道路勘测课程设计计算书(共10页)

1、精选优质文档-倾情为你奉上道路勘测课程设计计算书 专业方向 土木工程（路桥方向）学生姓名王德财班级土木1207班学号成绩指导教师(签字) 土木工程学院 2014年11月28日第1章 绪论1.1 设计任务与内容 完成约1000米公路的路线设计图表、计算和说明，采用二级公路且设计车速60Km/h的技术指标。1.2 设计所采用的标准及依据 公路工程技术标准路堤工程地质评价表、路堑工程地质评价表、软土工程地质评价表公路工程抗震设计规范等其他相关规范。1.3 自然情况 设计线路位于株洲市坚固村，属湘江流域，主要为剥蚀丘陵地貌。山丘一般圆缓，地形起伏较小，地面高程一般37102m，相对高差一般在60m以内

2、，坡度一般在25°内，基岩多被冲洪积粘性土和碎石土覆盖，各山丘之间为冲沟、坡积裙、洪积扇微地貌，成因主要有风化残积作用，水流作用及重力堆积作用。本路段局部地形起伏稍大，场地地基土上覆为冲洪层，下伏为泥质粉砂岩，上覆土层中存在砂层，为相对较强的透水层和含水层，上部粉质黏土层为相对隔水层，下伏基岩透水性差，含水微弱。该段地下水与地表水体水力联系密切，水量相对较丰富。且局部砂层埋藏较浅。该段地下水位埋深较浅，起伏变化不大，一般为0.807.0m。1.4 设计成果 <1>、服务水平：二级、设计车速：60km/小时 <2>、平曲线最小长度：100m <3>、

3、缓和曲线及圆曲线最小长度：50m <4>、圆曲线最小半径：、一般值：200m 、极限值：125m 、不设超高最小半径：1500m 、最大半径：10000m <5>、平曲线间插直线长度：同向平曲线间插直线长度应大于3V（180m）为宜，反向平曲线间插直线长度应大于2V（120m）为宜。 <6>、纵断面设计技术指标：、最大纵坡度：6% 、最小坡长：150m 、不同纵坡度最大坡长：6%的坡为最大坡长为600m，5%的坡最大坡长为800m，4%的坡最大坡长为1000m。 <7>、纵向坡度与横向坡度的合成坡度最大值：9.5% <8>、竖曲线最小

4、半径和最小长度如下表：1-1凸形竖曲线半径（m)凹形竖曲线半径（m)竖曲线最小长度（m)一般值极限值一般值极限值200014002000100050 <9>路基横断面技术指标：、行车道宽度：2×3.5m 、土路肩宽度：2×0.75m，硬路肩宽度：2×0.75m 、路基总宽度：10m 、视距保证：、停车视距：75m 、会车视距：150m 、超车视距：一般值350m，最小值250m。 、双车道路面加宽值：设计线路采用2类加宽值，不同圆曲线半径的加宽值如下表：1-2加宽类别加宽值圆曲线半径250200<200150<150100<10070

5、<7050<5030<3025<2520<201520.60.70.91.21.52- 注：当圆曲线半径大于250m时，可以不设加宽 <10>、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%。 <11>、不同圆曲线半径的超高值： 圆曲线半径与车速决定超高，如下表：1-3设计车速(km/h)圆曲线半径（m）一般超高（%）最大超高（%）60< 47036051060< 36029061060< 29024071060< 24019081060< 190150910注：当圆曲线半径大于600m时，可以不

6、设超高1.5 选线的方法及方案的确定 <1>、采用多方案比选：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>、正确掌握和运用技术标准：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。在工程量增加不大时，应尽可能的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指标而使得工程量过分增大。 <3>、注意与农业及路线周围的景观配合协调：选线时应同农田基本建设相配合，做到少占农田，并应尽量不占高产田、经济作物田或经济林园

7、等，当路线通过名胜、风景、古迹地区时要与周围的环境、景观协调，桥梁、隧道、沿线设施也应与环境融为一体。 <4>、重视水文地质问题：在选线过程中，一般情况下应设法绕避不良地质，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。 <5>、重视环境保护问题：选线应重视环境保护，一条公路除了对用路者提供交通服务之外，还应有广泛的作用，必须把公路看作是整个环境的一个组成部分。公路的选线及设计应该使其环境更加完美并作为改善环境的促进因素。第2章 路线平面设计2.1 路线平面线形说明 线性为“S”形曲线及基本形（直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线）曲线的组合。其中

8、圆曲线的一般设计半径为：200m,而该路线采用的半径分别为：344.8m、162m及210m；反向直线的最短长度宜为：120m，而该路线中采用的直线长度为：135.5m。2.2 缓和曲线参数/长度确定 参照规范知缓和曲线的最小长度为：50m，本路线缓和长度确定为：50m或60m。缓和曲线参数C由公式算出：C=A2=rl(r：对应圆曲线半径，l：对应缓和曲线长度）。2.3 各平曲线半径的确定方法 <1>、对于本路线第一、二交点平曲线（圆曲线）半径的确定：由于是“S”形曲线，则应该用两交点之间最短直线距离的一半作为切线长。由公式： LS2内移值：R= 切线长：Th=(R+R）tan/2

9、+q 切线增值：q=Ls/2-Ls3/240R2 24R由式可以解出圆曲线半径R1=344.8m,R2=162m。 <2>、第三交点平曲线半径的确定：满足最宜平曲线间插直线长度（由于是反向即为：120m)之后，可以根据式试算出交点三的平曲线半径R3=210m。2.4 各平曲线计算方法 缓和曲线长度：o=Ls/2R 缓和曲线长：Lh=(-2o)(/180)R 外距：Eh=(R+R)sec/2-R 主点桩号的计算：ZH=JD-Th HY=ZH+Ls YH=HY+LY HZ=YH+Ls QZ=HZ-Lh/2。由式及桩号之间的换算可以各个曲线主点桩号。2.5 平面图绘制方法 通过选线时确实

10、的JD1、JD2、JD3及计算出的半径先画出每个交点的圆曲线，由于是1:2000的地形图，即：1mm=2m，很难画出缓和曲线，因此只用一条曲线代替即可。注：缓和曲线应和直线、圆曲线相切。第3章 路线纵断面设计3.1 全线纵断面设计指标的采用 <1>、坡度的指标：查规范知最大纵坡为6%，为了满足排水而设计是最小纵坡为0.3%，宜0.5%。缓和坡度的最大纵坡为3%，合成最大纵坡为9.5%。满足了各项要求之后本段二级公路的各个坡度采用值分别为-1.18%、-5.13、1.33%、-5.33%、0.85%。 <2>、坡长的指标：查规范知最小坡长为150m，最大坡长由半径和车速决

11、定，查上表1-1可知。本公路坡长采用值分别为：220m、160m、360m、240m、176.7m。 <3>、竖曲线半径指标：竖曲线半径一般标准值为2000m，最小值为：凸形竖曲线半径为1400m，凹形竖曲线半径为1000m。本公路采用值分别为3500m、1900m、1800m、2000m。3.2 纵坡设计与竖曲线设计 <1>、用内插法算出给桩号的地面高程并绘出地面线，方法如下：如有 K1+700 、 K1+765 、 K1+800 三个桩，则其各桩高程为：K1+700桩在等高线304和306之间，沿路线方向两等高线间距为1.6cm，K1+700桩距304为0.42cm

12、，而等高距为2m，则K1+700地面高程为：304+（2×0.42）/1.6=304+0.525= 304.525304.53（取小数点后两位） K1+765在等高线308和310之间，沿路线中线方向两等高线间距1.1cm，K1+765桩距310为0.35cm，等高距为2m，则K1+765桩地面高程为：310+（2×0.35）/1.1=310+0.636=309.364309.36 K1+800正好在312上，其高程为312。 <2>、拉坡设计并绘出设计线：通过上面绘出的地面线，在整十米正桩处选择变坡点，根据地形的条件，填挖大概平衡，考虑换填之后满足最小最大坡度

13、，坡长的要求设计出合理的纵坡。 <3>、竖曲线设计：做到平包竖，一一对应原则，并且半径取值为100的整数倍。半径的确定，因为竖曲线的起终点应该落在平曲线的缓和曲线段内，所以竖曲线的长度大概为两个缓和曲线段之间的距离，由公式：L=R（为坡度差，=2-1），即可求出竖曲线半径。从而可以得出：竖距h=l2/2R（l为从竖曲线的起讫点算起） 切线长T=L/2 外距E=T2/2R。3.3 平纵配合方案说明 第一竖曲线到第三竖曲线都采用平包竖设计原则设计。竖曲线要素分别为：变坡点桩号为k0+220,T=69,R=3500；k0+380，T=61.4，R=1900；k0+740,T=60,R=1

14、800；第四竖曲线设计在直线段上，其要素为：k0+980,T=44.84,R=2000。3.4 计算逐桩设计高程 在直线上的设计高程等于坡长乘以坡度加上起点高程，而在竖曲线上的高程由式综合求得。各桩设计高程如下表3-1桩号高程桩号高程桩号高程桩号高程k0+00066.80 k0+28061.11 k0+54058.13 k0+82056.53 k0+02066.56 HZ+299.060.15 k0+56058.40 k0+84055.47 k0+04066.33 k0+30060.10 k0+58058.67 k0+86054.40 k0+06066.09 k0+32059.08 k0+60

15、058.93 k0+88053.33 k0+08065.85 k0+34058.17 ZH+603.358.98 k0+90052.27 k0+10065.62 k0+34957.83 k0+62059.20 k0+92051.20 k0+12065.38 k0+36057.48 k0+64059.47 k0+94050.14 ZH+125.665.32 k0+38056.99 k0+66059.73 k0+96049.22 k0+14065.15 QZ+383.456.93 k0+66359.78 k0+98048.50 k0+16064.90 k0+40056.72 k0+68060.00

16、 k1+00047.98 HY+175.664.64 YH+417.856.65 k0+70060.16 k1+02047.67 k0+18064.55 k0+42056.65 k0+72060.09 k1+04047.49 k0+20064.09 k0+44056.80 k0+74059.80 k1+06047.32 QZ+212.363.75 k0+46057.07 YH+751.559.53 k1+08047.15 k0+22063.52 HZ+467.857.17 k0+76059.29 k1+10046.98 k0+24062.83 k0+48057.33 k0+78058.56 k

17、1+12046.81 YH+249.062.49 k0+50057.60 k0+80057.60 k1+14046.64 k0+26062.03 k0+52057.87 HZ+811.556.99 k1+156.746.50 第4章 路线横断面设计4.1 路幅断面尺寸拟定 本二级公路中，按工程技术标准规定，现拟定路面采用2%的折线形路拱横坡度，路肩横坡度值为3%。两行车道宽度都为3.5m，硬路肩宽度为2×0.75m，土路肩宽度为2×0.75m，路基总宽度为10m。4.2 路基边坡与断面形状设计 按照规范及课程设计要求本路段边坡采用根据横断面形式取值：填方路堤对于深填取1:1

18、.75，浅填（4米以内）取1:1.5。挖方路堑对于深路堑取值1:1.25，浅路堑取值1:1。该段公路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。对于填方很高的可以设计台阶式横断面。4.3 超高与加宽设计 <1>、为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，当平曲线半径小于不设高的最小半径值时，应在路面上设置超高，而当平曲线半径大于不设超高时的最小半径600m时，可以不设计超高。该公路超高过渡方式均采用绕边轴旋转的形式过渡，其值按相关公式直接求出，在圆曲线段内超高值不变。超高横坡度查表1-3可知，分别采用5%，9%，7%。 <2>、按工程技术标准规定，

19、山岭重丘区二级公路采用第二类加宽值，即汽车轴距加前悬总长为8m时的加宽值。当圆曲线半径R>250m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。加宽值由表1-2可知，因为第一段曲线半径为R=344.8m>250m，所以不需要加宽，另外两段曲线R=161，加宽值为0.7m；R=210时，加宽值为0.6m。同样加宽在缓和曲线段内过渡，其值按比例过渡：bx=Lxb/L求出，在圆曲线内等于加宽值。4.4 横断面图绘制方法 <1>、在图上量出横断面地面线数据。（注意横断面与道路路线应垂直。）设计中按如下方法绘制：（1）逐桩绘

20、出垂直中线两侧大概20 米范围内地面线。（2）将三角板或比例尺垂直中线放在某一桩上（从起点桩开始），此时某桩地面高程已知，从三角板或比例尺上与等高线相交处读出水平距离与高差（以路中线为原点，左右各 20 米范围内）。注意：此时地形图上比例尺为12000，在图上的宽度约为1cm，填挖方大，可多读10米。例：求 K1+700 桩横断面地面线将三角板或比例尺放在 K1+700 桩上，并与路中线垂直。 左0.13cm与304等高线相交，水平距离为20×0.13 = 2.6m，高差为 K1+700 地面高程304.53304=0.53m。 左0.5cm与302等高线相交，水平距离为20

21、5;0.5=10m，高差为304.53302=2.53m。 左1cm与302等高线相交，水平距离为20m，高差为304.53300 = 4.53m。由上例可知，所求水平距离与高差紧切割的等高线为准，但需注意，此时所用比例为地形图比例12000。中线右边20m的水平距离与高差求法同上。 <2>、点绘横断面地面线，在图上可以水平方向可在 5 、 15 、 15 和 35cm安排3-4 列，其中地面线相互有干扰，对设计影响不大，竖直方向每隔 5cm 绘一图，即将地面线中心线置于 5 、 10 、 15cm 处，但上、下各留 5cm 空余；确定路基各部分尺寸（包括加宽、超高、边沟、边坡、截水沟、支挡结构、防护工程等）；根据技术标准的规定，确定路基宽度；按照土质成分、边坡高度拟定路基边坡坡度，根据土质成分、边坡高度确定路基边坡，并进行边坡设计。填方边坡一般采用1：1.5，挖方一般采用1：1。 按照排水要求拟定边沟、截水沟等尺寸。不要忘记按弯道半径大小分别拟定超高加宽值；完成横断面图，绘横断面图布图时注意桩号从下至上，从左到右进行布置。比例为1：200