平、纵、横三维断面设计.doc

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已知预算十年末交通量(年平均增长率Y=10%)为2500辆/日“公路工程技术原则—”。
根据“国内外汽车参数”得知:,JN—,,。
十年末小客车原则车型交通量表2-1
根据“道路勘察设计”(见参照文献),交通辆换算公式为Nd?N0(1?r)n?1
式中:Nd—规划交通量(辆/日);N0—起始年平均日交通量(辆/日);
?—年平均增长率(%);n—预测年限(年)
换算十五年初平均日交通量:用式(2—1)计算
Nd?N0(1?r)n?1?3875辆/日
据服务对象,假设本条公路为三级公路。“公路沥青路面设计规范JTGD50—”选三级公路路面为沥青表面处治时设计年限为八年。
Nd?N0(1?r)n?1?3875(1?)5?1?

地区的地形为重丘山岭区,公路使用性质任务是为沿线工农业服务,是沟通县乡村的支线公路,并小客车原则车型交通量为“公路工程技术原则JTGB01—”规定的三级公路小客车年平均日交通量—6000辆中间。该公路为三级公路。假设成立。
(重丘区三级公路)
根据“公路工程技术原则JTGB01—”该公路的各项设计值取如下:设计速度30(㎞/h)



停车视距30m
会车视距60m
超车视距150m
“公路工程技术原则JTGB01—”规定半径﹑坡度调节的范畴如下:圆曲线最小半径(m):
一般值:65极限值:30不设超高最小半径:350最大纵坡:8%
当路拱≤%时为350;当路拱>2%时为45
同向曲线曲线间最短直线长度满足?6v反向曲线间最短线长度满足?2v
越岭路线持续上坡(或下坡)路段,相对高差为200—500m时,%;相对高差不小于500m时,平均纵坡不应不小于5%,%,最小坡长:100m。
不同纵坡最大坡长表2-2
持续上坡(或下坡)时,应在不不小于上面所规定的纵坡长度范畴内设立缓和坡段。缓和坡段的纵坡应不不小于3%,其长度应符合纵坡长度的规定。竖曲线最小半径400m(凹凸形一般值),250m(凹凸极限值)。
竖曲线最小长度25m。


选线是在规划道路的起终点之间选定一条技术上可行,经济上合理,又能符合使用规定的道路中心线的工作。任务就是在这众多的方案中选出一条符合设计规定,经济合理的最优方案。选线的措施有实地选线,纸上选线和自动化选线。本次设计选用有地形图的纸上选线措施。

山岭地区山高谷深,坡陡流急,地形复杂,但山脉水系清晰,这就给山区选线指明了方向,不是顺山沿水,就是横越山岭。路线布局时应考虑地形﹑地质和
水文条件,对区域性地质构造﹑滑坡﹑岩堆﹑倒塌﹑泥石流﹑岩溶等严重不良地质地段,应认真调查清晰其特性
﹑范畴及对路线的影响。
考虑积雪和冰冻地区并结合居民点分布﹑城乡建设﹑工农业发展其交通水利设备相配合。
越岭线的展线方式重要有自然展线﹑回头展线﹑螺旋展线三种。对控制点间的高差大,靠自然呈现无法获得需要的距离以克服高差,或因地形地质限制,不适宜采用自然呈现时,路线可运用有利地形设立回头曲线进行呈现。其长处是便于运用有利地形,避让不良地形﹑地质和困难工程。
在两固定控制点间布线,应力求距离短捷,坡度缓和的路线,故应试坡布线。


路线是指道路中心的空间位置,路线在平面上的投影称路线的平面,沿中心竖直剖切再进行展开则是路线的纵断面,中心上任一点的法向切面是道路在该点的横断面。路线中心的平面位置是考虑社会经济﹑自然条件和技术条件等因素后来,通过平﹑纵﹑横综合考虑,反复修正才定下来的;沿中线的桩志进行高程测量和横断面测量,获得地面线和地质﹑水文及其她必要资料后来再设计纵断面和横断面。
现代道路平面线是有直线﹑圆曲线和缓和曲线构成的,称为平面线形三要素,道路平面线形设计就是从线形的角度去研究三个要素的选用和互相间的组合等问题。
地形较大起伏的地区,直线线形大多难于与地形相协调,易产生高填高挖路基,破坏自然景观,不易采用过长的直线。采用短线形时均应视地形﹑地物状况而谨慎选用。“公路路线设计规范JTJ011—84”规定,当计算行车速度≥60km/h的公路:
(以m计)以不不不小于计算行车速度的6倍为宜。在受条件限制时,宜将同向曲线该为大半径曲线或将两曲线作成复曲线﹑卵形曲线或C形曲线。
(以m计)以不不不小于计算行车速度的2倍为宜。当直线两端设立缓和曲线时,也可以直接相连,构成S形曲线。
计算行车速度≤40km/h的公路,一般状况下可参照以上规定;但位于山岭重区的特殊困难地段,。

根据“道路勘测设计”得知曲线要素计算公式
LSL3S切点内移量q=?2240R2
L2L4
SS?圆曲线偏移量P=24R2384R3
半径移偏量角?0?
切距T=?R?P?tana?q2LS40?
?2LS180
a外距E=?R?P?sec?Rm2曲线长L=?a?2?0?
超距D=2T-L
(1)基本线形曲线计算例如JD1的计算如下:已知资料:半径R=350m不设缓和曲线,?。交点桩号KO+,套用上公式得:T=Rtan
L==350xtan=?
180aR==
D=2T-L=2×-=
主点桩号的推算:
JDKO+-+-L/
+D/+
)
1
1/2
1
()
图2—1基本型曲线
JD1和JD3的计措施算同上。
交点要素计算表表2-3
(2)基本型带有缓和曲线线形计算
例如JD2的计算
已知R=30m,缓和曲线Ls=30m,右偏角a=?。
LSL330S
15??q=?=
2402240R
L2L43030SS?R=??=?324R2384R242384
Ls?
??=(R??R)tan?q???
L=R?
180a?Ls??30??R??30?=(R+?R)sec
D=2T-L=2×-=
主点桩号的推算:
JDKO+-+-L/+D/+
JD2,JD8,JD9,JD10,JD11和JD13的计措施算同上。
交点要素计算表表2-4
(3)回头曲线计算
已知资料:主曲线圆曲线半径R=20m,辅助曲线曲线半径r=40m,主曲线与辅助曲线半径之间的距离m=20m,交点偏角a=°。
求辅助曲线的中心角
?m?m2?R(2r?R)tan??22r?R?20?20?20(20x40?20)2x40?2022???
2?????
辅助曲线切线长
T1?r?tan?
2?40??
辅助曲线长
L1?r??40????
辅助曲线外矢距
E?r(sec?
2?1)?40(?1)?
求?角r?90????90?????自主曲线起点至辅助曲线顶点的距离
b=T1?m??20?
d????
D=d+T1=+=
a0?360??2r?a?360??2????回头曲线主曲线的长度L=
回头曲线全长
S=2(L1+m)+L=2(+20)+=
校正值D0=S-2D=-2x49=
回头曲线控制桩里程计算:
回头曲线圆心点桩号K0+-?20?????180?180
回头曲线起点及第一辅助曲线起点ZYK0+
+++m20缓和曲线终点及主曲线起点HYK0++L/++L/++m20第二缓和曲线终点及第二辅助曲线起点HYK0+++
回头曲线起点及终点桩之差等于回头曲线全长(K0+)-(K0+)=,校核无误。
其中JD4,JD5,JD6,JD7和JD12的计措施算同上。
回头曲线要素计算表表2-5


纵断面线形设计重要是解决公路线形在纵断面上的位置,形状和尺寸问题,具体内容涉及纵坡设计和竖曲线设计两项。
纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、级别和地形、地质、水文等因素,考虑路基稳定,排水及工程量等的规定对纵坡的大小,长短,前后的纵坡状况,竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计,从而设计出纵坡合理,线形平顺圆滑的最优线形,以达到行车安全、迅速、舒服,工程造价省,运营费用较少的目的。

该路地处山岭区,设计采用大纵坡,起伏与该区域地形相结合,尽量减少路堤高度,路线纵断面按25年一遇,设计洪水位的规定和保证路基处在干燥和中湿状态,所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免浮现断背曲线,反向竖曲线之间直线长度局限性3秒行程的则加大竖曲线半径,使竖曲线首尾相接。此外,所选用的半径还满足行车视距的规定,此外,%以保证排水规定。

纵坡设计的一般规定“规范”规定
①纵坡设计必须满足《原则》的有关规定,一般不容易使用极限值
②纵坡应力求平缓,避免持续陡坡,过长陡坡和反坡
③纵断面线形应持续,平顺,均衡,并注重平纵面线形的组合
纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑,为利于路面和边沟排水,%为宜,在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高,以免遭受洪水冲刷,而保证路基的稳定;