下蜀林场实习设计路线设计说明
东南大学交通学院
指导老师：程建川
姓名：刘修宇
学号：21711117
路线编号：4号
目 录
1.项目背景
1）地理位置
2）现状
3）任务要求
2. 设计标准及规范
1）设计标准
2）设计遵循的标准、规范及规程
3.路线方案及平面设计
1）路线走向及方案
2）曲线敷设
3）超高加宽计算
4.纵断面设计及绘图
1）设计原则
2）拉坡及竖曲线敷设
3）纵断面图绘制
5.路基设计及土石方计算、调运
1）标准横断面选择
2）土石方计算（土石区分、比例、类别等）
3）土石方调运（原则、结论）
6.排水设计
1）要求
2）设计
7.小结
1.项目背景
1.1地理位置
下蜀林场，位于江苏省镇江市句容境内，地理位置东经119°14’，北纬31°59’，北靠下蜀乡，西部和南部与亭子乡毗连。属北亚热带季风气候，气候特点是：干湿寒暑四季分明，光照充足，水热资源丰富，森林覆盖率高达73%。全场可分为低山、丘陵和谷地三种地形。下蜀林场目前为南京林业大学实习林场，东南大学交通学院也与林场有所合作，为每年短学期实习提供场所。
在镇江句容宁镇山脉东段的武岐山、空青山南侧，有一处占地4876亩，拥有上千种植被，被称作“绿翡翠”的地方。这里光照充足、水源丰富、林木葱郁，东西走向宁镇山脉似天然屏障，让北风和西风难以长驱直入，为林木生长提供有利的天然环境。这里就是我校实习基地——下蜀林场。林场森林面积314.4ha，其中林业用地298.9ha，省级公益林261ha，森林覆盖率超过90%，全场共有活立木蓄积量19099
。
1.2现状
本组主要对四号线进行测量与路线设计，四号线全线长约750m，原始路线主要是一段上山坡段，路线大体走向为东西走向，中间有一个很大的弧度，使路线从东西方向转为南北方向。地形基本上保持沿路线前进方向左边为山崖，右边为山坡，覆盖大量植被。
1.3任务要求
本次实习的主要任务是在给定的起点和终点之间，按照已定的技术标准，结合地形、地质及其他沿线条件，综合考虑平、纵、横三方面因素，在实地定出路中线的确切位置，并进行详细测量和调查，最终完成道路的平面、纵断面、横断面设计，并计算路基土石方。主要测量任务包括选线、定线、中桩放样、水平测量、横断面测量，内业任务包括手工进行平、纵、横设计及土石方计算，应用dicad进行平、纵、横设计及土石方计算。通过这些任务，学习路线布局的基本方法，了解路线方案比较的方法，公路路线线形的概念，进一步加深课堂所学勘测知识。学习公路各种曲线的敷设方法，基本能掌握各类地形、曲线的运用和测设，熟悉测工的工作方法，并进行测工的基本训练。
为了保证实习效果，本次实习分组进行，每组10 名同学，每个组独立进行一条道路的勘测设计工作，每个组也可根据工作内容再分小组，不同小组的工作内容必须进行轮换，即每个同学必须参与实习过程的每一个环节。各实习小组的野外记录、内业图表等各项资料采取签核制度，即记录、绘图、制表、校核者均应签名，与实际工作做法一致，若发现错误应及时报告，不得擅自涂改原始记录。
本次设计采用三级公路要求，考虑到实际情况，可降级到四级公路。三级公路设计速度40km/h，极限最小半径60m，一般最小半径100m，最小坡长120m，最大纵坡7%，行车道宽度3.5m，路基宽度8.5m，路拱横坡度2%。四级公路设计速度30km/h，极限最小半径30m，一般最小半径65m，最小坡长100m，最大纵坡8%，行车道宽度3.5m，路基宽度8.5m，路拱横坡度2%。由于4号路线本身纵坡坡度就超过了7%，所以纵断面拉坡设计时就要降级到四级公路，并且在一些路段要进行限速的设计。
2.设计标准及规范
2.1设计标准
本次设计主要采用双车道三级公路标准，设计速度40km/h，但考虑到山区道路长度短，拐弯较多的实际情况，部分路段降低设计标准，采用四级公路标准，设计速度30km/h。全线基本采用0.75米土路肩+2×3.5米车行道+0.75米土路肩的形式，部分曲线路段处采用加宽，设计时假定路面下2m为粘土，2m一下为岩石，土石可互替。
2.2设计遵循的标准、规范及规程
1.《道路勘测设计》教材
? 2.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
? 3.《公路路线设计规范》》(JTG D20-2006)
? 4.《公路设计手册—路线》
? 5.《公路路基设计规范》
? 6.《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》
7.《公路路线设计细则2010》
3.路线方案与平面设计
3.1路线走向及方案
本次设计起点里程桩号K0+000.000，终点位于山地道路结束处，里程桩号K0+736.324,全线长736.324m。路线设计基本上放弃了原有的老路，为了能够尽量符合三级公路的设计标准，采取大量挖方与填方的方法。新建路段基本为曲线，且设置缓和曲线，以保证线性流畅，行车安全舒适。设计路线共3个交点，最小圆曲线半60m，最大半径200m，圆曲线长度和缓和曲线长度基本保证1:1的标准。交点2与交点3之间设计成S形曲线的形式，连接的两条缓和曲线回旋线参数之比近似等于1，符合要求。
在最终设计路线之外，还设计了一条比选路线，比选路线基本上沿山地道路原有的路线走向，设计主要考虑减少填挖方量，但是由于实际道路的局限性，如果沿原有道路走向的话，虽然减少了填挖方量，但是造成平曲线太多，圆曲线半径太小，需要降速到20km/h，而且相邻曲线之间直线长度过短，行车有较大危险性，所以放弃了这一比选方案。
3.2曲线敷设
这三条曲线均采用的是三级公路的设计标准。
3.3超高加宽计算
设计路线超高值通过公式
=
–
计算得到，的值根据不同设计速度采用不同的值，设计速度为40km/h时，μ=
-
+0.04000；设计速度为30km/h时，
μ=
-
+0.03789；超高方式采取绕中线旋转的方式，超高渐变率采用1/150的值。
可以得到i约等于8%。
加宽，设计速度为40km/h使用第三类加宽值，限速30km/h，采用第二类加宽，R>250m不需要加宽。
具体采用公式为
,加宽过渡方式采取比例过渡方式，
,
由N=2，A=63.853，R=65.477，v=40，
可以得到b=1.25
——任一点距过渡段起点的距离（m） 
——加宽过渡段长度（m）
b——圆曲线上的全加宽（m）
4.纵断面设计及绘图
4.1设计原则
纵断面设计是对平面设计确定的路线所经地面的纵断面上在高程上定出设计线，其主要内容是正确地采用纵坡坡度，合理地拟定纵坡线的位置与坡长，在设计线的变坡点处设置竖曲线及绘制纵断面图等。
综上设计要求有：速度不超过40km/h，
最大纵坡不超过8%，限速状况下不超过9%
最小坡长为120m
纵坡叠加后不能超过100%
4.2拉坡及竖曲线敷设
本次纵断面设计线以路中心线标高为设计标高，在满足纵断面控制点高程的基础上，注意到平、纵组合设计、最大纵坡控制及填挖工程量控制等，纵断面线形力求指标均衡，视觉顺适。主要高程控制点有起、起点高程及路线经过的小路高程控制点。
具体数据为
K0+000-- K0+327.667 坡度7.85% 坡长 327.667
K0+327.667 -- K0+469.679 坡度2.94% 坡长142.012
K0+469.679 -- K0+750.825 坡度8.62% 坡长 281.146
配竖曲线：
由于我们平均纵坡大于7%，缓和坡段长度在理论上无法达到120m，否则纵坡超限。
4.3纵断面图绘制
纵断面图绘制主要包括了地面高程与地面线，设计高程与设计线，设计线的纵坡度与坡长，竖曲线及其要素，平曲线及其要素，沿线桥涵的位置、类型、孔径和主要尺寸，与公路、铁路交叉的桩号及路名，沿线跨越的河流名称、桩号、设计水位，水准点位置、编号和高程，沿线土壤地质分布情况以及地下水位线。
本次设计假定地面往下2m为粘土层，2m以下为岩石层，通过表格的形式分别标注了整数桩号与特征点桩号的填挖高度、地面高程、设计高程、直线与曲线变化以及超高渐变图。
5.路基设计及土石方计算、调运
5.1标准横断面选择
本次设计采取40km/h和30km/h的设计速度，采用横断面为路基宽8.5m，0.75m土路肩+2*3.5m车行道+0.75m土路肩。道路一般横坡：车行道2%，路肩4%，全线路基边坡1:1.5，本次设计中部分路基边坡为1:1.75。坡顶、坡脚作圆角处理。道路用地宽度界限为填方排水沟（挖方截水沟）外缘1.0米。
横断面计算方法主要有（1）积距法：
（2）坐标法：
5.2土石方计算
土石方计算主要采用公式V=
（
+
）L，其中V表示体积，即土石方数量；、表示两相邻横断面积；L表示两相邻横断面间距。
本次设计挖方总数量为27843，其中包括土方17670，石方10173，填方总数量为12508.11，填缺7150.07，本桩利用土方4955.82，石方1228.19，本桩挖余7575.48，设计时本桩利用控制主要采用填土做石和填石做土的方式，设计时主要考虑使用普土和软石。
5.3土石方调运
本次设计土石方调运要求主要包括：挖方2m以下按岩石处理，土石方比例分配精确到10%，土一律按二类普通土计，石一律按二类次坚石计，石方计算精确到1。经济运距一般情况下调运路堑挖方来填筑距离较近的路填是比较经济的，在横坡较陡的挖方路段，施工过程中有部分土石抛散掉，一般不应将全部挖方数量作为调用数量，在利用路基所挖石方作为筑路材材料时，应考虑堆放位置，废方要作妥善处理，废弃的土石不占或少占耕地，在可能条件下，应将弃方平整为可耕地。废方不堵塞河流或引起河流改道冲刷农田，调配时结合桥梁和涵洞位置一起考虑，照顾施工方便，一般大沟位置不作跨沟调运还应考虑上坡运输困难的因素。一律按纵向调运考虑，因此，只可能出现借方或弃方，两者不会同时出现；土、石视为可通用，可以“以石代土”。
土石方调配原则：横向调运+纵向调运+借方=填方；
横向调运+纵向调运+弃方=挖方；
挖方+借方=填方+弃方；
土石方计算：公式 
V:土石方体积
F1，F2：两相邻横断面面积
L：两相邻横断面距离
6.排水设计
设计原则《公路设计排水规范》
（1）排水设计应考虑行车安全、路容美观、污染物的管理和养护、经济等因素，放缓边坡，加宽排水沟，在转折处宜设计成弧形；
（2）边沟及路堤排水沟宜设计成宽展、平缓、带弧形，减轻驾驶者的紧张心理，挖方路段边沟宜设计为暗式，改善路侧景观，提高行驶安全性；
（3）位于城区或市郊的非控制出入道路，边沟宜设置成U 形、矩形，并以梳形盖板封盖；
（4）截水沟一般宜采用梯形断面形式，利用半填半挖借方筑沟，减少破坏天然地面。
7.小结
实习的最后一天，大山深处的学生食堂，满桌佳肴，师生齐坐，觥筹交错，碰杯间，弥漫的不是酒意，而是八天的师生情，是辛勤的汗水，也是取得丰硕成果的欢乐。
八天的野外实习，可分为四个阶段：①初进山区的准备和认识阶段，主要体现为对山区生活环境的认识，闷热的夜晚、连绵的阴雨、潮湿的地面、崎岖的山路，一个又一个难以克服的困难被一一克服，一个有一个难以适应的环境被适应②山区地形勘测阶段，由控制点测量和碎部测量两大部分组成，控制点的坐标根据四个GPS坐标点得到，形成一条导线，利用的工具为全站仪，高程则利用水准仪采取四等水准测量的方法得到；碎部点坐标与高程的获得方法与之大致相当，但精确度略逊一筹。③道路线形设计阶段，根据第二阶段获取的山区地形信息，设计直线、曲线、缓和曲线组成横纵断面的路线图，并综合考虑填方量和挖方量，应用软件为autocad和discad④中桩放样阶段，根据设计出来的新的道路中线，按照桩号实地放置中桩，并测量中桩高程，沿中桩绘制横断面。
四个阶段，难度最高当数第二阶段，四等水准测量限差超标而重测已属家常便饭，更有小组返工次数过多，不堪其扰而把自己的线路称为“魔鬼二号线”，更有“绝望坡”流传于外；而让我感到收获最大的应该是第三阶段，两大软件的学习使我们受益匪浅，实际添加线形、综合考虑横纵断面使我们对书本知识的理解更上一层楼。
八天的实习子让不可能尽善尽美，因暴雨而被耽搁的工作暂且不说，晚上无聊打牌亦消磨了不少时光，早上贪睡晚起也对工作的开展造成了不利影响。
山上的八天，很苦，很累，却也是收获最多的一段时光。八天，九个人，一起吃饭，共享作息，共同上山测量，共同整理数据，让我深切体会到，团队分工与合作的重要性。最苦最累的使用全站仪四等水准测量阶段，因为对精度要求很高，稍不留神就会因超限而重测，因此对于参与测量其中的每一个人来说，只有大家的工作都完美无缺，测量的最终结果才不会让人懊恼，因此，对于每一位组员，对中整平仪器的也好，利用全站仪读数的也罢，就算是最轻微的扶尺子的，也丝毫不能懈怠。小组是一个整体，又如一个木桶，哪怕其中一个木板稍微短些便不能盛水。
第二篇：道路勘测设计三
道路勘测设计（三）
一、名词解释（3×5=15分）
１．缓和曲线 ２．纵断面 ３．横净距 ４．选线 ５．渠化交通
二、填空（15分，每空0.5分）
1、道路勘测设计的依据有 、 、 、 。
2．平曲线中圆曲线的最小半径有 、 、 。
3．纵断面设计线是由 和 组成。
4．有中间带公路的超高过渡方式有 、 、 。
5．公路选线的步骤为 、 、 。
6．沿河线路线布局主要解决的问题是 、 、 。
7．纸上定线的操作方法有 、 。
8．平面交叉口可能产生的交错点有 、 、 。
9．平面交叉口的类型有 、 、 、
10．交叉口立面设计的方法有 、 、 三种。
三、判断、改错（20分，判断0.5分，改错1.5分）
1．各等级公路的设计速度是对车辆限制的最大行驶速度。 （ ）
2．《公路设计规范》推荐同向曲线间的最小直线长度必须大于6V（m）；反向曲线间的最小直线长度必须大于2V（m）。 （ ）
3．某S型曲线，平曲线1的圆曲线半径R1=625m，缓和曲线长度Ls1=100m；平曲线2的圆曲线半径R2=500m，缓和曲线长度Ls2=80m，则其回旋线参数A1/ A2=1.5625。（ ）
4．某二级公路设计速度V=80Km/h，缓和曲线最小长度为Lsmin=70m ，则不论平曲线半径的大小，缓和曲线长度均可取70m。（ ）
5．对于不同半径弯道最大超高率ih的确定，速度V为设计速度，横向力系数μ为最大值。（ ）
6．越岭线纸上定线中，修正导向线是一条具有理想纵坡，不填不挖的折线。 （ ）
7．纵坡设计中，当某一坡度的长度接近或达到《标准》规定的最大坡长时，应设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不大于3%，但其长度不受限制。 （ ）
8．越岭线的垭口选定后，路线的展线方案就已确定；过岭标高与展线方案无关，仅影响工程数的量的大小。（ ）
9．环形交叉口，对于圆形中心岛半径的确定，是按照环道上的设计速度来确定。（ ）
10． 交叉口立面设计中，路脊线通常是对向行车轨迹的分界线，即车行道的中心线。（ ）
四、简答题（5×5=25分）
１. 缓和曲线的作用及最小长度的考虑因素。
２.平原区路线布设要点。
３.自然展线和回头展线的含义及优、缺点。
４.平面交叉口减少或消灭冲突点的方法。
５.路线平、纵线形组合设计中，平曲线与竖曲线的组合要点。
五、计算题（共25分）
1.某公路纵断面有一变坡点，其桩号里程为K4+100 ，高程为290.6m，变坡点前后的纵坡分别为i1= -4%，i2= 2%，变坡点处的竖曲线半径取R=5000m，试计算：（6分）
① 竖曲线曲线长L、切线长T 、外距E；
②K4+100 、K4+200 、K4+300的设计高程。
2 . 某公路设计速度V=80Km/h，路面宽度B=7.5m，路拱横坡iG=2%，Lsmin=70m。有一弯道半径R=300m，超高率iy=8% ，若取缓和曲线长度LS=70m，超高采用绕路面内侧边缘旋转，渐变率p=1/150。试分析LS取值是否满足超高过渡的要求？若不满足，LS应取多少？（6分）
3.某平原区二级路，如下图所示，已知交点坐标JD1(40230.206，92908.941)、JD2(40118.825，93470.813)，JD1的偏角α1左=34°32′48″，JD2~ JD3的方位角A3=128° 37′46″，根据地形条件拟定JD1的曲线半径R1=600m，缓和曲线LS1=180m。要求JD1~ JD2之间设计为S型曲线。试确定JD2的平曲线半径R2和缓和曲线长度LS2 。（13分）
（注：二级路设计速度V=80Km/h，R极限min =250m，R一般min =400m，R不设超高min =2500m，LSmin=70m）
附：平曲线有关要素计算公式
答案（三）
一、名词解释（3分×5＝15分）
1．道路红线：指城市道路用地分界控制线。
2．动力因数：表征某型汽车在海平面高程上，满载情况下，每单位车重克服道路阻力和惯性阻力的性能。
3．缓和曲线：它是（在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的）一种曲率连续变化的曲线。
4．平均纵坡：一定长度的路段纵向所克服的高差与路线长度之比。它是衡量纵面线形质量的一个重要指标。
5．自然展线：以适当的坡度，顺着自然地形，绕山咀、侧沟来延展距离，克服高差
二、填空题（15分，每空0.5分）
1.设计车辆 、 设计速度 、 交通量 、 通行能力 。
2. 具有足够的驱动力来克服各种行驶阻力（或
） 和 驱动力小于或等于轮胎于路面之间的附着力（或
）。 路面平整坚实； 路面粗糙不滑。
3. 停车 、 会车
4. 缓和冲击 、时间行程不过短、满足视距的要求。
5.比例过渡 、 高次抛物线过渡 、 回旋线过渡 、 插入二次抛物线过渡 。
6. 绕内边线旋转 、绕中线旋转 、 绕外边线旋转 。
7. 方向 、 纵坡 。
8. 直线型定线方法 、 曲线型定线方法 。
9.浅挖低填 、 深挖垭口 、 隧道穿越 。
10.冲突点 、 分流点 、 合流点 。
三、判断并说明理由（15分, 判断0.5分，说明理由1.0分）
1.错误 应改为：公路等级的确定与远景交通量、使用任务及其性质有关。
2. 错误 应改为：横向力系数可以衡量不同重量汽车的在弯道的稳定程度。
3. 错误 应改为：回旋线参数A表示回旋线曲率变化的缓急程度。
4. 错误 应改为：《规范》规定，设计速度为100公里/小时的一级公路，平曲线最小长度为1200/α，若某弯道偏角为α＝1°00′00″，则平曲线最小长度为600米。
5. 错误 应改为：若竖曲线半径R和坡度角ω已知，则竖曲线切线长度为T＝Rω/2。
6. 错误 应改为：在平纵配合中，平曲线最好与竖曲线一一对应，且“平包竖”。
7. 错误 应改为：某一弯道上的设计横坡为8％，其最大允许合成坡度为8％，则设计纵坡一般以不大于2％为宜。
8. 错误 应改为：越岭线当垭口选定后，路线的展线方案与过岭标高有关，过岭标高对路线长度、工程量大小及运营条件有直接影响。
9. 错误 应改为：选线是在规划道路的起终点之间选定一条技术上可行，经济上合理，又能符合使用要求的道路中心线的工作。
10. 错误 应改为：平面交叉口的路脊线通常是行车道的中心线。
四、简答题（4×5=20分）
1．答案 要点：
缓和曲线作用：
①曲率连续变化，便于车辆遵循；②离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适；③超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加平稳；④与圆曲线配合，增加线形美观。
超高过渡段的作用：
满足从直线上的双坡断面过渡到圆曲线上单坡断面（或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线间不同超高横坡度的过渡）的需要。
加宽过渡段的作用
满足从直线上的正常路宽过渡到圆曲线上的加宽宽度的需要。
2．答案 要点：
①在平曲线的暗弯处（处于挖方路段的弯道与内侧有障碍物的弯道）。清除弯道内侧的障碍物或开挖视距台。
②在纵断面的凸形竖曲线处。采用的凸形竖曲线半径满足规范中凸形最小竖曲线半径和长度的要求。
③在高速公路及城市道路的在凹形竖曲线上方有跨线桥、门式交通标志及广告宣传牌等处。采用的凹形竖曲线半径满足规范中凹形最小竖曲线半径和长度的要求。
④在夜间行车时，若凹形竖曲线半径过小，前灯照射距离近，影响行车速度和安全。采用的凹形竖曲线半径满足规范中凹形最小竖曲线半径和长度的要求。
⑤交叉口相交处。清除平面交叉口视距三角形内的障碍物。
3．答案要点：
①地形、地质条件：一般应选择地形平坦，支沟少而小，水文地质条件良好的一岸布线。②积雪、冰冻地区：一般应选择阳坡、迎风的一岸。
③考虑村镇、居民点的分布：一般除国防公路以及高速公路、一级公路以外，尽可能选择在村镇多、人口密的一岸。
4．答案
环形交叉口设计时主要解决：中心岛的形状和半径，环道的布置和宽度，交织段长度，交织角，进出口曲线半径和视距要求。
环形交叉口的优点：驶入交叉口的各种车辆可连续不断地单向运行，没有停滞，减少了车辆在交叉口的延误时间；环道上行车只有分流与合流，消灭了冲突点，提高了行车的安全性；交通组织简便，不需信号管制；对多路交叉和畸形交叉，用环道组织渠化交通更为有效；中心岛绿化可美化环境。
环形交叉口缺点：占地面积大，城区改建困难；增加了车辆绕行距离，特别是左转弯车辆；一般造价高于其他平面交叉。
五、叙述题与作图题（15分）
1．答案及评分标准
要点：
路线特点：
①线形好，标准高。②路线短捷、顺直。③前期工程为后期所利用。
平原区选线的要点：
①线形应顺直、短捷；②正确处理路线与农业的关系；③正确处理路线与村镇的关系；④处理好路线与桥位的关系；⑤注意土地水文条件；⑥正确处理旧路的利用；⑦尽量靠近建材产地。
2．答案及评分标准
六、计算题
1．答案及评分标准
竖曲线要素
<0为凸形竖曲线
竖曲线起点里程＝K4+100—105＝K3+995.00
竖曲线起点高程＝290.6-105×3％＝287.45m
K4+100处为变坡点，其设计标高为：
设计高程＝
K4+150处的设计标高：
设计高程＝287.450+155×3％—4.004＝288.096m
K4+205处为竖曲线终点，其设计标高为：
设计高程＝
2．答案
①计算
的切线长
②计算
的切线长
与为同向曲线，交点间距为1120m，由于1120－380.527＝811.473m，比6V（480m）大331.472m，故考虑与间至少设6V直线。则：
③根据
的长度和
，先假定的缓和曲线长
，值的确定每位设计者均可不同，但最小值必须大于70m。一般可以在150～250m间取值。确定后，用下式计算
:
（1）
将
，
代入式（1），解一元二次方程，求得。每位设计者均可不同，但一般应大于
。