《道路勘测设计》
课 程 设 计 指 导 书
阮建凑 编写
适用专业： 土木工程专业（道桥方向）
厦门理工学院土木工程与建筑系（部） 2012年3月
课程设计周数：1周（1学分）
一、课程设计的目的
通过课程设计，使理论知识与实践相结合，熟悉路线设计的步骤和方法。进一步巩固和加深及运用课堂上所学的勘测设计原理、标准、方法、理论基础知识，培养学生的分析问题、解决问题、独立设计的能力，使知识系统化，从而为毕业实习和设计打下基础。
二、课程设计的基本要求
1、设计任务：至少完成700米以上的路线设计图表、计算和说明。公路等级为三级公路，设计车速为40Km/h。 2、设计要求：
（1）严格按照《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》的有关规定执行，根据所设计公路的等级，采用相应的指标进行设计，尽量不用极限值。
（2）根据附件提供的具体数据资料独立完成设计任务，不得抄袭。不得有相同设计方案。 （3）具体技术标准需满足以下要求：
1）设计标准：按设计车速V=40km/h设计，长度不短于700m。
2）路基宽度：行车道7.0m，路肩宽每侧0.75m（其中硬路肩宽0.50m，土路肩宽0.25m）。 3）路拱及路肩坡度：ig ＝ 2 ％，ij = 3％。
4）超高加宽：超高方式为绕路基边轴旋转，加宽采用三类加宽，线性过渡。 5）边坡：路堤边坡1:1.5，路堑边坡1：0.5。
6）水沟形式：路堑边沟为矩形，宽深均为0.6m；路堤排水沟为梯形，顶面宽 0.8m，深 0.6m，内坡 1:1。
7）土石成分比例：普通土占30%，硬土占25%，软石占20%，次坚石25%。 8）免费运距：1km。
三、课程设计的主要内容
（一）技术等级的确定
公路技术等级的选用应根据公路网的规划，综合考虑工程所在地区的政治、经济、军事、文化及自然条件等因素，从全局出发，适当考虑远景发展的交通量，按《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）确定公路等级（城市道路按《城市道路设计规范》GJJ37—90执行）。
（二）纸上定线 1、拟定路线走向
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在给定的地形图上根据指导老师提供的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。并用“横断面控制”的方法修正导向线。
5、定线
在所定向线的基础上，参照各“经济点”和“活动点”的位置，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。 （三）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 ??。用比例尺精确量出各交点的坐标，并用路线方位角法计算确定路线导线交点转角。不得用量角器直接量取。
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（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、在实际路线测量时，用钢尺丈量直线距离，设置整桩与加桩，在交点处设置平曲线。在进行课程设计时，是在地形图上由路线起点从左向右用比例尺（1∶2000）量距，桩距采用50米，加桩视地形变化而定，加桩采用整米数。
（1）直线上整桩（50、100 ??）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 50 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）、直线长度及方向角和测量断链等 22 项。该表交点号先填写起点，再填写JD1、JD2 ??，最后填写终点。
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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 。路线起点到JD1间的直线长度和最后一个交点JDn 道路线终点之间的直线长度如何计算，请设计者自行考虑。
（2）路线的整桩、加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或加桩的加宽值计算，以外接法加工形式按教材公式计算。
（3）将超高、加宽计算值（按相应桩号）填入“路基设计表” 栏中。 6、有关平面时局保证，可在横断面设计中考虑。 （四）公路纵断面设计 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）将米厘方格纸从中间水平方向裁成两张。纵断面图幅尺寸、表头和图标等要求由指导老师根据交通部《公路工程基本建设项目设计文件图表示例》具体指定。
（2）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，进行课程设计时，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：
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