道橋二級公路畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 形連續(xù)均衡，確保行駛安全舒適；二級公路應做好總體設(shè)計，使各技術(shù)指標的設(shè)置與平、縱組合恰當，線形平面順適、縱面均衡。二級公路應注意立體線形設(shè)計，盡量做到線形連續(xù)、指標平衡、視覺良好 、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。上述要求的中心意思可用這樣一句話來表達，那就是：在保證使用任務和經(jīng)濟合 2 理性的前提下，盡量修建安全度高、舒適的公路。對于行駛力學方面要求，已 體現(xiàn)在一些技術(shù)指標中，不難滿足。而如何才能滿足駕駛?cè)藛T視覺和心理方面的要求正是目前線形設(shè)計所考慮的問題。 公路是一個帶狀構(gòu)造物，反應在駕駛?cè)藛T眼里的是它的立體形狀。研究或評價線形的好壞時，應以平面、縱斷面組合的立體線形為主要對象。公路線形的好壞，從公路使用者的角度來看，可從經(jīng)濟性、快速性、安全性和舒適性四個方面來評判，其中又可從安全性和舒適性的感受最為直接。為此平、縱線形組合時，要注意如下基本原則 。 (1)應在視覺上能自然誘導駕駛員的實 現(xiàn)，并保持視覺的連續(xù)性。 (2)平、縱面線形的技術(shù)指標應大小均衡，使視覺 上、心理上保持協(xié)調(diào) 。 (3)在保證有足夠視距的前提下，駕駛員看到前方的彎曲一般不宜超過兩個，立面上的起伏不超過三個 。 (4)選擇組合得當?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩? 依據(jù)公路的功能、設(shè)計交通量、通行能力及需要的服務水平，研究確定擬建公路的安全設(shè)施、管理設(shè)施、服務設(shè)施等的合理布局和建設(shè)規(guī)模，并檢查與公路主題工程設(shè)計和環(huán)境的適應情況。收費公路還應論證收費制式、收費方式及站點布置。 沿線自然條件 泉州境內(nèi)地形以山地、丘陵為主，地勢南低北高。屬于亞熱帶季風氣候，冬季十分短暫，一 年四季的平均氣溫都在 18℃ 以上。泉州是降水極其充沛的地區(qū)，年最高降雨量可達 1800mm。梅雨季節(jié)的潮熱悶濕，和 8 月的臺風頻頻。 道路建設(shè)的意義 本公路的建設(shè)通車對 泉州 的經(jīng)濟往來和貿(mào)易交流起著積極的推動作用，給 當?shù)鼐用駧斫煌?上的 便利，也 勢必將 對 當?shù)氐慕?jīng)濟的 發(fā)展產(chǎn)生極其重要的意義 。 道路運輸?shù)奶攸c是激動、靈活，適應性強，直達，迅速，單車運量小。公路的建設(shè)，深刻的影響著它所服務的每一個人它接觸的每一寸土地。 3 第 2 章 公路等級 交通分析 公路根據(jù)交通量及其使用功能、性能分為五個等級 : 高速公路、一 級公路、二級公路、三級公路、四級公路。 高速公路一般能適應按各種汽車（包括摩托車）折合成小客車的遠景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為 6000 輛以上，專供汽車方向、分道高速行駛并全部控制出入的公路。 一級公路一般能適應按各種汽車（包括摩托車）折合成小客車的遠景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為 150003000 輛以上，專供汽車分向、分道高速行駛?cè)靠刂瞥鋈氲墓贰? 二級公路一般能適應按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為 30007500 輛以上，專供汽車行駛的公路。 三級公路一般 能適應按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量為 10004000 輛以上的公路。 四級公路一般能適應按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠景設(shè)計年限的年平均晝夜交通量雙車道 1500 輛以 下 ，單車道 200 輛以 下 。 料 該路段初始交通量 見表 2—1，交通量年平均增長 率 %。 表 2— 1 交通量 (單位 ： 輛 /日 ) 小客車 —— 3800 中型車 解放 CA1OB 150 黃河 JN105 70 吉爾 130 60 尼桑 CK10G 90 東風 EQ140 130 大型車 交通 SH361 80 太脫拉 138 150 延安 SX161 150 4 我國標準規(guī)定，將涵蓋小客車與小型貨車的“小客車”定為各級公路設(shè)計交 通量換算的標準車型。用于道路規(guī)劃與技術(shù)等級劃分的機動車折算系數(shù)見 表 2—2。 表 2— 2 各級公路車輛折算系數(shù) 車型編號 代表車型 折算系數(shù) 車種說明 1 小客車 19 座以下的客車和載質(zhì)量 2t 的貨車 2 中型車 19 座以上的客車和載質(zhì)量 2t 且 ≤7t的貨車 3 大型車 載質(zhì)量 7t 且 ≤14t的貨 車 4 拖掛車 載質(zhì)量 14t 的貨車 初始年交通量： 0N =3800+（ 150+70+60+90+130） +（ 80+150+150） =5310(輛 /日 ) 假設(shè)泉州 B 段路線 遠景 設(shè)計 年限為 12 年，交通年增長率為 %，則遠景設(shè)計年限交通量 N。 N=N0（ 1+k） n1=5310（ 1+%） 121=(輛 /日 ) 由遠景設(shè)計 年限交通量 N= 輛 /日，查《公路工程技術(shù)標 準》 （ JTG B012021） ， 簡稱《標準》， 擬定該公路為二級公路雙向兩車道，設(shè)計車速80km/h。 主要技術(shù)指標 (1)二級公路 路基 寬度 、硬路肩寬度，土路肩寬度。 5 表 2— 3 二級公路 路基、路肩寬度 (單位： m) 一般值 最小值 路基寬度 硬路肩寬度 土路肩寬度 在本設(shè)計中，路 基寬度取 ，硬路肩取 ，土路肩取 ，設(shè)計車速為 80km/h，雙向兩車道。 (2)停車視距： 110m (3)圓曲線最小半徑 見表 2—4。 表 2— 4 圓曲線指標 （ 單位 ： m） 圓曲線最小半徑 一般值 270 極限值 220 不設(shè)超高最小半徑 路拱 ≤% 2500 路拱 % 7500 緩和曲線最小長度 70 (1)二級公路設(shè)計車速為 80km/h 時，最大縱坡為 5%，縱坡長度在 700m以內(nèi)。 (2)豎曲線最小長度和最小半徑 見表 2—5。 表 2— 5 豎曲線最小長度和最小半徑 (單位： m) 凸形豎曲線半徑 一般值 4500 極限值 3000 凹形豎 曲線半徑 一般值 3000 極限值 2021 豎曲線長度 一般值 170 極限值 70 6 第 3 章 道路選線及平面設(shè)計 選線的原則與步驟 道路選線是一個涉及面廣、影響因素多、政策性和技術(shù)性都很強的工作。它是由面到帶，由帶到線，由粗到細的過程，是逐步具體化、逐步補充修改和提高的過程。選線要先通過總體布局解決基本走向，然后再解決局部路線方案知道具體定線。 [2] 選線的原則 平原主要是指一般平原 、山間盆地、高原等地區(qū)平坦地區(qū)，地面高度變化微小，有時的輕微 的起伏和傾斜。平原地區(qū)除泥沼。鹽澤土、河谷漫灘、海邊灘涂等外，一般多為耕地，分布有各種建筑設(shè)施，居住點較密，在天然河網(wǎng)地區(qū)，還有水塘、河叉，溝渠多等特點，因此平原地區(qū)選線一方面由于地勢較平坦，路線縱坡及區(qū)縣半徑等幾何要素比較容易達到較高的技術(shù)標準；另一方面往往由于受當?shù)刈匀粭l件和地物的障礙以及支援農(nóng)村建設(shè)需要的限制選線要考慮各方面的因素。 平原地區(qū)地形對路線的限制不大，路線平面線形順直。在一邊地區(qū)，農(nóng)田密布，灌溉渠道網(wǎng)縱橫交錯、城鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)較多，居民點也比較密集，由于這些原因，按照公路的使用任務和性質(zhì)，有的 需要靠近它，有的需要避繞，從而產(chǎn)生了路線的轉(zhuǎn)折，雖然增長了距離，但這也是必要的，因此平原地區(qū)選線，線是把路線總方向內(nèi)所規(guī)定繞過的地點，如城鎮(zhèn)、工廠、農(nóng)場、鄉(xiāng)村以及風景文物地點作為控制點，然后再大控制點之間進行實地踏勘，了解農(nóng)田的優(yōu)劣及地理分布情況，確定哪里可以穿過，哪里應該繞行，從而建立一系列中間控制點，控制點之間以直線為主，在直達的基礎(chǔ)上適當?shù)恼{(diào)整，是路線的平縱斷面配合好。 選線是在符合國家建設(shè) 發(fā)展的需要下，結(jié)合自然條件選定合理路線，使筑路費用與使用質(zhì)量得到正確統(tǒng)一，達到行車迅 速安全，經(jīng)濟舒適及構(gòu)造物穩(wěn)定耐久，易于養(yǎng)護的目的，選線人員必須認真觀貫徹國家規(guī)定的方針政策， 7 深入實際，綜合考慮路線、路基、路面、橋涵等，最后選出合適的路線。 選線的步驟 選線工作必須由淺入深，由輪廓到具體，按照測設(shè)程序分階段分步驟進行，比較分析后，選定最合理的路線。一般按全面布局、逐步安排和具體定線三個步驟進行 。 在路線總方向（起、迄點和中間必須經(jīng)過的城鎮(zhèn)或地點）確定后，從大面積著手由面到帶進行總體布置的過程，此項工作最好先地形圖上進行路線布局，選定出可能的路線方案，然后進行踏勘與資 料收集，根據(jù)需要與可能結(jié)合具體條件，通過必選落實必須通過的主要控制點，放棄那些應避讓的控制點，逐步縮小路線活動范圍，進而定出大體得路線布局，為下一步定線工作奠定基礎(chǔ)。 在總體路線方案既定的基礎(chǔ)上，以相鄰主要控制點間劃分段落，根據(jù)道路標準結(jié)合其間具體地形通過試坡展線方法逐段加密細部控制點，進一步明確路線走法，這樣就構(gòu)成了路線的雛形。這一步工作和關(guān)鍵在于探索與落實路線方案，為實現(xiàn)具體定線提供可能的途徑。這一步工作如做得好仔細，研究得周到，就可以減少以后的不必要的改線與返工。 有了上述 路線輪廓即可進行具體定線。根據(jù)地形平易與復雜程度不同，可分別采取現(xiàn)場直接定線或放坡定點的方法，插出一系列的控制點，然后從這些點位中穿出通過多數(shù)點 (特別是那些控制較嚴的點位 )的直線段，延伸相鄰直線段的交點，即為路線的轉(zhuǎn)角點。隨后擬定出曲線半徑，至此定線工作基本完成。做好上述工作的關(guān)鍵在于摸清地形情況，全面考慮前后線形銜接與平、縱、橫綜合關(guān)系，恰當?shù)剡x用合適技術(shù)指標，以期使整個線形得以連貫協(xié)調(diào)。 依據(jù)上述方法和步驟在已有的地形圖上選出兩個合理可行的道路方案，第一方案主要由兩個同向平曲線和若干直線組成；第二方案主 要由兩個反向平曲線和若干直線組成。由于受到互通式立體叉匝道的限制兩方案的總體走向是一致的，在各路線第二平曲線到終點段的直線重合沿河岸與立體交叉相銜接。 8 平面線形設(shè)計 直線 段 直線是平面線形中的基本線形。在設(shè)計中，過長和過短的直線都不是好的線形。因此對直線的最大長度和最小長度應加以限制，直線使用與地勢平坦、視線目標無障礙處。在平原區(qū)，直線作為主要線形要素較為適宜。直線有測設(shè)簡單。前進方向明確、路線短捷等優(yōu)點，直線路段能提供較好的超車條件，對雙車道公路有必要在間隔適當距離處設(shè)置一定長度的直線。但 長直線易使駕駛員由于缺乏 警覺產(chǎn)生疲勞而發(fā)生事故。且在地形變化復雜地段，工程費用高，因此， 要避免使用過長的直線，并注意直線的設(shè)置與地形、地物、環(huán)境相適應。 曲 線段 在平面線形中，圓曲線是最常用的基本線形，圓曲線在路線遇到障礙或地形需要改變方向時設(shè)置。各級公路。城市道路無論轉(zhuǎn)角大小均應設(shè)置圓曲線。圓曲線如果配合得當，可獲得圓滑舒順的路線。 為緩和汽車的行駛，符合汽車行駛的軌跡，在直線的曲線之間或在不同半徑的兩圓曲線之間，一般采用曲率半徑不斷改變的緩和曲線進行組合。緩和曲線的作用是緩和人體感到的離心加速 度的急驟變化，且使駕駛員容易做到均順地操縱方向盤，提高視覺的平順度及線形的連續(xù)性。緩和曲線是從曲率為零漸漸地向某一定值變化的曲線，和符合汽車行駛的自然軌跡。 圓曲線半徑的確定應注意一下幾點： (1)一般情況下宜采用極限最小半徑的 48 倍或超高為 2%4%的圓曲線半徑 。 (2)地形條件受限制時應采用大于或極近于一般最小半徑 。 (3)地形條件特別困難時方可采用極限最小半徑 。 (4)應同前后線形相協(xié)調(diào)，使之構(gòu)成連續(xù)、均衡的線形 。 (5)應同縱斷面線形相配合，避免小半徑與陡坡相重合 。 (6)每個彎道半徑的確定，應根據(jù)實地、地物地質(zhì)、人工構(gòu)造物及其他條件的要求，用外距、切線長、曲線長、曲線上任意點位、合成縱坡等控制條 9 件反算，并結(jié)合標準綜合確定。 平曲線如圖 3— 所示。 圖 3—1 平曲線要素 (1)第一方案 ① 第一曲線 轉(zhuǎn)角 1α =176。，圓曲線半徑 R1=600m， 交點樁號： JD1 K1+ 曲線要素如圖 3—1，計算曲線上設(shè)緩和曲線后的曲線基本要素 。 q =2sl = 2140 =70 p= Rls242 = 600241402 = T1=(R+P)tan21α +q=(600+)tan +70= 10 β0=Rls90π176。= 14090 176。=176。 L=slR+α180π=180π600+140= LY=L2 LS =140= E=（ R+P） sec2αR=(600+)sec600=1959 J=2TL=2= 五個基本樁號 ZH=JDT=K1+=K0+ HY=ZH+LS= K1++140=K0+ YH=HY+LY= K1 ++= K1+ HZ=YH+ LS = K1 ++140= K1 + QZ=HZ 2L = K1 + = K1 + JD=QZ+2J = K1++ = K1+ ②第二曲線 轉(zhuǎn)角 2α =35176。， 圓曲線半徑 R1=600m，交點樁號： JD1 K2+545 曲線要素如圖3— 1，計算曲線上設(shè)緩和曲線后的曲線基本要素。