道路勘測(cè)設(shè)計(jì)-新題
道路平面線(xiàn)形是由直線(xiàn)上、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)構(gòu)成的,稱(chēng)之為平面線(xiàn)形三要素。
同向曲線(xiàn)間的直線(xiàn)最小長(zhǎng)度
當(dāng)設(shè)計(jì)速度≥60km/h時(shí),同向曲線(xiàn)間的直線(xiàn)最小長(zhǎng)度(以km計(jì))以不小于設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的6倍為宜。
反向曲線(xiàn)間的直線(xiàn)最小長(zhǎng)度
當(dāng)設(shè)計(jì)速度≥60km/h時(shí),反向曲線(xiàn)間直線(xiàn)最小長(zhǎng)度(以km計(jì))以不小于設(shè)計(jì)速度(以km/h計(jì))的兩倍為宜。
圓曲線(xiàn)半徑公式:R=V2/127(μ±ih)
我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)不同的φh值,對(duì)于不同等級(jí)的公路規(guī)定了極限最小半徑、一般最小半徑和不設(shè)超高的最小半徑。
選用曲線(xiàn)半徑時(shí),最大半徑值一般不應(yīng)超過(guò)10000m。
圓曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度:在曲線(xiàn)上行駛里程需要9s。
緩和曲線(xiàn)的作用與性質(zhì)
1曲率連續(xù)變化,便于車(chē)輛遵循
2離心加速度逐漸變化,旅客感覺(jué)舒適。
3超高橫坡度及加寬逐漸變化,行車(chē)更加平穩(wěn)。
4與圓曲線(xiàn)配合,增加線(xiàn)形美觀。
回旋線(xiàn)公式:
A=
A表示回旋線(xiàn)曲率變化的緩急程度。
L表示回旋線(xiàn)形的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度。
圓曲線(xiàn)公式元素:
q=Ls/2-Ls3/240R2
p=Ls2/24R-Ls4/2384R3
β0=28.6479Ls/R(°)
T=(R+p)tan(a/2)+q
L=(a-2β0)πR/180+2Ls
E=(R+p)sec(a/2)-R
J=2T-L
緩和曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度
1旅客感覺(jué)舒適2超高漸變率適中3行駛時(shí)間不過(guò)短
緩和曲線(xiàn)參數(shù)A值
經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為:使用回旋線(xiàn)作為緩和曲線(xiàn)時(shí),回旋線(xiàn)參數(shù)A和與之連接的圓曲線(xiàn)之間只要保持R/3≤A≤R,便可得到視覺(jué)上協(xié)調(diào)而又舒順的線(xiàn)形。
如R超過(guò)了3000m,即使A小于R/3,在視覺(jué)上也是沒(méi)有問(wèn)題的。
四級(jí)公路不是緩和曲線(xiàn)
平面線(xiàn)形要素的組合類(lèi)型
1基本型:當(dāng)平曲線(xiàn)按直線(xiàn)——回旋線(xiàn)(A1)——圓曲線(xiàn)——回旋線(xiàn)(A2)——直線(xiàn)的順序組合而成時(shí),稱(chēng)為基本型。
2、S型:兩個(gè)反向圓曲線(xiàn)用兩段反向回旋線(xiàn)連接的組合形式,稱(chēng)為S型。
3卵型:兩同向的平曲線(xiàn),按直線(xiàn)——緩和曲線(xiàn)(A1)——圓曲線(xiàn)(R1)——緩和曲線(xiàn)(A)——圓曲線(xiàn)(R2)——緩和曲線(xiàn)(A2)——直線(xiàn)的順序組合而成的線(xiàn)形,稱(chēng)為卵型。
4凸型:兩段同向緩和曲線(xiàn)之間不插入圓曲線(xiàn)而徑相銜的組合形式(圓曲線(xiàn)長(zhǎng)度為零),稱(chēng)為凸型。
5復(fù)合型:將兩個(gè)以上的同向回旋線(xiàn)在曲率相等處相互連接的線(xiàn)形,稱(chēng)為復(fù)合型。
6、C型:兩同向回旋線(xiàn)在曲率為零處徑相連接(即連接處曲率為0,半徑為∞)的組合線(xiàn)形稱(chēng)為C型。
沿著道路中線(xiàn)豎直剖切然后展開(kāi)即為路線(xiàn)縱斷面。
在縱斷面上有兩條主要的線(xiàn):一條是地面線(xiàn),它是根據(jù)中線(xiàn)上各樁點(diǎn)的高程而點(diǎn)繪的一條不規(guī)則的折線(xiàn),反映了沿著中線(xiàn)地面的起伏變化情況;另一條是設(shè)計(jì)線(xiàn),它是設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上以及美學(xué)上等多方面比較后定出的一條具有規(guī)則形狀的幾何線(xiàn),反映了道路路線(xiàn)的起伏變化情況。
路線(xiàn)縱斷面圖上的設(shè)計(jì)標(biāo)高,即路基設(shè)計(jì)標(biāo)高,《規(guī)范》規(guī)定如下:
1新建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高
高速公路和一級(jí)公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣標(biāo)高;二、三、四級(jí)公路采用路基邊緣標(biāo)高,在設(shè)置超高、加寬地段為設(shè)超高、加寬前該處邊緣標(biāo)高。
2改建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高
一般按新建公路的規(guī)定辦理,也可視具體情況而采用行車(chē)道中線(xiàn)處的標(biāo)高。
對(duì)于城高道路,設(shè)計(jì)標(biāo)高指建成后的行車(chē)道中線(xiàn)路面標(biāo)高或中央分隔帶中線(xiàn)標(biāo)高。
平均縱坡:是指在一定長(zhǎng)度路段內(nèi),路線(xiàn)在縱向所克服的高差值與該路段的距離之比,用百分率(%)表示。它是衡量縱面線(xiàn)形質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。公式:ip=H/L
《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)公路越嶺路線(xiàn)相對(duì)高差為200~500m時(shí),平均縱坡以接近5.5%為宜;越嶺路段相對(duì)高差大于500m時(shí),平均縱坡以接近5.0%為宜,并注意任何相接3km路段的平均縱坡不宜大于5.5%。
※合成坡度:是指在設(shè)有超高的平曲線(xiàn)上,路線(xiàn)縱坡與超高橫坡所組成的坡度。公式:I= , i——路線(xiàn)縱坡度;ih——超高橫坡度
我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:在設(shè)有超高的平曲線(xiàn)上,超高與縱坡的合成坡度值不得超過(guò)表規(guī)定;在積雪或冰凍地區(qū),合成坡度值不應(yīng)大于8%。
設(shè)計(jì)速度(km/h)120 100 80 60 40 30 20
合成坡度值(%)10.0 10.0 10.5 10.0 10.0 10.0 10.0
為了保證路面排水,《規(guī)范》還規(guī)定各級(jí)公路的最小合成坡度不宜小于0.5%;當(dāng)合成坡度小于0.5%時(shí),應(yīng)采用綜合排水措施,以保證路面排水暢通。
豎曲線(xiàn)的線(xiàn)形有用圓曲線(xiàn)的,也有用拋物線(xiàn)形的。 因此設(shè)計(jì)上一般采用二次拋物線(xiàn)作為豎曲線(xiàn)。
豎曲線(xiàn)的要素公式:k=L/(i2-i1)=L/ω ,L=Rω ,T=L/2=Rω/2 E=T2/2R或E=Rω2/8=Lω/8=Tω/4
在縱斷面設(shè)計(jì)中,豎曲線(xiàn)的設(shè)計(jì)要受眾多因素的限制,其中有三個(gè)限制因素決定著豎曲線(xiàn)的最小半徑或最小長(zhǎng)度。
1緩和沖擊 2時(shí)間行程不過(guò)短 3滿(mǎn)足視距的要求。
平、縱線(xiàn)形組合的基本要求
1當(dāng)豎曲線(xiàn)與平曲線(xiàn)組合時(shí),豎曲線(xiàn)宜包含在平曲線(xiàn)之內(nèi),且平曲線(xiàn)應(yīng)稍長(zhǎng)于豎曲線(xiàn)。
2要保持平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)大小的均衡。
3當(dāng)平曲線(xiàn)緩而長(zhǎng)、縱斷面坡差較小時(shí),可不要求平、豎曲線(xiàn)一一對(duì)就,平曲線(xiàn)中可包含多個(gè)豎曲線(xiàn)或豎曲線(xiàn)圖長(zhǎng)于平曲線(xiàn)。
4要選擇適當(dāng)?shù)暮铣善露取?/span>
平、縱線(xiàn)形設(shè)計(jì)中注意避免的組合
1避免豎曲線(xiàn)的頂、底部插入小半徑的平曲線(xiàn)。
2避免將小半徑的平曲線(xiàn)起、訖點(diǎn)設(shè)在或接近豎曲線(xiàn)的頂部或底部。
3避免使豎曲線(xiàn)頂、底部與反向平曲線(xiàn)的拐點(diǎn)重合。
4避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍、斷背、折曲等使駕駛員視線(xiàn)中斷的線(xiàn)形。
5避免在長(zhǎng)直線(xiàn)上設(shè)置陡坡或曲線(xiàn)長(zhǎng)度短、半徑小的凹形豎曲線(xiàn)。
6避免急彎與陡坡的不利組合。
7應(yīng)避免小半徑的豎曲線(xiàn)與緩和曲線(xiàn)的重合。
縱斷面設(shè)計(jì)的方法、步驟
1拉坡前的準(zhǔn)備工作
2標(biāo)注控制點(diǎn)位置
所謂控制點(diǎn),是指路線(xiàn)縱坡設(shè)計(jì)的高程控制點(diǎn)。如路線(xiàn)起、訖點(diǎn)的接線(xiàn)標(biāo)高,越嶺埡口、大中橋涵、地質(zhì)不良地段的最小填土高度和最大挖方深度,沿溪線(xiàn)的洪水位,隧道進(jìn)、出口,路線(xiàn)交叉點(diǎn),重要城鎮(zhèn)通過(guò)點(diǎn),以及其他路線(xiàn)高程必須通過(guò)的控制點(diǎn)位等,都應(yīng)作為縱斷面設(shè)計(jì)的控制依據(jù)。
3試坡
4調(diào)整
5核對(duì)
6定坡
道路橫斷面是指中線(xiàn)上各點(diǎn)沿法向的垂直剖面,它是由橫斷面設(shè)計(jì)線(xiàn)和地面線(xiàn)組成的。
行車(chē)道外緣至路基邊緣之間的帶狀部分稱(chēng)為路肩。
作用:1由于路肩緊靠在路面的兩側(cè)設(shè)置,具有保護(hù)及支撐路面結(jié)構(gòu)的作用。
2供發(fā)生故障的車(chē)輛臨時(shí)停放之用,有利于防止交通事故和避免交通紊亂。
3作為側(cè)向余寬的一部分,能增加駕駛的安全和舒適感,這對(duì)保證設(shè)計(jì)車(chē)速是必要的。尤其在挖方路段,還可以增加彎道視距,減少行車(chē)事故。
4提供道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)、埋設(shè)地下管線(xiàn)的場(chǎng)地。對(duì)未設(shè)人行道的道路,可供行人及非機(jī)動(dòng)車(chē)使用。
5精心養(yǎng)護(hù)的路肩,能增加公路的美觀,并起引導(dǎo)視線(xiàn)的作用。
路拱:為了利于路面橫向排水,將路面做成由中央向兩側(cè)傾斜的拱形,稱(chēng)為路拱。
中間帶:四條和四上車(chē)道的公路應(yīng)設(shè)置中間帶。
作用:1將上、下行車(chē)流分開(kāi),既可防止因快車(chē)駛?cè)雽?duì)向行車(chē)道造成車(chē)禍,又能減少公路中心線(xiàn)附近的交通阻力,從而提高通行能力。
2可作設(shè)置公路標(biāo)志牌及其他交通管理設(shè)施的場(chǎng)地,也可作為行人的安全島使用。
3設(shè)置一定寬度的中間帶并種植花草灌木或設(shè)置防眩網(wǎng),防止對(duì)向車(chē)輛燈光眩目,還可起到美化路容和環(huán)境的作用。
4設(shè)于分隔帶兩側(cè)的路緣帶,由于有一定寬度且顏色醒目,既引導(dǎo)駕駛員視線(xiàn),又增加行車(chē)所必須的側(cè)向余寬,從而提高行車(chē)的安全性和舒適性。
加寬的過(guò)渡:為了使路面由直線(xiàn)上的正常寬度過(guò)渡到曲線(xiàn)上設(shè)置了加寬的寬度,需設(shè)置加寬過(guò)渡段。
1比例過(guò)渡 2高次拋物線(xiàn)過(guò)渡 3回旋線(xiàn)過(guò)渡 4直線(xiàn)與圓弧相切過(guò)渡
加寬過(guò)渡段的長(zhǎng)度
對(duì)于設(shè)置有緩和曲線(xiàn)的平曲線(xiàn),加寬過(guò)渡段應(yīng)采用與緩和曲線(xiàn)相同的長(zhǎng)度。對(duì)于不設(shè)緩和曲線(xiàn),但設(shè)置有超高過(guò)渡段的平曲線(xiàn),可采用與超高過(guò)渡段相同的長(zhǎng)度。既不設(shè)緩和曲線(xiàn),又不設(shè)超高的平曲線(xiàn),加寬過(guò)渡段應(yīng)按漸變率為1:15且長(zhǎng)度不小于10m的要求設(shè)置。對(duì)于復(fù)曲線(xiàn)的大圓和小圓之間設(shè)有緩和曲線(xiàn)的加寬過(guò)渡段,均可以按上述方法處理。
平曲線(xiàn)超高:為抵消車(chē)輛在平曲線(xiàn)路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力,將路面做成外側(cè)高內(nèi)側(cè)低的單向橫坡形式,稱(chēng)為平曲線(xiàn)超高。
爬坡車(chē)道:是陡坡路段正線(xiàn)行車(chē)道上坡方向左側(cè)增設(shè)的供載重車(chē)行駛的專(zhuān)用車(chē)道。
避險(xiǎn)車(chē)道:是在長(zhǎng)陡坡路段正線(xiàn)行車(chē)道下坡方向右側(cè)為失控車(chē)輛增設(shè)的專(zhuān)用車(chē)道。
在道路平面上的暗彎(處于挖方路段的曲線(xiàn)和內(nèi)側(cè)有障礙物的曲線(xiàn))、縱斷面上的凸形豎曲線(xiàn)以及下穿式立體交叉的凹形豎曲線(xiàn)上都有可能存在視距不足的問(wèn)題。
駕駛員發(fā)現(xiàn)障礙物或
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