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正文內(nèi)容

14公里道路設(shè)計說明書畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-07-01 09:07 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 公路的性質(zhì)﹑任務(wù)﹑等級和標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合地形﹑地質(zhì)﹑地物及其它沿線情況,綜合平﹑縱﹑橫三方面因素,在路線起終點間,選出一條技術(shù)上可行﹑經(jīng)濟(jì)上合理,能滿足使用要求的道路中心線。路線是否合理將直接影響到公路的質(zhì)量﹑工程造價以及公路使用條件﹑安全性和使用年限,因此選線與定線是一個非 常重要的環(huán)節(jié)。 選線的原則 ◆ 應(yīng)符合公路線形設(shè)計的基本要求。公路路線本身的平、縱、橫三方面的相互影響和制約以及路線位置對公路構(gòu)造物和其他公路設(shè)施影響很大,而線形設(shè)計是對公路路線平、縱、橫三方面的一種綜合設(shè)計,選、定線作為線形設(shè)計的先導(dǎo),應(yīng)符合公路線形設(shè)計的基本要求。 ◆ 選、定線應(yīng)在保證行車安全 、舒適、迅速的前提下,使工程數(shù)量哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 6 少,選價低,運營費用并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時,應(yīng)盡量采用較高的技術(shù)指標(biāo),不應(yīng)輕易采用接近極限或低限指標(biāo),在不降低技術(shù)指標(biāo)的情況下,盡量節(jié)約工程造價。 ◆ 選線要盡量選擇地質(zhì)穩(wěn)定、水文地質(zhì)條較好的地帶通過。對于地質(zhì)不良的地段,在不影響路線基本走向時,可以考慮避讓,必須通過時應(yīng)盡可避重就輕,采取工程措施妥善布置線位,做到線形符合要求,路線穩(wěn)定安全,不留后患。 ◆ 綜合考慮路線與橋位的關(guān)系 路線應(yīng)綜合考慮既不應(yīng)單純強調(diào)橋位,而使路線過迂繞或使橋位接線不合理,也不應(yīng)只顧路線,而使橋位不舒適,小橋涵的位置應(yīng)服從路線走向,在不降低路線技術(shù)指標(biāo)的情況下,也應(yīng)照顧好橋涵位置的合理性。 ◆ 對于沿河線,線位較低,要跨越較多河溝, 為了防御洪水的侵襲和破壞要增加防護(hù)工程。此處冬 季比較寒冷,路線應(yīng)盡可能選擇陽坡和迎風(fēng)的一岸,以減少流冰等病害。為了防止路面積雪路面的前進(jìn)方向要盡量與冬季主風(fēng)向一致。 ◆ 對于越嶺線,選擇埡口 , 作為重要控制點,選擇適當(dāng)?shù)倪^嶺標(biāo)高。盡可能采用自然展線。同樣要走迎風(fēng)陽坡的一面。 選擇路線方案 本設(shè)計路段起點為蓮河村,終點為高祿屯,地處黑龍江林口地區(qū),兩點間有高山,也有河流,但山體穩(wěn)定 ,無滑塌現(xiàn)象,該地區(qū)屬于季節(jié)性冰凍地區(qū),夏季多雨,冬季多雪,故 應(yīng)注意設(shè)計時的防凍驗算問題。 本設(shè)計即有沿溪線又有山嶺線。選擇的路線方案為沿溪線和越嶺線,下面詳細(xì)論述: 方案Ⅰ:起點至 JD2 采用沿河線,在 JD2 至 JD4 之間由于存在沼澤但又接近村莊,故在選線時應(yīng)盡量繞開沼澤,但考慮線形走向,選擇遷近沼澤。在 JD5 和 JD7 由于角度太小,但又考慮線形走向以及通過對布線的分析比較,選擇如圖的線形。 JD8 至終點采用沿河線并最終跨河, 因為沿河線的海拔比較的低,氣候條件比較好,便于施工養(yǎng)護(hù)和行車,另外,沿河線依山伴河,沙礫石料豐富,水源充足,為施工和養(yǎng)護(hù)的就地取材提供了很好的條件。 方案Ⅱ:此線路由于地勢走向較為合理,只是在 JD2 處采用埡口控制大部分地段均能滿足 6%的坡度放坡。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 7 具體展 線可參見初步設(shè)計平面圖。 很關(guān)鍵的一步還算是調(diào)整線路,因為有時候僅僅是微調(diào),就可以產(chǎn)生巨大的差別,可以減少很多不必要的麻煩。較有效的方法是粗略繪制縱斷面圖,計算一些特征點的概略高程,根據(jù)交點位置及地面起伏變化,找到最需要調(diào)整的點,調(diào)整線位使之合乎要求。畢竟紙上定線是一個反復(fù)試線、比較逐步趨于完善的過程。應(yīng)該不斷的去嘗試,直到取到 另 自己滿意的線形。 平面設(shè)計 起終點及各交點坐標(biāo)、轉(zhuǎn)角的確定 在選線完成后就可以進(jìn)行平面設(shè)計了。首先要做的是確定各交點的坐標(biāo)、方位角及各交點之間的距離。具體做法是:先假 定坐標(biāo)零點,按比例在地形圖上量出各交點的坐標(biāo),根據(jù)各交點的坐標(biāo)按幾何關(guān)系可以計算出各交點之間的距離及相應(yīng)的轉(zhuǎn)角。兩個方案的起點、終點及各交點的坐標(biāo),各交點之間的距離匯總于一表。如表 2- 3 所示: 表 2- 3 兩方案之交點、距離表 交點序號 方 案 一 方 案 二 坐標(biāo) 距離 ( m) 坐標(biāo) 距離 ( m) X Y X Y 起點 A JD1 JD2 JD3 JD4 JD5 JD6 JD7 JD8( B) JD9 B 按幾何關(guān)系計算所得的各交點轉(zhuǎn)角表如表 2- 4 所示: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 8 表 2- 4 兩方案各交點轉(zhuǎn)角表 單位:(176?!洹澹? 方 案 一 方 案 二 交點 轉(zhuǎn)角 交點 轉(zhuǎn)角 交點 轉(zhuǎn)角 交點 轉(zhuǎn)角 JD1 42 23 33 JD6 114 26 33 JD1 49 13 00 JD6 13 58 00 JD2 36 46 00 JD7 50 38 06 JD2 34 04 33 JD7 33 43 33 JD3 14 38 07 JD8 31 06 12 JD3 105 55 3 JD4 41 04 33 JD9 47 12 12 JD4 25 01 00 JD5 34 12 00 JD5 40 13 00 平曲線設(shè)計 圓曲線是平面線性中常用的線性要素,而緩和曲線的加設(shè)又可以提高視覺的平順度及線性的連續(xù)性。因此,如何根據(jù)地形要求選用適當(dāng)?shù)膱A曲線半徑和合適的 緩和曲線長度就成了關(guān)鍵。 為了使路線順適 ,《規(guī)范》做了詳細(xì)的技術(shù)指標(biāo)規(guī)定。對于山嶺重丘區(qū)二級公路,計算行車速度為 40km/h,圓曲線一般最小半徑為 100m,極限最小半徑為 60m。緩和曲線最小長度為 35m,平曲線最小長度為 70m,平曲線中圓曲線最小長度為 35m。相鄰兩曲線之間的直線段長度也又明確的規(guī)定:同向曲線之間的最小長度為 2V,即 80m;反向曲線之間為 6V,即240m;直線的最大長度為 20V,即 800m。按照以上規(guī)定,結(jié)合實際地形,初擬曲線要素,具體計算式如下。 簡單圓曲線計算 ( 1)簡單 圓曲線的計算可以按照以下式子進(jìn)行: 2tan?RT ? ( 23) 180RL ??? ( 24) )12(sec ?? ?RE ( 25) LTJ ??2 ( 26) 式中: T切線長, m。 圖 2- 1 簡單圓曲線示意圖 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 9 L曲線長, m。 E外矢距, m。 J校正值, m。 R曲線半徑, m。 α 曲 線轉(zhuǎn)角。 ( 2)主點樁號的計算可以按下式進(jìn)行: TJDZY ?? )()( 樁號樁號 ( 27) LZYYZ ?? )()( 樁號樁號 ( 28) 2/)()( LYZQZ ?? 樁號樁號 ( 29) 2/)()( JQZJD ?? 樁號樁號 ( 210) 帶有緩和曲線的平曲線計算 ( 1)帶有緩和曲線的平曲線要素計算 342 23 8424 RlRlR ss ??? ( 211) 232402 Rllq ss ?? ( 212) RlRl ss ???? ?? ( 213) qRRT s ???? 2ta n)( ? ( 214) sSsSlRLlRL??????????????1802180)2( 0 或 ( 215) ssy lLL 2?? ( 216) RREE s ???? 2s e c)( ? ( 217) sss LTJ ?? 2 ( 218) 式中: TS總切線長, m。 β 0緩和曲線終點處的緩和曲線角 。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 10 q緩和曲線切線增值 ,m。 LS總曲線長, m。 ES外距, m。 Δ R主圓曲線的內(nèi)移值 ,m。 JS校正值 ,m。 lS緩和曲線長度 ,m。 R主曲線半徑 ,m。 Ly平曲線中圓曲線長度, m。 α 路線轉(zhuǎn)角 。 ( 2)主點樁號的計算 sTJDZH ?? )()( 樁號樁號 ( 219) slZYHY ?? )()( 樁號樁號 ( 220) yLHYYH ?? )()( 樁號樁號 ( 221) slYHHZ ?? )()( 樁號樁號 ( 222) 2/)()( sLHZQZ ?? 樁號樁號 ( 223) 2/)()( sJQZJD ?? 樁號樁號 ( 224) 圖 2- 2 帶緩和曲線的平曲線示意圖 按照以上公式對曲線要素及主點樁號進(jìn)行計算并且經(jīng)過驗算準(zhǔn)確無誤。然后就是根據(jù)所得結(jié)果把主點樁號反映在平面圖中,并在中間加樁,直線段為 100 米一樁,曲線段為 50 米一樁。排樁后得到兩方案的實際里程數(shù):方案一為 米;方案二為 米。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 11 縱斷面設(shè)計 縱斷面線形主要包括縱坡和豎曲線。我們知道:縱坡的大小與坡段的長度反映了公路的起伏程度,直接影響公路服務(wù)水平、行車質(zhì)量和運營成本,也 反映到工程是否經(jīng)濟(jì)、適用。因此,設(shè)計中必須對縱坡、坡長及其相互組合進(jìn)行合理安排。下面分縱坡和豎曲線兩方面加以概述,并結(jié)合本次設(shè)計的實際地形設(shè)計出符合要求的線性,使平、縱得到很好的配合。 縱坡設(shè)計 縱坡的設(shè)計要受到很多條件的制約,如坡度、坡長、配合平曲線、盡可能使填挖平衡等等。對于山嶺區(qū)二級公路,《規(guī)范》要求:最大縱坡為 7﹪,相應(yīng)的坡長為 300m;最小縱坡為 ﹪,當(dāng)然在某些地方也可以設(shè)計平坡,但要注意縱向的排水設(shè)計。這些指標(biāo)可以說已是極限,所以在設(shè)計中應(yīng)盡量避免采用極限值。另外,路面上的水一般 都流向合成坡度方向,在冰滑、潮濕路段車輛容易沿合成坡度方向產(chǎn)生滑溜。所以合成坡度也有限制:最小為 ﹪,最大為 8﹪。在本次設(shè)計中,以上指標(biāo)都滿足要求。 首要的工作是確定各樁號的地面高程,采用按比例等分法沿垂直于等高線方向逐個量取,并在特殊地形處加點以反映真實的地貌狀況。接下來在起、終點高程不變的條件下,按照技術(shù)指標(biāo)要求進(jìn)行縱坡設(shè)計。首要任務(wù)的就是選擇好控制點。于是要把埡口、設(shè)涵洞與橋梁的位置、舊原有公路、村落還有特殊的不良地質(zhì)作為控制點。因為橋梁有設(shè)計洪水位及橋面標(biāo)高的限制,涵洞有其上最小填土厚度 的限制。在這里尤其要注意與平曲線的配合。對于沼澤地段,要保留一定的控制高度。一般情況下,變坡點應(yīng)盡量設(shè)在平曲線的曲中點附近的整樁號上,為豎曲線設(shè)計提供方便??v坡設(shè)計的最終結(jié)果見初步設(shè)計縱斷面圖(手工)。 豎曲線設(shè)計 豎曲線設(shè)計的好壞關(guān)系到 行車舒適平順、安全、視距良好及是否滿足平、豎曲線組合的要求。一般豎曲線要落在平曲線之內(nèi),如果在帶有緩和曲線的平曲線處設(shè)置豎曲線,其起、終點應(yīng)落在緩和曲線上。因為豎曲線太短,易形成暗凹現(xiàn)象。為了視距的要求得到保證和避免由于凹現(xiàn)象帶來的失重及增重的感覺,在設(shè)計中,我 們應(yīng)致意:凹形豎曲線的最小半徑限制為20xxm,凸形豎曲線的最小半徑限制為 3000m。 哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 12 豎曲線要素計算 ?RL? ( 2- 25) 2LT? ( 2- 26) RTE 22? ( 2- 27) Rly 22? ( 2- 28) 式中: R豎 曲線半徑, m; L豎曲線長, m; E外矢距 , m; T切線長, m; ω-變坡角 ; ω=i1- i2 i i2-分別為前后兩坡度線的坡度值(上坡為正,下坡為負(fù)) l豎曲線上任意一點到曲線起點或終點的水平距離 m y豎曲線上與 1 對應(yīng)到坡度線的高差, m,也稱修正值或豎距 豎曲線起、終點及其上各樁號高程的計算 ( 1)豎曲線起點樁號計算式為:起點樁號 =邊坡點樁號 切線長 ( 2)豎曲線終點樁號計算式為:終點樁號 =邊坡點樁號 +切 線長 ( 3)豎曲線上各樁號設(shè)計高程的計算式為: 凸形豎曲線上的設(shè)計高程 =該樁號在切線上的設(shè)計高程 y 凹形豎曲線上的設(shè)計高程 =該樁號在切線上的設(shè)計高程 +y 豎曲線的設(shè)計結(jié)果見初步設(shè)計縱斷面圖(手工)。 橫斷面設(shè)計 路基橫斷面設(shè)計主要是根據(jù)公路等級確定的路基寬度,結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀? 條件,考慮交通安全、道路排水、路基穩(wěn)定、工程經(jīng)濟(jì)等因素,從實際出發(fā),綜合分析擬定橫斷面的組
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