外距E=T/2R =1352/2/30000=0.30m 变坡点3:
K2+410,高程为127.29 m,i1=0.500%, i2=-0.300% ω=i2-i1=-0.300- 0.500=-0.800,为凸形竖曲线 竖曲线半径取R=30000m 曲线长L=Rω=30000×0.800=240m 切线长T=L/2=240/2=120m 外距E=T/2R =1202/2/30000=0.24m
表5-2 竖曲线表
序号 变坡点桩号 标高(m) 凸曲线半径R(m) 0 1 2 3 4 K0+000 K1+110 K1+820 K2+410 K2+991.869 140.50 127.18 124.34 127.29 125.55 30000 凹曲线半径R(m) 30000 30000 切线长T(m) 120 135 120 0.24 0.3 0.24 外距E(m) 2
2
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第6章 路线横断面设计
6.1横断面形式及组成 6.1.1横断面形式
由于填挖情况的不同,路基横断面的典型形式,可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。路堤是指全部用岩土填筑而成的路基;路堑是指全部在天然地面开挖而成的路基;当天然地面横坡大,且路基较宽,需要一侧开挖而另一侧填筑时,为半填半挖路基。 6.1.2横断面组成
高速公路的路基横断面分为整体式和分离式两类,本公路设计采用整体式横断面。
整体式断面包括行车道、中间带、路肩以及紧急停车、爬坡车道、变速车道等组成部分。公路横断面构成见图6-1。 (1)路基宽度确定
路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和。技术等级高的公路,设有中间带、路肩以及紧急停车、爬坡车道、变速车道等均包括在路基宽度范围内。本设计路线采用整体式路基横断面,由《公路工程技术标准》可知,路基宽度设为26米。整个路幅宽度组成如图6-1。
图6-1 公路横断面图
整个路幅宽度划分为: 中间带宽度:3.5m 行车道宽度:2×7.5m
硬路肩宽度:2×3m(含2×0.5m路缘带) 中央分隔带宽度:2.0m 土路肩宽度:2×0.75m (2)路基高度
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①《公路路线设计规范》(JTG 020—2006)规定新建高速公路路基设计位置为中央分隔带中心线,设计标高为中央分隔带外侧边缘标高。
②沿河及受水浸淹的路基设计标高应高出设计洪水频率(1/100)计算的设计水位0.5m以上。 6.2路拱、超高与加宽 6.2.1路拱
为了利于路面横向排水,将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形,称为路拱。 由《公路路线设计规范》可知,高速公路整体式路基位于中等强度降雨地区时,路拱坡度宜取2.0%,本设计中路拱横坡度取2.0%,土路肩取3.0%。 6.2.2超高
(1)为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式,这就是曲线上的超高。
(2)绕中间带边缘旋转:将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转,使之各自成立独立的单向超高断面,此时中央分割带维持原水平状态。
(3)超高缓和段长度
双车道公路超高缓和段长按下式计算:
Lc= ΔiB/p (6-1) 式中:Lc—超高缓和段长(m)
B—旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度(m) ?i—超高坡度与路拱坡度的代数差(%) p—超高渐变率 超高计算点位置图如下图6-2。
图 6-2 超高计算点位置图
计算成果见附表——《路基设计表》。 6.2.3加宽
由《公路路线设计规范》可知,当平曲线半径大于250m时可不进行加宽。因为本设计中平曲线半径(R1=600m,R2=1000m),所以两个曲线均不需要加宽。 6.3视距保证
高速公路、一级公路的视距采用停车视距。各级公路的每一条车道均应保证有大
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于《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)表中规定的停车视距,设计时速为100km/h的一级公路的停车视距为160m。 6.4 合成坡度
合成坡度是指在设有超高的平曲线上,路线纵坡与超高横坡所组成的坡度。根据《公路路线设计规范》(JTG D20—2006)中规定,设计时速为100km/h的一级公路的最大合成坡度为10%,同时规定最小合成坡度不宜小于0.5%。
本设计中超高横坡度为4%,纵坡坡度最大值为1.2%,验算如下: iH =4.18%∈[0.5%,10%] 故所采用的坡度合理。 6.5路基土石方计算及调配
路基土石方是公路工程的一项重要工程量,在公路设计和路线方案比较中,路基土石方数量的多少是评价公路测设质量的主要技术经济指标之一。其工程量大小直接影响公路工程造价。 6.5.1 横断面面积计算
路基填挖的断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,本设中横断面面积计算在计算机上完成。具体数据见附图横断面图或附表《路基土石方数量计算表》。 6.5.2 土石方数量计算
本设计中采用的计算公式为
V=(F1+F2)/2L (6-2)
3式中:V—体积即土石方数量(m);
2m F1,F2—分别为相邻断面的面积();
L—相邻断面之间的距离(m)。
此法计算简易,较为常用,一般称之为“平均断面积。 6.5.3 路基土石方调配
土石方调配的目的是为了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。
(1)土石方调配原则 1)考虑横向平衡。 2)考虑桥隧的影响。
3)纵向调运及考虑经济运距问题。 4)考虑对农业生产的影响。 5)优先考虑上下线的土方竖向调配。 (2) 关于调配计算的问题
1)经济运距:是确定借土或调运的限界。当调运距离小于经济运距时采取纵向
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调运是经济的,反之,则可考虑就近借土。其值按下式计算:
经济运距 LJ=B/T+LM (6-3) 式中:B—单价(元/m); T—远运运费单价(元/m·km); LM—免费运距(km)
2)在土石方调配中,所有挖方无论是“弃”或“调”,都应予以计价。但对于填方则不然,要根据用土来源决定是否计价。如果是路外借土,须计价,若是移挖作填,则不应计价。
计价土石方数量=挖方数量+借土数量 3)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。
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