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在1.5—15m,路堑深度控制在15m以内。
路基设计标高,本次路基设计标高为路基边缘标高,在设置超高,加宽地段,则为设置超高,加宽前的路基边缘标高。
3.3.4 边坡坡度
3.3.4.1 路堑边坡坡度
路堑边坡坡度,应根据当地自然条件、土石种类及其结构、边坡高度和施工方法确定。本次设计时路堑边坡坡度选用1:0.5~1:1.
3.3.4.2 路堤边坡坡度
路堤边坡坡度,当路堤的基底情况良好时可参照规范规定出本设计的路堤边坡坡度为1:1.5(小于6m)。
3.4 路面要求
3.4.1 路面设计的基本要求
各级公路的行车道、路缘带、变速车道、爬坡车道、硬路肩和紧急停车带均应铺筑路面。公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、性质、当地材料及自然条件,结合路基进行综合设计。路面应具有良好的稳定性和足够的强度,其表面应达到平整、密实和抗滑的要求。各级公路路面可根据交通量发展需要一次建成或分期建成。
3.4.2 路拱坡度
路拱坡度应根据路面类型和当地自然条件,按表5-3规定的数值采用。土路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%-2%。本次设计路拱坡度选择2%。
表5-3 各种路面的路拱坡度
路面类型 沥青混凝土、水泥混凝土 其它黑色路面、整齐石块 半整齐石块 、不整齐石块 碎、砾石等砾料路面 低级路面 - 10 -
路拱坡度(%) 1~2 1.5~2.5 2~3 2.5~3.5 3~4 本科毕业设计说明书
3.4.3 路面排水
各级公路,应根据当地降水与路面的具体情况设置必要的排水设施,及时将降水排出路面,保证行车安全。本次设计的公路的路面排水,由路肩横坡和边沟排出。
3.5 桥涵
公路桥涵应根据所在公路的使用任务、性质和将来发展的需要,按照安全、经济、适用和美观的原则进行设计。汽车专用公路上的各类桥涵和一般公路上的小桥与涵洞的线形及其与公路的衔接一般应符合路线布设的规定。一般公路的特大桥、大、中、桥位,原则上应从路线走向,桥路综合考虑,尽量选择在河道顺直、水流稳定、地质良好的河段上。
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第4章 初步勘测和初步设计
本设计为山岭重丘区二级公路设计,山岭重丘区基本特征如下:
自然特征:地面起伏,山丘连绵,沟谷与水岭较深,地面自然坡度在20以上,地形对部分路段平,纵线性有约束。丘陵地形山势平缓,山形迂回,山丘连绵,地形多变,地物随地形变化而变化,农业较多,居民点时有出现。
路线特征:路线以平曲线和竖曲线为主体构成空间线性;局部方案多,布线灵活,可能的路线走向多;路线平,纵,横三方面关系密切,相互影响约束较大;线性指标一般高,但指标变化幅度大。
下面把第4章所确定的山岭重丘区二级公路在设计中需要的一些技术指标汇总成表,见下表所示(表6-1)。
表6-1 公路主要技术指标汇总
公路分类 公路等级 地形 计算行车速度(km/h) 行车道宽度(m) 路基宽度(m) 极限最小半径(m) 一般最小半径(m) 不设超高最小半径(m) 停车视距(m) 超车视距(m) 最大纵坡(%) 合成坡度(%) 最小坡长(m) 缓和曲线最小长度(m) 凸形竖曲线一般最小半径(m) 凸形竖曲线极限最小半径(m) 凹形竖曲线一般最小半径(m) 凹形竖曲线极限最小半径(m) 一般公路 二级公路 山岭重丘 60 7.0 10 125 200 1500 40 200 6 10 120 35 2000 1400 1500 1000 。
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竖曲线最小长度(m) 最大直线长度(m) 最小直线长度(m) 同向曲线 反向曲线 50 1200 360 120 以上为本设计所能用到的技术指标,如不全面将在后面的设计中给出。
4.1 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,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,在实地或纸上选定中线位置,然后进行有关设计工作。本项目平面线形设计的基本思路是:处理好公路与地方道路的交叉关系,使路线与景观协调一致,处理好公路与当地地形的关系,重视路线的选择,充分利用旧路。
在路线平面线形设计时,应考虑到坡度影响,尽量减少填挖土方量,使道路既经济又美观还实用。全线以曲线为主,极大限度适应地形条件,满足大型规划项目的布局情况,灵活掌握线形指标,使之既要大于标准的低极限值又不能苛求高指标,相邻曲线技术指标讲求连续均衡,以保证行车的安全和舒适。先在地形图上找出或者画出坐标格网, 定下来交点以后就读出交点坐标输入计算机用纬地先画出平面线形;接下来就是进行平曲线设计,在设计时候关键要考虑同向曲线和反向曲线之间的距离,设计时条件较好的路段圆曲线半径尽量大于一半最小半径两倍以上,实在困难路段也不宜小于一般最小半径。缓和曲线长度:圆曲线长度尽量在1:1:1~1:2:1之间为宜。在定线时候尽量避免出现小偏角。
本项目采用沿溪线,最小半径为250,最大半径1300,完全符合规范中规定的最小半径200米的要求。在设计中,当平曲线之间直线长度太短时,在满足要求的情况下使用S形曲线。本路段共设16个交点,曲线应顺应山坡分布。均按照《公路工程技术标准》要求设有缓和曲线,当半径大于500米时,可不设置缓和曲线。
4.1.1 沿河线
4.1.1.1 特征
本次设计路线前半部分基本上是沿河线,路线走向明确,路线纵坡缓,线形好,是比较好的选择方案。但沿线多为开阔的阶地,而这些介地是山岭重丘区仅有的良田及耕地,修路与占地的矛盾突出,应尽量解决好占地问题;再就是应靠近山坡进一些,
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但靠山体过近,路线的线形就会差一点,同时易于破坏山体的稳定性,要增加山体的坡面防护措施,需防止山体滑坡,碎石崩塌,山洪冲毁路基的可能性,结合两者,选择线形时,宜离开山体一段距离。同时,注意道路的横向排水。此外,山区居民多聚居于傍山沿河一带,城镇和居民点多,沿河线便于发展公路的使用效益;沿河线便于施工,养护和行车使用,另外,路线旁山依河,砂砾石料丰富,水源充足,为施工养护提供了就地取材的条件。
4.1.1.2 逐段安排路线
(1) 河岸选择
由于河谷两岸情况各有利弊,选线时应比较两岸地形、地质、水文、气候等条件以及农田水利规划等因素,避难就易,充分利用有利的一岸。设计中沿河线路线选择在了地形宽坦,有阶地可利用,支沟较少且沟长较短,水文及地质条件较好地一岸。当这些有利的条件交替出现在河流的两岸时,应深入调查综合比较,决定取舍或换岸使用。积雪地区,在不影响路线全面布局的前提下,设计中尽量选择了阳坡和迎风的一岸,以减少积雪,冰冻等病害。
(2) 跨河换岸地点的选择
沿河线除起终点在同一岸,且里程较短,工程不大时不考虑跨河外,一般情况下都需考虑是否跨河换岸布线。
为了避让不良地质地段;河谷两岸有利地形条件交替出现时,为了利用有利地形,避开艰巨工程;为了避让铁路、农田、大型水利工程、重要建筑设施等地物障碍;为了缩短里程,提高线形标准等可考虑两岸交替布线。经调查和分析,此方案无须跨河换岸。
4.2 路线的勘测设计
4.2.1 路线交点坐标与路线转角的确定
导线的确定:在1:2000的地形图上初步定线后,利用纬地软件进行详细定位,确定路线各要素坐标和平曲线半径及缓和曲线。
4.2.2 两方案平面设计
由于本设计在初步阶段仍采用软件设计,因此对以下平面设计中的公式计算部分仅做简单涉及。具体计算可参见有关手册的相关章节。(如《公路勘测设计》,第三章,裴玉龙主编,黑龙江科学技术出版社)
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