绪 论
中卫至吴中的二级公路经过的地区为山岭地区。此地区的高级公路几乎没有,这种交通状况制约着该地区居民的出行和当地经济的发展。根据该地区的交通现状,这个二级公路的建设有一定的紧迫性。这条二级公路的建设对该地区的交通状况有大力的改善,完善了公路运输网络,促进了地区、市、县间的经济协作,促进沿 经济持续快速发展和旅游业的发展。
充分考虑到这个项目的建设对国家、地区经济社会发展的作用。本项目在交通网络中的作用是显而易见的。
中卫至吴中的二级公路,是两市之间的重要交通要道。路线由西向东设计,沿河南面线的走向,注定这条道路要设置很好的排水系统。本设计路段的填挖方量较大,对路基的修筑增添了一定的难度。本路段的地质状况还算良好,没有地基处理的路段。因为靠近河流,年平均的降水量大,在设置横纵坡度的时候就要多考虑坡度对路面排水的影响。
本设计的任务如下:
① 路线设计:进行平面选线,绘制路线平面图,进行路线纵断面设计。 ② 路基设计:路基横断面设计及土方计算,路基排水的设计,挡土墙设计。 ③ 路面设计:沥青路面设计和水泥混凝土路面的设计。
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1 平面设计
1.1 设计要求
(1) 视觉良好,路线平、纵、横各种组成部分空间充裕。
(2) 线形流畅,景观协调,行车安全,舒适,使驾驶员在视觉上能预知公路前方和路况的变化。
(3) 选线应注意同农田基本建设的配合,做到少占田地,并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。
(4) 施工和养护。在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术标准。路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省,效益好,并有利于 (5) 要注意保持原有自然状态,并与周围环境相协调。 1.2 路线方案的比选
根据平面设计的原则,本地区的路线方案初步有三个比选方案,考虑到河流的原因,一条设计线是位于沿河的北面,一条设计线是位于沿河的南边,最后一条是由河北边穿过河流到河的南边,当然,各有各的优缺点,通过方案比选可以得到最优方案。
方案一:
起点桩号坐标(733875.743,598606.731),终点桩号坐标为(732517.570,602397.677),路线桩号为K0+000~K4+553.585,全长为4553.585m。
方案二:
起点桩号坐标(733878.869,598610.573),终点桩号坐标(732360.211,602332.680),路线桩号为K0+000~K4+306.860,全长为4306.860m.该线路有四段平曲线,而且需要设计一座桥梁
方案三:
起点桩号坐标(733113.317,598228.263),终点桩号坐标(732352.627,602404.262),路线桩号为K0+000~K4+516.613,全长为4516.613m。该线路有四个平曲线
从三个方案的路线长度可以看出,方案一的路线长度最大,达到了4553.585m,
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转角最多,达到了5个。路线的起伏比较大,行车视距不理想,在此地区容易出现交通事故,故先排除方案一。方案二,虽然路线长度和转角数都不大,但是这条路线上需要设立跨河的桥梁,提高了经费开支,也被排除。方案三的路线,相对另外两个方案来说,路线相对平缓,转角少,而且更经济,所以选了方案三作为设计方案较为合适。详细数据可以参照平面设计图。
1.3 平面路线布设的原则和具体方法
该公路平曲线由直线,圆曲线和缓和曲线组成。直线应根据路线所处的地形、地物、地貌并综合考虑驾驶者的视觉、心理状态等合理布设。但是直线的最大长度应有所限制,按照规范要求,直线最大长度≤20V。若应结合具体情况采取相应的技术措施。不论转角大小均应设置圆曲线,对于二级公路,车速为60km/h时,最小半径为125m,当不得已而设置小于7度得转角时则必须设置足够长的曲线,当圆曲线半径小于不设超高最小半径时,应设超高,并且超高缓和段链接。缓和曲线长度还应大于超高过渡段的长度,对于缓和曲线的最小长度,对于二级公路,车速为60km/h时,缓和曲线最小长度为50m。超高的横坡坡度按公路等级、计算车速度,圆曲线半径,路面类型,自然条件和车辆组成等情况确定。公路圆曲线应综合考虑设计原则。
1.4 平曲线主要参数的规定
表2-1二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 50m
路拱≤2.0% 1500m
>2.0% 1900m
6% 2000m 1400m 1500m 1000m
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 极限最小半径
凹曲线
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1.5 平曲线设计
有缓和曲线的圆曲线要素计算公式
(1)在简单的圆曲线和直线连接的两端,分别插入一段回旋曲线,即构成带有缓和曲线的平曲线。其要素计算公式如下:
图1-1按回旋曲线敷设缓和曲线
L2L4SSp?? (1-1) 324R2384R
LSL3Sq?? (1-2) 22240R
?0?28.6479T?(R?p)tgL?(??2?0)LS (1-3) R?2
?q (1-4) R?2LS (1-5) ?R (1-6)
?180 E?(R?p)sec?24
J?2T?L (1-7)
Ly?L?2LS (1-8)
式中: T——总切线长,(m);
L——总曲线长,(m);
Es——外距,(m);
J——校正数,(m); R——主曲线半径,(m);
?——路线转角,(°);
?0——缓和曲线终点处的缓和曲线角,(°);
q——缓和曲线切线增值,(m);
p——设缓和曲线后,主圆曲线的内移值,(m);
Ls——缓和曲线长度,(m);
Ly——圆曲线长度,(m)。
(2)主点桩号计算:
ZH?JD?T HY?ZH?LS
YH?HY?LY HZ?YH?LS QZ?HZ?L/2 JD?QZ?J/2 :
JD1:K0+816.576
设R=1050m,L?'S=100m ,?= ?1?154628.31 则曲线要素计算如下:L2p?L4S10021004S24R?2384R3?24?600?2384?6003?0.44m
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(1 - 9)(1-10)(1-11)(1-12)(1-13)(1-14)
曲线要素