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公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計

新聞時(shí)間:2019-10-16 文章來(lái)源: 文章作者:ztcjjt
1、概述
 
道路是一條三維空間的實(shí)體,它是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線(xiàn)設施所組成的線(xiàn)形構造物。一般所說(shuō)的路線(xiàn),是指道路中線(xiàn)的空間位置。路線(xiàn)在水平面上的投影稱(chēng)作路線(xiàn)的平面線(xiàn)形,由直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和緩曲線(xiàn)構成。路線(xiàn)設計是指確定路線(xiàn)空間位置和各部分幾何尺寸的工作。為方便設計,路線(xiàn)設計分解為路線(xiàn)平面設計、路線(xiàn)縱斷面設計和路線(xiàn)橫斷面設計,三者既相互配合,同時(shí)更要與地形、地物、環(huán)境、景觀(guān)相協(xié)調。
 
        直線(xiàn)具有距離短、方向明確、線(xiàn)形易于布的優(yōu)點(diǎn),可作為平原區的主要線(xiàn)形要素。但過(guò)長(cháng)的直線(xiàn)又易引起駕駛員的單調和疲勞,出現過(guò)高的車(chē)速,因此有必要避免使用過(guò)長(cháng)的直線(xiàn),并注意與地形、地物、環(huán)境相適應。
 
       在平面線(xiàn)形上,圓曲線(xiàn)是使用最多的基本線(xiàn)形。圓曲線(xiàn)在現場(chǎng)容易設置,可以自然地表明方向的變化。采用平緩而適當的圓曲線(xiàn),即可引起司機的注意,又起到誘導視線(xiàn)的作用。圓曲線(xiàn)具有一定的半徑,在透視圖中的形狀為橢圓。
 
       在直線(xiàn)和圓曲線(xiàn)之間或在不同半徑的兩圓曲線(xiàn)之間,采用曲率半徑不斷變化的緩和曲線(xiàn)以適應汽車(chē)駛軌跡。緩和曲線(xiàn)的作用是緩和人體感到的離心加速度的急劇變化,且使駕駛員容易做到均勻的操作方向盤(pán),提高視覺(jué)的平順度及線(xiàn)形的連續性。緩和曲線(xiàn)的曲率從為零漸漸地向某一定值變化,使圓曲線(xiàn)與直線(xiàn)平順地銜接。
 
2、線(xiàn)路總體設計和選線(xiàn)原則與要點(diǎn)
 
2.1選線(xiàn)原則
        路線(xiàn)設計應在公路建設項目工程可行性研究報告所選定的路線(xiàn)走向和主要控制點(diǎn)的基礎上進(jìn)行。首先,要作出總體設計,這主要包括;確定地形類(lèi)別和計算行車(chē)的速度,確定車(chē)道數以及城鎮或其他路線(xiàn)連接線(xiàn)交叉的地點(diǎn)、方式等??傮w設計為具體選線(xiàn)提出了要求、基本方向和規模,選線(xiàn)是總體設計的具體化,在選線(xiàn)時(shí)要注意掌握以下原則。
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_1
 
1)比選原則
       選線(xiàn)是一項技術(shù)性、綜合性強,且復雜的工作,即使設計者主觀(guān)上有完美的設想,也難免使實(shí)際線(xiàn)路存在不足,發(fā)現優(yōu)劣的最佳途徑,就是比較選擇。在路線(xiàn)設計的各個(gè)階段,應用各種先進(jìn)手段,對路線(xiàn)方案做深入細致的研究,在多方案論證比選的基礎上,選定路線(xiàn)最優(yōu)方案。
 
2)安全原則
       公路的選線(xiàn)必須考慮在正常使用的情況下,不會(huì )有大的破壞。影響公路的自然因素很多,特別是滑坡、崩塌、軟土等地質(zhì)不良地段,應慎重對待。為確保公路安全,選線(xiàn)時(shí)應避讓或選擇合適位置,縮小穿越范圍,并采取必要的工程措施。
 
3)均衡原則
       公路的造價(jià)隨公路功能和技術(shù)指標的變化而變化。例如,為了良好的線(xiàn)形有些地段就需要多占農田,縱坡坡度設計較小,就需要增加填挖方數量等等。我們總是在道路的功能和指標與道路的造價(jià)和代價(jià)之間尋求一個(gè)平衡點(diǎn),使對立的兩個(gè)方面達到統—。不同時(shí)期人們有不同的均衡觀(guān)念,現在許多人認識到在公路設計中,應充分考慮環(huán)境保護。
 
 4)協(xié)調原則
       公路不僅具有使用上的功能,而且具有美學(xué)和景觀(guān)上的要求.協(xié)調是美的基本要素,公路內部之間以及內部與外部之間的協(xié)調是保證人們在生理上有安全感、舒適感的重要因素。其中內部協(xié)調是指縱面、平面線(xiàn)形視覺(jué)的連續性和縱面、平面立體協(xié)調;外部協(xié)調是指公路與周?chē)h(huán)境景觀(guān)的協(xié)調和宏觀(guān)的路線(xiàn)位置與自然的協(xié)調。
 
 5)環(huán)保原則
      選線(xiàn)應重視環(huán)境保護,應盡量減小由于公路修筑以及汽車(chē)運行所產(chǎn)生的影響與污染。路線(xiàn)對自然景觀(guān)與資源的影響,噪聲對居民的影響等。
 
2.2自然因素與路線(xiàn)的相互影響
      自然條件對路線(xiàn)的影響因素很多,主要有地形、地質(zhì)、氣候、水文、土壤及植物覆蓋等,這些因素可能引起公路的塌方、滑坡等,造成水土流失,土壤質(zhì)量和地質(zhì)條件的不穩定。因此,要分析這些因素對公路的影響,以確保公路的安全和自然環(huán)境的良好。
    
1)自然條件對路線(xiàn)的影響
       地形對路線(xiàn)的線(xiàn)形、技術(shù)標準和工程造價(jià)的影響較大,特別是在山區,由于高差大,坡陡彎急,為了滿(mǎn)足公路的技術(shù)標準,就必然產(chǎn)生填挖土石方,人工構造物等。如高填方、隧道、擋土墻等,這在很大程度上影響了路線(xiàn)的走向和線(xiàn)形。
 
      地質(zhì)條件也是影響線(xiàn)路的重要因素。公路的安全首先來(lái)自公路的穩定,公路的穩定又直。
 
       接受地質(zhì)構造的影響,如遇不良地質(zhì)現象(軟土、泥沼等)就需要付出更大的代價(jià),以保證路基的穩定。此外,不同的土石類(lèi)型決定了土石方工程施工的難易程度和筑路材料的來(lái)源。水文地質(zhì)反映了地下水的活動(dòng)規律,地下水位的高度影響路基的干濕狀態(tài),也影響橋涵地基的穩定,特別是在橋位選擇、孔徑確定和防護工程、排水系統等方面,水文情況往往起著(zhù)關(guān)鍵因素。
 
       土壤的性質(zhì)又決定了路基的形狀和尺寸.路基的邊坡坡度應根據土的物理力學(xué)性質(zhì)結合其他因素綜合考慮,如粉質(zhì)土和粘質(zhì)土的物理力學(xué)性質(zhì)不同,它們的密實(shí)程度不同,路塹所選擇的邊坡坡度就不同。同理,巖石的種類(lèi)和風(fēng)化程度不同,公路的工程量也會(huì )隨之變化。地面植物覆蓋影響暴雨的徑流和水土流失程度,而流量的大小是控制橋涵孔徑和其他排水設施設計的因素之一。
    
2)公路對自然環(huán)境的影響
       公路施工和養護都需要大量的水,并且對水的質(zhì)量還有一定的要求,如路基壓實(shí)、混凝土拌合、構造物的養護等,在我國一些水資源供需矛盾突出的地方,公路的施工對水資源會(huì )產(chǎn)生一定的影響。
 
       公路的修建會(huì )形成對原有水分循環(huán)路徑的阻隔,如河道改置,從而造成下游來(lái)水減少,引起生態(tài)的變化。路線(xiàn)經(jīng)過(guò)的河道也有可能受到路線(xiàn)的影響,產(chǎn)生沖刷、積水、漫掩,進(jìn)而損壞農田。
 
       公路對土壤退化的影響主要原因是水土流失。在公路建設中,取地、借地、棄地會(huì )使土壤發(fā)生水遷移,機械遷移,植被受到破壞,這些變化會(huì )引起土壤質(zhì)量的下降,造成土壤的理化特性和凈化能力的減弱。自然條件與路線(xiàn)的相互影響是相輔相成的,彼此密切聯(lián)系,并經(jīng)常處于相互作用和不斷變化的過(guò)程中。因此,在選線(xiàn)時(shí)應周密調查,綜合分析各種因素,使它們的相互作用向著(zhù)一個(gè)良性循環(huán)的方向發(fā)展。
 
2.3選線(xiàn)的方法與步驟
       選線(xiàn)是一個(gè)由總體到具體,由淺人深的過(guò)程。一條公路的起終點(diǎn)和中間控制點(diǎn)確定以后,可用多種方法把它們連接起來(lái),為了選出一條最合理的路線(xiàn),選線(xiàn)一般要經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟。
 
1)全面布局
全面布局主要是解決路線(xiàn)的基本走向,即在起點(diǎn)、終點(diǎn)和中間大控制點(diǎn)之間按選線(xiàn)原則尋求最合理的路線(xiàn)走向。例如:沿溪線(xiàn)可以走不同的河岸;越嶺線(xiàn)可以展線(xiàn)或隧道穿越,每一種布局事實(shí)上就是提出了一種路線(xiàn)的基本走向,這一工作一般在視察時(shí)確定。路線(xiàn)布局是關(guān)系到公路“方向”的根本問(wèn)題,否則線(xiàn)路選得再好,技術(shù)指標定得再恰當,仍然是一條不理想的線(xiàn)路。因此,布局前一定要認真分析和研究周?chē)牡匦?、地質(zhì)等自然條件,通過(guò)踏勘形成完整的立體自然模型,為全面布局提供必要的條件。
 
2)逐段安排
逐段安排是在路線(xiàn)的基本走向確定以后,進(jìn)一步加密控制點(diǎn),解決路線(xiàn)局部性方案的工作。即在大控制點(diǎn)間結合地形、地質(zhì)、水文、氣候等條件,逐步確定小控制點(diǎn)的過(guò)程。通過(guò)逐段安排,進(jìn)一步選定能提高路線(xiàn)標準和降低工程造價(jià)的有利路線(xiàn)帶.從而解決路線(xiàn)的局部方案。例如:沿溪線(xiàn)是一次跨河還是多次跨河;越嶺線(xiàn)從埡口哪一側展線(xiàn)下山等,這一工作是通過(guò)初步測量完成的。
 
3)具體定線(xiàn)
這是在逐段安排的小控制點(diǎn)之間,根據技術(shù)標準,結合自然條件,綜合考慮平縱橫三個(gè)方面因素,適當移動(dòng)交點(diǎn),進(jìn)行穿線(xiàn),具體定出路線(xiàn)中線(xiàn)位置的工作。具體定線(xiàn)在詳測時(shí)進(jìn)行。
 
       由此可見(jiàn),選線(xiàn)是一個(gè)由粗到細的過(guò)程,只有布局合理,才能逐段安排到位;只有逐段安排恰當,才有具體定線(xiàn)的結果,從而形成一個(gè)統一的整體.它是根據技術(shù)指標、自然條件、建筑材料、施工條件、工程造價(jià)、養護條件、營(yíng)運效益等綜合考慮的結果。
 
3、定線(xiàn)
 
      公路定線(xiàn)是指在選線(xiàn)布局中確定的“路線(xiàn)帶”范圍內,根據技術(shù)標準結合地形、地質(zhì)等條件,綜合考慮平、縱、橫三方面的合理安排,最終確定公路中線(xiàn)的確切位置。
 
      公路定線(xiàn)是公路測設中的關(guān)鍵,它不僅要解決工程技術(shù)、經(jīng)濟方面的問(wèn)題,還要解決公路與周?chē)h(huán)境的協(xié)調。以及工程技術(shù)標準、國家政策等因素的影響。因此,要求定線(xiàn)人員在把握定線(xiàn)技巧的基礎上,充分了解公路的使用任務(wù)、性質(zhì)和要求,吃透路線(xiàn)所經(jīng)地區的地形、地質(zhì)情況,通過(guò)幾個(gè)設計方案的比選、反復試線(xiàn)才能在眾多相互制約的因素中,定出一條最佳的路線(xiàn)設計方案。
 
      公路定線(xiàn)根據公路等級、要求和條件,一般有紙上定線(xiàn)、實(shí)地定線(xiàn)和航測定線(xiàn)三種方法;對技術(shù)等級高的、地形、地物復雜的路線(xiàn),必須先紙上定線(xiàn).然后把紙上所定的路線(xiàn)敷設到實(shí)地上;實(shí)地定線(xiàn)就是省略了紙上定線(xiàn)這一步,直接在現場(chǎng)實(shí)地定線(xiàn),一般適用于公路等級較低和地形等條件簡(jiǎn)單的路線(xiàn);航測定線(xiàn)是利用骯攝像片、影像地圖等骯測資料,借助干航測儀器建立與實(shí)地完全相似的立體光學(xué)模型,在模型上直接定線(xiàn)。
 
3.1紙上定線(xiàn)
       紙上定線(xiàn)是指在大比例尺(一般1:1000和1:2000)地形圖上確定公路中線(xiàn)的位置。
 
       公路定線(xiàn)按不同的地形條件,所要解決的重點(diǎn)不同。如平原微丘區的地形比較平緩,路線(xiàn)的縱坡一般不受高程限制,定線(xiàn)的重點(diǎn)是如何正確地繞越平面上的障礙,使控制點(diǎn)間的路線(xiàn)順直短捷;山嶺重丘地形復雜,高差大,橫坡陡,定線(xiàn)的重點(diǎn)是如何利用有利地形,安排好縱坡,避免工程艱巨和不良地質(zhì)地段?,F以路線(xiàn)平、縱、橫面受限制較嚴的越嶺線(xiàn)為例,對紙上定線(xiàn)的方法與步驟闡述如下:
 
 1)擬定線(xiàn)路走向
       在大比例尺地形圖上,根據路線(xiàn)的起、終點(diǎn)和中間控制點(diǎn),仔細分析控制點(diǎn)間的地形、地質(zhì)及地物情況,選擇地勢平緩、山坡順直、河谷開(kāi)闊及有利于回頭展線(xiàn)的地點(diǎn)等,擬定路線(xiàn)各種可能的走向,完成路線(xiàn)的總體布局。
 
2)放坡試線(xiàn)
      設等高線(xiàn)間距為h,選用的平均坡度為i=5.0%~5.5%(視相對高差而定),則等高線(xiàn)平距a=h/i。如圖1-6-1所示,從埡口A(yíng)點(diǎn)開(kāi)始,使兩腳規的開(kāi)度等于a(比例與地形圖相同)。
 
       自上而下依次在等高線(xiàn)上截取a,b,c,…,等點(diǎn),直至D點(diǎn)附近。如果放到D點(diǎn)時(shí)其位置和標高均接近D點(diǎn),說(shuō)明放坡試線(xiàn)方案成立,否則應調整或修改走向重新放坡試線(xiàn),直至方案成立,將己定A,a,b,c…,D各點(diǎn)連成折線(xiàn),稱(chēng)為均坡線(xiàn)。
 
3)定導向線(xiàn)
       根據已得到的均坡線(xiàn),分析路線(xiàn)所行經(jīng)地帶的地形、地物及工程艱巨情況,選擇出退讓或繞越的中間控制點(diǎn)。如圖1-6-1中均坡線(xiàn)在B處陡崖中間穿過(guò),而且有利于設置回頭曲線(xiàn)的C點(diǎn)也沒(méi)有利用,為此必須將B和C兩處定為中間控制點(diǎn),調整B、C兩處前后路線(xiàn)的縱坡,仿照上法在等高線(xiàn)上截取a′,b′,c′…各點(diǎn),將A,a′,b′,c′…D各點(diǎn)連成折線(xiàn),稱(chēng)為導向線(xiàn)。
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_2
 
4)修正導向線(xiàn)
       (1)根據導向線(xiàn)初步擬定出平面試線(xiàn),注明平曲線(xiàn)半徑,量出地形變化特征點(diǎn)樁號及地面標高,繪制概略縱斷面團,設計縱坡,計算出各樁號概略設計標高。
 
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_3
 
      (2)曲線(xiàn)型法:此法適用于以曲線(xiàn)為主的連續線(xiàn)形。具體定線(xiàn)時(shí)仍以修正導向線(xiàn)為基礎,但定線(xiàn)的過(guò)程與直線(xiàn)型法相反。即根據導向線(xiàn)受地形、地物控制的寬嚴程度,先用不同的圓弧分別去吻合曲線(xiàn)地段,定出圓曲線(xiàn)部分.然后在相鄰曲線(xiàn)之間用合適的緩和曲線(xiàn)順滑連接。若相鄰圓曲線(xiàn)之間相距較遠,可根據需要插入直線(xiàn)段,形成一條以曲線(xiàn)為主的連續平面線(xiàn)形。
 
  6)縱斷面設計
        路線(xiàn)確定以后,量出路中心線(xiàn)穿過(guò)每一等高線(xiàn)的樁號及高程.繪制縱斷面圖,點(diǎn)繪地面線(xiàn)進(jìn)行縱坡設計。
 
       紙上定線(xiàn)是一個(gè)反復試定線(xiàn)路的過(guò)程,平面試線(xiàn)的修改次數越多,最后所定路線(xiàn)的設計質(zhì)量越高,直到認為再修改己得不到顯著(zhù)效果時(shí),紙上定線(xiàn)工作才算完成。
 
3.2實(shí)地定線(xiàn)
       實(shí)地定線(xiàn)是指設計人員在現場(chǎng)直接完成定線(xiàn),定線(xiàn)的原則與紙上定線(xiàn)相同,但定線(xiàn)條件改變。實(shí)地定線(xiàn)時(shí),由于定線(xiàn)人員直接面對實(shí)際地形、地物、地質(zhì)及水文等具體情況,因此要求定線(xiàn)人員有一定的選線(xiàn)經(jīng)驗,要不怕辛苦,不怕麻煩,要多跑、多看、多問(wèn),摸清路線(xiàn)所經(jīng)地帶的地形、地質(zhì)等變化情況,反復試定線(xiàn)路,才能定出好的路線(xiàn)?,F仍以山區越嶺線(xiàn)為例,闡述實(shí)地定線(xiàn)的方法和步驟。
 
1)分段安排路線(xiàn)
       在路線(xiàn)全面布局中所擬定的主要控制點(diǎn)之間,根據地形、地質(zhì)水文等情況,自上而下用粗略試坡的方法確定中間控制點(diǎn),確定路線(xiàn)輪廓方案。
 
2)放坡
       放披是解決越嶺線(xiàn)中的縱坡合理分配問(wèn)題,實(shí)質(zhì)上就是對路線(xiàn)設汁的限制因素,如最大縱
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_4
 
   按平均坡度放坡:根據《公路工程技術(shù)標準》規定的平均坡度值5.0%—5.5%(按相對高差而定).視具體地形確定適當的縱坡度,然后實(shí)地放坡。按平均坡度放坡只起到在一定長(cháng)度范圍內控制高差和水平距離的作用,優(yōu)點(diǎn)是放坡速度快,但沒(méi)有反映公路等級對平均縱坡的不同要求以及地形、地質(zhì)變化的情況。
 
       按設計坡度放坡:根據《公路工程技術(shù)標準》規定的平均坡度恒5.0%—5.5%,結合地形、地質(zhì)、水文等具體情況分段,合理地擬定縱坡,使放出的坡度基本上就是以后縱斷面的設計縱坡。此法放坡時(shí)工作量大,但能使實(shí)地定線(xiàn)的準確性提高,一般的越嶺線(xiàn)常用此法放坡。
 
        放坡一般從最高控制點(diǎn)(如埡口)開(kāi)始,一人用帶角手水準,對好選用縱坡的相應傾斜角度,立于控制點(diǎn)處,指揮前點(diǎn)人員手持花桿在山嘴、山坳等地形變化處、計劃變坡處及順直山坡上每隔一定距離定點(diǎn),插上坡度旗,并在旗上注明選用的縱坡值。按上述方法定出的這些坡度點(diǎn)的連線(xiàn).與紙上定線(xiàn)的導向線(xiàn)作用相同,也稱(chēng)導向線(xiàn)。放坡傳遞坡度時(shí),耍估計平曲線(xiàn)的大概位置及半徑,以便考慮縱坡折減。對擬定要跨的山溝和要穿的山嘴或山脊放要“跳”過(guò)去,否則會(huì )使放出的坡度與設計縱坡誤差太大,苦難備對山溝或山嘴進(jìn)行繞越,則坡度要放緩,距離要打一定的折扣。
 
3)與橫斷面進(jìn)行核對
       放坡定出的坡度線(xiàn)(即導向線(xiàn))主要是從縱坡安排方面考慮的,對路基穩定特別是橫斷面
上的填挖方數量考慮較少。因此,還應根據路基設計的要求,在坡度線(xiàn)上,選擇橫坡較陡或高填、深挖的特征點(diǎn)位置,定出橫斷面方向上相應特征點(diǎn)(如經(jīng)濟點(diǎn)、控制點(diǎn)、和路中線(xiàn)最合適的位置點(diǎn))等,并插上標志。
 
4)穿線(xiàn)定交點(diǎn)
       根據放坡所定的導向線(xiàn)和插上標志的特征點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地穿線(xiàn)。穿線(xiàn)的應在滿(mǎn)足平面線(xiàn)形要求的前提下,盡可能多地靠近或穿過(guò)導向線(xiàn)和各特征點(diǎn),特別要注意穿過(guò)控制性嚴的點(diǎn),裁彎取直,使路線(xiàn)平、縱、橫三個(gè)面配合協(xié)調,穿出與地形相適應的若干直線(xiàn),延伸相鄰兩條直線(xiàn)定出交點(diǎn),即為路線(xiàn)的導線(xiàn)。穿線(xiàn)交點(diǎn)這一工作很重要,定線(xiàn)人員必須反復試插,多次修改,才能定出理想的路線(xiàn)。
 
5)設置平曲線(xiàn)
       路線(xiàn)導線(xiàn)確定以后,即可根據交點(diǎn)偏角及附近地形、地質(zhì)等情況,確定合適的平曲線(xiàn)半徑并敷設平曲線(xiàn)。
 
6)縱斷面設計
       根據有關(guān)外業(yè)資料,繪制縱斷面圖,進(jìn)行縱坡設計,詳見(jiàn)第三章第五節。
      
       實(shí)地定線(xiàn)的縱坡設計,—般都是在平面已經(jīng)確定的基礎上進(jìn)行的。雖然實(shí)地定線(xiàn)時(shí),已充分考慮了縱面及橫面的具體要求,但限于定線(xiàn)的經(jīng)驗、視野以及對所經(jīng)地形、地質(zhì)的了解程度,定出的路線(xiàn)難免會(huì )顧此失彼,存在著(zhù)一定的局限性。因此,實(shí)地定線(xiàn)的室內縱坡設計,不僅要解決工程經(jīng)濟和技術(shù)標準問(wèn)題.還要實(shí)現平、縱面線(xiàn)形的配合和協(xié)調,這就要求設計人員不斷調整縱坡,通過(guò)反復試坡修改,才能取得滿(mǎn)意的結果。
 
       在縱斷面設計中.如果靠調整縱坡無(wú)法滿(mǎn)足要求時(shí),則應考慮調整平面線(xiàn)形。若平面線(xiàn)形改動(dòng)不大,可根據已有路線(xiàn)導線(xiàn)和橫斷面資料,繪制帶狀平面圖,通過(guò)紙上移線(xiàn)的辦法解決;若因工程經(jīng)濟與平、縱面線(xiàn)形配合矛盾很大時(shí).平面線(xiàn)形必須作重大的改動(dòng),此時(shí)應按定線(xiàn)的具體要求,通過(guò)現場(chǎng)改線(xiàn),重新定出路線(xiàn)。
 
3.3紙上移線(xiàn)
1)紙上移線(xiàn)的條件
       在公路定線(xiàn)過(guò)程中,往往由于定線(xiàn)時(shí)考慮不周、地形條件限制或其他原因,難免產(chǎn)生因平面中線(xiàn)位置不當致使工程量過(guò)大、標準或線(xiàn)形不夠理想等缺點(diǎn)。此時(shí)可在分析研究已定路線(xiàn)平、縱、橫圖紙資料的基礎上,考慮移動(dòng)路線(xiàn),使設計達到經(jīng)濟合理的要求,它對提高設計質(zhì)量,降低工程費用起著(zhù)一定的作用。當路線(xiàn)設計出現以下情況時(shí),應考慮紙上移線(xiàn)。
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_5
行。對紙上移線(xiàn)原因與情況,應在紙上移線(xiàn)平面圖上作扼要說(shuō)明。
 
2)紙上移線(xiàn)的方法和步驟
    (1)繪制移線(xiàn)路段大比例尺(一般采用1:200—1:500)路線(xiàn)平面圖,注出交點(diǎn)編號、曲線(xiàn)起、終點(diǎn)以及各樁位置,如圖1-6-5所示。
 
    (2)根據移線(xiàn)目的,在縱斷面圖上試定縱坡,算出各樁的填挖值。
 
    (3)根據縱斷面圖上各樁填挖值,在橫斷面圖上找出各樁最經(jīng)濟或控制性的路基中心線(xiàn)位置。量出偏移原中心線(xiàn)的距離(即移距),分別用不同的符號標記在平面圖上。
 
     (4)在保證重點(diǎn)照顧一般的原則下,參照平面圖上標記,經(jīng)反復試定修改,定出修改后的導線(xiàn),即圖1-6-5中虛線(xiàn)。用正切法算出各交點(diǎn)偏角,并使移線(xiàn)與原線(xiàn)角度閉合。擬定平曲線(xiàn)半徑,計算平曲線(xiàn)要素,繪出平曲線(xiàn)。
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_6
     (5)根據移線(xiàn)起點(diǎn)與原線(xiàn)樁號里程的對應關(guān)系,推算移線(xiàn)后各新樁的樁號里程,算出長(cháng)短鏈值,注在移線(xiàn)終點(diǎn)。
 
     (6)按各樁在平面圖上的移距,在相應各橫斷面圖上繪出移線(xiàn)后的中樁位置,并注明新樁號。   
 
     (7)根據橫斷面圖上移線(xiàn)的后中樁處的相對高差,在原縱斷面圖上點(diǎn)繪移線(xiàn)后地面線(xiàn)(用虛線(xiàn)表示).重新設計縱坡及堅曲線(xiàn),如圖l-6-6所示。
 
     (8)設計路基橫斷面,并計算土石方數量,如圖1-6-7所示。
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_7
 
3.4、平曲線(xiàn)半徑選定
       無(wú)論是紙上定線(xiàn)還是實(shí)地定線(xiàn),在路線(xiàn)定線(xiàn)后,定線(xiàn)人員還要根據路線(xiàn)交點(diǎn)實(shí)際情況,酌情選定平曲線(xiàn)半徑?!豆饭こ碳夹g(shù)標準》規定:各級公路不論轉角大小均應設置平曲線(xiàn)。在選用平曲線(xiàn)半徑時(shí)應與計算行車(chē)速度相適應,并應盡可能選用較大的平曲線(xiàn)半徑,一般情況下,宜選用大于技術(shù)標準所規定的不設超高的平曲線(xiàn)半徑,只有當受地形、地物或其他條件限制時(shí),方可采用小于一般最小半徑,不要輕易采用極限最小半徑。
 
   平曲線(xiàn)半徑的選定,除要與彎道本身所在位置的地形、地物條件相適應,使曲線(xiàn)沿理想的位置通過(guò)外,還要考慮與彎道前后的線(xiàn)形標準相協(xié)調。如在長(cháng)而陡的坡道下端和長(cháng)直線(xiàn)中間不宜插設小半徑平曲線(xiàn),以及在陡坡上設小半徑平曲線(xiàn)要考慮縱坡折減的影響等。對平曲線(xiàn)交點(diǎn)的選定,在本章紙上定線(xiàn)與實(shí)地定線(xiàn)中已有闡述,現將平曲線(xiàn)半徑選定的方法歸納加下:
 
1)根據外距控制半徑
     (1)在交點(diǎn)附近有地物,平曲線(xiàn)線(xiàn)位受地形、地物制約時(shí),其半徑的選定通??梢杂脝谓稽c(diǎn)法或雙交點(diǎn)法解決,平曲線(xiàn)預期通過(guò)的理想線(xiàn)位,一般是結合現場(chǎng)實(shí)際予以首先確定.然后按平曲線(xiàn)要素幾何關(guān)系來(lái)推算適應上述線(xiàn)位要求的相應半徑值。對于轉角不大.線(xiàn)位受限制不嚴的平曲線(xiàn)彎道,通常多采用單交點(diǎn)法,控制點(diǎn)位取曲線(xiàn)中點(diǎn)(QZ),根據預期中點(diǎn)線(xiàn)位至交點(diǎn)的實(shí)測距離E按下式計算。
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_8
取整  R=80m
      當R=80m,。a=46°38′時(shí),外距E=7.11m,路面加寬值查《公路工程技術(shù)標準》為1m,能滿(mǎn)足要求。
 
       如果單憑曲線(xiàn)中點(diǎn)(QZ)難以判斷整個(gè)曲線(xiàn)是否與地形、地物全部吻合時(shí),應補點(diǎn)進(jìn)行復核。如上例應驗核建筑物左上角是否阻礙路線(xiàn),此時(shí)可自A點(diǎn)作切線(xiàn)的垂線(xiàn)交于A點(diǎn),量得A至曲線(xiàn)起點(diǎn)(ZY)的距離x,然后按已定的平曲線(xiàn)半徑R值,按切線(xiàn)支距近似公式y=x2/2R求得相應y值,從而定出曲線(xiàn)上對應點(diǎn)位P點(diǎn),再根據PA間實(shí)有距離,即可判斷路線(xiàn)能否通過(guò),如有妨礙,則應重新調整半徑,使之滿(mǎn)足要求。
 
     (2)用外距控制線(xiàn)位高低或工程數量
       當路線(xiàn)相鄰直線(xiàn)的等高線(xiàn)線(xiàn)位高程基本相同,此時(shí)平曲線(xiàn)部分的線(xiàn)位若能與相鄰直線(xiàn)大致在同一高程上最為合適,若按此求得的平曲線(xiàn)半徑值符合《公路工程技術(shù)標準》規定,則即為所求。此外,當路線(xiàn)繞越山嘴時(shí),可按外距值的大小選擇平曲線(xiàn)半徑。其中E值越大,工程數量越大,具體選定半徑可根據公路等級高低合理確定。
 
2)、用切線(xiàn)長(cháng)控制半徑
平曲線(xiàn)半徑的選定,除受地形、地物制約外,有時(shí)還應考慮如何適應前后線(xiàn)形的要求。如當同向或反向曲線(xiàn)間直線(xiàn)長(cháng)度較短時(shí),為解決曲線(xiàn)敷設與銜接,通常采用限制切線(xiàn)長(cháng)度的方法來(lái)推求平曲線(xiàn)半徑,如圖1-6-9a)。橋梁或隧道兩端的曲線(xiàn)起、終點(diǎn)到橋頭或隧道口應留有一定長(cháng)度的直線(xiàn)段,如圖1-6-9b).此時(shí)平曲線(xiàn)半徑也應根據切線(xiàn)來(lái)選定。
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_9
       
        對采用單交點(diǎn)法選定平曲線(xiàn)半徑.一般應首先留出《公路工程技術(shù)標準》規定的直線(xiàn)長(cháng)度(當反向或同向曲線(xiàn)徑向連接時(shí),直線(xiàn)長(cháng)度D=0),然后選定出地形、地物控制較嚴的一側曲線(xiàn)半徑,再根據切線(xiàn)差反算相鄰曲線(xiàn)半徑,計算公式為
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_10
       對復曲線(xiàn)半徑的選定,一般應先定出受地形控制較嚴的一側曲線(xiàn)半徑,然后反算相鄰曲線(xiàn)半徑,要求曲線(xiàn)通過(guò)理想線(xiàn)位外,還應注意兩相鄰曲線(xiàn)的半徑值不宜相差過(guò)多,其比值一般以不大于1.5倍為宜。
 
        例1-6-2  如圖1-6-2,JD16為雙交點(diǎn)曲線(xiàn)。已知aA=50°30′,aB=42°02′,AB=69.15m.試求平曲線(xiàn)半徑。
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_11
 
3)、用曲線(xiàn)長(cháng)控制半徑
       當已知交點(diǎn)偏角.其他條件不受限制時(shí),如果平曲線(xiàn)半徑選得過(guò)小,則曲線(xiàn)長(cháng)度太短顯然對行車(chē)不利。此時(shí)應用平曲線(xiàn)的最短允許長(cháng)度來(lái)控制半徑,其計算公式為
公路選線(xiàn)及定線(xiàn)設計_12
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