将各直线及曲线插入合适点并计算出中线上的各桩坐标,并将计算结果汇总与表3.3,
L5xX=Lx-40R2L2h
L3L7xxY=-6RLh336R3L3h3.3 纵断面设计
3.3.1纵断面设计原则
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。 3.平面与纵断面组合设计应满足:
4.视觉上自然地引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。 3.3.2纵坡设计要求
1.设计必须满足《标准》的各项规范。
2.纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。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.应尽量做到填挖平衡,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。 3.3.3公路竖曲线要素计算 1.变坡点1: 几何要素的计算:
图3.5 竖曲线几何元素
根据设计得知:i1??0.3748%,i2??0.4538%,?1?i2?i1??0.079%
拟定R=100000,则:
竖曲线长度:L1?R1?1?100000?(0.079%)?79m
切线长:T1?L12?39.5m
T12竖曲线变坡点纵距: E1??0.0078m
2R1竖曲线的变披点起始桩号及高程 已知k0+820的高程为145.337m
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故 起点桩号:K0+820-39.5=K0+780.472 终点桩号:K0+820+39.5=K0+859.528 2. 变坡点2: 几何要素的计算: 根据设计得知:i3??0.9459%,i2??0.4538%,?2?i3?i2??0.4921%
拟定R=100000,则:
竖曲线长度:L2?R2?2?100000?(0.4921%)?492.1m
切线长:T2?L22?246.05m
T22竖曲线变坡点纵距: E2??0.3027m
2R2竖曲线内桩号的高程计算 已知K2+210的高程为139.029m
故起点桩号:K2+210-246.05=K1+963.956 终点桩号:K2+210+246.05=K2+456.044 3. 变坡点3: 几何要素的计算: 根据设计得知:i4?1.2896%,i3??0.9459%,?3?i4?i3?2.2355%
拟定R=15000,则:
竖曲线长度:L3?R3?3?15000?(2.2355%)?335.325m
切线长:T3?L32?167.6625m
T32竖曲线变坡点纵距: E3??0.937m
2R3竖曲线内桩号的高程计算 已知K3+820的高程为123.8m
故起点桩号:K3+820-167.6625=K3+652.335 终点桩号:K3+820+167.6625=K3+987.665 4. 设计高程的计算 计算公式为: 右半部分:
xi2Hi?H2?Lii2?2R1左半部分:
xi2Hi?H1?Lii1?2R1
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其中:
xi—曲线上任意点到曲线起点(左半曲线)或终点(右半曲线)的水平距离。
Li—直线上点到相邻变坡点的距离
3.4 横断面设计
3.4.1查规范,得各项技术指标 1. 路面要求
1)路面设计的基本要求
各级公路的行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、硬路肩和紧急停车带均应铺筑路面。公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、性质、当地材料及自然条件,结合路基进行综合设计。路面应具有良好的稳定性和足够的强度,其表面应达到平整、密实和抗滑的要求。各级公路路面可根据交通量发展需要一次建成或分期建成。 2) 路面等级
路面等级一般按下表的规定选用。
表3.6 路面等级
公路等级 高速公路、一级公路 汽车专用路 二级公路 二级公路 一般公路 三级公路 四级公路 3) 路拱坡度 路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件,按表3.7规定的数值采用。土路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%-2%。
表3.7 各种路面的路拱坡度
路面类型 沥青混凝土、水泥混凝土 其它黑色路面、整齐石块 半整齐石块 、不整齐石块 碎、砾石等砾料路面 低级路面 4)路面排水 各级公路,应根据当地降水与路面的具体情况设置必要的排水设施,及时将降水排出路面,保证行车安全。高速公路与一级公路的路面排水,一般由路肩排水与中央分隔带排水组成;二级以下公路的路面排水,一般由路肩横坡和边沟排出。
表3.8 公路主要技术指标汇总
公路等级 地形 计算行车速度(km/h) 二级公路 平原微丘 60 路拱坡度(%) 1-2 1.5-2.5 2-3 2.5-3.5 3-4 高级或次高级 高级或次高级 次高级或中级 中级或低级 采用路面等级 高级 18
2. 路基宽度
据任务书知道设计各种车辆折合成小客车的交通量合计为13500辆/日, 查(JTGB01—2003)《公路工程技术标准》
P1 1.0.3得公路等级为二级公路,车道数拟定双车道。再查《公路工程技术标准》P12 3.0.11得二级公路车速为60Km/h双车道的路基宽度一般值为10.0m,取设计车道宽度为3.5m,得总车道宽度为3.5×2=7.0m,由P11 表3.0.5-1知二级公路车速为60km/h的硬路肩宽度为0.75×2=1.5m,土路肩的宽度为0.75×2=1.5m,根据本地区的交通量及交通组成,反向曲线较多,故硬路肩取1.75×2=3.5m,所以路基的总宽度为0.75+1.75+3.5×2+1.75+0.75=12.0m。 3. 路拱坡度
查(JTJ001—2003)《公路工程技术标准》P25 5.0.5得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为1~2%,故取路拱坡度为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。 4.路基边坡坡度
由《公路路基设计规范》得知,当H<6m(H—路基填土高度)时,路边坡按1:1.5设计。 5.护坡道
查(JTJ001—2004)《公路工程技术标准》P23 4.0.6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。本设计的填土高度大于2m,再结合当地的自然条件,护坡道均设置2m,且坡度设计为3%。 6.边沟设计
查(JTJ013—2004)《公路路基设计规范》P20 4.2.3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。本设计路段地处平原区,故宜采用梯形边沟,且底宽为0.6m,深0.9m,内侧边坡坡度为1:1。
3.4.2. 加宽的计算
由于本公路平曲线最小半径为250m等于规范值250m 故不需要加宽的的计算。 3.4.3.超高的计算
设置超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。 由于本公路为二级公路,而且考虑降雨量,为了利于路基纵向排水,可按绕内边线旋转超高方式计算。在路拱≦2.0%时,半径小于1500米时,要设超高。 1. 在JD1处计算如3.10表所示
表3.9 绕内边线旋转超高值计算公式
超高位置 计算公式 注 X≦X0 X≧X0 外缘hc byiy?(by?B)ik byiy 1.计算结果均为与设计高之高差 圆曲线上 中线hc '+ Bih/2 2.临界断面距缓和段起点:X= iG Lc/ ih 内缘hc'' byiy-(by +b) ih 3.X距离处的加宽19
外缘hcxby (iJ -iG)+[byic+(by+值:bx=Xb/Lc B)ih]X/Lc 过渡段上 中线hcx' byiy + BiG/2 byiy+B/2·X ih/Lc J 内缘hcx 其中:
ih—超高横坡度
u —横向力系数 V —设计速度 (km/h) R —圆曲线半径 (m)
BJ—路肩宽度 iG—路拱坡度 iJ—路肩坡度 ih—超高横坡度
Lc—超高缓和段长度
''byiy-(b+byiy+(by+bx)Xih/Lc bx)ic X0—与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离 X— 超高缓和段中任一点至起点的距离 hc—路肩外缘最大抬高值 h`c—路中线最大抬高值 h,,c —路基内缘最大降低值 hcx —X距离处路基外缘抬高值 h,cx—X距离处路中线抬高值 h,,cx—X距离处路基内缘降低值 b—路基加宽值
bx—X距离处路基内缘降低值
超高缓和段Lc=Lh=70m表ih=4 % iG=2.0%,绕内边线旋转超高值计算
2. 在JD2处计算如3.11表所示
超高缓和段Lc=Lh=80m 查表ih=4% iG=2%,绕内边线旋转超高值计算
表3.11 超高值计算结果
3. 在JD3处计算如3.12表所示
超高缓和段Lc=Lh=90m 查表ih=4% iG=2%,绕内边线旋转超高值计算
表3.12 超高值计算结果
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