道路勘测设计课程设计.doc

道路勘测设计道路勘测设计-道路平面线形道路平面线形 设计说明书设计说明书 学生姓名 王强兵 学 号 3041211222 所属学院 水利与建筑工程工程学院 专 业 土木工程 班 级 15-4 指导教师 杨 柳 日 期 2013.11 塔里木大学教务处制 20152015 届课程设计届课程设计 前前 言言 此次设计的主要内容是为了适应自治区地区经济发展，减轻 G314 国道交通压力，改善团场生 活条件，发展场区公路交通网，随着国内众多高速公路相继交工通车， “设计是工程的灵魂”这一 概念也得到了最好的诠释：驱车行驶在这些公路上，第一感觉是路线配合地形良好，路基断面布 置灵活，边坡处理自然和谐，隧道洞口自然生动，整体视野开阔舒适美观。 团场公路设计是决定团场公路建设项目工程价值和使用价值的重要阶段，设计质量对工程的 总体质量和安全有着决定性的影响。因此，对于每一个公路建设项目，均面临着在保证公路行车 安全与将所设计公路充分融入周围环境之间寻求一种协调和统一的任务。在设计中，团场公路要 坚持“不破坏就是最大保护”的原则，按照少剥、少切、少砍、少盖、多恢复的思路，进行环保 选线、地质选线、安全选线。 公路设计的具体内容是使公路在行车荷载和各种自然因素作用下，能具有足够的强度和稳定 性，保证交通运输的畅通和安全，同时还要避免路基高填深挖，使公路区域与周边环境融为一体 。根据公路的等级、性质和技术标准以及当地自然因素，拟定正确的路线设计方案，作为施工的 依据。本文主要分析了目前公路平面线形设计中采用的直线形设计和曲线设计方法及应用。 限于所学的知识有限，此设计中存在的不足与疏漏，恳请老师提出宝贵意见，以便进一步改 善。 王强兵 2013 年 11 月 塔里木大学课程设计 - 2 - 目目 录录 前前 言言- 1 - 1 1 设计资料设计资料- 3 - 1.1 设计依据及采用标准- 3 - 1.2 技术要求- 3 - 2 平面线形设计平面线形设计- 3 - 2.1 设计方法 - 3- 2.2 曲线间最小直线长度的限制 - 3 - 2.3 圆曲线及缓和曲线长度的设计 .- 4 - （1）设计 R- 4 - （2）设计 SL .- 4 - 按离心加速度的变化率计算.- 4 - 按驾驶员的操作及反应时间计算.- 4 - 按超高渐变率计算.- 5 - 按视觉条件计算.- 5 - 2.4 运用对称基本型对平面线形要素进行组合衔接，并计算曲线各要素、主点里程桩号 - 5 - 曲线要素的计算.- 5 - 主点桩号计算.- 6 - 3 3 平面视距验证平面视距验证.- 6 - 3.1 确定视距.- 6 - 3.2 查表确定会车视距 - 7 - 3.3 判断各曲线应清除的障碍物 - 7 - 3.4 计算 max Z .- 8 - 致致 谢谢- 8 - 参考文献参考文献- 9 - 4 4 附图附图.- 10 - 塔里木大学课程设计 - 3 - 1 设计资料 本项目按平原微丘区二级公路标准设计，设计车速 V=80km/h,路宽为 B=2*3.75m，路基宽度 为 10.0 m。 自然条件：路线经过地区属 区，沿线路段有大片经济林。 2 1.1 设计依据及采用标准 （1）中华人民共和国行业标准JTI001-97 公路工程技术标准 （2）中华人民共和国行业标准JTI001-97 公路线形设计规范 1.2 技术要求 地形 平原微丘区 设计等级 平原微丘区二级公路 设计年限 12 年 设计行车速度 80km/h 路基宽度 10.0m 行车道宽度 7.5m 平曲线最小半径 260m 会车视距 220m 2 平面线形设计 2.1 设计方法 公路平面线型设计包括直线设计和曲线设计。平原微丘区采用直线法，应与沿线地形相结合， 采用直线法和曲线法综合的定线方法，在利用曲线法生成线位后，拟合出道路导线，这样设计者 可通过直线法再次均衡曲线与直线的关系，对半径相近的同向曲线重组，利用曲线法重新拟合线 位而得到一条布局合理、规模适中的线位。在经过多次的平衡、拟合后最终会得到一条最佳的路 线线位，使线位布设与沿线地形吻合，减少高填深挖，同时，也可保证一定路段内平面线形指标 的均衡。 2.2 曲线间最小直线长度的限制 规范对平曲线间最小夹直线长度作出了规定。平面线形应直捷、连续、均衡，并与地形、地 物相适应，与周围环境相协调；两相邻的同向曲线间应设有足够长度的直线段，不得以短直线相 连，否则应调整线形使之成为一个单曲线或复曲线或运用回旋线组合成卵型、凸型、复合型等曲 线，以免产生断背曲线；两反向曲线间夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜， 否则应调整线形或运用回旋线一组合成 S 型曲线，使其连续、均衡；曲线线形应特别注意技术指 标的均衡与连续性；应避免连续急弯的线形，曲线间应插入足够长度的直线段或回旋线，以利行 车安全。 塔里木大学课程设计 - 4 - 对于二级公路，当路线与周围地形、环境匹配较好时，道路总体环境本身自然诱导作用和缓 和曲线的诱导作用，在行驶转弯方向判别上不会有问题。 2.3 圆曲线及缓和曲线长度的设计 对于平原微丘区公路来说，设置缓和曲线的作用不仅是为了满足超高需要，同时也是平面线 形中除直线和圆曲线以外的另一个重要的线形要素，缓和曲线的灵活设置，可使曲线径向对接， 线形圆顺；可以灵活调整曲线长度，避免短直线的不足;能较好地与地形相适应。但由于地形的限 制，缓和曲线的长度往往不能取的太大。因小半径曲线所需超高过渡段(缓和曲线)长度较大，而 设置较小半径曲线的地方往往是地形限制较严的地方，缓和曲线又不宜取大，若刻意追求满足规 范要求，势必造成工程数量的增大及投资的增加。 （1）设计 R 查道路勘测设计表 3.3.4 极限最小半径 、取值表及表 3.3.5 一般最小半径 、 b,maxi 取值表和表 3.3.6 圆曲线最小半径，有以下数据： b,maxi 二级公路，V=80km/h 极限最小半径 R =0.12 i =8% 一般最小半径 R =0.06 i=7% 根据公式 R = 可以求得 R 的范围是 250m2519.7m 2 b 127() i V =300m =260m =480m 1R2R3R （2）设计 SL 按离心加速度的变化率计算 3 s,min 0.036 RV L =61.44m =70.89m =38.4m s,min,1Ls,min,2Ls,min,3L 按驾驶员的操作及反应时间计算 s,min 1.2 V L =66.67m s,min,1s,min,2s,min,3LLL 按超高渐变率计算 、对应的i=8%，对应的i=6% s,min *Bi p L 1R2R3R 塔里木大学课程设计 - 5 - 查道路勘测设计表 5.4.7 超高渐变率 p= 150 1 =90m =67.5m s,1s,2LL s,3L 按视觉条件计算 s,min 9 R L =33.33m =28.89m =53.33m ,min,1sL,min,2sL,min,3sL 综合以上各项可得 =90m =90m =67.5m,取 70m ,min,1sL,min,2sL,min,3sL 设转角分别为,，测得=41,=67,=20 12 3 12 3 = yL 180 R =214.57m =303.88m =167.47m y1Ly2Ly3L 根据曲线的协调性：=1:2:1 或：=1:1:1 sLyLsLsLyLsL 最终可取=100m =150m =85m ,1sL,2sL,3sL 2.4 运用对称基本型对平面线形要素进行组合衔接，并计算曲线各要素、 主点里程桩号 曲线要素的计算 24 3 _ 24R 2384 ss P LL R =1.387m =3.594m =0.627m 1P2P 3P 3 2 _ 2 240 ss q LL R =49.954m =74.792m =42.489m 1 q 2 q 3 q ()tan 2 h RPq T =162.64m =249.26m =127.24m h1Th2T h3T 180 hs R LL =314.57m =453.88m =252.47mm 1hL2hL 3hL 塔里木大学课程设计 - 6 - ()sec 2 h RPR E =21.76m =56.10m =8.04m 1hE2hE 3hE hhh 2 JTL =10.71m =44.64m =2.01m h1Jh2Jh3J 主点桩号计算 hZHJD T =K0+220.42 =K0+700.74 =K1+696.68 1ZH2ZH 3ZH sHYZHL =K0+320.42 =K0+850.74 =K1+781.68 1HY2HY 3HY s h _) ( 2 LYH LHY =K0+434.99 =K1+4.62 =K1+864.15 1YH2YH 3YH sHZYHL =K0+534.99 =K1+154.62 =K1+949.15 1HZ2HZ 3HZ h 2 L QZ HZ =K0+377.71 =K0+927.68 =K1+822.92 1 QZ 2 QZ 3 QZ h 2 J QZ JD =KK0+383.06 =K0+950.00 =K1+823.92(计算无误) 1JD2JD 3JD 3 平面视距验证 运用最大横净距法进行平面数据验证，确定路线沿途经过设计的交点时，该弯道需要清除的经济 林范围（由弯道路基内侧算起） 3.1 确定视距 =R-(-1.5) sR 2 B =297.75m =257.75m =477.75mm s1Rs2R s3R 3.2 查表确定会车视距 =220m HS 塔里木大学课程设计 - 7 - 3.3 判断各曲线应清除的障碍物 = 0 s 180 2 R L =93315 =163210 =50432 01 02 03 0 y (2) 180 R L =114.57m =153.88m =82.47m y1Ly2Ly3L hys 2 LLL =314.57m =453.88m =252.47m h1Lh2L h3L 曲线 1，2, 3 1h H y S LL 则 max12ZZZ s SS L LR R =99.25m =148.70m =84.60m 1SL 2SL 3SL s 22 H H HHR L SR SL L A =46.11m =114.98m =15.64m 1L 2L 3L 2 S s s arctan1 s () 6 LL L RL L 1 5.333 1 12.843 1 2.061 0 1 2 (1cos) 2 SZR =5.42m =11.22m =1.76m 11 Z12 Z13 Z 2 ()sin() 2 sZLL =13.90m m m 21 Z22 11.90 Z 23 9.52 Z 3.4 计算 max Z =19.32m =23.12m =11.28m max,1 Zmax,2 Zmax,3 Z 塔里木大学课程设计 - 8 - 清除的宽度 曲线 1：-2.75m=16.57m max,1 Z 曲线 2: -2.75m=20.37m max,2 Z 曲线 3: -2.75m=8.53m max,3 Z 致 谢 在这次毕业设计中， 通过一个月来的忙碌和学习，本次道路勘测设计已接近尾声，作为 一个大三学生的课程设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，在这里衷心感谢指 导杨老师的督促指导，以及一起学习的同学们的支持，让我按时完成了这次课程设计。 在课程设计过程中，我遇到了许许多多的困难。在此我要感谢我的指导老师杨老师给我悉心 的帮助和对我耐心而细致的指导，我的课程设计较为复杂烦琐，但是杨老师仍然细心地纠正图中 的错误。除了敬佩杨老师的专业水平以外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜 样，并将积极影响我今后的学习和工作，我才得以解决课程设计中遇到的种种问题。同时感谢大 学传授我们专业知识的所有老师。还有谢谢我周围的同窗朋友，他们给了我无数的关心和鼓励， 也让我的大学生活充满了温暖和欢乐。他们在我设计中给了我许多宝贵的意见和建议。 塔里木大学课程