【導讀】·西南科技大學本科生畢業(yè)論文Ⅲ

　　

【正文】 （ 3） 回旋曲線參數(shù)計算 ： A= RLs? = 750100? =, 滿足 R/3≤ A≤ R 的關系 （ 4） 主點樁號計算 已知 JD3樁號：起點樁號 +1l +2l hJ = K3+ 直緩點： hTJDZH ?? = K3+ 緩圓點： sLZHHY ?? = K3+ 圓緩點： )2( sh LLHYYH ??? = K3+ 緩直點： SLYHHZ ?? = K3+ 曲中點： = K3+ 342 268824 RLRLp ss ??232402 RLLq ss ??? ? qpRTh ??? 2tan ?? ? RpRE h ??? 2s e c ?2hLHZQZ ?? 2 ???? hJQZJDsh LRL ?? 18 0?? 西南科技大學本科生畢 業(yè)論文 19 交點 (校核 )：（校核無誤） 反向曲線之間直線長度的反算過 程 已知，交點間的直線長度： AJD1（ 1l ）： JD1JD2（ 2l ）： JD2JD3（ 3l ）： JD3B（ 3l ）： 1hT = 2hT = 3hT = 故： 曲線 1和曲線 2 之間的直線長度為： – – ＝ 200m（ 2V） 滿足要求 。 曲線 2和曲線 3 之間的直線長度為： = 滿足要求。 平面設計的整理 通過線路初選的比對后，選擇好最佳方案。通過平面線形要素的驗算合格后，用CAD在電子地圖上確定平面線形。 西南科技大學本科生畢 業(yè)論文 20 第五章 縱斷 面設計 縱斷面設計原則 高速公路、一級公路應考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。 縱斷面線形設計應對地形、地質、水文、地下管線、氣候和排水等進行綜合考慮，線形應平順而圓滑。 縱坡設計應考慮填挖平衡，并利用挖方就近做填方，以降低造價、節(jié)省用地，減輕對自然地面橫坡與景觀的影響。山嶺重丘區(qū)地形應考慮縱向填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填。 相鄰縱坡之代數(shù)差較小時，宜采用較大的豎曲線半徑。 路線交叉處前后的縱坡應平緩。 位于積雪或冰凍地區(qū)的公路，應避免采用陡坡。 縱斷面設計標準 縱坡設計標準 最大縱坡 是道路縱斷面設計的重要控制指標，直接影響路線長短、線形的好壞、使用質量的好壞、工程數(shù)量和運輸成本。制定最大縱坡的依據(jù)是汽車的動力特性、道路等級、自然條件、車輛安全行駛以及工程、運營經(jīng)濟等因素制定的。由文獻 [1]可知，設計車速 80km/h，最大縱坡為 5％；設計車速在 120Km/h， 100Km/h， 80Km/h 的高速公路受地形條件或其他特殊情況限制時，經(jīng)技術經(jīng)濟論證合理，最大縱坡可增大 1％；越嶺路線連續(xù)上坡（或下坡）路段，相對高差為 200～ 500m 時，平均縱坡不應大于%，相對高差大于 500m時，平均縱坡不應大于 5%。任意連續(xù) 3km 路段的平均縱坡不應大于 %。 最大縱坡長度 長距離的陡坡對行車不利，連續(xù)上坡發(fā)動機過熱影響機械效率，使行駛條件惡化，下坡則因制動頻繁而危及行車安全，故應對縱坡最大長度有所限制。由文獻 [1]可知可知，在本次設計車速（ 80km/h）情況下，縱坡為 3％時，最大坡長為 1100m； 縱坡為 4％時，最大坡長為 800m；縱坡為 5%時，最大坡長為 700m；縱坡為 6%時，最大坡長為 500m。 西南科技大學本科生畢 業(yè)論文 21 最小縱坡長度 由文獻 [1]可知，本設計車速的最小坡長為 200m。 緩和坡段 在連續(xù)陡坡長度大于最大坡長限制的規(guī)定時， 根據(jù)文獻 [1]在不大于最大坡長所規(guī)定的長度處設置不大于 3％的縱坡，稱為緩和坡段，坡長應滿足最小坡長的規(guī)定，本次設計無需設置緩和坡段。 合成坡度 它是指在有超高的路段上，由路線縱坡和超高橫坡或路拱橫坡組合所構成的坡度，其值用下式計算： I= 22 iih ? （ 51） 其中， I—— 為合成坡度 %； hi —— 為路線縱坡 %； i—— 為超高橫坡 % 由文獻 [2]可知，本次設計的最大合成坡度為 ％。 最小縱坡 為防止積水滲入路基而影響起穩(wěn)定性，由文獻 [2]可知，最小縱坡設為 ％。一般情況下以不小于 %為宜。 平均縱坡 是指由若干坡段組成的路段所克服的高差與路線長度之比，是衡量線形質量的重要指標： 式中 均i —— 連續(xù)陡坡路段的平均縱坡 % il —— i 坡度的實際坡長， m 橋頭上及橋頭縱坡 小橋與涵洞處的縱坡與路線相同，大中橋縱坡不宜大于 4％，橋頭引道縱坡不宜大于 5％，引道緊接橋頭部分的線形應與橋上線形相配合，其長度不宜小于 3s 設計速度行程。 豎曲線設計標準 豎曲線最小半徑 豎曲線有凸形和凹形兩種，在本設計車速下，由文獻 [2]可知，凸形豎曲線半徑一般最小值為 4500m，極限最小值為 3000m，滿足視距 要求的最小值為 12020m；凹形iil ili ????均 )25( ? 西南科技大學本科生畢 業(yè)論文 22 豎曲線半徑一般最小值為 4500m，極限最小值為 3000m，滿足視距要求的最小值為8000m。 豎曲線最小長度 規(guī)定汽車在豎曲線上 3s 的行程時間控制豎曲線最小長度，本設計車速下，為 70m。 平縱組合設計 平縱組合設計原則 應保持線形在視覺上連續(xù)性 ,能自然地引導駕駛員的視線 ,使之在高速行駛的情況下 ,能安全舒適地行車。 注意保持平、縱線形的技術指標大小應均衡，使線形在視覺和心理方面保持協(xié)調(diào)。 選擇組合得當?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全? 注意與道路周圍自然環(huán)境和景觀的配合。 直線與縱斷面的組合 平面直線與縱面直線組合 從視覺心理分析來看，由于這種線形單調(diào)、枯燥、在行車過程中視景無變化，容易使司機產(chǎn)生疲勞和超車頻繁，因而在組合時一般應避免這種情況。 平面直線與豎曲線組合要素 只要路線有起伏，就不要采用長直線，最好使平面路線隨縱坡的變化略加轉折，并把平、豎曲線合理地組合，但要避免駕駛員一眼能看到路線方向轉折兩次以上或縱坡起伏三次以上。直線與凹形豎曲線組合具有較好的視距條件，咱應避免采用較短凹形豎曲線，一般以采用大于最小豎曲 線半徑約 3～ 4 倍為宜，以避免產(chǎn)生折點。直線與凸線豎曲線組合線形視距條件差，線形單調(diào)，應盡量避免。 平曲線與縱斷面的組合 平曲線與縱斷面組合要素 只要平曲線半徑選擇適當、平面的直線與圓曲線組合恰當，在透視圖上顯示的視覺效果應是良好的。組合時要注意平曲線半徑過小，直線長度過短等都將在視覺上產(chǎn)生折曲現(xiàn)象。 平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線。 使平曲線和豎曲線相對應，最好使豎曲線的起終點分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即“平包豎”。如果平曲線的中點與豎曲線的頂（底）點位置錯開不超過平曲 西南科技大學本科生畢 業(yè)論文 23 線長度的四分之一時，仍然可以獲得比較滿意的外觀。 平曲線與豎曲線大小應保持均衡，平曲線半徑小于 1000m，豎曲線半徑大約為平曲線半徑的 10～ 20 倍，便可達到均衡的目的。 選擇適宜的合成坡度最大合成坡度不宜大于 8%，最小合成坡度不宜小于 %。 平、豎曲線應避免組合： （ 1）避免凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底部與反向平曲線的拐點重合。 （ 2）小半徑豎曲線不宜與緩和曲 線相重疊。 （ 3）避免在凸形豎曲線頂部與凹形豎曲線底部插入小半徑的平曲線。 （ 4）在長平曲線內(nèi)，要盡量設計成直坡線，避免設置短的、半徑小的豎曲線。避免在一個平曲線上連續(xù)出現(xiàn)多個凹、凸豎曲線。避免出現(xiàn)“暗凹”，“跳躍”等不良現(xiàn)象。 （ 5）平、豎曲線半徑都很小時不宜重合，此時應將兩者分開，把二者拉開相當距離，使平曲線位于直坡段或豎曲線位于直線上。 縱斷面設計 縱斷面線形設計應根據(jù)道路登記、沿線自然條件和構造物控制高程等，確定路線合適的高程等，確定路線合適的高程、變坡點、各坡段的縱坡和坡長設計豎曲線及與平 面線形的組合。 縱斷面設計過程 根據(jù)平面地形圖上已知的等高線，每隔 20m確定各個里程樁的地面高程。 繪制完地面線后，繪出平面直線，平曲線，以便之后的平縱的組合設計，結合區(qū)域內(nèi)實際地形地貌，在路線縱斷面圖上選擇控制點。 根據(jù)已選的控制點，結合縱斷面技術指標、選線意圖、結合地面起伏變化及平曲線形，在縱斷面圖上補充添加控制點，初步定出變坡點位置。 結合地面的起伏狀況，本著填挖平衡的原則，在小范圍內(nèi)調(diào)整各個變坡點及控制點的樁號、高程及坡度等。填方地段應盡量選設凹形曲線的變坡點；挖方地段應盡量選設凸形曲線的變坡點，并結合平曲線的起始點，注意滿足“平包豎”。變坡點一般要調(diào)整到 10m整樁號上。 根據(jù)各設計變坡點的樁號和地面高程，需設橋梁的路段，應使橋梁設在豎曲線起終點 10m 之外，小橋涵允許設在斜坡地段或豎曲線上，為保證行車平順，應盡量避免在小橋涵處出現(xiàn)駝峰式縱坡。 西南科技大學本科生畢 業(yè)論文 24 根據(jù)以下公式計算縱坡坡度： ii＝（ Yi+1Yi） /X （ 53） ωi＝ ii+1ii （ 54) 式中： ii—— 第 i 縱坡坡度，上坡為正，下坡為負； Yi—— 第 i 變坡點高程 。 X—— 第 i～ i+1 變坡點之間坡長； ωi—— 變坡角 當 ωi為“ +”時，表示凹形豎曲線，當ω i為“ ”時，表示凸形豎曲線。 結合地形、地貌，根據(jù)設計標準及規(guī)定，并結合平豎曲線匹配的原則，選定適當?shù)呢Q曲線半徑，然后利用如下公式計算豎曲線的幾何要素，同時檢查豎曲線設計是否與平曲線發(fā)生沖突。 L ＝ Rω （ 55） T ＝ L/2 （ 56） E ＝ （ 57） 式中： L —— 豎曲線長（ m）； T —— 豎曲線切線長（ m）； E —— 豎曲線的外距長（ m）； ω—— 坡度差。 在路線縱斷面圖上，描繪出設計線路；然后計算 對應樁號的設計高程和填挖高度，在縱斷面圖上繪制豎曲線及其要素，加以標注，完成縱斷面設計。 縱斷面具體設計過程 本路全線共設變坡點 3 個，第一個變坡點在 K1+690 處，第二個變坡點在 K2+660處，第三個變坡點在 K3+770 處。從起點到第一變坡點坡長為 1690m，滿足坡長要求，縱坡 %；從第一變坡點到第二變坡點縱坡坡長為 970m，滿足坡長要求，縱坡為%；從第二變坡點到第三變坡點縱坡坡長為 1110m，滿足坡長要求，縱坡為 %；從第三 變坡點到終點縱坡坡長 ，滿足坡長要 求，縱坡為 %。 第一變坡點處為凹 形豎曲線，半徑為 13000m， 起點為 K1+，終點為K1+，對應平曲線起終點為 K1+， K1+，滿足平包縱的要求； 第二變坡點處為凸形豎曲線，半徑為 10000m， 起點為 K2+，終點為K2+，對應平曲線起終點為 K2+， K2+，滿足平包縱的要求； RT22 西南科技大學本科生畢 業(yè)論文 25 第三變坡點處為凹形豎曲線，半徑為 15000m,起點為 K3+，終點為K3+，對應平曲線起終點 為 K3+， K3+。 豎曲線要