道路勘測(cè)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　一、主要內(nèi)容</b></p><p>　　1 道路選線．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1</p>

2、<p>　　2平面設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1</p><p>　　3 縱斷面設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4</p><p>　　4 橫斷面設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6&l

3、t;/p><p>　　二、參考文獻(xiàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9</p><p>　　第一章 道路選線與定線</p><p><b>　　1、地形條件</b></p><p>　　該地區(qū)地形復(fù)雜，高差相對(duì)較大，多丘陵山地，屬于山區(qū)。 </p>

4、<p><b>　　2、選線原則</b></p><p>　　路線設(shè)計(jì)受到地形、水文、氣候等自然因素的影響，還受到到很多社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等上的因素。本次為丘陵區(qū)選線，等級(jí)為三級(jí)公路，我們要注意以下幾點(diǎn):</p><p>　　使填、挖方基本平衡。</p><p>　　路線的坡度做好控制，在0.3%~7%為宜</p><p&

5、gt;　　多種方案，從中選擇最優(yōu)方案。</p><p>　　做到少占耕地，與農(nóng)田基本建設(shè)相協(xié)調(diào)。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)合理布局線路，路線設(shè)計(jì)要保證行車安全、舒適。</p><p>　　選擇坡度較緩的地形，有利于施工。</p><p>　　在地形圖上彎道設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮曲線要素外，還要注意彎道內(nèi)側(cè)是否有物體阻礙司機(jī)的視線，為滿足視距要

6、求，要對(duì)其橫凈距進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　3、定線</b></p><p>　　道路定線，就是個(gè)根據(jù)道路的情況，從規(guī)劃的起、終點(diǎn)之間結(jié)合地形、地質(zhì)、水文及其他沿線條件，綜合考慮平、縱、橫三方面因素，在實(shí)地或紙上選定道路中線的確切位置，然后進(jìn)行有關(guān)的測(cè)量和設(shè)計(jì)工作。在紙上定線中，因使所設(shè)計(jì)路線盡量與等高線平行，繞開等高線密集的陡坡地區(qū)。在定線時(shí)，直線距離不

7、能太長(zhǎng)，一般以20V（V是設(shè)計(jì)車速）為最大長(zhǎng)度。</p><p><b>　　第二章 平面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1平面線形設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　1、平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適、并與地形地物相適應(yīng)、與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。</p><p>　　2、保持平面線形的均衡與連貫。</p><

8、p>　　3、回頭曲線的設(shè)計(jì)，其為一個(gè)主曲線和兩個(gè)輔助曲線和主、輔助曲線所夾的直線段組合而成的復(fù)雜曲線。</p><p><b>　　2.2圓曲線</b></p><p>　　2.2.1曲線的幾何要素計(jì)算公式</p><p>　　切線長(zhǎng)：Th＝(R+p) *tanα/2＋q</p><p>　　Q＝LS/2－L3S/

9、240R2</p><p>　　曲線長(zhǎng)：Lh＝παR/180 0＋Ls </p><p>　　外距： Eh＝(R＋p)secα/2－R</p><p>　　P＝L2S/24R ─ L4S/2384R3</p><p>　　切曲差: Jh＝2Th－Lh</p><p>　　R─圓曲線半徑（m） α─轉(zhuǎn)角（?）

10、 p─內(nèi)移值（m） </p><p>　　q─切線增值（m） Ls─緩和曲線長(zhǎng)度（m）</p><p>　　2.2.2主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)算及測(cè)設(shè)方法</p><p>　　直緩點(diǎn)：ZH＝JD－Th</p><p>　　緩圓點(diǎn)：HY＝ZH＋Ls</p><p>　　圓緩點(diǎn)：YH＝HZ－Ls</p>

11、<p>　　緩直點(diǎn)：HZ＝ZH＋Lh</p><p>　　曲終點(diǎn)：QZ＝HZ－Lh/2</p><p>　　交點(diǎn)： JD＝QZ＋Jh/2</p><p>　　2.2.3圓曲線的半徑和長(zhǎng)度</p><p>　　根據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ011-94)規(guī)定圓曲線的半徑最大不宜超過10000m。</p><

12、p>　　在三級(jí)公路中，設(shè)計(jì)速度V=40km/h,在一般最小半徑中R≥100m,在極限最小半徑中R≥50m，在設(shè)計(jì)中根據(jù)地形的情況自行選擇合適的半徑,所以在本次設(shè)計(jì)的三級(jí)公路中JD1的R1取600m，JD2的R2取600m，JD3的R3取100m。</p><p><b>　　2.3緩和曲線</b></p><p>　　根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：</p>

13、;<p>　　為使緩和曲線段長(zhǎng)度大于35m,取LS=40m.</p><p>　　2.3.1曲線計(jì)算： </p><p>　　在所設(shè)計(jì)的三級(jí)公路中V=40km/h, R1=600m，R2=600m，R3=100m,</p><p>　　α1=24006'00'',α2=45018'00'',α3=125

14、018'00'' ,求出平面曲線幾何要素: </p><p>　　1.交點(diǎn)JD1處圓曲線的確定</p><p>　　T=R*tanα/2=600*tan(24006'00''/2) =127.5</p><p>　　L1=παR/180 0 =24006'00''*600*π/180 =251

15、.33</p><p>　　E=R*(secα/2?1)=600*sec(24006'00''/2?1) =13.4</p><p>　　J=2T?L=2*127.5?251.33=3.67</p><p>　　交點(diǎn)JD2處圓曲線的確定：</p><p>　　T=R*tanα/2=600*tan(45018'0

16、0''/2) =248.53</p><p>　　L2=παR/180 0 =45018'00''*600*π/180=471.28</p><p>　　E= R*(secα/2?1)= 600*sec(45018'00''/2)-1=49.435</p><p>　　J=2T?L=2*248.53-4

17、71.28=25.78</p><p>　　交點(diǎn)JD3處平曲線的確定：</p><p><b>　　1）平曲線元素確定</b></p><p>　　p=L2S/24R─L4S/2384R3=(402/24*100)-(404/2384*1003)=0.67 q=LS/2 ─ L3S/240R2=(40/2)-

18、(403/240*1002）=20 </p><p>　　2）曲線上各樁號(hào)確定</p><p>　　Th=(R+p)*tanα/2+q=(100+0.67)*tan(125018'00''/2)+20=213.4</p><p>　　Lh=παR/180 0 + Ls=125018'00''*

19、100*π/180+40=258.2</p><p>　　Eh=(R+p)secα/2?R=(100+0.67)sec(125018'00''/2) ?100=118.02</p><p>　　Jh=2Th?Lh=2*213.4?258.2=296.018</p><p>　　2.4平面曲線組合設(shè)計(jì)</p><p>　

20、　緩和曲線的長(zhǎng)度不能小于所設(shè)計(jì)等級(jí)公路的最小長(zhǎng)度的規(guī)定；中間圓曲線的長(zhǎng)度也宜大于3s的行程。</p><p>　　下表為各級(jí)公路平曲線的最小長(zhǎng)度：</p><p>　　所求三個(gè)彎道的平曲線長(zhǎng)度L1=251.33m，L2=471.28m，Lh3=258.2m都滿足要求。</p><p><b>　　縱斷面設(shè)計(jì)</b></p><

21、;p>　　3.1縱斷面設(shè)計(jì)一般要求</p><p>　　應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定</p><p><b>　　縱坡應(yīng)均勻平順</b></p><p>　　應(yīng)爭(zhēng)取填挖平衡節(jié)省土石方工程量降低工程造價(jià)。</p><p>　　根據(jù)路線的要求應(yīng)盡量照顧農(nóng)田、水利、民間運(yùn)輸?shù)认嚓P(guān)要求。</p><p&

22、gt;<b>　　3.2.坡度設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.2.1最大縱坡</b></p><p>　　最大縱坡是道路所允許的最大坡度值，是縱斷面設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。具體要求：</p><p>　　所以在設(shè)計(jì)速度為40km/h的三級(jí)公路上，最大縱坡為7%。</p><p><b&g

23、t;　　3.2.2最小縱坡</b></p><p>　　縱坡不宜太小，要滿足排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，所以縱坡的設(shè)計(jì)以不小于0.3%為最小縱坡，一般要大于0.5%為宜。</p><p><b>　　3.2.3合成坡度</b></p><p>　　根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)公路在V=40km/h時(shí)的最大合成坡度為9.

24、5%，最小合成坡度不宜小于0.5%。</p><p><b>　　3.2.4坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　三級(jí)公路在40km/h的最短坡長(zhǎng)為120米。根據(jù)《公路工程及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》在三級(jí)公路越嶺路線的平均縱坡一般接近5%~5.5%為宜。</p><p><b>　　3.3豎曲線</b></p><p

25、>　　3.3.1豎曲線的最小半徑和長(zhǎng)度</p><p>　　在縱斷面設(shè)計(jì)中，有三個(gè)因素決定最小半徑：緩和沖擊，時(shí)間行程不過短，滿足視距要求。汽車在凸曲線上行駛，半徑太小，會(huì)阻擋司機(jī)視線。在凸曲線上設(shè)計(jì)車速為40km/h最小半徑為700m。</p><p>　　3.3.2豎曲線要素計(jì)算</p><p>　　當(dāng)ω為“+”時(shí)表示凹曲線，當(dāng)ω為“─”時(shí)為凸曲線。<

26、;/p><p>　　在總平面設(shè)計(jì)中，有1個(gè)變坡點(diǎn)，所以有2個(gè)坡度，i1=2.1% i2=3.1%</p><p>　　所以經(jīng)過計(jì)算ω1=i2─i1=1% </p><p>　　所以第一個(gè)為凹曲線，選擇半徑R=5000m ,滿足豎曲線半徑的要求。</p><p>　　該變坡點(diǎn)的樁號(hào)為K1+400</p><p>　　該

27、變坡點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程：H1=313.00</p><p>　　1）在進(jìn)行豎曲線要素計(jì)算</p><p>　　豎曲線長(zhǎng)度：L=Rω 豎曲線切線長(zhǎng)： T= L/2=Rω/2</p><p>　　豎曲線上任一點(diǎn)豎距; h=x2/2R x為計(jì)算點(diǎn)樁號(hào)與豎曲線起終點(diǎn)樁號(hào)差 </p><p>　　豎曲線外距：E=T

28、2/2R 豎曲線起終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)─ T</p><p>　　豎曲線起點(diǎn)高程H起=H0± Ti 豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)=變坡點(diǎn)樁號(hào)+ T</p><p>　　豎曲線終點(diǎn)高程H終=H0 ± Ti</p><p><b>　　變坡點(diǎn)</b></p><p>　　L1=R1ω=5000

29、*0.01=50 T=L/2=25 E=T2/2R=252/（5000*2）=0.0625 </p><p>　　1.豎曲線起、終點(diǎn)高程：</p><p>　　起點(diǎn)樁號(hào)=（k1+400）-25=k1+375 終點(diǎn)樁號(hào)=（k1+400）+25=k1+425</p><p>　　起點(diǎn)高程=313.00-25*0.02=312.50 終點(diǎn)高程

30、=313.00+25*0.03=313.80</p><p>　　計(jì)算的豎曲線要素如下：</p><p>　　3.4 道路的平、縱線形組合設(shè)計(jì)</p><p>　　3.4.1平、縱組合的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　1）平曲線與豎曲線應(yīng)該相互重合，且平曲線要長(zhǎng)于豎曲線，就是 “平包縱”。</p><p>　　2）平曲線

31、與豎曲線大小應(yīng)保持平衡。</p><p>　　3）暗彎與凸形曲線結(jié)合，明彎和凹形曲線組合才合理。</p><p>　　4）要避免使凸曲線的頂部或者凹曲線的底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。</p><p>　　5）小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重合。</p><p>　　3.4.2縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p>　　1)要求

32、從斷面均勻平順、起伏緩和、坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、平面組合設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)以及填挖經(jīng)濟(jì)、平衡。</p><p>　　2）關(guān)于縱坡的長(zhǎng)度不宜過短，以不小于設(shè)計(jì)速度9s的行程為宜。</p><p>　　3）豎曲線的半徑選用較大的為宜，在受限制時(shí)可用最小值。</p><p>　　4）在縱坡的設(shè)計(jì)小于0.3%時(shí)，對(duì)道路的排水不利，所以在道路的兩側(cè)可以設(shè)置鋸齒形的溝進(jìn)行排水。</

33、p><p><b>　　橫斷面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1橫斷面的設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　1）設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合地形、地質(zhì)水文等條件。</p><p>　　2）三級(jí)公路在設(shè)計(jì)速度為40km/h時(shí)的路基寬度為8.5m。</p><p>　　3）為了有利排水，在這里去路

34、拱ig=2.0%。在三級(jí)公路設(shè)計(jì)中只有土路肩，寬度為0.75m。坡度一般取3.0%~4.0%</p><p><b>　　4.2行車道寬度</b></p><p>　　參考數(shù)據(jù)：在設(shè)計(jì)速度V=40km/m時(shí)，車道寬度取3.5m.</p><p>　　4.3曲線的超高、加寬于視距保證</p><p><b>　

35、　4.3.1曲線超高</b></p><p>　　為了抵消在曲線段上的離心力，將路面設(shè)計(jì)成為外側(cè)高內(nèi)側(cè)低的單向橫坡度，就是超高。在這里我們根據(jù)超高表來確定，在設(shè)計(jì)速度為40km/h的三級(jí)公路上，超高橫坡度的選擇如下表：</p><p><b>　　超高的過度</b></p><p>　　一般繞內(nèi)線旋轉(zhuǎn)由于內(nèi)側(cè)的不降低，有利于縱向排水

36、，所以在新建的公路中一般都以繞內(nèi)線旋轉(zhuǎn)的方法。</p><p>　　橫斷面的超高值得計(jì)算</p><p>　　利用繞邊線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式：</p><p>　　參考數(shù)據(jù)：b=0.75,B=3.5*2=7.0,ib=7%,ig=2%,ij=3%,LC=40，b=2.0</p><p>　　交點(diǎn)JD3處：（繞路面邊線旋轉(zhuǎn)）</p>

37、<p>　　按緩和曲線全長(zhǎng)進(jìn)行超高過渡：Lc=Ls=40m</p><p>　　雙坡階段x0 長(zhǎng)度計(jì)算：x0 =(ig/ib)*Lc=11.43m 雙坡階段漸變率p1=ig*B/X0=0.012>0.003, 所以滿足排水要求。</p><p><b>　　緩和曲線上的超高</b></p><p><b>　　

38、樁號(hào)K1+600：</b></p><p>　　X=600-567.2=32.8>X0=11.43, 屬于旋轉(zhuǎn)階段，</p><p>　　k=x/Lc=32.8/40=0.82, bx=k*b=0.82*2=1.64, ix=32.8/40*0.07=0.0574</p><p>　　內(nèi)緣h``c=0.75*0.03 -(0.75+1.64)*0.

39、0574= －0.114686</p><p>　　中線h`c=0.75*0.03 + 3.5*0.0574=0.2234</p><p>　　外緣hc=0.75*0.03 +(0.75+7)* 0.0574=0.46735</p><p><b>　　樁號(hào)K1+800：</b></p><p>　　X=825.4-80

40、0=25.4>X0=11.43, 屬于旋轉(zhuǎn)階段，</p><p>　　k=x/Lc=25.4/40=0.635, bx=k*b=0.635*2=1.27, ix=25.4/40*0.07=0.04445</p><p>　　內(nèi)緣h``c=0.75*0.03 -(0.75+1.27)* 0.04445=-0.067</p><p>　　中線h`c=0.75*0.

41、03 + 3.5*0.04445=0.1781</p><p>　　外緣hc=0.75*0.03 +（7+0.75)* 0.04445=0.367</p><p>　　圓曲線的超高(全超高階段)</p><p>　　外緣hc=0.75*0.03+（7+0.75）*0.07=0.565</p><p>　　中線h`c=0.75*0.03 + 3

42、.5*0.07=0.2675</p><p>　　內(nèi)緣h``c=0.75*0.03-（2+0.75）*0.07=-0.17</p><p>　　對(duì)在平曲線上的各個(gè)樁號(hào)的超高值計(jì)算如下表：</p><p><b>　　4.3.2曲線加寬</b></p><p>　　對(duì)于R<250m的圓曲線需要設(shè)計(jì)加寬。在圓曲線上為全

43、加寬。</p><p>　　參考數(shù)據(jù)：在JD3 R=100時(shí)，b=2.0,加寬值公式：bx=(4k3-3k4)*b,k=x/Lc</p><p><b>　　在JD3 曲線上：</b></p><p><b>　　樁號(hào)K1+600：</b></p><p>　　X=600-567.2=32.8>

44、;X0=11.43,屬于旋轉(zhuǎn)階段，bx=k*b,k=x/Lc</p><p>　　K=32.8/40=0.82, bx=0.82*2=1.64</p><p><b>　　樁號(hào)K1+800：</b></p><p>　　X=825.4-800=25.4>X0=11.43,屬于旋轉(zhuǎn)階段，bx=k*b,k=x/Lc</p>&l

45、t;p>　　K=25.4/40=0.635, bx =0.635*2=1.27</p><p><b>　　圓曲線上加寬值：</b></p><p>　　4.4路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配</p><p>　　在公路工程中，有挖方有填方，所以對(duì)其要進(jìn)行計(jì)算和合理的調(diào)配。</p><p>　　4.4.1橫斷面的計(jì)算<

46、;/p><p>　　用積距法，把需要填挖的地方劃分成若干個(gè)規(guī)則圖形進(jìn)行計(jì)算在相加。</p><p><b>　　公式：F=b</b></p><p>　　4.4.2土石方的計(jì)算</p><p>　　平均斷面法，用相鄰兩個(gè)斷面的填方或挖方的平均面積與其距離的乘積。</p><p>　　參考公式：V=（F

47、1+F2）L/2</p><p><b>　　4.4.3平均運(yùn)距</b></p><p>　　計(jì)算土體的平均運(yùn)輸距離，即為從挖方體積的中心到填方距離重心的距離。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.交通部·《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，北京:人民交通出版社，200

48、4年</p><p>　　2.交通部·《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》，北京:人民交通出版社，2006年</p><p>　　3.交通部·《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》，北京:人民交通出版社，2004年</p><p>　　4.交通部·《公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件編制辦法》，北京:人民交通出版社，1996年</p><p>　　5.