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文档简介

1、本科生毕业论文(设计)计算书 水利学院(系)土木工程专业(本科)2013级题 目:东川红土乡集镇12米宽道路设计 学生姓名: 李佳学 学号: 2013311231 指导教师: 蒋正跃 (职称 讲师 )论文(设计)起止时间:2017年2月27日2017年5月19日(共12周)任务下达日期: 2017 年 2 月 27 日哎 艾 凹 肮云南农业大学胺教务处 制翱2017奥年 阿2笆 月 暗27拔 日靶 瓣第一部分:平矮、纵、横三维伴断面设计奥一 平面设柏计罢道路为带状构邦造物,它的中拌线是一条空间爸曲线,中线在鞍水平面上的投绊影称为路线的伴平面,路线平摆面的形状及特傲征为道路的平癌面线形,而道白路

2、的空间位置氨成为路线。路傲线受到各种自敖然条件、环境般、以及社会因吧素的影响和限版制时,路线要隘改变方向和发百生转折。跋1.1 公路皑等级的确定1已知资料俺路段初始年交斑通量(辆/日挨,交通量年平矮均增长率8%百)敖小客车熬中客车鞍SH130靶大客车唉CA50翱小货车靶BJ130扒中货车霸CAD50版特大车日野版KB222靶拖挂车五十铃佰1200鞍1300稗160罢120斑600埃160半40百2查标准疤跋由公路工程拜技术标准规耙定:交通量换阿算采用小客车跋为标准车型。霸各汽车代表车拔型与换算系数昂汽车代表车型隘车辆折算系数凹说 半 明碍小客车瓣1.0埃19座的客芭车和载质量昂2t的货车败中型

3、车癌1.5胺19座的客矮车和载质量疤2t的货车版大型车癌2.0霸载质量7t把14t的哀货车巴拖挂车版3.0奥载质量14矮t的货车根据规范:瓣高速公路:一半般能适应按各办种汽车折合成懊小客车的年平伴均昼夜交通量肮25000辆肮以上。百一级公路:一俺般能适应按各哎种汽车折合成靶小客车的年平笆均昼夜交通量碍10000扒25000辆熬。哎二级公路:一啊般能适应按各扳种汽车折合成靶小客车的年平岸均昼夜交通量碍25007阿500辆。班由远景交通量靶可知本次设计摆道路等级为二般级公路。霸所以根据给定扒的条件,本次罢设计路线为山耙岭重丘区二级白公路。 盎1.2 选线艾设计敖1版选线的基本原昂则:霸(1)路线的

4、碍走向基本走向百必须与道路的八主客观条件相邦适应叭(2)在对多耙方案深入、细暗致的研究、论版证、比选的基霸础上,选定最凹优路线方案。隘(3)路线设捌计应尽量做到暗工程量少、造霸价低、营运费败用省,效益好邦,并有利于施叭工和养护。在捌工程量增加不背大时,应尽量版采用较高的技扒术标准。岸(4)选线应翱注意同农田基吧本建设的配合啊,做到少占田柏地,并应尽量肮不占高产田、按经济作物田或艾穿过经济林园扳。把(5)要注意埃保持原有自然凹状态,并与周凹围环境相协调摆。捌(6)选线时办注意对工程地袄质和水文地质霸进行深入勘测爱调查,弄清其澳对道路的影响疤。氨(7)选线应案综合考虑路与邦桥的关系啊2 爸选线的步

5、骤和佰方法:笆道路选线的目半的就是根据道板路的性质、任绊务、等级和标八准,结合地质艾、地表、地物拜及其沿线条件敖,结合平、纵板、横三方面因熬素。在纸上选霸定道路中线的坝位置,而道路盎选线的主要任拌务是确定道路巴的具体走向和柏总体布局,具班体定出道路的扮交点位置和选耙定道路曲线的爸要素,通过纸跋上选线把路线爱的平面布置下艾来。a 全面布局背全面布局是解埃决路线基本走巴向的全局性工挨作。就是在起般终点以及中间颁必须通过的据百点间寻找可能笆通过的路线带板。具体的在方背案比选中体现拔。稗路线的基本走板向与道路的主百观和客观条件颁相适应,限制哀和影响道路的敖走向的因素很拜多,大门归纳爸起来主要有主阿观和

6、客观两类坝。主观条件是氨指设计任务书艾或其他的文件柏规定的路线总氨方向、等级及唉其在道路网中八的任务和作用耙,我们的起终靶点就是由老师拔规定的。而客败观条件就是指啊道路所经过的扳地区原有交通疤的布局,城镇背以及地形、地拌质,水文、气俺象等自然条件澳。上述主观条摆件是道路选线哎的主要依据,爸而客观条件是安道路选线必须敖考虑的因素。b 逐段安排敖在路线基本走邦向已经确定的肮基础上,根据安地形平坦与复癌杂程度不同,办可分别采取现癌场直接插点定邦线和放坡定点佰的方法,插出邦一系列的控制办点,然后从这办些控制点中穿佰出通过多数点哀(傲特别是那些控百制较严的点位爸)霸的直线段,延阿伸相邻直线的霸交点,即为

7、路把线的转角点。c 具体定线爸在逐点安排的岸小控制点间,哎根据技术标准艾的结合,自然皑条件,综合考办虑平、纵、横翱三方面的因素罢。随后拟定出跋曲线的半径,碍至此定线工作般才算基本完成昂。按做好上述工作鞍的关键在于摸绊清地形的情况矮,全面考虑前霸后线形衔接与搬平、纵、横综办合关系,恰当办地选用合适的疤技术指标,使皑整个线形得以袄连贯顺直协调哎。3方案比选:肮在两公里的路白线设计中有许熬多路线走向可瓣以选择,根据拌已确定的路线霸的大概走向,凹综合考虑地形俺状况和技术经昂济指标后,选扒定了两套方案岸。此地形为山碍岭区,路线的袄前一公里处就阿有一条河,根跋据此处的地形爸,布线应为跨案河布置。方案白一采

8、用自然展拌线的方法,以跋适当的坡度,背顺着自然地形澳,绕山咀侧沟昂来延伸距离,阿跨越小河,克唉服高差,土石板方量比较小,搬建造经济。方案案二虽与方案傲一走势大致相扮同,但跨越山傲体,河流时造耙成较大的土石邦方填挖,同时傲桥涵布置尺寸霸大于方案一所白设计的图形,胺建造不够经济霸。奥综合比较后最爱后选择第一套爸方案。斑1.3平曲线颁要素值的确定岸1皑平面设计原则霸:翱(1) 平面矮线形应直捷、鞍连续、顺舒,叭并与地形、地瓣物相适应,与扮周围环境相协白调。阿(2) 除满耙足汽车行驶力癌学上的基本要靶求外,还应满凹足驾驶员和乘巴客在视觉和心案理上的要求。坝(3) 保持坝平面线形的均矮衡与连贯。为绊使一

9、条公路上碍的车辆尽量以办均匀的速度行隘驶,应注意使巴线形要素保持伴连续性而不出敖现技术指标的搬突变。岸(4) 应避百免连续急弯的佰线形。这种线扒形给驾驶者造埃成不便,给乘吧客的舒适也带扳来不良影响。捌设计时可在曲奥线间插入足够肮长的直线或缓艾和曲线。凹(5) 平曲罢线应有足够的白长度。如平曲拔线太短,汽车稗在曲线上行驶跋时间过短会使盎驾驶操纵来不敖及调整,一般绊都应控制平曲皑线(包括圆曲矮线及其两端的背缓和曲线)的盎最小长度俺2 半平曲线要素值唉的确定:搬平面线形主要办由直线、圆曲扳线、缓和曲线哎三种线形组合颁而成的。当然案三个也可以组败合成不同的线摆形。在做这次蔼设计中主要用艾到的组合有以芭

10、下几种:拔A .基本形般曲线几何元素佰及其公式:稗按直线缓绊和曲线圆挨曲线缓和肮曲线直线按的顺序组合而岸成的曲线。这啊种线形是经常拔采用的。例如颁设计中的大多袄数点都是应用版这个的。如下爱图一。缓和曲靶线是道路平面斑要素之一,它懊是设置在直线安和圆曲线之间皑或半径相差较昂大的两个转向爱相同的圆曲线熬之间的一种曲班率连续变化的阿曲线。标准挨规定,除四斑级路可以不设敖缓和曲线外,搬其余各级都应绊设置缓和曲线鞍。它的曲率连佰续变化,便于靶车辆遵循;旅疤客感觉舒适;阿行车更加稳定岸;增加线形美唉观等功能。设艾计是要注意和挨圆曲线相协调吧、配合,在线背形组合和线形耙美观上产生良凹好的行车和视巴觉效果,宜

11、将岸直线、缓和曲版线、圆曲线之傲长度比设计成哀1:1:1。霸这一点非常 澳的重要,在刚哎开始做设计的板时候就没有注八意到这个问题耙,设计出来的斑路线非常不协邦调,美观,比皑例严重失调,懊后来在老师的伴指导下改正了阿不足之处,经疤过改正后,线案形既美观又流版畅,已经到达把了要求。颁在设计的时候敖还要注意一下胺缓和曲线长度胺确定除应满足坝最小,外还要皑考虑超高和加罢宽的要求,所斑选择的缓和曲阿线长度还应大按于或等于超高绊缓和段和加宽扳缓和段的长度敖要求。芭缓和曲线切线凹增值q=L把s案/2L扮s案3隘/240R鞍2 芭(m)哀圆曲线的内移败值 p= 挨L巴s白2隘/24RL爱s佰4艾/2384R艾

12、3皑 (m)奥切线长 唉 哀 T=(R+鞍p)疤 tg澳 a/2+q按 (m)挨平曲线长度 跋 L扮=aR/1绊80 + L白s 拜(m)奥外距 办 皑 E=(R搬p)sec癌 a/2R背 (m)摆校正值 扮 奥 J=2T敖L (佰m)皑a 平曲线主扳要参数的规定捌 把二级公路主要岸技术指标表翱设计车速巴60扮km/h隘平曲线吧一般最小半径埃200办m斑极限最小半径奥125巴m巴缓和曲线最小氨长度傲50扒m挨不设超高的圆阿曲线最小半径佰路拱拔2.0% 伴 败15罢00m肮 2败.0% 昂190八0m颁最大纵坡柏6哀%挨凸曲线矮一般最小半径唉20捌00m隘极限最小半径疤14败00m澳凹曲线靶一般

13、最小半径搬1500佰m吧极限最小半径绊10啊00m败本设计公路平癌曲线半径分别疤为氨半径:160叭m霸、般200m、2板00m;缓和搬曲线长度分别安为:70m、邦70m、70霸m;竖曲线半阿径分别为:3把000胺m笆、3000m俺、3000m哀,经验证,均傲满足要求。靶b靶 设计的线形熬大致如下图所唉示:扳1.由图计算百出起点、交点啊、终点的坐标耙如下:唉A: (3霸8.2089版, 14胺.3733)胺 班 斑 JD1:邦(-44.9熬999, 6搬60.000疤)袄JD2: (拜-176.9笆998, 板842.00靶0) 摆 癌 J爱D3:(15哀.0003,翱1303.9败999)疤B

14、: 笆(-254.背9994, 岸 1954.笆0001)班2. 路线长癌、方位角计算(1)AB段靶 D捌AB= 稗 因为拔图在第二象限吧里,故 (2)BC段扳 D捌BC= 阿 因为按图在第二象限把里,故 (3)CD段疤 唉CD= 把(4)DE 熬段扒 D疤E= 敖因为图在第二敖象限里,故 鞍( 5 ) 背 转角计算(右)(左)(右)埃有缓和曲线的版圆曲线要素计扒算公式暗1在简单的岸圆曲线和直线背连接的两端,皑分别插入一段胺回旋曲线,即艾构成带有缓和哎曲线的平曲线鞍。其要素计算艾公式如下:盎 靶 靶 隘 疤挨 傲 捌 隘 邦 稗 袄 绊 班 拔 捌 叭 拔 跋 昂 拌 疤 爱 耙 斑 搬 败

15、暗 吧 八 昂 百 翱 熬 袄 败 爱 瓣 叭 氨 扮 熬 罢 安 盎 澳 袄 邦 板 搬 碍 岸 柏 皑 敖 案 肮 熬 邦 扳 安 背 斑 岸 版 班 爱 芭 板式中: 捌 拔总切线长叭,(跋);碍总曲线长傲,(芭); 凹外距,(挨);埃校正数,矮(鞍);氨主曲线半俺径办,哎(碍);霸路线转角扮,();袄缓和曲线摆终点处的缓和癌曲线角,(癌);熬缓和曲线败切线增值,(挨);爱设缓和曲背线后,主圆曲哀线的内移值,蔼(板);耙缓和曲线凹长度,(把);般圆曲线长斑度,(碍)。主点桩号计算疤 白 拌 懊 八 哀 癌 奥 隘 拜 扒 版 爱 盎 稗 巴 昂 扳 坝 艾 昂 把 搬 俺 笆 阿 凹 办

16、 埃 笆1.4路线曲爸线要素计算1路线简介疤 绊该竹塘二级公背路,根据路线稗选线原则,综翱合各方面因素碍,路线基本情扮况如下:伴全长:204版7.353m交点:3个氨交点桩号:K吧0班+挨650.97摆6、K0+8把73.555百、K1+35稗2.963艾半径:160捌m 、200懊m 、200般m 傲缓和曲线长度把:70m、7翱0m、70m2曲线要素靶JD芭1岸:吧K0艾+搬650.97盎6颁设把=昂160氨m盎,啊=爱70碍m 瓣,癌= 芭 则曲线要素班计算如下:艾=70/2-懊70俺3叭/(240凹160扒2百)=35傲m搬=70爱2懊/(241绊60)-70疤4叭/(2384翱160氨

17、3哀) =1.2爱8m碍=(160+拌1.28)t爱an(芭/2)+35把=76.05挨m俺=(吧氨160/1凹80)+70坝=149.8癌9把m芭=(160+般1.28)s柏ec(鞍/2)-16八0=6.43八38艾m昂=276.扳05-149岸.86=2.坝21m摆主点里程桩号奥计算:碍JD巴1氨:靶K0奥+摆650.97按6班ZH=JD-俺T=K0+6袄50.967啊-76.05胺=K0+57翱4.90瓣HY=ZH+皑L=K0+5靶74.90+袄70=K0+佰644.90昂0凹YH=HY+绊(L-2颁)哎=颁K0+649罢.847稗HZ=YH+拜=隘K0+649柏.847=K跋0+724

18、.岸792矮QZ=HZ-埃L爸/2=K0+扮724.79拌2-149.隘89/2=K败0+649.艾846扮校核: JD绊=QZ+J艾/2=K0+八649.84板6+2.21般/2=K0+凹650.96坝7摆交点校核无误笆。翱其它2个交点摆的计算结果见爸“直线、曲线俺及转角表”。S形曲线阿两个反向曲线昂间用两个反向案的回旋线连接绊的组合,称为巴S形曲线。J摆D般8奥 和JD把9扒 两桩号位于暗一个特殊的山安坳里,是两个笆反向圆曲线,氨由于这两桩号澳之间直线距离绊很短,设置圆半曲线后,不能暗满足两圆曲线芭之间最短直线板距离6V=1鞍00m,所以板我考虑了用S败型曲线。稗S型曲线,相氨邻两个回旋线

19、阿参数A柏1昂 与A背2败 宜相等,或哎者两者之比小哀于2.0。两半个反向曲线之邦间不设直线,唉不得已要插入熬直线时,必须翱尽量地短,其扳短直线长度或昂重合段长度应隘符合:耙式中:l反扮向回旋线间短爸直线或重合段鞍的长度(m)皑 胺A扒1扮 ,A肮2盎 回旋参数蔼S型两圆曲线吧半径之比不宜版过大,宜为:颁式中:R懊1皑大圆半径(拜m)巴 版R坝2疤小圆半径(啊m)碍两个直线之间澳的距离只有0岸.85m,经捌过计算已经满扮足要求了。扒15 各点叭桩号的确定啊在整个的设计颁过程中就主要翱用到了以上的奥三种线形,在把两公里的路长拜中,充分考虑斑了当地的地形吧,地物和地貌扳,相对各种相百比较而得出的案

20、。捌在地形平面图扳上初步确定出熬路线的轮廓,伴再根据地形的捌平坦与复杂程邦度,具体在纸柏上放坡定点,疤插出一系列控碍制点,然后从芭这些控制点中啊穿出通过多数捌点的直线段,背延伸相邻直线昂的交点,既为背路线的各个转哎角点(既桩号翱),并且测量邦出各个转角点背的度数,再根翱据公路工程碍技术标准JT扮G B01敖2003的奥规定,初拟出稗曲线半径值和耙缓和曲线长度拌,代入平曲线拔几何元素中试芭算,最终结合柏平、纵、横三捌者的协调制约疤关系,确定出罢使整个线形连胺贯顺直协调且绊符合技术指标懊的各个桩号及皑几何元素。各邦个桩号及几何皑元素的计算结扮果见直线、曲半线及转角表。扳二 纵断面板设计八沿着道路中

21、线啊竖直剖切然后八展开既为路线鞍纵断面,由于案自然因素的影坝响以及经济性懊要求,路线纵挨断面总是一条跋有起伏的空间癌线,纵断面设拌计的主要任务疤就是根据汽车颁的动力特性,办道路等级,当埃地的自然地理啊条件以及工程般经济性等研究矮起伏空间线的版大小和长度,半以便达到行车敖安全,迅速,阿运输经济合理扳及乘客感觉舒瓣适的目的。板2.1 纵断伴面设计的原则胺1 纵面线傲形应与地形相笆适应,线形设挨计应平顺、圆颁滑、视觉连续艾,保证行驶安伴全。挨2 纵坡均柏匀平顺、起伏熬和缓、坡长和碍竖曲线长短适哎当、以及填挖巴平衡。坝3 平面与颁纵断面组合设懊计应满足:碍4 视觉上白自然地引导驾氨驶员的视线,奥并保持

22、视觉的啊连续性。翱5 平曲线坝与竖曲线应相拔互重合,最好般使竖曲线的起翱终点分别放在盎平曲线的两个昂缓和曲线内,熬即所谓的“平哀包竖”唉6 平、纵懊线形的技术指捌标大小应均衡搬。叭7 合成坡绊度组合要得当邦,以利于路面背排水和行车安绊全。鞍8 与周围袄环境相协调,盎以减轻驾驶员安的疲劳和紧张办程度,并起到般引导视线的作邦用。拔2.2纵坡设八计的要求八1 设计必巴须满足标准懊的各项规范暗2 纵坡应扮具有一定的平凹顺性,起伏不爸宜过大和过于瓣频繁。尽量避柏免采用极限纵拔坡值,合理安艾排缓和坡段,柏不宜连续采用笆极限长度的陡稗坡夹最短长度般的短坡。连续百上坡或下坡路安段,应避免反盎复设置反坡段跋。挨

23、3 沿线地霸形、地下管线板、地质、水文捌、气候和排水邦等综合考虑。背4 应尽量癌做到添挖平衡傲,使挖方运作俺就近路段填方爱,以减少借方蔼和废方,降低罢造价和节省用伴地。艾5 纵坡除安应满足最小纵颁坡要求外,还哀应满足最小填艾土高度要求,霸保证路基稳定背。敖6 对连接暗段纵坡,如大澳、中桥引道及氨隧道两端接线蔼等,纵坡应和凹缓、避免产生氨突变。把7 在实地爱调查基础上,哎充分考虑通道板、农田水利等绊方面的要求。哀2.3 纵昂坡设计的步骤耙1 准备挨工作:在厘米败绘图纸上,按蔼比例标注里程搬桩号和标高,般点绘地面线。疤里程桩包括:伴路线起点桩、艾终点桩、交点柏桩、公里桩、奥百米桩、整桩敖(50m加

24、桩靶或20m加桩疤)、平曲线控癌制桩(如直缓罢或直圆、缓圆罢、曲中、圆缓叭、缓直或圆直拌、公切点等)巴,桥涵或直线百控制桩、断链傲桩等。巴2 标注控敖制点:如路线隘起、终点,越跋岭垭口,重要瓣桥涵,地质不拔良地段的最小伴填土高度,最稗大挖深,沿溪班线的洪水位,唉隧道进出口,癌平面交叉和立暗体交叉点,铁柏路道口,城镇巴规划控制标高稗以及受其他因氨素限制路线必罢须通过的标高敖控制点等。颁3 试坡:办在已标出“控癌制点”的纵断百面图上,根据白技术指标、选扮线意图,结合敖地面起伏变化斑,以控制点为埃依据,穿插与拔取直,试定出扒若干直坡线。凹反复比较各种安可能的方案,昂最后定出既符挨合技术标准,安又满足

25、控制点疤要求,且土石阿方较省的设计般线作为初定试笆坡线,将坡度班线延长交出变癌坡点的初步位捌置。芭4 调整:罢对照技术标准办检查设计的最邦大纵坡、最小巴纵坡、坡长限斑制等是否满足坝规定,平、纵疤组合是否适当笆等,若有问题澳应进行调整。扮5 核对:瓣选择有控制意罢义的重点横断盎面,如高填深安挖,作横断面隘设计图,检查扳是否出现填挖般过大、坡脚落扳空或过远、挡半土墙工程过大岸等情况,若有疤问题应调整。暗6 定坡:笆经调整核对无芭误后,逐段把坝直坡线的坡度扒值、变坡点桩柏号和标高确定拔下来。坡度值斑要求取到0.版1,变坡点氨一般要调整到昂10m的整桩摆号上。哎7 设置竖霸曲线:根据技拜术标准、平纵熬

26、组合均衡等确胺定竖曲线半径背,计算竖曲线敖要素。皑8 计算各案桩号处的填挖半值:根据该桩版号处地面标高疤和设计标高确敖定。吧2.4 竖曲绊线设计傲竖曲线是纵断稗面上两个坡段拌的转折处,为懊了便于行车而俺设置的一段缓班和曲线。设计疤时充分结合纵伴断面设计原则案和要求,并依拜据规范的规定扒合理的选择了叭半径。标准唉规定:蔼设计车速(k疤m/h)伴60袄最大纵坡(摆)白3.86%拔最小纵坡(哎)邦0.70%绊凸形竖曲线半搬径(m)巴一般值白2000颁极限值拔1400版凹形竖曲线半班径(m)霸一般值板1500昂极限值佰1000办竖曲线最小长奥度(m)艾50隘A 变坡点1暗: 爸(1)败 皑竖曲线要素计

27、扳算:八里程和桩号K颁0+650 芭 伴I熬1般=1.87凹2% i拔2靶= -3.8白59% 芭取半径R=3班000m班w= i凹2安i柏1艾=-3.85邦9%(1坝.872%)哎=-1.98搬7% (斑凸形)板曲线长L=R颁w=3000半1.987挨%=59.6隘1m哎切线长T=L熬/2=59.皑61/2=2霸9.81m埃外距E=T柏2笆/2R=29罢.81叭2傲/2300八0=0.14般8m氨(2)盎 柏设计高程计算唉:凹竖曲线起点桩办号=( K0蔼+650)笆29.81=颁K0+620办.190罢竖曲线起点高盎程=241.八97929袄.81(爸1.872%鞍)=242.耙537m扒竖

28、曲线终点桩半号=( K0搬+650) 靶+ 29.8板1= K0+扒679.81罢0翱竖曲线起点高昂程=241.翱979 + 熬29.81八(-3.85稗9%)=24绊0.829m 胺B 变坡点2癌:阿(1)吧 耙竖曲线要素计癌算:隘里程和桩号K俺0+850 跋 啊I澳2翱=-3.85爱9% i芭3肮= -0.7拌14% 佰取半径R=3奥000m俺w= i颁3败i按2懊=-0.71般4%-(-3挨.859%)啊=3.145般% (凹唉形)坝曲线长L=R佰w=3000艾3.145昂%=94.3爱5m巴切线长T=L伴/2=94.笆35/2=4办7.18m板外距E=T懊2案/2R=47懊.18唉2昂

29、/2300阿0=0.37稗1m斑(2)阿 坝设计高程计算伴:翱竖曲线起点桩扒号=( K0肮+850)熬47.18=哀 K0+80袄2.82凹竖曲线起点高碍程=234.拜26047熬.18(-爸3.859%澳)=236.哎08m敖竖曲线终点桩岸号=( K0啊+850) 岸+ 47.1板8= K0+哎897.18佰竖曲线起点高拔程=234.拜260 败邦 47.18爸(-0.7搬14%)=2暗37.629半m巴三、横断面设袄计懊公路是一带状熬结构物,垂直百于路中心线方碍向上的剖面叫暗横断面,这个袄剖面的图形叫版横断面。芭道路横断面,芭是指中线上各拔点的法向切面碍,它是由横断奥面设计线和地稗面线构成

30、的。按横断面设计线拜包括行车道、澳路肩、分隔带般、边沟边坡、蔼截水沟等设施盎构成的。颁31 横断碍面设计的原则昂(1)设计应班根据公路等级百、行车要求和疤当地自然条件翱,并综合考虑傲施工、养护和跋使用等方面的笆情况,进行精唉心设计,既要胺坚实稳定,又霸要经济合理。稗(2)路基设癌计除选择合适拔的路基横断面叭形式和边坡坡把度以外,还应胺设置完善的排拌水设施和必要昂的防护加固工霸程以及其他结挨构物,采用经癌济有效的病害挨防治措施。隘(3)还应结伴合路线和路面拜进行设计。选扳线时,应尽量白绕避一些难以百处理的地质不俺良地段。对于案地形陡峭、有鞍高填深挖的边哎坡,应与移改跋路线位置及设摆置防护工程等胺

31、进行比较,以瓣减少工程数量斑,保证路基稳扒定。拜(4)沿河及澳受水浸水淹路板段,应注意路翱基不被洪水淹扳没或冲毁。摆(5)当路基跋设计标高受限叭制,路基处于八潮湿、过湿状胺态和水温状况罢不良时,就应搬采用水稳性好皑的材料填筑路班堤或进行换填般并压实,使路靶面具有一定防敖冻总厚度,设拜置隔离层及其奥他排水设施等艾。罢(6)路基设办计还应兼顾当罢地农田基本建矮设及环境保护罢等的需要班32 阿横断面设计步靶骤背(1)巴根据外业横断搬面测量资料点凹绘横断地面线袄。伴(2)碍根据路线及路熬基资料,将横盎断面的填挖值阿及有关资料(罢如路基宽度、柏加宽值、设计癌边坡度等)抄稗于相应桩号的癌断面上。懊(3)巴

32、根据地质调查扒资料,示出土癌石界限、设计按边坡度,并确败定边沟形状和蔼尺寸。岸(4)斑绘横断面设计啊线,又叫“戴熬帽子”。设计把线应包括路基蔼边沟、边坡、爱截水沟、加固斑及防护工程、拌护坡道、碎落摆台等,在弯道柏上的断面还应笆示出超高、加隘宽等。一般直隘线上的断面可盎不示出路拱坡艾度。拔(5)疤计算横断面面埃积(含填、挖背方面积),并搬填于图上。八(6)氨由图计算并填叭写路基设计表敖、路基土石方按计算表,并进扒行必要的调配版。扒33 傲横断面设计综氨述1路拱坡度拌根据规范,二斑级公路败沥青混凝土及安水泥混凝土路般拱坡度均为1板2%,故取斑路拱坡度为2翱%;路肩横向哀坡度一般应较拔路面横向坡度班

33、大1%2%翱,故取路肩横扒向坡度为3%鞍,路拱坡度采绊用双向坡面,俺由路中央向两八侧倾斜。捌2路基边坡昂坡度案本设计路段属柏山岭重丘区,靶路堑边坡多为埃石质边坡,根坝据公啊路路基设计规稗范爱路堑边坡采用办1:0.5,傲在某些路段挖啊方较高,所以扮路堑边坡做成肮了二级台阶式搬,并采用了1袄:0.75的翱变坡。本设计跋路段路基填土爸为粘性土,根熬据公柏路路基设计规隘范路堤边坡叭,当H8m阿(H路基填搬土高度)时,瓣路基边坡按1般:1岸.5颁设计。在某些阿路段填方较高澳,所以设置了蔼挡土墙,保证懊路基稳定。3边沟设计扒查公路路基柏设计规范得奥边沟横断面形跋式一般采用梯阿形,梯形边沟皑内侧边坡坡度袄为

34、1:1.0熬1:1.5耙,外侧边坡与爱挖方边坡坡度扒相同。少雨浅哀挖地段的土质氨边沟可采用三跋角形横断面,疤其内侧边坡宜背采用1:2澳1:3,外侧坝边坡坡度与挖瓣方边坡坡度相癌同。本设计路安段采用梯形边哀沟,且底宽为熬0.6m,深邦0.6m,内摆侧边坡坡度为安1:1。暗4哀加宽值的计般算熬汽车行驶在曲颁线上,各轮轨阿迹半径不同,澳其中以后内轮爸轨迹半径最小扮,且偏向曲线胺内侧,故曲线碍内侧应增加路叭面宽度,以确案保曲线上行车袄的舒适与安全邦。另外,汽车绊行驶在横向力鞍较大的弯道上昂会有一定的横安向摆动,也应拌增加路面的宽氨度。爸我国疤规范规定艾,平曲线半径鞍等于或小于2鞍50m时,应肮在平曲线

35、内侧俺加宽。双车道袄路面的加宽值捌查表可得。一笆般在弯道内侧白圆曲线范围内绊设置全加宽。颁为了使路面和般路基均匀变化拜,设置一段从背加宽值为零逐啊渐加宽到全加邦宽的过度段,叭称之为加宽缓佰和段。平曲线佰内无回旋线时翱,路面由直线版上的正常宽度蔼过渡到曲线上般设置了加宽的傲宽度,需设置矮加宽缓和段。凹设置回旋线或氨超高缓和段时癌,加宽缓和段安的长度应采用矮与回旋线或超板高缓和段长度皑相同的数值,癌布设在加宽缓按和段上,路面翱具有逐渐变化俺的宽度。不设稗回旋线或超高疤缓和段时,加奥宽缓和段长度罢应按渐变率为埃1:1.5且翱不小于10米靶的设置要求。安加宽过渡的设暗置根据道路性稗质和等级可采拌用不同

36、的方法耙。跋在加宽缓和段百全长范围内按背其长度成比例把逐渐加宽,加按宽缓和段内任拌意点的加宽值按为阿 岸 b靶x 奥= kb矮 啊 其中k=颁L背x氨/L挨 式白中 L瓣x霸叭任意点距加宽扒缓和段起点的扳距离捌 翱 L俺斑加宽缓和段长懊 安 b按俺圆曲线上的全岸长蔼 安 b爱x俺皑加宽缓和段上背任一点的加宽颁值5超高设计绊为抵消车辆在稗曲线路线上行拜驶时所产生的背离心力,将路敖面做成外侧高拔于内侧的单向挨横坡的形式,敖这就是曲线上鞍的超高。合理昂的设置超高,俺可以全部或部靶分抵消离心力翱,提高汽车行澳驶在曲线上的板稳定性与舒适疤性。当汽车等案速行驶时,圆把曲线上所产生岸的离心力是常奥数,而在回

37、旋班线上行驶则因百回旋线曲率是扳变化的,其离拌心力也是变化啊的。因此,超班高横坡度在圆绊曲线上应是与俺圆曲线半径相矮适应的全超高肮,在缓和曲线斑上应是逐渐变碍化的超高。蔼在公路工程施捌工中,路面的伴超高横坡及正笆常路拱横坡是般不便于用坡度百值来控制,而熬是用路中线及八路基,路面边白缘相对于路基按设计高程的相碍对高差来控制班的。因此,在澳设计中为便于吧施工,应计算懊出路线上任意拔位置的路基设熬计高程与路肩懊及路中线的高扳差。所谓超高班值就是指设置巴超高后路中线把,路面边缘及颁路肩边缘等计盎算点与路基设敖计高程的高差靶。(1)、超高艾规范规定啊:设计车速为懊60km/h翱的二级公路的鞍最大超高值为

38、拜4。鞍(2)、败超高缓和段长挨度半为了行车的舒耙适性和排水的哎需求,对超高背缓和段必须加白以控制,超高败缓和段长度按半下式进行计算哎:蔼式中:傲旋转轴至俺行车道(设路伴缘带为路缘带爸)外侧边缘的版宽度,(罢m安);败 按超高坡度傲与路拱坡度代安数差,(%)肮;背 懊超高渐变把率,即旋转轴斑与行车道(设扒路缘带时为路熬缘带)外侧边奥缘线之间相对扳升降的比率。啊超高缓和段长扒度按上式计算安结果,应取为佰5按m拜的倍数,并不翱小于奥10m敖的长度。扮双车道公路绕哀行车道内边缘肮旋转超高值计八算坝双坡阶段 瓣路肩内边缘 柏H1=b昂J邦i办J颁-(b澳J跋+b按X案)ig按 颁 办 鞍路中线 澳H2

39、=氨 鞍b翱J笆i安J懊+B/2吧ig芭 霸 瓣 挨 路肩外稗边缘 H3=爱 b八J板( i碍J 癌- i爸G 案)+x/x耙0鞍(B + 2扒b罢J拌)i叭G板旋转阶段 盎路肩内边缘 搬H1=b皑J柏i笆J 班-(b暗J败+b叭X罢)i罢x八 按 傲 白 稗路中线 芭H2=隘 八b皑J啊i懊J半+B/2i扮x败 佰 鞍 胺 路肩外佰边缘 H3=斑 b岸J艾i靶J+敖(B+b白J拔)i凹x伴全超高阶段 岸路肩内边缘 按H1=b盎J捌i笆J扒-(b绊J颁+b)i霸b俺 拌 氨 按 按路中线 绊 H2=爸 隘b败J吧i白J碍+B/2i皑b昂 版 凹 暗 路肩俺外边缘 H3霸= b碍J唉i唉J+罢(

40、B+b叭J凹)i扳b碍 具案体结果见路叭基设计表。案34 土石拌方的计算和调半配1调配要求鞍土石方调配跋应按先横向后霸纵向的次序进唉行。叭纵向调运的办最远距离一般肮应小于经济运哎距(按费用经靶济计算的纵向笆调运的最大限坝度距离叫经济伴运距)。爱土石方调运岸的方向应考虑班桥涵位置和路埃线纵坡对施工艾运输的影响,矮一般情况下,耙不跨越深沟和败少做上坡调运八。班借方、弃土熬方应与借土还白田,整地建田奥相结合,尽量耙少占田地,减凹少对农业的影拌响,对于取土板和弃土地点应暗事先同地方商蔼量。伴不同性质的凹土石应分别调肮配。跋回头曲线路段碍的土石调运,按要优先考虑上拔下线的竖向调般运。2调配方法矮土石方调

41、配方矮法有多种,如碍累积曲线法、敖调配图法、表柏格调配法等,矮由于表格调配班法不需单独绘拜图,直接在土胺石方表上调配盎,具有方法简皑单,调配清晰芭的优点,是目八前生产上广泛埃采用的方法。案表格调配法又摆可有逐桩调运翱和分段调运两办种方式。一般蔼采用分段调运耙。癌表格调配法的啊方法步骤如下拔:准备工作稗调配前先要对澳土石方计算复邦核,确认无误扮后方可进行。挨调配前应将可拌能影响调配的耙桥涵位置、陡艾坡、深沟、借霸土位置、弃土吧位置等条件表爸于表旁,借调伴配时考虑。横向调运矮即计算本桩利跋用、填缺、挖伴余,以石代土阿时填入土方栏百,并用符号区佰分。纵向调运班确定经济运距百,根据填缺、隘挖余情况结合

42、爸调运条件拟定安调配方案,确盎定调运方向和百调运起讫点,叭并用箭头表示八。八计算调运数量懊和运距,调配阿的运距是指计啊价运距,就是颁调运挖方中心笆到填方中心的隘距离减去免费版运距。坝计算借方数扳量、废方数量傲和总运量安借方数量=填隘缺纵向调入把本桩的数量爱废方数量=挖芭余纵向调出霸本桩的数量傲总运量=纵向扮调运量+废方敖调运量+借方爸调运量复核横向调运复核艾 填芭方=本桩利用瓣+填缺吧 挖埃方=本桩利用碍+挖余纵向调运复核芭 填跋缺=纵向调运翱方+借方懊 挖捌余=纵向调运扳方+废方总调运量复核板 挖埃方+借方=填扳方+借方案 以上复核败一般是按逐页懊小计进行的,矮最后应按每公熬里合计复核。 =

43、 6 * GB2 哀把计算计价土石爱方凹 计价土石笆方=挖方数量半+借方数量唉第二部分:路岸基设计一、路基设计哎1路基横断板面布置敖由横断面设计隘,查标准爱可知,二级公啊路路基宽度为办10m,其中办路面跨度为7哎.00m,无叭须设置中央分邦隔带,硬路肩柏宽度为1.0熬2=2.0百m,土路肩宽办度为0.5翱2=1.0m扳。;路面横坡搬为2%,土路背肩横坡为3%斑 鞍2路基边坡哀由横断面设计懊查公路路基靶设计规范可霸知本二级公路扳路基边坡由于傲路基填土高度百均小于8m,肮且采用1:1俺.5的坡度,白且由于该段公坝路非高填土,鞍故不需要进行翱边坡稳定性验昂算。路堑开挖俺均小于15米跋,由规范采用靶1

44、:0.5的俺边坡,故不需挨要进行边坡稳皑定性验算。背3路基压实艾标准氨路基压实采用按重型压实标准暗,压实度应符芭合规范要奥求:哀路基压实度 背 盎 稗 哀 霸 熬填挖类别板 路面以下佰深度(m)澳 路基压实巴度瓣 二级公路半零填即挖方袄00.30稗0.300拔.80邦95鞍填方般00.30芭0.300跋.80霸0.801袄.50捌1.50以下艾95罢95皑94耙924路基填料败填方路基宜选啊用级配较好的稗粗粒土作为填胺料。疤砾(角砾)类俺土,砂类土应佰优先选作路床暗填料,土质较案差的细粒土可哎填于路基底部隘,用不同填料盎填筑路基时,耙应分层填筑,碍每一水平层均按采用同类填料安。稗细粒土做填料把

45、,当土的含水皑量超过最佳含坝水量两个百分癌点以上时,应瓣采取晾晒或掺拔入石灰、固化笆材料等技术措爱施进行处理。案桥涵台背和挡傲土墙墙背填料案,应优先选用罢内摩檫角值较阿大的砾(角砾盎)类土,砂类凹土填筑。5路床处理澳路床土质应岸均匀、密实、敖强度高,上路奥床压实度达不唉到要求时,必袄须采取晾晒,半掺石灰等技术埃措施。路床顶碍面横坡应与路白拱坡度一致。邦挖方地段的袄路床为岩石或爸土基良好时,坝可直接利用作绊为路床,并应哎整平,碾压密拜实。地质条件暗不良或土质松拌散,渗水,湿癌软,强度低时邦,应采取防水叭,排水措施或背掺石灰处理或爱换填渗水性土敖等措施,处理班深度可视具体班情况确定。办填方路基的矮

46、基底,应视不拌同情况分别予版以处理胺基底土密实,扳地面横坡缓于罢1:2.5时霸,路基可直接安填筑在天然地皑面上,地表有癌树根草皮或腐碍殖土土应予以胺处理深除。当百陡于1:2.癌5时,地面须靶挖成阶梯式,拜梯宽2.0m拜,并做2%的挨反坡。隘路堤基底范围坝内由于地表水八或地下水影响碍路基稳定时,翱应采取拦截,巴引排等措施,挨或在路堤底部扳填筑不易风化凹的片石,块石靶或砂、砾等透按水性材料。靶水稻田,湖塘埃等地段的路基拜,应视具体情扒况采取排水、艾清淤、晾晒、芭换填、掺灰及八其它加固措施皑进行处理,当啊为软土地基说岸,应按特殊路翱基处理。6路基防护安 路基填土把高度H3m芭时,采用浆砌办片石衬砌拱

47、防把护,当3H熬4m时,设傲置单层衬砌拱蔼,当4H皑6m时,设置哎双层衬砌拱,翱拱内铺设草坪啊网布被为保证百路面水或坡面板水不冲刷护坡扮道,相应于衬拔砌拱拱柱部分板的护坡道也做俺铺砌,并设置背20号混凝土背预制块至边沟跋内侧。20号耙混凝土预制块敖的规格分为两挨种,拱柱及护捌脚采用5cm埃30cm霸50cm的长按方体预制块,唉拱圈部分采用爱5cm30吧cm65c败m的弧形预制巴块(圆心角3阿0度,内径1艾25cm,外啊径130cm盎),预制块间瓣用7.5号砌办浆灌注。哎 路线经过拜河塘地段时,摆采用浆砌片石阿满铺防护,并哎设置勺形基础凹,浆砌片石护扒坡厚30cm矮,下设10c败m砂垫层,基矮础

48、埋深60c扮m,底宽80斑cm,个别小靶的河塘全部填斑土。败 路堑路段哎边坡为1:0摆.5,按规范俺采用浆砌片石耙防护。胺二、路基路面蔼排水设计疤1路基排水肮设计吧路基地表排水傲可采用边沟、岸截水沟、排水般沟、跌水和急半流槽,各类地唉段排水沟应高芭出设计水位0熬.2m以上。伴边沟横断面采敖用梯形,梯形瓣边沟内侧边坡昂坡度为1:1翱,边沟的深度阿为0.6m,俺边沟纵坡宜与暗路线纵坡一致半,边沟采用浆哎砌片石,水泥懊混凝土预制块八防护,截水沟半横断面采用梯氨形,边坡采用案1:1,深度班及宽度为0.哎6m。水流通懊过陡坡地段时傲可设置跌水等挨或急流槽,应扒采用浆砌片石叭或水泥混凝土巴预制块砌筑,柏边

49、墙应高出设扮计水位0.2版m以上,其横艾断面形式为矩斑形,槽底应做哎成粗糙面,厚昂度为0.2昂0.4m,混敖凝土为0.1半0.3m,敖跌水的台阶高熬度可采用0.拜30.6m扳,台面坡度应摆为2%3%盎,急流槽纵坡氨不宜陡于1:翱1.5,急流班槽过长时应分扳段修筑,每段爸长度不宜超过跋10m。靶2路面排水半设计笆本公路的路面矮排水主要是采挨用路肩排水措版施,主要由急败流槽,路肩排矮水沟和截水沟啊组成。捌路肩排水设施阿的纵坡应与路爸面的纵坡一致拌,当路面纵坡斑小于0.3%盎时,可采用横肮向分散排水方昂式将路面水排蔼出路基,但路版基填方边坡应耙进行防护。叭路堤边坡较高蔼,采用横向分疤散排水不经济斑时

50、,应采用纵翱向集中排水方岸式,在硬路肩瓣边缘设置排水傲带,并通过急奥流槽将水排出碍路基。傲急流槽的设置哀距按路肩排水按的容许容量计伴算确定以20肮m50m为肮宜,急流槽可傲设置在凹形曲澳线底部及构造八物附近,并考跋虑到地形、边氨坡状态及其它稗排水设施的联巴接。疤三、挡土墙设伴计笆1挡土墙是败用来支撑天然扮边坡或人工填拌土边坡以保持霸土体稳定的建扒筑物。按照墙俺的设置位置,扮挡土墙可分为半路肩墙、路堤耙墙和山坡墙等半类型。唉(1)挡土墙鞍的布置癌路堑挡土墙大哎多设在边沟旁埃。山坡挡土墙啊应设在基础可叭靠处,墙的高哀度应保证墙后敖墙顶以上边坡板的稳定。板当路肩墙与路拌堤墙的墙高或啊截面圬工数量扮相

51、近,基础情霸况相似时,应般优先选用路肩拜墙,按路基宽昂布置挡土墙位翱置,因为路肩扒挡土墙可充分啊收缩坡脚,大哀量减少填方和安占地。若路堤癌墙的高度或圬敖工数量比路肩跋墙显著降低,熬而且基础可靠扮时,宜选用路稗堤墙,并作经摆济比较后确定拌墙的位置。扳沿河堤设置挡半土墙时,应结懊合河流情况来凹布置,注意设按墙后仍保持水啊流顺畅,不致般挤压河道而引昂起局部冲刷。唉(2)挡土墙败的纵向布置扮挡土墙纵向布埃置在墙趾纵断懊面图上进行,颁布置后绘成挡熬土墙正面图。啊布置的内容有爱:拜.确定挡土扮墙的起讫点和跋墙长,选择挡俺土墙与路基或艾其它结构物的埃衔接方式。路蔼肩挡土墙端部般可嵌入石质路俺堑中,或采用靶锥

52、坡与路堤衔八接,与桥台连白接时,为了防柏止墙后填土从吧桥台尾端与挡爸土墙连接处的罢空隙中溜出,班需在台尾与挡案土墙之间设置扮隔墙及接头墙颁。霸路堑挡土墙在爸隧道洞口应结板合隧道洞门,案翼墙的设置做半到平顺衔接;耙与路堑边坡衔耙接时,一般将啊墙高逐渐降低捌至2m以下,岸使边坡坡脚不傲致伸入边沟内碍,有时也可以埃横向端墙连接坝。霸.按地基及唉地形情况进行把分段,确定伸癌缩缝与沉降缝埃的位置。袄.布置各段啊挡土墙的基础懊。墙趾地面有鞍纵坡时,挡土百墙的基底宜做凹成不大于5%办的纵坡。但地拌基为岩石时,跋为减少开挖,盎可沿纵向做成扮台阶,台阶尺罢寸视纵坡大小疤而定,但其高扒宽比不宜大于爱1:2。版.布

53、置泻水佰孔的位置,包扳括数量、间隔敖和尺寸等。鞍(3)挡土墙笆的横向布置巴横向布置,选爸择在墙高最大唉处,墙身断面暗或基础形式有熬变异处以及其皑它必须桩号处岸的横断面图上摆进行。根据墙半型、墙高及地爱基与填料的物八理力学指标等瓣设计资料,进皑行挡土墙设计鞍或套用标准图巴,确定墙身断佰面、基础形式按和埋置深度,佰布置排水设施唉等,并绘制挡版土墙横断面图罢。胺(4)平面布哎置芭对于个别复杂八的挡土墙,如摆高、长的沿河敖曲线挡土墙,鞍应作平面布置胺,绘制平面图岸,标明挡土墙板还应绘出河道颁及水流方向,败防护与加固工伴程等。靶2挡土墙的叭埋置深度埃(1)当冻结隘深度小于或等傲于1m时,基颁底应在冻结线

54、柏以下不小于0埃.25m,并靶应符合基础最霸小埋置深度不伴小于1m的要捌求。靶(2)当冻结把深度超过1m耙时,基底最小颁埋置深度不小搬于1.25m扒,还应将基底芭至冻结线以下暗0.25m深矮度范围的地基胺土换填为弱冻叭胀材料。拔(3)受水流扮冲刷时,应按拌路基设计洪水案频率计算冲刷版深度,基底应翱置于局部冲刷背线以下不小于艾1m。罢(4)路堑式安挡土墙基础顶扒面应低于路堑耙边沟底面不小班于0.5m。百(5)在风化佰层不厚的硬质板岩石地基上,鞍基底一般应置板于基岩表面风霸化层以下;在芭软质岩石地基靶上,基底最小澳埋置深度不小耙于1m。白 基础位于横伴向斜坡地面上版时,前趾埋入佰地面的深度和埃距地表的水平艾距离应满足规拔范的要求,如敖下表:哎土层类别版最小埋置深度柏h (m)板距地表水平距斑离L (m)霸较完整的硬质碍岩石爸0.25矮0

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