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《道路勘测设计》课程设计任务书、指导书《道路勘测设计》课程设计任务书一、课程设计的目的、意义通过课程设计使学生掌握路线平纵横设计的内容及步骤，包括平曲线要素及主点桩号的计算，竖曲线计算及超高和加宽值的确定；平面，纵断面，横断面和公路用地范围图的绘制以及相关设计表格的填写。
培养学生遵守并运用技术标准、技术规范的能力；培养学生查阅标准图和相关技术资料以及对资料灵活、合理运用的能力；培养学生树立正确的设计思想，精确计算、实事求是、认真负责的工作作风和运用工程观点解决实际问题的能力，加强理论与实践的联系；提高学生文字表达能力，掌握撰写技术文件的有关要求，为学生毕业设计和毕业后从事道路设计和施工工作打下良好的基础。
二、设计任务根据分组课题完成相应路段路线设计图表、计算和说明。
地形平原区，公路等级为一级公路，设计车速为100Km/h。
对以下各项作设计计算及论述，编写设计说明书。
1、纸上定线在分组给定地形图的两控制点A、B间选取一条路线，要求有比较线，通过路线方案比较论证，确定最佳路线方案。
路线方案比较的方法和内容见《道路勘测设计》课程设计指导书。
2、详细设计计算（1）平面设计选定曲线半径，用公式计算路线中各转角点平曲线的几何要素，生成《直线、曲线及转角一览表》，并同时确定路线的超高、加宽等值，绘制路线平面设计图。
（2）纵断面设计纵坡、坡长设计，竖曲线设计，计算标高及填挖高度，绘制路线纵断面设计图。
（3）横断面设计拟定并绘制路基标准横断面图和路基横断面设计图。
（4）路基土石方计算绘制路基横断面设计图，用积距法计算横断面面积，计算土石方体积，编制路基设计表和路基土石方工程数量表。
三、设计成果1、设计总说明书一份，内容包括路线方案，路线平、纵、横的设计与计算，土石方计算调配，排水设计等内容的说明；2、路线平面图一份；3、路线纵断面图一份；4、路基标准横断面图一张；5、路基横断面设计图一份；6、各种设计成果表：直线曲线及转角一览表、纵坡竖曲线表、路基设计表、路基土石方工程数量表各一份。
铁路线路的平面和纵断面一、铁路线路的平面及平面图一条铁路线路在空间的位置是用它的线路中心线表示的。
中心线点的位置是在路肩连线CD的中点O，如图2-1-2所示。
图2-1-2 铁路线路中心线点的位置（一）铁路线路平面的组成要素线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面；线路中心线（展直后）在垂直面上的投影，叫做铁路线路的纵断面。
从运营的观点来看，最理想的线路是既直又平的线路。
但是天然地面情况复杂多变（有山、水、沙漠、森林、矿区、城镇等障碍物和建筑物），如果把铁路修得过于平直，就会造成工程数量和工程费用大，且工期长，这样既不经济，又不合理，有时也不现实。
从工程的角度来看，铁路线路最好是随自然地形起伏变化，这样，既可以减少工程数量、降低造价，甚至可以缩短工期。
但是这会给列车运营造成很大困难，甚至影响铁路行车的安全与平稳。
选定铁路线路的空间位置，应该综合考虑工程和运营的要求，通过方案比较，在满足运营基本要求的前提下，尽量减少工程量，降低造价。
如某条铁路经过A、B、C三点（图2-1-3），如果把AB和BC分别用直线连接起来，那么在AB之间要建筑两座桥梁，在BC之间要开凿一座隧道。
在工程上是不合理、不经济的，而应分别用折线ADB和BEC来代替。
在折线的转角处，则用曲线来连接。
因此，直线和曲线就成为线路平面的组成要素。
图2-1-3 铁路线路绕避地形障碍示意图（二）曲线附加阻力与曲线半径列车在线路上运行，总会受到各种阻力。
阻力方向与列车运行方向相反。
归纳起来，阻力主要有两大类。
1.基本阻力基本阻力是指列车在空旷地段沿平、直轨道运行时所受到的阻力。
包括车轴与轴承之间的摩擦阻力、轮轨之间的摩擦阻力，以及钢轨接头对车轮的撞击阻力等。
基本阻力在列车运行时总是存在的。
2.附加阻力附加阻力是列车在线路上运行时，除基本阻力外所受到的额外阻力。
如坡道阻力、曲线阻力、起动阻力等。
附加阻力随列车运行条件或线路平、纵断面情况而定。
各省、自治区、直辖市建委（建设厅），计划单列市建委，国务院有关部门：根据原国家城建总局（80）城发科字第207号文的要求，由北京市市政设计研究院主编的《城市道路设计规范》，业经审查，现批准为行业标准，编CJJ 37—90，自一九九一年八月一日起施行。
本标准由建设部城镇道路桥梁标准技术归口单位北京市市政设计研究院归口管理。
其具体解释等工作由北京市市政设计研究院负责。
本标准由建设部标准定额研究所组织出版。
1991年3月4日第一章总则第1.0.1条为使城市道路设计达到技术先进，经济合理，安全适用，保证质量，特制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于大、中、小城市以及大城市的卫星城等规划区内的道路、广场、停车场设计。
街坊内部道路与县镇道路不属本规范范围。
新建道路必须按照本规范进行设计。
在旧城市道路改建设计中，个别指标受特殊条件限制，达不到本规范规定标准时，经过技术经济比较，近期工程可做合理变动，待逐步改造后达到规范要求。
城市道路与公路以城市规划区的边线分界。
城市与卫星城等规划区以外的进出口道路可参照本规范与公路等有关规范选用适当标准进行设计。
进出口道路以外部分应按公路等有关规范执行。
第1.0.3条应按照城市总体规划确定的道路类别、级别、红线宽度、横断面类型、地面控制标高、地下杆线与地下管线布置等进行道路设计。
应按交通量大小、交通特性、主要构筑物的技术要求进行道路设计，并应符合环境保护的要求。
在道路设计中应处理好近期与远期、新建与改建、局部与整体的关系，重视经济效益、社会效益与环境效益。
在道路设计中应妥善处理地下管线与地上设施的矛盾，贯彻先地下后地上的原则、避免造成反复开挖修复的浪费。
在道路设计中应综合考虑道路的建设投资、运输效益与养护费用等关系，正确运用技术标准，不宜单纯为节约建设投资而不适当地采用技术指标中的低限值。
道路设计应根据交通工程要求，处理好人、车、路、环境之间的关系。
道路的平面、纵断面、横断面应相互协调。
一、纵断面图及平面图纵断面图是沿线路中心线的剖面图，表示沿中心线的地形、被跨越物的位置和高程。
而平面图则表示沿线路中心线左右各20－50m宽地带的地形平面图。
平面图和断面图都展成直线画在一张图上，简称平断面图。
当线路遇到有转角时，在平面图上标出转角方向，并注明转角的度数。
地形复杂时，例如当线路中心与边线高差较大，边线对地限距有可能不满足要求时，还需画出局部横断面图。
纵断面图比例一般水平方向为1：5000、垂直方向为1：500；对于地形复杂的地区或要求精度比较高时，水平方向为1：2000，垂直方向为1：200。
在平断面图的下方，应填上桩号、标高和桩距。
并应留有填写杆塔形式、杆塔编号和档距等的空栏，备定位时使用。
图4－2示出了某条线路的一段平断面图。
图4－2 线路平断面图二、定位模板曲线模板曲线就是最大弧垂气象条件下按一定比例尺绘制的导线的悬垂曲线。
它是在最大弧垂的时候，导线悬挂在空中的相似形状，绘制模板曲线是用于进行杆塔定位的。
已知导线悬挂曲线的平抛方程为；根据悬链线方程的展开式，取前两项为或用导线的悬链线方程，即令：(4-3)显然，在一定气象条件下，K是个常数。
则导线悬垂曲线的前述三种方程分别变为：(4-4)或(4-5)或(4-6)在绘制定位模板曲线时，上列各式中g—最大垂直弧垂时的比载（N/m·mm2)；σ0—最大垂直弧垂时的导线水平应力（MPa）式(4－4)～式(4－6)所表示的曲线叫最大垂直弧垂曲线，也叫模板曲线，把它按一定比例尺刻在透明的赛璐珞板（1－2mm厚）上，就是弧垂模板，称为通用弧垂模板(也叫热线板)。
应当注意，模板曲线的比例尺应和所用平断面图的比例尺相同。
模板曲线通常绘制成和纵轴对称形式，横方向的总长度约为代表档距的2－3倍，一般平原地区可取±400m.。
模板上应标明K值和比例尺。
模板的形状示于图4－3。
图4－3 模板曲线由式(4－4)～式(4－6)可知，当系数K或比值为一定值时，导线悬垂的形状（弯曲度）也就确定了。
第一节平面设计
第５．１．１条平面设计应符合下列原则：
一、道路平面位置应按城市总体规划道路网布设。
二、道路平面线形应与地形、地质、水文等结合，并符合各级道路的技术指标。
三、道路平面设计应处理好直线与平曲线的衔接，合理地设置缓和曲线、超高、加宽等。
四、道路平面设计应根据道路等级合理地设置交叉口、沿线建筑物出入口、停车场出入口、分隔带断口、公共交通停靠站位置等。
五、平面线形标准需分期实施时，应满足近期使用要求，兼顾远期发展，减少废弃工程。
第５．１．２条直线、平曲线的布设与连接宜符合下列规定：
一、计算行车速度大于或等于６０ｋｍ/ｈ时，直线长度宜满足下列要求：
１．同向曲线间的最小直线长度（ｍ）宜大于或等于计算行车速度（ｋｍ/ｈ）数值的六倍。
２．反向曲线间的最小直线长度（ｍ）宜大于或等于计算行车速度（ｋｍ/ｈ）数值的二倍。
当计算行车速度小于６０ｋｍ/ｈ，地形条件困难时，直线段长度可不受上述限制，但应满足设置缓和曲线最小长度的要求。
二、计算行车速度大于或等于４０ｋｍ/ｈ时，半径不同的同向圆曲线连接处应设置缓和曲线。
受地形限制并符合下述条件之一时，可采用复曲线。
１．小圆半径大于或等于不设缓和曲线的最小圆曲线半径；
２．小圆半径小于不设缓和曲线的最小圆曲线半径，但大圆与小圆的内移值之差小于或等于０．１ｍ；
３．大圆半径与小圆半径之比值小于或等于１．５。
三、计算行车速度大于或等于４０ｋｍ/ｈ时，长直线下坡尽头的平曲线半径应大于或等于不设超高的最小半径。
在难以实施地段，应采取防护措施。
四、计算行车速度小于４０ｋｍ/ｈ，且两圆半径都大于不设超高最小半径，可不设缓和曲线而构成复曲线。
第５．１．３条道路的圆曲线半径应采用大于或等于表５．１．３规定的不设超高最小半径值。
当受地形条件限制时，可采用设超高推荐半径值。
地形条件特别困难时，可采用设超高最小半径值。
第５．１．４条平曲线由圆曲线及两端缓和曲线组成。
平曲线长度与圆曲线长度应大于或等于表５．１．４-１的规定值。
道路中心线转角α小于或等于７°时，平曲线长度应大于或等于表５．１．４-２的规定值。
第５．１．５条直线与圆曲线或大半径圆曲线与小半径圆曲线之间应设缓和曲线。
缓和曲线采用回旋线。
缓和曲线长度应大于或等于表５．１．５-１规定值。
计算行车速度小于４０ｋｍ/ｈ时，缓和曲线可用直线代替。
直线缓和段一端应与圆曲线相切，另一端与直线相接，相接处予以圆顺，见图５．１．５。
圆曲线半径大于表５．１．５-２不设缓和曲线的最小圆曲线半径时，直线与圆曲线可径相连接。
第５．１．６条圆曲线半径小于表５．１．３中不设超高最小半径时，在圆曲线范围内应设超高，最大超高横坡度的规定见表５．１．６。
超高的过渡方式应根据地形状况、车道数、超高横坡度值、横断面型式、便于排水、路容美观等因素决定。
单幅路路面宽度及三幅路机动车道路面宽度宜绕中线旋转；双幅路路面宽度及四幅路机动车道路面宽度宜绕中间分隔带边缘旋转，使两侧车行道各自成为独立的超高横断面，见图５．１．６。
第５．１．７条由直线上的正常路拱断面过渡到圆曲线上的超高断面时，必须在其间设置超高缓和段。
超高缓和段长度按下式计算：
在超高缓和段长度与缓和曲线长度两者中取大值作为缓和曲线的计算长度。
第５．１．８条超高缓和段起、终点处路面边缘出现的竖向转折，应予以圆顺。
第５．１．９条圆曲线半径小于或等于２５０ｍ时，应在圆曲线内侧加宽，每条车道加宽值见表５．１．９。
第５．１．１０条加宽缓和段长度的规定如下：
一、设置缓和曲线或超高缓和段时，加宽缓和段长度应采用与缓和曲线或超高缓和段长度相同值。
二、不设缓和曲线或超高缓和段时，加宽缓和段长度应按加宽侧路面边缘宽度渐变率为１∶１５～１∶３０，且长度不得小于１０ｍ的要求设置。
第５．１．１１条视距的规定如下：
一、道路平面、纵断面上的停车视距应大于或等于表５．１．１１-１规定值。
寒冷积雪地区应另行计算。
二、车行道上对向行驶的车辆有会车可能时，应采用会车视距。
其值为表５．１．１１-１中停车视距的两倍。
三、对于凸形竖曲线和立交桥下凹形竖曲线等可能影响行车视距，危及行车安全的地方，均需验算行车视距。
验算时，物高为０．１ｍ；目高在凸形竖曲线时为１．２ｍ，在桥下凹形竖曲线时为１．９ｍ。
四、平曲线内侧的边坡、建筑物、树木等均不应妨碍视线应按横净距绘制包络线，包络线与路面边缘之间的障碍物应予清除。
视距横净距计算公式见表５．１．１１-２。
