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文檔簡介

1、 緒論1. 公路運輸概論公路運輸是交通運輸的重要組成部分,能實現物質產品和人員的交流,是確保社會生產和活動正常進行的基本條件之一。一個國家的發展,有賴于地區間、部門間、企業間經濟聯系的擴大,通過經濟聯系實行互通有無,以確保他們分工協作,共同發展。這些聯系,必須借助公路運輸來保證他們的存在與發展。公路運輸發展水平作為衡量和反映一個國家和一個地區經濟發展水平的主要標志之一,我國近年來由于對公路建設的重視,公路的修建帶來了道路運輸事業的振興,從而有力的促進商品經濟的發展和社會生產力的提高。2.公路運輸的作用2.1 公路運輸能更好促進社會的發展1.促進全社會能更好的生產和運輸的合理化。公路的修建,并形

2、成公路網,促使區域的工農業及各方面生產的布局更合理。2.促進沿線經濟發展和資源的開發。公路的建設提高了運輸的穩定性和方便性,有利于地方經濟和一些特殊行業的發展。3.加速物質生產和產品流通。現代化生產對原材料的需求和產品的流通的要求逐步提高,公路的建設對加速物質的生產和促進產品流通有著重要的作用。4.促進水運、鐵路的聯系。快速靈活的汽車與大運量的火車及廉價長距的水運形成聯運網,使產品運輸更為直接、便利、快速、準時,大大提高運輸效率。5.有利于城市人口的分散和衛星城鎮的開發。現代城市過于龐大、集中,造成人口密集、交通堵塞、環境污染、生活供應緊張等弊端,公路的建設使城市人口向郊區分散,促進地區的發展

3、,又緩和了城市人口的增長。3.畢業設計的內容本次設計內容為221省道南通段s3標段公路施工圖設計。設計過程中要熟練的掌握所學內容,進行道路的平、縱、橫及路基路面、擋土墻等許多方面的設計。通過本次設計可以培養我們學生的實踐能力以及檢測我們對道路工程施工設計知識的掌握程度,對即將畢業踏出校園的我們來說這次設計是一次很好的鍛煉機會。5. 本次設計的主要依據的文獻和規范有:公路路線設計規范JTG D20-2006,交通部頒發公路路基設計規范JTG D30-2004,交通部頒發公路瀝青路面設計規范JTG D50-2006,交通部頒發公路水泥混凝土路面設計規范JTG D40-2002,交通部頒發 孫家駟主

4、編,道路勘測設計,人民交通出版社,1999 鄧學均主編,路基路面工程,人民交通出版社,2000 徐家鈺主編,城市道路設計,中國水利水電出版社,20056. 設計背景本畢業設計的公路課題是221省道(南通段s3標段)。南通地區屬亞熱帶季風氣候,氣候溫和,四季分明,雨量充沛,年平均降水量約為1000毫米。221省道是南通境內的一條重要省道, 221省道途徑海安、啟動、如東等縣并與204國道相交匯,是南通境內交通量頻繁的一條重要省級道路。221省道的建成方便了主市區周圍的幾個縣的交通聯系,縮短了行車時間,加大了地區之間的交流與合作,也方便了與外省市的直接聯系,大大促進了南通經濟與工業上的多方面的發展

5、。此次畢業設計要求對一級公路進行路線、防護工程設計、路基路面工程設計。道路路線工程要求對所提供地形圖,依據控制點進行平面設計、縱斷面設計、橫段面設計以及排水設計。 本設計的內容全面地包含了交通土建專業所學有關道路方面的知識,是一次全面的設計演練。設計過程中要以現行設計規范為準,嚴格控制各設計內容滿足規范和相關條例的要求。在本次畢業設計中由于受到時間和經驗的限制,若出現一些錯誤與誤差,敬請指正。 第1章 設計資料與技術指標1.1 設計資料1.1.1 交通量資料 根據設計資料及現有221省道及南通境內類似省道交通量,從而確定該公路的預測交通量的累計標準當量軸次為6700次/日,交通增長率為6。查公

6、路工程技術標準,擬定該公路為一級公路四車道,設計車速為100km/h,設計使用年限為15年。1.1.2 地質與土質1、地形:南通市區屬江海沖積平原,境內地勢平坦,地面高程在3.6-6.2m之間(黃海標高,以下同、,按照成陸地前后與地面高程的不同,市區地形除狼山淺丘群外,可概括為三種類型:老岸田、中沙田、圩塘田。2、工程地質: 表面覆蓋層:土質為亞粘土,土層厚為1.2-2.5m,容重r = 1.8T/立方米,內摩擦角=26度28度,地基承載力R=10-12噸/平方米,貫入或澆注樁尖平面處容許承載力,當入土深為5-15m時,Rj=40-110噸/立方米,預制樁周上的容許摩擦力f=1.0-1.7噸/

7、平方米。 覆蓋層下:土質為粉沙土,土層厚約10-25m,容重r=1.7噸/平方米,內摩擦角=30度-32度,地基承載力R=15-25噸,貫入式澆注樁樁尖平面處容許承載力,當入土深度為5-15m時,Rj=80-180噸/平方米,預制樁樁周上容許摩擦力=1.0-2.0噸/平方米。 1.1.3 氣候及氣象特征南通屬亞熱帶季風性氣候,四季分明,雨水充沛,日照充足,溫度適宜。1、氣溫:歷年平均氣溫為15攝氏度;月最低平均氣溫2.5攝氏度(一月份),極端最低氣溫10.8攝氏度;月最高平均氣溫27.3攝氏度(七月份),極端最高氣溫38.2攝氏度。2、濕度:南通市年平均相對濕度81,濕度最大的月份是7月,濕度

8、最小的月份是1月,歷史最大月平均相對濕度為91,歷史最小月平均相對濕度為56。最小相對濕度6%。3、風:夏季多東南風,冬季多西北風,據南通氣象臺1951年1986年觀測,年平均風速為17.2 m/s,瞬時最大風速為30.4m/s。4、降雨:歷年平均降雨量為1066.8毫米,最大年降雨量1394.3毫米,最小年降雨量為641.3毫米,日最大降雨量為242.2毫米,年平均降雨天數121.7天,日降雨量大于10毫米的年平均天數為31.9天,最大1小時降雨量為86.9毫米,最大10分鐘降雨量為29.7毫米。5、日照、霧:根據南通氣象臺1951年1986年觀測,小于等于3級能見度平均霧日數32.2日,多

9、出現于晚春和初冬,年平均日照數為2223.3小時,日照面積率50。6、冰雪:長江水域終年不封凍,陸域最大凍土厚20厘米,年平均降雪日為6天,多集中于12月間,最大積雪厚度17厘米。1.1.4 技術指標 基本指標:公路等級一級公路地形平原地區計算行車速度(km/h)100車道數4行車道寬度(m)2×7.5路基寬度(m)26.0極限最小半徑(m)400最大超高10一般最小半徑(m)700平曲線最小長度(m)170緩和曲線最小長度(m)85路拱橫坡(%)1.0-2.0不設超高最小半徑(m)4000停車視距(m)160超車視距低限值(m)500最大縱坡(%)6合成坡度(%)10最小坡長(m)

10、200緩和曲線最小長度(m)85凸形豎曲線一般最小半徑(m)10000凸形豎曲線極限最小半徑(m)6500凹形豎曲線一般最小半徑(m)4500凹形豎曲線極限最小半徑(m)3000豎曲線最小長度(m)85最大直線長度(m)4000最小直線長度(m)同向曲線6V=600反向曲線2V=200路基寬度(m) 2426邊坡形式一級臺階 梯形形式排水溝形式梯形形式設計荷載 公路級橋涵設計荷載公路級大、中橋設計洪水頻率為1/300小橋和涵洞及路基設計洪水頻率1/100路面等級高級(瀝青混凝土面層) 第2章 路線設計2.1 路線設計要點2.1.1 平縱線形協調為了保證汽車行使的安全與舒適,應把道路平、縱、橫三

11、面結合作為主體線形來分析研究,平面與縱面線形的協調組合將能在視覺上自然地誘導司機的視線,并保持視覺的連續性,平原地區地勢平坦,縱斷面以平坡為主,上、下坡多集中在大、中橋頭,對于有通航要求的,橋面標高相對兩側路面標高要求高出許多,因此在橋頭,橋面通常設置豎曲線,豎曲線半徑要適當,既要符合一級公路技術指標要求,又不宜使豎曲線長度太長而使橋頭填土過高而增加造價,而平曲線在選線時一般要考慮大橋橋位與河流正交,以減少構造物的工程量及設計施工難度,節約經費,減少造價。1、平曲線與豎曲線的配合。2、長直線上設置豎曲線,平原區平面上設置長直線較為常見,縱斷面設計無論如何避免不了在直線段設置豎曲線,資料顯示小坡

12、差多處變坡視覺稍有感知。但直線段坡差較大豎曲線給駕駛員的不良刺激較強烈,同時要滿足0.3%的排水縱坡,設計時采用較大的豎曲線半徑方法,以獲得較好的視覺和行車效果。3、透視圖的運用,平縱線形配合受到各種因素的制約和影響,同時要避免一些不良的組合,如長直線上不能設計小半徑的凹曲線,直線段內不能插入短的豎曲線等,運用透視圖進行檢驗是很好的方法,設計時對有疑問的路段進行透視圖的檢驗,效果較好。4、平面與橫斷面的綜合協調,主要是超高的設計。2.1.2 線形與環境協調1、定線時盡量避開村鎮等居民區,減少噪音對居民生活帶來的影響,同時采用柔性,瀝青混凝土路面以減少噪音。2、路基用土由地方政府同意安排,利用開

13、挖魚塘或溝渠,避免亂開挖,同時又利于農田、水利建設。3、注意綠化,對路基邊坡及中央分隔帶加強綠化和防護,在護坡道上互通立交用地范圍內的空地上均考慮綠化。4、對位置適當的橋梁在臺前坡腳(常水位以下、設置平臺,有利于非機動車輛和行人通過。5、對位于公路兩側的建筑物建議注意其風格,以求和道路相協調,增加美感。2.1.3正確處理道路與農業的關系1、由于地處平原地區,新建道路要占用一些農田是不可避免的,但要盡量做到少占用農田和不占高產田。布線從路線對國民經濟的作用,既不能片面占用大片良田,也不能片面強調不占某塊田而使路線彎彎曲曲,造成行車條件惡化。2、路線應與農田水利建設相結合,有利于農田灌溉,盡可能少

14、與灌溉渠相交把路線布置在渠道上方非灌溉的一側或渠道尾部。當路渠方向基本一致時,可沿渠堤布線,堤路結合,橋閘結合,以減少占田和便利灌溉。路線必須跨水塘時,考慮設在水塘的一側,并拓寬水塘取土填筑路堤,使水塘面積不致變小。3、當路線靠近河邊低洼或者村莊時,應爭取靠河岸線布置,利用公路的防護措施,兼做保村護田的作用。2.2 路線方案比選路線方案是路線設計中的最基本的問題。方案是否合理,不但直接關系到公路本身的工程投資和運輸效率,更重要的是影響到路線在公路網中是否起到應有的作用,即是否滿足國家的政治、經濟、國防的要求和長遠利益。一條路線的起點終點及中間必須經過的重要城鎮或地點,通常是由公路網規劃所規定或

15、領導機關根據經濟建設需要指定的。作為選線工作的第一步就是要在各種可能的方案中,在深入調查的基礎上,綜合考慮路線方案選擇的主要因素,通過方案的比選,提出合理的路線方案。方案比選是選線中確定路線總體布局的有效方法,在可能布局的多種方案中,通過方案比選決定取舍,選擇出技術合理、費用節省、切實可行的最優方案。路線方案的取舍是路線設計中的重要問題,方案是否合理,不僅直接關系到是否滿足國家政治、經濟及國防的要求和長遠利益。從方案比選的深度不同可有原則性方案比選和詳細的方案比選兩種。路線方案是通過許多方案的比較、淘汰而確定的。指定的兩個據點之間的自然情況越復雜、距離越長,可能的比較方案就越多。淘汰的方法,不

16、能每條路線都通過實地查勘進行,因為此次畢業設計是在紙上定線,所以要在所給的地形圖上選出兩條線進行比較,然后選出一條比較合理的路線進行路線設計。本次所設計道路為平原地區,地形平坦,河流、溝渠及農田較多,需要遵循選線的依據合理布線。我布設了兩條路線進行比較選取。方案1:該方案路線相對較長,由于地形和控制點的限制某些交點處的轉角相對偏大,線形與方案二相比稍顯不足,部分交點位置處存在同向曲線,在與河流及原有道路相交時,有些部分采用斜交處理。在個別地方由于路線的走向穿越了一些城鎮。該方案靠近的城鎮也比較多,這有利于當地的經濟的發展,對當地居民的出行提供了較大的便利。方案2:該方案較第一種方案路線短一些,

17、焦點轉角也都維持在以內,使得線性勻稱優美,在進行曲線設計時能夠有效保證緩和曲線:圓曲線:緩和曲線維持在1:1:1,這樣也有利于道路縱斷面設計。與方案一相比道路的實際長度要相對短一些,從而在造價上有了較好的節約。該方案盡量穿越空地及農田以減少穿越城鎮而帶來的巨大拆遷費用,對農田的利用效率也較高,減少了土地的浪費。同時也經過了較多的村落和城鎮,能夠有效方便這些城鎮交通出行。因為很好的結合當地地形情況,路線與附近的村莊、城鎮、農田規劃、農業灌溉之間的關系相協調,不會影響到當地的正常生活及農田的灌溉等問題。并且建成后將會較好的帶動沿線地區的經濟發展。線路的布置上很好的處理了與河流、原有道路的相交問題,

18、盡量垂直相交,保證施工的方便。進行綜合比較后,我選擇方案2。方案比選的完成對后面的路線設計及計算起著至關重要的作用,因為它對行車、經濟以及施工上都有一定的影響。本設計為221省道南通段的S3標段,該段內的線形數據如下:表2.1交點坐標表交點XYQD3557872.6956498973.8509JD13558027.0000499414.0000JD23558571.2310500290.9410JD33558908.5000501221.0000JD43559386.0000501976.5000ZD3559504.3383502662.8454表2.2 轉 角 表轉角度數1左12°

19、30162右11°53293左12°21424右22°3041表表23 交點間的距離表交點間距L(m、QD-JD1466.41JD1-JD21032.09JD2-JD3989.32JD3-JD4893.75JD4-ZD696.47 第3章 平面設計現代道路平曲線分別由直線、圓曲線、和緩和曲線三種基本幾何線形的合理組合而構成,稱之為“平面線形三要素”。在低速道路上,為了簡化設計,也只可使用直線和圓曲線兩種要素。這就說明平面線形三要素是基本組成,但只要各要素所占比例及使用頻率并無統一規定。只要各要素使用合理均可滿足汽車行駛要求。至于它們的參數則要視地形情況和人的視覺新

20、、心理、道路技術等級等條件來確定。本路段均是設置由緩和曲線、圓曲線、緩和曲線組成的平曲線與直線相連接。3.1 平面設計3.1.1平面線形設計原則1、平面線形必須與地形,地物,景觀燈相協調,同時應該注意設計線形的連續性與均衡性,并且同縱面線形相配合。2、直線段應根據地形因素合理選用,一般直線段的最小長度應控制在同向曲線間的直線長度不得小于6v,反向曲線間的直線長度不得小于2v(v為設計車速。3、曲線作為一般規則,設計師應盡量采用大半徑,在半徑受限制的情況下,應按照公路路線設計規范規定進行半徑的選擇,對于一級公路,設計時速100km/h時,一般最小半徑700m,極限最小半徑400m,但圓曲線最大半

21、徑不宜超過10000m。4、當平曲線半徑小于不設超高最小半徑時應設置緩和曲線。設計時速100km/h時,緩和曲線一般最小長度為120m,極限最小長度為85。5、視距:視距右停車視距,會車視距,超車視距。公路路線設計規范規定一般設計時速為100km/h時,停車視距為160m。6、設計時速為100km/h時,平曲線最小長度為170m。3.1.2平曲線設計(曲線要素與主要控制點樁計算) 圖31 線路平面圖圖3-2 交點計算示意圖以JD1計算為例:JD1初擬R=1100m,取120 角=12°30161、平曲線要素計算: R=1000 12059.99=0.55=3 o 723"

22、T=(R+p)tan+q=(1100+0.55)×tan+59.99=180.46 L=359.86L=L-2=359.86-240=119.86J=2T-L=2×180.46-359.86=1.06E=(R+p)sec -R=(1100+0.55)sec-1100=7.12式中:轉角,度; R曲線半徑,m; 緩和曲線長度,m; L平曲線中圓曲線長,m; L曲線全長,m; T切線長,m; E外距,m; q切線增長值,m; p曲線內移值,m; 緩和曲線角度,度。用同樣的方法可求得JD2、JD3和JD4的平曲線要素,見表。表3.1 平曲線幾何要素交點RTELJJD 111001

23、2°3016180.5647.12360.071201.06JD 2120011°5329185.056.99369.111200.99JD 3120012°2142179.497.01357.941201.04JD 490022°3041264.1718.98523.251705.093.1.3驗算直線段距離是否符合要求:JD1、JD2之間的直線段=1032.09-180.46-185.05=666.58>2V=200m,符合規范要求。JD2、JD3之間直線段長=989.32-185.05-179.49=624.78>2V=200m,符合規

24、范要求。JD3、JD4之間直線段長=893.75-179.49-264.17=612.09>2V=200m,符合規范要求。經過驗算可以知道交點之間的直線長度均滿足規范要求。3.1.4主點樁號計算以JD1計算為例:QD:k0+000.00JD1:K0+466.41 K0+466.41180.564= K0+285.846 K0+285.846+120= K0+405.846 K0+405.846+120.069= K0+525.915 K0+525.915+120= K0+645.915 K0+645.915360.07/2= K0+465.88 K0+465.88+1.06/2= K0+

25、466.41經過校核后確定各數據無誤。JD2、JD3和JD4的計算過程同上,在經過計算驗證準確且設計滿足了規范及原則的要求后對各個交點進行匯總統計成表,見表。 表3.2 平曲線主點樁號表主點JD1JD2JD3JD4ZHK0+285.846K1+312.415K2+306.589K3+114.132HYK0+405.846K1+432.415K2+246.589K3+284.132QZK0+465.88K1+496.943K2+485.255K3+375.937YHK0+525.915K1+561.471K2+543.921K3+467.742HZK0+645.915K1+681.471K2+6

26、63.921K3+637.742JDK0+466.41K1+496.676K2+485.741K3+378.181第4章 縱斷面設計4.1 縱斷面設計的要求與方法4.1.1縱坡設計一般要求1、縱坡設計必須滿足公路工程技術標準(JTGB01-2003、的各項規定。2、為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛,縱坡應有一定的平順性,起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值,合理安排緩和坡段,不宜連續采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。3、縱坡設計應對沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮,視具體情況加以處理,以保證道路的穩定與通暢。4、一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡,盡量使挖方運

27、作就近路段填方,以減少借方,降低造價。5、在平原微丘區,縱坡除應滿足最小縱坡要求外,還應滿足最小填土高度要求,保證路基穩定。6、對連接段縱坡,如大、中橋引道及隧道兩端接線等,縱坡應和緩、避免產生突變。4.1.2 豎曲線設計要求 1、宜選用較大的豎曲線半徑。豎曲線設計,首先確定合適的半徑。在不過分增加工程數量的情況下,宜選用較大的豎曲線半徑,一般都應采用大于豎曲線一般最小半徑的數值,特別是前后兩相鄰縱坡的代數差小時,豎曲線更應采用大半徑,以利于視覺和路容美觀。只有當地形限制或其他特殊困難不得已時才允許采用極限最小半徑。2、同向曲線間應避免“斷背曲線”。同向豎曲線,特別是同向凹形豎曲線間如直線坡段

28、不長,應合并為單曲線或復曲線。3、反向曲線間,一般由直坡段連續,亦可以相互直接連接。反向豎曲線間設置一段直坡段,直坡段長度一般不小于計算行車速度行駛3s的行程長度。如受條件限制也可相互直接連接,后插入短直線。4、應滿足排水要求。4.1.3 縱斷面設計方法和步驟縱斷面線形設計應根據道路的性質、任務、等級和地質水文等因素考慮路基穩定排水及工程量的要求,先對路線進行縱坡的設置,在縱坡坡度滿足規范的要求后,對路線的縱斷面進行豎曲線設計。對縱坡的大小、長短、前后縱坡的情況、豎曲線半徑的大小及平面線形等進行綜合設計,從而設計處縱坡合理線形平順圓滑的理想線形。4.2縱坡取值要求4.2.1最大縱坡要求各級道路

29、允許的最大縱坡是根據汽車的動力特征、道路等級、自然條件以及工程、運營經濟等因素,通過綜合分析,全面考慮,合理確定的。根據公路工程技術標準(JTGB01-2003、的規定,一級公路在車速為60km/h時的最大縱坡為5%。4.2.2 最小縱坡要求為使道路上行車快速、安全和通暢,希望道路縱坡設計的小一些好。但是,在長路塹、低填以及其它橫向排水不通暢地段,為保證排水要求,防止積水滲入路基而影響其穩定性,均應設置不小于0.3%的最小縱坡,當必須考慮設計水平坡0%或小于3%的縱坡時,邊溝排水設計應與縱坡設計一起綜合考慮,其邊溝應作縱向排水設計,在城市道路中一般可采用設置鋸齒形偏溝或采取其他排水措施來處理。

30、4.2.3 坡長限制汽車在縱坡上行駛時存在一個穩定車速,與之相對應的有一個穩定的坡長,從運行質量看,縱坡長度不宜超過穩定坡長。因此對縱坡的長度有一定的限制:根據公路工程技術標準(JTGB01-2003、的規定,一級公路設計車速為60km/h 時,最小坡長為200m,最大坡長需結合坡度來確定,坡度為5%時為700m;0.4%時為900m;0.3%時為1100m。4.3 豎曲線小半徑1.凹形豎曲線最小半徑考慮因素 1)從限制離心力不致過大考慮;2)從汽車夜間行使前燈照射距離考慮;3)從保證跨線橋下的視距考慮。2.凸形豎曲線最小半徑考慮因素1)從失重不致過大考慮; 2)從保證縱面行車視距考慮。4.4

31、 平縱組合的設計原則1、平曲線和豎曲線應相互重合,且平曲線應稍長于豎曲線,這種組合是使平曲線和豎曲線相互對應,豎曲線的起終點落在平曲線的兩個緩和曲線內,即“平包豎”。2、平、豎曲線大小應保持均衡 平、豎曲線的線形,其中一方大而平緩時,另一方切忌不能形成多而小。一個長的平曲線內有兩個以上的豎曲線,或一個長的豎曲線內含有兩個以上的平曲線,從視覺上都會形成扭曲的形狀。 3、明、暗彎與凹、凸豎曲線的組合 明彎與凹形豎曲線及暗彎與凸形豎曲線的組合是合理的,比較符合駕駛員的心理反應和視覺反應。對于明彎與凹形豎曲線及暗彎與凸形豎曲線的組合,當坡差較大時,一般給人留下舍棄平坦坡路、近路不走,而故意爬坡、繞彎的

32、感覺。搞山區公路設計,有時難以避免這種情況,但只要坡相差不大,對行車的影響也不是太大。4、避免的組合 對于平、豎曲線的組合設計能夠滿足上述要求是最好的,但有時往往受各種條件的限制難以滿足,這時應避免如下組合的出現:1、要避免使凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部與反向平曲線的拐點重合。二者都存在不同程度的扭曲外觀;前者會使駕駛員操作失誤,引起交通事故;后者雖無視線誘導問題,但路面排水困難,易產生積水。2、小半徑豎曲線不宜與緩和曲線相重疊。對凸形豎曲線誘導性差,事故率較高;對凹形豎曲線路面排水不良。3、本路段設計車速為100km/h,應避免在凸形豎曲線頂部或凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。前者失

33、去誘導視線的作用,駕駛員須接近坡頂才發現平曲線,導致不必要的減速或交通事故;后者會出現汽車高速行駛時急轉彎,行車極不安全。4.4.1 變坡點計算圖41 豎曲線示意簡圖 以變坡點1為例 1、變坡點k0+450處,變坡點高程6.5m,地面高程3.9mR=18000m i1=0.5022% i2=-0.5857% 豎曲線長 =195.828m 切線長度 m 外距 m豎曲線起點樁號:k0+45097.914= K0+352.086 豎曲線起點高程:6.597.914×0.5022%=6.008豎曲線終點樁號:k0+45097.914= K0+547.914豎曲線終點高程:6.597.914&

34、#215;0.5857%=5.926m 中間各點高程以樁距25m按公式計算,其中T為變坡點至起點或終點的距離,x為計算樁號到變坡點的的距離。表4.1 變坡點1豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m)設計高程(m、K0+352.0866.00897.9106.008k0+375.0006.123750.01456.108k0+400.0006.249500.06376.185k0+425.0006.374250.14766.226k0+450.0006.500.26626.234k0+475.0006.353250.14766.206K0+500.0006.207500.06

35、376.143K0+525.0006.061750.01456.046K0+547.9145.92697.9105.926 變坡點bp2、bp3、bp4、bp5、bp6、bp7、bp8、bp9、bp10、bp11的豎曲線計算方法同上。2、變坡點k0+800處,變坡點高程4.45m,地面高程4.04mR=9000m i1=-0.5857% i2= 0.5286%表4.2 變坡點2豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m)設計高程(m、K0+749.8574.74350.1404.743K0+750.0004.742500.000014.742K0+775.0004.303250

36、.0351514.631K0+800.0004.4500.13964.589K0+825.0004.582250.03514.617K0+850.0004.714500.000014.714K0+850.1434.71550.1404.7153、變坡點K1+150m處,變坡點高程6.3m,地面高程3.82mR=10000m i1= 0.5286% i2= -0.5606%表4.3 變坡點3豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m)設計高程(m、K1+095.5416.01254.4606.012K1+100.0006.035500.00096.034K1+125.0006.1

37、67250.04336.124K1+150.0006.300.14836.151k1+175.0006.159250.04336.018K1+200.0006.019500.00096.018K1+204.4595.99454.4605.9944、變坡點K1+480處,變坡點高程4.45m,地面高程3.78mR=18000m i1= -0.5606% i2= 0.5303%表4.4 變坡點4豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m)設計高程(m、K1+381.8184025.00098.1805.000K1+405.0004.870750.01494.885K1+430.00

38、04.730500.06444.794K1+455.0000004.590250.14874.739K1+480.0004.45000.26774.717K1+505.0004.582250.14874.731K1+530.0004.715500.06444.779K1+555.0004.847750.01494.862K1+578.1824.97198.1804.9715、變坡點K1+810m處,變坡點高程6.2m,地面高程3.83mR=14000m i1= 0.5303% i2= -0.5059%表4.5 變坡點5豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m)設計高程(m、K

39、1+737.4675.81572.5305.815K1+760.0005.934500.01815.916K1+785.0006.06250.08065.986K1+810.0006.2000.18786.012K1+835.0006.073250.08065.992K1+560.0005.947500.01815.928K1+882.53340505.83372.5305.8336、變坡點K2+150m處,變坡點高程4.48m,地面高程3.91mR= 12000m i1= -0.5059% i2= 0.5212%表4.6 變坡點6豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m)設

40、計高程(m、K2+088.3744.79161.6304.791K2+100.0004.733500.00564.738K2+125.0004.606250.05594.662K2+150.0004.48000.15824.638K2+175.0004.610250.05594.666K2+200.0004.740500.00564.746K2+211.6264.80161.6304.8017、變坡點K2+480m處,變坡點高程6.2m,河面高程3.75mR=17000m i1=0.5212% i2= -0.5556%表4.7 變坡點7豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m

41、)設計高程(m、K2+388.4755.72391.5305.723K2+405.0005.809750.00805.801K2+430.0005.939500.05075.888K2+455.0006.069250.13015.939K2+480.0006.20000.24645.953K2+505.0006.061250.13015.931K2+530.0005.922500.05075.871K2+505.0005.783750.00805.775K2+571.5255.69191.5305.6918、變坡點K2+750m處,變坡點高程4.7m,地面高程4.11mR= 10000m i1

42、= -0.5556% i2=0.5185%表4.8 變坡點8豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m)設計高程(m、K2+948.7044.99853.704.998K2+970.0004.977500.00064.978K2+995.0004.839250.04114.880K3+020.0004.70000.14414.844K3+045.0004.829250.04114.871K3+070.0004.959500.00064.960K3+091.29604.97853.704.9789、變坡點K3+020m處,變坡點高程6.1m,地面高程3.89mR= 14000m

43、i1= 0.5185% i2= -0.5000%表4.9 變坡點9豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m)設計高程(m、K2+696.2965.73071.305.730K2+700.0005.840500.01625.824K2+725.0005.970250.07655.893K2+750.0006.10000.18155.918K2+775.0005.975250.07655.898K2+800.0004.959500.01625.833K2+803.70405.74371.305.74310、變坡點K3+380m處,變坡點高程4.3m,地面高程3.90mR= 200

44、00m i1= -0.5000% i2=0.5313%表4.10 變坡點10豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m)設計高程(m、K3+276.8754.815103.1204.815K3+280.0004.8001000.00024.8000K3+305.0004.675750.01974.694K3+330.0004.550500.07054.620K3+355.0004.425250.15254.577K3+380.0004.30000.26584.565K3+405.00004.433250.15254.585K3+430.0004.565500.07054.636

45、K3+455.0004.698750.01974.718K3+480.0004.8311000.00024.831K3+483.1254.847103.1204.84711、變坡點K3+700m處,變坡點高程6.0m,地面高程3.46mR= 10000m i1= 0.5313% i2= -0.5002%表4.11 變坡點11豎曲線計算表樁號未設豎曲線高程(m、橫距x(m)豎距 (m)設計高程(m、K3+648.4285.72651.5705.726K3+650.00005.734500.00015.734K3+675.0005.867250.03535.832K3+700.0006.00000

46、.13295.867K3+725.0005.875250.03535.839K3+750.0005.750500.00015.750K3+751.5725.74251.5705.7424.4.2 縱曲線設計成果說明結合以上設計內容與規范,對A3標段進行豎曲線設計,所選最小半徑為凸曲線10000m,凹曲線為9000m,均滿足了規范對于一級公路設計中豎曲線最小半徑的要求。其中在豎曲線設計過程中可知,部分變坡點位于平曲線直線段內,所以只需滿足豎曲線最小切線長度大于42.5m,即可進行后續設計;對于在平曲線范圍內出現的變坡點,應根據平縱組合的規則進行設計。所以在豎曲線的設計中,半徑要相對較大,以滿足平

47、包豎原則,及豎曲線起終點落在緩和曲線段內。經過計算后滿足規范要求的豎曲線起終點落在緩和曲線段內,所以設計符合要求。4.5景觀設計1、應在道路的規劃、選線、設計、施工全過程中重視景觀要求;2、道路選線是要充分利用自然風景盡量做到路線與大自然融為一體;3、要將道路作為景觀來看待,修建時盡量不要破壞沿線景觀;4、橫斷面設計要是邊坡造型和綠化與現有景觀相適應,彌補填挖對自然景觀的破壞;5、對道路進行綠化處理,避免形式和內容的單一化。第5章 橫斷面設計公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據設計交通量、交通組成、設計車速、地形條件等因素確定。在本設計中,橫斷面由行車道、中間帶、硬路肩和土路肩組成。其中中間帶

48、包括中央分隔帶和左側路緣帶,右側路緣帶包含在硬路肩內。路基寬度為26m,其中:行車道2×7.5m,中央分隔帶寬2.0m,左側路緣帶寬2×0.5m,硬路肩2×2.5m,右側路緣帶2×0.5m,土路肩2×1m。圖51 橫斷面設計圖5.1 橫斷面設計步驟(1)點繪橫斷面地面線。(2)根據路線和路基材料,將橫斷面的填挖值及有關資料差抄于相應樁號的斷面上。(3)根據現場調查的土壤地質資料,示出土石界線,確定邊坡坡度以及邊溝的形狀與尺寸。(4)繪制橫斷面的設計線,俗稱“戴帽子”。(5)計算橫斷面的填挖面積,完成全圖。5.2 橫斷面數據計算5.2.1平曲線加

49、寬值計算汽車行駛在曲線上,各輪跡半徑不同,其中以后內輪軌跡半徑最小,且偏向曲線內側,故曲線內側應增加路面寬度,以確保曲線上行車的順適與安全。根據我國公路工程技術標準(JTGB01-2003、的規定,當平曲線半徑R250m,在平曲線內側加寬。因在本設計中,平曲線最小半徑均大于250m,所以在整條路線不用加寬。5.2.2 平曲線超高計算1.超高合理設置超高,可以全部或部分抵消離心力,提高汽車行駛在曲線上的穩定性和舒適性。不同的公路在設計的時候所采取的超高值是不同的,根據公路的等級、設計速度、超高和平曲線半徑的關系,可以選取合適的超高坡度。2.超高緩和段長度計算計算公式:式中b路面寬度; 最大超高橫

50、坡度,(%); 路拱橫坡;超高漸變率,。本設計中統一采用全緩和段進行超高漸變,即。3.超高的過渡1)超高方式超高的過度方式有很多種,是根據超高旋轉軸在公路橫斷面上旋轉的位置確定的。對于一級和高速公路來說主要有饒中央分隔帶中心旋轉、饒中央分隔帶邊緣旋轉、饒各自行車道中線旋轉。對于無中央分隔帶的公路來說主要有繞行車道內側邊緣旋轉、繞中線旋轉和繞外邊緣旋轉。本設計中的橫斷面建有2.0m的中央分隔帶,采用繞中央分隔帶邊緣旋轉的過渡方式。即將兩側行車道分別繞中央分隔帶邊緣旋轉,使之各自成為獨立的單向超高斷面,此時中央分隔帶維持原水平狀態。外側土路肩始終保持原有橫坡不隨中央分隔帶超高,內側土路肩在直緩點前3m內完成轉動,與路面保持相同坡度,在進行超高轉動。此種方式適合各種寬度不同的中間帶的公路。旋轉過程見圖5-2。 圖52 超高示意圖圖中半幅行車道寬度,(m);左側路緣帶寬度,(m);右側路緣帶寬度,(m);硬路肩寬度,(m);土路肩寬度,(m);行車道橫坡度,(%);超高橫坡度,

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