道路勘测设计说明.doc

第一章 道路勘测设计概述一、本课程设计的目的与意义：本课程设计的目的在于培养独立设计的能力，提高综合运用知识的能力，加深对道理勘测设计课本知识的理解，巩固所学的专业知识，能够了解一般公路设计的步骤，为毕业论文打下基础。二、设计题目： 腰七里半至陆家屯X级公路设计三、设计原始资料： （1）教学用地形图，比例尺为1：50000，等高线间距为10m，地形图自带单位坐标格面积为2cm2cm，即代表实际面积为1km1km，使用该图纸时将设计涉及部分截取并转化为1:2000的比例尺打印，一张不够可打印多张。（2）道路所在地区的气象资料该公路地处黑龙江省牡丹江地区，气象资料主要包括：最大冻深、冬季最低气温、夏季最高气温、降雪量、降雨量、主风向等等（3）沿线的工程地质及水文地质情况。沿线山体稳定，无不良地质状况，山坡地下水3米以下，洼地地下水1.5米以下（4）沿线的植被及土壤分布情况。树木较多，沿线多粘质土，山坡上1米以下是碎石土。（5）道路建筑材料及分布情况沿线有丰富的砂砾，有小型采石场和石灰厂，水泥和沥青均需外购。（6）交通量资料： 近期交通量（交通量自拟，计算后所得道路等级最好为二级或三级） 交通增长率：5%。 道路必经点:起点 腰七里半 终点 陆家屯 中间控制点无要求。 其它：无。四、根据设计任务书可得:设计交通量：ADT=3500pcu/d， =5%， n=10， AADT=ADT（1+）n-1=5500pcu/d由公路工程技术标准，本路段适用于将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为20006000辆，按平原微丘三级公路技术标准勘测设计车速40km/h，路基双车道宽10米，本路段起点A桩号:K0+000,高程：328m；终点B桩号K3+250，高程：299.4m，全长3.25km，此路线测量里程全长3.25km，主要技术指标如下：平曲线个数：3个。平曲线半径：800m。最大纵坡：6.9%。边坡点个数：1个。最大填挖高度:10.8m凸型竖曲线最小半径：1800m。凹型竖曲线最大半径：3000m。横断面设计：路基横断面布置：0.75+0.75+3.5+3.5+0.75+0.75。式中数字自左至右分别为：土路肩，硬路肩，行车道，行车道，硬路肩，土路肩。 路面横坡设置（不含超高路段）：路肩为3%，行车道2%（由于坡度较小，在横断面作图中未画出）纵坡坡度与最大坡长：纵坡坡度（%）最大坡长3无限制41100590067007500五、课程设计步骤和方法 1、认真阅读地形图，查清路线带的地形、地物特征，并定出起点、终点和中间细部控制点。 2、根据起终点和中间细部控制点，在地形图上进行选线，通过比选，最终确定公路具体走向（选线时注意各个段落土石方的平衡，尽可能少占或不占农田，不破坏森林）。 3、根据选定的公路具体走向，确定交点位置，求出拐点桩号，根据缓和曲线、圆曲线半径以及路线转角计算出平曲线各要素、公路总里程； 4、在1:2000的地形图上每隔2.5cm定出一个控制点（重要控制点必须标出，如：直缓点，缓圆点，曲中点，圆缓点，缓直点等），读出其地面高程，点绘到方格坐标纸上。5、依据路基土石方纵向调配平衡原则在方格坐标纸上绘制出设计线。 6，横断面图绘制（每人至少20个）。7、整理装订课程设计成册。第二章 平曲线设计及平曲线线性要素计算在路线的平面设计中所要掌握的基本原则有：(1)平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；本设计地区部分地势开阔，处于平原微丘区，路线直捷顺适，在平面线形三要素中直线所占比例较大。在设计路线中间地段，路线多弯，曲线所占比例较大。路线与地形相适应，既是美学问题，也是经济问题和生态环境保护的问题。直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形、地物等具体条件，片面强调路线要以直线为主或以曲线为主，或人为规定三者的比例都是错误的。(2)行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足；本路段应注重立体线形设计，尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适，线形设计所考虑的因素越应周全。本路线计算行车速度为40Km/h，在设计中已经考虑到平面线形与纵断面设计相适应，尽量做到了“平包竖”。(3)保持平面线形的均衡与连贯；为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意各线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变，在长直线尽头不能接以小半径曲线，高低标准之间要有过渡。本设计中未曾出现长直线以及高低标准的过渡。(4)避免连续急弯的线形；连续急弯的线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响，在设计中可在曲线间插入足够的直线或回旋线。(5)平曲线应有足够的长度；第一拐点处平曲线线性要素组合计算（Ls=200m，R1=800m，=37 ）：内移值： p=Ls224R-Ls42384R3 =200224800-200423848003=2.1m切线增长值： q=Ls2-Ls3240R2=2002-20032408002=99.9m缓和曲线角：0=Ls2R180=2002800180=7.2 切线长：T=（R+P）tan2+q=800+2.1tan372+99.9=368.3m平曲线长：L=R180+Ls=80037180+200=716.4m外距：E=（R+P）sec2-R=800+2.1sec372-800=45.8m切曲差：D=2T-L=2368.3-716.4=19.6m第一拐点处主桩号计算： 直缓点(ZH)桩号:K0+350。 拐点桩号：ZH+T=K0+350+368.3=K0+718.3。 缓圆点（HY）桩号：ZH+Ls=K0+350+200=K0+550。 曲中点（QZ）桩号：ZH+L2=K0+350+716.42=K0+708.2。 圆缓点（YH）桩号：ZH+L-Ls=K0+350+716.4-200=K0+866.4。 缓直点（HZ）桩号：ZH+L=K0+350+716.4=K1+066.4。第二拐点处平曲线线性要素组合计算（Ls=166m，R2=800m，=29 ）：内移值： p=Ls224R-Ls42384R3 =166224800-166423848003=1.4m切线增长值： q=Ls2-Ls3240R2=1662-166324080022=83.0m缓和曲线角：0=Ls2R180=1662800180=5.9 切线长：T=（R+P）tan2+q=800+1.4tan292+83.0=290.3m平曲线长：L=R180+Ls=80029180+200=570.7m外距：E=（R+P）sec2-R=800+1.4sec292-800=27.8m切曲差：D=2T-L=2290.3-570.7=9.9m第二拐点处主桩号计算： 直缓点(ZH)桩号:K1+500。 拐点桩号：ZH+T= K1+500+290.3=K1+790.3。 缓圆点（HY）桩号：ZH+Ls= K1+500+166=K1+666。 曲中点（QZ）桩号：ZH+L2=K1+500+570.72=K1+785.35。 圆缓点（YH）桩号：ZH+L-Ls= K1+500+570.7-166=K1+904.7。 缓直点（HZ）桩号：ZH+L= K1+500+570.7=K2+070.07。第三拐点处平曲线线性要素组合计算（Ls=167m，R3=800m，=28 ）：内移值： p=Ls224R-Ls42384R3 =167224800-167423848003=1.5m切线增长值： q=Ls2-Ls3240R2=1672-167324080022=83.5m缓和曲线角：0=Ls2R180=1672800180=6.0 切线长：T=（R+P）tan2+q=800+1.5tan282+83.5=283.33m平曲线长：L=R180+Ls=80029180+167=557.76m外距：E=（R+P）sec2-R=800+1.5sec282-800=26.04m切曲差：D=2T-L=2283.33.3-557.76=8.9m第三拐点处主桩号计算： 直缓点(ZH)桩号:K2+300。 拐点桩号：ZH+T= K2+300+283.33=K2+583.33。 缓圆点（HY）桩号：ZH+Ls= K2+300+167=K1+467。 曲中点（QZ）桩号：ZH+L2=K2+300+557.762=K2+578.88。 圆缓点（YH）桩号：ZH+L-Ls= K2+300+557.76-167=K2+690.76。 缓直点（HZ）桩号：ZH+L= K2+300+557.76=K2+857.76。 第三章 纵断面设计及竖曲线线性要素计算沿道路中线竖直剖切再行展开即为路线纵断面。因自然因素的影响及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线，纵断面图是道路纵断面设计的主要成果。在纵断面图上有两条主要线：一条是地面线，它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线，反映了沿中线原地面的起伏变化情况；另一条是设计线，它是设计者经过技术上，美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线，它反映了道路路线的起伏变化情况。第一个竖曲线线性要素组合计算：1、计算竖曲线要素： i0=6.1%， i1=3.5%， R=3000m， 边坡点桩号：K0+500，高程：361.1m坡差：=i1-i0=0.035-0.061=-0.026，为凸形。曲线长L=R=30000.026=78m。切线长T=L2=782=39m。外距E=T22R=39223000=0.25m。2、计算设计高程：竖曲线起点桩号= （K0+500）-39=K0+461。竖曲线起点高程=361.1-390.061=358.72m。第二个竖曲线线性要素组合计算：1、计算竖曲线要素： i0=0.6%， i1=0.7%， R=2500m， 边坡点桩号：K0+800，高程：365.5m坡差：=i1-i0=0.007-0.006=0.001，为凹形。曲线长L=R=25000.001=2.5m。切线长T=L2=2.52=1.25m。外距E=T22R=1.25223000=0.0003m。2、计算设计高程：竖曲线起点桩号= （K0+800）-1.25=K0+798.75。竖曲线起点高程=365.5-1.250.006=365.49m。第三个竖曲线线性要素组合计算：1、计算竖曲线要素： i0=0.7%， i1=3.0%， R=2800m， 边坡点桩号：K0+900，高程：364.8m坡差：=i1-i0=0.03-0.007=0.023，为凹形。曲线长L=R=28000.023=57.5m。切线长T=L2=57.52=28.75m。外距E=T22R=28.75222800=0.15m。2、计算设计高程：竖曲线起点桩号= （K0+900）-28.75=K0+871.25。竖曲线起点高程=364.8-28.750.007=364.60m。第四个竖曲线线性要素组合计算：1、计算竖曲线要素： i0=3.0%， i1=4.5%， R=2500m， 边坡点桩号：K1+000，高程：361.8m坡差：=i1-i0=0.045-0.030=-0.015，为凸形。曲线长L=R=25000.015=37.5m。切线长T=L2=37.52=18.75m。外距E=T22R=18.75222500=0.07m。2、计算设计高程：竖曲线起点桩号= （K1+000）-18.75=K0+981.25。竖曲线起点高程=361.8-18.750.03=361.24m。第五个竖曲线线性要素组合计算：1、计算竖曲线要素： i0=3.6%， i1=2.8%， R=2000m， 边坡点桩号：K1+700，高程：328.8m坡差：=i1-i0=0.028-0.036=-0.008，为凸形。曲线长L=R=20000.008=16m。切线长T=L2=162=8m。外距E=T22R=8222000=0.016m。2、计算设计高程：竖曲线起点桩号= （K1+700）-8=K1+692。竖曲线起点高程=328.8-80.036=328.51m。第六个竖曲线线性要素组合计算：1、计算竖曲线要素： i0=2.8%， i1=1.2%， R=2400m， 边坡点桩号：K2+400，高程：318.8m坡差：=i1-i0=0.012-0.028=-0.016，为凸形。曲线长L=R=24000.016=38.4。切线长T=L2=162=19.2m。外距E=T22R=19.2222400=0.077m。2、计算设计高程：竖曲线起点桩号= （K2+400）-90=K2+310。竖曲线起点高程=318.8-19.20.028=318.26m。第七个竖曲线线性要素组合计算：1、计算竖曲线要素： i0=1.0%， i1=2.0%， R=2600m， 边坡点桩号：K2+800，高程：309m坡差：=i1-i0=0.020-0.010=-0.010，为凸形。曲线长L=R=20000.008=26m。切线长T=L2=262=13m。外距E=T22R=13222600=0.03m。2、计算设计高程：竖曲线起点桩号= （K2+800）-13=K2+787。竖曲线起点高程=309-130.010=308.87m。第八个竖曲线线性要素组合计算：1、计算竖曲线要素： i0=2.0%， i1=0.9%， R=1800m， 边坡点桩号：K2+900，高程：307m坡差：=i1-i0=0.009-0.020=-0.011，为凸形。曲线长L=R=18000.011=19.8m。切线长T=L2=19.82=9.9m。外距E=T22R=9.9221800=0.027m。2、计算设计高程：竖曲线起点桩号= （K2+900）-9.9=K2+891。竖曲线起点高程=307-9.90.020=297.08m。竖曲线要素表序号桩号高程凸凹形状竖曲线半径R（m）切线长T(m)外 距E（m）曲线长L（m）1K0+500361.1凸3000390.25782K0+800365.5凹25001.250.0032.53K0+900364.8凹280028.750.1557.54K1+000361.8凸250018.750.00337.55K1+700328.8凸200080.016166K2+400318.8凸 240019.20.07738.47K2+800309凸 2600130.033268K2+900307凸18009.90.02719.8第四章 横断面设计及其概述横断面设计的原则： (1)、设计时应根据公路等级、技