道路勘测课程设计1.docx

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道路勘测课程设计1

道

路

勘

测

课

程

设

计

姓名：

学号：

班级：

目录

一、工程概述

二、平面设计

三、纵断面设计

四、横断面设计

五、挡土墙设计

六、工程量计算

工程概述

1、工程范围

本道路工程全长257.71m，为四级公路，设计时速20km/h，道路标准断面宽9.0m，其布置为：

2.0m（人行道）+5.0m（行车道）+2.0m（人行道）。

2、设计内容

1）、道路工程，主要是平面设计、纵断面设计和横断面设计以及挡土墙的设计。

2）、排水工程，主要是雨水、污水的排出，排水沟的设计

3、设计总原则

1）、设计符合国家有关规定、规范、标准和规章制度条文。

2）、为车辆提供安全、快速、舒适的行车条件，完善交通设施，同时具备良好的景观效果。

3）、设计合理的道路排水路线，为道路提供良好的排水条件

4）、工程具备良好的精及效益、社会效益。

5）、要便于施工、缩短工期。

4、设计依据

1）、该小区的地形图。

2）、当地水文气象资料。

3）、工程地质勘测报告。

5、设计标准

该道路为城市小区道路，等级为四级，路段设计行车速度为20km/h，标准断面宽度为9m，路面设计年限为12年，道路排水工程按规划要求进行设计。

平面设计

1、方位角、转角的计算

从起始点A坐标（x=406286.757，y=501704.325）依次编号各转点为A、B、C、D、E到终点E点坐标（x=456085.058，y=501741.702）。

方位角的计算：

1）、A—B段

=113°40´23´´,

=36.48m

2）、B—C段

=175°53´24´´,

=75.70m

3）、C—D段

=157°52´23´´,

=111.75m

4）、D—E段

=250°25´48´´,

=49.84m

转角的计算：

=

-

=62°13´01´´

=

-

=18°01´01´´

=

-

=92°33´25´´

2、圆曲线的设计

采用最小半径设计，取

=7%，

=0.05，已知v=20km/h,则设计半径为

R=

=26.25m

改半径为设计最小半径，在实际设计时刻在此基础上放大

1）、AB段到BC段圆曲线

取圆曲线半径R=27.46m,则T=R*tan（

/2）=4.16m,

L=3.14*

*R/180°=29.82m，

E=R（sec（

/2-1））=4.61m，J=2T-L=3.14m

2）、BC段到CD段圆曲线

取设计半径R=26.25m，则T=4.16m，L=8.30m，

E=0.24m，J=0.03m

3）、CD段到DE段圆曲线

取设计半径R=26.25m,则T=27.45m,L=42.76m，

E=12.00m,J=12.89m

3、里程桩号的选取

从A点开始取得各里程桩号依次为：

里程桩号

坐标

方位角

X

Y

TP1（JD-A）=K0+0.00

406286.757

501794.325

113°40´23´´

TP2（ZY-D）=K0+20.00

406278.707

501722.633

129°06´06´´

TP3（JD-B）=K0+34.91

406269.624

501733.809

155°00´52´´

TP4（YZ-B）=K0+49.82

406255.639

501738.893

175°53´24´´

TP5=K0+69.82

406235.690

501740.326

175°53´24´´

TP6=K0+89.82

406215.744

501741.758

175°53´24´´

TP7（ZY-C）=K0+104.88

406200.722

501742.837

171°21´51´´

TP8（JD-C）=K0+109.03

406196.620

501743.460

164°13´17´´

TP9（YZ-C）=K0+113.18

406192.713

501744.704

157°52´23´´

TP10=K0+133.18

406174.184

501752.233

157°52´23´´

TP11=K0+153.18

406155.600

501759.803

157°52´23´´

TP12=K0+173.18

406137.127

501767.291

157°52´23´´

TP13（ZY-D）=K0+192.94

406118.838

501774.760

181°32´05´´

TP14（JD-D）=K0+214.32

406097.089

501774.180

228°37´16´´

TP15（ZY-D）=K0+235.70

406083.738

501759.025

250°25´48´´

TP16（JD-E）=K0+257.71

406076.368

501738.291

纵断面设计

1、设计原则

行车快速安全、排水通畅、线性平顺、路基稳定、填挖平衡

2、设计内容

确定各控制点高程、设计纵坡大小以及长度、设计竖曲线、计算填挖高度

由于该段道路为城市内小区道路，设计等级为四级，设计时速为20km/h，考虑到通行的各种车辆的动力性能、道路等级、自然条件等因素，故其纵坡坡度宜控制在5%以下。

竖曲线半径

R=

=

=111.11m

该段纵断面设计参数如下表：

变坡点

里程桩号

设计高程

高差

坡长

坡度

（%）

ω

（%）

θ

L

T

E

K0+0.00

273.51

2.69

89.82

3

1

K0+89.82

276.19

2

1°08´45´´

2.22

1.11

0.006

5.16

103.12

5

2

K0+192.94

281.35

-3

-1°43´06´´

3.33

1.67

0.012

1.30

64.77

2

K0+257.71

282.65

横断面设计

1、设计要求

横断面的设计必须结合地形、地质、水文等条件，本着节约用地的原则，选用合理的断面形式，以满足行车顺适、工程经济、路基稳定且便于施工和养护的要求。

2、设计内容

1）．确定路幅横断面尺寸（宽度及横坡度）；

    2）．确定路基高度：

纵断面设计完成；

    3）．路基横断面形状设计：

如梯形（直线式边坡）、折线式边坡、台阶形边坡

    4）．边坡坡度确定；路堤及路堑边坡，土质与岩石边坡

    5）．横断面面积计算及土石方数量计算与调配

3、该路段横断面的设计

该路段横断面的设计如设计图所示：

挡土墙的设计

1、挡土墙的选型

考虑到挡土墙施工技术的可行性、可靠性以及经济的合理性，采用重力式挡土墙，可以发挥其形式简单，施工方便的优势。

2、位置的选择

根据该段路横断面的设计可以看出，该段路的挖填方边坡都比较陡峭，故应采用路堑重力式挡土墙，可以降低边坡高度，减少山坡开挖，避免破坏山体平衡；在地质条件不良情况下，还可以支挡可能坍滑的山坡土体。

3、挡土墙的计算

以K0+214.32到K0+235.70里程段挡土墙的设计为例

设计参数

计算式

数量

单位

填料容重γ=

20

KN/m3

填料内摩擦角φ=

0.6981

40

度

破裂面与垂直线夹角θ=

0.3531

20.2311

度

墙顶地面活荷载q=

10

KPa

墙顶至墙身底的高度H=

5

m

土对挡土墙基底摩擦系数µ=

0.5

填料外摩擦角δ=

0.3491

20

度

墙背选用俯斜1:

m1

0.35

墙背与垂直面夹角α=

0.3367

19.2915

度

砌体容重

22

KN/m3

上覆土倾角β

0.1745

10

度

挡土墙截面面积

11.69

m2

计算过程

（一）:

主动土压力

土压力计算采用库仑理论公式

1.荷载换算土柱h0=

q/γ

0.5

米

总计算高度H1=

H+h0

5.5

米

2.破裂角

A=

_tgα

-0.35

Ψ=

α+δ+φ

1.3839

弧度

tgθ=

（ctgφ+tgΨ）（tgΨ+A）^1/2-tgΨ

0.3686

θ

20.23113975

0.3531

弧度

破裂棱体上部宽度

3.59

3.主动土压力系数K

K=

cos（θ+φ）（tgθ+tgα）/sin（θ+φ）

0.413

4.主动土压力E

K1=

1+2h0/H

1.2

E=

γ*H^2*K*K1*1/2

117.71

KN

Ex=

Ecos（α+δ）

91.1

KN

Ey=

Esin（α+δ）

74.54

KN

5.土压力作用位置Z

Z=

H/3+h0/3K1

1.81

米

（二）:

滑动稳定计算

滑动稳定安全系数Kc=

Kc=（W+Ey）µ/Ex≥1.30

1.82

安全

墙重W=

（（B+b1）H/2+b2*hj-hn*（b3+b4+b5）/2）*22

257.09

KN

m1=

0.35

m2=

0.05

m3=

0.23

墙顶宽b1=米

1

墙底宽B=米

3.92

墙趾宽b2=米

1

墙趾高度hj=米

0.7

b3=米

0.17

墙趾下hn=米

0.9

b4=米

1

b5=米

1.75

（三）:

倾覆稳定计算

倾覆稳定系数K0=

∑My/∑M0=（W*Zw+Ey*Zy）/（Ex*Zx）≧1.60

1.7

稳定

Zw-W力臂米

1.72

Zx-Ex力臂米

3.29

Zy-Ey力臂米

0.91

（四）:

地基承载力计算

修正后的地基承载力特征值fa

200

Kpa

轴心荷载作用Pk

（Fk+Gk）/A≤fa

114.21

满足

工程量的计算

里程桩号

间距

填方

挖方

K0+0.00

20.00

746.68

K0+20.00

14.91

136.01

336.67

K0+34.91

14.91

393.84

209.49

K0+49.82

20.00

111.23

854.57

K0+69.82

20.00

696.65

288.73

K0+89.82

15.06

1211.89

K0+104.88

4.15

402.91

K0+109.03

4.15

420.14

K0+113.18

20.00

2442.47

K0+133.18

20.00

1657.78

159.73

K0+153.18

20.00

788.83

638.77

K0+173.18

19.76

306.03

988.61

K0+192.94

21.38

9.73

1565.59

K0+214.32

21.38

4.78

2448.52

K0+235.70

22.01

3459.96

K0+257.71

挖方总量：

11697.32

填方总量：

8582.29

挖填差（挖方-填方）：

3115.03