4)调整。试定纵坡后,首先将所定的坡度与选线时考虑的坡度进行比较,两者应基本符合。
5)核对。根据调整后的坡度线,选择有控制意义的重点横断面,如高填深挖、陡峭山坡路段路基、挡土墙等断面,在纵断面图上直接读出对应中桩的填(挖)高度。然后按该填(挖)值用“模板”在横断面图上“戴帽子”,检查是否有填挖过大、坡脚落空或挡土墙工程过大等情况。若发现有问题,应及时调整纵坡。
6)定坡。纵坡设计在经调整核对无误后即可定坡,逐段把坡度线的坡度值、变坡点位置和高程确定下来。将变坡点的位置调整到10m整桩位上。
1.6.2 纵断面设计的一般原则
1.应满足纵坡及竖曲线的各项规定(最大纵坡、最小纵坡、坡长限制、坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等)。
本设计中所采用的最大纵坡为5.48%,最小纵坡为0.57%,最大坡长为720m,最小坡长为240m,竖曲线最小半径为2000m,均符合规范要求。
2.纵坡应均匀平顺。纵坡尽量平缓,起伏不宜过大和频繁;变坡点尽量设置大半径竖曲线,尽量避免极限纵坡值;缓和坡段配合地形布设;垭口处纵坡尽量放缓。
3.设计标高的确定应结合沿线自然条件,如地形、土壤、水文、气候等因素综合考虑;稻田低湿路段还应有最小填土高度的保证。
4.纵断面设计应与平面线形和周围地形景观相协调,应考虑人体视觉心理上的要求,按照平竖曲线相协调及半径的均衡来确定纵面的设计线。
5.应争取填挖平衡,尽量移挖作填,以节省土石方量,降低工程造价。 6.依路线的性质要求,适当照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的要求。
综合考虑上述纵断面设计的各项原则,本设计经过多种方案比选论证,择取最优方案,最终取得了较好的纵断面线形,所选方案纵坡平缓,并符合各项技术指标。
1.7 道路横断面设计
在设计路线内,每20 m设计一个横断面,在地形图上读出各桩号的横断面地面高程,并绘制横断面地面线,具体设计见路线横断面图。
1、护栏设计
对于填土高度大于6m的路堤以及平曲线路段填土高度较大的路堤,其路基宽度左右各加宽0.5m,并设置0.8m高的防撞护栏。
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2、平曲线超高、加宽设计
对于R>250m的圆曲线,由于其加宽值甚小,可以不加宽,故本设计在JD1
处平曲线应进行加宽设计。
超高过渡方式:本工程为新建工程,采用绕内侧车道边缘旋转的超高过渡方式。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线旋转,直至超高横坡度。
3、行车视距的保证
行车视距是否充分,直接关系到行车的安全与迅速,它是道路使用质量的重要指标之一。在道路平面上的暗弯(处于挖方路段的曲线和内侧有障碍物的曲线)、纵断面上的凸形竖曲线以及下穿式立体交叉的凹形竖曲线上都有可能存在视距不足的问题。
本设计在选线、平面设计、纵断面设计等过程中均考虑了行车视距的因素,避免了各种可能出现行车视距不满足的情况,使行车视距得到了保证。
4、路基设计表
结合纵断面设计资料,按设计标高,在路基设计表上逐桩进行计算,完成路基设计表。
1.8 路基设计
1.8.1 边坡设计
填方路基边坡,高度在8米以内,填土边坡为1:1.5,高度大于8米时设1米宽护坡道,然后按填土边坡1:1.75、填石边坡1:1.3放坡。
挖方路基边坡,挖土深度在8米以内为1:0.5,挖土深度超过8米时,每8米设一宽度为1米的平台,上边坡为1:0.5,下边坡为1:0.5。
在地面自然坡度陡于1:5的斜坡上修筑路堤时,路堤基底应挖台阶,台阶宽度应不小于1米。
1.8.2挡土墙设计
本设计中路堑在穿越山体的局部路段挖深较大,最大挖深接近11m,但由于是开挖山体,该路段为较稳定的岩质边坡,故不设路堑挡墙。经过山体较陡和靠近铁路处的边坡防护采用设置挡墙,综合分析,本设计中全路线设置挡土墙如下:
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表1-2 挡土墙布置表
桩号 起点桩号 K1+130 K1+160 K1+1700 终点桩号 K1+160 K1+170 K1+184 挡墙类型 路肩衡重式 墙高 10 路肩仰斜式式 墙高 10 10 10 路堤衡重式 墙高(3m填土) 左(m) 右(m) 左(m) 右(m) 左(m) 右(m) 挡土墙尺寸参考挡土墙设计细则初拟,按规定进行挡墙验算,并画出挡墙设计图,本例计算了路肩仰斜式挡土墙(10m),具体计算和挡墙布置祥见挡土墙计算及挡土墙设计图。
1.9 土石方调配
1、调配的原则
1)在半填半挖断面中,应首先考虑在本段内移挖作填进行横向平衡,然后再做纵向调配,以减少总的运输量。
2)路基填方如需向外借土,应结合地形、农田灌溉等情况选择借方地点。 3)综合考虑施工方法、运输条件、施工机械化程度和地形情况,选用合理的经济运距。
4)对于土方和石方应根据工程需要分别进行调配,以保证路基稳定。 5)土方调配移挖作填固然要考虑经济运距的问题,但这不是唯一的因素,还要考虑弃方或借方占地及其对农业的影响。
2、调配方式
首先进行横向调配,满足本桩号利用的需要,然后计算挖余和填缺的数量。 根据挖余和填缺的分布情况,可以大致看出调运的方向和数量,结合路线的情况和经济运距对土方进行纵向调配,填方若有不足或挖余未尽利用,再选择废方或借土的合适地点,确定借方或废方数量。
土石方调配的结果见“路基土石方数量表”。
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第二章 平面设计
一般所说的路线,是指道路中线的空间位置。路线在水平面上的投影称作路线的平面。沿中线竖直剖切再行展开则是路线的纵断面。中线上任意一点法向切面是道路在该点的横断面。路线的平面设计、纵断面设计和横断面设计三者是相互关联的,既分别进行,又综合考虑。本节主要讨论路线的平面设计。
2.1 平面选线和定线
选线和定线,就是根据公路的性质、任务、等级和标准,在路线起点、终点间,结合地形、地质、地物及其他沿线条件,综合平、纵、横三方面因素,以功能齐备、经济可行、安全可靠、环境优美这设计原则,在实地或纸上选定道路中线位置,然后进行有关测量和设计工作。
本方案设计起点桩号K0+000,坐标为:X=903928.800,Y=482526.400;设计终点桩号为K4+336.768,坐标为:X=901826.773,Y=479082.200。路线全长5670.498m。
表2-1 平面上各点的坐标 交点号 BP JD1 JD2 JD3 JD4 JD5 JD6 EP
交点坐标 N 903928.800 903614.014 903740.340 903484.000 903036.436 902606.200 901826.773 903928.800 E 482526.400 481982.200 481408.008 480664.200 480394.000 479576.176 479082.200 482526.400 2.2 路线技术指标控制
直线最大长度以不超过1.2km为宜。
设计速度大于或等于60km/h时,同向曲线间的直线最小长度以不小于设计速度的的6倍为宜,即360m;反向曲线间的直线最小长度以不小于设计速度的2倍为宜,即120m。
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表2-2 规范规定的圆曲线最小半径 设计速度(km/h) 一般值(m) 极限值(m) 不设超高 最小半径(m) 路拱?2.0% 路拱?2.0% 60 200 125 1500 1900 圆曲线的最大半径值一般不应超过10000m。
2.3直线、曲线、转角设计
起点坐标BP(903928.800, 482526.400),第一个交点坐JD1(903614.014, 481982.200),则坐标增量:
DX=903614.014-903928.800=-314.786m DY=481982.200-542286.098=-544.200m
交点间距:S?(DX)2?(DY)2?314.7862?544.2002?628.684 象限角:??arctanDY?544.200?arctan?59057'11'' DX?314.786DX<0,DY<0,所以方位角A=180°-θ=130°50′51″
转角αi=Ai-Ai-1 (αi为“+”路线右转,αi为“-”路线左转) 同理计算其余各路线转角、交点间距,其值列于下表:
各路线转角、交点间距汇总表
交点号 交点坐标 X Y 坐标增量 Dxi DYi 交点 间距(m) 象限角 0θi() 方位角 0Ai() 转角 0αi() BP 903928.800 482526.400 JD1 903614.014 481982.200 -314.786 -544.200 628.684 59°57′11″ 239°57′11″ 42°27′16″ JD2 903740.340 481408.008 126.326 -574.192 587.924 77°35′32″ 282°24′28″ -31°25′24″ JD3 903484.000 480664.200 -256.340 -743.808 786.74 70°59′03″ 250°59′03″ -39°51′52″ JD4 903036.436 480394.000 -447.564 -270.200 522.802 31°07′11″ 211°07′11″ 31°07′56″ JD5 902606.200 479576.176 -430.236 -817.824 924.088 62°15′08″ 242°15′08″ -29°53′13″ EP 901826.773 479082.200 -779.427 -493.976 922.778 32°21′54″ 212°21′54″ 计算平曲线要素,其基本图式如下:
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