道路勘測課程設計--某三級公路設計計算書

1、<p>　　道路勘測課程城設計設計計算書</p><p><b>　　1：概述</b></p><p>　　1.1 地形情況概述</p><p>　　本段落為平原微丘區(qū)三級新建公路。設計車速40公里每小時，路基雙幅車道，寬8.5米。道路起點與終點間隔兩個村莊（居民聚居點），所涉及道路要盡量靠近村莊（居民聚居點）方便群眾出行。中間必須跨

2、越一條河流（紅水河），要做到所修橋梁跨度盡量小，降低造價。此外，盡量少占適宜耕作的土地，做到保護土地資源。</p><p><b>　　1.2 設計依據(jù)</b></p><p>　　《道路勘測設計》 楊少偉 人民交通出版社</p><p>　　《公路路線設計規(guī)范》 JTG D20-2006 人民交通出版社</p&

3、gt;<p>　　《公路工程技術標準》 JTG B01-2003 人民交通出版社</p><p>　　《公路橋涵設計通用規(guī)范》 JTGD60－2004 人民交通出版社</p><p><b>　　2：路線設計</b></p><p><b>　　2.1道路等級</b></p>

4、<p>　　本道路為新建三級道路設計車速40km/h，路基雙幅兩車道，寬8.5m。</p><p>　　2.2 路線方案的擬定與比選</p><p>　　2.2.1 選線原則</p><p>　　1)在路線設計和選線中，應該盡量避開農田，做到少占或不站高產(chǎn)田。</p><p>　　2)路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，使

5、工程數(shù)量小，造價低，運營費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應盡量采用較高的技術指標，不應輕易采用最小指標或低限指標，也不應片面追求高指標。</p><p>　　3)選線時應對工程地質和水文地質進行深入勘測，查清其對工程的影響。一般情況下路線應設法繞避特殊地基地區(qū)。當必須穿過時，應選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。</p><p>　　4)選線應重視環(huán)

6、境保護，注意由于公路修筑以及汽車運行所產(chǎn)生的影響與污染等問題。</p><p>　　2.22 平面設計技術指標</p><p><b>　　1）直線</b></p><p>　　直線的最大長度應有所限制，當采用長的直線線形時，為彌補景觀單調之缺陷，應結合沿線具體情況采取相應的措施，并且避免司機的視覺疲勞造成事故。</p><

7、p>　　在城鎮(zhèn)及其附近或景色有變化的地點大于20V是可以接受的，在景色單調的地點最好控制在20V以內。</p><p>　　本道路設計速度40km/h，直線段長度不應超過800m為宜。</p><p><b>　　2）圓曲線</b></p><p><b>　?、賵A曲線最小半徑</b></p><

8、p>　　圓曲線是平面線形中常用的線形要素，圓曲線的設計主要確定起其半徑值以及超高和加寬。</p><p><b>　　圓曲線半徑</b></p><p><b>　?、趫A曲線最大半徑</b></p><p>　　選用圓曲線半徑時，在地形條件允許的條件下，應盡量采用大半徑曲線，使行車舒適，但半徑過大，對施工和測設不利，

9、所以圓曲線半徑不可大于10000米。</p><p><b>　　③圓曲線半徑的選用</b></p><p>　　在設計公路平面線形時，根據(jù)沿線地形情況，盡量采用不需設超高的大半徑曲線。</p><p><b>　?、芷角€的最小長度</b></p><p>　　公路的平曲線一般情況下應具有設置緩和

10、曲線（或超高，加寬緩和段）和一段圓曲線的長度；緩和曲線長度：圓曲線長度：緩和曲線長度宜在：1：1：1 到1：2：1之間。</p><p>　　平曲線的最小長度一般值：400m</p><p>　　平曲線最小長度極限值?。?40m</p><p><b>　　3）緩和曲線</b></p><p>　　緩和曲線的最小長度一般

11、應滿足以下幾方面：</p><p>　　離心加速度變化率不大</p><p>　　控制超高附加縱坡不過陡</p><p>　　控制行駛時間不過短;</p><p><b>　　符合視覺要求;</b></p><p>　　因此，《公路路線設計規(guī)范》JTG D20-2006規(guī)定：一般公路（40）緩和曲

12、線最小長度為30m.。一般情況下，在直線與圓曲線之間，當圓曲線半徑大于或等于不設超高圓曲線最小半徑時，可不設緩和曲線。</p><p><b>　　4)行車視距</b></p><p>　　行車視距可分為：停車視距、會車視距、超車視距。</p><p>　　《公路路線設計規(guī)范》JTG D20-2006規(guī)定：高速公路（40）停車視距St取40m。

13、</p><p>　　2.23線路方案擬定與比較</p><p>　　路線設計是確定路線空間位置和各部分幾何尺寸的工作，主要分為路線平面設計、路線縱斷面設計和橫斷面設計，三者應既分開考慮又注意綜合。根據(jù)此路所處地區(qū)的自然地理環(huán)境、社會經(jīng)濟和技術條件，確定經(jīng)過路線方案的比選設計出一條符合一定技術標準，滿足行車要求，工程量最少最節(jié)省費用的路線。</p><p>　　綜合

14、考慮該地區(qū)自然條件、技術標準、工程投資等因素，初步擬定了兩個方案：</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　線路較長但可以相對較好地連接兩個居民聚居點，并且所跨越的紅水河在跨何處較窄，利于節(jié)約造價。此方案兼顧了兩個居民點的位置，利于兩個居民點居民的出行，也利于促進地方經(jīng)濟發(fā)展。</p><p><b>　　方

15、案二:</b></p><p>　　線路較方案一短，但經(jīng)過較多的丘陵區(qū)，挖方量大，且跨越的河段較寬，造價會較高。并且只兼顧了一個居民點，在促進地方經(jīng)濟發(fā)展上不如方案一。兩方案對比如下表</p><p>　　綜合考慮，選取方案一較為合適。</p><p>　　2.3 道路技術標準</p><p>　　（1）雙車道三級公路應能適應將各

16、種車輛折合成小客車的年平均日交通量為2000-6000輛。</p><p>　?。?）路肩寬度設置為1m，外加土路肩0.5m。</p><p>　?。?）因此公路等級較低，不再設置中間帶、加減速車道、爬坡車道、緊急停車帶、錯車道等設施。</p><p>　?。?）路基路面應根據(jù)公路功能、公路等級、交通量，結合沿線地形、地質及路用材料等自然條件進行設計，保證其具有足夠

17、的強度、穩(wěn)定性和耐久性。同時，路面面層應滿足平整和抗滑的要求。路基設計應重視排水設施與防護設施的設計，取土、棄土應進行專門設計，防止水土流失、堵塞河道和誘發(fā)路基病害。路基斷面形式應與沿線自然環(huán)境相協(xié)調，避免因深挖、高填對其造成不良影響。高速公路、一級公路宜采用淺挖、低填、緩邊坡的路基斷面形式。高速公路路面不宜分期修建，但位于軟土、高填方等沉降較大的局部路段，可按“一次設計、分期實施”的原則實施。</p><p>

18、　?。?）路堤基底應清理和壓實?；讖姸?、穩(wěn)定性不足時，應進行處理，以保證路基穩(wěn)定，減少工后沉降。路基防護應根據(jù)公路功能，結合當?shù)貧夂颍?，地質等情況，采取相應防護措施，保證路基穩(wěn)定。路基防護應采用工程防護與植物防護相結合的防護措施，并與景觀相協(xié)調。深挖、高填路基邊坡路段，必須查明工程地質情況，針對其工程特性進行路基防護設計。對存在穩(wěn)定性隱患的邊坡，應進行穩(wěn)定性分析，采用加固、防護措施。沿河路段必須查明河流特性及其演變規(guī)律，采取防止沖

19、刷路基的防護措施。</p><p>　?。?）路基路面排水應符合以下規(guī)定：路基、路面排水設計應綜合規(guī)劃、合理布局，并與沿線排灌系統(tǒng)想?yún)f(xié)調，保護生態(tài)環(huán)境，防止水土流失和污染水源。根據(jù)公路等級，結合沿線氣象、地形、地質、水文等自然條件。設置必要的地表排水、路面內部排水、地下排水等設施，并與沿線排水系統(tǒng)相配合，形成完整的排水體系。特殊地質環(huán)境地段的路基、路面排水設計，必須與該特殊工程整治措施相結合，進行綜合設計。各項技

20、術指標如下表。</p><p><b>　　道路技術指標</b></p><p><b>　　2.4道路平面設計</b></p><p>　　2.4.1道路平面線性相關概念與要求</p><p>　　1)道路是一條帶狀的三維空間的實體，是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線附屬設施所組成。路線在水平

21、面上的投影線性稱為道路的平面線型，而沿中線豎直剖切再沿著道路里程展開的立面投影線型成為道路的縱斷面線型。中線上任意一樁號的法向切面是道路在該樁號的橫斷面。</p><p>　　2)在設計順序上，一般是在盡量顧及縱、橫斷面平衡的前提下定平面，沿這個平面線型進行高程測量和橫斷面測量，取得地面線和地質、水文及其它必要的資料后，再設計縱斷面和橫斷面、路線設計的范圍，只限于路線的幾何性質，不涉及結構。</p>

22、<p>　　3)現(xiàn)代道路平面線型是由基本幾何線型即直線、圓曲線和緩和曲線的合理組合而構成，稱之為“平面線型三要素”不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或者山澗谷底、市鎮(zhèn)及其近郊，或規(guī)劃方正的農耕區(qū)、長大隧道、橋梁等構造物路段、路線交叉點及其前后路段、雙車道公路提供超車的路段可以采用直線。但直線的最大長度應該有所限制：</p><p>　?、僭陂L直線上縱坡不宜過大，因為長直線加上陡坡下坡行駛很容易導致超速行車&

23、lt;/p><p>　　②長直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和或者改善。</p><p><b>　　平面幾何元素圖如下</b></p><p><b>　　(2-2)</b></p><p><b>　　(2-3)</b></p>

24、<p><b>　　(2-4)</b></p><p><b>　　(2-5)</b></p><p><b>　　(2-6)</b></p><p><b>　　(2-7)</b></p><p><b>　　(2-8)</b&

25、gt;</p><p>　　式中：T—切線長，m；</p><p><b>　　L—曲線長，m；</b></p><p><b>　　E—外距，m；</b></p><p>　　J—校正數(shù)或稱超距，m；</p><p>　　R—圓曲線半徑，m；</p><

26、p>　　α—轉角，（單位：度）。</p><p><b>　　直線、曲線及轉角表</b></p><p>　　緩和曲線采用回旋線 作為表達式。為單質緩和曲線轉角。曲線上任一點坐標計算公式如下：</p><p>　　第一緩和曲線（ZH-HY）任一點坐標計算</p><p>　　緩和曲線上任一點的切線橫距</

27、p><p>　　l——緩和曲線上任一點至ZH（或HZ）點的曲線長</p><p><b>　　——緩和曲線長度</b></p><p>　　緩和曲線（ZH-HY）任一點坐標</p><p>　　ξ——轉角符號，右轉為“+”，左轉為“—”</p><p><b>　　圓曲線內任一點坐標<

28、/b></p><p>　　第二緩和曲線任一點坐標計算</p><p>　　平曲線設計逐樁坐標表</p><p>　　確定各交點處圓曲線上的全加寬值：</p><p>　　按工程技術標準規(guī)定，山嶺重丘區(qū)三級公路采用第三類加寬值，即汽車軸距加前懸總長為時的加寬值。當圓曲線半徑時，由于加寬值很小，可以不加寬。各級公路的路面加寬后，路基也應相

29、應加寬。路面的加寬一般在路線內側加寬。</p><p>　　雙車道公路平曲線全加寬值如下表：</p><p><b>　　公路平曲線加寬</b></p><p>　　(2)、加寬的過渡：</p><p>　　為了使路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上設置了的加寬的寬度，需設置加寬緩和段。在加寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬

30、度。 </p><p>　　2.5道路縱斷面設計</p><p>　　2.5.1 縱斷面設計原則</p><p>　　縱斷面設計的主要內容是根據(jù)道路等級、沿線的自然地理條件和構造物控制標高等，確定路線合適的標高、各坡段的縱坡度和坡長，并設計豎曲線?；疽笫强v坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當、平面與縱斷面組合設計協(xié)調、以及填挖經(jīng)濟、平衡?？v坡設計的一般要求

31、為：</p><p>　　1)縱坡設計必須滿足《公路工程技術標準》（JTG B01－2003）的各項規(guī)定。</p><p>　　2)為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應具有一定的平順性。起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值，和理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。連續(xù)上坡或下坡路段，應避免設置反坡段。</p><p>　　3)

32、縱坡設計應對沿線地形、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。</p><p>　　4)一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節(jié)省用地。</p><p>　　5)縱坡除應滿足最小縱坡要求外，還應滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。</p><p>　　6)對連接段縱坡，如大、中

33、橋引道等，縱坡應和緩、避免產(chǎn)生突變。</p><p>　　7)在實地調查基礎上，充分考慮通道、水利等方面的要求</p><p>　　2.5.2 平縱組合設計</p><p><b>　　1)設計原則</b></p><p>　　(1)應在視覺上能自然的引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。</p><

34、p>　　(2)注意保持平、縱線形的技術指標大小應均衡。</p><p>　　(3)選擇組合得當?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩?lt;/p><p>　　(4)注意與道路周圍環(huán)境的配合，它可以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導視線的作用。</p><p>　　2)平曲線與豎曲線的組合</p><p>　　(1)平曲線與豎曲線應相互

35、重合，且平曲線應稍長于平曲線。</p><p>　　(2)平曲線與豎曲線大小應保持平衡。</p><p>　　3)暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應合理、悅目。</p><p><b>　　2.6 縱斷面設計</b></p><p>　　豎曲線要素示意圖如下</p><p>　　L=Rω

36、 　　　 (2-9)</p><p>　　E=T2/(2R) 　　　　 (2-10)</p><p>　　T=L/2 　　　　　 (2-11)</p><p>　　式中 L—豎曲線長度，m；</p><p><b>　　ω—坡差，%；</b&

37、gt;</p><p>　　R—豎曲線半徑，m；</p><p>　　E—豎曲線外距，m；</p><p>　　T—豎曲線切線長，m。</p><p><b>　　路基設計表（一）</b></p><p><b>　　注：</b></p><p>　　

38、填挖高度：填方為（+），挖方為（-）</p><p><b>　　路基設計表（二）</b></p><p><b>　　超高設置如下</b></p><p><b>　　超高設置 </b></p><p>　　計算出=6.67%>2% 取=2% 超

39、高過度沿緩和曲線呈比例設置，繞道路中線旋轉。</p><p>　　從直緩點開始設置超高，并開始過度。路拱取1%計算。</p><p>　　超高漸變率 =1.05*＜1/150</p><p>　　超高漸變率滿足要求。</p><p><b>　　具體數(shù)據(jù)見下表：</b></p><p><

40、;b>　　橫斷面設計：</b></p><p>　　確定各交點處圓曲線上的全加寬值：</p><p>　　按工程技術標準規(guī)定，山嶺重丘區(qū)三級公路采用第三類加寬值，即汽車軸距加前懸總長為時的加寬值。當圓曲線半徑時，由于加寬值很小，可以不加寬。各級公路的路面加寬后，路基也應相應加寬。路面的加寬一般在路線內側加寬。</p><p>　　雙車道公路平曲線全

41、加寬值如表5-1：</p><p>　　公路平曲線加寬 表5-1</p><p>　　(2)、加寬的過渡：</p><p>　　為了使路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上設置了的加寬的寬度，需設置加寬緩和段。在加寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬度。 </p><p>　　本道路加寬值取2m，具體位置加寬如下：&l

42、t;/p><p><b>　　其他區(qū)域無加寬。</b></p><p><b>　　3 計算書說明：</b></p><p>　　本計算書計算參照《道路勘測設計（楊少偉 編）》計算，具體形式參見圖紙部分。道路施工過程中具體細節(jié)參見相關規(guī)范取其推薦值或再次詳細計算。</p><p>　　設計分兩個階段進行