道路勘测设计课程设计Word文件下载.docx
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主要技术经济指标;
总说明书。
图纸部分
平面设计图(含用地图)
纵断面设计图;
路基标准横断面图;
路基横断面图;
挡土墙及涵洞图各一个。
主要参考书目
1、《道路勘测设计》
2、《公路路基设计规范》3、《公路路线设计规范》4、《公路工程技术标准》5、《小桥涵设计手册》6、《路基路面工程》
设计总说明书
一、概述
(一)、任务依据
根据某理工大学公路工程学院土木工程专业道路工程方向《道路勘测设计任务书》
(二)、设计标准
1、根据设计任务书要求,本路段按平原微丘三级公路技术标准勘察、设计。
设计车速为40公里/小时,路基双幅两车道,宽8.50米。
规范有:
JTGB01-2003
JTJ011-94
JTJ013-95
JTJ014-97
JTGD40-2002
2、设计执行的部颁标准、
1]
《公路工程技术标准〉》
《公路路线设计规范〉》《公路路基设计规范》《公路沥青路面设计规范》《公路水泥混凝土路面设计规范》
(三)、路线起讫点
本路段起点A:
K0+000为所给地形图坐标(,,,终点B:
K0+623为所给地形图坐标(,,,全长公里。
(四)、沿线自然地理概况
该工程整个地形、地貌特征平坦,地形起伏不大,最咼海拔咼为米,河谷海拔咼为米,总体咼差在米左右。
(五)、沿线筑路材料等建设条件沿线地方材料有:
碎石、砾石、砂、石灰、粉煤灰等。
其他材料如沥青、水
泥、矿粉需到外地采购。
二、路线
设计车速40KM/h,测设中
本路段按三级公路标准测设,
在满足《公路路线设计规范》及在不增加工程造价的前提下,充分考虑了平、纵、横三方面的优化组合设计,力求平面线型流畅,纵坡均衡,横断面合理,以达到视觉和心理上的舒展。
路线测设里程全长公里,主要技术指标采用情况如下:
平曲线个数(个)3
平均每公里交点个数(个)平曲线最小半径(米/个)平曲线占路线长(%直线最大长(米)变坡点个数(个)
平均每公里变坡次数(次)最大纵坡(%最短坡长(米/处)凸型竖曲线最小半径凹型竖曲线最小半径三、横断面设计1、路基横断面布置:
+++=8.5米
式中数字自左至右分别为:
200/1
52
(米
200
3000
2000
左路肩、行车道、行车道、
右路肩。
路面横坡设置(不含超高路段):
路肩为3%行车道为2%
2、加宽、超高方式
全线加宽采用比例过度,超高方式为绕内边线旋转。
路基土石方计算控制标高为土基标高,不含路面厚度。
3、路基施工注意事项:
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。
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。
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。
'
(二)排水
填方路
1、排水:
挖方路段路面雨水通过路肩进入边沟,段路面雨水经坡面散排至排水沟。
四、本次设计项目
1、确定道路技术等级和技术标准
2、纸上定线
3、平面定线设计
4、路线纵断面设计
5、路线横断面设计
6、挡土墙及涵洞图各一个
第1章设计说明
1.1工程概况
设计公路为某三级公路。
本路段为平原微丘区,多为中
低山地貌,地势稍陡。
路段主线长(起讫桩号为
KO+OO0-
K0+623),路基宽,设计行车速度为40km/小时1.2公路技术等级及技术标准1.2.1公路技术等级
设计路段公路等级为三级,适应于将各种车辆折合成小
客车的年平均日交通量为2000〜6000辆。
1.2.2技术标准
(1)、控制要素:
<
1>
、服务水平:
三级<
2>
、设计车速:
40km/小时
(2)、平面设计技术指标:
、圆曲线最小半径:
①、
般值:
100m
3>
②、
③、
④、
极限值:
60m
不设超高最小半径:
600m
最大半径:
10000m
、缓和曲线最小长度:
35m
、平曲线间插直线长度:
同向平曲线间插直线长
度应大于6V(240m为宜,同向平曲线间插直
线长度应大于2V(80m为宜。
4>
、平曲线最小长度:
70m
(3)、纵断面设计技术指标:
、最大纵坡度:
7%
纵坡坡度
最大坡长
(%)
(m)
3
—
4
1100
5
900
6
700
7
500
、最小坡长:
120m
、不同纵坡度最大坡长:
纵坡坡度与最大坡长
表1-1
注:
当纵坡坡度小于或等于3%寸,最大坡长没
有限制。
竖曲线最小半径和最小长度:
5>
10%
竖曲线最小半径和最小长度表1-2
凸形竖曲
一般值
极限值
450
凹线半曲
竖半径最小长度(m)
r
35
、纵向坡度与横向坡度的合成坡度最大值:
(4)、路基横断面技术指标:
、行车道宽度:
2X3.5m
、土路肩宽度:
2X0.75m
、路基总宽度:
8.5m
、视距保证:
①、停车视距:
40m
②、会车视距:
80m
③、超车视距:
200m
、双车道路面加宽值:
6>
设计路段采用第3类加宽值,不同圆曲线半径
F的路基全加宽值如下表:
圆曲线半径
加宽值
圆曲线半
径(m)
250〜200
100〜70
200〜150
70〜50
150〜100
、路拱及土路肩横坡度:
路拱横坡度取用2%土
路肩横坡度取用3%。
7>
、不同圆曲线半径的超高值:
圆曲线半径与超高表1-3
超高值(%)
600〜390
1
390〜270
2
270〜200
150〜120
120〜90
90〜60
当圆曲线半径大于600m时,可不设超高。
第2章平面选线及定线
2.1平面选线
2.1.1平面选线的原则
(1)、在道路设计的各个阶段,应运用各种先进手段对
路线方案作深入、细致的研究,在多方案论证、比选的基础
匕选定最优路线方案。
(2)、路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下,做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好,并有利于施
工和养护。
在工程量增加不大时,应尽可能的采用较高的技术指标。
不轻易采用极限指标,也不应为了采用较高指标而使得工程量过分增大。
(3)、选线应能满足国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求,保证路线能够加强居民区特别是经济较发达地区的之间的联系,同时也应注意同农田等基本建设相配合,尽量少占用农田,避免可多的拆迁工程。
(4)、在选线过程中,对严重不良地质路段,如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼及排水不良等特殊地区,应慎重对待,一般情况下应设法绕避,如必须穿过时,应选择合适位置,缩小穿越范围,并采取必要的工程措施。
2.1.2选线过程
(1)、控制点的选定:
在地形图范围内有三个村庄,本着设计路线应尽可
能服务居民区的原则,初步选定靠近村庄的三个控制点,
定出路线的大致走向。
(2)、加密控制点:
在前面定出的路线大致走向的基础上,本着山岭重
丘区公路应尽可能的克服高差,尽量使路线按平均自然
坡度顺着等高线走,以为以后的纵断面设计留有余地的
原则,选定路线上、下坡转折点和越岭标高,并避开地
质不良地段,加密控制点。
(3)、确定路线走向:
在前面各项工作的基础上,顺着等高线,避免初定
的路线尽量少的切割等高线,把各个控制点连结起来,
定出路线的走向。
考虑到路线在各控制点间的不同连结
方式,初步定出甲、乙、丙三条路线方案。
(4)、方案比选:
分别对甲、乙、丙三条路线方案作进一步的研究,
得出各个方案的主要技经济指标,如表2-1所示:
各路线方案主要技术经济指标比较表
2-1
指标
单位
方案甲
方案乙
■■
方案丙
路线总
长
km
门
623
1S!
!
715
n
654
通过村
庄
个
回头弯
线形
好
中
土石方
量
较多
多
挡土墙
总造价
较低
高
较高
比较结
果
推荐
通过上表的比较发现,乙方案的各项技术经济指标
都较平均,设置两个回头弯使得在该路段处的填方量有
定减少,但是回头弯处由于取用的圆曲线半径小,使
得行车舒适性及迅速性有所降低,而且设置了回头弯却
没有克服高差,没能充分发挥回头弯的作用。
丙方案虽
然路线较短,联结的村庄只有两个,还要翻越一处地面
标高较高的垭口,增加了开挖量,造价较高,还难以满
足平曲线间插直线长度要求。
相比之下,甲方案的综合
指标比其他两个都好,所以推荐甲方案。
设计路段为山岭重丘区三级公路,地形复杂,横坡陡峻,
路线平、纵,横面所受的限制较严,定线时应尽可能的克服高程。
2.2.1定导向线:
⑴、首先在1:
2000的地形图上,仔细研究路线选线阶
段选定的主要控制点间的地形、地质情况,选择有利地形,
拟定路线走法。
(2)、地形图上的等高线间距为
10m选用%的平均自然
坡度,按式2-1算出等高线间平距:
h
a—
i均
(式2-1)
由式2-1得:
a匹200m
0.05
使两脚规的开度等于a
(按图上的比例尺为10cm),从路线
起点A开始,拟定的路线走法在等高线上依次截取各点,
直到最后一点的位置和标高按近路线终点B为止。
(3)、连接各点,分析该折线在利用地形和避让地物,
以及工程艰巨的情况,从而选出应穿应避让的特征点为中间控制点,并重新连接各点。
2.2.2确定路线位置
(1)、在前面定出的导向线的基础上,用不同半径的模
板在路线平面可能出现的转点处描出路线平面位置,并标出
其半径。
(2)、用直线连接各曲线,使各直线相交,初步定出路线交点。
(3)、初步分析各交点处所采用的线型,并大致量出各
交点的转角值,概算出各交点处的平曲线切线长,结合交点
间距概算出平曲线间插直线长度,判断各同向、反向及复合
线型能否满足规范要求。
(4)、分析所定出的路线位置的工程量并进行调整,力
争定出线形好、工程量小的路线位置。
根据以上的方法,即可在地形图上定出路线的位置,确
定路线平面的交点,并初步定出了各交战处所采用的圆曲线
半径值和缓和曲线长度,以及各平曲线的线型组合方式。
第3章线路平面设计
3.1确定平面设计所需数据
3.1.1确定交点坐标
(1)、根据地形图上所定出的路线位置,通过地形上的
等高线推算各交点的坐标。
方法如下:
、推算坐标时,应在交点所在的坐标格内进行,
先假定该坐标格四个脚点中的左下脚点为原点。
、量出交点的到坐标横(纵)轴的距离I,再量取
坐标格的垂直(水平)长度
、计算坐标增量。
从地形图可以看出相邻坐标网
;
格线间的距离为,按式3-1:
I\
x(y)L0.2
3-1)
即可得出在该坐标格内的坐标增量,再用此坐标增量
加上原点在整体坐标系下的坐标值即可得出该交点的
坐标。
(2)、按上述方法推算出的各交点坐标如表
3-1。
交点坐标表
3-1
交占八、、
X(N)
丫(E)
父
点
X(N)
起点
JD1
JD2
JD3
终点
3.1.2初拟平曲线半径及缓和曲线长
纸上定线时所初定的各交点处平曲线半径及缓和曲线长
如表3-2。
父占
八、、
半径(m)
缓和曲线
长(m)
25
300
半径及缓和曲线长
表3-2
3.2平面设计计算
3.2.1平面设计计算有关内容及计算公式
(1)、交点间距、坐标方位角及转角值的计算:
坐标增量:
八八i
YYi
八i1
Yi
(式3-2)
交点间距:
L&
X)2(Y)2
(式3-3)
象限角:
arctg
Y
(式3-4)
计算方位角:
当X0,Y0时:
fw
fW
180
(式3-5)
360
转角:
iA
A1
(式3-6)
当为"
"
时路线右偏,当i为"
”时路线左偏
设起点坐标为JD0(X0,Y0)
第i个交
点坐标为
JDi(Xi,Y),i1,2,3,
n,则:
(2)、曲线要素计算:
q
Ls
ccsc2(m)
(式3-7)
240R
P
l2
“二3(m)
(式3-8)
24R
2688R
T
(R
P)tg-q(m)
(式3-9)
Ly
RLs
(式3-10)
L
2Ls
(式3-11)
E
p)sec—R
(式3-12)
J
2T
(式3-13)
(3)、平面线形要素组合及计算:
、S型曲线:
型曲线为反向圆曲线间用回旋线连接的
等。
如果采用不同的参数时,A1与A2之比应小于,有条件时以小于为宜。
在两个回旋线间的插直线(或重合段)的长度I应符合式3-14:
A1A2
m
40
(式3-14)
此外,S型曲线两圆曲线半径之比也不宜过大,宜为:
R1
其中R2Ri
(式3-15)
[|
、C型曲线:
型曲线为同向曲线的两回旋线在曲率为零处
径相衔接的形式。
其计算要求与方法同S形曲
线。
逐桩坐标计算:
、直线上中桩坐标计算:
设交点坐标为
JD(X,Y),交点相邻两直线方位角分别
为fw1和fw2,
则:
ZH点坐标:
HZ点坐标:
Xzh
Yhz
XTcos(fw1180)
YTsin(fw1180)
式3-16)
式3-17)
则前直线上任意点坐标为:
XX(TZHL)
YY(TZHL)
cos(fw-i
sin(fwj
180)(式3-18)
180)
后直线上任意点的坐标为:
XX(TLHZ)
YY(TLHZ)
cosfw2
sinfw2
式3-19)
、单曲线内中桩坐标计算:
曲线上任意一点的切线横距为:
式3-20)
Xlt
40RLs
式中:
I缓和曲线上任意点到
ZH(或HZ)点的
曲线长;
Ls缓和曲线长度。
①、第一缓和曲线(
ZH
HY)上任意点坐标:
XzH
X
30l2
cos
RLs
cos
fw1
30I2
RL
Yzh
sin
fWi
泄(式3-21)
式中:
左偏时为“
②、圆曲线内任意点坐标(
HYYH):
3-22)
线长;
左偏时为
3-23)
XXHY2Rsin901
YYhy2Rsin
cosfw1
90ILs
R
90l
I——圆曲线上任意点至
HY点的曲
“+”
③、第二缓和曲线(HZYH)内任意点坐标:
XXhz
YYhz
x
3Ql2
cosfw2180
sinfw2180
RL;
30I2"
rLs
I第二缓和曲线内任意点至HZ
点的曲线长。
3.2.2平面设计计算过程
(1)、根据平面设计的有关内容以及相应的计算公式和
要求,对初拟的半径值和缓和曲线长度值进行试算调整,使
之满足各项要求,以最终确定各平曲线的圆曲线半径和缓和曲线长。
确定下来的圆曲线半径不应和初拟时的偏差过大,以免平曲线的位置偏离初拟位置过大而可能导致工程量的增加。
⑵、根据上述原则以及相关公式,用Fortran90编程
序计算,圆曲线半径和缓和曲线长度的调整在程序中执行。
程序见附录二《平面设计计算程序》
⑶、用此程序计算所得结果如下:
、起终点及交点坐标:
1:
2:
3:
4:
5:
、半径及缓和曲线长:
三、方位角和交点间距:
fw(1-2):
L(1-2):
fw(2-3):
L(2-3):
fw(3-4):
L(3-4):
fw(4-5):
L(4-5):
四、转角:
a
(2):
47030'00''
a(3):
-55050'00''
a(4):
21000'00''
五、曲线要素:
q
(2):
P
(2):
T
(2):
LY
(2):
L
(2):
J
(2):
E
(2):
q(3):
P(3):
T(3):
LY(3):
L(3):
J(3):
E(3):
q(4):
P(4):
T(4):
LY(4):
L(4):
J(4):
E(4):
六、平曲线间插直线长度:
S
曲线
380
>
120满足曲线最小插直线段要
七、交点桩号:
jd
(1):
K0+080
jd
(2):
K0+140
jd(3):
K0+520
八、各曲线要素点桩号:
ZH
(2):
K0+025
HY
(2):
K0+050
QZ
(2):
K0+080
YH
(2):
K0+110
HZ
(2):
ZH(3):
HY(3):
QZ(3):
K0+140
YH(3):
K0+170
HZ(3):
K0+195
ZH(4):
K0+
HY(4):
QZ(4):
K0+520
YH(4):
HZ(4):
九、逐桩坐标表:
桩号
坐标Y坐标
方向
平面设计成果
331编制相关表格
(1)、根据程序计算所得结果绘制直线、曲线及转角表,
见附表一《直线、曲线及转角表》
(2)、根据程序计算结果绘制逐桩坐标表,见附表二《逐
桩坐标表》。
3.3.2绘制平面图
根据《直线、曲线及转角表》和《逐桩坐标表》在地形图绘制线路平面图,具体见附表一。
第4章路基纵断面设计
4.1准备工作
在线路平面图上依次截取各中桩桩号点,并推算对应
的地面标高。
然后在CAD图上按横向1:
2000,纵向1:
200的比例尺绘制地面线,并打上方格网。
按相应比例以及里程画
出平曲线示意图。
如图4-1:
1L
(
.1
■
I
.十
fl
'
II
a
Il[
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