《道路勘测设计》课程设计任务书范本
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1.路线平面设计1.1、平面线形设计一般原则(1)平面线形应与地形、地物相适应,与周围环境相协调在地势起伏很大的山岭重丘区,路线以高程为主导,为适应地形,曲线所占比例较大。
平面线形以曲线为主。
直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等具体条件,不要片面强调路线以直线为主或曲线为主。
(2)保持平面线形的均衡与连贯长直线尽头不能接以小半径曲线。
长直线和大半径曲线会导致较高的车速,若突然出现小半径曲线,会因减速不及而造成事故。
高、低标准之间要有过渡。
同一等级的道路由于地形的变化在指标的采用上会有变化,同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。
(3)平曲线应有足够的长度汽车在曲线路段上行驶,如果曲线过短,司机就必须很快的转动方向盘,这样在高速行驶的情况下是非常危险的。
同时,如不设置足够长度的缓和曲线,使离心加速度变化率小于一定数值,从乘客的心理和生理感受来看也是不好的。
当道路转角很小时,曲线长度就显得比实际短,容易引起曲线很小的错觉。
因此,平曲线具有一定的长度是必要的。
为了解决上述问题,最小平曲线长度一般应考率下述条件确定:①汽车驾驶员在操纵从容、旅客感觉舒适要求的平曲线最小长度,当设计车速为80km/h时,平曲线一般值取700m,最小值取140m。
②小偏角的平曲线长度。
当路线转角α≤7°时称为小偏角。
设计计算时,当转角小于7°时,应设置较长的平曲线.(4)注意与纵断面设计相协调在平面线性设计中,应考虑纵断面设计的要求,与纵断面线形相协调。
(5)视距有:停车视距,会车视距,超车视距。
《公路路线设计规范》规定,高速公路、一级公路的视距采用停车视距。
当时速为80km/h时停车视距110m。
1.2、平面线形要素设计原则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)。
(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,当时速为80km/h时一般最小半径400m。
极限最小半径250m.,最大半径不超过10000m。
(4)当圆曲线半径小于不设超高最小半径时,应设置缓和曲线。
大于等于不设缓和曲线的最小圆曲线半径数值时,可不设缓和曲线,直线与圆曲线可经相连接。
缓和曲线的最小长度视设计速度大小而定。
当设计速度为80km/h时,缓和曲线最小值为70m。
(5)当时速为80km/h,平曲线最小长度一般值为700 m,最小值140 m。
(6) 设计路段选线定线介绍本路段位于贵州省,桩号标注K0+000-K7+022.777地段地形为山岭重丘区,设计标准全长K0+000-K7+022.777均为一级公路,设计时速均为80公里/小时。
全路基本走向为西南—东北方向,途中穿过牤牛河故设有一个桥梁,穿过青牛沟设一桥梁。
路线在设计时,首先要在1:2000的实际地形图上了解整个地形、地貌、水文等条件,然后了解当地的气候条件在进行选线。
在以上基础上进行具体选线中,首先根据各段的地形选出代表性的控制点(例如:垭口位置、桥梁设置等),然后把路线的起点、沿线控制点、终点连接成多条转点很多的路线,接着将这些路线进行比选,比选过程中要考虑到避让居民区位置以减少拆迁、尽量少占用耕地等以降低造价,而对于山岭重丘地区尽量避开地势很高的山尖等以减少工程量,最终确定一条经济、合理、顺势的路线。
选好路线基本走向后,根据《规范》规定确定一级公路平曲线直线段长度: 1) 直线的最大长度,在城镇附近或其他景色有变化的地点大于20V 是可以接受的;而在特殊的地理条件下应特殊处理,2) 同向曲线间的直线最小长度:由于这种现行组合的所产生的缺陷是来自司机的错觉,所以若将两曲线拉开,也就是限制中间直线的最短长度,是对向曲线在司机的视觉以外则可以避免上述缺点。
大量的观测资料证明,行车速度越高,司机越是注视远方目标,所以《规范》推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6V 为宜,特殊值不小于3V 。
3) 反向曲线间的直线最小长度:转向相反的两圆曲线之间,考虑到为设置超高和加宽缓和段的需要以及驾驶员转向操作的需要。
《规范》规定反向曲线间最小直线长度以不小于行车速度的2倍为宜。
但是对于二反向曲线已设缓和曲线,在受到限制的地点也可将二反向缓和曲线首尾相接。
本设计路段共设有三对反向曲线在设计时也应考虑到上述限制要求。
根据上述条件本设计路线最终确定了四个转点。
然后根据《规范》进行圆曲线半径设计:《规范》规定圆曲线的最大半径不宜超过10000M 。
查表可得:一级公路一般最小半径为400M ,极限最小半径250M 。
我们在设计时,极限最小半径是路线设计中的极限值,是在特殊困难的条件下不得已才使用的,一般不轻易采用。
设计中常采用一般最小半径进行界限设计(具体的平曲线转点要素和数据见下面两表)。
平曲线设计时,注意在进行超高加宽设计,根据最小半径值可至此路线不需要设置加宽所涉及的超高加宽数据与原先设置的缓和曲线数据是否相适合。
在进行超高设计时,要验算缓和曲线是否符合规范。
若不符合规范要进行调整。
1.3平曲线要素设计平曲线要素计算包括:导线间距离;导线方位角、偏角;圆曲线以及缓和曲线长、外距、切线长;交点及曲线特征点桩号等。
本路段共有四个控制交点:1JD 、2JD 、3JD 、4JD 、5JD ;另有起点0JD 和终点JD6,其坐标见表2—1表1—1 交点坐标表(1) 导线要素计算设起点坐标为0JD (0X ,0Y ),第i 个交点的坐标为i JD (i X ,i Y ),n i ,,,⋯⋯=21则: 坐标增量 1i i X X X -∆=- (1-1)1i i Y Y Y -∆=- (1-2) 点间距 S = (1-3)象限角 YarctgXθ∆=∆ (1-4) 计算方位角: 00X Y ∆>∆>,,θα= (1-5) X 00Y ∆<∆>,,θα-=180X 00Y ∆<∆<,,θα+=180X 00Y ∆>∆<,,θα-=360转角1--=∂i i i A A (1-6)i ∂为“+”路线右偏,i ∂为“-”时路线左偏表1-21.<1>JD1处的桩号为K1+360,转角07°00′00″,取R=2500m 。
T=R*tan 错误!未找到引用源。
错误!未指定书签。
2α =153mL=()s 22180L R+-βα =305m 16.827()sec(15000.225)sec150016.54622E R p R α=+-=+⨯-=4.7m 22J T L =-=⨯-=1m满足《公路路线设计规范》设计时速为80/h 时平曲线最小长度140m 的要求,其中圆曲线长度为305m,满足最小长度100m 的要求。
(5)五个基本桩号的确定如图1-1图中: T —切线长,Ls —缓和曲线长,R —圆曲线半径,a —转角,ZH —直线与缓和曲线的交点,HY —缓和曲线和圆曲线的交点,QZ —圆曲线中点,YH —圆曲线和缓和曲线的交点,HZ —缓和曲线和圆曲线的交点。
计算过程如下所示:JD K1+360- T 153 ZH K1+207+ L 305 HZ K1+512 - L/2 152.5QZ K1+359.5超距J=1m故有QZ 桩号算出JD 桩号为QZ+D /2=K1+359.5+1/2=K1+360,为原曲线的JD 的桩号符合,故验算无误。
<2>JD2处的桩号为K2+700,转角17°00′00″半径2500mT=R*tan 错误!未找到引用源。
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2α =373.6mL=()s 22180L R+-βα =741.7m 16.827()sec(15000.225)sec150016.54622E R p R α=+-=+⨯-=27.8m 22J T L =-=⨯-=5.5m满足《公路路线设计规范》设计时速为80/h 时平曲线最小长度140m 的要求,其中圆曲线长度为741.7m,满足最小长度100m 的要求。
(5)五个基本桩号的确定如图1-1图中: T —切线长,Ls —缓和曲线长,R —圆曲线半径,a —转角,ZH —直线与缓和曲线的交点,HY —缓和曲线和圆曲线的交点,QZ —圆曲线中点,YH —圆曲线和缓和曲线的交点,HZ —缓和曲线和圆曲线的交点。
计算过程如下所示:JD K2+700- T 373.6 ZH K2+326.4+ L 741.7 HZ K3+68.1 - L/2 370.85QZ K2+697.25超距J=1m故有QZ 桩号算出JD 桩号为QZ+D /2=K2+697.25+5.5/2=K2+700,为原曲线的JD 的桩号符合,故验算无误。
<3> JD3处的桩号为K3+506,转角21°00′00″,取R=2500m 。
T=R*tan 错误!未找到引用源。
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2α =463mL=()s 22180L R+-βα =916.3m 16.827()sec(15000.225)sec150016.54622E R p R α=+-=+⨯-=42.6m22=-=⨯-=J T L9.7m满足《公路路线设计规范》设计时速为80/h时平曲线最小长度140m的要求,其中圆曲线长度为916.3m,满足最小长度100m的要求。
(5)五个基本桩号的确定如图1-1图中: T—切线长,Ls—缓和曲线长,R—圆曲线半径,a—转角,ZH—直线与缓和曲线的交点,HY—缓和曲线和圆曲线的交点,QZ—圆曲线中点,YH—圆曲线和缓和曲线的交点,HZ—缓和曲线和圆曲线的交点。
计算过程如下所示:JD K3+506- T 463ZH K3+43+ L916.3HZ K3+959.3- L/2 458.15QZ K3+501.15超距J=1m故有QZ桩号算出JD桩号为QZ+D/2=K3+501.15+9.7/2=K3+506,为原曲线的JD的桩号符合,故验算无误。
<4>JD4处的桩号为K5+134,转角15°00′00″,取R=2500m。
α+q=329m T=(R+△R)tan错误!未找到引用源。
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2曲线总长度L=()s 22180L R+-βα =654.5m. 16.827()sec(15000.225)sec150016.54622E R p R α=+-=+⨯-=21. 6m 22J T L =-=⨯-=3.5m满足《公路路线设计规范》设计时速为80/h 时平曲线最小长度140m 的要求,其中圆曲线长度为654.5m,满足最小长度100m 的要求。