宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。连续上坡或下坡路段,应避免设置反坡段。越岭线垭口附近的纵坡应尽量缓一些。变坡点处应尽量设置大半径竖曲线;
3.设计标高的确定,应结合沿线自然条件如地形、土壤、地质、水文、气候、排水等和各种构造物控制标高等因素综合考虑,视具体情况加以处理,以保证道路的稳定与通畅;
4.纵断面的设计应与平面线形和周围自然景观相协调,即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,来确定纵断面的设计线;
5.一般情况下纵断面设计,应考虑填挖平衡,尽量就近移挖做填,以减少借方和弃方,降低造价和节省用地,保证自然环境;
6.对连接段纵坡,如大中桥引道及隧道两端接线等,纵坡应和缓,避免产生突变,交叉处前后的纵坡应平缓一些;
7.在实地调查基础上,充分考虑通道、农田水利等方面的要求。
4.2 纵坡设计
4.2.1 最大纵坡
最大纵坡是公路纵断面设计的重要控制指标,在地形起伏较大地区,直接影响路线的长短、使用质量、运输成本及造价。我国《公路工程技术标准》中规定:当设计速度为100km);
—高速公路的基本通行能力(pcu);
—行车道宽度对通行能力的修正系数; —侧向余宽对通行能力的修正系数;
—交通组成对通行能力的修正系数;
—服务水平相对应的最大的服务交通量与基本通行能力之比。 上式(5.1)中:(设计车速为80km);
ls—坡面流的长度; is—坡面流的坡度;
m1—地表粗度系数,按地表情况查表确定。 本设计中先假定汇流历时为15分钟。 (3)设计重现期
根据公路的等级查《公路排水设计规范》(018-97)表3.0.2设计降水的重现期,路面界内坡面排水,取设计重现期15年。
(4)降雨强度
当地缺乏雨量资料时,可利用标准降雨强度等值线图和有关转换关系,按下式计算降雨强度
(5.8)
式中:—5年重现期和10分钟降雨历时的标准降雨强度(mmmin)按公路所在地区
查《公路排水设计规范》(018-97)图3.0.7-1查取;
—重现期转换系数,为设计重现期降雨强度同标准重现期降雨强度的比
值(),按公路所在地区由《公路排水设计规范》(018-97)表3.0.7-1查取;
—降雨历时转换系数,为降雨历时t的降雨强度同10分钟降雨历时的降
雨强度。的比值(),按公路所在地区的60分钟转换系数,由《公路排水设计规范》(018-97)表3.0.7-2查取,由图3.0.7-2查取。 查图3.0.7-2,该地区15年重现期15分钟降雨历史的降雨强度=2.5mmmin; 查图3.0.7-2,该地区60分钟降雨强度转换系数=0.4查表3.0.7-2可得15分钟降雨历时的转换系数=0.82,由此得,15年重现期15分钟降雨历时的强度如下:
q?1.27?0.82?2.5?2.604(mm/min)
(5)设计径流量
路界内各项排水设施所需排泄的设计径流量按下式计算确定
(5.9)
式中:Q—设计径流量,m3s;
q—设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度,mmmin; —径流系数; F—汇水面积,mm2。
则Q=16.67×0.792×2.604×8634=0.297() 3.检验汇流历时
以下计算均按《公路排水设计规范》(018-97)有关规定设计 (1)水利半径按下式计算
(5.10)
式中:R—水力半径;
A—过水断面面积()按下式计算:; ρ—过水断面湿周(m)按下式计算 :;
上两式中:m—边沟内侧边坡坡度;
b—排水沟沟底宽度(m);
—沟壁或管壁的粗细系数,按《公路排水设计规范》(018-97)表8.1.3沟壁或
管壁的粗细系数(n)取值;
R—水力半径, R=Aρ,由上知R=0.340m; I—水力坡度,可取用沟或管的底坡。
查《公路排水设计规范》(018-97)表8.1.3沙砾质明沟、砂砌片n取值为0.025,按式(5.11),边沟内的平均流速度为:
1V?(0.340)3(0.3%)2?1.071(m/s)
0.025(3)检验汇流历时
查表3.0.4沥青混泥土路面的粗度系数m1=0.013,路基坡面及护坡道的粗度系数为m2=0.20,汇流历时按式(5.7)计算:
则 路面坡面(横坡为2%,坡面流长为12.5m)的汇流历时为:
t1?1.445(0.013?12.50.02)0.467?1.542(min)
21路基坡面(坡度为1:1.5,坡面流长为9.895m)的汇流历时为:
?0.20?9.895?? t2?1.445???1/1.5??0.467?1.512(min)
护坡道(坡度为4%,坡面流长为3m)的汇流历时为:
?0.20?3?t3?1.445?????0.04?0.467?1.670(min)
根据沟内平均流速度,沟内汇流历时为:
ts?l340??5.291(min) v1.071?60t=1.542+1.512+1.670+5.291=10.015(min) < 15(min)
故以上边沟尺寸设计满足道路排泄的要求。
4.流量检验
沟或管的泻水能力按下式计算:
(5.12)
式中:—沟或管的泻水能力();
V—沟或管的平均流速(); A—过水断面面积()。
则Qc?1.071?0.72?0.771(m3/s) 已计算出的设计流量 因此>
所以排水沟设计满足泻水能力的要求。 5.6.8 路基设计表见路基设计表
5.7 路基施工方法及注意事项
1.土方路堤的填筑
土方路堤,必须根据设计断面,分层填筑,分层压实,填料含水量应控制在最佳压实含水量±2%之内。采用机械压实时,分层的最大松铺厚度不应超过30cm,填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度不应小于10cm。
路堤填土宽度每侧应超宽设计宽度30cm,碾压密实,最后削坡。填筑路堤采用水平分层填筑法施工,即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。若原地面不平,应由最低处分层填起,每填一层,经压实符合规定之后,再填上一层。原地面纵坡大于12%的地段,可采用纵向分层法施工,沿纵坡分层,逐层填筑压实。
2.河、塘地区路基施工
进一步核实查明洪水影响、地质、路基基底、水文条件等情况,若发现设计中与实际情况不符时,应根据实际情况采取相应措施。
3.路基防护
路基防护工程施工应严格按照《公路路基施工技术规范》规定执行。施工前应对设计进行现场校对,若发现设计与实际不符,应及时作补充调查;路基防护工程及所用各种材料,均应符合有关部门要求;当路基土石方施工时或完毕后,应及时进行路基防护施工和养护;各类防护与加固应在为稳定的基础或
坡体上施工;防护工程的砂浆、混凝土,应用机械拌和,不应直接在砌体面上或路面上以人工拌和,随拌随用。
5.8 路基标准横断面图见路基标准横断面图 5.9 横断面设计图见横断面设计图 5.10 土石方工程量计算
5.10.1 横断面面积计算
路基填挖的断面面积,是指断面图中的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。下面采用积距法来计算横断面的面积,计算方法如下:
h4h5h6hh1h2h3
图5.8 横断面面积计算示意图
如图将横断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块,每个小条块的近似面积为:
(5.13) 则横断面的面积为: F?bh1?bh2?......?bhn?b?hi (5.14) i?1n例K30+860的横断面图如下: