【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ％的縱坡。在各個(gè)變坡點(diǎn)處設(shè)置合理的豎曲線，計(jì)算出豎曲線的各個(gè)要素。在設(shè)計(jì)豎曲線的時(shí)候主要考慮填挖方的問題以及與相鄰變坡點(diǎn)處豎曲線的銜接問題。 縱斷面設(shè)計(jì)中遇到的主要問題及解決方法縱斷面設(shè)計(jì)中遇到的主要問題是地面線坡度太陡，必須采用極限縱坡。平縱組合不易滿足，但對(duì)本設(shè)計(jì)而言，由于設(shè)計(jì)速度為60Km/h，處于一個(gè)臨界狀態(tài)，而且，本段路線的地形比較復(fù)雜，而且是屬于山嶺重丘區(qū)，在本設(shè)計(jì)中，采用的極限縱坡比較多，這就導(dǎo)致在陡坡后要接緩和段，所以在埡口處采用了大挖，%緩坡使縱斷面合理。 本章小結(jié)通過認(rèn)真了解和學(xué)習(xí)規(guī)范和書本知識(shí)。本路線處于山嶺重丘區(qū)，地形比較復(fù)雜崎嶇，路線也比較復(fù)雜曲折。作為線形組的成員，在平面設(shè)計(jì)這塊考慮的東西最多，既要考慮平曲線之間的銜接問題還要設(shè)計(jì)出自己有自己特色的卵型曲線和S型曲線。縱斷面設(shè)計(jì)方面，雖然我的設(shè)計(jì)速度為60Km/h，理應(yīng)考慮平縱組合的問題。公路的平面線形，由于其位置受社會(huì)經(jīng)濟(jì)，自然地理和技術(shù)條件等因素的制約，公路從起點(diǎn)到終點(diǎn)在平面上不可能是一條直線，而是由多段直線和曲線段組合而成。既要保證汽車在公路上能安全，順適的行駛，還要使得線形與地形地物地貌結(jié)合好。公路的縱斷面設(shè)計(jì)受地形，地物，地質(zhì)，水文等自然因素的影響以及滿足經(jīng)濟(jì)性的要求，公路路線在縱斷面上不可能是一條水平線，而是一條起伏的空間曲線?？v斷面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是根據(jù)汽車的動(dòng)力性能，公路的等級(jí)和性質(zhì)，當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件以及工程經(jīng)濟(jì)等，來研究這條空間路線的縱坡大小及其長(zhǎng)度，這是公路設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，而且將之間影響到行車的安全和迅速，工程造價(jià)，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用和乘客的舒適程度。 第3章 路基路面及排水路基是公路的重要組成部分，它是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性，中期設(shè)計(jì)在公路設(shè)計(jì)中占有重要的地位。 路基設(shè)計(jì) 路基橫斷面布置及加寬超高方案路基橫斷面布置由于路基填挖情況不同，路基橫斷面的典型形式可以歸納為路堤，路塹和半填半挖等三種類型。路堤是指原地面上全部用土填筑而成的路基；路塹在原地面上開挖而成的路基，當(dāng)天然地面橫坡度較大、且路基較寬時(shí)，需要另一側(cè)開挖另一側(cè)填筑時(shí)，為填挖結(jié)合路基。在丘陵或山區(qū)公路上，填挖結(jié)合是路基橫斷面的主要形式。路基的附屬設(shè)施有取土坑，棄土堆，護(hù)坡道，碎落臺(tái)，堆料坪及錯(cuò)車道等，這些設(shè)施是路基設(shè)計(jì)的組成部分，為了確保路基的強(qiáng)度，穩(wěn)定性，和行車安全，正確合理地設(shè)置是十分重要的。加寬方案根據(jù)規(guī)范要求，當(dāng)半徑小于等于250m時(shí)，為了保證車的安全，曲線段上的正常寬度應(yīng)做適當(dāng)?shù)募訉?，半徑大?50m時(shí)不加寬。一般在彎道內(nèi)側(cè)圓曲線范圍內(nèi)設(shè)置全加寬。加寬的過分三種：按比例加寬，高等級(jí)公路加寬緩和段，回旋線過渡，插入二次拋物線過渡。本設(shè)計(jì)采用按比例加寬方式。公式如下： () ()式中：—加寬緩和段任意一點(diǎn)的加寬值m；b—圓曲線全加寬值；m—加寬緩和段任意一點(diǎn)到緩和段起點(diǎn)的距離；m—加寬緩和段長(zhǎng)度；m超高方案二級(jí)公路，當(dāng)平曲線半徑小于1500m時(shí)為讓汽車在曲線上行駛時(shí)能夠獲得一個(gè)指向曲線圓心的橫向分力，以克服離心力對(duì)行車的影響應(yīng)設(shè)置超高。(1) 本設(shè)計(jì)中超高的設(shè)置方法采用的是繞未加寬的內(nèi)側(cè)車道邊緣旋轉(zhuǎn)的方法，超高的形成過程包括提肩階段、雙坡階段和旋轉(zhuǎn)階段。其計(jì)算例如下：圓曲線上 過度段上 () () ()式中：—路肩寬度—路面寬度 —路肩橫坡—路拱橫坡 —超高橫坡(2) 超高設(shè)計(jì)圖的繪制a按比例繪制一條水平基線，代表中心線，并認(rèn)為基線路面橫披是為零。b繪制兩側(cè)路面邊緣線，路邊緣線離開基線的距離，代表橫披度的大小。c標(biāo)注路面路肩橫披度，向前進(jìn)方向右側(cè)斜的路拱橫向坡度為正，向左傾斜為負(fù)。 路基橫斷面形狀及尺寸擬定路基的橫斷面形狀有三種，全填，全挖和半填半挖。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[2]JTGB012003 規(guī)定二級(jí)公路，山嶺區(qū)的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[2]路基寬度（m）路基邊坡坡度路面寬度 (m)邊溝坡度路肩寬度(m)101：1：1：11：路基高度的確定路基的填挖高度，是在路線縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮路線縱坡要求，路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟(jì)等因素確定。從路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求出發(fā)，路基上部土層應(yīng)處于干燥或中濕狀態(tài)，路基高度應(yīng)根據(jù)臨界告度并結(jié)合公路沿線具體條件和排水及防護(hù)措施確定路基的最小填土高度。 路基橫斷面面積及路基土石方的計(jì)算方法橫斷面面積路基填挖的斷面積，是指斷面圖中原地面線和路基設(shè)計(jì)線所包圍的面積。高于地面線者為填，低于地面線者為挖，兩者應(yīng)分開算。常用的方法有以下幾種：(1)積距法(2)坐標(biāo)法(3)塊分法路基土石方的計(jì)算方法填挖面積的計(jì)算方法包括積距法、幾何圖形法、混合法、求積儀法。土石方數(shù)量一般可采用平均斷面法。 ()式中：—體積，即土石方數(shù)量，—相鄰兩斷面的面積， —相鄰兩斷面之間的距離，在平面圖上，分別量出路線左右各25m范圍內(nèi)的地面線高程，將橫斷面的地面線資料輸入公路線形CAD輔助設(shè)計(jì)軟件，路基土石方數(shù)量可由軟件直接出來。 路基處理工程設(shè)計(jì)基底處理路線中的某些路段，由于地勢(shì)較低或位于谷底，由于總受水的浸濕，不能滿足路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求，所以必須將其清除掉，然后換填成天然沙礫。本設(shè)計(jì)中K73+000～K73+，由于埡口處挖深很大，所以需要處理。清理基層20cm，回填天然沙礫。挖臺(tái)階處理路線設(shè)計(jì)中當(dāng)自然橫坡較陡時(shí)，需要在地面挖臺(tái)階，以保證路基的穩(wěn)定性。本設(shè)計(jì)中K72+400～K73+000段。 路基防護(hù)工程設(shè)計(jì)由巖土所筑成的路基，大面積地暴露于空間，長(zhǎng)期受自然因素的侵蝕，巖土在不利水溫條件作用下，物理、力學(xué)性質(zhì)將發(fā)生變化。浸水后濕度增大，土的強(qiáng)度降低；巖性差的巖體，在水溫變化下，加劇風(fēng)化，等等，總之巖土的性質(zhì)發(fā)生了變化，不能滿足路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求，所以必須做好路基防護(hù)工程設(shè)計(jì)。路基防護(hù)工程分路基防護(hù)和加固兩種類型，主要有邊坡坡面防護(hù)，沿河路堤河岸沖刷防護(hù)與加固以及濕軟地基的加固處治。常用的方法有坡面防護(hù)，圬工防護(hù)。本設(shè)計(jì)中主要用了路塹邊坡草皮防護(hù)和路堤邊坡網(wǎng)格防護(hù)。 路基路面排水設(shè)施及排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則(1)摸清水源，全面規(guī)劃，因勢(shì)利導(dǎo)，綜合治理。(2)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，與農(nóng)田水利相配合。(3)排水設(shè)施應(yīng)經(jīng)濟(jì)使用。(4)防重于治，防治結(jié)合。排水設(shè)施及加固路基排水設(shè)施主要有邊溝，截水溝，排水溝，跌水于急流槽，渡槽和倒虹吸等。常用的有邊溝，截水溝和排水溝。邊溝一般設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)或矮路堤的坡腳外側(cè)，多于路中線平行，用于匯集和排除路面、邊坡范圍內(nèi)以及流向路基的水。在路基兩側(cè)設(shè)置邊溝，邊溝采用梯形， ，內(nèi)側(cè)邊坡采用1:，外側(cè)邊坡為1：。%，%。在一些地線橫向排水好的路堤也可不設(shè)邊溝。紙上定線在地形圖上示出排水溝渠的平面位置。涵洞與路正交，縱坡度為3%。截水溝設(shè)置在距路塹坡頂外緣或路堤坡腳外緣的一定距離（規(guī)范規(guī)定距路塹坡頂外緣不小于5m，距路堤坡腳外緣不小于2m）。當(dāng)山坡填方路段可能遭到上方流水的破壞時(shí)，必須設(shè)置截水溝以攔截山坡水流保護(hù)路堤。降水量較少或坡面堅(jiān)硬及邊坡較低以致影響不大時(shí)的地段可以不設(shè)截水溝。反之則必須設(shè)兩道或多道截水溝。邊溝和截水溝的可以是土質(zhì)的也可以是漿砌片石的。當(dāng)路線的縱坡大于3％時(shí)，需要進(jìn)行排水設(shè)施的加固。在本設(shè)計(jì)中K70+700～K71+%的縱坡，K72+400~K73+000為6%的縱坡，K73+820~K74+%的縱坡。所以在此范圍內(nèi)均需要做成石砌邊溝和截水溝，為了保護(hù)路基的穩(wěn)定性，在此路段內(nèi)全部用石砌邊溝。其余地段縱坡都小于3％，所以均采用土質(zhì)邊溝和截水溝。排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的路線中沿線共設(shè)置了10個(gè)涵洞，而且沿線均設(shè)置了邊溝，截水溝和排水溝、滲溝。排水溝將邊溝和截水溝以及流向路基的水排走，涵洞讓流向路線的水順利通過，不會(huì)對(duì)路基造成危害。路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性同水的關(guān)系十分密切，路基路面的病害有多種，形成病害的因素也很多，但水的作用是主要因素之一。因此在路基路面設(shè)計(jì)中、施工和養(yǎng)護(hù)中，必須十分重視路基路面的排水設(shè)施。由于K73+075~K73+375挖深過大（最深處達(dá)15m）且坡度過緩（%），所以要設(shè)置滲溝，縱向滲溝主要作用是路線所經(jīng)地段遇到潛水、層間水、路塹頂部出現(xiàn)地下水，或地下水水位較高，影響路基或路塹邊坡穩(wěn)定，應(yīng)修建滲溝將水排除。由《公路路基施工要點(diǎn)與質(zhì)量控制》［14］316地下水量較大應(yīng)采用管式滲溝，管式滲溝適用于地下水引水較長(zhǎng)、流量較大的地區(qū)，當(dāng)溝長(zhǎng)為100~300米時(shí)，其末端宜設(shè)橫向泄水管分段排除地下水。 路面設(shè)計(jì)方案說明一般設(shè)計(jì)原則(1) 路面整體結(jié)構(gòu)或各層應(yīng)具有足夠的剛度，使得在車輪荷載作用下不發(fā)生過量的變形，保證不發(fā)生車轍、沉陷或波浪等各種病害。(2) 路面表面平整度是影響行車安全，行車舒適性及運(yùn)輸效益的重要使用性能。特別是高速公路，對(duì)路面平整性的要求更高。不平整的路表會(huì)增大行車阻力，并使車輛產(chǎn)生附加的振動(dòng)作用。優(yōu)良的路面平整度，要依靠?jī)?yōu)良的施工裝備，精細(xì)的施工工藝，嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制以及經(jīng)常和及時(shí)的養(yǎng)護(hù)來保證。(3) 路面表面要求平整，但不宜光滑，汽車在光滑的路面行駛時(shí)，車輪與路面之間缺乏足夠的附著力或摩擦力。路面表面的抗滑能力可以通過采用堅(jiān)硬、耐磨、表面粗糙的粒料組成路面表層材料來實(shí)現(xiàn)，有時(shí)也可以采用一些工藝措施來實(shí)現(xiàn)，如水泥混凝土路面的刷毛或刻槽等。此外，路表面的積雪、浮冰或污泥等，也會(huì)降低路面的抗滑性能，必須及時(shí)給予清除。(4) 路面設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)道路等級(jí)與使用要求，遵循因地制宜、合理選材、施工方便、利于養(yǎng)護(hù)的原則，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)路面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，以達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，安全適用的目的。瀝青路面結(jié)構(gòu)應(yīng)該按照土基和墊層穩(wěn)定，基層有足夠強(qiáng)度，面層有較高抗疲勞、抗變形和抗滑能力等要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。(5) 半剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以雙圓均布垂直和水平荷載作用下的三層彈性體系理論為基礎(chǔ)，采用路表容許回彈彎沉、容許彎拉應(yīng)力及容許剪應(yīng)力三項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的行車荷載應(yīng)力和溫度翹起應(yīng)力均按彈性半無限地基土的彈性薄板理論，用有限元法進(jìn)行計(jì)算。(6) 路面材料應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度與溫度穩(wěn)定性；基層應(yīng)該采用強(qiáng)度高穩(wěn)定性好的材料，底基層可就地取材；墊層材料要求水穩(wěn)性能好。設(shè)計(jì)參數(shù)選擇 交通分級(jí)[13]交通等級(jí)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載次數(shù)Ne(104)特重＞2000重1002000中等3100輕＜3 可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[13]公路技術(shù)等級(jí)高速公路一級(jí)二級(jí)三、四級(jí)安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期(a)30302020目標(biāo)可靠度(%)95908580目標(biāo)可靠指標(biāo)變異水平等級(jí)低低～中中中～高 車輛輪跡橫向分布系數(shù)[13]公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站二級(jí)及二級(jí)以下公路行車道寬＞7m行車道寬≤7m 混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值[13]交 通 等 級(jí)特 重重中 等輕水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(Mpa)鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(Mpa) 最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值Tg[13]公路自然區(qū)劃Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ最大溫度梯度(℃/m)8388909586929398 水泥混凝土路面最小防凍厚度(m) [13]路基干濕類型路 基 土 質(zhì)當(dāng)?shù)刈畲蟊鶅錾疃?m)中濕路基低、中、高液限粘土粉土，粉質(zhì)粘土潮濕路基低、中、高液限粘土粉土，粉質(zhì)粘土 綜合系數(shù) kc[13]公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路路面是道路主要組成部分，它的好壞會(huì)直接影響行車速度，安全和運(yùn)輸成本路面要求有強(qiáng)度和剛度，穩(wěn)定度，表面平整度，和抗滑性，本段設(shè)計(jì)為水泥混凝土路面。路面等級(jí)的確定根據(jù)公路等級(jí)和交通量，確定路面等級(jí)為高級(jí)。路面類型確定水泥混凝土路面，通常是指以水泥個(gè)水拌和成的水泥漿為結(jié)合料，以碎（礫）石、砂為集料，再添加適當(dāng)?shù)耐饧觿?，有時(shí)摻加摻和料拌制成的混凝土鋪筑面層的路面。混凝土具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)強(qiáng)度高混凝土路面有很強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度和較好的抗彎拉強(qiáng)度以及抗磨耗(2)穩(wěn)定性好混凝土路面的水穩(wěn)性，熱穩(wěn)性均好，特別是它的強(qiáng)度能隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸提高，不存在瀝青的那種老化現(xiàn)象。