道路勘探设计》课程设计--某二级公路设计.doc

课 程 设 计项 目 名 称：广西某二级公路设计 院 系： 城市建设学院 专 业： 土木工程道路与桥梁方向 学 号： 1118143* 学生姓名： * * 指导教师： 韩 燕 华 目 录 道路勘探设计课程设计任务书1第一章 道路总体技术设计参数确定31.1工程概况31.2公路技术等级及技术标准3第二章 道路平面设计42.1平面选线42.2平面几何要素的计算42.3绘制线路平面设计图6第三章 道路纵断面设计63.1 绘制纵断面图及拉坡63.2竖曲线要素计算63.3设计标高计算73.4纵断面设计成果表8第四章 道路横断面设计84.1 确定路基横断面宽度84.2横断面加宽、加宽计算84.3 编制路基设计表124.4绘制路基横断面图124.5绘制标准路基横断面图124.6土石方调配12致谢12道路勘探设计课程设计任务书1、 目的与任务（1） 目的：了解线路设计的内容及过程，培养同学的内业设计能力，进行道路设计内业的初步训练。（2） 任务：综合运用道路线形设计知识，完成1公里左右的道路设计；2、 设计要求1、 内容齐全，图纸布局合理，标注正确，线条清晰，字迹工整；2、 设计及计算要求正确、说明书文理通顺，层次分明、书写整洁，设计内容符合现行技术标准、规范的要求；3、 将任务书、计算书及设计图纸订成一册，按时上交指导老师审核。3、 设计资料l 项目名称： 广西某二级公路设计l 沿线自然地理概况该地属亚热带温润气候，四季分明，冬暖夏热，年平均气温在17-18.8摄氏度。极端最高气温43摄氏度，极端最低气温-3.8摄氏度。年平均降水1032毫米，年平均雾日50天，平均风速1.75米/秒。本地区地震烈度为IV度。山坡地段上覆1-3米粘土表层，下为粉砂质泥岩及长石石英砂岩，呈互层状产出；水田淤泥0.5米，其下25米黏土。l 交通量分布状况及公路功能根据当地交通需求及公路规划，拟于2007年修建一条山区二级公路，2008年建成通车，所测得现有（2006年）相关道路交通量（年平均年小时交通量）如下：车型拖挂车大客车小客车大货车中货车小货车数量42030201520注：表中数量为绝对数量，年增长率=5%l 地形图（1:2000）四、设计标准及规范1、公路工程级数标准 JTI B0-20032、路线设计标准 20063、道路工程制图标准 GBS0162-92五、应提交的成果 （按装订顺序）（一）、封面、目录、任务书（二）、设计说明书（三）、路线平面设计图（四）、路线纵断面设计图（五）、路基横断面设计图（含防护工程）（六）、道路标准横断面设计图（七）、直线、曲线及转角一览表（八）、路基设计表（九）、土石方工程数量表（十）、设计依据六、装订要求1.采用院系课程统一设计封面2.说明书采用A4纸书写 城市建设学院 2013.4.20第一章 道路总体技术设计参数确定 1.1工程概况设计公路为广西某二级公路。本路段为山区,路段主线长0.806km（起讫桩号为K0+000K0+806），路基宽10m，设计行车速度为60km/小时。 1.2公路技术等级及技术标准 根据公路工程技术标准，山区二级公路各项指标为：指标名称单位指标名称单位计算行车速度60km/h车道数2行车道宽7.5m路基宽度10m硬路肩宽0.75m土路肩宽0.75m停车视距75m会车视距150m超车视距350m圆曲线一般最小半径400m圆曲线极限半径值250m缓和曲线最小值70m不设超高最小半径1500m最小坡长200m最大纵坡6%最大合成坡9.5%竖曲线极限最小半径1400m（凸）竖曲线一般最小半径2000m（凸）1000m（凹）1500m（凹）竖曲线最小长度500m超高横坡度最大值8%第二章 道路平面设计 2.1平面选线 在最初的选线中共有四组方案，经过初略分析后排除两组。线路导线如图所示： 方案一为两个连续的“S型”路线，方案二为直线段与标准型的组合。方案一优点是能够合理的利用地形，线形流畅自然，高差变化不大，平面线形上没有出现大填大挖的情况，缺点是转弯半径偏小；方案二看起来更加直接，全线只有一个弯，而且转弯半径相对于方案一略大，但是其不足之处在于，在线路前段过于靠近池塘，而后段又从山头穿过，没有充分利用垭口，实际施工中必将出现大填大挖，增加施工难度和成本。 从总体来看，方案一的路线能较好地与周围地形相协调，施工较方便，工程造价可能要低于方案二的路线，比较经济合理，所以优先选用方案一的路线。 2.2平面几何要素的计算 下面以JD1为计算实例： 由平面选线后量出偏转角=22，假设缓和曲线长LS=80m，圆曲线半径R=410m，可反算出其他参数。 切线增值： q=LS/2 L3S/(240R2) =80/2-803/(2404102)=40m 内移值： p=L2S/24R L4S/2384R3=802/(240410)-803/(26884103)=0.65m总切线长： T=(R+p)tan/2 + q=(410+0.65)tan11+40=119.81m曲线总长： L=R/180 + LS=4103.1422/180+80=237.35m外距： E=(R+p)/cos/2 - R=（410+0.65）sec11-410=8.34m超距： J=2T-L=2119.82-237.35=1.05m 定线后计算出的各交点处平面几何要素见下表：JDRLSTLE1右2241080119.81237.438.342左1754050120.77240.226.503右3426080119.77234.2912.952.2主点桩号计算 JD1桩号为K0+127.81直缓点桩号：ZH=JD1-119.81=K0+008缓圆点桩号：HY=ZH+80=K0+88曲中点桩号：QZ=ZH+237.43/2=K0+126.72 圆缓点桩号：YH=HZ-80=K0+165.43缓直点桩号：HZ=ZH+237.43=K0+245.43 三个曲线主点桩号如下：曲线JDZH(GQ)HYQZYHHZ(GQ)1K0+127K0+008K0+088K0+127K0+165K0+2462K0+366K0+246K0+325K0+366K0+406K0+4863K0+603K0+486K0+566K0+603K0+640K0+720 2.3绘制线路平面设计图根据直线、曲线及转角表和逐桩坐标表在地形图绘制线路平面设计图图，详见附图。第三章 道路纵断面设计3.1 绘制纵断面图及拉坡 在线路平面图上依次截取各中桩桩号点，并推算对应的地面高程。然后利用纬地道路CAD，按横向1:2000，纵向1:200的比例尺绘制地面线，并利用软件试坡，下图为地面高程及拉坡示意图 ： 将试坡成果绘制在纵断面图上，详见附图。3.2竖曲线要素计算在设计中，有1个变坡点，i1=0.8% i2=-3.2% 将半径R取为10000m，则其他计算参数如下： 坡度角： 1=i2i1=-4% 竖曲线长度： L=R=100004%=400m竖曲线切线长： T= L/2=400/2=200m变坡点变坡点桩号凹凸性RTE变坡点高程1K0+500凸100002002140 竖曲线外距： E=T2/2R=2002/（210000）=2m 3.3设计标高计算竖曲线上的桩号的切线标高、设计标高计算实例：分别在直坡段和竖曲线段各选一个桩号，分别为K0+200，K0+460 该竖曲线的起点桩号为K0+500T=K0+300该竖曲线的终点桩号为K0+500T=K0+300当桩号为K0+200时，此点位于直坡段上 设计高程： Hs=140-（K0+500-K0+300）0.8%=137.6m当桩号为K0+460时，此点位于竖曲线上 切线标高： H切=140-（K0+500-K0+460）0.8%=136.8m 竖距： h=（K0+500-K0+460）2/（210000）= 0.08m 设计标高： H设= H切-h=136.8-0.08=136.72m在竖曲线上的桩号的切线标高、设计标高计算如下:桩号切线标高设计标高桩号切线标高设计标高K0+300138.4138.4K0+500140.0 138.0 K0+320138.6138.5K0+520139.4137.7HY :K0+325138.6138.5K0+540138.7137.4K0+340138.7138.6K0+560138.1137.1K0+360138.9138.7HY :K0+566137.9137.0 QZ: K0+366138.9138.7K0+580137.4136.7K0+380139.0 138.7K0+600136.8136.3K0+400139.2138.7QZ :K0+603136.7136.2YH: K0+406139.2138.7K0+620136.2 135.8K0+420139.4138.6YH: K0+640135.5135.3K0+440139.5138.5K0+660134.9134.8K0+460139.7138.4K0+680134.2134.2K0+480139.8138.2K0+700133.6133.6GQ :K0+486139.9138.23.4纵断面设计成果表 详细见附表一：路基设计表。第四章 道路横断面设计4.1 确定路基横断面宽度 设计公路为二级公路，采用整体式单幅双车道的路基断面形式。根据工程技术标准，由公路等级（二级）及设计行车速度（60km/小时），确定路基横断面车道数为双车道，行车道宽为3.5m，行车道外侧设置宽度为0.75m的土路肩，路基总宽度为10m。4.2横断面加宽、加宽计算由于本设计三组平曲线半径均大于250m，根据根据公路工程技术标准，可以不设加宽。本次设计超高方式按中线旋转。利用中线旋转超高值计算公式：超高位置计算公式注圆曲线上外缘bJ（iJ-iG）+（bJ+B/2）（iG+ih）1计算结果均为与设计高之高差2.临界断面距缓和段起点X0=2iGLc/(iG+ih)3.X距离处的加宽值：中线bJiJ+iGB/2内缘bJiJ+iGB/2-（bJ+B/2+b）ih过度段上外缘bJ（iJ-iG）+（bJ+B/2）（iG+ih）x/Lc(或xhc/Lc)中线bJiJ+iGB/2内缘bJiJ-(bJ+bx)iGbJiJ+iGB/2-(bJB/2+bx)x/Lc 在此次设计中，路面宽度B=7m，路肩宽度bJ=1.5m，路拱坡度iG=2%，路肩坡度iJ=3%，超高横坡度ih=2%，加宽值b=1.5m。超高过渡方式统一按中线旋转。下面以交点1为计算实例：在JD1 R=410m时，Lc=80m 对超高进行计算：1） 圆曲线的超高，以桩号K0+100为例外缘h c=1.5*(0.03-0.02) + (1.5+7/2)*(0.02+0.02)=0.215m中线hc=1.5*0.03 + 7/2*0.02=0.115m内缘hc=1.5*0.03+7/2*0.02 (1.5+7/2+1.5)*0.02=0.015m2） 缓和曲线上的超高，以桩号K0+020为例X0=2*0.02*80/(0.02+0.02)=80m X=K0+020 K0+008=12m 所以xx0 bx=12*1.5/80=0.225m外缘=1.5*（0.03-0.02）+（1.5+7/2）（0.02+0.02）*12/80=0.045m中线=1.5*0.03+0.02*7/2=0.115m内缘=1.5*0.03（1.5+0.225）*0.02=0.011m三个曲线超高结果见下表： 交点1超高计算表 交 点桩 号外侧超高(m)中线超高(m)内侧超高(m)JD1ZH :K0+0080.0150.1150.015K0+0200.0450.1150.011K0+0400.0950.1150.003K0+0600.1450.115-0.005K0+0800.1950.115-0.012HY :K0+0880.2150.115-0.015K0+1000.2150.115-0.015K0+1200.2150.115-0.015QZ :K0+1270.2150.115-0.015K0+1400.2150.115-0.015K0+1600.2150.115-0.015YH :K0+1650.2150.115-0.015K0+1800.1950.115-0.012K0+2000.1450.115-0.005K0+2200.0950.1150.003K0+2400.0450.1150.011GQ :K0+2460.0150.1150.015交点2超高计算表 交 点桩 号外侧超高(m)中线超高(m)内侧超高(m)JD2GQ :K0+2460.0150.1150.015K0+2600.050 0.115 0.010 K0+2800.100 0.115 0.002 K0+3000.150 0.115 -0.005 K0+3200.200 0.115 -0.013 HY :K0+3250.2150.115-0.015K0+3400.2150.115-0.015K0+3600.2150.115-0.015QZ: K0+3660.2150.115-0.015K0+3800.2150.115-0.015K0+4000.2150.115-0.015YH: K0+4060.2150.115-0.015K0+4200.200 0.115 -0.013 K0+4400.150 0.115 -0.005 K0+4600.100 0.115 0.002 K0+4800.050 0.115 0.010 GQ :K0+4860.0150.1150.015交点3超高计算表 交 点桩 号外侧超高(m)中线超高(m)内侧超高(m)JD3GQ :K0+4860.0150.1150.015K0+5000.050 0.115 0.010 K0+5200.100 0.115 0.002 K0+5400.150 0.115 -0.005 K0+5600.200 0.115 -0.013 HY :K0+5660.2150.115-0.015K0+5800.2150.115-0.015K0+6000.2150.115-0.015QZ :K0+6030.2150.115-0.015K0+6200.2150.115-0.015YH: K0+6400.2150.115-0.015K0+6600.200 0.115 -0.013 K0+68