道路勘测设计课程设计计算书

1、道路选线道路选线，就是个根据道路的使用任务、性质、公路的等级和技术标准，从规划的起、终点之间结合地形、地质、水文及其他沿线条件，综合考虑平、纵、横三方面因素，在实地或纸上选定道路中线的确切位置，然后进行有关的测量和设计工作。

我们本次选线为纸上定线.1.1纸上定线在纸上定线中，因使所设计路线尽量与等高线平行，绕开等高线密集的陡坡地区。

在定线时，直线距离不能太长，一般以20V（V是设计车速）为最大长度。

1.2选线原则路线设计受到地形、水文、气候等自然因素的影响，还受到到很多社会、经济等上的因素。

本次为山区选线，等级为二级公路，我们要注意以下几点:1)使填、挖方平衡。

2)路线的坡度做好控制，在0.3%~7%为宜3)多种方案，从中选择最优方案。

4)做到少占耕地，与农田基本建设相协调。

5)根据设计标准合理布局线路，路线设计要保证行车安全、舒适。

6)选择坡度较缓的地形，有利于施工。

7)对水文地质差的地方尽量绕行。

在地形图要设计两个弯道，在弯道设计时，除考虑曲线要素外，还要注意弯道内侧是否有物体阻碍司机的视线，为满足视距要求，要对其横净距进行计算，具体方法在横断面设计时在详细说明。

2、平面设计2.1平面线形设计的一般原则1.平面线形应直捷、连续、顺适、并与地形、地物相适应，。

2.保持平面线形的均衡与连贯。

3.回头曲线的设计，其为一个主曲线、两个辅助曲线和主、辅线所夹得直线段组合而成的复杂曲线。

4.平曲线要有足够的长度。

2.2直线的设置2.2.1直线的最大长度：直线的最大长度，在城镇及其附近或其他景色有变化的地点大于20V 是可以的，在景色单调的地点最好控制在20V以内。

而在特殊的地理条件下应特殊处理。

2.2.2同向曲线间的最小直线长度：同向曲线间的最小直线长度不小于设计速度的6V（即360m）为宜。

2.2.3同向曲线间的最小直线长度：反向曲线间的最小直线长度不小于设计速度的2V（即120m）为宜。

2.3缓和曲线设计缓和曲线设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。

规范要求四级以上公路都需设置缓和曲线，缓和曲线的长度要满足3s行程，本设计中设计速度为60km/h，要求的缓和曲线的最小长度为75米。

2.4圆曲线各级公路不论转角大小均应该设平曲线，而圆曲线是平曲线中主要的组成成分。

路线平面设计线形中常用的单曲线、复曲线及回头曲线等，一般都包含了圆曲线。

圆曲线具有易与地形相适应、可循行好、行线形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。

2.4.1圆曲线的几何要素T=Rtan α/2L=παR/180 E=R(sec α/2−1) D=2T −L T ─切线长（m ） L ─曲线长（m ） E ─外距（m ）D ─校正数或称超距（m ） R─圆曲线半径（m ） α─转角（ ۫）2.4.2汽车在圆曲线上的行驶特性行驶在曲线上的汽车由于受到离心力的作用其稳定性手到影响，而离心力的大小有与曲线的半径有密切的关系，半径越小越不利，所以在选择平曲线上时应尽量采用较大的值，只有在地形或者其他条件受影响时才可用较小的半径。

为了行车的安全与舒适，《公路工程技术标准.》（JTGB01-2003）规定了圆曲线半径在不同的情况下的最小值。

平曲线的半径确定是根据汽车行驶的横向稳定性而定：)(1272i V R +=μ式中：V-行车速度km/h ；μ-横向力系数；i -横向超高，我国公路对超高的规定。

缓和曲线通过曲率的逐渐变化，适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅，以构成美观及视觉协调的最佳线形；离心加速度的逐渐变化，不致产生侧向冲击；缓和超高最为超高变化的过渡段，以减小行车震荡。

在指定车速V 下，最小R min决定于容许的最大横坡度μmax和该曲线的最大超高i cmax。

2.3.3圆曲线的半径和长度在半径的选用中，尽量选用较大的半径，极限最小半径尽可能不用，但是半径不是越大越好，还要视所设的路线而定，根据《公路路线设计规范》(JTJ011-94)规定圆曲线的半径最大不宜超过10000m。

在二级公路中，设计速度V=60km/h,在一般最小半径中R≥200m,在极限最小半径中R≥125m，在设计中根据地形的情况自行选择合适的半径,所以在设计的二级公路中JD1的R1=212m，JD2的R2=284m，都符合要求。

2.4缓和曲线缓和曲线是道路平面设计的要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线,《公路工程技术标准》规定，除四级公路不要求设缓和曲线，其余的等级的公路都应该设置缓和曲线。

有缓和曲线的道路平曲线几何要素：图1切线增长值：q=2s L－23240R L s内移值： p=R L s 242－342384RL s缓和曲线角：0β=28.6479RL s切线长：()2T R p tg q α=++ 曲线长：0(2)2180s L R L παβ=-+外距：()sec 2E R p R α=+-切曲差：2J T L =-由任务书及地形图有道路交点1JD 桩号为K0＋188.00，转角0554'=οα29″，圆曲线半径设计为260m ，缓和曲线设计为80m ，计算：几何要素：β、ΔR 、 q ；平曲线要素：T h 、L h 、E h 、J h ；以及五个基本桩号（ZH 、HY 、QZ 、YH 、HZ ）○1缓和曲线常数： 切线增长值：2s L q =－m R L s 335.1821224068.36268.3624023223=⨯-= 内移值： R L p s 242=－m R L s 264.021*******.362122468.36238434234=⨯-⨯= 缓和曲线角：0β==⨯=21268.366479.286479.28R L s 5°30′33″ ○2平曲线要素： 切线长：()2T R p tgq α=++=（212+0.264）tg(54°/2)+18.335=126.49m曲线长：L=R πα/180 + L S =212×3.14×(54°/180°)+36.68=236.48m 外距：()sec2E R p R α=+-=(212+0.264) ×sec(54°/2)-212=26.23m切曲差：2J T L =-=2×126.49-236.48=26.23m ○3主点桩号： ZH 点里程：9.27010.1601880+=-+=-=K K T JD ZH HY 点里程：9.770509.270+=++=+=K K L ZH HY sYH 点里程：64.2260)50274.248(9.770)2(+=⨯-++=-+=K K L L HY YH S HZ 点里程：64.27605064.2260+=++=+=K K L YH HZ s QZ 点里程：27.1520274.24864.27602+=++=+=K K L HZ QZ校验：00.1880246.7127.15202+=++=+=K K J QZ JD计算正确无误。

同理由任务书及地形图有 道路交点2JD 桩号为K0＋874.00，转角=α56°，圆曲线半径设计为284m ，缓和曲线设计为80m ，同上步骤计算：几何要素：β、ΔR 、q ；平曲线要素：T h 、L h 、E h 、J h ；以及五个基本桩号（ZH 、HY 、QZ 、YH 、HZ ）。

并将桩号21JD JD 、计算结果整理到—直线、曲线及转角一览表。

2.5平面曲线组合设计平面线形应值捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。

长直线的尽头不能和小半径的曲线相接，在公路弯道一般情况下，由两端曲线和一段圆曲线组成。

缓和曲线的长度不能小于所设计等级公路的最小长度的规定；中间圆曲线的长度也宜大于3s 的行程。

下表为各级公路平曲线的最小长度所求的两个弯道的平曲线长度L 1=236.48m 、L 2=304.96m 都满足要求。

3、纵断面设计3.1设计要求3.1.1 纵断面设计的一般要求1.应满足纵坡及竖曲线的各项规定2.纵坡应均匀平顺。

3.设计标高的确定应结合沿线自然条件。

4.纵断面设计应与平面线形和周围地形景观协调，应考虑人体心里上的要求，按照平竖相协调及半径的均衡来确定纵面设计线。

5.应争取填挖平衡，应尽量移挖做填，以节省土石方量，降低工程造价。

6.依路线的性质要求，适当照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面要求。

3.2坡长设计坡长是指纵断面两变坡点之间的水平距离，坡长不宜过短，以不小鱼设计速度的9s的行程为宜。

3.2.1合成坡度是由路线纵坡与弯道超高横坡或路拱横坡组合而成的。

根据《公路工程技术标准》二级级公路在V=60km/h时的最大合成坡度为6%，最小合成坡度不宜小于0.5%。

3.2.2最短坡长二级公路在60km/h的最短坡长为150米。

根据《公路工程及技术标准》在山区二级公路越岭路线的平均纵坡一般接近5.5%和5%为宜。

3.2.3最大坡长最大坡长限制：防止影响汽车的正常行驶和安全考虑，而对最大坡长进行限制，具体要求如表3-2表3-2 纵坡长度限制3.3坡度设计3.3.1最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时，各级道路允许采用的最大坡度值，是根据汽车的动力特性、道路等级自然条件以及工程和运营条件等因素，通过综合分析，全面考虑，合理确定的。

要求见下表在设计速度为60km/h 的山区二级公路上，最大纵坡为6% 3.3.2最小纵坡在挖方路段、设置边沟的低填方路段和其他横向排水不畅的路段，为了保证排水，防止积水渗入路基而影响其稳定性，应设置不小于0.3%的纵坡（一般情况下以采用不小于0.5%为宜）。

3.4竖曲线设计在纵断面设计中，竖曲线的设计要受到众多因素的限制。

其中有三个因素即：缓和冲击、行驶时间和视距的要求，决定着竖曲线的最小半径和最小长度。

有《规范》规定知道凸形竖曲线一般最小半径为4500m ，凹形竖曲线的一般最小半径为3000m 。

竖曲线的最小长度相当于各级公路设计车速的3s 行程，本设计中竖曲线的最小长度为100m. 竖曲线要素计算 竖曲线要素设计公式为：12i i -=ω"+""-"ωω式中:当为时表示凹形竖曲线,当为时表示凸形竖曲线竖曲线长度 ωR L = 切线长 2LT =外距 RT E 22=由于该段道路山区二级公路，设计时速为60km/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5.5%。

竖曲线半径m V R 10006.3606.322===在该设计中，有2个变坡点，所以有3个坡度，i 1=5.5% i 2=─5.6% i 3=5.4%根据前面确定的竖曲线半径及坡度值，计算各变坡点处的竖曲线要素如下： (1)、变坡点1：(桩号K0+160.00) 设： R=1000m54.1100025.5525.5521112111111.01000111.0055.0056.02212=⨯======⨯==-=--=-=R T E m L T m Rw L i i w 为凸曲线，则：(2)、变坡点2：(桩号K0+880.00) 设：R=1000m51.110002552552110211011.0100011.0056.0054.02223=⨯======⨯===+=-=R T E m L T m Rw L i i w 为凹曲线，则：纵断面图见附图01《纵断面设计图》3.5平纵组合设计3.5.1平纵线形组合的设计原则1.应能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线，并保持线形的连续性；2.平面与纵断面线形的技术指标应大小均衡，不要悬殊过大，使线形在视觉上、心理上保持协调；3.选择组合得当的合成坡度，以利于路面排水和安全行车。