【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 超高坡度。 《規(guī)定》規(guī)定，超高橫坡度按設(shè)計(jì)速度，半徑大小，結(jié)合路面的類型，自然條件和車輛的組成情況確定。一級(jí)公路的超高橫坡度不超過(guò) 10％ 。 超高 的計(jì)算 交點(diǎn) 1JD 處超高的計(jì)算 ： 由式 (32)得： ?yi 2120 0 .1 2 8 .6 %1 2 7 5 5 0 ??? 式中， u? — 橫向力系數(shù)取 ， u? =。 本設(shè)計(jì)路段選定的超高值為： 。 超高緩和段 從直線的路拱雙坡斷面到圓曲線上具有超高橫坡度的單坡斷面，有一各逐漸變化的過(guò)渡路段，這一逐漸變化的過(guò)渡路段成為超高緩和段。 2127Vi R??? 石家莊鐵道學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 超高緩和段長(zhǎng)度 為了行車的安全舒適、路容的美觀和排水的通暢，必須設(shè)置一定長(zhǎng)度的超高緩和段，超高過(guò)渡則是在超高緩和段全長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行的 。雙車道公路超高緩和段長(zhǎng)度可按下式計(jì)算： (33) 式中： L— 超高緩和段長(zhǎng) (m) ； β — 旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度 (m) ； — 超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差 (％ )； p— 超高漸變率 。 本設(shè)計(jì)路段超高緩和段長(zhǎng)度值為： 120m。 超高緩和段實(shí)際計(jì)算取值 超高緩和段實(shí)際計(jì)算值應(yīng)取下列三項(xiàng)中的最大值 ： (1)曲線加寬段長(zhǎng)度 ； (2)超高緩和段的理論計(jì)算值 ； (3)緩和曲線的長(zhǎng)度 。 此路段沒有加寬，超高緩和段的理論計(jì)算值為 40m 和緩和曲線的長(zhǎng)度為 80m，因此超高緩和段實(shí)際計(jì)算值應(yīng)取為 180m。 繞路 中央分隔帶 邊緣旋轉(zhuǎn)各特征點(diǎn)超高值計(jì)算式見表 31。超高過(guò)度方式圖見圖33。 表 31 繞 中央分隔帶 邊緣旋轉(zhuǎn)各特征點(diǎn)超高值計(jì)算式 超高位置 計(jì)算公式 x距離處行車道橫坡值 備注 外側(cè) C ? ?12xb B b i?? Gh Gcxiii x iL??? 1. 計(jì)算結(jié)果為與設(shè)計(jì) 高之差； 2. 設(shè)計(jì)高程為中央分隔帶外側(cè)邊緣 程； 3. 本設(shè)計(jì)不設(shè)加寬， x 0b? ； 4. 當(dāng) cxL? 時(shí)，為圓曲線上的超高 。 D 0 內(nèi)側(cè) D 0 hG Gcxiii x iL??? C ? ?1 x 2 xb B b b i? ? ? ? 式中， B —— 左側(cè) (右側(cè) )行車道寬度 (m)； 1b — — 左側(cè)路緣帶寬度 (m)； 2b —— 右側(cè)路緣帶寬度 (m)； xb —— x距離處路基加寬值 (m)； hi —— 超高橫坡度 (%)； Gi —— 路拱橫坡度 (%)； iCL p???i? 石家莊鐵道學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 x —— 超高緩和段中任意一點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離 (m)。 圖 33 超高過(guò)度方式圖 交點(diǎn) 1JD 有緩和曲線的平曲線處繞 中央分隔帶 邊緣旋轉(zhuǎn)各特征點(diǎn)超高值計(jì)算 ： 如上所述，旋轉(zhuǎn)方式按中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，路拱橫坡 2%Gi ? ，超高橫坡 h %i ? 。 則超高緩和段長(zhǎng)度： 2 ( m )B ? ? ? ? ? ? yz 8. 6% 2% 0. 10 6i i i? ? ? ? ? ? ① 確定緩和段長(zhǎng)度 cL 查表得 1150p? c 8 . 7 5 0 . 1 0 6 1 3 9 . 1 2 5 ( m )1 150BiL p???? ? ? 取 5 的整倍數(shù)， c 140mL ? 。 緩和曲線 sc120mLL??。 sc 140 120 20 mLL? ? ? ? 即從緩和曲線后退 20m 的直線段上開始設(shè)置超高緩和段。 ② 計(jì)算各樁號(hào)的超高 超高起點(diǎn)為 K0+，由直線段的硬路肩坡度與行車道相同 ，為 2%，土路肩為4%。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 4%，外側(cè)的土路肩坡度為 4%，內(nèi)側(cè)土路肩坡度的過(guò)渡段的長(zhǎng)度為： ? ?0 4% 2% 150l???? 取 ml 20? ，內(nèi)側(cè)土路肩坡度在超高緩和段起點(diǎn)之前，即從 (K0+~ K0+ )段內(nèi)完成路肩的過(guò)渡，變成 4%，與路拱橫坡相同。 ③ 分別計(jì)算各樁號(hào)的橫斷面上中央分隔帶邊緣 ( 3A )、行車道外側(cè)邊緣 ( 2A )和硬路肩外緣 ( 1A )的超高值，計(jì)算結(jié)果見表 32。 石家莊鐵道學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 表 32 JD 處平曲線超高值計(jì)算結(jié)果 樁號(hào) X(m) 左側(cè) (m) 右側(cè) (m) 1A 2A 3A 3A 2A 1A K0+ 直線段 0 0 K0+(ZH) 15 0 0 K0+(HY) 120 0 0 K0+(QZ) 圓曲線 0 0 K0+(YH) 圓曲線 0 0 K0+(HZ) 120 0 0 平面線 型 要素的組合 本設(shè)計(jì)主要采用了基本型平面線型?；拘桶粗本€ 回旋線 圓曲線 回旋線 直線的順序組合。 圖 34 基本型平曲線圖 平面視距的保證 《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定一級(jí)公路的設(shè)計(jì)視距應(yīng)滿足會(huì)車視距的要求，其長(zhǎng)度不小于停車視距的兩倍。此路段的曲線路段在平原微丘區(qū)， 因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮實(shí)際困難和工程量的原因取設(shè)計(jì)視距為 S=200m。 對(duì)平面視距的檢查，首先應(yīng)計(jì)算出保證設(shè)計(jì)視距所需要的最大橫凈距 Z，其次是計(jì)算實(shí)際條件下所提供的能通視的橫凈距 Z? 若 Z ? Z? ，設(shè)計(jì)視距可以保證，若Z? Z? ，則應(yīng)清除障礙物，以滿足 Z ? Z? 的要求。 本設(shè)計(jì)實(shí)際條件下所能提供的能同時(shí)的橫凈距 Z? 為 15m。 在帶有緩和曲線的平曲線的交點(diǎn) 1JD 處， 由式 : S BRR? ? ? 求得 視點(diǎn)軌跡圓曲線長(zhǎng)為 ： (34) ( 2 )180 SLR? ???? 石家莊鐵道學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 式中， L — 視點(diǎn)軌跡圓曲線長(zhǎng) (不包括緩和曲線 m)； SR — 車輛在彎道上行駛時(shí)視點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡 (m)； ? — 路線轉(zhuǎn)角 (度 )； ? — 緩和曲線終點(diǎn)處的緩和曲線角 (度 )。 由式 (34)求得 : ( 2 ) 5 3 8 . 5 ( 4 6 2 6 1 5 1 . 6 )1 8 0 1 8 0SLR ???? ??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ?=(m) 此路段設(shè)置緩和曲線因?yàn)橐朁c(diǎn)軌 跡圓曲線長(zhǎng) L 大于設(shè)計(jì)視距 S， 可用下式求最大橫凈距 ： (1 cos )2S RZR?? (35) 由式 (35)求得 : 22200( 1 c o s ) 9 .2 92 8 8 5 3 8 .5S SRSZR R? ? ? ? ??(m) 由 Z=， Z? =15m， 滿足 Z ? Z? ，視距滿足通視要求。 平面設(shè)計(jì)成果 (1)逐樁坐標(biāo)表 (見附錄 B 表 5) (2)直線曲線轉(zhuǎn)角表 (見附錄 B 表 6) (3)平面設(shè)計(jì)圖 (見 附錄 B 圖冊(cè)圖號(hào) 01， 02， 03) 石家莊鐵道學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 第 4 章 縱斷面設(shè)計(jì) 縱斷面設(shè)計(jì)目的 縱斷面設(shè)計(jì)主要任務(wù)就是根據(jù)汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件以及工程經(jīng)濟(jì)性等，研究起伏空間線的幾何構(gòu)成與要素，以便達(dá)到行車安全迅速、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客舒適的目的。 縱斷面設(shè)計(jì)的一般要求 為使縱坡設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)合理，必須在全面掌握勘測(cè)資料的基 礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)綜合分析、反復(fù)比較定出設(shè)計(jì)縱坡。縱坡設(shè)計(jì)的一般要求為： 1 縱坡設(shè)計(jì)必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)規(guī)定； 2 應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁。為保證車輛能以一定速度安全、順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大或過(guò)于頻繁。 3 縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線的地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候、排水等方面綜合考慮，視具體情況妥善處理，以保證道路的穩(wěn)定與暢通。 4 縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，減少借方和廢方，以降低工程造價(jià)和節(jié)省用地。 5 平原微丘地區(qū)地下水埋藏較淺，池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應(yīng)滿 足最小坡度要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度的要求，以保證路基穩(wěn)定。 6 對(duì)連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端引線等，縱坡應(yīng)小些，避免產(chǎn)生突變。路線交叉處前后的縱坡也應(yīng)平緩一些。 7 在實(shí)地調(diào)查的基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。 縱坡 基本參數(shù)確定 最大縱坡最小縱坡的確定 (1) 最大縱坡的確定 《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，設(shè)計(jì)速度為 100km/h 時(shí)，公路最大縱坡為 4%。 結(jié)合設(shè)計(jì)路段定的是 %。 (2) 最小縱坡的確定 各級(jí)公路的路塹以及其它橫向排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路 基， 石家莊鐵道學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 應(yīng)采用不小于 %的縱坡。當(dāng)必須設(shè)計(jì)平坡或小于 %的縱坡時(shí)，其邊溝應(yīng)作縱向的排水設(shè)計(jì)。 結(jié)合設(shè)計(jì)路段定的是 %。 (3) 最大坡長(zhǎng)最小坡長(zhǎng)限制 《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，各級(jí)公路設(shè)計(jì)不同縱坡時(shí)最大坡長(zhǎng)不同。設(shè)計(jì)速度為 100km/h ,縱坡坡度為 3%時(shí)，最大坡長(zhǎng)為 1000m；縱坡坡度為 4%時(shí)，最大坡長(zhǎng)為 800m；縱坡坡度為 5%時(shí)，最大坡長(zhǎng)為 600m。《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，設(shè)計(jì)速度為 100km/h 時(shí)，公路最小坡長(zhǎng)為 250m。 結(jié)合設(shè)計(jì)路段 最大坡長(zhǎng)定的是 ，最小坡長(zhǎng)定的是 。 緩和 坡長(zhǎng)的要求 緩和坡長(zhǎng) 可以 改善汽車連續(xù)在陡坡上行使的緊張狀況，避免汽車長(zhǎng)時(shí)間低速行駛或汽車下坡產(chǎn)生不安全因素?！兑?guī)范》要求 ,當(dāng)連續(xù)的縱坡大于 5%，應(yīng)在期間設(shè)置不大于 3%的緩和坡段，其長(zhǎng)度不大于 100m。 結(jié)合設(shè)計(jì)本路段不設(shè)緩和坡長(zhǎng) 。 豎曲線設(shè)計(jì) 縱斷面上兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車用一段曲線來(lái)緩和，稱為豎曲線。 豎曲線要素 變坡角 (41) 豎曲線長(zhǎng)度 L＝ Rω (42) 豎曲線半徑 R＝ L/ω (43) 豎曲線切線長(zhǎng) (44) 豎曲線上任意一點(diǎn) P 的豎距： (45) (5)豎曲線外距 (46) 豎曲線要素計(jì)算示意如 圖 41 圖 41 豎曲線要素圖 21ii???12 22LRT T T ?? ? ? ?2211PQ xxh P Q y y i x i xRR? ? ? ? ? ? ?222 8 8 4T R L TE R ? ? ?? ? ? ? 石家莊鐵道學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 豎曲線標(biāo)高計(jì)算 本設(shè)計(jì)路段第一變坡點(diǎn)里程樁號(hào)為 K0+340，高程為 ，坡度 1=%i ，2=%i 。《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，豎曲線最小半徑 R=4500m，本設(shè)計(jì)豎曲線半徑取R=10000m。 (1)豎曲線要素計(jì)算： 21= = 0 .3 4 4 % 0 .9 3 8 % = 0 .0 1 2 8 2w i i 當(dāng) w 為“ +”時(shí)，表示凹形曲線， ? 為“ ”時(shí)為凸形曲線。 所以該豎曲線為 凸 形豎曲線。 曲線長(zhǎng) 10 00 0 0. 01 28 2 12 8. 2( m )L Rw? ? ? ? (滿足最小長(zhǎng)度要求 ) 切線長(zhǎng) 1 2 8 . 26 4 . 1 ( m )22LT ? ? ? 外距 226 4 . 1 0 . 2 0 4 8 ( m )2 2 1 0 0 0 0TE R? ? ?? (2)計(jì)算設(shè)計(jì)高程： 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào) =K0+340T=K0+(m) 豎曲線起點(diǎn)高程 1=1 T = 11. 40( m )i?? 豎曲線終點(diǎn)樁號(hào) =K0+340+T=K0+(m) 豎曲線終點(diǎn)高程 1=1 T = 11. 40( m )i?? (3)豎曲線任意點(diǎn)高程 ① 計(jì)算切線高程 (47) ② 計(jì)算設(shè)計(jì)高程