第四章 横断面设计
4-1 某新建三级公路,设计速度V=30km/h,路面宽度B=7m,路拱iG?2%,路肩bJ?0.75m,路肩横坡iJ?3%。某平曲线转角??34?50?08??,半径R?150m,缓和曲线Ls?40m,加宽值b?0.7m,超高ih?3%,交点桩号为K7+086.42。试求平曲线上5个主点及下列桩号的路基路面宽度、横断面上的高程与设计高程之差:① K7+030;②K7+080;③K7+140;④K7+160。
解:已知:JD=K7+086.42,??34?50?08??,R?150m,Ls?40m
⑴平曲线要素计算: (2)主点里程桩号计算 JD K7+086.42 -T -67.19 ZH K7+019.23 +Ls +40 HY K7+059.23
ZH K7+019.23
+L/2 +131.21/2 QZ K7+84.84
ZH K7+019.23
+L +131.21 HZ K7+150.44
-Ls -40
YH K7+110.44
⑶超高过渡及加宽计算:
新建三级公路,设计速度V=30km/h,无中间带,超高过渡采用采用内边线旋转,加宽线性过渡,路基边缘为设计高程,加宽值b?0.7m,超高ih?3%,临界断面距过渡段起点x0?iG2%?Lc??40?26.67m。 ih3%①先计算加宽值:
K7+030处,处于前一段缓和曲线上,则有:
K7+030-(K7+019.23)=10.77(m)< x0?26.67(m),由教材P106表4-13可得:bx?x10.77?b??0.7?0.19(m); Lc40路基路面宽度为:7+2×0.75+0.19=8.69(m); K7+140处,处于后一段缓和曲线上,则有:
K7+150.44-(K7+140)=10.44 (m)< x0?26.67(m),由教材P106表4-13可得:bx?x10.44?b??0.7?0.18(m); Lc40路基路面宽度为:7+2×0.75+0.18=8.68(m);
HY(K7+059.23) 、K7+080、QZ(K7+084.834)、YH(K7+110.43)均位于圆曲线上,加宽过渡已完成,加宽值均为:b?0.7m;
路基路面宽度为:7+2×0.75+0.7=9.2(m)。 ②计算超高值:
K7+030处,x?10.77?x0?26.67m,bx?0.19m;
位置 ZH(K7+019.23) 同HZ(K7+150.43),x?0?x0?26.67m,bx?0m; HY(K7+059.23) 、K7+080、QZ(K7+084.834)、YH(K7+110.43)均位于圆曲线上,四点x?x0?26.67m,且位于圆曲线上,
K7+140处,x?10.43?x0?26.67m,bx?0.18m; K7+160处,位于直线段上,已无超高。 经计算,各桩号超高加宽如表1所示:
表1 各桩号超高加宽表
桩号 ZH K7+019.23 K7+030 HY K7+059.24 K7+080 QZ K7+084.83 YH K7+110.43 K7+140 HZ K7+150.43 K7+160 加宽值 0 0.19 0.7 0.7 0.7 0.7 0.18 0 0 路基路面宽度 8.5 8.69 9.2 9.2 9.2 9.2 8.68 8.5 8.5 外缘超高 0.0075 0.074 0.255 0.255 0.255 0.255 0.072 0.0075 0 中线超高 0.093 0.093 0.1275 0.1275 0.1275 0.1275 0.093 0.093 0 内缘超高 0.0075 0.0037 -0.021 -0.021 -0.021 -0.021 0.0039 0.0075 0 4-2某双车道公路,设计速度V=60km/h,路基宽度8.5m,路面宽度7.0m。某平曲线R=125m,Ls=50m,α=51°32′48\。曲线内侧中心附近的障碍物距路基边缘3m。试检查该平曲线能否保证停车视距和超车视距?若不能保证,清除的最大宽度是多少? 解:⑴平曲线要素计算: (2)视距检查
对平原微丘区,采用三类加宽:b=1.5 m,查教材P112表4-17知停车视距ST=75 m,查教材P114表4-20知超车视距SC= 350 m
?=51o32ˊ48\0.89966 rad
轨迹半径:Rs=R-B/2+1.5=125-7/2+1.5=123 m 缓和曲线角:β0=Ls/2R=50/250=0.2 rad 偏移量:e=125-123=2 m
轨迹线圆曲线长:L′=Rs×(α-2β)=123×(0.89966-0.2×2)=61.458 m
轨迹线缓和曲线长:l=Ls-e·β=50-2×0.2=49.6 m 轨迹线曲线长:L=L′+2l=61.458+2 × 49.6=160.658 m 按停车视距控制时:L>ST>L',用教材P126式5-39计算
hmax?h,满足要求。
按超车视距控制时:L 4-3 已知平原区某一级公路有一弯道,偏角?左?16?36?42??,半径R?1000m,交点里程桩号JD=K7+153.63,求: ①缓和曲线长度;②平曲线几何要素;③平曲线主点里程桩号。 解:取平原区一级公路,设计速度为V?100km/h ⑴确定缓和曲线长度: V31003?0.036??36m; 由旅客感觉舒适得:Ls?0.036R1000由行驶时间不过短:Ls?V100??83.3m Ls(min)?83.3m 1.21.2查教材P42表2-3可知,取该平曲线中缓和曲线长为:Ls?85m ⑵平曲线要素计算: ⑶主点里程桩号计算 JD K7+153.63 -T -188.48 ZH K6+965.15 +Ls +85 HY K7+050.15 ZH K6+965.15 +L/2 +374.93/2 QZ K7+152.56 ZH K6+965.15 +L +374.93 HZ K7+340.029 -Ls -85 YH K7+255.029