J5=2T-L=2?86.97166.08=8.85(m) 主点桩号计算: ZH=K5+812.63
HY=ZH+Ls= K5+812.63+50=K5+862.63
QZ=HY+(L-2Ls)/2=K5+862.63+(165.08-2×50)/2=K5+895.17 YH=HY+(L-2Ls)= K5+862.63+(165.08-2×50)=K5+927.71 HZ=YH+Ls= K5+927.71+50= K5+977.71
2.5 各点桩号的确定
在整个的设计过程中就主要用到了以上的三种线形,在2公里的路线中,充分考虑了当地的地形,地物和地貌,相比较而得出该路线。
在地形平面图上初步确定出路线的轮廓,且根据地形的特征与复杂程度,具体在纸上放坡定点,考虑一些控制点,从这些控制点中穿出通过多数点的直线段,延伸相邻直线的交点,既为路线的各个转角点(即桩号),并且测量出各个转角点的度数,再根据《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)的规定,初拟出曲线半径值和缓和曲线长度,代入平曲线几何元素中试算,最终结合平、纵、横三者的协调制约关系,确定出使整个线形连贯顺直协调且符合技术指标的各个桩号及几何元素。各个桩号及几何元素的计算结果见直线、曲线及转角表。
三、 路线纵断面设计
纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置,形状和尺寸问题,
具体内容包括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、等级和地形、地质、水文等因素,考虑路基稳定,排水及工程量等的要求对纵坡的大小,长短,前后的纵坡情况,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、快速、舒适,工程造价省,运营费用较少的目的。
3.1纵断面设计的原则
1)纵面线形应与地形相适应,线形设计应平顺、圆滑、视觉连续,保证行驶安全。
2)纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。
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3)视觉上自然地引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。
4)平曲线与竖曲线应相互重合,最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内,即所谓的“平包竖”。
5)平、纵线形的技术指标大小应均衡。
6)合成坡度组合要得当,以利于路面排水和行车安全。
7)与周围环境相协调,以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度,并起到引导视线的作用。
3.2 纵坡设计的要求
1)设计必须满足《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)的各项规范要求。 2)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,合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段,应避免反复设置反坡段。
3)沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。 4)应尽量做到添挖平衡,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、中桥引道及隧道两端接线等,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、农田水利等方面的要求。 但从行车安全、舒适和视觉良好的要求来看,要求纵断面线形注意有以下几点:
(1) 在短距离内应避免线形起伏,易使纵断面线形发生中断,视觉不良;
(2) 避免“凹陷”路段,若线形发生凹陷出现隐蔽路段,使驾驶员视觉不适,产生莫测感,影响行车速度和安全;
(3) 在较大的连续上坡路段,宜将最陡的纵坡放在底部,接近顶部的纵坡宜放缓些;
(4) 纵坡变化小的,宜采用较大的竖曲线半径;
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(5) 纵断面线形设计应注意与平面线形的关系,汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形;
(6)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,一般情况下最小纵坡以不小于0.3%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,而确保路基的稳定;
(7) 纵坡设计应争取填、挖平衡,尽量利用挖方作就近填方,以减少借方和废方,接生土石方量,降低工程造价;
(8) 纵坡设计时,还应结合实际情况,适当照顾当地民间运输工具,农业机械、农田水利等方面的要求。
3.3纵坡设计的步骤
3.3.1 准备工作
纵坡设计前,应先根据中桩和水准记录点,绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线,曲线示意图,写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料,并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料,领会设计意图和要求。 3.3.2 标注纵断面控制点
纵面控制点主要有路线起终点,重要桥梁及特殊涵洞,隧道的控制标高,路线交叉点,地质不良地段的最小填土和最大控梁标高,沿溪河线的控制标高,重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控制点、标高等。 3.3.3 试坡
试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上,根据技术和标准,选线意图,考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况,初步定出纵坡设计线的工作。试坡的要点,可归纳为“前面照顾,以点定线,反复比较,以线交点”几句话。
前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑,不能只局限于某一段坡段上。以点定线就是按照纵面技术标准的要求,满足“控制点”,参考“经济点”,初步定出坡度线,然后用三角板推平行线的办法,移动坡度线,反复试坡,对各种可能的坡度线方案进行比较,最后确定既符合标准,又保证控制点要求,而且土石方量最省的坡度线,将其延长交出变坡点初步位置。 3.3.4调坡
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调坡主要根据以下两方面进行:⑴结合选线意图。将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较,两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周现象,则应全面分析,找出原因,权衡利弊,决定取舍;⑵对照技术标准。详细检查设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求,特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及渡口码头等地方的坡度是否合理,发现问题及时调整修正。
调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则,以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。
3.3.5 根据横断面图核对纵坡线
核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。 3.3.6 确定纵坡线
经调整核对后,即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置(桩号)和高程确定下来。坡度值一般是用三角板推平行线法,直接读厘米格子得出,要求取值到千分之一。变坡点位置直接从图上读出,一般要调整到整10桩位上。变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。
设计纵坡时还应注意:
在回头曲线地段设计纵坡,应先按回头曲线的标准要求确定回头曲线部分的纵坡,然后向两端接坡,同时注意回头曲线地段不宜设竖曲线。
四、道路平、纵线型组合设计
4.1 道路平、纵线形组合设计原则
(1) 应在视觉上能自然地引动驾驶员的视线,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,以利于行车安全和路面排水。 (4) 注意与道路周围环境的配合。
4.2 线形组合的形式
(1) 平面上为直线,纵面也是直线------构成具有恒等坡度的直线。
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(2) 平面上为直线,纵面上是凹形竖曲线------构成凹下去的直线。 (3) 平面上为直线,纵面上是凸形竖曲线------构成凸起的直线。 (4) 平面上为曲线,纵面上为直线------构成具有恒等坡度的直线。 (5) 平面上为曲线,纵面上市凹形竖曲线------构成凹下去的直线。 (6)平面上为曲线,纵面上市凸形竖曲线------构成凸起的直线。
4.3 平、纵线形组合的基本要求
(1)当竖曲线与平曲线组合时,竖曲线宜包含在平曲线之内,且平曲线应稍长于竖曲线。
(2) 要保持平曲线与竖曲线大小的均衡。
(3) 当平曲线缓而长、纵断面坡差较小时,可不要求平、竖曲线一一对应,平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲线。
(4)要选择适当的合成坡度。
虚线为不设回旋线的情况不适当竖曲线位置适当平曲线直线回旋线圆曲线回旋线直线
图4.1 平纵线形组合
4.4平、纵线形设计中应注意避免的组合
(1) 避免竖曲线的顶、底部插入小半径的平曲线。
(2)避免将小半径的平曲线起、终点设在或接近竖曲线的顶部或底部。 (3) 避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。
(4)避免出现驼峰、暗凹、跳跃、断背、折曲等使驾驶员视线中断的
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