根據《公路工程技術標準》(JTG B01_2003)及《公路路線設計規范》(JTG D20-2006)規定:三級公路,40km/h,選單幅雙車道,車道寬度3.5m,行車道寬度7.0m,路拱橫坡選2.0%,土路肩橫坡3%,路肩寬度選0.75m,
4.2 平曲線加寬設計
根據《公路路線設計規范》(JTG D20-2006)規定:不設加寬的平曲線最小半徑為250 m,大于本設計的圓曲線半徑,故需要設置加寬。按規定,采用第三類加寬。
3.2.1平曲線上設置加寬的原因和條件
平曲線加寬:汽車在曲線上行駛時需要比在直線上行車更寬的路面以利安全,這種適當拓寬的路面形式即稱為平曲線加寬。
圓曲線上的全加寬值:汽車進入圓曲線后,其行駛的車輪轉角保持不變時,其圓曲線起點至圓曲線終點的路面加寬值也保持一個定值,這個定值稱為圓曲線上的全加寬值。確定全加寬值的因素:會車時兩輛汽車之間的距離;汽車與路面邊緣之間的間距;圓曲線的半徑、車型、行車速度。
3.2.2 圓曲線上設置加寬的原因:
1.汽車在曲線上行駛時,后軸內側車輪的行駛軌跡半徑最小,前軸外側車輪的行駛軌跡半徑最大,因此,在車道內側需要更寬一些的行車道以供后軸內側車輪的行駛軌跡要求,所以需要加寬曲線上的行車道;
2.汽車在曲線上行駛時,前軸中心的軌跡并不完全符合理論軌跡而是有較大的擺動偏移,所以也需要加寬曲線上的行車道,以利車輛擺動偏移時的安全。
汽車行駛在曲線上,各輪跡半徑不同,其中后內輪軌跡半徑最小,且偏向曲線內側,故曲線內側應增加路面寬度,以確保曲線上行車的順適與安全。
3.2.3加寬值的計算
汽車轉彎加寬還與車速有關,一個車道擺動加寬值計算的經驗公式為: 0.05V'b? R
對于R>250m的圓曲線,由于其加寬值甚小,可以不加寬。由三條以上車道構成的行車道,其加寬值應另行計算。各級公路的路面加寬后,路基也應相應加寬。四級公路路基采用6.5m以上寬度時,當路面加寬后剩余的路肩寬度不小于0.5m
時,則路基可不予加寬;小于0.5m時,則應加寬路基以保證路肩寬度不小于0.5m。
(5)實地放線
在平面設計和橫斷面寬度確定出來后,就可進行實地放線了,實地放線時,主要是放平面曲線要素樁和30m樁,并測定每個樁的高程,測中樁的高程可用全站儀測,測水準點的高程必須用水準儀測,測路線中樁兩側路幅寬度上點的高程用水準儀測。
在實地放線時,我們小組用的是極坐標法,在平面圖用緯地設計后,用cad把圖上中樁至控制點的距離和角度標出來,在現場中樁放線時用的是全站儀,簡單迅速,不過在坡度較大測距離時,誤差較經緯儀測得距離大。
(6)縱斷面設計
縱斷面線形設計主要是解決公路線形在縱斷面上的位置,形狀和尺寸問題,具體內容包括縱坡設計和豎曲線設計兩項。
6.1路線縱斷面設計的技術標準
6.1.1 縱坡設計的一般要求:
(1)縱坡設計必須滿足《標準》的各項規定。
(2)為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛,縱坡應具有一定的平順性,起伏不宜過大和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值,合理安排緩和坡段,不宜連續采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。連續上坡和下坡的路段,應避免設置反坡段。越嶺線埡口附近的縱坡應盡量緩一些。
(3)縱坡設計應對沿線的地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮,視具體情況加以處理,以保證道路的穩定與通暢。
(4)一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡,盡量使挖方運作就近填方路段,以減少借方和廢方,降低造價和節省用地。
(5)平原微丘地下水埋深較淺,或池塘、湖泊分布較廣,縱坡應除滿足最小縱坡要求外,還應滿足最小填土高度要求,保證路基的穩定。
(6)對連接段縱坡,如大、中橋引道及隧道兩面三刀端接線等,縱坡應緩和,避免產生突變。交叉處前后的縱坡應平緩一些。
(7)平原微丘區應滿足最小填土高度要求,以保證路基穩定(稱包線設計)。
高速公路、一級公路應考慮通道、農田水利等反面的要求;低等級公路應注意考慮民間運輸、農業機械等方面的要求。
6.2縱斷面設計的方法及步驟:
方法:縱坡設計前,在路線位置擬定后,應先根據中樁的樁號和地面標高繪出縱斷面圖的地面線及平面線一欄,然后按照選線意圖決定控制點及高程,考慮填挖等工程的經濟及與周圍地形景觀的協調,綜合考慮平、縱、橫三方面擬定的坡度線,在對照橫斷面檢查核對,確定縱坡值,定出豎曲線半徑,計算設計標高,完成縱斷面圖。
步驟:(1)準備工作 (2)標注控制點 (3)試坡 (4)調整 (5)核對 (6)定坡 (7)設置豎曲線
6.3坡段的設計:
6.3.1最大縱坡:
最大縱坡是指設計縱坡時各級公路允許采用的最大縱坡度。最大縱坡是高速公路線形設計控制的一項重要指標,直接影響到路線的長短,使用質量,行車安全,運輸成本及工程造價。本設計中采用的最大縱坡度為7%。
6.3.2最小縱坡:
在長路塹以及其他橫向排水不通暢地段,為了保證排水,防止水分滲入路基而影響其穩定性,各級公路均應設置不小于0.3%的最小縱坡,一般以不小于0.5%為宜。本設計采用0.3%作為最小縱坡。
6.3.3縱坡的坡長:
(1)最短坡長的限制:主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的,如果坡長過短,使變坡點增多,汽車行駛在連續起伏地段產生的增重與減重的變化頻繁,導致乘客感覺不舒服,車速越高越突出 ,《規范》規定最小坡長為(一般值為160m,最小值為120m),滿足設計要求。
(2)最大坡長的限制:道路縱坡的大小及其坡長對汽車正常行駛影響很大。縱坡越陡,坡長,對行車影響也越大。主要表現在:使行車速度顯著下降,甚至要換較低排檔克服坡度阻力易使水箱“開鍋”,導致汽車爬坡無力,甚至熄火;下坡行駛制動次數頻繁,易使制動器發熱而失效,甚至造成車禍。本設計中的最大坡長由于坡度很小,滿足要求。
6.3.4豎曲線的最大、最小半徑:
根據《規范》,三級公路凸型豎曲線最小半徑(一般值為700m,極小值為450m),最小長度(一般值為90m,極限值為35m)。本設計采用R=8000m,滿足要求。豎曲線的最大半徑,豎曲線的最大半徑從滿足行車的要求上來說是越大越好,但要滿足最小縱坡的要求,以便有利于排水。
6.4平縱組合