第二章 路线平面设计
材料来源、施工条件、劳动力状况诸多因素的限制,这要求我们在路线设计时要做到规范与实际相结合,在学习规范的同时,灵活应用规范,努力做到实用与经济相结合。 2.1.3平原一级公路选线原则及依据
选线是在符合国家建设发展的需要下,结合自然条件选定合理路线,使筑路费用与使用质量得到正确的统一,达到行车迅速安全,经济舒适及构造物稳定耐久,易于养护的目的,选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策,深入实际,综合考虑路线、路基、路面、桥涵等,最后选出合适的路线。 2.1.4平原地区公路选线应符合以下原则
(1).根据道路使用任务和性质,综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划,正确处理好近期与远景的关系,在总体规划的知道下,合理选择方案。
(2).认真领会任务书的精神,深入现场,多跑、多看、多问、多比较,深入调查当地的地形、气候、土壤、水文等自然情况,以利于选择有价值的方案进行比较。
(3).充分利用有利地形、地势,尽量回避不利地带,正确运用技术标准,从性车的安全、畅通和施工养护的经济、方便着眼,对路线与地形的配合加以研究,做好路线平、纵、横三方面的结合,力求平面短捷舒顺,纵断面平缓、均匀,横断面稳定、经济。
平原地区河道密布、沟塘众多,在交通工程建设中,特别是高等级公路建设中,桥涵构造物及沟塘软基处理增多,使得工程造价大大增加,在一级公路中,桥涵构造物和沟塘处理费用要占总造价的一半以上,因此所选路线直接影响着工程的总造价,在选线时要作认真的比较,绕避沟塘和减少中小桥涵的数量、合理选择大桥桥位可使桥长缩短,交角变小,但这样往往又会使路线变小,对一些方案的路线,进行估算比较后选择造价较低的路线,有时在个别地段,由于地形限制,要达到一级路的要求需要增加相当大的费用,例如沿河路线要跨越该河时,由于该河较宽且为等级航道,如果达到一级公路技术标准,要么使大桥角度斜穿河道,要么在桥头设匝道,大桥大角斜穿河道相应就增加了桥长和跨径,角度越大增加越大,所需要的费用也就越多;在桥头设置匝道,由于是等级航道,通航净空较大,桥头较高,要使匝道部分平曲线,竖曲线达到一级路要求,匝道将会很长,也就是说大大增加了路线长度,增加了费用,为了减少费用,在这些地段的路线常采用规范规定的极限值,甚至在极个别情况下,采用低于规范极限值的标准,这样虽使个别地段标准有所降低却省了数目可观的费用,同时通过交通工程的设计如设置急速标记、减速车道、加速车道等,弥补线形的不足,
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使路线线形总体能达到设计要求。
(4).充分利用土地资源,减少拆迁,就地取材,带动沿线城镇及地方经济的发展。平原地区多数是鱼米之乡,土地肥沃,水资源丰富,但是人口密集,特别是耕地尤为紧张能,人均耕地0.5~1.0亩,修一条高等级公路要占用许多土地,在选线时,要考虑到尽可能少占耕地,不破坏农田水系,常用的方法是利用河堤,利用河堤好处较多,除了节省耕地,不破坏水系外,还有以下一些好处:①利用老路,这个地区以前的低等级公路大多数在河堤上建筑的,长期的自重作用和车辆荷载作用使路基沉陷趋于稳定,在路基处理时可以节省费用;②可以减少拆迁,由于有老路的存在,沿线的拆迁量减少;③由于河堤较高,可以节约土地用量,减少耕地的开挖,接生了耕地;④可以带动沿线经济的发展,河网地区城镇、乡村多倚河而建,各乡镇间距距离较小,大多不超过10km,多为一些低等级砂石路相连且人口较多,每个乡镇达到4~8万人,当道路等级提高后,可以带动沿线许多行业的发展,特别是旅游业,由于交通的便利,经济发展大为加快;⑤有利于公路网路建设,利用老的低等级公路网进行技术改建,提高技术标准,改造成新型的高等级网络,可以加快路网建设的速度。 2.1.5平原一级公路选线的依据
(1)平原一级公路选线的依据主要有交通部颁发的规范,,实测和预测交通量,地形图,地方政府以及建设单位下发的文件,会议纪要,设计任务书等,它们是路线设计不可缺少的资料。
(2)实测和预测交通量
(3)地形图比例为1:10000~1:50000,用于路线的方案的选择
(4)地方政府建设单位的下发的文件,会议纪要,设计任务书是对道路设计提车 要求,在路线设计时要能充分满足这些要求 2.1.6平原一级公路选线方案比选 从下图可以看出:
选线一:各个方面都符合要求和规范
选线二:因为选线,转角靠近河道,导致桥梁线形弯曲,所以不符合设计规范。 综合考虑最终选择线形一
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选线一2.2平面线形设计要求
2.2.1直线设计
选线二
公路平面线形由直线、平曲线组合而成,平曲线又分为圆曲线和回旋线两种。
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第二章 路线平面设计
直线路段,应根据路线所处地段的地形、地物、驾驶人员的视觉、心理状态以及保证行车安全等合理布设。直线的最大与最小长度的布设应有所限制,一条公路的直线与曲线长度的比例应合理。
《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)
选用直线线形时,应根据路线所处的地形、地物、地貌,并考虑驾驶者的视觉、心理等合理布设。
直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的技术措施。
直线线形不宜过短,其最小直线长度为:
当计算行车速度≥60km/h时,同向曲线间的最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km/h计)的6倍为宜;反向曲线间最小直线长度(以m计)以不小于行车速度(以km/h)的两倍为宜。 2.2.2圆曲线设计
表2-1圆曲线半径表 设计时速120 (km/h) 极限最小半650 径(m) 一般最小半1000 径(m) 不设路拱5500 超高?2% 100 80 60 40 30 20 400 250 125 60 30 15 700 400 200 100 65 30 4000 2500 1500 600 350 150 的最路小半拱>2% 径(m)
7500 5250 3350 1900 800 450 200 行驶在曲线上的汽车受到离心力的作用,离心力的大小与半径密切相关,半径愈小愈不利,所以平曲线半径应尽可能的采用较大值,只有在地形或其他条件受到限制时才可使
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用较小的圆曲线半径。选用曲线半径时,应充分注意地质、水文条件,使曲线既能更好地吻合地形,减少工程,又能满足桥梁的要求和隧道、路基等建筑物的设置条件。一般地段曲线半径的选择受地形影响不大,应结合占用农田等情况,尽量采用较大半径的曲线。圆曲线能较好地适应地形的变化,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4-8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)应同纵断面线形相结合,避免小半径曲线与陡坡相重合; (5)每个弯道半径值的确定,应按技术标准根据实际选用。 2.2.3缓和曲线
直线与半径小于不设超高最小半径的圆曲线相连接处,应设置缓和曲线。由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶,所以要求缓和曲线有足够的长度。《公路路线设计规范》中规定计算行车速度为80km/h的一级公路中缓和曲线最小长度是70m(见表4.2)。
表2-2 缓和曲线最小长度
设计速度(km/h) 缓和曲线最小长度(m)
120 100 100 85 80 70 60 50 40 35 30 25 20 20 2.3计算算例
表2-3 全线平曲线指标表 交点坐标 交点号 交点桩号 X 起点JD0(A) JD1(B) K1+923.464 3647283.989 487928.968 27°37′09.4″左 JD2(C) K3+345.502 3648478.329 488728.858 39°18′50.9″右
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转角值(度分秒) Y 半 径(米) K0+000.00 3645371.747 487721.492 1600 1200