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    土木工程道桥方向毕业设计计算说明书(共68页).doc

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    土木工程道桥方向毕业设计计算说明书(共68页).doc

    精选优质文档-倾情为你奉上1 引言高速公路连接线是与高速公路匝道终端处相交,且与城镇、厂矿以及国省干线或者距离较远的另一条高速公路等连接起来的专用公路。高速公路靠连接线来集疏,连接线兼具公路和城市道路特性,特别是城乡结合部的连接线这种特性更明显。高速公路连接线一般是二级或二级以上公路,路基宽度一般不低于12米,路面一般为高级路面,可以是封闭式的,也可以是非封闭式的。通过连接线公路连接构成的交通网络,增强了连接地区间包括经济,文化等各个方面的交流,有利于沿线各个城市、乡镇的经济发展。本工程项目主要为宜昌至巴东高速公路服务,是神农溪互通和官渡镇与沿渡河镇周边地区主要道路,起于官沿公路(罗溪坝),止于宜巴高速神农溪互通A匝道 AK+000。沿线区域属于鄂西中低山区,交通状况较差,连接线公路的建设对该区域有促进作用,同时也改善了沿线区域的交通状况。2 设计原始资料和依据2.1 自然地理情况本项目所处区域位于鄂西构造剥蚀侵蚀低中山区,地势总体呈北低,向南渐高,山地高程为188.3514.8,相对高差326.5m。山体起伏较大,发育多级剥夷面。以构造剥蚀、侵蚀中低山貌,斜坡冲沟地形为主,鸡爪状地形等。2.2 交通量资料表2-1 公路的近期交通量车型小客车中客车SH130大客车CA50小货车BJ130中货车CA50中货车EQ140大货车JN150交通量(辆/日)1320855550980675768624交通量年平均增长率r=3%。2.3 设计依据公路工程技术标准(JTG B012003)公路路线设计规范(JTG D202006)公路路基设计规范(JTG D302004)公路沥青路面设计规范(JTG D502006)公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)公路路基设计规范(JTGD302004)公路排水设计规范(JTJ0181997)拟建公路的设计任务书拟建公路所处地区地形图3 路线设计3.1道路的可行性研究工程可行性研究就是在项目建设前必须进行各项研究工作的最重要阶段,主要是通过全面地调查研究和过程勘查、测量等工作,进行技术、经济论证,分析、判断建设项目的技术可行性和经济合理性,为工程项目的决策提供依据保证工程的经济效益。3.2 道路技术等级确定3.2.1公路分级公路工程技术标准规定根据使用任务功能和适应的交通量将公路分为高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路五个等级。高速公路为专供汽车分向分车道行驶并全部控制出入的干线公路,根据车道数的不同它又可分为四六八车道高速公路。四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限平均昼夜交通量为2500055000辆。六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限平均昼夜交通量为4500080000辆。八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限平均昼夜交通量为60000辆。其它公路为除高速公路以外的干线公路集散公路地方公路分四个等级。3.2.2 确定道路等级1,公路等级的选用应根据公路功能、路网规划、交通量并充分考虑项目所在地区的综合运输体系和远期发展等经论证后确定。2,一条公路可分段选用不同的公路等级或同一公路选用等级不同的设计速度和路基宽度,但不同公路等级设计速度路基宽度间的衔接应协调顺适。3,拟建公路为连接线公路时宜选用二级或二级公路。设计年限的选择宜根据各地国民经济发展的实际情况和该公路在公路网中的地位,并考虑投资条件综合地确定。新建二级公路的路面设计年限应为10年。表3-1 公路的近期交通量车型小客车中客车SH130大客车CA50小货车BJ130中货车CA50中货车EQ140大货车JN150交通量(辆/日)1320855550980675768624交通量年平均增长率r =3%。由交通资料得折算成小汽车的近期交通量: 式(3-1)式中 : N0折算成小汽车的近期交通量; N小汽车 小汽车的近期交通量; N中大型车中型汽车的近期交通量; N拖挂车拖挂车的近期交通量。表3-2 各汽车代表车型与车辆折算系数表汽车代表车型车辆折算系数说明小汽车1.0小于19座的客车和载质量小于2t的货车中型车1.5大于19座的客车和载质量大于2t小于7t的货车大型车2.0载质量大于7t小于14t的货车拖挂车3.0载质量大于14t的货车则N0=1320+980+1.5×(855+675)+2×(550+768)+3×624=9103次/日。因远景设计年限为10年,交通量预计年增长率3%。设计年限内路线上平均昼夜交通量按下式计算: 式(3-2)式中: Ne设计年限内路线上折算成小汽车的平均昼夜交通量;N0折算成小汽车的近期交通量;交通量预计年增长率;n设计年限。则Ne=9103×(1+3%)9=11877 (次日) 由公路工程技术标准的规定,当把各种汽车折合成小汽车的年平均日交通量5000-15000辆,故修建双车道二级公路。3.3 路线方案的选订路线方案的选择是路线设计的最根本的问题,目的是合理地解决设计道路的起讫点和走向。根据指定的路线总方向和设计道路的性质、任务及其在公路网中的作用,考虑社会、经济因素和复杂的自然条件等拟定路线方向。在勘测设计过程中,要结合路线的性质及其在路网中的作用、经济控制点、近远期交通量、主要技术指标、自然条件等因素,进一步认真研究落实。选线的目的就是在符合国家发展建设的需要下,结合自然条件,选定合理的路线,使筑路费用与使用质量得到正确的统一,并达到行车迅速安全、经济舒适及构造物稳定耐久且易于养护的目的。道路选线可按以下原则:1,道路选线应根据道路使用任务和性质、综合考虑路线区域内国民经济的发展情况与远景规划,正确处理好近期与远期的关系,在总体规划的指导下,合理选定方案。2,认真领会计划任务书的精神,依靠当地地形、气候、土壤、地质、水文等原始资料,不遗漏有价值的方案。3,道路线形布局必须符合国家的方针政策,力争路线短捷及保证行车安全。4,道路选线贯彻经济与运营经济结合的原则,在不增加工程造价的情况下,尽量提高技术指标,在不降低技术指标的情况下,尽量降低工程造价。5,充分利用地形,尽量回避不利地带,正确运用技术指标,对路线与地形的配合加以研究,搞好路线平、纵、横三方面的结合。6 ,桥位应在服从路线总方向的原则,不要因桥位而过多地增加路线,桥位尽量选在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上,并方便群众。小桥涵位置应服从路线走向,但在不降低路线技术指标的情况下,也应当照顾小桥涵位置的合理。7,道路与道路或道路与铁路应尽量减少交叉次数,应合理选用交叉类型,以达到行车安全畅通的目的。8,道路设计应实行远近结合、分期修建、分段定级的原则,以取得投资及用地的最佳效益。9,要考虑施工条件对选线的影响。推荐路线方案要注意结合可能的施工方法和施工力量,并积极采用新结构、新材料和先进的施工技术。图3-1 路线平面线形3.4 二级公路技术标准表3-3二级公路(设计时速: 80Km/h)技术标准序号项 目主要技术指标平曲线极限最小半径(m)250平曲线一般最小半径(m)400平曲线不设超高最小半径(m)2500平曲线不设缓和加宽最小半径(m)250平曲线最小长度(m)160停车视距(m)110纵坡最大纵坡(度)5%最小纵坡(度)0.3%竖曲线最小半径(m)凹形3000凸形20004 平面设计道路是带状的三维空间结构实体,一般由线形、路基、路面、桥梁、涵洞、隧道和沿线设施等组成。道路中心线即路中线是一条空间曲线,它在水平面上的投影称作路线的平面。道路的平面线形当受到各种自然条件(主要是地质、地形、地物)的限制而发生转折时,为消除道路的突然转折,使汽车安全顺适的通过,在转折处就应设置曲线。曲线一般为圆曲线、缓和曲线及其组合。因此直线、圆曲线、缓和曲线是平面线形的组成要素。平面设计的主要任务是合理的确定以上三要素。4.1 直线4.1.1 直线的特点作为平面线形要素之一的直线,在公路和城市道路中使用最为广泛。当地势平坦、地物障碍较小时,往往首先考虑使用直线线形通过。因为两点之间的连接长度以直线最短,车辆在直线上行驶受力简单、方向明确、驾驶操作简易。从测设方面看,直线只需定出两点,就可方便的测定方向和距离。基于直线的这些优点,在各种线型工程中有其独特的地位。4.1.2直线最大长度由于直线线形灵活性差,难以与地形、地物等周围环境相协调,过长的直线易使驾驶人员感到单调、疲倦、注意力难以集中,长直线上容易导致高速行车,引发交通事故,且若长度运用不当,不仅破坏了线形的连续性,也达不到线形设计自身的协调。由于直线的安全性差,我国在道路设计中参照使用国外的经验值,根据德国和日本的规定:直线的最大长度为20V(单位:M,设计速度V:Km/h)。总的原则是:公路线形与地形相适应,与景观相协调,直线的最大长度应有所限制,当采用长直线线形时,为弥补景观单调的缺陷,应结合具体情况采取相应技术措施。无论是汽车专用公路还是一般公路在任何情况下都要避免追求长直线的错误倾向。4.1.3 直线的最小长度为了保证行车安全,相邻两个曲线间应具有一定的直线长度。这个直线长度是指前一曲线的终点(缓直HZ或圆直YZ)到后一曲线的起点(直缓ZH或直圆ZY)之间的长度。公路路线设计规范规定,同向曲线间的最短直线长度以不小于6V(单位:M,设计速度V:Km/h)为宜,反向曲线见得最小直线长度以不小于2V(单位:M,设计速度V:Km/h)为宜。本路线平面设计见附表4.2 圆曲线各级公路与城市道路不论转角大小均应设置平曲线,而圆曲线是平曲线中的主要组成部分,圆曲线具有易与地形相适应、可循环性好、线形美观、易于测设等优点,故使用十分广泛。4.2.1 圆曲线半径半径是圆曲线最重要的技术指标,半径一旦确定,则其大小及曲率也就确定。根据汽车行驶在曲线上力的平衡,可得平曲线半径计算公式为: 式(4-1)式中:V行车速度(km/h); Ib路面横坡,有超高时为路拱横坡,有超高时为超高横坡;为横向力系数。1,圆曲线最小半径一般最小半径是指在通常的情况下采用的最小半径。它介于极限最小半径与不设超高最小半径之间,其超高值随着半径的增大而按比例减小。其和ib见下表:表4-1 一般最小半径、ih取值表计算行速度(km/h)1201008060503040200.050.050.060.060.060.060.050.05Ib,max0.060.060.070.080.070.070.060.06表4-2 各级公路圆曲线最小半径设计速度(km/h)1201008060 403020极限最小半径(m)650400250125603015一般最小半径(m)10007004002001006530不设超高最小半径(m)55004000250015006003501502,圆曲线最大半径选用圆曲线半径时,在与地形等条件相适应的前提下尽量采用大半径,但半径大到一定程度时,其几何性质和行车条件与直线有太大区别,容易给驾驶人员造成判断上的错误反而带来不良后果,同时也无谓增加计算和测量上的麻烦,所以公路工程技术标准规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m。4.2.2 圆曲线半径的确定圆曲线能较好的适应地形的变化,并可获得圆滑的线形,圆曲线在适应地形情况下,应尽量选用较大曲线半径,在确定半径时应注意以下几点:1,一般情况宜采用极限最小半径的48倍或超高为2%4%的圆曲线半径。2,地形条件受限制时,应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径。3,应同前后先行要素相结合,使之构成连续均衡的曲线线形。4,每个弯道半径值的确定,应按技术标准根据实际选用。4.3 缓和曲线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应设置缓和曲线。在直线上,曲率半径为无穷大,而在圆曲线上,曲率为1/R,半径为R,如两种线形相连接,则在连线出会产生突变点,加入缓和曲线,则曲率渐变,线形较佳。4.3.1缓和曲线长度及参数的确定1,缓和曲线长度公路工程技术标准规定当曲线半径小于5500m时,应设置缓和曲线。缓和曲线的长度受一下两个因素限制:(1)从控制方向操作的最短时间考虑:如果缓和曲线长度太短,使驾驶员操作不便,所以应保证驾驶员在缓和曲线上操作有一定的时间。缓和曲线的最小长度为:Ls(min)=V/1.2(m)。(2)离心加速度变化率考虑:汽车行驶在缓和曲线上,离心加速度随缓和曲线曲率变化而变化,如变化过快会使旅客感到横向的冲击。公路工程技术标准规定的缓和曲线长度根据道路等级和设计车速按下表取值:表4-3 缓和曲线最小长度公路等级高速公路一二三四设计速度1201008010080608060403020最小长度10085708570507050352520缓和曲线最小长度取值计算遵循以下原则:1,从离心加速度的变化率考虑:Ls,min=0.036V3/R 式(4-2)2,从驾驶员的操作及反应时间考虑: Ls,min=V/1.2 式(4-3)根据表4-3结合以上两个公式的计算,缓和曲线长度取其中的较大值。JD2处曲线铺设,圆曲线设计半径R=300m,设计时速V=80km/h:由(4-2)可得,Ls,min=0.036*803/250=73.73m;由(4-3)可得,Ls,min =80/1.2=66.78m。即JD2处的缓和曲线的长度为75m。2,平曲线几何参数的确定图4-1 基本型平曲线表4-4 参数取值表序号参数取值单位1交点个数4个2路线总长1929.43m3直线最大长度172.205m4直线最小长度165.719m5缓和曲线最大长度75m6缓和曲线最小长度65m以上数据符合规范要求,可以进行要素计算。几何元素有:q、p、0、T、L、E、J,其计算公式如下: 式(4-2) 式(4-3) 式(4-4) 式(4-5) 式(4-6) 式(4-7) 式(4-8)计算示例(平曲线2): 由前所述:LS =75m,=55.5780 ,R=250m 其他平曲线计算同上,计算结果见下表:表4-5 平曲线几何要素汇总表曲线曲线1曲线2曲线3曲线4几何要素q32.487337.471937.471934.9926p0.58660.93670.93670.465500.10830.1500.1500.0798T169.8117169.7142195.754589.8534E30.469833.65046.68613.8805L322.1239317.5048365.3679179.040J17.499621.923735.14120.66694.4曲线要素坐标计算以JD2作为计算实例:JD2=K0+884.508直缓点ZH: ZH=JD2-T=K0+884.508-169.714=K0+714.794缓圆点HY: HY=ZH+LS= K0+714.794+75= K0+789.794圆缓点YH: YH=HY+(L-2LS)= K0+789.794+(317.504-150)=K0+957.298缓直点YZ: YZ=YH+LS= K0+957.298+75= K1+032.298 曲中点QZ: QZ=HZ-L/2= K1+032.298-317.504/2= K0+873.546 交点JD2: JD2=QZ+J/2= K0+873.546+21.923/2= K0+884.508用坐标法计算逐桩坐标,本路线的四个控制点坐标(X,Y)为:(其中X轴正方向指向N,Y轴正方向指向E) DP(.8,.36); JD1(.80,.76);JD2(.43,.70); JD3(.28,.92);JD4(.16,.46); JD5(.79,.16)以JD2为例,计算JD2处的曲线主要要素坐标: 交点坐标为JD2(.43,.70),交点相邻直线的方位角为,。 1,直线上桩坐标计算:ZH点坐标: 2,曲线上任一点的坐标:式中: (上半支) (下半支)JDi与Q点连线与缓和曲线切线的夹角。 -公路转向系数,右偏时取值为1,左偏时取值为-1 x,y-Q点的切线支距值lm圆曲线上任意点m至缓和曲线终点的弧长第一缓和曲线(ZHHY)上HY点坐标:3,圆曲线内上点的坐标:例如求区中点坐标:Lm=83.75 其余各点计算方法同上。经Excel整理得本道路直线、曲线及转角表和逐桩坐标表5 道路纵断面设计纵断面是道路设计的重要技术指标之一。它主要反映路线起伏、纵坡与原地面的切割等情况,把道路的纵断面与平面图、横断面图结合起来,就能够完整地表达出道路的空间位置和立体线形。道路的纵断面线形应根据道路的性质、任务、等级和地形、地物、地质、水文等条件,考虑路基稳定、排水的工程量等的要求,对纵坡的大小、长短、前后纵坡情况、竖曲线半径大小以及与平面线形的组合关系等进行设计。5.1 纵断面设计的方法5.1.1 纵断面设计原则1,保证路线纵断面指标满足设计规范且在满足立体交叉物的净空标准前提下,尽可能采用较高的技术指标,尽量降低填土高度,节省工程量,减少占用的耕地量。2,纵断面线形力求与地形相适应,设计成视觉连续平顺且光滑,线形避免在短距离内出现连续起伏。3,对于行人与行车的通道,在地形、地势条件有利于解决排水的情况下,一般避免下挖造成通道内积水,通道的布设在满足净空的要求和使用要求基础上,着重考虑尽量使沿线居民出行便利,生产和生活均不受其影响。4,纵断面设计时考虑平纵线形组合设计,着重考虑了平纵指标的协调,平纵曲线的对应关系,避免将凸形竖曲线顶点与凹形竖曲线的底部置于平曲线起终点,或反向曲线的拐点。纵断面线形与平面线形一样,也应采用较高的经济技术指标,竖曲线半径均达到视觉要求。5,尽量减少变坡点的数量,设置大半径竖曲线。6,注意平、纵组合,竖曲线宜包含在平曲线内,即“平包竖”原则。5.1.2 确定和标注标高控制点控制点是指影响纵坡设计的标高控制点,如路线起点、终点,越岭垭口,中小桥涵,地质不良地段的最小填土高度,最大挖深,沿溪水位的洪水位,隧道进出口,片面交叉和立体交叉点,人行和农用车通道,城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。5.2 纵坡设计纵坡设计的一般要求:1,纵坡设计必须满足公路工程技术标准的规定。2,为保证车辆能以一定的速度安全顺适地行驶,纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。3,纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑,视具体情况加以处理,以保证道路的稳定与通畅。4,一般情况下,纵坡设计应考虑填挖平衡。5,平原微丘区地下水埋深较浅,或池塘、湖泊分布较广,纵坡除应满足最小纵坡要求外,还应满足最小填土高度要求,保证路基稳定。6,对连接段纵坡,如桥引道及通道两端接线等,纵坡应和缓、避免产生突变。7,在实地调查基础上,充分考虑通道、农田、水利等方面的要求。5.2.1 最大纵坡最大纵坡是道路纵断面设计的重要指标,在地形起伏较大的地区最大纵坡的大小直接影响路线的长度、使用质量、行车安全、运营成本和工程的经济性。各级公路允许的最大纵坡是根据汽车的动力性能、道路等级、自然条件以及工程、运营经济等因素,通过综合分析,全面考虑合理确定的。公路工程技术标准和路线设计规范对我国公路的最大纵坡的规定如下表:表5-1 各级公路最大纵坡计算行车速度(km/h)1201008060403020最大纵坡(%)3456789本路线所处地区,地势较为平坦,纵坡选取满足最大纵坡要求,具体取值详见表5-6。5.2.2 最小纵坡为保证挖方路段、设置边沟的低填方路段和横向排水不畅地段的排水,以防止积水渗入路基而影响其稳定性,应采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计小于0.3%的纵坡时边沟应作单独排水设计。本道路地势平坦,纵坡取值较小,但大于0.3%。具体取值详见表5-6。5.2.3 坡长限制1,最短坡长限制最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的。如果坡长过短,使变坡点增多,汽车行驶在连续起伏的地段产生的增重或减重的变化频繁,导致乘客感觉不适,车速越高越突出,从路容美观、相邻两竖曲线的设置和纵面视距等也要求有一定的长度。从线形的几何构成来看,纵断面是由一系列的直线段和竖曲线所构成,若坡长过短,则不能满足设置竖曲线这一几何条件的要求,故应对纵坡的最小长度加以限制。公路工程技术标准规定各级道路最短坡长应按下表选用:表5-2 各级公路的最小坡长行车速度(km/h)1201008060403020最小坡长(m)30025020015012010060最短坡长具体取值详见表5-6。2,最大坡长限制道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。纵坡越陡,坡长越长,对行车影响也较大,连续上坡发动机过热影响机械效率,行驶条件恶化。对高速公路,即使是2%的纵坡,坡长也不宜超过1500m。道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常的行驶影响很大,纵坡越陡,坡长越长,对汽车影响也越大。公路工程技术标准和路线设计规范对最大坡长限制见下表:表5-3 各级公路纵坡长度限制(m)计算行车速度(km/h)1201008060403020纵坡坡度(%)390010001100120047008009001000110011001200560070080090090010006-50060070070080075005006008300300400920030010200纵坡长度具体取值详见表5-6。5.3 竖曲线设计纵断面上两个坡段的转折处,为了便于行车安全、舒顺,需要在变坡点处设置竖曲线。我国规定各级公路及城市道路在变坡点处均应设置竖曲线,竖曲线半径均以圆曲线半径表示。竖曲线设置的主要作用如下:1,确保道路纵向行车视距。2,缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的冲击缓冲作用。3,将竖曲线与平曲线恰当组合,有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒适感。5.3.1 竖曲线最小半径1竖曲线设计的限制因素在纵断面设计中,竖曲线的设计要素受众多因素的限制,其中有三个限制因素决定着竖曲线的最小半径或最小长度。(1)缓和冲击汽车行驶在竖曲线上时,产生的径向离心力在凹形竖曲线上是增重,在凸形竖曲线上是减重。增重与减重达到某种程度时,旅客就有不舒适的感觉,同时对汽车的悬挂系统也有不利的影响,所以为了解决这个问题在确定竖曲线半径时,对离心加速度要加以控制。根据试验,离心加速度限制在0.5m/s²0.7m/s²比较合适。 Rmin=v²/3.6;Lmin= v²/3.6 式(5-1) (2)时间行程不过短汽车从直坡道行驶到竖曲线上,尽管竖曲线半径较大,如其长度过短,汽车倏忽而过旅客会感到不舒适。最短应满足3秒行程,即 Lmin=Vt/3.6=V/1.2 式(5-2)(3)满足视距要求汽车行驶在凸形竖曲线上,如果半径太小,会阻挡司机的视线.为了行车安全,对凸形竖曲线的最小半径和最小长度应加以限制。竖曲线半径取值见表5-6。2竖曲线最小半径和最小长度公路工程技术标准规定的一般最小半径和最小长度见下表:表5-4 凸形竖曲线最小半径和最小长度计算行车速度(km/h)1201008060403020极限最小半径(m)11000650030001400450250100一般最小半径(m)170001000045002000700400100竖曲线最小长度(m)100857050352520表5-5 凹形竖曲线最小半径计算行车速度(km/h)1201008060403020极限最小半径(m)4000300020001000450250100一般最小半径(m)6000450030001500700400200本工程所在地域地势较为平缓,参数易接近极限值,具体取值见下表。表5-6 参数取值表序号参数取值单位1变坡点数4个2纵断面总长1929.43m4竖曲线总长745.51m5竖曲线占纵断面比例38.64%6最小坡度-4.714%7最大坡度5%8最小坡长280m9最大坡长480m10直线最小长度59.51m11直线最大长度234.56m12凸曲线最大半径3000m13凹曲线最大半径10989m以上数据均符合要求,可以进行要素计算。5.3.2 竖曲线各要素计算图5-1 竖曲线要素示意图计算公式如下:=i1-i2 式(5-3)L=R 或 R=L/ 式(5-4)T= L/2= R/2 式(5-5)E=T2/2R 式(5-6)式中:两纵坡段的坡差(%);L竖曲线长度(m);T切线长度(m);E外矩(m);R竖曲线半径(m)。计算示例:已知在k0+440凹形竖曲线变坡点1处,竖曲线半径T35m,i1 =-3.455%, i2=-2.818%, 则:i2i10.637%L=2T=70mR=L/=70/0.637%=10989.01mE = T²/(2R) =35²/(2×10989.01) =0.0557m竖曲线起点桩号:K0440T=K0+405m竖曲线起点高程:463.6T×(-3.455%)=463.72m竖曲线终点桩号:K0+440+T=K0+475m竖曲线终点高程:463.6+T×(-2.818%)=462.61m表5-7 竖曲线要素汇总表变坡点桩号R(m)(%)L(m)T(m)E(m)K0+44010989.010.63770350.0557K0+88030007.818234.54117.272.29K1+3603000-9.714291.42145.713.54K1+64020007.478149.5674.781.405.4 平、纵线形组合设计5.4.1 设计原则:1应在视觉上能自然地引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。2注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。它不仅影响线形的平顺性,而且与工程费用相关。3选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。4注意与道路周围环境的配合。5.4.2 “平包竖”组合设计本道路的设计在满足上述各技术参数及设计要求的前提下,通过拉坡尽量控制填土高度以减少工程量。竖曲线半径尽可能取大值,并尽量减少竖曲线个数,使路线不致频繁起伏。考虑平曲线与竖曲线的组合,本段设计做到了“平包竖”,平曲线与竖曲线相互重合,且平曲线稍长于竖曲线,竖曲线的起始点分别放在平曲线的两个缓和曲线内。平曲线与竖曲线大小保持均衡,满足美学要求,使得平纵面技术指标均衡,组合合理,在视觉上也能自然诱导驾驶员的视线,保证了视觉连续,线形平顺而圆滑。6 道路横断面设计道路横断面是指中线上各点的法向切面,是由横断面设计线和地面线所构成的。路线设计中所讨论的横断面设计只限于与行车直接有关的那一部分,即各组成部分的宽度、横向坡度等问题。 6.1 道路建筑界限及用地道路建筑界限是指为保证车辆、行人安全、对道路和桥面上以及隧道中规定的高度和宽度范围类不允许有任何障碍物的空间界限,又称建筑净空。建筑界限由净高和净宽两部分组成。在道路横断面设计中,道路标志、护栏、照明灯柱、电杆、行道树以及跨线桥的桥台、桥墩等的任何部分不得侵入建筑界限之内。道路用地是指修建、养护道路及其沿线设施,依照国家规定所征用的地幅。对新建公路路堤两侧排水沟外边缘以外,或路堑坡顶截水沟外边缘以外不少于1m的土地为公路用地范围,在有条件地段,一级、高速公路不小于3m,二级公路不小于2m。6.2 横断面组成一般组成:1,行车道:公路上供各种车辆行驶总称,有快、慢车道。2,路肩:位于行车道外缘,具有一定宽度的带状结构部分。3,边坡:为保证路基稳定,在路基两侧做成的坡面。4,边沟:为汇集、排除路面、路肩及边坡的流水,在路基内侧设的纵向水沟。标准横断面示意图如下: 图6-1 标准横断面图6.3 车道数的确定由公路工程技术标准的规定二级公路双车道适应的按各种汽车折合成小客车的远景设计年限平均交通量为500015000辆,则确定该公路为双车道二级公路,行车速度选为80km/h。6.4 行车道宽度行车道宽度直接影响道路的通行能力、行车速度、行车安全、工程造价等。行车道宽度必须有能满足错车、超车或并列行驶及车辆与路肩间所必需的余宽。路面宽度主要决定于车道数和每一车道的宽度。计算公式如下:车道数=远景年限单向设计小时交通量×2/每一车道的设计通行能力。根据调查研究及参考国外资料,设计车速100km/h时,车道宽度应为3.75m,设计车速100km/h时,车道宽为3.5m。考虑我国货载汽车占比例较大,车型、车速不一,低等级道路均为混合交通道路,车道要求较宽,当设计车速40km/h时,采用3.75m,反之采用3.5m。具体情况见下表:表6-1车道宽度设计速度/km/h1201008060403020车道宽度/m3.753.753.753.503.503.253.00(单车道时为3.5m6.5 路肩、路拱及弯道的超高与加宽6.5.1 路肩路肩由右侧路缘带(高速公路及一级公路设)、硬路肩、土路肩三部分组成。由于我国土地紧张,因而确定路肩宽度应在满足路肩功能要求的条件下,尽量采用较窄宽度的原则确定。高速公路、一级公路的路肩宽度应考虑发生故障时车辆随时都可在路肩上停靠所需的宽度。表6-2 各级公路露肩宽度设计速度/(km/h)高速公路、一级公路二级公路、三级公路、四级公路12010080608060403020右侧硬路肩一般值3.5-3.003.002.502.501.500.75-宽度/m最小值3.002.501.501.500.750.25.土路肩宽度/m一般值0.750.750.750.750.750.750.750.500.250.50最小值0.750.750.750.500.500.50本道路属于二级公路,设计时速80(km/h),硬路肩取1.5m,土路肩取0.75m。6.5.2 路拱为了迅速排除路面上的雨水,采用中间高,两边低的抛物线型路拱。考虑到道路纵坡度比较小,并结合公路路线设计规范,为有利于路面排水,路拱坡度采用2%,土肩横坡为3%。6.5.3弯道的超高与加宽1,平曲线的加宽汽车行驶在曲线上,各轮迹半径不

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