道路工程课程设计指南.

道路工程课程设计指南(一纸上定线1、拟定路线走向在给定的地形图上根据主要控制点研究线路总体布局,分析地形、地质及地物等情况,选择地势平缓、山坡顺直、河谷开阔等有利于展线的地点,拟定线路各种可能的走向。2、试坡当遇到纵坡的限制较严时,必须用平均纵坡i沿各种可能的走向由上而下进行试坡,设等高线间距为h,取计算等高线的平均长度a,a=h/i,用量规开度为a(比例与地形图同,在图上试坡,得出均坡线。3、定导向线分析均坡线,结合地形、地物及艰巨工程等情况,选择相应的中间控制,从而调整控制点相应线路的纵坡,重新试坡,得出导向线。4、修正导向线参照导向线作平面试线,注明平曲线半径,量出地形变化点桩号及标高,绘制纵断面图。并设计纵坡,得出各桩位概略设计标高。5、定线在所定向线的基础上,按规定的技术标准反复试线才能得到满意的结果。6、纵断面设计路线确定后,量出路中心线穿过每一等高线的标号和高程,绘制纵断面图和进行纵断面设计。纸上定线是个反复试定的过程,试线修改次数越多,最后所定路线的质量相对来说越高,直至取得最佳线路方案为止,纸上定线工作才能算完成。(二公路平面设计1、圆曲线半径的原则(1确定圆曲线半径的原则①各级公路的圆曲线半径应尽量采用较大的半径,在一般情况下,宜选用大于《标准》所规定的该级一般最小半径。只有当地形、地物或其他条件限制时,方可采用小于一般最小半径,不要轻易采用极限最小半径。②圆曲线半径的选定,除要与弯道本身所在位置的地形、地物条件相适应,使曲线沿理想的位置通过外,还要考虑与弯道前后的线形标准相协调。③圆曲线半径过大也失去意义,因此最大半径不宜超过10000m,以利于设计与施工。④各级公路不论转角大小,均应设置曲线(包括圆曲线和缓和曲线。(2确定路线导线交点转角首先在地形图上,从起点由左向右编写转角号,即JD1、JD2、JD3……。确定路线导线交点转角要用正切法。不得用量角器直接量取。(3考虑圆曲线半径选定的原则和转角值,确定该路段每个交点的圆曲线半径,并计算或查曲线册设用表确定圆曲线要素。2、将各交点处圆曲线半径与教材或规范对比,当圆曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径,应在该交点处圆曲线两端设置缓和曲线,缓和曲线计算步骤如下:(1利用教材相应公式确定缓和曲线最小长度,采用数值大者,并用整5米倍数。(2利用相应公式计算切线角、缓和曲线常数p和q。(3利用相应公式计算有缓和曲线的单曲线的切线长Th、曲线长Lh、外距Eh、超距Dh。3、桩距采用直线20米,曲线10米。(1直线上整桩(20、40……与平面线基本的量法见下图:①从路线起点用比例尺(1∶2000沿路线中线由左向右量距,每隔20米处用铅笔垂直中线方向画一小横线,在百米处紧靠路中线上方用铅笔写上1、2、3……,即里程K0+100、K0+200、K0+300……,一直量至第一个交点(JD1处,如上图得交点桩号K0+283。②确定平曲线基本桩位置和桩号用比例尺从交点JD1处沿导线向回量T或Th,得圆曲线或第一缓和曲线起点位置,沿路线前进方向中线量T或Th,得圆曲线或第一缓和曲线的终点位置,沿交点JD1的分线向圆心方向量外距E,得曲线中点位置。③计算曲线基本桩桩号按“测量学”教材圆曲线基本桩桩号计算格式计算ZY、QZ、YZ桩号,按“公勘”教材基本桩桩号计算格式计算ZH、HY、QZ、YH和HZ桩号。④将基本桩桩号如ZYK0+233等用铅笔垂直中线方向标在曲线外侧(QZ桩号可不标出。⑤再以YZ或HZ为准,以同样方法向路线前进方向量取直线上整桩和平曲线上的基本桩,直至路线终点。4、直线曲线及转角表和路基设计表的填写(1路线各交点转角、圆曲线半径、曲线要素和曲线上基本桩设置完毕后,应将上述有关数据填写在“直线曲线及转角表”内。它包括交点号、交点桩号、转角度、曲线各部分数值、曲线位置(桩号、直线长度及方向角。该表交点号先填写起点,再填写JD1、JD2……,最后填写终点。表中直线长度L,是指两交点间的直线部分长度,其值为相邻两平曲线起、终点桩号之差。如JD2平曲线终点桩号为K0+625,JD3平曲线起点桩号为K0+846,则JD2~JD3之间直线长度为:L=(K0+846-(K0+625=221m。(2路线的整桩和曲线基本桩桩号随时记在草稿纸上,再填写在“路基设计表”的栏中。5、超高与加宽的设置(1超高当圆曲线半径小于不设超高的最小半径时,根据公路等级、地形和圆曲线半径值,按教材或规范规定确定曲线部分全超高值。超高缓和段或缓和曲线上整桩或加桩的超高值计算,以绕内边轴旋转的公式计算。路拱横坡值可根据公路等级参照“路基路面工程”教材选用。(2加宽当圆曲线半径等于或小于250m,双车道路面设置的全加宽值先按教材公式计算。超高缓和段或缓和曲线上整桩的加宽值计算,按教材公式计算。(3将超高、加宽计算值(按相应桩号填入“路基设计表”栏中。(三公路纵断面设计纵断面设计用手绘。手工设计如下:1、点绘纵断面图在米厘方格纸上点绘出里程、桩号、直线与平曲线、地面高程和地面线,并将桥涵、地质土壤与纵坡设计有关资料在纵断面图纸上标明。横坐标比例尺用1∶2000,纵坐标采用1∶200。(1各桩号地面标高的确定在实际设计中,各桩号的地面标高由水准测量提供,进行毕业设计时,各桩号地面高程从地形图上相应桩号位置确定,即该桩号位置在某相领两条等高线之间,用内插法确定高程,举例如下:上图有K1+700、K1+765、K1+800三个桩,则其各桩高程为:①K1+700桩在等高线304和306之间,沿路线方向两等高线间距为1.6cm,K1+700桩距304为0.42cm,而等高距为2m,则K1+700地面高程为:304+(2×0.42/1.6=304+0.525=304.525≈304.53(取小数点后两位②K1+765在等高线308和310之间,沿路线中线方向两等高线间距1.1cm,K1+765桩距310为0.35cm,等高距为2m,则K1+765桩地面高程为:310+(2×0.35/1.1=310+0.636=309.364≈309.36③K1+800正好在312上,其高程为312。(2各桩地面高程确定后,随时填入路基设计表栏对应位置上。线各桩高程确定并填入路基设计表后,就可根据地面高程将各桩点绘在纵断面图上。应注意:在标出纵向坐标整10米高程前,应注意每张图各桩高程中,最大高程与最小高程两个桩的高差是多少,这样即可将纵坐标整10米高程摆在适中位置,避免纵断面地面线过于靠上或靠下。2、标出控制点可以选取桥梁等这些位置作为控制点。3、纵坡设计(拉坡纵坡设计考虑一般规定与要求、纵断面图布置有关内容,具体拉坡方法见教材相应章节。4、计算转坡点和各桩高程纵坡和转坡点确定后,即可计算转坡点和各桩高程,先计算转坡点高程,再计算各桩高程,并将各桩高程填入“路基设计表”。此栏为未计竖曲线之设计标高。5、竖曲线设计(1先根据课本相关公式计算凸形、凹形竖曲线小半径(根据不同路线等级确定停车视距,再根据竖曲线设计原则选择“各转坡点竖曲线半径”。(2计算各竖曲线要素利用公式计算各竖曲线要素,并填写“路基设计表”中的相应栏目。(3计算竖曲线上各桩距切点距离和改正值,并将有关数值填入“路基设计表”相应栏目。6、计算设计标高、填挖高度和施工时中桩填挖高度,并将有关数值填入“路基设计表”相应栏目。7、在拉坡时,还应考虑平、纵配合。8、应将纵断面设计所考虑的具体问题写在说明书中。(四横断面设计1、点绘横断面地面线横断面的比例尺采用1∶200(纵、横。在实际测设时,横断面地面线是由测设队横断面实测的,设计中按如下方法绘测。(1比如设计要求对选出的1公里路线,逐桩绘出垂直中线两侧和20米范围内地面线。（2）将三角板或比例尺垂直中线放在某一桩上（从起点桩开始），此时某桩地面高程已知，从三角板或比例尺上与等高线相交处读出水平距离与高差（以路中线为原点，左右各20米范围内）。注意：此时地形图上比例尺为1∶2000。现以指导书“纵断面设计”一节为例：求K1+700桩横断面地面线——将三角板或比例尺放在K1+700桩上，并与路中线垂直。①左0.13cm与304等高线相交，水平距离为20×0.13=2.6m，高差为K1+700地面高程304.53－304=0.53m。②左0.5cm与302等高线相交，水平距离为20×0.5=10m，高差为304.53–302=2.53m。③左1cm与302等高线相交，水平距离为20m，高差为304.53–300=4.53m。由上例可知，所求水平距离与高差紧切割的等高线为准，但需注意，此时所用比例为地形图比例1∶2000。中线右边20m的水平距离与高差求法同上。（3）将水平距离与高差（以路中线为准）按1∶200比例尺点绘在米厘方格纸上，各点边线即为横断面地面线。（4）绘制横断面地面线时，从图纸左侧10cm竖直行开始，由上向下排列桩号，第二行亦从下向上排列桩号。此要求与野外实测横断面地面线相同。2、设计横断面设计线（戴帽子）横断面设计线的绘制步骤见教材相应章节。（1）挖方路段或填方路段的边沟尺寸，可统一采用梯形。底宽30cm、深30cm，若拟定为石方地段，可统一采用三角型或矩型边沟。（2）挖方路段一般采用土质挖方，亦可选择某段挖方，拟定土石方分界线。（3）路堤边坡一般采用1∶1.5，路垫边坡可参照教材选用。二、选用教材、规范选用教材、教材杨少伟主编，《道路勘测设计》（第三版），人民交通出版社，2006《公路工程技术标准》JTGB01-2003，交通部颁发《公路路线设计规范》JTGD20—2006，交通部颁发