道路工程课程设计三级公路设计方案说明书

道路工程课程设计三级公路设计方案说明书
1 设计总说明
1.1目的和要求：
道路工程课程设计是专业教学的一个重要环节，包括道路路线设计和路面结构设计两部分。

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。

通过设计，培养学生初步具备正确的设计思想和动手的能力，使学生具有初步的工程设计概念；培养学生具备道路路线设计的基本技能。

根据设计所给资料，进行平、纵、横断面设计及其组合处理，完成土石方计算与调配，编制直线、曲线及转角一览表，路基设计表，路基土石方数量计算表；进行路面结构类型选择，并确定各结构层的合理厚度。

1.2设计依据：
根据重庆交通大学土木工程专业道路工程方向《道路勘测设计指导书》。

1.3公路设计概况：
公路等级：二级公路
设计年限：15年
设计车速：60km/小时
1.4平面设计标准的确定
1、根据设计任务书要求，本路段按三级公路技术标准勘察、设计。

设计车速为40公里/小时，路基双幅两车道，宽8.5米。

2、设计执行的部颁标准、规范有：
《公路工程技术标准》JTGB01-2003
《公路路线设计规范》JTGD20-2006
《公路路基设计规范》JTGD30-2004
1.5路线起讫点
地形图比例尺：1：2000；公路等级：三级；起点桩号K0+700，坐标终点桩号K1+320，坐标起点高程：168.68米，终点高程：132.11米。

平原微丘三级新建公路设计方案
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2 道路参数
2.1 道路等级的确定
根据所给资料，参照《公路工程技术标准》JTGB01-2003（以下简称《标准》）、《公路路线设计规范》JTGD20-2006（以下简称《路线规范》）确定路线的设计等级，本路段按三级公路技术标准勘察、设计。

设计车速为40Km/小时，路基单幅双车道，宽8.5米。

设计使用年限15年。

2.2 公路技术标准的确定
本路段按三级公路标准测设，设计车速40KM/h ，测设中在满足《公路路线设计规范》及在不增加工程造价的前提下，充分考虑了平、纵、横三方面的优化组合设计，力求平面线型流畅，纵坡均衡，横断面合理，以达到视觉和心理上的舒展。

2.3 控制要素
（1）道路等级：二级
（2）设计车服务车速：60km/h 。

2.4平面设计技术指标 2.4.1圆曲线最小半径
○1极限最小半径
②一般最小半径
○3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。

不设超高最小半径 2.4.2圆曲线最大半径
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。

2.4.3圆曲线半径的选用
在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，尽量采用了不需设超高的大半径曲线，最大半径为200米，极限最小半径及一般最小半径均未采用。

2.4.4平曲线最小长度
公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于2倍的缓和曲线的长度。

由缓和曲线和圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行驶距离，由缓和曲线组成的平曲线要求其长度不短于6s的行驶距离。

平曲线内圆曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离。

2.4.5缓和曲线技术要求
缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：
(1)离心加速度变化率不过大;
(2)控制超高附加纵坡不过陡;
(3)控制行驶时间不过短;
(4)符合视觉要求;
平面设计计算有关内容及计算公式
曲线要素计算：
2
24
3
(m)
2240
(m)
242688
() tg (m)
2
s s
s s
s
L L
q
R
L L
p
R R
T R p q
Ly R L
α
α
=-
=-
=++
=-
2
() sec
2
2
s
L Ly L
E R p R
J T L
α
=+
=+-
=-
2.4.6曲线主点桩号计算
计算结果详见附表“直线、曲线转角表”。

2.5 路线方案的拟定与比较
(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。

平原微丘三级新建公路设计方案
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2.6道路平面设计
根据小比例尺等高线地形图所确定的路线方案，即可在较大比例尺的等高线地形图上进行详细的精确定线，此时可按交角点的偏角，结合地形地物确定平曲线半径及其要素，鉴于时间所限，平面设计长度可取1公里。

直线、圆曲线及缓和曲线为道路线形的基本组成要素，诸如直线最大长度、缓和曲线最小长度、缓和段长度的规定等均应从行车安全视觉舒顺出发满足要求并通过计算分析确定。

平面线形的桩距应按照规定并对地物及地形变化给予加桩。

曲线段的设置影响平面视距，此时应结合纵横断面的设计进行视距的验算，取得视距的保证。

2.7道路纵断面设计
沿着路中线竖向剖切、再行展开即得到了路线的纵断面。

路线纵断面一般情况下是一条在竖向上有起伏的空间线形。

纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然条件以及工程经济性等，确定纵面线形的竖向位置与形状， 以便达到行车安全、迅速、经济与舒适的目的
纵坡设计的一般要求
(1)纵坡设计必须满足《标准》中的各项规定与要求。

(2)为保证车辆能以一定速度安全、顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。

尽量避免采用《规范》中的极限纵坡值，并留有一定的余地。

(3)设计应对沿线地形、地质、水文、地下管线、气候和排水等进行综合考虑，并根据需要采取适当的技术措施，以保证道路的稳定与通畅。

(4)一般情况下纵坡设计应尽量减少土石方及其它工程数量，以降低工程造价和节省用地。

2.8道路横断面设计
道路横断面设计的基本要求：
(1)公路横断面设计应最大限度地降低路堤高度，减小对沿线生态的影响，保护环境，使公路融入自然。

条件受限制不得已而出现高填、深挖时，应同架桥、建隧、分离式路基等方案进行论证比选。

(2)路基断面布设应结合沿线地面横坡、自然条件、工程地质条件等进行设计。

自然横坡较缓时，以整体式路基断面为宜。

横坡较陡、工程地质复杂时，高速公路宜采用分离式路基断面。

(3)整体式路基的中间带宽度宜保持等值。

当中间带的宽度增减时，应设置过渡段。

过渡段以设在回旋线范围内为宜，长度应与回旋线长度相等。

条件受限制时，过渡段的渐变率不应大于1／100。

(4)整体式路基分为分离式路基或分离式路基汇合为整体式路基时，其中间带的宽度增宽或减窄时，应设置过渡段。

其过渡段以设置在圆曲线半径较大的路段为宜。

按照平纵断面的设计，可取其中l公里左右做横断面设计，该段范围内所有桩号的横断面地面线，除规定的路基路面宽度外应照各桩断面的地形质情况确定边坡度、边沟形状尺寸，绘出横断面的设计线(即“戴帽子”)，绘出各桩号的横断面图。

2.9土石方量计算及调配
横断面设计完后，就要计算各桩号的土石方量。

表面0.25m为腐植土，不能利用，所以单独计算。

在进行土石方调运时，注意以下几点：
(1)首先考虑本桩利用。

(2)尽可能避免和减少上坡运土。

当运距超过500m时，考虑采用外借的方式。

土石方调配，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
平原微丘三级新建公路设计方案
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2.9.1土石方数量计算
若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定断面之间为一棱柱体，其体积的计算公式为：
1221
()2
,)V F F L
V F =+-331式中：—体积，即土石方数量（m ） F 分别为相邻两断面的面积（m L-相邻断面之间的距离（m ）
计算结果详见附表路基土石方数量计算表
3 设计图纸及计算说明部分
3.1计算说明部分（附表）
附表1、平面计算（直线、曲线和转角表）； 附表2、纵断面计算（设计标高、竖曲线各要素等）；
附表3、路基土石方数量计算及调配（路基土石方数量表）；
附表4、路基设计表
3.2图纸部分（附图）
附图1、道路路线方案图；
附图2、道路平面设计图 1:2 000
附图3、道路纵断面图 横向1:2000 竖向 1:200 附图4、道路横断面 1:200
致 谢
敬爱的彭老师，您带领我们进行了道路工程的课程设计，在此过程中您的认真讲解和指导，让我们对我们道路方面知识有了更深的了解和认识。

这段时间开始公路设计的时候，里面有许多很重要的东西需要复习加固，于是自己也去翻了
一下与我们道路设计相关的书籍。

我非常感谢您在这半年里对我们的谆谆教诲，您为人淳朴，工作勤恳，讲课认真严谨，即使在假期中也花费自己的时间来指导我们。

在您身上我不仅学到了很多专业知识，还学到了很多人生道理。

当然通过道路勘测设计这门课程，我掌握了许多有关知识，如：公路的选线、定线、纵断面设计、横断面设计以及平面设计等等，这些知识都将使我终身受益。

在这次设计中同时也感谢给我帮助的同学们，有了他们的耐心讲解才有了我这次设计的设计成果，我相信这次设计带给我的经验在我以后工作中会起到很大的作用，再次向彭老师致以我深深的感谢！。