道路勘测设计课程设计步骤
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一、设计说明
1、工程概况
设计公路为某一级公路。本路段为山岭区,地势稍陡。路段主线长(起讫桩号为K0+—K1+),路基宽,设计行车速度为80km/小时。
2、技术标准
(1)平面设计技术标准:%
圆曲线半径:一般值:400m,极限值:250m
不设超高最小半径:
缓和曲线最小长度:70m
平曲线间插直线长度:同向平曲线间插直线长度应大于6V(480m)为宜,反向平曲线间插直线长度应大于2V(160m)为宜。
(2)纵断面设计指标
最大坡度:5%
最小坡长:200m
不同纵坡度最大坡长
注:当纵坡坡度小于或等于3%时,最大坡长没有限制
竖曲线最小半径和最小长度
(3)路基横断面技术指标:
行车道宽度:4×=15m
硬路肩宽度:2×=5m
土路肩宽度:2×=
中间带宽度:中央分隔带2m+路缘带×2=3m
路基总宽度:
视距保证:停车视距:110m
会车视距:220m
超车视距:550m
不同圆曲线半径的超高值双车道加宽值
注:当圆曲线半径大于600m时,
可不设超高。
本路段超高和加宽值为:
R=700m处,不采用超高和加宽;R=360m处,采用超高,不采用加宽。
路拱应采用双向路拱坡度,由路中央向两侧倾斜,取2%,土路肩横坡度取用3%。
二、选线与定线
1、选线原则
(1)在道路设计的各个阶段,应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究,在多方案论证、比选的基础上,选定最优路线方案。
(2)路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下,做到工程量小、造价低、运营费用省、效益好,并有利于施工和养护。在工程量增加不大时,应尽可能的采用较高的技术指标。不轻易采用极限指标,也不应为了采用较高指标而使得工程量过分增大。
2、选线过程:
选择的路线如平面图所示,选择此路线的原因:
优点:(1)此路线过垭口,线形较好;
(2)此路线经过了此路线经过地区地形较好,施工条件较好。
(3)此路线填挖工程量小,节省成本。
缺点:(1)此路线平曲线较多,对行车不利;
(2)路程相对较长。
3、纸上定线:
(1)定导向点,确定路线走向。
(2)定导向线,按规定的技术标准,结合导向点,试穿出一系列直线,延长直线交出交点,作为初定的路线导向线。
(3)初定平曲线,读取交点坐标计算或直接量测得到交点处路线转角和交点间距,定圆曲
线半径和缓和曲线长度,计算曲线要素及曲线里程桩号。
(4)定线,检查各技术指标是否满足《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)要求,及平曲线位置是否合适,不满足时应调整交点位置或圆曲线半径或缓和曲线长度,直至满足为止。
三、路线平面设计
1、结合实际地形,已知起点QD(50,190)、(270,545)、(287,1268),终点ZD(399,1448)。
2、初拟平曲线半径及缓和曲线长
3、平曲线计算:
(1)交点间距、坐标方位角及转角值的计算:
设起点坐标为,第个交点则:
坐标增量
交点间距
象限角
计算方位角A:﹥0 ,﹥0
﹤0 ,﹥0
﹤0 ,﹤0
﹥0,﹤0
转角:,当﹥0时,路线右转;﹤0时,路线左转。
下面仅以交点1为例利用上面的公式进行计算说明其计算过程,其余交点的计算过程类同,其结果见直线—路线—转角表(见附表)。
QD(50,190)、(270,545)
坐标增量:
交点间距:
象限角:
计算方位角:A1=
(270,545)、(287,1268)
坐标增量:
交点间距:
象限角:
计算方位角:A2=
交点1转角:=30°26′25″ 所以路线右转(2)曲线要素计算:
(3)平面线形要素组合及计算
本设计采取基本型曲线,回旋线—圆曲线—回旋线的长度接近1:1:1,且满足条件。(4)直线上中桩计算
的坐标为(270,545),QD的坐标为(50,190),的坐标为(287,1268)
则ZH点的桩号为
K0++= K0++点的桩号为
K0++ = K0++130=K0+
的桩号为
K0++ = K0++2=K0+
YH点的桩号
K0++ = K0++2=K0+
HZ的桩号
K0++ = K0++130= K0+
设交点坐标为,交点相邻直线的方位角分别为和。则ZH点坐标:
(或)点坐标:
设直线加桩里程为L,ZH,HZ表示曲线起,终点里程,则前直线上任意点坐标(L ZH):后直线上任意点坐标(L﹥HZ):
(5)单曲线内中桩坐标计算
设缓和曲线的单曲线上任意点坐标
曲线上任意点的切线横距:
式中:——缓和曲线上任意点至ZH(HZ)点的曲线长;——缓和曲线长度。
①第一缓和曲线(ZH—HY)任意点坐标:
②圆曲线内任意点坐标:
式中:——缓和曲线上任意点至HY点的曲线长
——缓和曲线长度
——点坐标
③第二缓和曲线(HZ—YH)内任意点坐标:
——第二缓和曲线上任意点至HZ点的曲线长
④方向角计算
缓和曲线上坐标方向角
,=1,2
转角符号,第一缓和曲线右偏为“+”左偏为“-”
第二缓和曲线右偏为“-”左偏为“+”
——缓和曲线上任意点至ZH(HZ)点的曲线长
——缓和曲线长度
圆曲线上坐标方向角
,=1,2
转角符号,右偏为“+”左偏为“-”
现在举例说明计算过程,利用以上公式进行计算: