十字平面交叉口渠化设计和立面设计

交通与汽车工程学院课程设计说明书
课程名称:高速公路与立交设计课程设计
课程代码: 8234840
题目: 某公路75度十字平面交叉口渠化设
计和立面设计（6车道一级公路
交4车道二级公路）
年级/专业/班:
学生姓名:
学号: 312008*********
开始时间:2011年 6 月20日完成时间:2011年7 月 1 日课程设计成绩：
学习态度及平时成绩（30）技术水平与实
际能力（20）
创新
（5）
说明书（计算书、图纸、分
析报告）撰写质量（45）
总分
（100）
程序设计基础课程设计
指导教师签名：2011 年月日
高速公路及立交课程设计
目录
1.任务及分析 (1)
2．设计任务书 (2)
3．设计内容 (4)
3.1工程简介 (4)
3.2渠化设计 (4)
3.3立面设计 (6)
4.设计成果及说明 (10)
5.总结与心得体会 (11)
6.附件 (12)
参考文献 (13)
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《高速公路与立交设计课程设计》课程设计任务书学院名称：交通与汽车工程学院课程代码：8234840专业：交通工程
年级：2008级
一、课程设计题目
见《任务分配表》
二、主要目的
高速公路与立交设计是理论与实践兼具的学科，课程中所涉及到的基本理论和方法是进行高等级公路设计的理论基础，通过本环节，让学生了解高速公路与立交设计涉及到的各个环节的工作内容及具体操作步骤，掌握高速公路和立交设计的基本理论和方法，培养学生综合运用所学理论和方法解决实际问题的能力；使学生能应用所学的理论知识解决实际的问题，熟悉高速公路与立交设计的相关知识。

三、主要内容
结合该课程理论知识，对实际或虚拟项目进行设计，每类项目设计可为下列内容：
（1）路线设计：根据公路路线设计地形图，进行公路路线方案设计，并绘制路线纵断面图；
（2）纵横断面设计：根据测量资料进行路线的纵断面和横断面设计，并绘制相关设计图。

（3）高速公路土石方设计：根据路线纵断面设计和横断面设计，计算路线土石方量，并进行土石方调配；
（4）立交设计：根据立交设计方法和理论，对某立交进行线位数据设计；
四、具体要求及应提交材料
1、每个自然班根据学生人数配备指导教师；
2、指导教师向学生下达具体任务和要求，并强调设计过程中的关键点和注意的问题；
3、学生需提交一份满足学院格式要求的课程设计说明书一份。

五、主要技术路线提示
下达具体任务——进行相关调查——查阅参考文献——设计
六、进度安排
第一天：下达任务，理论知识点巩固学习；
第二天——第四天：查阅参考文献，明确所要设计的内容，掌握设计方法；
第五天——第八天：完成课程设计主要内容。

第九天——：提交课程设计说明书。

七、推荐参考资料(不少于3篇)
1、《高速公路设计》杨春风主编，人民交通出版社，2006；
2、《道路勘测设计》张志清，科学出版社 2005年；
3、《道路勘测与设计》张金水，同济大学出版社2005；
指导教师签名日期 2011年 6月 15日
系主任审核日期 2011年 6月15日
317国道与犀团路75度十字平面
交叉口渠化设计及立面设计
1．任务及分析
通过查阅317国道和红光路的交通资料和调查该交叉口的交通情况，对该交叉口进行渠化设计和立面设计。

2．设计内容
2.1 工程简介
本交叉口为317国道（六车道的一级公路）和犀团路（四车道的二级公路）成75度十字交叉，该路口交通量较大，并且有一定的行人需求，但缺少交通管理和诱导设施，冲突点较多，行车混乱，甚至造成堵塞。

因此通过对该路口的渠化设计和立面设计改善其交通状况，增加其通行能力。

2.2 渠化设计
2.2.1渠化方式
1）设置导流岛
通过设置倒流岛，压缩交叉口的路面面积，可以使车辆和行人通过交叉口的路径单一且集中，这样可以有效的减少车辆可能发生冲突的路面面积，在相对较小的
冲突范围内，道路使用者可以做出准确的判断并采取相应的应急措施，从而增加安全度。

2）交叉口处拓宽317国道的车道数。

在交叉口处，通过压缩317国道两边的分割带，增加一个左转车道，使左转车辆提前驶入到左转车道实现减速，同时右转车辆提前驶入最右边的右转车道实现减速，使左转、右转、直行的车辆提前分离，从而最大限度的减小了左转和右转车辆对直行车辆的干扰。

左转、右转、直行车辆的分离也大大增加了行车的安全。

3）设置鱼肚皮
通过鱼肚皮的设置，实现了拓宽左转车道的平滑过渡，使车辆各行其道，使驾驶员行车感到行车平顺光滑。

4）犀团路中央分隔带末端设置左转待转待区。

设置左转待转区：在直行绿灯亮时，左转的车两进入待转区等候转弯，等到左转绿灯亮时，方才开始实行左转。

可以有效的减少对对向直行车辆的干扰，提高犀团路的通行效率。

2.3 立面设计
已知道317国道与犀团路75度十字平面交叉口上，相交道路车行道的中心线和边线1i 和3i 均为3%，路拱横坡度2i =0.02，317国道车行道宽度为B 1=25.5m,犀团路车行道宽度B 2=18m,缘石半径R 1=60m, 缘石半径R 21=60m,中心控制高程为2.5m.等高线h 采用0.1m.具体情况如下图所示：
采用立面设计的方法是方格网设计等高线法，立面设计图式:相邻道路的纵坡向交叉口倾斜，另外两条道路的纵坡由交叉口向外倾斜。

1） 路线上等高线的绘制
1l =1i h =03
.020.0=6.67m 等高线
317国道边线位置上沿纵向上坡偏移的水平距离=⨯=⨯=03
.002.025.252322i i B l 8.5m 等高线在犀团路边线位置上沿纵向上坡偏移的水平距离=⨯=⨯=
03.002.02182322i i B l 6m 由计算结果绘出路段上的等高线，如下图
2)交叉口的设计等高线的绘制
首先在图中标出交叉口的各要素点：如下图
根据交叉口中心的控制高程，计算出2121E E M M 四点的高程 9835.3)75tan 75.125.52tan 6075sin 8(
50.2*00111=-++=-=i AM h h A M =++-=-=)75tan 75.125.37tan 3075sin 8(50.2*0
00122i AM h h A M 4.0165
同理，可求得其余道口切点横断面的高程分别为：
0165.11=G h 9835.02=G h 7285.02=E h 7615.03=E h 8599.01=N h 7940.02=N h 0634.03=F h 6999.04=F h 7285.37615.302.075.129835.32
214==⨯-=•-=i B h h M E 7615.302.075.120165.42221=⨯-=•-=i B h h M E
0165.41=K h 1401.42=K h 9801.31=F h 8565.32=F h
根据A ，E 1，1F 三点的高程，求去交叉口范围内1C ,1D 等点的设计高程
2)()(2221211i R h i R h h E E C •-+•-==2
)03.0609801.3()03.0607615.3(⨯-+⨯-=3.07 0
11115.37cos 75.1207.25.25.2--=⨯--=AD AC h h h h C A A D []=-+⨯)305.37cos 30(5.37cos 5.120
3.16 同理可得：
275.22=C h 47.13=C h 174.24=C h
266.22=D h 26.13=D h 166.24=D h
3）根据1F 、1D 、1E 各点的高程，求出缘石曲线上的等等高点的高程
采用平均分配法来确定：
弧D 1E 1、11F D 的弧长：301416.3236010521)2(360105210
00⨯⨯⨯⨯=⨯R π=27.49 弧22E D 、22F D 的弧长：601416.32360
7521)2(360752100
00⨯⨯⨯⨯=⨯R π=39.27
弧D 1E 1间应有设计等高线为：
320
.016.3761.3≈-（根） 等高线的平均间距：16.93
49.27=m 弧11F D 间应有设计等高线为：20
.016.3980.3-=4（根） 等高线的平均间距：449.27=6.872
弧22F D 间应设计的等高线为：
20
.0266.2856.3-≈7（根） 等高线的平均间距：909.48
27.39=m 弧22E D 间应设计的等高线为：720
.07285.0266.2≈-（根） 等高线的平均间距：327.58
27.39≈m 弧33E D 的应设计的等高线为：20
.07615.047.1-≈4（根） 等高线的平均间距：8725.64
49.27≈m 弧33F D 的应设计的等高线为：20
.0634.047.1-≈4（根） 等高线的平均间距：449.27=6.8725m
弧44E D 的应设计的等高线为：
20
.0374.2985.3-≈8（根） 等高线的平均间距：908.48
27.39=m 弧44E D 应设计的等高线为：10
.06999.0374.2-≈8（根） 等高线的平均间距：908.4827.39=m
根据上面的计算在缘石曲线以0.2m 高度为单位作出相应的高程点，如下图
把高程点相同的点按照“相邻道路的纵坡向交叉口倾斜，而另外两条道路的纵坡由交叉口向外倾斜”的图式有曲线连接起来，并根据交叉口等高线中间应该疏一些，边缘密一些，疏密过渡均匀的原则，即可作出交叉口的立面设计图。

图见设计成果说明。

3．设计成果及说明
317国道和犀团路交叉口渠化设计图
317国道和犀团路交叉口立面设计图（尺寸单位：m; 高程单位：m）
4．总结与体会
本次课程设计通过对317国道和犀团路75 交叉口的渠化设计和立面设计，初步掌握了渠化的基本措施如交叉口拓宽、导流岛等和立面设计交叉口的基本步骤，进一步明白了在渠化设计中，各种规范的重要性。

同时也暴露出对书上的知识掌握的不够牢固和迁移能力不强的弱点，得比照书上的来做，导致进度较慢，希望通过以后在学习和工作中进一步的学习，能学以致用。

在本次设计中得到了李慧老师和同学们的大力支持，在此表示最衷心的感谢！
5.附件
317国道和犀团路75 交叉口渠化设计标准打印稿
参考文献
1、《高速公路设计》杨春风主编，人民交通出版社，2006；
2、《道路勘测设计》张志清，科学出版社 2005年；
3、《道路勘测与设计》张金水，同济大学出版社2005；。