【文章內(nèi)容簡介】 擋墻過高、橋涵填土不夠以及其他邊坡不穩(wěn)現(xiàn)象，則需要調(diào)整坡度線。 （ 6）定坡 結(jié)合以上原則，對路段進行實際設(shè)計，本路段最大縱坡坡度 %，最小縱坡坡度為 %。本路段共設(shè) 2個變坡點。曲線要素見表 31。 表 31 豎曲線要素 編號 樁號 高程 (m) 半 徑 (m) 切線長T(m) 外距E(m) 1 K0+000 1869 2 K0+450 5000 4141 4828 3 K0+780 4878 0458 4 K1+01 4000 16 縱斷面設(shè)計計算 設(shè)計標高計算公式 坡線標高 =變坡點標高 +xi? ； （ 32） 或坡線標高 =變坡點標高 xi? ； （ 33） 式中： x—— 計算點到變坡點的距離， m； i—— 坡線的縱坡， %；升坡段取正，降坡段取負。 豎曲線要素的計算公式 圖 31 豎曲線計算 豎曲線長度 L 或豎曲線半徑 R： ?? LRRL ?? 或 （ 34） 豎曲線切線長 T： 22 ?RLT ?? （ 35） 豎曲線上任一點豎距 h： Rx2h 2＝ （ 36） 豎曲線外距 E： 4882 22 ??? TLRERTE ??? ＝或 （ 37） 17 式中： R—— 豎曲線半徑， m； L—— 豎曲線的曲線長， m； T—— 豎曲線的切線長， m； E—— 豎曲線的外距， m； ω —— 兩相鄰縱坡的代數(shù)差，以小數(shù)計； h—— 豎曲線上任意點到切線的縱距； x—— 豎曲線上任意點與豎曲線始點的水平距離， m。 豎曲線要素計算 以變坡點 3為例，變坡點的里程樁號為 K0+450，該點高程為 ，相鄰兩坡段縱坡為 1i =， 2i =，豎曲線半徑 R=5000m，試計算豎曲線要素以及 K1+700 的高程。 各變坡點豎曲線要素計算過程如下： 21 288 078 366ii? ? ? ? ? ? ? ?，為凸形 5000 R m?? ? ? ? 218 .3 109 .1522LTm? ? ? 22109 .15 92 2 500 0TEmR? ? ?? 設(shè)計高程的計算： 豎曲線起點樁號 =變坡點樁號 T=K0+=K0+ 豎曲線起點高程 =?=（ m） 豎曲線終點樁號 =變坡點樁號 +T =K0+450+=K0+ 豎曲線終點高程 =? =（ m） 同理變坡點 變坡點 變坡點 變坡點 6 計算過程如上述所示，計算結(jié)果見表 32。 表 32 豎曲線表 序 號 樁 號 豎 曲 縱 坡 變坡點間直坡段長 備 注 18 線 （％） 距 標 高（ m） 凸曲線半徑 R（ m） 凹曲線半徑 R（ m） 切線長 T（ m） 外距E（ m） 起點樁號 終點樁號 + （ m） （ m） 0 K0+000 1869 7777778 450 340.8585859 1 K0+450 1878.35 5000 109.1414141 1184828 K0+359 K0+541 87878788 330 112.6010981 2 K0+780 1870.8 4000 108.2574878 4960458 K0+643 K0+857 4995601 710.401 602.1435122 3 K1+401 1893 19 縱斷面設(shè)計成果 路線縱斷面圖是縱斷面設(shè)計的最終成果，是道路設(shè)計文件的重要組成部分。在縱斷面途中，主要有以下內(nèi)容： （ 1）里程樁號 、地面高程與地面線、設(shè)計高程與設(shè)計線以及施工填挖值等； （ 2）設(shè)計的縱坡度和坡長； （ 3）豎曲線及其要素、平面上的直線及平曲線； （ 4）沿線橋涵及人工構(gòu)造物位置、類型及孔徑； 20 第四章 橫斷面設(shè)計 概述 橫斷面設(shè)計包括行車道、路肩、邊溝邊坡、截水溝等設(shè)施構(gòu)成的。公路橫斷面組成應(yīng)根據(jù)公路等級、設(shè)計速度、地形、地質(zhì)等調(diào)劑來確定，以保證公路的交通安全、通行能力、路基的強度和穩(wěn)定性。橫斷面要素的確定主要是確定組成公路路幅的各部分的幾何尺寸，在實際設(shè)計中，一般是根據(jù)公路等級和交通量的大小，參考《公路工程 技術(shù)標準》 條，各級公路橫斷面來確定，同時結(jié)合當?shù)亟煌ㄒ?guī)劃和有關(guān)要求進行適當?shù)卣{(diào)整。 設(shè)計原則 公路是一帶狀結(jié)構(gòu)物，垂直于路中心線方向上的剖面叫橫斷面，這個剖面的圖形叫橫斷面。道路橫斷面，是指中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計線和地面線構(gòu)成的。橫斷面設(shè)計線包括行車道、路肩、邊溝邊坡、截水溝等設(shè)施構(gòu)成的。 （ 1）設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設(shè)計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理。 （ 2）路基設(shè)計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度 以外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施。 （ 3）還應(yīng)結(jié)合路線和路面進行設(shè)計。選線時，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。對于地形陡峭、有高填深挖的邊坡，應(yīng)與移改路線位置及設(shè)置防護工程等進行比較，以減少工程數(shù)量，保證路基穩(wěn)定。 （ 4）沿河及受水浸水淹路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。 （ 5）當路基設(shè)計標高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行換填并壓實，使路面具有一定防凍總厚 21 度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。 （ 6）路基設(shè)計還應(yīng)兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護等的需要。 設(shè)計步驟 （ 1）根據(jù)外業(yè)橫斷面測量資料點繪橫斷地面線。 （ 2）根據(jù)路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關(guān)資料（如路基寬度、加寬值、設(shè)計邊坡度等）抄于相應(yīng)樁號的斷面上。 （ 3）根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，示出土石界限、設(shè)計邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。 （ 4）繪橫斷面設(shè)計線，又叫“戴帽子”。設(shè)計線應(yīng)包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護工程、護坡道、碎落臺等，在彎道上的斷面還應(yīng)示出超高、加寬等。一般直線上的斷面可不示出路拱坡度。 （ 5）計算橫斷面面積（ 含填、挖方面積），并填于圖上。 （ 6）由圖計算并填寫路基設(shè)計表、路基土石方計算表，并進行必要的調(diào)配。 標準橫斷面布置圖如圖 41 所示： 圖 41 路基標準橫斷面圖 (單位： m) 22 設(shè)計綜述 路拱坡度 根據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》 (JTG D302021)，二級公路瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為 1～ 2%，故取路拱坡度為 2%；路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大 1%～ 2%，故取路肩橫向坡度為 3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。 路基邊坡坡度 設(shè)計路段以山地、丘陵為主 ，路塹邊坡多為石質(zhì)邊坡，根據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》 (JTG D302021)路塹邊坡采用 1： 。本設(shè)計路段路基填土為粘性土，根據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》 (JTG D302021)路堤邊坡，當 H8m（ H— 路基填土高度）時，路基邊坡按 1： 設(shè)計。 邊溝設(shè)計 查《公路路基設(shè)計規(guī)范》 (JTG D302021)得邊溝橫斷面形式采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度為 1： 1～ 1： ，外側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質(zhì)邊溝可采用三角形橫斷面，其內(nèi)側(cè)邊坡宜采用 1： 2～ 1： 3，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊 坡坡度相同。本設(shè)計路段采用梯形邊溝，邊坡坡度為 1： 1，且底寬為 ，深 。 加寬值的計算 汽車行駛在曲線上，各輪軌跡半徑不同，其中以后內(nèi)輪軌跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側(cè)，故曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路面寬度，以確保曲線上行車的舒適與安全。另外，汽車行駛在橫向力較大的彎道上會有一定的橫向擺動，也應(yīng)增加路面的寬度。 我國《公路路基設(shè)計規(guī)范》 (JTG D302021)規(guī)定，平曲線半徑等于或小于250m 時，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。雙車道路面的加寬值查表可得。一般在彎道內(nèi)側(cè)圓曲線范圍內(nèi)設(shè)置全加寬。 為了使路面和路 基均勻變化，設(shè)置一段從加寬值為零逐漸加寬到全加寬的過度段，稱之為加寬緩和段。平曲線內(nèi)無回旋線時，路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上設(shè)置了加寬的寬度，需設(shè)置加寬緩和段。設(shè)置回旋線或超高緩和段時，加寬緩和段的長度應(yīng)采用與回旋線或超高緩和段長度相同的數(shù)值，布設(shè)在加寬緩 23 和段上，路面具有逐漸變化的寬度。不設(shè)回旋線或超高緩和段時，加寬緩和段長度應(yīng)按漸變率為 1： 且不小于 10 米的設(shè)置要求。 加寬過渡的設(shè)置根據(jù)道路性質(zhì)和等級可采用不同的方法。 在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬 ,加寬緩和段內(nèi)任意點的加寬值為： kbx ?b （ 41） 其中： LLx?k (42) 式中： xL — 任意點距加寬緩和段起點的距離； L— 加寬緩和段長； b— 圓曲線上的全長； xb — 加寬緩和段上任一點的加寬值。 本工程需在 JD JD JD JD6處設(shè)計加寬，加寬值計算結(jié)果見表 41。 表 41 加寬計算 交點 平曲線半徑(m) 加寬寬度（ m） 圓曲線長度（ m） 總加寬長度（ m） 交點 樁號 JD4 K1+67 250 200 超高設(shè)計 為抵消車輛在曲線路線上行駛時所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式，這就是曲線上的超高。合理的 設(shè)置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性與舒適性。當汽車等速行駛時，圓曲線上所產(chǎn)生的離心力是常數(shù)，而在回旋線上行駛則因回旋線曲率是變化的，其離心力也是變化的。因此，超高橫坡度在圓曲線上應(yīng)是與圓曲線半徑相適應(yīng)的全超高，在緩和曲線上應(yīng)是逐漸變化的超高。 24 在公路工程施工中，路面的超高橫坡及正常路拱橫坡是不便于用坡度值來控制，而是用路中線及路基，路面邊緣相對于路基設(shè)計高程的相對高差來控制的。因此，在設(shè)計中為便于施工，應(yīng)計算出路線上任意位置的路基設(shè)計高程與路肩及路中線的高差。所謂超高值就是指設(shè) 置超高后路中線，路面邊緣及路肩邊緣等計算點與路基設(shè)計高程的高差。超高示意圖見圖 42 所示。 圖 42 超高示意圖 （ 1）超高 《公路路基設(shè)計規(guī)范》 (JTG D302021)規(guī)定：設(shè)計車速為 80km/h 的二級公路的最大超高值為 6％。 （ 2）超高緩和段長度 為了行車的舒適性和排水的需求，對超高緩和段必須加以控制，超高緩和段長度按下式進行計算： pL iC ??? （ ） 式 中： ? —— 旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度，（ m）； i? —— 超高坡度與路拱坡度代數(shù)差，（ %）； 25 p—— 超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸與行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣線之間相對升降的比率。 超高緩和段長度按上式計算結(jié)果，應(yīng)取為 5m的倍數(shù)，并不小于 10m 的長度； 雙車道公路繞行車道內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計算： 表 繞邊線旋轉(zhuǎn)超高值計算公式 超高 位置 計 算 公 式