道路勘测设计手册

盘京交通乂学游滚卷玄

《道路勘测设计》课程设计

姓名：苏常庆

班级:1306

学号：13120270

专业：土木工程

指导教师：李刚

2023年10月

目录

1设计概述

1.1目的和规定

1.2设计根据

1.3公路设计概况

1.4平面设计原则确实定

1.5路线起讫点

2设计参数

2.1道路等级确实定

2.2公路技术原则确实定

2.3控制要素

2.4平面设计技术指标

2.4.1圆曲线最小半径

2.4.2圆曲线最大半径

2.4.3圆曲线半径时选用

2.4.4平曲线最小长度

2.4.5缓和曲线技术规定

2.5路线方案的J确定与比较

2.6道路平面设计

2.6.1平面选线的原则

2.7道路纵断面设计

2.8道路横断面设计

3设计图纸及计算阐明部分

3.1平面线要素计算

3.2竖曲线计算

1设计概述

1.1目的和规定:

在课程设计中，规定学生综合运用所学的基础理论知识，在辅导教师的指

导下，发挥同学们独立思索和独立工作的能力，较全面地完毕一段丘陵地区二

级公路的路线设计。通过本次课程设计，规定熟悉公路设计规范，理解、掌握

《道路勘测设计》的基本概念，综合运用本课程和其他有关课程的基本知识和

基本操作技能，使所学知识深入巩固、深化和发展；学习道路路线设计的一般

措施和环节。通过设计，培养学生初步具有对的的设计思想和动手的能力，使

学生具有初步的工程设计概念；培养学生具有道路路线设计的基本技能，如丘

陵地区公路选线口勺措施、纸上定线的措施、路线设计指标确实定措施、路线几

何要素的计算、路线设计成果提交的重要内容和格式规定等；为学生毕业设计

打下良好的基础。

1.2设计根据:

根据北京交通大学海滨学院土木工程专业道路桥梁工程方向《道路勘测设

计任务书》。

1.3公路设计概况：

公路等级：二级新建公路

设计年限：23年

设计车速：80km/小时

L4平面设计原则确实定

1、根据设计任务书规定，本路段按二级公路技术原则勘察、设计。

2、设计执行的部颁原则、规范有：

《公路工程技术原则》(JTGB01-2023)；

《公路路线设计规范》(JTGD20-2023)。

L5路线起讫点

比例尺：1：2023；公路等级：二级；起点桩号K0+000,坐标终点桩号

K1+615.084坐标起点高程：129.554米终点高程：138.0米。

2设计参数

2.1道路等级确实定

根据所给资料，参照《公路工程技术原则》JTGB01-2023(如下简称《原

则》)、《公路路线设计规范》JTGD20-2023(如下简称《路线规范》)确定

路线的设计等级，本路段按2级公路技术原则勘察、设计,设计车速为80km/h,

路基单幅双车道，宽10米。设计使用年限23年。

2.2公路技术原则确实定

本路段按二级公路原则测设，设计车速80km/h,测设中在满足《公路路

线设计规范》及在不增长工程造价的前提下，充足考虑了平、纵、横三方面的

优化组合设计，力争平面线型流畅，纵坡均衡，横断面合理，以抵达视觉和心

理上的舒展。路线测设里程全长1615.084米，重要技术指标采用状况如表

2.1所示：

表2.1道路技术指标

平曲线个数（个）2

平曲线最小半径（米/个）400

直线最大长（米）971.124

变坡点个数（个）2

最大纵坡（％）1.02

最短坡长（米/处）111.379

凸型竖曲线最小半径（米/处）13600

2.3控制要素

（1）道勘：二级

（2）设计车服务车速：80km/ho

2.4平面设计技术指标

2.4.1圆曲线最小半径

①极限最小半径

②一般最小半径

③平面线形中一般非不得已时不使用极限半径，因此《规范》规定了

一般最小半径。

不设超高最小半径

当圆曲线半径不不大于一定数值时，可以不设超高，容许设置与直线路段

相似的路拱横坡。圆曲线半径规定如表2.21所示

表2.2圆曲线半径规定

设计速度（km/h）80

一般最小半径（m）400

极限最小半径（m）400

不设超高路拱＜%0.2600

最小半径（m）路拱＞%0.2800

2.4.2圆曲线最大半径

选用圆曲线半径时，在地形条件容许的条件下，应尽量采用大半径曲线,

使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，因此圆曲线半径不可不不大于

100米。

2.4.3圆曲线半径的选用

在设计公路平面线形时，根据沿线地形状况，尽量采用了不需设超高日勺大

半径曲线，最大半径为800米，极限最小半径及一般最小半径均未采用。

2.4.4平曲线最小长度

公路的平曲线一般状况下应具有设置缓和曲线（或超高，加宽缓和段）和

一段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应不不不大于2倍的缓和曲线的

长度。由缓和曲线和圆曲线构成的平曲线，其平曲线的长度不应短于9s的行

驶距离，由缓和曲线构成的平曲线规定其长度不短于6s的行驶距离。平曲线

内圆曲线的长度一般不应短于车辆在3s内的行驶距离。

平曲线的I最小长度：16.263m

平曲线中圆曲线的最小长度取:57.176m

平曲线间插直线长度：同向平曲线间插直线长度应不不大于6V(480m)为

宜，同向平曲线间插直线长度应不不大于2V(160m)为宜。

缓和曲线技术规定

缓和曲线的最小长度一般应满足如下几方面：

⑴离心加速度变化率不过大；

⑵制超高附加纵坡不过陡；

⑶制行驶时间不过短；

(4)符合视觉规定；

因此，《规范》规定：丘陵地区二级公路缓和曲线最小长度为40m.。一般状况下,

在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径不不大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设

缓和曲线。

2.5路线方案时确定与比较

根据给定时等高线地形图，采用纸上定线的措施研究廨线时也许方案，并通

过比较论证确定最终路线方案。

山区路线依行经地区的地貌地质和地形特性，也许有越岭线、山坡线、沿溪

线和山脊线，此时可根据地形图研究也许的路线布局型式。

山区公路的选线一段应按：

(1)全面布局；

(2)逐段安排路线；

(3)详细定线三个环节进行。

一条公路因地形地貌的不同样，应分段选用不同样H勺道路线型式，互相接通。

2.6道路平面设计

根据小比例尺等高线地形图所确定的路线方案，即可在较大比例尺的等高线

地形图上进行详细的精确定线，此时可按交角点的偏角，结合地形地物确定平曲

线半径及其要素，鉴于时间所限，平面设计长度可取1公里。

直线、圆曲线及缓和曲线为道路线形的基本构成要素，诸如直线最大长度、

缓和曲线最小长度、缓和段长度日勺规定等均应从行车安全视觉舒顺出发满足规定

并通过计算分析确定。平面线形的桩距应按照规定并对地物及地形变化予以加桩。

曲线段H勺设置影响平面视距，此时应结合纵横断面的设计进行视距的验算，

获得视距的保证。

2.6.1平面选线的原则：

(1)、在道路设计的各个阶段，应运用多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I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、运行费用省、效益好，并有助于施工和养护。在工程量增长不大时，应尽

量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

得工程量过度增大。

(3)、选线应能满足国家或地方建设对路线使用任务、性质的规定，保证路线

可以加强居民区尤其是经济较发达地区的之间的联络，同步也应注意同农田等基

本建设相配合，尽量少占用农田，防止可多的拆迁工程。

(4)、在选线过程中，对严重不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、

泥沼及排水不良等特殊地区，应谨慎看待，一般状况下应设法绕避，如必须穿过

时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采用必要的工程指施。

2.7道路纵断面设计

纵断面设计线的标高是指路基边缘标高，高速公路则指分隔带外侧边缘的标

高，对于改建公路则指路面中心线的标高。

纵断面设计线确实定包括：纵坡度的选定、坡长的限定以及竖曲线半径的确

定。

为了满足行车和排水规定，道路应有最大纵坡和最小纵坡的限制。坡长限制

应有助于行车平顺，尽量减少纵断面上的转坡点和设置大半径的竖曲线，坡长应

注意做到：缓坡宜长、陡坡宜短。

纵断面设计线确定前，应先确定标高控制点(如桥涵标高、最小填土高度、

最大挖方深度、交叉口标高等)。对于山区公路横断面根据地面线试定合宜的填挖

高度，试定拉坡，然后按照“原则”规定确定纵坡度及其长度，并确定竖曲线。

纵断面设计长度与平面设计的长度相似。

2.8道路横断面设计

道路横断面设计的基本规定：

(1)公路横断面设计应最大程度地减少路堤高度，减小对沿线生态的影响，保

护环境，使公路融入自然。条件受限制不得已而出现高填、深挖时，应同架桥、

建隧、分离式路基等方案进行论证比选。

(2)路基断面布设应结合沿线地面横坡、自然条件、工程地质条件等进行设计。

自然横坡较缓时，以整体式路基断面为宜。横坡较陡、工程地质复杂时，高速公

路宜采用分离式路基断面。

(3)整体式路基的中间芍宽度宜保持等值。当中间带的宽度增减时，应设置过

渡段。过渡段以设在回旋线范围内为宜，长度应与回旋线长度相等。条件受限制

时，过渡段日勺渐变率不应不不大于1/100。

(4)整体式路基分为分离式路基或分离式路基汇合为整体式路基时，其中间带

的宽度增宽或减窄时，应设置过渡段。其过渡段以设置在圆曲线半径较大的路段

为宜。

按照平纵断面的设计，可取其中1公里左右做横断面设计，该段范围内所有

桩号的横断面地面线，除规定的路基路面宽度外应照各桩断面的地形质状况确定

边坡度、边沟形状尺寸，绘出横断面的设计线(即“戴帽子”)，绘出各桩号的横

断面图。

路拱的型式应按道路等级、性质及道路宽度，采用直线横坡或方程式不同样

的路拱(横坡)曲线。

高填深挖路段需设挡土墙等防护工程外，应按规定计算或参照原则图设计。

3设计图纸及计算阐明部分

3.1平面线要素计算

处H勺桩号为K1+070.420,转角D8°14'34.7",取R=400m。

(1)缓和曲线长度Ls

V3

由旅客感觉舒适得：Lv=0.0214——=0.036—=0.036x—=46.08加

RasR400

匕二约=66”

由行驶时间不过短得：",min

1.21.2

取整为5m的倍数，采用缓和曲线长70m。

(2)圆曲线内移植P

702704

P=^-----垃0.50

24R2688R'24x4002688x400

(3)总切线长

L£/7070^

s=31.42/n

q=2240/?2240x400

a理必工=64.3。，〃

T=(R+P)tany=(400+0.50)tan

2

（4）曲线总长度

cL.18070x180〈0

Bo=-...........=-----------------=5

°2R42x400x^-

乙二更”3-2&)+24=18Qx4QQ(18-2X5)+2X70=197.36;77

冗冗

满足设计规范的规定。

(5)五个基本桩号确实定如图2-1

图2-1

图中:T一切线长，R-圆曲线半径，a-转角，Ls-缓和曲线长，ZH一直线与缓和曲线的交

点，HY-缓和曲线和圆曲线的I交点，QZ-圆曲线中点，YH-圆曲线和缓和曲线的交点，HZ-

缓和曲线和圆曲线的交点。

计算过程如下所示：

JDK1+070.420

-T63.30

ZHK1+041.124

70

HYKl+098.484

+(L-2LS)144.412

YHKl+168.484

+Ls100

HZKl+168.484

-L/2172.206

QZKl+069.804

超?巨D=2T—L=2x99.297-197.36=1.234

故有QZ桩号算出JD桩号为QZ+D/2=K1+069.804+1.234/2=K1+070.420,为原曲线H勺JD

的桩号符合，故验算无误。

<2>JD2处的J桩号为K1+283.727,转角14。3424.1",取R=400m.

(1)缓和曲线长度Ls

由旅客感觉舒适得：Ls=0.0214—=0.036—=0.036x—=46.08根

Ra,R400

由行驶时间不过短得：L=—=—=66m

Smin1.21.2

取整为5m的倍数，采用缓和曲线长100m。

(2)圆曲线内移植P

P上一」匚=050

24R2688W24x4002688x4005

(3)总切线长

AsL；70703

q-=31.42m

2240/?2240x400

a14°34z241"

T=(7?+P)tan-=(400+0.5)tan—・=51.21一

22

（4）曲线总长度

cL18070x180

Da=---s-------=-------------=5

2R7i2x400x7t

180/?,CQ、cr180x400cu、c”sr

Lr=------(a—24)+2L$=-----------(/118O—2x5)+2x70=197.171m

满足设计规范的规定。

(5)五个基本桩号确实定如图2-2。

图2-2

图中:T一切线长，Ls-缓和曲线长，R-圆曲线半径，a-转角，ZH-直线与缓和曲线的交

点，HY—缓和曲线和圆曲线H勺交点，QZ-圆曲线中点，YH-圆曲线和缓和曲线的交点，HZ-

缓和曲线和圆曲线的交点。

计算过程如下所示：

JDK1+283.727

-T178.746

ZHKl+184.747

+Ls70

HYKl+254.747

+(L-2Ls)57.17

YHKl+311.92

+Ls70

HZKl+381.924

-L/298.588

QZKl+283.335

超距D=2T-L=2x98.98-197.177=0.783

故有QZ桩号算出JD桩号为QZ+D/2=K1+283.335+0.783/2=K1+283.727,为原曲线H勺JD

的桩号符合，故验算无误。

平曲线要素汇总表

表2-1平曲线要素汇总

曲线要素值

交点号交点桩号转角值缓和曲

半径切线长度曲线长度

线长度

JD1K1+070.42018°14'34.7"(Y)4007099.297197.3600

JD2Kl+283.72714°34'24.1"(Z)4007098.98197.1766

表2-2平曲线要素汇总

曲线位置

交

点第一缓和曲线起第一缓和曲线终第二缓和曲线起第二缓和曲线终

曲线中点

号点点点点

JD1K1+041.124K1+041.124K1+069.804K1+098.484K1+168.484

JD2K1+254.747K1+254.747K1+283.335K1+311.924K1+381.924

3.2竖曲线计算

图3-1竖曲线要素示意图

变坡点1

变坡点桩号为K0+070,设置凸型竖曲线，变坡点标高为135.277rr,两相邻路段纵坡为

『・取竖曲线半径。

0.52%,i2=-0.3%,-a=-03%-052%=-0.82%,R=13600m

①算竖曲线基本要素

竖曲线长度L=7?6>=13600xl.4242%=111.52m

切线长T=L/2=111.52/2=55.76m

外距

£工=百丝=。」1痴

2R2x13600

竖曲线起点桩号:(K1+070)-55.76=K1+014.240

竖曲线起点高程:135.277+55.76x0.0003=135.26m

竖曲线终点桩号:(Kl+070)+55.76=K1+125.760

②计算设计高程

桩号K1+130处:

WEx=(K1+130)-(Kl+125.760)=4.24m

厂4.242

竖距"=一=0.00066m

2R2x13600

切线高程135.26—4.24x0.00066=135.26

设计高程1