重丘区某二级公路路面设计.docx
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1、摘要公路是交通和社会主义先进文化的组成部分。在构建社会主义和谐社会的伟大 实践中,公路部门肩负着历史使命和重要责任,需要充分运用公路的力量,以正确的 价值观念、先进的管理理论、共同的发展前景凝聚精神力量,促进科学发展,激发公 路职工的积极性、主动性、创造性,使广大公路人员精神风貌更加昂扬向上,公路部 门的共同价值取向充分展现,公路软实力进一步提升,进而形成推动公路事业发展的 巨大内在动力。公路建设的好坏,对各级党委和政府给公路行业重新定位有着极其重 要的因素。因此本文选择二级公路设计为研究对象,进行研究。本文设计的公路为二 级公路,设计速度为80km/h,路基宽21.5米,双向4车道,路线全长
2、5.551千米, 路面为沥青混凝十.面层。关键词:二级公路平面纵断面横断面 JD图3.2平曲线计算示意图计算公式如下:切线增长值:q=4一4一2240A2内移值:L2 L4P-24R2384 R3缓和曲线角:夕0=28.64794zy切线长:T = (R + p)吟+ q曲线长:L = (a-2/3()R + 2LK180zy外距: E = (R+ p)sec-R切曲差: J=2T-L桩号的确定:ZH点里程:JDm - THY点里程:ZH + LsQZ点里程:ZH + -YH 点里程:ZH + L-2LsHZ点里程:YH + Ls3.4曲线的超高1、超高的确定由汽车行驶在曲线上的力平衡方程式得
3、V2z+ ZZ =127/? 式中:R平曲线半径(m);横向力系数,单位车重的横向力;V行车速度(km/h);i横向超高坡度。规定规定,超高横坡度按设计速度,半径大小,结合路面的类型,自然条件 和车辆的组成情况确定。二级公路的超高横坡度不超过10%。2、超高的计算交点处超高的计算:I702得:z:=-0.12 = 8.6% 127x550式中,Wo 一横向力系数取,丸=0.12o本设计路段选定的超高值为:0.255m。第4章纵断面设计道路纵断面主要反映路线起伏、纵坡与原地面的切割等情况。纵断而设计线是由 直线和竖曲线组成的,直线有上坡和下坡,是用高程差和水平长度表示的。直线的长 度和坡度影响着
4、汽车的行驶速度和运输的经济及行车安全。在直线的坡度转折处为平 顺过渡设置竖曲线。按坡度转折形式的不同,竖曲线有凹有凸,其大小用半径和水平 长度表示。4.1纵坡的设计道路纵坡的大小,直接影响到行车速度和性能,道路建设投资和运输成本等一系 列的问题。最大纵坡的确定,必须保证车辆能以一定的车速在道路上安全行驶,上坡 时顺利,下坡时不致发生危险。汽车上坡时如坡道过长,必须用低排挡行驶,燃料消 耗增加,机件也容易损坏;下坡时易使制动器发热失效而发生交通事故。因此,当道 路纵坡度大于5%时,为了行车安全和便利,其坡段长度需要加以限制,并相应设置坡 度不大于23%的缓和坡段。1、最大纵坡的确定标准规定,设计
5、速度为800km/h时,公路最大纵坡为4%。结合设计路段定 的是0.94%。2、最小纵坡的确定各级公路的路堑以及其它横向排水不畅路段,为保证排水顺利,防止水浸路基, 应采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计平坡或小于0.3%的纵坡时,其边沟应作纵向 的排水设计。结合设计路段定的是0.34%。3、最大坡长最小坡长限制标准规定,各级公路设计不同纵坡时最大坡长不同。设计速度为80km/h , 纵坡坡度为3%时,最大坡长为1000m;纵坡坡度为4%时,最大坡长为800m;纵坡 坡度为5%时,最大坡长为600m。标准规定,设计速度为100km/h时,公路最小 坡长为250mo结合设计路段最大坡长定的是74
6、1.44m,最小坡长定的是257.35m。4、纵坡设计步骤(1)准备工作:在厘米绘图纸上,按比例标注里程桩号和标高,点绘地面线。 里程桩包括:路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩(50m加桩或20m 加桩)、平曲线控制桩。(2)标注控制点:如路线起、终点,越岭坡口,重要桥涵,地质不良地段的最 小填土高度,最大挖深,沿溪线的洪水位,隧道进出口,平面交叉和立体交叉点,铁 路道口,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。(3)试坡:在已标出“控制点”的纵断面图上,根据技术指标、选线意图,结合 地面起伏变化,以控制点为依据,穿插与取直,试定出若干直坡线。反复比较各种可
7、 能的方案,最后定出既符合技术标准,乂满足控制点要求,且土石方较省的设计线作 为初定试坡线,将坡度线延长交出变坡点的初步位置。(4)调整:对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满 足规定,平、纵组合是否适当等,若有问题应进行调整。(5)核对:选择有控制意义的重点横断面,如高填深挖,作横断面设计图,检 查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况,若有问题应调整。(6)定坡:经调整核对无误后,逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确 定下来。坡度值要求取到0.1%,变坡点一般要调整到10m的整桩号上。(7)设置竖曲线:根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径,计算
8、竖曲 线要素(8)计算各桩号处的填挖值:根据该桩号处地面标高和设计标高确定。4.2竖曲线的一般规定1、竖曲线设置的主要作用:缓和纵向变坡处行车动量变化而产生的冲击作用,确保道路纵向行车视距;将竖 曲线与平曲线恰当地组合,有利于路面排水和改善行车的视线诱导和舒适感。2、竖曲线最小半径:标准规定,各级公路设计不同纵坡时最大坡长不同。设计速度为80km/h , 纵坡坡度为3%时,最大坡长为1000m;纵坡坡度为4%时,最大坡长为800m;纵坡 坡度为5%时,最大坡长为600m。标准规定,设计速度为8()km/h时,公路最小 坡长为250m。结合设计路段最大坡长定的是741.44m,最小坡长定的是25
9、7.35m。3、竖曲线最小长度:各级公路的路堑以及其它横向排水不畅路段,为保证排水顺利,防止水浸路基, 应采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计平坡或小于0.3%的纵坡时,其边沟应作纵向 的排水设计。结合设计路段定的是0.3441622%。4.3设计的一般要求1、纵坡设计必须满足公路工程技术标准中的各项规定。2、为保证汽车能以一定的车速安全舒顺地行驶,纵坡应具有一定的平顺性,起 伏不宜过大及过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值.缓和坡段应自然地配合地形设置, 在连续采用极限长度的陡坡之间,不宜插入最短的缓和坡段,以争取较均匀的纵坡。 境口附近的纵坡应尽量放缓一些。连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡。
10、3、纵坡设计时,应对沿线的地形、地质、水文、气候等自然条件综合考虑,根 据不同的具体情况妥善处理,以保证公路的畅通和稳定。4、地下水位较高的平原微丘区和潮湿地带的路段,应满足最小填土高度的要求, 以保证路基稳定。5、纵坡设计在一般情况下应考虑填挖平衡,并尽量利用挖方运作就近路段填方, 减少借方和废方,以降低工程造价。6、纵坡设计时,应照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的特殊要求。4.4竖曲线要素计算1、竖曲线要素计算图4.2竖曲线要素计算图(o = i2-ixL=RcoR = L/cot 丁 L RsTi=3 = KE上 2RReo1SLeo TeoS计算公式如下:变坡角竖曲线长度
11、 竖曲线半径 竖曲线切线长竖曲线上任意一点P的竖距:h = PQ = yp-yQ= i.x-i.x = 2、竖曲线标高计算木设计路段第一变坡点里程桩号为K0+340,高程为16.18m,坡度彳=0.938%,/2 =-0.344% o标准规定,竖曲线最小半径R=4500m,本设计竖曲线半径取 R= 10000m o(1)竖曲线要素计算:w= i2V=-0.344%-0.938%= -0.01282当卬为时,表示凹形曲线,为时为凸形曲线。所以该竖曲线为凸形竖曲 线。曲线长:L = Rw = 10000x0.01282 = 128.2(m)(满足最小长度要求)切线长:T = - = = 64.l(
12、m) 22外距:= 0.2048(m)ET2_64.12- 2- 2x10000计算设计高程:竖曲线起点桩号二K0+340-T=KO+275.9(m)竖曲线起点高程二12.0-Tx/ = ll.40(m)竖曲线终点桩号=K0+340+T=K0+404.1(m)竖曲线终点高程=12.0-Tx/ = = 11.40(m)(3)登曲线任意点高程计算切线高程切=4士(7-初计算设计高程H = H切士h第5章横断面设计道首先,道路横断面,是指中线上各点沿法向德垂直剖面,它是由横断面设计线 和地面线组成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水 沟、护坡道、取土坑、弃土堆及环境保护等设
13、施构成的。5.1横断面设计的原则1、设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件,并综合考虑施工、养护和 使用等方面的情况,进行精心设计,既要坚实稳定,又要经济合理。2、路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外,还应设置完善的排 水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物,采用经济有效的病害防治措施。3、还应结合路线和路面进行设计。选线时,应尽量绕避一些难以处理的地质不 良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡,应与移改路线位置及设置防护工程等进 行比较,以减少工程数量,保证路基稳定。4、沿河及受水浸水淹路段,应注意路基不被洪水淹没或冲毁。5、当路基设计标高受限制,路基处于潮湿、过湿状态和水
14、温状况不良时,就应 采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实,使路面具有一定防冻总厚度,设置 隔离层及其他排水设施等。6、路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要。7、横断面设计应考虑超高加宽和缓和曲线的协调。公路是一带状结构物,垂直于路中心线方向上的剖面叫横断面,这个剖面的图形 叫横断面。5.2横断面组成本公路路基宽度为21.5米,双向四车道,中央分隔带,土路肩为2x0.75米,硬 路肩为2x1.5,行车道为4x3.75米,中间带宽度2米。如图所示I路路 行车中间 I车 I车II 3. 1 | 3, I 1 乙 II1I 2% 、图5.1横断面图1、横坡的确定(1)横向坡度的确定
15、根据规范二级公路的应采用双向路拱坡度,由路中央向两侧倾斜,利于排水,但也增 加行车的不平稳性,所以路拱坡度选择要考虑两方面因素,该项目采用2%,路肩采 用3%的坡度。(2)路肩坡度超高的方式路肩跟随行车道一起超高变化。5.3弯道的超高和加宽1、平曲线的加宽汽车行驶在曲线上,各轮迹半径不同,其中以后轮轮迹半径最小,且偏向曲线内 侧,故曲线内侧应增加路面宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全。由于本线路平曲 线所选半径均大于250m,满足不设置加宽的要求,所以选择不设置加宽过渡。2、曲线的超高为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,将路面做成外侧高于内侧的单 向横坡的形式,这就是曲线上的超高。合理
16、设置超高,可以全部或部分抵消离心力, 提高汽车行驶在曲线上的稳定性和舒适性。当汽车等速行驶时,其离心力也是变化的 1叫表5.1绕边线旋转超高值计算公式超高位置计算公式注:X距离处行车道横坡 值备注外侧C(+b+4)4.G +力-人=XlG1、计算结果为与设计高之高差D0内侧D02、设计高程为中央 分隔带外侧边缘的 高程。3、加宽值bx按加 宽计算公式计算4.当x=Lc时,为圆 曲线上的超高值C-(b,+B + bx+b2)ix喑小在表5.1中:B左侧(或右侧)行车道宽度(m);bi左侧路缘带宽度(m);b2右侧路缘带宽度(m);bxx距离处路基加宽值(m);ih超高横坡度;iG路拱横坡度;Lc
17、超高过渡段长度(m);x超高缓和段中任一点至超高缓和段起点的距离(m)o在超高设计中:(1)超高规范规定:二级公路的最大超高值有10%、8%、6%,该项目选 择最大超高值为6%。(2)超高缓和段为了行车的舒适性和排水的需求,对超高缓和段必须加以控制, 超高缓和段长度按下式进行计算:品=以P式中:p旋转轴至行车道(设路缘带为路缘带)内侧边缘的宽度,(m);M超高坡度与路拱坡度代数差,();p超高渐变率,即旋转轴与行车道(设路缘带时为路缘带)内侧边缘线之间 相对升降的比率。超高缓和段长度按上式计算结果,应取为5m的倍数,并不小于10m的长度。路线横断面设计综述:路拱坡度2.0%路肩坡度3.0%第1
18、章前言公路是国民经济的重要组成部分,对国民经济具有举足轻重的促进和制约作用。 改革开放以来,我国公路建设得到了持续、快速、健康的发展,取得了举世瞩目的成 就。多年来,国家和地方一直致力于公路管理体制的建设、完善,为最终建立科学合 理的公路管理体制和强化公路的行业管理,积累了宝贵的经验,奠定了扎实的基础。公路建设来源于公路事业的实践,支撑和推动着公路事业的科学发展。目前,少 数基层公路部门仍存在对公路建设的认识不足、重视不够、方法和措施不得当、形式 和内容不协调等问题。少数基层公路部门就是开展一些公路建设也是“形同神不同”, 公路口味和“含金量”低。这些与当前公路事业的发展极不和谐,迫切需要以改
19、革的精 神、创新的思路、发展的办法来深入推动公路系统文化建设,从而创建具有鲜明时代 特征和丰富实践内涵的公路体系。公路是一个开放的体系,是一个建设和发展的永恒话题,公路建设也是一个随着 时代变。根据道路交通规划设想以及我国在21世纪要建设道路交通现代化的目标, 通过对辽宁抚顺公路CD段的调查与分析,决定在此修建二级公路。它的新建,将促 进辽宁与周边城市的政治、经济、文化以及交通方面的交流与合作,将加快该区旅游 业事业的蓬勃发展,同时加快辽宁地区和带动沿线壮族地区各行各业的发展建设,给 当地带来更多的发展机遇与前所未有的经济发展前景。该路的新建既是国家经济发展宏观调空的需求,又是地区蓬勃发展的必
20、要条件, 也是我国经济发展、壮大的必然保证。1.1交通量资料设计年限内交通量的平均年增长率为7%,路面竣工后第一年日交通量如下:桑塔纳2000: 4300辆;江淮 al6600:200 辆;黄海 dd680:420 辆;北京bj30:200辆;Epl40: 580 辆;东风 sp9250:310 辆。超高度 6.0%超高计算可求出各点的超高值,如下表截取数据为K0+900K1+240的超高加宽 值。表5.2路面超高加宽值表桩号路基左侧路基右侧路基宽(m)路面宽(m)加宽值(in)超高横坡()土路肩横坡()路基宽(m)路而宽(m)加宽值(in)超高横坡()土路肩横坡()K0+90010.7508
21、.0000.000-1.800-1.80010.7508.0000.000-2.000-2.000K0+92010.7508.0000.000-0.633-0.63310.7508.0000.000-2.000-2.000K0+94010.7508.0000.0000.5340.53410.7508.0000.000-2.000-2.000K0+96010.7508.0000.0001.7001.70010.7508.0000.000-2.000-2.000K0+98010.7508.0000.0002.8672.86710.7508.0000.000-2.867-2.867K1+00010.
22、7508.0000.0004.0344.03410.7508.0000.000-4.034-4.034K1+016.56510.7508.0000.0005.0005.00010.7508.0000.000-5.000-5.000K1+02010.7508.0000.0005.0005.00010.7508.0000.000-5.000-5.000K1+04010.7508.0000.0005.0005.00010.7508.0000.000-5.000-5.000K 1+055.76010.7508.0000.0005.0005.00010.7508.0000.000-5.000-5.000
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- 重丘区某 二级 公路 路面 设计
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