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拟定半径(m) 40000 50000 40000 3)进行综合指标校验,确定是否要调整,并最后确定纵断面设计线。
经过检查,可知上述设计符合要求,不需要再进行大的调整,局部是不是要调整,将在下一步的平纵组合设计中进行分析。
3.将手工拉坡得到的最优结果(变坡点数据)输入计算机,利用纬地出图,打印出纵断面设计线(包括竖曲线)图。
2.5平纵组合设计
2.5.1相关指标和原则(含填土高度和临界高度)
1.设计原则:
1)在视觉上应能自然地诱导视线,并保持视觉的连续性。 2)注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。
3)选择组合等到的合成坡度,以利于路面排水和行车安全。 4)注意与道路周围环境的配合。 2.一般要求:
1)平曲线与竖曲线应相互重合,且平曲线应稍长于竖曲线。 2)平曲线与竖曲线大小应保持均衡。
3)注意明、暗弯与凹、凸竖曲线之间的配合:一般暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的。 4)平、竖曲线应避免不利组合:
①使凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部与反向平曲线拐点重合。 ②小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重合。
③应避免凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。
2.5.2组合设计
结合前面的手工拉坡,利用纬地进行设计。
第三章 路基路面
3.1设计原则及相关指标
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3.1.1设计基本原则:
1.路基:稳定性好,强度高,防水性能好,整体性能好,经济耐用。 2.路面:平整度高,整体性好,抗滑能力强,高温稳定性好,水稳性好, 3.排水设施:
1)排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济,并充分利用有利地形和自然水系。
2)各种路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相配合,必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径,以防农业用水影响路基稳定。
3)设计前必须进行调查,查明水源与地质条件,重要路段要进行排水系统的全面规划。
4)路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,尽量不破坏天然水系。
5)路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况,注意就地取材,以防为主,既要稳固适用,又必须讲究经济效益。
6)为了减少水对路面的破坏作用,应尽量阻止水进入路面结构,并提供良好的排水措施,以便迅速排除路面结构内的水。
7)降落在路面上的雨水,应通过路面横向坡度向两侧排走,避免行车道路面范围内出现积水。
8)路面纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡破面不会受到冲刷的情况下,应采用在路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。
9)在路堤较高,边坡未做防护,或者作了但还可能受到冲刷时,应沿路肩外侧边缘设置拦水带,并通过泄水口和急流槽排离路堤。
10)设置拦水带汇集路面表面水时,拦水带过水断面内的水面,在一级公路上不得漫过右侧车道外边缘。
3.1.2相关设计指标:
1. 路面类型:
表3-1-1
公路等级 一级 一级 共 44 页 第 17 页
路面等级 高级 高级 面层类型 沥青混凝土 水泥混凝土 设计年限 15年 30年 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊
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2.各类水沟沟顶应高出设计水位0.2m以上;流水纵坡应>0.3%,也应<3%,一般取0.5%~1.0%
3.沥青混合料的动稳定度:>800次/mm 4.设计洪水频率:1/100
5.通常护坡道宽度与边坡高度的关系:
表3-1-2
边坡高度h(m) 护坡道宽度d(m) 6.碎落台一般宽度:1.0~1.5m
7.超高旋转方式:绕中央分隔带边缘旋转;加宽渐变方式:无加宽
(平原微丘、高速公路、计算车速100km/h、六车道):行车道横坡=2.0%,8.横断面设置
土路肩横坡=3.0%,中间带=2.0+2×0.75=3.50m,行车道=2×3.75=7.5m,硬路肩=3.00m,土路肩=0.75m。
≤3.0 1.0 3~6 2 6~12 2~4
3.2路基设计
公路路基是路面的基础, 是公路工程的重要组成部分。路基与路面共同承受交通荷载的作用, 应作为路面的支承结构物进行综合设计, 它必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。
为确保路基的强度与稳定性,使路基在外界因素作用下不致产生超过允许值的变形,在路基的整体结构中还必需包括各项附属设施,其中有路基排水,路基防护与加固,以及与路基工程直接相关的其它设施。
路基应根据其使用要求和当地自然条件(包括地质、水文和材料情况等)并结合施工方案进行设计, 应有足够的强度、稳定性, 又要经济合理。影响路基强度和稳定的地面水和地下水, 必须采取拦截或排出路基以外的措施, 并结合路面排水, 做好综合排水设计, 形成完整的排水系统。
公路路基设计, 一般宜移挖作填, 当出现大量弃方或借方时, 应配合农田水利建设和自然环境等进行综合设计。一般路基,通常是在正常的地质与水文等条件下,路基填挖不超过设计规范或技术手册所允许的范围下进行。否则,为确保路基由足够的强度和稳定性,并具有经济合理的横断面形式,需进行个别特殊设计。
路基设计的基本要求:
路基必须密实、均匀、稳定。填方路基的填料选择、路床的质量要求以及填方路
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堤的基底处理应符合《公路路基设计规范》(JTJ013)的规定。
必须采取防治地面水和地下水侵入路面、路基的措施,以保证路基的强度和稳定性。设计时,宜使路基处于干燥和中湿状态。潮湿、过湿状态的路基应采取掺入固化材料或换填砂、砂砾、碎石渗水性材料,以及设置土工合成材料等加强路基排水的技术措施,进行综合处理,应使高速公路和一级公路的土基回弹模量值大于30Mpa,其他公路的土基回弹模量应大于25Mpa。
3.2.1.路基横断面的设计
公路横断面是中线上各点的法向切面, 它是由横断面设计线和地面线所构成的, 包括路面、路肩、边沟、边坡等。公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计速度、地形条件等因素确定。在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下, 尽量做到用地省、投资少, 使道路发挥其最大的经济效益与社会效益。
路基横断面的典型形式,可归纳为填方路基﹙路堤﹚、挖方路基﹙路堑﹚和填挖结合等三种类型。在平原微丘的地区路线上,尤其是本路线经过大片稻田时,填方路基是路基横断面的主要形式。 1.填方路基
填方高度小于1.0~1.5m者,属于矮路堤。设计时要特别注意控制最小填土高度,力求不低于按自然区划和土质等所规定的临界高度,使路基处于干燥或中湿状态。矮路堤的高度,往往接近或小于应力作用区深度,除填方本身要求高质量以外,地基往往需加特殊处置和加固,路基排水亦极为重要。
填方高度在1.5~20.0m范围内,一般情况下属于正常的路堤,可以按常规设计,采用规定的横断面尺寸,不做特殊处治。 1)填料选择
填方路基应采用级配较好的粗粒土作为填料。砾(角砾)类土、砂类土应优先选做路填料,土质较差的细粒土可填于路堤底部。用不同填料填筑路基时,应分层填筑,每一水平层均应采用同类填料。
此路段特点:该路段所在地属于高液限红粘土,不能直接作为路基填料,由于是高等级公路,为保证路基强度,不利用挖方路段的高液鲜红粘土,采用级配好的粗粒土,填料最大粒径应小于150mm。
路基填料最小强度和最大粒径要求见下表:
表3-2-1
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项目分类 上路堤 下路堤 2)压实
路面底面以下深度(cm) 填料最小强度(CBR)(%) 填料最大粒径 80~150 150以下 4 3 15 15 填方路基应分层铺筑,均匀压实。路基压实度(重型)应符合下表的规定: 表3-2-2
项目分类 上路堤 下路堤
3)填方路基的基底,应视不同情况分别予以处理。
①基底土密实、地面横坡缓于1:5时,路堤可直接修筑在天然地面上,地表有树根草皮和腐殖土应予清除。
②路堤基底范围内由于地表水和地下水影响路基稳定时,应采取拦截、引排等措施,或在路堤底部修筑不易风化的片石、块石或砂砾等透水性材料。
③路堤基底为耕地和土质松散时,应在填筑前进行压实。
此路段特点:路基处于水稻田、湖塘等地段,应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰及其它土加固措施进行处理。路堤基底设置排水隔离垫层,厚度30cm,采用渗水性好的砂砾,顶面设置反滤层。
2. 挖方路基
1)常见形式有全挖路基、台口式路基、半山洞路基。路堑开挖后破环了原地层的天然平衡状态,其稳定性主要取决于地质与水文条件,以及边坡深度和边坡陡度。
2)土质挖方边坡设计应根据边坡高度、土的湿度、密实程度、地下水、地表水的情况、土的成因类型及生成时代等因素确定。
3)挖方地段地质条件不良或土质松散、渗水、湿软、强度低时,应采取防水、排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施,处理深度可视具体情况确定。
此路段特点:由于路基处于高液限粘土区,地下水位较高,挖方过高可能回导致路基处于潮湿或过湿,威胁路基强度。因此对路堑路床0.8m范围内的高液限红粘土进行超挖,换填渗水性良好的砂砾。对于坡高大于6米的横断面,采用二级台阶的边坡。
3.挖填结合路基
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路面底面以下深度(cm) 80~150 150以下 压 实 度 (%) ≥94 ≥93