毕业论文(设计)--道路勘测设计计算书课程设计.doc

道路勘测课程设计

南 阳 理 工 学 院

本科生课程设计（计算书）

学 院： 土 木 工 程 学 院
专 业： 土木工程（道路与桥梁方向）
学 生： 王 莉 云
指导教师：

完成日期 2012 年 12 月

南阳理工学院本科生课程设计（计算书）

道路勘测设计计算书

总计： 课程设计（计算书）23页 （左侧空白栏目按实际情况填写。）
表 格： 9 个
插 图 ： 0 幅

目 录
1、平面设计
1.1、起终点选择....1.1、.初选两......个方案...........................................................................................................23
1.2、路线方案的初选两个方案的粗算............................................................................................................. 23
1.3、路线方案的粗算方案比选 ............................................................................................................ ..24
1.4、选定方案的精算......................................................................................................5
1.5、填写直曲表 ............................................................................................................. .6

1.4、路线方案比选..................................................................................................................3
1.5、选定方案的精算...............................................................................................................3
1.6、直线、曲线及转角表.......................................................................................................5
1.7、逐桩坐标计算...................................................................................................................5
2二、纵断面设计
2.1、中桩地面高程...................................................................................................................76
2.2、厘米格坐标纸点绘地面线纵坡设计 ............................................................................................................. .............................................................................................77
2.3、纵坡设计............................................................................................................................7
2.43、竖曲线要素计算........................................................................................................... 7
..............................................................................................................8
2.45、设计高程计算.................................................................................................................98
2.5、厘米格坐标纸点绘设计线................................................................................... 8
2.6、计算填挖高度 ......................................................................................................8

3三、横断面设计
3.1、技术指标路幅组成及....................尺寸........................................ .....................................................................9........................................................................................................10
3.2、道路的组成及尺寸加宽计算....................................................................................................... .............. ......... ..119
3.3、横断方向地面高程.超高计算......................................................................................... ... .... .119
3.4、加宽超高计算视距验算................................................................................................. ..119
3.5、路基设计表填中桩填挖高度表..................................................................................................... ..129
3.6填横断方向高程...............................................................................................9
3.67、土石方数量计算与调配.计算超高值.......................................................................................... .129
3.78、视距验算绘200m横断面图........................................................................................................... 1310
3.9、填路基设计表...........................................................................................................10
3.10填土石方数量计算表................................................................................................10

4、四、结束语...................................................................................................................14
五、参考文献.................................................................................................................1513
5六、附表......................................................................................................................1614

1、平面设计
1.1、起终点选择
地形图左上角至右下角。初选两个方案
1.2、路线方案的粗选
1.3、路线方案的粗算
①路线A
已知：路线A量得α1=39°， 设 Ls=60m R=300m , α2= 27°Ls=65 A与JD1距离为L1=490m，JD1与JD2距离为L2=400m ,JD2与B距离为L3=540m
1.2、两个方案的精算
1.23.1计算JD1要素
内移值 p==0.83m
切线增长值 q==30m
缓和曲线角 9.55°
曲线长 L==182.52m
切线长 T==94.04m
外距 E==11.83m
切曲差 D=2T－L=5.56m
1.23.2计算JD2要素
内移值p==0.59m
切线增长值q==32.5m
缓和曲线角 6.21°
曲线长 L==206.34m
切线长L==206.34m
T==104.66m
外距E==9.13m
切曲差D=2T－L=2.98m
3.1.31.2.3组合分析
JD1与JD2直线段长度：L2-T1-T2=201.3>3V=120m
可以设计为基本型
13.12.4校核
校核：JD1处 Ls1 :Ly1 :Ls1在1：1：1与1：2：1之间，满足
2=19.1°<α=39°满足
校核：JD2处 Ls1 :Ly1 :Ls1在1：1：1与1：2：1之间，满足
2=12.42°<α=27°满足
路线长度为1421.46m，延长系数为1.15
②路线B
α=32° R=320m Ls=80m A与JD距离为750m JD与B距离为570m
p==0.83m
q==40m
7.16°
L==258.74m
T==132.00m
E==13.76m
D=2T－L=5.26m
路线总长为L总=1314.74m，
延长系数为=1.06
校核 Ls :Ly :Ls在1：1：1与1：2：1之间，满足
2=14.32°<α=32°满足
1.3路线方案比选
1.4、路线方案比选
路线方案比选表

延长系数
转角个数
转角平均度数
圆曲线最小半径
路线长度
路线1
1.15
2
33°
180m
1421.46m
路线2
1.06
1
32°
320m
1314.74m
分析：
①从转角个数来分析：转角数越小，车辆行驶过程中转弯次数越小，尤其在不平坦地区，应适宜设置转角数小的路线，那样行驶比较舒适，两者无差别。
②从路线长度来分析：路线B的路线长度小于路线A的路线长度，选择路线A比较经济，所以应选路线A.
综上分析：从各项技术指标来分析，都应选择路线B。
所以选择方案：路线A
1.45、选定方案的精算选定方案的精算
①转角的计算
坐标：起点（N：1. 4046.949400 E：4046.94）
JD （N：4146.22 E：3221）
终点（N：4541.84 E：2783.47）
起点到JD连线的方位角：=171.41°
JD到终点连线的方位角：=139.27°
路线转角：转角α=-=-32.14°
②要素的计算
取R=320m、=80m、基本型曲线
p==0.83m
q==40m
7.16°
L==259.52m
T==136.25m
E==14.96m
D=2T－L=12.98m
L总=1335.66m
校核 Ls :Ly :Ls在1：1：1与1：2：1之间，满足
2=14.32°<α=32.14°满足
③桩号计算：
JD K0+765.31
ZH点：JD－T=K0+629.06
HZ点：ZH+L=K0+888.58
HY点：ZH+=K0+709.06
YH点：HZ－=K0+808.58
QZ点：ZH+L/2=K0+758.82
校 核：JD=QZ+D／2=K0+765.31满足
直线、曲线及转角表

直线、曲线及转角表
交点号
交点坐标
交点桩号
转角值
方位角
N
E
起点
4023
4032
K0+000.00

JD
3426
4368
K0+697.32
右15.65°
150.35°
终点
2744
4538
K1+399.45

166.00°

交点号
ZH桩号
HY桩号
QZ桩号
YH桩号
HZ桩号
起点

JD
K0+621.43
K0+671.43
K0+696.96
K0+722.48
K0+772.48
终点

交点号
曲线要素值/ｍ
R
L
Ls
T
E
起点

JD
370.00
151.05
50.00
75.89
3.76
终点

1.7、逐桩坐标计算：曲线的测设（切线支距法、QZ前以ZH为原点、QZ后以HZ为原点）
①、公式：①直线上： x=x
y=0

②缓和曲线上：

（L——计算点至坐标原点的距离）
③圆曲线上：

②、切线支距坐标表（见附表）
1.5填写直曲表（见附表）

切线支距坐标表
编号
桩号
x
y
备注
1
K0+621.43
0.00
0.00
ZH点
2
K0+640.00
18.57
0.06

3
K0+660.00
38.57
0.52

4
K0+671.43
49.98
1.13
HY点　
5
K0+680.00
107.88
9.68

6
K0+696.96
124.32
13.86
QZ点　
7
K0+696.96
124.32
13.86
QZ点　
8
K0+700.00
121.39
13.06

19
K0+720.00
101.93
8.37

20
K0+740.00
49.98
1.13
YH点　
21
K0+741.50
32.48
0.31

22
K0+760.00
12.48
0.02

23
K0+772.48
0.00
0.00
HZ点

2二、纵断面设计
2.1、中桩地面高程
依据线性内插法，在地形图上读取每个中桩的地面高程，填入中桩地面高程表（见附表）

中桩地面高程表
编号
桩号
地面高程
备注
编号
桩号
地面高程
备注
1
K0+000.00
305.00
起点
21
K0+720.00
306.94

2
K0+050.00
305.36

22
K0+722.48
306.77
YH点　
3
K0+100.00
305.33

23
K0+740.00
306.51

4
K0+150.00
305.82

24
K0+760.00
306.13

5
K0+200.00
308.32

25
K0+772.48
305.58
HZ点　
6
K0+250.00
311.09

26
K0+780.00
305.33

7
K0+300.00
313.62

27
K0+830.00
303.41

8
K0+350.00
314.44

28
K0+880.00
301.88

9
K0+400.00
314.17

29
K0+930.00
301.23

10
K0+450.00
313.03

30
K0+980.00
300.67

11
K0+500.00
311.71

31
K1+30.00
300.71

12
K0+550.00
310.52

32
K1+80.00
302.62

13
K0+600.00
309.28

33
K1+130.00
301.80

14
K0+621.43
309.05
ZH点　
34
K1+180.00
301.10

15
K0+640.00
308.60

35
K1+230.00
300.70

16
K0+660.00
308.19

36
K1+280.00
301.05

17
K0+671.43
308.04
HY点　
37
K1+330.00
300.86

18
K0+680.00
307.79

38
K1+380.00
300.85

19
K0+696.96
307.40
QZ点　
39
K1+399.46
300.76

20
K0+700.00
307.32

2.2、厘米格坐标纸点绘地面线
2.22.3、纵坡设计：
①指标要求：（V=40km/h）
最小坡长应为120m
最小纵坡0.5%，最大纵坡7%
最小半径为450m
平纵配合满足“平包竖”，或者错开距离不小于3s的行程。
②经过反复比较最终确定两个变坡点，变坡点桩号分别为A：K0+420.00500.00，B:K0+1080.00
纵坡坡度：=2.11.0% =-2.30.9% i3=-3.5%
坡差 ω1= -2.30.9%-2.1%=-4.41.9% 坡差 ω2=-3.5%-（-0.9%）=-2.6%
2.43、竖曲线要素计算：
2.3.1判断竖曲线类型
ωω1=-=-4.41.9%<0；为凸型竖曲线 ω2= - i3=-2.6%<0；为凸型竖曲线
2.3.2 选择竖曲线半径
凸行竖曲线满足视觉要求最小半径值为3000m，取第一段竖曲线半径R1=5000m 第二段竖曲线半径R2=4000m
2.3.3计算竖曲线几何要素
第一竖曲线
竖曲线长 L=R1ω1=5000m×1.9%=95m
竖曲线切线长 T==47.5m
竖距 E==0.22m
变坡点桩号：K0+500.00 高程：490.00m
第二竖曲线
竖曲线长 L=R2ω2=4000×2.6%=104m
竖曲线切线长 T==52m
竖距 E==0.34m
变坡点桩号：K1+080 高程：484.78m

L=Rω=5000m×4.4%=220m
T==110m
E==1.21
变坡点桩号B：K1+60.00
纵坡坡度：=-2.3% =1.3%
ω=1.3%+2.3=3.6%
竖曲线要素计算：
ω=-=3.6%＞0；凹型曲线
L=Rω=5000m×3.6%=180m
T==90m
E==0.81m
2.54、设计高程计算
①、2.4.1竖曲线上任意一点设计高程
计算公式： 竖距：h=（x计算点至远点距离即桩号差为计算点至变坡点距离即桩号差）
①
切线高程：H= H--(T-x)

设计高程：H= H--h

2.4.2②、第一第二段直坡段上任意一点设计高程H=H0-x
x为计算点至变坡点距离即桩号差
第三段直坡段上任意一点设计高程H=H0+x i3
x为计算点至变坡点距离即桩号差
中桩设计高程表

中桩设计高程表
编号
桩号
切线高程
设计高程
备注
编号
桩号
切线高程
设计高程
备注
1
K0+000.00
0.00

304.98
起点
21
K0+720.00
0.00

306.90

2
K0+050.00
0.090
306.03

22
K0+722.48
0.00
306.84
YH点　
3
K0+100.00
0.00
307.08

23
K0+740.00
0.00
306.44

4
K0+150.00
0.00
308.13

24
K0+760.00
0.00
305.98

5
K0+200.00
0.00
309.18

25
K0+772.48
0.00
305.69
HZ点　
6
K0+250.00
0.00
310.23

26
K0+780.00
0.00
305.24

7
K0+300.00
0.00
311.28

27
K0+830.00
0.00
304.09

8
K0+350.00
312.33
312.17

28
K0+880.00
0.00
302.94

9
K0+400.00
313.38
312.57

29
K0+930.00
0.00
301.79

10
K0+450.00
314.43
312.47

30
K0+980.00
300.64
300.65

11
K0+500.00
315.48
311.87

31
K1+30.00
299.49
299.85

12
K0+550.00
0.00
310.81

32
K1+80.00
298.34
299.55

13
K0+600.00
0.00
309.66

33
K1+130.00
297.19
299.75

14
K0+621.43
0.00
309.17
ZH点　
34
K1+180.00
0.00
300.36

15
K0+640.00
0.00
308.74

35
K1+230.00
0.00
301.01

16
K0+660.00
0.00
308.28

36
K1+280.00
0.00
301.66

17
K0+671.43
0.00
308.02
HY点　
37
K1+330.00
0.00
302.31

18
K0+680.00
0.00
307.82

38
K1+380.00
0.00
302.96

19
K0+696.96
0.00
307.43
QZ点　
39
K1+399.46
0.00
303.25

20
K0+700.00
0.00
307.36

2.6、 竖曲线计算表2.4.3将竖曲线1和竖曲线2上各中桩的设计高程分别填入竖曲线计算表（1）和竖曲线计算表(2)（见附表）

竖曲线计算表（A）

桩号
坡度及竖曲线
竖曲线设计
设计高程(m)
地面高程(m)
填挖值(m3)
凹
凸
切线高程(m)
X(m)
h(m)

T
W
k0+310.00
R=5000m
T=110m
E=1.21m
2.1%
420
311.49
0
0
311.49

k0+550.00

313.38
90
0.81
312.57
314.17

1.60

k0+350.00

312.33
40
0.16
312.17
314.44

2.27

k0+400.00

313.80
-2.3%
313.38
90
0.81
312.57
314.17

1.60

竖曲线计算表(B)

桩号
坡度及竖曲线
竖曲线设计
设计高程(m)
地面高程(m)
填挖值(m3)
凸
凹
切线高程(m)
X(m)
h(m)
T
W
k0+310.00
R=5000m
T
-2.3%
1060
298.800
1.3%
300.87
0
0
300.87

=90m
E=0.81
m
k0+350.00
300.64
10
0.01
300.65
300.67

0.02
k0+400.00
299.49
60
0.36
299.85
300.71

0.86

k0+450.00
298.34
110
1.21
299.55
302.62

3.07

2.5、厘米格坐标纸点绘设计线
将竖曲线上各点的设计高程点绘到纵断面图上
2.6、计算填挖高度
填绘有关资料并整理，完成纵断面设计图，填挖高度=设计高程-地面高程，填方为正，挖方为负
纵断面设计图以桩号为横坐标，垂直桩号方向为纵坐标，表示高程，图形比例横坐标方向1：2000，纵坐标方向1：200，以桩号K0+000.00为坐标原点

校核 第一竖曲线终点桩号为K0+547.5，平曲线起点桩号为K0+629.00,二者之间距离L1=629-547.5=81.5m
第二竖曲线终点桩号为K0+028，平曲线起点桩号为K0+888.58,二者之间距离L2=1028-888.58=139.42m
设计速度V=40km/h时 3s行程l=33.33m
因为L1>L且L2>L 所以该组合设计满足平纵组合设计要求

3三、横断面设计
3.1、技术指标：路幅组成及尺寸
双车道三级公路V=40km/h 路基宽度为8.5m,车道宽度3.50m,行车道宽度7.0m
①行车道宽度7.0m,无中央分隔带，双车道，单车道宽3.5m所以路肩宽度为0.75m，边坡坡度1:1，边沟为梯形断面，沟深0.6m，低宽0.6m，沟边坡1:1
水泥混凝土路面与沥青混凝土路面路拱横坡度=1.0%-2.0%，取=2.0%，硬路肩横坡度=2.0%
3.2、加宽计算
。
②平曲线半径为3270m>250m,所以圆曲线不用加宽。
3.3、超高计算
③超高：R=370m，设计速度v=40km/h
0.0334
-0.059%,
计算出<，根据《标准》规定取==1.52.0%
校核：合成坡度2.6219%<8% 所以满足
④取值：《标准》规定≥,取=2%
3.42、道路的组成及尺寸：视距验算
①行车道宽度7.0m,无中央分隔带，双车道，单车道宽3.5m。
②路肩宽1m，采用硬路肩设计。
③边坡1:1
④边沟：梯形断面，沟深0.6m，低宽0.6m，沟边坡1:1
⑤路拱横坡：三级公路，采用沥青路面设计，根据《标准》取=1.5%
3.3、横断方向地面高程
设计速度v=40km/h 三级公路停车视距ST=40m
三级公路应满足会车视距要求，长度不小于停车视距二倍，S 会大于或等于80m因为平曲线处于填方路段且内侧无障碍物，纵断面不存在下穿式立体交叉，只有在纵断面的凸形竖曲线处可能存在视距问题。
第一竖曲线上L=95m,R=5000m,d1²=2Rh1, d2²=2Rh2,S会= d1 +d2=141.16>80m, 第一竖曲线满足视觉要求
第二竖曲线上L=104m,R=4000m,d1²=2Rh1, d2²=2Rh2,S会= d1 +d2=126.26>80m, 第二竖曲线满足视觉要求

3.5、填中桩填挖高度表（见附表）,
因为===2.0%，所以各中桩设计高程H=路线设计高程+路基宽度/2，路基宽度B=8.5m
3.6、绘中桩横断地面表添横断方向地面高程（见附表）
取100-300m内各中桩，垂直路线方向左右各取6m,利用线性内插法在地形图上读出距中桩距离为2m，4m，6m，8m处的高程，并将其填入横断方向地面高程表

横断方向地面高程表

高差/
距离
高差/
距离
高差/
距离
高差/
距离
高程/桩号
高差/
距离
高差/
距离
高差/
距离
高差/
距离
-0.80/4
-0.71/4
-0.20/4
-0.13/4
305.33/K0+100.00
+0.06/4
+0.16/4
+0.25/4
+0.34/4
-0.05/4
-0.05/4
0/4
-0.08/4
305.82/K0+150.00
0/4
+0.03/4
+0.07/4
+0.27/4
+0.18/4
+0.09/4
+0.12/4
+0.15/4
308.32/K0+200.00
-0.05/4
-0.19/4
-0.22/4
-0.27/4
-0.044
+0.01/4
+0.01/4
+0.05/4
311.09/K0+250.00
0/4
-0.02/4
-0.09/4
-0.14/4
-0.60/4
-0.62/4
-0.50/4
-0.41/4
313.62/K0+300.00
-0.12/4
+0.13/4
+0.38/4
+0.58/4

3.74、加宽超高值计算
计算平曲线上各中桩的①加宽计算
平曲线半径为280m>250m,所以不用进行加宽。
②超超高值计算
B=7.0m =1m =1.5% =2% b=0m =1.5%
取Lc=Ls=50m80m，超高过渡方式采用绕中线旋转方式，
全超高端面设在缓圆点和圆缓点，超高起点分别为K0+621.43和k0+772.48
临界断面距过渡段起点x0=2 Lc/ +=80过渡段上x< x0=80m ,x为该点距ZH点或HZ点距离，B=7.