平曲线设计+纵断面设计.docx
- 文档编号:7473693
- 上传时间:2023-01-24
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:95.84KB
平曲线设计+纵断面设计.docx
《平曲线设计+纵断面设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《平曲线设计+纵断面设计.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
平曲线设计+纵断面设计
平曲线设计+纵断面设计
平面线形设计
1.路线设计
1.1道路等级和技术标准的确定
1.1.1已知资料
该地区的初始年交通组成如表1.1.1,交通量
年平均增长率6.5%。
表1.1.1初始年交通组成表
父通组成
(辆/日)
解放CA10B
554
解放CA390
827
东风EQ140
792
黄河JN150
414
黄河JN253
266
长征XD980
138
日野ZM440
163
日野KB222
128
太拖拉138
161
轴重小于25kN
的车辆
3410
1.1.2交通量计算
由《公路工程技术标准》可知,确定公路等级要把各种汽车的交通量折合成小客车的交通
量。
各汽车代表车型与车辆折算系数见表1.1.2
表1.1.2各汽车代表车型与车辆折算系数
汽车代表车
车辆折减系
说明
型
数
小客车
1.0
<19座的客车和载质量w2t的货车
中型车
1.5
>19座的客车和载质量>2t的货车
大型车
2.0
载质量>7t~w14t的货车
拖挂车
3.0
载质量>14t的货车
于是初始年交通量:
N034101.0(554827792)1.5(414266138128161)2.01633.09373(辆/日)
1.1.3公路等级确定
其初始年交通量已达9373辆/日,故根据
《公路工程技术标准》可知其道路等级可能不是二级及以下的公路。
因此假设公路设计年限为20年,则设计交通量N:
NN0(1k)n19373(16.5%)20131011(辆/日)
由设计交通量N=31011(辆/日),根据《公路工程技术标准》,拟定该公路为四车道一级公路。
1.1.4公路主要技术标准的确定
该一级公路路段作为湖南省重要干线公路,其交通量比较大,加之沿线地形比较平缓,地质条件良好,因此设计速度选用80Km/h,服务水平为二级。
其主要技术标准表见表1.1.4。
表1.1.4主要技术标准表
指厶设-^行—路平曲
线半竖曲
线半
―名―称路等级■计一速°车道宽―基宽:
度馥限_最
一般且-不设超高
凸型-极限凹型眾限
Km/h
■术一指1道
80
2X7.50
24.5
—250
400—2500—3000450020003000
110——5
200
标—
——级
1.2纸上选线
1.2.1选址原则
路线方案的选择首先得考虑该方案能否在国家、省公路网中起到应有的作用,即是否能够满足国家的政治、经济和国防的要求和长远利
对于一级公路,其主要功能是作为人烟稀少
地区的干线公路,部分控制出入,提供城市与城市、城市与较大城镇之间的直接交通服务,生成
并吸引大部分远距离的出行。
选线是在符合国家建设发展的需要下,结合自然条件选定合理路线,使筑路费用与使用质量得到正确的统一,达到行车迅速安全,经济舒适及构造物稳定耐久,易于养护的目的,选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策,深入实际,综合考虑路线、路基、路面、桥涵等,最后选出合适的路线。
本路段的地形是以丘陵为主,绝对高度最大为165.4m,绝对高度最小为91.1m,属于微丘地形,地质条件良好。
而本路段除了居民区、农田区地势较为平缓之外,大部分的丘陵坡度较大。
因此,在能够保证一级公路技术指标的前提下,应尽量使工程数量最小、造价最低、运营费用省、效益好,并有益于施工和养护。
在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术指标,不宜轻易采用低限指标,也不应该片面追求高指标。
选线应同农田基本建设相配合,做到少占田地,注意尽量不占高产田、经济作物田或经济园林等。
选线是应对工程地质和水文地质深入勘测,查清楚基础对道路工程的影响程度。
宣先应重视环境保
护,注意由于修路以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。
选线是还要尽量避开池塘、水库、高压电设备等,与旅游景点保持适当的距离等。
122路线方案拟定与比选
根据以上的选线原则,同时结合当地的实际情况,详细研究、综合考虑,现提出以下两个路线方案:
方案A:
该路线方案全长约1175.45m,该方案有两个交点,且两交点处的转角反向,由于有无法避免的水库,故需设置一座跨径60m左右的中型桥梁。
其充分利用沿线地形,与地形相适应,基本上是顺着低坡前行,尽量避免高挖深填。
避开了居住密集地,需穿越高压电设备和占用少量池塘。
其两个交点处的转角均为17°,其设置的平曲线线形技术指标比较好。
方案B:
该路线方案线形短捷顺直,全长约1177.65m,仅有一个交点,需要一座跨径75m左右的桥梁。
其充分利用沿线地形,与地形相适应,基本上是顺着低坡前行,尽量避免咼挖深填。
避开了居住密集地,需穿越高压电设备占用少量池塘。
其交点处的转角为18°,可设置较大半径的圆曲线,其设置的平曲线线形技术指标比较好。
大部分远距离的出行。
选线是在符合国家建设发展的需要下,结合自然条件选定合理路线,使筑路费用与使用质量得到正确的统一,达到行车迅速安全,经济舒适及构造物稳定耐久,易于养护的目的,选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策,深入实际,综合考虑路线、路基、路面、桥涵等,最后选出合适的路线。
本路段的地形是以丘陵为主,绝对高度最大为165.4m,绝对高度最小为91.1m,属于微丘地形,地质条件良好。
而本路段除了居民区、农田区地势较为平缓之外,大部分的丘陵坡度较大。
因此,在能够保证一级公路技术指标的前提下,应尽量使工程数量最小、造价最低、运营费用省、效益好,并有益于施工和养护。
在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术指标,不宜轻易采用低限指标,也不应该片面追求高指标。
选线应同农田基本建设相配合,做到少占田地,注意尽量不占高产田、经济作物田或经济园林等。
选线是应对工程地质和水文地质深入勘测,查清楚基础对道路工程的影响程度。
宣先应重视环境保护,注意由于修路以及汽车运行所产生的影响与污染等问题。
选线是还要尽量避开池塘、水库、高压电设备等,与旅游景点保持适当的距离等。
123路线方案拟定与比选
根据以上的选线原则,同时结合当地的实际情况,详细研究、综合考虑,现提出以下两个路线方案:
方案A:
该路线方案全长约1175.45m,该方案有两个交点,且两交点处的转角反向,由于有无法避免的水库,故需设置一座跨径60m左右的中型桥梁。
其充分利用沿线地形,与地形相适应,基本上是顺着低坡前行,尽量避免高挖深填。
避开了居住密集地,需穿越高压电设备和占用少量池塘。
其两个交点处的转角均为17°,其设置的平曲线线形技术指标比较好。
方案B:
该路线方案线形短捷顺直,全长约1177.65m,仅有一个交点,需要一座跨径75m左右的桥梁。
其充分利用沿线地形,与地形相适应,基本上是顺着低坡前行,尽量避免高挖深填。
避开了居住密集地,需穿越高压电设备占用少量池塘。
其交点处的转角为18°,可设置较大半径的圆曲线,其设置的平曲线线形技术指标比较好。
方案比较:
(1)技术方面:
方案A有两个交点,且两交点处转角相反,但转角不是很大,需设置反向曲线,但方案B只有一个交点,且转角与A相当,曲线技术标准均较好,但平曲线技术标准方案B更优于方案A,其行车舒适性也更佳。
(2)经济方面:
两个方案的全长几乎相等,均避开了居民区和农田,且都充分利用沿线地
形,与地形相适应,尽量保持填挖平衡,但B方案所穿过的高压线数量较多,且方案B所需桥梁跨度大于方案Ao
(3)生态环境方面:
方案AB均未占用农田,最大限度的维持了原有的生态平衡,但B处距离农田较近,有利于农业的发展。
综上所述,在技术指标和生态环境方面方案B优于方案A,在经济方面,两者线路的总长差不多,但方案A要优于方案B。
综合考虑各个方面的因素,选择方案B作为本设计推荐的最佳方案。
1.3平面定线设计
平面线形应与地形、地物和环境相适应,保持线形的连续性和均衡性,并与纵断面设计相协调。
设计路线避开了所有的农田和大部分和池塘,减少了生态环境的破坏,在交点处设置半径大小合适的圆曲线,使之与附近的农田和池塘保持适当的距离,避免了该处附近农田和池塘的占用。
该路线由于转角较小,故选用半径1000m圆曲线长150m的设计,符合规范要求。
路线走向及交点如下图所示。
图1.3.1路线走向及交点图
以下是平曲线设计的相关计算:
(1)交点间距及方位角计算
在地形图上读出起点、交点及终点的坐标如
下:
QD(A):
(476038.784,944329.640)
JD(B):
(475643.966,943969.346)ZD(C):
(475333.754,943408.968)
AB段:
BC段:
tanbc
BC
943408.968-943969.346型空1.806
475333.754-475643.97310.216
180arctan1.80620858'04.2"
(2)转角计算
BCAB2085804.2'22737'04"1838'59.8"
(3)路线方位角、转角汇总
路线方位角、转角汇总如表1.3.1所示。
表1.3.1路线方位角、转角汇总
交点编号
方位角
转角
QD(A)
227°37'04"
JD(B)
18°38'59.8"
208°58'04.2"
ZD(D)
(4)圆曲线计算
①JD1转角处:
已知18°38'59.8",取圆曲线半径R750m,Ls120m,JD处圆曲线示意图如图1.3.2。
以下为各字母符号所代表的含义。
a---路线转角L---曲线长(m
t---切线长(m
e---外距(mj---校正数(m
r---曲线半径(m
图1.3.2JD处圆曲线示意图
各曲线要素计算如下:
183859.8"
T(Rp)taq(7500.7998)tan59.9872183.27m
028.6479土28.64791204.5837
R750
nn
L(20)R2L,(1838'59.8"24.5837)7502120364.127m
180180
E(Rp)sec^R(10000.7998)sec183;59*875010.854m
J2TL2183.27364.1272.416m
桩号校核:
QD
KO+O.OOOO
+dab
+534.503
JD
K0+534.503
-T
-183.271
ZH
KO+351.232
+1/2L
+1/2X
QZ
K0+533.296
+1/2J
+1/2X
JD
K0+534.503
校核无误。
表1.3.2直线、曲线及转角
交
占
八\、
交占^坐
交占
八\、
桩号
牍值
曲
□线要素值
亍(m)
八\、
E(X)
N(Y)
半
圆
缓
—切线
卜亠、、亠
曲线
'外距
校
1
2
4
5
径径
^度
度.
11
正
QD
厶
476038
9443296
1
K0+0
18°
38’
75
0
124
.12
120
183.
271
364.
127
11
10.854
2.4
16
xx
JD-
475643.
-94
0/1
39693
■W1W・
K0+53
kJwvJW・vJQ/ICQO
FvU■UO
IZ4-L47
斋牡士帯十丄
备注
第一缓和曲线起点
第一缓和曲线终点
曲线中"
占
八、、
第二缓
XR
和曲线
第二缓和曲线终点
1~~L士?
直
线
交占
八\、
间距
'计算方位角
13
14
15
16
17
18
1
9
20
21
13
14
15
16
17
18—
1
9—
20
—21
351
534.
227°
KO+351.232
K0+471.2
K0+533
K0+595.
K0+715.39
208°
32
.295
395
5
.24
512
58'04.
纵断面设计
本一级公路路段处于微丘地区,纵坡应均匀平缓。
第一个直线段采用-2%的纵坡,第二个直线路段采用3.12%的纵坡。
在平纵组合上做到了“平包纵”,竖曲线的半径大于规范所规定的最小半径值。
竖曲线要素示意图如下图3.1所示
1
L
Ti
t2
/iz
Q-
E
—ii
图3.1竖曲线要素示意图
图中字母所代表的含义为:
L---竖曲线长度,m
w坡差,%
R---竖曲线半径,m
E---竖曲线外距,m
T---竖曲线切线长,m
准备工作
按比例标注20m桩、在地形图上读出地面标高、绘制地面线、绘制平曲线示意图等内容见纵断面设计图。
土质情况:
0〜50cm为松土,50~100cm为软土,100〜300cm为硬土,300cm以上为软石。
控制点
在桩K0+380m与桩K0+440mf可有河流,拟建造一座60米跨径的简直梁桥,桥道高出河滩11.3m。
同时有原有公路从该两桩号间通过,可以建造匝道连接桥涵与原有公路,实现集散功能,故不再设置交叉口。
起点高程110m无越岭垭口。
试坡及核对
按照《标准》,最大纵坡为6%最小纵坡0.3%,最小坡长150m最大坡长见表1.4.1:
纵坡坡度
3%
4%
5%
最大坡长(m)
1200
1000
800
6%600
经核对均符合。
设置竖曲线
根据《标准》,竖曲线各项指标要求见表1.4.3:
表1.4.3竖曲线各项指标要求
凸形竖曲线半径(m)
一般值
2000
极限值
1400
凹形竖曲线半径(m)
一般值
1500
极限值
1000
竖曲线最小长度(m)
50
以下为竖曲线的相关计算:
已知:
变坡点桩号K0+540.00,高程为
122.51m,i11.5395%,i23.1277%。
拟定竖曲线半径R=6000m贝V:
wi2i10.031277(0.015395)0.0467,为凹形竖曲
22
竖曲线变坡点纵距:
eTr霭1.6357m竖曲线起点桩号:
K0+540.00—
140.10=K0+399.90
竖曲线终点桩号:
K0+
540.00+140.10=K0+680.10
竖曲线起点高程:
122.51+140.10X0.015395=124.67m
竖曲线终点高程:
122.51+140.10X0.031277=126.89m
竖曲线内桩号的高程计算公式为:
2
HiHqXii12r
其中:
k为曲线上任意点到曲线起点的水平距离。
该处各中桩号设计高程如下表4.1。
表4.1K0+540处竖曲线设计高程
桩号地面Xi切线设计填挖
K0+
400
K0+
420
K0+
440
K0+
460
K0+
480
K0+
500
K0+
520
K0+
540
K0+
560
K0+
580
K0+
高程
高程
高程
咼度
114.
0.00
124.
124.
10.6
00
67
67
7
114.
20.0
124.
124.
10.3
00
0
36
39
9
114.
40.0
124.
124.
9.89
29
0
05
18
122.
60.0
123.
124.
1.29
76
0
74
04
130.
80.0
123.
123.
-6.16
12
0
43
97
136.
100.
123.
123.
-12.0
00
00
13
96
4
136.
120.
122.
124.
-12.2
29
00
82
02
7
136.
140.
122.
124.
-12.1
31
00
51
14
7
135.
160.
123.
124.
-10.8
18
00
14
34
4
130.
180.
123.
124.
-6.22
82
00
76
60
122.
200.
124.
124.
2.10
600
82
00
39
92
K0+
117.
220.
125.
125.
7.97
620
35
00
01
31
K0+
122.
240.
125.
125.
2.82
640
95
00
64
77
K0+
134.
260.
126.
126.
-7.80
660
10
00
26
30
K0+
137.
280.
126.
126.
-10.4
680
35
00
89
89
6
(2)曲线桩号设计高程
根据上述计算结果,得出全线桩号设计高程汇总如下表4.2
表4.2全线中桩号设计高程
桩号
地面
设计
填挖
桩号
地面
设计
填挖
高程
高程
咼度
高程
高程
高度
K0+
135.
130.
-4.40
K0+
122.
124.
2.10
000
22
82
600
82
92
K0+
139.
130.
-9.15
K0+
117.
125.
7.97
020
67
52
620
35
31
K0+
142.
130.
-11.7
K0+
122.
125.
2.82
040
00
21
9
640
95
77
K0+
140.
129.
-10.2
K0+
134.
126.
060
11
90
1
660
10
30
K0+
132.
129.
-2.78
K0+
137.
126.
080
37
59
680
35
89
K0+
128.
129.
0.95
K0+
133.
126.
100
33
28
700
25
51
K0+
123.
128.
5.52
K0+
122.
128.
120
45
98
720
96
14
K0+
117.
128.
10.8
K0+
120.
127.
140
83
67
3
740
93
51
K0+
116.
128.
12.3
K0+
121.
129.
160
00
36
6
760
18
39
K0+
118.
128.
9.53
K0+
128.
128.
180
52
05
780
69
51
K0+
123.
127.
4.19
K0+
133.
130.
200
55
74
800
09
64
K0+
125.
127.
1.72
K0+
136.
129.
220
71
44
820
43
51
K0+
121.
127.
5.50
K0+
137.
131.
240
63
13
840
30
89
-10.4
6
-6.74
5.18
6.58
8.21
-0.18
-2.45
-6.92
-5.40
K0+130.126.-4.10K0+137.130.-7.32
260
92
82
860
83
51
K0+
137.
126.
-10.6
K0+
138.
133.
280
19
51
8
880
23
14
K0+
138.
126.
-11.8
K0+
140.
131.
300
10
20
9
900
13
51
K0+
134.
125.
-8.69
K0+
139.
134.
320
58
90
920
60
40
K0+
128.
125.
-3.07
K0+
139.
132.
340
66
59
940
00
51
K0+
121.
125.
3.45
K0+
139.
135.
360
83
28
960
29
65
K0+
114.
124.
10.9
K0+
142.
133.
380
00
97
7
980
11
51
K0+
114.
124.
10.6
K0+
143.
136.
400
00
67
7
1000
28
90
K0+
114.
124.
10.3
K0+
142.
134.
420
00
39
9
1020
06
51
K0+
114.
124.
9.89
K0+
138.
138.
440
29
18
1040
00
15
K0+
122.
124.
1.29
K0+
137.
135.
460
76
04
1060
66
51
-8.62
-5.20
-6.49
-3.64
-8.60
-6.39
-7.55
0.14
-2.15
K0+130.123.-6.16K0+138.139.1.40
12
97
1080
00
40
136.
123.
-12.0
K0+
138.
136.
00
96
4
1100
67
51
136.
124.
-12.2
K0+
140.
140.
29
02
7
1120
32
65
136.
124.
-12.1
K0+
146.
137.
31
14
7
1140
31
51
135.
124.
-10.8
K0+
146.
141.
18
34
4
1160
84
90
130.
124.
-6.22
K0+
146.
138.
82
60
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 曲线 设计 纵断面