道路勘测设计总说明书

一、概述

（一）、任务依据

根据华南农业大学水利与土木工程学院土木工程（道路与桥梁设计方向）《道路勘测设计课程设计—平面设计》与《道路勘测设计课程设计—纵断面设计》。

（二）、设计标准

1、根据设计任务书要求，本路段按一级公路技术标准勘察、设计。设计车速为80km/h，双向4车道，路基宽24.5m。

2、设计执行的部颁标准、规范有：

《公路桥涵设计通用规范》

《公路工程技术标准》JTG B01-2003

《公路路线设计规范》2006

（三）、路线起讫点

本路段起点A：K25＋000为所给地形图坐标（X = 532851.5770，Y = 3044868.6750，Z = 177.6 ），终点B：K28+282.364为所给地形图坐标（X = 535751.2414，Y = 3044543.1403，Z =170.2），全长2.80公里。

（四）、沿线自然地理概况

该工程位于福建省境内武夷山地区，年平均降雨量为1500-2200毫米，年平均相对湿度80%，平均雾日达120天，随海拔高度增加年降水量递增率为44-54毫米/百米。具有气温低，降水量多，湿度大，雾日长，垂直变化显著等气候特点。整个地形、地貌特征地貌层次分明，呈梯状分布，地形起伏不大。该路处在中国福建——台湾地震带上，抗震设防烈度为6度。

二、路线

本路段按一级公路标准测设，设计车速80km/h，测设中在满足《公路路线设计规范》的前提下，充分考虑了平、纵、横三方面的优化组合设计，力求平面线型流畅，纵坡均衡，横断面合理，以达到视觉和心理上的舒展。

路线测设里程全长2.80公里，主要技术指标采用情况如下：

平曲线个数（个） 3

平均每公里交点个数（个） 1

平曲线最小半径(米）300

平曲线占路线长（%）28.35

直线最大长(米）1458

变坡点个数（个） 2

平均每公里变坡次数（次）0.7

最大纵坡（%） 1.849

最短坡长（米）780

凸型竖曲线最小半径（米/处）10000

凹型竖曲线最小半径（米/处）10000

三、设计作业步骤和方法

1、确定道路设计等级及宽度；

2、认真阅读地形图，查清路线带的地形地物特征，定出设计控制点；

3、根据起终点和相应中间控制点，在地形图上进行选线，通过比选，确定公路具体走向，选线时注意尽量少占农田和少拆房屋；

4、根据选定公路具体走向，确定交点位置，定出交点坐标，计算出交点间距、偏角，并根据地形地物求出平曲线半径、缓和曲线长度、计算出平曲线各要素，公路总里程；

5、按照100米间距在地形图上定出各中桩位置；

6、按照10~20米间距在地形图上定出各个中桩位置，读出地面高程，依此点汇出纵断面（如果地形变化较大，需要进行加密）；

7、进行纵断面设计；

8、编制路基设计表；

四、本次设计必须提交的设计成果

（一）计算说明部分

1、平面计算（直线、曲线及转角表）；

2、纵断面计算（设计标高、竖曲线各要素等）；

3、总说明书。

（二）图纸部分

1、平面设计图（含用地图）；

2、纵断面设计图；

五、定线

（一）、定导向线

(1)、首先在1:2000的地形图上，仔细研究路线选线阶段选定的主要控制点间的地形、地质情况，选择有利地形，拟定路线走法。 (2)、地形图上的等高线间距为10m ，选用5.0%的平均自然坡度，按式2-1算出等高线间平距：

h

a i =

均

(式2-1) 由式2-1得：

10

200 m 0.05

a =

= 使两脚规的开度等于a （按图上的比例尺为10cm ），从路线起点A 开始，拟定的路线走法在等高线上依次截取各点，直到最后一点的位置和标高按近路线终点B 为止。

(3)、连接各点，分析该折线在利用地形和避让地物，以及工程艰巨的情况，从而选出应穿应避让的特征点为中间控制点，并重新连接各点。

（二）、确定路线位置

(1)、在前面定出的导向线的基础上，用不同半径的模板在路线平面可能出现的转点处描出路线平面位置，并标出其半径。 (2)、用直线连接各曲线，使各直线相交，初步定出路线交点。

(3)、初步分析各交点处所采用的线型，并大致量出各交点的转角值，概算出各交点处的平曲线切线长，结合交点间距概算出平曲线间插直线长度，判断各同向、反向及复合线型能否满足规范要求。

(4)、分析所定出的路线位置的工程量并进行调整，力争定出线形好、工程量小的路线位置。

根据以上的方法，即可在地形图上定出路线的位置，确定路线平面的交点，并初步定出了各交战处所采用的圆曲线半径值和缓和曲线长度，以及各平曲线的线型组合方式。

六、线路平面设计

（一）、 确定平面设计所需数据 1、确定交点坐标

(1)、根据地形图上所定出的路线位置，通过地形上的等高线推算各交点的坐标。方法如下：

<1>、推算坐标时，应在交点所在的坐标格内进行，先假定该坐标格四个脚点中的左下脚点为原点。 <2>、量出交点的到坐标横（纵）轴的距离l ，再量取坐标格的垂直（水平）长度L 。 <3>、计算坐标增量。从地形图可以看出相邻坐标网格线间的距离为0.2，按式3-1：

2.0)(?=

?L

l

y x (式3-1) 即可得出在该坐标格内的坐标增量，再用此坐标增量加上原点在整体坐标系下的坐标值即可得出该交点的坐标。

(2)、按上述方法推算出的各交点坐标如表3-1。

交点坐标表 表3-1

交点 Y （N ） X （E ） 起点 532851.5770 3044868.6750 JD1 533492.835 3044242.382 JD2 535480.566 3044105.069 JD3 535593.376 3044230.899 终点

535751.2414

3044543.1403

2、初拟平曲线半径及缓和曲线长

纸上定线时所初定的各交点处平曲线半径及缓和曲线长如表3-2。

半径及缓和曲线长 表3-2

（二）、 平面设计计算

1、平面设计计算有关内容及计算公式

(1)、交点间距、坐标方位角及转角值的计算： (2)、曲线要素计算： 设起点坐标为),(000Y X JD ，第i 个交点坐标为n i Y X JD i i i , , 3 , 2 , 1 , ),(Λ=，则：

11 : (3-2)

: 3-3)i i i i X X X Y Y Y L --?=-?

??=-?=坐标增量式交点间距式象限: arctg

(3-4): 0 , 0 : 0 , 0 : 180 Y

X

X Y fw X Y fw θθ

θ?=??>?>=?=-角式计算方位角当时当时1 (3-5)

0 , 0 : 180 0 , 0 : 360 : i i i X Y fw X Y fw A A θθα-??

?

???<=-?

=-式当时当时转角 (3-6) "" "" i i αα+-式当为时路线右偏,当为时路线左偏

2243

(m) (3-7)2240 (m) (3-8)

242688() tg

(m) (3-9)2

s s

s s

s L L q R L L p R R T R p q Ly R L α

α=

-=-=++=-式式式 (3-10)2 (3-11)() sec

(3-12)2

2 s L Ly L E R p R J T L α

=+=+-=-式式式 (3-13)

式

(3)、平面线形要素组合及计算： <1>、S 型曲线：

S 型曲线为反向圆曲线间用回旋线连接的组合形式，其相邻两个回旋线参数1A 与2A 宜相等。如果采用不同的参数时，1A 与2A 之比应小于2.0，有条件时以

小于1.5为宜。在两个回旋线间的插直线（或重合段）的长度l 应符合式3-14：

m 40

2

1A A l +≤

(式3-14) 此外，S 型曲线两圆曲线半径之比也不宜过大，宜为： ()1212 3

11R R ～R R >=其中 (式3-15) <2>、C 型曲线：

C 型曲线为同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的形式。其计算要求与方法同S 形曲线。 (4)、逐桩坐标计算：

<1>、直线上中桩坐标计算：

设交点坐标为) , (Y X JD ，交点相邻两直线方位角分别为21 fw fw 和， 则：

11: cos (180) (3-16): sin (180) (3-17)

ZH HZ ZH X X T fw HZ Y Y T fw =++=++点坐标式点坐标式设直线上加桩里程为L ，ZH ，HZ 为曲线起点、终点里程，则前直线上任意点坐标为：

11 () cos (180) (3-18) () sin (180) X X T ZH L fw Y Y T ZH L fw =++-?+?

?=++-?+?

式

后直线上任意点的坐标为：

22 () cos (3-19) () sin X X T L HZ fw Y Y T L HZ fw =++-??

?=++-??

式

<2>、单曲线内中桩坐标计算：

曲线上任意一点的切线横距为：

5

22

(3-20)40s

l x l R L =-式 式中：l ——缓和曲线上任意点到)(HZ ZH 或点的曲线长； s L ——缓和曲线长度。

①、第一缓和曲线（HY ZH -）上任意点坐标：

2122

12

30 cos 30cos 30 sin 30cos ZH s s ZH s s x

l X X fw RL l RL x l Y Y fw RL l RL ξππξππ?

??=+?+?

?????? ?????

????

=+?+ ??????? ?

????

(式3-21) 式中：ξ——转角符号，右偏时为“+” ，左偏时为“-” 。 ②、圆曲线内任意点坐标（YH HY -）：

()()1190902 sin cos 90902 sin sin s HY s HY l L l X X R fw R R l L l Y Y R fw R R ξππξππ?+????

=+?+??? ??????

?+????

?=+?+?? ?

????

??(式3-22)

式中：l ——圆曲线上任意点至HY 点的曲线长；

ξ——转角符号，右偏时为“+” ，左偏时为“-” 。 ③、第二缓和曲线（YH HZ -）内任意点坐标：

2

22

2

2230 cos 180 30cos 30 sin 18030cos HZ

s s HZ

s s x l X X fw RL l RL x

l Y Y fw RL l RL ξππξππ?

??=+?+-? ?????? ?

??

??

??

??

=+?+-

?

?

????? ????

?

(式3-23) 式中：l ——第二缓和曲线内任意点至HZ 点的曲线长。 2、平面设计计算过程 （1）、起终点及交点坐标：

1: 532851.5770 , 3044868.6750 2: 533492.8350 , 3044242.3820

3: 535480.5660 , 3044105.0690

4：535593.376 ，3044230.899

5: 535751.2414 , 3044543.1403

（2）、半径及缓和曲线长：

1: 450 150

2: 300 150

3： 450 150

（3）、转角：

α(1) : 19056＇49.7＇＇

α(2) : 29052＇15.1＇＇

α(3) ： 39055＇31.9＇＇

（4）、曲线要素：

切线长度(1) : 154.430 切线长度(2) : 195.519 切线长度（3）： 239.142 曲线长度(1) : 306.665 曲线长度(2) : 384.605 曲线长度(2) : 463.574 校正值(1) : 2.195 校正值(2) : 6.434 校正值(3) : 14.710 外距(1) : 9.018 外距(2) : 17.888 外距(3) : 30.981 （5）、交点桩号：

JD(1) : K26+612.728

JD(2) : K27+486.599

JD(3) : K27+947.194

（6）、各曲线要素点桩号：

ZH(1) : K26+458.298 ZH(2) : K27+291.080 ZH(3) : K27+708.052

HY(1) : K26+608.298 HY(2) : K27+441.080 HY(3) : K27+858.052

QZ(1) : K26+611.631 QZ(2) : K27+483.383 QZ(3) : K27+939.893

YH(1) : K26+614.963 YH(2) : K27+525.685 YH(3) : K28+021.626

HZ(1) : K26+764.963 HZ(2) : K27+675.685 HZ(3) : K28+171.626

七、线路竖曲线计算

（一）、确定竖曲线计算所需数据

根据平纵组合原则以及纵断面设计有各项工程技术标准，按公式ω/L

R=确定各变坡点处所取用的竖曲线半径，以及定坡时在CAD上算出的各直线段坡度和桩号、坡长如表4-1所示：

变坡点数据表表4-1

（二）、竖曲线要素计算

竖曲线要素设计公式为：

21

(4-1)

i i

ω=-式

"+""-"

ωω

式中:当为时表示凹形竖曲线,当为时表示凸形竖曲线

: (4-2)

: (4

2

L R

L

T

ω

=

=

竖曲线长度式

竖曲线切线长式

2

-3)

: (4-4)

2

T

E

R

=

竖曲线外距式

根据前面确定的竖曲线半径及坡度值，计算各变坡点处的竖曲线要素如下：

(1)、变坡点1：(R=10000m)

L=133.494

T=66.747

E=0.223

(2)、变坡点2：(R=10000m)

L=169.19

T=84.595

E=0.358

道路勘测设计总说明书班级：11路桥一班

姓名：殷文锐

学号：2