一級公路第十五標段的設計畢業論文-文庫吧

【正文】 一般最小半徑400m極限最小半徑250m緩和曲線最小長度60m不設超高的圓曲線最小半徑路拱≤% 1500m路拱% 1900m最大縱坡6%凸曲線一般最小半徑2000m極限最小半徑1400m凹曲線一般最小半徑1500m極限最小半徑1000m本設計公路平曲線半徑分別為半徑、緩和曲線長度及豎曲線半徑均滿足要求。交點間距計算公式為 （）導線方位角計算公式為 象限角 （） 方位角 A DX0, DY0, A= DX0, DY0, DX0, DY0, A= DX0, DY0, A= （）交點偏角計算公式為： （）（2）有緩和曲線的圓曲線要素計算公式在簡單的圓曲線和直線連接的兩端，分別插入一段回旋曲線，即構成帶有緩和曲線的平曲線。其要素計算公式如下：圖21按回旋曲線敷設緩和曲線 （） （） （） （） （） （） （） （）式中： ——總切線長，（）；——總曲線長，（）； ——外距，（）；——校正數，（）；——主曲線半徑,（）；——路線轉角，（176。）；——緩和曲線終點處的緩和曲線角，（176。）；——緩和曲線切線增值，（）；——設緩和曲線后，主圓曲線的內移值，（）；——緩和曲線長度，（）；——圓曲線長度，（）。2）主點樁號計算 （） （） （） （） （） （） 路線簡介,起點樁號K0+，終點樁號為K2+。設計路線共設置了3個平曲線，半徑均為3和400米，樁號分別為K1+、K1+、K2+202，在緩和曲線內均設置超高，超高值設置為6%，因為半徑基本都大于等于250米，則不需要加寬。JD1(,) JD2(,)同理可得 JD1：K1+設=400m，=120m ，= 則曲線要素計算如下： 主點里程樁號計算：JD1：K1+ZH=JDT==HY=ZH+= +120=YH=HY+(L2)= +=HZ=YH+=+120=QZ=HZL/2=+120=校核: JD=QZ+J/2=+交點校核無誤。同理可驗算JDJD3，在此不一一計算。其它交點的計算結果見“直線、曲線及轉角表”。 各點樁號的確定在整個的設計過程中就主要用到了以上的三種線形，在三公里的路長中，充分考慮了當地的地形，地物和地貌，相對各種相比較而得出的。在地形平面圖上初步確定出路線的輪廓，再根據地形具體在紙上放坡定點，插出一系列控制點，然后從這些控制點中穿出通過多數點的直線段，延伸相鄰直線的交點，既為路線的各個轉角點（既樁號），并且測量出各個轉角點的度數，再根據《公路工程技術標準JTG B01—2003》的規定，初擬出曲線半徑值和緩和曲線長度，代入平曲線幾何元素中試算，最終結合平、縱、橫三者的協調制約關系，確定出使整個線形連貫順直協調且符合技術指標的各個樁號及幾何元素。各個樁號及幾何元素的計算結果見直線、曲線及轉角表。 JD（XJ，YJ） ZH點坐標： ()HZ點坐標: ()設直線上加樁里程為L，ZH、HZ表示曲線起、終點里程，則前直線上任一點坐標(LZH): ()后直線上任一點坐標（LHZ）: ()例如： 當L=200時：同理可得其他直線樁號坐標，詳見逐樁坐標表設緩和曲線的單曲線緩和曲線上任一點的切線橫距 （）式中：——緩和曲線上任意點至ZH（或HZ）點的曲線長 Ls——緩和曲線長度 ——轉角符號，右轉為正，左轉為負 （1）第一緩和曲線（ZH~HY）任意點坐標 ()式中：——第一緩和曲線上任意點至ZH點的曲線長 （2）圓曲線內任意點坐標由HYYH時： ()式中：——圓曲線內任意點至HY點的圓曲線長（3）第二緩和曲線（HZ，YH）內任意點坐標 ()式中：——第二緩和曲線上任意點至HZ點的曲線長例如: 點坐標 點坐標 同理可得其他直線樁號坐標，詳見逐樁坐標表。河南理工大學本科畢業設計 第三章 縱斷面設計第三章 縱斷面設計沿著道路中線豎直剖切然后展開既為路線縱斷面，由于自然因素的影響以及經濟性要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線，縱斷面設計的主要任務就是根據汽車的動力特性，道路等級，當地的自然地理條件以及工程經濟性等研究起伏空間線的大小和長度，以便達到行車安全，迅速，運輸經濟合理及乘客感覺舒適的目的。基本要求是縱坡均勻平緩，起伏緩和，坡長和豎曲線長短適當，平面與縱斷面組合設計協調，土石方工程填挖平衡。其設計內容在本次設計中主要包括縱坡設計和豎曲線設計兩項。（1） 縱斷面設計應參照城市規劃控制標高并適應臨街建筑立面布置及沿路范圍內地面水的排除。（2） 為保證行車安全、舒適、縱坡宜緩順，起伏不宜頻繁。（3） 山城道路及親辟道路的縱斷面設計應綜合考慮土石方平衡，汽車運營經濟效益等因素，合理確定路面設計標高。（4） 機動車與非機動車混合行駛的車道，宜按非機動車爬坡能力設計縱坡度。（5） 山城道路應控制平均縱坡度。越嶺路段的相對高差為200～500m時，%；相對高差大于500m時，宜采用4%，%。道路縱坡的大小，直接影響到行車速度和性能，道路建設投資和運輸成本等一系列的問題。最大縱坡的確定，必須保證車輛能以一定的車速在道路上安全行駛，上坡時順利，下坡時不致發生危險。汽車上坡時如坡道過長，必須用低排擋行駛，燃料消耗增加，機件也容易損壞；下坡時易使制動器發熱失效而發生交通事故。因此，當道路縱坡度大于5％時，為了行車安全和便利,其坡段長度需要加以限制，并相應設置坡度不大于2～3％的緩和坡段。 縱坡設計的要求：（1） 設計必須滿足《標準》的各項規范（2） 縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續采用極限長度的陡坡夾最短長度的短坡。連續上坡或下坡路段，應避免反復設置反坡段。（3） 沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮。（4） 應盡量做到添挖平衡，使挖方運作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價和節省用地。（5） 縱坡除應滿足最小縱坡要求外，還應滿足填土高度要求，保證路基穩定。（6）對連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線處、縱坡應避免產生突變。（7） 在實地調查基礎上，充分考慮通道、農田水利等方面的要求。 縱坡設計的步驟（1） 準備工作：在厘米繪圖紙上，按比例標注里程樁號和標高，點繪地面線。里程樁包括：路線起點樁、終點樁、交點樁、公里樁、百米樁、整樁（50m加樁或20m加樁）、平曲線控制樁。（2） 標注控制點：如路線起、終點，越嶺埡口，重要橋涵，地質不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進出口，平面交叉和立體交叉點，鐵路道口，城鎮規劃控制標高以及受其他因素限制路線必須通過的標高控制點等。（3） 試坡：在已標出“控制點”的縱斷面圖上，根據技術指標、選線意圖，結合地面起伏變化，以控制點為依據，穿插與取直，試定出若干直坡線。反復比較各種可能的方案，最后定出既符合技術標準，又滿足控制點要求，且土石方較省的設計線作為初定試坡線，將坡度線延長交出變坡點的初步位置。（4） 調整：對照技術標準檢查設計的最大縱坡、最小縱坡、坡長限制等是否滿足規定，平、縱組合是否適當等，若有問題應進行調整。（5） 核對：選擇有控制意義的重點橫斷面，如高填深挖，作橫斷面設計圖，檢查是否出現填挖過大、坡腳落空或過遠、擋土墻工程過大等情況，若有問題應調整。（6） 定坡：經調整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標高確定下來。％，變坡點一般要調整到10m的整樁號上。（7） 設置豎曲線：根據技術標準、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計算豎曲線要素（8） 計算各樁號處的填挖值：根據該樁號處地面標高和設計標高確定。 豎曲線變坡點設計本次縱斷面設計設置了2個變坡點。分別為 K0+700 、K1+880，1個凹曲線，1個凸曲線，半徑均為10000m，縱坡值分別為+%， %，%。 豎曲線設計道路縱斷面上的設計縱坡線系由許多直線和轉折點組成。由于縱坡的凸形限制了駕駛員的視野，而凹形轉折因車速加快和行車方向的突然改變。因此，為了使路線順適，行車安全平穩，路容美觀等原因，需要在路線縱坡轉折處設置曲線使之緩和，這種曲線稱為豎曲線。并按縱斷面上轉坡是凸形或凹形的不同，分為凸形豎曲線和凹形豎曲線。設計時充分結合縱斷面設計原則和要求，并依據規范的規定合理的選擇了半徑。 （1）凸形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素①緩和沖擊 汽車行駛在豎曲線上時，產生徑向離心力，使汽車在凸形豎曲線上重量減小，所以確定豎曲線半徑時，對離心力要加以控制。②經行時間不宜過短 當豎曲線兩端直線坡段的坡度差很小時，即使豎曲線半徑較大，豎曲線長度也有可能較短，此時汽車在豎曲線行駛，沖擊增大，乘客不適。③滿足視距的要求汽車行駛在凸形豎曲線上，如果豎曲線半徑太小，會阻擋司機的視線。為了行車安全，對凸形豎曲線的最小半徑和最小長度應加以限制。（2）凹形豎曲線極限最小半徑確定考慮因素①限制離心加速度 在凹形豎曲線上行駛半徑越小，離心力越大，會影響到旅客的舒適性，②確保夜間行車視距 對地形起伏較大地區的路段，在夜間行車時，若半徑過小，前燈照射距離過短，影響行車安全和速度；③確保凈空有障礙時的視距 在高速公路及城市道路上有許多跨線橋、門式交通標志及廣告宣傳牌等，如果它們正好處在凹形豎曲線上方，也會影響駕駛員的視線。：圖31 豎曲線要素計算圖豎曲線基本要素計算公式： () L = () T = () E = ()式中： ——坡度差， L——曲線長，（m）；T——切線長，（m）；E ——外距（m）；變坡點1： （1）豎曲線要素計算里程和樁號K0+700i1=+% i2= % 取半徑R=10000m (凸形) （2）設計高程計算豎曲線起點樁號=(K0+)﹣= K0+豎曲線起點高程= （+%）=豎曲線終點樁號=( K0+700) += K0+豎曲線終點高程=+ （﹣%）= m 其他變坡點算法一致，詳細數據見豎曲線表。變坡點2： （1）豎曲線要素計算：里程和樁號K1+880 i2= % i3=%。 取半徑R=10000m (凹形) （2）設計高程計算：豎曲線起點樁號=(K1+880)﹣= K1+豎曲線起點高程= （%）=豎曲線終點樁號=(K1+880)+= K1+豎曲線終點高程=+ （﹣%）= m 道路的線形狀況是指道路的平面和縱斷面所組成的立體形狀。線形設計首先從路線規劃開始，然后按照選線、平面線形設計、縱斷面線形設計和平縱線形組合設計的過程進行，最終展現在駕駛員面前的平、縱、橫三者組合的立體線形，特別是平、縱線形的組合對立體線形的優劣起著至關重要的作用。　 平、縱線形組合設計是指在滿足汽車動力學和力學要求的前提下，研究如何滿足視覺和心理方面的連續、舒適，與周圍環境的協調和良好的排水條件。特別在高等級公路的設計中必須注重平、縱線形的合理組合。　 、縱線形組合的一般設計原則 （1）在視覺上能自然地誘導駕駛員的視線，并保持視線上的連續性。任何使駕駛員感到迷惑和判斷失誤的線形都有可能導致操作的失誤，從而最終導致交通事故。（2）保持平、縱線形的技術指標大小均衡。它不僅影響線形的平順性，而且與工程費用密切相關，任何單一提高某方面的技術指標都是毫無意義的。（3）為保證路面