一、 路線平面設計
(一) 公路等級的確定
已知資料
1、 據調查,2023年的交通量與交通組成如下:
現有交通組成
2、 15年後交通量為145952
由《公路工程技術標準》規定:交通量換算採用小客車為標準車型。
表1各汽車代表車型與換算係數
2.1.1 交通量計算
初始年交通量:
n=13896+16722+7588×1.5+8113+7542×1.5+3613×2.0+865×2.0=71247輛/日
交通量年平均增長率:5%
2.1.2 確定公路等級
假設該公路遠景設計年限為15
年,則遠景設計年限交通量n:
n=71247×(1+5%)14=141064輛/日
根據規範:
高速公路:一般能適應按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量25000輛以上。
一級公路:一般能適應按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量15000~30000輛。
二級公路:一般能適應按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量5000~15000輛。
但本次設計路線為山嶺重丘區二級公路。
(一) 平曲線主要引數的規定
二級公路主要技術指標表
本次設計採用平曲線半徑為200m、160m、140m、150m;緩和曲線長度為52m、55m、60m、60m(此資料均可按要求假設)
(注:cad目標圖形單位為mm,比例採用1:2000,因此計算結果應乘以2才為實際單位m。cad座標系統與測量座標系統相反)
1) 主要引數計算
交點間距計算公式為 (1)
導線方位角計算公式為2)
● 起點、交點、終點的座標如下:
qd: ( 516700.0565, 2841546.4826);
jd1: ( 517017.0354, 2841561.8353);
jd2:( 517072.9272, 2841424.2771);
jd3:( 517435.9300, 2841422.9989);
jd4:( 517359.8722, 2841721.8268);
zd: ( 517500.3047, 2841728.7369);
● 路線長、方位角計算
a) qd-1段
l0-1==317.35*2=634.7m
方位角:(第一象限)
=2°46′16.22″;
0-1=90°- 2°46′16.22″=87°13′37.28″
b) 1-2段:
l 1-2=
=148.48*2=296.96m;
方位角:(第二象限)
=67°53′14.58″;
1-2=180°-(90°-67°53′14.58″)=157°53′14.5″
c) 2-3段:
l2-3=
=363.00*2=726.01m;
方位角:(第二象限)
=0°12′6.75″;
2-3=180°-(90°-0°12′6.75″)=90°12′6.75″
d) 3-4段:
l3-4=
=308.35*2=616.71m;
方位角:(第四象限)
=75°43′12.92″;
3-4=360°-(90°-75°43′12.92″)=345°43′12.92″
e) 4-zd段:
l4-z =
=140.35*2=280.69m;
方位角:(第一象限)
=2°49′1.11″
4-zd=90°-2°49′1.11″=87°10′58.7″
f) 轉角計算
70°39′31″(右轉);
67°41′08″(左轉)
104°28′53″(左轉)
101°27′27″(右轉);
2) 曲線要素計算
在簡單的圓曲線和直線連線的兩端,分別插入一段迴旋曲線,即構成帶有緩和曲線的平曲線。其要素計算公式如下:
式中: ——總切線長,();
——總曲線長,();
——外距,();
——校正數,();
——主曲線半徑,();
——路線轉角,(°);
——緩和曲線終點處的緩和曲線角,(°);
——緩和曲線切線增值,();
——設緩和曲線後,主圓曲線的內移值,();
——緩和曲線長度,();
——圓曲線長度,()。
主點樁號計算
路線曲線要素計算
路線簡介
這是湖南某地的二級公路,根據路線選線原則,綜合各方面因素,路線基本情況如下:
全長:2237.88m
交點:4個
交點樁號:k0+634.72、k0+894.01、k1+595.00、k2+102.83
半徑:200m 、150m、140m、150m;
緩和曲線長度:52m、55m、60m、60m
曲線要素
jd1:k0+634.72
設=200m,=52m ,= 則曲線要素計算如下:
主點里程樁號計算:
jd1:k0+634.72
zh=jd-t= k0+634.72-168.15m= k0+466.57
hy=zh+= k0+466.57+52m= k0+518.57
yh=hy+(l-2)= k0+518.57+194.63= k0+713.20
hz=yh+= k0+713.20+52= k0+765.20
qz=hz-l/2= k0+765.20-149.32=k0+615.88
校核: jd=qz+j/2= k0+615.88+18.84m= k0+634.72
交點校核無誤。
其它3個交點的計算結果見「直線、曲線及轉角表」。
各點樁號的確定
在整個的設計過程中就主要用到了直線、圓曲線、緩和曲線以及s型曲線,在二公里的路長中,充分考慮了當地的地形,地物和地貌,相對各種相比較而得出的。
在地形平面圖上初步確定出路線的輪廓,再根據地形的平坦與複雜程度,具體在紙上放坡定點,插出一系列控制點,然後從這些控制點中穿出通過多數點的直線段,延伸相鄰直線的交點,既為路線的各個轉角點(既樁號),並且測量出各個轉角點的度數,再根據《公路工程技術標準jtg b01—2003》的規定,初擬出曲線半徑值和緩和曲線長度,代入平曲線幾何元素中試算,最終結合平、縱、橫三者的協調制約關係,確定出使整個線形連貫順直協調且符合技術指標的各個樁號及幾何元素。各個樁號及幾何元素的計算結果見直線、曲線及轉角表。
二、 路線縱斷面設計
豎曲線設計
豎曲線是縱斷面上兩個坡段的轉折處,為了便於行車而設定的一段緩和曲線。設計時充分結合縱斷面設計原則和要求,並依據規範的規定合理的選擇了半徑。《標準》規定:
表2豎曲線指標
豎曲線基本要素計算公式:
l =t =
e =式中:
————坡度差,
l ————曲線長, (m)
t ————切線長, (m)
e ————外距 (m)
a 變坡點1:
(1) 豎曲線要素計算:
里程和樁號k0+600.00
i1=1.883% i2= -0.075% 取半徑r=10000m
w= i2﹣i1=-0.075%﹣1.833%=-1.958% (凸形)
(2) 設計高程計算:
豎曲線起點樁號=(k0+600.000)﹣97.9=k0+502.1
豎曲線起點高程=334.800-97.9×(1.833%)=332.96m
豎曲線終點樁號=( k0+600.000) +97.9= k0+697.9m
豎曲線終點高程=334.800+ 97.9×(-0.075%)=334.73m
b 變坡點2:
(1) 豎曲線要素計算:
里程和樁號k1+400.00
i2=-0.075% i3= 1.060% 取半徑r=10000m
w= i3﹣i2=1.060%-(-0.075%)=1.135% (凹形)
(2) 設計高程計算:
豎曲線起點樁號=(k1+400.00)﹣56.75 =k1+343.25
豎曲線起點高程=334.200﹣56.75×(-0.075%)=334.243m
豎曲線終點樁號=(k1+400)+56.75 =k1+456.75
豎曲線終點高程=334.200-56.75×(1.060%)=334.802m
(4)另乙個變坡點,具體參看縱坡及豎曲線表
三、 路線橫斷面設計
計算說明書
2.3工程概況 某大學學生宿舍區北臨校園體育場,西面為食堂,南接現有學生宿舍區,東側為校園休閒山體。建築呈行列式布置。宿舍分一類宿舍和三類宿舍兩大類,均為六層建築,其中1 2 3 樓為一類宿舍,其內設單獨的衛生間,1 宿舍建築面積7856.76m,2 宿舍7856.78m,3 宿舍6405.66m,...
計算說明書
課程設計 課程名稱機械設計課程設計 學院 機電學院專業 機械電子工程 姓名 王學敏學號 20090383年級 大三任課教師 2011年 9月 8日 課程設計任務書 帶式輸送機傳動裝置的設計 摘要 齒輪傳動是應用極為廣泛和特別重要的一種機械傳動形式,它可以用來在空間的任意軸之間傳遞運動和動力,目前齒輪...
計算說明書
工學院課程設計計算書 課程名稱 混凝土結構基本原理 課程編號 學時學分 1周 1學分 學生班級 學生姓名 指導教師 學號鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋課程設計 一 設計題目 單向板肋梁樓蓋設計 二 設計內容 1 結構平面布置圖 柱網 主梁 次梁及板的布置 2 板的強度計算 按塑性內力重分布計算 3 次梁強...