如何用纬地道路软件设计分离式路基_宋世海

1、第12期总第166期内蒙古科技与经济No .12,the 166th issue2008年6月Inner M ong olia Science T echnology &Economy Jun .2008如何用纬地道路软件设计分离式路基宋世海(内蒙古交通设计研究院有限责任公司,内蒙古呼和浩特010010摘要:文章介绍了如何应用纬地三维道路CAD 进行分离式路基的设计。 关键词:纬地道路软件;分离式路基;设计中图分类号:U416.1文献标识码:A 文章编号:10076921(200812006802在我们的公路设计项目中,我们经常会碰到分离式路基的处理,有的是受到投资的限制,有的是为了适

2、应地形、地物和克服高差,分离式路基在公路建设中的应用就越来越重要。文章将讨论如何用纬地道路软件设计分离式路基或整体式路基一幅分期施工的高等级公路。纬地道路辅助设计系统(HintCAD 是路线与互通式立交设计的大型专业CAD 软件。该系统由中交第一公路勘察设计研究研制开发,适用于高速、一二三四级公路主线、互通立交、城市道路及平交口的几何设计。 分离式路基,就是左、右行车道分开修建的公路,包括中央分隔带不等宽的和左、右两侧行车道不等高的公路。分离式路基是相对于整体式路基而言的,分离式路基是针对有中央分隔带的高等级公路的,通常指高速公路和一级公路,它的行车应是单向的。1平面线性处理平面设计时,整体式

3、路基以中央分隔带中心线为平面设计线,而分离式路基则采用行车道中心线为平面设计线,如图1。分离式路基平面设计通常有两种处理方式,这两种方法可以用纬地软件的立交平面设计和主线平面设计功能获得。 图1第一种方法:如图2,是和互通立交匝道设计接线方法相同。是在分离式路基路线的起终点横向跳开实际所需的距离,但要分成四个项目处理。图2第二种方法:如图3中,A 线为主线,B 线为下行线,B 线是直接从A 线过渡分离出来,这样我们的设计项目文件分为A 、B 两个项目就可以了,和比较线做法相同。图3无论平面采用哪种方式,我们主要要明确的是平面设计轴线、纵断设计轴线和超高旋转轴三者之间的关系。2纵断面设计在路线纵

4、断面设计中,分离式路基分幅路段纵坡设计时,以行车道中心线标高为路基设计标高,整体式路基分期施工时,左、右幅是以中央分隔带边缘标高为路基设计标高。由于路基是分离式,左右幅间就形成一个楔形分岔点,根据公路路线设计规范JT G D20200611.3.7,该处应设置一个鼻端,鼻端半径的大小根据需要采用0.61.0m 。对于第一种平面处置方法中,借鉴立交设计的经验,分幅起点处纵坡第一个变坡点应设在分幅与整体式路幅鼻端分岔之后相当于一竖曲线切线长的距离之外。也就是说,在分幅路基分岔之前纵坡度应与整体式路幅纵坡完全一致。这样才不致因两线纵坡度不同而出现标高差,造成横断面上路面横坡收稿日期:2008-03-

5、11宋世海·如何用纬地道路软件设计分离式路基2008年第12期不协调。合幅点处纵坡衔接也是如此。分幅点和合幅点处的设计标高是分幅路段纵断面设计起始或终止标高,必须与整体式路幅的设计标高协调一致。该标高应根据该点横断面上主线或被交线设计标高减去横向坡度(路拱或超高横坡度引起的高差而求得。对于分幅或合幅可能从整体式路幅的竖曲线范围内分岔,分幅和合幅点处纵坡值要根据分岔处主线竖曲线的瞬间纵坡(即该点斜率、该点的横坡值及主线与吩咐在该点切线方向的方位角差值计算。有了分幅、合幅处的设计纵坡,分幅中间段的纵断面设计同一般路基的设计。 分幅、合幅处的设计纵坡,可使用纬地系统的“搜索端部”或“坐标高

6、程”工具进行自动接坡计算。3路基横断面处理在设计分离式路基时,最主要的一步是路基横断面设计。 图4如图4,这是分离式路基右幅路基标准断面图,平面设计轴线为行车道的中心线,平面设计轴线左偏425cm 为它的超高旋转轴,纵断面设计线与超高旋转轴重合。在纬地软件“设计向导”中,超高旋转轴的位置我们是选择“绕行车道中心旋转”,因为我们路基断面的行车道为单项2%的横坡,所以我们把路幅宽度文件(扩展名为*.wid 改为:路幅宽度文件格式为:桩号中分带半侧路面附加车道硬路肩土路肩 HI N TCAD5.83-SUP -SHU JU ZZZZZZZ 40000.0000.000.000.000.750.750

7、45000.0000.000.000.000.750.750YY YYY YY 40000.0000.007.500.002.500.75045000.0000.007.500.002.500.750超高文件格式为:左土路肩的横坡左硬路肩横坡左侧行车道横坡桩号右行车道横坡右硬路肩横坡右土路肩横坡H IN TCAD5.83-SUP -SHUJU -3.00-2.00-2.0040000.000-2.00-2.00-3.00-3.00-2.00-2.0040491.610-2.00-2.00-3.00-3.002.002.0040556.610-2.00-2.00-3.00-3.002.002.0

8、040923.798-2.00-2.00-3.00-3.00-2.00-2.0040988.798-2.00-2.00-3.00-3.00-2.00-2.0042340.339-2.00-2.00-3.00-3.002.002.0042405.339-2.00-2.00-3.00-3.002.002.0042684.979-2.00-2.00-3.00-3.00-2.00-2.0042749.979-2.00-2.00-3.00-3.00-2.00-2.0045000.000-2.00-2.00-3.00由于左行车道宽度为0,所以左行车道横坡不起实际作用。这种形式我们绘出的横断面为下图。图5图

9、5中,这是设计轴线、超高旋转轴在同一个位置的形式,这还不是我们所需要的断面的形式。为了使设计轴在行车道的中心,现在继续修改路幅宽度文件,如下:桩号中分带半侧路面附加车道硬路肩土路肩ZZZZZZZ 40000.0004.250.000.000.750.75044500.0004.250.000.000.750.750Y YY YYY Y 40000.000-4.257.500.002.500.75044500.000-4.257.500.002.500.750注意加粗标注的数据,现在路幅宽度文件的左侧中分带加上4.25的中分带,然后在右侧,抵消左侧中分带的宽度,同时也使右侧的路幅有个向左4.25

10、m 的缩进,所以,在路幅宽度文件的左侧加上-4.25m 。超高文件则不需要修改,进行路基设计计算,然后绘出横断面,如下图。图6这样设计轴线位置就会在行车道中心线,超高旋转轴还是在左侧路缘带的边缘。我们现在把这两个断面放在一起作个比较。(下转第73页沈志宇,等·论路基工程质量通病的成因及处治措施2008年第12期应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定,高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时,可考虑在边坡中部加置边坡平台。2.1.6积极采用路基综合防护形式积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式,在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严

11、重、节理发育、软质岩石、松散碎(砾石土的挖方边坡以及受水流侵蚀,植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施,沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。2.2施工方面2.2.1做好施工组织设计,合理安排施工段的先后顺序,明确构造物和路基的衔接关系,对高填方段应优先安排施工,在施工中以施工组织设计为龙头,根据施工现场的实际情况,合理调配人员、设备,是保证高填方路基施工质量的重要环节。2.2.2做好施工前的准备工作,开工前要认真审阅设计文件,详细了解各段的填、挖情况,地质情况,填、挖土质和调配情况,对重要地段要作重点勘察,进一步核对设计资料,发现设计文件中

12、有误及时上报业主,妥善处理。2.2.3认真清除地表土不良土质,加强地基压实处理,地表植被、树根、垃圾、不良土质(盐渍土,膨胀土等必须予以清除,同时应加大地表的压实密度,采用大吨位振动压路机处置。2.2.4填筑路基前,首先,必须疏通路基两侧纵横向排水系统,避免路基受水浸泡。特别是地基土为黄土、粘土等细粒土,在干燥状态下(最佳含水量结构比较强,有较强承载能力,一旦受水浸泡,将易形成翻浆或路基沉降,因此做好路基施工前排水畅通尤为重要,工程监理和施工质量自检人员应认真监督;其次,要严格选取路基填料用土。路基填料确定前,需进行土质分析、CBR 值、标准击实等试验,对于种植土、腐殖土、淤泥、强膨胀土等劣质

13、土和CBR 值、最大粒径不能满足规范要求的材料,不能用于路基填筑;再则,路基填筑前还要根据设计进行施工放样,建立半永久性的临时水准点和坐标点并做好记录。路基坡脚放样一定要准确,确保路基宽度满足设计要求,路基坡角范围内,要求清除杂草、树根、淤泥等,并进行整形碾压,压实度须达到规范要求。旧路加宽、半填半挖段做好宽度>6m 的向内倾斜的台阶。2.2.5填石路基与鸡爪形地段路基施工,可利用重型夯实设备进行强夯处理,或将土工隔栅(土布水平分层布置在填石路堤内,防止或减缓细料在填料空隙中的流动。2.2.6路基施工必须分层填筑,分层碾压,严禁路改工程中滚填,一般路段压实度不得>30cm ,构造物

14、两侧(桥涵头处理松铺厚度不得>20cm .不同性质的土不能混填,同一种土填筑厚度不能<50cm (两层。路基填筑须全幅填筑,一次到位,严禁帮宽。碾压过程中,要控制好含水量,压实度达到规范要求后,方可进行后续施工,压实度检测每层2000m 2(不足2000m 2按2000m 2计不少于4点。根据不同填土类型和压实厚度,选择好压实设备,对于砂砾土振动压路机具有滚压和振动双重作用,效果较好。2.2.7路堑施工要保证排水畅通,对上坡施工时,应注意确保坡体的稳定性,避免欠挖或超挖现象发生。石方爆破尽量采用中小炮,光面爆破的方法,避免大规模爆破形成松散面积过大,坡体失稳,机械开挖时,边坡应配以平地机或人工修整。路床顶面如有超挖,应清除松方并采用透水性材料进行回填,并认真碾压,压实度按路床项目标准进行控制。2.2.8路基施工中,按照设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,以保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态。路基顶面做成2%4%横坡,以便于表面水及时排出。2.2.9路基土石方施工时或完工后,应及时进行路基防护工程施工和养生。各类防护与加固应在稳定的基础或坡体施工。防护工程的砂浆、混凝土,应采用机械拌和,随拌随用,并注重做好养生。(