【《某双向两车道二级公路的平面设计计算》3600字】

某双向两车道二级公路的平面设计计算目录TOC\o"1-3"\h\u9092某双向两车道二级公路的平面设计计算 1296461.1一般规定 1114881.2直线 273661.3圆曲线 2289151.4缓和曲线 3269461.1.1缓和曲线的运用 3165091.1.2缓和曲线最小长度 4241321.5平曲线长度 4119631.6方案一平面设计 4172551.6.1转角计算 4104611.6.2平曲线要素计算 6115141.6.3主点桩号、坐标计算 8261991.6.4百米桩坐标计算 10326641.7方案二平面设计 11247021.7.1转角计算 114471.7.2平曲线要素计算 12133951.7.3主点桩号、坐标计算 13294391.7.4百米桩号坐标计算 141.1一般规定平面线性设计原则如下（1）平面线性应直捷、顺畅、与地形地物相适应，与周围环境相协调。（2）保持平面线性的均衡与连续（3）长直线尽头不能接小半径平曲线，短直线不能接大半径平曲线。（4）相邻平曲线之间的设计指标应连续均衡，避免突变。（5）高低标准间要有过渡。（6）平曲线应有足够长度，当转角小于7°1.2直线根据规范《公路路线设计规范》（JTGD20-2017），同向圆曲线直线的最小长度（以m计）以不小于设计速度的6倍为宜。对于低速道路可参考执行。在条件受限时，宜将同向曲线改为大半径曲线或将两曲线做成复合曲线、卵形曲线或C形曲线。反向曲线直线的最小长度（以m计）以不小于设计速度的两倍为宜。当条件受限时，可将两反向曲线首尾相连，构成S形曲线。1.3圆曲线根据规范《公路路线设计规范》（JTGD20-2017），道路平面设计时应根据地形等选用较大半径的圆曲线，以保证行车视距要求、行车安全性和乘客舒适性。在选择半径的时候不要过大也不要过小，应合理，保证经济适用。表1.1，表1.2分别表示圆曲线的最小半径值和一般值。（1）选定圆曲线的径应时地形相适应，以采用超高值为2%~3%的圆曲线半径为宜。（2）当条件受限的时候，可采用大于或等于圆曲线的一般最小半径，当设计条件极为困难时可采用极限最小半径值。（3）在确定线半径的时候应与汽车的设计速度相协调，与道路平、纵线性向协调，使线性更加美观，行车更加安全。（4）从行车安全的角度考虑，圆曲线半径为400米是一般参考值。（5）选用圆曲线半径的时候，圆曲线最大半径值应小于等于10000m。设计速度（km/h）1201008060403020横向力系数0.100.120.130.140.150.160.17表1.1圆曲线最小半径极限值续表1.1极限最小半径（m）i8105003001601703515i7604652801501413515i710440265141603215表1.2圆曲线最小半径一般值设计速度（km/h）1201008060403020一般最小半径（m）100070040020010065301.4缓和曲线1.1.1缓和曲线的运用①缓和曲线是平面线性的要素，在线性设计中应作为主要要素加以应用，不能仅仅将他作为一种过渡，在设计的时候应将其与直线、圆曲线配合，形成美丽的视觉效果。②缓和曲线要素应根据地形，线性条件等综合考虑，并与圆曲线半径相协调。③缓和曲线的度应满足最小缓和曲线和超高缓和段的要求。缓和曲线段的长度应大于或等于超高缓和段的长度。④两反向圆曲线相衔接或插人的直线长度不足时，可用缓和曲线将两反向圆曲线连接组合为S形曲线。1.1.2缓和曲线最小长度因为车辆在缓和曲线上行驶时，曲线上的曲率是连续变化的，所以要求缓和曲线应有足够的长度，来保证驾驶员有足够的时间来操作汽车，保证乘客感觉舒适，同时保证线性顺畅协调，且圆曲线上的超高加宽也能顺利完成。因此，应满足《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）的规定。如下表1.3所示表1.3各级公路缓和曲线最小长度设计速度（km/h）1201008060403020缓和曲线最小长度（m）1008570503525201.5平曲线长度根据《公路路线设计规范》（JTGD20-2017），平曲线最小长度应符合表1.4的规定；表1.4平曲线最小长度设计速度km1201008060403020平曲线最小长度m一般值600500400300200150100最小值200170140100705040注：一般值为正常情况下采用值，最小值为条件受限时采用的值。1.6方案一平面设计1.6.1转角计算转角计算的步骤如下式所示：坐标增量： DX=XJi−交点间距： S=DX2象限角： θ=tan−1(注：“DY/DX”比值为其绝对值，即：DY/DX为正) 计算方位角A：DX＞0，DY＞0，A=θDX＜0，DY＞0，A=180-θDX＜0，DY＜0，A=180+θ DX＞0，DY＜0，A=360-θ （1.4）转角： αi=（注：αi为“+”时，路线右转；α设起点坐标JDo(XJo,YJo),第i个交点坐标为JDi起点至JD1DD交点间距按式3.2计算：S=象限角按式3.3计算：θ方位角按式3.4计算：AJD1至JD2DD交点间距按式3.2计算：S=象限角按式3.3计算：θ方位角按式3.4计算：A转角按式3.5计算：αJD2至JD3DD交点间距按式3.2计算：S=象限角按式3.3计算：θ方位角按式3.4计算：A转角按式3.5计算：α1.6.2平曲线要素计算平曲线要素主要包括切线增长值、内移值、缓和曲线角、切线长、平曲线长、外距和切曲差。计算过程如下式所示：切线增长值： q=Ls2内移值： p=Ls缓和曲线角： β0=(切线长： T=R+p∙平曲线长： L=α−2β∙外距： E=R+psec切曲差： J=2T−L （1.12）JD1:设圆曲线半径为R=1500m，缓和曲线Ls切线增长值：q=内移值：p=缓和曲线角：β切线长：T=平曲线长：L=外距：E=切曲差：J=2×JD2：设圆曲线半径为R=1500m，缓和曲线Ls切线增长值：q=内移值：p=缓和曲线角：β切线长：T=平曲线长：L=外距：E=切曲差：J=2×1.6.3主点桩号、坐标计算①主点桩号计算JD0（起点）：JD1：JD2：=JD3（终点）：=JD1ZH=JDHY=ZH+YH=HY+HZ=YH+QZ=HZ−验证：JD1JD2ZH=JDHY=ZH+YH=HY+HZ=YH+QZ=HZ−验证：JD2②主点坐标计算ZH（或ZY）点坐标： XZH YZH=YHZ（或YZ)点坐标： XHZ YHZ=YJD1前直线段上任意一点的坐标为 X= Y=YJDI+JD1后直线段上任意一点的坐标为 X=X Y=YJDI缓和曲线段任意一点坐标切线横距 X=l−l540式中：l缓和曲线上任一点到ZH点的曲线长；Ls第一缓和曲线(ZH~HY)段任意一点坐标 X=X Y=YZH圆曲线(HY~YH)上任意一点坐标 X=X Y=YHY+2R式中：l圆曲线上任一点到ZH点的曲线长；R圆曲线半径；ξ转角符号，右转为“+”左转为“−”。圆曲线（YH~HY）上任意一点坐标 X=X Y=YZH+第二缓和曲线（HZ~YH）内任意一点坐标 X=X Y=YZH+综上得出各交点要素桩坐标如下表1.7所示：表1.7交点要素桩坐标桩号坐标N(X)E(Y)JD1K0+477.2051451.441420.65K0+527.2051465.991469.30K0+733.5061497.421673.03K0+939.8081500.631879.15K0+989.8081497.411929.04JD2K1+619.4101453.452557.10K1+669.4101449.682606.96K1+823.02751426.882767.90K1+991.6451386.792925.42K2+041.6451371.332972.961.6.4百米桩坐标计算百米桩号坐标计算与主点桩号坐标计算方法相同，故不重复列式计算，结果整理成表，如下表所示：表1.8方案一百米桩号坐标表桩号坐标桩号坐标N(X)E(Y)N(X)E(Y)K0+0001341.70956.98K1+8001432.742736.42K0+1001365.331051.14K1+9001412.122831.27K0+2001388.961151.31K2+0001385.182930.53K0+3001412.581248.48K2+1001353.913025.52K0+4001436.211345.65K2+2001322.453120.44K0+5001459.811442.83K2+3001290.983215.36K0+6001480.281540.69K2+4001259.523310.28K0+7001491.231639.69K2+5001228.063405.21K0+8001501.551739.41K2+6001196.603500.13K0+9001502.221839.39K2+7001165.143595.05K1+0001496.701939.22K2+8001133.683689.97K1+1001482.732138.74K2+9001102.223781.89K1+2001475.752238.49K2+0001070.763879.82K1+3001468.772338.25K3+1001039.303971.74K1+4001461.792438.00K3+2001007.834069.66K1+5001451.802537.76K3+300976.374161.58K1+6001446.722637.43K3+400941.914259.51K1+7001341.70956.98K3+478.205920.314333.741.7方案二平面设计1.7.1转角计算设起点坐标JDo(XJo,YJo),第i个交点坐标为JDi起点至JD1DD交点间距按式3.2计算：S=象限角按式3.3计算：θ方位角按式3.4计算：AJD1至JD2DD交点间距按式3.2计算：S=象限角按式3.3计算：θ方位角按式3.4计算：A转角按式3.5计算：αJD2至JD3DD交点间距按式3.2计算：S=象限角按式3.3计算：θ方位角按式3.4计算：A转角按式3.5计算：α1.7.2平曲线要素计算JD1:设圆曲线半径为R=1500m，缓和曲线Ls切线增长值：q=内移值：p=缓和曲线角：β切线长：T=平曲线长：L=外距：E=切曲差：J=2×JD2：设圆曲线半径为R=1500m，缓和曲线Ls切线增长值：q=内移值：p=缓和曲线角：β切线长：T=平曲线长：L=外距：E=切曲差：J=2×1.7.3主点桩号、坐标计算①主点桩号计算JD0（起点）：JD1：JD2：=JD3（终点）：=JD1ZH=JDHY=ZH+YH=HY+HZ=YH+QZ=HZ−验证：JD1JD2ZH=JDHY=ZH+YH=HY+HZ=YH+QZ=HZ−验证：JD2②主点坐标计算方案二主点坐标计算与方案一相同，故不重复列式计算，个交点要素桩坐标如下表1.9所示：表1.9交点要素桩坐标桩号坐标N(X)E(Y)JD1K0+295.4751235.551232.71K0+345.4751217.851279.47K0+492.99551171.041420.28K0+640.5161141.261561.72K0+690.5161137.141611.21JD2K2+568.854879.793471.83K2+618.854873.223521.39K2+775.912862.493681.01K2+932.970868.183837.89K2+982.970873.163887.641.7.4百米桩号坐标计算百米桩号坐标计算与主点桩号坐标计算方法相同，故不重复列式计算，结果整理成表，如下表所示：表1.10方案二百米桩号坐标表桩号坐标桩号坐标N(X)E(Y)N(X)E(Y)K0+0001341.70956.96K1+800985.132713.22K0+1001305.771050.298667K1+900971.432812.28K0+2001269.851143.62K2+000957.732911.34K0+3001233.921236.95K2+100941.033010.39K0+4001200.041331.02K2+200930.333109.45K0+5001172.301427.07K2+300916.633208.51K0+6001151.021521.76K2+400902.933307.56K0+7001135.841623.59K2+500889.233406.62K0+8001122.141722.65K2+600875.593505.69K0+9001108.441821.71K2+700865.633605.17K1+0001091.741920.77K2+800