道路工程设计方法.doc

1、一 选线 选线是公路设计的重要环节之一 ,选线的质量直接关系到公路的造价及今后使用的适用性 ,安全性 ,可靠性和寿命 .也是一个综合判断选择的过程 ,既要考虑地形 ,地质条件的变化 ,又要均衡路线本身平 ,纵 ,横三方面的相互影响和制约 .自然条件对路线的影响因素也很多 ,主要考虑 :地形 ,地质 ,气候 ,水文等 .所以在平面图上选择线路都要考虑上述的条件 ,因为是沿溪线 ,路线伴随着一条季节性流水的河流 ,也要把这条因素考虑进去 .选择好的路线以确保公路的安全和自然环境良好 ,因此采用比选的原则进行路线的选择 . 此路段是沿溪线 和越岭线 ,其主要特点是由于沿溪线沿河流布线 ,平纵线形较好

2、 ,在河边一般都有台地可以利用 ,加之河床的纵坡一般比路线的纵坡小 ,所以路线的平纵线形均能满足设计要求 ,平面受纵面的制约较小 ,沿溪线海拔低 ,气候条件较好 ,对施工 ,养护 ,营运有利 ,而且沿溪线傍山临河 ,砂石等原材料比较丰富 ,施工用水容易解决 .在路线布线时 ,要结合地形克服不利影响 ,发挥沿溪线的优势 ,使公路更好的为社会服务 . 二 .定线 公路定线根据公路等级 ,要求和条件在纸上定线 .步骤如下 : 1. 拟定线路走向 在 1:5000的地形图上 ,根据路线的起终点和中间控制点 ,仔细分析控制 点间的地形 ,地质及地物情况 ,选择地势平缓 ,山坡顺直 ,河谷开阔及有利于回头

3、展线的地点等 ,拟定路线各种可能的走向 ,完成路线的总体布局 . 2. 放坡试线 要考虑坡度 ,坡长及点的布控进行多次的试定比较 ,最终选择出一条合适的路线 . 三 .平面设计 因为地形比较平缓 ,所以只设有圆曲线进行设计 .根据 规定选择半径 . 平曲线要素表 交点号(JD) 交点桩号 偏角 ( ) 半径(R) 切线长(T) 曲线长(L) 外距(E) 左 右 1 K0+425 200 183.7 335.32 38.16 2 K1+166.62 600 260.78 491.99 54.22 3 K1+852.8 600 84.32 167.55 5.90 4 K2+661.03 110 1

4、05.24 189.35 25.68 5 K2+880.14 80 135.63 208.79 52.02 6 K3+388.3 320 456.86 614.26 237.79 四 .纵断面设计 路线选定以后 ,量出平面图中路中心线穿过每一等高线的桩号及高程 ,绘制纵断面图 ,点绘地面线 ,进行纵坡设计 . 五 .横断面设计 三级公路设计车速为 40km/h,路肩宽度为 0.75m,路面宽度为7.5m,则路基宽度为 9.0m. 六 .路面设计 (后有附书 ) 七 .路基设计 (后有附书 ) 八 .涵洞设计 (后有附书 ) 九 .技术标准 按照规范要求（书中规范）来设计路线，采用技术标准如下：

5、 公路等级：三级公路； 计算行车速度： 40 公里 /小时 路基宽度：路基宽 9.0 米 路面宽度：路面宽度 2*3.75 米 十 .路线 孙李沟至西岔路线全长 4535 米，起讫桩号为 K0+00 至终点桩号 K4+535.00。按照最小坡长为 120 米为设计标准进行设计。 公路用地范围内排水沟外 5 米，按挖方段是上方山坡汇水情况设有截水沟。 十 一 .参考资料 : 十 二 规范附表 公路竖曲线最小长度和最小半径 从视觉观点所需的竖曲线最小半径 沥青混合料设计参数 材料名称 沥青针入度 抗压模量 E1(MPa) 劈裂强度 15(MPa) 20 15 细粒式密集配沥青混凝土 90 1200

6、 1600 18002200 1.2 1.6 SMA 90 1200 1600 12001500 1.4 1.9 设计车速（ km/h） 凸形竖曲线半径 /m 凹形竖曲线半径 /m 竖曲线最小长度 /m 一般值 极限值 一般值 极限值 40 700 450 700 450 35 计算行车速度 /（ km*h-1） 凸形竖曲线半径 /m 凹形竖曲线半径 /m 40 3000 2000 中粒式密级配沥青混凝土 90 1000 1400 16002000 0.8 1.2 中粒式开级配沥青混凝土 90 800 1200 12001600 0.6 1.0 粗粒式密级配沥青混凝土 90 800 1200

7、12001600 0.6 1.0 沥青碎石混合料 600 800 沥青贯入式 400 600 400 600 基层材料设计参数 材料名称 配合比或规格要求 抗压模量 E(MPa) 劈裂强度 (MPa) 备注 二灰砂砾 7:13:80 1300 1700 0.6 0.8 二灰水泥 8:17:75 1300 1700 0.5 0.8 水泥砂砾 5% 6% 1300 1700 0.4 0.6 水泥碎石 5% 6% 1300 1700 0.4 0.6 石灰水泥粉煤灰砂砾 6:3:16:75 1200 1600 0.4 0.6 石灰水泥碎石 5:3:92 1000 1400 0.35 0.5 石灰土碎

8、石 粒料占 60%以上 700 1100 0.3 0.4 碎石灰土 粒料占 40% 50% 600 900 0.25 0.35 水泥石灰砂砾土 4:3:25:68 800 1200 0.3 0.4 二灰土 10:30:60 600 900 0.2 0.3 石灰土 8% 12% 400 700 0.2 0.25 石灰土 4% 7% 200 350 处理路基时用 级配碎石 符合级配要求 300 350 250 300 200 250 作上基层用 作基层用 作底层用 填隙碎石 填隙 密实 200 280 作底层用 未筛分碎石天然砂砾 具有一定级配 符合规范要求 180 220 150 200 作底层

9、用 中 .粗砂 80 100 作垫层用 K0+425 竖曲线计算表 K2+200竖曲线计算表 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线高程 坡 度角 : =i2-i1=-2%-2.3%=-4.3% 半 径： R=4000m 竖曲线长度： L=R*| |=4000*0.043=172m 竖曲线切线长 :T=L/2=172/2=86m 竖曲线外距 : E=T2/2R=862/2*4000=0.92m 起点桩 号及标高 : 起点 桩号 K0+340 起点 标高 : 360+T*i1=361.9 终点桩号及标高 : 终点 K0 +425+T=K0+511 360+T*i2=361.7 中桩标高 :36

10、0-E=360.9 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K0+339 0 361.9 0 361.9 K0+389 50 360.8 0.3 361.3 K0+425 86 360 0.92 360.9 K0+461 50 360.7 0.3 361 K0+511 0 361.7 0 361.7 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-1.6%-0.3%=-0.019 半 径： R=8000m 竖曲线长度： L=R*|= 8000*0.019=152m 竖曲线切线长 :T=L/2=152/2=76m 竖曲线外距 : E=T2/2R=762/2

11、*8000=0.36m 起点桩号及标高 : 起点 K2+200-T=K2+124 标高 : 339.6-T*i1=339.4 终点桩号及标高 : 终点 K2+200+T= K2+276 标高： 339.6-T*i2=338.4 中桩标高 :339.6-E=339.2 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K2+124 0 339.4 0 339.4 K2+174 50 339.5 0.2 339.3 K2+200 76 339.6 0.4 339.2 K2+226 50 339.2 0.2 339 K2+276 0 338.4 0 338.4 K1+350 竖曲线计算表 K0+

12、650 竖曲线计算表 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-4%-2%=-0.06 半 径： R=2000m 竖曲线长度： L=R*| |=2000*0.06=120m 竖曲线切线长 : T=L/2=120/2=60m 竖曲线外距 : E=T2/2R=602/2*2000=0.9m 起点桩号及标高 : 起点 K0+650-T=K0+590 标高 : 364.8-T*i1=363.6 终点桩号及标高 : 终点 K0 +650+T=K0+710 标高： 364.8-T*i2=362.4 中桩标高 :364.8-E=363.8 （ m） （ m） y=x2/2r（

13、 m） （ m） K0+590 0 363.6 0 363.6 K0+640 50 364.6 0.6 364 K0+650 60 364.8 0.9 363.9 K0+660 50 364.4 0.6 363.8 K0+710 0 362.4 0 362.4 半竖曲 线外距（ ） （ ） （ ） （ ）桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-4%-0.3%=0.043 半 径： R=2000m 竖曲线长度： L=R*| |=2000*0.043=86m 竖曲线切线长 :T=L/2=86/2=43m 竖曲线外距 : E=T2/2R=432/2*2000=0.4

14、6m 起点桩号及标高 : 起点 K1+350-T=K1+307 标高 :336.8+T*i1=338.6 终点桩 号及标高 : 终点 K1+350+T=K1+393 标高： 336.8+T*i2=336.9 中桩标高 :336.8+E=337.3 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K1+307 0 338.6 0 338.6 K1+350 43 336.8 0.46 337.3 K1+393 0 336.9 0 336.9 K2+650 竖曲线计算表 K3+50 竖曲线计算表 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=3.7%-(-1.6%)=

15、0.053 半 径： R=3000m 竖曲线长度： L=R*|= 3000*0.053=159m 竖曲线切线长 :T=L/2=159/2=79.5m 竖曲线外距 : E=T2/2R=79.52/2*3000=1.06 m 起点桩号及标高 : 起点 K2+650-T=K2+570 标高 : 332.6+T*i1= 333.9 终点桩号及标高 : 终点 K2+650+T=K2+730 标高： 332.6+T*i2=335.6 中桩标高 :332.6+E=333.7 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K2+570 0 333.9 0 333.9 K2+620 50 333.1 0

16、.4 333.5 K2+650 80 332.6 1.06 333.7 K2+680 50 333.8 0.4 334.2 K2+730 0 335.6 0 335.6 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-3.6%-3.7%=-0.073 半 径： R=2000m 竖曲线长度： L=R*|= 2000*|-0.073|=146m 竖曲线切线长 :T=L/2=146/2=73m 竖曲线外距 : E=T2/2R=732/2*2000=1.33m 起点桩号及标高 : 起点 K3+50-T=K2+977 标高 : 347.5-T*i1=344.7 终点桩号及标高

17、: 终点 K3+50+T=K3+123 标高： 347.5-T*i2=344.8 中桩标高 :347.5-E=346.2 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K2+977 0 344.7 0 344.7 K3+27 50 346.6 0.6 346 K3+50 73 347.5 1.3 346.2 K3+73 50 346.6 0.6 346 K3+123 0 344.8 0 344.8 K3+250 竖曲线计算表 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-3.1%-3.6%=-0.067 半 径： R=2000m 竖曲线长度： L=R*|=

18、2000*0.067=134m 竖曲线切线长 :T=L/2=134/2=67m 竖曲线外距 : E=T2/2R=672/2*2000=1.16m 起点桩号及标高 : 起点 K3+250-T=K3+182 标高 : 340.2+T*i1=342.7 终点桩号及标高 : 终点 K3+250+T=K3+318 标高： 340.2+T*i2=342.4 中桩标高 :340.2+E=341.4 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K3+183 0 342.7 0 342.7 K3+233 50 340.9 0.6 341.5 K3+250 67 340.2 1.16 341.4 K3+

19、267 50 340.9 0.6 341.5 K3+317 0 342.4 0 342.4 K3+410 竖曲线计算表 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-2.9%-3.1%=-0.06 半 径： R=2000m 竖曲线长度： L=R*|= 2000*|0.06|=120m 竖曲线切线长 :T=L/2=120/2=60m 竖曲线外距 : E=T2/2R=602/2*2000=0.9m 起点桩号及标高 : 起点 K3+410-T=K3+350 标高 : 345.2-T*i1=343.3 终点桩号及标高 : 终点 K3+410+T=K3+470 标高： 345

20、.2-T*i2=343.5 中桩标高 :345.2-E=344.3 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K3+350 0 343.30 0 343.3 K3+400 50 344.8 0.6 344.2 K3+410 60 345.2 0.9 344.3 K3+420 50 345 0.6 344.4 K3+470 0 343.5 0 343.5 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-2.9%-3.1%=-0.06 半 径： R=2000m 竖曲线长度： L=R*|= 2000*|0.06|=120m 竖曲线切线长 :T=L/2=120/2

21、=60m 竖曲线外距 : E=T2/2R=602/2*2000=0.9m 起点桩号及标高 : 起点 K3+410-T=K3+350 标高 : 345.2-T*i1=343.3 终点桩号及 标高 : 终点 K3+410+T=K3+470 标高： 345.2-T*i2=343.5 中桩标高 :345.2-E=344.3 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K3+350 0 343.30 0 343.3 K3+400 50 344.8 0.6 344.2 K3+410 60 345.2 0.9 344.3 K3+420 50 345 0.6 344.4 K3+470 0 343.5

22、 0 343.5 K3+950 竖曲线计算表 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-5.7%-3.8%=-0.095 半 径： R=3000m 竖曲线长度： L=R*|= 3000*|-0.095|=285m 竖曲线切线长 :T=L/2=285/2=142.5m 竖曲线外距 : E=T2/2R=142.52/2*3000=3.38m 起点桩号及标高 : 起点 K3+950-T=K3+807 标高 : 356.3-T*i1=348 终点桩号及标高 : 终点 K3+950+T=K4+93 标高： 356.3-T*i2=350.8 中桩标高 :356.3-E=35

23、2.9 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K3+807 0 348 0 348 K3+857 50 350.9 0.4 350.5 K3+902 95 353.4 1.5 351.9 K3+950 143 356.3 3.38 352.9 K3+998 95 354.3 1.5 352.8 K3+640 竖曲线计算表 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=5.7%-(-2.9%)=0.086 半 径： R=2000m 竖曲线长度： L=R*|= 2000*0.086=172m 竖曲线切线长 :T=L/2=172/2=86m 竖曲线外距 :

24、E=T2/2R=862/2*2000=1.85m 起点桩号及标高 : 起点 K3+640-T=K3+554 标高 : 338.6+T*i1=341.1 终点桩号及标高 : 终点 K3+640+T=K3+726 标高： 338.6+T*i2=343.4 中桩标高 :338.6+E=340.5 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K3+554 0 341.1 0 341.1 K3+604 50 339.7 0.6 340.3 K3+640 86 338.6 1.85 340.5 K3+676 50 340.6 0.6 341.2 K3+726 0 343.4 0 343.4 桩号

25、 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-3.1%-3.6%=-0.067 半 径： R=2000m 竖曲线长度： L=R*|= 2000*0.067=134m 竖曲线切线长 :T=L/2=134/2=67m 竖曲线外距 : E=T2/2R=672/2*2000=1.16m 起点桩号及标高 : 起点 K3+250-T=K3+182 标高 : 340.2+T*i1=342.7 终点桩号及标高 : 终点 K3+250+T=K3+318 标高： 340.2+T*i2=342.4 中桩标高 :340.2+E=341.4 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m）

26、K3+183 0 342.7 0 342.7 K3+233 50 340.9 0.6 341.5 K3+250 67 340.2 1.16 341.4 K3+267 50 340.9 0.6 341.5 K3+317 0 342.4 0 342.4 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-3.1%-3.6%=-0.067 半 径： R=2000m 竖曲线长度： L=R*|= 2000*0.067=134m 竖曲线切线长 :T=L/2=134/2=67m 竖曲线外距 : E=T2/2R=672/2*2000=1.16m 起点桩号及标高 : 起点 K3+250-T

27、=K3+182 标高 : 340.2+T*i1=342.7 终点桩号及标高 : 终点 K3+250+T=K3+318 标高： 340.2+T*i2=342.4 中桩标高 :340.2+E=341.4 （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K3+183 0 342.7 0 342.7 K3+233 50 340.9 0.6 341.5 K3+250 67 340.2 1.16 341.4 K3+267 50 340.9 0.6 341.5 K3+317 0 342.4 0 342.4 桩号 距切点距离 切线标高 纵距 竖曲线标高 坡度角 : =i2-i1=-3.1%-3.6%=-0.067 半 径： R=2000m 竖曲线长度： L=R*|= 2000*0.067=134m 竖曲线切线长 :T=L/2=134/2=67m 竖曲 线外距 : E=T2/2R=672/2*2000=1.16m 起点桩号及标高 : （ m） （ m） y=x2/2r（ m） （ m） K3+183 0 342.7 0 342.7 K3+233 50 340.9 0.6 341.5 K3+250 67 340.2 1.16 341.4