二级公路双车道doc.docx
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二级公路双车道doc
《道路勘探设计》课程设计说明书
某不经常通行集装箱、
题目：
半挂车二级公路路线设计
学院：
土木建筑工程学院
专业班级：
道桥
学号：
学生姓名：
指导教师：
教师职称：
教授
起止时间：
第一章工程项目概况及主要技术指标的确定
1.1基本资料………………………………………………………………………………3
1.2公路等级建设与设计标准……………………………………………………………3
第二章道路平面设计
2.1公路选线………………………………………………………………………………4
2.2公路定线…………………………………………………………………………………4
2.3道路平面设计成果……………………………………………………………………7
第三章道路纵断面设计
3.1准备工作………………………………………………………………………………7
3.2纵断面设计（拉坡）…………………………………………………………………8
3.3竖曲线计算……………………………………………………………………………8
3.4纵断面设计成果………………………………………………………………………9
第四章道路横断面设计
4.1道路横断面确定………………………………………………………………………10
4.2资料收集………………………………………………………………………………10
4.3横断面设计计算………………………………………………………………………10
4.4横断面设计成果………………………………………………………………………11
4.5土石方调配……………………………………………………………………………11
附录：
附表2-1直线、曲线及转角表
附表2-2逐桩坐标表
附表3-1变坡点1处曲线高程表
附表3-2竖曲线表
附表4-1各点横断面路缘处高程表
附表4-2土石方调配
附图2-1平面图
附图2-2平面图选线
附图3-1纵断面图
附图4-1横断面图（a）（b）（c）（d）
第一章工程项目概况及主要技术指标的确定
1.1基本资料
1.道路沿线自然地理情况
工程位于大连滨海路，为滨海路修建完善。
大连滨海路依海而建，其中连接多个国家级旅游景区，为大连标志性旅游观光道路。
其地形地貌复杂，形成于不同时代、不同成因的上覆土层，沿线揭露的第四系主要土层有全新统人工堆积层、全新统海积层、上更新统冲洪积层、中更新统冰碛层等二十几种不同土层，空间分布变化较大。
大连年平均气温为8~11℃，自南向北降低，是我国东北地区最温暖的地区。
8月最热，1月最冷。
年降水量为550~1000毫米，自西南向东北递增。
降水中心位于庄河市北部山区。
降水四季分布不均，60~70%的降水集中在夏季。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306--2001）及《建筑抗震设计规范》（GB50011--2001），本区设计基本地震动峰值加速度0.05g，抗震设防烈度为6度。
2.交通量资料（见表1-1）
标统量调查表表1-1
车型及交通量数据
增长率
小客车
大中客车
小货车
中货车
大货车
拖拉机
％
2205
900
350
105
45
15
7.1
3.路线所经地区地形图一张（比例1：
2000），路段起点K0+487为所给地形图坐标（N=3560152.908.E=620209.5832）,终点为所给地形图坐标K1+140（N=3560426.471，E=619618.1723）。
1.2公路等级建设与设计标准
根据《标准》表2.0.2“各汽车代表车型与车辆折算系数”确定现有交通量的折算数，以小客车为标准进行交通量预测：
根据本公路预测年末平均交通量为12180.68辆，查《标准》中公路的分级标准，确定此公路为二级公路，并确定此公路设计速度为80km／h，路基宽采10m（最小值），路面宽采用3.75m，两侧采用硬路肩0.5m，土路肩0.75m。
第二章道路平面设计
2.1公路选线
路线方案选择见图2-2
该公路为一条贯穿城镇的二级公路，周围分布稻田，水塘，水库，民用建筑等。
按道路指定的起终点，路线有三条备选方案，方案一，方案二和方案三。
方案一，起点与现有公路相连，贯穿居民建筑，路线图如图（2-2）所示，
优点：
可以利用部分原有的旧路，与原公路连接紧密，可服务现有的村庄，所改造的地段不大。
缺点：
旧路线性指标较差，新路无法完全被利用，地段有多处涵洞，以及多处桥梁。
方案二，起点与现有公路相连，在原公路北侧，占用多处稻田与池塘，并横穿一所镇小学，如图（2-2）所示
优点：
布线灵活、线形指标较高；拆迁较小，填挖方小，土石工程量小。
缺点：
受地物影响较大，建成后土地不可重复利用且占用稻田量较大，贯穿镇小学。
方案三，在原旧公路南侧，贯穿多亩稻田，最终交于道路终点北侧，其中临近镇水库，详细如图（2-2）
优点：
所取路线大多为直线，定线容易，施工计划步骤明了。
缺点：
占用稻田较多，邻近水库，施工较麻烦，拆迁用户较多，建成后土地不可重复利用。
综上所述，故选择方案一，较经济，土地可重复利用，再原路线基础上加以修建，施工过程计划明了。
2.2公路定线
⑴交点间距、坐标方位角及转角值的计算
设起点坐标为K0+487（N=3560152.908.E=620209.5832），
第1个交点坐标为JDi（3560349.088，619856.9244），则：
坐标增量：
交点间距：
象限角：
计算方位角：
=299°5′12.05″
设JDi（3560349.088，619856.9244），
（3560574.384619161.8167）
坐标增量：
焦点间距：
象限角：
计算方位角：
=287°57′30.3″
转角：
=+11°7′41.6″
当为“+”时，路线右偏；当为“—”时，路线左偏。
⑵平面线形要素组合及计算
曲线
计算曲线要素
JD1偏角
；拟定R=2500m，交点桩号为K0+890.553。
求曲线要素如下：
曲线长
切线长
外距
超距
已知交点桩号后，则各点桩号：
验算
此计算交点桩号与JD1已知桩号相同，说明计算无误.
⑶直线、平曲线细部点坐标确定（采用切线支距法）
1.直线段
采用公式
直线段（K0+480～K0+647.007）
例K0+500坐标：
2.圆曲线段
JD1处各桩点的坐标计算
交点桩号：
K0+890.553；偏角：
右
；圆曲线半径：
2500.000m，E=11.835m，
T=243.546m，L=485.560m。
公式：
以K0+660点为例ZY点K0+647.006（3560230.692620069.7562）
=3560236.979
=620058.3846
具体各点逐桩坐标见表.（2-2）
2.3道路平面设计成果
⑴平曲线检查
1平曲线半径检查：
交点JD1处（K0+647.006～K1+132.566）的圆曲线半径（2500m）符合规范要求。
2平曲线曲线长度检查：
平曲线长度符合规范要求
⑵绘制平面图
根据《直线、曲线及转角表》和《逐桩坐标法》在地形图绘制线路平面图，具体见平面图2-1
⑶编制相关表格
1根据计算所得结果绘制直线、曲线及转角表。
（2-1）
2根据计算结果绘制逐桩坐标表.（2-2）
第三章道路纵断面设计
3.1.准备工作
⑴确定纵断面地面高程
在路线平面图上依次截取各中桩桩号点，并内插地形图得到对应的地面标高，纵断面地面高程见图3-1。
⑵点绘纵断面地面线
①按A3号图纸尺寸，在图纸下方，自下而上绘出超高、直线与曲线、里程桩号、坡度与坡长、地面高程、设计高程、填挖高度和地址状况；
②填绘直线与平曲线栏、里程桩号栏；
③在图纸左侧绘制相应高程标尺；
④接高程1:
200，水平1:
2000的比例。
点绘地面线。
⑶标出控制点
本设计中路线起、终点的设计标高的高程不可变，为标高控制点。
在K0+739处有涵洞，涵洞顶面高度不得低于渠顶高。
3.2纵断面设计（拉坡）
根据控制点的情况，在经过试坡，调整并核对后，进行定坡。
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，见图3-1。
3.3竖曲线计算
以变坡点1为例，进行竖曲线计算。
⑴竖曲线要素计算
公式：
例：
变坡点1（K0+910）处，
=+0.300%，
=-0.5236196%，拟定R=35000m；
-
=-0.5236196%-0.3%=-0.8236196%（由于坡度数字保留小数点的原因，实际计算中可不用考虑此差异），为凸形竖曲线。
竖曲线起点桩号：
K0+910-144.13345=K0+765.86655m
终点桩号：
K0+910+144.13345=K1+054.13345m
⑵计算各竖曲线上各点高程
公式：
竖距：
切线高程：
（“+”，“-”号根据实际图形确定）
设计高程：
（“+”，“-”号根据实际图形确定）
例：
变坡点1处各桩设计高程：
变坡点高程
竖曲线起点K0+765.8665处：
m
变坡点桩号:
K0+910
变坡点高程（米）:
36.99
变坡点前坡度:
+0.3%
变坡点后坡度:
-0.5236196%
竖曲线半径（米）:
35000.00
坡差:
-0.86196%
曲线凸凹性:
凸形竖曲线
曲线长（米）:
288.2669
切线长（米）:
144.13345
外距（米）:
0.297
竖曲线起点（桩号）:
K0+765.866
竖曲线终点（桩号）:
K1+054.13345
竖曲线起点高程（米）:
37.287
变坡点1处竖曲线高程见表3-1。
.
3.4纵断面设计成果
⑴纵断面检查
①纵坡坡度检查：
纵坡坡度符合规范要求。
②纵坡坡长检查：
纵坡坡度符合规范要求。
③竖曲线半径检查：
竖曲线半径符合规范要求。
④竖曲线曲线长度检查：
竖曲线曲线长度符合规范要求。
⑤竖曲线合成坡度检查：
竖曲线合成坡度符合规范要求。
⑵纵断面设计图，见图3-1
⑶纵坡及竖曲线表，见表3-2
第四章横断面设计
4.1道路横断面确定
根据《标准》，由公路等级（二级）及设计行车速度（80km/h），确定路基横断面车道数为双车道，行车道宽为3.75m，硬路肩为0.5m，土路肩为0.75m，路基宽度采用最小值为10m。
见图4-1
4.2资料收集
⑴平曲线起、重点桩号，平曲线半径和转角在平面设计中读取。
⑵每个中桩的填挖高度在纵断面设计中读取。
⑶路基宽度为7.5m。
在路线平面图上的各中桩横断面范围内并向外延伸一定距离选取若干点，量取各点的地面标高，得到各桩横断面地面线数据。
⑷根据现行《公路排水设计规范》，结合地形条件选用梯形边沟，边沟内边坡为1：
1.5，外边坡为1：
0.5，深度0.40m，宽度0.40m。
⑸根据线路所处地区的地质情况，查现行《公路路基设计规范》第3.3、3.4条规定，取填方路堤边坡为1：
1.5；取路堑边坡为1：
0.5。
4.3横断面设计计算
⑴加宽计算
由于半径过大（R=2500m）大于加宽半径最小值（
=250m），故不用加宽。
⑵超高计算
为了利于路面横向排水，应在路面横向设置路拱。
按《公路路线设计规范》第6.5条，采用折线形路拱，路拱横坡度为iG=2%。
由于土路肩的排水能力低于路面，其横坡度一般应比路面大1%~2%，故土路肩横坡度取iJ=3%。
因为路拱i≤2.0％，不设超高最小半径为2500m，其中路段半径为R=2500m，故路段不设超高。
⑶求各点横断面路缘处设计高程
例：
路程设计起点K0+487处，设计高程为36.0180m
H=36.0180-0.02×3.75
=35.9430m
详见《各点横断面路缘处设计高程表》（表4-1）
4.4横断面设计成果
制路基横断面设计图
标准横断面图绘制完毕后，参照标准横断面图，绘制路段内各中装的横断面图，其步骤如下：
①根据横断测量资料按比例绘制横断面地面线；
②根据路基设计表中的有关数据，绘制路幅的位置和宽度；
③参照路基标准横断面图绘制路基边坡线和地面线相交，并在需要设置支档防护处绘制支档结构物的断面图；
④检查弯道路段横断面内侧的视距是否满足要求，是否需要清理障碍及设置视距台；
⑤根据综合排水设计，绘制路基边沟、排水沟、截水沟等在横断面图上的位置；
⑥在中桩断面图绘制出来后，标出该桩的桩号、左右路基宽、中桩填挖高和填挖
面积。
横断面图中个断面的排列顺序是按里程从左向右、从下到上排列。
具体的路基横断面图见图4-1（a）（b）（c）（d）.
4.5土石方调配
1.计算横断面面积
用数方格法计算、挖方面积，并填于《路基土石方数量表》。
该法是将横断面图绘制在方格米厘纸上，若绘图比例是1:
200，则米厘纸上每一小格的面积为0.04，就得出填方和挖方的面积，这中方法的精度较低。
2.土石方数量计算
路基土石方工程数量，根据公式
分别进行计算，挖方按天然密实体积计算，填方按实体后的体积计算。
3.图表计算与调配
土石方的调配，首先按教材所述要求，将有关数据计算出，然后在路基土石方数量计算表上进行图示法调配，调配中要用公式：
填方=本桩利用+填缺
挖方=本桩利用+挖余
进行闭合核实，调配完成要进行闭合验算，公式为：
填缺=远运利用+借方
挖余=远运利用+废方
挖方+借方=填方+弃方
土石方计算调配过程如下：
基本资料
1松石系数：
一类土1.16，二类土1.16，三类土1.09，一类石0.92，二类石0.92，
三类石0.90。
2免费运距Lm=20m，就近利用最大运距500m。
3挖方土石比例：
一类土20%，二类土60%，三类土20%。
例：
K0+480～K0+500段断面
K0+480断面：
AW1=26.48m2，AT1=0.04m2
K0+500断面：
AW2=30.20m2，AT2=0.3m2;
距离=（K0+500）—（K0+480）=20m；
挖方总数量=
=
×（26.48+30.20）×20=566.8m3；
填方总数量=
=
×（0.04+0.3）×20=3.4m3，
挖方一类土数量=挖方总数量×一类土比例=566.8×20%=113.4m3
挖方二类土数量=挖方总数量×二类土比例=566.8×60%=340.1m3
挖方三类土数量=挖方总数量×三类土比例=566.8×20%=113.4m3
具体各桩段土石方数见表4-2
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