道路勘测设计课程设计计算说明书.doc

《道路勘测设计课程设计计算说明书.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《道路勘测设计课程设计计算说明书.doc（19页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、安徽工业大学道路勘测设计课程设计说明书 专业：土木系道桥方向 班级： 土104 姓名： 学号： 目录 1平面图设计-4 1.1设计原则-4 1.2设计的标准及参数-4 1.3方案选择-4 1.4平面线要素计算-6 1.4.1交点间距计算-6 1.4.2方位角计算-7 1.4.3圆曲线要素计算-72.道路纵断面设计-8 2.1纵断面设计原则-8 2.2设计的标准及参数-82.3纵断面设计方案-9 2.4曲线要素计算-9 2.5各点高程计算-10 2.5.1竖曲线要素计算-10 2.5.1.1第一变坡点要素计算-10 2.5.1.2第二变坡点要素计算-11 2.5.1.3第三变坡点要素计算-11

2、2.5.1.4第四变坡点要素计算-11 2.52桩号设计标高计算-113横断面设计-133.1设计原则-133.2道路横断面设计-133.2.1机动车设计-133.2.2非机动车道的设计-143.2.3人行道设计-143.2.4分隔带设计-154.平纵组合设计-154.1设计原则-164.2平纵线型组合设计-165.路基设计-165.1路基设计一般原则-165.2路基设计-175.3填挖方量-17 1.平面图设计1.1设计原则1、在满足各项规范，标准的前提下，平面线形与地形地物环境和景观等相协调 2、满足行驶力学上的基本要求，并要求满足驾驶员和乘客在视觉上的要求。3、保持平面线形的连续性和均衡

3、性。4、避免连续急转弯的线形5、平曲线应有足够的长度6、尽量避免拆迁和填方，降低成本。1、2设计的标准及参数平山路道路红线宽度为60米，为城市道路的主干路，根据城市道路工程设计规范CJJ37-2012中的平面设计标准及参数如下：设计道路等级为城市主干路设计速度为50km/h道路红线宽度为60m设计年限为20年交通年增长率5% 表1-1平面设计标准及设计值项目设计规范推荐值设计采用值道路等级城市主干路城市主干路交通量达到饱和状态的设计年限（年）1515计算设计车速（km/h）5050不设超高最小半径（m）400750圆曲线最小长度(m)70115不设缓和曲线最小圆曲线半径（m）7007501.3

4、方案选择有两种可行方案可供选择方案一：设置两个转点，交点一坐标X=501969.4904，Y=3495381.9633，起点至焦点1的方位角为104。交点二坐标为X=502436.932，Y=3495443.0255，交点一至交点二直线的方位角为83交点二至终点的直线方位角为91。根据规范选取的半径为750m，满足不设超高最小半径400m，和不设缓和曲线最小半径700m。线路总长度978.84m 。方案二：同样设置两个转点，交点一坐标X=502113.0122，Y=3495470.9747，起点至焦点1的方位角为83。交点二坐标为X=502414.5458，Y=3495425.893，交点一至

5、交点二直线的方位角为99交点二至终点的直线方位角为98。根据规范选取的半径为750m，满足不设超高最小半径400m，和不设缓和曲线最小半径700m。线路总长度976.08m 。 表1-2平面设计标准及参数表圆曲线数线路总长池塘 村庄 河流 农田方案一 2978.48 7 较少1 较多方案二 2976.08 7 较多1 较少 方案比选，从线型角度考虑，两方案基本相同线路长度相差不大，转角都满足要求。所以在技术要求上两方案都是符合要求的，从行车舒适及视距要求上考虑方案二优于方案一。从拆迁量上分析，方案一优于方案二。其他方面，方案二占用了更少的农田所经池塘数相当所以填土量也少于方案一。另外方案二的路

6、线总长也短于方案一。综上所述，方案二优于方案一，故选择方案一。 表1-3相交道路资料 序号 路线 坐标（X,Y）道路等级红线交叉角度 1江东大道3495430.3501769.8主干路 60 83 2 未知3495458.6502008.6未知未知 88 3 未知3495435.0502354.7未知未知 85 4 径十路3495436.0502742.0支路 25 83 图1-1平山路导线图1.4平面线要素计算 图1-2 平曲线示意图根据设计的现形，交点，起点，终点的坐标如下： 表1-4控制点坐标控制点XYQD3495430.3501764.8JD13495470.79502112.95JD

7、23495426.02502413.98ZD 3495436.04502741.97 1.4.1交点间距计算QD-JD1:L1= = =345.59JQ1-JQ2:L2= =304.26ZD-JD2：L3= =327.57 1.4.2方位角计算1=arctan=arctan=8321592=arctan=arctan=7245022=arctan=arctan=8814551.4.3圆曲线要素计算设计车速为50km/h,根据城市道路工程设计规范规定取圆曲线半径为7500m,可不设超高和缓和曲线。JD1 =15 R=750mT=R=98.74mL=R=196.35mE=R=6.47mD=2T-L

8、=1.0mZY=JD-T=K0+246.85YZ=ZY+L=K0+443.2QZ=ZY+=K0+345.025JD2 =10 R=750mT=R=65.62mL=R=130.90mE=R=2.86mD=2T-L=0.34mZY=JD-T=K0+583.23YZ=ZY+L=K0+714.13QZ=ZY+=K0+648.68道路总长为：L1+L2+L3-D1-D2=976.08表1-5 平曲线要素表XYRTLEDJD13495470.79502112.957501595.74196.356.471.0JD23495426.02502413.987501065.62130.902.860.34 2.

9、道路纵断面设计2.1纵断面设计原则(1).纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除；(2).为保证汽车行驶安全舒适，纵坡宜缓顺，欺负不宜频繁；(3).城市道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高；(4).纵断面设计应对沿线地形、地下管道、地质、气候、排水要求等进行综合考虑。2.2设计的标准及参数 道路红线的距离为60m，为城市的主干路，根据城市道路工程设计规范CJJ37-2012中的设计标准及参数如下。 表2-1 规范值与采用值 项目 规范值 采用直设计速度（km/h) 50 50 道路等级 城市主干道 城市主干道

10、最大纵坡（%） 6 0.71最小纵坡（%） 0.3 0.56最小坡长（m） 130 138.08最大坡长（m） 350 300竖曲线最小半径（m) 凸曲线 900 6000 凹曲线 700 6000竖曲线最小长度（m) 40 71.42.3纵断面设计方案主要考虑道路与现有道路相交处的标高，保持道路相对比较平缓，尽量减少土石方的用量是挖方与填土基本相等。竖曲线设计如图2-1所示，要素如2-3表所示。 图2-1 纵断面坡度及变坡点桩号2.4曲线要素计算 表2-2城市道路设计规范规定设计车速为50km/h竖曲线最小半径 凸曲线一般最小半径（m） 1350极限最小半径（m) 900 凹曲线一般最小半径

11、（m） 1050极限最小半径（m） 700所以四个变坡点的半径均取6000均符合要求。 表2-3 变坡点要素曲线类型桩号交点高程（）坡度（）坡差（）半径（）曲线长（）切线长（）外距（）第一变坡点凸左. 右.第二变坡点凹左.右.第三变坡点凸左.右.第四变坡点凹左.右.2.5各点高程计算： 2.5.1竖曲线要素计算 2.5.1.1第一变坡点要素计算=-0.67%-0.56%=-1.23% 凸曲线曲线长L=R=60001.23%=73.8（m）切线长T=L/2=36.9（m)外距E=T/2R=0.113（m)竖曲线起点桩号=（K0+180）-36.9=K0+143.1竖曲线起点高程=7.50+143

12、.10.56%=8.301（m）竖曲线终点桩号=（K0+180）+36.9=K0+216.9竖曲线终点高程=113.10.56%+7.50=8.533（m）2.5.1.2第二变坡点要素计算=0.71%-（-0.67）%=1.37% 凹曲线曲线长L=R=60001.37%=81.6（m）切线长T=L/2=40.8（m)外距E=T/2R=0.139（m)竖曲线起点桩号=（K0+330）-40.8=K0+289.2竖曲线起点高程=7.50+40.80.67%=7.773（m）竖曲线终点桩号=（K0+330）+40.8=K0+370.8竖曲线终点高程=40.80.71%+7.50=7.790（m）2.

13、5.1.3第三变坡点要素计算=-0.60%-0.71%=-1.31% 凸曲线曲线长L=R=60001.31%=78.6（m）切线长T=L/2=39.3（m)外距E=T/2R=0.129（m)竖曲线起点桩号=（K0+540）-39.3=K0+500.7竖曲线起点高程=7.50+170.70.71%=8.712（m）竖曲线终点桩号=（K0+540）+39.3=K0+579.3竖曲线终点高程=260.70.60%+7.20=8.764（m）2.5.1.4第四变坡点要素计算=0.59%-（-0.60）%=1.19% 凹曲线曲线长L=R=60001.19%=71.4（m）切线长T=L/2=35.7（m)

14、外距E=T/2R=0.106m)竖曲线起点桩号=（K0+840）-35.7=K0+804.3竖曲线起点高程=7.20+35.70.60%=7.414（m）竖曲线终点桩号=（K0+840）+35.7=K0+877.7竖曲线终点高程=35.70.0.59%+7.20=7.411（m）2.52桩号设计标高计算K0+000处7.5(m)K0+030处7.5+300.56%=7.668(m)K0+060处7.5+600.56%=7.836(m)K0+090处7.5+900.56%=8.004(m)K0+120处7.5+1200.56%=8.172(m)第一变坡点竖曲线范围内K0+150处8.301+6.

15、90.56%-6.9/2R=8.336(m)K0+180处8.301+36.90.56%-36.9/2R=8.394(m)K0+210处8.301+63.10.56%-63.1/2R=8.323(m)K0+240处7.5+900.67%=8.103(m)K0+250处7.5+800.67%=8.036(m)K0+260处7.5+700.67%=7.969(m)K0+270处7.5+600.67%=7.902(m)K0+280处7.5+500.67%=7.835(m)第二变坡点竖曲线范围内K0+290处7.773-0.67%0.8+0.8/2R=7.778(m)K0+300处7.773-0.67

16、%10.8+10.8/2R=7.710(m)K0+310处7.773-0.67%20.8+20.8/2R=7.670(m)K0+320处7.773-0.67%30.8+30.8/2R=7.646(m)K0+330处7.773-0.67%40.8+40.8/2R=7.638(m)K0+340处7.773-0.67%50.8+50.8/2R=7.648(m)K0+350处7.773-0.67%60.8+60.8/2R=7.674(m)K0+360处7.773-0.67%70.8+70.8/2R=7.716(m)K0+370处7.773-0.67%80.8+80.8/2R=7.776(m)K0+38

17、0处7.5+50.00.71%=7.855(m)K0+390处7.5+60.00.71%=7.926(m)K0+400处7.5+70.00.71%=7.997(m)K0+410处7.5+80.00.71%=8.068(m)K0+420处7.5+90.00.71%=8.139(m)K0+430处7.5+100.00.71%=8.210(m)K0+440处7.5+110.00.71%=8.281(m)K0+450处7.5+120.00.71%=8.352(m)K0+480处7.5+150.00.71%=8.565(m)第三变坡点竖曲线范围内K0+510处8.712+9.30.71%-9.3/2R=

18、8.771(m)K0+540处8.712+39.30.71%-39.3/2R=8.862(m)K0+570处8.712+69.30.71%-69.3/2R=8.804(m)K0+580处7.2+2600.60%=8.76(m)K0+590处7.2+2500.60%=8.70(m)K0+600处7.2+2400.60%=8.64(m)K0+610处7.2+2300.60%=8.58(m)K0+620处7.2+2200.60%=8.52(m)K0+630处7.2+2100.60%=8.46(m)K0+640处7.2+2000.60%=8.40(m)K0+650处7.2+1900.60%=8.34(

19、m)K0+660处7.2+1800.60%=8.28(m)K0+670处7.2+1700.60%=8.22(m)K0+680处7.2+1600.60%=8.16(m)K0+690处7.2+1500.60%=8.10(m)K0+700处7.2+1400.60%=8.04(m)K0+710处7.2+1300.60%=7.98(m)K0+720处7.2+1200.60%=7.92(m)K0+750处7.2+900.60%=7.74(m)K0+780处7.2+600.60%=7.56(m)第四变坡点竖曲线范围内K0+810处7.414-5.70.60%+5.7/2R=7.383(m)K0+840处7.

20、414-35.70.60%+35.7/2R=7.306(m)K0+870处7.414-65.70.60%+65.7/2R=7.380(m)K0+900处7.20+600.59%=7.554(m)K0+930处7.20+900.59%=7.722(m)K0+960处7.20+1200.59%=7.89(m)K0+976.08处7.20+136.080.59%=8.0038.000（m）3横断面设计3.1设计原则1.道路横断面设计应在城市规范红线宽度内。2.横断面设计应近远期相结合，使近期工程成为远期工程的组成部分，并预留管线位置。3.根据交通情况设计道路宽度。4.横断面设计在交叉口，为使交通顺畅

21、要进行道路拓宽。5.横断面设计应充分考虑道路绿化。6.横断面要满足机动车，非机动车通行顺畅，还要满足行人过路方便。3.2道路横断面设计3.2.1机动车设计 （1）机动车道的设计按车头时距计算通行能力：根据规划平山路（江东大道经十路）为城市主干路，设计车速为50km/h由于马鞍山市没有车头时距的观测值，故采用城市道路设计规范（CJJ37-2012）中规定，取一条车道的可能通行能力为：影响路段通行能力的因素有交叉口、车道宽、多车道及行人过街等，所以设计通行能力的计算公式为式中：则第一条车道的通行能力为： 第二条车道的通行能力为： 第三条车道的通行能力为：因为，所以取三条车道，根据城市道路设计规范（

22、CJJ37-2012）,大型车辆或小型汽车混合车道宽度为宽度为3.75m，小型汽车汽车专用车道宽为3.5m。因为沿线经过的厂房和村庄较多，所以两条车道宽取3.75m，另一条取3.5m，则机动车道总宽为22m。道路横断面取四幅路形式，中央分隔带宽度取8m，路缘带宽度为0.5m。所以机动车道路加中央分隔带面总宽为。路拱横坡度取1.5%（2） 路段机动车道宽度计算 图3.1机动车道图3.2.2非机动车道的设计非机动车道上行驶的主要车型为自行人，其车头时距，所以有：自行车车道数：由于道路为城市主干道，非机动车道可能还有三轮车和兽力车等其他大型车辆行驶，为保证交通顺畅，适当加宽非机动车道宽度，故取n=5

23、；非机动车道的路缘带宽度取0.25m。所以非机动车道的宽度为： 图3.2非机动车道图 3.2.3人行道设计 根据人行道的功能，人行道的宽度应由行人步行宽度和绿化宽度，布设地面杆柱，沿线房基散水等宽度组成。一般在道路人行道侧石内缘1m1.5m宽度范围内种植行道树，沿线房基散水宽度一般取0.5m，施工带取1m。 为保证交通安全，人车互不干扰，人行道应高出车道0.15m左右，其横坡一般采用直线型向内侧石方向倾斜。为提高排水效果，人行道横坡采用2.0%。 根据城市道路设计规范（CJJ37-2012）规定，城市主干道中一条人行道的宽度为0.75m。根据马鞍山市人口增长情况，从远期规划角度考虑，取四条人行

24、道。所以人行车道宽度为：3.2.4分隔带设计根据城市道路设计规范（CJJ37-2012）规定，分隔带最小宽度为1.5m，较宽的分隔带可考虑树木、草皮、花卉等的综合布置。采用四幅路双向六车道，机动车道之间用中央分隔带进行隔离，机动车道与非机动车道之间用绿化带进行隔离，人行道通过设置高出非机动车道0.15m的办法进行隔离。因此组成道路的宽度如下：机动车道宽度由六条车道宽度和路缘带宽度组成，总宽度为：非机动车道宽度由自行车车道宽度和非机动车道两侧路缘带宽度组成，总宽度为：两侧分车带各取3m，中央分隔带取8m，故分车带总宽度为：人行道宽度由四条人行道宽度、1m的人行道绿化带，0.5m的散水坡和1m的设

25、施带组成：，所以总宽度为：设计道路总宽度为：最终确定的道路标准横断面如图3.4（单位：m）所示： 图3-2 标准横断面图4.平纵组合设计从驾驶员的视觉分析和视觉规律来分析驾驶员在高速行车时，主要注意力是用来观察十点较远路段的线形状况，因此，必须使驾驶员能准确的了解线形，便面由于判断失误而导致交通事故。组合式设计的合理性是非常重要的。只要包括平曲线和竖曲线设计，直线与纵断面的组合设计，平、纵线性组合与景观的协调配合设计。4.1设计原则1.平曲线和竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线这种组合是使平曲线和竖曲线相互对应，竖曲线的起终点在平曲线的两个缓和曲线内，即“平包纵“。2.平竖曲线大小应保持

26、均衡平竖曲线的线形，其中一方大而缓和时，另一方不能形成多而小。3.明暗弯与凹凸竖曲线的组合明弯与凹形竖曲线及暗弯与凸形竖曲线的组合是合理的，比较符合驾驶员的心理反应和视觉反应。4.避免的组合对于平竖曲线的组合设计能满足上述要求是最好的，但有时往往受各种条件的限制难以满足，这时应避免如下组合的出现。 （1）要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。 （2）小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。对凸形竖曲线诱导性差，事故率较高；对凹形竖曲线路面排水不良。 （3）计算行车速度大于40km/h的道路，应避免在凸形竖曲线顶或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。前者失去诱导视线的作用，驾

27、驶员须接近坡顶才发现平曲线，导致不必要的减速或交通事故；后者会出现汽车高速行驶时急转弯，行车极不安全。4.2平纵线型组合设计 平曲线基本要素：JD1：起点桩号 K0+246.85，终点桩号K0+443.2，L=196.35m JD1：起点桩号K0+583.23，终点桩号K0+714.13，L=130.90m竖曲线基本要素见下表表4-1竖曲线要素表竖曲线起点桩号终点桩号竖曲线长度1 K0+143.1 K0+216.973.82 K0+289.2K0+370.881.63 K0+500.7K0+579.378.64K0+804.3K0+877.771.45.路基设计5.1路基设计一般原则 （1）路

28、基混色机应符合公路建设基本原则和公路公程技术标准（JTJ01-97）规定的具体要求；（2）路基工程在道路工程费用中所占比例很大，考虑路基工程的经济型也是很重要的课题；（3）路基设计应兼顾当地冬天的基本建设要求；（4）沿河线的路基设计，应注意路面基本不被洪水淹没或冲毁；（5）大填挖路段，应与桥隧方案做对比分析。边坡坡顶、坡面、坡脚和中部平台设置地表排水系统；（6）横坡陡于1:5的坡地上的填方路基，应采取适当的技术措施，如将地面挖成台阶，以防路基华东而影响其稳定性。（7）山坡上的半挖半填路基，若原地面横坡角陡，填方坡脚伸出很远，施工困难，且边坡稳定性也较差时，可修筑护肩路基，卵石路基或设置挡土墙，

29、甚至半边桥等特殊构筑物；（8）路基要与路面成为一体，共同承受交通荷载，保证交通行驶顺利舒适；（9）挖方，填方路基与桥梁构筑物一样，其设计与施工必须与周围环境相协调，应充分考虑地区特点，有效利用自然地形，减少土石方量；（10）在经过池塘的路段要经过特殊处理，沿池塘段要设计浸水护坡，具体的浸水护坡设计兼浸水护坡大图；（11）路基排水设计应该防排疏结合，并与路面排水，路基防护，地基处理及特殊路基路段的处理措施相互协调，遵循总体规划，合理布局，少占农田，环境保护的原则，并与当地排灌系统协调。5.2路基设计 机动车道的中心点的标高为横断面的中心线的标高降低80cm，按横坡率1.5%。非机动车道按标高降低

30、48cm，按横坡率1.5%。人行道按标高降低25cm，横坡率2%，绿化带各从边缘向中间延伸0.5m，其余不设置路基。如下图所示图5.1 路基示意图5.3填挖方量 表5-1 挖填量计算表桩号m填方m挖方m填方量m挖方量mK0+00022.1712.241032.3367.2K0+06050.1603391.20K0+12062.8802282.7105.9K0+18013.213.53588.31866.9K0+2406.4058.7250.23167.1K0+3001.9446.871406.42040.3K0+36044.9421.142315.4936.9K0+42032.2410.097766.1908.1K0+60054.0504510.5244.8K0+66096.308.162922.91914K0+7201.1355.64147.93317.7K0+7803.8054.951143143.7K0+840049.84316.51883.7K0+90010.5512.953267.9425.1K0+96098.381.22累计土方量30312.320321.4 总填方量-总挖方量=30312.3-20321.4=9990.9m3