道路勘测设计课程设计
《道路勘测设计》课程设计
学院：土木工程学院
班级：
学号：
姓名：
指导老师：彭仪普
时间：2015年9月
设计总说明书
一、概述
（一）、任务根据、
根据中南大学土木工学院土木工程专业道路工程方向《道路勘测设计》课程设计要求。
（二）、设计标准
1、根据任务书要求，本路段按平原微丘三级公路技术标准勘察、设计。设计时速为30km/h，路基双幅两车道，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》JTJ011-94
《公路路基设计规范》JTJ013-95
（三）、路线起讫点
本路段起点A：K0+000（32000,26000），终点B：K1+801.330（31967.256，26945.463），全长1.801公里。
（四）、沿线自然地理概况
该工程整个地形、地貌特征平坦，地形起伏不大，最高海拔高为456.28米，最高海拔为415.96米，总体高差在40.32米左右。
二、路线
本路段按三级公路标准测设，设计车速40km/h，测设中在满足《公路路线设计规范》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。
三、本次设计项目
1、确定道路技术等级和技术标准
2、纸上定线
3、平面定线设计
4、路线纵断面设计
第1章设计说明
1.1 工程概况
设计公路为某三级公路。本路段为平原微丘区，多为中低山地貌，地势稍陡。路段主线长1.801km（起讫桩号为K0+000—K1+801.33），路基宽8.5m，设计行车速度为40km/h。
1.2 公路技术等级及技术标准
1.2.1 公路技术等级
设计路段公路等级为三级，适应于将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为2000——6000辆。
1.2.2 技术标准
（1）控制要素：
<1> 服务水平：三级
<2> 设计车速：40km/h
（2）平面设计技术指标：
<1> 圆曲线最小半径：
①一般值：100m
②极限值：60m
③不设超高最小半径：600m
④最大半径：10000m
<2>、缓和曲线最小长度：45m
<3>、平曲线间插直线长度：同向平曲线间插直线长度应大于6V（240m）为宜，同向平曲线间插直线长度应大于2V（80m）为宜。
<4>、平曲线最小长度：50m
(3)、纵断面设计技术指标：
<1>、最大纵坡度：7%
<2>、最小坡长：100m
<3>、不同纵坡度最大坡长：
纵坡坡度与最大坡长表1-1
<4>、竖曲线最小半径和最小长度：
竖曲线最小半径和最小长度表1-2
<5>
(4)、路基横断面技术指标：
<1>、行车道宽度：2×3.5m
<2>、土路肩宽度：2×0.75m
<3>、路基总宽度：8.5m
<4>、视距保证：
①停车视距：40m
②会车视距：60m
③超车视距：200m
<5>、双车道路面加宽值:
设计路段采用第3类加宽值，不同圆曲线半径下的路基全加宽值如下表：
3%。
<7>、不同圆曲线半径的超高值：
圆曲线半径与超高表1-3
第2章平面选线及定线
2.1平面选线
2.1.1平面选线的原则
(1)、在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，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。
(3)、选线应能满足国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，保证路线能够加强居民区特别是经济较发达地区的之间的联系，同时也应注意同农田等基
本建设相配合，尽量少占用农田，避免可多的拆迁工程。
(4)、在选线过程中，对严重不良地质路段，如滑坡、崩坍、泥石流、岩溶、泥沼及排水不良等特殊地区，应慎重对待，一般情况下应设法绕避，如必须穿过时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。
2.1.2选线过程
(1)、控制点的选定：
在任务书中已经给出路线中各个交点的转角和交点间距，故各控制点基本已经确定。
(2)、加密控制点：
在前面定出的路线大致走向的基础上，本着山岭重丘区公路应尽可能的克服高差，尽量使路线按平均自然坡度顺着等高线走，以为以后的纵断面设计留有余地的原则，选定路线上、下坡转折点和越岭标高，并避开地质不良地段，加密控制点。
第3章线路平面设计
3.1 确定平面设计所需数据
3.1.1 交点坐标
任务书中已经给出各个交点处转角以及交点间距，由
，
可以计算出各个交点的坐标，现列表如3-1
交点坐标表 表3-1
3.2 平面设计计算
3.2.1 平面设计计算有关内容及计算公式 （1）曲线要素计算：
2
24
3
2240242688()tan 2
2()sec 2
2s s
s s
y s y s L L q R L L p R R T R p q
L R L L L L E R p R
J T L
α
αα
=
-
=-
=++=-=+=+-=-
(2) 平面曲线要素组合计算：
<1> S 型曲线：
S 型曲线为反向圆曲线间用回旋线连接的组合形式，其相邻两个回旋线参数
1A 与2A 宜相等。如果采用不同的参数时，1A 与2A 之比应小于2.0，有条件时以小
于1.5为宜。在两个回旋线间的插直线（或重合段）的长度l 应符合式3-14：
<2>、C 型曲线：
C 型曲线为同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的形式。其计算要求与方法同S 形曲线。
(4) 逐桩坐标计算：
<1>、直线上中桩坐标计算：
设交点坐标为) , (Y X JD ，交点相邻两直线方位角分别为21 fw fw 和， 则：
设直线上加桩里程为L ，ZH ，HZ 为曲线起点、终点里程，则前直线上任意点坐标为：
后直线上任意点坐标为： <2>、单曲线内中桩坐标计算： 曲线上任意一点的切线横距为：
式中：—缓和曲线长度。—）点的曲线长；（或—缓和曲线上任意点到—s L ZH HZ l
①、第一缓和曲线（HY ZH -）上任意点坐标：
)
180sin()
180(Tcos X X ZH 0101ZH ++=++=fw T Y Y
HZ fw HZ
点坐标：点坐标：)
180sin()()
180(cos )(X X 0
101+-++=+-++=fw L ZH T Y Y fw L ZH T 前前22sin )(cos )(X X fw HZ L T Y Y fw HZ L T -++=-++=后
后225
40s
L R l l x -=
212
2
12
30 cos 30cos 30 sin 30cos ZH s s ZH s s x
l X X fw RL l RL x l Y Y fw RL l RL ξππξππ?
??=+?+? ?????? ?????
????
=+?+ ??????? ?
????
式中：ξ——转角符号，右偏时为“+” ，左偏时为“-” 。 ②、圆曲线内任意点坐标（YH HY -）：
()()1190902 sin cos 90902 sin sin s HY s HY l L l X X R fw R R l L l Y Y R fw R R ξππξππ?+????
=+?+??? ??????
?+????
?=+?+?? ?
????
??
式中：l ——圆曲线上任意点至HY 点的曲线长； ξ——转角符号，右偏时为“+” ，左偏时为“-” 。 ③、第二缓和曲线（YH HZ -）内任意点坐标：
2
22
2
2230 cos 180 30cos 30 sin 18030cos HZ
s s HZ s s x
l X X fw RL l RL x
l Y Y fw RL l RL ξππξππ???=+?+-? ?????? ?
???
?????
=+
?+-
?
?
????? ????
?
式中：l ——第二缓和曲线内任意点至HZ 点的曲线长。 3.2.2 平面设计计算过程
1. 平面线形设计的一般原则：
① 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。
② 各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量地选用较大半径的圆曲
线半径。 当公路转角过小时，应设法调整平面线形，当不得以而设置了小于 7 度的转角时，必须设置足够长的平曲线。
③ 两同向曲线间应设有足够长度的直线，不得以短直线相连，否则应调
整线形，使之成为一条单曲线或复曲线，也可以运用回旋线组合成卵
形、C 形、复合形曲线等
④两反向曲线夹有直线段时，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而组合成S 形平曲线。
⑤曲线线形应特别注意技术指标的均衡性与连续性。
⑥应避免连续急转弯的线形。
2. 曲线要素计算
计算数据均由纬地软件计算提供：
交点1
综上所述：各交点处所取曲线均能满足现行规范要求。
交点1与交点2采用C型曲线，交点2与交点3为基本型曲线，交点3与交点4为C型曲线，交点4与交点5为基本型曲线，交点5与交点6位S型曲线。
3.3 平面设计成果
3.3.1 编制相关表格
（1）根据纬地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）根据纬地程序计算结果绘制逐桩坐标表，见附表二《逐桩坐标表》。3.3.2 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，见附图一。
第四章纵断面设计
4.1 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。然后在纬地软件上按横向1:2000，纵向1:200的比例尺绘制地面线，并打上方格网。按相应比例以及里程画出平曲线示意图。
纵断面数据：
4.2 纵断面拉坡
(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，直接在纬地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。
4.3竖曲线要素计算：
起点K0+000 标高453.274
（1）变坡点1 桩号： K0+390.000
1i =-3.641% 2i =-5.389% ω=2i -1i =-1.748%<0；凸型曲线 取竖曲线半径R=4000 m L=R ω=355.042m
T=
2L
=34.958m E=R
T 22=0.153m 竖曲线起点桩号： K0+355.042 变坡点高程： 439.075 m
竖曲线终点桩号： K0+424.958 （2）变坡点2 桩号： K0+700.000
1i =-5.389% 2i =0.955% ω=2i -1i =6.344%>0；凹型曲线 取竖曲线半径R=2000m L=R ω=211.602m
T=
2L
=63.440m E=R
T 22=1.006m 竖曲线起点桩号： K0+636.560 变坡点高程：422.370 m 竖曲线终点桩号： K0+763.440 （2）变坡点3 桩号： K1+080.000
1i =0.955% 2i =-1.000% ω=2i -1i =-1.955%<0；凸型曲线 取竖曲线半径R=4000m L=R ω=277.453m
T=
2L
=39.107m E=R
T 22=0.191m 竖曲线起点桩号： K1+040.893 变坡点高程： 426.000 m 竖曲线终点桩号： K1+119.107 （2）变坡点4 桩号： K1+380
1i =-1.000% 2i =4.006% ω=2i -1i =5.006%>0；凹型曲线 取竖曲线半径R=2500m L=R ω=198.323m
T=
2L
=62.570m E=R
T 22=0.783m 竖曲线起点桩号： K1+317.430 变坡点高程： 423.000m 竖曲线终点桩号： K1+442.570
3.5设计高程计算
①公式： 竖距： h=R
x 22
（计算点至远点距离即桩号差）
切线高程 H 1= H 0-(T-x) 1i
设计高程 H= H 1 h （凹形为+ 凸型为-）
纵断面设计成果见附图二。
课程设计心得
紧张而充实的课程设计接近尾声了，这几周充实而又紧张，中间有不知道如何去做时的急躁也有看到曙光的兴奋，有熬夜到凌晨浮肿的眼睛也有解决问题后的笑容，有向同学提问后的豁然开朗，也有帮助同学时的答疑解惑。整个课程设计终于到了很多问题，让我走了不少弯路，但也从中学习到了很多东西。以前课本上面模棱两个的东西现在是非常系统的掌握这了，非常感谢学校的课程设计安排，让我更加牢固的掌握住学习的知识，更加全面的知道自己的不足并加以改正。
主要参考文献
1、中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），北京：人民交通出版社，2004年4月
2、中华人民共和国行业标准《公路路基设计规范》（JTG D30-2004），北京：人民交通出版社，2004年12月
3、公路设计手册（线路、路基、路面），人民交通出版社（2版）
4、孙家驷主编，《道路勘测设计》，北京：人民交通出版社，1997年7月
5、杨少伟主编，《道路勘测设计》，北京：人民交通出版社，2009年6月