大工道路勘测设计课程设计模板
- 格式：doc
- 大小：180.00 KB
- 文档页数：11
直线是平面线形中的基本线形。在设计中过长和过短都不好，因此要加以限制。直线使用与地形平坦、视线目标无障碍处。直线有测设简单、前进方向明确、路线短截等特点，直线路段能提供较好的超车条件，但长直线容易使司机由于缺乏警觉产生疲劳而发生事故。
圆曲线也是平面线形中常用的线性。《公路路线设计规范》规定，各级公路不论大小均应设置圆曲线。平曲线的技术标准主要有：圆曲线半径，平曲线最小长度以及回头曲线技术指标等。
—起始年平均交通量（辆/日）；
—年平均增长率；
—远景设计年限。
代入数字计算：
解： —起始年平均交通量=2300+200+420+200+580+310=4010（辆/日）
假设远景设计年限为20年，则将上述的种种数字带入公式后计算：
设计交通量： ＝ × =4010x（1+0.07）19=14502（辆/日）
平曲线的半径确定是根据汽车行驶的横向稳定性而定：
式中：V-行车速度km/h；
-横向力系数；
-横向超高，我国公路对超高的规定。
缓和曲线通过曲率的逐渐变化，适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅，以构成美观及视觉协调的最佳线形；离心加速度的逐渐变化，不致产生侧向冲击；缓和超高最为超高变化的过渡段，以减小行车震荡。
缓直点：HZ= =K45+753.9+80=K45+833.9
曲中点：QZ= =K45+476.49+178.705=K45+655.195
3纵断面设计
道路纵断面主要反映路线起伏、纵坡与原地面的切割等情况。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的，直线有上坡和下坡，是用高程差和水平长度表示的。直线的长度和坡度影响着汽车的行驶速度和运输的经济及行车安全。在直线的坡度转折处为平顺过渡设置竖曲线。按坡度转折形式的不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。
某公路，路面宽7.0m，土路肩宽0.75m，路拱坡度iG=2%，路肩坡度ij=3%，一弯道平曲线长L=151m缓和曲线长ls=50m，需设置超高，超高横坡度为4%，平曲线起点（ZH）桩号为K4+800。试计算K4+810、K4+840和K4+860点处的路基边缘高程与设计高之差。（注：绕行车道中线旋转时最大超高渐变率为1/150，本题按绕行车道中线旋转计算）。
解：（1）计算几何要素
p= － = m
（2）计算平曲线要素：Th、Lh、Eh、Dh
m
m
m
（3）计算五个基本桩号（ZH、HY、QZ、YH、HZ）
直缓点：ZH= = K45＋654.32 177.83=K45+476.49
缓圆点：HY= =K45+476.49+80= K45+556.49
圆缓点：YH= =K45+556.49+(357.41 2×80)=K45+753.9
（3）横断面上路基边缘高程与设计高之差
K4+810处：
距过渡段起点：
加宽值：
，
内侧行车道横坡：
；
外侧行车道横坡：
B内＝3.66 B外＝3.50 bj＝0.75 B内’＝4.41 B外’＝4.25
内侧路基边缘：
△h内＝bjij－（bj+bx）i内＝0.75×3％－（0.75+0.16）×2％＝0.004
解：（1）确定加宽值
根据《公路路线设计规范》JTGD20-2006，假设设计速度为30km/h的三级公路，可以采用第一类加宽，圆曲线上的全加宽值为b=0.6m，加宽采用线性过度。
（2）超高渐变率检验
根据《公路路线设计规范》JTGD20-2006，本例中绕行车道中线旋转时最大超高渐变率为1/330<1/150<1/75，满足要求。
竖曲线起点桩号=（K10+450）-T
=（K10+450）-126.28
=K10+323.72
竖曲线止点桩号=（K10+450）+T
=（K10+450）+126.28
=K10+576.28
4横断面设计
道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所组成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。
某路段中有一变坡点桩号为K10+450，高程为66.770m，其相邻坡段纵坡分别为i1=-3.68%和i2=+2.06%，为保证路基的最小填土高度，变坡点处的路基设计标高不得低于68.560m。试进行：（1）计算竖曲线半径最小应为多少m（取百米的整数倍数）？（2）用确定的竖曲线半径计算竖曲线的起止点桩号。
1设计交通量的计算
设计年限内交通量的平均年增长率为7%，路面竣工后第一年日交通量如下：
桑塔纳2000：2300辆；
江淮a16600：200辆；
黄海dd680：420辆；
北京bj30：200辆；
Ep140：580辆；
东风sp9250：310辆。
设计交通量： ＝ ×
式中： —远景设计年平均日交通量（辆/日）；
解：（1）计算竖曲线半径最小值如下：
外距E=68.560-66.770=1.79m
由ω=2.06%-（-3.68%）=0.0574
由 , 可以得出
得R=4346.3（m）
依题意（取百米的整数倍数）可得R=4400（m）
（2）计算该竖曲线起止点桩号
L=Rω=4400×0.0574=252.56（m）
T=L/2=126.28（m）
2平面设计
路线设计包括平面设计、纵断面设计和横断面设计三大部分。道路是一个三维空间体系，它的中线是一条空间曲线。中线在水平面上的投影称为路线的平面。沿着中线竖直的剖切，再展开就成为纵断面。中线各点的法向切面是横断面。道路的平面、纵断面和各个横断面是道路的几何组成。
道路的平面线形，受当地地形、地物等障碍的影响而发生转折时，在转折处需要设置曲线，为保证行车的舒顺与安全，在直线、圆曲线间或不同半径的两圆曲线之间要插入缓和曲线。因此，直线、圆曲线、缓和曲线是平面线形的主要组成因素。
平曲线要素：
切线增长值：q= －内移值p= －缓和曲线角： =28.6479
切线长：
曲线长：
外距：
切曲差：
桩号的确定：
ZH点里程：
HY点里程：
QZ点里程：
YH点里程：
HZ点里程：
道路交点桩号为K45＋654.32，转角 ，圆曲线半径设计为600m，缓和曲线设计为80m，试计算：（1）计算几何要素： 、ΔR、q；（2）计算平曲线要素：Th、Lh、Eh、Dh；（3）计算五个基本桩号（ZH、HY、QZ、YH、HZ）。
圆曲线也是平面线形中常用的线性。《公路路线设计规范》规定，各级公路不论大小均应设置圆曲线。平曲线的技术标准主要有：圆曲线半径，平曲线最小长度以及回头曲线技术指标等。
—起始年平均交通量（辆/日）；
—年平均增长率；
—远景设计年限。
代入数字计算：
解： —起始年平均交通量=2300+200+420+200+580+310=4010（辆/日）
假设远景设计年限为20年，则将上述的种种数字带入公式后计算：
设计交通量： ＝ × =4010x（1+0.07）19=14502（辆/日）
平曲线的半径确定是根据汽车行驶的横向稳定性而定：
式中：V-行车速度km/h；
-横向力系数；
-横向超高，我国公路对超高的规定。
缓和曲线通过曲率的逐渐变化，适应汽车转向操作的行驶轨迹及路线的顺畅，以构成美观及视觉协调的最佳线形；离心加速度的逐渐变化，不致产生侧向冲击；缓和超高最为超高变化的过渡段，以减小行车震荡。
缓直点：HZ= =K45+753.9+80=K45+833.9
曲中点：QZ= =K45+476.49+178.705=K45+655.195
3纵断面设计
道路纵断面主要反映路线起伏、纵坡与原地面的切割等情况。纵断面设计线是由直线和竖曲线组成的，直线有上坡和下坡，是用高程差和水平长度表示的。直线的长度和坡度影响着汽车的行驶速度和运输的经济及行车安全。在直线的坡度转折处为平顺过渡设置竖曲线。按坡度转折形式的不同，竖曲线有凹有凸，其大小用半径和水平长度表示。
某公路，路面宽7.0m，土路肩宽0.75m，路拱坡度iG=2%，路肩坡度ij=3%，一弯道平曲线长L=151m缓和曲线长ls=50m，需设置超高，超高横坡度为4%，平曲线起点（ZH）桩号为K4+800。试计算K4+810、K4+840和K4+860点处的路基边缘高程与设计高之差。（注：绕行车道中线旋转时最大超高渐变率为1/150，本题按绕行车道中线旋转计算）。
解：（1）计算几何要素
p= － = m
（2）计算平曲线要素：Th、Lh、Eh、Dh
m
m
m
（3）计算五个基本桩号（ZH、HY、QZ、YH、HZ）
直缓点：ZH= = K45＋654.32 177.83=K45+476.49
缓圆点：HY= =K45+476.49+80= K45+556.49
圆缓点：YH= =K45+556.49+(357.41 2×80)=K45+753.9
（3）横断面上路基边缘高程与设计高之差
K4+810处：
距过渡段起点：
加宽值：
，
内侧行车道横坡：
；
外侧行车道横坡：
B内＝3.66 B外＝3.50 bj＝0.75 B内’＝4.41 B外’＝4.25
内侧路基边缘：
△h内＝bjij－（bj+bx）i内＝0.75×3％－（0.75+0.16）×2％＝0.004
解：（1）确定加宽值
根据《公路路线设计规范》JTGD20-2006，假设设计速度为30km/h的三级公路，可以采用第一类加宽，圆曲线上的全加宽值为b=0.6m，加宽采用线性过度。
（2）超高渐变率检验
根据《公路路线设计规范》JTGD20-2006，本例中绕行车道中线旋转时最大超高渐变率为1/330<1/150<1/75，满足要求。
竖曲线起点桩号=（K10+450）-T
=（K10+450）-126.28
=K10+323.72
竖曲线止点桩号=（K10+450）+T
=（K10+450）+126.28
=K10+576.28
4横断面设计
道路横断面，是指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所组成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。
某路段中有一变坡点桩号为K10+450，高程为66.770m，其相邻坡段纵坡分别为i1=-3.68%和i2=+2.06%，为保证路基的最小填土高度，变坡点处的路基设计标高不得低于68.560m。试进行：（1）计算竖曲线半径最小应为多少m（取百米的整数倍数）？（2）用确定的竖曲线半径计算竖曲线的起止点桩号。
1设计交通量的计算
设计年限内交通量的平均年增长率为7%，路面竣工后第一年日交通量如下：
桑塔纳2000：2300辆；
江淮a16600：200辆；
黄海dd680：420辆；
北京bj30：200辆；
Ep140：580辆；
东风sp9250：310辆。
设计交通量： ＝ ×
式中： —远景设计年平均日交通量（辆/日）；
解：（1）计算竖曲线半径最小值如下：
外距E=68.560-66.770=1.79m
由ω=2.06%-（-3.68%）=0.0574
由 , 可以得出
得R=4346.3（m）
依题意（取百米的整数倍数）可得R=4400（m）
（2）计算该竖曲线起止点桩号
L=Rω=4400×0.0574=252.56（m）
T=L/2=126.28（m）
2平面设计
路线设计包括平面设计、纵断面设计和横断面设计三大部分。道路是一个三维空间体系，它的中线是一条空间曲线。中线在水平面上的投影称为路线的平面。沿着中线竖直的剖切，再展开就成为纵断面。中线各点的法向切面是横断面。道路的平面、纵断面和各个横断面是道路的几何组成。
道路的平面线形，受当地地形、地物等障碍的影响而发生转折时，在转折处需要设置曲线，为保证行车的舒顺与安全，在直线、圆曲线间或不同半径的两圆曲线之间要插入缓和曲线。因此，直线、圆曲线、缓和曲线是平面线形的主要组成因素。
平曲线要素：
切线增长值：q= －内移值p= －缓和曲线角： =28.6479
切线长：
曲线长：
外距：
切曲差：
桩号的确定：
ZH点里程：
HY点里程：
QZ点里程：
YH点里程：
HZ点里程：
道路交点桩号为K45＋654.32，转角 ，圆曲线半径设计为600m，缓和曲线设计为80m，试计算：（1）计算几何要素： 、ΔR、q；（2）计算平曲线要素：Th、Lh、Eh、Dh；（3）计算五个基本桩号（ZH、HY、QZ、YH、HZ）。
