五邑大学道路勘测设计方案一Word格式文档下载.docx
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冬春常吹偏北风,干冷少雨。
全年降雨量70%集中在4月至9月,形成明显的雨季汛期。
夏秋,沿海一带常常受到台风洪涝侵袭,台风风力最大可达12级。
风灾洪涝是主要的自然灾害。
1.2路线起讫点
公路等级:
四级普通公路;
起点桩号:
K0+000,坐标终点桩号:
K0+599.197;
坐标起点高程:
2817.00m;
终点高程:
2837.00m。
1.3技术标准与设计采用值
序号
技术指标名称
单位
规划/规范指标
设计采用值
1
道路等级
四级公路
2
车道数
条
1或2
3
设计速度
km/h
20
4
标准车道宽度
m
单车道:
3.5
双车道:
6.0
5
路肩宽度
0.5
0.25
6
整体式路基宽
4.5
6.5
6.5
7
平曲线半径
一般最小半径
30
极限最小半径
15
不设超高最小半径(路拱≤2%)
150
不设超高最小半径(路拱>2%)
200
8
平曲线长度
一般值
100
58.102
最小值
40
9
缓和曲线长度
25
10
最大纵坡
%
8.897
11
最小纵坡
1.130
12
最大坡长
纵坡4%
1200
212.536
纵坡5%
1000
纵坡6%
800
纵坡7%
600
纵坡8%
400
纵坡9%
300
13
最小坡长
60
90.074
14
竖曲线最小长度
50
110
凸形竖曲线最小半径
2000
极限值
16
凹形竖曲线最小半径
500
17
超高渐变率
绕中线:
1/100
绕内边线:
1/50
1/111~1/80
18
加宽类型
Ⅰ类
19
停车视距
会车视距
21
超车视距
22
净空高度
23
路面类型
水泥混凝土路面
1.4设计内容与要求
1.4.1路线方案的拟定与比较
根据给定的等高线地形图,考虑沿线的据点、控制点、路线的基本走向,研究路线的可能方案,并经过比较论证确定最后路线方案。
山区公路的选线一段应按:
①全面布局;
②逐段安排路线;
③具体定线三个步骤进行。
具体要求如下:
1)选择两条路线,路线长度0.6km左右。
2)应绘出各方案的平面、纵断面图
3)技术、经济指标的比较分析,主要包括:
平面线形比较、纵断面线形比较、填挖高度、填挖方情况等。
1.4.2平面的设计与计算
选择其中一条方案进行路线平面设计,要求如下:
1、至少设置三个平曲线,其中一个平曲线有缓和曲线;
2、根据设计的交点坐标,代入公式计算方位角、转角和交点的桩号;
3、计算交点间距和直线段长度,判别直线段是否符合要求;
4、计算三个平曲线的要素(已知R、Ls、α代入公式计算p、q、β0、T、L、E、D),并判别缓和曲线长L、平曲线长Ls、半径R是否满足要求;
5、计算三个平曲线的主点里程桩号。
1.4.3纵断面的设计与计算
纵断面设计线拟定前,应先确定标高控制点(如桥涵标高、最小填土高度、最大挖方深度、交叉口标高等),试定拉坡,并拟定竖曲线,注意纵断面线形符合标准要求,同时满足填挖的经济性,本路填挖高度不超过5米为宜,要求如下:
1)至少设置两个竖曲线;
2)计算变坡点之间的坡度、坡长、直坡段长度,并判别它们是否符合要求;
3)计算两个竖曲线的要素(ω、L、E、T),判别竖曲线是哪个类型,并判别竖曲线的半径R和长度L是否满足规范规定的最小半径和最小竖曲线长度要求;
4)计算一个竖曲线(最大的)范围内特征点的里程及高程(注:
特征点包括竖曲线的起点、终点;
平曲线的主点如ZY、HY、QZ点等;
里程为整10米的桩号)。
1.4.4横断面的设计与计算
根据平、纵断面的设计,进行横断面设计,要求如下:
1)标准路基宽、车道宽、路肩宽、路拱横坡、视距、净空高度等,根据规范查阅后确定;
2)横断面的加宽计算:
①确定加宽类别,查表得到圆曲线加宽值;
②选择一个有缓和曲线的平曲线计算,从起点到终点,包含主点桩、整10米桩,计算各个桩号处的加宽值。
3)横断面的超高计算:
①计算圆曲线的超高值;
②同加宽计算桩号,计算各桩号处路基的内缘、中线、外缘的高程差(计算高程与设计高程之差)。
4)绘制15个桩号连续的横断面图(含有直线段、缓和曲线段、圆曲线段)
第二章路线方案比选
2.1路线长度及延长系数
A、B点直线距离为:
A点为路线起点,B点为路线终点。
方案一:
路线延长系数=路线实际长度/(A、B点实际长度)
=599.197/335.832=1.7842
方案二:
=664.686/335.832=1.9792
2.2转角数及转角总和、转角平均度数
转角数
(个)
转角总和
(
’”)
转角平均数
方案一
255518.5
511013.7
方案二
237142.2
591830.55
2.3平曲线要素
Lmin(m)
Lmax(m)
Rmin(m)
Rmax(m)
Lsmin(m)
Lsmax(m)
11.4293
58.1022
27.8704
59.6176
2.4竖曲线要素
纵坡段数
88.505m
69.580m
1.130%
1.467%
212.537m
252.774m
8.897%
5.794%
最小竖曲线半径
500m
2000m
2.5填挖情况
最大填高(m)
3.85
4.24
最大挖高(m)
2.89
6.05
纵断面填方面积(㎡)
2520.04
3057.64
纵断面挖方面积(㎡)
569.972
295.667
横断面填方面积(㎡)
374.4
442.7
横断面挖方面积(㎡)
73.31
39.29
2.6综合评价
综上数据分析比较可知,两个方案基本满足道路技术标准和规范要求。
整体而言,两个方案的路线长度均在0.6km左右,但方案一的路线长度比方案二短;
在平曲线与竖曲线的方面技术参数相当;
方案一、二均靠近居民点,均有便民利民的好处;
但在填挖方面,方案一挖填土方更少,相比之下成本更低、更经济。
对于四级公路,在满足技术指标和规范指标要求的基础上,易选施工方便,投资成本低,建设效益高的方案。
因此,选用方案一。
第三章平面线形设计
3.1说明
公路平面线形由直线,平曲线组合而成,平曲线又分为圆曲线和缓和曲线。
直线,缓和曲线,圆曲线是平面线形的主要组成要素。
设计时应遵循以下原则:
1.平面线形应与地形,地物,景观相协调,并注意线形的连续与均衡。
2.直线路段应根据地形等因素合理选择,一般直线长度应控制在20v,同向
曲线间的直线应不小于6v(以米计),反向曲线间的直线不小于2v(以米计)。
对于设计速度低于40km/h的路段可参考执行。
(v是设计速度,以km/h计)。
3.圆曲线线形设计应尽量采取大半径,当受到限制时,可以首先取一般最小
半径,避免极限半径。
4.当平曲线半径小于不设缓和曲线最小半径时,应设置缓和曲线。
5.当公路转角过小时,应设法调整平面线形,当不得以而设置了小于7°
的转角时,必须设置足够长的平曲线。
6.两同向曲线间应设有足够长度的直线,不得以短直线相连,否则应调整线
形,使之成为一条单曲线或复曲线,也可以运用回旋线组合成卵形、C形、复合
形曲线等。
7.两反向曲线夹有直线段时,以设置不小于最小直线长度的直线段为宜。
否
则,应调整线形或运用回旋线而组合成S形平曲线。
3.2路线平面设计
3.2.1确定交点坐标
根据地形图所给的坐标方格网计算路线起终点及交点坐标,如下:
起点坐标:
X=2962996.16351Y=494843.368
JD1点坐标:
X=2962853.2917Y=494751.19198
JD2点坐标:
X=2962764.8117Y=494825.28086
JD3点坐标:
X=2962590.70611Y=494912.32907
JD4点坐标:
X=2962643.84997Y=494969.31536
JD5点坐标:
X=2962679.60884Y=494979.88978
讫点坐标:
X=2962703.18956Y=495007.22408
3.2.2计算方位角和路线转角
用纬地软件计算得
计算表格:
交点号
交点坐标
转角值
直线长度及方向
Y
X
直线段
长(m)
交点间距(m)
计算方位角
JD0
494843.368
2962996.164
170.0258
212°
49′43.4″
137.5492
JD1
494751.192
2962853.292
72°
46′11.7″(Z)
71.1993
115.4031
140°
03′31.8″
JD2
494825.2809
2962764.812
13°
22′38.4″(Y)
142.7972
194.6539
153°
26′10.2″
JD3
494912.3291
2962590.706
106°
26′16.5″(Z)
29.6058
77.9212
46°
59′53.6″
JD4
494969.3154
2962643.85
30°
31′28.3″(Z)
23.2283
37.2896
16°
28′25.3″
JD5
494979.8898
2962679.609
32°
44′33.6″(Y)
30.2246
36.1001
49°
12′58.9″
JD6
495007.2241
2962703.19
3.3平曲面设计
计算平曲线要数:
曲线要素值(m)
半径
缓和曲
切线
曲线
外距
校正值
线长度
线参数
长度
24.495
32.477
7.9521
6.851
11.727
23.3479
0.6853
0.107
40.13
55.7308
20.104
24.528
8.186
15.9826
1.0968
0.389
5.875
0.8452
0.322
*由直曲表得出两点间的长度满足《标准》的要求。
计算平曲线主点桩号:
曲线主点桩号
ZH
HY
QZ
YH
HZ
K0+137.549
K0+157.549
K0+166.600
K0+175.652
K0+195.652
K0+266.851
K0+278.525
K0+290.199
K0+432.996
K0+460.861
K0+488.727
K0+518.332
K0+526.324
K0+534.315
K0+557.543
K0+563.258
K0+568.973
*主点桩号经校核满足要求。
*设计成果详细见附表。
第四章纵断面设计
4.1说明
通过道路中线的竖向剖面称为纵断面。
它是道路设计的重要设计因素之一,主要反映路线的起伏和地面的情况,把道路的纵断面与平面图组合起来,就能够完整的表达道路的空间位置和立体线形。
纵断面设计原则:
1.新建二、三、四级公路的路基设计标高采用路基边缘标高,在设有超高加宽的地段,其设计标高为设超高加宽前该处的边缘标高。
2.纵断面图形应与地形相适应,设计成视觉连续,平顺,圆滑的线形,避免短距离内起伏频繁。
相邻纵坡的坡度代数差小时,应尽量采用大的曲线半径。
3.山区四级公路,最大纵坡为9%,各级公路的长路堑路段,以及其它横向排水不畅的路段应采用不小于0.3%(以不小于0.5%为宜)的纵坡,当必须设计平坡或小于0.3%的纵坡时,其边沟应作纵向排水设计。
4.速度公路平原区地形,其最小坡长250m。
5.变坡点处应设置竖曲线,形式为二次抛物线,因为在应用范围内和圆形几乎没有差别,所以竖曲线半径均为圆曲线半径表示。
6.高速公路平原区地形,凸形竖曲线半径一般最小值10000m,极限最小值6500m;
凹形竖曲线半径一般最小值3500m,极限最小值3000m,竖曲线最小长度85m。
7.同向竖曲线间,特别是同向凹形竖曲线间,如直线坡段不长,应合并成单曲线或复曲线,避免出现断背曲线。
8.考虑平纵结合,平曲线与竖曲线应相互重合,且平曲线应稍长与竖曲线,最大合成坡度大于10.5%。
在积雪或冰冻地区,合成坡度不应大于8%。
9.纵断面设计应对沿线地形、地质、水文、气候和排水等要求综合考虑。
4.2纵断面设计
4.2.1在纵断面图上根据地面高程点绘地面线
地面高程根据地形图上等高线运用“内插法”求得,然后根据求得的地面高程在纵断面图上点绘路线的地面线。
本设计采用规范建议的“平包竖”的平曲线与竖曲线组合形式。
因此,在力求得到填挖平衡的基础上,不勉强地满足“平包竖”组合形式,
每个竖曲线的变坡点取整等于平曲线的曲中点。
4.2.2竖曲线要素计算
竖曲线要素设计公式为:
根据前面确定的竖曲线半径及坡度值,计算各变坡点处的竖曲线要素如下:
序号
桩号
竖曲线
标高(m)
凸曲线半径R(m)
凹曲线半径R(m)
切线长T(m)
外距E(m)
起点桩号
终点桩号
K0+000
2817
K0+110
2821.2638
21.49515152
0.115510385
K0+088.505
K0+131.495
K0+350
2825.4078
5.968095238
0.00890454
K0+344.032
K0+355.968
K0+490
2826.9896
19.92626623
0.397056086
K0+470.074
K0+509.926
K0+600
2837
纵坡(%)
变坡点间距
直坡段长
+
-
(m)
3.87618182
88.50484848
1.72666667
240
212.5367532
1.12985714
140
114.1056385
8.89673113
90.07373377
*经计算校核,竖曲线的半径R,长度L均满足《标准》要求。
第五章横断面设计
5.1路面基本参数
(1)横断面
单条行车道宽度3.0m,路肩宽度0.25m,标准横断面宽度6.0m,整体式路基宽度6.5m,路拱坡度为1.5%。
(2)路拱坡度
路拱坡度一般应采用双向坡面,由路中央向两侧倾斜,按公路路基设计规范,路基路肩坡度值取i=2.0%
(3)加宽计算
采用比较过渡方式加宽,加宽过渡段与缓和曲线段一样长,最大加宽值b=2.2米
交点
平曲线
(米)
加宽
宽度
圆曲线
长度
缓和曲线长
度或超高缓
和长度、加
宽缓和长度
总加宽
加宽
总面积
(平方米)
号
数
K0+170.026
1.4
18.1023
53.3428
K0+278.578
0.8
63.348
34.6784
K0+473.125
1.4
120.262
150.8668
K0+526.518
35
24.5
K0+563.419
2.2
70
70.939
79.0658
(4)超高计算
加宽值(m)
以下各点与设计高程之高差(m)
左侧
中桩
右侧
K0+400
0.000
0.00
0.01
0.07
K0+410
0.112
0.02
K0+420
0.672
-0.01
0.