道路勘测设计课程设计模板

网络教育学院《道路勘测设计课程设计》
题目：某公路施工图设计
学习中心：浙江永嘉奥鹏学习中心
专业：土木工程
年级： 2012年秋季
学号： 121349404964
学生：陈中洋
指导教师：乔娜
1 设计交通量的计算
设计年限内交通量的平均年增长率为7%，路面竣工后第一年日交通量如下： 桑塔纳2000：2300辆； 江淮a16600：200辆； 黄海dd680：420辆； 北京bj30：200辆； Ep140：580辆； 东风sp9250：310辆。

设计交通量：d N ＝0N ×()
1
1n r -+
式中：d N —远景设计年平均日交通量（辆/日）； 0N —起始年平均交通量（辆/日）；
r —年平均增长率；
n —远景设计年限。

代入数字计算：
解：（1）一级、高速公路N d =N 0×(1+r)n-1
=(2300+200+420+200+310)×(1+0.07)20-1 =12404.69(辆/日) （2）一级、高速公路N d =N 0×(1+r)n-1
=(2300+200+420+200+310)×(1+0.07)15-1 =8844.37(辆/日)
2 平面设计
路线设计包括平面设计、纵断面设计和横断面设计三大部分。

道路是一个三维空间体系，它的中线是一条空间曲线。

中线在水平面上的投影称为路线的平面。

沿着中线竖直的剖切，再展开就成为纵断面。

中线各点的法向切面是横断面。

道路的平面、纵断面和各个横断面是道路的几何组成。

道路的平面线形，受当地地形、地物等障碍的影响而发生转折时，在转折处需要设置曲线，为保证行车的舒顺与安全，在直线、圆曲线间或不同半径的两圆曲线之间要插入缓和曲线。

因此，直线、圆曲线、缓和曲线是平面线形的主要组成因素。

直线是平面线形中的基本线形。

在设计中过长和过短都不好，因此要加以限制。

直线使用与地形平坦、视线目标无障碍处。

直线有测设简单、前进方向明确、路线短截等特点，直线路段能提供较好的超车条件，但长直线容易使司机由于缺乏警觉产生疲劳而发生事故。

圆曲线也是平面线形中常用的线性。

《公路路线设计规范》规定，各级公路不论大小均应设置圆曲线。

平曲线的技术标准主要有：圆曲线半径，平曲线最小长度以及回头曲线技术指标等。

平曲线的半径确定是根据汽车行驶的横向稳定性而定：
)(1272
i 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。

平曲线要素：
切线增长值：q=2s L
－2
3
240R
L s
内移值： p=R L s 242－3
4
2384R
L s
缓和曲线角：0β=28.6479R
L s
切线长：()2
T R p tg q α
=++
曲线长：0(2)
2180
s L R L π
αβ=-+ 外距：()sec
2
E R p R α
=+-
切曲差：2J T L =-
桩号的确定：
ZH 点里程：T JD -01 HY 点里程：s L ZH + QZ 点里程：2
L ZH +
YH 点里程：s L L ZH 2-+ HZ 点里程：s L YH +
道路交点桩号为K45＋654.32，转角0326'= α，圆曲线半径设计为600m ，缓和曲线设计为80m ，试计算：（1）计算几何要素：β、ΔR 、q ；（2）计算平曲线要素：T h 、L h 、E h 、D h ；（3）计算五个基本桩号（ZH 、HY 、QZ 、YH 、HZ ）。

解：（1）计算几何要素：
ΔR=R L s 242－3
4
2384R
L s =60024802⨯－34600238480⨯=0.444m q=2s L －2
3
240R L s =280－23
60024080⨯=39.994m
β=28.6479
R L s =28.6479600
80
=3°49'10" (2)计算平曲线要素：
T h =（R+ΔR ）tan q=2
a
+q=(600+0.444)×tan
2
'
3026︒+39.994=181.380m L h =︒180aR +L S=︒
⨯︒⨯180600'302613.3+80=357.367m
E h =(R+ΔR )sec 2a －R=(600+0.444)sec 2
'
3026︒－600=16.865m
D h =2T h －L h =2×181.38－357.367=5.393m (3)计算基本桩号：
ZH=JD-Th=K45+654.32-181.380=K45+472.94 HY=ZH+Ls=K45+472.94+80=K45+552.94 QZ=ZH+
2
h
L =K45+472,94+2367.357=K45+651.624
HZ=ZH+Lh=K45+472.94+357.367=K45+830.307 YH=HZ-Ls=K45+830.307-80=K45+750.307
检验校正：与题目中给定的交点桩号相同，说明计算正确无误。

JD=QZ+2
h
D =K45+651.624+2393.5=K45+654.32
3 纵断面设计
道路纵断面主要反映路线起伏、纵坡与原地面的切割等情况。

纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的，直线有上坡和下坡，是用高程差和水平长度表示的。

直线的长度和坡度影响着汽车的行驶速度和运输的经济及行车安全。

在直线的坡度转折处为平顺过渡设置竖曲线。

按坡度转折形式的不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。

某路段中有一变坡点桩号为K10+450，高程为66.770m ，其相邻坡段纵坡分别为i 1=-3.68%和i 2=+2.06%，为保证路基的最小填土高度，变坡点处的路基设计标高不得低于68.560m 。

试进行：（1）计算竖曲线半径最小应为多少m （取百米的整数倍数）？（2）用确定的竖曲线半径计算竖曲线的起止点桩号。

解：计算坚曲线半径最小值：
外距E ≥68.560-66.770=1.79m
由E =
R
T
22
,和T=21R ω,可以得到：E=4
1
×R
R 22
2ω
即R=
2
8ωE
=
()[]
2
0368.00206.079
.18--⨯=4346.29m
根据题意可以得到R=4400m 计算坚曲线起始点桩号：
L=R ω=R·(ἰ2－ἰ1)=4400×(0.0368+0.0206)=252.56m
T =2L =256.252=126.28，mE=R T 22=4400
228.1262 =1.812m 坚曲线起点桩号为：K10+450-126.28=K10+323.72 坚曲线起点桩号为：K10+450+126.28=K10+576.28
4 横断面设计
道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所组成的。

其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。

某公路，路面宽7.0m ，土路肩宽0.75m ，路拱坡度i G =2%，路肩坡度i j =3%，一弯道平曲线长L =151m 缓和曲线长l s =50m ，需设置超高，超高横坡度为4%，平曲线起点（ZH ）桩号为K4+800。

试计算K4+810、K4+840和K4+860点处的路基边缘高程与设计高之差。

（注：绕行车道中线旋转时最大超高渐变率为1/150，本题按绕行车道中线旋转计算）。

解：P =
s
B ιι
∆=
()50
%4%25.3⨯=23815011< ∴∫S 可以作为超高过渡段 ZH=K4+800，HY=K4+850，YH=K5+901
∴K4+860位于圆曲线上，K4+810和K4+840位于缓和曲线上 K4+860：h860=0.75×(3%－2%)+(0.75+3.50)×(2%+4%)=0.2625(m) K4+810：X810=4810-4800=10(m),h810=
50
10×0.2525=0.0525(m)
K4+840：X840=4840-4800=40(m),h840=50
40
×0.2625=0.21(m)。