宋家桥至田家屯公路工程施工图设计_第1页
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文档简介

第一章绪论 11.1道路所在地区概况 11.2道路技术等级的确定 11.3设计技术指标 2第二章平面设计 42.1平面线形设计 42.2平曲线设计计算 42.2.1路线转角、方位角的计算 42.2.2平曲线要素计算 62.2.3平曲线主点桩号计算及校核 92.3设计成果 12第三章纵断面设计 133.1纵断面设计步骤 133.2纵断面设计原则 133.3竖曲线设计 143.3.1纵坡设计 143.3.2竖曲线半径的选取 143.3.3竖曲线计算 153.4设计成果 21第四章横断面设计 224.1横断面组成部分设计 224.1.1横断面的组成及宽度 224.1.2路拱设计 224.2加宽设计和计算 234.3超高设计及计算超高设计及计算 244.3.1是否设超高的判定: 244.3.2超高过渡方式 254.3.3超高缓和段计算及检验 264.3.4合成坡度 274.4道路排水设计 274.4.1路基排水设计 274.4.2路面排水设计 28第五章路基路面设计 295.1路基防护与加固工程设计 295.1.1植物防护 295.1.2工程防护 295.2基础资料及路基类型的确定 295.3路基湿度状况分析 305.4路基稳定性分析 315.4.1将挂车换算成土柱高 325.4.2按4.5H法确定滑动圆心辅助线 325.4.3确定圆心 325.4.4条分法 335.5确定路基回弹模量 345.6沥青路面设计过程 355.6.1计算标准轴载累计交通量Ne,确定交通等级 355.6.2初拟路面结构组合,确定设计参数 385.6.3路面结构层厚度设计 395.6.4最小防冻厚度验算 445.7水泥路面设计 445.7.1计算标准轴载累计交通量Ne,确定交通等级 445.7.2初拟路面结构组合,确定设计参数 465.8路基设计表 505.8.1横断面各点与设计高之差 505.8.2施工时中桩填挖高度 535.9土石方数量计算与调配 535.9.1横断面面积计算 535.9.2土石方数量计算 545.9.3土石方的调配 55第六章涵洞设计 566.1设计资料及涵洞类型的选择 566.1.1选择形式及拟订尺寸 566.1.2涵底中心标高的确定 576.1.3管节和端墙设计 576.1.4洞口设计 586.1.5翼墙平面尺寸 596.1.6管涵基垫层尺寸及有关涵身布置 606.1.7工程量计算 616.1.8涵洞汇总表 626.2设计成果 63第七章交叉口设计 647.1交叉口情况概述 647.2交叉口平面设计 647.2.1缘石半径的确定 647.2.2交叉口视距处理 657.3交叉口立面设计 667.3.1交叉口竖向设计原则 667.3.2交叉口竖向设计的类型 667.3.3交叉口立面设计的方法 66第八章简要施工组织设计 698.1工程概况 698.1.1路线概况 698.1.2路基、路面 698.1.3主要工程数量 698.2施工方案 698.2.1施工组织原则 698.2.2组建施工队 708.2.3施工方案 718.3施工过程 728.3.1施工现场部署及准备 728.3.2施工方法 738.4施工进度图 748.4.1划分施工项目 748.4.2确定施工作业期限 748.4.3安排工作进度 74结语 76致谢 77参考文献 78附录1外文翻译 79第十章节选 79附录2外文原文 91PAGE1绪论1.1道路所在地区概况设计路线位于黑龙江省东北部,属中温带大陆性季风气候,冬长夏短,无霜期130天左右,为季节性重冰冻区,全年最高气温30℃,最底气温-32℃;冬季信风—北。降雨多集中在8月份,最大冻深境内地下水埋深:一般路段为100cm左右、高岗地段250cm左右,偶有地表水露头。平地上多为草地,牧地,山坡上草地牧草灌木丛共生乔木多生于高岗山坡上。土质状况:0~30cm腐殖土;30~150cmCLS;150~300cm沙砾土;300~500cm沙石土;>500cm卵石及风化岩。道路所在地的平面地形图,比例尺为:1:50000,等高距:10m。现状交通量组成:小汽车950辆/日,中型车1580辆/日,大型车320辆/日,拖挂车90辆/日,交通增长率为5.0%。施工单位及施工工期:省(市)级以上施工单位,工期二年。筑路材料供应情况:碎石、砂砾、石灰、水泥、沥青等供应丰富。1.2道路技术等级的确定现状交通量组成:小汽车950辆/日,中型车1580辆/日,大型车320辆/日,拖挂车90辆/日,交通增长率为5.0%。表1-1各级公路车辆折算系数车型编号代表车型折算系数日交通量(辆/日)折算交通量(辆/日)1小客车1.09509502中型车1.5158023703大型车2.03206404拖挂车3.090270设计交通量按15年预测,施工期为两年,交通量换算采用小客车为标准车型,依据《公路工程技术标准》可计算现状交通量为:远景设计年平均昼夜交通量为:根据《规范》可知,本设计为二级公路双车道,二级公路设计年限为15年。1.3设计技术指标设计公路等级为双车道二级公路,设计车速可以选择60km/h和80km/h。设计道路位于黑龙江省。因为设计道路为集散公路,混合交通量较大,所以选取设计车速为60km/h。根据二级公路,查《公路工程技术标准》得设计车速为60km/h设计技术指标如表1-2:表1-2设计技术指标公路分类新建道路公路等级二级公路地形多山区自然条件季节性重冰冻区计算行车速度(km/h)60行车道宽度(m)3.5右侧硬路肩宽度(m)最小值0.25一般值0.75土路肩宽度(m)最小值0.5一般值0.75路基宽度(m)最小值10一般值8.5极限最小半径(m)200一般最小半径(m)125不设超高最小半径(m)路拱≤2.0%1500路拱>2.0%1900视距要求(m)停车视距75会车视距150超车视距350最大纵坡(%)6最小坡长(m)150最大超高率(%)冰冻区6最大坡长(m)坡度3%时1200坡度4%时1000坡度5%时800坡度6%时600凸形竖曲线(m)一般最小半径2000极限最小半径1400凹形竖曲线(m)一般最小半径1500极限最小半径1000竖曲线最小长度(m)一般值120最小值50平面最大直线长度(m)1200平曲线内的圆曲线最小长度(m)180平曲线最小长度(m)一般值500最小值100平曲线内直线长度(m)同向360反相120第二章平面设计2.1平面线形设计设计路线位于黑龙江省东北部,起点为宋家桥,终点为田家屯。由于该地区地形情况相对简单,山脉清晰。所以选定线时主要考虑道路的通达性和经济性,再结合地形情况综合选定方案。路线方案为起点出发经过一片开阔地,然后沿山坡向上然后在跨过垭口沿山坡向下到达终点。本方案有四个拐点,全长6691.455,具体方案见附表SII-1。详细设计就是将初步选定的方案进一步的细化。通过对全线进行分析,发现原路线基本满足要求,故仅做局部修改。并且重新编排桩号。其中直线和曲线上均标出25米的整桩号。2.2平曲线设计计算2.2.1路线转角、方位角的计算本道路设计路线起点为宋家桥终点为田家屯,路线的大致走向如图2-1,路线的各交点的坐标如表2-1。图2-1路线转角、方位角计算示意图表2-1交点桩号的坐标交点号交点坐标N(X)E(Y)123起点11998.919534649.68539JD110465.089473833.73641JD28555.456273947.60354JD36922.590293239.65836JD46504.996093872.59378终点5924.053433991.43926(1)AB段AB=故(2)BC段BC=故(3)CD段CD=故(4)DE段DE=故(5)EF段EF=故(6)转角计算(左)(右)(左)(右)2.2.2平曲线要素计算定选方案全线曲线部分均采用缓和曲线+圆曲线+缓和曲线的平曲线设计,故进行逐桩曲线部分曲线要素及桩号验算,计算图示如图2-2所示。在图2-2中,—路线转角; L—曲线长(m);T—切线长(m);E—外矩(m);Ls—缓和曲线长。图2-2缓和曲线计算图JD1:已知(左),圆曲线半径,,曲线要素计算如下,内移值:切线增值:缓和曲线值:切线长:曲线长:圆曲线长:外距:校正值:JD2:已知(右),圆曲线半径,,曲线要素计算如下,内移值:切线增值:缓和曲线值:切线长:曲线长:圆曲线长:外距:校正值:JD3:已知(左),圆曲线半径,,曲线要素计算如下,内移值:切线增值:缓和曲线值:切线长:曲线长:圆曲线长:外距:校正值:JD4:已知(右),圆曲线半径,,曲线要素计算如下:内移值:切线增值:缓和曲线值:切线长:曲线长:圆曲线长:外距:校正值:2.2.3平曲线主点桩号计算及校核JD1:(1)桩号:JD1交点桩号计算过程为起点桩号K0加上两交点的间距:K0+AB=K0+420.734=K0+1737.356;所以JD1的桩号为K1+737.356。(2)曲线范围内各主点桩号:ZH点:ZH=JD1-T=K0+1737.356-229.049=K1+508.307HY点:K1+508.307+120=K1+628.307QZ点:K1+508.307+449.071/2=K1+732.843YH点:K1+732.8425+209.071/2=K1+837.378HZ点:K1+837.378+120=K1+957.378(3)校核校核:K1+737.356+229.049=K1+966.405K1+957.378+9.027=K1+966.405校核正确。AB间直线段长:1508.308JD2:(1)桩号:JD2交点桩号计算过程为JD1的HZ桩号K1+957.378加上BC点间距减去JD1的切线长:K1+957.378+BC-T=K1+957.378+1913.025-229.049=K3+641.354;所以JD2的桩号为K3+641.354。(2)曲线范围内各主点桩号:ZH点:ZH=JD2-T=K3+641.354-227.289=K3+414.065HY点:K3+414.065+120=K3+534.065QZ点:K3+414.065+448.059/2=K3+638.095YH点:K3+534.065+208.059=K3+742.124HZ点:K3+742.124+120=K3+862.124(3)校核校核:K3+641.354+227.289=K3+868.643K3+862.124+6.519=K3+868.643校核正确。BC间直线段长:3414.065-1957.378=1456.687JD3:(1)桩号:JD3交点桩号计算过程为JD2的HZ桩号K3+862.124加上CD点间距再减JD2点切线长:K3+862.124+CD-T=K3+862.124+1779.730-227.289=K5+414.565;所以JD2的桩号为K5+414.565。(2)曲线范围内各主点桩号:ZH点:ZH=JD3-T=K5+414.565-224.863=K5+189.702HY点:K5+189.702+110=K5+299.702QZ点:K5+189.702+389.336/2=K5+384.370YH点:K5+299.702+169.336=K5+469.038HZ点:K5+469.038+110=K5+579.038(3)校核校核:K5+414.565+224.863=K5+639.428K5+579.038+60.39=K5+639.428校核正确。CD间直线段长:5189.702-3862.124=1327.578JD4:(1)桩号:JD4交点桩号计算过程为JD3的HZ桩号加上DE点K5+579.038间距再减JD3点切线长:K5+579.038+CD-T=K5+579.038+758.282-224.863=K6+112.457;所以JD2的桩号为K6+112.457。(2)曲线范围内各主点桩号:ZH点:ZH=JD4-T=K6+112.457-174.862=K5+937.595HY点:K5+937.595+100=K6+037.595QZ点:K5+937.595+335.737/2=K6+105.464YH点:K6+037.595+135.737=K6+173.332HZ点:K6+173.332+100=K6+273.332(3)校核校核:K6+112.457+174.862=K6+287.319K6+273.332+13.987=K6+287.319校核正确。DE间直线段长:5937.595-5579.038=358.557终点:桩号:K6+273.332+592.974-174.862=K6+691.444FG间直线段长:592.974-174.862=418.1122.3设计成果平面设计成果主要有平面图和直线、曲线及转角表,具体内容详见附图SII-1和附表SII-3。第三章纵断面设计3.1纵断面设计步骤(1)读取高程:根据平面生成的25米桩号读取各桩号的高程,输入纬地形成原地面线;(2)设置桥涵:在原地面线上容易积水的地方设置桥涵,读取桥涵的桩号及原地面高程,输入纬地;(3)试坡:以“控制点”为依据,照顾多数“经济点”的原则,在这些点位间进行穿插于取直,试定出若干直坡线。(4)调整坡度线:检查各种指标的利用情况,对初定坡度线进行调整。如:最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、合成坡度、桥隧位置的坡度限制、交叉口限制、净空、平纵线形组合等。(5)核对坡度线:选择有控制意义的重点横断面,如高填深挖、地面横坡较陡路基、挡土墙、重要桥涵以及其他重要控制点,检查坡角稳定、避让不良地质、高度要求等情况。(6)定坡:经调整核对无误后,逐渐把直线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值要求取值到千分之一,即0.1%。变坡点一般要调整到10m的整桩号上。相邻变坡点桩号之差为坡长。变坡点标高是由纵坡度和坡长以次推算而得。(7)设置竖曲线:拉坡时已考虑了平、纵结合问题,此步根据技术标准、平纵组合均衡等确定数曲线半径,计算竖曲线要素。3.2纵断面设计原则(1)拉坡时凹形竖曲线只能是填方不能是挖方;(2)在纵断面设计中,当陡坡的长度达到限制坡长时应安排一段缓坡,用以恢复在陡坡上降低的速度。同时考虑下坡安全的需要。(3)在两个凹形竖曲线间不要插入短坡段;平面长直线的末端不宜插入小半径凹形竖曲线;平面直线上不宜设小半径凹形竖曲线;尽量避免出现“驼峰”、“暗凹”、“波浪”等视觉线形。(4)满足平纵配合的原则。竖曲线变坡点起终点要落在缓和曲线段上,保证萍包纵,不错位。(5)新线设计纵坡坡长取整,坡度要求取值为千分之一。3.3竖曲线设计3.3.1纵坡设计(1)最大、最小纵坡本设计最大纵坡取6%,最小纵坡取0.3%。(2)平均纵坡《公路路线设计规范》规定二级公路越岭路线的平均纵坡以接近5.5%(相对高差为200-500米)和5%(相对高差大于500米)为宜。并注意连续3000m路段范围内的平均纵坡不宜大于5.5%。式中:—平均纵坡;h—相对高差;L—路线长度。全线路段均满足平均纵坡的要求。(3)坡长限制坡长限制包括陡坡的最大坡长限制和最小坡长限制两个方面:本设计的最小坡长路段为290m,满足《公路工程技术标准》规定的150m最小坡长的限制。本设计最长坡长为1670m,坡度是+1.3%,满足最大坡长限制。3.3.2竖曲线半径的选取(1)尽可能取大半径,一般应大于最小半径,只在特殊情况下才能采用极限最小半径;(2)满足最小长度要求,不小于3s行程;(3)结合纵断面起伏情况和标高控制要求,确定合适的外距值,按外距控制选择半径;(4)考虑相邻竖曲线的连接(即保证最小直坡段长度或不发生重叠)限制曲线长度,按切线长度选择半径;(5)一般应为50或100m的整数倍。3.3.3竖曲线计算(1)变坡点1变坡点桩号为K0+290.000(见图3-1),该处的切线高程为180.87m,,(为凸形),半径R=7000m。图3-1①竖曲线要素计算竖曲线长:切线长:外距:②计算设计高程竖曲线起点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点桩号:竖曲线终点高程:其余桩号的高程计算按下式计算:式中,—曲线上任意点到曲线起点或者终点的水平距离;H—起点或终点高程;i—坡度表3-1竖曲线上各点设计高程桩号横距竖距切线高程设计高程K0+230.500.000180.692180.692K0+25019.50.027180.751180.724K0+27544.50.141180.826180.685K0+30049.50.175180.730180.555K0+32524.50.043180.380180.337K0+349.500.000180.037180.037(2)变坡点2变坡点桩号为K0+520(见图3-2),该处切线高程为177.65m,,(为凹形),取半径值R=5000m。图3-2①竖曲线要素计算竖曲线长:切线长:外距:②计算设计高程竖曲线起点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点桩号:竖曲线终点高程:其余桩号的高程计算按下式计算:式中,—曲线上任意点到曲线起点或终点的水平距离;—起点或终点高程;i—坡度。表3-2竖曲线上各点设计高程桩号横距竖距切线高程设计高程K0+462.500.000178.455178.455K0+47512.50.016178.280178.296K0+50037.50.141177.930178.071K0+52552.50.276177.696177.972K0+55027.50.076177.921177.997K0+5752.50.001178.146178.147K0+577.500.000178.168178.168(3)变坡点3变坡点桩号为K1(见图3-3),该处切线高程为181.970m,,(为凹形),取半径值R=30000m。图3-3①竖曲线要素计算竖曲线长:切线长:外距:②计算设计高程竖曲线起点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线起点桩号:竖曲线起点高程:其余桩号的高程计算按下式计算:式中,—曲线上任意点到曲线起点的水平距离,H—起点高程,i—前坡(-4.4%),取绝对值计算。表3-3竖曲线上各点设计高程桩号横距竖距切线高程设计高程K0+92500.000181.295181.295K0+950250.010181.520181.530K0+975500.042181.745181.787K1+000750.094181.970182.064K1+025500.042182.320182.362K1+050250.010182.670182.680K1+07500.000183.020183.020(4)变坡点4计算:变坡点桩号为K1+740(见图3-4),该处切线高程为192.33m,,(为凸形),取半径值R=25000m。图3-4①竖曲线要素计算竖曲线长:切线长:外距:②计算设计高程竖曲线起点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点桩号:竖曲线终点高程:其余桩号的高程计算按下式计算:式中,—曲线上任意点到曲线起点或终点的水平距离,H—起点或终点高程,i—坡度,取绝对值计算。表3-4竖曲线上各点设计高程桩号横距竖距切线高程设计高程K+61500.000190.580190.580K1+625100.002190.720190.718K1+628.30813.3080.004190.766190.762K1+650350.025191.070191.045K1+675600.072191.420191.348K1+700850.145191.770191.625K1+7251100.242192.120191.878K1+732.843117.8430.278192.230191.952K1+7501150.265192.370192.105K1+775900.162192.470192.308K1+800650.085192.570192,.485K1+825400.032192.670192.638K1+837.37827.6220.015192.720192.705K1+850150.005192.770192.765K1+8652600.000192.830192.830(5)变坡点5计算:变坡点桩号为K2+140(见图3-5),该处设计高程为切线高程为193.93m,,(为凸形),取半径值R=8000m。图3-5①竖曲线要素计算竖曲线长:切线长:外距:②计算设计高程竖曲线起点桩号:竖曲线起点高程:竖曲线终点桩号:竖曲线终点高程:其余桩号的高程计算按下式计算:式中,—曲线上任意点到曲线起点或终点的水平距离,H—起点或终点高程,i—坡度表3-5竖曲线上各点设计高程桩号横距竖距切线高程设计高程K2+04800.000193.562193.562K2+05020.000193.570193.570K2+075270.046193.670193.624K2+100520.169193.770193.601K2+125770.371193.870193.499K2+150820.420193.740193.320K2+175570.203193.265193.062K2+200320.064192.790192.726K2+22570.003192.315192.312K2+23200.000192.182192.1823.4设计成果路线纵断面图是纵断面设计的最终成果。在纵断面图上表示原地面的标高线称为地面线。地面线上各点的标高称为地面标高,沿道路中线所作的纵坡设计线称为纵断面设计线,在纵断面设计线上的各点标高称为设计标高,任一桩号的设计标高与地面标高之差,称为该桩号的施工高度。设计路段的纵断面图和竖曲线表详见附图SII-2,附表SII-4。第四章横断面设计4.1横断面组成部分设计4.1.1横断面的组成及宽度本设计路段为二级公路,横断面主要是由行车道、硬路肩、土路肩、边沟等组成,不需要设置中央分隔带。设计速度为60km/h,按照《公路工程技术标准》将路基采用整体式单幅双车道的路基断面形式。这类公路的优点是:适应的交通量范围大(最高7000辆/天);只要车辆各行其道、视距良好,车速一般都不会受到到影响,行车速度为20-80Km/h。查《规范》得:表4-1公路路肩宽度规范设计速度(km/h)二级公路8060右侧硬路肩宽度(m)一般值1.50.75最小值0.750.25土路肩宽度(m)一般值0.750.75最小值0.50.5路基宽度选定为10米,其中行车道宽度为2×3.5m,硬路肩为2×0.75米,土路肩为2×0.75米,填方边坡采用边坡坡度为1:1.5,挖方边坡采用1:1。具体尺寸见附图标准横断面图。4.1.2路拱设计(1)路拱形式路拱的基本形式有直线形、抛物线形等。综合考虑本设计采用直线型路拱,即采用双向坡面,路拱两侧是倾斜直线,拱顶在路面的中心线上。这种路拱形式有利于机械化施工,如行车后路面稍有沉陷,雨水亦可排出比较符合设计、施工和养护的要求。(2)路拱坡度为了路面排水顺畅和保证行车安全、平稳。坡度过小则排水不畅,且不利于行驶安全。本设计采用2.0%的路拱横坡。(3)路肩横坡①硬路肩直线段的硬路肩应设置向外倾斜的横坡,其坡度值应与车道横坡值相同。曲线路段内、外侧硬路肩横坡值及其方向:当曲线超高小于或等于5%时,其横坡值和方向应与相邻车道相同;当曲线超高大于5%时,其横坡值应不大于5%,且方向相同。硬路肩的横坡应随相邻车道的横坡一同过度,其过渡段的纵向渐变率应控制在小于1/150至大于1/330之间。②土路肩位于直线路段或曲线路段内侧,且车道或硬路肩的横坡值大于或等于3%时,土路肩的横坡应与车道或硬路肩横坡值相同;小于3%时,土路肩的横坡应比车道或硬路肩的横坡值大1%或2%。所以土路肩取值3%。位于曲线路段外侧的土路肩横坡,应采用3%的反向横坡值。4.2加宽设计和计算汽车在圆曲线上行驶时,靠近曲线内侧后轮行驶的曲线半径最小,靠近曲线外侧的前轮行驶的曲线半径最大。为适应汽车在圆曲线上行驶时后轮轨迹偏向曲线内侧的需要,圆曲线内侧相应增加的路面、路基宽度称为曲线加宽。路面在直线上的正常宽度过渡到曲线上增加了宽度,需要一定路程,叫做宽缓和段。我国《公路路线设计规范》规定二级、三级、四级公路的曲线半径小于或等于250m本设计中有曲线半径为200m,故需表4-2加加宽类别汽车轴距加前悬/m加宽值/m圆曲线半径/m加宽值m圆曲线半径m250~200<200~500<150~100<100~70...150.40.60.81.0280.60.70.91.235.2+8.80.81.01.52.0根据表中的数据,取e=0.8二级公路可以采用比例过度方式,在加宽过度全长范围内按其长度成比例逐渐加宽,加宽过度段内任意点的加宽值其中:-任意一点距过渡段起点的长度(m);L-加宽过渡段长度,本设计取缓和曲线长度110m;b-圆曲线上的全加宽,根据双车道公路规范取0.8m;图4-1绕内边缘线旋转以JD处曲线为例,计算加宽值如下:表4-3JD2曲线段路面加宽值桩号加宽值/m起点ZHK5+189.70205200(5200-5189.702)/110*0.8=0.0755225(5225-5189.702)/110*0.8=0.2575250(5250-5189.702)/110*0.8=0.4395275(5275-5189.702)/110*0.8=0.620HYK5+299.7020.84.3超高设计及计算超高设计及计算4.3.1是否设超高的判定:为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡,称之为超高。表4-4不设超高最小半径技术指标二级公路设计速度60km/h不设超高最小半径(m)路拱1500路拱1900表4-5平曲线超高(km/h)超高(%)60最大超高(%)10864

(%)2<1500(<1900)~

900<1500(<1900)~

870<1500(<1900)~

800<1500(<1900)~

6103<900~620<870~590<800~500<610~2704<620~470<590~430<500~320<270~1505<470~360<430~320<320~200

6<360~290<320~240<200~135

7<290~240<240~170

本设计中半径分别为600m,700m,200m,300m,均需要设超高。结合道路所在地区的气温和天气情况综合选取JD1,JD2,JD3,JD4处的超高分别为3%,3%,5%,5%。4.3.2超高过渡方式由于行车道内侧不降低,有利于路基纵向排水,一般新建工程多用边轴旋转。本计的道路横断面形式为双向两车道无中间带采用绕内线边轴旋转,。边轴旋转:先将外侧车道绕路中线旋转,待达到与内侧车道构成单向横坡后,整个断面再绕未加宽前的内侧车道边缘旋转,直到超高横坡值。见图4-2图4-24.3.3超高缓和段计算及检验超高设于圆曲线范围内,两端用过渡段与直线相连。从直线段的双向横坡渐变到圆曲线路段具有超高单向横坡的过渡段称为超高缓和段。超高缓和段长度按下式计算:式中:L——超高缓和段长度(m);B——旋转轴至行车道外侧边缘的宽度(m);——超高坡度与路拱坡度代数差(%);绕道路内边缘旋转=ih——超高渐变率即旋转轴线与行车道外侧边缘线之间相对升降的比率,设计速度为60km/h,绕边轴旋转时其规定值为1/125。在确定超高缓和段长度时,应注意:①超高缓和段长度一般应采用5的倍数,并不小于10m;②当线形设计须采用较长的回旋曲线时,路段的超高渐变率不得小于1/330;③超高的过渡应在回旋线全长范围内进行,但当超高渐变率过小时(为保证排水),而只设在该回旋线的某一区段范围之内。超高缓和段长度:且表4-6超高率计算表交点Ls超高缓和段Lp=BΔ/LJD11201000.0035JD21201000.0035JD31101100.0045JD41001000.0049所有超高过渡满足要求。4.3.4合成坡度合成纵坡是指道路纵坡和横坡的矢量和,计算公式为i路线纵坡(%)ih超高值(%)JD1处纵坡i=1.4%,超高ih=3%,合成坡度I=3.31%;JD2处纵坡i=1.3%,超高ih=3%,合成坡度I=3.27%;JD4处纵坡i=1.3%,超高ih=5%,合成坡度I=5.17%;JD5处纵坡i=-2.2%,超高ih=5%,合成坡度I=5.46%;根据《公路路线设计规范2006》(JTGB01-2006)中的相关规定:设计速度为60km/h4.4道路排水设计4.4.1路基排水设计(1)边沟在挖方以及低填方路段,为防止路面流下的水冲刷路基,在路线两侧设置边沟进行蓄水,本设计中采用梯形边沟,内侧沟壁为1:1,外侧与挖方边坡相同。底宽与深度为0.5(2)排水沟在填方路段,在路线两侧设置排水沟,排除来自边沟的水,以及将水引向桥涵,排出路基范围以外。排水沟的横断面形式,一般采用梯形,用于边沟、截水沟及取土坑出水口的排水沟,由于流量较小,不需特别计算。本设计中排水沟深度与底宽为0.6m,边坡为1:1。(3)截水沟截水沟沟底宽0.6m,深0.6m,挖方边坡坡脚5m。(3)排水规划详细设计的整体排水规划在挖方以及低填方路段,为防止路面流下的水冲刷路基,在路线两侧设置边沟进行蓄水;在填方路段,在路线两侧设置排水沟,排除来自边沟,截水沟的水,以及将水引向桥涵,排出路基范围以外。具体排水总体规划的边沟、排水沟及涵洞布置形式详见排水系统规划图SIII-5。4.4.2路面排水设计利用路拱进行路面排水,路拱横坡为2%,土路肩处为3%。第五章路基路面设计5.1路基防护与加固工程设计合理的路基设计,应在路基位置、横断面尺寸、岩土组成等方面综合考虑。为确保路基的强度与稳定性,路基的防护与加固也是不可缺少的工程技术措施。路基防护与加固措施主要有边坡坡面防护、沿河路堤河岸冲刷防护与加固、以及湿软地基的加固处置等。本设计主要采用坡面防护进行路基防护设计。坡面防护,主要是保护路基边坡表面免受雨水的冲刷,建减缓温差及湿度变化的影响,防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变过程,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环境。本设计坡面防护选择植物防护和工程防护。5.1.1植物防护本设计边坡坡度不陡于1:1,土质边坡采用拉伸网草皮撒种,形成草皮。可以采用片石砌成方格,再种草皮。草的品种应适宜当地自然条件,最好是根系发达,中茎低矮,多年生长的几种草籽混种。不宜种草的坡面,可以铺5~10cm的种植土层,土层与原坡面结合稳固。5.1.2工程防护不适宜采用植物防护的地段,考虑就地取材,采用砂石、水泥石灰等矿质材料进行坡面防护。采用喷浆,施工简便,效果好。厚度一般为5~10cm。选用比较经济的方法,砂浆用水泥、石灰、河砂及水,按重量比1:1:6:3配合。对坡面较陡或易风化的坡面,可以在喷浆前先先铺设加筋材料,加筋材料可以用铁丝网或土工格栅,喷浆坡面应设置排水孔。5.2基础资料及路基类型的确定(1)自然条件及气象资料设计路线位于黑龙江省东北部,属中温带大陆性季风气候,冬长夏短,无霜期130天左右,为季节性重冰冻区,全年最高气温30℃,最底气温-32℃;冬季信风—北。降雨多集中在8月份,最大冻深2.0m。境内地下水埋深:一般路段为100cm左右、高岗地段(2)地质资料及筑路材料平地上多为草地,牧地,山坡上草地牧草灌木丛共生乔木多生于高岗山坡上。土质状况:0~30cm腐殖土;30~150cmCLS;150~300cm沙砾土;300~500cm沙石土;>500cm卵石及风化岩。碎石、砂砾、石灰、水泥、沥青等供应丰富。(3)交通资料现状交通量组成:小汽车950辆/日,中型车1580辆/日,大型车320辆/日,拖挂车90辆/日,交通增长率为5.0%。施工单位及施工工期:省(市)级以上施工单位,工期二年。设计资料该区为黑龙江省,查图得该区为:Ⅱ2东北中部山前平原重冻区。二级区划特征与指标表5-1二级区名(包括副区)水热状态地表情况潮湿系数(K)年降水量(mm)雨型多年平均最大冻深(cm)最高月平均地温地下水埋深(m)地貌类型地表切割深度(m)土质和岩性Ⅱ1东北东部山地润湿冻区0.75~1.50600~1200夏雨80~250<30.0一般>0洼地,谷地1~1.5湿润重丘低山为主,其次为冲击平原和沼泽大部为200~500棕粘性土、砂性土、粗粒岩Ⅱ1a三江平原副区0.75~1.00600~800夏雨150~200<30.0<1沼泽、平原为主除完达山外大部分为草原内陆软土Ⅱ2东北中部山前平平原重冻区0.25~1.25400~600夏雨120~240<30.0一般>3谷地1~3冲击平原阶地或洪积扇大部分为草原黑粘性土、内陆软土本设计为二级公路,公路自然区划为Ⅱ2,该区冬季降温较快,水分易积聚,春季升温较慢,化冻亦慢,水分不易下渗,路面结构突出问题是翻浆和冻胀。路基土为黑粘土,含水量大,强度低。设计路段沿线有丰富的碎石、砂砾、石灰、水泥和沥青,故设计水泥混凝土路面与沥青路面均可。5.3路基湿度状况分析查表《路基临界高度参考值》得到:路基临界高度参考值表5-2自然区划砂性土粘性土粉性土地下水地表长期积水地表临时积水地下水地表长期积水地表临时积水地下水地表长期积水地表临时积水H1H2H3H1H2H3Ⅱ2区2.72.03.42.61.9表中:H1——路基干燥状态临界高度;H2——路集中是状态临界高度;H3——路基潮湿状态临界高度;路槽底至水位高度小于H3是为过湿路基,需经过处置后方能铺筑路面。图5-1路基临界高度与路基干湿类型示意图已知:设计道路处于Ⅱ2,土质为黑粘性土,境内地下水埋深:一般路段为100cm左右、高岗地段250cm左右,偶有地表水露头。一般路段H=2.5+1=3.5m;高岗地段H=2.5+2.5=5m。因为H>H1,所以路基为干燥类。5.4路基稳定性分析常用的边坡稳定性分析方法,根据滑动面形状分直线破裂面法和圆弧破裂面法。直线法适用砂土和砂性土,土的抗力以摩擦力为主,粘粘聚力甚小。圆弧法适用于粘性土,土的抗力以粘聚力为主,内摩擦力较小。边坡破坏时,破裂面近似圆柱形。本设计是黑粘性土,采用圆弧法。本设计具体采用条分法(又称瑞典法)及具简化计算的表解法和图解法。已知:最高路基5.28m,顶宽10m,粘性土,土的粘聚力c=10kpa,内摩擦角(tan),重度,荷载为挂车-80(一辆车重力800KN)。绘出路堤横断面。5.4.1将挂车换算成土柱高式中:L——纵向分布长度(等于汽车后轴车轮的总距),L=6.4m;B——横向分布车辆轮胎最外缘间总距。其中:N为车辆数,等于2;d为车身之间的净距,等于0.4m;b可近似的取车身宽度,等于3.5m。则故5.4.2按4.5H法确定滑动圆心辅助线边坡斜度,查相关规范得到表5-3。粘土边坡特性表5-3边坡斜度边坡倾斜角1:1.55.4.3确定圆心直线连接可能滑弧的两端点,本设计连接坡脚与右边缘,并作此直线的中垂线相交于辅助线的点O即滑动面的圆心。由得到R=10.02m。4.5H和条分法大样图5.4.4条分法(1)由右边缘起每2m分为一段,将圆弧范围土体分为9份,第段为1.92m。(2)算出滑动曲线每一分段终点与圆心竖曲线之间的距离。(3)滑动曲线每一段中点与圆心竖曲线间的偏角。圆心竖曲线间的偏角表5-4Xi段中距圆心竖直线距离(m)X19.340.93469°05′X27.010.69544°02′X34.970.50030°01′X42.950.29216°58′X50.940.0885°03′X6-1.07-0.1096°15′X7-3.08-0.31018°05′X8-5.10-0.51631°02′X9-3.21-0.71944°59′(4)计算每一段的面积,重力,和滑动曲线法线方向分力和滑动曲线切线方向分力。圆弧法边坡稳定性分析计算表表5-5Xi段中与圆心竖直线距离(cm)X19.340.93469°05′5.33890.7460.35732.39684.757X27.010.69544°02′12.64214.880.719154.499149.341X34.970.50030°01′15.75267.750.866231.872133.875X42.950.29216°58′17.514297.7380.956248.63786.940X50.940.0885°03′18.291310.9470.996309.70327.275X6-1.07-0.1096°15′16.932287.8440.994286.117-31.187X7-3.08-0.31018°05′13.434228.3780.951217.187-70.797X8-5.10-0.51631°02′8.936151.9120.857130.189-78.387X9-3.21-0.71944°59′3.20954.5530.70738.568-39.2241649.168262.593(5)算出滑动曲线圆弧长L式中:——圆心角。(6)计算稳定系数式中:由此可见,其稳定性系数大于1.50,属于超稳定,满足边坡稳定性要求。5.5确定路基回弹模量本路段地处黑龙江省东北部公路自然区划为,地下水埋深一般路段为100cm左右,高岗地段250cm左右,偶有地表水露头。区粘性土路基临界高分别为为2.9m,2.2m。一般路段H=2.5+1=3.5m;高岗地H=2.5+2.5=5m。H>H1,所以路基为干燥类。所以查表得,土基回弹模量E0查表得E0=30MPa。采用重型击实标准时,土基回弹模量可较表列值增加20%-35%。取较表列值增加30%时,。5.6沥青路面设计过程5.6.1计算标准轴载累计交通量Ne,确定交通等级1.交通量为:小汽车:950辆/日;中型车:1580辆/日;大型车:320辆/日;拖挂车:90辆/日。故设计年交通量组成如下表:近期交通组成、交通量与不同车型的交通参数表5-6车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量东风KM34024.667.8120380江淮HF15045.1101.5120360江淮HF140A18.941.8120420五十铃NPR595G23.544.0120420太脱拉13851.480.00221.32320解放SP920031.37832490小汽车9502、计算标准轴载累计交通量Ne,确定交通等级(1)轴载分析:路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。(2)当以设计弯沉验算及沥青层弯拉应力验算时,各级轴载换算采用下式计算。式中:——标准轴载的当量轴次,次/日;——被换算车辆的各级轴载作用轴次,次/日;——标准轴载,kN;——被换算车辆的各级轴载,kN;——被换算车辆的类型数。——轮组系数,双轮组系数为1;单轮组为6.4,四轮组为0.38。——轴数系数,当轴间距离大于3m时,按单独的一个轴载计算;当轴间距离小于3m时,应考虑轴数系数,,m是轴数。轴载换算计算结果表表5-7车型东风KM340前轴24.66.413805.45后轴67.81138070.09江淮HF150前轴45.16.4136072.14后轴101.511360384.09江淮HF140前轴18.96.414202.08后轴41.8114209.45五十铃NPR595G前轴23.56.414204.94后轴44.01142011.81太脱拉138前轴51.46.41320113.25后轴80.012.2320266.69解放SP9200前轴31.36.41903.68后轴78139091.621035.29注:轴载小于25KN的轴载作用不计。(3)用于半刚性基层弯拉应力验算时,采用下式计算。其中:——轮组系数,单轮组为1.85,双轮组为1.0,四轮组为0.09;——轴数系数,。轴载换算计算结果表表5-8车型东风KM340前轴24.618.513800.09后轴67.81138016.97江淮HF150前轴45.118.5136011.40后轴101.511360405.54江淮HF140A前轴18.918.514200.01后轴41.8114200.39五十铃NPR595G前轴23.518.514200.07后轴44.0114200.59太脱拉138前轴51.418.5132028.84后轴8012.2320118.11解放SP9200前轴31.318.51900.15后轴78139036.99618.85注:轴载小于50KN的轴载作用不计。3.确定道路等级及车道数计算年平均日交通量(初始年)普通载重车型车折算系数为1.5,小汽车折算系数为1.0折合成小客车的日交通量=计算远景平均日交通量该公路地处山东南部,初步定为二级公路,设计年限为15年,施工期为2年;远景年交通量(辆/日)。《公路路线设计规范2006》(JTGB01-2006)规定二级公路应能适应各种汽车折合成小汽车的年平均日交通量为5000~15000辆/日。故确定为二级公路,车道数为双车道,确定交通量预测年限T=15年,与规范一致。(3)确定车道系数查表可得,双向双车道道路车道系数为0.6~0.7由内插得4、计算标准轴载累计交通量Ne,确定交通等级规范规定二级公路沥青路面的设计年限应为12年,故=12年,交通量平均增长率=5%所以:根据属于中等交通;根据属于轻交通。5.6.2初拟路面结构组合,确定设计参数1、采用半刚性基层沥青路面根据交通现状,结构层的最小施工厚度等因素综合考虑,初拟各层结构厚度如下:细粒式沥青混凝土4cm,粗粒式沥青混凝土6cm,水泥稳定碎石基层25cm,二灰土底基层为设计层。2、确定设计参数按实验规程规定的实验确定20°C的沥青混合料和其他结构层材料的抗压回弹模量,15°路面结构层设计参数表5-9材料名称20°弯拉模量(MPa)弯拉强度(MPa)细粒式沥青混凝土AC4粗粒式沥青混凝土AC-25100012000.8水泥稳定碎石150036000.5二灰土底基层75024000.3大致作出各结构层的示意图,如图5-2所示。细粒4cm粗粒6cm10水泥碎石25cm二灰土底基层?750图5-2结构层示意图5.6.3路面结构层厚度设计(1)计算确定设计弯沉公路等级系数:该公路为二级公路,;面层类型系数:面层是沥青凝土路面;基层类型系数:半刚性基层。(2)计算各层材料容许层底拉应力根据公式:及:(用于沥青层)(用于水泥稳定碎石)(用于二灰土)结构层容许拉应力表5-10材料名称极限弯拉强度(Mpa)机构强度系数容许弯拉应力(Mpa)细粒式沥青混凝土1.41.700.82粗粒式沥青混凝土0.81.700.47水泥稳定碎石0.51.590.31二灰土底基层0.32.050.15(3)在简化的三层体系中计算结构层厚度(a)求H求修正系数F路表弯沉:,查三层体系表面弯沉系数诺模图得,查三层体系表面弯沉系数诺模图得查三层体系表面弯沉系数诺模图得:(b)弯沉等效换算求底基层厚度取。(4)弯拉应力验算1~i层;i+1~n-1层。(a)i=1细粒式密级配沥青混凝土底(如图5-3)图5-3i=1细粒式密级配沥青混凝土底大样图;;;;。查三层体系上层底面拉应力系数诺谟图,为负值,说明结构层受压,不需验算。(b)i=2粗粒式密级配沥青混凝土底(如图5-4)图5-4i=2中粒式密级配沥青混凝土底大样图。查三层体系上层底面拉应力系数诺谟图,为负值,说明结构层受压,不需验算。(d)i=3水泥碎石层底(图5-5)图5-5i=4水泥碎石层底大样图;;;;;。查三层体系上层底面拉应力诺谟图得:,为负值,说明结构层受压,不需验算。(e)i=4二灰土基层(中层如图5-6)图5-6i=5二灰土基层(中层)大样图;;;;;。查三层体系中层底面拉应力诺谟图得:,,。不满足要求,需调整二灰土厚度,取40cm。;;;;;。查三层体系中层底面拉应力诺谟图得:,,,满足要求。计算路表弯沉弯沉高度换算:查三层体系表面弯沉系数诺模图得:综上所述:路表弯沉和各层底拉应力均满足要求。柔性路面计算表表5-11序号材料名称抗压模量MPa弯拉模量MPa弯拉强度MPa厚度cm层底拉应力MPa容许拉应力MPa1细粒式沥青混凝土150020001.44负0.842粗粒式沥青混凝土100012000.86负0.483水泥稳定碎石150036000.525负0.304二灰土底基层75024000.3400.0950.145土基43.6—————5.6.4最小防冻厚度验算在季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段,需要进行防冻厚度验算,规范规定采用查表法。该地区属于干燥地区,路面强度和稳定性不受地下水和地表水的影响。厚度75cm满足要求。5.7水泥路面设计5.7.1计算标准轴载累计交通量Ne,确定交通等级路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ-100表示。①轴载换算:式中:——100KN的单轴—双轮组标准轴载的作用次数;—单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i级轴载的总重KN;—各类轴型i级轴载的作用次数;—轴型和轴载级位数;—轴—轮型系数,单轴—双轮组时,;单轴—单轮时,按式计算;双轴—双轮组时,按式;三轴—双轮组时,按式计算。轴载换算结果如表5-12所示。表5-12轴载换算结果车型东风KM340前轴24.63800后轴67.813800.7576江淮HF150前轴45.13600.4511后轴101.51360456.8348江淮HF140A前轴18.94200后轴41.814200.0004五十铃NPR595G前轴23.54200后轴44.014200.0008太脱拉138前轴51.43203.0709后轴80.0013209.0072解放SP9200前轴31.3900.0004后轴78.001901.6895471.8154查《水泥混凝土路面设计规范》可知二级公路的可靠度设计标准如表表5-13可靠度设计标准安全等级设计基准期(a)目标可靠度(%)目标可靠指标变异水平等级三级20851.04中②计算累计当量轴次查表可知二级公路的设计基准期为20年,安全等级为三级,临界荷位处的车辆轮迹轮迹横向分布系数是0.54—0.62取0.54,,则:查《水泥混凝土路面设计规范》水泥混凝土路面所承受的轴载作用,按设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计作用次数分为4级,分级范围如下表。表5-14交通分级交通等级特重重中等轻设计车道标准轴载累计作用次数Ne(104)>2000100~20003~100<3本设计标准轴载累计作用次大于3×104小于1x106时,属于重交通等级。5.7.2初拟路面结构组合,确定设计参数1、设计规范:表5-15适宜各交通等级的基层类型交通等级基层类型特重交通贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土基层重交通水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层中等或轻交通水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料基层5-16各类基层厚度的适宜范围基层类型厚度适宜的范围(mm)贫混凝土或碾压混凝土基层120~200水泥或石灰粉煤灰稳定粒料基层150~250沥青混凝土基层40~60沥青稳定碎石基层80~100级配粒料基层150~200多孔隙水泥稳定碎石排水基层100~140沥青稳定碎石排水基层80~1002、基层、垫层材料参数确定(1)基层基层、应具有足够的强度和稳定性,在冰冻地区应具有一定的抗冻性。拟选用石灰粉煤灰稳定粒料为基层。配比为石灰:粉煤灰:稳定粒料=1:3:12,查《水泥混凝土路面设计规范》得回弹模量。(2)垫层垫层的作用有抗冻、排水、防止污染等,本设计处季节性冰冻地区,易发生冻胀、翻浆等现象,为了排出路面路基中滞留的自由水,确保路面结构稳定,避免冻害发生,在底基层下设置垫层。垫层采用石灰稳定土,其中石灰含量10%,查《水泥混凝土路面设计规范》得回弹模量。3、路面的结构厚度(1)初拟路面结构表5-17水泥混凝土面层厚度的参考范围交通等级特重重公路等级高速一级二级高速一级二级变异水平等级低中低中低中低中面层厚度(mm)≥260≥250≥240270~240260~230250~220相应于安全等级二级的变异水平为中。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级,查表初拟普通混凝土面层厚度为:25cm,基层厚20cm,垫层厚18cm。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.25m,长5m。查《水泥混凝土路面设计规范》取普通水泥混凝土面层的弯拉强度标准为:,相应弯拉模量标准为:,路基土基回弹模量。计算基层顶面当量回弹模量如下:式中:——基层顶面的当量回弹模量;——路床顶面的回弹模量;——基层和底基层或垫层的当量回弹模量;——基层和底基层或垫层的回弹模量;——基层和底基层或垫层的当量厚度;——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度;——基层和底基层或垫层的厚度;——与有关的回归系数。普通混凝土面层的相对刚度半径计算为:(2)荷载疲劳应力标准轴载在临界荷载处产生的荷载应力计算为:因纵缝为设拉杆平缝,接缝传荷能力的应力折减系数。考虑设计基准期内荷应力累计疲劳作用的疲劳应力系数:式中:(v—与混合料性质有关的指数,普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土,)根据公路等级,查《水泥混凝土路面设计规范》考虑偏载和动载等因素,对路面疲劳损失影响的综合系数。荷载疲劳应力计算为:(3)温度疲劳应力查《水泥混凝土路面设计规范》:表5-18最大温度梯度标准值Tg公路自然区划Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ最大温度梯度(℃/m)88~8390~9586~9293~98注:海拔高时,取高值;湿度大时,取低值。Ⅱ2区最大温度梯度取88(℃/m)。板长4m,。图5-7温度应力系数由图5-7可查普通混凝土板厚。最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为:温度疲劳应力系数计算为:计算温度疲劳应力为:二级公路的安全等级为二级,相应于二级安全等级的变异水平为中级,目标可靠度为85%。再据查得的目标可靠度和变异水平等级,查《水泥混凝土路面设计规范》得可靠度。所选普通混凝土面层厚度(0.25cm)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。则水泥混凝土路面设计为:普通混凝土面层厚度为:25cm,基层厚20cm,垫层厚18cm。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.25m,长5m。路基设计表内容主要有:平曲线、竖曲线、地面高程,设计高程、填挖高度、路基宽度、路面各点与设计高之差以及施工时中桩填挖高度等。从前面的平面设计、纵断面设计、和横断面设计中可以直接得到平曲线、竖曲线、地面高程,设计高程、填挖高度、路基宽度的数值。路面各点与设计高之差和施工时中桩填挖高度计算详细过程如下。5.8路基设计表5.8.1横断面各点与设计高之差将路面在横断面上从左到右分成五个点,分别是左侧B1、B2;C;右侧B2、B1,如图5-4。B1为路基边缘点、B2为土路肩与硬路肩交点、C为道路中心点。路基设计标高为未设超高加宽前的路基边缘标高。图5-8路面分点超高过渡过程:内侧保持不变,外侧行车道绕旋转轴超高到路拱横坡2%,外侧土路肩坡度依然3%保持不变。当外侧行车道旋转至路拱横坡后,内侧行车道和外侧行车道一起超高至3%,随后内侧土路肩随着行车道一起超高至设定的超高值。超高缓和段上计算各点与设计高之差:由纵断面设计超高缓和段为部分缓和曲线过渡,横坡从路拱坡度(2%)过渡到超高横坡(-2%)。(1)由几何比例关系求JD4处部分缓和段长度x,JD4处缓和曲线Ls=100m。x/100=0.17/0.425得x=40m即K5+937.595~K5+977.595左侧先旋转超高到与路拱相同。右侧:;道路中心:;左侧:,。d—到变换旋转点的距离表5-19超高计算表曲线桩号到变换旋转点的距离d=桩号-5937.595左侧B1左侧B2C右侧B2右侧B1595012.4050.050.080.110.020.01597537.4050.160.180.110.140.01(2)K5+977.595~HY点K6+037.595继续抬升直至5%坡度横断面各点计算如下:剩余的过渡段长:;右侧右侧右侧右侧超高计算表表5-20曲线桩号到变换旋转点的距离d=桩号-5977.595左侧B1左侧B2C右侧B2右侧B1600022.4050.260.280.150.01-0.01602547.4050.350.380.190.00-0.03(3)圆曲线上计算各点与设计高之差圆曲线范围(HY点K6+037.595~YH点K6+173.333)左侧:道路中心:右侧:同理可得后缓和曲线点高程与设计高程之差所有曲线点的计算结果如下:曲线超高计算汇总表表5-21曲线桩号左侧B1左侧B2道路中心C右侧B2右侧B1ZH5937.5950.000.020.110.020.0159500.050.080.110.020.0159750.160.180.110.140.0160000.260.280.150.01-0.0160250.350.380.190.00-0.03HY6037.5950.400.430.210.00-0.0460500.400.430.210.00-0.0460750.400.430.210.00-0.0461000.400.430.210.00-0.04QZ6105.4640.400.430.210.00-0.0461250.400.430.210.00-0.0461500.400.430.210.00-0.04YH6173.3330.400.430.210.00-0.0461750.400.420.210.00-0.0462000.300.320.170.01-0.0262250.200.220.120.020.0062500.100.120.110.020.01HZ6273.3330.000.020.110.020.01其余交点的计算同上求得,详细数据见附表SIII-2。5.8.2施工时中桩填挖高度施工时中桩填挖高度为计算所得的路面中心点与设计高之差加上纵断面上计算所得的填挖高度,举例说明:K0+300:其他桩号的施工时中桩填挖高度计算结果见附表SIII-2。5.9土石方数量计算与调配5.9.1横断面面积计算路基的填挖方面积,是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积,高于地面线者为填,低于地面线者为挖,两者应分别计算。路基横断面面积多为不规则的几何图形,计算方法有积距法、几何图形法、坐标法、方格法等,通常一般用积距法和坐标法。坐标法:已知断面图上各折点为(,)如图5-5由解析几何公式可推出面积计算公式:图5-9横断面面积计算(坐标法)坐标法的精度较高,手工计算复杂,只适用于计算机计算。本设计采用纬地道

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