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1、道路勘测设计课程设计说明书The instruction booklet of the path survey curriculum designs作 者 姓 名： * 专业、 班级： 道桥12-00班 学 号: 311200000000 311200000000 311200000000 指 导 教 师： * 设 计 时 间： 2015-*-* 河 南 理 工 大 学Henan Polytechnic University目 录1.设计概述- 1 -1.1目的和要求- 1 -1.2设计依据：- 1 -1.3公路设计概况：- 1 -1.4 公路起讫点桩号和坐标- 1 -1.5 设计三级公路的标
2、准- 2 -1.6沿线自然地理概况及地貌- 2 -2.平面设计- 3 -2.1直线在平面设计时长度的限制- 3 -2.1.1直线的最大长度- 3 -2.1.2直线的最小长度- 3 -2.2圆曲线最小、最大半径及超高- 4 -2.2.1圆曲线最小半径- 4 -2.2.2圆曲线最大半径- 4 -2.3 缓和曲线设计依据- 5 -2.3.1缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：- 5 -2.3.2缓和曲线选择时考虑的因素及作用- 5 -2.3.3各级公路缓和曲线的最小长度；- 5 -2.4平曲线线形设计- 5 -2.4.1平曲线线形设计要点- 6 -2.4.2平曲线最小长度- 6 -3.选线和定线
3、- 7 -3.1选线- 7 -3.1.1选线的依据- 7 -3.1.2选线的一般原则- 7 -3.1.3选线的方法和步骤- 7 -3.2定线- 8 -3.2.1交点间距、坐标方位角及转角值的计算：- 8 -3.2.2直线上中桩坐标计算：- 8 -3.2.3简单介绍单曲线中桩坐标计算- 9 -4.路线方案的拟定和比选- 10 -4.1路线选择应考虑的因素：- 10 -4.2路线方案的比选：- 11 -5.纵断面设计- 12 -5.1 纵坡设计的一般要求- 12 -5.2纵断面设计方法与步骤- 12 -5.3 纵断面设计最小纵坡和最大纵坡- 13 -5.3.1最大纵坡- 13 -5.3.2 最小纵
4、坡- 13 -5.4坡长限制- 14 -5.4.1最小坡长限制- 14 -5.4.2最大坡长限制- 14 -5.5、平、纵曲线组合- 15 -5.5.1平、纵组合的设计原则- 15 -5.5.2平、纵组合的基本要求- 15 -5.6竖曲线- 16 -6.横断面设计- 17 -6.1横断面设计原则- 17 -6.2道路横断面设计的基本要求：- 17 -6.3横断面设计步骤- 17 -7. 土石方量计算及调配- 18 -7.1 土石方数量计算- 18 -8. 设计图纸及计算说明部分- 18 -8.1计算说明部分- 18 -8.2表格部分（附表）- 22 -附表1、直线、曲线和转角表；- 22 -附
5、表3、竖曲线表；- 22 -附表4、路基设计表；- 22 -附表5、路基土石方数量表；- 22 -8.3图纸部分（附图）- 22 -致 谢- 23 -参 考 文 献- 24 -1.设计概述1.1目的和要求 1、目的和要求：课程设计是教学计划中的一个重要的教学环节，学生在学完教学计划所规定的课程以后进行。目的在于培养学生综合运用所学基础理论、专业知识和技能(包括历次的认识实习、教学实习和生产实习)解决工程问题的能力。在教师的指导下，学生独立地、较系统地全面地完成一条或一段公路的初步设计。通过这一环节，可以使学生基本掌握公路设计的全过程，学会考虑问题、分析问题、解决问题的方法，进一步巩固已学课程并
6、再探讨学习一些新的专业知识，培养学生独立工作的能力、解决实际问题的能力及查阅参考书(资料)与进一步熟悉、应用和理解标准、规范、手册的能力。因此，是培养工程师的不可缺少的教学环节。本课程设计是在学生学完道路勘测设计及相关专业后进行的一次综合性训练，既有助于巩固所学的专业知识，培养独立设计的能力，提高综合运用知识的能力，也为以后的毕业设计打好基础。1.2设计依据：1.根据河南理工大学土木工程专业道桥方向道路勘测设计任务书及道路勘测设计指导书2.本课程教材道路勘测设计，杨少伟1.3公路设计概况：公路等级：三级公路交通量：平均昼夜交通量为25004500辆设计年限：10年设计车速：30km/小时1.4
7、 公路起讫点桩号和坐标起点桩号：K0+000，起点坐标：x=306.55038802，y= -233.17820095，坐标起点高程:361.500;终点桩号：K0+754.892，终点坐标：x= 245.281267132904，y= 400.947909584083,坐标终点高程：373.600，全长0.76公里。1.5 设计三级公路的标准1、按照任务书要求，提供的地形图比例尺为1:2000。设计交通量或设计公路等级：本段公路为三级新建公路。横断面图比例为1:200；纵断面横向比例为1:2000，纵向比例1:200。路基双幅两车道，宽7.5米，路肩0.5米。2、设计执行的部颁标准、规范有：
8、公路工程技术标准JTGB01-2003 公路路线设计规范JTGD20-2006公路路基设计规范JTGD30-20041.6沿线自然地理概况及地貌山岭地区山高谷深、坡陡流急地面自然坡度大（20o以上）、地形复杂，山脉水系清晰，日温差和年温差较大、暴雨多、河流水位变化幅度大等特点。山下有居民居住，并有高产稻田，山岭地区路线弯多坡陡，还伴有不良地质；所以在该地修筑公路受山岭区地形、水文、地质、气候等因素的影响，标准低、工程量大，道路平、纵、横都受限制。 2.平面设计2.1直线在平面设计时长度的限制 2.1.1直线的最大长度我国地域辽阔，各地区的地形条件差异非常大，很难统一规定直线的最大长度。我国在道
9、路设计中参照使用国外的经验值，根据德国和日本的规定：直线的最大长度（以m计）为20V（V设计速度, 用 km/h 表示）。虽然地域不同、环境不同，但一般情况下应尽量地避免追求过长的直线指标。2.1.2直线的最小长度为了保证行车安全，相邻两曲线之间应具有一定的直线长度。这个直线长度是指前一曲线的终点 （ 缓直 HZ 或圆直 YZ） 到后一曲线起点 （ 直缓 ZH 或直圆 ZY） 之间的长度。图3.2.1 同向与反向曲线a）同向曲线 b）反向曲线对于同向曲线间的最小直线长度：规定同向曲线间的最短直线长度（以m计）以不小于6V（以km/h 计）为宜，如图所示。另外，对于计算行车速度V40km/h的山
10、岭重丘区公路的特殊困难地段，可以适当放宽。对于反向曲线间的最小直线长度：规范规定反向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于2V（以km/h 计）为宜，如图3.2.1b）所示。回头曲线间的最小直线长度： 规范规定两回头曲线之间，即一个回头曲线的终点至下一个回头曲线的起点的距离，最好能满足下表的要求： 一般值（m）低限值（m）二级公路200120三级公路150100四级公路10080 而由于我们是在山岭区新建的三级公路，设有缓和曲线，可不设直线。2.2圆曲线最小、最大半径及超高2.2.1圆曲线最小半径汽车在曲线段上行驶保持稳定的必需条件是汽车所受横向力被车轮轮胎与地面之间的摩阻力抵消，若横向力大于摩
11、阻力，则汽车出现横向滑移，横向力系数实际上受摩阻力，也就是说在不发生向滑移情况下横向力系数实际上不会超过受摩阻力，现在一般采用作为计算平曲线最小半径的指标，用以下公式计算最小半径R圆曲线半径；V设计速度轮胎与地面之间的横向摩阻系数超高横坡度对于不同等级的公路规定了极限最小半径和一般最小半径，下列为各级公路最小半径如下表： 表1圆曲线最小半径设计速度(kmh)1201008060403020圆曲线最小半径(m)一般值10007004002001006530极限值650400250125603015注：“一般值”为正常情况下的采用值；“极限值”为条件受限制时可采用的值。2.2.2圆曲线最大半径圆曲
12、线最大半径值不宜超过10000m，最后我们采用半径为3000米的圆曲线。 2.3 缓和曲线设计依据缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或两个圆曲线之间的曲率半径逐渐变化的线形。标准规定，除四级公路可不设缓和曲线外，其余各级公路在其半径小于不设超高的最小半径时都应设置缓和曲线。由于我们是新建的三级公路，所以应设缓和曲线。 2.3.1缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：离心加速度变化率不过大；控制超高附加纵坡不过陡；控制行驶时间不过短；符合视觉要求。2.3.2缓和曲线选择时考虑的因素及作用缓和曲线选择时应考虑的因素： 1）旅客感觉舒服 2）超高渐变率适中 3）行驶时间不过
13、短缓和曲线的作用： 1）曲率连续变化，便于车辆遵循 2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适 3) 超高及加宽逐渐变化，行车更加平稳 4) 与圆曲线配合，增加线形美观 2.3.3各级公路缓和曲线的最小长度；查阅规范以相关书籍可得：表7 各级公路缓和曲线的最小长度设计速度(kmh)1201008060403020缓和曲线最小长度（m）一般值13012010080504025最小值1008570604030202.4平曲线线形设计根据小比例尺等高线地形图所确定的路线方案，即可在较大比例尺的等高线地形图上进行详细的精确定线，此时可按交角点的偏角，结合地形地物确定平曲线半径及其要素，鉴于时间所限，平面设计
14、长度可取600-800米。 2.4.1平曲线线形设计要点(1) 平面线性应直捷、流畅，与地形、地物相适应，与周围环境相协调。(2)保持平面线性的均衡与连接，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。(3)注意与纵断面设计相协调，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)平面线应有足够的长度，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
