道路勘測(cè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)范例

1、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)道路勘測(cè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、目的本課程設(shè)計(jì)是在學(xué)生學(xué)完道路勘測(cè)設(shè)計(jì)及其相關(guān)專 業(yè)后進(jìn)行的一次綜合性訓(xùn)練，既有助于鞏固所學(xué)的專業(yè)知 識(shí)，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，也為 以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。二、基本資料本段公路為平原微丘三級(jí)新建公路。起點(diǎn)坐標(biāo)： X=79380.000 , Y=91030.000 ;終點(diǎn)坐標(biāo): X=79150.000 , Y=91980.000;起、終點(diǎn)設(shè)計(jì)高程均同地面高 程。提供的地形圖比例尺為：1: 2000。三、設(shè)計(jì)步驟和方法1、認(rèn)真閱讀地形圖，查清路線帶的地形、地物特征， 并定出起點(diǎn)、終點(diǎn)和中間控制點(diǎn)；2、根據(jù)起終點(diǎn)和中間控制點(diǎn)，

2、在地形圖上進(jìn)行選線，通過比選，最終確定公路具體走向， 必須選出兩條路線進(jìn)行比選（選線時(shí)注意各個(gè)段落土石方的平衡，盡可能 少占農(nóng)田，少拆房屋）；3、根據(jù)選定的公路具體走向，確定交點(diǎn)位置，H出交點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算交點(diǎn)間距、偏角，并根據(jù)地形、地物和規(guī) 范的要求確定平曲線半徑、 緩和曲線長度，計(jì)算出平 曲線各要素、公路總里程；4、按照20的間距在地形圖上定出各個(gè)中樁的位置，讀出其他地面高程，依此點(diǎn)繪出縱斷面（若地形變化大，則要考慮加樁）；5、斷面圖設(shè)計(jì)；6、編制路基設(shè)計(jì)表；7、點(diǎn)繪橫斷面地面線，進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)；8、路基土石方數(shù)雖計(jì)算與調(diào)配；9、在地形圖上點(diǎn)繪公路用地界限，并調(diào)查征地和拆遷 情況；10、整理裝

3、訂成冊(cè)。四、要求1、所有設(shè)計(jì)必須獨(dú)立完成，不得抄襲。2、圖表格式要求：所有圖紙、漢字均要按照規(guī)范要求采用工程字體；每張圖表必須有設(shè)計(jì)人、 復(fù)核人、審核 人及其簽名，并標(biāo)上圖號(hào)、 日期；采用3號(hào)圖紙；圖框 尺寸，外框?yàn)?420mm< 297mm 內(nèi)框?yàn)椋?30-30-10 ） mm x （297-10-10 ） mm設(shè)計(jì)單位 70mm公路名稱 70mm 圖名65mm設(shè)計(jì)、復(fù)核、審核、圖號(hào)、日期均為（15+20）mm3、 橫斷面圖比例為1: 200，縱斷面比例，縱向?yàn)?1 : 2000,橫向?yàn)?1: 200。4、擋土墻、涵洞各繪制一個(gè)。5、設(shè)計(jì)后的成果必須整理裝訂好。五、本次設(shè)計(jì)必須提交的設(shè)

4、計(jì)成果（一）計(jì)算說明部分1、 平面計(jì)算（直線、曲線及轉(zhuǎn)角表）；2、 縱斷面計(jì)算（設(shè)計(jì)標(biāo)高、豎曲線各要素等）；3、路基設(shè)計(jì)表；4、路基土石方數(shù)雖計(jì)算及調(diào)配（路基土石方數(shù)雖表）5、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；6、總說明書。（二）圖紙部分1、平面設(shè)計(jì)圖（含用地圖）；2、縱斷面設(shè)計(jì)圖；3、路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖；4、路基橫斷面圖；5、擋土墻及涵洞圖各一個(gè)六、主要參考書目1、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)2、公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范3、公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范4、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)5、小橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)6、路基路面工程設(shè)計(jì)總說明書一、概述（一）、任務(wù)依據(jù)根據(jù)某理工大學(xué)公路工程學(xué)院土木工程專業(yè)道路工程方向道路勘測(cè) 設(shè)計(jì)任務(wù)書。（二）、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書

5、要求，本路段按平原微丘三級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)勘察、 設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)車速為 40公里/小時(shí)，路基雙幅兩車道，寬 8.50米。2、設(shè)計(jì)執(zhí)行的部頒標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范有：公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) JTGB01-2003公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ011-94公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ013-95公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ014-97公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D40-2002（三）、路線起訖點(diǎn)本路段起點(diǎn)A: K0+ 000為所給地形圖坐標(biāo)（79380.000 , 91030.000, 67.70 ），終點(diǎn) B: K0 + 623 為所給地形圖坐標(biāo)（79150.000 , 91980.000 , 75.10 ），全長 0.623

6、公里。（四）、沿線自然地理概況該工程整個(gè)地形、地貌特征平坦，地形起伏不大，最高海拔高為91.00 米，河谷海拔高為 65.50米，總體高差在25.5米左右。（五）、沿線筑路材料等建設(shè)條件沿線地方材料有：碎石、礫石、砂、石灰、粉煤灰等。其他材料如瀝 青、水泥、礦粉需到外地米購。二、路線本路段按三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)測(cè)設(shè)，設(shè)計(jì)車速40KM/h,測(cè)設(shè)中在滿足公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范及在不增加工程造價(jià)的前提下，充分考慮了平、縱、橫三 方面的優(yōu)化組合設(shè)計(jì)，力求平面線型流暢，縱坡均衡，橫斷面合理，以達(dá) 到視覺和/ L、理上的舒展。路線測(cè)設(shè)里程全長 0.623公里，主要技術(shù)指標(biāo)采用情況如下：平曲線個(gè)數(shù)（個(gè)）3平均每公里交點(diǎn)個(gè)

7、數(shù)（個(gè)）1.5平曲線最小半徑（米/個(gè)）200/1平曲線占路線長（52直線最大長（米）467.439變坡點(diǎn)個(gè)數(shù)（個(gè)）9平均每公里變坡次數(shù)（次）2.3最大縱坡（知4.15最短坡長（米/處）200凸型豎曲線最小半徑（米 /處）3000凹型豎曲線最小半徑（米 /處）2000三、橫斷面設(shè)計(jì)1、 路基橫斷面布置：5、路線橫斷面設(shè)計(jì)0.75+3.75+3.75+0.75=8.5 米6、擋土墻及涵洞圖各一個(gè)式中數(shù)字自左至右分別為：左路肩、行車道、行車道、右路啟。路面橫坡設(shè)置（不含超高路段）：路肩為3%行車道為2%2、加寬、超高方式全線加寬采用比例過度，超高方式為繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)。路基土石方計(jì)算控制標(biāo)高為土基標(biāo)高，

8、不含路面厚度。3、路基施工注意事項(xiàng)：路基施工應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行，對(duì)能作為填方用土的挖方應(yīng)盡雖移挖作填，盡雖減少取、棄土場地。取、棄土場地應(yīng)選擇荒山、山地處，不得隨意亂棄，堵塞河道，且要做好防護(hù)，綠化工作，以免造成水土流失。土基填筑前應(yīng)進(jìn)行清表、清淤，耕地填前夯實(shí)工作，做好填前排水。（二）排水1、排水：挖方路段路面雨水通過路肩進(jìn)入邊溝，填方路段路面雨水經(jīng)坡面散排至排水溝。四、本次設(shè)計(jì)項(xiàng)目1、確定道路技術(shù)等級(jí)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2、紙上定線3、平面定線設(shè)計(jì)4、路線縱斷面設(shè)計(jì)第1章設(shè)計(jì)說明1.1工程概況設(shè)計(jì)公路為某三級(jí)公路。 本路段為平原微丘區(qū)， 多為中低山地貌，地勢(shì) 稍陡。路段主線長 0.623km (起訖樁

9、號(hào)為 K0+00卜K0+623)，路基寬8.5m, 設(shè)計(jì)行車速度為 40km/小時(shí)。1.2公路技術(shù)等級(jí)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.2.1公路技術(shù)等級(jí)設(shè)計(jì)路段公路等級(jí)為三級(jí)，適應(yīng)于將各種車輛折合成小客車的年平均日交通雖為20006000輛。1.2.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1) 、控制要素：<1>、服務(wù)水平：三級(jí)<2>、設(shè)計(jì)車速：40km/小時(shí)(2) 、平面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)：<1>、圓曲線最小半徑：、一般值：100m 、極限值：60m 、不設(shè)超高最小半徑：600m 、最大半徑：10000m<2>、緩和曲線最小長度：35m<3>、平曲線間插直線長度：同向平曲線間插直線長

10、度應(yīng)大于6V(2400)為宜，同向平曲線間插直線長度應(yīng)大于2V (80n)為宜。<4>、平曲線最小長度：70m(3) 、縱斷面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)：<1>、最大縱坡度：7%<2>、最小坡長：120m<3>、不同縱坡度最大坡長：縱坡坡度與最大坡長表1-1縱坡坡度(%)取大坡長(m)341100590067007500江：當(dāng)縱坡坡度小于或等于3%寸，最大坡長沒有限制。<4>、豎曲線最小半徑和最小長度：豎曲線最小半徑和最小長度表1-2凸形豎曲一期t比700_i舫限4450J 右、1_一博八700450.小K度(m)35<5>、縱向坡度與

11、橫向坡度的合成坡度最大值：10%<5>、雙車道路面加寬值：設(shè)計(jì)路段采用第3類加寬值，不同圓曲線半徑下的路基全加寬值如下表：圓曲線半徑(m)加寬值(m)圓曲線半徑(m)加寬值(m)2502000.8100 702.02001501.070 502.51501001.5<6>、路拱及土路肩橫坡度：路拱橫坡度取用2% 土路肩橫坡度取用3%<7>、不同圓曲線半徑的超高值:<1>、行車道寬度：2X 3.5m<2>、土路肩寬度：2X 0.75m<3>、路基總寬度：8.5m<4>、視距保證：、停車視距:40m、會(huì)車視距:80

12、m、超車視距:200m(4)、路基橫斷面技術(shù)指標(biāo):圓曲線半徑與超高表1-3圓曲線半徑(m)超高值(%)60039013902702270200320015041501205120 90690 607(4)、在選線過程中，對(duì)嚴(yán)重不良地質(zhì)路段，如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼及排水不良等特殊地區(qū)， 應(yīng)慎重對(duì)待，一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避,如必須穿過時(shí)，應(yīng)選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。2.1.2選線過程注：當(dāng)圓曲線半徑大于 600m時(shí)，可不設(shè)超高。、控制點(diǎn)的選定:在地形圖范圍內(nèi)有三個(gè)村莊， 本著設(shè)計(jì)路線應(yīng)盡可能服務(wù)居民區(qū)的第2章平面選線及定線原則，初步選定靠近村莊的三個(gè)控制點(diǎn)，定出路線

13、的大致走向。2.1平面選線、加密控制點(diǎn):2.1.1平面選線的原則在前面定出的路線大致走向的基礎(chǔ)上， 本著山嶺重丘區(qū)公路應(yīng)盡可1)、在道路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，應(yīng)運(yùn)用各種先進(jìn)手段對(duì)路線方案作深入、能的克服高差，盡雖使路線按平均自然坡度順著等高線走，以為以后的細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案?？v斷面設(shè)計(jì)留有余地的原則，選定路線上、下坡轉(zhuǎn)折點(diǎn)和越嶺標(biāo)高， 并避開地質(zhì)不良地段，加密控制點(diǎn)。(2)、路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程雖小、造價(jià)低、運(yùn)營費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程雖增加(3)、確定路線走向:不大時(shí)，應(yīng)盡可能的采用較高的技術(shù)指標(biāo)。不輕易采用

14、極限指標(biāo)，也不應(yīng) 在前面各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上， 順著等高線，避免初定的路線盡雖少的為了采用較高指標(biāo)而使得工程雖過分增大。切割等高線，把各個(gè)控制點(diǎn)連結(jié)起來， 定出路線的走向?？紤]到路線在(3)、選線應(yīng)能滿足國家或地方建設(shè)對(duì)路線使用任務(wù)、性質(zhì)的要求，保 各控制點(diǎn)間的不同連結(jié)方式，初步定出甲、乙、丙三條路線方案。證路線能夠加強(qiáng)居民區(qū)特別是經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的之間的聯(lián)系，同時(shí)也應(yīng)注、方案比選:意同農(nóng)田等基本建設(shè)相配合，盡雖少占用農(nóng)田，避免可多的拆遷工程。分別對(duì)甲、乙、丙三條路線方案作進(jìn)一步的研究，得出各個(gè)方案的主要技經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如表 2-1所示：各路線方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表指標(biāo)單位方案甲方案乙方案丙路線總長

15、km623715654通過村莊個(gè)000回頭彎個(gè)021線形好土石方較多多擋土墻多總造價(jià)較低高較局比較結(jié)果推薦2-1通過上表的比較發(fā)現(xiàn)， 乙方案的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都較平均，設(shè)置0.05兩個(gè)回頭彎使得在該路段處的填方雖有一定減少，但是回頭彎處由于取用的圓曲線半徑小，使得行車舒適性及迅速性有所降低，而且設(shè)置了回表頭彎卻沒有克服高差， 沒能充分發(fā)揮回頭彎的作用。丙方案雖然路線較短，聯(lián)結(jié)的村莊只有兩個(gè)， 還要翻越一處地面標(biāo)高較高的址口，增加了開挖雖，造價(jià)較高，還難以滿足平曲線間插直線長度要求。相比之下，甲方案的綜合指標(biāo)比其他兩個(gè)都好，所以推薦甲方案。2.2 紙上定線設(shè)計(jì)路段為山嶺重丘區(qū)三級(jí)公路，地形復(fù)雜，

16、橫坡陡峻，路線平、縱，橫面所受的限制較嚴(yán)，定線時(shí)應(yīng)盡可能的克服高程。2.2.1定導(dǎo)向線：（1）、首先在1:2000的地形圖上，仔細(xì)研究路線選線階段選定的主要控制點(diǎn)間的地形、地質(zhì)情況，選擇有利地形，擬定路線走法。（2）、地形圖上的等高線間距為 10m選用5.0%的平均自然坡度，按式2-1算出等高線間平距：h a =i均（式 2-1）由式2-1得：10 a = = 200 m使兩腳規(guī)的開度等于a (按圖上的比例尺為10cm)，從路線起點(diǎn)A開始, 擬定的路線走法在等高線上依次截取各點(diǎn)，直到最后一點(diǎn)的位置和標(biāo)高 按近路線終點(diǎn)B為止。(3) 、連接各點(diǎn)，分析該折線在利用地形和避讓地物，以及工程艱巨的情況

17、，從而選出應(yīng)穿應(yīng)避讓的特征點(diǎn)為中間控制點(diǎn)，并重新連接各點(diǎn)。2.2.2確定路線位置(1) 、在前面定出的導(dǎo)向線的基礎(chǔ)上，用不同半徑的模板在路線平面可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)點(diǎn)處描出路線平面位置，并標(biāo)出其半徑。(2) 、用直線連接各曲線，使各直線相交，初步定出路線交點(diǎn)。(3) 、初步分析各交點(diǎn)處所采用的線型，并大致雖出各交點(diǎn)的轉(zhuǎn)角值，概算出各交點(diǎn)處的平曲線切線長，結(jié)合交點(diǎn)間距概算出平曲線間插直線長 度，判斷各同向、反向及復(fù)合線型能否滿足規(guī)范要求。(4) 、分析所定出的路線位置的工程雖并進(jìn)行調(diào)整，力爭定出線形好、工程雖小的路線位置。根據(jù)以上的方法，即可在地形圖上定出路線的位置，確定路線平面的交點(diǎn)，并初步定出了各交

18、戰(zhàn)處所采用的圓曲線半徑值和緩和曲線長度，以 及各平曲線的線型組合方式。第3章線路平面設(shè)計(jì)3.1確定平面設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)3.1.1確定交點(diǎn)坐標(biāo)(1)、根據(jù)地形圖上所定出的路線位置，通過地形上的等高線推算各交點(diǎn)的坐標(biāo)。方法如下：<1>、推算坐標(biāo)時(shí)，應(yīng)在交點(diǎn)所在的坐標(biāo)格內(nèi)進(jìn)行，先假定該坐標(biāo) 格四個(gè)腳點(diǎn)中的左下腳點(diǎn)為原點(diǎn)。<2>、雖出交點(diǎn)的到坐標(biāo)橫(縱)軸的距離1 ,再雖取坐標(biāo)格的垂直(水平)長度L。<3>、計(jì)算坐標(biāo)增雖。從地形圖可以看出相鄰坐標(biāo)網(wǎng)格線間的距離為0.2，按式3-1 :Ax(y)=0.2(式 3-1)即可得出在該坐標(biāo)格內(nèi)的坐標(biāo)增H,再用此坐標(biāo)增H加上原點(diǎn)在

19、整體坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值即可得出該交點(diǎn)的坐標(biāo)。(2)、按上述方法推算出的各交點(diǎn)坐標(biāo)如表3-1。表3-1交點(diǎn)X (N)丫(E)交點(diǎn)X (N)Y (E)起點(diǎn)79380.00091030.000JD1JD2JD3終點(diǎn)79150.00091980.000JD279.9025JD330025JD196.335253.2 平面設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1平面設(shè)計(jì)計(jì)算有關(guān)內(nèi)容及計(jì)算公式、交點(diǎn)間距、坐標(biāo)方位角及轉(zhuǎn)角值的計(jì)算:設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)為JDo(Xo,Yo)，第i個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為坐標(biāo)增量：交點(diǎn)間距：象限角:X = Xi - Xi_1 Y=Yi-Y_1計(jì)算方位角：當(dāng)AX0, AY0時(shí)：當(dāng) AX <0 , AYa 0 時(shí)： 當(dāng)

20、 AX < 0 , AY<0 時(shí)： 當(dāng) AX A 0 , AYc 0 時(shí)：L= (.*X)2 (.*Y)2- arctg 二Y|fw -fw= 180、 fw= 180 ' fw= 360-口A - A3.1.2初擬平曲線半徑及緩和曲線長紙上定線時(shí)所初定的各交點(diǎn)處平曲線半徑及緩和曲線長如表3-2轉(zhuǎn)角：:-i當(dāng)a.為"+"時(shí)路線右偏，當(dāng)ct.為"-”時(shí)路線左偏JD(Xj,Y),i=1,2,3，n ,貝U：(式 3-2)(式 3-3)(式 3-4)(式 3-5)(式 3-6)(2)、曲線要素計(jì)算：半徑及緩和曲線長表3-2緩和曲線交點(diǎn) 半徑(m)長(

21、m)（3）、平面線形要素組合及計(jì)算:<1>、S型曲線:<2>LsLs,、q2(m)2 240R2L2L4ss成 3-7)成 3-8)P 一一3(m)24R 2688R3T = (R P) tg - q (m)成 3-9)Ly 二 R-Ls戒 3-10)L = Ly 2Ls3-11)E =(R p) sec - R戒 3-12)J =2T -L成3-13)型曲線為反向圓曲線間用回旋線連接的組合形式,其相鄰兩個(gè)回旋線參數(shù) A1與A2宜相等。如果采用不同的參數(shù)時(shí)，A1與A2之比應(yīng)小于2.0，有條件時(shí)以小于1.5為宜。在兩個(gè)回旋線間的插直線（或重合段）的長度 l應(yīng)符合式3-14

22、 :E2m40式 3-14)<1>、直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算:設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為則:ZH點(diǎn)坐標(biāo):H乙成坐標(biāo)：為:JD（X ,Y），交點(diǎn)相鄰兩直線方位角分別為fw1和fw2 ,Xzh = X T cos (fw1 180)Yhz = Y T sin (fw1 180)5設(shè)直線上加H 3-17）HZ為曲線起點(diǎn)、終點(diǎn)里程，則前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)X = X (T ZH - L) cos (fw1 180)> (式 3-18)Y =Y (T ZH - L) sin ( fw1 180)后直線上任意點(diǎn)的坐標(biāo)為:X = X (T L - HZ ) cos fw2Y =Y (T L- HZ) sin fw

23、2（式3-19） <2>、單曲線內(nèi)中樁坐標(biāo)計(jì)算:曲線上任意一點(diǎn)的切線橫距為:此外，S型曲線兩圓曲線半徑之比也不宜過大，宜為:、C型曲線:R2R1=1J (其中R2AR)( 式 3-15)型曲線為同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接的形式。其計(jì)算要求與方法同 S形曲線。逐樁坐標(biāo)計(jì)算:我 3-20)式中：l緩和曲線上任意點(diǎn)到 ZH （或HZ）點(diǎn)的曲線長；Ls緩和曲線長度。、第一緩和曲線（ZH-HY）上任意點(diǎn)坐標(biāo):X = Xzh cosx23012-cos fw1 廿3012各平曲線的圓曲線半徑和緩和曲線長。確定下來的圓曲線半徑不應(yīng)和初擬Y =Yzhcos爐 RLs Jx'&#

24、39;3012、jrls j23012（式 3-21）時(shí)的偏差過大，以免平曲線的位置偏離初擬位置過大而可能導(dǎo)致工程量的式中：轉(zhuǎn)角符號(hào),、圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)（901 ）X =XHY +2R sin I1 1 1II5RJ901Y =YHy 2R sin -. R sin fw1 + El 兀 RLJ增加。、根據(jù)上述原則以及相關(guān)公式，用Fortran90編程序計(jì)算，圓曲線HY -YH ）:玖 90 1 Ls cos fw1-"R （式 3-22）. r 90 1 Lssin fw1If旗R式中：1圓曲線上任意點(diǎn)至 HY點(diǎn)的曲線長;轉(zhuǎn)角符號(hào)，右偏時(shí)為“+” ，左偏時(shí)為“-”、第二緩和曲線（

25、HZ YH ）內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo):X =Xhz cosx'3012/RL-cos fw2+1802 3012江 RLs J |；（式 3-23）半徑和緩和曲線長度的調(diào)整在程序中執(zhí)行。程序見附錄二平面設(shè)計(jì)計(jì)算程序。、用此程序計(jì)算所得結(jié)果如下:、起終點(diǎn)及交點(diǎn)坐標(biāo):1:2:3:4:5:79380.000 ,00000.000 ,00000.000 ,00000.000 ,79150.00091030.00000000.00000000.00000000.000,91980.000Y - YhZ2（3012 cos lRLsJ sin fw2+180-3012二 RLs式中：1第二緩和曲線內(nèi)任意點(diǎn)至

26、HZ點(diǎn)的曲線長。3.2.2平面設(shè)計(jì)計(jì)算過程二、半徑及緩和曲線長:2: 96.335 25.0003: 79.900 25.000（1）、根據(jù)平面設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容以及相應(yīng)的計(jì)算公式和要求,對(duì)初擬的4: 200.000 25.000半徑值和緩和曲線長度值進(jìn)行試算調(diào)整，使之滿足各項(xiàng)要求，以最終確定fw( 1- 2):q( 2):12.49298L( 1- 2):P( 2):0.27032T( 2):55.000fw( 2- 3):LY( 2):17.464L( 2- 3):L( 2):67.464J( 2):42.536fw( 3- 4):E( 2):9.2087L( 3- 4):q( 3):12.4

27、898fw( 4- 5):P( 3):0.3259L( 4- 5):T( 3):54.9971LY( 3):16.8260四、轉(zhuǎn)角：L( 3):66.8260以(2):47030/ 00/,J( 3):43.1682以(3):-55050/ 00/,E( 3):10.8913以(4):21000/ 00/三、方位角和交點(diǎn)間距:五、曲線要素:q( 4):12.4984ZH( 2):K0+025P( 4):0.1302HY( 2):K0+050T( 4):47.7868QZ( 2):K0+080LY( 4):15.3756YH( 2):K0+110L( 4):65.3756HZ( 2):J( 4)

28、:30.198E( 4):3.5385ZH( 3):HY( 3):K0+110六、平曲線間插直線長度：QZ( 3):K0+140L( 2- 3):S曲線YH( 3):K0+170L( 3- 4):380>120滿足曲線最小插直線段要求HZ( 3):K0+195七、交點(diǎn)樁號(hào)：ZH( 4):K0+472.213jd( 1):K0+080HY( 4):K0+497.213jd( 2):K0+140QZ( 4):K0+520jd( 3):K0+520YH( 4):K0+542.787HZ( 4) : K0+567.787八、各曲線要素點(diǎn)樁號(hào):九、逐樁坐標(biāo)表:樁號(hào) X 坐標(biāo) Y 坐標(biāo)方向角3.3

29、平面設(shè)計(jì)成果3.3.1編制相關(guān)表格(1) 、根據(jù)程序計(jì)算所得結(jié)果繪制直線、曲線及轉(zhuǎn)角表，見附表一直 線、曲線及轉(zhuǎn)角表。(2) 、根據(jù)程序計(jì)算結(jié)果繪制逐樁坐標(biāo)表，見附表二逐樁坐標(biāo)表。3.3.2繪制平面圖根據(jù)直線、曲線及轉(zhuǎn)角表和逐樁坐標(biāo)表在地形圖繪制線路平面 圖，具體見附表一。第4章 路基縱斷面設(shè)計(jì)4.1準(zhǔn)備工作在線路平面圖上依次截取各中樁樁號(hào)點(diǎn)，并推算對(duì)應(yīng)的地面標(biāo)高。然后在CAD圖上按橫向1:2000，縱向1:200的比例尺繪制地面線，并打上方 格網(wǎng)。按相應(yīng)比例以及里程畫出平曲線示意圖。如圖 4-1 :地面標(biāo)高及平曲線示意圖圖4-1(1) 、標(biāo)注控制點(diǎn)：確定路線起、終點(diǎn)以及越嶺址口，地質(zhì)不良地段

30、的 最小填土高度，最大挖深等線路必須經(jīng)過的標(biāo)高控制點(diǎn)。(2) 、試坡：在已標(biāo)出的“控制點(diǎn)”縱斷面圖上，根據(jù)各技術(shù)指標(biāo)和選 線意圖，結(jié)合地面線的起伏變化，以控制點(diǎn)為依據(jù)，在其間穿插取值，同 時(shí)綜合考慮縱斷面設(shè)計(jì)中的平縱組合問題，即當(dāng)豎曲線和平曲線重合時(shí)， 應(yīng)設(shè)法使豎曲線的起、終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，其中任一 點(diǎn)都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧段之內(nèi)。由此試定 出若干坡線。(3) 、調(diào)整并核對(duì)：對(duì)試坡時(shí)所定出的各種坡線進(jìn)行比較，排除不符工 程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的坡線，在剩下的坡線中選取填挖方雖最小乂比較平衡的坡線C 在選取的坡線上選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，從縱斷面圖上讀出其對(duì)應(yīng)

31、樁號(hào)的填挖高度，檢查該點(diǎn)的橫斷面填挖是否滿足各項(xiàng)工程指標(biāo)。如果不滿足，則應(yīng)對(duì)所選坡線進(jìn)行調(diào)整。(4)、定坡：經(jīng)上述方法調(diào)整無誤后，直接在CAD圖上把各段直線坡的-7.00K0+623.000坡度值、坡長、變坡點(diǎn)的樁號(hào)、標(biāo)高確定下來。4.3.2豎曲線要素計(jì)算1904.3豎曲線計(jì)算豎曲線要素設(shè)計(jì)公式為:式 4-1）4.3.1確定豎曲線計(jì)算所需數(shù)據(jù)R = L慫確定各變坡點(diǎn)處所取用的豎曲線半徑，以及定坡時(shí)在CAD上算出的各直線段坡度和樁號(hào)、坡長如表4-1所小:豎曲線長度：L =R 豎曲線切線長：T =L2T2豎曲線外距：E =2R（式 4-2）（式 4-3）根據(jù)前（式 4-4）變坡點(diǎn)數(shù)據(jù)表八、而確定的

32、豎曲線半徑及坡度值，計(jì)算各變坡點(diǎn)處的豎曲線要素如下:表4-1變坡點(diǎn)豎曲線半徑(m)坡度(%)樁號(hào)坡長(m)起點(diǎn)K0+000.000變坡點(diǎn)110006.50K0+220.000220變坡點(diǎn)27502.817K0+433.000213、變坡點(diǎn)1 ： （ R= 1000m），=i2 - i1 = 0.02817- 0.065= -0.03683 （凸形）L = R = 1000 0.03683= 36.83 mT =- = 18.415 m2_ 22T 18.415E0.170 m2R 2 1000（2）、變坡點(diǎn) 2: （R=750m）- = i2 - i1 = -0.07- 0.02817= 0.

33、09817 （凸形） L = R = 750 0.09817= 73.628mT = L = 36.81m222T236.812E =0.90 m2R 2 750根據(jù)平縱組合原則以及縱斷面設(shè)計(jì)有各項(xiàng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，按公式式中：當(dāng)淼為"+"時(shí)表示凹形豎曲線，當(dāng)切為"-"時(shí)表示凸形豎曲線4.3.3縱斷面設(shè)計(jì)成果表由前面的計(jì)算即可確定出各直線段坡線上所對(duì)應(yīng)的中樁標(biāo)高，再由公式h =x2/2R算出豎曲線內(nèi)各點(diǎn)的豎距，凸形豎曲線的曲線上中樁標(biāo)高即為對(duì)應(yīng)直線坡線標(biāo)高減去豎距h ,凹形豎曲線的曲線上中樁標(biāo)高即為對(duì)應(yīng)直線坡線標(biāo)高加上豎距h。由此即可確定縱斷面線上各中樁的標(biāo)

34、高，也就可以算 出各中樁的填、挖高度。本次設(shè)計(jì)中，用 Excel表格編工式計(jì)算，所得結(jié) 果如表4-2 o詳細(xì)見路基設(shè)計(jì)表?？v斷面設(shè)計(jì)成果表表4-2根據(jù)縱斷面設(shè)計(jì)成結(jié)表繪制縱斷面圖?？v斷面圖一般采用橫向1:2000，縱向1:200的比例尺繪制，由上、下兩部分內(nèi)容組成。上部主要 用來繪制地面線和縱坡設(shè)計(jì)線，并標(biāo)注豎曲線及其要素，以及沿線人工構(gòu) 造物的位置結(jié)構(gòu)類型、孔數(shù)和孔徑等。下部主要用來填寫線路縱坡的有關(guān) 數(shù)值。至上而下分別填寫：坡長及坡度，設(shè)計(jì)標(biāo)高，地面標(biāo)高，填挖高度， 直線及平曲線，超高?？v斷面圖見附圖二縱斷面設(shè)計(jì)圖 。樁號(hào)地面標(biāo)高/m拉坡線標(biāo)高/m豎距/m設(shè)計(jì)標(biāo)高/m填（挖）/mK0+00

35、0.000K0+020.000K0+040.000第5章 路基橫斷面設(shè)計(jì)5.1 準(zhǔn)備工作5.1.1 橫斷面設(shè)計(jì)的原則(1) 、設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、填 挖等情況選用。設(shè)計(jì)前必須做好各項(xiàng)勘察工作，收集橫斷面資料。(2) 、兼顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要，盡可能與之配合，合理設(shè)計(jì)邊溝斷面 尺寸，并按有關(guān)規(guī)定采取必要的處理措施。4.4繪制路基縱斷面圖(3) 、路基穿過耕種地區(qū)時(shí)，為了節(jié)約用地，如果當(dāng)?shù)厥县S富，可修建石砌邊坡或直立矮墻。(4) 、沿河線的橫斷面設(shè)計(jì)，應(yīng)注意路基不被洪水沖毀，如廢方過多壓縮河道而引起壅水危及農(nóng)田、房舍時(shí)，一般應(yīng)變更設(shè)計(jì)，將路線適當(dāng)外移以減少廢方，

36、否則應(yīng)將廢方運(yùn)走。5.1.2 確定路基橫斷面寬度設(shè)計(jì)公路為三級(jí)公路，采用整體式單幅雙車道的路基斷面形式。根據(jù)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，由公路等級(jí)(三級(jí))及設(shè)計(jì)行車速度(40km/小時(shí))，確定路基橫斷面車道數(shù)為雙車道，行車道寬為3.5m,行車道外側(cè)設(shè)置寬度為0.75m的土路肩，路基總寬度為 8.5m。5.1.3 資料收集(1) 、平曲線起、終點(diǎn)樁號(hào)，平曲線半徑和轉(zhuǎn)角在平面設(shè)計(jì)中讀取。(2) 、每個(gè)中樁的填挖高度在縱斷面設(shè)計(jì)中讀取。(3) 、路基寬度為8.5m。在路線平面圖上的各中樁橫斷面范圍內(nèi)并向外延伸一定距離選取若干點(diǎn)，雖取各點(diǎn)的地面標(biāo)高。(4) 、根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定邊溝的形式及尺寸。(5) 、根據(jù)線路所處

37、地區(qū)的地質(zhì)情況確定填方路堤和挖方路塹的邊坡值。5.2橫斷面設(shè)計(jì)計(jì)算、確定各交點(diǎn)處圓曲線上的全加寬值：按工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，山嶺重丘區(qū)三級(jí)公路采用第三類加寬值，即汽車軸距加前懸總長為5.2+ 8.8= 14 m時(shí)的加寬值。當(dāng)圓曲線半徑R»250 m時(shí)，由于加寬值很小，可以不加寬。各級(jí)公路的路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬。路面的加寬一般在路線內(nèi)側(cè)加寬。雙車道公路平曲線全加寬值如表5-1 :公 路平 曲 線加 寬表5-1圓曲線半徑(m)加寬值(m)圓曲線半徑(m)加寬值(m)2502000.8100 702.02001501.070 502.51501001.5(2)、加寬的過渡：為了使路面由

38、直線上的正常寬度過渡到曲線上設(shè)置了的加寬的寬 度，需設(shè)置加寬緩和段。在加寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬度。5.2.1加寬計(jì)算本次設(shè)計(jì)所采用的加寬過渡方法為按高次拋物線過渡的方法。按此方法在加寬緩和段上插入一條高次拋物線，拋物線上任意點(diǎn)的加寬值為:34bx =(4k -3k )b(式 5-1)5-2)Lxk =二L式中：b圓曲線上全加寬值（m）;Lx任意點(diǎn)到加寬緩和段起點(diǎn)的距離（m）;L加寬緩和段長（m）JD1K0+025.0000.000JD1K0+080.0002.000K0+040.0001.200K0+100.0002.000K0+050.0002.000K0+110.0002.000

39、K0+060.0002.000對(duì)于設(shè)有緩和曲線的平曲線，加寬緩和段采用與緩和曲線相同的<2>、交點(diǎn) 2： R= 79.90m, Lx= Ls= 25m,b= 2.0m 用 Excel 表格編公式計(jì)算,長度。本次設(shè)計(jì)中，各交點(diǎn)處的平曲線均設(shè)有緩和曲線，所以加寬緩所得結(jié)果如表5-3:和段與緩和曲線同長，即Lx = Ls。交點(diǎn)2加寬計(jì)算表（3）、加寬緩和段的長度:表5-3（4）、平曲線內(nèi)各樁號(hào)加寬計(jì)算：<1>、交點(diǎn) 1 : R = 96.335m, Lx =Ls =25 m,b = 2.0m ,用 Excel 表格編公式計(jì)算，所得結(jié)果如表5-2 :交點(diǎn) 1 加寬計(jì)算表表5-2

40、交點(diǎn)樁號(hào)加寬值交點(diǎn)樁號(hào)加寬值交點(diǎn)樁號(hào)加寬值交點(diǎn)樁號(hào)加寬值JD2K0+110.0002.000JD2K0+170.0002.000K0+120.0002.000K0+180.0001.200K0+140.02.00000K0+195.0000.000K0+520.01.00000算，所得結(jié)果如表5-4 :交點(diǎn) 3 加寬計(jì)算表表5-4交點(diǎn)樁號(hào)加寬值交點(diǎn)樁號(hào)加寬值JD3K0+472.2130.000JD3K0+540.0001.000K0+480.0000.311K0+542.7871.000K0+497.2131.000K0+560.0000.311K0+500.0001.000K0+567.78

41、70.000采用折線形路拱，路拱橫坡度為2%由于土路肩的排水性遠(yuǎn)低于路面，其橫坡度一般應(yīng)比路面大1阮2%故土路肩橫坡度取 3%(2)、超高橫坡度的確定：為抵消車輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，當(dāng)平曲線半徑小于不設(shè)高的最小半徑值時(shí)，應(yīng)在路面上設(shè)置超高， 而當(dāng)平曲線半徑大于不設(shè)超高時(shí)的最小半徑時(shí)，即可不設(shè)超高。擬建公路為山嶺重丘區(qū)三級(jí)公路，設(shè)計(jì)行車速度為 40km/小時(shí)。按各平曲線所采用的半徑不同，對(duì) 應(yīng)的超高值如表 5-11 :圓曲線半徑與超高表5-11圓曲線半徑超高值圓曲線半徑超高值(m)(%)(m)(%)K0+160.02.00000<3>、交點(diǎn) 3： R = 200m,Lx

42、 =Ls =25m,b = 1.0m ,用 Excel 表格編公式計(jì)5.2.2超高計(jì)算(1)、確定路拱及路肩橫坡度：為了利于路面橫向排水，應(yīng)在路面橫向設(shè)置路拱。按工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),600390115012053902702120 906270200390 6072001504當(dāng)按平曲線半徑查表 5-11所得超高值小于路拱橫坡度值（ 冰時(shí)，取2%（3）、緩和段長度計(jì)算:超局緩和段長度按下式計(jì)算:Lc5-3)式中：L 超高緩和段長度（m）;b' 旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的 （m）;A旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)的超高與路拱橫坡度的代數(shù)差;P 超高漸變率，根據(jù)設(shè)計(jì)行車速度40km/小時(shí)，若超高旋轉(zhuǎn)軸為路線中時(shí)，取1

43、/150，若為邊線則取1/100。根據(jù)上式計(jì)算所得的超高緩和段長度應(yīng)取成5m的整數(shù)倍，并不小于10m的長度。擬建公路為無中間帶的三級(jí)公路，則上式中各參數(shù)的繞行車道中心旋轉(zhuǎn)：B' = . ,Aj = iy+iz（式5-4）繞邊線旋轉(zhuǎn)：B'=B,S = iy（式5-5）式中：B 行車道寬度（m）;iy超高橫坡度；iz路拱橫坡度。、超高緩和段的確定：超高緩和段長主要從兩個(gè)方面來考慮：一是從行車舒適性來考慮，緩和段長度越長越好；二是從排水來考慮，緩和段越短越好，特別是路線縱坡度較小時(shí)，更應(yīng)注意排水的要求。確定緩和段長度時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：<1>、一般情況下，取緩和段長度和緩和

44、曲線長相等，即Lc=Ls,使超高過渡在緩和曲線全長范圍內(nèi)進(jìn)行。<2>、若LsLc，但只要橫坡度從路拱坡度 （-2%）過渡到超高橫坡度（2%）時(shí)，超高漸變率PM 1/330,仍取Lc=Ls。否則按下面兩個(gè)方法處理：、在緩和曲線部分范圍內(nèi)超高。根據(jù)不設(shè)超高圓曲線半徑和超高緩和段長度計(jì)算公式分別計(jì)算出超高緩和段長度，然后取兩者取值如下:渡到超高橫坡度（2%）時(shí)，超高漸變率是否大于1/330 ,如果不滿足,中較大值，作為超高過渡段長度，并驗(yàn)算橫坡從路拱坡度（-2%）過 則需采取分段超高的方法。、分段超高。超高在緩和曲線全長范圍內(nèi)按兩種超高漸變率分段進(jìn)行，第一段從雙向路拱坡度iz過渡到單向超

45、高橫坡iz時(shí)的長度為裳=660B'iz，第二段的長度為 Lc2 = Ls - Lc1。<3>、若LcLs,則此時(shí)應(yīng)修改平面線形，增加緩和曲線的長度。若平面線形無法修改時(shí)，宜按實(shí)際計(jì)算的長度取值，超高起點(diǎn)應(yīng)從ZH（或HZO點(diǎn)后退Lc-Ls長度。（5）、超高值計(jì)算公式：無中央分隔帶的公路超高方式有三種，常用的只有兩種：繞行車道中心旋轉(zhuǎn)；繞未加寬未超高的內(nèi)側(cè)路面邊緣旋轉(zhuǎn)， 前者一般適用于 舊路改建，后者適用于新建公路。 擬建公路為新建公路， 故采用第二 種超高方式。超高值計(jì)算公式如表 5-12。繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式表 5-12超高位置計(jì)算公式備注X 壬 X0x A X0圓曲

46、外緣bjij +(bj +B)iy1、計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)線線B bjij +; iy 2局之局差，設(shè)計(jì)高的位置為路基外側(cè)邊緣；2、臨界斷面距超高緩和段起點(diǎn)為：x° . Lc , Iy3、加寬值bx按加寬計(jì)算公式計(jì)算。內(nèi)緣bjij- (bj+bw)iy過渡段外緣bj(ijiz) + bjiz + (bj + B)iy】FLc線.+ B. bjij +? iz.,B x .bj七匚1y內(nèi)緣bjij (bj+bx)izx bjij - (bj + bx) iyLc式中：B行車道寬度（m）;bj路肩寬度（m）;bw圓曲線加寬值（m）;bx X距離處的路基加寬值（m）;iy超高橫坡度；iz路拱

47、橫坡度；ij路肩橫坡度；0032K0+060.0002.0000.5650.268-0.170K0+080.0002.0000.5650.268-0.170K0+100.0002.0000.5650.268-0.170K0+110.0002.0000.5650.268-0.170<2>、交點(diǎn) 2： R= 79.90 m, Ls= 25 m,查表取 iy = 7%,P= 1 ,iz=2%100, BAi ,-Lc = = 42 m ： Ls = 50 mP當(dāng)取Lc = Ls = 50 m時(shí)x0 =上 Lc = 16.667 miy則橫坡度從(-2%)過渡到超高橫坡度(2%)時(shí)的超高漸變率交點(diǎn)樁號(hào)加寬(m)x(m)外側(cè)超高(m)中線超高(m)內(nèi)側(cè)超高(m)K0+025.0000.0000.0000.0000.0000.000JD1K0+040.0000.06410.6030.1260.0930.006K0+050.00.99230.600.3490.172-0.05為：C， 3.52%-(-2%)111P = x。119 330取 Lc = Ls =