舒兰—蛟河二级公路课程设计报告书.docx

1. 工程概况
名称：舒兰—蛟河二级公路；
地质条件：粘性土，稠度为1.0；
地形条件：平原地形；

2. 技术指标
2.1设计标准：
根据设计任务书要求，本路段按二级公路技术标准勘察、设计。设计车速为60公里/小时，双车道，设计年限：20年（路面类型为水泥混凝土路面）。

2.2 设计执行标准、规范有：
《公路工程技术标准》JTG B01-2003
《公路路线设计规范》JTG D20-2006
《公路路基设计规范》JTG D30-2004

2.2 各项技术指标：
2.2.1平面：
（1）圆曲线一般最小半径为200m，极限最小半径125m；不设超高最小半径当路拱≤2%时为1500m，当路拱＞2%时为1900m。
（2）平曲线长度一般值为300m，最小值为100m。
（3）缓和曲线最小长度一般值为80m，最小值为60m。
2.2.2纵断面：
（1）最大纵坡为6%，最小坡度为0.5%，最小坡长150m；纵坡为6%时的最大坡长为600m。
（2）凹形竖曲线半径一般值为1500m，极限值为1000m，竖曲线最小长度为50m；凸形竖曲线半径一般值为2000m，极限值为1400m，竖曲线最小长度为120m。
2.2.3横坡和路面宽度：
（1）横坡：1.5%~2%
（2）路面宽度：
a．车道宽度： 3.5m。
b．路肩宽度：右侧硬路肩宽度一般值为0.75m，最小值为0.25m；土路肩宽度一般值为0.75m，最小值为0.5m。
c．路基宽度：一般值为10m，最小值为8.5m。
2.2.4视距：
停车视距为75m，会车视距为150m，超车视距为350m。

3. 横断面设计
（1）行车道宽度：2×3.5m；
（2）硬路肩宽度：2×0.75m；
（3）土路肩宽度：2×0.75m；
（4）路基总宽度：10m。

4. 平面选线
4.1平面选线的原则
（1）在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。
（2）路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好，并有利于施工和养护。路线设计应注意立体线形设计中平、纵、横面的疏顺、合理配合。在工程量增加不大时，应尽可能的采用较高的技术指标。不应轻易采用最小或极限指标，也不应片面采用较高指标。
（3）选线应同农田基本建设相配合，做到少占田地，并应尽量不占高产田、经济作物田和经济林园（如橡胶林、茶林、果园）等。对沿线必须占用的田地，应按国家有关法规，做好造田还林等规划和必要的设计。
（4）通过名胜、风景、古迹地区的道路，应与周围环境、景观相协调，并适当照顾美观，重视保护原有自然状态和重要历史文物遗址。
（5）在选线过程中，对严重不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼及排水不良等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法绕避，如必须穿过时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。

4.2选线过程
一条道路路线的选定是经过由浅入深、由轮廓到局部、由总体到具体、由面到带进而到线的过程来实现的，一般要经过以下三个步骤:
（1）全面布局
（2）逐段安排
（3）具体定线
a.控制点的选定：
在平原地区选线过程中，对严重不良地质路段，如池塘、泥沼及排水不良等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法绕避。初步选定能避开池塘的一个控制点，定出路线的大致走向。
b.加密控制点：
避开地质不良地段，尽量少占用农田，加密控制点。
c.确定路线走向：
在前面各项工作的基础上，把各个控制点连结起来，定出路线的走向。

4.3纸上定线
设计路段为平原区二级公路，地形起伏不大，但易受池塘等的影响，因此，尽量避开池塘等不利地段。

5. 平面设计
5.1曲线及桩号标定：
起点桩号K0+000.000
JD1桩号K0+226.385, 转角值:右60.00°,半径:200m ,缓和曲线长:80m
JD2桩号K0+503.445，转角值:右59.57°,半径:180m ,缓和曲线长:80m
JD3桩号K0+723.005，转角值:左29.61°,半径:250m ,缓和曲线长:60m
JD4桩号K0+979.187，转角值:左79.38°,半径:150m ,缓和曲线长:75m
JD5桩号K1+225.511，转角值:右59.33°,半径:160m ,缓和曲线长:70m
5.2平曲线要素计算：

切线增长值：
內移植：
切线长：
外距：
平曲线：

5.3 曲线主点桩号计算：

5.4平面线形：

5.5例：JD1点计算数据
已知：R1=200m，Ls=180m，=60°
切线增长值： 39.95m
內移植：1.331m
平曲线长：289.44m
切线长：156.19m
外距：=32.48m
桩号：
=K0+070.200
=K0+150.200
=K0+214.920
=K0+359.640
=K0+279.640

JD1线形图：

O点

5.6平曲线要素汇总表

主点桩号
ZH
HY
QZ
YH
HZ
JD1

JD2

JD3

JD4

JD5

6. 纵断面设计
6.1 纵断面设计原则
1.纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。
2.纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。
3.平面与纵断面组合设计应满足:
4.视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。
6.2 纵断面拉坡
1. 纵坡设计要求：
(1)设计必须满足《标准》的各项规范。
(2)纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。
(3)沿线地形、地下管线、地质水文、气候和排水等综合考虑。
(4)应尽量做到填挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。
2.纵断面拉坡步骤：
(1)标注控制点：确定路线起、终点以及越岭垭口，地质不良地段的最小
填土高度，最大挖深等线路必须经过的标高控制点。
(2)试坡：在已标出的“控制点”纵断面图上，根据各技术指标和选线意图，结合地面线的起伏变化，以控制点为依据，在其间穿插取值，同时综合考虑纵断面设计中的平纵组合问题，即当竖曲线和平曲线重合时，应设法使竖曲线的起、终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上，也不要放在圆弧段之内。由此试定出若干坡线。
(3)调整并核对：对试坡时所定出的各种坡线进行比较，排除不符工程技术标准的坡线，在剩下的坡线中选取填挖方量最小又比较平衡的坡线。在选取的坡线上选择有控制意义的重点横断面，从纵断面图上读出其对应桩号的填挖高度，检查该点的横断面填挖是否满足各项工程指标。如果不满足，则应对所选坡线进行调整。

6.3 竖曲线要素计算
竖曲线要素设计公式为：

竖曲线长度：

竖曲线切线长：
竖曲线外距：

6.4竖曲线计算数据：
已知：=-5.7%, = -0.7%，=3.6%，=-3.1%，=5.9%；
R1=2500m，R2=3500m，R3=3000m，R4=2000m。

纵断面要素示意图

BPD1: 桩号K0+216.000
=5%，凹型竖曲线
曲线长：=161.634m
切线长：T1==80.817m
外距：=1.306 m
起点桩号=K0+216.000-80.817=K0+135.183

终点桩号K0+216.000+80.817=K0+296.817

BPD2:桩号K0+492.000
=4.3%，凹型竖曲线
曲线长：=151.925m
切线长：T2==75.962m
外距：=0.824m
起点桩号=K0+492.000-75.962=K0+416.038

终点桩号=K0+492.000+75.962=K0+567.962

BPD3:桩号K0+940.000
3=i4-i3=-6.7%，凸型竖曲线
曲线长：L3=R33=200.625m
切线长：T3==100.313m
外距：E3==1.667m
起点桩号=K0+940.000-100.313K0+839.687

终点桩号=K0+940.000+100.313=K1+040.313

BPD4:桩号K1+220.000
4=i5-i4=9%，凹型竖曲线
曲线长：L4=R44=180.296m
切线长：T4==90.148m
外距：E4==2.032m
起点桩号=K1+220.000-90.148=K1+129.852
终点桩号=K1+220.000+90.148=K1+310.148

6.5竖曲线要素汇总表
变坡点
桩号
R凸或R凹
i1
i2
切线长T
外距E
起点桩号
终点桩号
竖曲线长L
BPD1
K0+216.000
2500

K0+135.183
K0+296.817
161.634
BPD2
K0+492.000
3500

K0+416.038
K0+567.962
151.925
BPD3
K0+940.000
3000

K0+839.687
K1+040.313
200.625
BPD4
K1+220.000
2000

K1+129.852
K1+310.148
180.296

6.6纵断面设计成果表
由前面的计算即可确定出各直线段坡线上所对应的中桩标高，再由公式算出竖曲线内各点的竖距，凸形竖曲线的曲线上中桩标高即为对应直线坡线标高减去竖距，凹形竖曲线的曲线上中桩标高即为对应直线坡线标高加上竖距。由此即可确定纵断面线上各中桩的标高，也就可以算出各中桩的填、挖高度。

6.7绘制纵断面图
纵断面图一般采用横向1:2000，纵向1:200的比例尺绘制，上部画纵断面图，下部标注如图：

道路纵断面设计图
地质条件

填土高度

挖土高度

设计高程

地面高程

坡度（%） 坡长（m）

里程桩号

直线及平曲线

7. 横断面设计
7.1横断面设计的原则
(1)、设计时应根据公路等级、技术标准，结合地形、地质、水文、填挖等情况选用。设计前必须做好各项勘察工作，收集横断面资料。
(2)、兼顾当地基本建设的需要，尽可能与之配合，合理设计边沟断面尺寸，并按有关规定采取必要的处理措施。
(3)、路基穿过耕种地区时，为了节约用地，如果当地石料丰富，可修建石砌边坡或直立矮墙。
(4)、沿河线的横断面设计，应注意路基不被洪水冲毁，如废方过多压缩河道而引起壅水危及农田、房舍时，一般应变更设计，将路线适当外移以减少废方，否则应将废方运走。

7.2确定路基横断面宽度
设计公路为二级公路，采用整体式单幅双车道的路基断面形式。
根据工程技术标准，由公路等级（二级）及设计行车速度（60km/小时）确定路基横断面车道数为双车道，行车道总宽为7m，行车道外侧分别设置宽度为0.75m的硬路肩和土路肩，路基总宽度为10m。

7.3 设计资料
(1)、平曲线起、终点桩号，平曲线半径和转角在平面设计中读取。
(2)、每个中桩的填挖高度在纵断面设计中读取。
(3)、路基宽度为10m。在路线平面图上的各中桩横断面范围内并向外延伸一定距离选取若干点，量取各点的地面标高。
(4)、根据技术标准确定边沟的形式及尺寸。
(5)、根据线路所处地区的地质情况确定填方路堤和挖方路堑的边坡值。

7.4横断面设计计算
7.4.1加宽计算：
（1）全加宽确定
按工程技术标准规定，二级公路采用第三类加宽值，即汽车轴距加前悬总长为,圆曲线半径为150m至200m时,加宽值b=1.0m；圆曲线半径为200m至250m时,加宽值b=0.8m。当圆曲线半径时，由于加宽值很小，可以不加宽。各级公路的路面加宽后，路基也应相应加宽。路面的加宽一般在路线内侧加宽
（2）加宽的过渡：
为了使路面由直线上的正常宽度过渡到曲线上设置了的加宽的宽度，需设置加宽缓和段。在加宽缓和段上，路面具有逐渐变化的宽度。
已知：横断面桩号：K0+350.000，YH桩号K0+279.640，HZ点桩号K0+359.640，因K0+350在缓和加宽段，按比例过渡：
0.8=0.10m
ZH
HY

绕内边缘线旋转

7.4.2路面路基宽度计算：
K0+100.000:路面宽度B=7+0.30=7.30m
路基宽度B′=B+bj*2= 7.30+2×1.5=10.30m
K0+200.000:路面宽度B=7+0.80=7.80m
路基宽度B′=B+bj*2= 7.80+2×1.5=10.80m
K0+350.000:路面宽度B=7+0.10=7.10m
路基宽度B′=B+bj*2= 7.10+2×1.5=10.10m

7.4.3横断面超高上计算：
新建公路，采用绕内边线旋转计算。由v=60km/h查《规范》得最大超高渐变率P=1/125，最小超高渐变率为1/330。
超高缓和段长度：=52.5,满足要求
LC=
= K0+359.640- K0+350.000=9.640m<,在过渡段上
内缘高度=0.013m
中线高度
外缘高度
=0.035m

横断面设计图

7.5绘制横断面图
步骤如下：
（1)根据纵断面测量资料按1:200的比例绘制横断面地面线；
（2）根据路基设计表中的有关数据，绘制路幅的位置和宽度；
（3）参照路基标准横断面图绘制路基边坡线和地面线相交，并在需要设置支挡防护处绘制支挡结构物的断面图；
（4）检查弯道路段横断面内侧的视距是否满足要求，是否需要清除障碍及设置视距台；
（5）根据综合排水设计，绘制路基边沟、排水沟、截水沟等在横断面图上的位置；

总 结
本研究及设计是在孙耀东老师的悉心指导下完成的。由于理论课程学习时人数众多，上课效率相对比较低，因此在课程设计全过程我们遇到很多问题，也向老师询问了很多次，孙老师耐心的回答我们每个问题，无论是否占用了他的私人时间都能及时的给予解答，保证了我们能及时完成课程设计，在此表示感谢。
我们作为路桥专业的学生，道路课程设计是我们专业中的主干课，也是我们以后毕业设计的基础，所以对于这次课程设计我给予特别的重视，认真学习课程设计的各项相关知识。
本设计完全根据新规范进行设计的，采用了当今最前沿的设计方法。主要目的是以满足生产的需要为主，具有较强的适用性。本设计课题要求对公路进行路线、路基路面工程施工图设计。道路路线工程要求对所提供地形图，依据控制点进行平面设计、纵断面设计、横段面设计。结构设计考虑了便于施工，安全，经济合理等因素，具有较好的安全性，适用性及耐久性。从道路设计到结构设计都运用了科学设计方法，合理的设计理论。
本设计的内容全面地包含了交通土建专业所学知识，是一次全面的设计演练。同时，设计研究的内容具有相当的深度和难度，是对我们的一次综合考核。设计应达到的技术要求为满足实际施工要求，即所设计的内容正确、可行。为此，设计过程中要以设计规范为准，严格控制各设计内容满足规范和相关条例的要求。

参 考 文 献
[1]杨少伟.道路勘测设计.北京:人民交通出版社
[2]公路路基设计规范JTG D30—2004.中华人民共和国交通部
[3]公路工程技术标准JTG B01-2003. 中华人民共和国交通部
[4]公路路线设计规范JTG D20-2006. 中华人民共和国交通部