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正文內(nèi)容

高速公路工程綜合設計畢業(yè)設計說明書(編輯修改稿)

2024-10-02 19:38 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 9 內(nèi)移值: 24224 2384Ls Lsp RR??= m 錯誤 !未找到引用源。 切線增長: 222 240Ls Lsq R??= m 切線長: ? ? ta n 2T R p q?? ? ?= m錯誤 !未找到引用源。 平曲線長: 180L R Ls????? = m錯誤 !未找到引用源。 外距: ? ? se c 2E R P R?? ? ?= m 錯誤 !未找到引用源。 切曲差: 2D T L??= m 主點樁號計算 已知 JD0 至 JD1 的交點間距 0L 錯誤 !未找到引用源。 =,即 JD1 處虛設樁號為 K1+,則各主點里程樁號計算如下: Ly=L2Ls== ZH=JDT=(K1+)=K1+ HY=ZH+Ls=(K1+)+250=K1+ QZ=HY+Ly/2=(K1+)++ YH=HY+Ly=(K1+)+=K1+ HZ=YH+Ls=(K1+)+300=K1+ 全部計算結(jié)果 可 見《直曲表》和《逐樁坐標表》。 10 第四章 路線 縱斷面設計 縱斷面設計 一般原則 縱斷面的設計主要包括兩個設計內(nèi)容:縱斷面拉坡和豎曲線設置。根據(jù)規(guī)范及技術(shù)標準的要求, 應注意以下幾點 : ( 1) 應 符合 規(guī)范 規(guī)定的縱坡和豎曲線(最大縱坡,最小縱坡,坡長限制,最小坡段 長度, 最小豎曲線 半徑和豎曲線最小長度) 和 有關高程控制點和 構(gòu)造物對 的縱斷面設計 的要求 ; ( 2) 縱斷面線形設計 應 適應地形和縱坡原理的 要求 下, 對滿足 坡長大小,協(xié)調(diào)的情況下, 進行 豎曲線半徑綜合研究,反復調(diào)整平面線形的組合設計, 設計出 平滑的 、 連續(xù)的縱斷面線形; ( 3) 平面上直線路段不宜在短距離內(nèi)出現(xiàn)凹凸 起伏頻繁的縱斷面線形,其凸起部分易遮擋視線,凹下部分易形成盲區(qū),使駕駛員產(chǎn)生茫然感,使線形失去連續(xù)性,影響行車安全 ; ( 4)連續(xù)上坡下坡 路段 應符合平均縱坡的規(guī)定, 且需采用 運行速度進行通行能力和交通安全 的 試驗; ( 5)長下坡凹形豎曲線或曲線平 曲線 的端部不應 進行 小半徑的設 計, 目的 保證行車安全; ( 6)縱斷面 設計 應 考慮 路面排水要求; ( 7) 應盡量 縱向填挖平衡,盡量移挖 作 填, 以 節(jié)省土方量,降低工程成本。 平縱組合設計 在進行縱斷面設計的時候,需要與前面設計好的平面設計成果進行協(xié)調(diào)??傮w上要滿足視覺上的連續(xù)性,技術(shù)指標的均衡性,合成坡度和道路與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)配合等原則。平縱組合設計常見形式有:直線與 11 直坡線、直線與凹曲線、直線與凸曲線、平曲線與直坡線。進行組合設計時的具體要求如下: ( 1)平曲線與豎曲線宜互相重合,應滿足“平包豎”。“平包豎”的線形設置在立體上能夠起到引導視線的作用,可得到平順流暢的效果。平豎曲 線的半徑都應稍大些為宜,特別是當豎曲線為凹曲線時。 ( 2)平豎曲線應大小均衡,且組合得當。研究認為,豎曲線的半徑約為平曲線半徑 10~20 倍時,可獲得視覺上處于均衡的最佳效果。另外,在平豎曲線組合中,除了滿足“平包豎”之外,還應注意保持豎曲線的起始點應位于平曲線的緩和曲線上。 ( 3) 要選擇合適的合成坡度 。合成坡度過大 , 對行車不利, 車輛易產(chǎn)生打滑、側(cè)滑。合成坡度 過小 ,不利于路面排水 。所以,控制合成坡度也是非常重要的。一般來說,當設置的平曲線半徑較小時,由于超高較大,可能會出現(xiàn)合成坡度大于最大超高值得情況 。此時,應控制合成坡度在最大超高范圍之類,高速公路一般為 8%。 同樣,為滿足排水的需要,最小合成坡度應不小于 %。 豎曲線設計 計算 該公路全長 ,全線 設計共設置 5 個豎曲線變坡點,現(xiàn)以第一個變坡點為例進行豎曲線設計演算,其余變坡點 同理 計算 可得 ,具體結(jié)果見《豎曲線表》。 曲線要素的計算 變坡點樁號為 K0+660,高程為 m, 錯誤 !未找到引用源。=%, 錯誤 !未找到引用源。 =%,ω = 錯誤 !未找到引用源。 錯誤 !未找到引用源。 =%,為凹形。 已知 豎曲線半徑 R=8000 m,則: 曲線長 LR?? 錯誤 !未找到引用源。 =8000 %= m 切線長 22LRT ??? = 12 外距 288RRE ????= m 設計高程的計算 豎曲線起點樁號 =( K0+660) T=K0+ 豎曲線起點高程 =+T %= m 豎曲線終點樁號 =( K0+600) +T=K0+ 豎曲線終點高程 =+T %= m K0=600 處: 橫距 x=( K0+600) (K0+)= m 豎距 h= 2x 錯誤 !未找到引用源。 /2R= m 切線高程 =+ %= m 設計高程 =+= m 其余樁號同理 可 計算得到 。 圖 4— 4豎曲線要素示意圖 13 第五章 路線 橫斷面設計 各項技術(shù)指標 對于高速公路, 橫斷面 組成一般包括:行車道、路肩、分隔帶、邊溝、邊坡、截水溝等。對于整體式路基而言,路肩包括硬路肩和土路肩,分隔帶包括左側(cè)路緣帶和綠化帶。 查規(guī)范,本設計采用各項設計指標為: 資料已知路基設計寬度為,路面寬度為單幅 2 ,該設計采用雙向四車道,整體式路基,路基寬度為 26 m。其中中間綠化帶寬 2 m,左側(cè)路緣帶寬 2 m,行車道寬 4 m,硬路肩寬 23 m,土路肩寬 2 m, 路拱橫坡度取2%, 土路肩為 %,路基邊坡為 1:,在設計邊溝的深度為 m,寬度為 ,外側(cè)邊坡坡度均為 1:。 以上 詳見《 標準橫斷面圖 GL04》。 標準橫斷面布置圖如下: 圖 5— 1路基典型標準橫斷面圖 (單位 cm) 邊溝的設置 邊溝是道路排水的重要設施,起到將路面、邊坡的積水匯集并引流的作用。邊溝一般將水引至排水溝進行排除。邊溝的設置需要滿足路線走向和地面起伏 狀況,并充分考慮不同路段的水流狀況。對于較長緩的 14 邊溝地段需要進行邊溝拉破設置,避免中間低兩邊高而出現(xiàn)積水的現(xiàn)象。邊溝按斷面形式可分為:矩形邊溝、梯形邊溝、拋物線形邊溝。前兩種比較常見,拋物線形邊溝一般設置在沙漠或積雪地區(qū)。 該路段全線采用的是常見的梯形邊溝形式,溝深 m,底寬 m,兩側(cè)溝邊坡度為 1:1。設置了路堤擋墻的路段沒有設置邊溝。詳見《排水設計圖》。 排水溝與截水溝的設置 邊溝的水將通過排水溝進行排除,主要起到引流的作用。排水溝一端與邊溝相連,另一端直接到達山谷、河流或小溪。排 水溝的斷面形式跟邊溝類似。排水溝一般設置于山溝等低洼地帶,便于將公路范圍內(nèi)的水引離路基,減少水流對路基的沖刷。該設計選取的邊溝形式為梯形,溝深 m,底寬 m,兩側(cè)溝邊坡度為 1:1。 截水溝主要用于路塹邊坡地段,起到攔截山坡雨水,防止挖方邊坡收到?jīng)_刷的作用。被截水溝截流的水可引至邊溝、排水溝或低于路基處。截水溝同樣也采用梯形斷面,尺寸與邊溝、排水溝相同。在截水溝外側(cè)需設置向內(nèi)坡度為 2%土臺。詳見《標 準橫斷面圖 GL04》。 涵洞及通道設置 涵洞是高速公路上必不可少的設施。高速公路 的路堤高度較高,山溝地帶如果不設置涵洞就 會造成雨水無法流通而匯集,行成水塘,對路基浸泡或沖刷,造成路基病害。因此設計涵洞讓水流能順利通過是非常重要的。常見的涵洞形式有:圓管涵、蓋板涵和拱涵。 本設計共設置了 5座鋼筋砼蓋板涵, 1 座鋼筋砼圓管涵。具體設置情況詳見《平面設計圖》和《涵洞設計圖》。 15 超高確定 設置超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力, 在該路段橫斷面上做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡形式, 可采用繞中線旋轉(zhuǎn)的方式來設計。 由汽車在曲線上行駛的力的平衡方程式,可得公式 : 2 127h Vi R??? hi — 曲線超高率, ? — 橫向力系數(shù), V — 車速, R — 半徑。 ( 1)第一段圓曲線上超高計算: ①超高緩和段長度的計算 由于半徑 R=1000m,設計速度 K=120Km/h 根據(jù)規(guī)范取超高坡 度最大為 8% 超高漸變率 1=175P 所以,超高 緩和段長度為 : Lc=B i? /P= (8%+2%) 175= cL — 最小超高過渡段長度( m) B — 旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度( m) i? — 超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差( %) P — 超高漸變率 16 表 5— 2繞中線旋轉(zhuǎn)超高值計算公式 超高位置 計算公式 備 注 X≦ X0 X≧ X0 圓曲線上 外緣ch ? ? ? ?j ( / 2 )j G J G hyb i i i b B i i???? 1.計算結(jié)果均為與設計高之高差 2.臨界斷面距緩和段起點 :X= iG Lc/ ih 3. X 距離處的加寬值 :bx=Xb/cL 中線39。ch ? ?/2 Gjjb i B i? 內(nèi)緣39。39。ch ? ? ? ?/ 2 / 2 bGb i B i b B ihJ J J? ? ? ? 過渡段上 外緣cxh jb (iJ - iG)+ ? ?? ?/ 2 X / jhjcb B i i L?? Gi (定值) 內(nèi)緣39。39。cxh jjbi-(bJ +bx)ci jjbi+(? ? ? ? ? ?/ 2 / 2 b /G j x c hB i B b x l i??????+ bx)Xhi / cL B — 路面寬度; jb — 路肩寬度; Gi — 路拱坡度; Ji — 路肩坡度; hi — 超高橫坡度; cL — 超高緩和段長度; ol — 路基坡度由 Gi 變?yōu)?Ji 所需要的距離,一般可取 ; 17 0x — 與路拱同坡度的單向超高點至超高緩和段起點的距離; x — 超高緩和段中任一點至起點的距離; ch — 路肩外緣最大抬高值; ch39。 — 路中線最大抬高值; ch39。 — 路基內(nèi)緣最大降低值; cxh — X距離處路基外緣抬高值; cxh39。 — X距離處路中線抬高值; cxh39。 — X距離處路基內(nèi)緣降低值; b — 圓曲線加寬值; xb — x 距離處路基加寬值; 以上長度單位均為 m。 ②計算各樁號處超高值 : 超高起點為 K0+,直線段的硬路肩坡度與行車道相同為 2﹪,土路肩為 3﹪,圓曲線內(nèi)側(cè)的土路肩、內(nèi)外側(cè)的硬路肩坡度與行車道的坡度相同,均為 3﹪,外側(cè)的土路肩坡度為 3﹪(即向路面外側(cè)),內(nèi)側(cè)土路肩坡度過渡段長度為 :0 ( 3 % 2 % ) 0 . 7 5= = 0 . 7 5 m1 /1 0 0L ? L0=( 3%2%) 100= 所以取 L0=。 內(nèi)側(cè)土路肩坡度在超高緩和段起點之前,變成 2﹪與路面橫坡相同。 此部分詳細數(shù)據(jù)可見 《 路基 設計 表 》 。 土石方計算 ( 1) 路基橫斷面面積,是指斷面圖中原地面線與路基設計線所包圍 18 的面積,高于地面線的為填方面積,低于地面線的為挖方面積,應分別計算。橫斷面的計算方法有多種:積距法、坐標法、幾何畫圖法、數(shù)方格法和求積儀法。本設計采用的計算方法為坐標法。 已知斷面上各轉(zhuǎn)折點的坐標( ix , iy ),則所計算的斷面面積為: ? ?n+ 1 + 1i= 11=2 i i i iA x y x y? ( 53) 此方法適合于計算機計算,精度、效率都很高。 ( 2) 土石方量計算
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