重庆大学道路计算说明书

1、重庆大学道路计算说明书第一章绪论1.1 工程概况1.1.1 地形沿线山体稳定，无不良地质状况，山坡上1米以下是碎石土，山顶多有碎落 现象，在碎落带地区设置碎落台，以堆积碎落岩屑和土石，便于养护时清理。 山坡地下水3米以下，洼地地下水L5米以下，新兴屯附近有河流经过，陆家屯与 李家店之间地段有两条河流横穿(一为季节性河流，另一为非季节性河流)，道 路沿线应做好排水工作，以免水毁路基。1.1.2 气候该路段所在地区处属于东部温润季冻区，气候寒冷，主要的病害有冻胀、 翻浆、水毁和积雪等。冬季气温很低，路面结冰会严重影响行车安全，春融期 又可能发生冻胀、翻浆等病害，降雨量为648.2mm,夏季水量暴涨

2、会冲毁路堤， 这些都会对公路交通构成严重威胁；冬季气温最低为一38C,夏季最高气温为 36.5-C,夏冬温差较大，路面设计应注意高温稳定性和低温抗裂性；最大冻深为 1.91m,设计路面的总厚度时要考虑这个因素，保证最小防冻厚度。主风向为西 南风。1.1.3 设计项目(1)本项目为二级路，设计荷载等级：公路-n级。12原始资料及重要参数(1)该地区地形图；沿线居民点情况；(2)沿线气象资料；(3)设计行车车速：40km/小时(4)主线公路整体式路基宽度为10m(5)使用功能：为供汽车行驶的双车道公路(6)设计年限：15年(7)道路荷载设计等级：公路-n级(8)地震烈度为小地位于抗震设防烈度小于六

3、度区，地震动峰值加速度 0.05g,不需进行抗震设防。13设计内容（1）公路路线平面设计，纵断面设计，包括填写直线，曲线及转角表，绘 制公路路线平面图（1:500）；绘制公路路线纵断面图（横坐标1:500,纵坐标 1:200）；（2）公路路线横断面设计，包括绘制横断面（1:500）填写路基设计表，绘 制路基和断面图（1：500）,计算并填写路基土方数量计算表。第二章平面线形设计21平面设计要求平面设计中，圆曲线半径、缓和曲线半径长度的取值必须满足其相应的规 定。在此基础上，应根据设计条件尽量选用较高的技术指标，不应轻易选用指 标中的最大（或最小）值，并保持各种线形要素的均衡性、连续性。2.2圆

4、曲线设计圆曲线半径的确定，必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶。选用曲线 半径时，应充分注意地质、水文条件，使曲线既能更好地吻合地形，减少工程, 又能满足桥梁的要求和隧道、路基等建筑物的设置条件。一般地段曲线半径的 选择受地形影响不大，应结合占用农田等情况，尽量采用较大半径的曲线。圆 曲线能较好的适应地形的变化，并可获得圆滑的线形，圆曲线在适应地形情况 下，应尽量选用较大半径，在确定半径时应注意以下几点：1 .一般情况宜采用极限最小半径的4-8倍或超高为2%-4%的圆曲线半径；2 .地形条件受限制时，应采用大于或接近一般最小半径的圆曲线半径；3 .应同前后先行要素相结合，使之构成连续均衡的曲线

5、线形；4 .应同纵断面线形相结合，避免小半径曲线与陡坡相重合；5 .每个弯道半径值的确定，应按技术标准根据实际选用。我国公路工程技术标准中所规定的圆曲线最小半径取值，具体规定见 下表2.2。公路路线设计规范规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m；为了 保证汽车行驶的舒适性和安全性，平曲线应有足够的长度，圆曲线的长度也宜 有3s的行程。极限最小半径是指按计算行车速度行驶的车辆,能保证其安全行驶的最小半径。它是设计采用的极限值，当路面横坡和横向力系数最大时，可按R=VV127 (pii)计算出极限最小半径，道路曲线为极限最小半径时，设置最大超高。一般最小半径对按计算速度行驶的车辆能保证安全和舒适

6、性，它是通常情况下推荐采用的最小半径。它介于极限最小半径与不设超高最小半径之间。不设超高最小半径是指曲线较大，离心力较小,靠轮胎与路面间的摩阻力就 足以保证汽车安全稳定行驶采用的最小半径，这时路面可以不设超高。此时对行 驶在曲线外侧车道上的车辆，其i值为负值,大小等于路拱横坡。从舒适角度考虑, 此时取的P值比极限最小半径所采取的p值小的多。我国公路工程技术标准 规定不设超高最小半径是取P=0.035 , i=-0.015 o因此根据汽车转弯的横向稳定分析：(2.1)式中：一横向力系数；i路面横坡，无超高时为路拱横坡。取 =0.1, i=2%,代入上式(3.1),得 R=104？。所以满足汽车转

7、弯时的横向稳定性要求。表2.2曲线半径取值表公 路 等 级高速公路*四计行 车120100806010060804060304020速度 (k m/ h)极 限 最 小 半 径 (m )65040 025012540 012525060125306015公 路 等 级高速公路四般 最 小 半100070 040 020070 020040 01002006510030径(m )不 设路 拱超55高 的2.0006361最%401515401525015505路小 半000000000000000000拱径>752.000(m)%2.3缓和曲线设计直线与半径小于不设超高最小半径的圆曲线相连

8、接处，应设置缓和曲线。 本设计中圆曲线半径取R=2800m,小于不设超高最小半径R=300m（路拱W2.0%）, 所以需要设置超高。由于车辆要在缓和曲线上完成不同曲率的过渡行驶，所以 要求缓和曲线有足够的长度。公路工程技术标准中规定计算行车速度为 40km/h的公路中缓和曲线最小长度是50m （见表23）0表23缓和曲线最小长度公路高速公路 1，F 1等级计算 行车 速度 (km/ h)12 0100806010 060804060304020缓和 曲线 最小 长度 (m)10 085705085150703550253520缓和曲线的最小长度，一般从以下几个方面考虑：1 .旅客感觉舒适,，

9、.、0.036 V3Lt (nun)=八R(2.2)2 .超高渐变率适中(nin)=-(2.3)P3 .行驶时间不过短VL,(mm) = (2.4)式中：R圆曲线半径(m)；V设计车速(km/h)；8旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度(m)；A,超高坡度与路拱坡度代数差（）；P超高渐变率，即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间的相对坡度，取1/200 o因此，根据上式2.2）、（2.3）. （2.4）得代做重庆大学土木专业毕业设计，QQ949229846，电 ,.、0.036V3 0.036x403 3 、4(mm) = - = = 7.68(/)L (mi

10、n)=也=I；"。' = 30(m)P %00V 40、L5(min) = -= -= 33(/h)结合以上要求，取50（加）满足要求。2.4组合曲线类型及设计图2.2平曲线要素示意图1 .曲线几何元素的计算公式如下:24R 2384/?3(2.5)切线增值十一盛(2.(6)缓和曲线角：a,=4 2R TC(2.(7)切线长：Tu =(R+ p) tan 彳+ q(2.(8)曲线长：L = R(a - 2A) + 2LX 180(2.(9)圆曲线长：Lr =/?(«-2770)180(2.(10)外距：Efl =(R+ p)sec-R 2(2.(11)切曲差：Dh

11、=2Th-Lh(2.(12)桩号 JDl： KO+533. 397平曲线要素： R = 600m,L = 50m.a. =32 5851.1 “ 1= 0.0012/?a L： L： 5O2504内移值： p = r =r24R 2384R3 24x600 2384 x6003切线增值：q*L：240/?2505O3"T"240x6002=2.894/h缓和曲线角:Po =LJ8050x1802R/r2x600x/r= 2 138.39切线长: 。T = (R + p)tg + 4=(600 + 0.0012) x fg'.+ 2,8948 = 202.669”?曲

12、线长:+ 2L = 600(208 450.9 -2x2138,39 )添 + 2x50 = 395.374?其中圆曲线长:L、= R(a-24)e=600x(12 2548.9 -2x5 0923.83 )添=147.687?K外距：E = (R + p)se*-R = (600 + 0.0012)sec)L；9 .60q = 25.919m超距：£) = 2T-L = 9.598nz具体计算数值附表一：直线、曲线及转角表。2.逐桩坐标计算本次路线设计的逐桩坐标计算采用坐标法，且本路线设有一个控制交点。已知 QD 坐标为 X=3151354. 287, Y=493552. 5357

13、JD1 坐标为 X=3151309.4527, Y=493366.5928ZD 坐标为 X= 3151239.4387, ¥=492963.7296代做重庆大学土木专业毕业设计，QQ949229846,电1)直线上桩坐标计算设交点坐标为JD (Xj、Yj),直线的方位角为Ai、A2。则ZH点坐标：Xzh = Xj + Tcos(Ai + 180)Yzh = Yj + Tsln(Ai + 180)设直线上加桩里程为L,曲线起点里程为ZH,曲线终点里程为HZ,则前直线 上任意点的坐标：X = Xj + (T + ZH-L)xcos(Ai + 180)Y = Yj

14、 + (T + ZH-L)xsin(Ai + 180)后直线上任意点的坐标（L>HZ）：X = Xj + (T-ZH + L)xcos AzY = Yj + （T-ZH + L）xsln A2设缓和曲线的单曲线 曲线上任意点的切线横距/5厂 _ /BX I -、 Ij& I 40/?2 L/ 3456& L： 599040/?6 Ls式中：/缓和曲线上任意点至ZH （或HZ）点的曲线长；“一缓和曲线长度。（3）第一缓和曲线（ZHHY）任意点坐标+ x/c。变I成LY = Y7JI + a7co；xsin成l)（4）圆曲线内任意点坐标由HYYH时X = Xy+2Rsin| Y = Yiiy+ 2/?sin| |xco/a1+ 9。（/ 十 3 ）_7lR式中：/