某乡村公路设计中的纵断面设计计算案例综述
1.1纵断面设计的原则
(1)为保证道路的行驶安全,纵面线形设置应与地形相适应,线形设计应平顺、圆滑、保持视觉能够连续。
(2)纵坡设置要平顺均匀,起伏缓和,坡长和竖曲线半径要满足规范、纵断面填挖要平衡。
(3)平面与纵断面组合设计应满足:
=1\*GB3①视觉上能够自然地引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。
=2\*GB3②平曲线与竖曲线应相互重合,最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内,即所谓的“平包竖”
=3\*GB3③平、纵线形的技术指标大小应均衡,并满足设计规范。
=4\*GB3④合成坡度组合要得当,以利于路面排水和道路行车安全。
1.2纵坡设计的要求
(1)新建公路的设计高程:四级公路宜采用路基边缘高程,设置超高并且加宽路段设置超高。
(2)改建公路的路基设计高程:宜按新建公路的规定执行。
(3)最大坡长满足下表:
表4-1坡长表
纵坡坡度(%)
3
4
5
6
7
8
9
10
最大坡长(m)
--
1200
1000
800
600
400
300
200
4缓和坡段的长度要大于下表:
表4–2缓和坡长表
设计速度km/h
120
100
80
60
40
30
20
最小坡长(m)
300
250
200
150
120
100
60
1.3纵坡设计的步骤
(1)首先在纵断面图上点绘出每个中桩的位置、平曲线示意图(起、讫点位和半径等),标出每个中桩的地面高程,并绘出地面线。
(2)检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规范,选择高填深挖等作横断面设计图,检查是否出现填挖过大,并做相应调整。
(3)确定各段直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高,设置竖曲线,根据规范等确定竖曲线半径,计算竖曲线要素,控制各桩号处的填挖值。
1.4平纵组合设计
(1)平纵组合设计原则
=1\*GB3①在视觉上能自然的引导驾驶员的视线,并保持视觉的连续性。
=2\*GB3②注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。
=3\*GB3③选择组合得当的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。
=4\*GB3④注意与道路周围环境的配合,可以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度,起到引导视线的作用。
(2)平纵组合设计基本要求
=1\*GB3①平曲线与竖曲线宜相互重合,且平曲线应稍长于竖曲线,做到“平包竖”。
=2\*GB3②要保持平曲线与竖曲线大小均衡。
=3\*GB3③要选择适当的合成坡度。
=4\*GB3④暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理、悦目。
(3)平纵组合中避免的组合
=1\*GB3①避免竖曲线的顶部、底部插入小半径平曲线;
=2\*GB3②避免将小半径的平曲线起、讫点设在或接在竖曲线的顶部或底部;
=3\*GB3③避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合;
=4\*GB3④避免小半径的竖曲线与缓和曲线重合;
=5\*GB3⑤避免在在长直线上设置陡坡或长度短、半径小的竖曲线;
=6\*GB3⑥避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶员视线中断的线形。
1.5曲线要素计算
图4-1曲线要素
(4-1)
(4-2)
(4-3)
(4-4)
式中:ω—坡度差
L—曲线长(m)?
T—切线长(m)?
E—外距(m)
图4-2边坡点2
以第2变坡点为例:变坡点K0+590,高程为1802.642m,竖曲线半径R=6000m,i1=-0.69%,i
计算竖曲线要素:
w12=i2-
曲线长L=R×w12
切线长(m),
外距(m)。