三级公路道路勘测设计资料

一、设计资料（一）、设计原始资料 1、沿线及区域的地质本项目线路处于平原微丘上，地势基本平坦、视野开阔，海拔高程在30m50m。沿线路段主要地貌为平原微丘。（二）、设计标准 1、 公路等级：三级公路（平原微丘）；2、 计算行车速度：30km/s；3、 行车道宽度：6.5m；4、 路基宽度：8.5m；5、 最大纵坡：8%；6、 平曲线最小半径：极限值，30m；一般值65m；7、 停车视距：30m；8、 土路肩宽度：0.75m；9、 服务水平：四级；10、设计年限：30年；11、桥涵设计荷载：汽车20级；挂车100级。二、道路设计线（一）、三级公路（平原微丘）选线的一般原则路线是道路的骨架，它的优劣关系到道路本身功能的发挥和在路网中是否能起到应有的作用。影响路线设计除自然条件外还受诸多社会因素的制约，因此选线要综合考虑多种因素，妥善处理好各方面的关系，其基本原则如下： 1、在道路设计的各阶段，应运用各种先进的手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证、比较的基础上，选定最优路线方案。 2、路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。在工程两增加不大时，应尽量采用较高的技术标准。不要轻易采用极限指标，也不应该不顾工程的大小，片面的追求工指标。 3、选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占田地，并尽量不占高产田、经济作物田或经济园林等。 4、通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，其人工构造物应与周围环境、景观相协调。处理好重要历史文物遗址。 5、选线时应对工程地质与水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响。对严重不良地质路段，如滑坡、坍塌、泥石流、岩溶、泥沼等地段和沙漠、多年冻土等特殊地区，应谨慎对待，一般情况下应设法避免。当必须穿过时，应选择合适位置，缩小穿越范围，并采取必要的工程措施。 6、选线应重视保护环境，注意由于道路修建，汽车运营所产生的影响和污染，如： 1）、路线对自然景观与资源可能产生的影响； 2）、占地、拆迁房屋所带来的影响； 3）、路线对城镇布局、行政规划、农业耕作区、水利排灌体系等现有设施造成分割引起的影响 4）、噪音对居民已经汽车对大气、水源、农田所造成的污染和影响。（二）、路线方案的选择1、根据公路勘测设计及规范在A（56600,261150）B(58200,262300)两点之间进行之上定线，设计出两种方案，以供比较选择。2、对所选的两种方案进行平面线形设计 1）在平面上读出个交点的转角并计算出相关的数据如下表所示：表2.1 方案一JD点坐标两点间的距离转角XYA56600.000261150.000JD156879.813261478.744431.704Y 191550JD257039.061261571.924184.506Z 57921JD357063.942262139.307567.928Y 861543JD457470.456262148.012406.607Z342736JD557761.915262357.345358.843Y 431539B58200.000262300.000表2.2 方案二JD点坐标两点间的距离转角XYA56600.000261150.000JD156776.499261357.364272.308Y 824710JD256990.662261217.278255.910Z 503516JD357829.514261480.136879.072Z 7279JD457834.090262038.658558.541Y 54256B58200.000262300.000448.789表2.3 方案三JD点坐标两点间的距离转角XYA56600.000261150.000JD156751.036261316.238224.604Y 53947JD257315.254261262.709566.752Z 692855JD357497.467261637.325416.580Y 162541JD457610.039261760.753167.054Z282750JD557673.399262016.513263.491Y 475028B58200.000262300.000579.2553、相关规范 各级公路和城市道路不论转角大小均要设置平缓曲线,圆曲线是平缓曲线的重要组成部分。由规范不设缓和曲线的圆曲线的最小半径为65m，极限最小半径为30m, 规范规定，圆曲线的最大半径不能大于10000m。本路段所设计的最大圆曲线半径满足不设超高的要求,故设置缓和曲线。 取圆曲线的设计半径R=100m,求 缓和曲线Ls的长度。1） 按离心加速度变化率来确定回旋线的最小参数,计算缓和曲线的长度,取a1=0.6m/s,Ls=0.036V/R=9.72m 曲线过短驾驶员操作困难,为了安全,根据经验至少要有3s的行驶时间,因此必须满足：Ls=V/1.2=25m。 故需要设置缓和曲线，既Ls=25m，前缓为25m，后缓为25m。 方案一1) JD的平曲线计算,取R=100,Ls=25，算得：切线长T=52.400；曲线长：L=104.012；圆曲线长L=54.012；超距D=2 TL=0.788五个基本桩号： JD1 K0+431.704 T 52.400 ZH K0+379.304+ Ls 25 HY K0+404.304+ Ly (=Lh2Ls) 54.012 YH K0+458.316+ Ls 25 HZ K0+483.316 Lh/2 52.006 QZ K0+431.310所以有QZ算出的JD桩号为K0+431.310+0.788/2=431.704，与原来的JD桩号相同说明计算无误。2) JD的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=56.245；曲线长：L=104.805；圆曲线长L=54.805；超距D=2 TL=7.685五个基本桩号：JD2 K0+615.422 Th 56.245 ZH K0+559.177+ Ls 25 HY K0+584.177+ Ly (=Lh2Ls) 54.805 YH K0+638.982+ Ls 25 HZ K0+663.982 Lh/2 52.402 QZ K0+611.580所以有QZ算出的JD桩号为K0+611.580+7.685/2=615.422，与原来的JD桩号相同说明计算无误。3) JD的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=112.960；曲线长：L=186.094；圆曲线长L=136.094；超距D=2 TL=39.880五个基本桩号：JD2 K0+1175.665 Th 112.960 ZH K0+1062.705+ Ls 25 HY K0+1087.705+ Ly (=Lh2Ls) 136.094 YH K0+1223.800+ Ls 25 HZ K0+1248.800 Lh/2 93.047 QZ K0+1155.725所以有QZ算出的JD桩号为K0+1155.725+39.880/2=1175.665，与原来的JD桩号相同说明计算无误。4) JD的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=48.230；曲线长：L=94.166；圆曲线长L=44.166；超距D=2 TL=2.294五个基本桩号：JD2 K0+1542.447 Th 48.23 ZH K0+1494.217+ Ls 25 HY K0+1519.217+ Ly (=Lh2Ls) 44.166 YH K0+1563.383+ Ls 25 HZ K0+1588.383 Lh/2 47.083 QZ K0+1541.300所以有QZ算出的JD桩号为K0+1541.300+2.294/2=1542.447，与原来的JD桩号相同说明计算无误。5) JD的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=95.822；曲线长：L=183.560；圆曲线长L=133.560；超距D=2 TL=8.084五个基本桩号：JD2 K0+1898.996 Th 95.822 ZH K0+1803.174+ Ls 25 HY K0+1828.174+ Ly (=Lh2Ls) 133.560 YH K0+1961.734+ Ls 25 HZ K0+1986.734 Lh/2 91.780 QZ K0+1894.954所以有QZ算出的JD桩号为K0+1894.954+8.084/2=1898.996，与原来的JD桩号相同说明计算无误。方案二1) JD1的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=83.289；曲线长：L=140.591；圆曲线长L=90.591；超距D=2 TL=25.986五个基本桩号：JD6 K0+272.308 Th 83.289 ZH K0+189.019+ Ls 25 HY K0+214.019+ Ly (=Lh2Ls) 90.591 YH K0+304.610+ Ls 25 HZ K0+329.610 Lh/2 70.295 QZ K0+259.315所以有QZ算出的JD桩号为K0+259.315+25.986/2=272.308，与原来的JD桩号相同说明计算无误。2) JD2的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=59.874；曲线长：L=113.293；圆曲线长L=63.293；超距D=2 TL=6.454五个基本桩号：JD6 K0+502.231 Th 59.874 ZH K0+442.357+ Ls 25 HY K0+467.357+ Ly (=Lh2Ls) 63.293 YH K0+530.65+ Ls 25 HZ K0+555.65 Lh/2 56.647 QZ K0+499.004所以有QZ算出的JD桩号为K0+499.004+6.454/2=502.231，与原来的JD桩号相同说明计算无误。3) JD3的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=85.514；曲线长：L=150.894；圆曲线长L=100.894；超距D=2 TL=20.134五个基本桩号：JD6 K0+1374.849 Th 85.514 ZH K0+1289.335+ Ls 25 HY K0+1314.335+ Ly (=Lh2Ls) 100.894 YH K0+1415.230+ Ls 25 HZ K0+1440.230 Lh/2 75.447 QZ K0+1364.782所以有QZ算出的JD桩号为K0+1364.782+20.134/2=1374.849，与原来的JD桩号相同说明计算无误。4) JD4的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=63.333；曲线长：L=119.333；圆曲线长L=69.333；超距D=2 TL=7.932五个基本桩号：JD6 K0+1913.257 Th 63.333 ZH K0+1849.624+ Ls 25 HY K0+1874.624+ Ly (=Lh2Ls) 69.333 YH K0+1943.958+ Ls 25 HZ K0+1968.958 Lh/2 59.667 QZ K0+1909.291所以有QZ算出的JD桩号为K0+1909.291+7.932/2=1913.257，与原来的JD桩号相同说明计算无误。方案一1) JD1的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=62.660；曲线长：L=117.787；圆曲线长L=67.787；超距D=2 TL=7.532五个基本桩号：JD1 K0+224.604 Th 62.660 ZH K0+161.944+ Ls 25 HY K0+186.944+ Ly (=Lh2Ls) 67.787 YH K0+254.731+ Ls 25 HZ K0+279.731 Lh/2 58.843 QZ K0+220.838所以有QZ算出的JD桩号为K0+220.838+7.532/2=224.604，与原来的JD桩号相同说明计算无误。2) JD2的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=82.023；曲线长：L=146.269；圆曲线长L=96.269；超距D=2 TL=17.778五个基本桩号：JD2 K0+783.824 Th 82.023 ZH K0+701.801+ Ls 25 HY K0+726.801+ Ly (=Lh2Ls) 96.269 YH K0+823.070+ Ls 25 HZ K0+848.070 Lh/2 73.135 QZ K0+774.935所以有QZ算出的JD桩号为K0+774.935+7.532/2=783.824，与原来的JD桩号相同说明计算无误。3) JD3的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=26.966；曲线长：L=53.672；圆曲线长L=3.672；超距D=2 TL=0.260五个基本桩号：JD3 K0+1182.626 Th 26.966 ZH K0+1155.660+ Ls 25 HY K0+1180.660+ Ly (=Lh2Ls) 3.672 YH K0+1184.332+ Ls 25 HZ K0+1209.332 Lh/2 26.836 QZ K0+1182.496所以有QZ算出的JD桩号为K0+1182.496+7.532/2=1182.626，与原来的JD桩号相同说明计算无误。4) JD4的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=37.912；曲线长：L=74.658；圆曲线长L=24.658；超距D=2 TL=3.432五个基本桩号：JD4 K0+1394.420 Th 37.912 ZH K0+1311.508+ Ls 25 HY K0+1336.508+ Ly (=Lh2Ls) 24.658 YH K0+1361.166+ Ls 25 HZ K0+1386.166 Lh/2 37.379 QZ K0+1348.837所以有QZ算出的JD桩号为K0+1348.837+7.532/2=1394.420，与原来的JD桩号相同说明计算无误。5) JD5的平曲线计算,取R=100m,Ls=25，算得：切线长T=56.966；曲线长：L=108.498；圆曲线长L=58.498；超距D=2 TL=5.433五个基本桩号：JD5 K0+1611.746 Th 56.966 ZH K0+1554.780+ Ls 25 HY K0+1579.780+ Ly (=Lh2Ls) 58.498 YH K0+1638.279+ Ls 25 HZ K0+1663.250 Lh/2 54.299 QZ K0+1609.029所以有QZ算出的JD桩号为K0+1609.029+7.532/2=1611.746，与原来的JD桩号相同说明计算无误。4、对所选的两种方案进行平面线性比较表2.4 方案选择比较表比较内容方案一方案二方案三路线总长2332.0272504.6012203.267非直线总长672.637524.111500.884非直线系数0.2880.2090.227方案比较时，应该考虑土石方数量，桥梁隧道挡土墙数量，征地拆迁数量，最小半径等。由上表知两方案的路线总长相近，非直线系数相差不多。但从地形图可以看出路线三经过了城镇，有利于交通运输，路线一要拆除房屋，路线二高差大，会导致土方数量增大，增加了工程造价，且离城镇较远。综上所述，选方案三作为设计方案。（三）、路线的平面设计平曲线的最小半径：Rmin=65，极限最小半径R=30m。 由规范查得一般三级公路的设计车速V=30km/h的缓和曲线最小长度为25m， 方案中所选的Ls=25满足设计要求。 1）、平曲线的超高在公路的圆线路段，为了抵消车辆在此路段上行驶所产生的离心力，将路面做成向圆心倾斜的单向横坡，成为超高。超高坡度用ih示。由规范7.4.1查得不设超高的圆曲线最小半径为350m,本路段上所设计的最大圆曲线半径不满足不设超高的要求，故必须在曲线上设置超高。超高值为：ih= V2/127RR 圆曲线半径； 横向力系数，取0.035； ih=302/(127100)0.035=0.0360.08，符合要求 R圆曲线半径，横向力系数，取=0.06（1）、超高方式：采用绕中央分隔带边缘旋转的方式。将两侧行车道分别绕中线旋转，使之成为各自独立的单向超高断面。（2）、超高缓和段长度计算Ls=BiP B 旋转轴到行车道外侧边缘的宽度 i 超高坡度与路拱坡度代数差（1.09%） P 超高渐变率，P=1/125规范7.5.4 本设计中超高缓和段长度的计算：（采用沥青混凝土路面，取路拱横坡度为1.0%） Lc=BiP=33.5%/(1/125)=13.45m（3）、超高过渡应设计的应注意的问题在一般的超高设计中应插入缓和竖曲线，在竖曲线的区间内进行超高过渡时，应注意缓和行车道边缘的凹凸线形，要防止行车道边缘形成波浪形状2）、曲线的加宽 汽车在平曲线上行驶时，其四个车轮轨迹半径不同，其中前轴外轮半径最大，后轴内轮半径最小，因而需要比直线上更大的宽度。此外，汽车在曲线上行驶，其行驶轨迹并不完全与理论行驶轨迹相吻合，而有一定的摆动偏移，故需要路面加宽来弥补，以策安全。这种在曲线上适当拓宽面的形式称为平曲线加宽。 （1）车道加宽值的确定综合几何加宽值和摆动加宽值两项因素，根据规范有：b=NA2/2R，A一设计车长（汽车后轴到前保险栓的距离），取A=5m；b 加宽值,对于R250m的圆曲线可不加宽；N 车道数；R 曲线半径，R=100m；A 设计车长（汽车后轴到前保险栓的距离），查公路工程技术标准2.0.1，取A=6m。JD1：b=26/2100=0.3600.6,根据标准3.0.12取b=1.0mJD2：b=26/2100=0.3600.6,根据标准取b=1.0mJD3：b=26/2100=0.3600.6,根据标准取b=1.0mJD4：b=26/2100=0.3600.6,根据标准取b=1.0mJD5：b=26/2100=0.360S)；Z=Rs(1cos）曲线长小于视距（LS时R =S停2/2.98；当L S时R=2S停3.98/。规范规定：平原微丘三级公路凸形曲线的极限最小半径为250m，一般最小半径采用400m。（3）、竖曲线的最大半径从满足行车的要求上来说是越大越好，但要满足最小纵坡要求便于排水。 6）、竖曲线的要素计算见附表2、 设计内容 1）、绘制纵断面图（见图纸部分纵断面图）。 2）、在平面图上读出各个中桩地面高程并表示在纵断面上。 3）、根据规范和控制点的要求，确定路线变坡点及高程。 4）、在确定已满足规范后，进行竖曲线的计算并最终确定实际线。 5）、中桩切线高=转坡点的高程+该中桩与转坡点的高差（凸形时）。 6）、中桩切线高=转坡点的高程- 该中桩与转坡点的高差（凹形时）。 7）、设计高程=切线高程+Y（凹形时）。 8）、设计高程=切线高程-Y（凸形时）。（五）路基横断面设计 1、横断面的设计要求是使道路的布置及几何尺寸应能满足交通、环境、用地经济、城市面貌等要求。路基是支撑路面形成连续行车道的带状土、石结构造物。它既要承受由路面传递来的车辆荷载，又要承受大自然因素的作用，因此路基横断面应满足下列要求： （1）、路基的断面形式和尺寸应根据道路等级、设计任务书的规定以及道路的使用要求，结合具体的条件要求来确定。 （2）、路基的设计应兼顾当地的农田基本建设要求。 2、横断面设计的步骤 对于公路横断面的设计主要是绘出横向地面线后，根据纵断面设计所确定的路基填 挖高度、路基宽度、选线的边坡坡度、边沟尺寸绘制出路基的外廓线，具体设计步骤 如下：（1）、点绘各横断面的横向地面线。（2）、根据标准的规定，确定路基宽度。（3）、按弯道半径大小分别确定超高宽度。（4）、根据纵断面设计资料，按设计标高在路基设计表上逐桩进行计算，完成路基计算表。（5）、按照路基设计表数据，绘出横断面设计线。（6）、检查弯道段横断面内侧视距是否保证，是否需要清除障碍及设置视距台。3、土石方调配路基土石方数量计算后，要进行土石方调配，以便确定填方用土的来源，挖方弃土的去向，以及计价土石方的数量和运距。1）、调配的原则（1）、尽可能移挖作填，以减少废方和借方。（2）、废方要妥善处理。（3）、路基填方如需路外借土，应结合地形、农田排灌等情况选择借土地点，并综考虑借土还田、整地造田等措施。 （4）、综合考虑施工方法、运输条件、施工机械化程度和地形情况的因素；选用合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。 2）、调配的方法在土石方数量计算复核后即可进行调配，首先进行横向调配，满足本桩号利用方的需要，然后计算挖余和填缺的数量。根据挖余和填缺分布情况，可以大致看出调运的方向和数量，结合纵坡情况和经济运距对利用方进行纵向调配，而后填方如有所不足或挖余未能尽利用，再选定废方或借土的合适地点。 参考文献1、 中华人民共和国交通部行业标准公路线设计规范JTJ01194（M），北京：人民交通出版社，1994年2、 中华人民共和国交通部行业标准公路工程技术标准JTG B012003（M），北京：人民交通出版社，2003年3、 道路勘测设计（M），北京；人民交通出版社，2007年