河南理工大学本科毕业设计 第三章 道路平面设计
(3)交点JD3桩号:K7+758.644
ZH点:ZH?JD3?T=(K7+758.644)-217.841=K7+540.803 HY点:HY?ZH?Ls=(K7+540.803)+100=K6+640.803
HZ点:HZ?HY??L?Ls?=(K6+640.803)+(394.1813?100)=K7+934.985 YH点:YH?HZ?Ls=(K7+934.985)?100=K7+834.985 QZ点:QZ?YH?JD:JD=QZ?D212(L?2Ls)=(K7+834.985) ?52.536212×(394.1813?2×100)=K7+737.894
=(K7+041.700)+= K7+758.644
平曲线要素和主点桩号的计算结果见附表直线、曲线及转角表。
3.8 逐桩坐标的计算
(1) 路线转角、交点间距、曲线要素及主点桩计算
设起点坐标为D0(XJ0,YJ0),第i个交点坐标为JDi(XJi,YJi),i= 1,2,…,n,则坐标增量 :DX?XJi?XJi-1,DY?YJi?YJi-1
交点间距: S?(DX)2?(DY)2 (3.11) 象限角: ??arctan计算方位角A:
DX>0,DY>0时,A??DX<0,DY>0时,A?180??DX<0,DY<0时,A?180??DX>0,DY<0时,A?360-?DYDX (3.12)
转角: ?i?Ai?Ai-1 (3.13)
?i为“+”表示路线右转,?i为“-”表示路线左转。
例如:起点坐标JD0(3517113.884,512970.3786),JD1(3516606.958, 513128.1409)。 DX=3516606.958?3517113.884=?506.926 DY=513128.1409?512970.3786=157.7623 交点间距:(?506.926)2+(157.7623)2=530.9071 象限角:
??arctanDYDX?17.2869
DX<0,DY>0
所以A1?180???162.7131?
同样的方法可以计算出 A2?209.95? 52
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所以转角?1?A2?A1?209.9552?162.7131?47.2421? (2) 直线上中桩坐标计算
如图3-2,设交点坐标为JD(XJ,YJ),交点相邻直线的方位角分别为A1和A2。 则ZH点坐标:
XZH?XJ?Tcos(A1?180)??
YZH?YJ?Tsin(A1?180)?HZ (3.14)
点坐标:
XHZ?XJ?TcosA2?? (3.15)
YHZ?YJ?TsinA2?NNA1ZYJDQZ图3-2 中桩坐标计算示意图
例如,JD1的坐标为(3516606.958, 513128.1409)交点相邻直线的方位角分别为
A1=162.7131°αA2Yz ,A2=209.9552°。
ZH的桩号K6+508.998,则ZH点坐标:
XZHYZH=3516606.958+171.563cos(162.7131°+180°)=3516770.771
=513128.1409+171.563sin(162.7131°+180°)=513077.1600
HZ的桩号K6+964.624,则HZ点坐标
XHZYHZ=3516606.958+171.563cos209.9552°=3516458.314
=513128.1409+171.563sin209.9552°=513042.4759
设直线上任意桩里程为L,ZH、HZ表示曲线起、终点里程,则前直线上任意点坐标(L?ZH)为:
X?XJ?(T?ZH?L)?cos(A1?180)?? (3.16)
Y?YJ?(T?ZH?L)?sin(A1?180)?后直线上任意点坐标(L?HZ)为:
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X?XJ?(T?L?HZ)?cosA2?? (3.17)
Y?YJ?(T?L?HZ)?sinA2?具体计算结果见逐桩坐标表和主点坐标表。
3.9 行车视距
为了行车安全,驾驶人员应能随时看到汽车前面相当远的一段路程,一旦发现前方路面上有障碍物或迎面来车,能及时采取措施,避免相撞,这一必需的最短距离称为行车视距。
行车视距可分为停车视距、会车视距、错车视距、超车视距。前三种属于对向行驶,第四种属于同向行驶。停车视距是最基本的要求,无论是单车道、双车道,有分隔带或无分隔带,各级公路都是应保证的。对于快、慢车分道行驶的多车道公路可不要求超车视距。有中央分隔带的公路不存在错车和会车问题,在路中央划线,严格实行分道行驶的双车道公路有停车视距也就够了。
我国标准规定二、三、四级公路的视距不得小于停车视距的两倍,对向行驶的双车道公路要求有一定比例的路段保证超车视距。
对于纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉凹形竖曲线上的视距问题,在规定竖曲线的最小半径时已经作了考虑。在设计时,只要满足规范中最小竖曲线半径的要求,也就同时满足了竖曲线上视距的要求。所以,在视距检查中,应重点注意道路平面上的“暗弯”,即曲线内侧有树林、房屋、边坡等阻碍驾驶员的视线,处于隐蔽地段的平曲线。
停车视距可分解为反应距离和制动距离两部分来研究。
反应距离是当驾驶人员发现前方的阻碍物,经过判断决定采取制动措施的那一瞬间到制动器真正开始起作用的那一瞬间汽车所行驶的距离。这段时间又可分为“感觉时间”和“反应时间”。感觉时间在很大程度上取决于物体的外形、颜色、驾驶员的视力和机敏度以及大气的可见度等。根据实测资料,设计上采用感觉时间为1.5s,制动反应时间取1.0s,是较适当的。感觉和制动反应的总时间t=2.5s,在这个时间内汽车行驶的距离为;
S1?t3.6V (3.18)
制动距离是指汽车从制动生效到汽车完全停住,这段时间内所走的距离: S2?故停车视距为:
13 V2254(???) (3.19)
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Vt3.6?V2 ST?S1?S2?254(f??) (3.20)
计算停车视距所采用的?应是能充分保证行车安全的数值,一般按路面在潮湿状态下的?值汁算。行驶速度V是:设计速度为120~80km/h采用设计速度的85%,60~40km/h采用设计速度90%、30~20km/h采用原设计速度。标准规定设计速度为60km/h的公路的停车视距为75m。
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河南理工大学本科毕业设计 第四章 纵断面设计
第四章 纵断面设计
在纵断面图上有两条主要的线:一条是地面线,它是根据中线上各桩点的高程面点绘的一条不规则的折线,反映沿着中线地面的起伏变化情况;另一条是设计线,它是设计人员经过技术上.经济上以及美学上等多方面比较后定出的一条具有规则形状的几何线,反映了道路路线的起伏变化情况。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的。
直坡(即均匀坡度线)有上坡和下坡,是用坡度和水平长度表示的。直线的坡度和长度影响着汽车的行驶速度和运输的经济以及行车的安全,它们的一些临界值的确定和必要的限制,是以通行的汽车类型及行驶性能来决定的。
4.1 纵坡及坡长设计
4.1.1 坡长设计的一般要求
坡长是纵断面上相邻两变坡点间的长度:坡长限制,主要是对较陡纵坡的最大长度和一般纵坡的最小长度加以限制。
(1)最小坡长
纵断面上若变坡点过多,从行车来看,纵向起伏变化频繁,会使车辆行驶颠簸频繁,车速愈高表现愈明显,影响了行车的舒适和安全;从线形几何构成来看,相邻变坡点之间的距离不宜过短,最短应不小于相邻竖曲线的切线长,以使插入适当的竖曲线来缓和纵坡的要求,同时也便于平纵面线形的合理组合与布置。
最小坡长通常规定汽车以设计速度行驶(9~15s)的行程为宜。《标准》规定了各级道路的最小坡长,设计速度为60km/h的道路最小坡长是200m。
(2)最大坡长坡长太短对行车不利,而长距离的陡坡对汽车行驶也很不利,特别是当纵坡为5%以上时,汽车上坡时克服坡度阻力,采用低速档行驶,坡长过长,长时间使用低速档行驶,使发动机过热,行驶无力,而下坡时,则因坡度过陡,坡段过长频繁制动,影响行车安全。我国在制定各级公路纵坡长度的限制标准时,进行了大量的调查和试验研究工作,同时也参考了国内外大量资料。在此基础上,《标准》规定了各级公路的最大坡长。
二级公路,当连续纵坡大于5%时,应在不大于标准所规定的长度处设置缓和坡段;缓和坡段的纵坡应不大干3%,其长度应符合标准所规定的最小坡长要求。
4.1.2 最大纵坡
最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值。它是道路纵断面设计的重要控制指标。在地形起伏较大地区,直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及
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