道路勘测设计课程设计模板

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一、设计说明

1、工程概况

设计公路为某一级公路。本路段为山岭区,地势稍陡。路段主线长１339.512m（起讫桩号为K０+000.0００—K1＋339.51２），路基宽24.５m，设计行车速度为8０ｋm/小时。

2、技术标准

(1）平面设计技术标准:%

圆曲线半径：

一般值：400m,

极限值：2５0m

不设超高最小半径:

缓和曲线最小长度：70m

平曲线间插直线长度：

同向平曲线间插直线长度应大于6V(４80ｍ）为宜,

反向平曲线间插直线长度应大于2V(160m）为宜。

（2）纵断面设计指标

最大坡度:５%

最小坡长:200ｍ

不同纵坡度最大坡长

注:

（３）路基横断面技术指标：

行车道宽度：4×３.７5=1５m

硬路肩宽度:２×2.5０=5m

土路肩宽度：２×０.75=1．5m

中间带宽度:中央分隔带2m＋路缘带0.5ｍ×2＝3ｍ

路基总宽度：24．５m

视距保证：停车视距：1１0m

会车视距：220m

超车视距：５50m

不同圆曲线半径的超高值双车道加宽值

0m时,

７00m处，不采用超高和加宽；R＝3６0m处，采用

,取2%,

3%。

、选线原则

1)在道路设计的各个阶段,应运用各种先进手段对路线

,选定最优路线方案。

(2)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。在工程量增加不大时，应尽可能的采用较高的技术指标。不轻易采用极限指标,也不应为了采用较高指标而使得工程量过分增大。

２、选线过程：

选择的路线如平面图所示，选择此路线的原因：

优点:(1）此路线过垭口，线形较好；

（２)此路线经过了此路线经过地区地形较好,施工条件较好。

(3)此路线填挖工程量小，节省成本。

缺点:（１）此路线平曲线较多,对行车不利；

（２）路程相对较长。

3、纸上定线：

（1)定导向点,确定路线走向。

（２)定导向线，按规定的技术标准，结合导向点，试穿出一系列直线，延长直线交出交点,作为初定的路线导向线。

（3）初定平曲线，读取交点坐标计算或直接量测得到交点处路线转角和交点间距,定圆曲线半径和缓和曲线长度，计算曲线要素及曲线里程桩号。

（４)定线，检查各技术指标是否满足《公路工程技术标准》（JＴGB０１－2０03)要求，及平曲线位置是否合适,不满足时应调整交点位置或圆曲线半径或缓和曲线长度,直至满足为止。

三、路线平面设计

1、结合实际地形,已知起点QＤ（50，1９0）、（２７０，545）、（287,1268）,终点ZD(39９，1448）。

3、平曲线计算:

(1)交点间距、坐标方位角及转角值的计算:

设起点坐标为，第个交点则:

坐标增量

交点间距

象限角

计算方位角A：﹥０，﹥0

﹤0 , ﹥0

﹤0 ，﹤0

﹥0，﹤0

转角: ,当﹥0时,路线右转; ﹤0时，路线左转。

下面仅以交点１为例利用上面的公式进行计算说明其计算过程,其余交点的计算过程类同,其结果见直线—路线—转角表(见附表)。

QD（50,１90)、(２7０,5４5)

坐标增量:

交点间距：

象限角：

计算方位角:A1＝

(27０,545）、（287，1２68)

坐标增量:

交点间距：

象限角:

计算方位角: A2＝

交点1转角：＝３0°26′25″所以路线右转

(2)曲线要素计算:

（３）平面线形要素组合及计算

本设计采取基本型曲线,回旋线—圆曲线—回旋线的长度接近1:1:1，且满足条件。

(4）直线上中桩计算

的坐标为(270,5４５),QD的坐标为(５0,190），的坐标为（28７,１26８）

则ZH点的桩号为

Ｋ０+000.000＋(4１7.64２-T)=K0+０0０.0００＋(４17.６42－２0１.38２)=K0+216.260 HY点的桩号为

K0+2１6.２６0+ = K0+216.２60+1３0=Ｋ０+3４６.26０

的桩号为

K0+3４６.2６0＋＝K0＋3４6．２６0+13５.6４９／2=K0＋414.０8５

YH点的桩号

K0+414.０8５＋= Ｋ0＋４14.０８5+１35.649/２=K0+481.909

ＨZ的桩号

K0+４８1.9０９＋=K0+481.９09＋130=K0＋611.90９

设交点坐标为，交点相邻直线的方位角分别为和。则ZH点坐标：

（或)点坐标：

设直线加桩里程为L，ZH，HZ表示曲线起,终点里程,则前直线上任意点坐标(L ZH):

后直线上任意点坐标(L﹥HZ):

(5)单曲线内中桩坐标计算

设缓和曲线的单曲线上任意点坐标

曲线上任意点的切线横距:

式中：——缓和曲线上任意点至ZＨ(HＺ）点的曲线长；

——缓和曲线长度。

①第一缓和曲线（ZH—HＹ）任意点坐标:

②圆曲线内任意点坐标：

式中：——缓和曲线上任意点至HY点的曲线长

——缓和曲线长度

——点坐标

③第二缓和曲线（ＨZ—YH）内任意点坐标：

——第二缓和曲线上任意点至ＨZ点的曲线长

④方向角计算

缓和曲线上坐标方向角，=1，2

转角符号,第一缓和曲线右偏为“+”左偏为“－”

第二缓和曲线右偏为“-”左偏为“+”

——缓和曲线上任意点至ZH(HZ）点的曲线长

——缓和曲线长度

圆曲线上坐标方向角,=1，2

转角符号，右偏为“＋”左偏为“－”

现在举例说明计算过程,利用以上公式进行计算:

ＺH点坐标:

点坐标：

前直线上任意点坐标(L ZH):

桩号K0＋10０.０0０坐标:

后直线上任意点坐标(Ｌ>HZ）

桩号K0+７00.0００坐标：

第一缓和曲线上任意点坐标（ZH-HY):

桩号K0+3０0.00０坐标：

=300-２16.26０=83.740

圆曲线内任意点坐标（ＨＹ-ＹH):

桩号K0+400．00０坐标：

＝４0０－346.２6０=5３.7４0

第二缓和曲线上任意点坐标（ＹH-HＺ）:

桩号K1+200.000坐标:

=１200.０00-1190.413=９．587

四、平面设计成果

（1)编制相关表格

①根据程序计算所得结果绘制直线、曲线及转角表，见附表一《直线、曲线及转角表》。

②根据程序计算结果绘制逐桩坐标表，见附表二《逐桩坐标表》。

(2)绘制平面图

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图,具体见附图一。纵断面设计

1、准备工作:

在线路平面图上依次截取各中桩桩号点，并推算对应的地面标高。

(1)标注控制点:确定路线起、终点以及越岭垭口，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深等线路必须经过的标高控制点。

(2）试坡:在已标出的“控制点”纵断面图上，根据各技术指标和选线意图,结合地面线的起伏

变化，以控制点为依据，在其间穿插取值，同时综合考虑纵断面设计中的平纵组合问题，即当竖曲线和平曲线重合时，应设法使竖曲线的起、终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内,其中任一点都不要放在缓和曲线以外的直线上,也不要放在圆弧段之内。由此试定出若干坡线。

（3）调整并核对:对试坡时所定出的各种坡线进行比较,排除不符工程技术标准的坡线，在剩下的坡线中选取填挖方量最小又比较平衡的坡线。在选取的坡线上选择有控制意义的重点横断面，从纵断面图上读出其对应桩号的填挖高度,检查该点的横断面填挖是否满足各项工程指标。如果不满足,则应对所选坡线进行调整。

（4）定坡：经上述方法调整无误后，直接在CＡD图上把各段直线坡的坡度值、坡长、变坡点的桩号、标高确定下来。

3、竖曲线要素计算

本设计只有一个变坡点,变坡点桩号为K0＋600.00０,设计高程９１5ｍ现对其各要素进行计算:

故为凸形。

曲线长：

切线长：

外距：

计算设计高程:

竖曲线起点桩号=（K0+600.０00)-168．6=K０＋431.400

竖曲线起点高程=91５-０．833％×1６8.6=913.60m

竖曲线终点桩号=(K0+600.000）+168．6=K０+668.600

竖曲线终点高程=9１5-3．382%×168.6=909.３０ｍ

5、纵断面设计成果

(１）编制相关表格:

竖曲线要素表

（2）绘制纵断面图

根据以上计算结果绘制纵断面图。纵断面图采用横向1：2０0０,纵向1:20０的比例尺绘制。纵断面图见附图二《纵断面设计图》。

五、横断面设计

1、路基横断面尺寸的确定

设计公路为一级公路，采用整体式双幅四车道的断面形式。

根据工程技术标准,由公路等级（一级)及设计行车速度（80km／小时）,确定路基横断面车道数为四车道,行车道宽为3．75m,行车道外侧设置宽度为2.5ｍ的硬路肩和０．75m的土路肩,中央分隔带为２m，分隔带路缘石为0.5m,路基总宽度为24.5ｍ。

公路横断面示意图

2、路拱和超高的设计

（1)确定路拱及路肩横坡度:

为了利于路面横向排水，应在路面横向设置路拱。按工程技术标准，采用折线形路拱,路拱横坡度为２％。由于土路肩的排水性远低于路面,其横坡度一般应比路面大1％~２%，故土路肩横坡度取3%。

（２)超高横坡度的确定:

拟建公路为山岭重丘区一级公路，设计行车速度为８0ｋｍ／小时。

根据曲线段圆曲线的半径值,本设计中交点1处超高取4%,交点2

处取超高为8%，因有中央分隔带，超高过渡采用绕中央分隔带边缘旋转。

(3）平曲线上超高缓和段长度的确定:

超高缓和段的长度为缓和曲线的长度100m

(4）超高值计算公式

超高过渡采用绕中央分隔带边缘旋转式，计算公式如下表：

绕边线旋转超高值计算公式

式中: ——路面宽度(m)；

——路肩宽度(m);

——路拱横坡度；

——路肩横坡度；

——超高横坡度；

——超高缓和段长度;

——与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离(m);

——超高缓和段中任意点至超高缓和段起点的距离(m)；

——路基加宽值；

——距离处的路基加宽值(m);

（5）各平曲线处的超高值计算：

①交点1:,查表取，取

由于设计车道数为4车道,故从旋转轴到行车带边缘的距离为2车道，故应乘以距离系数1.5,８5×1.5=127.５m，取

验证超高渐变率: ，符合要求；

圆曲线上的超高为

外缘:

中线:＝

内缘：

超高缓和段起点为：K０+2１６.2６０,

外缘:

中线：

内缘：=

超高缓和段内的超高为:

Ｋ０+３00.000处,

外缘:

中线：=

内缘：=

K０+3４6.２60处，

外缘：

中线: =

内缘: =

交点１超高计算表

其他交点计算方法类似,如下：

②交点2：,查表取

验证超高渐变率：，符合要求；

交点2超高计算表