道桥实习报告

道路勘测设计

课程设计

某山区道路设计

学班成

生姓名 级 绩

李林程 12级土木2班

指导教师(签字)

土木工程系

2015年6月22日

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天津城建大学

课 程 设 计 任 务 书

2014—2015 学年第 2 学期

土木工程 学院 土木工程 系 土木2班 班 课程设计名称： 道路勘测课程设计

设计题目： 某山区道路设计（8#—20#）

完成期限：自 2015 年 6 月 15 日至 2015 年 6 月 26 日共 2 周 一、设计课题：山区公路路线设计

二、设计内容：按任务书指定控制点进行纸上定线，平面设计、纵断面设计、横断面设计，土石方调配与土石方计算；路线方案技术指标论证分析。 三、设计原始资料：

1．设计用1:2000地形图一张（电子地图1:1000）,等高线为2米；

2．道路性质与控制点：本路为某矿区通入工业基地跨越重丘区一段路线，图示控制点（学生的起讫点）是不同路线方案的中间控制点（即起讫点的位置不变，起讫点的设计标高与地面标高相同）；

3．交通运输情况：主要为解决解放牌汽车运输，现年平均交通量600辆/日,平均年增长率为7%.按15年远景规划;

4．自然条件：本路线一端接山区，另一端为微丘地形，中间为重丘过渡段，（即本课题设计路段），该段地质情况基本稳定，除地表0.5-1.0米风化土层外，下部为石灰岩，地下水位一般较深,对路基与边坡稳定性影响不大。

5.施工条件：道路施工采用人工挖土和运土，免费运距20米，经济运距为300米。 四、 设计应完成的主要任务：

1．公路技术等级拟定； 2．路线技术标准选定；

3．指定控制点间路线选线、定线；

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4. 平面线型设计； 5．纵断面设计； 6．路线横断面设计； 7．土石方计算与调配； 8．路线方案技术指标论证； 9．编写设计说明书； 五、课程设计应提交的成果： 1．设计说明书1套； 主要内容包括：

（1）路线概况：道路修建目的、工程范围；道路所经地区的自然情况特征与分析；路线方案的优缺点分析；h.设计存在问题与处理意见；

（2）公路等级与技术标准的确定； （3）某一平曲线主点桩号的推算与验算；

（4）某一竖曲线起终点桩号的推算与起终点高程的计算；

（5）某一弯道（应与上述平曲线一致）缓和曲线长度、超高过渡段长度、加宽过渡段长度的确定；各特征截面（包括ZH点截面、道路外侧横坡度为0%处截面、道路横坡度为路拱坡度的单坡截面、HY点截面、QZ点截面等）桩号计算、加宽计算、超高坡度与超高值的计算；行车视距的验算；

（6）道路横断面工程量的计算（任选连续四个横断面，计算其工程量）； （7）路线方案的比选； 2.附件

附件一：路线平面图； 附件二：路线纵断面图； 附件三：横断面图； 附件四：弯道设计大样图；

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附件五：路基设计表； 附件六：直线曲线表； 附件七：纵坡竖曲线表； 附件八：路基土石方表。 六、课程设计有关规定

1．课程设计前，学生应根据任务书要求，制定设计进度计划，并严格执行，按期独立完成设计任务。

2．课程设计方法与步骤，可参阅设计指导书，对于设计疑难问题，首先应独立思考与查阅有关参考文献，确实不能解决时，可向指导教师请求答疑，如因资料不足，需对设计中某些重大问题进行修改和必要假定时，需征得指导教师的同意。

3．本设计由三名学生组成小组，在相同控制点间选定一路线方案分别进行设计，最后汇总进行方案技术指标论证分析，选定推荐路线方案。

4．设计采用“纬地”专业道路设计软件进行设计，采用计算机绘图。

5．设计说明书应统一使用A4规格纸打印，参照天津城建学院课程设计要求并加封页及封底连同设计图纸和设计图表（作为附件），一并装订成册。

6．本设计完成后，经指导教师评阅后，交送道路桥梁工程教研室。

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《道路勘测设计》课程设计说明书

一、设计资料

1、道路修建的目的

道路修建的目的是为了满足运输要求，实现铁路，水运，航空运输的货物及旅客的集中与分散。与铁路、内河运输分流，补充铁路长距离运输的不足。可见道路运输是其他运输方式所不能替代的一种运输方式。改革开放以来，随着社会主义市场经济以及农村经济的蓬勃发展，以大城市为中心的卫星城的建立，道路运输的重要性日益显现。“要想富，先修路”“要快富，修高速”已成共识，只有运输发展了，才能体现出公路建设的经济和社会效益。而本次课设修建的公路为某矿区通入工业基地跨越重丘区一段路线，主要为满足解放牌牌汽车运输矿物的要求。本道路修建的目的是为了发展矿区与工业基地间的运输业务。只有改善运输条件，才能够更好的发展本地经济、改善人民生活状况以及提高社会效益，同时为当地工矿企业的扩大发与展带新的来契机。

2、地形图

设计用1:2000地形图一张（电子地图1:1000）,等高线为2米。

3、道路所经地区的自然情况特征与分析

本路为某矿区通入工业基地跨越重丘区的一段线路，5#—20#点是不同路线方案的中间控制点（即起讫点的位置不变，起讫点的设计标高与地面标高相同）。高程从170m到226m,。其一端接山区，另一端为微丘地形，中间为重丘过渡段（即本课题设计路段），该段地质情况基本稳定，除地表0.5-1.0米风化土层外，下部为石灰岩，地下水位一般较深，对路基与边坡稳定性影响不大。

4、交通运输情况

主要为解决解放牌汽车运输，现年平均交通量600辆/日,平均年增长率为7%，按15年远景规划。

5、施工条件

道路施工采用人工挖土和运土，免费运距20米，经济运距为300米。

6、各项工程设计意图及根据

6.1、公路技术等级拟定：根据远景设计年平均日交通量可得公路的技术等级，只有确定了公路的技术等级，才能确定修建此路的其它数据。

6.2、纸上定线：纸上定线可以初步确定路线的走向，根据任务指定控制点，研究等高线间距及可能的走法，对需要展线的路线，才能按照等高线间距及平均纵坡的要求进行展线。然后进行平面试线，并截取中线地面高程粗略绘制纵断面，定出沿线概略设计高程。最后修正导向线，计算平曲线要素。 6.3、纵断面设计：根据各点的桩号及高程设计纵断面。确定路线的起伏情况。

6.4、路基横断面设计：根据各桩号横断面的平距及高差设计横断面，确定公路的横坡，及填挖。 6.5、弯道细部设计：根据道路的要求及相关规范设计。确定弯道加宽设计、缓和段设计、超高设计、平面视距设计等工作。

6.7、土石方计算与调配：根据路线的填挖情况确定。这与工程造价密切相关。

7、与本工程有关的其它工程配合与协议事项

施工现场需要“四通一平”，所以得与通讯公司、水电公司等联系。需要用混凝土时需要与混凝土公司联系，需要钢筋时需要与钢筋公司联系。诸如此类。

8、对日后定测、施工、养护的建议与要求

采用专用的测量设备及专业的测量人员；施工时尽量连续，应采用较先进的施工技术，不应选择在冬期施工；通车后严格控制车流量及车重，并定期进行检查、维修。

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9、路线方案优缺点的说明与分析

优点：路线线型美观，填挖基本平衡，纵坡符合要求，路线适中，施工难度不大。 缺点：填挖量较大，圆曲线半径较小，平曲线及缓和曲线较短。

二、公路技术等级的确定

日交通量 Nd=600辆/日 平均年增长率r=7% 规划年限N=15年

按年平均增长率累计计算：

NdN01rn160010.071511547辆/日

《公路工程技术标准》以小客车为标准的折算系数如下表所示：

汽车代表车型 车辆折算系数 车辆说明 小客车 中型车 大型车 拖挂车 1.0 1.5 2.0 3.0 19座以下的客车和载质量小于2t的货车 19座以上的客车和载质量大于2t小于等于7t的货车 载质量大于7t小于等于14t的货车 载质量大于14t的货车 本公路的交通车辆主要为解放牌汽车的载重在3吨到6吨，属于中型车，选取折算系数为1.5。 则规划年限内的最大平均日交通量为 N1.5Nd1.515472321辆/日 公路根据使用任务、功能和适应的交通量划分为五个等级 ：

⑴高速公路：具有特别重要的政治、经济意义。为专供汽车分向、分车道行驶，并应全部控制出入的多车道干线公路。分为四车道、六车道、八车道高速公路。一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量25000辆以上。

⑵一级公路：为连接重要政治、经济中心，通往重点工矿区、港口、机场，专供汽车分向、分车道行驶，并可根据需要控制出入的多车道公路。分为四车道、六车道。一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量为15000—55000辆。

⑶二级公路：为连接政治、经济中心或大矿区、港口、机场等地的供汽车行驶的双车道公路。一般能适应按各种车辆折合成小客车的年平均昼夜交通量为5000—15000辆。

⑷三级公路：为沟通县以上城市的主要供汽车行驶的双车道公路。一般能适应按各种车辆折合成小客车的年平均昼夜交通量为2000—6000辆。

⑸四级公路：为沟通县、乡（镇）、村的主要供汽车行驶的双车道或单车道公路。一般能适应按各种车辆折合成小客车的年平均昼夜交通量为2000辆以下。

由于此公路为山区公路，且年平均日交通量为2000—6000辆，则公路技术等级拟定为双车道三级公路。

三、选定路线技术标准

1、设计行车速度：根据《公路工程技术标准》因为此山区为重丘区，所以选用30km/h。

2、路基路面宽度：根据《公路工程技术标准》双车道路面单车道宽度为3.25m，路面宽度选6.5m ,路基宽度7.5m，土路肩宽度0.5m。

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3、平曲线最小半径：根据《公路工程技术标准》三级公路设计行车速度为30km/h时，极限最小半径为30m，一般最小半径为65m，一般选用一般最小半径，但是在比较困难的地段，曲线半径可选用极限最小半径。 4、行车视距：根据《公路工程技术标准》，三级公路的行车视距应满足会车视距要求，其长度应不小于停车视距的两倍，即S23060m。

5、弯道超高，加宽与缓和曲线：根据《公路工程技术标准》，弯道超高横坡度最大值8%，绕行车道中线旋转，采用第一类加宽值，缓和曲线最小长度25m。

6、极限纵坡坡长限制：根据《公路工程技术标准》，设计行车速度为30km/h的三级双车道公路的最大纵坡度不超过8%，最小坡长为100m,最大坡长和纵坡相关，从4%到8%最大坡长由1100m到300m。 7、竖曲线最小半径与最小长度：根据《公路工程技术标准》，设计行车速度为30km/h时，竖曲线一般最小半径400m，极限最小半径250m；竖曲线最小长度一般值60m，极限值25m。

四、纸上定线

1、确定方案

在比例图上观察地形地貌，大致定出路线的走向，充分利用地形，避开不利位置。

2、定出匀坡线与导向线

本次的起点为8#（高程为187m）终点为20#（高程为226m） 起讫点的高程差226-187=39m，等高线的间距为2m。 设纵坡为5%，展线平距 ah得到α=2÷0.05=40m ip在1:2000的地形图上，展线平距a = 20mm 在CAD2008展线平距换算后可得40m先设均坡线

由于8#与20#的高差较大，采用自然展线法，选线尽量的多选择环山的线路，并在平缓地段尽量的提高高程，避免在高程变化过大点高程的剧烈变化，减小工程量。

首先进行放坡，以a=40mm值进行放坡，得到放坡线，再根据放坡线得到几个主要的控制点，这些控制点相互连接，得到导向线，见CAD定线图再应用纬地软件进行线型设计。

3、平面试线与修正导向线

穿直线：按照“照顾多数，保证重点”的原则，综合考虑平面线形设计的要求，然后用“以点连线，以线交点”的办法平面试线，反复试线，最后确定交点。按照《公路工程技术标准》选用不同的平曲线半径和缓和曲线长度后，通过纬地设计软件敷设曲线。

4、定出交点桩号，并计算出平曲线的基本要素，标出曲线里程桩号。

五、纵断面设计

竖曲线是否平顺，在视觉上是否良好，是构成纵断面线形优劣的主要因素。受到公路等级和地形的限制，在选取竖曲线时，凸形竖曲线半径与凹形竖曲线半径均按照极限最小值进行设计，考虑到高程差过大、平面距离较短的因素，在进行纵坡设计时，纵坡的选择不超过8%，以满足线形起伏的要求。

首先需要审视地形图，标注影响纵坡设计的高程控制点。“控制点”包括起讫点、垭口等。通过反复的试坡，调坡，以8%的最大纵坡和不大于10m的填挖方量，进行设计平移调整纵曲线，在考虑到纵曲线半径的情况下修改半径值，以满足驾驶的需要并符合设计标准。在设定纵曲线时，还需要考虑平曲线的因素。在原则上，平曲线和纵曲线应相互重合，且平曲线应稍长于纵曲线，这样就应该满足所谓的“平包纵”，

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即竖曲线的起、终点分别放在平曲线两个缓和线内。此时可以得到纵曲线，纬地会自动计算出每个桩号的设计高程。

在设计完纵曲线后，纬地会自动生成纵断面设计图。纵断面设计时，为了突出定性的起伏，纵横坐标的比例尺相应为1：200与1：2000。

六、横断面设计

在设计横断面之前，需要设计横断面的形式。在填方地段的边坡设计为1：1.5，在挖方地段，考虑到土质较好，可以把坡度设置为1：0.5，可以减少土方量。边沟的形式可以设计为梯形。

沿着平曲线向两侧平移5m和10m和15m，得到路线中轴线两侧15m内的地形高程，结合每个桩号的设计高程，计算出每个断面的路面形式。接着通过添加挡土墙使得某些路堤的填土量得到大量减少，并形成较适宜的路面。添加挡土墙后，可计算出每个断面的土方量，再设计每个断面的边沟，路基，防护工程等，则完成横断面设计。

七、弯道细部设计（JD1处弯道设计计算）

JD1弯道YH桩号：K0+361.903，QZ桩号：K0+291.843， 路拱坡度i=2%, 一类加宽，弯道半径为71.969m，最大超高2%，绕曲线内侧路基边缘旋转，车道宽度B=3.25×2=6.5m，超高渐变率1/48.08。

1、道路加宽设计：

由《公路工程技术标准》知，根据一类加宽，弯道半径71.969m可得：加宽值b=1m。加宽长度应该与缓和段的长度相同，加宽方式采用按比例过度的方式：bx 其中：Lx：任一点距缓和段起点的距离 L：加宽缓和段长 b：圆曲线上的全加宽

bx：加宽缓和段内任一点的加宽值

Lxb L2、缓和段设计：

缓和段线性采用回旋线，长度计算：

0.036V30.03630313.505815 a) 据离心加速度得出：Lsm； R71.969 b) 保证驾驶员操作时间：LsV3025； 1.21.2 c) 控制超高产生的附加坡度：LsB(icig)2p50.0032m；

d) 满足视距要求：LsR~R7.997~71.969m。 9 缓和段参数的计算：因为R<100m,取A=R=71.969 采用的Ls=30m 符合要求。

3、超高设计：

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V23020.10.0016％＜2％ ic127R12772  的取值在0.17——0.10 ，所求的超高值也是个范围值，根据《公路工程技术标准》，取用超高2%。 过渡方式是绕车道中心旋转。

B'i6.50.08 超高过渡段长度：Lc25.0016m

p1/48.084、平面视距设计：

由《公路工程技术标准》知，此公路采用会车视距，也就是至少是停车视距的两倍

VV2303020.3 SS0548.64m

1.5127(2i2)1.5127(0.320.082) 采用上式得出的会车距离大致在48.64m左右 由直线、曲线及转角表知道L=91.52m>60m

S248.642 Z3.93m

8Rs875.2459

在横净距3.93m范围内的障碍物都需要清理。

5、弯道细部大样图(见附图)

八、JD1平曲线计算

三级公路设计速度为30km/h，弯道半径R=71.969m，交点JD1桩号为K0+291.483，转角135°，缓和曲线长Ls30m，验算该曲线上设置缓和曲线的五个基本桩号。 计算如下：

1、曲线要素计算：

Ls302 p0.52105768m

24R2471.9692LsLs30303 q14.9782799m

2240R22240(71.969)21350)tan14.978279916.469m Th(Rp)tanq(71.9690.52105768223 Lh180RLs0180013571.96930199.57296mm 0 Dh2ThLh216.469-199.57296166.63496mm 2、主点里程桩号计算：

以交点里程桩号为起算点：JDK0236.788

ZHJDThK0208.25216.469K0191.783

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HYZHLsK0191.78330K0221.783 QZZHLh199.57296K0191.783K0291.843 22 YHHZLsK0361.90330K0361.903

HZZHLhK0191.783141.5017K0391.903 由QZ桩号算出的JD1桩号为 QZD216.469-199.57296K0291.843K0208.252与原桩号22

相同,检验无误，且桩号与CAD出图桩号基本相同（由于保留位数及计算精度偏差存在很少偏差）。

九、竖曲线要素计算

已知变坡点桩号为K0270.000，高程为202.8148m，i15.857%，i21.374%，竖曲线半径为

70m。计算如下：

i2i11.374%5.857%4.483%，该曲线为凸形竖曲线。 曲线长LR704.483%3.1381m 切线长TL3.13811.56905m 222T21.569050.01758513m 外距E2R270 竖曲线起点桩号(K0270.000)1.569K0268.431

竖曲线起点高程(202.81482.5730.06063)202.659m 竖曲线终点桩号(K0270.000)1.569K0271.569

竖曲线终点高程(202.6592.5730.05804)202.509m

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十、四个横断面工程量：

桩号 挖 方 填方面积面积/m2 1.743 41.404 0 0 43.147

20 0.8945 21.5735 20 0 42.2735 20 60 17.89 431.46 17.89 413.59 0 挖方平均面积/m2 填方平均面积/m2 距离 挖方 /m 体积 /m3 填方 体积 /m3 木桩利用/m3 填缺 挖 余 /m3 /m2 /m3 K0+000 1.062 K0+020 0.727 0.5615 20.7 0.396 1.852 11.23 414 11.23 402.81 0 0 0 7.92 K0+040 0.396 K0+060 0.396 0合计 2.581 7.92 0 111.12 845.46 29.12 816.40 7.92 十一、土石方计算与调运

1、土方的计算

选择“表格”菜单下的“输出土方计算表”命令，系统弹出的对话框。点击“计算输出”，键入“起始页码”和“终止页码”，得到“土石方计算表”。

2、路基土石方调配及防护工程

土石方调配的一般要求：

①尽可能的少挖多填以减少废方和弃方。 ②用合理的经济运距，达到运距最短。 ③废方要妥善处理。一般不占或少占耕地。

④路基填方如需借土，应结合地形、农田排灌情况选择借土地点。 ⑤不同性质的土石应分别调运，以做到分层填筑。

⑥土石方集中的路段，因开挖、运输的施工方案与一般路段不同，可单独调配。 针对本设计填土一部分为上游路段挖弃土，一部分为当地取土。

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调配方法：

填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余 借方=填缺-远运利用 废方=挖余-远运利用 全线总的调运量复核： 挖方+借方=填方+废方

十三、参考文献

[1] 张维全，周亦喜，李松青.道路勘测设计.重庆：重庆大学出版社，2005 [2] 交通部标准．公路工程技术标准．北京：人民交通出版社，2004 [3] 交通部标准.公路路基设计规范. 北京：人民交通出版社，2004 [4] 杨春风，欧阳建湘，道路勘测设计.北京：人民交通出版社，2007.2 [5] 张金水，张廷楔.道路勘测设计.上海：同济大学出版社，2005.10

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