二级公路毕业设计计算(3)

2019-06-02 16:18

过的据点间寻找可能通过的路线带。具体的在方案比选中体现。

路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应,限制和影响道路的走向的因素很多,大门归纳起来主要有主观和客观两类。主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用,我们的起终点就是由老师规定的。而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局,城镇以及地形、地质,水文、气象等自然条件。上述主观条件是道路选线的主要依据,而客观条件是道路选线必须考虑的因素。

(2)逐段安排

在路线基本走向已经确定的基础上,根据地形平坦与复杂程度不同,可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法,插出一系列的控制点,然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段,延伸相邻直线的交点,即为路线的转角点。

(3)具体定线

在逐点安排的小控制点间,根据技术标准的结合,自然条件,综合考虑平、纵、横三方面的因素。随后拟定出曲线的半径,至此定线工作才算基本完成。

做好上述工作的关键在于摸清地形的情况,全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系,恰当地选用合适的技术指标,使整个线形得以连贯顺直协调。

2.2平曲线要素值的确定

2.2.1 平面设计原则:

(1) 平面线形应直捷、连续、顺舒,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调。

(2) 除满足汽车行驶力学上的基本要求外,还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。

(3) 保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶,应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。

(4) 应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便,给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。

(5) 平曲线应有足够的长度。如平曲线太短,汽车在曲线上行驶时间过短会

使驾驶操纵来不及调整,一般都应控制平曲线(包括圆曲线及其两端的缓和曲线)的最小长度

2.2.2 平曲线要素值的确定:

平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。当然三个也可以组合成不同的线形。在做这次设计中主要用到的组合有以下几种:

(1)基本形曲线几何元素及其公式:

一般均是按直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线的顺序组合而成的曲线。这种线形是经常采用的。例如设计中的大多数点都是应用这个基本型的组合方式的。在这个设计当中还应用了S型的平面组合形式,S型曲线相邻的两个回旋线参数A1和A2之比应小于2.0,这是S型曲线设计时应该注意的。缓和曲线是道路平面要素之一,它是设置在直线和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的一种曲率连续变化的曲线。《标准》规定,除四级路可以不设缓和曲线外,其余各级都应设置缓和曲线。它的曲率连续变化,便于车辆遵循;旅客感觉舒适;行车更加稳定;增加线形美观等功能。设计是要注意和圆曲线相协调、配合,在线形组合和线形美观上产生良好的行车和视觉效果,宜将直线、缓和曲线、圆曲线之长度比设计成1:1:1。这一点非常 的重要,在刚开始做设计的时候就没有注意到这个问题,设计出来的路线非常不协调,美观,比例严重失调,后来在老师的指导下改正了不足之处,经过改正后,线形既美观又流畅,已经到达了要求。

在设计的时候还要注意一下缓和曲线长度确定除应满足最小,外还要考虑超高和加宽的要求,所选择的缓和曲线长度还应大于或等于超高缓和段和加宽缓和段的长度要求。

1)平曲线主要参数的规定

表2.3二级公路主要技术指标表

设计车速 平曲线 一般最小半径 极限最小半径 60km/h 200m 125m 60m 路拱≤2.0% 1500m 路拱>2.0% 1900m 缓和曲线最小长度 不设超高的圆曲线最小半径 最大纵坡 凸曲线 一般最小半径 极限最小半径 一般最小半径 凹曲线 极限最小半径 6% 2000m 1400m 1500m 1000m

2)路线方案的比选

路线方案比较选择主要考虑下列因素:1.路线长度;2.平、纵面线形指标的高低及配合情况;3.占地面积;4.工程数量(路基土石工程数量,桥梁涵洞工程数量);5.造价等。

根据地形图,通过纬地软件中的平面导线法和导线模式法等可以画出平曲线图如下:

由于各方面条件的限制,本次毕业设计只做了两条路线的比选,且不做定量的比较,做定性的比选。

两方案的比较:

方案一:总长度比方案一短。在起终点之间平均圆曲线半径比方案二大,路线顺适。有三个弯道,转角较小最大限度地节约了土地资源,但是穿过了几个池塘与民居,会在一定程度上增加些拆迁和地质处理费用。拟定两个交点,线形极其平缓,较第二方案来说要好,且线路路程较短,但是沿途需要大填大挖,而且可能需要开通隧道来实现通行的目的,增加的经济费用得不偿失;

方案二:总长度比方案一长。由于转角比较大,因而在起终点之间平均圆曲线半径比方案一要小,路线比较顺畅。有五个弯道,尽量避开了陡峭的地势及其他不利的地形,走的比较平缓。由于绕行,使得路线长度有所增加,起终点与交点间的距离之和为:2561.436m。总体来说,平纵线形组合比较完美,纵坡平缓,所克服高差较小,顺应地形的要求。

所以,综合以上各种因素,本设计选择第二方案为主方案,第一方案为参考方案。

3) 设计的线形大致如下图所示:

图2.1 平面线形

交点间距计算公式为

L??X2?X1?2??Y2?Y1?2 (2.1)

(2.2)

Y?Y1导线方位角计算公式为 B?arctg2

X2?X1①由图2-2计算出起点、交点、终点的坐标如下: BP: (3326800, 503000) JD1:(3326432.287, 503173.691) JD2:(3326826.167, 503329.129) JD3:(3327169.087,503597.305) JD4:(3327822.699,503597.305) JD5:(3328286.858,504219.596) EP: (3328200.018,504399.983) ② 路线长、方位角计算 a.0-1段

D0-1=(3326432.287?3326800)2?(503173.691?503000)2?406.672m 方位角 ?01?arctg503173.691?503000?154?42'57.8\

3326432.287?3326800b.1-2段 D1-2=

(3326826.167?3326432.287)2?(503329.129?503173.691)2?423.441m

方位角 ?12?arctg503329.129?503173.691?21?32'8.7\

3326826.167?3326432.287c.2-3段 D2-3=

(3327169.087?3326826.167)2?(503597.305?503329.129)2?435.331m

方位角 ?23?arctg503597.305?503329.129?38?1'36.1\

3327169.087?3326826.167d. 3-4段 D3-4=


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