道路勘測(cè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1. 設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)依據(jù)與地形分析1</p><p><b>　　2.平面設(shè)計(jì)2</b></p><p>　　2.1 路線方案比選2</p><p>　　2.1.1 路線方案一的初算：2</p><p&g

2、t;　　2.1.2 路線方案二的初算：3</p><p>　　2.1.3 方案的比選：4</p><p>　　2.2 平曲線要素精確計(jì)算5</p><p>　　2.2.1 路線轉(zhuǎn)角計(jì)算：5</p><p>　　2.2.2 平曲線要素計(jì)算5</p><p>　　2.2.3 主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算6</p>

3、<p>　　2.2.4 直線、曲線及轉(zhuǎn)角：6</p><p>　　2.2.5 切線支距坐標(biāo)計(jì)算6</p><p><b>　　3 縱斷面設(shè)計(jì)9</b></p><p>　　3.1 中樁（含加樁）地面高程的讀取9</p><p>　　3.2 地面線展繪10</p><p>　　

4、3.3 縱坡設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.4 豎曲線計(jì)算10</p><p>　　3.4.1 豎曲線要素計(jì)算10</p><p>　　3.4.2設(shè)計(jì)高程計(jì)算11</p><p>　　3.5 豎曲線計(jì)算表填寫(xiě)13</p><p>　　4 橫斷面設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.1

5、路幅組成及尺寸橫坡確定14</p><p>　　4.3 加寬及超高設(shè)計(jì)計(jì)算16</p><p>　　4.3.1 加寬值計(jì)算16</p><p>　　4.3.2超高計(jì)算16</p><p>　　4.3.3超高值計(jì)算16</p><p>　　4.4 路基設(shè)計(jì)表計(jì)算填寫(xiě)17</p><p>

6、;　　4.5 土石方數(shù)量表計(jì)算填寫(xiě)：17</p><p>　　4.6 視距驗(yàn)算17</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)19</b></p><p><b>　　附表：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)依據(jù)與地形分析</p><p><b>　　1.1

7、 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　完成指定路線的路線設(shè)計(jì)圖標(biāo)、計(jì)算和說(shuō)明。公路等級(jí)為三級(jí)公路，設(shè)計(jì)車速為40Km/h。</p><p><b>　　１.2 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　嚴(yán)格按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《路線》設(shè)計(jì)手冊(cè)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，根據(jù)所涉及公路的等級(jí)，采用相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡量不使用及限制。<

8、/p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)地形分析</b></p><p>　　地形圖上相鄰等高線之間平均距離大約為２０ｍｍ，即實(shí)際距離４０ｍ，可得地形的平均坡度為５．０％，相對(duì)高差小于１００ｍ，為平原微丘地形。</p><p><b>　　2.平面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　如圖所示：路線的轉(zhuǎn)角為α&l

9、t;/p><p><b>　　B</b></p><p><b>　　AC</b></p><p>　　若控制平曲線中，則有：</p><p><b>　　（公式2—1）</b></p><p>　　可得： （1） （2）</p>&l

10、t;p>　　2.1 路線方案比選</p><p>　　2.1.1 路線方案一的初算：</p><p>　　在地形圖上量得=26.5°。取R=400 m，由式（1）或式（2）可得</p><p>　　緩和曲線長(zhǎng)=92.456 m，取緩和曲線=90 m</p><p><b>　　平曲線要素計(jì)算：</b>&l

11、t;/p><p>　　內(nèi)移值0.843 m</p><p>　　切線增長(zhǎng)值44.981 m</p><p>　　和緩和曲線角6.449°</p><p>　　切線長(zhǎng)139.367 m</p><p>　　平曲線長(zhǎng)274.912 m</p><p>　　外距11.806 m</p>

12、;<p>　　切曲差3.822 m</p><p>　　其中2=12.898°<α=26.5°符合規(guī)范要求。</p><p><b>　　=94.912 m</b></p><p>　　：：=90:94.912:90 符合：：在1:1:1到1:2:1 之間的要求。</p><p>

13、　　2.1.2 路線方案二的初算：</p><p>　　在地形圖上量得=24.8°。取R=360m，由式（1）或式（2）可得</p><p>　　緩和曲線長(zhǎng)=77.872 m，取緩和曲線=75 m</p><p><b>　　平曲線要素計(jì)算：</b></p><p>　　內(nèi)移值0.651 m</p>

14、<p>　　切線增長(zhǎng)值37.486 m</p><p>　　和緩和曲線角5.971°</p><p>　　切線長(zhǎng)116.780 m</p><p>　　平曲線長(zhǎng)230.748 m</p><p><b>　　外距9.265 m</b></p><p>　　切曲差2.812

15、m</p><p>　　其中2=11.942°<α=24.8°符合規(guī)范要求。</p><p><b>　　=80.748 m</b></p><p>　　：：=75:80.748:75 符合：：在1:1:1到1:2:1 之間的要求。</p><p>　　2.1.3 方案的比選：</p>

16、;<p>　　列表比較兩個(gè)方案的優(yōu)劣：</p><p><b>　　表2—1</b></p><p><b>　　方案選優(yōu)：</b></p><p>　　1、從所處地形分析:該路線所處地形為平原微丘，路線主要以順直為主，平曲線主要以小轉(zhuǎn)角大半徑為主，方案一和方案二兩條路線轉(zhuǎn)角相近，但方案一平曲線半徑大于方案二

17、，方案一較優(yōu)。</p><p>　　2、從延長(zhǎng)系數(shù)來(lái)分析：方案一的延長(zhǎng)系數(shù)1.024與方案二的延長(zhǎng)系數(shù)1.021來(lái)比，兩者相差不多，但方案二稍短些，方案二較優(yōu)。</p><p>　　3、從轉(zhuǎn)角個(gè)數(shù)及大小來(lái)分析：長(zhǎng)直線容易引起駕駛疲勞，引發(fā)交通事故，宜設(shè)置適當(dāng)?shù)膹澋?，方案一和方案二均有一個(gè)轉(zhuǎn)角，角度相差很小，兩路線的直線段長(zhǎng)度也相差不大，所以兩路線均可。</p><p&g

18、t;　　4、從路線的起伏情況分析：方案一的路線起伏程度大于方案二，且方案一中出現(xiàn)三次起伏，方案二中只出現(xiàn)兩次，方案一中起伏段間距小為變坡處豎曲線的設(shè)計(jì)和敷設(shè)帶來(lái)不便，同時(shí)可能引起大填大挖。</p><p>　　綜上分析：從各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)綜合分析，選擇方案二為最優(yōu)方案。</p><p>　　2.2 平曲線要素精確計(jì)算</p><p>　　在地形圖上讀出起點(diǎn)A的坐標(biāo)（33

19、53,3600），終點(diǎn)B的坐標(biāo)為（3416,4971），交點(diǎn)C的坐標(biāo)為(3232.4,4178），根據(jù)可以得到=590.448 m ，=813.977m </p><p>　　2.2.1 路線轉(zhuǎn)角計(jì)算：</p><p>　　AC的方位角101.786°，BC的方位角76.964°，轉(zhuǎn)角</p><p>　　2.2.2 平曲線要素計(jì)算</p

20、><p>　　取平曲線半徑R=360 m，=75 m</p><p>　　內(nèi)移值0.651 m</p><p>　　切線增長(zhǎng)值37.486 m</p><p>　　和緩和曲線角5.971°</p><p>　　切線長(zhǎng)　116.583 m</p><p>　　平曲線長(zhǎng)　230.886 m&l

21、t;/p><p><b>　　外距9.281 m</b></p><p>　　切曲差2.280 m</p><p>　　其中2=11.942°<α=24.822°符合規(guī)范要求。</p><p><b>　　=80.886 m</b></p><p>　　

22、：：=75:80.886:75 符合：：在1:1:1到1:2:1 之間的要求。</p><p>　　2.2.3 主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算</p><p>　　起始點(diǎn)A的樁號(hào)為K0+000 則：</p><p>　　JD樁號(hào)=起點(diǎn)樁號(hào)+=K0+590.448</p><p>　　ZH樁號(hào)=JD樁號(hào)-T=K0+473.595</p><p

23、>　　HY樁號(hào)=ZH樁號(hào)+= K0+548.595</p><p>　　QZ樁號(hào)=ZH樁號(hào)+=K0+589.038</p><p>　　YH樁號(hào)=HY樁號(hào)+=K0+629.481</p><p>　　HZ樁號(hào)=YH樁號(hào)+=K0+704.481</p><p>　　校核：JD樁號(hào)=QZ樁號(hào)+ =590.448</p><

24、;p><b>　　計(jì)算無(wú)誤。</b></p><p>　　2.2.4 直線、曲線及轉(zhuǎn)角：（見(jiàn)附表一）</p><p>　　2.2.5 切線支距坐標(biāo)計(jì)算</p><p>　　在平曲線上每隔20m設(shè)置整樁，并設(shè)置ZH，HY，QZ，YH，ZH加樁。</p><p>　　分別以ZH點(diǎn)和HZ點(diǎn)（QZ點(diǎn)前用ZH，QZ點(diǎn)后用HZ

25、）為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿切線方向?yàn)閄軸，平曲線內(nèi)法線方向?yàn)閅軸建立切線支距坐標(biāo)，根據(jù)下面公式計(jì)算平曲線上的整點(diǎn)樁和主點(diǎn)樁的切線支距坐標(biāo)。</p><p>　?、倬徍颓€上： （公式2—2）</p><p><b>　　（公式2—3）</b></p><p>　?。↙——計(jì)算點(diǎn)至坐標(biāo)原點(diǎn)的距離）</p><p

26、>　　②圓曲線上： （公式2—4）</p><p><b>　?。ü?—5）</b></p><p><b>　?。ü?—6）</b></p><p>　　左半部分：ZH點(diǎn)(K0+473.595)的切線支距坐標(biāo)為（0.00, 0.00）</p><p>

27、　　K0+480.00、K0+500.00、K0+520.00、K0+540.00、K0+548.595在緩和曲線 上，由式①計(jì)算出個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，列入切線支距坐標(biāo)表；</p><p>　　K0+560.00、K0+580.00、K0+589.038在圓曲線上，由式②計(jì)算出個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)并列入切線支距坐標(biāo)表。</p><p>　　右半部分：HZ點(diǎn)的切線支距坐標(biāo)為（0.00， 0.00）</p&g

28、t;<p>　　K0+589.038、K0+600.00、K0+620.00在圓曲線上，由式②計(jì)算出個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，列入切線支距坐標(biāo)表；</p><p>　　K0+629.481、K0+640.00、K0+660.00、K0+680.00、K0+700.00在緩和曲線 上，由式①計(jì)算出個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，列入切線支距坐標(biāo)表。</p><p>　　切線支距坐標(biāo)表：

29、 表2—2</p><p><b>　　3 縱斷面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 中樁（含加樁）地面高程的讀取: 表3—1</p><p><b>　　3.2 地面線展繪</b></p><p>　　以里程（樁號(hào)）

30、為橫坐標(biāo)，高程為縱坐標(biāo)將路線中樁和加樁展繪在厘米格坐標(biāo)紙上，用短直線連接各點(diǎn)得到地面線，其中橫軸采用1:2000比例，縱坐標(biāo)采用1:100比例。</p><p><b>　　3.3 縱坡設(shè)計(jì)</b></p><p>　　縱坡要求：設(shè)計(jì)速度V=40km/h時(shí)，最小坡長(zhǎng)應(yīng)為120m，最小縱坡0.5%，最大縱坡7%，最小半徑為450m，平縱配合滿足“平包豎”，或者錯(cuò)開(kāi)距離不

31、小于3s的行程。</p><p>　　任務(wù)書(shū)要求：將變坡點(diǎn)設(shè)置在10 m整樁上，坡度精確到0.1%。</p><p>　　經(jīng)試坡和調(diào)坡后，最終定坡：</p><p>　　第一直坡段 =+2.7%，坡長(zhǎng)=260 m;第二直坡段 =-2.8%，坡長(zhǎng)=340 m;第三直坡段 =+2.5%，坡長(zhǎng)=420 m;第四直坡段 =-1.9%，坡長(zhǎng)=381.605 m。</p&

32、gt;<p>　　二坡段間變坡點(diǎn)Ⅰ 樁號(hào)：K0+260.00 高程：235.15 m</p><p>　　三坡段間變坡點(diǎn)Ⅱ 樁號(hào)：K0+600.00 高程：255.63 m</p><p>　　四坡段間變坡點(diǎn)Ⅲ 樁號(hào)：K1+020.00 高程：236.13 m</p><p><b>　　3.4 豎曲線計(jì)算</b></

33、p><p>　　3.4.1 豎曲線要素計(jì)算：</p><p>　　變坡點(diǎn)Ⅰ處 =+2.7%，=-2.8% -5.5% 為凸形豎曲線。取R=3000 m，則豎曲線長(zhǎng)165，切線長(zhǎng)82.5 m ，外距1.134 m（1.13 m）</p><p>　　變坡點(diǎn)Ⅱ處 =-2.8% ，=+2.5% +5.3% 為凹形豎曲線。取R=3600 m，則豎曲線長(zhǎng)190.8，切線長(zhǎng)95.4

34、 m ，外距1.264 m（1.26 m）</p><p>　　變坡點(diǎn)Ⅲ處 =+2.5% ，=-1.9% -4.4% 為凸形豎曲線。取R=4000 m，則豎曲線長(zhǎng)176，切線長(zhǎng)88 m ，外距0.968 m（0.97 m）</p><p>　　凸形豎曲線和凹形豎曲線滿足視覺(jué)要求的最小豎曲線半徑分別為3000 m和2000 m，三處豎曲線均滿足要求；各變坡點(diǎn)間一般最小坡長(zhǎng)為160 m三處豎曲

35、線均滿足；坡點(diǎn)Ⅲ處落在平曲線上，豎曲線起終點(diǎn)均在緩和曲線上，且豎曲線半徑為平曲線半徑的10倍，滿足平縱組合要求。</p><p>　　3.4.2設(shè)計(jì)高程計(jì)算：</p><p><b>　　計(jì)算公式： </b></p><p>　　豎曲線 平距： （公式3—1）</p><p>&

36、lt;b>　　豎距：h=</b></p><p>　　切線高程H= H-(T-x) （公式3—2）</p><p>　　設(shè)計(jì)高程H= Hh（凹曲線取+,凸曲線取-)（公式3—3）</p><p>　　直線段 （公式3—4）</p><p>　　利用上式計(jì)算各整樁

37、和加樁的設(shè)計(jì)高程，并列入下表： 表3—2</p><p>　　3.5 豎曲線計(jì)算表填寫(xiě)：（見(jiàn)附表二）</p><p><b>　　4 橫斷面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 路幅組成及尺寸橫坡確定</p><p>　　三級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度V=40km/h，采用單幅雙車道，路基寬度取8.5m，其

38、中行車道寬度B=7.0m,單車道寬3.5m。取路拱坡度，路肩寬=0.75m，其中土路肩0.25 m，=3.0%；硬路肩0.5 m ，取1.5%。邊溝：梯形斷面，溝深0.8m，底、寬0.5m，邊坡1:1，路拱橫坡：三級(jí)公路，采用瀝青路面設(shè)計(jì)，根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》取=1.5%。</p><p>　　4.2各中樁橫斷方向地面高程讀取 表4—1</p><p>　　

39、4.3 加寬及超高設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.3.1 加寬值計(jì)算：</p><p>　　《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定≥250 m 時(shí)，平曲線可不設(shè)加寬，故不設(shè)加寬。</p><p>　　4.3.2超高計(jì)算：</p><p>　　根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，當(dāng)設(shè)計(jì)速度40km/h時(shí)，=0.03352＜=1.5%，取==1.5%，超高過(guò)渡方式采用繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)。<

40、;/p><p>　　4.3.3超高值計(jì)算：</p><p>　　取超高過(guò)渡段長(zhǎng)度取起終點(diǎn)為ZH、HY和HY、HZ，則超高漸變率：</p><p><b>　?。?滿足要求。</b></p><p>　　超高值計(jì)算時(shí)硬路肩坡度和路拱橫坡坡度相同，將硬路肩寬度計(jì)入路面寬度，則m m 取==1.5%，則，外緣最大抬高值=0.13

41、 m</p><p><b>　　計(jì)算公式：</b></p><p><b>　　過(guò)渡段上：</b></p><p><b>　?。ü?—1）</b></p><p><b>　　（公式4—2）</b></p><p><b

42、>　　（公式4—3）</b></p><p><b>　　圓曲線上：</b></p><p><b>　?。ü?—4）</b></p><p><b>　?。ü?—5）</b></p><p><b>　?。ü?—6）</b><

43、;/p><p><b>　　由上式計(jì)算得：</b></p><p>　　ZH、HZ點(diǎn) K0+500.00 </p><p>　　K0+520.00 K0+540.00 </p><p><b>　　圓曲線段 </b></p><p>

44、;　　K0+640.00 K0+660.00</p><p>　　K0+680.00 K0+700.00</p><p>　　4.4 路基設(shè)計(jì)表計(jì)算填寫(xiě)：（見(jiàn)附表三）</p><p>　　4.5 土石方數(shù)量表計(jì)算填寫(xiě)：（見(jiàn)附表四）</p><p><b>　　4.6 視距驗(yàn)算<

45、;/b></p><p><b>　　在平曲線視距驗(yàn)算：</b></p><p>　　最大橫凈法距驗(yàn)算，三級(jí)公路采用會(huì)車視距驗(yàn)算，</p><p>　　=80.886 m　＜則：</p><p>　　，可解得：2.236ｍ</p><p>　　=1.5+0.75+0.8+0.5+1.2=4.

46、75m>　滿足視距要求</p><p><b>　　在平曲線視距驗(yàn)算：</b></p><p>　　設(shè)置的三個(gè)豎曲線，半徑依次分別為3000m </p><p>　　3600m、4000m，均大于豎曲線最小半徑450m 故在豎曲線上滿足視距要求，不需要進(jìn)行視距驗(yàn)算。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)：

47、 </b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩周的道路勘測(cè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，感到自己的知識(shí)是那么不扎實(shí)，有種紙上談兵的感覺(jué)，從這次課程設(shè)計(jì)了解了一些作為一個(gè)為設(shè)計(jì)人員必備的特質(zhì)，嚴(yán)謹(jǐn)，責(zé)任感等。課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)后的工作相比雖然無(wú)可比敵，但這畢竟是走向沙場(chǎng)的一次小練兵，應(yīng)該也必須給予足夠的重視。</p><p><b>　　******</b></p>

48、<p><b>　　2011.12</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　【1】中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01—2003）.北京：人民交通出版社，2004.</p><p>　　【2】中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（JTG D20—2006