道路勘测设计计算课程设计.doc

道路勘测课程设计南 阳 理 工 学 院 本科生课程设计（计算书）学 院： 土 木 工 程 学 院 专 业： 土木工程（道路与桥梁方向） 学 生： 王 莉 云 指导教师： 完成日期 2012 年 12 月 南阳理工学院本科生课程设计（计算书）道路勘测设计计算书 总计： 课程设计（计算书）23页 （左侧空白栏目按实际情况填写。）表 格： 9 个插 图 ： 0 幅 目 录1、平面设计 1.1、起终点选择.1.1、.初选两.个方案.23 1.2、路线方案的初选两个方案的粗算. 23 1.3、路线方案的粗算方案比选 . .241.4、选定方案的精算.5 1.5、填写直曲表 . .6 1.4、路线方案比选.3 1.5、选定方案的精算.3 1.6、直线、曲线及转角表.5 1.7、逐桩坐标计算.52二、纵断面设计 2.1、中桩地面高程.76 2.2、厘米格坐标纸点绘地面线纵坡设计 . .77 2.3、纵坡设计.7 2.43、竖曲线要素计算. 7.8 2.45、设计高程计算.982.5、厘米格坐标纸点绘设计线. 8 2.6、计算填挖高度 .8 3三、横断面设计 3.1、技术指标路幅组成及.尺寸. .9.10 3.2、道路的组成及尺寸加宽计算. . . .119 3.3、横断方向地面高程.超高计算. . . .119 3.4、加宽超高计算视距验算. .119 3.5、路基设计表填中桩填挖高度表. .129 3.6填横断方向高程.9 3.67、土石方数量计算与调配.计算超高值. .129 3.78、视距验算绘200m横断面图. 13103.9、填路基设计表.103.10填土石方数量计算表.104、四、结束语.14五、参考文献.15135六、附表.1614 1、平面设计1.1、起终点选择地形图左上角至右下角。初选两个方案1.2、路线方案的粗选 1.3、路线方案的粗算路线A已知：路线A量得1=39°， 设 Ls=60m R=300m , 2= 27°Ls=65 A与JD1距离为L1=490m，JD1与JD2距离为L2=400m ,JD2与B距离为L3=540m1.2、两个方案的精算1.23.1计算JD1要素内移值 p=0.83m切线增长值 q=30m缓和曲线角 9.55°曲线长 L=182.52m切线长 T=94.04m外距 E=11.83m切曲差 D=2TL=5.56m1.23.2计算JD2要素内移值p=0.59m切线增长值q=32.5m缓和曲线角 6.21°曲线长 L=206.34m 切线长L=206.34mT=104.66m外距E=9.13m切曲差D=2TL=2.98m3.1.31.2.3组合分析JD1与JD2直线段长度：L2-T1-T2=201.3>3V=120m可以设计为基本型13.12.4校核校核：JD1处 Ls1 :Ly1 :Ls1在1：1：1与1：2：1之间，满足2=19.1°<=39°满足校核：JD2处 Ls1 :Ly1 :Ls1在1：1：1与1：2：1之间，满足2=12.42°<=27°满足路线长度为1421.46m，延长系数为1.15路线B =32° R=320m Ls=80m A与JD距离为750m JD与B距离为570mp=0.83mq=40m7.16°L=258.74mT=132.00mE=13.76mD=2TL=5.26m路线总长为L总=1314.74m，延长系数为=1.06校核 Ls :Ly :Ls在1：1：1与1：2：1之间，满足 2=14.32°<=32°满足1.3路线方案比选 1.4、路线方案比选路线方案比选表延长系数转角个数转角平均度数圆曲线最小半径路线长度路线11.15233°180m1421.46m路线21.06132°320m1314.74m分析：从转角个数来分析：转角数越小，车辆行驶过程中转弯次数越小，尤其在不平坦地区，应适宜设置转角数小的路线，那样行驶比较舒适，两者无差别。从路线长度来分析：路线B的路线长度小于路线A的路线长度，选择路线A比较经济，所以应选路线A.综上分析：从各项技术指标来分析，都应选择路线B。所以选择方案：路线A1.45、选定方案的精算选定方案的精算转角的计算坐标：起点（N：1. 4046.949400 E：4046.94）JD （N：4146.22 E：3221） 终点（N：4541.84 E：2783.47）起点到JD连线的方位角：=171.41°JD到终点连线的方位角：=139.27°路线转角：转角=-=-32.14°要素的计算取R=320m、=80m、基本型曲线p=0.83mq=40m7.16°L=259.52mT=136.25mE=14.96mD=2TL=12.98mL总=1335.66m校核 Ls :Ly :Ls在1：1：1与1：2：1之间，满足 2=14.32°<=32.14°满足桩号计算：JD K0+765.31 ZH点：JDT=K0+629.06HZ点：ZH+L=K0+888.58HY点：ZH+=K0+709.06YH点：HZ=K0+808.58QZ点：ZH+L/2=K0+758.82校 核：JD=QZ+D2=K0+765.31满足直线、曲线及转角表直线、曲线及转角表交点号交点坐标交点桩号转角值方位角NE起点40234032K0+000.00JD34264368K0+697.32右15.65°150.35°终点27444538K1+399.45166.00°交点号ZH桩号HY桩号QZ桩号YH桩号HZ桩号起点JDK0+621.43K0+671.43K0+696.96K0+722.48K0+772.48终点交点号曲线要素值/RLLsTE起点JD370.00151.0550.0075.893.76终点1.7、逐桩坐标计算：曲线的测设（切线支距法、QZ前以ZH为原点、QZ后以HZ为原点）、公式：直线上： x=x y=0 缓和曲线上： （L计算点至坐标原点的距离）圆曲线上： 、切线支距坐标表（见附表）1.5填写直曲表（见附表）切线支距坐标表编号桩号xy备注1K0+621.430.000.00ZH点2K0+640.0018.570.063K0+660.0038.570.524K0+671.4349.981.13HY点5K0+680.00107.889.686K0+696.96124.3213.86QZ点7K0+696.96124.3213.86QZ点8K0+700.00121.3913.0619K0+720.00101.938.3720K0+740.0049.981.13YH点21K0+741.5032.480.3122K0+760.0012.480.0223K0+772.480.000.00HZ点2二、纵断面设计2.1、中桩地面高程依据线性内插法，在地形图上读取每个中桩的地面高程，填入中桩地面高程表（见附表） 中桩地面高程表编号桩号地面高程备注编号桩号地面高程备注1K0+000.00305.00起点21K0+720.00306.942K0+050.00305.3622K0+722.48306.77YH点3K0+100.00305.3323K0+740.00306.514K0+150.00305.8224K0+760.00306.135K0+200.00308.3225K0+772.48305.58HZ点6K0+250.00311.0926K0+780.00305.337K0+300.00313.6227K0+830.00303.418K0+350.00314.4428K0+880.00301.889K0+400.00314.1729K0+930.00301.2310K0+450.00313.0330K0+980.00300.6711K0+500.00311.7131K1+30.00300.7112K0+550.00310.5232K1+80.00302.6213K0+600.00309.2833K1+130.00301.8014K0+621.43309.05ZH点34K1+180.00 301.1015K0+640.00308.6035K1+230.00 300.7016K0+660.00308.1936K1+280.00301.0517K0+671.43308.04HY点37K1+330.00300.8618K0+680.00307.7938K1+380.00300.8519K0+696.96307.40QZ点39K1+399.46300.7620K0+700.00307.322.2、厘米格坐标纸点绘地面线2.22.3、纵坡设计：指标要求：（V=40km/h）最小坡长应为120m最小纵坡0.5%，最大纵坡7%最小半径为450m平纵配合满足“平包竖”，或者错开距离不小于3s的行程。经过反复比较最终确定两个变坡点，变坡点桩号分别为A：K0+420.00500.00，B:K0+1080.00纵坡坡度：=2.11.0% =-2.30.9% i3=-3.5%坡差 1= -2.30.9%-2.1%=-4.41.9% 坡差 2=-3.5%-（-0.9%）=-2.6% 2.43、竖曲线要素计算：2.3.1判断竖曲线类型1=-=-4.41.9%<0；为凸型竖曲线 2= - i3=-2.6%<0；为凸型竖曲线2.3.2 选择竖曲线半径凸行竖曲线满足视觉要求最小半径值为3000m，取第一段竖曲线半径R1=5000m 第二段竖曲线半径R2=4000m 2.3.3计算竖曲线几何要素第一竖曲线竖曲线长 L=R11=5000m×1.9%=95m竖曲线切线长 T=47.5m 竖距 E=0.22m变坡点桩号：K0+500.00 高程：490.00m第二竖曲线竖曲线长 L=R22=4000×2.6%=104m竖曲线切线长 T=52m 竖距 E=0.34m变坡点桩号：K1+080 高程：484.78mL=R=5000m×4.4%=220mT=110m E=1.21变坡点桩号B：K1+60.00纵坡坡度：=-2.3% =1.3%=1.3%+2.3=3.6%竖曲线要素计算：=-=3.6%0；凹型曲线 L=R=5000m×3.6%=180mT=90m E=0.81m2.54、设计高程计算、2.4.1竖曲线上任意一点设计高程计算公式： 竖距：h=（x计算点至远点距离即桩号差为计算点至变坡点距离即桩号差） 切线高程：H= H-(T-x) 设计高程：H= H-h2.4.2、第一第二段直坡段上任意一点设计高程H=H0-x x为计算点至变坡点距离即桩号差 第三段直坡段上任意一点设计高程H=H0+x i3x为计算点至变坡点距离即桩号差 中桩设计高程表 中桩设计高程表编号桩号切线高程设计高程备注编号桩号切线高程设计高程备注1K0+000.000.00304.98起点21K0+720.000.00306.902K0+050.000.090306.0322K0+722.480.00306.84YH点3K0+100.000.00307.0823K0+740.000.00306.444K0+150.000.00308.1324K0+760.000.00305.985K0+200.000.00309.1825K0+772.480.00305.69HZ点6K0+250.000.00310.2326K0+780.000.00305.247K0+300.000.00311.2827K0+830.000.00304.098K0+350.00312.33312.1728K0+880.000.00302.949K0+400.00313.38312.5729K0+930.000.00301.7910K0+450.00314.43312.4730K0+980.00300.64300.6511K0+500.00315.48311.8731K1+30.00299.49299.8512K0+550.000.00310.8132K1+80.00298.34299.5513K0+600.000.00309.6633K1+130.00297.19299.7514K0+621.430.00309.17ZH点34K1+180.000.00300.3615K0+640.000.00308.7435K1+230.000.00301.0116K0+660.000.00308.2836K1+280.000.00301.6617K0+671.430.00308.02HY点37K1+330.000.00302.3118K0+680.000.00307.8238K1+380.000.00302.9619K0+696.960.00307.43QZ点39K1+399.460.00303.2520K0+700.000.00307.362.6、 竖曲线计算表2.4.3将竖曲线1和竖曲线2上各中桩的设计高程分别填入竖曲线计算表（1）和竖曲线计算表(2)（见附表） 竖曲线计算表（A）桩号坡度及竖曲线竖曲线设计设计高程(m)地面高程(m)填挖值(m3)凹凸切线高程(m)X(m)h(m)TWk0+310.00R=5000mT=110mE=1.21m2.1%420311.4900311.49k0+550.00313.38900.81312.57314.171.60k0+350.00312.33400.16312.17314.442.27k0+400.00313.80-2.3%313.38900.81312.57314.171.60竖曲线计算表(B)桩号坡度及竖曲线竖曲线设计设计高程(m)地面高程(m)填挖值(m3)凸凹切线高程(m)X(m)h(m)TWk0+310.00R=5000mT-2.3%1060298.8001.3%300.8700300.87=90mE=0.81mk0+350.00300.64100.01300.65300.670.02k0+400.00299.49600.36299.85300.710.86k0+450.00298.341101.21299.55302.623.072.5、厘米格坐标纸点绘设计线将竖曲线上各点的设计高程点绘到纵断面图上2.6、计算填挖高度填绘有关资料并整理，完成纵断面设计图，填挖高度=设计高程-地面高程，填方为正，挖方为负纵断面设计图以桩号为横坐标，垂直桩号方向为纵坐标，表示高程，图形比例横坐标方向1：2000，纵坐标方向1：200，以桩号K0+000.00为坐标原点校核 第一竖曲线终点桩号为K0+547.5，平曲线起点桩号为K0+629.00,二者之间距离L1=629-547.5=81.5m第二竖曲线终点桩号为K0+028，平曲线起点桩号为K0+888.58,二者之间距离L2=1028-888.58=139.42m设计速度V=40km/h时 3s行程l=33.33m因为L1>L且L2>L 所以该组合设计满足平纵组合设计要求3三、横断面设计3.1、技术指标：路幅组成及尺寸双车道三级公路V=40km/h 路基宽度为8.5m,车道宽度3.50m,行车道宽度7.0m行车道宽度7.0m,无中央分隔带，双车道，单车道宽3.5m所以路肩宽度为0.75m，边坡坡度1:1，边沟为梯形断面，沟深0.6m，低宽0.6m，沟边坡1:1水泥混凝土路面与沥青混凝土路面路拱横坡度=1.0%-2.0%，取=2.0%，硬路肩横坡度=2.0%3.2、加宽计算。平曲线半径为3270m>250m,所以圆曲线不用加宽。3.3、超高计算超高：R=370m，设计速度v=40km/h 0.0334 -0.059%, 计算出<，根据标准规定取=1.52.0%校核：合成坡度2.6219%<8% 所以满足取值：标准规定,取=2%3.42、道路的组成及尺寸：视距验算 行车道宽度7.0m,无中央分隔带，双车道，单车道宽3.5m。 路肩宽1m，采用硬路肩设计。 边坡1:1 边沟：梯形断面，沟深0.6m，低宽0.6m，沟边坡1:1 路拱横坡：三级公路，采用沥青路面设计，根据标准取=1.5%3.3、横断方向地面高程设计速度v=40km/h 三级公路停车视距ST=40m三级公路应满足会车视距要求，长度不小于停车视距二倍，S 会大于或等于80m因为平曲线处于填方路段且内侧无障碍物，纵断面不存在下穿式立体交叉，只有在纵断面的凸形竖曲线处可能存在视距问题。第一竖曲线上L=95m,R=5000m,d1²=2Rh1, d2²=2Rh2,S会= d1 +d2=141.16>80m, 第一竖曲线满足视觉要求第二竖曲线上L=104m,R=4000m,d1²=2Rh1, d2²=2Rh2,S会= d1 +d2=126.26>80m, 第二竖曲线满足视觉要求3.5、填中桩填挖高度表（见附表）,因为=2.0%，所以各中桩设计高程H=路线设计高程+路基宽度/2，路基宽度B=8.5m3.6、绘中桩横断地面表添横断方向地面高程（见附表）取100-300m内各中桩，垂直路线方向左右各取6m,利用线性内插法在地形图上读出距中桩距离为2m，4m，6m，8m处的高程，并将其填入横断方向地面高程表 横断方向地面高程表高差/距离高差/距离高差/距离高差/距离高程/桩号高差/距离高差/距离高差/距离高差/距离-0.80/4-0.71/4-0.20/4-0.13/4305.33/K0+100.00+0.06/4+0.16/4+0.25/4+0.34/4-0.05/4-0.05/4 0/4-0.08/4305.82/K0+150.000/4+0.03/4+0.07/4+0.27/4+0.18/4+0.09/4+0.12/4+0.15/4308.32/K0+200.00-0.05/4-0.19/4-0.22/4-0.27/4-0.044+0.01/4+0.01/4+0.05/4311.09/K0+250.000/4-0.02/4-0.09/4-0.14/4-0.60/4-0.62/4-0.50/4-0.41/4313.62/K0+300.00-0.12/4+0.13/4+0.38/4+0.58/43.74、加宽超高值计算计算平曲线上各中桩的加宽计算平曲线半径为280m>250m,所以不用进行加宽。超超高值计算B=7.0m =1m =1.5% =2% b=0m =1.5%取Lc=Ls=50m80m，超高过渡方式采用绕中线旋转方式，全超高端面设在缓圆点和圆缓点，超高起点分别为K0+621.43和k0+772.48临界断面距过渡段起点x0=2 Lc/ +=80过渡段上x< x0=80m ,x为该点距ZH点或HZ点距离，B=7.