道勘课设报告分析.docx
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道勘课设报告分析
道路勘测设计报告
姓名：
江丽
班级：
12交通
（2）班
学号：
120740208
组别：
第二组
设计任务书
1.1设计目的
根据设计任务书要求，拟建一条高速道路
1.2相关资料
1.2.1基础资料
拟建道路按高速公路标准进行建设，设计行车速度V=120km/h。
未来设计年的交通量预测见表1-1。
各车型交通量组成百分比见表1-2。
未来年份的断面交通量（单位：
pcu/d）表1-1
组数
2007
2010
2015
2020
2026
第二组
10901
16744
23197
31022
42072
各车型交通量占总交通量百分比及车辆折算系数表1-2
车型
小客车
中型车
大型车
拖挂车
百分比（Pi）
65%
10%
20%
5%
汽车代表车型
车辆折算系数
说明
小客车
1．0
≤19座的客车和载重量≤2t的货车
中型车
1．5
>19座的客车和载重量>2t～≤7t的货车
大型车
2．0
载重量>7t～≤14t的货车
拖挂车
3．0
载重量>14的货车
1.2.2路线设计资料
起点、终点设计桩号及坐标见表1-3。
设计路线起始点桩号及坐标表1-3
起点
终点
桩号
x
y
x
y
第二组
K8＋000
509316.2716
3435721.1122
503072.5476
3436303.5319
1.3设计步骤和方法
1）根据预测的交通量，依据相关规范，计算拟建高速公路的车道数，并由此拟定道路横断面的形式和组成，绘制道路横断面图。
2）在所给地形图的基础上，在给定的设计起点和终点坐标之间拟定合适的道路线形。
具体步骤为：
A．现根据地形、地物等确定交点的位置，交点的数目为2-3个，由地形确定。
B．连接交点，在交点处插入圆曲线和缓和曲线。
选定圆曲线半径时可以选择不设超高的最小圆曲线半径，但至少应保证一个交点处设置缓和曲线和超高。
C．根据起始点坐标编制直线、曲线要素表，以及逐桩坐标表。
直线段按50m间隔编制逐桩坐标表，曲线段按20m间隔编制逐桩坐标表，标明曲线的控制点。
D．在给定的地形图上绘制路线图。
3）编制设计报告。
第一章建设规模
一、课程设计要求
（1）根据预测的交通量，依据相关规范，计算拟建高速公路的车道数，并由此拟定道路横断面的形式和组成，绘制道路横断面图。
（2）在所给地形图的基础上，在给定的设计起点和终点坐标之间拟定合适的道路线形。
具体步骤为：
A．现根据地形、地物等确定交点的位置，交点的数目为2-3个，由地形确定。
B．连接交点，在交点处插入圆曲线和缓和曲线。
选定圆曲线半径时可以选择不设超高的最小圆曲线半径，但至少应保证一个交点处设置缓和曲线和超高。
C．根据起始点坐标编制直线、曲线要素表，以及逐桩坐标表。
直线段按50m间隔编制逐桩坐标表，曲线段按20m间隔编制逐桩坐标表，标明曲线的控制点。
D．在给定的地形图上绘制路线图。
（3）编制设计报告
二、设计资料
根据图纸，初步拟定按建设高速公路标准建设，设计速度V=120km/h。
未来年份的断面交通量见表1-1。
各车型交通量占总交通量百分比及车辆折算系数见表1-2。
各组设计路线起始点桩号及坐标见表1-3。
未来年份的断面交通量（单位：
pcu/d）表1-1
组数
2007
2010
2015
2020
2026
第二组
10901
16744
23197
31022
42072
各车型交通量占总交通量百分比及车辆折算系数表1-2
车型
小客车
中型车
大型车
拖挂车
百分比（Pi）
65%
10%
20%
5%
各组设计路线起始点桩号及坐标表1-3
起点
终点
桩号
X
y
x
y
第二组
K8＋000
509316.2716
3435721.1122
503072.5476
3436303.5319
第二章资料分析
2.1车道数计算
据表1-1、1-2，单向车道数按下式（2-1）计算：
（2-1）
式中：
AADT——设计远景年的路段交通量，按表；
K——设计小时交通量系数，根据公路所在位置、地区经济、气候特点等确定，K值范围：
近郊公路0.085～0.11；公路0.12～0.15，该公路主要在近郊通过，取K＝0.10；
D——交通量分布系数，取D＝0.54；
Cb——车道基本通行能力，当设计行车速度为120km/h时Cb＝2200（pcu/h/ln），取值见表2-1；
2.1.1基本通行能力
高速公路的基本通行能力与设计通行能力表2-1
设计速度（km/h）
120
100
80
基本通行能力（pcu/h/ln）
2200
2100
2000
设计通行能力（pcu/h/ln）
1600
1400
1200
2.1.2V/C
——路段平均交通量与路段通行能力的比值，高速公路二级服务水平对应下的
＝0.74
2.1.3
——车道宽度和侧向净宽对通行能力的修正系数，取理想状态下的对应值1.0；
2.1.4
——驾驶员条件对通行能力的修正系数，在0.90～1.00范围内取值，计算中1.0
2.1.4
——利用（1-2）公式：
（2-2）
2.1.5
——第i类车交通量占总交通量的百分比。
根据交通调查资料表1-2，在交通组成中，各车型所占的比例分别为：
小客车65％，大客车20％，中型车10％，拖挂车5％；
2.1.6
——第i类车的车辆换算系数，取值见表2-2；
各汽车代表车型与车辆折算系数表2-2
汽车代表车型
车辆折算系数
说明
小客车
1．0
≤19座的客车和载重量≤2t的货车
中型车
1．5
>19座的客车和载重量>2t～≤7t的货车
大型车
2．0
载重量>7t～≤14t的货车
拖挂车
3．0
载重量>14的货车
2.1.7代入计算得出车道数
将参数带入式（2-2）计算得到：
将所有的参数代入公式（2-1）
（2-1）
取整得：
各标段的车道数计算结果如表2-3所示。
设计远景年各路段交通量及车道（单位：
pcu/d）表2-3
标段
目标2026年断面交通量
单向车道数
双向车道数
第一段
37471
2
4
综上所述，第四组采用四车道高速公路标准进行建设。
2.2道路服务水平分析
道路通行能力分析参照《公路工程技术标准》条文说明及《美国通行能力手册》，根据上述计算，本项目取N=2。
按公式（2-3）计算：
（2-3）
公式中各参数的取值与前相同，将参数代入公式（1-3）得：
本项目在远景年各路段的服务水平见表2-4。
2026年路段服务水平表2-4
标段
路段平均交通量
PCU/日
路段通行能力
PCU/日
V/C
路段服务水平
HSZ-3
37471
60378
0.74
二级
因此本路段的服务水平为二级，满足规范要求。
第三章平面设计
3.1概述
道路线形由直线刊曲线组成，二者各有特点。
线形组合以保证行车迅速、安为原则。
线性组合时，应使最大长度和最小长度满足规范要求：
同时应提高曲线的质量，根据根据行车要求和地形条件，选择合适的圆曲线、缓和曲线。
行驶的汽车其导向轮旋转面与车身纵轴之间有三种关系，即：
角度为零，角度为常数，角度为变数。
与上述状态对应的行驶轨迹为：
曲率为零的线形——直线，曲率为常数的线形——圆曲线，曲率为变数的线形——缓和曲线。
道路平面线形正是由上述三种线形组成，即：
直线、圆曲线、缓和曲线，称之为“平面线形三要素”。
当道路的平面线形受地形、地物等障碍的影响而发生转折时，在转折处就需要设置曲线和组合曲线，曲线一般为圆曲线。
三要素是基本组成，但各要素所占比例及使用频率并无规定。
各要素使用合理、配置得当，均可满足汽车行驶要求。
具体参数则要视地形情况和人的视觉、心理、道路技术等级条件来确定。
3.2圆曲线
3.2.1圆曲线要素计算
圆曲线要素见图3-1。
图3-1圆曲线要素计算简图
（1）圆曲线设计要素
a、半径R
b、切线长T
c、外距E
d、校正值J
e、圆曲线长度L
（2）半径确定方法
外距控制法
切线控制法
（3）主控点桩位计算
ZY——圆曲线起点（直圆）
JD——交点
QZ——圆曲线中点（曲直）
YZ——圆曲线终点（圆直）
3.2.2圆曲线半径
计算公式
式中V——行驶速度（km/h）
——横向力系数；
——超高值。
3.3缓和曲线
3.3.1概述
缓和曲线指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线。
缓和曲线要点如下：
1.设置目的：
缓和离心加速度的急骤变化，且使驾驶员容易做到匀顺地操纵方向盘，提高视觉的平顺度，保持线形的连续性。
2
2.设置位置：
设置在直线与圆曲线间或不同半径的两圆曲线之间
3.缓和曲线的形式：
回旋线、双纽线、抛物线、多心复曲线等。
基本形式：
因回旋线与汽车行驶轨迹相一致，多采用回旋线，回旋线方程为R
L=A
（A为回旋线参数）
缓和曲线特征如下：
1.缓和曲线曲率渐变，设于直线与圆曲线间，其线形符合汽车转弯时的行车
轨迹，从而使线形缓和，消除了曲率突变点。
2.由于曲率渐变，使道路线形顺适美观，有良好的视觉效果和心理作用感。
3.在直线和圆曲线间加入缓和曲线后，使平面线形更为灵活，线形自由度提
高，更能与地形、地物及环境相适应、协调、配合，使平面线形布置更加灵活、经济、合理。
4.与圆曲线相比，缓和曲线计算及测设均较复杂。
缓和曲线的作用如下：
（1）线形缓和：
在直线上，曲率半径为无穷大，曲率为零，在圆曲线上，曲率为1/R。
若直线与圆曲线径连接，在连接处形成曲率突变点。
这种组合线形视觉效果差，有折点和扭曲现象。
加入缓和曲线，则曲率渐变，线形圆滑，有良好的视觉效果和心理作用感。
（2）行车缓和:
汽车由直线直接驶入圆曲线其离心力发生了突变，使行车舒
适感和安全感受到影响。
并且，从司机转弯操纵来看，汽车前轮转向角逐渐变化，其中间需要插入一逐渐变化的缓和曲线，才能保持在车速一定的情况下使汽车前轮的转向角从0至逐渐转向，从而有利于驾驶员操纵方向盘。
超高和加宽缓和：
为适应汽车转弯的特点，公路在圆曲线上设置有超高和加宽。
设置超高和加宽也需要有一个缓和过渡段。
3.3.2缓和曲线要素计算
缓和曲线要素计算的简图如下图3-2。
图3-2缓和曲线计算简图
切线总长——
外矢距——
曲线总长——
超距——
缓和曲线上里程桩的编制:
直缓点ZH桩号=JD桩号-Th
缓圆点HY桩号=ZH桩号+L
缓直点HZ桩号=HY桩号+（Lh-L）
圆缓点YH桩号=HZ桩号-L
曲中点QZ桩号=YH桩号-（Lh-L）/2
验算JD桩号=QZ桩号+D/2
3.3.3缓和曲线长度计算
缓和曲线长度计算有如下三种方法：
1．按离心加速度变化率计算
L=0.036V/R
2．按司机操作反应时间计算
L=0.83V
3．按视觉条件计算
L=R/9 ～ R
设计道路时，缓和曲线应符合规范中缓和曲线最小长度。
3.3.4平曲线最小长度
平曲线最小长度应满足以下三个要求：
1．曲线过短，司机操作困难（6s行程）
L≥1.67V
2．满足离心加速度变化率的要求
L≥0.036V/R
3．满足视觉要求
当转角α<7°时，为便于识别曲线，避免产生错觉，宜控制曲线最小长度符合规范要求。
3.4平面线形比选
3.4.1概述
公路选线就是根据路线的基本走向和技术标准的要求，结合当地的地形、地质、地物及其它沿线条件和施工条件等，选定一条技术上可行、经济上合理，又能符合使用要求的公路中心线的工作。
选线的目的，就是根据国家建设发展的需要，结合自然条件，选定合理的路线，使筑路费用与使用质量达到统一，且行车迅速安全、经济舒适、构造物稳定耐久及易于养护的目的。
公路选线是整个公路勘测设计的关键，是公路线形设计的重要环节，它对公路的使用质量和工程造价都有很大的影响。
选线人员必须认真贯彻国家规定的方针政策，坚持群众路线，深入实际，调查研究，反复比较，正确解决技术指标与在自然条件下实地布线之间的矛盾，综合考虑路线、路基、路面、桥涵、隧道、交叉等，最后才能选定出合理的路线。
选线需要考虑自然环境和社会经济条件，以及线形技术指标等各方面的因素。
因此，选线是一项涉及面广、影响因素多、政策性和技术性都很强的工作。
路线方案比较是选线中确定路线总体布局的有效方法，在可能布局的多种方案中，通过方案比较和取舍，选择技术合理、费用经济、切实可行的最优方案。
路线方案的取舍是路线设计中的重要问题，方案是否合理，不仅关系到公路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响到路线在公路网中的作用，直接关系到是否满足国家政治、经济及国防的要求和长远利益。
根据方案比较的深度上的不同，可分为原则性方案比较和详细的方案比较两种。
这里粗略用原则性方案：
从形式上看，方案比较可分为质的比较和量的比较。
对于原则性的方案比较，主要是质的比较，多采用综合评价的方法，这种方法不是通过详细计算经济和技术指标进行的比较，而是综合各方面因素进行评比。
主要综合的因素有：
路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，以及战备、支农、综合利用等重要方针的贯彻和体现程度。
路线在铁路、公路、航道等网系中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系以及与沿线农田水利建设的配合及用地情况。
沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件对公路的影响，要求的路线等级与实际可能达到的技术标准及其对路线的使用任务、性质的影响；路线的长度、筑路材料的来源、施工条件以及工程量、三材（钢材、木材、水泥）用量、造价、工期、劳动力等情况及其运营、施工、养护、的影响，以及施工期限长短等。
响路线方案选择的因素是多方面的，而各种因素又多是互相联系、相互相影响的。
路线在满足使用任务和性质要求的前提下，应综合考虑自然条件、技术标准和技术指标、工程投资、施工期限和施工设备等因素，精心选择、反复比较，才能提出合理的推荐方案。
3.4.2布设要点
选线时，首先在路线的起、终点间，把经过的城镇、厂矿、农场及风景文物点作为大的控制点；在控制点间，通过实地视察根据地形条件和水文条件进一步选择中间控制点，一般较大的建筑群、水电设施、跨河桥位、洪水泛滥线以外及其必须绕越的障碍物均可作为中间控制点；在中间控制点之间，如果没有充分的理由，一般不再设置转角点。
在安排平面线形时，既要使路线短捷顺直、又要注意避免过长的直线，可能条件下争取采用转角适当、半径较大的长缓的平曲线线形。
综合平原区自然和路线特征、布线时应着重考虑以下几点：
1.正确处理好路线与农业的关系
修建公路时占地是难以避免的，解决好路线与农田规划、农业灌溉水利设施的关系，是平原区选线时的关键问题。
布设路线时，要注意既不片面要求路线顺直而占用大面积的良田；也不片面要求少占耕地而降低线形标准，甚至恶化行车条件。
再者，应解决好路线与农田水利设施的关系。
使路线的布置尽可能地与农业灌溉系统相配合，少占良田，不占高产田。
除较高等级的公路外，一般不要破坏灌溉系统，布线要注意尽量与干渠相平行，减少路线与渠道的相交次数，最好把路线布置在渠道的上方非灌溉区一侧或者是渠道的尾部注意筑路与造田、护田相结合。
在可能条件下，布线要有利于造田、护田、以支援农业。
路线通过河曲地带，当水文条件许可时，可考虑路线直穿，裁弯取直，改移河道，缩短路线，改善线形。
2.好路线和桥位的关系
大、中桥位往往是路线的控制点，应在服从路线总方向的原则下，路、桥综合考虑，选择有利的桥位，布设路线。
既要防止只考虑路线顺直、不顾桥位条件，增加桥跨的难度；又要防止片面强调桥位，使路线绕线过长，标准过低。
一般情况下，桥位中线应尽可能与洪水主流流向正交，桥梁和引道都在直线上。
桥位应选在水文地质、跨河条件较好的河段。
小桥涵位置原则上应服从路线走向，但遇到斜交过大（夹角小于45º时）或河沟过于弯曲时，可考虑采取改沟或改移路线的办法，调整交角，布线时应比较确定。
3.处理好路线与城镇居民点的关系
平原区有较多的城镇、村庄、工业设施等，路线布设应正确处理好路线与它们的关系。
（1）．国防公路与高等级的干道，应采取绕避的方式远离城镇，必要时还应考虑采用支线联系。
（2）．较高等级的公路应尽量避免直穿城镇、工矿区和居民密集区，以减少相互干扰。
但考虑到公路对这些地区的服务性能，路线又不宜相离太远，往往从城镇的边缘经过。
做到近村而不进村，利民而不扰民，既方便运输、又保证交通安全。
这种路线布线时，要注意与城镇等的规划相结合。
（3）．公路等级较低时，应考虑县、区、村的沟通，经地方同意可穿越城镇，但要注意有足够的视距和必要的公路宽度以及必要的交通设施，以保证行人和行车的安全。
（4）．注意土壤、水文条件
平原区的水位条件较差，取土较为困难。
为了保证路基的稳定性和节约用土，在低洼地区，应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线，以使路基具有较好的水文条件；在排水不良的地带布线时，要注意保证路基最小填土高度；路线要尽量避开较大的湖塘、水库、泥沼等，不得已时应选择最窄、最浅和基底坡面较平缓的地方通过，并采取措施保证路基稳定。
（5）．注意利用老路，并与铁路、航道及已有公路运输相配合。
在平原区路线布设时，若有老路与新布路线相距较近、而且走向一致时，在条件许可时，应尽量地将其改造后加以利用，以减少耕地的占用和提高路基的稳定性。
（6）．注意就地取材和利用工业废料。
修建公路需要消耗大量的筑路材料，为节省工程造价，应充分利用当地的材料，特别是地方上的工业废料。
3.4.3路线方案选择
从起点至终点，设直两个交点，路线设置适应地形，考虑靠村不进村，尽量减少跨河湖架桥，避免大范围占用居民用地和填方；在交点2之后穿越河的最窄出架桥，使工程更加经济合理。
第四章横断面设计
4.1公路横断面的组成
公路中线的法线方向剖面图称为公路横断面图，简称横断面，它是由横断面设计线与横断面地面线所围成的图形。
在横断面上的内容包括：
行车道、中间带、路肩、边坡、边沟、截水沟、护坡道以及专门设计的取土坑、弃土堆、环境保护等设施，各部分的位置、名称如图4-1所示。
图4-1道路横断面图
横断面设计是路线设计的重要组成部分，它和纵断面设计、平面设计相互影响，所以在设计中应对平、纵、横三个方面结合起来综合考虑，反复比较和调整后，才能达到各元素之间的协调一致，做到组成合理、用地节省、工程经济和有利于环境保护。
横断面设计的主要内容是：
确定横断面的形式，各组成部分的位置和尺寸以及路基土石方的计算和调配。
4.2路基标准横断面
路基标准横断面是交通部根据设计交通量、交通组成、设计车速、通行能力和满足交通安全的要求，按公路等级、断面的类型、路线所处地形规定的路基横断面各组成部分横向尺寸的行业标准。
4.2.1横断面分类
高速公路和一级公路的路基横断面分为整体式和分离式两类。
上下行的公路的横断面由一个路基形成称为整体式；由两个路基分别独立形成为分离式，整体式横断面上包括行车道、中间带、路肩、紧急停车带、爬坡车道、变速车道等；分离式的断面没有个中间带，其他部分和整体式断面相同。
本设计采用普遍的整体式路基。
4.2.2路基宽度
路基宽度是指在一个横断面上两路肩外缘之间的宽度，一般是指行车道与路肩宽度之和，当没有中间带、紧急停车带、爬坡车道、变速车道、错车道时，应包括在路基宽度内，《公路工程技术标准》规定的各级公路的路基宽度如表4-1。
各级公路路基宽度表4-1
公路等级
高速公路、一级公路
设计速度（km/h）
120
100
80
60
车道数
8
6
4
8
6
4
6
4
4
路基宽度（m）
一般值
45
34
28
44
33.5
26
32
24.5
23
最小值
42
-
26
41
-
24.5
-
21.5
20
一般情况下应采用表4-1中的一般值，有条件时还可适当增加硬路肩和路基宽度，以利交通组织和日后交通量增加时拓宽行车道。
只有在受地形或特困和其他特殊情况限制时，在局部路段才能使用变化值，且不宜太长，以免影响全路的使用质量。
四级公路一般采用3.5m的行车道和6.5m的路基；当交通量较大时，可采用6.0m的行车道和7.0m的路基；当交通量很小或工程特别艰巨的路段，可采用4.5m的路基和3.5m的单车道，但必须设置错车道。
4.2.3行车道
1.行车道的功能
行车道为车辆行驶提供通行条件，行车道的宽度和路面状况影响车辆行驶的安全性、舒适性和公路的通行能力，行车道过窄会使不同车道之间的横向间距
不足，车辆的横向干扰增加，平均速度和通行能力下降：
2．车道数
公路的车道数主要根据该路的预测交通量来确定，行车道的基本数目应在一个较大的路线长度内保持不变，而且当车道数目需要增加或减少时．一次应不多于一条车道，各级公路的车道数见表4-1。
3.行车道宽度
一条车道的宽度必须能满足设计车辆在有一定横向偏移的情况下运行，并能为相邻车道
上的车流提供余宽，所以汽车所需车道的宽度受车速、交通量、驾驶员的驾驶能力、会车等影响，各级公路一条车道宽度的确定方法见表4-2。
车道宽度表4-2
设计速度（km/h）
120.00
100.00
80.00
60.00
40.00
30.00
20.00
车道宽度（m）
3.75
3.75
3.75
3.50
3.50
3.25
3
（单车道时为3.50）
4.2.4变速车道
当车辆需要加速合流或减速分流时，应根据公路的等级、使用性质等增加一段使车辆速度过渡的车道，使变速车辆不致因速度的变化而影响其他车辆的正常行驶。
在高速公路和一级公路的互通式立体交叉、服务区等与主线连接处．没有变速车道，其宽度一般为3.5m，长度与速度变化范围、车辆特性等因素有关．可经计算确定，一般情况下可采用《公路路线设计规范》规定的数值。
4.2.5中间带
中间带由路线双向的两条左侧路缘带和中央分隔带组成。
中央分隔带是分隔高速公路或一级公路上对向行车道的地带。
（1）中间带的功能
①分离不同方向的交通流，减少车辆的对向干扰，以防止无序的交叉运行和转弯运行。
②在不妨碍公路限界的前提下，作为设置公路标牌的场地。
③在交叉路口为左转车辆提供避让区域。
④提供绿化带，以遮挡对向车灯的眩光。
⑤
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