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的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。
道路横断面设计应根据其交通性质、交通量、行车速度,结合地形、气候、土壤等条件进行道路车行道、中央分隔带、人行道、路肩等的布置,以确定其横向几何尺寸。在保证必要的通行能力和交通安全与通畅前提下,尽量做到用地省、投资少,使道路发挥其最大经济效益与社会效益。
5.2 横断面设计
5.2.1 道路通行能力及车道数的确定 (1)交通组成如下表5-1所示:
表5-1交通组成
太脱拉138 211.40 51.40 80.00 2 1 600 小汽车 跃进NJ-131 解放CA-10B 东风EQ-140 黄河JN-150 车 型 总 重(KN) 53.60 80.25 92.90 150.60 前轴重(KN) 20.20 19.40 23.70 49.00 后轴重(KN) 38.20 60.85 69.20 101.60 后轴数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 前轴数 交通量(辆/日) 1500 1200 800 1000 800 根据《公路路线设计规范》3.2.2规定,可得各种车辆的折算系数如下表5-2:
表5-2各种车辆的折算系数
车型 小汽车 跃进NJ-131 交通量(辆/日) 1500 1200 800 车辆折算系数 1 2 4 4 4 3 标准车辆数 1500 2400 3200 4000 3200 1800
解放CA-10B 东风EQ-140 黄河JN-150 太脱拉138 1000 800 600 淮阴工学院毕业设计说明书(论文)
(2)设计小时交通量
Q=1500+2400+3200+4000+3200+1800=16100(辆/日) Q预测=Q×(1+K)
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=16100(1+6%)14=36401(辆/ 日) (5-1)
式中:Q预测━远景年预计年平均日交通量(辆/ 日); Q━起始年平均日交通量(辆/日); K━交通量的年增长率(%);
n━远景设计年限;
设计小时交通量是指设计年限主要方向的标准小时交通量,是确定车道数的依据,根据《公路路线规范》3.1.5规定,可按下式计算:
DDHV━Q预测×K×D (5-2) 式中:DDHV━定向高峰小时设计交通量(辆/小时); D━方向不均匀系数,取0.5-0.6;
K━设计小时交通量系数,查《公路路线设计规范》3.1.6可知其值可为12.5%;
故:DDHV=36401×12.5%×0.5=2276(辆/小时) (3)单向一条车道的设计通行能力
根据《公路路线设计规范》3.2.1规定,在实际行驶速度在120km/h时,其设计通行能力为cD=1600辆/(h·ln) (4)行车道车道数的确定
行车道车道数可依下式计算确定并取为整数:
单向行车道车道数=高峰小时设计交通量/一条车道的设计通行能力=DDHV/
cD=
2276=1.42 1600取整数:2 双向车道数为4 验证:
根据《道路勘测设计》P14小客车年平均交通量划分的道路等级中车道数与交通量的关系(40000<36401<55000辆)查得本高速公路采用四车道。 5.2.2 横断面设计
(1)标准横断面如图5-1所示,
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根据《公路路线设计规范》6.1.2规定路基宽度28m; 根据《公路路线设计规范》6.2.1规定单条行车道宽度3.75m;
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根据《公路路线设计规范》6.4.1规定硬路肩宽度3.5m,土路肩宽度0.75m,; 根据《公路路线设计规范》6.3.1规定中间带宽度4.5m(中央分隔带宽度3m,左侧路缘带宽度0.75m)。
中央分隔带形式:缘石形状为栏式,表面形状为凸行,表面处理采用铺面封闭。 中央分隔带开口,每2km设置一处开口,开口端部形状为弹头形状。 根据《公路路线设计规范》6.4.3规定可不设紧急停车带。
图5-1标准横断面图(mm)
(2)路拱坡度
路拱坡度一般应采用双向坡面,由路中央向两侧倾斜,根据《公路路基设计规范》6.5规定,路拱坡度宜为2%,路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%~2%,故取路肩横向坡度为3%,路拱坡度采用双向坡面,由路中央向两侧倾斜。 (3)路基边坡坡度
根据《公路路基设计规范》得知,当H<6m(H—路基填土高度)时,路基边坡按1:1.5设计。
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(4)护坡道
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查《公路工程技术标准》得,当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时,取土坑内侧坡顶可与路坡脚位相衔接,并采用路堤边坡坡度,当高差大于2m时,应设置宽1m的护坡道;当高差大于6m时,应设置宽2m的护坡道。本设计的填土高度均小于6m,再结合当地的自然条件,护坡道均设置1m,且坡度设计为4%。 (5)边沟设计
查《公路路基设计规范》得边沟横断面一般采用梯形,梯形边沟内侧边坡为1:1.0~1:1.5,外侧边坡与挖方边坡坡度相同。少雨浅挖地段的土质边沟可采用三角形横断面,其内侧边坡宜采用1:2~1:3,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处丘陵平原地区,故宜采用梯形边沟,且底宽为0.4m,深0.4m,内侧边坡坡度为1:1。 (6)超高和加宽
根据《公路路线设计规范》 7.4.1规定,当设计时速为120km/h且路拱坡度<=2%,其平曲线半径大于5500m时可不设超高,本段路最大半径为2800m,故要设置超高。其超高渐变率在缓和曲线内完成。
① 超高即是为了抵消曲线路段上行驶时所产生的离心力,将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的超高形式。超高值计算公式如下:
v2 ih??? (5-3)
127R??7804.232810.7275??0.03804 (5-4) R2R圆曲线超高表如表5-3所示:
表5-3 圆曲线超高
交点 JD1 JD2 半径R(m) 2500 2800 μ 0.0350 0.0352 ih(%) 1.04 0.53 ②超高过渡方式
本道路设有中间带,采用绕中央分隔带边缘旋转的方式进行超高过渡。图5-2所示:
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图5-2 超高过渡方式
③超高缓和段:
由直线段的双向横坡断面渐变到圆曲线段全超高的单向横坡断面,其间必须设超高缓和段,公路超高缓和段长度按下式计算:
Lc?Bi超p
(5-5)
式中: Lc--超高缓和段长度(m);
超高缓和段长度确定主要从两个方面来考虑:一是从行车舒适性来考虑,缓和段长度越长越好;二是从横向排水来考虑,缓和段长度短些好。
确定缓和段长度Lc时应考虑一下几点:
ⅰ一般情况下,取Lc=Ls(缓和曲线长度),即超高过渡段在缓和曲线全长范围内进行。
ⅱ若Ls>Lc,但只要横坡从路拱坡度过渡到超高横坡时,超高渐变率P≥1/330,仍取Lc=Ls。
B—路面宽度(m);本设计路面宽度B=15m i超——超高横坡,10%;
P ——超高渐变率,即旋转轴与车行道外侧边缘之间相对升降的比率,根据 《公路路线设计规范》7.5.4规定,高速公路车速为120km/h时,取1/200。
Lc=15×0.1/(1/200)=300m
④绕中央分隔带边线旋转超高值计算,如下表5-4所示。
表5-4超高值
超高位置 计算公式 X距离处行车道横坡值
备注