三级公路设计资料.docx
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三级公路设计资料
三级公路设计
1绪论
地理位置图
(略,详细情况见路线设计图)
路线及工程概况
本路线是山岭重丘区的一条三级公路,路线设计技术指标为:
路基宽度为米,双向车道,无中央分隔带,土路肩为2米,行车道为2米。
设计速度为30Km/h,路线总长米,起点桩号K0+,终点桩号为K1+。
设计路线共设置了6个平曲线,半径分别为350m210m250m337m75m,弯道处均设置缓和曲线,本次纵断面设计设置了8个变坡点,5个凸形竖曲线,3个凹形竖曲线,半径依次为1800、4700、18000、2500、25003000、1400、1000米。
线自然地理特征
吉林市地处东北腹地长白山脉,向松嫩平原过渡地带的松花江畔,三面临水、四周环山。
东经125〃40′~127〃56′,北纬42〃31′~44〃40′。
东接延边朝鲜族自治州,西临长春市、四平市,北与黑龙江省接壤,南与浑江市、通化市毗邻。
总面积27120平方公里。
其中,市区3636平方公里。
吉林市的气候类型属于温带大陆性季风气候,四季分明。
春季少雨干燥,夏季温热多雨,秋季凉爽多晴,冬季漫长而寒冷。
全区年平均气温3℃-5℃,气温受地形影响,由西、西北向东、东南气温逐渐降低。
一月份平均气温最低,一般在零下18℃-20℃,七月平均气温最高,一般在21℃-23℃,极端最高气温℃。
山区无霜期120天,平原区可达130-140天。
全年降雨量约700毫米左右。
全区日照时数2400-2600小时,全年总辐射量为1150千卡/平方毫米。
研究主要内容
本毕业设计的任务就是在教师的指导下独立完成吉林白河—露水河三级公路的设计工作,具体内容包括整理分析、平面设计、纵断面设计、横断面设计、公路排水规划设计及设计文件的编制和图纸绘制。
资料整理与分析
设计资料是设计的客观依据,必须认真客观地分析。
首先要对设计任务书提供的各种资料加以理解和必要的记忆,明确对设计的影响,在头脑中对工程要求、自然条件、材料供应情况和施工条件等,构成一幅明晰的画面;其次要对资料进行分析、概括和系统地整理,从中抽取、确定有关设计数据。
路线平面、纵断面及横断面设计
排水设计
设计文件
毕业设计文件包括设计说明书和计算书。
说明书交代设计内容、设计意图。
计算书交代设计中的具体计算方法和过程。
设计图纸
一般要求绘制路线平面图、纵断面图、路基标准横断面图、横断面设计图、路面设计图、路基排水设计图等主要图纸,编制直线、曲线及转角表、路基设计表、路基土石方数量计算表等表格,其中一部分图纸需要计算机绘图。
2路线设计
公路等级的确定
已知资料
表2-1路段初始年交通量(辆/日,交通量年平均增长率6%)
查《标准》
由《公路工程技术标准》规定:
交通量换算采用小客车为标准车型。
表2-2各汽车代表车型与换算系数
交通量计算
初始年交通量:
N=860×+820×+33×+35×+1689×=4345辆/日确定公路等级
假设该公路远景设计年限为20年,则远景设计年限交通量N:
N4345(16%)20-113146辆/日根据《规范》:
高速公路:
一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量25000辆以上。
一级公路:
一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量15000~30000
辆。
二级公路:
一般能适应按各种汽车折合成小客车的年平均昼夜交通量5000~15000辆。
由远景交通量可知本次设计道路等级为二级公路。
所以根据给定的条件,要按二级要求设计一条三级公路。
选线设计
选线的基本原则:
(1)路线的走向基本走向必须与道路的主客观条件相适应
(2)在对多方案深入、细致的研究、论证、比选的基础上,选定最优路线方案。
(3)路线设计应尽量做到工程量少、造价低、营运费用省,效益好,并有利于施工和养护。
在工程量增加不大时,应尽量采用较高的技术标准。
(4)选线应注意同农田基本建设的配合,做到少占田地,并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。
(5)要注意保持原有自然状态,并与周围环境相协调。
(6)选线时注意对工程地质和水文地质进行深入勘测调查,弄清其对道路的影响。
选线的步骤和方法:
道路选线的目的就是根据道路的性质、任务、等级和标准,结合地质、地表、地物及其沿线条件,结合平、纵、横三方面因素。
在纸上选定道路中线的位置,而道路选线的主要任务是确定道路的具体走向和总体布局,具体定出道路的交点位置和选定道路曲线的要素,通过纸上选线把路线的平面布置下来。
a全面布局
全面布局是解决路线基本走向的全局性工作。
就是在起终点以及中间必须通过的据点间寻找可能通过的路线带。
路线的基本走向与道路的主观和客观条件相适应,限制和影响道路的走向的因素很多,大门归纳起来主要有主观和客观两类。
主观条件是指设计任务书或其他的文件规定的路线总方向、等级及其在道路网中的任务和作用,我们的起终点就是由老师规定的。
而客观条件就是指道路所经过的地区原有交通的布局,城镇以及地形、地质,水文、气象等自然条件。
上述主观条件是道路选线的主要依据,而客观条件是道路选线必须考虑的因素。
b逐段安排
在路线基本走向已经确定的基础上,根据地形平坦与复杂程度不同,可分别采取现场直接插点定线和放坡定点的方法,插出一系列的控制点,然后从这些控制点中穿出通过多数点(特别是那些控制较严的点位)的直线段,延伸相邻直线的交点,即为路线的转角点。
c具体定线
在逐点安排的小控制点间,根据技术标准的结合,自然条件,综合考虑平、纵、横三方面的因素。
随后拟定出曲线的半径,至此定线工作才算基本完成。
做好上述工作的关键在于摸清地形的情况,全面考虑前后线形衔接与平、纵、横综合关系,恰当地选用合适的技术指标,使整个线形得以连贯顺直协调。
选线分析
选线方法
(l)选线可采用纸上定线或现场定线。
高速公路、一级公路应采用纸上定线并现场核定的方法。
二级公路、三级公路、四级公路可采用现场定线,有条件或地形条件受限制时,可采用纸上定线或纸上移线并现场核定的方法。
(2)选线应在广泛搜集与路线方案有关的规划、计划、统计资料,相关部门的各种地形图、地质、气象等资料的基础上,深入调查、勘察,并运用遥感、航测、GPS、数字技术等新技术,确保其勘察工作的广度、深度和质量,以免遗漏有价值的比较方案。
本设计选线分析
本设计起点高程为,终点高程为。
大致有两个方向可供选择:
上线、下线。
我选择的是上线,下线路线虽短,但是路面起伏较大。
山岭地区路线弯多坡陡、标准低、工程量大,由于受山岭区地形、水文、地质、气候等因素的影响,道路平、纵、横都受限制。
方案选定
选择路线方案的因素
选择路线方案一般应综合考虑以下主要因素:
(1)路线在政治、经济、国防上的意义,国家或地方建设单位对路线使用任务、性质的要求,战备、支农、综合利用等重要方针的体现。
(2)路线在铁路、公路、航道、空运等交通网中的作用,与沿线地区工矿、农业、城镇等规划的关系,以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。
(3)沿线地形、地质、水文、气象、地震等自然条件的影响,要求的路线技术等级与实际可能达到的指标(包括对低限指标的采用)及对路线使用任务、性质的影响,路线增长系数(两控制点问路线实际长度与空间直线距离的比值)、筑路材料来源、施工条件以及工程量、四材(钢材、水泥、木材、沥青)用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响。
(4)其他如与沿线革命史迹、历史文物、风景区的联系等。
本设计路线方案选定
本方案路线总长个JD,直线段所占比重较平曲线大,选定线基本合理,满足《规范》要求,减少对耕地的破坏。
但也有不足之处:
填挖方较大。
但是填挖基
本平衡;在较填方多的路段需设置挡土墙,以保证道路安全,这势必使得筑路成本的增加。
平曲线要素值的确定
平面设计原则:
(1)平面线形应直捷、连续、顺舒,并与地形、地物相适应,与周围环境相协调。
(2)除满足汽车行驶力学上的基本要求外,还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。
(3)保持平面线形的均衡与连贯。
为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶,应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。
(4)应避免连续急弯的线形。
这种线形给驾驶者造成不便,给乘客的舒适也带来不良影响。
设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。
(5)平曲线应有足够的长度。
如平曲线太短,汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整,一般都应控制平曲线(包括圆曲线及其两端的缓和曲线)的最小长度
平曲线要素值的确定:
平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。
当然三个也可以组合成不同的线形。
在做这次设计中主要用到的组合有以下几种:
(1)基本型
按直线—缓和曲线—圆曲线—缓和曲线—直线的顺序组合,基本型中的缓和曲线参数、圆曲线最小长度都应符合有关规定。
从线形的协调性看,宜将缓和曲线、圆曲线、缓和曲线之长度比设计成1:
1:
1。
图基本型图S型
(2)S型
两个反向圆曲线用回旋线连接的组合,S型相邻两个缓和曲线参数宜相等。
当采用不同的参数时,A1与A2之比应小为宜。
图复合型图C型
(3)C型
同向曲线的两回旋线在曲率为零处径相衔接的形式,其连接处的曲率为零,相当于两基本型的同向曲线中间直线长度为零,这种线形对行车也会产生不利影响。
因此,C型曲线只有在特殊地形条件下方可采用。
a平曲线主要参数的规定
表2-3三级公路主要技术指标表
有缓和曲线的圆曲线要素计算公式
在简单的圆曲线和直线连接的两端,分别插入一段回旋曲线,即构成带有缓和曲线的平曲线。
其要素计算公式如下:
图2-1按回旋曲线敷设缓和曲线pL2L4SS
24R2384R3qLS2L3S240R2LS180
02RT(Rp)tg
2
qLR
180
LS
E(Rp)sec
2
R
D2TL式中:
T——总切线长,(m);L——总曲线长,(m);
Es——外距,(m);
D——切曲差,(m);R——主曲线半径,(m);
——路线转角,(°);
0——缓和曲线终点处的缓和曲线角,(°);
q——缓和曲线切线增值,(m);
p——设缓和曲线后,主圆曲线的内移值,(m);
Ls——缓和曲线长度,(m);
(2-3)(2-4)2-5)
(2-6)2-7)
2-8)
(2-9)
(
((
主点桩号计算
ZHJDT(1-1-15)
HYZHLS(1-1-16)
YHHYLY(1-1-17)
HZYHLS(1-1-18)
QZHZL/2(1-1-19)
JDQZD/2(1-1-20)
基本型曲线
JD1:
K0+
设R=350m,LS=70m,=31。
则曲线要素计算如下:
L2702
Sp350
qLS7035m22
T(Rp)tgq(350tan35LS180701800
2R2
LRLS35070
31
E(Rp)secR(350sec350
D2TL2
B:
主点里程桩号计算:
ZH=J
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