杨永清课程设计说明书

1、道路勘测设计课程设计说明书Theinstructionbookletofthepathsurveycurriculumdesigns姓专业、名:班级：号：师:间：万长利吴森罗曼道桥12-0401260127魏海霞2014年1月16日理工大学HenanPolytechnicUniversity1设计概述错误!未定义书签。目的和要求：错误!未定义书签。设计依据：错误!未定义书签。公路设计概况：错误!未定义书签。平面设计标准的确信2线路起讫点错误!未定义书签。沿线自然地理概况错误!未定义书签。2道路参数2道路品级的确信2公路技术标准的确信2操纵要素3平面设计技术指标3圆曲线最小半径3圆曲线最大半径4

2、圆曲线半径的选用4平曲线最小长度4缓和曲线技术要求4平曲线要素的确信5初步设计的平曲线加桩7曲线主点桩号计算7线路方案的拟定与比较8两方案概述8两方案特点比较8两方案比选结果8道路平面设计9平面选线的原那么：9道路纵断面设计9道路横断面设计10行车视距1011土石方量计算及调配土石方数量计算错误!未定义书签。3设计图纸及计算说明部份错误!未定义书签。计算说明部份（附表）错误!未定义书签。图纸部份（附图）错误!未定义书签。致谢错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。1设计概述目的和要求：课程设计是教学打算中的一个重要的教学环节，学生在学完教学打算所规定的课程以后进行。目的在于培育学生综合运用

3、所学基础理论、专业知识和技术（包括历次的熟悉实习、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，能够使学生大体把握公路设计的全进程，学会考虑问题、分析问题、解决问题的方式，进一步巩固已学课程并再探讨学习一些新的专业知识，培育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、应用和明白得标准、标准、手册的能力。因此，是培育工程师的不可缺少的教学环节。依照教学打算的规定，本课程设计，从以下儿个方面内容进行（1）线路方案的拟定与比选；（2）道路的线型设计（包括平、纵、横）；（3）电子运算机在公路设计

4、中的应用（要求用纬地破解版）。设计中学生应依照所调查的资料通过认真的分析，提出制造性的设计构思，在详细计算与设计的基础上，全面地分析线形的质量，在必要的调整及修改设计后，绘出全数设计图纸。同时对各部份要求别离编写说明书，最后春清定稿。工程图纸作为工程师的语言，可用以表达设计的功效。计算书及文字说明那么是完成图纸的必要手腕和表达的补充。设计依据：依照河南理工大学土木工程学院道路与桥梁工程专业道路勘测设计指导书。公路设计概况：公路品级：三级公路交通量：平均日夜交通量为25004500辆设计年限：15年设计车速:30km/小时平面设计标准的确信一、依照设计任务书要求，本路段按三级公路技术标准勘探、设

5、计。设计车速为30千米/小时，路基双幅两车道，宽米。二、设计执行的部颁标准、标准有：公路线路设计标准JTGD20-2006公路工程技术标准JTGB01-2003公路路基设计标准JTGD30-2004线路起讫点比例尺：1：2000；公路品级：三级；起点桩号K0+000,坐标终点桩号K0+坐标起点高程：米，坐标终点高程：米。沿线自然地理概况此地域线路位于山区，弯多坡陡、工程量大，而且要通过农田、河流和村落，由于受山岭区地形、水文、地质、气候等因素的阻碍，道路平、纵、横都受限制，施工困难极大。2道路参数道路品级的确信依照所给资料，参照公路工程技术标准JTGB01-2003（以下简称标准）、公路线路设

6、计标准JTGD20-2006（以下简称线路标准）、公路路基设计标准JTGD30-2004（以下简称路基标准）确信线路的设计品级，本路段按三级公路技术标准勘探、设计。设计车速为30Km/小时，路基单幅双车道，宽米。设计利用年限15年。公路技术标准的确信本路段按三级公路标准测设，设计车速30KM/h,测设中在知足公路线路设计标准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伸展。查公路工程技术标准得小客车和中型载重汽车折算系数如下：表2汽车折算系数汽车代表车型车辆折算系数小客车中型车大型车托挂车交通增加率：Y二6%

7、道路必经点：无要求操纵要素(1)道勘：三级(2)设计车速:30km/小时。平面设计技术指标圆曲线最小半径极限最小半径一样最小半径平面线形中一样非不得已时不利用极限半径，因此标准规定了一样最小半径。不设超高最小半径当圆曲线半径大于必然数值时，能够不设超高，许诺设置与直线路段相同的路拱横坡。圆曲线半径要求如表所示表圆曲线半径要求技术指标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42.0%350最小半径(m)路拱22.0%450圆曲线最大半径选用圆曲线半径时，在地形条件许诺的条件下，应尽可能采纳大半径曲线，使行车舒适，但半径过大，对施工和测设不利，因此圆曲线半径不可大于1000

8、0米。圆曲线半径的选用在设计公路平面线形时，依照沿线地形情形，尽可能采纳了不需设超高的大半径曲线，最大半径为300米，极限最小半径及一样最小半径均未采纳。平曲线最小长度公路的平曲线一样情形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样不该小于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，其平曲线的长度不该短于9s的行驶距离，山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样不该短于车辆在3s内的行驶距离。缓和曲线技术要求缓和曲线的最小长度一样应知足以下几方面：(1)离心加速度转变率只是大；(2)操纵超高附加纵坡只是陡；(3

9、)操纵行驶时刻只是短；(4)符合视觉要求；因此，标准规定：平原微丘区三级公路缓和曲线最小长度为40m.。一样情形下,在直线与圆曲线之间，当圆曲线半径大于或等于不设超高圆曲线最小半径时，可不设缓和曲线。表交占半径(m)缓和曲线长(m)JD13002021JD23002023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：设起点坐标为)o(X。,4),第i个交点坐标为=那么:坐标增量：交点间距： 象限角： 计算方位角:转角：AX=X(-Xf.1TTtl=7(ax)2+(ak)2arctg圈当AX0,AY0时：fw=0当AX0时：=180-6当AXv0,Ay=18O+6当A

10、X0,Ay=360-6%=4-A-i当区为“+”时路线右偏，当名为“-”时路线左偏平曲线要素的确信(5)圆曲线要素及其计算V2依照汽车行驶在曲线上力的平稳式得：R=127(/7；,)式中：V-行车速度(km/h);/一横向力系数；，厂-超高横坡度。(6)主点桩号的计算直线上中桩坐标计算：设交点坐标为,丫)，交点相邻两直线方位角别离为和小，2，那么:Z”点坐标：=X+rcosO+180)Z点坐标：丫族=r+rsin(+180)设直线上加桩里程为1，ZH,HZ为曲线起点、终点里程，那么前直线上任意点坐标为：X=X+(T+Z”-L)cos(加+180)Y=r+(T+Z/7-L)-sinO.+180)

11、后直线上任意点的坐标为:X=X+(T+L”Z)cos加Y=y+(T+L”Z)sin2单曲线内中桩坐标计算：曲线上任意一点的切线横距为:40/?2Z?式中：/缓和曲线上任意点到Z”(或Z)点的曲线长;Ls缓和曲线长度。第一缓和曲线(ZHHY)上任意点坐标XYx = x 2H +cos30/29J30-冗 RL )工 230/2 力4+4式中：4转角符号，右偏时为+，左偏时为圆曲线内任意点坐标(HYYH)：X = Xy+2R sincos叫吗Y = Yhy+2R sin90/加R sin式中：/圆曲线上任意点至丫点的曲线长;4转角符号，右偏时为“+”，左偏时为”第二缓和曲线(HZYH)内任意点坐标

12、:丫 =小X = Xz +户匕+180 - 5n-，IQC 匕 30/ 加川8。一甘式中：/第二缓和曲线内任意点至Z点的曲线长。(2)、曲线要素计算:_L L,2 240/?2(m)市一 2688R3(m)?=(?+/?)tg-+q(m)Ly=aR-LxL=Ly+2LsE=(R+p)secy-/?J=2T-L初步设计的平曲线加桩在线路选定和曲线计算完成以后，要将线路加桩，直线段为100米加桩，曲线段为20米加桩。由于采纳软件进行上述工作，本设计为20米加桩。曲线主点桩号计算计算结果详见附表“直线曲线及转角表”。线路方案的拟定与比较依照给定的等高线地形图，采纳纸上定线的方式研究线路的可能方案，并

13、通过比较论证确信最后线路方案。山区线路依行经地域的地貌地质和地形特点，可能有越岭线、山坡线、沿溪线和山脊线，现在可依照地形图研究可能的线路布局型式。山区公路的选线一段应按：(1)全面布局；(2)逐段安排线路；(3)具体定线三个步骤进行。本路段设计时，依照地形地貌等情形，通过挑选后取得两个方案(方案1和方案2),通过进一步方案比选后，选择方案1为最后设计方案。比选进程如下：两方案概述方案1(即既定方案)选择线路为沿河自然布线至终点。方案2(比选方案)穿过河流，起伏严峻，施工难度大。两方案特点比较方案1的优势：方案1线路不通过河流，不需要进行建设桥梁，线路较直，长度较短。方案1的缺点：因为通过的是

14、山区，为了维持路基填土最小平安高度，不可幸免的会有大的填方量，占用的田地面积较大，施工较困难。方案2的优势：施工简单，路段造价较低，接近村落，便于出行。方案2的缺点：通过河流，需要建设桥梁，费用高，施工难度大；且坡陡弯多，施工速度较慢：挖方量大，占用土地量大。线路沿线地面高差较大，道路坡度较大，纵断面不睬想。两方案比选结果综合比较以上两方案各自的优缺点，最终选择方案1为最终设计方案。道路平面设计依照小比例尺等高线地形图所确信的线路方案，即可在较大比例尺的等高线地形图上进行详细的精准定线，现在可按交角点的偏角，结合地形地物确信平曲线半径及其要素，鉴于时刻所限，平面设计长度可取千米。直线、圆曲线及

15、缓和曲线为道线路形的大体组成要素，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平安视觉舒顺动身知足要求并通过计算分析确信。平面线形的桩距应依照规定并对地物及地形转变给予加桩。曲线段的设置阻碍平面视距，现在应结合纵横断面的设计进行视距的验算，取得视距的保证。平面选线的原那么：(1)、在道路设计的各个时期，应运用各类先进手腕对线路方案作深切、细致的研究,在多方案论证、比选的基础上，选定最优线路方案。(2)、线路设计应在保证行车平安、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，应尽可能的采纳较高的技术指标。不轻易采纳极限指

16、标，也不该为了采纳较高指标而使得工程量过度增大。(3)、选线应能知足国家或地址建设对线路利用任务、性质的要求，保证线路能够增强居民区专门是经济较发达地域的之间的联系，同时也应注意同农田等大体建设相配合，尽可能少占用农田，幸免可多的拆迁工程。(4)、在选线进程中，对严峻不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼及排水不良等特殊地域，应慎重对待，一样情形下应设法绕避，如必需穿过时，应选择适合位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程方法。道路纵断面设计纵断面设计线的标高是指路基边缘标高，高速公路那么指分隔带外侧边缘的标高，关于改建公路那么指路面中心线的标高。纵断面设计线的确信包括：纵坡度的选定、坡长

17、的限定和竖曲线半径的拟定。为了知足行车和排水要求，道路应有最大纵坡和最小纵坡的限制。坡长限制应有利于行车平顺，尽可能减少纵断面上的转坡点和设置大半径的竖曲线，坡长应注意做到：缓坡宜长、陡坡宜短。纵断面设计线拟定前，应先确信标高操纵点(如桥涵标高、最小填土高度、最大挖方深度、交叉口标高等)。关于山区公路横断面依据地面线试定合宜的填挖高度，试定拉坡，然后依照“标准”规定确信纵坡度及其长度，并拟定竖曲线。纵断面设计长度与平面设计的长度相同。道路横断面设计道路横断面设计的大体要求:(1)公路横断面设计应最大限度地降低路堤高度，减小对沿线生态的阻碍，爱惜环境,使公路融入自然。条件受限制不得已而显现高填、

18、深挖时，应同架桥、建隧、分离式路基等方案进行论证比选。(2)路基断面布设应结合沿线地面横坡、自然条件、工程地质条件等进行设计。自然横坡较缓时，以整体式路基断面为宜。横坡较陡、工程地质复杂时;高速公路宜采用分离式路基断面。(3)整体式路基的中间带宽度宜保持等值。当中间带的宽度增减时，应设置过渡段。过渡段以设在回旋线范围内为宜，长度应与回旋线长度相等。条件受限制时，过渡段的渐变率不应大于1/100o(4)整体式路基分为分离式路基或分离式路基汇合为整体式路基时其中间带的宽度增宽或减窄时.，应设置过渡段。其过渡段以设置在圆曲线半径较大的路段为宜。依照平纵断面的设计，可取其中1千米左右做横断面设计，该段

19、范围内所有桩号的横断面地面线，除规定的路基路面宽度外应照各桩断面的地形质情形确信边坡度、边沟形状尺寸，绘出横断面的设计线(即“戴帽子”)，绘出各桩号的横断面图。路拱的型式应按道路品级、性质及道路宽度，采纳直线横坡或方程式不同的路拱(横坡)曲线。高填深挖路段需设挡土墙等防护工程外，应按规定计算或参照标准图设计。行车视距行车视距是不是充分，直接关系着行车的平安与速度，它是公路利用质量的重要指标之一。行车视距可分为：停车视距、会车视距、错车视距、超车视距。标准规定，三级公路设计视距应知足会车视距的要求，其长度应不小于停车视距的两倍。工程特殊困难或受其它条件限制的地段，可采纳停车视距，但必需采取分道行

20、驶方法。关于平原微丘区三级公路，停车视距&取30m,超车视距8一样值取150m,低限值取150m。土石方量计算及调配横断面设计完后，就要计算各桩号的土石方量。表面为腐植土，不能利用，因此单独计算。在进行土石方调运时，注意以下几点：(1)第一考虑本桩利用。(2)尽可能幸免和减少上坡运土。当运距超过500m时，考虑采纳外借的方式。土石方调配，第一按教材所述要求，将有关数据计算出，然后在路基土石方数量计算表上进行图示法调配，调配中要用公式：填方二本桩利用+填缺挖方二本桩利用+挖余进行闭合核实，调配完成要进行闭合验算，公式为：填缺二远运利用+借方挖余二远运利用+废方土石方数量计算假设相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小