横断面设计平曲线超高、加宽
- 格式:doc
- 大小:27.50 KB
- 文档页数:5
道路与桥梁工程概论学习总结(最终5篇)第一篇:道路与桥梁工程概论学习总结道路与桥梁工程概论学习总结本课程主要分为两大方面,一是道路工程概论,再是桥梁工程概论。
在道路工程这一章,我们学习到了四大点知识,分别是:绪论,道路路线设计,路线交叉与道路交通设施,路基工程,路面工程,高速公路。
掌握基本概论后,我们展开了道路路线的设计,这也是本章令我印象最深刻的一节。
为了让我们明白路线合理的重要性,老师给我们放映了中国十大死亡公路的PPT,因为线路的不合理,导致无数的生命黯然而逝,家庭支离破碎,也造成了国家经济的巨大损失。
公路的平面线形,由于其位置受社会经济.自然地理和技术条件等因素的限制,公路从起点到终点在平面上不可能是一条直线,而是由许多直线段和曲线段组合而成。
在设计中,我们应该注意直线的适用条件,不要盲目使用直线,并按公式计算出离心力,横向力系数,圆曲线最小半径等必须的数据。
同时缓和曲线的加入也是必要的,它有利于操纵方向盘,消除离心力的突变,也可以完成超高和加宽的过渡。
道路安全在于驾驶员也在于我们这些建设者,所以我们若有机会设计一条道路,必定要锱铢必较,谨小慎微的完成设计。
路是三维空间的工程实体,需由平面、纵断面和横断面来确定其方向、高程和几何形状。
路线的平面是道路的中线在水平上的投影。
现代道路平面线形要素包括直线、圆曲线、缓和曲线。
平面曲线必须与地形、环境、景观等相协调,同时应注意线形的连续与均衡性,并同纵面线形相互配合。
路线的纵断面是路线的中线在竖直面上的投影。
纵断面的设计成果有路线纵断面图和路基设计表。
纵断面图是道路纵断面设计的主要成果,将其与平面图结合起来,就能准确地定出道路的空间位置。
在纵断面图上有两条主要的线:一条是地面线,另一条是设计线。
道路纵断面线形设计要素包括纵坡度、竖曲线等。
纵坡及坡长、竖曲线的设计应以《公路工程技术标准》为基础,从经济、气候、地理环境等方面综合考虑通过计算进行设计。
毕业设计---道路工程设计目录一、概述 (1)1.1工程概况 (1)1.2道路结构工程: (1)二、设计的主要技术指标 (1)2.1道路等级 (2)2.2设计主要技术指标 (2)三、路线设计 (2)3.1确定导向线 (2)3.2修正导向线,确定设计路线 (3)四、平曲线设计 (3)4.1平面线形设计的一般原则 (3)4.2计算各点的主点桩号 (3)五、纵断面设计 (4)5.1纵断面地面线资料 (22)5.2纵断面线形设计的一般原则 (24)15.3纵坡的设计 (25)5.4平纵组合设计 (25)5.5设计标高的计算 (25)六、超高加宽计算 (27)6.1加宽 (27)6.2超高 (28)七、横断面设计计算 (34)7.1横断面地面资料 (34)7.2标准横断面图的形式与尺寸 (54)7.3横断面图的绘制(见横断面图).. 54 7.4横断面面积的计算 (54)7.5土石方的计算 (54)八、道路路面结构(水泥混凝土路面设计) (55)8.1交通分析 (55)8.2初拟路面结构 (55)18.3路面材料参数确定 (55)8.4荷载疲劳应力 (56)8.5温度疲劳应力计算 (56)8.6板厚验算 (56)九、结语 (57)参考文献: (57)1一、概述1.1工程概况本设计题目是:道路工程设计(子题目:毕业设计设计题二方案七),起点设计高程:2299.05m,终点设计高程:2439.8m。
道路等级是某山岭区三级公路,三级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜量为1000~4000辆。
此次设计为期12周,指导教师是刘颖和谢石连等老师。
在设计工程中会运用到道路勘测设计、路基路面工程等知识,对规定道路进行选线、定线、平面、纵断面、横断面、路基路面等的计算。
这个设计的初步步骤如下:定线。
对于要设计得平面图纸,比例是1:2000,先要对规定道路进行选线、在以平面图所得的资料进行平面设计,包括超高1(缓和段)和加宽值的计算,平面视距的保证,绘出平面线形图。
横断面设计平曲线超高、加宽 1 / 5 横断面设计——平曲线超高、加宽 4.1 平曲线超高 一、平曲线上设置超高的原因和条件
平曲线超高:为了抵消汽车在曲线路段上行驶时所产生的离心力,将路面做成外侧高内侧低的单向横坡的形式。 平曲线设置超高的条件:圆曲线半径小于不设超高的最小半径时。 表8.2.3-1 不设超高的圆曲线最小半径
平曲线设置超高的原因:将此弯道横断面做成向内倾斜的单向横坡形式,利用重力向内侧分力抵消一部分离心力,改善汽车的行驶条件。 平曲线设置超高的目的:让汽车在平曲线上行驶时能获得一个向圆曲线内侧的横向分力,用以克服离心力,减少横向力,从而保证汽车在圆曲线半径小于不设超高的最小半径时能安全、稳定、满足计算行车速度和经济、舒适地通过圆曲线。 二、圆曲线上全超高横坡度的确定(专供汽车行驶的高速公路,一级公路的超高横坡度不超过10%,其他各级公路不超过8%。在积雪寒冷地区,最大超高横坡度不超过6%。) (一)圆曲线上全超高横坡度的确定 超高横坡度:将圆曲线部分的路面做成向内侧倾斜的单向坡。 全超高:圆曲线起点至圆曲线终点的曲线段超高横坡度值保持定值。 圆曲线超高横坡度:应按公路等级、计算行车速度、圆曲线半径、路面类型、自然条件和车辆组成等情况确定。 超高横坡度值的计算:由 得 (二)圆曲线上的超高横坡度的最大值: 为了保证慢车特别是停在弯道上的车辆,不产生向内侧滑移现象,超高横坡度不能太大。我国《标准》限制了各级公路圆曲线最大全超高值。 (三)圆曲线上的超高横坡度的最小值: 各级公路圆曲线部分的最小超高横坡度应是该级公路直线部分的路拱坡度 三、超高缓和段 (一)超高缓和段设置条件和原因: 汽车从双向横坡的直线段进入设有单向横坡全超高的圆曲线段是一个突变,不能顺利行车;从立面来看,这个突变也影响美观,所以在直线和圆曲线之间必须设置超高缓和段,完成从直线双向横坡逐渐过渡到圆曲线上的单向超高横坡,使汽车顺势地从直线驶入圆曲线。如下图示:
(二)超高缓和段形式 超高缓和段:从直线上的双向路拱横坡,过渡到圆曲线上具有超高横坡度的单向坡断面所需要的变化区段。 1.无中间分隔带公路的超高过渡 (1)超高横坡度等于路拱坡度时,将外侧车道绕中线旋转,直至路拱坡度值。
设 计 速 度(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 不设超高的圆曲线最小半径(m) 路拱 ≤2% 5500 4000 2500 1500 600 350 150
路拱 >2% 7500 5250 3350 1900 800 450 200 横断面设计平曲线超高、加宽
2 / 5 (2)超高横坡度大于路拱坡度时,可分别采用以下三种方式:
图 2—12 无中间分隔带公路的超高过渡 绕内边缘线旋转 先将外侧车道绕路面未加宽前的中心线旋转,待达到与内侧车道构成单向横坡后,整个断面绕路面未加宽前的内侧边缘线旋转,直至全超高横坡度值。 绕中线旋转 先将外侧车道绕路面未加宽前的路中心线旋转,待达到与内侧构成单向横坡后,整个断面一同绕路面未加宽前的路中心线旋转,直至全超高横坡度值。 绕外边缘线旋转 先将外侧车道绕路面外侧边缘旋转,与此同时,内侧车道随中线的降低而相应降低,待达到单向横坡后,整个断面仍绕外侧车道边缘旋转,直至超高横坡值。 一般新建公路多用绕内边缘线旋转方式;旧路改建工程多用绕中心线旋转方式;绕外侧边缘线旋转是一种比较特殊的设计,仅用于某些为改善路容的地点。 2.有中间分隔带公路的超高过渡 (1)绕中央分隔带的中心线旋转 先将外侧行车道绕中央分隔带的中心线旋转,待达到与内侧行车道构成单向横坡后,整个断面一同绕中央分隔带的中心线旋转,直至全超高横坡值。 (2)绕中央分隔带两侧边缘线旋转 将两侧行车道分别绕中央分隔带两侧边缘线旋转,使之各自成为独立的单向超高断面。此时中央分隔带维持原水平状态。 (3)绕各自行车道中线旋转 将两侧行车道分别绕各自的行车道中心线旋转,使之各自成为独立的单向超高断面,此时中央分隔带两边缘分别升高与降低而成为倾斜断面。 三种超高过渡方式各有优缺点,中间带宽度较窄时可采用绕中央分隔带的中心线旋转;各种中间带宽度的都可以采用绕中央分隔带的两侧边缘旋转;对于车道数大于4条的公路可采用绕各自行车道中心线旋转;
图 2—13 有中间分隔带公路的超高过渡 (三)超高缓和段长度 为了行车的舒适、路容的美观和排水的通畅,必须设置一定长度的超高缓和段,超高的过渡则是在超高缓和段全长范围内进行的。 双车道公路超高缓和段长度按下式计算: (2—23) 式中:Lc — 超高缓和段长度; B — 旋转轴至行车道外侧边缘的宽度(m); △i — 超高旋转轴外侧的最大超高横坡度与原路拱横坡度的代数差; p — 超高渐变率(由于逐渐超高而引起外侧边缘纵坡与路线原设计纵坡的差值)。 (四)横断面超高值计算
(绕内边轴旋转的超高缓和段图示) 绕内边轴旋转的超高值计算公式 超高值 计算公式 备注 0≤x≤L1 L1≤x≤Lc 各超高值均与设计 标高比较, 横断面设计平曲线超高、加宽 3 / 5 h"c 和h"cx为降低值 L1= Bj x=
圆曲线 线段 外缘hc a io+(a+b)ib 中线h'c a i0+ ib 内缘h"c a i0- ( a + Bj ) ib 超高缓和 段 外缘hc x a(i0-i1)+[ a i1+(a+b)ib] 或 hcx= 中线 h'c x a i0+ i1 a i0+ 内缘h"c x a i0-(a + Bj x )I 1 a i0- ( a+Bj x )
绕中心线旋转的超高缓和段图示 绕中线旋转的超高值计算公式 超高值 计算公式 备注 0≤x≤L1 L1≤x≤LS 各超高值均与设计标高比较, h"c和h"cx为降低值。 L1= Bj x=
圆曲 线段 外缘hc a( i0- i1 ) +(a+ )(i1+ib ) 中线 h¹c a i0+ i1 内缘 h"c ai0+ i1 - ( a + + Bj ) ib 缓和 段段 外缘hcx a(i0-i1)+(a+ ) (i1 +ih ) 或 hc x= hc 中线 h¹cx a i0 + i1 内缘 h"c x a i0-(a + Bj x )i 0 a i0+ i1-(a+ + Bjx )
式中:h c —路肩外边缘最大超高值; h'c —路中线最大超高值; h"c —路基内边缘最大降低值; h c x— 缓和段上任意断面处,外侧路肩的超高值; h'c x—缓和段上任意断面处,加宽前路中线的超高值; 横断面设计平曲线超高、加宽 4 / 5 h"c x— 缓和段上任意断面处,加宽后路肩内边缘的降低值; LS — 缓和段长度全长; L1 — 双向坡路面过度到超高坡度为路拱坡度时所需的临界长度; Bj — 圆曲线部分路基的全加宽值; Bj x— 缓和段上X 距离处路基加宽值; a —路肩宽度; b —路面宽度; i0 —原路肩横坡度; i1 —原路拱横坡度; ib —圆曲线超高横坡度; x —缓和段内任意点处距缓和段起点的距离。
4.2平曲线加宽 一、平曲线上设置加宽的原因和条件 平曲线加宽:汽车在曲线上行驶时需要比在直线上行车更宽的路面以利安全,这种适当拓宽的路面形式即称为平曲线加宽。 圆曲线上的全加宽值:汽车进入圆曲线后,其行驶的车轮转角保持不变时,其圆曲线起点至圆曲线终点的路面加宽值也保持一个定值,这个定值称为圆曲线上的全加宽值。 确定全加宽值的因素:会车时两辆汽车之间的距离;汽车与路面边缘之间的间距;圆曲线的半径、车型、行车速度。 (一)园曲线上设置加宽的原因 1.汽车在曲线上行驶时,后轴内侧车轮的行驶轨迹半径最小,前轴外侧车轮的行驶轨迹半径最大,因此,在车道内侧需要更宽一些的行车道以供后轴内侧车轮的行驶轨迹要求,所以需要加宽曲线上的行车道; 2.汽车在曲线上行驶时,前轴中心的轨迹并不完全符合理论轨迹而是有较大的摆动偏移,所以也需要加宽曲线上的行车道,以利车辆摆动偏移时的安全。 (二)园曲线上设置加宽的条件 我国《标准》规定,当平曲线半径小于或等于250 m 时,应在平曲线内侧设置加宽。 (三)全加宽值的确定 1.加宽值计算
根据汽车交会时相对位置所需的加宽值 设汽车后轴至前保险杠之距为 ,圆曲线半径R,有双车道上的加宽值为: 根据不同车速摆动偏移所需的加宽值 根据试验和行车调查,行速引起的汽车摆动幅度的变化值为: 圆曲线上的全加宽值: 2.加宽的规定与要求 对于有半挂车的汽车,对行车道的加宽要求 由牵引车、拖车、汽车摆动幅度的变化值三部分组成,即: 其中: ——牵引车后轴至保险杠前缘之距离; ——拖车后轴至牵引车后轴之距离。 1、当平曲线半径等于或小于250米时,应统一在平曲线内侧加宽; 2、四级公路和山岭重丘区的三级公路采用第一类加宽,其余各级公路采用第三类加宽值;对于不经常通行集装箱运输半挂车的公路,可采用第二类加宽值; 3、圆曲线的加宽应设置在圆曲线内侧且路面加宽时路基一般也同时加宽; 4、由三条以上车道构成的行车道,其加宽值应另行计算。 5、四级公路路基采用6.5m 以上宽度时,当路面加宽后剩余的路肩宽度不小于0.5m 时则路基可不予加宽;