道路勘测课程设计课程设计 计算说明书学 院 （系）： 建筑工程与力学学院 专 业： 道路桥梁工程10-1 学 生 姓 名： 李伟超 学 号： 指 导 教 师： 茹洪忠 完 成 日 期： 2013年6月22日 目录1、设计资料31.1 设计概况31.2 设计目的31.3 平纵横线形要素标准31.4注意事项42道路选线52.1纸上定线52.2选线原则53平面设计63.1平面线形设计要求63.2直线的设计63.3直线的运用63.4圆曲线63.5缓和曲线83.6平面曲线组合设计94 纵断面设计114.1纵坡及坡长设计114.2竖曲线124.3道路的平、纵线形组合设计144.4纵断面设计要点和方法145横断面设计155.1横断面的组成155.2行车道宽度155.3曲线的超高、加宽于视距保证155.4路基土石方数量计算及调配16参考文献181、设计资料1.1 设计概况（1）课题名称：三级公路路设线计。（2）路线主点桩号： JD0 桩号：K0+000 JD1 桩号：K0+376.651 JD2 桩号：K0+727.991 JD3 桩号：K0+945.658 （3）工程设计依据 1中华人民共和国行业标准.公路工程技术标准（JTG B01-2003).北京：人 民交通出版社，2004 2中华人民共和国行业标准.公路路线设计标准（JTG D20-2006).北京：人民交通出版社，2006 3杨少伟.道路勘测设计（第三版）人民交通出版社，20091.2 设计目的（1）掌握路线线型设计的一半过程及设计内容；（2）掌握路线平面线型的纸上定线方法及线型计算方法；（3）掌握路线纵断面设计及计算方法；（4）提高综合运用所学知识分析、解决问题的能力；（5）掌握道路平面、纵断面、横断面的绘图方法及土石方数量计算方法。1.3 平纵横线形要素标准(1) 控制要素: 服务水平：三级服务水平 设计时速：40km/h(2)平面设计技术指标直线的最大长度20v（800m）； 同向曲线间直线的最小长度为6v（240m）； 反向曲线间的直线的最小长度为2v（80m）； 圆曲线最小半径 一般最小半径100m； 极限最小半径：60m； 不设超高的最小半径：路拱大于2%时为800m，路拱小于2%时为600m； 缓和曲线的最小长度一般为50m，最小为40m； 平曲线最小长度一般为350m，极限值为70m； 圆曲线的最大超高为8%； S形曲线的两个回旋线的半径宜相等。（3）纵断面设计技术指标 最大纵坡度为7%，最小坡长为（一般值为160m，最小值为120m），最大坡长为（坡度为4%时为1100m，坡度为5%时为900m，坡度为6%时为700m，），且当纵坡坡度小于或等于3%时，最大坡长没有限制。最大合成坡度为10.0% 凸型竖曲线最小半径（一般值为700m，极小值为450m），最小长度（一般值为90m，极限值为35m）。 停车视距为40m，会车视距为80m，超车视距为200m（4）路基横断面技术指标 行车道宽度：23.5m 硬路肩宽度：20.75m 路基总宽度：8.5m， 视距保证：停车视距为75m 路拱及土路肩横坡度：路拱横坡度取2%。 1.4注意事项（1）路基施工应严格按规范进行，对能作为填方用土的挖方应尽量移挖作填，尽量减少取、弃土场地。（2）取、弃土场地应选择荒山、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。（3）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。（4）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。（5）山岭区选线，不是顺山沿水，就是横越山岭，选线时尽量不要穿过等高线密集的地方，这样可以降低挖(填)方量，选择适当的地方转弯。2道路选线道路选线，就是个根据道路的使用任务、性质、公路的等级和技术标准，从规划的起、终点之间结合地形、地质、水文及其他沿线条件，综合考虑平、纵、横三方面因素，在实地或纸上选定道路中线的确切位置，然后进行有关的测量和设计工作。我们本次选线为纸上定线.2.1纸上定线在纸上定线中，因使所设计路线尽量与等高线平行，绕开等高线密集的陡坡地区。在定线时，直线距离不能太长，一般以20V（V是设计车速）为最大长度。2.2选线原则路线设计受到地形、水文、气候等自然因素的影响，还受到到很多社会、经济等上的因素。本次为丘陵区选线，等级为三级公路，我们要注意以下几点:(1).填、挖方平衡。(2).路线的坡度做好控制，在0.3%7%为宜(3).多种方案，从中选择最优方案。(4).做到少占耕地，与农田基本建设相协调。(5).根据设计标准合理布局线路，路线设计要保证行车安全、舒适。(6).选择坡度较缓的地形，有利于施工。(7).对水文地质差的地方尽量绕行。(8).在地形图要设计两个弯道，在弯道设计时，除考虑曲线要素外，还要注意弯道内侧是否有物体阻碍司机的视线，为满足视距要求，要对其横净距进行计算，具体方法在横断面设计时在详细说明。3平面设计路线的平面线形是由指直线、圆曲线和缓和曲线组成的平面线形，平面设计就是将直线、圆曲线和缓和曲线等合理的组合起来，确定路线平面位置和各部分的几何尺寸的工作。3.1平面线形设计要求在路线的平面设计中，我们主要考察的是汽车的行的行驶轨迹，所以轨迹在几何性质上有以下特征：(1).曲线是连续和平滑的，轨迹上任何一点不出现破折。(2).曲率的变化是连续的，轨迹上任何一点不出现两个曲率的值(3).曲率的变化率是连续的，轨迹上任何一点不出现两个曲率变化率的值。3.2直线的设计直线是平面曲线的要素之一，也是运用最为广泛的，能给人以短捷、直达的印象。但是在直线上高速行驶，容易使驾驶员产生疲劳，造成交通事故，因此，在运用直线时，必须慎重，不宜过长。3.3直线的运用(1)在长直线上要注意下列几个问题：.长直线上纵坡不宜过大，易导致高速度。.长直线与大半径结合最好。.长直线两测加标志物，改善单调景观。(2)直线的长度规定直线的长度不宜过长，也不能太短，根据公路路线设计规范（JTJ011-94）推荐行驶的最短距离为行驶速度V的6倍，最长距离一般规定为行驶速度V的20倍。有反向曲线时，根据公路路线设计规范(JTJ011-94)规定反向曲线间最小的直线长度以不小于行驶是速度的2倍为宜。3.4圆曲线各级公路不论转角大小均应该设平曲线，而圆曲线是平曲线中主要的组成成分。路线平面设计线形中常用的单曲线、复曲线及回头曲线等，一般都包含了圆曲线。圆曲线具有易与地形相适应、可循行好、行线形美观、易于测设等优点，使用十分普遍。(1)圆曲线的几何要素T=Rtan/2L=R/180 E=R(sec/21)D=2TLT切线长（m）L曲线长（m）E外距（m）D校正数或称超距（m）R圆曲线半径（m）转角（）(2) 汽车在圆曲线上的行驶特性行驶在曲线上的汽车由于受到离心力的作用其稳定性手到影响，而离心力的大小有与曲线的半径有密切的关系，半径越小越不利，所以在选择平曲线上时应尽量采用较大的值，只有在地形或者其他条件受影响时才可用较小的半径。为了行车的安全与舒适，公路工程技术标准.（JTGB01-2003）规定了圆曲线半径在不同的情况下的最小值。R=V2/127(i)V=行驶车速（km/h） i=超高横坡度在指定车速V下，最小Rmin决定于容许的最大横坡度max和该曲线的最大超高icmax。(3) 圆曲线的半径和长度在半径的选用中，尽量选用较大的半径，极限最小半径尽可能不用，但是半径不是越大越好，还要视所设的路线而定，根据公路路线设计规范(JTJ011-94)规定圆曲线的半径最大不宜超过10000m。在三级公路中，设计速度V=40km/h,在一般最小半径中R100m,在极限最小半径中R50m，在设计中根据地形的情况自行选择合适的半径,所以在设计的三级公路中JD1的R1取200m，JD2的R2取60m，都符合要求。3.5缓和曲线缓和曲线是道路平面设计的要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线,公路工程技术标准规定，除四级公路不要求设缓和曲线，其余的等级的公路都应该设置缓和曲线。(1)缓和曲线的线性特征回旋线是公路路线设计中最常用的的一种缓和曲线。回旋线的基本公式RLS=A2R=回旋线所连续的圆曲线半径LS=回旋线型的缓和曲线长度(2)缓和曲线的长度及其标准 缓和曲线的最小长度公式：LS(min)=0.036V3/R 在三级公路中，R1=200,V=40km/h,代入得: LS(min)=0.036*403200 =11.52mR2=60,V=40km/h,代入公式得LS(min)=0.036*40360=38.4m 表3.1 各级公路缓和曲线最小值设计速度(km/h)1201008060403020缓和曲线最小长度/m100857060403020所以在三级公路设计中，缓和曲线了LS都取40m满足要求。(3)有缓和曲线的道路平曲线几何要素道路平面曲线的几何元素公式如下：T=(R+p)tan/2 + qL=R/180 + LS=R(2)/180 + 2LSE=(R+p)/cos/2 R=90LS/Rq=LS/2 L3S/(240*R2 )p=L2S/24R LS4/(2384R3)(4)缓和曲线的道路平曲线几何要素手算部分在所设计的三级公路中 计算：JD1: 725749.9(Z) R=70 LS =50时为对称曲线计算= 20.47316q= 24.89371p= 1.480452T= 77.752L= 139.1422E= 12.5266JD2 303926.8(Y) R=250 LS =70 时为对称曲线计算