道桥专业毕业设计-铜汤高速石汤段第三标段高速公路设计

道桥专业毕业设计-铜汤高速石汤段第三标段高速公路设计内容摘要：

0（ km/h） ，坡度为 4%时，最大坡长为 800（ m） ；坡度为 3%时，最大坡长为 1000（ m）。 对于高速公路，即使纵坡小于 3%，其坡长也不宜太长。 竖曲线设计 纵断面上两个 坡段的转折处，为了满足行车平顺、安全、舒适以及视距和路容美观的要求，需用一段曲线来缓和，这条曲线称为竖曲线。 设计上一般采用二次抛物线作为竖曲线。 竖曲线要素的计算公式 设变坡点相邻两直线段坡度分别为 1i 和 2i ； 坡度差： 12 ii  （ 42） 竖曲线半径： LR （ 43） 竖曲线长度： RL （ 44） 竖曲线切线长： 22 RLT  （ 45） 竖曲线上任一点竖距： Rxh 22 （ 46） 竖曲线外距： RTE 22 （ 47） 式中 —— 坡度差；当  为“ +”时，表示凹形竖曲线； 当  为“ ”时，表示凸形竖曲线。 x —— 竖曲线上任一点横距。 竖曲线半径及长度设计 1）凸形竖曲线半径设计 《规范》规定：设计车速为 100（ km/h） ，凸形竖曲线最小半径一般值为 10000（ m） ，凸形竖曲线最小半径极限值为 6500（ m）。 2）凹形竖 曲线半径设计 赵大明：铜汤高速石汤段第三标段设计 18 《规范》规定：设计车速为 100（ km/h） ，凹形竖曲线最小半径一般值为 4500（ m） ，凹形竖曲线最小半径极限值为 3000（ m）。 3）竖曲线长度设计 《规范》规定：竖曲线长度一般值为 210（ m） ，竖曲线长度极限值为 85（ m）。 4）本设计竖曲线半径分别为 10000（ m） ；竖曲线长度分别为 445（ m）。 因此本设计满足竖曲线半径和长度的要求。 竖曲线设计计算 1）竖曲线要素计算 变坡点的的桩号为 K1+300；高程为 （ m） ；半径为 10000（ m） ； 1i 为 %； 2i 为%。   0 4 4 1 9 2 4  ii 为凹形 4 4 50 4 4 0 0 0 0  RL 2 224 4 52  LT 0 0 0 02 2 22 22  RTE 2）设计高程计算 竖曲线起点桩号 2 2)3 0 01(  KK 竖曲线起点高程   4 4 2  桩号 K1+100 处： 横距   0 011  Kx 竖距 2211  Rxh 设计高程 5  桩号 K1+125 处： 横距      KKx 竖距 2211  Rxh 辽宁工程技术大学毕业设 计（论文） 19 设计高程 1 2  其余桩号设计高程计算同上，详见纵断面设计图。 道路平、纵线形组合设计 道路平、纵线形组合设计要求 1）当竖曲线与平曲线组合时，竖曲线宜包含在平曲线内，且平曲线应稍长于竖曲线，即“平包竖”。 2）保 持平曲线于竖曲线的半径大小均衡。 平曲线半径如果不大于 1000（ m） ，竖曲线的半径为平曲线的 1020 倍。 3）当平曲线缓而长、纵断面坡度较小时，可不要求平、竖曲线一一对应，平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲线。 4）要选择适当的合成坡度，最好使合成坡度小于 8%，最小合成坡度不应小于 %。 本设计道路平、纵线形组合 1）本设计采用一条竖曲线，竖曲线起终点的桩号分别为 K1+， K1+；充分满足了“平包竖”的要求。 2）竖曲线的半径为 10000（ m） ；保证了平曲线与竖曲线 半径大小均衡的要求，且充分满足了平曲线半径小于 1000（ m） ，竖曲线的半径为平曲线半径的 1020 倍的要求。 3）本设计的合成坡度为 %，既小于 8%又大于 %，避免了合成坡度过大或过小对行车产生的不利影响。 4）本设计避免了竖曲线顶、底部与反向平曲线拐点重合的情况。 纵断面的绘制 纵断面采用直角坐标，横坐标表示桩号，纵坐标表示高程，为了明显地反映道路中线的地面起伏情况，比例设为：横坐标 1:2020；纵坐标 1:200。 具体图形见纵断面图。 赵大明：铜汤高速石汤段第三标段设计 20 5 道路横断面设计 道路的横断面是道路 中线上各点垂直于路线前进方向的竖向剖面。 道路横断面设计是指研究路基横断面结构组成及尺寸的过程。 道路横断面组成设计 道路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计车速和地形条件等因素确定。 在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少、使道路发挥其最大的经济效益与社会效益。 行车道的设计 行车道是道路上供各种车辆行驶部分的总称。 《标准》中规定设计车速从 80（ km/h）至 120（ km/h） ，每条车道宽度均采用 （ m） ；《标准》中规定高速公路有四条以上的车道，一般设 置中央分隔带。 本设计的设计车速为 100（ km/h） ，车道宽度为 （ m） ，并且本设计设置中央分隔带。 路肩的设计 路肩是位于行车道外缘至路基边缘，具有一定宽度的带状结构部分。 路肩通常由右侧路缘带、硬路肩和土路肩三部分组成。 路缘带是路肩或中间带的组成部分，与行车道连接，用行车道的外侧标线或不同的路面颜色来表示。 由于路肩的路缘带在行车道的右侧故称为右侧路缘带。 硬路肩是指进行了铺装的路肩，它可以承受汽车荷载的作用力。 土路肩是指不加铺装的土质路肩，它起保护路面和路基的作用，并提供侧向余宽。 《标准》中规定：高速公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，其宽度为 （ m） ；高速公路的右侧硬路肩宽度小于 （ m） 时，应设置紧急停车带。 本设计车速为 100（ km/h） ，本设计硬路肩宽度为 3（ m） ，在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，其宽度为 （ m） ；土路肩宽度为 （ m） ；并且不设置紧急停车带。 中间带的设计 中间带是指在两个不同行驶方向行车道之间的地带。 中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成。 《标准》中规定：高速公路整体式断面必须设置中间带。 本设计中央分隔带宽度为 2（ m） ；左侧路缘带宽度为 （ m） ；中间带宽度为 （ m）。 辽宁工程技术大学毕业设 计（论文） 21 为了便于养护作业和某些车辆在必要时驶向反向车道，中央分隔带应按一定距离设置开口部，开口部一般情况下以每 2（ km） 的间距设置为宜，并且开口端部形状为半圆形。 路拱的设计 为了路面的雨水及时排除，将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形，称为路拱。 路拱倾斜的大小以百分率表示，称为路拱横坡度。 《标准》中规定：高速公路整体式路基的路拱宜采用双向路拱坡度，由路中央向两侧倾斜，路拱坡度宜为 2%；土路肩的排水性远低于路面，其坡度宜增大 1%2%。 本 设计路拱坡度为 2%；土路肩处坡度为 3%。 道路加宽和超高设计 道路加宽设计 汽车在曲线路段上行驶时，靠近曲线内侧后轮行驶的曲线半径最小，靠曲线外侧的前轮行驶的曲线半径最大。 为适应汽车在平曲线上行驶时，后轮轨迹偏向曲线内侧的需要，在平曲线内侧相应增加的路面、路基宽度称为曲线加宽。 《标准》规定：平曲线半径等于或小于 250（ m） 时，应在平曲线内侧加宽。 本设计的平曲线半径分别为 800（ m） 和 800（ m） ，因此本设计不进行加宽设计。 道路超高设计 1） 超高横坡度 超高横坡度应根 据行车速度、自然条件等因素确定。 当圆曲线半径很小时，为了保持行车的稳定，其超高横坡度将是很大的；但是，过大的超高会使慢行的车辆产生向曲线内侧滑移的可能性。 《标准》中规定：高速公路的最大超高横坡度为 8%。 本设计的超高横坡度为 5%。 高速公路圆曲线部分的最小超高值是该道路直线部分的路拱坡度。 本设计的最小超高值为 2%。 2） 超高的过渡 从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称为超高缓和段或超高过渡段。 本设计采用绕中间带的中心线旋转。 此过渡方式是先将外侧行车道绕中间带的中心旋转，待达到与内侧行车道构成 单向横坡后，整个断面一同绕中心线旋转，直至超高横坡度 赵大明：铜汤高速石汤段第三标段设计 22 值，此时中央分隔带呈倾斜状；此过渡方式适用场合为中间带宽度 ≤（ m）。 3）超高过渡段长度 超高过渡段长度的计算公式： piBLc  （ 51） 式中 cL —— 超高过渡段长度； B —— 左 侧路缘带、行车道和右侧路缘带宽度之和；本设计为 （ m）。 i —— 超高坡度与路拱坡度代数差；绕内侧车道边缘旋转， i 为超高坡度；绕路中线旋转， i 为超高坡度与路拱坡度代数差。 p —— 超高渐变率；本设计绕边缘旋转为 1751 ；绕中线旋转为 2251。 在确定缓和曲线最小长度时，已经考虑了超高缓和段所需的最短长度，所以一般情况下，超高缓和段与缓和曲线长度相等。 4）超高值的计算公式 圆曲线上： 外缘：    cgjgjj iiBbiibh   2 （ 52） 中线：gjj iBibh 2 （ 53） 内缘：cjjgjj iBBbiBibh   22 （ 54） 过渡段上：外缘：    ccgjgjjx LxiiBbiibh   2 （ 55） 中线：gjjx iBibh 2 （ 56） 内缘： 0xx gjjx iBibh 2 （ 57） 0xx      ggccjxjgjjxiiiLxBBbiBibh 22 （ 58） 备注：计算结果均为与设计高之差； 临界断面距缓和段起点距离ccg g Liiix  20 辽宁工程技术大学毕业设 计（论文） 23 x距离处的加宽值 0jcjx BLxB 式中 B—— 路面宽度； jb —— 路肩宽度； gi —— 路拱横坡度； ji —— 路肩横坡度； ci —— 超高横坡度； cL —— 超高缓和段长度； x—— 超高缓和段上任一点至起点的距离； 0x —— 与路拱同坡度单向超高点至超高缓和段起点的距离； 5） 本设计超高值举例计算 交点 1： %3%5%2100800  jcgS iiimLmR 2251 %  p iBL c 取 mLc 140 验算超高渐变率：   3 3010 00 %2% p mLii ix ccg g 0%5%2 %2220  圆曲线上： 外缘：       %5%22 %2%2   cgjgjj iiBbiibh 中线：2 %22 %2 gj。