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道路勘测设计平面设计范文1
关键词：公路路线；计算机；设计系统
Abstract: This paper focused on line plane, longitudinal and cross-sectional survey design process, design theory and method of calculation in the road route design, introduced some specific treatment for the problems in highway route design. It focuses on the basic theory of the highway route design, the basic approach, as well as computer-aided design program developed processes and algorithms ideas.Key words: highway routes; computer; design system
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：
1概述
本文的研究目的，在于针对工程实际，对公路路线设计中有关问题的设计理论和实用算法进行一些基础应用方面的研究，同时从实用角度出发，开发具有自主版权、功能相对齐全、实用的公路路线辅助设计程序。在程序开发过程中，借鉴了目前国内一些新的关于设计理论和计算方法的研究成果，结合作者在多年公路勘测设计第一线工作实践中对公路路线设计理论与方法研究的结果和实践经验的总结与体会，应用计算机技术，解决路线设计中平面、纵断面、横断面设计计算、工程数量计算、设计图表绘制等具体问题。
所开发的应用程序，可直接应用于公路工程设计，特别适合中小型设计单位采用常规设计方法进行公路路线设计，本程序可完成较复杂的平面线形设计，提高计算精度，一定程度上提高线形设计质量、缩短设计周期，为设计单位提供一套实用的设计工具。同时，本程序也可用于大中专院校有关课程的教学过程，通过教学演示，直观地展示路线设计的步骤和方法、以及路线设计的主要成果。
本文着重讨论在公路路线勘测设计过程中有关路线平面、纵断面和横断面的设计理论和计算方法，介绍了在公路路线设计中一些具体问题的处理方法。在总结、引用相关算法的基础上，编制实用的公路路线辅助设计程序。对于计算机软件工程方面的问题，如系统结构、编程技术与技巧、数据结构与数据传输等问题未作更深入的探讨和介绍，程序设计的指导思想亦将能够实现预期的计算、绘图功能作为基本要求，因此，从软件工程角度来看，尚不够完善和成熟。
2程序流程及算法
2.1程序整体工作流程
在公路路线辅助设计程序的编制过程中，为了与用户的设计习惯相吻合，应用的步骤基本与常规的勘测设计过程相一致，程序整体工作流程如图1所示。
图1程序整体工作流程
2.2平面设计
根据测设阶段和数据采集方式的不同，平面设计可分为实地定线和纸上定线两种方法。采用实地定线时，路线导线和各种线形要素―直线、圆曲线、缓和曲线已通过外业测量敷设于实地，各设计参数均已确定，因此，平面设计系统的任务只需将有关数据输入计算机，验算各线形要素和控制点位置。采用纸上定线时，平面设计系统的任务是:路线导线计算，人机交互设计线形要素，推算控制点桩号。不论采用何种方法，定线都是前提工作，也是最关键和最复杂的工作，需要由工程师根据规划意图，结合实际地形、地物、地质、水文等自然条件和其它社会经济条件综合协调，最后确定路线位置。定线所涉及的因素多且复杂，需要由工程师来做出决策，即由人工完成。目前平面线形智能化设计和优化以及采用三维空间线形设计的方法尚处于研究开发和完善阶段，因此，目前公路平面计算机辅助设计的任务主要还是利用计算机快速计算来取代人工繁重的计算与绘图工作，本文中程序设计也是以此为出发点的。
平面设计的流程与工作方法有直接的关系因此其流程也可分为实地定线和纸上定线两种情况，两者主要区别在于数据收集的方式不同，反映在程序系统中则为输入数据的不同，而后续的计算内容基本上是相同的，平面设计的工作流程见图2。
图2平面设计流程
2.3纵断面设计
目前，国内多数CAD系统仍采用人工方法设计纵断面，通常是由计算机将输入的纵断面地面高程资料处理后，在屏幕上显示或由绘图仪绘制纵断面地面线图，由工程师设计纵坡，设置竖曲线计算参数，并将有关设计参数输入计算机，由计算机程序完成纵坡计算、竖曲线计算以及设计高程、填挖高度计算等内容，输出设计图表。本文亦采用这种方法，考虑到在屏幕上显示纵断面地面线不如以图纸方式输出直观，因而在程序中设置了输出《外业纵断面图》的模块，供设计人员试坡使用。
本程序中纵断面设计流程见图3。
图3纵断面设计流程
2.4横断面设计
与纵断面地面数据的采集方法相似，横断面地面线数据亦可通过现场实测、在地形图上人工读取或通过DTM自动产生。不论采用什么方式，横断面地面线都被描述为一条折线，为便于计算机存储和处理，其数据以各折点坐标的方式输入，坐标原点定义在中桩位置，并且将中桩左、右两侧分别建立直角坐标系。上述坐标数据如果由人工键盘输入，工作量非常大，而且容易出错，对于传统的数据采集方法，利用数字化仪将实测横断面图转化为坐标数据是一种较好的解决办法。
图4 横断面设计流程
基于导线的平面设计模型
中线设计是公路平面设计的核心问题，其设计模型应与生产实践紧密结合，同时涉及到系统的易用性、数据管理的统一性和人机交互实现的可能性，因此中线设计模型也是公路CAD系统研究的一个重要问题。目前己在设计中应用的方法有:基于导线的设计、基于曲线的设计和基于基本元素的设计等方法。其中第一种方法属于直线型设计方法，也称为“导线法’，是我国传统的平面线形设计方法，后两种方法属于曲线型定线方法，适用于复杂地形条件下的道路线形设计以及互通立交匝道的线形设计，目前已逐步得到应用并不断发展、完善。
“导线法”设计模型由于简单易行、便于掌握，仍被很多设计部门和工程技术人员所采用。它首先定出一系列直线组成的折线，作为公路中心线导线，然后对每一个转折点配以适当的曲线，形成道路中心线。平面线形组成的基本元素为直线、圆曲线和缓和曲线，在公路设计中常用的缓和曲线形式主要是回旋线。采用“导线法”进行平面线形设计时，由于先定直线，后定曲线，容易造成曲线与直线的匹配不够合理，在受地形地物限制的情况下需要布设比较复杂的线形组合时，采用“导线法”也往往显得不够灵活。本文着重讨论采用“导线法”布线时，几种常见线形组合形式在算法上的一些改进和处理方法，以提高采用这一方法时的灵活性，并进一步提高计算精度。
结论
本文主要讨论了公路路线设计的基本理论、基本方法，以及计算机辅助设计程序开发的主要流程和算法思路。其主要内容仍以公路路线常规设计理论为基础，在此基础上，引入了作者对线形设计理论研究探讨的成果，特别在平面线形设计理论方面，着重研究了采用“导线法”布设平面线形时，卵形曲线线形设计的数学模型和计算方法以及放样坐标的计算方法，在分析过程中，以非对称基本型曲线的计算方法为依据，较好地解决了卵形曲线等复杂线形设计、放样的实际问题，并且借助适当的计算机算法，可以实现高精度的计算。
本文提出的卵形曲线计算模型，有着较高的灵活性和适应性，由于从基本型曲线的算法出发，因而其设计概念较清晰、数学模型也较简单，而且在线形组合方面涵盖了复曲线的组合形式，与本文所述的其它的曲线形式相配合，从而使得在“导线法”布设平面线形的情况下完成各种复杂线形组合的设计成为可能。从这个意义上讲，在平面线形设计中，传统的“导线法”和曲线型设计方法并无本质上的差别，其主要的区别在于控制曲线线位的约束条件不同，根据约束条件确定曲线参数时的操作手法不同，而曲线的线形实质并未变化。在实际应用中，“导线法”和曲线型设计方法各有所长，有各自的适用条件，要根据具体情况选用。这一点对于采用常规方法设计、放样的基层设计、施工单位以及低等级公路建设项目来说，有着较为重要的现实意义。
在平面线形设计理论的探讨中，有一个很重要的特点，就是对于由直线、圆曲线、回旋线三要素组成的平面线形，直线和圆曲线的线形较简单，处理起来较为方便，而回旋线的应用以及与直线或圆曲线的配合则是主要矛盾，因此不论是何种形式的线形组合，都要基于对回旋线几何特性的深刻理解和认识，本文在讨论卵形曲线计算时，也是从这一点出发，并且借鉴了曲线型设计方法中“模式法”的有关数学模型进行处理。在本文中，各种曲线形式的计算和处理方法，最终都是以非对称基本形曲线的算法为基础，这样使得线形设计的概念较为清晰，而且也为程序系统的设计提供了方便。
参考文献：
[1] 徐维华,谭玉兰.浅谈施工阶段的质量管理[J].特钢技术,2005,(3):35-36
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[4] 公路工程基本建设项目设计文件编制办法
[5] 公路工程基本建设项目设计文件图表示例[M].北京:人民交通出版社，1997.
[6] 公路设计手册一路线[M].北京:人民交通出版社1979
[7] 张雨化.道路勘测设计[Ml.北京:人民交通出版社199.7
道路勘测设计平面设计范文2
关键词：高边坡临时道路；安全畅通；经济合理；平面布置；最大纵坡
中图分类号： S611 文献标识码： A
1、前言
水电站建设大多位于深山峡谷之中，尤其是一些大型电站为了提高资源利用率和经济社会的综合效益，坝址大多选在陡峭的V型峡谷之中，在该地区地形上地貌变化大、地面自然坡度陡、相对高差大、坡面天然冲沟多；地质上土层薄、岩层厚、岩层产状和地质构造变化复杂；气候上暴雨多、山洪急；这就给电站施工中在该地区坡面设计临时施工道路带来不小的麻烦。电站临时施工道路作为水电站建设中临时建筑物具有使用周期短、充许投资小、投资要求性价比高等特点。由于该类地区自然坡面和临时施工道路所各自具有的特点，在该类坡面进行临时施工道路设计存在地形复杂、高差大、地质资料不完全并要求安全性高、投资省等矛盾。以下内容是笔者对该类道路设计中关键性问题的分析及我们针对该类问题的处理方法以供读者参考。
2、道路的选线和定线
2.1、道路的选线
高边坡临时施工道路设计的选线工作主要有两个方面：
（1）确定道路的进坡点；
（2）确定道路的出坡点；
道路进坡点高程要尽量高，出坡点高程要尽量低，这样可以使道路在相同路线长的情况下道路平均纵坡低，相同平均纵坡的情况下道路路线短，以达到车辆运行顺畅，节约投资的目的。在进坡点位置存在高程高点施工难度大，车辆通行存在安全隐患等情况，可在其高程以下另选进坡点，根据实际经验高程高点与高程低点按平均纵坡7%可以布线即可进行方案比较，按平均纵坡7%不可以布线则应选择高程高点为进坡点。
2.2、道路的定线
高边坡坡面陡峭，某些坡面人难以到达，其本身的特点决定了在实地定线的不可能性，所以该类道路的定线一般采用纸上定线的方法，选用纸上定线一般用1:1000比例尺或以上比例尺地形图，纸上定线的工作主要有两个方面：
（1）确定匀坡线
在确定匀坡线之前首先要确定匀坡比，在该类道路设计中无具体的规范条文，参照《厂矿道路设计规范》GBJ22-87等同类规范，并根据实际设计经验，在400m高差范围内最高采用9%的平均纵坡是可行的，确定匀坡后以进坡点为圆心，克服两等高线所需的平均距离L（L=h/i平均，h为等高距，i平均为平均纵坡）为半径在等高线上依次截取点到出坡点位置，如果截取终点低于出坡点则说明平均纵坡取值小，如果平均纵坡已取最大值则需重新选定进、出坡点，如果截取终点高于出坡点则说明平均纵坡大，必须重新选择平均纵坡，重新定线。由于高边坡道路设计原始坡面太陡，无法达到挖填平衡，所以高边坡道路设计确定的匀坡线非路中线，而是路堤线，即路段尽量以挖方为主，以达到路基稳定。
（2）确定路线平面曲线
高边坡临时道路设计，由于边坡坡度大，无法形成稳定的回填路基，所以路线选择以紧贴天然坡面、挖方为主的设计理念，这样就造成了路线中平面曲线多，且平面曲线转弯半径小等特点，在同类道路设计中我们采用极限转弯半径12m设计，通过道路的实际运行证明极限转弯半径12m是可行的。在回头曲线处，交角大，采用双交点法确定路线，这里再不单独介绍。
3、道路的平面设计
由于临时道路弯多路窄，所以在临时道路设计中建议取消缓和曲线，这样临时道路的平面曲线要素由五个变为三个，分别为曲中点（QZ）、直圆点（ZY）、圆直点（YZ）。在纸上定线时，根据两相交直线测出交角，根据设计要求及实际地形选定转弯半径值，根据公式：
;
;
;
;
分别计算出，曲线要素中：切线总长（T）、曲线总长（L）、外距（E）、校正值（J），算出这四个值后，可根据公式：
;
；
;
;
依据交点里程桩号（JD）推算出其它三个曲线要素的里程桩号（此处各要素符号代表相应的公路里程）来确定布置图中的平面曲线。
确定道路平面曲线后再按设计规范计算出路面曲线处的横断面的超高值，则临时道路的平面设计中最主要的问题就基本解决了，在这里建议横断面路面超高值以绕路面边缘旋转的超高值计算方法计算。
4、道路的纵断面设计
临时道路的纵断面设计可以说是整个道路设计中的重中之重，按现行道路设计规范条文肯定不适于该类道路设计，那么在道路设计中以什么准则来进行道路纵断面设计呢？根据我们已干工程的设计经验，我们推荐以道路的使用范围作为设计准则来进行指导设计，例如；道路的主要任务是什么？如果道路的主要任务只是空载通车，不考虑满载的情况，按我们的经验最大纵坡坡比达到14%，最大纵坡坡长限制在120m以内是没有问题的，但必须在纵坡两端设缓坡段，缓坡段纵坡不大于6%也是没有问题的，在这种纵断面设计中，节省了路线长度、增大了爬坡能力，但不能保证汽车满载运行，但60%载荷也是可以的，如果道路的主要任务为运输建筑材料，那么纵坡比必须按现行道路设计规范以道路所属等级来严格进行设计，否则将为车辆下坡时的刹车制动埋下安全隐患。
道路纵断面设计中的另一个问题便是竖曲线的设计，由于高边坡临时道路的特殊性，决定了其竖曲线的曲线不能太长，一般情况下以极限最短曲线长为宜，在知道转坡角后，我们可以利用公式：
；
来分别计算出竖曲线长（L），竖曲线的切线长（T），竖曲线的外距（E）用以确定路线的竖向曲线的轨迹。
在为里我将我们计算竖向曲线要素的方法作一简单介绍供大家参考：我们采用的是最小竖曲线长度（Lmin）试算法；首先确定道路的最小曲线长度（Lmin），然后根据公式，计算出R反算值；根据R反算值确定一个整数R实值；
再根据公式：
计算出实际的曲线长度，
根据公式：
计算出竖曲线切线长度；
根据公式：
计算出竖曲线外距长度。
5、道路的横断面设计
横断面设计俗称“戴帽子”，它的主要任务是根据公路等级，结合当地自然条件，综合考虑交通安全、路基稳定、公路排水、节省用地和工程经济等的要求，确定公路横断面的组成部分及其几何尺寸。一般横断面图的比例尺为1：200。
一般情况下，横断面设计是在横断面测量所得的各桩号地面横断面图上，按纵断面设计确定的填挖高度，和平面设计确定的超高、加宽值，结合当地的地形、地质等具体情况，根据设计采用的路基宽度、边坡坡度等，参照路基典型横断面图式，逐桩绘出其路基横断面设计图。但在高边坡临时道路设计中由于天然原始边坡太陡，进行横断面测量不太现实所以高边坡临时道路设计中，地面横断面图都是借助制图软件根据地形图生成出来，这就要求在原始地形图测量中地形图测量一定要真、精、需，真是指地形图一定要跟原始地形相附，不能失真；精是指地形图一定要尽量精确，比例尺应尽量大；需是指地形图测量一定要按需所测，按道路路线的经过范围测量以免造成不必要的付出。
横断面设计时应准备的资料有：
1.平曲线的始终点桩号、转角方向及其内各桩号的超高、加宽值；
2.各桩号的填挖高；
3.路基宽度；
4.路基边坡坡度；
5.边沟的型式和断面尺寸；
6.视距不良路段所设距台的位置和断面尺寸；
7.地质、土质、水文资料及特殊限制情况等。
临时道路充许投资小、坡面坡度大决定了它横断面小的特点，一般情况下都为单行车道，工程中载重汽车车宽一般都为2.25m，取一定的安全距离1.25m，路面宽度取3.5m，左右路肩各取0.5m，则路基宽度取4.5m是可以保证汽车畅通的。在单行车道设计中一定要考虑增设错车道、避险车道的问题。在这里不再作详细介绍，只需按现行规范设计就行，无特别之处。
6、道路的辅助设施及其它
临时道路的辅助设施有护墩、涵洞、广角镜等，辅助设施可根据路线沿线情况具体设定，这里主要介绍下路面横向排水的问题。
高边坡临时道路的排水系统由路线纵向排水、路面横向排水形成立体的排水系统，在这个排水系统中由于临时道路的设计理念（紧贴原始地面开挖形成开挖路基）而使路面横向排水进水口作用面小，尤其是一些窄小的V型天然冲沟这种现象更加明显，这就使横向埋设涵管排水变的不太现实，而又由于高边坡路线纵断面纵坡太大，使得在做过水路面的过程中纵向形成的汇水区域高边坡太陡车辆无法顺利通行，所以这为我们解决这类横向排水的问题上又提出了新的要求。我们在处理这类横向排水的问题中在冲沟处做成路面横向小明涵，在小明涵的入口处开挖汇水坑以汇积冲沟处的天然降水，这种小明涵即能保证天然汇积雨水的排出又能减少道路施工中的二次开挖量、同时节省投资缩短工期。但这种小明涵目前只能在干旱少雨的地区适用，在降雨量大的地区过水面太小还无法适用。在这类道路的设计中另一个冲沟问题是路线往往通过山崖段，在这些部位山坡坡度达到60°以上，遇到天然冲沟时沿沟壁开挖路线通行无法达到设计要求的转弯半径，回填做涵洞又由于坡面太陡回填量大且回填路基不稳定不符合设计要求，处理这类问题我们建议在这些路段做贝雷桥比较安全经济。
7、结束语
高边坡临时道路设计没有相应的设计规范且面临的问题往往多而杂，这就需要设计者参照现行道路的设计规范而又不能困固于现行道路的设计规范，虽然在设计中遇到的困难比较多往往使设计者没有依据但同时也提供给设计者更大的发挥空间让我们可以更加钻研于设计之中，设计出更加合理的建设工程。
参考文献：
[1] 蒋承楷.《道路勘测设计》[M].北京：人民交通出版社，2001.
[2] 中华人民共和国交通部.GBJ22-87《厂矿道路设计规范》[S].北京：中国计划出版社，1988.
[3] 张雨化.《公路勘测设计》[M].北京：人民交通出版社，1986.
道路勘测设计平面设计范文3
在工程规划设计中，通过卫星影像图上进行线位放样可使项目有一个比较直观清晰的走向。在2007年部颁5公路工程基本建设项目设计文件编制办法对于路线的平面设计部分中也提及必要时增加在影像地形图上绘制平面图,可见卫星影像地形图的重要性。如今卫星影像图,特别是基于Google Earth的卫星影像图,正在逐步被应用到道路设计中,以弥补采用一般测绘地形图的不足。但如何准确快捷地把卫星影像图应用到道路平面设计中,使其与一般测绘地形图有机地结合起来,并利用其三维仿真特点,更好地为道路设计服务,已成为广大设计咨询人员的一个难题。
1、Google Earth软件介绍
2005年Google公司推出了一款数字地球软件 GoogleEarth(谷歌地球)，GE是一款虚拟地球仪软件,它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。GE上的全球地貌影像的有效分辨率不等,通常为30m(如中国大陆),针对大城市、著名风景区、建筑物区域会提供分辨率为1 m和0.5 m左右的高精度影像,道路上的汽车清晰可见,完全能满足工程研究需要。GE的个人版主要分为免费的Free版和收费的Plus版、Pro版。2010年发行的最新GE5.2版,其功能较为强大,不仅能实现诸如绘制线条、GPS导航、统计、录制电影、三维地形等,还提供Google O-cean(谷歌海洋)、大气层功能、历史图像等功能,如遇到分辨率不高的地区,还可以采用贴图形式。
2、Google Earth软件应用特点
由于Google Earth卫星影像图具备直观、免费、时效性强等特点，已逐渐在道路设计中普及。现今的道路设计中，大多都基于AutoCAD系统，如何将卫星影像图应用到道路CAD设计系统中，使道路设计与卫星影像图有机结合起来，已成为大多数设计者努力的方向。
由于GE是把卫星影像图设置在三维球面模型上,点坐标以经纬度表示,而通常用于道路设计中的一般测绘地形图却是在平面上,点坐标一般以XY大地坐标表示。如想把两者有机地结合起来,就需要实现不同体系的坐标转化,即:1)将GE球体中的卫星影像图转换到CAD平面图中,简称球体到平面转换;2)将CAD平面图中的设计成果转换到GE球体环境中,简称平面到球体转换。2 体系转换由于卫星影像图和一般的测绘地形图是基于不同的软件和坐标系统,为了将卫星影像图应用于路线设计中,并把道路设计成果导入GE,利用其三维仿真功能,实现动态直观检验,以指导路线设计,就需要完成不同软件系统中不同坐标体系的相互转换。转换不仅需要实现不同坐标系的坐标转换投影计算,还需实现在GE中下载卫星影像图和将设计成果植入GE中。
基于此，研究Google Earth卫星影像图下载原理，通过坐标转换，并利用kml脚本语言，实现设计成果在Google Earth与CAD道路设计系统的相互转换。最后利用Google Earth卫星影像三维仿真，实现路线动态三维实景模拟，以达到优化设计方案的目的。
3、Google Earth软件的优势
Google Earth为用户提供了三维可视化的地形图，引起了很多爱好者的关注。它在工程中的应用也越来越多，我们开始感受到Google Earth软件给工程设计带来的巨大影响，与建立在传统光栅以及矢量地形图基础之上的传统AutoCAD设计平台相比，GoogleEarth软件有着以下的优势:(l)提供免费的卫星或者航拍地图，与传统光栅和矢量地形图相比，逼真程度更高，更加直观；(2)Google Earth不但可以显示遥感图片，而且可以显示矢量数据地标，还包括点、线以及面等几何对象类型；(3)具有栅格图片叠加的功能，允许用户将本机或者网络地图图片叠加到Google Earth上，并且还可以根据用户的需要调整叠加图片的透明度，这一功能大大地方便了用户进行深入的观察分析和研究；(4)拥有大量的三维虚拟模型，也可以通过其他软件创建，允许用户使用三维对象；(5)突破了传统Web Gis数据的模式，能够为空间信息的快速地提供一种崭新的技术手段和解决思路。通过这种方法，服务器和客户端之间不再需要直接传输空间数据，而只需传输KML文档和影像图片；(6)影像数据会预先按照不同比例尺分块分层生成影像图片，当客户端发出数据请求时，服务器无需实时生成数据，而是依据用户请求的尺度和范围，在服务端选择预先生成好的影像图片，最后拼接成满足客户端需要的范围，返回给用户。这种模式可以显著地降低服务器和网络带宽的负担，为发生较少变化的空间数据的提出了一种新的思路及解决方法。同时，这种技术方法也使得人们与空间信息的交互的方式发生了深刻的变革。
4、Google Earth 球面至平面的坐标转换
1） 未知测绘坐标体系
为了实现方便,在GE球体中用矩形框框选研究区域,并选用矩形左上角及右下角两个控制点(如需精确,控制点可以大于两个),得其经纬度(Di[b,l];i=1、2),下载整合完图片后,明确平面图的坐标系及参数,并利用高斯-克吕格投影正解公式(5),计算其在对应坐标系中的大地XY坐标,最终根据控制点坐标完成在CAD平面中的保存。
2） 已知测绘坐标体系
用矩形框框选所研究区域平面,同理采用矩形左上角及右下角2个控制点进行计算,控制点的大地XY坐标为(Di[X,Y ];i=1、2)。通过已知的测绘坐标体系,明确高斯-克吕格投影反解公式中的参数。然后利用反解公式(6)计算控制点的经纬度(Di[B,L];i=1、2),再按照公式(3)求出墨卡托投影中的经纬度(Di[b,l];i=1、2),即控制点对应GE球体坐标中的经纬度。并根据计算的经纬度和GE传输下载原理得到计算路径,下载图片,最后整合卫星影像图片,并按平面大地XY坐标,将卫星影像图缩放旋转插入保存到CAD图形中。
道路勘测设计平面设计范文4
【关键词】 平面设计 纵断面设计 交通安全设施
1 路线概况
路线全长17。269km，为二级公路，设计速度60km/h。主线起点位于沽源县城东侧省道半虎线与桥东大街相交处，桩号K0+000，终点位于地房子村口与省道半虎线平交处，桩号K17+2690.181，全长17.269km。主要控制点：既有道路、塞外庄园、闪电河水库、三旗村、黑山嘴、地房子、省道半虎线。
本项目建成将为沽源县提供一条去往北京方向高等级快速交通通道，极大改善当地交通条件和旅游环境，为沽源县经济健康快速协调发展提供便捷、舒适、安全交通运输环境，能有力地促进沽源县社会经济可持续发展、社会进步、促进政治稳定，能够提高居民收入、提高就业、改善生活水平与质量，对不同利益群体、弱势群体，以及对所在地文化、教育、卫生均呈有利影响，社会效益极其显著。在项目建设中也带来一定负面影响，主要是土地利用涉及拆迁以及施工和运营过程中对环境带来少量污染，只要采取积极有效措施负面影响是可以得到妥善解决。
2 项目勘察后设计方案情况
现场详细调查、勘测后，根据实际地形情况，并与相关单位部门沟通，结合县交通运输局意见，对局部线位做出适当调整。
《公路路线设计规范》对曲线间直线长度作了如下规定。直线线形不宜过短，其最小长度为当计算行车速度大于等于60 km/h时，同向曲线间最小直线长度（以m计）以不小于行车速度（以km/h计）的6倍为宜；反向曲线间直接长度（以m计）不小于行车速度的2倍为宜。当设计车速小于等于40 km/h时，可参照上述规定执行。对于K6+400-K9+900路段，初勘方案限速40km/h采用小半径转弯驶入水坝路段。详勘后认为初勘方案线位离坝头水闸距离较近，路线建设将对该水利系统产生影响。对该处线形进行优化增大转弯半径，取消限速40km/h。改善后路线与水闸之间达到安全距离且路线与泄水河道交叉角度好，有利于桥梁布置及整体行车安全。与水坝平行路段，路线沿水坝北侧坡脚通过，降低路基高度并进行相应特殊路基路面处理以保证道路整体结构稳定，避免对水坝现有防护破坏，使水坝保证现有水利功能。
3 平、纵面设计
3.1 平、纵设计原则
线形设计中，个技术指标应分别符合平面、纵断面规定，还应考虑横断面对线形组合与行驶安全的影响；平面、纵断面的各相对独立技术指标应均衡、连续；条件受限时，应考虑前后地形、技术指标运用等对实际行驶速度的影响；线形设计应注意同公路外部沿线自然景观的适应和地质条件等的配合。
3.2 平面定线
路线全线利用现状既有道路，充分运用原有路基工程，以减少工程量；路线途径村庄时，在符合技术标准的前提下，以“尽量少拆或不拆”为前提；经过田地时以“少占或不占”耕地为原则；既有道路线形不良路段，进行局部裁弯取直以改善线形；路线沿既有道路边线布设，单侧加宽，施工期间方便过往车辆通行。
3.3 平面设计
3.3.1 线形拟合
原有公路平面线形已与原始设计资料很大偏差，为确定原有道路平面线形元素采用拟合方法拟合。
拟合基础数据，现在测绘手段提高，新测1：2000地形图精度都比较高，拟合基础数据从1：2000地形图上获取原公路中心线坐标。获取坐标间隔，直线段每50m取一点，曲线段每20m取一点。个别界定模糊段落每l0m或5m取一点；设计中线形拟合采用直观估计、二分法相结合方法。拟合差控制在50cm以内。直观估计初值依据基础数据、规范标准、个人经验取定。
3.3.2 线位改线
不满足技术指标段落进行适当调整，经过拟合现有道路平面线形元素已经获得，对于不满足技术指标段落进行适当调整。通过调整半径使其满足标准。受地形、地物、工程具体情况限制，双侧加宽有困难的段落，采用部分平移线形或完全单侧加宽的方案。路线共设弯道21处，最大偏角92.424°，平均每公里交点1.216个；最小半径200m/1处；平曲线长5.575km，占路线长度32.283%。缓和曲线均满足超高缓和段所需的长度需要，并以5为倍数取整。
3.4 纵断面定线
3.4.1 加宽路段的纵断面设计
由于施工误差、路基沉陷等因素，原路纵断面线形已与设计资料有很大偏差，加宽路段纵断面设计采用拟合方法。拟合基础数据，由于根据路面状况，经过计算分析不同段落需加铺不同厚度路面，新设计线位要满足各处保证最小加铺厚度要求又不能比设计加铺值高出太多以免经济浪费。根据实测地面线、不同段落加铺厚度、考虑横向超高因素，虚拟一条地面线作为拟合基础数据。桥涵构造物处控制高程，由于桥面铺装也要加铺、个别净空不足构造物要加高，纵断设计时要满足桥涵处控制高程。
3.4.2 新建路段纵断面设计
路线利用既有道路路段，纵断面趋势与既有道路保持一致，在现状高程基础上统一抬高新建路面结构厚度；主线在K6+300至K6+900段存在挖方，并设置闪电河中桥一座，设计时严格按照规范控制纵坡与坡长；纵断面设计高程为道路中心线高程，高程控制由桥涵设计水位高程、过水路面控制标高、路基最小填土高度、既有道路路基高度计算所得；K6+830至K9+000与闪电河水库堤坝平行路段纵坡为0，该路段设为过水路面，并设置单向横坡-3%，路面排水利用横坡排入道路北侧拟建边沟；充分考虑纵断整体填挖平衡，土方就近利用；结合平面线形进行纵断拉坡，尽量实现平、纵协调搭配。
3.5 纵断面要素设置
主线最大纵坡-3.597%/1处，最小坡长180m/1处；最小凸曲线半径3500m/1处，最小凹曲线半径6000m/1处；竖曲线长6378.594m，占路线长度36.936%。
变坡点桩号均以5为倍数取整；竖曲线半径以100为倍数取整。
4 交通安全设施设计
交通安全设施包括交通标志、标线、护栏等设施。
4.1 标志、标线
标志、标线严格按照《公路交通标志和标线设置规范》及《道路交通标志和标线》规范执行，力求标志、标线齐全、功能完整，意思表达准确、到位。标志分类、颜色、形状、字符、图形应按照规范要求准确设计；同类标志应采用同一类标志版面，设置相同支撑结构形式。标志不得侵入公路建筑限界以内，标志下边缘距路面的高度不得小于120cm；连续设置的纵向标线，应根据需要每隔10-15m设置排水缝，宽度在3-5cm；设置于路面的道路交通标线应使用抗滑材料，标线表面的抗滑性能不宜低于所在路段路面的抗滑性能。
4.2 护栏
在高填方等其他车辆可能驶出路外的危险路段，应设置相应等级护栏。护栏安装在土质路段时，立柱直接打入土中；护栏安装在小桥涵、通道等构造物时，立柱安装在构造物预埋法兰盘上；过水路段根据路线的右侧水坝，在两侧选择适当的位置设置钢护栏，钢护栏基础与混凝土路面一同现浇，以保证行车安全。波形梁护栏端头迎车面采用外展地锚式端头，混凝土护栏两端采用钢护栏端锚相连；波形梁的连接处至少应有一个防盗螺栓；钢护栏立柱所采用的钢管应完整连续，不得有横向焊缝。
5 施工注意事项
路线采用中国-北京54坐标系统，中央子午线114°。施工中注意加固和保护各导线点，如需导线点加密、迁移或重新恢复，符合《公路勘测规范》要求；各变坡点位置应严格控制，不得随意变更；在施工放样中小桥涵以先放中桩，然后沿路线方向量取其构造尺寸，大中桥梁放样中应始终置仪器于距桥梁较近控制点；施工应严格按照安全设施基础尺寸浇筑，并掌握基础预埋螺栓的位置；路界碑设在公路两侧用地范围分界线上，每500m两侧各设一块。
6 结论
路线设计是一项综合性设计工作，涉及并影响到道路设计各个方面。只有综合考虑各种影响因素，经过反复平面定线、纵断面设计、横断面检查、平面调整，才能设计出经济上合理、技术上实用路线来。目前各种计算机路线设计软件为路线设计者提供了很多方便条件，设计人员可以有更多的精力放在怎样使设计更为经济合理、线型组合更为美观上确定出最优设计方案。
参考文献
[1] 张雨化.道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社，1998
[2] 孙家驷.道路设计资料集[M].北京：人民交通出版社，2001
道路勘测设计平面设计范文5
【关键词】:互通式立交选位；选型；详设
中图分类号： U448.17文献标识码： A 文章编号：
为使主线车流不受被交叉公路上车流的干扰影响;保证主线车流快速通过交叉点;保证行车安全和效益、提高道路通行能力,在两公路立体交叉时设置互通式立交。
一般来说，互通式立交设计要经过三个阶段:选位阶段、选型阶段、详设阶段。
1.选位阶段
互通式立交的节点位置必须满足其交通需要，使路网紧密结合，相互协调；要与周边地形、地貌相结合；还应注意交叉角度应尽量正交，以利于匝道的布置，缩短桥跨长度；两座立交间距为大城市、重要工业区为5至10公里；一般地区为15至25公里。
2.选型阶段
互通式立交的选型是建立在远景交通量、交通组成、同一时间各方向汽车比例、用地范围、地形、交叉角度、被交路等级和收费状况等诸多因素的基础上。其次,若分期修建也是决定立交选型的重要因素，应做出技术、经济比较方案，最终确定选用的型式。
2.1互通式立交的基本型式：
互通立交基本型式有：喇叭形、直连式T形、Y形、独象限式、菱形、半苜蓿叶形、苜蓿叶形、环形8种。
2.2选型阶段应注意以下几个问题：
1）确保各方向的行车安全、顺畅；
2）保证主要方向的指标高于次要方向；
3）在考虑地区规划、地形和地质等条件下，节省占地、降低造价；
3.详设阶段
在选型设计的基础上按照地物、地势、交通量、技术规范等要求对互通匝道进行详细布设。
3.1主线设计：
由于互通立交范围内行车复杂，桥跨较多，车辆在主线分、合流处视距要求高，因此主线线形标准要比一般路段适当高些，以利行车安全。
平面上尽可能布置于通视良好的直线或大半径曲线内；纵断上力求平缓，注意排水问题，避免平面、纵断面及横断面的突变。
3.2匝道设计：
3.2.1匝道平面设计应注意以下几点
1）连接部应设于缓和曲线内，参数尽量大一些,以利于超高过渡和行驶速度的变化。
2）匝道起、终点、收费站等处，横断面尺寸、横坡及线形等都应满足行车要求。
3）平曲线最小半径应选用大于规范中的一般值，当地形条件受限时可采用低限值。
3.2.2匝道纵断面设计应与地势相适应,视觉连续、平顺而圆滑。
1）为避免分、合流端部出现剪刀差及路面排水不畅，匝道拉坡的范围应该以分、合流端部开始或结束。
2）匝道纵坡要平缓，特别在加速上坡与减速下坡路段、收费站路段。
3）分、合流端部尽量应采用较大的竖曲线半径，以保证足够的停车视距。
4）拉坡时要注意平纵组合,线形与环境和景观的配合与协调。
5）计算分合流端部的高程、纵坡、横坡时需注意,由于在分合流端部前，可以看作匝道与主线为一个整体，导致在设计上，常常将变速车道横坡采用与主线相同，并没有考虑主线是否与匝道同向，这种设计是不合理的。
合理思路应该是：当主线与匝道为同向曲线时，变速车道应采用与主线相同的横坡；反向曲线时，若主线横坡≤2%，则在分流点应采用与主线相反的2%横坡；否则，在分流点应采用与主线相反的1%横坡。此时，通常取分流点圆心与未偏宽的路缘带外边缘的交点作一段圆弧或样条线，以此作为变速车道的横坡旋转轴，实际上就是主线与变速车道的分水岭（附加路拱线，如下图），这一区域需划斑马线，一般不允许车辆驶入。
3.3变速车道
变速车道分为直接式与平行式两种，通常减速车道采用直接式,加速车采用平行式。当变速车道为双车道时,加、减速车道均采用直接式。
单车道直接式减速车道设计时应注意直接式车道的三角渐变段长度并不一定是规范中的长度,一般要比规定值长,规范中渐变段长度只用于平行式变速车道三角渐变段。出口的起点位置应在主线外侧行车道中心，且该点开始偏离主线的角度应满足渐变率要求；分流点处的曲率半径和回旋曲线参数需满足规定的取值要求。直接式减(加)速车道应采用较小的流入(出)角度，这样对车辆分、合流有利。
3.4超高及其过渡
由于互通范围内的匝道平曲线指标比较低,所以超高是不可避免,其取值及过渡需要深入研究。
匝道在横向超高发生变化时应设置超高过渡段。超高过渡段的设置要根据计算行车速度、横断面的类型、旋轴位置以及渐变率等因素来确定。
1）超高过渡段的选取。当设有缓和曲线时，应设置于回旋线的全长或部分范围内；未设缓和曲线时,可将过渡段长度的1/3～1/2插入圆曲线,其余设置在直线上；在构造物路段,超高过渡应考虑桥跨布置,一般过渡段设于桥梁的同一联内,这样利于构造物设置。
2）超高渐变率的取值。在一般路段只需满足规范要求,但在宽度变化路段则要注意,由于易忽略宽度变化对超高渐变率的“折减”作用,超高渐变率并未满足要求,例如收费站前后宽度变化较大的路段,边缘将扭曲得很厉害。因此，在宽度变化路段要注意超高渐变率的取值。如果在反向超高的路段，为了减少排水上的困难,反向超高的过渡宜采用较大的超高渐变率，这样会有利于路面排水。
4.结论
互通式立交设计最终要达到以下几点:
1)布局匀称,避免头重脚轻。
2)设计合理。在满足各项指标的要求下,线形应综合考虑各种因素，力求达到设计合理,少占地,投资省。
3)线形流畅。做到平面、纵断面、横坡之间各指标的组合合理。
4)正确处理好变速车道。合理运用缓和曲线参数、圆曲线半径及超高值；做好超高横坡的过渡。
参考文献：
(1)公路路线设计规范修订(条文说明)（JTJ 011―94）送审稿.2003.09
道路勘测设计平面设计范文6
关键词：平面设计 纵断面设计 交通安全设施
1 路线概况
路线包含主线和支线，全长29.87km，均为三级公路，设计速度40km/h（局部困难路段限速20km/h）.主线起点位于沽源县小厂镇省道宝平线与县道白四线交点处，桩号K0+000，终点位于沽源县、赤城县两县交界处冰山梁梁顶，桩号K21+050，长21.05km.主要控制点县道白四线、马神庙、阳坡村、盘道沟、三道林村、冰山梁.支线起点位于盘道沟村与主线平交处，桩号K0+000-K13+136.293
；终点位于赤城县火石嘴村与该村境内一旅游路平交，桩号TK8+820.长8.82km.主要控制点盘道沟、东栅子村、赤城县火石嘴村、赤城县旅游路.本项目路线起点至K14+500路段为改建工程，其余路段及支线为新建工程.
2 路线勘察后设计方案情况
现场详细调查、勘测后，根据实际地形情况，并与相关单位部门沟通，结合县交通运输局意见，对局部线位做出适当调整.
主线K5+660处，初勘方案路线经白四线采用小半径右转，与马神庙村前砂石路顺接.详勘后认为该方案线形较差，转弯处超高大，不利于与弯道后白四线现状路顺接，也不利于白四线西行方向车辆驶入冰山梁.现阶段将该转弯改为T字平面交叉，加铺转角并设置相应渠化，以改善行车舒适性、安全性.
主线K10+900至K13+200路段，初勘方案采用设计速度40km/h对应的纵断面线形指标设计.详勘后认为该方案将产生较大挖方且边坡防护工程量巨大，不利于山体稳定并对旅游区环境造成极大的破坏.今与交通运输局沟通并达成一致，将该路段纵断面线形参照设计速度20km/h的指标进行设计以减少山体开挖，最大限度的保护旅游区环境.考虑到该路段较大纵坡对车辆行驶将产生安全隐患，现对该路段进行详细的安全设施设计及交通管制：在K10+850、K10+900、K10+950处分别设立禁令、警示标志，对过往车辆进行速度限制以及提醒车辆注意连续下坡和路面结冰，并对该路段路面进行防滑处理、设置减速垄，提高路面粗糙度；在冬季路面积雪时节，由县交通运输局及相应公路养护部门对该路段进行交通管制和路面冰雪处理，在K5+663、和K13+136两路口处设置临时交通标识，禁止车辆驶入该路段，待养护部门清除路面冰雪后方可通行，该时段车辆可通过支线进出冰山梁旅游景区.
支线起点处，初勘方案支线于主线13km处右转.综合考虑区域路网结构，并结合有关管理部门意见，现阶段将支线起点设置于主线K13+136.293处并与主线该处转角形成T字平面交叉，以改善路网结构，有利于支线东行车辆驶入冰山梁方向.
3 平、纵面设计
3.1 平、纵设计原则
线形设计中，个技术指标应分别符合平面、纵断面规定，还应考虑横断面对线形组合与行驶安全的影响；平面、纵断面的各相对独立技术指标应均衡、连续；条件受限时，应考虑前后地形、技术指标运用等对实际行驶速度的影响；线形设计应注意同公路外部沿线自然景观的适应和地质条件等的配合.
3.2 平面定线
主线K0+000至K5+660段，利用县道白四线5.66km，设计中线与既有道路中线基本一致，充分运用原有工程；路线途径村庄时，在符合技术标准前提下以“尽量少拆或不拆”为前提；经过田地时，以“少占或不占”耕地为原则；沿线伴有砂石路及土路的路段，平面线形走向与既有道路走向大致相同，局部裁弯取直以改善线形；遇山谷地形，路线沿一侧山脚布设，拟合现状地形，减少工程量.
3.3 平面要素设置
主线共设弯道51处，最大偏角82.709°，平均每公里交点2.423个；最小半径100m/1处；平曲线长9.948km，占路线长度44.5%.支线共设弯道30处，最大偏角41.845°，平均每公里交点3.401个；最小半径150m/1处；平曲线长5.676km，占路线长度64.3%.缓和曲线均满足超高缓和段所需的长度需要，并以5为倍数取整.
3.4 纵断面定线
路线利用既有县道白四线段落，纵断面趋势与既有道路保持一致，在现状高程基础上统一抬高新建路面结构厚度；主线K10+900至K13+200段，设计速度采用20km/h，纵断面设计指标较低、纵坡较大且存在较大挖方，设计时严格按照规范纵坡与坡长控制并插入缓坡段；纵断面设计高程为道路中心线高程，高程控制由桥涵设计水位高程、过水路面控制标高、路基最小填土高度、既有道路路基高度计算所得；充分考虑纵断整体填挖平衡，土方就近利用；结合平面线形进行纵断拉坡，尽量实现平、纵协调搭配.
3.5 纵断面要素设置
主线最大纵坡5.828%/1处，最小坡长120m/5处；最小凸曲线半径1300m/1处，最小凹曲线半径2000m/1处（K10+900至K13+200限速20km/h路段，最大纵坡-9.8%/2处，最小坡长60m/6处；最小凸曲线半径882.353m/2处，最小凹曲线半径882.353m/2处）；竖曲线长7905.856m，占路线长度37.558%.支线最大纵坡-5.133%/1处，最小坡长120m/1处；最小凸曲线半径1300m/1处，最小凹曲线半径1800m/1处；竖曲线长3485.206m，占路线长度39.515%.变坡点桩号均以5为倍数取整.
4 交通安全设施设计
4.1 标志、标线
标志、标线严格按照《公路交通标志和标线设置规范》（JTG D20-2009）及《道路交通标志和标线》（GB 5768-2009）等规范执行，力求标志、标线齐全、功能完整，意思表达准确、到位.标志分类、颜色、形状、字符、图形应按照规范要求准确设计；同类标志应采用同一类标志版面，设置相同支撑结构形式；标志不得侵入公路建筑限界以内，标志下边缘距路面的高度不得小于120cm；连续设置的纵向标线，应根据需要每隔10-15m设置排水缝，宽度在3-5cm；设置于路面道路交通标线应使用抗滑材料，标线表面的抗滑性能不宜低于所在路段路面抗滑性能；K10+900至K13+200连续陡坡路段设置减速垄、限速等标志，遇到雨雪天气，路面有积雪冰冻现象时，需要当地部门设置临时的禁止通行路障及相应的警告标志，以保证行车安全；等级道路平交口，根据交通量情况，应设置相应渠化标线，导向箭头长度为3m，导向应清晰明确，根据需要给予重复设置.
4.2 护栏
在高填方等其他车辆可能驶出路外的危险路段，应设置相应等级护栏.护栏安装在土质路段时，立柱直接打入土中；当护栏安装在桥涵、通道等构造物时，护栏立柱安装在构造物预埋法兰盘上；波形梁护栏端头迎车面，采用外展地锚式端头，另外一端采用圆头式端头；波形梁的连接处至少应有一个防盗螺栓；钢护栏立柱所采用的钢管应完整连续，不得有横向焊缝.
5 施工注意事项
各变坡点位置应严格控制，不得随意变更；在施工放样中小桥涵以先放中桩，然后沿路线方向量取其构造尺寸，大中桥梁放样中应始终置仪器于距桥梁较近控制点；施工应严格按照安全设施基础尺寸浇筑并掌握基础预埋螺栓位置；交通标志安装时，标志板面法线应与公路中心线平行或成一定角度；K10+900至K13+200连续陡坡路段，除需设置减速垄、限速等标志外，遇到雨雪天气时，还应设置临时的禁止通行路障及相应的警告标志，确保行车安全；
6 建议及结论
本项目沿线村镇分布较为密集，建议施工期间要做好施工及交通组织工作，尽量减小施工影响；本项目牵涉范围广，影响面宽，希望水利、电力、通讯等相关部门在下一阶段工作中给予大力支持确保本项目顺利实施；施工期间交通问题，本项目为旧路改建工程，最大限度的利用原有路基，施工断交期间施工车辆均绕行或走施工便道，施工过程中要合理规划绕行路线和便道修建，以免影响施工正常作业.本项目沿线生态旅游资源较多，下阶段注意生态环境保护和合理利用.通过对沽源县冰山梁旅游路新建工程设计进行分析指导施工，施工中出现一些不合理问题及时进行沟通修改设计方案，保证工程顺利进行.
参考文献：
[1]张雨化.道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社，1998.
[2]孙家驷.道路设计资料集[M].北京：人民交通出版社，2001.
[3]JTJ001-97，公路工程技术标准[S].北京：人民交通出版社.
[4]JTT011-94，公路路线设计规范[S].北京：人民交通出版社.
