（3）公路工程技术标准
（4）公路路线设计规范
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