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1、公路勘测课程设计说明书1.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。通过本设计，使学生对所学专业知识进行一次全面的、系统的综 合运用，进而对所学知识加深理解、巩固和融会贯通。根据设计所给资料，进行平、纵、横断面设计及其组合处理，完成土石方计 算与调配，编制直线、曲线及转角一览表，路基设计表，路基土石方数量计算表； 进行路面结构类型选择，并确定各结构层的合理厚度。1.2 设计依据根据宁夏理工学院 2009 级土木工程专业公路勘测与设计原理课程设计 任务书以及公路勘测设计指导书。1.3 公路设计概况公路等级：三级公路交通量：小客车平均日
2、交通量为 6000 辆。设计年限： 15 年设计车速：30km/小时路基宽度: 8.5 米其中：行车道宽度：2X3.25米土路肩：2X1.0米1.4 平面设计标准的确定1、根据设计任务书要求，本路段按三级公路技术标准勘察、设计。设计车速为30公里/小时，路基单幅双车道，宽8. 5米。2、设计执行的部颁标准、规范有：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 JTGD30-20041.5 路线起讫点比例尺：1： 2000；公路等级:三级;起点桩号K0+000,坐标终点桩号K0+776. 坐标起点高程：882.0米终点高程：908.0米1.6 沿
3、线自然地理概况 东北地区某山岭重丘区,常年积雪冰冻地区 地质概况：地表下 1.01.5 米内为路基可用土； 1.53.0 米为强风化岩； 3.0 米以下为软岩和次坚岩； 10.0米以下为硬坚岩。2 设计参数2.1 道路等级的确定根据所给资料，参照公路工程技术标准JTGB01-2003（以下简称标准）、 公路路线设计规范JTGD20-2006 （以下简称路线规范）确定路线的设计 等级，本路段按三级公路技术标准勘察、设计。设计车速为30Km/小时，路基单 幅双车道，宽 8.5 米。设计使用年限 15年。2.2 公路技术标准的确定本路段按三级公路标准测设，设计车速30KM/h，测设中在满足公路路线
4、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776m，主要技术指标采用情况如表2.1所示：表 2.1 道路技术指标平曲线个数（个）2平曲线最小半径（米/个）200直线取大长（米）64变坡点个数（个）2最大纵坡（%）0.52最短坡长（米/处）201. 92凸型竖曲线最小半径（米/处）30002.3 控制要素(1)道勘：三级(2)设计车服务车速：30km/小时2.4 平面设计技术指标2.4.1 圆曲线最小半径 极限最小半径 一般最小半径平面线形中一般非不得已时不使用极限半径，因此
5、规范规定了一般最小 半径。 不设超高最小半径 当圆曲线半径大于一定数值时，可以不设超高，允许设置与直线路段相同的 路拱横坡。圆曲线半径要求如表 2.21 所示表 2.21 圆曲线半径要求技术指标山岭重丘三级公路一般最小半径 (m)65极限最小半径 (m)30不设超高路拱 2.0%350最小半径(m)路拱 2.0%4502.4.2 圆曲线最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件允许的条件下，应尽量采用大半径曲线，使 行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，所以圆曲线半径不可大于 10000 米。2.4.3 圆曲线半径的选用 在设计公路平面线形时，根据沿线地形情况，尽量采用了不需设超高的大半径曲 线，
6、最大半径为 4000 米，极限最小半径及一般最小半径均未采用。2.4.4 平曲线最小长度公路的平曲线一般情况下应具有设置缓和曲线(或超高，加宽缓和段)和一 段圆曲线的长度；平曲线的最小长度一般不应小于 2 倍的缓和曲线的长度。由缓 和曲线和圆曲线组成的平曲线，其平曲线的长度不应短于 9s 的行驶距离，由缓 和曲线组成的平曲线要求其长度不短于 6s 的行驶距离。平曲线内圆曲线的长度 一般不应短于车辆在 3s 内的行驶距离。平曲线的最小长度：一般值 150m 最小值 50；平曲线中圆曲线的最小长度取：25m2.4.5 缓和曲线技术要求缓和曲线的最小长度一般应满足以下几方面：(1) 离心加速度变化率
7、不过大;(2) 控制超高附加纵坡不过陡;(3) 控制行驶时间不过短;(4) 符合视觉要求;因此，规范规定：山岭重丘区三级公路缓和曲线最小长度为30m。3. 道路平面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，平面设计长度可取 1 公里。直线、圆曲线及缓和曲线为道路线形的基本组成要素，诸如直线最大长度、 缓和曲线最小长度、缓和段长度的规定等均应从行车安全视觉舒顺出发满足要求 并通过计算分析确定。平面线形的桩距应按照规定并对地物及地形变化给予加桩 曲线段的设置影响平面视
8、距，此时应结合纵横断面的设计进行视距的验算，取得 视距的保证。3.1 选线设计3.1.1 平面选线的原则：1、路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应2、在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上，选定最优路线方 案。3、路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省，效益好，并有利 于施工和养护。在工程量增加不大时，应尽量采用较高的技术标准。4、选线应注意同农田基本建设的配合，做到少占田地，并应尽量不占高产 田、经济作物田或穿过经济林园。5、要注意保持原有自然状态，并与周围环境相协调。6、选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清其对道路的 影响。7、选线应综合考虑路与桥
9、的关系。3.1.2 选线的步骤和方法1、选线道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准，结合地质、地表、 地物及其沿线条件，结合平、纵、横三方面因素。在纸上选定道路中线的位置， 而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局，具体定出道路的交点 位置和选定道路曲线的要素，通过纸上选线把路线的平面布置下来。2、全面布局全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。就是在起终点以及中间必须通 过的据点间寻找可能通过的路线带。具体的在方案比选中体现。路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应，限制和影响道路的走向的 因素很多，大门归纳起来主要有主观和客观两类。主观条件是指设计任务书或其 他的文
10、件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用，我们的起终点 就是由老师规定的。而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局，城镇 以及地形、地质，水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据， 而客观条件是道路选线必须考虑的因素。3、逐段安排在路线基本走向已经确定的基础上，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。4、具体定线在逐点安排的小控制点间，根据技术标准的结合，自然条件，综合考 虑平、纵、横三方面的因素
11、。随后拟定出曲线的半径，至此定线工作才算 基本完成。做好上述工作的关键在于摸清地形的情况，全面考虑前后线形衔接与 平、纵、横综合关系，恰当地选用合适的技术指标，使整个线形得以连贯 顺直协调。3.2 平曲线要素值的确定3.2.1 平面设计原则1、平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形、地物相适应，与周围环境相协 调。2、除满足汽车行驶力学上的基本要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心 理上的要求。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，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。4、应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带 来不良影响
12、。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。5、平曲线应有足够的长度。如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使 驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线） 的最小长度。3.2.2 平曲线要素值的确定平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也 可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有按直线缓和曲线 圆曲线缓和曲线直线的顺序组合而成的曲线。缓和曲线是道路平面 要素之一，它是设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲 线之间的一种曲率连续变化的曲线。公路工程技术标准JTG01-2003规定， 除四级路可以不设缓和曲线外
13、，其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化， 便于车辆遵循；旅客感觉舒适；行车更加稳定；增加线形美观等功能。设计是要 注意和圆曲线相协调、配合，在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效 果，宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1： 1： 11:2:1。在设计的时缓和曲线长度确定除应满足最小外还要考虑超高和加宽的要求， 所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。 （具体超高加宽见横断面设计）3.3 带有缓和曲线的平曲线计算公式1、有缓和曲线的圆曲线要素计算公式在简单的圆曲线和直线连接的两端，分别插入一段回旋曲线，即构成带有缓和曲线的平曲线。其要素计算公式如下：
14、式中:p = LS - LS(3-1)24R 2384R 3LL3q = s 一s2 240R 2 (3-2)卩乂 18(3-3)o2 R兀aT (R + p) tan 一 + q( 3-4)2兀/CL、L Ra+ L(3-5)18 saE (R + p)secy - R (3-6)D 2T 一 L ( 3-7)L L - 2 LLy L-2Ls (3-8)T 总切线长，( m )；L 总曲线长，( m )；E外距，(m)；D校正数，(m)；R 主曲线半径,( m)；a 路线转角，()；%缓和曲线终点处的缓和曲线角，（）;缓和曲线切线增值，（ m ）；p设缓和曲线后，主圆曲线的内移值，（m）；
15、L 缓和曲线长度，（ m ）；sL 圆曲线长度，（ m ）。y2、主点桩号计算ZH 二 JD - T（ 3-9 ）HY 二 ZH + LS（ 3-10 ）YH 二 HY + LY（ 3-11 ）HZ 二 YH + LS（ 3-12 ）QZ 二 HZ L/2（ 3-13 ）JD = QZ + D/23.4 路线曲线要素计算1、路线简介该三级公路，根据路线选线原则，综合各方面因素，路线基本情况如下全长：776m下面以第二个交点为例交点桩号： K0+557.7半径：200m缓和曲线长度： 110m2、曲线要素JD : KO+557.7, R =200m, L =110m , a =66 46 24， 2S则曲线要素计算如下：p =2.521m q=54.8
