16 70
JD3 338.18466 2646.0778 K2+705.261 34°17′46.9″(Y) JD4 166.35026 3083.62304 K3+160.335
以交点坐标计算直线上中桩坐标:
ZH: Xzh=Xj1+Tcos(A1+180)=219.48914+286.276×cos(418.33°+180)=139.687 Yzh=Yj1+Tsin(A1+180)=756.16889+286.276×sin(418.33°+180)= 481.241 HZ: Xhz=Xj1+TcosA2=219.48914+286.276×cos418.33°=171.499 Yhz=Yj1+TsinA2=756.16889+404.899×sin418.33°=1038.394
1、直线上加桩里程为L,ZH和HZ表示曲线起、终点里程,则前直线上任意点坐标为(L X=Xj1+(T+ZH-L)cos(A1+180)=219.48914+[286.276+K0+501.104-(K0+200)]×cos(418.33°+180)=55.7517898282968 Y=Yj1+(T+ZH-L)sin(A1+180)=756.16889+[286.276+K0+481.241-(K0+200)]×sin(418.33°+180)= 192.072。(计算无误) 同理可得交点前的其他桩号: K0+300: X=Xj1+(T+ZH-L)cos(A1+180)=83.6276833470911, Y=Yj1+( T+ZH-L)sin(A1+180)=288.108336433361。 其他桩号坐标见逐桩坐标表。 2、 后直线上任意点坐标(L>HZ)为: K0+400: X=Xj1+(T+L-HZ)cosA2=219.489+[286.276+K0+400-(K0+501.104)]cos418.33°=111.504 Y=Yj1+(T+L-HZ)sinA2=756.169+[286.276+K0+400-(K0+501.104)]sin418.33° 17 70 =384.144(计算无误) 同理可得到后直线上其它中桩坐标见逐桩坐标表。 (2)曲线内中桩坐标计算: 第一缓和曲线内(ZH-HY)任意点坐标: K0+600: 首先计算切线横距x: L=600-501.104=98.896m x=L-L/40RLs+L/3456RLs×7004×2504)=98.888 X=XZH+x/cos(30l2/πRLs)cos(A1+ξ30l2/πLs)= 166.369 Y=YZH+x/cos(30l/πRLs)sin(A1+ξ30l/πLs)= 576.466; 同理得K0+700的坐标如坐标表。 圆曲线内任意点坐标(HY-YH): K0+800: X=XHY+2Rsin(90l/πR)cos[A1+ξ 90(l+Ls) ]= 198.267099700402 πR90(l+Ls) ]= 773.47509681253 πR 2 2 5 2 2 9 4 4 5 2 2 9 =98.896-98.896/(40×700×250)+98.896/(3456 Y= YHY+2Rsin(90l/πR)sin[A1+ξ 第二缓和曲线内(YH-HZ)任意点坐标: K0+900: X=XHZ+x/cos(30l2/πRLs)cos(A2+180-ξ30l2/πRLs) =195.08389279712 Y=YHZ+x/cos(30l2/πRLs)sin(A2+180-ξ30l2/πRLs)=873.360519578157 同理得K1+000的坐标值见坐标表。 1.4 纵断面设计 1.4.1 概述 1、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 18 70 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。 2、该路地处平原区,土地资源宝贵,本项纵断面设计采用小纵坡,微起伏与该区域农田相结合,尽量降低路堤高度,路线纵断面按百年一遇,设计洪水位的要求和确保路基处于干燥和中湿状态,所需的最小填筑高度来控制标高线形设计上避免出现断背曲线,反向竖曲线之间直线长度不足3秒行程的则加大竖曲线半径,使竖曲线首尾相接。此外,所选用的半径还满足行车视距的要求,另外,竖曲线的纵坡最小采用0.3%以保证排水要求。 3、纵坡设计: (1)纵坡设计的一般要求 ①纵坡设计必须满足《标准》的有关规定,一般不轻易使用极限值 ②纵坡应力求平缓,避免连续陡坡,过长陡坡和反坡 ③纵断面线形应连续,平顺,均衡,并重视平纵面线形的组合 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: 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; 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; 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; 纵坡变化小的,宜采用较大的竖曲线半径; 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; 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0.5%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; 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; 19 70 纵坡设计时,还应结合我过情况,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。 1.4.2 纵坡设计的方法和步骤 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。 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、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。 4、调坡 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。 20 70 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。 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以下几点: ⑴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。 ⑵平竖曲线重合时。要注意保持技术指标均衡,位置组合合理适当,尽量避免不良组合情况。 ⑶大中桥上不宜设置竖曲线。如桥头路线设有竖曲线,其起(终)点应在桥头两端10m以外,并注意桥上线形与桥头线形变化均匀,不宜突变。 ⑷小桥涵上允许设计竖曲线,为保证路线纵面平顺,应尽量避免出现急变“驼峰式纵坡”。 ⑸注意交叉口、桥梁及引道、隧道、城镇附近、陡坡急变处纵坡特殊要求。 ⑹纵坡设计时,如受控制点约束导致纵面线形欺负过大,纵坡不够理想,或则土石方工程量过大而育无法调整时,可用纸上移线的办法修改平面线形,从而改善纵面线形。 ⑺计算设计标高 根据已定的纵坡和变坡点的设计标高,则可以计算出未设竖曲线以前各桩号的设计标高。 1.4.3 竖曲线设计要求 1、宜选用较大的竖曲线半径。竖曲线设计,首先确定合适的半径。在不过分增加工程数量的情况下,宜选用较大的竖曲线半径,一般都应采用大于竖曲线一般最小半径的数值,特别是前后两相邻纵坡的代数差小时,竖曲线更应采用大半径,以利于视觉和路容美观。只有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极限最小半径。