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辛庄到王家岭三级公路初步设计

2017-09-20 50页 doc 185KB 27阅读

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辛庄到王家岭三级公路初步设计辛庄到王家岭三级公路初步设计 太 原 理 工 大 学 毕业设计(论文)任务书 毕业设计(论文)题目: 辛庄到王家岭三级公路初步设计 毕业设计(论文)要求及原始数据(资料): 一、毕业设计的目的和要求 毕业设计是交通土建专业教学计划的重要环节,也是学生在校期间最后一个综合性很强的实践环节,其目的是: 1.培养学生综合运用所学的基础课、技术基础课与专业课的知识,解决道路及小桥涵设计与施工组织等实际问题的能力; 2(培养学生调查研究、查阅资料、图纸、手册以及编写技术文件的能力; 3(培养学生分析问题、解决工程设计...
辛庄到王家岭三级公路初步设计
辛庄到王家岭三级公路初步设计 太 原 理 工 大 学 毕业设计(论文)任务书 毕业设计(论文)题目: 辛庄到王家岭三级公路初步设计 毕业设计(论文)要求及原始数据(资料): 一、毕业设计的目的和要求 毕业设计是交通土建专业教学计划的重要环节,也是学生在校期间最后一个综合性很强的实践环节,其目的是: 1.培养学生综合运用所学的基础课、技术基础课与专业课的知识,解决道路及小桥涵设计与施工组织等实际问题的能力; 2(培养学生调查研究、查阅资料、图纸、手册以及编写技术文件的能力; 3(培养学生分析问题、解决工程设计问题的能力以及理论联系实际,踏实认真严格的科学作风,树立交通土建专业人员必须具备的道路设计及施工的全面观点和经济观点。 通过毕业设计,要求学生在教师指导下,通过毕业实习调查研究,参观搜集资料等,掌握所设计的各种方案,使用要求,并能独立地完成课题的全部内容,正确地设计计算,绘制施工图,计算材料用量,编写设计说明书,完成设计的全过程,并参加毕业答辩。 二、设计资料 某新建山区三级公路位于自然区划?,路基设计保证路床处于干燥状态,路基为粉土,底层主要为黄土,地下水很深,底层处于坚硬,半坚硬状态,强度较高,但黄土具有很强湿陷性;湿陷带在地面下20米,Δzs=70.91cm,Δs=68,130.95cm,为?级(严重)湿陷性黄土地基。预测设计初期交通量为2000辆,远景设计交通量3800辆,交通量车型构成见下表,交通量增长率为8%。气象 ooo条件:年平均气温为18C,年最高气温38C,最低气温-25C,无霜期250天。 1 雨量集中在6、7、8月,年降水量历年平均350mm,最大暴雨12mm/昼夜。材料供应情况:沿路附近可采集到砂、砾材料,平均运距2公里,距沿线20公里有碎石料场;距路线50公里有渣油、沥青、水泥和钢筋供应,石灰、煤距路线5公里,木材运距15公里。要求在所给地形起、讫点间进行三级公路技术设计,完成工作内容参见毕业设计大纲有关部分。有关特殊设计参数另行给定。 交通组成 车型 小型货车 中型货车 大型货车 小型客车 大型客车 拖挂车 8.6 31.37 8.87 30.96 10.15 10.01 比例 三、毕业设计(论文)主要内容 ?、设计说明书 ?、设计图 1(路线方案比较图一份 在1:3000或1:2000地形图上完成,方案比较 表和说明归入说明书; 2(平面设计图一张; 3(纵断面设计图若干张; 4(横断面设计图若干张; 5(附属工程设计图(如挡土墙、护坡、涵洞、路基路面排水系统); 6(路面结构图。 ?、计算书 1.直线、曲线及转角表; 2.路基设计表; 3.路基土石方数量计算表; 4.小桥涵的水文计算、确定其类型、孔径、长度和主要位置工程,并选用相应的图; 5(边坡稳定验算; 6(挡土墙稳定验算; 7(路面设计计算; 2 8.完成一个分项工程的概算(或预算)。 四、主要参考文献(资料) 1(《公路工程技术标准》(JTJB01-2003).北京:人民交通出版社,2004 2(《公路路线设计》(JTGD20-2006).北京:人民交通出版社,2006 3(《城市道路设计规范》(CJJ37-90).北京:建筑工业出版社,1990 4(《公路沥青路面设计规范》(JTG D40-2006).北京:人民交通出版社,2006 5(《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002).北京:人民交通出版社,2002 6(《公路路基设计规范》(JTG D30-2004).北京:人民交通出版社,2004 7(《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96).北京:人民交通出版社,1996 8(《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84).北京:人民交通出版社,1984 9(《室外排水设计规范》(GBJ14-87).北京:建筑工业出版社,1987 10(《公路排水设计规范》(JTJ018-97).北京:人民交通出版社,1997 11(《公路桥涵设计通用规范》(JTD04-2004).北京:人民交通出版社,2004 12(《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85).北京:人民交通出版社,1985 13(《公路工程概预算定额》.北京:人民交通出版社,1992 3 专业班级: 学生:陈兆博 要求设计(论文)起至日期: 2011年3月至 2011年6月 指导教师签字: 日期: 教研室主任审查签字: 日期: 系主任批准签字: 日期: 4 摘要 辛庄和王家岭位于山岭地区,当地村民因地制宜,大力发展农副业,主要以水果农业经济为主,带动其他产业的发展。随着当地经济的不断发展,原有道路运输能力成为了制约该地发展的主要瓶颈。因此,当地政府 决定在两村之间修建一条三级公路,以改善当地交通运输能力,推动当地经济的发展,提高居民的生活水平。 辛庄到王家岭三级公路全长2130,2585米,贯穿山岭地带,地面起伏不定,很不利于汽车的穿行,给当地经济带来很大的麻烦不便,严重制约当地经济的发展。政府经过仔细考察,最终决定在两地之间建设一条比较实用,满足要求的三级公路。 毕业设计课题是辛庄到王家岭三级公路初步设计,大部分是平原,丘陵,山岭地区,根据所给地区的地形图和交通量以及其他技术标准,按山区三级公路进行设计,通过对三级公路的设计的理解,和对当地地形的理解进行设计,主要内容包括公路选线定线、平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、土石方调配、边坡稳定性验算、挡土墙设计与验算、排水系统设计以及路面结构设计。 关键词:三级公路、线路比选、横纵断面设计、路基设计、排水系统、路面结构。 5 Abstract Located in mountain areas Wangjialing Daxinzhuang and local villagers to local conditions, develop agricultural and sideline, mainly fruit-based agricultural economy, driving development of other industries. With the continuous development of the local economy, road transport capacity of the existing constraints of the development has become a major bottleneck. Therefore, the local government decided to build a three-level between the two village roads, to improve the local transport capacity, promote local economic development, improve living standards. Daxinzhuang road to full 2130,2585 Wangjialing three meters, throughout the mountain area, ground ups and downs, very conducive to walking through the car to the local economy a lot of trouble inconvenience, serious constraints to local economic development. The Government after careful inspection, the final decision between the two places in the construction of a more practical, to meet the requirements of the three roads. Xinzhuang to the graduation project is the preliminary design Wangjialing tertiary roads, most mountain areas, according to a topographic map to the area and traffic and other technical standards, designed by Mountain tertiary roads, three roads through thedesign understanding, and understanding of the local terrain design, the main contents include highway route alignment design of horizontal alignment, vertical alignment design, cross-sectional design, earthwork allocation, checking slope stability, retaining wall design and checking, drainage system design and pavement design. 6 目 录 第一章 概述 .................................................................................................................................... 8 第二章 路线方案的拟定与比选 .................................................................................................. 10 第三章 路线平面线形 .................................................................................................................. 12 第四章 路线纵断面 ...................................................................................................................... 30 第五章 道路横断面 ...................................................................................................................... 37 第六章 路基边坡稳定验算 .......................................................................................................... 51 第七章 挡土墙验算 ...................................................................................................................... 55 第八章 道路排水系统 .................................................................................................................. 63 第九章 路面结构 .......................................................................................................................... 67 总结 ................................................................................................................................................ 84 参考文献 ........................................................................................................................................ 85 中英文翻译 ................................................................................................ 错误~未定义书签。78 致谢 ................................................................................................................................................ 86 7 第一章 概述 1.1 设计任务 根据地形图上提供的起、终点位置和给定的公路等级进行选线、路基路面的设计和施工组织设计。完成设计所要求的各种设计计算书、设计图标和设计总说明。完完成设计资料应达到并符合施工要求。 1.2 设计资料 该新建山区三级公路位于自然区划?,路基设计保证路床处于干燥状态,路基为粉土,底层主要为黄土,地下水很深,底层处于坚硬,半坚硬状态,强度较高,但黄土具有很强湿陷性;湿陷带在地面下20米,Δzs=70.91cm,Δs=68,130.95cm,为?级(严重)湿陷性黄土地基。预测设计初期交通量为2000辆,远景设计交通量3800辆,交通量车型构成见下表,交通量增长率为8%。气象条件:年平均气温为18oC,年最高气温38oC,最低气温-25oC,无霜期250天。雨量集中在6、7、8月,年降水量历年平均350mm,最大暴雨12mm/昼夜。材料供应情况:沿路附近可采集到砂、砾材料,平均运距2公里,距沿线20公里有碎石料场;距路线50公里有渣油、沥青、水泥和钢筋供应,石灰、煤距路线5公里,木材运距15公里。要求在所给地形起、讫点间进行三级公路技术设计,完成工作内容参见毕业设计大纲有关部分。有关特殊设计参数另行给定。 交通组成 表1-2 车型 小型货车 中型货车 大型货车 小型客车 大型客车 拖挂车 8.6 31.37 8.87 30.96 10.15 10.01 比例 8 1.3 主要技术标准 设计速度:30km/h,三级公路设计标准由《规范》查得,见表1-1。 主要设计标准 表1-1 规范标准 三级公路 设计速度(km/h) 30 一般值 7.5 路基宽度(m) 最小值 ------ 车道宽度(m) 3 一般 值 ------ 最小 右侧硬路肩 值 ------ 一般 值 0.75 最小 路肩宽度(m) 土路肩 值 0.5 一般值 65 圆曲线最小半径 (m) 最小值 35 最大纵坡(%) 8 最小坡长(m) 100 4% 1100 5% 900 6% 700 7% 500 最大坡长(m) 8% 300 一般 值 400 极限 凸型 值 250 竖曲线最小半径一般 (m) 凹型 值 400 9 极限 值 250 竖曲线最小长度 (m) 25 停车视距(m) 30 第二章 路线方案的拟定与比选 选线是在道路规划线起终点之间选定一条技术上可行,经济上合理,又能符合使用要求的道路中心线的工作。它面对的是一个十分复杂的自然环境和社会经济条件,需要符合考虑多方面因素。为达到此目的,选线必须由粗到细,由轮廓到具体,逐步深入,分阶段分步骤的加以分析比较,才能定出最合理的路线来。 2.1 自然条件对道路路线的影响 影响道路的自然因素主要有地形、气候、水文、水文地质、地质、土壤及植物覆盖等。 地形决定了选线条件,并在很大程度上影响道路的技术标准。按道路布线范围内地形形态,相对高差,倾斜度及平整度对地形特征描述如下: 平原、微丘地形 1) 平原,地形平坦,无明显起伏,地面自然坡度一般在3?以内。 2) 微丘地形指起伏不大的丘陵,地面自然坡度在20?以下,相对高差在100mm 以下。设线一般不受地形限制。根据该地形的要求故判断我所设计的路线地 形属于微丘地形。 2.2 选线的步骤和 1)路线方案选择:路线方案选择主要解决起、终点间路线基本走向问题。 2)路线带选择:在路线基本方向选定的基础上,按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点,即构成路线带。 3)具体定线:经过上述两部的工作,路线雏形已经明显勾画出来。定线就是根据 10 技术标准和路线方案,结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计,具体定出道路的中线工作。 所给地形图为1:2000比例的山岭重丘区地形图,起点高程474.0m,终点高程420.0m,起终点之间相对高差为54m。根据地形选定了两种路线方案,技术指标比较见下表: 表2-1 指标 单位 第一方案 第二方案 通过乡(村) 个 1 1 路线长度 米 2133.4167 2130.2585 转角数 个 8 7 转角总和 度 413.7073 427.3417 最小曲线半径 米 60 60 回头曲线个数 个 0 0 土方量 平方米 大于二方案 约10万 桥 座 0 0 最大纵坡 % 6.40 5,90 综上比较,虽然第一方案线形较好,但土方量工程更大,且占据大量农田,路线更长,坡度相比更大,转弯数更多,故第二方案优于第一方案,故采用第二方案作为最终方案。 11 第三章 路线平面线形 道路是一条三维空间的实体(它是由路基,路面,桥梁,涵洞,隧道和沿线设施所组成的构造物(一般所说的路线,是道路中线的空间的位置(路线在水平面上的投影称作路线的平面( 3.1 平面线形要素 直线 1.直线的特点 作为路面线形要素之一的直线,在公路中使用最为广泛(因为两点之间直线最短,一般在定弦时,只要地势平坦,无大的地面障碍,首先考虑使用直线通过(加之笔直的公路给人以短捷,直达的良好印象,在美学上直线也有其自身的特点(汽车在直线上行使受力简单,方向明确,驾驶操作简易(从测设上看,直线只需定出两点(就可方便地测定方向和距离(所以直线在各种线形工程中被广泛使用( 2.直线的运用 下述路段可采用直线: ,)不受地形,地物限制的平坦地区或山间开阔谷地; ,)长大桥梁,隧道等构造物地段; ,)路线交叉点及其前后 ,)市镇及其近郊,或规划方正的农耕区等以直线条为住的地区; ,)双车道公路提供超车道的路段; 由于我此次设计的公路属于第一种情况,所以我选用了直线( 圆曲线半径 行驶在曲线上的汽车由于受到离心力的作用其稳定性受到影响,而离心力的大小又与曲线半径密切相关,半径越小越不力,所以在选择平曲线半径时应尽可能采用较大值,只有在地形或其他条件受到限制时才可能使用较小的曲线半径(为了行车的安全与舒 12 适,,,标准,,规定了圆曲线半径在不同情况下的最小值( 根据汽车行驶在曲线上力的平衡式,可得:R=V*V/127(U+I) (3-1) 式中: ,,行车速度; ,,横向力系数; ,,超高横坡度; 在指定车速,下,最小R决定于容许的最大横向力系数和该曲线的最大超高。 MIN 3.最小半径的计算 根据以上所述,横向力系数视设计车速采用0.10,0.16,最大超高视道路的不同环境,公路用0.10,0.08,0.06(按式(,,,)计算:极限最小半径:( 圆曲线一般最小半径,一方面要考虑汽车在这种半径的曲线上以设计速度或接近设计速度行驶时,旅客有充分的舒适感,另一方面也要注意到在地形比较复杂的情况下不会有过多的增加工程量。为此,《标准》和《规范》规定了“一般最小半径”。 根据《工程技术标准》圆曲线最小半径如表3-1 圆曲线最小半径 表3-1 设计速度(km/h) 120 100 80 60 40 30 20 一般值(m) 1000 700 400 200 100 65 30 极限值(m) 650 400 250 125 60 30 15 路拱?2.0% 5500 4000 2500 1500 600 350 150 不设超高最 小半径(m) 路拱<2.0% 7500 5250 3350 1900 800 450 200 在设计车速为30km/h时圆曲线半径一般为60。 4.圆曲线的最大半径 如前所述,选用圆曲线半径时,在与地形等条件相适应的前提下尽量采用大半径,但半径达到一定程度时,其几何性质和行车条件与直线无太大区别,容易给驾驶人员造成判断上的错误反而带来不良后果,同时也无谓增加计算和测量上的麻烦。所以《规范》规定圆曲线的最大半径不宜超过10000m。 5.缓和曲线长度的选择 缓和曲线的曲率逐渐变化,更好的适应汽车转向的行驶轨迹,使得汽车从一个曲线 13 过渡到另一个曲线的行驶过程中,离心加速度逐渐变化,可使线形美观连续,同时缓和曲线还能作为超高和加宽的过渡段。缓和曲线长度的选择应根据以下要求: (1)缓和曲线最小长度:25m 3V(2)保证驾驶员操作反应时间:Ls? 3.6 R(3)满足视觉要求:Ls=,R 9 3.2 路线平面线形设计标准 依据设计要求,本路段按设计速度40km/h的二车道三级公路技术标准执行,所采用的主要技术指标如下: 主要技术指标 表3-2 指标名称 单位 数量 路段 m K0。000-K2130.2585 路线全长 m 2130.2585 公路等级 级 公路三级 计算行车速度 km/h 30 平曲线最小半径 m 100 不设缓和曲线最小半径 m 250 圆曲线的最大半径 m 10000 3.3 平曲线要素计算 为了计算精确,采用坐标法计算平曲线各要素。先建立一个贯穿全线的坐标系,然后根据路线的地理位置和几何位置关系计算出道路中线上各桩点的坐标。 、交点转交的计算 1 根据所给的地形图,从图中所绘制的坐标网络中读取路线起点、交点、终点的坐标,如表3-3: 设起点坐标为JD(X,Y),第i个焦点的坐标为JD(X,Y),i=1,2,„,n,则000iii 坐标增量D=X-X,D=Y-YXii-1Yii-1 22交点间距D=D,D XY 14 DY,,arctan象限角 DX 方位角A由象限角推算,他们的关系如下表: , 表3-3 点号 X(km) Y(km) 起点 4202.400 38495.700 JD 4202.377 38495.956 1 JD 4202.550 38496.202 2 JD 4202.525 38496.372 3 JD 4202.789 38496.273 4 JD 4202.808 38496.539 5 JD 4202.897 38496.708 6 JD 4203.145 38496.813 7 JD 4203.202 38497.078 8 终点 4203.103 38497.274 JD 4202.789 38496.273 4 JD 4202.732 38496.583 5 JD 4203.141 38496.860 6 JD 4203.174 38497.063 7 终点 4203.102 38497.274 表3-4 象限 DX DY A 象限 DX DY A ? + + θ ? - - 180?+θ ? - + 180?-θ ? + - 360?-θ 转角αi=Ai-Ai-1 (α为“+”时,路线右偏,α为“-”时,路线左偏) 交点转角值计算结果见下表: 15 路线一: 表3-5 点号 DX(km) DY(km) D(m) θ? A? a? 起点 -0.023 0.256 257.0311 84.8661 95.1339 -40.207 JD1 0.173 0.2464 301.0680 54.9269 54.9269 JD2 43.4592 -0.025 0.1696 171.4327 81.6146 98.3854 JD3 -100.3379 0.264 -0.099 264.1534 1.9525 358.0475 JD4 87.9526 0.0186 0.266 266.6495 86.0001 86.0001 JD5 -24.1493 0.0886 0.1688 190.6395 62.3058 62.3058 JD6 -23.6943 0.2482 0.1048 269.4184 22.8914 22.8914 JD7 55.0611 0.0566 0.2652 271.1726 77.9525 77.9525 JD8 38.8459 -0.099 0.1966 220.1194 63.2016 111.1984 终点 16 路线二: 点号 DX(km) DY(km) D(m) θ? A? a? 起点 -0.023 0.256 257.0311 84.8661 95.1339 -40.2070 JD1 0.173 0.2464 01.0680 54.9269 54.9269 JD2 43.4592 -0.025 0.1696 171.4327 81.6146 98.3854 JD3 -100.3379 0.264 -0.099 264.1534 1.9525 358.0475 JD4 102.4069 -0.0572 0.31 315.2330 79.5456 100.4544 JD5 -66.3269 0.409 0.2772 494.0859 34.1275 34.1275 JD6 46.5932 0.0332 0.2032 205.8943 80.7207 80.7207 JD7 28.1206 -0.072 0.211 222.9462 71.1587 108.8413 终点 2、平曲线各要素计算: 17 图3-1 如图所示:道路采用平面线形三要素的基本组合:直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线 -直线,其几何元素计算如下: Ls,R, 24R LS,, 02R ,,,T,R,,Rtan,q 2 LLSsq,, 22240R ,,, L,,2R,2L,,h0S180 ,,, E,R,,Rsec,Rh2 计算结果如表3-6所示: 18 表3-6 线路一: 交点 α? R(m) L(m) T(m) q(m) β? L(m) E(m) S0 JD -40.2070 70 25 38.2392 12.4867 10.2314 74.1221 4.9235 1 JD 43.4592 70 25 40.5279 12.4867 10.2314 78.0954 5.7407 2 JD -100.3379 60 25 84.9364 12.4819 11.9366 130.0748 34.3497 3 JD 87.9526 65 25 75.5884 12.4845 11.0184 124.7791 25.8805 4 JD -24.1493 70 25 27.5378 12.4867 10.2314 54.5039 1.9505 5 JD -23.6943 70 25 27.2458 12.4867 10.2314 53.9480 1.8900 6 JD 55.0611 70 25 49.1608 12.4867 10.2314 92.2698 9.3432 7 JD 38.8459 70 25 37.2956 12.4867 10.2314 72.4592 4.6045 8 线路二: R(m 交点 α? ) L(m) T(m) q(m) β? L(m) E(m) S0 JD -40.207 70 25 38.2392 12.4867 10.2314 74.1221 4.9235 1 JD 43.4592 70 25 40.5279 12.4867 10.2314 78.0954 5.7407 2 JD -100.3379 60 25 84.9364 12.4819 11.9366 130.0748 34.3497 3 JD 102.4069 60 25 87.6578 12.4819 11.9366 132.2403 35.7615 4 JD -66.3269 70 25 58.4641 12.4867 10.2314 106.0335 13.6503 5 JD 46.5932 70 25 42.7830 12.4807 10.2314 81.9243 5.3260 6 JD 28.1206 70 25 30.1078 12.4867 10.2314 59.3557 2.1619 7 3、里程桩号的推算 采用坐标法计算,计算方法如下: (1)中桩坐标的计算,如图所示: 19 JDi的坐标为(X、Y ),交点前后直线边的方位角分别为A、A,圆曲线的JDiJDii -1i半径为R,缓和曲线长度L,平曲线切线长为T.,曲线起、终点的坐标可用下式计算: SHi X = X,TCosAY = Y,T SinA ZHiJDiHi i -1 ZHiJDiHii -1 X = X+ TCosAY= Y+ TSinAHZiJdiHi i HZi JdiHi i (2)曲线任意点坐标计算 ZH , QZ段的坐标计算以曲线起点ZH为坐标原点,切线为X†、轴法线为Y†轴建立直角坐标系; 5ll,缓和曲线段 X†、Y†: X†= ; 2240RLS 37ll,Y†= 336RL336RLSS l'180圆曲线段 X†、Y†:X†= R Sin(β+) + q ; ,R l'180Y†= R,R Cos (β+ ) + p ,R †、Y† 的值,则ZH,利用上述公式计算出缓和段内各加桩和圆曲线段内各加桩XQZ段的各点的坐标为: X= X + X† CosA - ζY†Sin A ZHii -1i -1 Y= Y + X†SinA +ζY†Cos A ZHii -1i -1 式中:ζ — 路线转向,右转角时ζ=1,左转角时ζ= -1,以下各式同。 20 QZ , HZ 段的坐标计算: 以曲线终点HZ为坐标原点,切线为X†、法线为Y†建立直角坐标系,可以计算出缓和曲线和圆曲线段内各点的X†、Y†的坐标,则QZ,HZ段的各点的坐标为: X= X - X†CosA - ζY†Sin A HZiii Y= Y - X†SinA +ζY†Cos A HZii i (3)直线段中桩坐标的计算 位于ZH之前或HZ 点之后的直线段可利用 JD 点的坐标或ZH、HZ点的坐标与该点的距离计算出该点的坐标。 线路一全长2133,4167米,线路二全长2030.2585米,每个40米取一个整桩号,平曲线中每20米取一个整桩号,采用以上计算方法,结合公路坐标计算软件,详细计算结果见三级公路直线曲线转角表、逐桩坐标表。 逐桩坐标表如表3-7: 表3-7 线路一: 桩号 坐标 K0+000.000 X=4202400.000 Y=38495700.000 K0+040.000 X=4202396.421 Y=38495739.840 K0+080.000 X=4202392.841 Y=38495779.679 K0+120.000 X=4202389.262 Y=38495819.519 K0+160.000 X=4202385.683 Y=38495859.358 K0+200.000 X=4202382.103 Y=38495899.198 ZHK0+218.792 X=4202380.422 Y=38495917.914 HYK0+243.792 X=4202379.671 Y=38495942.867 QZK0+255.853 X=4202381.770 Y=38495954.729 YHK0+267.914 X=4202385.871 Y=38495966.056 21 Y=95987.304 HZK0+292.9140 X=4292398.976 95919.117 Y=384K0+220.000 X=4202380.314 K0+240.000 X=4202379.431 Y=38495939.083 K0+260.000 X=4202382.959 Y=38495958.701 K0+280.000 X=4202391.724 Y=38495976.620 K0+292.9140 X=4202398.976 Y=38495987.304 Y=38496009.472 K0+320.000 X=4202414.540 K0+360.000 X=4202437.525 Y=38496042.208 K0+400.000 X=4202460.510 Y=38496074.945 K0+440.000 X=4202483.495 Y=38496107.682 Y=38496140.419 K0+480 .000 X=4202506.480 ZHK0++517.2149 X=4202527.864 Y=38496170.876 Y=38496192.124 HYK0+570.3103 X=4202540.969 QZK0+556.2626 X=4202545.556 Y=38496205.377 YHK0+570.3103 X=4202547.410 Y=38496219.278 HZK0+595.3103 X=4202545.244 Y=38496244.149 K0+520.000 X=4202529.463 Y=38496173.157 K0+540.000 X=4202540.008 Y=38496190.129 K0+580.000 X=4202547.138 Y=38496228.959 K0+595.3103 X=4202545.244 Y=38496244.149 K0+600.000 X=4202545.928 Y=38496248.788 K0+640.000 X=4202551.761 Y=38496288.361 ZHK0+641.2787 X=4202551.948 Y=38496289.626 HYK0+666.2787 X=4202557.290 Y=38496313.999 QZK0+706.3161 X=4202582.255 Y=38496344.350 YHK0+746.3535 X=4202620.647 Y=38496352.741 HZK0+771.3535 X=4202644.777 Y=38496346.389 22 K0+660.000 X=4202555.395 Y=38496308.016 K0+680.000 X=4202563.479 Y=38496326.212 K0+700.000 X=420 2577.050 Y=38496340.778 Y=38496350.101 K0+720.000 X=4202594.639 K0+740.000 X=4202614.310 Y=38496353.157 K0+760.000 X=4202633.974 Y=38496349.879 K0+771.3535 X=4202644.777 Y=38496346.389 Y=38496347.365 K0+800 .000 X=4202673.407 Y=38496348.728 K0+840 .000 X=4202713.384 ZHK0+874.9823 X=4202748.346 Y=38496349.920 Y=38496352.366 HYK0+899.9823 X=4202773.189 Y=38496370.497 QZK0+937.3718 X=4202805.296 YHK0+974.7614 X=4202822.376 Y=38496403.179 Y=38496428.084 HZK0+999.7614 X=4202824.016 K0+880.000 X=420 2753.360 Y=38496350.104 K0+900.000 X=4202773.202 Y=38496352.370 K0+920.000 X=4202791.698 Y=38496359.769 K0+940.000 X=4202807.085 Y=38496372.421 Y=38496389.140 K0+960.000 X=4202817.918 K0+980.000 X=420 2823.192 Y=38496408.352 Y=38496428.084 K0+999.7614 X=4202824.016 Y=38496428.322 K1+000.000 X=4202824.032 Y=38496468.224 K1+040.000 X=4202826.823 Y=38496508.127 K1+080.000 X=4202829.613 Y=38496548.030 K1+120.000 X=4202832.403 Y=38496587.932 K1+160.000 X=4202835.193 ZHK1+163.2845 X=4202835.422 Y=38496591.209 23 HYK1+188.2845 X=4202835.679 Y=38496616.172 QZK1+190.5365 X=4202835.399 Y=38496618.407 YHK1+192.7884 X=4202835.047 Y=38496620.631 HZK1+217.7884 X=4202827.856 Y=38496644.537 K1+163.2845 X=4202835.422 Y=38496591.209 K1+180.000 X=4202836.144 Y=38496607.904 Y=38496627.667 K1+200 .000 X=4202833.476 K1+217.7884 X=4202827.856 Y=38496644.537 K1+240.000 X=4202838.179 Y=38496664.204 K1+280.000 X=4202856.769 Y=38496699.622 K1+320.000 X=4202875.359 Y=38496735.039 ZHK1+353.6443 X=4202890.995 Y=38496764.829 HYK1+378.6443 X=4202901.262 Y=38496787.585 QZK1+380.6183 X=4202901.828 Y=38496789.476 YHK1+382.5923 X=4202902.340 Y=38496791.382 HZK1+407.5923 X=4202905.560 Y=38496816.138 K1+360.000 X=4202893.927 Y=38496770.468 K1+380.000 X=420 2901.656 Y=38496788.882 K1+400.000 X=4202904.988 Y=38496808.567 K1+407.5923 X=4202935.415 Y=38496816.138 Y=38496828.744 K1+440.000 X=4202905.560 K1+480.000 X=4202972.265 Y=38496844.304 K1+520.000 X=4203009.115 Y=38496859.863 K1+560.000 X=4203045.965 Y=38496875.422 K1+600.000 X=4203082.814 Y=38496890.982 ZHK1+601.1477 X=4203083.872 Y=38496891.428 HYK1+626.1477 X=4203106.252 Y=38496902.490 24 QZK1+647.2826 X=4203121.955 Y=38496916.516 Y=38496934.577 YHK1+668.4175 X=4203132.776 HZK1+693.4175 X=4203139.430 Y=38496958.638 K1+620 .000 X=4203100.974 Y=38496899.341 Y=38496911.154 K1+640 .000 X=4203117.031 K1+660 .000 X=4203129.125 Y=38496926.998 K1+680.000 X=4203136.405 Y=38496945.568 K1+720.000 X=4203144.978 Y=38496984.635 K1+760.000 X=4203153.327 Y=38497023.754 K1+800.000 X=4203161.676 Y=38497062.873 K1+840.000 X=4203170.025 Y=38497101.992 ZHK1+878.1337 X=4203177.9840 Y=38497139.2860 HYK1+903.1337 X=4203181.7334 Y=38497163.967 Y=38497175.172 QZK1+914.3633 X=4203181.190 YHK1+925.5929 X=4203178.863 Y=38497186.145 HZK1+950.5929 X=4203168.953 Y=38497209.059 K1+878.1337 X=4203177.984 Y=38497139.286 K1+880.000 X=4203178.373 Y=38497141.111 K1+900.000 X=4203181.567 Y=38497160.838 K1+920.000 X=4203180.242 Y=38497180.727 K1+940.000 X=420 3173.627 Y=38497199.553 K1+960.000 X=4203164.712 Y=38497217.456 K2+000.000 X=4203146.678 Y=38497253.160 K2+040.000 X=4203128.644 Y=38497288.864 K2+080.000 X=4203110.610 Y=38497324.568 K2+120.000 X=4203092.576 Y=38497360.272 K2+133.4167 X=4203086.527 Y=38497372.247 25 线路二: 桩号 坐标 K0+000.000 X=4202400.000 Y=38495700.000 K0+040.000 X=4202396.421 Y=38495739.840 K0+080.000 X=4202392.841 Y=38495779.679 K0+120.000 X=4202389.262 Y=38495819.519 K0+160.000 X=4202385.683 Y=38495859.358 K0+200.000 X=4202382.103 Y=38495899.198 ZHK0+218.792 X=4202380.422 Y=38495917.914 HYK0+243.792 X=4202379.671 Y=38495942.867 QZK0+255.853 X=4202381.770 Y=38495954.729 YHK0+267.914 X=4202385.871 Y=38495966.056 Y=95987.304 HZK0+292.9140 X=4292398.976 95919.117 Y=384K0+220.000 X=4202380.314 K0+240.000 X=4202379.431 Y=38495939.083 K0+260.000 X=4202382.959 Y=38495958.701 K0+280.000 X=4202391.724 Y=38495976.620 K0+292.9140 X=4202398.976 Y=38495987.304 Y=38496009.472 K0+320.000 X=4202414.540 K0+360.000 X=4202437.525 Y=38496042.208 K0+400.000 X=4202460.510 Y=38496074.945 K0+440.000 X=4202483.495 Y=38496107.682 Y=38496140.419 K0+480 .000 X=4202506.480 ZHK0++517.2149 X=4202527.864 Y=38496170.876 26 Y=38496192.124 HYK0+570.3103 X=4202540.969 QZK0+556.2626 X=4202545.556 Y=38496205.377 YHK0+570.3103 X=4202547.410 Y=38496219.278 HZK0+595.3103 X=4202545.244 Y=38496244.149 K0+520.000 X=4202529.463 Y=38496173.157 K0+540.000 X=4202540.008 Y=38496190.129 K0+580.000 X=4202547.138 Y=38496228.959 K0+595.3103 X=4202545.244 Y=38496244.149 K0+600.000 X=4202545.928 Y=38496248.788 K0+640.000 X=4202551.761 Y=38496288.361 ZHK0+641.2787 X=4202551.948 Y=38496289.626 HYK0+666.2787 X=4202557.290 Y=38496313.999 QZK0+706.3161 X=4202582.255 Y=38496344.350 YHK0+746.3535 X=4202620.647 Y=38496352.741 HZK0+771.3535 X=4202644.777 Y=38496346.389 K0+660.000 X=4202555.395 Y=38496308.016 K0+680.000 X=4202563.479 Y=38496326.212 K0+700.000 X=420 2577.050 Y=38496340.778 Y=38496350.101 K0+720.000 X=4202594.639 K0+740.000 X=4202614.310 Y=38496353.157 K0+760.000 X=4202633.974 Y=38496349.879 K0+771.3535 X=4202644.777 Y=38496346.389 Y=38496347.365 K0+800 .000 X=4202673.407 Y=38496348.728 K0+840 .000 X=4202713.384 ZHK0+862.9129 X=4202748.346 Y=38496349.920 HYK0+887.9129 X=4202773.282 Y=38496350.802 QZK0+929.0331 X=4202808.334 Y=38496370.728 27 YHK0+970.1532 X=4202822.860 Y=38496408.341 HZK0+995.1532 X=4202820.045 Y=38496433.134 K0+880.000 X=420 2765.426 Y=38496349.892 K0+900.000 X=420 2784.896 Y=38496354.078 K0+920.000 X=4202801.946 Y=38496364.354 K0+940.000 X=420 2814.696 Y=38496379.643 K0+960.000 X=4202821.742 Y=38496398.262 K0+980.000 X=4202822.413 Y=38496418.171 K1+000.000 X=420995.153 Y=38496437.900 K1+040.000 X=4202811.907 Y=38496477.236 K1+080.000 X=4202804.649 Y=38496516.572 K1+120.000 X=4202797.391 Y=38496555.908 K1+160.000 X=4202790.133 Y=38496595.244 ZHK1+164.2643 X=4202789.359 Y=38496599.437 HYK1+189.2643 X=4202786.297 Y=38496624.213 QZK1+217.2810 X=4202791.723 Y=38496651.509 YHK1+245.2978 X=4202807.356 Y=38496674.534 HZK1+270.2978 X=4202827.152 Y=38496689.744 K1+180.000 X=4202786.870 Y=38496614.971 K1+200.000 X=4202787.077 Y=38496634.910 K1+220.000 X=420 2792.821 Y=38496653.996 K1+240.000 X=4202803.712 Y=38496670.690 K1+260.000 X=4202818.687 Y=38496683.881 K1+280.000 X=4202835.183 Y=38496695.187 K1+320.000 X=420 2868.295 Y=38496717.629 K1+360.000 X=4202901.407 Y=38496740.070 K1+400.000 X=4202934.518 Y=38496762.512 28 K1+440.000 X=4202967.630 Y=38496784.953 K1+480.000 X=4203000.742 Y=38496807.395 K1+520.000 X=4203033.853 Y=38496829.836 K1+560.000 X=4203066.965 Y=38496852.277 K1+600.000 X=4203100.077 Y=38496874.719 K1+640.000 X=420 3133.188 Y=38496897.160 ZHK1+663.1366 X=4203152.340 Y=38496910.141 HYK1+688.1366 X=4203172.136 Y=38496925.351 QZK1+704.0988 X=4203182.183 Y=38496937.710 YHK1+720.0609 X=4203189.176 Y=38496952.021 HZK1+745.0609 X=4203194.660 Y=38496976.376 K1+680.000 X=4203166.034 Y=38496919.974 K1+700.000 X=4203179.876 Y=38496934.323 K1+720.000 X=4203189.156 Y=38496951.963 K1+740.000 X=420 3193.831 Y=38496971.383 K1+760.000 X=4203197.069 Y=38496991.120 K1+800.000 X=4203203.519 Y=38497030.596 K1+840.000 X=4203209.968 Y=38497070.073 ZHK1+878.0644 X=4203216.106 Y=38497107.639 HYK1+903.0644 X=4203218.659 Y=38497132.473 QZK1+907.7423 X=4203218.425 Y=38497137.144 YHK1+912.4201 X=4203217.880 Y=38497141.789 HZK1+937.4201 X=4203211.237 Y=38497165.853 K1+880.000 X=4203216.417 Y=38497109.549 K1+900.000 X=4203218.646 Y=38497129.409 K1+920.000 X=4203216.382 Y=38497149.217 K1+960.000 X=4203203.945 Y=38497187.223 29 Y=38497225.080 K2+000 .000 X=4203191.027 K2+040 .000 X=4203178.109 Y=38497262.936 K2+080.000 X=4203165.191 Y=38497300.793 K2+120 .000 X=4203152.273 Y=38497338.650 K2+130.259 X=4203148.960 Y=38497348.358 第四章 路线纵断面 4.1 纵坡及纵坡长设计 1、纵坡设计的一般要求 1)纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2)为保证车辆能以一定得速度安全顺适的行驶,纵坡应具有一定的平顺性。起伏不宜过大和过于频繁。 1}纵坡设计应对沿线地形,地下管线,水文,地质,气候和排水等综合考虑,视具体情况加以处理,以保证道路的稳定与通畅。 2}一般情况下纵坡设计考虑填挖平衡,尽量使挖方运做就近路段填方,以减少借方 30 和废方,降低造价和节省用地。 3)平原微丘地区地下水埋深较浅,或池塘,湖泊分布较广,纵坡除应满足最小纵坡要求外,还应满足最小填土高度要求,保证路基稳定。 4)对连接段纵坡,如大,中桥引道及隧道两端连线等,纵坡应和缓,避免产生突变。交叉处前后的纵坡应平缓一些。 5)在实地调查的基础上,应充分考虑通道,农田水利等方面的要求。 2、最大纵坡 各级道路允许的最大纵坡是根据汽车行驶的动力特性,道路等级,自然条件以及工程,运营经济等因素,通过综合分析,全面考虑,合理确定的。 根据《公路工程技术标准》 最大纵坡 表4-1 设计速度120 100 80 60 40 30 20 (km/h) 最大纵坡3 4 5 6 7 8 9 (%) 在设计车速为40 km/h时,最大纵坡为8%。 1)理想的最大纵坡和不限长度的最大纵坡 最大纵坡是指设计车型即载重汽车在油门全开的情况下,持续以等速度行驶所iV11能克服的坡度。取值对低速公路为计算行车速度,高速路上为上述载重车的最高速度。V1 根据汽车动力特性或从动力特性图上差出 L1 所以 =,-f iD11 可称之为理想的最大纵坡。因为在具有不大于的坡道上载重车能以最高速度行ii11 驶,这样,可以指望载重车与小客车、重车与轻车之间的差速小,因而互相干扰也最小,道路通行能力将最大。 2)理想的最大纵坡固然好,但常因地形等条件的制约,这种坡度不是总能争取到的。因此,有必要允许车速由降到,以获得较大坡度,在的坡道上,汽车将以VViiV22221 31 的速度等速行驶。称为容许速度,不同等级的道路容许速度应不相同,其值一般应不V2 小于计算行车速度的1/2-2/3。 与容许速度相对应的纵坡称为不限长度的最大纵坡,根据可得到,则 ViVD2222 = -f ,iD22 当汽车在坡度小于或等于不限长度最大纵坡的坡道上行驶时,只要初速度大于容许速度,汽车至多减到容许速度;当坡度大于不限长度最大纵坡时,为防止汽车行驶速度低于容许速度,应对其坡长加以限制。 3、最小纵坡 为使道路上行车速度安全顺畅,希望道路纵坡设计的小一些为好。但是,在长路堑,低填以及其他横向排水不通畅路段,为保证排水需求,防止积水渗入路基而影响其稳定性,均应设置不小于0.3%的最小纵坡。 4、坡长限制 1)最短坡长限制 根据《公路工程技术标准》 最小坡长 表4-2 设计速度120 100 80 60 40 30 20 (km/h) 最小坡长300 250 200 150 120 100 60 (m) ?,最大长度 所谓最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶,当车速下降到最低容许速度时所行驶的距离。根据《公路工程技术标准》3.0.17-2不同坡度对应着相应的最大坡长,由选择的各段坡长可知满足最大坡长的要求。 1)竖曲线诸要素计算公式: 竖曲线的长度L或竖曲线的半径R: L,R,ω, 或L/,ω, 32 LRω竖曲线的切线长T: T,, 22 22TRωLωTω竖曲线的外距E: E,或E, ,, 2R8842)竖曲线计算 线路一: 变坡点1桩号K0+520.00,i=-4.23%,i=4.78%,地面高程为452m 12 ω,i,i,9.01%,为凹形竖曲线,取R=2000m 121 曲线长 L,R,ω,,180.2m L切线长T,,90.1m 2 2T外距 E,,2.03m 2R 起点桩号 K0+(520-90.1)=K0+429.9 起点高程452+90.1×4.23%=455.81m 终点桩号K0+(520+90.1)=K0+610.1 终点高程452+90.1×4.78%=456.31m 变坡点2桩号K0+980.00,i=4.78%,i=-3.33%,地面高程为474m 12 ω,i,i,-8.11% 竖曲线为凸型,R=1000, 221 曲线长 L,R,ω,,81.1m L切线长T,,40.5m 2 2T外距 E,,0.82m 2R 起点桩号 K0+(980-40.5)= K0+939.5 起点高程474-4.78%×40.5=472.06m 终点桩号K0+(980+40.5)= K1+20.55 终点高程474-3。33%×40.5=472.6m 33 变坡点3桩号K1+540.00,i=3.33%,i=5.90%,地面高程为456m 12 ω= i,i,2.57% 为凹形竖曲线,R=4000, 321 曲线长 L,R,ω,,102.8m L切线长T,,51.4m 2 2T外距 E,,0.33m 2R 起点桩号 K1+(540-51.4)=K1+1488.6 起点高程456+3.33%×51.4=457.7m 终点桩号K1+(540+51.4)=K1+591.4 终点高程540-5.9%×51.4=452。9m 线路二: 变坡点1桩号K0+520.00,i=-4.23%,i=3.94%,地面高程为452m 12 ω,i,i,8.17%,为凹形竖曲线,取R=2000m 121 曲线长 L,R,ω,,163.4m L切线长T,,81.7m 2 2T外距 E,,1.67m 2R 起点桩号 K0+(520-81.7=K0+438.3 起点高程452+81.7×4.23%=455.46m 终点桩号K0+(520+81.7)=K0+601.7 终点高程452+81.7×3.94%=455.22m 变坡点2桩号K1+180.000,i=3.94%,i=-6.4%,地面高程为476m 12ω,i,i,-10.34% 竖曲线为凸型,R=1000m, 221 曲线长 L,R,ω,,103.4m L切线长T,,51.7m 2 34 2T外距 E,,1.285m 2R 起点桩号 K1+(180-51.7)= K1+128.3 起点高程476-3.94%×51.7=473.96m 终点桩号K1+(180+51.7)= K1+231.7 终点高程476-6.4%×51.7=472.69m 变坡点3桩号K1+680.00,i=-5.05% ,i=-6.4%,地面高程为442m 12 ω= i,i,1.35% 为凸形竖曲线,R=4000m, 321 曲线长 L,R,ω,,54m L切线长T,,27m 2 2T外距 E,,0.091m 2R 起点桩号 K1+(680-27)=K1+653.00 起点高程442+6.4%×27=443.73m 终点桩号K1+(680+27)=K1+707 终点高程442-5.05%×27=441.64m 4.2 纵断面设计方法与步骤 1),准备工作:纵坡设计之前在厘米绘图纸上,按比例标注里程桩号和标高,点绘地面线,填写有关内容。 2),标注控制点:控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。 3),试坡:在已标出“控制点”、“经济点”的纵断面图上,根据技术指标、选线意图,结合地面起伏变化,本着以“控制点”为依据,照顾多数“经济点”的原则,在这些点位之间进行穿插与取值,试定出若直坡线。 4),调整:将所定坡度与选线时坡度的安排比较,二者应基本相符,若有较大差异应全面分析,权衡利弊,决定取舍。 5),核对 6),定坡:经调整核对无误后,逐段把直坡线的坡度值,变坡点号和标高确定 35 下来。 7)设置竖曲线:拉坡时已考虑了平纵组合问题,根据技术标准、平纵组合均 衡等确定竖曲线半径,计算竖曲线要素。 4.3 纵断面图的绘制 纵断面设计图式道路设计重要技术文件之一,也是纵断面设计的最后成果。 纵断面采用直角坐标,以横坐标表示里程桩号,纵坐标表示高程。为了明显的反映 中 线地面的起伏形状,公路中通常横坐标比例采用1:2000,纵坐标采用1:200。 纵断面图是由上下两部分内容组成。上部主要用来绘制地面线和纵坡设计线以及标注竖曲线及其要素,坡度、坡长等。下部分自下而上分别填写:直线及平曲线;里程桩号;地面标高;设计标高;填挖高度;土壤地质说明等。 36 第五章 道路横断面 道路横断面,是指中线上各点的法向切面。它是由横断面设计线和地面线所构成的,其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边坡边沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护设施等。由于此处所设计的为公路三级,故不用考虑分隔带。 5.1 横断面的组成 公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定,在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下,尽量做到用地省,投资少使道路发挥其最大的经济效益与社会效益。 5.2 行车道宽度 行车道是道路上供各种车辆的总称。行车道的宽度要根据车辆宽度设计交通量交通组成和汽车行驶速度来确定。根据《公路工程技术标准》在设计车速为40km/h时,双向车道路基宽度一般值为10.00m,行车道为7.00m。 5.3 路肩 各级公路都要设置路肩,路肩的作用是: 1) 由于路肩紧靠在路面的两侧设置,具有保护及支撑路面结构的作用。 2) 供发生故障的车辆临时停车之用,有利于防止交通事故和避免交通紊乱。 3) 作为侧向余宽的一部分,能增进驾驶的安全和舒适感,这对保证设计车速是 必要的,尤其在挖方路段,能增加弯道视距,减少行车事故。 4) 提供道路作业养护,埋设地下管线的场地。队未设人行道的道路,可供行人 及非机动车等使用。 5) 精心养护的路肩,能增加公路的美观。 37 5.4 路拱 为了路面横向排水,将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形,称为路拱。其倾斜的大小以百分率表示。 路拱对排水有利但对行车不利。路拱坡度所产生的水平分力增加了行车的不稳,同时也给乘客不舒适的感觉。当车辆在有水或潮湿的路面上制动还会增加侧向滑移的危险。为此,对路拱大小的采用及形状的设计应兼顾两方方面的影响。根据《公路工程技术标准》,i =i=2%。 Gj 路拱的形式有抛物线形、直接抛物线形、折线形。 5.5 超高、加宽的规定与计算 为了抵消车辆在曲线上行驶时产生的离心力,将路面做成外侧高于内侧的单项横坡形式,即设曲线超高。半径越小,汽车行驶偏离值就越大;车速越高,摇摆越大,为保证汽车在曲线上端与在直线上有相同的富余宽度,在曲线段上需要对行车带进行加宽。我国《公路工程技术标准》规定,曲线半径小于350m时,应设置超高,曲线半径等于或小于250m时,应设置加宽。 根据上述规定,本路段各转点均需设置超高加宽。 1、加宽计算 加宽有按比例加宽,高次抛物线过度,缓和曲线过度,插入二次抛物线过度4种方式。本设计采取按比例加宽。 各转点按比例过度加宽值,计算结果见表5-1: 表5-1 线路一: 转点1处: 桩号 路基内测加宽值(m) K0+218.792 0 K0+240.000 0.848 K0+243.7919 1.0 圆曲线上加宽值 1.0 K0+267.914 1.0 38 K0+280.000 0.517 K0+292.914 0 转点2处: 桩号 路基内测加宽值(m) K0+517.215 0 K0+532.914 0.628 K0+542.215 1.0 圆曲线上加宽值 1.0 K0+570.310 1.0 K0+572.914 0.896 K0+595.310 0 转点3处: 桩号 路基内测加宽值(m) K0+635.310 0 K0+666.279 1.2 圆曲线上加宽值 1.2 K0+746.3535 1.2 K0+755.310 0.642 K0+771.354 0 转点4处: 桩号 路基内测加宽值(m) K0+874.982 0 K0+891.354 0.786 K0+899.982 1.2 圆曲线上加宽值 1.02 K0+974.761 1.02 K0+999.761 0 转点5处: 39 桩号 路基内测加宽值(m) K1+106.256 0 K1+188.285 1.0 圆曲线上加宽值 1.0 K1+192.188 1.0 K1+199.761 0.721 K1+179.378 0 转点6处: 桩号 路基内测加宽值(m) K1+353.644 0 K1+378.644 1.0 圆曲线上加宽值 1.0 K1+382.592 1.0 K1+407.592 0 转点7处: 桩号 路基内测加宽值(m) K1+601.148 0 K1+607.592 0.258 K1+626.148 1.0 圆曲线上加宽值 1.0 K1+668.418 1.0 K1+687.592 0.233 K1+693.418 0 转点8处: 桩号 路基内测加宽值(m) K1+878.134 0 40 K1+893.418 0.611 K1+903.134 1.0 圆曲线上加宽值 1.0 K1+925.593 1.0 K1+933.418 0.687 K1+950.593 0 线路二:转点1-3与线路一相同 转点4处: 桩号 路基内测加宽值(m) K0+862.913 0 K0+887.9129 1.2 圆曲线上加宽值 1.2 K0+970.1532 1.2 K0+971.354 1.142 K0+995.153 0 转点5处: 桩号 路基内测加宽值(m) K1+164.244 0 K1+189.264 1.0 圆曲线上加宽值 1.0 K1+245.298 1.0 K1+179.378 0 转点6处: 桩号 路基内测加宽值(m) K1+663.137 0 K1+670.298 0.2864 K1+688.137 1.0 圆曲线上加宽值 1.0 41 K1+720.061 1.0 K1+745.061 0 转点7处: 桩号 路基内测加宽值(m) K1+878.064 0 K1+907.742 1.0 圆曲线上加宽值 1.0 K1+912.420 1.0 K1+937.420 0 2、超高值的计算 超高缓和段设在整个缓和曲线上,超超高过渡方式围绕内侧边轴旋转,其计算公式 如下: 绕边轴旋转超高值计算公式 表5-2 计算公式 超高位置 x,x0 x,x0 外缘hc bJiJ+(bJ+B)iy 圆曲线 中线hc† bJiJ+Biy/2 上 内缘hc‡ bJiJ-(bJ+b)iy 外缘hcx bJiJ-(bJ+b)iy 过度线 上 中线hcx† bj(iJ-iG)+[bJiG+(bj+B)iy]x/Lc或(?x×hc/Lc) 42 bJiJ+BiG/2 bJiJ+B×x×iy/2Lc 内缘hcx‡ bJiJ-(bJ+bx)iG bJiJ-(bJ+bx)x×iy/Lc B-路面宽度;b-加宽值;b-路肩宽度;i-路拱坡度;j-路肩坡度;i-超高横坡值;L-JGJyC超高缓和段长度;x-超高缓和段中任意一点至起点距离;h-圆曲线段路肩外缘最大抬高c 值;h-过渡段路肩外缘最大抬高值;h†-过渡段路中线最大抬高值;h‡-过渡段路cxcxcx基内缘最大抬高值。 按上述方法计算各转点曲线桩号的超高值,计算结果如下表: 表5-3 转点1: 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K0+218.792 - - - - K0+240.000 0.356 0.165 -0.069 5.09% K0+243.792 0.420 0.195 -0.081 6% 圆曲线上全超高6% 267.914 0.420 0.195 -0.081 6% K0+280.000 0.156 0.072 -0.019 3.16% K0+292.914 - - - - 转点2: 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K0+517.215 - - - - K0+532.914 0.264 0.123 -0.043 3.77% K0+542.215 0.420 0.195 -0.090 6% 圆曲线上全超高6% K0+570.310 0.420 0.195 -0.090 6% K0+572.914 0.377 0.175 -0.075 5.38% 43 K0+595.310 - - - - 转点3: 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K0+616.366 - - - - K0+666.279 0.417 0.194 -0.102 6% 圆曲线上全超高6% K0+724.831 0.420 0.195 -0.102 6% K0+755.310 0.420 0.195 -0.102 3.85% K0+754.831 - - - - 转点4: 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K0+874.982 - - - - K0+891.354 0.275 0.256 -0.051 3.93% K0+899.982 0.42 0.195 -0.102 6% 圆曲线上全超高6% K0+974.761 0.42 0.195 -0.102 6% K0+999.761 - - - - 转点5: 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K1+163.285 - - - - K1+188.285 0.42 0.195 -0.09 6% 圆曲线上全超高5% K1+192.788 0.42 0.195 -0.09 6% 44 K1+199.761 0.303 0.141 -0.053 4.33% K1+217.788 - - - - 转点6 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K1+353.644 - - - - K1+378.644 0.42 0.195 -0.09 6% 圆曲线上全超高5% K1+382.592 0.348 0.42 -0.075 5% K1+407.592 - - - - 转点7: 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K1+559.330 - - - - K1+607.592 0.109 0.050 -0.012 1.55% K1+626.148 0.42 0.195 -0.090 6% 圆曲线上全超高6% K1+668.418 0.42 0.195 -0.090 6% K1+687.592 0.098 0.046 -0.010 1.40% K1+693.418 - - - - 转点8: 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K1+878.134 - - - - K1+893.418 0.257 0.119 -0.041 3.67% K1+903.134 0.420 0.195 -0.090 6% 圆曲线上全超高5% 45 K1+925.593 0.420 0.195 -0.090 6% K1+933.418 0.288 0.134 -0.049 4.12% K1+950.593 - - - - 线路二:转点1-3与线路一相同 转点4: 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K1+862.913 - - - - K1+887.913 0.420 0.195 -0.099 6% 圆曲线上全超高5% K1+970.153 0.420 0.195 -0.099 6% K1+971.354 0.340 0.186 -0.094 5.71% K1+995.153 - - - - 转点5: 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K1+164.244 - - - - K1+189.264 0.420 0.195 -0.099 6% 圆曲线上全超高5% K1+245.298 0.420 0.195 -0.099 6% K1+270.292 - - - - 转点6: 46 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K1+557.966 - - - - K1+670.298 0.120 0.056 -0.013 1.72% K1+688.137 0.420 0.195 -0.090 6% 圆曲线上全超高5% K1+720.061 0.420 0.195 -0.090 6% K1+653.251 - - - - 转点7: 与设计高程之高差h(m) 桩号 外缘 中线 内缘 超高横坡(?) K1+903.064 - - - - K1+907.742 0.390 0.195 -0.090 6% 圆曲线上全超高5% K1+912.420 0.390 0.195 -0.090 6% K1+937.420 - - - - 计算完超高加宽后,填写“路基设计表”,详见成果图附表 5.6 路基土石方数量计算 路基土石方是公路工程的一项主要工程,在公路设计和路线方案比较重,路基土石方量的多少是公路测设质量的主要技术经济标准之一。在编制公路施工组 织计划和工程概预算时,还需要确定分段和全线的路基土石方数量。 地面形状是很复杂的,填挖方不是简单的几何体,所以其计算只能是近似的,计算的精确度取决于中桩间距,测绘横断面时采点的密度和计算公式与实际情况的接近程度等。计算时一般应按工程的要求,在保证使用的前提下力求简化。其计算方法主要有:横断面面积计算,土石方数量计算。 47 5.7 路基土石方调配 土石方调配的目的是为确定填方用土的来源,挖方弃土的去向,以及计价土石方的数量和运量等。通过调配合理的解决各路段土石方平衡与利用问题,使从路堑挖出的土石方,在经济合理的调运条件下移挖作填,达到填方有所“取”,挖方有所“用”,避免不必要的路外借土和弃土,以减少占用耕地和降低公路造价。 土石方调配原则 (1)在半填半挖断面中,应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡,然后在作纵向调运,以减少总的运输量。 (2)土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响,一般大沟不作跨越调运,同时尚应注意施工的可能与方便,尽可能避免和减少上坡运土。 (3)为使调配合理,必须根据地形条件和施工情况,选用适当的运输方式,确定合理的经济运距,用以分析工程用土是调运还是外借。 (4)土方调运“移挖作填”固然要考虑经济运距问题,但这不是唯一的标准,还要综合考虑弃方或借方占地,赔偿青苗损失 (5)不同的土方和石方应根据工程的需要分别进行调配,以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。 (6)位于山坡上的回头曲线路段,要优先考虑上下线的土方竖向调运。 (7)土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量,妥善处理。借土应结合地形,农田规划等选择借土地点,并综合考虑借土还田,整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地,在可能条件下宜将弃土平整为可耕地,防止乱弃乱堆,或堵塞河流,损坏农田。 5.8 土石方调配的方法 土石方调配的方法有多种,如累积曲线法,调配图法及土石方计算表调配法等,目前生产上多采用土石方计算表调配法,该法不需绘制累积曲线图与调配图,直接可在土石方表上进行调配,其优点是方法简洁,调配清晰,精度符合要求。具体调配步骤: (1)土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的,调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置,陡坡,大沟等注在表旁,供调配时参考。 (2)弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡,明确利用、填缺与挖余数量 (3)在作纵向调配前,应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运 48 距,供土石方调配时参考。 (4)根据填缺挖余分布情况,结合路线纵坡和自然条件,本着技术经济和支农的原则具体拟订调配方案。方法是逐桩逐段的将毗邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内加以利用,并把具体调运方向和数量用箭头标明在纵向调配栏中。 (5)经过纵向调配,如果仍有填缺或挖余,则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点,然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏内。 (6)土石方调配后,应按下式复核检查: 横向调运,纵向调运,借方=填方 横向调运,纵向调运,弃方=挖方 挖方,借方=填方,弃方 5.9 关于调配计算的几个问题 (1)经济运距 经济运距L=B/T,L=3/3,499=500米 (5-3) 经免 式中:B—— 3元/? 借土单价 T—— 3元/? 远运运费单价 L-- 499m 免费运距 免 (2)平均运距 土方调运的运距,是指从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。在路线工程 中为简单计算起见,这个距离可简单的按挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距 离计算,称平均运距。 在纵向调配时,当其平均运距超过定额规定的免费运距,应按其超运运距计算土石方 数量。 (3)运量 土石方运量为平均运距与土石方调运数量的乘积 于是: 总运量=调配(土石方)方数×n 式中: n----- 平均运距单位(级) 49 其值为: n=(L,L)/10 (5-4) 免 在土石方配调中,所以挖方无论是“弃”或“调”,都应予以计价。但对于填方则不然, 要根据用土来源来决定是否计价。如果是路外借土,那当然要计价,倘若是移挖作填配 利用,则不用在计价,否则形成双重计价。因此计价土石方必须通过土石方调配表来确 定其数量为: 计价土石方数量=挖方数量,挖方数量 一般工程上所说的土石方总量,实际上是指计价土石方数量。 本路段的路基土石方调配详见“路基土石方数量计算表”。 50 第六章 路基边坡稳定验算 6.1 概述 路基边坡坍塌是公路上常见的破坏现象之一,例如,对于河滩路堤、高路堤及软弱地基上的路基,可能因水流冲刷,边坡过陡或地基承载力过低而出现天方土体沿某一剪切面产生坍塌。为此,必须对可能出现失稳或已出现失稳的路堤进行稳定性分析,保证路基设计既满足稳定性要求,有满足经济性要求。 土坡稳定性分析的各种方法,按失稳土体滑动面特征,大体可归纳为直线、曲线和折线三大类,而且均已土的抗剪强度为理论基础,按力的极限平衡原理建立相应的计算式进行计算。路堤边坡稳定性的分析计算方法,还可以分为工程地质法、力学分析法和图解法。任何一种方法都带有针对性和局限性。本次演算采用圆弧滑动面条分法进行分析计算,并假设: (1)不考虑滑动土体本身的内应力分布. (2)认为平衡状态只在滑动面上到达,滑动土体成整体下滑。 (3)极限滑动面位置要通过计算来确定。 6.2 设计资料及有关参数 计算桩号为K1+155.1532处的横断面,路基宽度7.0m,路基填土高度为8.91m,路基边坡为1:1.5,边坡后为1:1.75,路基土为粉质粘土,粘聚力c=10KPa,填土重度γ=17KN/m?,内摩擦角ψ=24?(tanψ=0.45),荷载为挂车—80(一辆车重800KN)。 6.3 边坡稳定验算 第一个截面采用圆弧滑动面条分法计算,具体计算步骤如下: 1、用方格以1:200的比例绘出路堤横断面; 2、行车荷载换算高度 51 NQNQh== 0,BL,,Nb,(N,1)m,d,L 式中:h—行车荷载换算高度 0 L—前后轮最大轴距 Q—一辆车的重力 N—并列车辆数,双车道N=2,单车道N=1 B—荷载横向分布宽度 B=Nb=(N-1)m+d b—后轮轮距 m—相邻两车后轮的中心间距 d—轮胎着地宽度 根据以上算式: NQ2,800NQh====1.3m 0,BL(2,1.8,1.3,0.6),12.8,17,,Nb,(N,1)m,d,L 3、按4.5H法确定滑动圆心辅助线 查表得:β=26?,β=35?,首先确定圆心O和半径OA。一般情况下,圆心的位12 置实在圆心辅助线EF的延长线上移动,E点和F点的位置可以用4.5H法确定; 图中边坡计算高度H= h+h由A点作垂线,取深度H确定G点,由G点做水平线,01, 去局里4.5H确定E点,F点的位置由β和β的边线相交而定。 12 4、绘出三条不同位置的滑动曲线分别进行计算:分别通过路基中线、路基外边坡、 路基内边坡。 5、将圆弧范围内土体由坡脚起分为若干条 算出滑动曲线每一分段中点于圆心竖线间的偏角α i xi sinα= iR 式中:x—分段中心距圆心竖线水平距离 i R—滑动曲线半径 6、计算每一圆弧滑动面的面积Fi 7、以路堤纵向长度4.0m计算分段重力G i 52 8、将每一段的重力G分成两个分力,再求出?N和?T,滑动曲线法法向分力iii N=Gcosα,切线方向分力T=Gsinαiiiiii 9、算出滑动曲线弧长L 以上步骤计算不分详见下表6-1: 滑动面交于路基内边坡(R=37.9m) 表6-1 分段 x(m) αi sinαi cosαi Fi(?) Gi(KN) Ni(KN) Ti(KN) L(m) 1 23.1 48.8 0.75 0.66 4.3 73.4 48.5 55.1 2 17.2 34.1 0.56 0.83 8.9 152.3 126.4 85.3 3 13.2 25.5 0.43 0.90 9.5 161.5 145.4 69.4 29.8 4 9.0 17.0 0.29 0.96 7.6 129.9 124.7 37.7 5 5.0 9.4 0.16 0.99 5.5 93.2 92.3 14.9 6 1.4 2.6 0.04 0.99 2.7 45.9 45.4 1.8 总计 582.7 264.2 fNi,cL,K==2.12,1.25,故该滑动面稳定。 1Ti, 滑动面交于荷载中央(R=36.7m) 分段 x(m) αi sinαi cosαi Fi(?) Gi(KN) Ni(KN) Ti(KN) L(m) 1 24.8 51.9 0.79 0.62 10.4 176.1 109.2 139.1 2 20.5 40.6 0.65 0.76 21.6 367.9 279.6 239.1 3 16.6 31.8 0.53 0.62 23.9 406.6 252.1 215.5 4 12.5 23.4 0.40 0.92 17.6 299.9 275.9 120.0 5 8.6 15.8 0.27 0.96 8.1 137.7 132.2 37.2 27.9 6 4.6 8.4 0.15 0.99 10.3 175.4 173.6 26.3 7 0.5 0.9 0.02 0.99 3.6 60.5 59.9 1.2 总计 1282.5 778.4 fNi,cL,K==1.10<1.25,该滑动面不稳定。 2Ti, 53 滑动面交于路基外边坡(R=48.9m) cosα 分段 x(m) αi sinαi i Fi(?) Gi(KN) Ni(KN) Ti(KN) L(m) 1 23.6 54.1 0.81 0.59 14.7 249.9 147.4 202.4 2 20.2 44.2 0.70 0.72 28.8 489.6 325.5 342.7 3 16.2 34.0 0.56 0.83 36.8 625.6 519.2 350.3 4 11.6 23.6 0.4 0.92 28.8 489.6 450.4 195.8 5 9.6 19.3 0.33 0.94 31.8 540.6 508.2 178.4 45.7 6 3.6 7.1 0.12 0.99 24.4 414.8 410.7 49.8 7 -0.4 0.8 0.01 0.99 16.6 282.2 279.4 2.8 8 -6.0 11.9 0.2 0.98 3.9 67.3 65.9 13.5 总计 2733.7 1335.7 fNi,cL,K==1.17<1.25,该滑动面不稳定。 3Ti, 经计算,K不全部大于1.25,所以该路堤土体不稳定,需要做挡土墙。 6.4 坡面防护 坡面防护主要是保护路基边坡表面妙手雨水冲刷,减缓温差及湿度变化的影响,防止和延缓软弱沿途表面风化、碎裂、剥蚀演变进程,从而保护路基边坡的整体稳定性,在一定程度上还可以兼顾路基美化和协调自然环境。坡面防护不承受外力作用,必须要求坡面岩石整体牢固稳定。 常见的坡面防护设施有植物防护(种草、铺草皮、植树等)和工程防护(抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等)。 植物防护: (1)种草:适用于与边坡坡度不陡于1:1,土质适宜种草但地面径流不超过0.6m的边坡。 (2)铺草皮:铺草皮需要预先备料,草皮可就近培育,切成整齐块状,然后移铺到坡面上。草皮根部土硬随草切割,坡面要预先整平,必要时还应该加铺种植土。 54 (3)植树:主要用在堤岸的河滩上,用来降低流速,促使泥沙淤积,防水直接冲刷路堤。 工程防护: (1)抹面防护:适用于石质挖方坡面,岩石表面容易风化但比较完善,尚未剥落的新坡面。常用抹面材料有石灰浆等。抹面厚度视材料与坡面状况而定,一般2,10cm。 (2)喷浆:适用于易风化而坡面不平整的岩石挖方边坡,厚度一般为5,10cm。 (3)石砌护坡:一般采用干砌片石湖面。要且坡面稳固,厚度一般不小于20cm。护面墙高一般不超过10m。 本路段采用的坡面防护形式为植物防护,浸水冲刷路段采用干砌体片石防护。 第七章 挡土墙验算 挡土墙是支撑路基填土或山坡土体,以防其变形失稳的构造物。为了收缩边坡内占 55 用土地,设置路堤挡土墙,同时也避免与其它建筑干扰或者多占农田。设计验算挡土墙时需要计算其所受土压力,一般为主动土压力。在计算土压力时一般有两种方法:等效内摩擦角法与力多边形法(数解法),以下采用等效内摩擦角法来计算主动土压力的大小。 以本设计段中K1+155.1532桩号的横断面为例,如下图所示,设置挡土墙后,将会大幅度收缩坡脚。为增强路基的稳定性,又收缩边坡,拟在本段设置重力式路堤挡土墙。 计算流程见下图,本次设计是在选定最佳尺寸后进行的设计。 选定挡墙墙高、挡墙类型及墙背倾角 计算土压力,根据土压力初选截面尺寸 采用容许应力法与极限状态验算法来验算 修该截面尺寸直至满足两种验算要求,选用最佳尺寸 7.1 墙身构造 拟采用浆砌片石式路堤挡土墙,墙高H=4.5米,墙顶填土高度a=2米;顶宽2.5米,底宽3.8米,采用俯斜式重力挡墙,α=17α,15:?,基底斜角;墙身分段长度为12o 3米。设计荷载为公路三级。采用7.5号砂浆,25号片石,砌体容重=23kN/m。墙身构造,k 见图7-1(单位为dm)。 图7-1 56 7.2 计算参数选用 (1)采用等效内摩擦角法来求主动土压力,考虑到墙高与填土的性质,取填土的综合内摩擦角=32?(取值范围为30?,35?),则墙背摩擦角=16?,填土的容,,,/2,DD 3重=19.2KN/m。 , C,(2)对于地基土,则土基的粘聚力=30Kpa,内摩擦角=19?,则土的内摩擦系11 数=0.344。根据土力学课本由土的孔隙比和液限指数查表得土的地基容许承f,tan19:1 [,]=380Kpa,基底与基底土间的摩擦系数=0.4。 载力,0 [,](3)砌体容许压应力为=1300Kpa, 容许剪应力为=140Kpa, 砌体的极限抗压[,]11 强度为fcu=2700Kpa,极限抗剪强度fuv=540Kpa 砌体的容重=23KN/m3。(取值均来自,k 于结构设计原理) 7.3 车辆荷载换算 据《路基设计规范》(JTG D30-2004),将车辆荷载简化换算为路基填土的均布土层,全断面布载,由车辆荷载引起的附加土侧压力按等代均布土层厚度计算:依据规范当墙高Hm时,q取20.0;当墙高H 10.0m时,q取10;墙高在2-10米之间时,附加,,2.0 荷载强度用直线内插法计算。因此这里采用q=25.0kN/m3,所以h0=q/γ=1。3,γ为墙后填土容重19.2kN/m3。 7.4 主动土压力计算 由于该部分粘性土的粘聚力很大,在采用数解法来计算土压力时得到粘性土的开裂深度实际情况偏差很大,则采用库仑土压主动土压力的计算方法,在取等效内摩擦角时,考虑到填土高度取土的等效内摩擦角为32?,首先假定破裂面交与荷载内部,根据路基设计手册公式, 则有: 1=29.58 A,(a,H,2h)(a,H)o02 11 B,ab,(b,d)h,H(H,2a,2h)tan,,,17.425ooo22 且破裂面交于路面。 57 ,,11cos(,)22,, E,HK,H,255.05KN/maa,,,,22sin(,)sin(,)22,,,coscos(,)[1,],,,,cos(,)cos(,) 所以Ex==157.24kN/m,Ey==163.94N/m, E,cos(,,,)E,sin(,,,)aa HZy==1.77m,。 Z,2.86mx3 其中,Z为墙踵与土压力作用力的垂直距离,横向距离Z=2.80m。 yx7.5 砌体的重量 11,,砌体的重量G=Aγ=292.81kN。 k,,,b,BH,B,Btan,,r,11a,,22,, 7.6 设计验算 采用容许应力验算法与极限状态验算法两种方法分别验算本次设计,在挡土墙基础 一般埋深的情况下,考虑到各种自然力和人畜作用,以偏于安全,一般不计被动土压力, 只计主动土压力。本节验算公式均见挡土墙设计手册。 7.7 容许应力验算法 (1) 稳定性验算: 抗滑稳定性验算,计算图见图7-2 为保证挡土墙抗滑稳定性,应验算在土压力及其他外力作用下,基底摩阻力抵抗挡 土墙滑移的能力。 (0.9G,,E),,0.9Gtan,,287.958KNQ1yo ,E,273.532KNQ1x 其中取1.4, 取0.4, 取17?; ,,,Q1o 所以 满足要求。 (0.9G,,E),,0.9Gtan,,,EQ1yoQ1x 58 图7-2 (2) 抗倾覆稳定性验算 (计算图见图7-2) 为保证挡土墙抗倾覆稳定性,须验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力。 满足要求。 0.9GZ,,(EZ,EZ),418.75KN,0GQ1yxxy 59 图 7-3 7.8 基底合力及偏心距验算 为了保证挡土墙基底应力不超过地基承载力,应进行基底应力计算;同时为了避 免挡土墙不均匀沉陷,应控制作用于挡土墙基底的合力偏心距e。 基础地面的压应力 (1)轴心荷载作用时 N1p,,70.02kpa A P—基底平均压应力(kpa) 2 A—基础底面每延米的面积,即基础宽度,B×1.0(m); N —每延米作用于基底的总竖向力设计值(KN); 1 N,(G,,,E)cos,,,Esin,1qGQ1yoQ1xo (2)偏心荷载作用时 作用于基底的合力偏心距e为 60 MBe,,1.47,,0.63 N61,不满足要求 将墙趾加宽为宽0.6m,高0.6m的台阶 GZ,EZ,EZGyxxy=1.52 Z,N2G,E,0.8,22y e=-0.38,0.63 故满足要求 2N1P,,1.2f=480 max3C 故满足要求。 M,1.4M,1.2M式中:M—作用于基底形心的弯矩, EG Be=0.49<,0.65 满足要求。 6 N6e1P,(1,),254.38kpa〈 []=380Kpa,满足要求。 ,max0AB (3)地基承载力抗力值 当挡土墙的基础宽度大于3m,或埋置深度大于0.5m时,除岩石地基外,地基承 载应力抗力值按下式计算: f,f,k,(b,3),k,(h,0.5),152.47KN/mk1122 所以 P<1.2f 满足要求 式中:f—地基承载应力抗力值; —地基承载应力标准值; fk kk 取0,取1.0 12 7.9墙身截面验算 (1) 强度计算 N,,(,N,,N,,,N),858.39KN ,joGGQ1Q1CiQiQi ,AR/,,1679.34KNKKK 61 式中:—设计轴向力(KN); Nj —重要性系数,取1.0; ,o —荷载组合系数,取1.0; ,Ci 、—恒载引起的轴向力(KN)和相应的分项系数; N,GG —主动土压力引起的轴向力(KN); NQ1 , —抗力分项系数; K —材料极限抗压强度(kpa); RK 2A—挡土墙构件的计算截面积(); m,—轴向力偏心影响系数。 K e8o1,256()B ,,Ke2o1,12()B 所以 N,,AR/, 满足要求 jKKK (2) 稳定计算 因为 N,858.39KN,AR/,,1679.34KNjKKK 1, 又 ,,1.0K2,,,1,(,3)[1,16(e/B)]ssso 所以 满足要求 N,858.39KN,,,AR/,,1679.34KNjKKKK综上所述,挡土墙稳定,设计合格,满足要求。 62 第八章 道路排水系统 8.1 概述 道路排水系统可以分为路面表面排水,中央分隔带排水和坡面水三部分。其目的是把降落在路界范围内的表面水有效地汇集并迅速排除出路界,同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外,以减少地表水对路基和路面的危害以及对行车安全的不利。常用的路基地面排水设备,包括边沟、截水沟、排水沟、跌水、与急流槽等。这些排水设备,分别设在路基的不同部位,各自的排水功能,布置要求或构造形式,均有所差异。此外,道路排水系统还包括地下排水设备以及横向排水设备——涵洞。 8.2 路基路面排水设计的一般原则 1、排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济,并充分利用有利地形和自然水系。一般情况下地面和地下设置的排水沟渠,宜短不宜长,以使水流不过于集中,做到及时分散,就近分散。 2、各种路基排水沟的设置,应注意与农田水利相配合,必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径,以防农业水影响路基稳定。路基边沟一般不用作农电灌溉渠。 3、设计前必须进行调查研究,查明水源与地质条件,重点路段要进行排水系统的全面规划,考虑路基排水与桥涵布置相配合,地下排水与地面排水相配合,各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合,做到路基路面综合设计和分期修建。对于排水困难和地质不良的路段,还应与路基防护加固相配合,并进行特殊设计。 4、路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,尽量不破坏天然水系,不轻易合并自然沟渠和改变水流性质,尽量选择有利地质条件布设人工沟渠,减少排水沟渠的防护与加固工程。对于重点路段的主要排水设施,以及土质松软和纵坡较陡地段的排水沟渠,应注意必要的防护与加固。 5、路基排水要结合当地水文地质条件和道路等级等具体情况,注意就地取材,以防为主,既要稳固适用,又必须讲究经济效益。 63 6、为减少水对路面的破坏作用,应尽量阻止水进入路面结构,并提供良好的排水措施,以便迅速排除路面结构内放入水,也可以建筑具有承受荷载和雨水共同作用的路面结构。 8.3 边沟的设计 边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧,多于路中线平行,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。边沟紧靠路基,通常不允许其他排水沟渠的水流引入,亦不能与其他人工沟渠合并使用。边沟不宜过长,进来使沟内水流就近排至路旁自然水沟或低洼地带。边沟的纵坡一般与路线纵坡一致。平坡路段,边沟宜保持不下于0.5%的纵坡。 本路段设置的边沟横断面图都为梯形,边沟深度为0.8米,底宽为0.8米,内侧为1:1,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度一致。边沟采用石灰三合土抹平层加固。详见成果图《路面排水工程设计图》。 8.4 截水沟的设计 截水沟一般设置在挖方路基边坡坡顶外侧,或山坡路堤上方的适当地点,用以拦截并排除路基上方流向路基的地面流经,减轻边沟的水流负担,保证挖方边坡和填方坡脚不受水流冲刷。截水沟与边坡顶面距离一般大于5m~10m,截水沟下方可做成顶部向沟倾斜2%的土台。沟底应具有0.3%以上的纵坡,沟底和沟壁要求平整,不滞留、不渗流。截水沟的长度以200m~500m为宜。 本设计路段的截水沟横断面为梯形,沟的内外坡坡度都为1:1,沟深0.8m,沟底宽0.8m。采用石灰三合土抹平层加固。详见成果图《路面排水工程设计图》。 8.5 排水沟的设计 排水沟的主要用途在于引水,将路基范围内各种水源的水流,引至桥涵或路基范围以外的指定地点。排水沟的位置,可以根据需要并结合当地地形等条件而定,离路基尽可能远些,距离路基坡脚不宜小于2m,平面上应力求直捷,转弯处做成弧形,半径不宜小于10~20m,连续长度不超过500m。排水沟纵坡一般情况下可取0.5~1.0%,不小于0.3%,亦不大于3%。 本设计路段排水沟横断面为梯形,沟的内外坡坡度都为1:1,沟深0.8m,沟底宽0.8m。 64 采用石灰三合土抹平层加固。详见成果图《路面排水工程设计图》。 8.6 急流槽的设计 急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式,用于纵坡大于10%,水头高差大于1.0m的陡坡地段。急流槽主体部分纵坡依地形而定,一般可达67%。急流槽由进口、主槽和出口三部分组成。急流槽的进出口与主槽的凝结处应设过渡段,出口处设消力池。槽身较长时,宜分段砌筑,每段长约5~10m。预留伸缩缝,并用防水材料填缝。详见成果图《急流槽构造图》。 8.7 涵洞排水设计 1、 涵洞的类型 涵洞按结构形式有钢筋混凝土圆管涵、钢筋混凝土盖板涵、石拱涵、圆管涵等。设计时应该根据洞顶填土高度、地基状况、车辆荷载、上下游 现有水路情况、经济性等因素选择满足要求的涵洞类型。 2、 涵洞的构造 涵洞主要由洞口和洞身两部分组成。洞口分为进水口和出水口,常用的洞口有端墙式、八字墙式和跌水式。洞身组成有承重结构物、涵台、基础、防水层、沉降缝及构造缝等。涵洞底坡一般为i=0.4,0.6%,其中应有i?0.4%,以利排水。沉降缝及构造缝min 的缝宽2cm,3cm,沉降缝的间距为2m,6m,识视地基情况而定;工遭逢取决于涵洞管节长度,但其缝宽不得小于0.5cm,以利于施工。 3、 涵洞的布置 涵洞位置应依照上下游水路线形,考虑排水功能要求,水流稳定,施工维护方便,与公路的整体配合,地质条件,交通安全及经济性等因素确定。在竖曲线底部,天然河沟,排水沟槽,农田灌溉,低洼地等处,通常需要设置涵洞。 根据以上原则,本路线拟定10处涵洞,K0+40.00,K0+120.00,K0+240.00,K0+460.00,K0+800.00,K1+100.00,K1+400.00,K1+700.00,K1+900.00,K1+980.00 4、 涵洞的水力计算(选取汇水面积最得出计算) 2经计算比较可得,K0+460.00处的汇水面积最大,汇水面积F=0.0916km 65 (1)设计流量(按暴雨资料推算): 4352径流简化公式:Q= ,,,h,zF,,,m0 3式中: Q—洪峰流量(m/s) m 2 h—径流厚度(mm)。汇流时间t(min),有F,10km时,t=30min, 222210km,F,20km时,t=45min,20km,F,30km时,t=80min z—植物截留及洼蓄径流厚度(mm) 2 F—流域面积(km) β—洪水传播影响折减系数 γ—降水不均匀系数 —地貌系数 ,0 —湖泊水库调节作用影响折减系数 , 2由地形图可得,汇水面积F=0.0916km,本路段地形为山地,查表得,地貌系数=0.1,,0 2路线所在地为暴雨13区,流域土壤类型为?类,按汇水面积F,10km时,t=30min, 设计频率p=2%,径流厚度h=26mm,z=5mm,β=1,γ=1,=1,按径流简化公式计算得 , 3Q,2.84m/s p,2% (2)涵洞孔径 根据计算所得流量,查“土压涵洞标准设计水力计算表”,拟采用进水口不升高式圆管涵,可得 管径1.25m,进水口净高1.94m,涵前总水头1.67m,进水口水深1.45m,临界水深0.93m,收缩断面水深0.84m,临界流速2.95m/s,收缩断面流速3.42m/s,临界坡度5.4?。 (3)涵洞构造 拟采用钢筋混凝土圆管涵,洞口采用短时墙洞口,基础材料自上而下:25cm厚混凝土层,15cm厚砂砾垫层。 本设计涵洞构造形式详见成果图《涵洞构造图》。 66 第九章 路面结构 9.1 概述 本设计为普通混凝土路面,它是在除接缝区的局部范围(例如:边缘和角隅处)处不配置钢筋的混凝土路面,与其他类型的路面相比混凝土路面具有以下优点: 1、强度高,混凝土路面具有很高的抗压强度和较高的抗弯拉强度以及抗磨耗能力。 2、稳定性好,混凝土路面的水稳性、热稳性均较好,特别是它的强度能随时间的延 长 而逐渐提高,不存在沥青路面的那种“老化”现象。 3、耐久性好,由于混凝土路面的强度和稳定性,所以它经久耐用,一般能使用20-40 年,而且它能通行包括履带车车辆等在内的各种运输工具。 4、有利于夜间行车,混凝土路面色泽鲜明,能见度好,对夜间行车有利。但是混凝 土 路面也存在一些缺点,主要有以下几个方面: 1、对水泥和水的需要量大,这给水泥供应不足和缺水地区带来较大的困难。 2、有接缝,一般混凝土路面要建造许多接缝,这些接缝不但会增加施工和养护的复 杂性,而且容易引起行车跳动,影响行车的舒适性,接缝又是路面的薄弱点,如 处理不当,将导致路面半边和板角处破坏。 3、开放交通较迟,一般混凝土路面完工后,要经过28天的潮湿养生,才能开放交 通,如需提早开放交通,则需采取特殊措施。 4、修复困难,混凝土路面损坏后,开挖很难,修补工作量也很大,且影响交通。 9.2 路基 混凝土路面下的路基必须压实,稳定和均质,影响路基稳定强度的地面水和地下水必须排除路基以处。 路面设计必须下确的确定路基的干湿类型,一般要求路基处于干燥或中湿状态,过 67 湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的路基,必须经过处理,在本设计中,已知路基的干湿类型为干燥,平均稠度B,1.00。 m 路基必须具有足够的压实度,其压实标准应符合现行的《公路路基设计规范》(JTG-D30-2004)的规范。见下表: 土质路堤压实度标准 表9-1 压实度(%) 路面底面设计深度范围 填挖类型 高速、一级公(cm) 其他公路 路 上路床 0~30 ,95,93 下路床 30~80 ,95,93路堤 上路堤 80~150 ,93,90 下路堤 〉150 ,90,90 0~30 零填及路堑路床 ,95,93 9.3 堑层 堑层的基本要求: 在水文状况不良的路段的路基与基层之间宜设垫层,垫层宜具有一定的强度和较好的水稳性。在冰冻地区尚应具有较好的抗冻性。垫层材料以就地取材为原则,一般采用颗粒材料,当采用砂和沙栋时通过0.075mm筛孔的颗粒含量不超过5%,当采用炉渣时,小于2mm的颗粒含量不宜大于20%.垫层的最小厚度为15mm,其宽度应比路基每侧宽出25mm以上或与路基同宽。 9.4 基层 1、基层的基本要求: 基层应具有足够的刚度和稳定性,其断面正确、表面平整。基层材料应根据交通等级、当地条件和经济性等因素选用,其技术要求应符合现行《公路路基基层施工技术规 68 范》。基层的宽度应比混凝土面板每侧至少宽出25~35cm或50~60cm或与路基同宽。 2、新建公路的基层 新建公路的混凝土路面基层的最小厚度一般为15cm,基层顶面的当量回弹模量不应低于下表的规定: 基层顶面的当量回弹模量 表9-2 交通等级 特重 重 中等 轻 E(MPa) 120 100 80 60 t 9.5 混凝土面板 1、基本要求: 混凝土面板的抗拉强度应满足设计要求,表面平整、耐磨、抗滑。板的横断面一般采用等厚式,其厚度和平面尺寸应符合相关规定。 2、平整度标准 混凝土面板的平整度以3m直尺量测为准,3m直尺与路面表面之间的最大间隙,高速和一级公路不应大于3mm,其它各种公路不应大于5mm.。 3、混凝土路面的抗滑以构造构造深度(TD)为标准,其竣工验收值对于高速、一级公路不应低于0.8mm,其它各级公路不应低于0.6mm,对于年降雨量在500mm以下的地区,可适当降低。 9.6 路面设计 计算类型:普通水泥混凝土路面厚度计算 1、设计资料 预测交通量组成表 表9-3 车型 前轴重 后轴重 后轴数 后轴轮数 交通量 37.5 1 2 620 小型客车 20(5 56 104.00 2 2 200 大型客车 13.55 27.2 1 2 170 小型货车 21.80 61.00 1 2 627 中型货车 50 110 2 2 180 大型货车 24 70 2 2 200 拖挂车 69 在上表中,以100KN的单轴荷载作为标准轴载。 公路自然区划:?区 公路等级: 三级公路 路基土质: 粉质土 路面宽度(m): 6.5 交通量平均增长:8% 板块宽度(m):3.25 板块长度(m):5 路基回弹模量:30Mpa 基层回弹模量:1300Mpa 垫层回弹模量:600Mpa 基层材料性质:刚性和半刚性 纵缝开式:设拉杆平缝 2、交通分析 根据公路沥青混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P6表3.0.1《可靠度设计标准》,本道路的等级为三级公路,故设计基准期为20年,安全等级为四级。由公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38表A.2.2,《车辆轮迹横向布系数》,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.55。交通量的年增长率为8%。按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P38公式A.2.2计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为: tN[(1,g),1],365sr=9976772次 N,,egr 按公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2000)P7表3.0.5《交通分级》可确定轴载等级为:重交通等级。初期标准轴载日作用次数:1086次 (1)设计弯沉值 70 该公路为高速公路,公路等级系数取1.0,面层是沥青混凝土,面层类型系数取 1.0,半刚性基层,底基层厚度大于20cm,基层类型系数取1.0,设计弯层值为: ,0.2,0.2 L= 600NAAA,600,9976772,1,1,1,23.9decSb (2)回弹模量 设计路段处于中湿状态,路基土为中液限粘性土,根据室内实验法,确定土基回弹模量 E=查得土基模量为30Mpa (3)拟定路面结构组合,确定路面各个结构层材料的设计参数,参见图表9-3,9-4,9-5 5 细粒式沥青混凝土 7 中粒式沥青混凝土 8 粗粒式沥青混凝土 39 水泥稳定碎石 表9-1 00结构材c抗压回弹模量(MP) 20抗压回弹模量(MP) 15C 料名称 EE,2,EE,2,E,2,ppp方差 方差 PP EE,,p代p代 2003 212 1589 345 1998 3376 2691 细粒式 沥青混 凝土 1456 121 1243 192 1821 2554 2182 中粒式 沥青混 凝土 997 57 878 67 1223 1449 1333 粗粒式 71 沥青混 凝土 表9-2 材料层材料名抗压回弹模量(MP) EE,2,E,2,pp称 方差 P E,p代 3198 788 1633 4759 水泥稳定碎石 1589 262 1099 2112 水泥石灰沙砾 土 表9-3 材料名称 细粒式沥青中粒式沥青粗粒式沥青水泥稳定碎水泥石灰沙 混凝土 混凝土 混凝土 石 砾土 1.3 1.1 0.9 0.7 0.5 劈裂强度 (MP) (4) 根据各结构层材料的设计参数,采用多层弹性体系理论编制的路面软件程序算出满足设 计弯沉指标的水泥石灰沙砾土层厚度为12.3,满足底层拉应力要求的水泥石灰沙砾土层 L厚度为16.9,设计厚度取17,此时路表弯沉为19。2小于=23.9。故弯沉设计满足要d求。 (5)验证容许拉应力 利用专用软件,验证结果如下9-4 9-4结构厚度计算结果表 00序列材料c抗压回弹模劈裂厚度层底容许20抗压回弹15C 号 名称 量(MP) 强度(cm) 拉应拉应模量(MP) 72 均值 标准均值 标准(MP) 力力 差 差 (MP) (MP) 1 2003 212 2691 345 1.3 5 0.21 0.48 细粒 式沥 青混 凝土 2 1456 121 2182 192 1.1 7 0,07 0.39 中粒 式沥 青混 凝土 3 997 57 1333 67 0.9 8 -0.07 0.34 粗粒 式沥 青混 凝土 4 3198 788 3188 788 0.7 39 0.17 0.28 水泥 稳定 碎石 5 1589 262 1591 262 0.5 17 0.31 0.14 水泥 石灰 沙砾 土 6 30 0 - - - - - - 土基 (6)验算防冻厚度是否满足要求 路面总厚度4+7+8+17+39=75cm,有规范差得最小防冻厚度40--50cm,故本设计路面结 构厚度满足要求。 73 山区道路建设中的注意事项工作经验 在山区道路建设中由于山区的地形地貌特点,从设计、监理、施工,都一定的把握难度,由于路基成型难度较大,由于爆破作业、路基超填、超挖导致不能按照理想的设计进行施工,在建设过程中往往会出现很多难以预测的地质灾害发生,导致路基沉降、边坡失稳、路基水土流失,严重影响道路的安全运行和使用年限,现就针对山区道路的 74 建设,提出一下几点小小的建议,望能够给从事山区道路建设的专业人员提供一点小小的帮助。 一、 山区道路的设计 1、 在山区道路设计过程中,首先我认为必须经过严密认真的现场勘察调研,如果原路线为老路,选线可以沿着老路布线,这样既可以节约土石方工程量,又可以节约路基防护工程量,从而降低造价;如果无老路可走,尽可能避开半填半挖式路基的设计,因为这样的路基极为不稳定,尤其收到雨水冲刷,加上个别内部质量问题,路基压实度不能满足规范要求,从而致使道路路基下沉,或路基水土流失严重。 2、设计过程中,严格周密的设计路基排水以及道路两侧的山体排雨水。路基排水可设计边沟、涵洞(涵洞可根据地区材料的供应便利性可选择盖板涵和管涵)、截水沟、拦水槛等措施。其中尤其在山区道路设计过程中,道路两侧地形地貌复杂,水文网交错复杂,从地形图上大范围很难辨别水文分布情况,分水岭、汇水领大体能够辨别,细部水文网布设最好在勘察调研期间在地形图上做好标识,以便设计合适合理的道路排雨水措施,以满足道路排雨水要求。在设计过程中,尽量完善排水设施的设计,也为后期的道路施工中减少了很多的设计变更和补充,为施工节约了时间,提高了施工效率。 二、山区道路的监理 1、监理的职责就是“三控两管一协调”,山区道路施工中,严格做到三控,控制质量、控制投资、控制进度,三者关系密切,很多监理单位经常避重就轻,经常是为了赶进度,结果没有抓好质量控制,工程返修复工,导致工程投资提高,有时候却是为了质量,不能控制好施工的进度和投资,因此,要想做好三控工作,建议严格按照合同进行对施工方进行约束,从而达到三控的目的和真正作用。 2、两管一协调,即安全管理、合同管理,协调业主与施工单位的工作,及时的反 75 映施工中遇到的一些问题,及时向业主汇报,进而及时的解决问题,不至于影响施工进度和施工质量。 安全管理在整个山区道路施工过程中尤为重要,因为山区道路施工中可能引起山体滑坡、垮塌,泥石流,或者爆破作业中的意外伤害, 因此安全问题是重中之重,人身安全是一切的前提,没有了安全,就等于失去了一切。 合同管理中,如果不能履行合同中的规定和允诺,就不能确保整个工程的顺利开展。因此合同管理是确保整个工程保质保期的前提保障。 三、山区道路的施工 1、扫线征地 沿设计线形,进行扫线征地过程中将沿线线形勘察确认,对整个线路的线形进行熟悉,为后续施工中重点难点做好准备施工作。 2、路基施工 目前山区道路路基施工大多采用爆破作业结合挖机、装载机、翻斗车进行土石方作业,按照设计路基高程进行削方放坡。其中爆破作业中分为上、中、下三炮,但在施工过程中,施工单位往往为了炮孔钻进的便利,往往都选择下炮作业,结果导致山体悬空,山体严重垮塌。因此在施工过程中注意炮孔位置的选择,以及炮孔孔径、炮孔深度、炮孔间距、装药量的控制,以确保爆破作业在满足安全的前提下达到预爆破的效果。 路基施工中,经常会遇到一些高边坡、高回填的施工,其中高边坡必须按照设计1:0.5进行削坡,高回填按照设计规范要求,每三十公分碾压一次,达到重型击实试验法 76 确定值。 2、道路底基层施工 道路底基层根据地区原材料的便利性可采用级配砂乱石或竖摆片石结构层。其中山区大多数地区以竖摆片石较为常见,地基施工中特别注意地基层材料的质量等级,尤其是片石不能为风化泥岩结构的,否则吸水膨胀会导致路面上翘,致使路面断裂。 3、道路水稳层的施工 山区道路水稳结构层一般采用的是5%的级配碎石层,水稳层施工中特别注意水泥含量的控制,否则起不到水稳层的作用。 4、道路排雨水设计的施工 1)边沟施工 边沟施工沿线顺地势布设,确保一定距离内有涵洞布设,确保排水顺畅。同时注意边沟碎落台尽量靠近山体边坡,边沟壁与山体之间如果留有空隙,山体水下渗就会导致路基渗水,导致路基沉降。 2)涵洞施工 注意涵洞施工中涵洞口避开百姓田地,以免对其产生冲刷,导致民事纠纷。涵洞位置的选择尽量选择在位于冲沟端部位置,以确保其能够满足排水泄洪的要求,如果有必要,尽量在涵洞出入口设置跌水井设施。 3)截水沟施工 77 在道路路基两侧细致观察水文网的分布情况,合理布设截水沟,将山体水引至下侧 边沟或涵洞处,从而避免路基收到山洪水的冲刷隐患。 四、总结 山区道路建设中,设计指导施工,监理控制监督施工,施工实现设计理念实物。所 以三者相辅相成,互不可分,做到互补长短,方可进步飞跃,达到质量的飞跃、管理的 飞跃、功能的飞跃~ Road construction in mountainous terrain in the mountainous landscape features, from the design, supervision and construction, must grasp the difficulty of forming the foundation difficult, due to blasting operations, roadbed over filling, over-excavation resulted in the construction according to the design of the ideal , in 78 the construction process is often difficult to predict there will be a lot of geological disasters, leading to subgrade settlement, slope instability, foundation soil erosion, road safety seriously affect the operation and service life, now the construction of mountain roads, proposed about a few point small suggestion, hope can give in mountain road construction professionals with a little help. First, the design of mountain roads 1, on a mountain road design process, first of all I think it must be strictly careful site survey research, if the original route as the old road alignment along the old route can be, both to save the amount of earthwork, embankment protection works and can save the amount of to reduce cost; if no old to go as far as possible to avoid the subgrade Cut and Fill style design, because such a foundation is extremely unstable, particularly in receipt of rainfall, coupled with the internal quality of the individual, not of Sbgrade meet the specifications, thus resulting in sinking the road embankment, or subgrade soil erosion. 2, the design process, the strict and careful design of road embankment on both sides of the drainage discharge water of the mountain. Subgrade drainage ditch can be designed, culvert (culvert materials according to the supply area can choose the convenience of culvert and pipe culverts cover), drainage ditches, stone check threshold and other measures. Especially in the mountain roads where the design process, the road on both sides of complex topography, hydrology network staggered complex, from large-scale topographic map is difficult to distinguish the distribution of hydrology, watershed, watersheds, generally leading to the identification, detailed hydrological network deployment is best research during the investigation be marked on the topographic map in order to design appropriate and reasonable measures for road stormwater discharge, stormwater discharge to meet the requirements of the 79 road. In the design process, as far as possible the design of improved drainage facilities, but also for road construction in the late design changes to reduce the number and supplements, in order to save construction time, improve construction efficiency. Second, the Commissioner of the mountain road 1, the supervision of the duty is "one two three control coordination", the mountain road construction, comply strictly with the three control, quality control, control the investment, control the progress of the three closely related, a lot of supervision units often evasive, often in order to catch progress, the results did not do a good job of quality control, engineering rework return to work, resulting in increased project investment, and sometimes it is for quality, can not control the progress of the construction and investment, therefore, to do three control work, the proposed strict accordance with the contract on to constrain the construction side, so as to achieve three goals and a real role in control. 2, two tubes of a coordinated, that is, safety management, contract management, coordination and construction work of the unit owners and timely reflection of some of the problems encountered in the construction and timely reporting to the owners, and then in a timely manner to solve the problem, and will not affect the construction schedule and construction quality. Road safety management in the construction process throughout the mountainous areas are particularly important because road construction in mountainous areas can cause landslides, collapse, debris flow, or blasting operations in the accident, 80 Therefore security is a top priority, personal safety is a prerequisite of all, there is no security to mean the loss of everything. Contract management, if unable to fulfill the provisions of the contract and promise, we can not ensure the smooth development of the whole project. Therefore, the whole project contract management is to ensure the quality and security of the premise. Third, the construction of mountain roads 1, scan line of land Along the design line, the scan line along the line during the process of land survey and confirmed that the entire line of linear familiar with the key and difficult to follow-up to prepare for the construction of facilities work. 2, roadbed construction Currently most of the mountain road subgrade construction blasting combined with digging machines, loaders, dump trucks for earthwork operations, according to the design subgrade elevation to put cut side slope. Where blasting operations are divided into upper, middle, and lower gun, but in the construction process, construction unit often in order to facilitate the drilling of holes, often choose to work under the gun, resulting in vacant mountain, the mountain a serious collapse. Therefore, attention in the construction process the choice of the location hole, and hole diameter, hole depth, hole spacing, charge the amount of control to ensure the safety of blasting operations to meet the prerequisite to achieve pre-blasting effect. 81 Embankment construction, often encounter a number of high slope, high backfill construction, which must be in accordance with the design of 1:0.5 slope to slope cutting, high backfill in accordance with design specifications, rolling once every thirty centimeters, to heavy compaction compaction test method to determine value. 2, the road base construction Road base material according to the convenience of areas graded sand can be placed rocks and stones, or the vertical structure of layer. Mountainous areas where most of the more common vertical pendulum and stones, foundation construction materials, special attention to the quality of grass-roots level, especially not for the weathered mudstone rubble structure, otherwise the swelling will lead to the road bend, causing the road fracture. 3, road construction water stable layer Layer of water-stable structure of the mountain road is commonly used 5% grading gravel layer, construction of water-stable layer of cement content in the control of special attention, otherwise, would not achieve the role of water-stable layer. 4, road construction of Storm Drain Design 1) Ditch Construction Ditch construction along the smooth terrain layout, to ensure that culverts laid within a certain distance, to ensure smooth drainage. Also note that as close as possible Ditch House of recollected fragments Taiwan mountain slope, ditch wall and if left gaps between the mountain, the mountain will lead to embankment seepage of 82 water infiltration, leading to subgrade settlement. 2) culvert Note that the construction of culverts culvert mouth to avoid the people, land, in order to avoid erosion of its production, resulting in civil disputes. The location of choice to select a culvert in the gully at the end position to ensure it can meet the requirements of flood water, if necessary, try to set down wells in the culvert entrance facilities. 3) construction of drainage ditches Careful observation of the road embankment on both sides of the distribution of hydrological networks, drainage ditches and reasonable layout, will lead to the next mountain of water ditch or culvert at the side to avoid the erosion of the flood embankment hidden mountain received. IV Summary Mountain road construction, designed to guide the construction, supervision and control of supervision of the construction, construction design concept to achieve real.So the three complementary and inseparable from each other, so that complement each other, be progressive leap to leap in quality, management, leap, leap in functionality! 83 总结 通过本次毕业设计,我了解了设计山区三级沥青公路的技术设计全过程,系统将所学的理论知识联系到了一起,熟悉了公路设计的一般过程,即:选线定线、平面设计、纵断面设计、横断面设计、土石方调配、边坡稳定验算、挡土墙设计、排水设计、以及路面结构设计。强化了理论知识,锻炼了我认真仔细的作风,不折不挠的学习态度,增强了绘图能力、计算能力、查阅资料能力,自主学习能力以及团队合作能力。 为我今后走上工作岗位做出很好的准备。 84 向毕业设计中认真指导我的老师和帮助过我的同学致以衷心的感谢~ 参考文献 1(《公路工程技术标准》(JTJB01-2003).北京:人民交通出版社,2004 2(《公路路线设计规范》(JTGD20-2006).北京:人民交通出版社,2006 3(《城市道路设计规范》(CJJ37-90).北京:建筑工业出版社,1990 4(《公路沥青路面设计规范》(JTG D40-2006).北京:人民交通出版社,2006 5(《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2002).北京:人民交通出版社,2002 85 6(《公路路基设计规范》(JTG D30-2004).北京:人民交通出版社,2004 7(《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96).北京:人民交通出版社,1996 8(《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84).北京:人民交通出版社,1984 9(《室外排水设计规范》(GBJ14-87).北京:建筑工业出版社,1987 10(《公路排水设计规范》(JTJ018-97).北京:人民交通出版社,1997 11(《公路桥涵设计通用规范》(JTD04-2004).北京:人民交通出版社,2004 12(《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85).北京:人民交通出版社,1985 13(《公路工程概预算定额》.北京:人民交通出版社,1992 致谢 在设计期间尤其感谢葛建明老师、牛琪英两位老师,是他们认真、全面、具体的指导使我顺利完成任务。两位老师知识渊博,细致耐心,对学生严格要求、指导学生精益求精,让我们受益匪浅,学到真正的知识。在此对两位老师至以衷心的感谢。 另外,感谢我身边的同学,在我毕业设计过程给予我学习的帮助,弥补我能力的不足,使我能够更好地完成毕业设计。 86 87
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