道路勘测设计课程设计

1、 上海海事大学 SHANGHAI MARITIME UNIVERSITY道路勘测设计课程设计 课程名称道路勘测设计学院交通运输学院专业交通工程班级122班学生姓名（学号）张静 31周梦莎 07一、 概述（一）、任务依据 根据上海海事大学交通运输学院交通工程专业道路勘测设计任务书。（二）、设计标准 1、根据设计任务书要求，本路段按平原微丘三级公路技术标准勘察、设计。设计车速为40公里/小时，路基双幅两车道，宽8.50米。 2、设计执行的部颁标准、规范有： 公路工程技术标准JTGB01-2003 公路路线设计规范JTJ011-94 公路路基设计规范JTJ013-95 公路沥青路面设计规范JTJ01

2、4-97 公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-2002（三）、路线起讫点 本路段起点A：K0+00为所给地形图坐标（33.157，56.838），终点B：K2+340为所给地形图坐标（33.667，55.332），全长2.34公里。（四）、沿线自然地理概况 该工程整个地形、地貌平坦，地形起伏不大，最高海拔高度为32.84米，河谷海拔高度为10.74米，总体高差在22.1米左右。二、 设计说明本路段按三级公路标准测设，设计车速40km/h，测设中在满足公路路线设计规范及在不增加工程造价的前提下，充分考虑了平、纵、横三方面的优化组合设计，力求平面线形流畅，纵坡均衡，横断面合理，以达到视觉和心理

3、上的舒展。 路线测设里程全长2.34公里，主要技术指标采用情况如下： 平曲线个数（个） 3 平均每公里交点个数（个） 1.28 平曲线最小半径（米/个） 200 平曲线占路线长（%） 24.36% 直线最大长（米） 830 变坡点个数（个） 3 最大纵坡（%） 0.9% 最短坡长（米/处） 190 凸型竖曲线最小半径（米/处） 5000 凹型竖曲线最小半径（米/处） 3000三、 横断面设计（一）、横断面路基 1、路基横断面布置： 0.75+3.5+3.5+0.75=8.5米 式中数字自左至右分别为：左路肩、行车道、行车道、右路肩 路面横坡设置（不含超高路段）：路肩为2%，行车道为2% 2、加

4、宽、超高方式： 全线加宽采用比例过度，超高方式为绕内边线旋转。路基土石方计算控制标高为土基标高，不含路面厚度。 3、路基施工注意事项： 路基施工应严格按规范进行，对能作为填方用土的挖方应该尽量移挖作填，尽量减少取、弃土地场。 取、弃土地场。应选择荒山、山地处，不得随意乱弃，堵塞河道，且要做好防护、绿化工作，以免造成水土流失。 土基填筑前应进行清表、清淤，耕地填前夯实工作，做好填前排水。（二）排水 排水：挖方路段路面雨水通过路肩进入边沟，填方路段路面雨水经坡面散排至排水沟。四、 本次设计项目1、 确定道路技术等级和技术标准2、 纸上定线3、 平面定线设计4、 路线纵断面设计5、 路线横断面设计6

5、、 挡土墙及涵洞图各一个第一章 设计说明1.1工程概况 设计公路为某三级公路。本路段为平原微丘区，多为中低山地貌，地势稍陡。路段主线长2.34Km（起讫桩号位K0+000K2+340），路基宽为8.5m，设计行车速度为40km/h。1.2公路技术等级及技术标准1.2.1公路技术等级 设计路段公路等级为三级，适应于将各种车辆折合成小客车的平均日交通量为20006000辆。1.2.2技术标准（1）、控制要素：l 服务水平：三级l 设计车速：40km/h（2）、平面设计技术指标：l 圆曲线最小半径：l 一般值：100m1) 极限值：60m2) 不设超高最小半径：600m3) 最大半径：10000ml

6、 缓和曲线最小长度：35ml 平曲线间插直线长度：同向平曲线间插值线长度应大于6V（240m）为宜，反向平曲线插值线长度应大于2V（80m）为宜。l 平曲线最小长度：70m （3）、纵断面设计技术指标：l 最大纵坡度：7%l 最小坡长：120ml 不同纵坡度最大坡长：纵坡坡度与最大坡长 表1-1纵坡坡度（%）最大坡长341100590067007500注：当纵坡坡度小于或等于3%时，最大坡长没有限制。（4）、竖曲线最小半径和最小长度：竖曲线最小半径和最小长度 表1-2凸型竖曲线半径（m）一般值700极限值450凹型竖曲线半径（m）一般值700极限值450竖曲线最小长度（m）35（5）、纵向坡度

7、与横向坡度的合成坡度最大值：10%（6）、路基横断面技术指标：1) 行车道宽度：23.5m2) 土路肩宽度：20.75m3) 路基总宽度：8.5m4) 视距保证：l 停车视距：40ml 会车视距：80ml 超车视距：200m 5）双车道路面加宽值：设计路段采用第3类加宽值，不同圆曲线半径下的路基全加宽值如下表：圆曲线半径（）加宽值（m）圆曲线半径（）加宽值（m）2502000.8100702.02001501.070502.51501001.5 6）路拱及土路肩横坡度：路拱横坡度取用2%，土路肩横坡度取用3%。 7）不同圆曲线半径的超高值：圆曲线半径与超高 表1-3圆曲线半径（m）超高值（%）

8、6003901390270227020032001504150120512090690607注：当圆曲线半径大于600m时，可不设超高。第二章 平面选线及定线2.1平面选线2.1.1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、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。在工程量不断增加不大时，应尽可能采用较高的技术指标。不轻易采用极限指标，也不应为了采用较高的指标而使得工程量过分增大。（3）、选线应能满足国家或地方建设对路线使用任

9、务、性质的要求，保证路线能够加强居民区特别是经济较发达地区之间的联系，同时也应注意农田等基本建设相配合，尽量少占用农田，避免可多的拆迁工程。（4）、在选线过程中，对严重不良地质路段，如滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、泥沼及排水不良等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法避绕，如必须穿过时，应选择合位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。2.1.2选线过程（1）、控制点的选定： 在地形图范围内有三个村庄，本着设计路线应尽可能服务居民区的原则，初步选定靠近村庄的三个控制点，定出路线的大致走向。（2）、加密控制点： 在前面定出的路线大致走向的基础上，本着山岭重丘区公路应尽可能的克服高差，尽量使路线按平均

10、自然坡度顺着等高线走，以为以后的纵断面设计留有余地的原则，选定路线上、下坡转折点和越岭标高，并避开地质不良地段，加密控制点。（3）、确定路线走向：在前面各项工作的基础上，顺着等高线，避免初定的路线尽量少的切割等高线，把各个控制点连结起来，定出路线的走向。考虑到路线在各控制点的不同连结方式，两位小组成员初步定出A、B两条路线方案。 （4）、方案比选： 分别对A、B两条路线方案作进一步的研究，得出各个方案的主要技术经济指标，如表2-1所示 其中，周梦莎A方案 张静B方案各路线方案主要技术经济指标比较表 表2-1指标单位A方案B方案路线总长Km2.342.47通过村庄个38回头弯个33线形好中土石方

11、量中较多总造价较低较高比较结果推荐A方案通过上表发现，B方案穿越农田和密集山区，还要翻越一处地面标高较高的垭口，增加了开挖量，造价较高。相比之下，A方案较好，所以推荐A方案。2.2纸上定线 设计路段为山岭重丘区三级公路，地形复杂，横坡陡峻，路线平、纵、横面所受的限制较严，定线时应尽可能的克服高程。2.2.1定导向线 （1）、首先在1：2000的地形图上，仔细研究路线选线阶段选定的主要控制点间的地形、地质情况，选择有利地形，拟定路线走法。 （2）、地形图上的等高线间距为10m，选用5.0%的平均自然坡度，按式2-1算出等高线间平距： a=hi均 （式2-1）由式2-1得：a=100.05=200

12、m使两脚规的开度等于a（按图上的比例尺为10cm），从路线起点A开始，拟定的路线走法在等高线上一次截取各点，直到最后一点的位置和标高按接近路线终点B为止。（3）、连接各点，分析该折线在利用地形和避让地物，以及工程艰巨的情况，从而选出应穿应避让的特征点为中间控制点，并重新连接各点。2.2.2确定路线位置 （1）、在前面定出的导向线的基础上，用不同半径的模板在路线平面可能出现的转点处描出路线平面位置，并标出其半径。 （2）、用直线连接各曲线，使各直线相交，初步定出路线交点。 （3）、初步分析各交点处所采用的线形，并大致量出各交点的转角值，概算出各交点处的平曲线切线长，结合交点间距概算出平曲线间插直

13、线长度，判断各同向、反向及复合线形能否满足规范要求。 （4）、分析所定出的路线位置的工程量并进行调整，力争定出线形好，工程根据以上的方法，即可在地形图上定出路线的位置，确定路线平面的交点，并初步定出了各交点处所采用的圆曲线半径值和缓和曲线长度，以及各平曲线的线形组合方式。第三章 线路平面设计 3.1确定平面设计所需数据3.1.1确定交点坐标（1）、根据地形图上所定出的路线位置，通过地形上的等高线推算各交点的坐标。方法如下：l 推算坐标时，应在交点所在的坐标格内进行，先假定该坐标格四个脚点中的左下脚点为原点。l 量出交点到坐标横（纵）轴的矩离l，再量取坐标格的垂直（水平）长度L。l 计算坐标增量

14、。从地形图可以看出相邻坐标网格线间的距离为0.2，按式3-1：xy=lL0.2 （式3-）1即可得出在该坐标格内的坐标增量，再用此坐标增量加上原点在整体坐标系下的坐标即可得出该交点的坐标。（2）、按上述方法推算出的各交点坐标如表3-1 交点坐标表 表3-1交点X（N）Y（E）起点33.15756.838JD233.76756.485JD333.67256.232JD433.90555.406终点33.66755.3323.12初拟平曲线半径及缓和曲线长 纸上定线时所初定的各交点处平曲线半径及缓和曲线长度如表3-2半径及缓和曲线长 表3-2交点半径（m）缓和曲线长（m）JD120060JD230

15、070JD3300503.2平面设计计算3.2.1平面设计计算有关内容及计算公式（1）、交点间距、坐标方位角及转角值的计算： 设起点坐标为JD0（X0，Y0），第i个交点坐标为JDi（Xi，Yi），i=1，2，3，n，则：坐标增量式： X=Xi-Xi-1Y=Yi-Yi-1 （式3-2）交点间距式： L=（X）2+（y）2 （式3-3）象限角式： =arctgYX （式3-4）计算方位角：fw= ，X0，Y0fw=180-，X0fw=180+，X0，Y0，YLC,但只要横坡度从路拱坡度（-2%）过渡到超高横坡度（2%）时，超高渐变率p=1/330,仍取LC=LS。否则按下面两个方法处理：1. 在

16、缓和曲线部分范围内超高。根据不设超高圆曲线半径和超高缓和段长度计算公式分别计算出超高缓和段长度，然后取两者中较大值，作为超高过渡段长度，并验算横披从路拱坡度（-2%）过渡到超高横披度（2%）时，超高渐变率是否大于1/330,如果不满足2. 分段超高。超高在缓和曲线全长范围内按两种超高渐变率分段进行，第一段从双向路拱拱坡度iZ过渡到单向超高横坡iZ时的长度为Lc1=660BiZ，第二段的长度为Lc2=Ls-Lc1.3. 若LcLs，则此时应修改平面线行，增加缓和曲线的长度。若平面线行无法修改时，宜按实际计算的长度取值，超高起点应从ZH（或HZ）点后退LC=LS长度。4. 超高值计算公式无中央分隔

17、带的公路超高方式有三种，常用的只有两种：绕行车道中心旋转；绕未加宽未超高的内侧路面边缘旋转，前者一般适用于旧路改建，后者适用于新建公路。拟建公路为新建公路，故采用第二种超高方式。超高值计算公式如表5-12绕内边线旋转超高值计算方式 表5-12超高位置计算公式备 注圆 曲线外缘 X=X0XX01. 计算结果均为与设计高之高差，设计高的位置为路基外侧边缘2. 临界断面距超高缓和段起点为x0=iziyLc3. 加宽值bx按加宽计算公式计算中线bjij+（bj+B）iybjij+B2iy则需采取分段超高的方法。内缘bjij-（bj+bw）iy过渡线外缘bjij-iz+bjiz+（bj+B）iyx？中线

18、bjij+B2izbjij+B2x？iy内缘bjij-（bj+bx）izbjij-（bj+bx）x？iy式中 B行车道宽度（m） bj路肩宽度（m） bw圆曲线加宽值（m） bxx距离处的路基加宽值（m） iy 超高横坡度iz路拱横坡度ij路肩横坡度 x0与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离（m）x超高缓和段中任意点至超高缓和段起点的距离（m）5.2.3 编制路基设计表 横断面平曲线的加宽计算和超高计算完成后，应将结果填入路基设计表。路基设计表是公路设计文件的主要技术文件之一，它是综合路线平、纵、横设计表资料汇编而成的，在表中填有公路平面线形、纵断面设计以及路基加宽、超高等数据。它是

19、路基横断面设计的基本依据，也是施工放样、检查校核及竣工验收的依据。 路基设计表的填写方法为：（1）“桩号”、“地面标高”栏从中桩测量资料抄录；（2）“平曲线”栏从平面资料抄录，供加宽、超高计算；（3）“变坡点高程桩号及纵坡坡度、坡长”栏从纵断面资料抄录，填入变坡点的桩号、高程、前后的坡度和坡长及起终点桩号；（4）“竖曲线”栏填入竖曲线起终点及要素（5）“设计标高”“填挖高度”从纵断面设计资料中抄录（6）“路基高度”栏分别为路基左右侧路幅宽度值，有加宽的地方要进行加宽的计算。（7）“路边与中桩与设计高之高差”栏为按一定超高方式进行超高计算后，与路基宽度相对应的各点相对于设计高程位置的高差，通过超

20、高计算获得。（8）“施工时中桩”栏为“填挖高度”栏与“路边及中桩与设计高之高差”栏中路中线的高差之差 由前面的平面设计资料、纵断面设计资料和横断面设计中的加宽及超高计算，把相应的数据填入路基设计表，以作为绘制横断面图的依据。路基设计表见附录三路基设计表5.3 绘制路基横断面5.3.1 确定路基标准横断面 在绘制路基横断面之前，以确定路基横断面的形式及其横断面布置、构造尺寸（主要包括路幅尺寸、横坡度值、变坡高度、护坡道宽度、边沟尺寸、排水沟尺寸、截水沟尺寸、挖台阶的宽度等）。标准横断面图中应包括路基横断面中各种可能的形式及其有关的支挡防护形式。 本次设计中绘制本段的路基横断面图，即K0+000.000K2+110这一路段。在这一路段中，主要出现的路基横断面形式有：填方路堤、全挖方路堑、半填半挖路基和路堤墙路基。按工程技术标准规定，直线段路基宽度为8.5m，曲线段路基宽度为10.7m。现拟定路面采用2%的折线形路拱横坡度，土路肩横坡度值为3%。填方路堤的边坡值根据