道路勘测设计课程设计计算说明书
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1 平面设计1.1初选两个方案路线起点A点,终点B点,分别选择方案一、方案二如地形图所示。
地形图比例尺1:20501.2两方案粗算方案一:JD1:量得α=63°设 Ls=60 R=120mJD2:量得α=35°设 Ls=80 R=300mAC=299.30m CD=625.25m DB=504.30m AB=1301.75m计算的JD1要素:切线增长值q=Ls/2-Ls3/240R2=29.94m曲线内移值p=Ls2/24R-Ls4/2384R3=1.25m切线长T=(R+P)tanα/2+q=104.24m缓和曲线角β。
=90Ls/πR=14.32°平曲线长L=(α-2β。
)πR/180+2Ls=191.96m外距E=(R+p)secα/2-R=22.21m校核数D=2T-L=16.52m校核:Ls :Ly =1:1.2 满足。
2β。
﹤α满足。
计算的JD2要素:切线增长值q=Ls/2-Ls3/240R2=39.98m曲线内移值p=Ls2/24R-Ls4/2384R3=0.89m切线长T=(R+P)tanα/2+q =134.85m缓和曲线角β。
=90Ls/πR =7.64°平曲线长L=(α-2β。
)πR/180+2Ls=263.25m外距E=(R+p)secα/2-R =15.49m校核数D=2T-L =6.45m校核:Ls :Ly =1:1.29 满足。
2β。
﹤α满足。
AC段直线长=299.3-104.24=195.06mCD段直线长=625.25-104.24-134.85=386.16mDB段直线长=504.3-134.85=369.45m路线总长=195.06+386.16+369.45+191.96+263.25=1405.88m延长系数=1405.88/1301.75=1.08转角平均度数=(63°+35°)/2=49°每公里平均转角数=2/1.41=1.42总转角数:2个圆曲线最小半径:120m方案二:JD1:量得α=72°设 Ls=60 R=120mJD2:量得α=21°设 Ls=60 R=400mAC′=420.25m C′D′=604.75m D′B=479.70m AB=1301.75m 计算的JD1要素:切线增长值q=Ls/2-Ls3/240R2=29.94m曲线内移值p=Ls2/24R-Ls4/2384R3=1.25m切线长T=(R+P)tanα/2+q=118.03m缓和曲线角β。
道路勘测课程设计计算书学院系:土木工程系专业:道路与桥梁学生姓名:学号:指导教师:完成日期:目录1道路平面设计................................................... 1平面设计中的基本原则.....................................1线形设计....................................................2路线方案确定..............................................2选线步骤与方法.............................................2路线的方案比选..............................3路线方案的试算.......................................3方案比选.......................................5被选方案精确计算........................................5方位角的计算............................................... 5平曲线要素计算....................................6平曲线主点桩号计算.........................................7平曲线内设计计算切线支距法.............................82纵断面设计.............................................10纵坡设计的一般要求.................................... 10最大纵坡......................................... 10最小纵坡..........................................10坡长....................................................10合成坡度............................................. 11竖曲线半径及长度......................................... 11纵断面设计注意问................................... 12线形组合特征及注意问题................................... 13纵断面设计步骤................................... 14高程计算................................................. 14竖曲线要素及变坡点处设计高程计算.......................... 15坡度计算.......................................... 15公路竖曲线要素计算.................................. 15 计算高程.................................. 173 横断面设计................................ 18路幅构成................................ 18加宽计算................................ 18超高计算................................ 19横断面地面线绘制................................ 21视距验算............. (21)填挖面积计算............................22路基土石方数量计算.............................. 22结束语....................................................... 23参考文献.................................................241、道路平面设计平面线形的设计主要是确定交点位置、曲线半径、缓和曲线的长度等.确定过程中:应保证平面线形连续顺适,保持各平面线形指标的协调、均衡,而且要与地形相适应和满足车辆行驶舒适的要求.1路线的交点主要确定路线的具体走向位置,因此其位置的确定非常重要,必要时应做相应的比较方案进行比选,保证方案可行、经济、合理、工程量小.2曲线和缓和曲线长度的确定首先在满足圆曲线及缓和曲线的最小长度的前提下,初步拟定其长度,然后平曲线半径及缓和曲线长度可以根据切线公式或外距公式反算:()tan2T R p q α=+⨯+()2E R p SecR α=+⨯-在确定s L R 、以后就计算各曲线要素,推算各主点里程及交点的里程桩号.最后由平面设计的成果可以得到直线曲线及转交表.3充分利用土地资源,减少拆迁,就地取材,带动沿线经济的发展 4公路平面线形是由直线、圆曲线和缓和曲线构成.直线作为使用最广泛的平面线性,在设计中我们首先考虑使用,该地区的新建三级公路,所经区域为平原区,本设计在平原区采用的主要技术指标以争取较好的线形为目的,同时注意同向曲线间的直线最小长度应不小于6V ,即360米;反向曲线间的直线最小长度应不小于2V ,即120米. 平面设计中的基本原则在路线的平面设计中所要掌握的基本原则有:1平面线形应直捷、连续、顺适,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调;本设计地区部分地势开阔,处于平原微丘区,路线直捷顺适,在平面线形三要素中直线所占比例较大.在设计路线中间地段,路线多弯,曲线所占比例较大.路线与地形相适应,既是美学问题,也是经济问题和生态环境保护的问题.直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形、地物等具体条件,片面强调路线要以直线为主或以曲线为主,或人为规定三者的比例都是错误的.2行驶力学上的要求是基本的,视觉和心理上的要求对高速路应尽量满足;高速公路、一级公路以及计算行车速度≥60Km/h的公路,应注重立体线形设计,尽量做到线形连续、指标均衡、视觉良好、景观协调、安全舒适,计算行车速度越高,线形设计所考虑的因素越应周全.本路线计算行车速度为60Km/h,在设计中已经考虑到平面线形与纵断面设计相适应,尽量做到了“平包竖”.3保持平面线形的均衡与连贯;为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶,应注意各线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变,在长直线尽头不能接以小半径曲线,高低标准之间要有过渡.本设计中未曾出现长直线以及高低标准的过渡.4避免连续急弯的线形;连续急弯的线形给驾驶者造成不便,给乘客的舒适也带来不良影响,在设计中可在曲线间插入足够的直线或回旋线.5平曲线应有足够的长度;平曲线太短,汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整.缓和曲线的长度不能小于该级公路对其最小长度的规定,中间圆曲线的长度也最好有大于3s的行程.当条件受限制时,可将缓和曲线在曲率相等处直接连接,此时圆曲线长度为0.路线转角过小,即使设置了较大的半径也容易把曲线长看成比实际的要短,造成急转弯的错觉.这种倾向转角越小越显着,以致造成驾驶者枉作减速转弯的操作.一般认为, ≤7°应属小转角弯道.在本设计中平曲线长度都已符合规范规定,也不存在小偏角问题.线形设计路线的平面设计所确定的几何元素以设计行车速度为主要依据.本路段按直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线的顺序组合.为了实现行连续、协调,缓和曲线——圆曲线——缓和曲线之比尽量在1:1:1~1:2:1之间.最小缓和曲线长度为45米.所选设计路线共有2个交点,为提高公路使用性能,在圆曲线半径的选择过程中尽量选取较大的半径.当地形限制较严时方可采用极限.本设计中偏角均大于7°,不存在小偏角问题.路线方案确定选线步骤与方法(1)全面布局路线方案选择:路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题.此工作通常是在小比例尺1:~1:10万地形图上从大面积范围内找出各种可能的方案,收集各可能方案的有关资料,进行初步评选,确定数条有进一步比较价值的方案,然后进行现场勘察,通过多方案的比选得出一个最佳方案来.(2) 逐段安排加密控制点:是在路线基本方向选定的基础上,按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点,连接这些控制点,即构成路线带.路线布局一般应该在1:1000~1:5000比例尺的地形图上进行.具体定线:有了上述路线轮廓即可进行具体定线,根据地形平坦与复杂程度不同,可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法,插出一系列的控制点,然后从这些控制点中穿出通过多数点特别是那些控制较严的点位的直线段,延伸相邻直线的交点,即为路线的转角点.随后拟定出曲线的半径,至此定线工作基本完成. 路线的方案比选道路做为一条三维空间的实体,是由路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施所组成的线性构造物.选线是在道路规划起终点之间选定一条技术上可行,经济上合理,又能符合使用要求的道路中心线的工作.但影响选线的因素有很多, 这些因素有的互相矛盾, 有的又相互制约, 各因素在不同的场合重要程度也不相同, 不可能一次就找出 理想方案来, 所以最有效的方法就是进行反复比选来确定最佳路线.路线方案是路线设计是最根本的问题.方案是否合理,不但直接关系到公路本身的工程投资和运输效率.更重要的是影响到路线在公路网中是否起到应有作用. 路线方案的试算 方案I :初估算圆曲线要素值:1JD : 29a250Rm 55s l m圆曲线的内移值: 切线增长值:27.492qm切线长: ()tan92.2702T R p q缓和曲线角 :180 6.3122S ol R平曲线长度 : (2)2181.435180o SR L l m缓和曲线:圆曲线=55:=1:满足要求 2JD : 60a150Rm 60s l m圆曲线的内移值: 切线增长值:29.96qm切线长: ()tan2T R p q缓和曲线角 :18011.4602S ol R平曲线长度 : (2)2217.026180o SR L L m缓和曲线:圆曲线=60:=1:校核1JD 与2JD 之间的直线距离:300-T 1-T 2=>80满足要求 方案I 路线总长为:1388m 路线延长系数: 方案II :初估算圆曲线要素值1JD : 81a120Rm 70s l m圆曲线的内移值: 切线增长值: 34.900q m切线长: 缓和曲线角 :18016.7232S ol R平曲线长度 : (2)2219.561180o SR Ll m2JD : 75a120Rm 70s l m圆曲线的内移值: 切线增长值:34.900qm切线长:缓和曲线角 : 18016.7322S ol R平曲线长度 : (2)2207.000180o SR Ll m缓和曲线:圆曲线=70:87=1:满足校核JD1与JD2之间距离D=390-T 1-T 2=满足要求方案II 路线总长:1546m 路线延长系数: 方案比选如表表方案指标比较表由表中可见方案I 优于方案II,因此最终选择方案I. 被选方案精确计算 方位角的计算 对于方案一起点 A 坐标: NX=7384 EY=7440 1JD 坐标: NX=6830 EY=7725 2JD 坐标: NX=6660 EY=7974终点B 坐标: NX=6200 EY=7933 象限角2121arctanarctanY Y DY DXX X A ~1JD :象限角127.2第二象限 方位角1180152.2671JD ~2JD :象限角2arctan55.5DY DX第二象限 方位角 2180124.52JD ~B 段 象限角3arctan5.1DY DX第二象限 方位角 33180185.1转角12128.3平曲线要素计算 1JD 的计算R=250 LS=55m a= 圆曲线的内移值: 切线增长值: 3s 227.4892240R S l l q m切线长:缓和曲线角 :180 6.3062S ol R平曲线长度 : (2)2178.417180o SR L l超距 : 2 2.871D T LmJD2 的计算= 60.3 150R m 60s l m圆曲线的内移值: 切线增长值: 3s 229.9602240R S l l q m切线长: 缓和曲线角 :18011.4652S ol R平曲线长度 : (2)2219.093180o SR L l m超距 : 218.007DTLm1JD 与2JD 之间的距离:D= 直线段的长度D-T 1-T 2=符合要求JD 1:缓和曲线:圆曲线=1: JD 2 ;缓和曲线:圆曲线=1: 符合要求平曲线主点桩号计算 JD 1的桩号K0+ 校核:0623.0112D JDQZK校核无误.2JD 的计算 2JD 的桩号为K0+校核:0921.6382D JD QZK校核无误.平曲线内设计计算切线支距法在缓和曲线上以ZH点为坐标系原点,建立坐标系XOY 在圆曲线上具体计算结果如表:2 纵断面设计纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置,形状和尺寸问题,具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项.纵坡设计的一般要求最大纵坡根据公路工程技术标准JTG B01_2003及公路路线设计规范JTGD20-2006规定,三级公路平原微丘区的最大纵坡,应不大于7%.公路的纵坡不应小于%,横向排水不畅的路段或长路堑路段,采用平坡或小于%的纵坡时,其边沟应做纵向排水设计.纵坡的长度不应小于120米.当坡度为7%时,最大坡长为500米.表最大纵坡最小纵坡在长路堑地段.设置边沟的低填方地段以及其他横向排水不畅地段,为满足排水要求,防止积水渗入路基而影响其稳定性,均应设置不小于%的纵坡,并做好纵、横断面的排水设计.坡长表最小坡长表不同纵坡最大坡长合成坡度在有平曲线的坡道上,最大坡度既不是纵坡方向,也不是横坡方向,而是两者组合成的流水线方向.将合成坡度控制在一定范围之内,目的是尽可能避免急弯和陡坡的不利组合,防止因合成坡度过大而引起的横向滑移和行车危险,保证车辆在弯道上安全而顺适的运行.在设有超高的平曲线上,超高与纵坡的合成坡度值不得超过10%.当路线的平面和纵坡设计基本完成后,应检查合成坡度,如果超过最大允许合成坡度时,可减小纵坡或加大平曲线半径以减小横坡,或者两方面同时减小.允许合成纵坡值见下表:表允许合成纵坡值竖曲线半径及长度表凸形竖曲线最小半径及长度表凹形竖曲线最小半径及长度纵断面设计应该注意的问题1设置回头曲线地段,拉坡时应按回头曲线技术标准先定出该地段的纵坡,然后从两端接坡,应注意在回头曲线地段不宜设竖曲线.2大、中桥上不宜设置竖曲线,桥头两端竖曲线的起、终点应设在桥头10m以外.3小桥涵允许设在斜坡地段或竖曲线上,为保证行车平顺,应尽量避免在小桥涵处出现“驼峰式”纵坡.4注意平面交叉口纵坡及两端接线要求.道路与道路交叉时,一般宜设在水平地段,其长度应不小于最短坡长规定.两端接线纵坡应不大于3%,山区工程艰巨地段不大于5%.5拉坡时如受“控制点”或“经济点”制约,导致纵坡起伏过大,或土石方工程量太大,经调整仍难以解决时,可用纸上移线的方法修改原定纵坡线.线形组合特征及注意问题表线形组合特征及注意问题纵断面设计步骤:1准备工作:在厘米绘图纸上,按比例标注里程桩号和标高,点绘地面线.填写有关内容.2标注控制点:如路线起、终点,越岭垭口,重要桥涵,地质不良地段的最小填土高度,最大挖深,沿溪线的洪水位,隧道进出口,平面交叉和立体交叉点,铁路道口,城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等.3试坡:在已标出“控制点”的纵断面图上,根据技术指标、选线意图,结合地面起伏变化,本着以“控制点”为依据,照顾多数“经济点”的原则,在这些点位间进行穿插与取直,试定出若干直坡线.反复比较各种可能的方案,最后定出既符合技术标准,又满足控制点要求,且土石方较省的设计线作为初定试坡线,将坡度线延长交出变坡点的初步位置.4调整:对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定,平、纵组合是否适当,以及路线交叉、桥隧和接线等处的纵坡是否合理,若有问题应进行调整.5核对:选择有控制意义的重点横断面,如高填深挖,作横断面设计图,检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况,若有问题应调整.6定坡:经调整核对无误后,逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来.坡度值要求取到%,变坡点一般要调整到10m的整桩号上.7设置竖曲线:根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径,计算竖曲线要素.8计算各桩号处的填挖值:根据该桩号处地面标高和设计标高确定.高程计算直线段用50米整桩高程,曲线段用20米整桩高程根据地形图采用内差法计算,在厘米格坐标纸上,绘制直角坐标系,横坐标表示路线桩号,采用1:2000的比例;纵坐标表示地面高程,采用1:200的比例.在坐标纸上描点,绘制出地面线,具体结果见表表桩号地面高程表桩号高程m 桩号高程m桩号高程mK0+000+640+960 +100+++150+660+980 +200+680K1+000 +250+700+20 +300+++350+750+50 +400+800+100 +450++150 +500+820+200 ++840+250 +540+860+300 +560++350 +580+880+桩号高程m 桩号高程m桩号高程m++900 +600+912 +620+920++940竖曲线要素及变坡点处设计高程计算 坡度计算: 坡度+=高差坡长竖曲线类型:当1n n i i +-为正值时,为凹型竖曲线;当1n n i i +-为负值时,为凸型竖曲线.由厘米坐标纸上,经过反复试坡、调坡, 根据土石方填挖大致平衡和道路设计规范中最小坡长等设计要求最后确定出变坡点: 变坡点1桩号:K0+250高程395m变坡点2桩号:K0+620 高程391m 变坡点3桩号:K0+920 高程395m 变坡点4桩号:K1+150 高程388m 坡度 i 1=%i 2=% i 3=% i 4=%公路竖曲线要素计算变坡点1:桩号K0+250,高程为395m,124.0%,1.1%i i ==-,竖曲线半径为R=2000m竖曲线要素计算竖曲线类型为凸形竖曲线,则: 曲线长 102L R m ω== 切线长 512LT m == 外距 20.6502T E m R== 变坡点2:桩号K0+620,高程为391m,121.1%, 1.3%i i =-=,竖曲线半径为R=5800m竖曲线要素计算竖曲线类型为凹形竖曲线,则: 曲线长 139.2L R m ω== 切线长 69.62LT m == 外距 20.4182T E m R== 变坡点3:桩号K0+920,高程为395m,121.3%,-3%i i ==,竖曲线半径为R=4500m 竖曲线要素计算竖曲线类型为凸形竖曲线,则: 曲线长 193.5L R m ω== 切线长 96.752LT m == 外距 21.042T E m R== 变坡点4:桩号K1+150,高程为388m,123%, 1.9%i i =-=,竖曲线半径为R=2000m竖曲线要素计算竖曲线类型为凹形竖曲线,则: 曲线长 98L R m ω== 切线长 492LT m == 外距 20.62T E m R== 计算设计高程由110()H H T X i =-- H=H 1±hH 1:任一点切线的高程 x :计算点到起点的距离 i 1:坡度H:任一点的设计高程 可得: 桩号K0+50处直线段 x=-149设计高程 10()H H T X i =--=387m其余各点见下表表 设计高程表桩号高程m桩号高程m桩号高程mK0+000 +640 +960 +100 + + +150 +660 +980 +200+680K1+000+250+700+20+300+++350+750+50+400+800+100+450++150+500+820+200++840+250+540+860+300+560++350+580+880+++900+600+912+620+920++9403 横断面设计路幅构成根据公路工程技术标准JTG B01_2003及公路路线设计规范JTGD20-2006规定:三级公路,40km/h,选单幅双车道,车道宽度,行车道宽度,路拱横坡选%,路肩横坡选%,路肩宽度选,加宽计算对于第一平曲线 R=250 可得圆曲线上加宽值第二平曲线R=150 全加宽为加宽过渡段上 由公式 Xx L b b L=L X : 任一点距过渡段起点的距离 L: 加宽过渡段长度 b : 圆曲线上全加宽可得其余各桩号的加宽值见表表 加宽值超高计算对于第一平曲线2127h V i R=-μ =0.017% 因为h i < G i 故取h i = G i = %,对于第二平曲线2127h V i R=-μ = i max = 则取i h =超高计算公式在圆曲线上外缘h c ()j j j h b i b B i ++ 中线'c h 2j j h B b i i +内缘''c h ()j j j h b i b b i -+ 在过渡段上外缘h c ()()j j g j g j h cxb i i b i b B i L ⎡⎤-+++⎣⎦ 中线'c h 2j j g Bb i i +2j j h c B x b i i L +内缘''c h ()j j j x g b i b b i -+ ()j j j x h cxb i b b i L -+ 其各桩号的超高值见下表表超高计算表横断面地面线绘制 横断面地面线绘制:见附图. 地面控制点各点距离及高程见下表表地面控制点各点距离及高程视距验算由于两个平曲线都属于Ls <S <L.计算公式如下:平曲线1:R=250,Ls=55,L=,028.3α=,06.306β=,T S 40m =,会车视距为80m.b 0.75,0.8j x b ==计算得,h=小于L 阻 满足视距要求.平曲线2:R=150,Ls=60,L=,060.3α=,011.465β=,T S 40m =计算得,h=>L 阻 =. 需要对周围岩石边坡进行清除. 填挖面积计算采用积距法:i i F bh =12n bh bh F bh ++---+= 取b=测1:200的里厘米格图纸上每一小格代表ⅹ=㎡ 故查厘米格坐标纸小方格数可得: K0+000桩:w A =㎡K0+50桩:T A =㎡ 0.28w A = K0+100桩:17.6T A =㎡ K0+150桩:21.6T A =㎡ K0+200桩: 5.8T A =㎡ 路基土石方数量计算若相邻两断面均为填方或挖方且面积大小相近,则可假定断面之间为一棱柱体,其体积计算公式为: 其结果详见路基土石方表 结束语在道勘课程设计即将完成之际,我的心情无法平静,从开始到设计的完成,此时,回想起来真是既紧张又充实.课程设计不是一个简单的过程.从选定题目到收集资料,再进入设计计算过程,几乎应用了所学过的所有知识,每一步都要付出艰辛的汗水,在忙乱与紧张中,一步一步的把以前的专业知识和基础知识重新温习了一遍,b 0.75, 1.0j x b ==而且经验的累积也让我对所有所学专业的知识形成了系统的有逻辑性的认识,不但提高了解决实际问题的能力,开阔了视野,更为了以后工作奠定了坚实的基础.工程制图是设计中重要的环节之一.电子版采用计算机绘图,自己的CAD又没学过,这比手工绘图困难多了.好在已经有了课程设计的经验和老师不时的指导以及同学的互助,在大家的研究和自己的努力下,将困难逐个击破.自己明白了只要掌握了一定的技术,计算机绘图确实是又省时又省力,而且准确也清晰干净.通过绘图不但完成了设计任务,对所设计内容有了更理性,更深刻的认识,而且进一步提高了自己计算机绘图的能力,使计算机应用日趋熟练,一举两得. 虽然中间有着不完美,但却是我自己不断地查阅资料、思考和动手的结果.三周的课程设计转瞬即过,在这里我特别感谢老师给予我关怀和指导,其严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,一直深深的感染着我,激励着我向着更好,更精准的目标前进.参考文献1 公路工程技术标准JTG B01-20032 公路路线设计规范JTG D20-20063 公路路基设计规范JTG D30-20044 杨少伟道路勘测设计北京人民交通出版社 20095 孙家驷道路勘测设计北京人民交通出版社 2005。
道路勘测设计课程设计说明书《道路勘测设计》课程设计说明书第1章绪论1.1 设计任务与内容设计名称:某新建三级公路路线设计设计资料:[1]公路等级:山岭重丘区三级公路;设计速度:30km/h;[2]地形图:地形图2张,比例尺:1:2000;[3]路线起、终点:见地形图;[4]路线沿线地质:泥质页岩设计要求:①路线主要技术指标的确定;②路线方案的选择和确定;③纸上定线;④平面、纵断面和横断面设计;⑤路线设计计算,包括:曲线要素、路线里程、纵断面设计高程、路基加宽、超高、土石方数量等;⑥图纸表格的绘制和填写,包括:平面图、纵断面图、路基标准横断面图、路基横断面图、直线及曲线一览表、路基设计表、土石方数量计算表等;1.2 设计成果设计公路为三级公路,设计速度为30km/h,路线长度大约为1500m。
焦点个数为5个,最小平曲线半径为350m,最大平曲线半径为515m。
最大纵坡为3.310%,最小纵坡为0.507%。
最大坡长为500m,最小坡长为192m。
竖曲线半径均为2000m。
第2章路线平面设计2.1 路线平面线形说明平面线形设计一般原则为(1)平面线形应与地形、地物相适应,与周围环境相协调,在地势起伏很大的山岭重丘区,路线以高程为主导,为适应地形,曲线所占比例较大。
平面线形以曲线为主。
直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等具体条件,不要片面强调路线以直线为主或曲线为主。
(2)保持平面线形的均衡与连贯,长直线尽头不能接以小半径曲线。
长直线和大半径曲线会导致较高的车速,若突然出现小半径曲线,会因减速不及而造成事故。
高、低标准之间要有过渡。
同一等级的道路由于地形的变化在指标的采用上会有变化,同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。
(3)平曲线应有足够的长度,汽车在曲线路段上行驶,如果曲线过短,司机就必须很快的转动方向盘,这样在高速行驶的情况下是非常危险的。
同时,如不设置足够长度的缓和曲线,使离心加速度变化率小于一定数值,从乘客的心理和生理感受来看也是不好的。
设计说明书道路工程课程设计是专业教学的一个重要环节,包括道路路线设计和路面结构设计两部分。
通过本次课程设计,要求熟悉公路设计规范,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,使所学知识进一步巩固、深化和发展;学习道路路线设计的一般方法和步骤。
通过设计,培养学生初步具备正确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;培养学生具备道路路线设计的基本技能。
一、设计的基本方法该公路应严格按照《公路工程技术标准》和《路线》设计手册的有关规定执行,根据所设计公路的等级,采用相应的指标进行设计,尽量不用极限值。
根据已给出的路线为三级公路,设计车速为40Km/h,绘制至少5000米的路线设计图,并进行相应的计算。
首先进行平面设计,根据交点坐标用坐标法绘制出路线交点,得到路线平面导线,然后再根据平曲线要素以及各里程坐标绘制平曲线。
随后进行纵断面设计,纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素,考虑路基稳定、排水及工程量等的要求,对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小以及与平面线形的组合关系等进行组合设计,从而设计出纵坡合理、线形平顺圆滑的理想线形,以达到行车安全、快速、舒适、工程费用较省、运营费用较少的目的。
最后进行横断面设计,路基横断面设计各部分的具体尺寸可参照《标准》、《路基设计规范》以及设计示例确定。
一、设计步骤1.设计概述1.1目的和要求道路工程课程设计是专业教学的一个重要环节,包括道路路线设计和路面结构设计两部分。
通过本次课程设计,要求熟悉公路设计规范,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,使所学知识进一步巩固、深化和发展;学习道路路线设计的一般方法和步骤。
通过设计,培养学生初步具备正确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;培养学生具备道路路线设计的基本技能。
《道路勘测设计》课程设计说明书院别:班级:姓名:学号:目录第一章总说明书 ........................................................................................................................课程名称 (3)目的和要求 (3)线路起屹点 (3)技术标准 (3)路基施工注意事项 (6)设计要点 (6)鹿邑概况 (6)第二章平面线形设计 ................................................................................................................说明 (9)路线平面设计 (10)平面线要素设计 (10)第三章纵断面设计 ....................................................................................................................说明 (12)纵断面设计 (12)第四章道路横断面设计 ............................................................................................................说明 (17)横断面设计 (18)土石方计算及调配 (18)第五章道路附属结构物设计 ....................................................................................................挡土墙设计 (21)涵洞设计 (23)参考文献 (25)第一章总说明书课题名称:许亳高速公路鹿邑段公路设计。
山东交通学院课程设计说明书1.概述1.1设计任务依据及概况根据公路工程毕业设计任务书,进行本次施工图设计。
本次初步设计为山东省烟台市境内省道228线阳安至孔镇二级公路新建工程,工程起点在阳安,桩号为K0+000,终点在孔镇,桩号K4+985.170,路线4.985170Km。
本工程全线按二级公路标准设计,根据沿线村镇的分布情况,并与现有公路和规划路网相结合,在相应的地方道路、机耕路、人行路上设置平交道口。
在排灌沟渠间设置涵洞、桥梁。
1.1.1设计标准(1)主线设计标准本工程是按交通部颁发的《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)规定的二级公路标准设计,计算行车速度80Km/h,其主要技术指标如下:公路等级: 二级公路;计算行车速度: 80公里/小时;路基宽度: 12米其中:行车道宽度: 2³3.75 米硬路肩: 2³1.5米土路肩: 2³0.75米(2)线形要素标准平曲线半径:一般最小半径: 400米;极限最小半径: 250米;不设缓和曲线和超高最小半径:2500米纵坡:最大纵坡: 5%最小纵坡:路堑或其他横向排水不畅地段不小于0.3%最大坡长: 1100米(坡度为3%时)900米(坡度为4%时)700米(坡度为5%时)500米(坡度为6%时)竖曲线要素:竖曲线最小半径:凸形一般最小半径/极限最小半径4500/3000米;凹形一般最小半径/极限最小半径: 3000/2000米;1竖曲线最小长度: 70米(3)桥涵设计标准桥涵宽度:与路基同宽;桥涵设计荷载:公路Ⅰ级;(4)路面设计标准路面设计标准轴载:100KN;(5)道路平面交叉标准平面交叉路线尽可能为直线、并尽量正交。
当必须斜交时,交叉角度应大于45度。
平面交叉范围内的纵坡宜设置为平坡,当条件受限制时,纵坡不大于3%。
所有的平面交叉口采取严格的安全措施,设置了警告标志、指路标志、限速标志等,在主要的交叉口还设置转弯车道。
《道路勘测设计》课程设计说明书课题名称: 某三级公路路线设计院(系): 土木建筑分院专业: 交通工程姓名: 饶先鹏班级: 2014级交通工程2班0224号教师签字2016年12月26日目录一、设计说明1.1课程设计的目的 ................................................................1.2设计要求......................................................................1.3设计原始资料 ..................................................................二、道路定线2.1道路选线的一般原则 ............................................................2.2选线的步骤和方法 ..............................................................2.3路线方案比选评价指标 ..........................................................三、平面设计3.1平面设计的要求和原则 ..........................................................3.2直线设计......................................................................3.3曲线设计......................................................................3.4有缓和曲线的平曲线要素计算实例 ................................................四、纵断面设计4.1纵断面设计的原则 ..............................................................4.2纵坡及坡长设计 ................................................................4.3平纵线形组合设计 ..............................................................4.4竖曲线设计....................................................................五、横断面设计5.1道路横断面设计的要求 ..........................................................5.2路肩设计......................................................................5.3平曲线加宽超高设计 ............................................................5.4路基土石方数量计算与调配 ......................................................六、总结参考文献一、设计说明1.1课程设计的目的通过课程设计,让我们的理论知识得到实践,让我们对道路勘察设计有更深刻的了解,以及巩固和扩大所学的专业知识;道路勘测设计是教学计划中重要的实践性教学环节之一,在设计过程中,通过实际工程设计,同时结合课堂学习的知识及课本知识,掌握公路勘测设计的程序和技术方法。
课程设计任务书课程名称:道路勘测设计课程设计题目:某地区二级公路设计学院:至诚学院系:土木工程系专业:土木工程路桥专业班级: 1班学号: 2111311174学生姓名:吕文艺起讫日期:2015年6月15日—2015年7月7日指导教师:高红梅姚晓琴职称:讲师,讲师说明:本表除签名外均可采用计算机打印。
本表不够,可另加页。
道路勘测设计设计说明书第一章设计总说明1.1道路修建的目的道路修建的目的是为了满足运输要求,道路运输实现铁路,水运航空运输的货物及旅客的集中与分散。
与铁路、内河运输分流,补充铁路长距离运输的不足,如西藏、青海、新疆的运输及晋、冀、鲁、豫、皖的部分煤炭的外运;面上运输,国防运输。
可见道路运输是其他运输方式所不能替代的一种运输方式。
改革开放以来,随着社会主义市场经济以及农村经济的蓬勃发展,以大城市为中心的卫星城的建立,道路运输的重要性日益显现。
“要想富,先修路”“要快富,修高速”已成共识,只有运输发展了,才能体现出公路建设的经济和社会效益。
1.2公路勘测设计程序与内容修建一条公路首先必须进行勘测设计。
勘测设计工作的依据是计划任务书。
在任务书中,明确阐明该路的建设意义、技术等级、技术标准、基本走向、按几阶段进行测设、投资估算、工程可行性研究等。
因此,在进行一条路线勘测设计时,首先必须明确任务书中各项规定,并按其执行。
公路勘测设计有一阶段和两阶段设计之分。
所谓一阶段设计,即首先进行踏勘,提出踏勘报告,经审批后,一次性现场实地定线,进行详细测量,收集公路设计所需全部外业资料,并进行内业设计工作,完成平、纵、横设计图及其他文件表格,经外业验收通过后,再进行深化设计,最后完成施工图、文件、编制预算文件,最后验收通过,交付施工单位施工。
目前一般小型公路工程的测设采用一阶段设计。
两阶段设计:第一阶段为初步设计、第二阶段为施工图设计。
纸上定线可作为初步设计进行,即在路线通过的走廊带内用航测或地区测量,绘制1:500、1:1000或1:2000的大比例地形图,在实地踏勘基础上,进行纸上定线,充分拟定若干条可行的路线走向,进行方案比选,经各种评估与数据分析,最后确定一条正线,在地形图上,充分发挥纸上定线的长处,确定平面线位置,编制桩号,计算坐标,然后进行一系列平、纵、横设计,完成初步设计文件,编制概算,报请上级审批。
道路勘测课程设计目录1. 设计任务、设计依据与地形分析 (1)2. .................................................................... 平面设计2 2.1 路线方案比选 (2)2.1.1 路线方案一的初算: (2)2.1.2 路线方案二的初算: (3)2.1.3 方案的比选: (4)2.2 平曲线要素精确计算 (5)2.2.1 路线转角计算: (5)2.2.2 平曲线要素计算 (5)2.2.3 主点桩号计算 (6)2.2.4 直线、曲线及转角: (6)2.2.5 切线支距坐标计算 (6)3 纵断面设计 (9)3.1 中桩(含加桩)地面高程的读取 (9)3.2 地面线展绘 (10)3.3 纵坡设计 (10)3.4 竖曲线计算 (10)3.4.1 竖曲线要素计算 (10)3.4.2 设计高程计算 (11)3.5 竖曲线计算表填写 (13)4 横断面设计 (14)4.1 路幅组成及尺寸横坡确定 (14)4.3 加宽及超高设计计算 (16)4.3.1 加宽值计算 (16)4.3.2 超高计算 (16)4.3.3 超高值计算 (16)4.4 路基设计表计算填写 (17)4.5 土石方数量表计算填写: (17)4.6 视距验算 (17)结束语 (19)附表:道路勘测课程设计1.设计任务、设计依据与地形分析1.1设计任务完成指定路线的路线设计图标、计算和说明。
公路等级为一级公路,设计车速为100Km/d1 .2设计依据严格按照《公路工程技术标准》和《路线》设计手册的有关规定执行,根据所涉及公路的等级,采用相应的指标进行设计,尽量不使用及限制。
3设计地形分析地形图上相邻等高线之间平均距离大约为2 0 mm,即实际距离4 0m,可得地形的平均坡度为5.0%,相对高差小于10 0m,为平原微丘地形。
1道路勘测课程设计2.平面设计如图所示:路线的转角为aBACL:L:L 1:1:1,则有:若控制平曲线中SSY180 L n s 2 L 3L RL 2 --------------------ss n R1802 (公式2—1)n R 3LL -------- ss 180L360 R n s RLsn 360 ( 2 可得:)) (1 2.1 路线方案道路勘测课程设计比选2.1.1路线方案一的初算:=26.5。
安徽工业大学道路勘测设计课程设计说明书专业:土木系道桥方向班级:土104姓名:学号:目录1平面图设计-------------------------------------------41.1设计原则-----------------------------------------41.2设计的标准及参数---------------------------------41.3方案选择-----------------------------------------41.4平面线要素计算-----------------------------------61.4.1交点间距计算--------------------------------61.4.2方位角计算----------------------------------71.4.3圆曲线要素计算------------------------------72.道路纵断面设计--------------------------------------8 2.1纵断面设计原则-----------------------------------82.2设计的标准及参数---------------------------------82.3纵断面设计方案-----------------------------------92.4曲线要素计算-------------------------------------92.5各点高程计算------------------------------------102.5.1竖曲线要素计算------------------------------102.5.1.1第一变坡点要素计算------------------------102.5.1.2第二变坡点要素计算------------------------112.5.1.3第三变坡点要素计算------------------------112.5.1.4第四变坡点要素计算------------------------112.52桩号设计标高计算-------------------------------113.横断面设计-----------------------------------------13 3.1设计原则------------------------------------------133.2道路横断面设计------------------------------------133.2.1机动车设计--------------------------------------133.2.2非机动车道的设计--------------------------------143.2.3人行道设计--------------------------------------143.2.4分隔带设计--------------------------------------154.平纵组合设计---------------------------------------15 4.1设计原则------------------------------------------164.2平纵线型组合设计----------------------------------165.路基设计-------------------------------------------16 5.1路基设计一般原则----------------------------------165.2路基设计------------------------------------------175.3填挖方量------------------------------------------171.平面图设计1.1设计原则1、在满足各项规范,标准的前提下,平面线形与地形地物环境和景观等相协调2、满足行驶力学上的基本要求,并要求满足驾驶员和乘客在视觉上的要求。
3、保持平面线形的连续性和均衡性。
4、避免连续急转弯的线形5、平曲线应有足够的长度6、尽量避免拆迁和填方,降低成本。
1、2设计的标准及参数平山路道路红线宽度为60米,为城市道路的主干路,根据《城市道路工程设计规范CJJ37-2012》中的平面设计标准及参数如下:设计道路等级为城市主干路设计速度为50km/h道路红线宽度为60m设计年限为20年交通年增长率5%1.3方案选择有两种可行方案可供选择方案一:设置两个转点,交点一坐标X=501969.4904,Y=3495381.9633,起点至焦点1的方位角为104°。
交点二坐标为X=502436.932,Y=3495443.0255,交点一至交点二直线的方位角为83°交点二至终点的直线方位角为91°。
根据规范选取的半径为750m,满足不设超高最小半径400m,和不设缓和曲线最小半径700m。
线路总长度978.84m 。
方案二:同样设置两个转点,交点一坐标X=502113.0122,Y=3495470.9747,起点至焦点1的方位角为83°。
交点二坐标为X=502414.5458,Y=3495425.893,交点一至交点二直线的方位角为99°交点二至终点的直线方位角为98°。
根据规范选取的半径为750m,满足不设超高最小半径400m,和不设缓和曲线最小半径700m。
线路总长度976.08m 。
表1-2平面设计标准及参数表方案比选,从线型角度考虑,两方案基本相同线路长度相差不大,转角都满足要求。
所以在技术要求上两方案都是符合要求的,从行车舒适及视距要求上考虑方案二优于方案一。
从拆迁量上分析,方案一优于方案二。
其他方面,方案二占用了更少的农田所经池塘数相当所以填土量也少于方案一。
另外方案二的路线总长也短于方案一。
综上所述,方案二优于方案一,故选择方案一。
表1-3相交道路资料图1-1平山路导线图1.4平面线要素计算图1-2 平曲线示意图根据设计的现形,交点,起点,终点的坐标如下:表1-4控制点坐标1.4.1交点间距计算QD-JD1:L1===345.59JQ1-JQ2:L2===304.26ZD-JD2:L3===327.571.4.2方位角计算θ1=arctan=arctan=83°21′59″θ2=arctan=arctan=72°45′02″θ2=arctan=arctan=88°14′55″1.4.3圆曲线要素计算设计车速为50km/h,根据《城市道路工程设计规范》规定取圆曲线半径为7500m,可不设超高和缓和曲线。
JD1 α=15° R=750mT=R=98.74mL=R=196.35mE=R=6.47mD=2T-L=1.0mZY=JD-T=K0+246.85YZ=ZY+L=K0+443.2QZ=ZY+=K0+345.025JD2 α=10° R=750mT=R=65.62mL=R=130.90mE=R=2.86mD=2T-L=0.34mZY=JD-T=K0+583.23YZ=ZY+L=K0+714.13QZ=ZY+=K0+648.68道路总长为:L1+L2+L3-D1-D2=976.08表1-5 平曲线要素表2.道路纵断面设计2.1纵断面设计原则(1).纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除;(2).为保证汽车行驶安全舒适,纵坡宜缓顺,欺负不宜频繁;(3).城市道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡,汽车运营经济效益等因素,合理确定路面设计标高;(4).纵断面设计应对沿线地形、地下管道、地质、气候、排水要求等进行综合考虑。
2.2设计的标准及参数道路红线的距离为60m,为城市的主干路,根据《城市道路工程设计规范CJJ37-2012》中的设计标准及参数如下。
表2-1 规范值与采用值2.3纵断面设计方案主要考虑道路与现有道路相交处的标高,保持道路相对比较平缓,尽量减少土石方的用量是挖方与填土基本相等。
竖曲线设计如图2-1所示,要素如2-3表所示。
图2-1 纵断面坡度及变坡点桩号2.4曲线要素计算表2-2《城市道路设计规范》规定设计车速为50km/h竖曲线最小半径所以四个变坡点的半径均取6000均符合要求。
2.5各点高程计算:2.5.1竖曲线要素计算2.5.1.1第一变坡点要素计算ω=-0.67%-0.56%=-1.23% 凸曲线曲线长L=Rω=6000×1.23%=73.8(m)切线长T=L/2=36.9(m)外距E=T²/2R=0.113(m)竖曲线起点桩号=(K0+180)-36.9=K0+143.1竖曲线起点高程=7.50+143.1×0.56%=8.301(m)竖曲线终点桩号=(K0+180)+36.9=K0+216.9竖曲线终点高程=113.1×0.56%+7.50=8.533(m)2.5.1.2第二变坡点要素计算ω=0.71%-(-0.67)%=1.37% 凹曲线曲线长L=Rω=6000×1.37%=81.6(m)切线长T=L/2=40.8(m)外距E=T²/2R=0.139(m)竖曲线起点桩号=(K0+330)-40.8=K0+289.2竖曲线起点高程=7.50+40.8×0.67%=7.773(m)竖曲线终点桩号=(K0+330)+40.8=K0+370.8竖曲线终点高程=40.8×0.71%+7.50=7.790(m)2.5.1.3第三变坡点要素计算ω=-0.60%-0.71%=-1.31% 凸曲线曲线长L=Rω=6000×1.31%=78.6(m)切线长T=L/2=39.3(m)外距E=T²/2R=0.129(m)竖曲线起点桩号=(K0+540)-39.3=K0+500.7竖曲线起点高程=7.50+170.7×0.71%=8.712(m)竖曲线终点桩号=(K0+540)+39.3=K0+579.3竖曲线终点高程=260.7×0.60%+7.20=8.764(m)2.5.1.4第四变坡点要素计算ω=0.59%-(-0.60)%=1.19% 凹曲线曲线长L=Rω=6000×1.19%=71.4(m)切线长T=L/2=35.7(m)外距E=T²/2R=0.106m)竖曲线起点桩号=(K0+840)-35.7=K0+804.3竖曲线起点高程=7.20+35.7×0.60%=7.414(m)竖曲线终点桩号=(K0+840)+35.7=K0+877.7竖曲线终点高程=35.7×0.0.59%+7.20=7.411(m)2.52桩号设计标高计算K0+000处7.5(m)K0+030处7.5+30×0.56%=7.668(m)K0+060处7.5+60×0.56%=7.836(m)K0+090处7.5+90×0.56%=8.004(m)K0+120处7.5+120×0.56%=8.172(m)第一变坡点竖曲线范围内K0+150处8.301+6.9×0.56%-6.9²/2R=8.336(m) K0+180处8.301+36.9×0.56%-36.9²/2R=8.394(m) K0+210处8.301+63.1×0.56%-63.1²/2R=8.323(m) K0+240处7.5+90×0.67%=8.103(m)K0+250处7.5+80×0.67%=8.036(m)K0+260处7.5+70×0.67%=7.969(m)K0+270处7.5+60×0.67%=7.902(m)K0+280处7.5+50×0.67%=7.835(m)第二变坡点竖曲线范围内K0+290处7.773-0.67%×0.8+0.8²/2R=7.778(m) K0+300处7.773-0.67%×10.8+10.8²/2R=7.710(m) K0+310处7.773-0.67%×20.8+20.8²/2R=7.670(m) K0+320处7.773-0.67%×30.8+30.8²/2R=7.646(m) K0+330处7.773-0.67%×40.8+40.8²/2R=7.638(m) K0+340处7.773-0.67%×50.8+50.8²/2R=7.648(m) K0+350处7.773-0.67%×60.8+60.8²/2R=7.674(m) K0+360处7.773-0.67%×70.8+70.8²/2R=7.716(m) K0+370处7.773-0.67%×80.8+80.8²/2R=7.776(m) K0+380处7.5+50.0×0.71%=7.855(m)K0+390处7.5+60.0×0.71%=7.926(m)K0+400处7.5+70.0×0.71%=7.997(m)K0+410处7.5+80.0×0.71%=8.068(m)K0+420处7.5+90.0×0.71%=8.139(m)K0+430处7.5+100.0×0.71%=8.210(m)K0+440处7.5+110.0×0.71%=8.281(m)K0+450处7.5+120.0×0.71%=8.352(m)K0+480处7.5+150.0×0.71%=8.565(m)第三变坡点竖曲线范围内K0+510处8.712+9.3×0.71%-9.3²/2R=8.771(m)K0+540处8.712+39.3×0.71%-39.3²/2R=8.862(m)K0+570处8.712+69.3×0.71%-69.3²/2R=8.804(m)K0+580处7.2+260×0.60%=8.76(m)K0+590处7.2+250×0.60%=8.70(m)K0+600处7.2+240×0.60%=8.64(m)K0+610处7.2+230×0.60%=8.58(m)K0+620处7.2+220×0.60%=8.52(m)K0+630处7.2+210×0.60%=8.46(m)K0+640处7.2+200×0.60%=8.40(m)K0+650处7.2+190×0.60%=8.34(m)K0+660处7.2+180×0.60%=8.28(m)K0+670处7.2+170×0.60%=8.22(m)K0+680处7.2+160×0.60%=8.16(m)K0+690处7.2+150×0.60%=8.10(m)K0+700处7.2+140×0.60%=8.04(m)K0+710处7.2+130×0.60%=7.98(m)K0+720处7.2+120×0.60%=7.92(m)K0+750处7.2+90×0.60%=7.74(m)K0+780处7.2+60×0.60%=7.56(m)第四变坡点竖曲线范围内K0+810处7.414-5.7×0.60%+5.7²/2R=7.383(m)K0+840处7.414-35.7×0.60%+35.7²/2R=7.306(m)K0+870处7.414-65.7×0.60%+65.7²/2R=7.380(m)K0+900处7.20+60×0.59%=7.554(m)K0+930处7.20+90×0.59%=7.722(m)K0+960处7.20+120×0.59%=7.89(m)K0+976.08处7.20+136.08×0.59%=8.003≈8.000(m)3.横断面设计3.1设计原则1.道路横断面设计应在城市规范红线宽度内。