根据《公路工程技术标准》(JTG B01_2003)及《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)规定:三级公路,40km/h,选单幅双车道,车道宽度3.5m,行车道宽度7.0m,路拱横坡选2.0%,土路肩横坡3%,路肩宽度选0.75m,
4.2 平曲线加宽设计
根据《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)规定:不设加宽的平曲线最小半径为250 m,大于本设计的圆曲线半径,故需要设置加宽。按规定,采用第三类加宽。
3.2.1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。
3.2.2 圆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。
汽车行驶在曲线上,各轮迹半径不同,其中后内轮轨迹半径最小,且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增加路面宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全。
3.2.3加宽值的计算
汽车转弯加宽还与车速有关,一个车道摆动加宽值计算的经验公式为: 0.05V'b? R
对于R>250m的圆曲线,由于其加宽值甚小,可以不加宽。由三条以上车道构成的行车道,其加宽值应另行计算。各级公路的路面加宽后,路基也应相应加宽。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;小于0.5m时,则应加宽路基以保证路肩宽度不小于0.5m。
(5)实地放线
在平面设计和横断面宽度确定出来后,就可进行实地放线了,实地放线时,主要是放平面曲线要素桩和30m桩,并测定每个桩的高程,测中桩的高程可用全站仪测,测水准点的高程必须用水准仪测,测路线中桩两侧路幅宽度上点的高程用水准仪测。
在实地放线时,我们小组用的是极坐标法,在平面图用纬地设计后,用cad把图上中桩至控制点的距离和角度标出来,在现场中桩放线时用的是全站仪,简单迅速,不过在坡度较大测距离时,误差较经纬仪测得距离大。
(6)纵断面设计
纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置,形状和尺寸问题,具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。
6.1路线纵断面设计的技术标准
6.1.1 纵坡设计的一般要求:
(1)纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。
(2)为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶,纵坡应具有一定的平顺性,起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值,合理安排缓和坡段,不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡和下坡的路段,应避免设置反坡段。越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓一些。
(3)纵坡设计应对沿线的地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑,视具体情况加以处理,以保证道路的稳定与通畅。
(4)一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡,尽量使挖方运作就近填方路段,以减少借方和废方,降低造价和节省用地。
(5)平原微丘地下水埋深较浅,或池塘、湖泊分布较广,纵坡应除满足最小纵坡要求外,还应满足最小填土高度要求,保证路基的稳定。
(6)对连接段纵坡,如大、中桥引道及隧道两面三刀端接线等,纵坡应缓和,避免产生突变。交叉处前后的纵坡应平缓一些。
(7)平原微丘区应满足最小填土高度要求,以保证路基稳定(称包线设计)。
高速公路、一级公路应考虑通道、农田水利等反面的要求;低等级公路应注意考虑民间运输、农业机械等方面的要求。
6.2纵断面设计的方法及步骤:
方法:纵坡设计前,在路线位置拟定后,应先根据中桩的桩号和地面标高绘出纵断面图的地面线及平面线一栏,然后按照选线意图决定控制点及高程,考虑填挖等工程的经济及与周围地形景观的协调,综合考虑平、纵、横三方面拟定的坡度线,在对照横断面检查核对,确定纵坡值,定出竖曲线半径,计算设计标高,完成纵断面图。
步骤:(1)准备工作 (2)标注控制点 (3)试坡 (4)调整 (5)核对 (6)定坡 (7)设置竖曲线
6.3坡段的设计:
6.3.1最大纵坡:
最大纵坡是指设计纵坡时各级公路允许采用的最大纵坡度。最大纵坡是高速公路线形设计控制的一项重要指标,直接影响到路线的长短,使用质量,行车安全,运输成本及工程造价。本设计中采用的最大纵坡度为7%。
6.3.2最小纵坡:
在长路堑以及其他横向排水不通畅地段,为了保证排水,防止水分渗入路基而影响其稳定性,各级公路均应设置不小于0.3%的最小纵坡,一般以不小于0.5%为宜。本设计采用0.3%作为最小纵坡。
6.3.3纵坡的坡长:
(1)最短坡长的限制:主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的,如果坡长过短,使变坡点增多,汽车行驶在连续起伏地段产生的增重与减重的变化频繁,导致乘客感觉不舒服,车速越高越突出 ,《规范》规定最小坡长为(一般值为160m,最小值为120m),满足设计要求。
(2)最大坡长的限制:道路纵坡的大小及其坡长对汽车正常行驶影响很大。纵坡越陡,坡长,对行车影响也越大。主要表现在:使行车速度显著下降,甚至要换较低排档克服坡度阻力易使水箱“开锅”,导致汽车爬坡无力,甚至熄火;下坡行驶制动次数频繁,易使制动器发热而失效,甚至造成车祸。本设计中的最大坡长由于坡度很小,满足要求。
6.3.4竖曲线的最大、最小半径:
根据《规范》,三级公路凸型竖曲线最小半径(一般值为700m,极小值为450m),最小长度(一般值为90m,极限值为35m)。本设计采用R=8000m,满足要求。竖曲线的最大半径,竖曲线的最大半径从满足行车的要求上来说是越大越好,但要满足最小纵坡的要求,以便有利于排水。
6.4平纵组合