完整版《道路勘测设计》课程设计说明书样本.docx

1、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 （JTG B01-2003）规定的二级公路标准设计，计算行车速

2、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：2 X 3.75米硬路肩：2 X 1.5米 土路肩：2 X 0.75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

3、/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（JTG B01-2003

4、）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JTG B01-2003公路工程技术标准的规定，一般能适应将各种汽

5、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：n 1NT=E NiKi(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2t7t的货车大型车2.0载重量7t w 14t的货车拖挂车3.0载重量14t的货车计算远景设计年限

6、年平均昼夜交通量 NT计算说明如下：东风 Nr =350X 1.5 X( 1+8% 20-1 =2265.7 辆/ 昼夜黄河 Nr =415X 2X( 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 =150X 3X( 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

7、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803.75*212250no5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

8、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

9、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、

10、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

11、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

12、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

13、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

14、，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。

15、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

16、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

17、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 VW 40km/h的山岭重

18、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W 2% 。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

19、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48倍或超高横坡度为（24） %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

20、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。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，

21、缓和曲线采用回旋值。3. 1. 4平曲线的计算：曲线要素的计算L；LS24RLs32384 R2 240 R22 4205 20524 1000 2384 10003205 2052 240 100021.751 (m)102.5 (m)Th (R p)ta n? q (1000 1.751)ta n24；97(满足要求)102.5 315.573 (m)Lh R Ls 24.0197 1000 205 624.223 (m)180 18024 0197Eh (R p)sec R (1000 1.751) sec 1000 24.168 (m)2 2Jh 2Th Lh 2 315.573 62

22、4.223 6.923 (m)HY YH点的坐标(X。Yo )X。 Ls丫0Ls2Ls340R2Ls4Ls5 3456R4 20526R336R 6 1000205340 1000220543 7.004m336 100020520554 205.00 m3456 10004曲线1主点桩号计算如下:(2)JD1JD。L01 K0 000 877.278 K0 877.278ZHJD1Th；=K0+877.278-315.573=K0+561.705HYZHLs=K0+561.705+205= K0+766.705YHHY(Lh2Ls)= K0+766.705+ (624.223 2 205)k

23、0 980.928HZYHQ=kO 980.928 +205= K1+185.928QZHZ_Lh =K1+185.928- 624.223 = K0+873.81722JD1QZJhKH 1 Pd 7 1 6.923 = K 0 877 278（计算无误）2K0+8 73.8 1/ + KU 877.2 782平曲线2计算拟定半径R=750mO确定两交点转角的的a 2=19 46 33.6 缓和曲线长度计算a.按离心加速度的变化率计算：Ls(min)0.036 V：R0.036艺 24.58750(m)b.按驾驶员的操作及反应时间计算：Ls,min801266.67 (m)c.按超高渐变率计

24、算由标准图4.0.3可得:b =7.5m；规范表7.5.3查得:ib 0.03规范表7.5.4查得:150Ls(min)7.50.03115033.75 (m)d.按视觉条件计算:Ls,min75083.33( m)综合以上各项，为保持现行连续性确定Ls 125 m曲线要素的计算24 RL；32384 R125224 75012542384 7500.868( m)240R125212532 62.5( m)240 7502Th(Rp) tan 2(750 0.868) tan19：6 62.5 193.371(m)LhRLs19.776 750180125 383.867 ( m)Eh(R

25、p)sec 2R (750 0.868)sec19.776 750 12.19(m)JhLh 2193.371383.867 2.875( m)HY YH点的坐标(X。Y。X。 LsLs40R2Ls4336R3Ls53456R4125267501253125 5 240 750212543 3.470m336 7503亠厶 124.913m3456 7504 曲线2主点桩号计算如下:JD2 JD1 L1 2J1 K0+877.278 1118.379 6.923 K1+988.735ZH JD2 Th= K1+988.735 -193.37仁 K1+795.364HY ZH Ls= K1+79

26、5.364+125= K1+920.364YH HY (S 2Ls)= K1+920.364+ (383.867 2 125) K2+054.231HZ YH = K2+054.231+125= K2+179.231QZ HZ 頁二 K2+179.231- 383.867 二 K1+987.2982 212 875JD2 QZ -= K1+987.298+ =K1+988.735 (计算无误)22(3)平曲线3设计 两交点转角 a 3=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

27、R tan = 4000 tan11.6868 =409.36522曲线长：LR11.68683 4000=815.888180180外距:ER(Sec21) 4000 (Sec11.6868 1) 20 893I) 4000 ( sec I)2切曲差：J2T L=2X 409.365-815.888=2.841 曲线3主点桩号计算：曲线3的主点桩号计算如下:JD3jd2L2 3 J2 K1+988.735 1403.806 2.875 K3+389.666ZYJD3T =:K3+389.666 -409.365= K2+980.302QZZYL =K2+980.302+ 815.888 =

28、K3+388.24622YZZYL =K3+388.246+815.888= K3+796.190JD3QZJ_2 841=K3+388.246+二241 = K3+389.666 K4+822.977 (计22算无误）0平曲线4计算确定两交点转角的的a 4= 23 08 32.1 0拟定半径R=650m缓和曲线长度计算a.按离心加速度的变化率计算：Ls(min)0.036 V：R0.036 型 28.36650(m)b.按驾驶员的操作及反应时间计算：Ls,min801266.67 (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:ib 0.03规范表7.

29、5.4查得:150Ls(min)7.50.03120033.75 (m)d.按视觉条件计算:Ls,min650972.22 (m)综合以上各项，为保持现行连续性确定Ls 130 m曲线要素的计算24 RL：32384 R130224 65013042384 6501.083( m)240R130213032406502 65( mTh(Rp) tan 2(65023 14231.083) tan 65 198.285(m)Lh23.1423650180130 392.54 ( m)Eh(R p)sec 2R (65023 14231.083) sec 650 14.59(m)JhLh 2198.285392.54 4.029(m)HY YH点的坐标(X。Y。X。 LsLs40 R2Ls4