道路勘测设计专业课程设计项目说明指导书.doc

道路勘测设计课程设计阐明书课题名称:某三级公路路线设计院（系）:土木建筑分院专业:交通工程姓名:饶先鹏班级:级交通工程2班0224号教师签字12月26日目录一、设计阐明11.1课程设计目11.2设计规定11.3设计原始资料1二、道路定线22.1道路选线普通原则22.2选线环节和办法22.3路线方案比选评价指标2三、平面设计43.1平面设计规定和原则43.2直线设计43.3曲线设计53.4有缓和曲线平曲线要素计算实例6四、纵断面设计74.1纵断面设计原则74.2纵坡及坡长设计74.3平纵线形组合设计84.4竖曲线设计8五、横断面设计95.1道路横断面设计规定95.2路肩设计105.3平曲线加宽超高设计105.4路基土石方数量计算与调配11六、总结11参照文献12一、设计阐明1.1课程设计目通过课程设计，让咱们理论知识得到实践，让咱们对道路勘察设计有更深刻理解，以及巩固和扩大所学专业知识；道路勘测设计是教学筹划中重要实践性教学环节之一，在设计过程中，通过实际工程设计，同步结合课堂学习知识及课本知识，掌握公路勘测设计程序和技术办法。使理论知识与实践相结合，熟悉路线设计环节和办法。进一步巩固和加深及运用课堂上所学勘测设计原理、原则、办法、理论基本知识，培养咱们分析问题、解决问题、独立设计能力，使知识更加系统化。1.2设计规定按地形图上给定起、讫点及相应设计高程（为起讫点原地面高程），完毕该公路初步设计重要设计工作，详细规定如下：1、拟定道路级别及重要技术指标。2、方案图：规定线路布设能适应地形，土石方工程量少，线形指标满足规范规定；尽量做到技术上可行，经济上合理。3、完毕路线平面设计图；4、完毕路线纵断面设计图；5、完毕路基横断面设计图；6、逐桩坐标表；7、完毕“直线、曲线及转角表”和“竖曲线表”填写；8、完毕“路基设计表”和“路基土石方计算表”填写；9、编写设计计算阐明书。1.3设计原始资料1、等高线地形图，比例为1：；2、起点坐标A（621061.1230，920590.8070），设计标高为1290.0000米；终点B坐标（622800.0000，920827.2074），设计标高为1272.0000米。3、技术指标：执行公路工程路线设计规范平原区、三级公路原则，设计年限为。路基宽8.5m，路面宽7.0m，路面横坡度ih1.5%，路肩横坡度ij=2.0%，路堤边坡1:1.5，路堑边坡1:1，边沟采用底宽0.6，深0.6，边坡1:1梯形形式。4、道路级别拟定：技术指标表表1-1服务水平四级圆曲线最小半径100车道宽度3.5最大纵坡：300路肩宽度0.75最小坡长120路基宽度8.5竖曲线最小半径450停车视距50竖曲线最小长度35二、道路定线2.1道路选线普通原则1、多方案比选2、对的掌握和运用技术指标3、注重与农业配合4、注意与周边景观相协调5、保证道路构造安全6、注重环保7、解决好近期与远期关系2.2选线环节和办法1、收集资料2、初拟路线方案3、拟定可比喻案4、拟定推荐方案2.3路线方案比选评价指标重要工程技术指标依照选线原则与办法选出了两个方案，方案详细指标如下表所示：重要工程技术指标表表2-1顺序指标名称单位方案一方案二1公路级别三三2计算行车速度Km/h40403路线总长m176017714路线增长系数5最小平曲线半径m5805506最小竖曲线半径18500620.694凹形m358006500凸形m18500620.6947最大纵坡%1.3721.5008最短坡长m243.04231.0519路基宽度m8.58.510土石方数量m31571629190详细经济指标对比表表2-2方案一方案二一、平曲线1、路线总长(KM):1.7602、平均每公里交点数(个):2.8413、平曲线最小半径(米/个):580.000/14、回头曲线(个):5、回头曲线最小半径(米):6、平曲线长占路线总长(%):22.9977、直线最大长度(米):627.4401、路线总长(KM):1.7712、平均每公里交点数(个):2.8243、平曲线最小半径(米/个):550.000/24、回头曲线(个):5、回头曲线最小半径(米):6、平曲线长占路线总长(%):41.0037、直线最大长度(米):366.714二、竖曲线1、最大纵坡(%/米/处):1.372/380.852/12、最短纵坡长(米):243.0403、竖曲线占路线长(%):22.8334、平均每公里纵坡变更次数(次):3.4095、竖曲线最小半径(凸/凹)(米):18500.000/35800.0006、竖曲线增长系数:1.00791、最大纵坡(%/米/处):1.500/400.000/12、最短纵坡长(米):231.0513、竖曲线占路线长(%):35.0554、平均每公里纵坡变更次数(次):3.3895、竖曲线最小半径(凸/凹)(米):620.694/6500.0006、竖曲线增长系数:1.00714三、路基1、平均填土高度(米):1.4282、最大填土高度(米):4.0383、最小填土高度(米):0.0241、平均填土高度(米):1.2002、最大填土高度(米):3.7373、最小填土高度(米):0.035定线方案一是沿村庄布线，联系各个村庄之间，连接交通较好，填挖方相对较少，路线行进方向高差较小，易于纵断面布线，排水较以便，以便填与挖调配，原路改建减小施工量，无过大山体，大多路线视距较好，有助于驾驶。方案二为新建道路占用农田多，三次跨河，会导致设立过多桥涵，工程造价成本比较高，从经济和农业等其她方面综合考虑不合理。通过各方面考虑政治经济等综合因素，对两个方案进行综合比选，拟定方案一为抱负方案。三、平面设计3.1平面设计规定和原则1、平面线形应直捷、持续、均衡，并与地形、地物相适应，与周边环境相协调；2、各级公路无论转角大小均应敷设曲线，并尽量选用较大圆曲线半径；3、两同向曲线间应设有足够长度直线，不得以段直线相连；4、两反向曲线间夹有直线段时，以设立不不大于最小直线长度直线段为宜；平曲线应有足够长度；5、曲线线形应特别注意技术指标均衡性与持续性；6、应避免持续急弯线形。3.2直线设计（1）适当采用直线路段为了更好地与环境相协调、节约耕地和工程造价以及保证必要视距条件，普通状况下平面线形适当采用直线地段有：不受地形、地物限制平坦地区或山间开阔谷地；市镇及其近郊，或规划方正农耕区等以直线条为主地区；长大桥梁、隧道等构造物路段；路线交叉点及其先后；为双车道公路提供超车路段。（2）直线长度拟定1、直线最大长度国内在道路设计中参照使用国外经验值，依照德国规定：直线最大长度为20V（V是设计速度,用km/h表达，20V相称于72s行程）。虽然地区不同、环境不同，但普通状况下应尽量地避免追求过长直线指标。2、直线最小长度对于同向曲线间最小直线长度：公路路线设计规范（JTGD20-）规定同向曲线间最短直线长度（以m计）以不不大于设计速度6倍为宜。对于反向曲线间最小直线长度：规定反向曲线间最小直线长度（以m计）以不不大于2V（以km/h计）为宜。3.3曲线设计圆曲线能较好适应地形变化，并可以获得圆滑线形。在与地形、地物等条件相适应前提下，宜尽量采用较大曲线半径，以优化线形和改进行车条件。（1）圆曲线半径拟定注意事项本地形条件受到限制时，曲线半径应尽量不不大于或接近于普通最小半径。在自然条件特殊困难或受其他条件严格限制而不得已时，方可采用圆曲线极限最小半径。圆曲线最大半径不适当超过10000m。（2）缓和曲线作用曲率逐渐变化，便于驾驶操作；离心加速度逐渐变化，消除了离心力突变，乘客感觉舒服；为设立超高加宽提供过渡段；与圆曲线配合得当，美化线形。（3）缓和曲线要素计算1、缓和曲线要素计算公式：切线角:=L/2内移值P:P=LS2/(24R)切线增值q：q=LS/2-LS3/(240R2) 图3-1缓和曲线要素2、带缓和曲线平曲线要素计算Th=(R+P)tan(/2)+pLh=（-2o）R/180+2LSEh=(R+P)sec(/2)-RJh=2Th-Lh3、主点里程桩号计算ZH=JD-ThHY=ZH+LSQZ=ZH+Lh/2YH=HZ-LSHZ=ZH+Lh=YH+LsJD=QZ+Jh/2（校核） 图3-2带缓和曲线平曲线要素3.4有缓和曲线平曲线要素计算实例图3-3带缓和曲线平曲线要素1、缓和曲线平曲线要素计算由设计曲线要素表得：JD1桩号：K0+242.129路线转角:右=6210总切线长:Th=74.931m曲线总长:Lh=149.747m外距:Eh=1.500m缓和曲线长度:Ls=50.00校正数:Jh=2Th-Lh=0.115m2、主点里程桩号计算：ZH=JD-Th=K0+242.129-74.931=KO+167.198HY=ZH+LS= KO+167.198+50.00=KO+217.198QZ=ZH+Lh/2=KO+167.198+74.874=KO+242.072YH=HZ-LS=HY+(Lh-2LS)=KO+217.198+149.747-2*50.00=KO+266.945HZ=ZH+Lh=YH+LS= KO+266.945+50.00=KO+316.945JD=QZ+Jh/2=KO+242.072+0.115/2=KO+242.129(校核无误)四、纵断面设计4.1纵断面设计原则1、应满足纵坡及竖曲线各项规定（最大纵坡、最小纵坡、坡长最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等）；2、纵坡应均匀平顺；3、设计标高应结合沿线自然条件如地形、土壤、水文、气候等因素综考虑；4、纵断面设计应与平面线形和周边地形景观相协调，并应考虑人体视觉心理上规定；5、应争取填挖平衡，尽量移挖作填，以节约土石方量，减少工程造价；6、依路线性质规定，恰当照顾本地民间运送工具、农业机械、农田水利等方面规定。4.2纵坡及坡长设计最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路容许采用最大坡度值。它是道路纵断面设计重要控制指标。在山岭重丘区，它直接影响着路线长短、线形好坏、道路使用质量、工程数量和运送成本等。1、最大纵坡拟定公路路线设计规范（JTG D20-）对各级公路最大纵坡规定见下表：最大纵坡原则值表表4-1设计速度（km/h）1201008060403020最大纵坡（%）3456789最小纵坡挖方路段以及其他横向排水不良路段所规定纵坡最小值称为最小纵坡。各级公路均应设立不不大于0.3%最小纵坡，普通状况下以不不大于0.5%为宜。当必要设计平坡或纵坡不大于0.3%时，边沟应作纵向排水设计。坡长限制坡长是纵断面上相邻两变坡点桩号之差，即水平距离。坡长限制重要是对陡坡最大坡长和普通纵坡最小长度加以限制。1、最大坡长最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低容许速度时所行驶距离。最低容许速度V2相应纵坡为不限长度最大纵坡I2,因此当坡度不不大于I2时，其纵坡长度需要加以限制。各级公路纵坡最大坡长表4-2设计速度/（km/h）120108060403020纵坡坡度/%3900100011001200470080090010001100110012005600700800900900100065006007007008007500500600820030092002、最小坡长最最小坡长普通规定汽车以设计速度行驶9-15S行程为宜，公路路线设计规范规定各级公路纵坡最小坡长如下表所示：各级公路纵坡最小坡长表4-3设计速度/（km/h）1201008060403020最小坡长/m300250200150120100604.3平纵线形组合设计1、基本规定平包竖；要保持平曲线与竖曲线大小均匀；要选取恰当合成坡度。4.4竖曲线设计竖曲线最小半径和最小长度规定缓和冲击行程时间但是短满足视距规定竖曲线要素计算图4-1竖曲线要素示意图由纵坡及竖曲线表计算第二个变坡点要素：桩号KO+243.040高程/m1287.802纵坡/%i1=-0.905i2=-0.569半径/mR=35800计算竖曲线要素：=i2-i1=-0.569-(-0.905)=0.336，凹型竖曲线；曲线长：L=R=35800*0.336%=120.288m切线长：T=L/2=120.288/2=60.144m外距：E=T2/(2R)=60.1442/2/35800=0.0505m竖曲线起、终点桩号。竖曲线起点桩号=(KO+243.040)- 60.144=KO+182.896竖曲线终点桩号= (KO+243.040)+ 60.144=KO+303.184五、横断面设计5.1道路横断面设计规定设计应符合公路工程技术原则规定规定。设计应兼顾本地农田基本建设等需要，尽量少占耕地。1、路基宽度拟定各级道路整体式断面路基宽度表5-1公路级别二、三、四级公路计算行车度 （km/h）8060403020车道数22222或1路基宽度（m）普通值12.0010.008.507.506.5(双)4.50(单)最小值10.008.5-本次设计为三级公路，设计速度为40Km/h路基宽度8.5米，路面宽是7米，路面横坡度是1.5%，路肩横坡度是2%。5.2路肩设计国内公路工程技术原则明确规定了各级公路路肩宽度。路肩宽度表5-2设计速度/(km/h)高速公路、一级公路二、三、四级公路12010080608060403020土路肩宽度/m普通值3.00或3.503.002.502.501.500.75最小值3.002.501.501.500.750.25土路肩宽度/m普通值0.750.750.750.500.750.750.750.500.25（双车道）0.50（单车道）最小值0.750.750.750.500.500.505.3平曲线加宽超高设计平曲线加宽国内公路工程技术原则（JTG B01-1003）规定。平曲线半径等于或不大于125米时，应在平曲线内侧加宽。平曲线超高超高横坡度应按计算行车速度、半径大小，结合路面种类、自然条件和车辆构成等状况综合拟定。普通来说，平曲线半径小，超高坡度就应大某些，反之，超高坡度就可小某些。而当平曲线半径不不大于或等于不设超高最小半径时就可以不设超高。在路面由积雪或结冰地区，超高坡度应比普通地区小某些，以防止浮现汽车向内侧滑动危险。在非机动车通行较多公路，超高坡度也应恰当减小。各级公路圆曲线最大超高值表5-3公路级别高速公路、一级公路二、三、四级公路普通地区/%10或88积雪冰冻地区6市区路段最大超高值表5-4设计速度/（Km/h）806040、30、20超高值/%6425.4路基土石方数量计算与调配横断面面积计算；土石方数量计算；土石方调配；1、土石方调配原则：就近运用，以减少运量。不跨沟调运。高向低调运。经济合理性。不同土方和石方应依照工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物材料供应。土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善解决。2、土石方调配办法：复核检查：填方=横向调运+纵向调运+借方挖方=横向调运+纵向调运+弃方挖方+借方=填方+弃方六、总结在学习这门课程前我觉得道路建设就是单纯在地面铺上水泥，连接每个都市。只后我才明白，设计一条道路要考虑诸多因素，如安全、经济、迅速便捷、环境限制影响等等，尚有选线、平纵横设计等，这是一种巨大工程。本次课程设计，咱们把课本上知识通过道路设计得以实践，把理论知识与实践相结合，较好地巩固了专业知识，同步又让咱们专业知识有了进一步提高，在这过程中我遇到问题解决问题，发现对于专业知识还不是学很透彻，不能较好地运用到实践中，这是自己局限性之处，如果后来要从事这方面工作那么自己尚有很长路要走，一方面就是掌握好知识，对于知识要点理解透彻，然后就是学好有关软件，这是很有必要。在设计中我发现要设计好一条道路是非常困难，要综合考虑各种因素，如果咱们能较好地用到道路勘察设计知识就可以相对全面系统地对设计道路进行规划设计，因此学好道路勘测设计这门课程是很故意义。咱们通过对道路设计规定和有关规范，学会如何对的设计一条符合规定道路，去变化咱们国家交通网络。虽然在课程设计中遇到了比较多问题，历经坎坷，但我都一一解决了。这次课程设计让我深刻体会到知识重要性以及认真学习重要性，也明白只要自己坚持做一件事情，付出行动，你就一定会有收获。参照文献1道路勘测设计教材2公路工程技术原则，JTG B01-，人民交通出版社3公路路线设计规范，JTG D20-人民交通出版社4道路工程制图原则，GB5016292人民交通出版社5道路勘测设计毕业设计指引 许金良主编 人民交通出版社