道路勘测设计课程设计计算书.doc

道路勘测设计课程设计计算说明书学院：建筑工程与力学学院班级：道路与桥梁工程姓名：学号：指导教师：日期：2013-6-8——2013-6-22目录1 路线选定 (3)1.1选线的依据 (3)1.2选线的原则 (3)2 设计资料 (4)2.1设计概况 (4)2.2设计目的与要求 (4)2.3平纵横线形设计要素 (5)3 道路平面设计 (5)3.1平面线形设计 (5)3.2平面要素的确定与计算 (7)3.3主点桩号计算 (8)4 道路纵断面设计 (9)4.1纵坡设计的一般要求 (9)4.2纵断面设计的方法、步骤 (9)4.3平、纵组合的设计原则与基本要求 (10)4.4纵断面设计计算 (11)5 道路横断面设计 (11)5.1道路横断面设计的基本要求 (11)5.2行车视距 (14)6 土石方量计算及调配 (15)6.1土石方调运注意事项 (15)6.2土石方调配 (15)6.3土石方数量计算 (15)7 附表 (15)一、道路选线1.1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强的工作。

1.2 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)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：1）路线对自然环境与资源可能产生的影响。

2）占地、房屋拆迁所带来的影响。

3）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。

4) 噪声对居民生活的影响。

5）汽车尾气对大气、水源、农田所造成的影响。

6）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。

二．设计资料1.1 设计概况1.1.1 课题名称：三级公路路线设计。

1.1.2 设计要点：工程概况：设计公路为某三级公路，分车道行驶,地势较平坦。

设计车速为40Km/h。

地形图比例尺1：5001.1.3 路线起讫点起点桩号：k0+000 高程：41.080m终点桩号：k1+000.781 高程：42.640m1.1.4工程设计依据《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）《道路勘测设计》人民交通出版社《交通工程》人民交通出版社1.2设计目的和要求1.2.1设计目的道路工程课程设计是专业教学的一个重要环节，包括道路选线与道路平纵横设计。

通过本次课程设计，要求熟悉公路设计规范，理解、掌握道路勘测设计中的基本概念，综合运用本课程基本知识和进行计算机设计操作，使所学知识进一步巩固、深化和发展,掌握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,培养学生道路路线设计的基本技能1.2.2设计要求根据设计所给资料，在给定的地形图上有指定路线起点至终点间进行路线选线，确定路线交点位置，并计算每个交点的偏角及交点之间的距离；设定每个交点处的半径及缓和曲线的长度，计算平曲线要素并推导桩号设计平面设计图及直线、曲线与转角一览表；在平面设计基础上绘制纵断面地面线，并进行纵坡设计，确定变坡点位置及标高，计算每一坡段纵坡度；进行竖曲线设计及计算；绘制完成纵断面设计图；进行道路加宽与超高设计；绘制典型横断面图及逐桩横断面面积，并完成路基土石方数量计算表。

1.3 平纵横线形设计要素1.3.1控制要素:（1）服务水平：三级服务水平（2）设计时速：40km/h1.3.2平面设计技术指标(1) 直线的最大长度20v（800m）,同向曲线间直线的最小长度为6v（240m），反向曲线间的直线的最小长度为2v（80m），（2）圆曲线最小半径：一般最小半径：100m，极限最小半径：60m，不设超高的最小半径(路拱大于2%时为800m，路拱小于2%时为600m)（3）缓和曲线的最小长度一般为50m，最小为40m（4）平曲线最小长度一般为350m，极限值为70m（5）圆曲线的最大超高为8%（6）S形曲线的两个回旋线的半径宜相等1.3.3纵断面设计技术指标（1）最大纵坡度为7%，最小坡长为（一般值为160m，最小值为120m），最大坡长为（坡度为4%时为1100m，坡度为5%时为900m，坡度为6%时为700m，），且当纵坡坡度小于或等于3%时，最大坡长没有限制。

最大合成坡度为10.0%（2）凸型竖曲线最小半径（一般值为700m，极小值为450m），最小长度（一般值为90m，极限值为35m）。

（3）停车视距为40m，会车视距为80m，超车视距为200m1.3.4路基横断面技术指标行车道宽度：2×3.5m，硬路肩宽度：2×0.75m，路基总宽度：8.5m，视距保证：停车视距为75m。

路拱及土路肩横坡度：路拱横坡度取2%。

三．道路平面设计3.1平面线形设计3.1.1平面设计中的基本原则在路线的平面设计中所要掌握的基本原则有：●平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；本设计地区部分地势开阔，处于平原微丘区，路线直捷顺适，在平面线形三要素中直线所占比例较大。

在设计路线中间地段，路线多弯，曲线所占比例较大。

路线与地形相适应，既是美学问题，也是经济问题和生态环境保护的问题。

直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形、地物等具体条件，片面强调路线要以直线为主或以曲线为主，或人为规定三者的比例都是错误的。

●行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足；高速公路、一级公路以及计算行车速度≥60Km/h的公路，应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适，计算行车速度越高，线形设计所考虑的因素越应周全。

本路线计算行车速度为40Km/h，在设计中已经考虑到平面线形与纵断面设计相适应，做到了“平包竖”。

●保持平面线形的均衡与连贯；为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意各线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变，在长直线尽头不能接以小半径曲线，高低标准之间要有过渡。

本设计中未曾出现长直线以及高低标准的过渡。

●避免连续急弯的线形；连续急弯的线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响，在设计中可在曲线间插入足够的直线或回旋线。

●平曲线应有足够的长度；平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整。

缓和曲线的长度不能小于该级公路对其最小长度的规定，中间圆曲线的长度也最好有大于3s的行程。

当条件受限制时，可将缓和曲线在曲率相等处直接连接，此时圆曲线长度为0。

路线转角过小，即使设置了较大的半径也容易把曲线长看成比实际的要短，造成急转弯的错觉。

这种倾向转角越小越显著，以致造成驾驶者枉作减速转弯的操作。

一般认为， ≤7°应属小转角弯道。

在本设计中平曲线长度都已符合规范规定，也不存在小偏角问题。

3.1.2 线形设计路线的平面设计所确定的几何元素以设计行车速度为主要依据。

平面线形的设计主要是确定交点位置、曲线半径、缓和曲线的长度等。

确定过程中：应保证平面线形连续顺适，保持各平面线形指标的协调、均衡，而且要与地形相适应和满足车辆行驶舒适的要求。

●路线的交点主要确定路线的具体走向位置，因此其位置的确定非常重要，必要时应做相应的比较方案进行比选，保证方案可行、经济、合理、工程量小。

●曲线和缓和曲线长度的确定首先在满足圆曲线及缓和曲线的最小长度的前提下，初步拟定其长度，然后平曲线半径及缓和曲线长度可以根据切线公式(2.1)或外距公式(2.2)反算：（2.1 ）（2.2）R、以后就计算各曲线要素，推算各主点里程及交点的里程桩号。

最后在确定s L由平面设计的成果可以得到直线曲线及转交表。

●公路平面线形是由直线、圆曲线和缓和曲线构成。

直线作为使用最广泛的平面线性，在设计中我们首先考虑使用，该地区的新建三级公路，所经区域为平原区，本设计在平原区采用的主要技术指标以争取较好的线形为目的，同时注意同向曲线间的直线最小长度应不小于6v，即240米；反向曲线间的直线最小长度应不小于2v，即80米。

●圆曲线线形设计应尽量采取大半径，当受到限制时，可以首先取一般最小半径，避免极限半径，对于三级公路山丘地形一般最小半径100m，极限最小半径60m。

● 当平曲线半径小于不设缓和曲线最小半径时，应设置缓和曲线。

三级公路山区地形缓和曲线一般最小长度为50m ，极限最小长度为40m 。

3.2平曲线要素计算本设计根据地形图上路线的起始点，定出了控制点（包括起始点）JD0、JD1、JD2、JD3。

下面以JD1为例进行平曲线要素计算3.2.1平曲线要素计算以JD1交点为例计算如下：JD1 处的桩号为K0+457.892转角为α=61°47′29.7″，取R=130m 。

Ls=45m 。

旅客感觉舒适的缓和曲线长度：Ls=0.036*V*V*V/R=0.036*40*40*40/130=17.7m行驶时间不过短得Ls=V/1.2=33.3m故所取缓和曲线长度45m ，满足以上的要求3.2.2圆曲线几何要素计算m102.16182.190142.10322253.221202783.61sec 6472.0130(2p)sec 182.19050180783.61130s 180R 142.103978.242783.61tan )6472.0130(2tan )917.91801302451802978.24130240452452402s q 6472.01302384451302445238424p 783.61,130,4502323342342=-⨯=-==-+=-+==+∏⨯=+∏==++=++==∏⨯=∏==⨯-=-==⨯-⨯=-=︒===︒︒︒︒︒︒︒︒L T D m R R E m L L m q p R T R Ls m R Ls L m R Ls R Ls m R m Ls 切曲差：）（外距：平曲线长：（切线长：缓和曲线角：切线增长值：内移值：平曲线转角圆曲线半径缓和曲线长度αααβαβ、切线长T、平曲线长L、外距内移值P、切线增长值q 、缓和曲线角E、切曲差D 的计算如下：3.3主点桩号的计算图中：T—切线长，LS—缓和曲线长，R—圆曲线半径，α—转角，ZH—直线与缓和曲线的交点，HY—缓和曲线与圆曲线的交点，QZ—圆曲线中点，YH圆曲线与缓和曲线的交点，HZ—缓和曲线与直线的交点。