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道路勘察课程设计

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2020年4月19日
文档仅供参考
公路勘测设计说明书
一、课程设计的目的和任务
《公路勘测设计》课程设计是公路与城市道路专业的实践课。
本实践课的主要目的和任务是：（1）、设计文件中原始资料的查询、收集；（2）、掌握平面设计、纵断面设计、横断面设计中各种设计指标的选取，初步学习各相关规范的查找及使用。
二、课程设计的内容和要求
《公路勘测设计》课程设计的内容：（1）按照地形地物的规定识别道路沿线自然特征；（2）平面设计——各种几何参数的选取；（3）纵断面设计——主要指标的选择；（4）横断面设计——路幅布置及路拱坡度。由于路基路面工程没有单独的课程设计，因此本设计还包含一部分路基路面的结构综合设计内容。
《公路勘测设计》课程设计的内容：（1）经过资料查阅和学习了解道路设计的基本方法；（2）掌握平、纵、横设计之间的关系并学会运用，学会路基路面的结构综合设计。
三、 设计资料
道路等级：一级
设计行车速度：100Km/h
地形图：见图
四、项目介绍
邓王一级公路，里程桩号～，全长。
五、地形地貌
该地区属冲积平原，地形开阔，地势起伏平缓，沿线河流、排灌沟渠交错，农田水利设施完善，乡村道路网密集、区域内均为高产农田区。沿途小沟渠较多可采用涵洞处理。拟建公路沿线地势总体较平坦，沿途多为农田。处地势较低，需进行高填方，路基采用搅拌桩处治。沿途小沟渠较多可采用涵洞处理。处要求横跨公路，可设置净空为6的通道横跨。K1+60m处有一水塘，须进行填方，路基采用搅拌桩处治。
六、道路所在地区的土壤、地质、水文资料、气候
（1）土壤：
本段内地层主要由第四系松散沉积层所组成，表层为素填土和粘性土。土质均一，呈硬塑——半硬塑状。
（2）地质构造：
该地段经历了历史上比较复杂的活动时期，其活动方式在不同的历史时期出现明显的多样化，整个地区无不良地质现象，工程地质良好。
（3）水文：
该地区无大的河流，但区段内灌溉沟渠交错，经有关勘探单位检测表明，沿线沟渠水质良好。沿线有大量地表潜水，地下水一般埋深0.5～2.5m，并随汛期发生变化地下水表现为碳酸盐山丘区的岩溶水。
(4)气候
本地区属暖湿带半湿润季风气候区，海洋型与大陆型过度的气候特征较明显，气候温和，四季分明，雨量充沛，春秋季短，冬寒夏热，年内夏秋雨季降水的相对集中，易出现暴雨造成涝灾，其余季节的降雨量偏少，气候区内的年平均气温13.7°C，以7、8月份最热，年平均最高气温19.4°C，历年的平均最底气温9.1°C，年平均最高气温39.9°C，历年的平均最高积雪深度20，最大冻土深度是33，历年平均的无霜期163.5天，气候区年内的平均降水量884.0，历年的最大年降水量1358.0，7～10月份降水相对集中，区域内常年的主导风向为东北风，历年的平均风速为3.3，最大风速为16.8，8、9月份受台风影响区内空气湿度较大，年平均相对湿度为70%左右，最小相对湿度为65%，最大相对湿度为85%。七、 不良地质
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306- )，线路经过区地震基本烈度7度，地震峰值加速度为0.10g。
八、交通量资料
该路段交通量组成如下：
车 型
总 重
前轴重
后轴重
后轴数
前轴数
交通量
小汽车

1

15200
南京NJ-130
53.6
15.3
38.3
1
1
1200
解放CA-10B
80.25
19.4
60.85
1
2
800
东风EQ-140
92.9
23.7
69.3
1
2
1000
黄河JN-150
150.6
49
101.6
1
2
800
太脱拉138
211.4
51.4
2×80.00
2
2
600
以上为实测交通量组成，高速公路交通量年平均增长率为8%。
2.4 设计规范
本设计在设计过程中主要依据以下规范进行设计，分别为：
（1） 部颁《公路工程技术标准》 （JTGB01- ）
（2） 部颁《公路路线设计规范》 （JTJ011-97）
（3） 部颁《公路工程地质勘察规程》 （JTJ061-99）
（4） 部颁《公路路基设计规范》 （JTGD30- ）
（5） 部颁《公路路基施工技术规范》 （JTJ033-95）
（6） 部颁《公路沥青路面设计规范》 （JTGD50- ）

一．道路勘测设计
1平面设计
1.1 定点选线：
根据设计任务书及上述选线规则我们小组拟两种路线方案，下图所示一种方案。
1.2 平面线逐桩坐标计算：
定起点BP坐标为（505400.0000，4176400.0000），路线如下图：
邓王一级公路逐桩坐标表，见附表1
桩号
坐标
方位角
X(m)
Y(m)
K0+000
505400.0000
4176400.0000
340.0426
K0+020
505418.7989
4176393.1736
340.0426
K0+040
505437.5979
4176386.3472
340.0426
K0+060
505456.3968
4176379.5208
340.0426
K0+080
505475.1958
4176372.6943
340.0426
K0+100
505493.9947
4176365.8679
340.0426
K0+120
505512.7936
4176359.0415
340.0426
K0+140
505531.5926
4176352.2151
340.0426
K0+160
505550.3915
4176345.3887
340.0426
K0+180
505569.1904
4176338.5623
340.0426
K0+200
505587.9894
4176331.7359
340.0426
K0+220
505606.7883
4176324.9095
340.0426
K0+240
505625.5873
4176318.0830
340.0426
K0+260
505644.3862
4176311.2566
340.0426
K0+280
505663.1851
4176304.4302
340.0426
K0+300
505681.9841
4176297.6038
340.0426
K0+320
505700.7830
4176290.7774
340.0426
K0+340
505719.5820
4176283.9510
340.0426
K0+360
505738.3809
4176277.1246
340.0426
K0+380
505757.1798
4176270.2982
340.0426
K0+400
505775.9788
4176263.4717
340.0426
K0+420
505794.7777
4176256.6453
340.0426
K0+440
505813.5766
4176249.8189
340.0426
K0+460
505832.3756
4176242.9925
340.0426
ZY K0+468.341
505840.2160
4176240.1454
340.0426
K0+480
505851.1811
4176236.1844
340.2335
K0+500
505870.0219
4176229.4744
340.5609
K0+520
505888.9008
4176222.8722
340.8883
K0+540
505907.8170
4176216.3781
341.2157
K0+560
505926.7701
4176209.9921
341.5431
K0+580
505945.7593
4176203.7145
341.8705
K0+600
505964.7841
4176197.5455
342.1979
K0+620
505983.8438
4176191.4854
342.5253
K0+640
506002.9379
4176185.5342
342.8527
K0+660
506022.0656
4176179.6923
343.1801
K0+680
506041.2264
4176173.9597
343.5075
K0+700
506060.4197
4176168.3368
343.8349
K0+720
506079.6448
4176162.8236
344.1624
K0+740
506098.9010
4176157.4203
344.4898
K0+760
506118.1879
4176152.1272
344.8172
K0+780
506137.5046
4176146.9444
345.1446
K0+800
506156.8507
4176141.8720
345.4720
K0+820
506176.2254
4176136.9103
345.7994
K0+840
506195.6282
4176132.0594
346.1268
K0+860
506215.0584
4176127.3194
346.4542
K0+880
506234.5153
4176122.6905
346.7816
K0+900
506253.9984
4176118.1729
347.1090
K0+920
506273.5069
4176113.7667
347.4364
K0+940
506293.0404
4176109.4720
347.7638
K0+960
506312.5980
4176105.2890
348.0912
K0+980
506332.1792
4176101.2179
348.4186
K1+000
506351.7834
4176097.2587
348.7460
K1+020
506371.4099
4176093.4116
349.0734
K1+040
506391.0580
4176089.6767
349.4008
K1+060
506410.7272
4176086.0541
349.7282
K1+080
506430.4167
4176082.5440
350.0556
K1+100
506450.1260
4176079.1465
350.3830
K1+120
506469.8544
4176075.8617
350.7104
K1+140
506489.6012
4176072.6896
351.0378
QZ K1+144.381
506493.9294
4176072.0098
351.1096
K1+160
506509.3658
4176069.6304
351.3653
K1+180
506529.1476
4176066.6842
351.6927
K1+200
506548.9459
4176063.8511
352.0201
K1+220
506568.7601
4176061.1312
352.3475
K1+240
506588.5894
4176058.5245
352.6749
K1+260
506608.4334
4176056.0312
353.0023
K1+280
506628.2913
4176053.6514
353.3297
K1+300
506648.1624
4176051.3850
353.6571
K1+320
506668.0462
4176049.2322
353.9845
K1+340
506687.9419
4176047.1931
354.3119
K1+360
506707.8490
4176045.2677
354.6393
K1+380
506727.7668
4176043.4561
354.9667
K1+400
506747.6946
4176041.7584
355.2941
K1+420
506767.6317
4176040.1745
355.6215
K1+440
506787.5776
4176038.7046
355.9489
K1+460
506807.5316
4176037.3487
356.2763
K1+480
506827.4929
4176036.1068
356.6037
K1+500
506847.4611
4176034.9790
356.9311
K1+520
506867.4354
4176033.9654
357.2585
K1+540
506887.4151
4176033.0659
357.5859
K1+560
506907.3996
4176032.2805
357.9133
K1+580
506927.3883
4176031.6094
358.2407
K1+600
506947.3806
4176031.0526
358.5682
K1+620
506967.3756
4176030.6099
358.8956
K1+640
506987.3729
4176030.2816
359.2230
K1+660
507007.3717
4176030.0675
359.5504
K1+680
507027.3715
4176029.9677
359.8778
K1+700
507047.3714
4176029.9821
0.2052
K1+720
507067.3710
4176030.1109
0.5326
K1+740
507087.3695
4176030.3539
0.8600
K1+760
507107.3663
4176030.7113
1.1874
K1+780
507127.3607
4176031.1828
1.5148
K1+800
507147.3521
4176031.7686
1.8422
K1+820
507167.3398
4176032.4687
2.1696
YZ K1+820.421
507167.7607
4176032.4847
2.1765
K1+840
507187.3254
4176033.2282
2.1765
ZY K1+851.611
507198.9283
4176033.6692
2.1765
K1+860
507207.3113
4176033.9790
2.0563
K1+880
507227.3001
4176034.6467
1.7699
K1+900
507247.2920
4176035.2144
1.4834
K1+920
507267.2865
4176035.6821
1.1969
K1+940
507287.2831
4176036.0499
0.9104
K1+960
507307.2813
4176036.3177
0.6239
K1+980
507327.2806
4176036.4855
0.3375
K2+000
507347.2804
4176036.5533
0.0510
K2+020
507367.2804
4176036.5211
359.7645
K2+040
507387.2799
4176036.3889
359.4780
K2+060
507407.2786
4176036.1567
359.1915
K2+080
507427.2758
4176035.8245
358.9051
K2+100
507447.2711
4176035.3923
358.6186
K2+120
507467.2640
4176034.8602
358.3321
K2+140
507487.2540
4176034.2281
358.0456
K2+160
507507.2406
4176033.4960
357.7592
QZ K2+160.074
507507.3142
4176033.4932
357.7581
K2+180
507527.2232
4176032.6641
357.4727
K2+200
507547.
4176031.7322
357.1862
K2+220
507567.1748
4176030.7005
356.8997
K2+240
507587.1428
4176029.5689
356.6132
K2+260
507607.1048
4176028.3375
356.3268
K2+280
507627.0604
4176027.0062
356.0403
K2+300
507647.0092
4176025.5753
355.7538
K2+320
507666.9505
4176024.0446
355.4673
K2+340
507686.8839
4176022.4142
355.1808
K2+360
507706.8089
4176020.6841
354.8944
K2+380
507726.7250
4176018.8545
354.6079
K2+400
507746.6317
4176016.9253
354.3214
K2+420
507766.5286
4176014.8966
354.0349
K2+440
507786.4150
4176012.7684
353.7484
K2+460
507806.2905
4176010.5408
353.4620
YZ K2+468.536
507814.7700
4176009.5599
353.3397
K2+480
507826.1566
4176008.2302
353.3397
K2+500
507846.0216
4176005.9106
353.3397
K2+520
507865.8867
4176003.5909
353.3397
K2+540
507885.7517
4176001.2713
353.3397
K2+560
507905.6167
4175998.9516
353.3397
K2+580
507925.4817
4175996.6320
353.3397
K2+600
507945.3468
4175994.3123
353.3397
K2+620
507965.2118
4175991.9927
353.3397
K2+640
507985.0768
4175989.6730
353.3397
K2+660
508004.9418
4175987.3534
353.3397
K2+680
508024.8069
4175985.0337
353.3397
K2+700
508044.6719
4175982.7141
353.3397
K2+720
508064.5369
4175980.3944
353.3397
K2+740
508084.4019
4175978.0748
353.3397
K2+760
508104.2670
4175975.7551
353.3397
K2+780
508124.1320
4175973.4355
353.3397
K2+800
508143.9970
4175971.1158
353.3397
K2+820
508163.8620
4175968.7962
353.3397
K2+840
508183.7271
4175966.4765
353.3397
K2+860
508203.5921
4175964.1569
353.3397
K2+880
508223.4571
4175961.8372
353.3397
K2+900
508243.3221
4175959.5176
353.3397
K2+920
508263.1872
4175957.1979
353.3397
K2+940
508283.0522
4175954.8783
353.3397
K2+960
508302.9172
4175952.5586
353.3397
K2+980
508322.7822
4175950.2390
353.3397
K3+000
508342.6473
4175947.9193
353.3397
K3+020
508362.5123
4175945.5996
353.3397
K3+040
508382.3773
4175943.2800
353.3397
K3+060
508402.2423
4175940.9603
353.3397
K3+080
508422.1074
4175938.6407
353.3397
K3+100
508441.9724
4175936.3210
353.3397
K3+120
508461.8374
4175934.0014
353.3397
K3+128.847
508470.6251
4175932.9752
353.3397

一般情况下，考虑排水要求，最小纵坡取为0.3%～0.5% ；考虑行驶顺适与安全，控制最大纵坡不超过4%；最短坡长300；最小竖曲线半径凹形为4000，凸形为10000,极限为6500m.
根据竖曲线半径的有关规定，选用竖曲线的半径为凸形8000,15000m. 凹形为4500,5000m
竖曲线要素计算公式及示意图如下：

竖曲线长度L：
L=Rω
竖曲线切线长T：
（ ）
竖曲线外距E：

竖曲线上任一点竖距h：

公式中：x——竖曲线上任一点至竖曲线起点的距离。
对于凸形竖曲线，设计标高=切线高程-。
对于凹形竖曲线，设计标高=切线高程+。
二、横断面设计
2.1 交通量资料
交通量组成
车 型
总 重
前轴重
后轴重
后轴数
前轴数
交通量
小汽车

1

1500
南京NJ-130
53.6
15.3
38.3
1
1
1200
解放CA-10B
80.25
19.4
60.85
1
2
800
东风EQ-140
92.9
23.7
69.3
1
2
1000
黄河JN-150
150.6
49
101.6
1
2
800
太脱拉138
211.4
51.4
2×80.00
2
2
600
以上为实测交通量组成，高速公路交通量年平均增长率为8%。

各级公路通用的车辆折算系数
车 型
中型汽车
小客车
拖挂车
大型车
折算系数
1.5
1.0
3.0
2.0
则：8400
Nd = N0 ( 1 + r )n-1
式中：Nd --远景设计年限日平均交通量，辆/日；
N0--起始年平均日交通量，辆/日；包括现有交通量和道路建成后从其它道路上吸引过来的交通量；
r -交通年增长率（%），r =6%
n--远景设计年限，n=15
　　采用以小汽车为标准的折算系数, 累计交通量为：Nd =8400×(1+6%)15-1=18991 (辆/日)。根据《公路工程技术标准》（JTG B01- ）可知，四车道的设计交通量为辆/日，设计车速为100km/h。本设计中远景设计年限平均日交通量为18991辆/日，接近25000辆/日，故本设计采用四车道。
2.2 行车道宽度
根据调查研究及参考国外资料,设计车速≥100km/h时,车道宽度应为3.75
2.3 路肩
本设计设计车速为120km/h，故硬路肩宽度不得低于3.00，一般采用3.25，本设计拟采用3.5硬路肩，土路肩宽度采用0.75。
2.4横断面设计指标：
本设计为平原微丘区高速公路，路基宽取26，其中行车道3.75×2，硬路肩宽为3.5，土路肩为0.75。填方边坡为1：1.5，挖方边坡为1：1，护坡道1米，边沟采用梯形边沟，沟底宽度取１，沟壁坡度为1：1。
路基标准横断面示意图如下：

2.5 路基土石方计算
2.5.1 横断面面积计算
将横断面按单位横宽划分为若干个梯形、矩形与三角形条块，每个小条块的近似面积分别为、……。
则横断面的面积为：

2.5.2 土石方数量的计算
常见的土石方数量的计算方法有平均断面法和棱台法两种，本次计算采用平均断面法，计算方法如下：
把两相邻断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱如上图，其体积的计算公式为：

式中： V—体积，即土石方数量（）；
、 —分别为两相邻断面的面积（）；
L —相邻断面之间的距离（m）。
土石方表

二 路基路面课程设计
桩号
地面标高
设计标高
填挖高
横坡(%)
路基宽度(m)
设计高差(m)
中桩填挖高
(m)
(m)
(m)
左
右
左侧
右侧
左路边
中桩
右路边
(m)
K0+000
5.300
5.300
0.000
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
0.000
+020.000
5.300
5.287
-0.013
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.013
+040.000
5.300
5.275
-0.025
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.238
-0.025
+060.000
5.300
5.263
-0.037
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.037
+080.000
5.200
5.250
0.050
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
0.050
+100.000
5.200
5.237
0.037
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
0.037
+120.000
5.200
5.225
0.025
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
0.025
+140.000
5.200
5.213
0.013
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.238
0.013
+160.000
5.500
5.200
-0.300
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.300
+180.000
5.100
5.188
0.088
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
0.088
+200.000
5.200
5.175
-0.025
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.025
+220.000
5.200
5.162
-0.038
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.038
+240.000
5.300
5.150
-0.150
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.238
-0.150
+260.000
5.400
5.138
-0.263
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.263
+280.000
5.300
5.125
-0.175
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.175
+300.000
5.300
5.112
-0.188
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.188
+320.000
5.300
5.100
-0.200
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.200
+340.000
5.300
5.088
-0.212
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.238
-0.212
+360.000
5.300
5.075
-0.225
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.225
+380.000
5.300
5.063
-0.237
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.237
+400.000
5.200
5.050
-0.150
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.150
+420.000
5.200
5.037
-0.163
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.163
+440.000
5.200
5.025
-0.175
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.238
-0.175
+460.000
5.200
5.013
-0.188
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.188
+480.000
5.200
5.000
-0.200
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.200
+500.000
5.200
4.987
-0.213
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.213
+520.000
5.200
4.975
-0.225
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.225
+540.000
5.200
4.963
-0.237
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.238
-0.237
+560.000
5.200
4.950
-0.250
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.250
K0+580
5.000
4.938
-0.063
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.063
K0+600
5.000
4.925
-0.075
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.075
+620.000
5.000
4.912
-0.088
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.088
+640.000
5.000
4.900
-0.100
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.100
+660.000
4.900
4.890
-0.010
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
-0.010
+680.000
4.800
4.883
0.083
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.238
0.083
+700.000
4.800
4.881
0.081
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.238
0.081
+720.000
4.800
4.883
0.083
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
0.083
+740.000
4.800
4.888
0.088
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188
0
-0.237
0.088
+760.000
4.800
4.898
0.098
1.5
-2.5
10.5
12.5
-0.188