《道路勘測設計》課程設計說明書_第1頁
《道路勘測設計》課程設計說明書_第2頁
《道路勘測設計》課程設計說明書_第3頁
《道路勘測設計》課程設計說明書_第4頁
《道路勘測設計》課程設計說明書_第5頁
已閱讀5頁,還剩25頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、道路勘測設計課程設計說明書the path survey curriculum designs the instruction booklet作 者 姓 名: 專業、班級 : 學 號 : 指 導 教 師: 設 計 時 間: 目 錄第1章 緒論41.1選題意義41.2中國公路發展概況41.3本文研究主要內容4第2章 設計概述52.1設計依據52.2、平面設計標準的確定52.3、路線起訖點52.4、沿線自然地理概況52.5、路線特征52.6、沿河線特點52.7越嶺線的特點6第3章、設計參數63.1公路技術等級的確定63.2公路技術標準的確定73.2.1、控制要素:73.2.2、平面設計技術指標:7

2、3.2.3、緩和曲線技術要求:83.2.4、縱斷面設計技術指標:83.2.5、路基橫斷面技術指標:11第4章、平面選線124.1平面選線的原則124.2選線過程124.3紙上定線134.3.1選定控制點134.3.2 定導向線134.3.3確定路線位置14第5章、平面設計計算145.1平面設計計算有關內容及計算公式145.1.1、交點間距、坐標方位角及轉角值的計算:165.1.2 帶緩和曲線的圓曲線計算:175.1.3、平面線形要素組合及計算:175.1.4、逐樁坐標計算:185.1.5平面設計計算過程195.1.6 編制相關表格21第6章 路基縱斷面設計216.1 縱斷面設計原則216.2

3、縱斷面拉坡216.3 豎曲線要素計算216.5縱斷面設計成果表226.6繪制路基縱斷面圖22第7章 路基橫斷面設計237.1橫斷面設計的原則237.2確定路基橫斷面寬度237.3 設計資料237.4橫斷面設計計算237.4.1加寬計算23第 8 章 超高計算248.1、確定路拱及路肩橫坡度248.2、超高橫坡度的確定248.3、緩和段長度計算248.4、超高緩和段的確定258.5、編制路基設計表258.6、繪制路基橫斷面圖26第9章 土石方調配279.1、路基土石方量計算279.2路基土石方調配及防護工程27結 論28致 謝28參 考 文 獻29第1章 緒論1.1選題意義公路交通是衡量一個國家

4、經濟實力和現代化水平的重要標志,是國民經濟發展、社會發展和人民生活必不可少的公共基礎設施。公路建設的發展速度對于促進國民經濟的發展,拉動其他產業的發展具有非常重要的意義。高速公路在中國內地的出現和發展僅僅走過了17年的歷程,在今天,3.4萬多公里的高速公路和總量達185.6萬公里的全國公路網正在為中國經濟和社會的發展提供著便捷、和高效率的運輸服務1。1.2中國公路發展概況50年來,我國公路建設已取得巨大成就。回顧我國公路發展歷程,對比世界公路發展趨勢,可以認為,我國公路交通正處于擴大規模、提高質量的快速發展時期。但是,由于基礎十分薄弱,我國公路建設總體上還不能適應國民經濟和社會發展的需要,與發

5、達國家的先進水平相比還有較大差距。從公路技術等級看,在全國公路總里程中還有近20萬公里等外公路,等外公路占公路總里程的比重達到14.4,西部地區更高,達到21.8,技術等級仍不理想。從行政區劃分布看,由于經濟發展和人口分布的不平衡,公路發展在各地區之間存在著較大差距,總的來看,東部地區公路密度較大,高等級公路的比例也較高,明顯高于全國平均水平,更高于中、西部地區水平2。 因此,為逐步實現我國交通運輸現代化的總體戰略目標,按照道路的使用功能和交通需求,重點提高經濟相對發達地區的公路技術等級,根據國家西部大開發戰略,大力扶持西部地區公路基礎設施建設,將是本世紀末以至下世紀初我國公路交通發展的戰略重

6、點3。1.3本文研究主要內容本畢業設計的任務就是在教師的指導下獨立完成公路的設計工作,具體內容包括真理分析、平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、公路排水規劃設計及概算、設計文件的編制和圖紙繪制。1.資料整理與分析設計資料是設計的客觀依據,必須認真客觀地分析。首先要對設計任務書提供的各種資料加以理解和必要的記憶,明確對設計的影響,在頭腦中對工程要求、自然條件、材料供應情況和施工條件等,構成一幅明晰的畫面;其次要對資料進行分析、概括和系統地整理,從中抽取、確定有關設計數據4。2.路線平面、縱斷面及橫斷面設計。3.排水設計4.設計文件畢業設計文件包括設計說明書和計算書。說明書交代設計內容、設計意圖。計

7、算書交代設計中的具體計算方法和過程。5.設計圖紙 一般要求繪制路線平面圖、縱斷面圖、路基標準橫斷面圖、橫斷面設計圖、路面設計圖、路基排水設計圖等主要圖紙,編制直線、曲線及轉角表、路基設計表、路基土石方數量計算表等表格,其中一部分圖紙需要計算機繪圖。第2章 設計概述設計目的:道路工程課程設計是專業教學的一個重要環節,包括道路路線設計和路面結構設計兩部分。通過本設計,使學生對所學專業知識進行一次全面的、系統的綜合運用,進而對所學知識加深理解、鞏固和融會貫通。設計要求:根據設計所給資料,進行平、縱、橫斷面設計及其組合處理,完成土石方計算與調配,編制直線、曲線及轉角一覽表,路基設計表,路基土石方數量計

8、算表;進行路面結構類型選擇,并確定各結構層的合理厚度。2.1設計依據根據河南理工大學土木工程學院土木工程專業道路工程方向道路勘測設計任務書2.2、平面設計標準的確定1、根據設計任務書要求,本路段按二級公路技術標準勘察、設計。設計車速為60公里/小時,路基雙幅兩車道,寬8.50米。2、設計執行的部頒標準、規范有:1.2.1、公路工程技術標準jtgb01-20031.2.2、公路路線設計規范jtgd20-20061.2.3、公路路基設計規范jtgd30-20042.3、路線起訖點比例尺:1:2000;公路等級:二級;起點樁號k0+000坐標(x= 630.06491 ,y=2472.15896 )

9、終點樁號k0+968.656坐標(x= 1501.83729,y= 2225.10321)起點高程:699.50米 終點高程:702.00米2.4、沿線自然地理概況地貌特征山嶺,地形起伏比較大,地面起伏,山丘連綿,溝谷與水嶺較深,地形對部分路段平,縱線性有約束。丘陵地形山勢平緩,山形迂回,山丘連綿,地形多變,地物隨地形變化而變化,農業較發達,土地種植種類繁多,旱地經濟林為主,居民點及建筑群時有出現。2.5、路線特征路線以平曲線和豎曲線為主體構成空間線性;局部方案多,布線靈活,可能的路線走向多;路線平,縱,橫三方面關系密切,相互影響約束較大;線性指標一般高,但指標變化幅度大。2.6、沿河線特點路

10、線前半部分基本上是沿河線,路線走向明確,路線縱坡緩,線形好,是比較好的選擇方案。但沿線多為開闊的階地,而這些介地是山嶺重丘區僅有的良田及耕地,修路與占地的矛盾突出,應盡量解決好占地問題;二應靠近山坡進一些,但靠山體過近,路線的線形就會差一點,同時易于破壞山體的穩定性,要增加山體的坡面防護措施,需防止山體滑坡,碎石崩塌,山洪沖毀路基的可能性,結合兩者,選擇線形時,宜離開山體一段距離。同時,注意道路的橫向排水。此外,山區居民多聚居于傍山沿河一帶,城鎮和居民點多,沿河線便于發展公路的使用效益;沿河線便于施工,養護和行車使用,另外,路線旁山依河,砂礫石料豐富,水源充足,為施工養護提供了就地取材的條件。

11、2.7越嶺線的特點方案中有一部分為越嶺線,途中穿越一埡口,因地形較為復雜,路線的平、縱、橫三方面應考慮多一些。(1) 埡口地選擇埡口選擇應在符合路線基本走向的前提下,從可能通過的埡口中根據其位置、標高、地形條件、地質情況及發展條件總和比較確定,埡口海拔高低及其與山下控制點的高差,對路線長短、工程量大小和營運條件有直接的影響。由越嶺線長度、縱坡和高度三者之間的關系可知,當平均縱坡一定時,降低相對高差,可使路線長度減短,故選線時應選擇標高較低的埡口。選擇埡口不僅要低,而且位置要符合路線的走向,即路線通過不需無效延長路線就能和前后控制點銜接。選擇埡口必須和山坡展線條件一起考慮。如遇有地質較好、地形平

12、緩、利于展線降坡的山坡,即使埡口位置略偏或略高,也應比較,不要輕易放棄。此外還要考慮埡口的地質條件。(2) 越嶺標高的確定埡口選定后,過嶺標高就直接關系到越嶺方式、路線的長短、兩側展線方案及工程數量的大小。因此過嶺標高應綜合考慮公路等級,越嶺路段的地形、地質等自然條件經過技術經濟比較確定。從地形條件來看,一般啞口寬而厚、地質條件差的不宜多切,而宜采用淺挖低填過嶺,過嶺標高基本上就是埡口標高;山脊瘦、地質條件好的埡口可以多切,切深以不危及路基穩定為度。最大切深根據巖石類星河構造情況而異。當挖深在25m30m以上時,則應與隧道方案進行比較第3章、設計參數3.1公路技術等級的確定根據所給資料,參照公

13、路工程技術標準jtgb01-2003(以下簡稱標準)、公路路線設計規范jtgd20-2006(以下簡稱路線規范)確定路線的設計等級,本路段按2級公路技術標準勘察、設計。設計車速為60km/小時,路基單幅雙車道,寬8.5米。設計使用年限15年。3.2公路技術標準的確定本路段按二級公路標準測設,設計車速60km/h,測設中在滿足公路路線設計規范及在不增加工程造價的前提下,充分考慮了平、縱、橫三方面的優化組合設計,力求平面線型流暢,縱坡均衡,橫斷面合理,以達到視覺和心理上的舒展。路線測設里程全長1.014公里,主要技術指標采用情況如下:平曲線個數(個) 2 平曲線最小半徑(米/個) 250直線最大長

14、(米) 194.6變坡點個數(個) 2 最大縱坡(%) 0.41最短坡長(米/處) 238.656凸型豎曲線最小半徑(米/處) 8984.20423.2.1、控制要素:(1)、服務水平:二級(2)、設計車速:60km/小時3.2.2、平面設計技術指標:(1)、圓曲線最小半徑:極限最小半徑一般最小半徑平面線形中一般非不得已時不使用極限半徑,因此規范規定了一般最小半徑。1、 不設超高最小半徑當圓曲線半徑大于一定數值時,可以不設超高,允許設置與直線路段相同的路拱橫坡。表1 圓曲線半徑要求技術指標山嶺重丘二級公路一般最小半徑 200極限最小半徑 125不設超高最小半徑路拱1500路拱1900(2)、圓

15、曲線最大半徑:選用圓曲線半徑時,在地形條件允許的條件下,應盡量采用大半徑曲線,使行車舒適,但半徑過大,對施工和測設不利,所以圓曲線半徑不可大于10000米。(3)、圓曲線半徑的選用: 在設計公路平面線形時,根據沿線地形情況,盡量采用了不需設超高的大半徑曲線,最大半徑為4000米,極限最小半徑及一般最小半徑均未采用,設置曲線最小半徑為600米。(4)、平曲線的最小長度公路的平曲線一般情況下應具有設置緩和曲線(或超高,加寬緩和段)和一段圓曲線的長度;平曲線的最小長度一般不應小于2倍的緩和曲線的長度。由緩和曲線和圓曲線組成的平曲線,其平曲線的長度不應短于9s的行駛距離,由緩和曲線組成的平曲線要求其長

16、度不短于6s的行駛距離。平曲線內圓曲線的長度一般不應短于車輛在3s內的行駛距離。平曲線的最小長度:70m平曲線中圓曲線的最小長度取:35m平曲線間插直線長度:同向平曲線間插直線長度應大于6v(360m)為宜,同向平曲線間插直線長度應大于2v(120m)為宜。3.2.3、緩和曲線技術要求:緩和曲線的最小長度一般應滿足以下幾方面:(1) 離心加速度變化率不過大;(2) 控制超高附加縱坡不過陡;(3) 控制行駛時間不過短;(4) 符合視覺要求;因此,規范規定:山嶺重丘區二級公路緩和曲線最小長度為35m.。一般情況下,在直線與圓曲線之間,當圓曲線半徑大于或等于不設超高圓曲線最小半徑時,可不設緩和曲線。

17、3.2.4、縱斷面設計技術指標:3.2.4.1最大縱坡度汽車沿縱坡向上行駛時,升坡阻力及其他阻力增加,必然導致行車速度降低。一般坡度越大,車速降低越大,這樣在較長的陡坡上,將出現發動機水箱開鍋 、氣阻、熄火等現象,導致行車條件惡化,汽車沿陡坡下行時,司機頻繁剎車,制動次數增加,制動容易升溫發熱導致失效,駕駛員心里緊張、操作頻繁,容易引起交通事故。尤其當遇到冰滑、泥濘道路條件時將更加嚴重。因而,應對最大縱坡進行限制。最大縱坡值應從汽車的爬坡能力、汽車在縱坡段上行駛的安全、公路等級、自然條件等方面綜合考慮,規范對二級公路最大縱坡規定如下:山嶺重丘區二級公路:最大縱坡為 7%。本設計中設置最大縱坡為

18、6。3.2.4.2最小縱坡各級公路的路塹以及其他橫向排水不暢路段,為保證排水順利,防止水浸路基,規定采用不小于0.3%的縱坡。當必須設計平坡(0.0%)或小于0.3%的坡度時,其邊溝應做縱向排水設計。3.2.4.3最小坡長如果坡長過短,變坡點增多,形成”鋸齒形”的路段,容易造成行車起伏頻繁,影響公路的服務水平,減小公路的使用壽命。為提高公路的平順性,應減少縱坡上的轉折點;兩凸形豎曲線變坡點間的間距應滿足行車視距的要求,同時也應保證在換檔行駛時司機有足夠的反應時間和換檔時間,通常汽車以計算行車速度行駛9s7415s的行程可滿足行車舒適和插入豎曲線的要求。標準規定山嶺重丘區二級公路的 smin=1

19、50m。3.2.4.4不同縱坡度最大坡長汽車沿長距離的陡坡上坡時,因需長時間低擋行駛,易引起發動機效率降低。下坡時,由于頻繁剎車將縮短制動系統的使用壽命,影響行車安全。一般汽車的爬坡能力以末速度約降低至設計車速的一半考慮,對坡度的最大坡長應加以限。標準規定山嶺重丘區二級公路最大坡長如下表: 表2 縱坡坡度(%)最大坡長(m)3120041000580066003.2.4.5豎曲線最小半徑和最小長度(1) 凹形豎曲線最小半徑對凹形豎曲線最小半徑的確定主要考慮:限制離心力不過大、汽車在跨線橋下行車視距的保證和夜間行車視距的保證和夜間行車前燈照射范圍內的視距保證等三個方面。規范建議在條件許可的情況下

20、山嶺重丘區二級公路取rmin=6000m的要求設計豎曲線設計中設置的凹曲線最小半徑為10000米。(2) 凸形豎曲線最小半徑確定凸形豎曲線最小半徑主要考慮保證汽車行駛視距和汽車能夠安全行駛通過曲線段。通常當汽車行駛在凸形豎曲線變坡點附近時,由于變坡角的影響在司機的視線范圍內將產生盲區。此時司機的視距與變坡角的大小及視線高度有密切關系。當變坡角較小時,不設豎曲線也能保證視距,但變坡角較大時,必須設豎曲線以滿足行車視距的要求。規范建議在條件許可的情況下山嶺重丘區二級公路取rmin=9000m的要求設計豎曲線,要求如下表:豎曲線最小半徑和最小長度 表3凸形豎曲線半徑(m)一般值2000極限值3000

21、凹形豎曲線半徑(m)一般值1500極限值1000豎曲線最小長度(m)503.2.4.6縱向坡度與橫向坡度的合成坡度最大值:10%3.2.4.7平均縱坡平均縱坡是衡量縱斷面線形設計質量的一個重要指標。為了合理運用最大縱坡、緩和坡段及坡長,應控制路線總長度內的平均縱坡,規范規定二級公路越嶺路線的平均縱坡以接近5.5%(相對高差為200-500米)和5%(相對高差大于500米)為宜。并注意連續3000m路段范圍內的平均縱坡不宜大于5.5%。i平均=h/l (2-1)式中 i平均平均縱坡h相對高差l路線長度3.2.4.8一般最小半徑在條件許可的條件下,應盡量滿足上述凹、凸豎曲線的視距要求,但上述的最小

22、半徑,在條件較差時,并不是設計豎曲線所必須的最小值要求。標準規定在設計速度為60km/h時,凹形豎曲線半徑的一般值為2000m;極限值為1400m;凸形豎曲線半徑的一般值為1500米,極限值為1000米 ,豎曲線最小長度為35m。當然通常采用大于或等于上述一般最小半徑值,當受地形條件及其它特殊情況限制時方可采用上述極限最小半徑值。3.2.5、路基橫斷面技術指標:(1)行車道寬度:27m(2)、土路肩寬度:20.75m(3)、路基總寬度:15.5m(4)、視距保證: 行車視距是否充分,直接關系著行車的安全與速度,它是公路使用質量的重要指標之一。行車視距可分為:停車視距、會車視距、超車視距。規范規

23、定,二級公路設計視距應滿足會車視距的要求,其長度應不小于停車視距的兩倍。工程特殊困難或受其它條件限制的地段,可采用停車視距,但必須采取分道行駛措施。對于山嶺重丘區二級公路,停車視距st取40 m,超車視距sc一般值取200m,低限值取150m。(5)、平面視距的保持:汽車在彎道上行駛時,彎道內側行車視線可能被樹木、建筑物、路塹邊坡或其他障礙物所遮擋,因此,在路線設計時必須檢查平曲線上的視線是否能得到保證,如有遮擋時,則必須清除視距區段內側適當橫凈距內的障礙物。當視野內有稀疏的成行樹木,單棵樹木或灌木,對視線的妨礙不大并可引導行車或能構成行車空間時,則可予以保留。(6)、雙車道路面加寬值: 設計

24、路段采用第3類加寬值,不同圓曲線半徑下的路基全加寬值如下表4:圓曲線半徑(m)加寬值(m)圓曲線半徑(m)加寬值(m)2502000.8100702.02001501.070502.51501001.5(7)、路拱及土路肩橫坡度:路拱橫坡度取用2%,土路肩橫坡度取用3%。(8)、不同圓曲線半徑的超高值:圓曲線半徑與超高 表5圓曲線半徑(m)超高值(%)6003901390270227020032001504150120512090690607 注:當圓曲線半徑大于600m時,可不設超高。第4章、平面選線4.1平面選線的原則 (1)、在道路設計的各個階段,應運用各種先進手段對路線方案作深入、細致

25、的研究,在多方案論證、比選的基礎上,選定最優路線方案。(2)、路線設計應在保證行車安全、舒適、迅速的前提下,做到工程量小、造價低、運營費用省、效益好,并有利于施工和養護。在工程量增加不大時,應盡可能的采用較高的技術指標。不輕易采用極限指標,也不應為了采用較高指標而使得工程量過分增大。(3)、選線應能滿足國家或地方建設對路線使用任務、性質的要求,保證路線能夠加強居民區特別是經濟較發達地區的之間的聯系,同時也應注意同農田等基本建設相配合,盡量少占用農田,避免可多的拆遷工程。(4)、在選線過程中,對嚴重不良地質路段,如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼及排水不良等特殊地區,應慎重對待,一般情況下應設法繞

26、避,如必須穿過時,應選擇合適位置,縮小穿越范圍,并采取必要的工程措施。4.2選線過程一條道路路線的選定是經過由淺入深、由輪廓到局部、由總體到具體、由面到帶進而到線的過程來實現的,一般要經過以下三個步驟:(1) 全面布局(2) 逐段安排(3) 具體定線 (1)、控制點的選定:在地形圖沿河布線盡量的減少高填深挖,本著設計路線應盡可能服務居民區,少占耕地,減少拆遷的原則,初步選定靠近村莊的一個控制點,定出路線的大致走向。(2)、加密控制點:在前面定出的路線大致走向的基礎上,本著山嶺重丘區公路應盡可能的克服高差,盡量使路線按平均自然坡度順著等高線走,以為以后的縱斷面設計留有余地的原則,選定路線上、下坡

27、轉折點和越嶺標高,并避開地質不良地段,加密控制點。(3)、確定路線走向:在前面各項工作的基礎上,順著等高線,避免初定的路線盡量少的切割等高線,把各個控制點連結起來,定出路線的走向。考慮到路線在各控制點間的不同連結方式,初步定出甲、乙兩條路線方案。(4)、方案比選:分別對甲、乙兩條路線方案作進一步的研究,得出乙方案需要兩次跨越河流架設兩座過河大橋,并且兩次通過交叉公路必需加設2座高架橋,并且根據甲方案的選取可能要占用大量的耕地;甲方案充分利用了地勢的變化,依據沿河布線減小高差減少了高填深挖,沿河布線雖然延長了公路的長度但是減少了架設高架橋,只需架設一座高架橋,和乙方案相比較大大降低了建設投資成本

28、,綜合相比之下,甲方案的綜合指標比乙方案好,所以推薦甲方案。4.3紙上定線設計路段為山嶺重丘區二級公路,地形復雜,橫坡陡峻,路線平、縱,橫面所受的限制較嚴,定線時應盡可能的克服高程。4.3.1選定控制點起點樁號k0+340至樁號k0+640段為沿河線,路線及河流均沿等高線走向,地勢起伏較緩,坡度較小。 靠山腳布線,路線沿高階地布設,雖略有增長,縱面會有起伏,但可不占或少占農田,不受洪水威脅,路基強度高。沿河岸布線,路線線形較好,坡度均勻、平緩、但臨河一側受洪水威脅大,需做防護工程。直穿田間,線形標準高,但占用農田最多,路基穩定性差,有時還需換土,一般不采用。4.3.2 定導向線4.3.2.1.

29、首先在1:2000的地形圖上,仔細研究路線選線階段選定的主要控制點間的地形、地質情況,選擇有利地形,擬定路線走法。4.3.2.2.地形圖上的等高線間距為10m,選用5.0%的平均自然坡度,按式3-1算出等高線間平距: (3-1)a相鄰等高線間平距i平均山嶺重丘區二級公路最大縱坡為 6%h地形圖上的等高距為10m由式3-1得: a=10/0.06=166.7m 使兩腳規的開度等于(按圖上的比例尺為10cm),從路線起點a開始,擬定的路線走法在等高線上依次截取各點,直到最后一點的位置和標高按近路線終點b為止。4.3.2.3.連接各點,分析該折線在利用地形和避讓地物,以及工程艱巨的情況,從而選出應穿

30、應避讓的特征點為中間控制點,并重新連接各點。4.3.3確定路線位置(1)、在前面定出的導向線的基礎上,用不同半徑的模板在路線平面可能出現的轉點處描出路線平面位置,并標出其半徑。(2)、用直線連接各曲線,使各直線相交,初步定出路線交點。(3)、初步分析各交點處所采用的線型,并大致量出各交點的轉角值,概算出各交點處的平曲線切線長,結合交點間距概算出平曲線間插直線長度,判斷各同向、反向及復合線型能否滿足規范要求。(4)、分析所定出的路線位置的工程量并進行調整,力爭定出線形好、工程量小的路線位置。第5章、平面設計計算5.1平面設計計算有關內容及計算公式圖表 1 線形圖圖表 2 abc段曲線圖路線轉角

31、l1曲線長(m) t1切線長(m)e1外矩(m) j1校正數(m) r1曲線半徑(m)緩和曲線(m) 圓曲線(m)圖表 3 bcd段曲線圖 路線轉角 l2曲線長(m) t2切線長(m)e2外矩(m) j2校正數(m) r2曲線半徑(m)緩和曲線(m) 圓曲線(m)5.1.1、交點間距、坐標方位角及轉角值的計算:設起點坐標為,第個交點坐標為,則:坐標增量: (4-1) 交點間距: (4-2)象限角: (4-3)計算方位角:當, 時: (4-4) 當,時: 當,時: 當,時:轉交: (4-5) 5.1.2 帶緩和曲線的圓曲線計算: (1) 計算緩和曲線長度:為了滿足線形舒順和美觀的要求,回旋曲線參

32、數a應滿足: (2) 曲線幾何元素的計算 (4-6) (4-7) (4-8) (4-9) (4-10) (4-11) (4-12) (3) 曲線主點樁號計算: 5.1.3、平面線形要素組合及計算:(1)、s型曲線: s型曲線為反向圓曲線間用回旋線連接的組合形式,其相鄰兩個回旋線參數與宜相等。如果采用不同的參數時,與之比應小于2.0,有條件時以小于1.5為宜。在兩個回旋線間的插直線(或重合段)的長度應符合式4-13: (4-13) 此外,s型曲線兩圓曲線半徑之比也不宜過大,宜為: (式4-14) (2)、c型曲線: c型曲線為同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接的形式。其計算要求與方法同s形曲

33、線。5.1.4、逐樁坐標計算:(1)、直線上中樁坐標計算:設交點坐標為,交點相鄰兩直線方位角分別為, 則:zh點坐標: (4-15)hz點坐標: (4-16)設直線上加樁里程為l,為曲線起點、終點里程,則前直線上任意點坐標為: (4-17)后直線上任意點的坐標為: (4-18)(2)、單曲線內中樁坐標計算:曲線上任意一點的切線橫距為: (4-19) 式中:緩和曲線上任意點到點的曲線長; 緩和曲線長度。 、第一緩和曲線()上任意點坐標: (4-20) 式中:轉角符號,右偏時為“+” ,左偏時為“-” 。 、圓曲線內任意點坐標(): (4-21)式中:圓曲線上任意點至點的曲線長; 轉角符號,右偏時

34、為“+” ,左偏時為“-” 。、第二緩和曲線()內任意點坐標: (4-22)式中:第二緩和曲線內任意點至點的曲線長。5.1.5平面設計計算過程5.1.5.1、根據平面設計的有關內容以及相應的計算公式和要求,對初擬的半徑值和緩和曲線長度值進行試算調整,使之滿足各項要求,以最終確定各平曲線的圓曲線半徑和緩和曲線長。確定下來的圓曲線半徑不應和初擬時的偏差過大,以免平曲線的位置偏離初擬位置過大而可能導致工程量的增加。5.1.5.2根據上述原則以及相關公式: 平曲線最小半徑的計算 (4-23) r圓曲線半徑v設計速度(km/h)-路面與輪胎之間的橫向摩阻系數-超高橫坡 超高漸變率,過渡段最小長度 (4-

35、24) b-旋轉軸至行車道外邊緣的寬度(m) -超高坡度與路拱坡度代數差 (%) p-超高漸變率5.1.5.3計算結果如下 (1)起終點及交點坐標: jd0: 630.06491 2472.15896jd1: 892.95861 2473.4633jd2: 1259.37839 2154.81819jd3: 1501.83729 2225.10321(2)半徑及緩和曲線長: 1:250 60 2:250 60 (3)轉角 :411742.2 :571036.65.1.5.4曲線要素半徑緩和曲線長度緩和曲線參數切線長度曲線長度外距校正值jd125060.000122.475124.417240.

36、183717.8018.651jd225060.000122.475166.551309.48135.39523.622 如表5.1.6 編制相關表格(1)、根據程序計算所得結果繪制直線、曲線及轉角表,見附表一直曲線轉角表。(2)、根據程序計算結果繪制逐樁坐標表,見附表二逐樁坐標表。第6章 路基縱斷面設計根據道路的等級、沿線自然條件和構造物控制標高,確定路線合適的標高、各坡段的縱坡度和坡長,并設計豎曲線。6.1 縱斷面設計原則 1.縱面線形應與地形相適應,線形設計應平順、圓滑、視覺連續,保證行駛安全。2.縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長和豎曲線長短適當、以及填挖平衡。3.平面與縱斷面組合設計應滿足

37、:4.視覺上自然地引導駕駛員的視線,并保持視覺的連續性。6.2 縱斷面拉坡1. 縱坡設計要求:(1).設計必須滿足標準的各項規范。(2).縱坡應具有一定的平順性,起伏不宜過大和過于頻繁。連續上坡或下坡路段,應避免反復設置反坡段。(3).沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮。(4).應盡量做到填挖平衡,使挖方運作就近路段填方,以減少借方和廢方,降低造價和節省用地。2.縱斷面拉坡步驟:(1)、標注控制點:確定路線起、終點以及越嶺埡口,地質不良地段的最小填土高度,最大挖深等線路必須經過的標高控制點。 (2)、試坡:在已標出的“控制點”縱斷面圖上,根據各技術指標和選線意圖,結合地面線的

38、起伏變化,以控制點為依據,在其間穿插取值,同時綜合考慮縱斷面設計中的平縱組合問題,即當豎曲線和平曲線重合時,應設法使豎曲線的起、終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內,其中任一點都不要放在緩和曲線以外的直線上,也不要放在圓弧段之內。由此試定出若干坡線。(3)、調整并核對:對試坡時所定出的各種坡線進行比較,排除不符工程技術標準的坡線,在剩下的坡線中選取填挖方量最小又比較平衡的坡線。在選取的坡線上選擇有控制意義的重點橫斷面,從縱斷面圖上讀出其對應樁號的填挖高度,檢查該點的橫斷面填挖是否滿足各項工程指標。如果不滿足,則應對所選坡線進行調整。6.3 豎曲線要素計算 豎曲線要素設計公式為: (5-1) 豎曲

39、線長度: (5-2) 豎曲線切線長: (5-3) 豎曲線外距: (5-4)6.4豎曲線計算數據:變坡點豎曲線半徑(m)坡度(%)樁號坡長(m)起點k0+702.128變坡點18984.20420.4109589206終點-0.2095066k0+757.872210由表計算計算結果: =-1.49347-0.84090=2.33437 =20000x2.33437=46.68m =23.34m =0.016m6.5縱斷面設計成果表由前面的計算即可確定出各直線段坡線上所對應的中樁標高,再由公式算出豎曲線內各點的豎距,凸形豎曲線的曲線上中樁標高即為對應直線坡線標高減去豎距,凹形豎曲線的曲線上中樁標

40、高即為對應直線坡線標高加上豎距。由此即可確定縱斷面線上各中樁的標高,也就可以算出各中樁的填、挖高度。6.6繪制路基縱斷面圖 縱斷面圖一般采用橫向1:2000,縱向1:200的比例尺繪制,由上、下兩部分內容組成。上部主要用來繪制地面線和縱坡設計線,并標注豎曲線及其要素,以及沿線人工構造物的位置結構類型、孔數和孔徑等。下部主要用來填寫線路縱坡的有關數值。至上而下分別填寫:坡長及坡度,設計標高,地面標高,填挖高度,直線及平曲線,超高。縱斷面圖見附圖三縱斷面設計圖。第7章 路基橫斷面設計7.1橫斷面設計的原則(1)、設計時應根據公路等級、技術標準,結合地形、地質、水文、填挖等情況選用。設計前必須做好各

41、項勘察工作,收集橫斷面資料。(2)、兼顧當地基本建設的需要,盡可能與之配合,合理設計邊溝斷面尺寸,并按有關規定采取必要的處理措施。(3)、路基穿過耕種地區時,為了節約用地,如果當地石料豐富,可修建石砌邊坡或直立矮墻。(4)、沿河線的橫斷面設計,應注意路基不被洪水沖毀,如廢方過多壓縮河道而引起壅水危及農田、房舍時,一般應變更設計,將路線適當外移以減少廢方,否則應將廢方運走。7.2確定路基橫斷面寬度設計公路為二級公路,采用整體式單幅雙車道的路基斷面形式。根據工程技術標準,由公路等級(二級)及設計行車速度(60km/小時),確定路基橫斷面車道數為雙車道,行車道寬為7m,行車道外側設置寬度為0.75m

42、的土路肩,路基總寬度為8.5m。7.3 設計資料(1)、平曲線起、終點樁號,平曲線半徑和轉角在平面設計中讀取。(2)、每個中樁的填挖高度在縱斷面設計中讀取。(3)、路基寬度為8.5m。在路線平面圖上的各中樁橫斷面范圍內并向外延伸一定距離選取若干點,量取各點的地面標高。(4)、根據技術標準確定邊溝的形式及尺寸。(5)、根據線路所處地區的地質情況確定填方路堤和挖方路塹的邊坡值。7.4橫斷面設計計算7.4.1加寬計算(1)全加寬確定按工程技術標準規定,山嶺重丘區三級公路采用第三類加寬值,即汽車軸距加前懸總長為時的加寬值。當圓曲線半徑時,由于加寬值很小,可以不加寬。各級公路的路面加寬后,路基也應相應加

43、寬。路面的加寬一般在路線內側加寬(2)、加寬的過渡:為了使路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上設置了的加寬的寬度,需設置加寬緩和段。在加寬緩和段上,路面具有逐漸變化的寬度。 本次設計所采用的加寬過渡方法為按高次拋物線過渡的方法。按此方法在加寬緩和段上插入一條高次拋物線,拋物線上任意點的加寬值為: (式5-5) (式5-6) 式中:圓曲線上全加寬值(m); 任意點到加寬緩和段起點的距離(m); 加寬緩和段長(m)。(3)、加寬緩和段的長度: 對于設有緩和曲線的平曲線,加寬緩和段采用與緩和曲線相同的長度。本次設計中,各交點處的平曲線均設有緩和曲線,所以加寬緩和段與緩和曲線同長,即第 8 章 超高計算

44、8.1、確定路拱及路肩橫坡度為了利于路面橫向排水,應在路面橫向設置路拱。按工程技術標準,采用折線形路拱,路拱橫坡度為2%。由于土路肩的排水性遠低于路面,其橫坡度一般應比路面大1%2%,故土路肩橫坡度取3%。8.2、超高橫坡度的確定 為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產生的離心力,當平曲線半徑小于不設高的最小半徑值時,應在路面上設置超高,而當平曲線半徑大于不設超高時的最小半徑時,即可不設超高。擬建公路為山嶺重丘區三級公路,設計行車速度為60km/小時。8.3、緩和段長度計算 超高緩和段長度按下式計算: (式5-7)式中:超高緩和段長度(m); 旋轉軸至行車道外側邊緣的(m); 旋轉軸外側的超高與路拱

45、橫坡度的代數差; 超高漸變率,根據設計行車速度40km/小時,若超高旋轉軸為路線中時,取1/150,若為邊線則取1/100。根據上式計算所得的超高緩和段長度應取成5m的整數倍,并不小于10m的長度。擬建公路為無中間帶的三級公路,則上式中各參數的取值如下:繞行車道中心旋轉: (式5-8)繞邊線旋轉: (式5-9) 式中:行車道寬度(m); 超高橫坡度; 路拱橫坡度。 8.4、超高緩和段的確定超高緩和段長主要從兩個方面來考慮:一是從行車舒適性來考慮,緩和段長度越長越好;二是從排水來考慮,緩和段越短越好,特別是路線縱坡度較小時,更應注意排水的要求。確定緩和段長度時應考慮以下幾點:(1)、一般情況下,

46、取緩和段長度和緩和曲線長相等,即,使超高過渡在緩和曲線全長范圍內進行。(2)、若,但只要橫坡度從路拱坡度(-2%)過渡到超高橫坡度(2%)時,超高漸變率,仍取。否則按下面兩個方法處理: 、在緩和曲線部分范圍內超高。根據不設超高圓曲線半徑和超高緩和段長度計算公式分別計算出超高緩和段長度,然后取兩者中較大值,作為超高過渡段長度,并驗算橫坡從路拱坡度(-2%)過渡到超高橫坡度(2%)時,超高漸變率是否大于1/330,如果不滿足,則需采取分段超高的方法。 、分段超高。超高在緩和曲線全長范圍內按兩種超高漸變率分段進行,第一段從雙向路拱坡度過渡到單向超高橫坡時的長度為 ,第二段的長度為。(3)、若,則此時

47、應修改平面線形,增加緩和曲線的長度。若平面線形無法修改時,宜按實際計算的長度取值,超高起點應從zh(或hz)點后退長度。 8.5、編制路基設計表橫斷面平曲線的加寬計算和超高計算完成后,應將結果填入路基設計表。路基設計表是公路設計文件中的主要技術文件之一,它是綜合路線平、縱、橫設計資料匯編而成的,在表中填有公路平面線形、縱斷面設計資料以及路基加寬、超高等數據。它是路基橫斷面設計的基本依據,也是施工放樣、檢查校核及竣工驗收的依據。路基設計表的填寫方法為: (1)、“樁號”、“地面標高”欄從中樁測量資料抄錄;(2)、“平曲線”欄從平面資料抄錄,供加寬、超高計算用;(3)、“變坡點高程樁號及縱坡坡度、

48、坡長”欄從縱斷面資料抄錄,填入變坡點的樁號、高程、前后的坡度和坡長及起終點樁號;(4)、“豎曲線”欄填入豎曲線起、終點及要素。(5)、“設計標高” 、“填挖高度”從縱斷面設計資料中抄錄;(6)、“路基寬度”欄分別為路基左右側路幅寬度值,有加寬的地方要進行加寬的計算。(7)、“路邊及中樁與設計高之高差”欄為按一定超高方式進行超高計算后,與路基寬度相對應的各點相對于設計高程位置的高差,通過超高計算獲得。(8)、“施工時中樁”欄為“填挖高度”欄與“路邊及中樁與設計高之高差”欄中路中線的高差之差。由前面的平面設計資料、縱斷面設計資料和橫斷面設計中的加寬及超高計算,把相應數據填入路基設計表,以作為繪制橫

49、斷面圖的依據。路基設計表見附錄表五路基設計表。8.6、繪制路基橫斷面圖標準橫斷面圖繪制完畢后,參照標準橫斷面圖,繪制k0+000.000k1+023.945路段內各中樁的橫斷面圖,其步驟如下:(1)、根據橫斷面測量資料按1:200的比例繪制橫斷面地面線;(2)、根據路基設計表中的有關數據,繪制路幅的位置和寬度;(3)、參照路基標準橫斷面圖繪制路基邊坡線和地面線相交,并在需要設置支擋防護處繪制支擋結構物的斷面圖;(4)、檢查彎道路段橫斷面內側的視距是否滿足要求,是否需要清除障礙及設置視距臺;(5)、根據綜合排水設計,繪制路基邊溝、排水溝、截水溝等在橫斷面圖上的位置。(6)、在中樁橫斷面圖繪制出來后,標出該樁的樁號、左右路基寬

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論