西藏农牧学院本科毕业设计(论文)
B△i 0.5+7.5+0.5 ×(5%+2%)Ls min ===119??
p1/200B——旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度;
?i——超高坡度与路拱坡度代数差(%)
p——超高渐变率,即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度。
3)行驶时间不过短,一般认为汽车在缓和曲线上行驶时间至少应有3s,于是:
Ls min =
V80
==6.667m 1.21.2R
此外,从视觉连续性角度,缓和曲线长度与平曲线半径间应有如下关系9≤L2≤R,为使线形连续协调宜将回旋线与原曲线长度比例定位1:1:1,当曲线半径较大,平曲线较长时也可以为1 :2:1。
表4-4 由《规范》规定得该二级公路缓和曲线最小长度
设计时速(Km/h)
80
缓和曲线一般值(m)
100
缓和曲线最小长度(m)
70
综上所述,JD1处缓和曲线长度Ls=160m,JD2处缓和曲线长度Ls=180m。
4.2.3平曲线设计实例
以JD1对应的各要素点的里程桩号为例进行计算:该线形为基本型,即直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线的顺序组合
JD1(K0+764.962);α=16°42′48″ ;Ls=160m ; R=600m
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p=24R?2384R3=24×600?2384×6003=1.8?0.14=1.66
LsL31601603sq=?=?=80?0.05=79.95
2240R22240×6002α16°42′48″
T= R+p tan+??= 600+1.66 ??????+79.95=168.351
22Ls160
=28.6479×β0=28.6479 °=7.64° R600ππ
L=α?2β0R+2Ls=16.7?2×7.64××600+2×160=334.86
180180α16.7
E= R+p sec?R= 600+1.66 ×sec?600=6.27
22J=2T?L=2×260.448?334.86=186.036 单位:(m)
计算出个主点里程桩号
JD1 K0+764.962 -T 168.351 ZH K0+596.611 +Ls 160 HY 756.611 +L-2Ls 4.511 YH K0+764.122 +L-2Ls 7.512 HZ K0+771.634 +Ls 160
YZ K0+931.634 校正后的交点与原来的交点相符。JD2对应的各主点里程桩号的计算与上例中的JD1的计算完全相似。平曲线设计逐桩坐标表及直线及转角一览表见附表。
L2sL4s
16021604
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5路线纵断面设计
5.1纵断面设计的一般原则及要点
5.1.1 纵断面设计原则
纵断面设计的主要内容是根据道路等级、沿线的自然地理条件和构造物控制标高等,确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长,并设计竖曲线。基本要求是纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵断面组合设计协调、以及填挖经济、平衡。纵坡设计的一般要求为:
1.纵坡设计必须满足《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)的各项规定。 2.为保证车辆能以一定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。尽量避免采用极限纵坡值,和理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段。
3.纵坡设计应对沿线地形、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,尽量使挖方运作就近路段填方,以减少借方和废方,降低造价和节省用地。
5.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,如大、中桥引道等,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、水利等方面的要求。 5.1.2组合设计原则
1)应在视觉上能自然的引导驾驶员的视线,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。
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,它可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度,并可起到引导视线的作用。
2.平曲线与竖曲线的组合
1)平曲线与竖曲线应相互重合,且平曲线应稍长于竖曲线。 2)平曲线与竖曲线大小应保持平衡。
3)暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理、悦目。
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5.1.3道路坡长及坡度确定
道路最大纵坡和最小纵坡的限制,是为满足行车和排水要求.为使车辆行驶平顺,应尽量减少纵断面上的变坡点并设置大半径的竖曲线,坡长对于坡缓宜长,坡陡宜短。根据《公路工程技术标准》 JTGB01-2003规定,该段一级公路纵断面设计的一些技术指标见表5-1及表5-2:
表5-1 各级公路纵断面设计技术指标
公路等级 地形
竖曲线半径 凸一般(m) 形 最小
极限 凹一般 形 极限
竖曲线最小长度(m)
平原
高速 重丘
一
二
三
四
山岭 平原 山岭 平原
山平原 山平山岭 岭 原 岭
1000 2000 4500 700 2000 400 700 200 6500 4500 3000 85
1400 1500 1000 50
3000 3000 2000 70
450 700 450 35
100 1500 1000 50
250 400 250 25
450 700 450 35
100 200 100 20
17000 10000 500 11000 6000 4000 100
6500 4500 3000 85
3000 3000 1000 50
表5-2 设计时速为80km/h时公路纵坡坡长限制(m)
纵坡坡度(%) 最大坡长(m)
3 1100
4 900
5 700
6 500
5.2纵断面设计
以变坡点2为例进行纵断面设计,所用图式如下。变坡点1处的纵断面设计与边坡点2处类似,滋不赘述。
LT1T2i2PQEi1
图5-1
变坡点2处的桩号为K0+764.782,高程为44.925m,i1=?1.953%,i2=?0.642,竖曲线半径为R=21400m。则:
竖曲线要素:
ω=i2?i1=?0.462%+1.953%=1.491%;
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为凹形。 曲线长:
L=Rω=21400×1.491%=319.07m;
切线长:
T=L
319.072=
2
=159.5m;
外距:
E=T2
159.52
2R=2×21400=0.59m;
计算设计高程:(以计算桩号为K0+744.782处的设计高程为例)已知K0+764.782处的高程为44.925m
竖曲线起点的高程=44.925?159.5× ?1.953% =48.04m 竖曲线起点桩号= K0+764.782 ?159.5=K0+605.282 桩号K0+744.782处:
横距x1= K0+744.782 ? K0+605.282 =139.5m 竖距hx21=1
139.52
2R=2×21400=0.455m
切线高程=48.04?139.5×1.953%=45.32m 设计高程=45.32+0.455=45.755m 其他桩号处的设计高程计算与上例类似。
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