【文章內(nèi)容簡介】 此基礎上，《標準》規(guī)定了最大坡長，當設計速度為120km/h時，最大坡長為900m?？v斷面設計主要是指縱坡設計和豎曲線設計。其方法和步驟可歸納為以下幾點： （1）拉破錢的準備：首先在縱斷面上點繪出每個中樁的位置、平曲線示意圖（包括起、訖點位和半徑等），寫出每個中樁的地面標高，并繪出地面線。 （2）標注控制點位置：即影響路線縱坡設計的高程控制點。如路線起、訖點的接線標高。 （3）試坡：試坡主要是在已標出的“控制點”和“經(jīng)濟點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術標注、選線意圖，結合地面起伏情況，本著以“控制點”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟點”的原則，在這些點位間進行穿插和裁彎取值，使出若干坡度線。最后選出既符合技術標準，又能滿足控制點要求，且土石方數(shù)量較省的設計線作為初步坡度線，再將前后坡度線延長交會，即可定出各變坡點的初步位置。 （4）調(diào)整：試定縱坡后，首先將所定的坡度與選線時考慮的坡度進行比較，兩者應基本符合。調(diào)整坡度線的方法有抬高、降低、延長、縮短縱坡線和加大、減小縱坡度等。調(diào)整時應以少脫離控制點、少變動填挖為原則，以便調(diào)整后的縱坡與試定縱坡基本符合。 （5）核對：根據(jù)調(diào)整后的坡度線，選擇有控制意義的重點橫斷面，如高填深挖、陡峭山坡路基、擋土墻、重要橋涵等斷面，在縱斷面圖上直接讀出對于中樁的填（挖）高度。然后按該填（挖）值用“模板”在橫斷面圖上“戴帽子”，檢查是否有填挖過大、坡腳落空或擋土墻工程過大等情況。若發(fā)現(xiàn)有問題，應及時調(diào)整縱坡。 （6）定坡：縱坡設計在經(jīng)調(diào)整核對無誤后即可定坡。即逐段把坡度線的坡度值、變坡點位置（樁號）和高程確定下來。變坡點一般要調(diào)整到10m整樁位上，變坡點的高程則是根據(jù)坡度、坡長依次計算確定的。 (7）計算設計標高：根據(jù)已定的縱坡和變坡點的設計標高，則可以計算出未設豎曲線以前各樁號的設計標高。 曲線最小半徑和最小長度在縱斷面設計中，豎曲線的設計要素受眾多因素的限制，其中緩和沖擊、時間行程及視距要求三個限制因素決定著豎曲線的最小半徑或最小長度。根據(jù)《規(guī)范》中的各行車速度時的凸、凹形豎曲線的最小半徑和最小長度，，確定本設計路段的豎曲線半徑和豎曲線長度。 公路豎曲線最小半徑和最小長度計算行車速度km/m1201008060403020凸形豎曲線半徑極限最小值(m)11000650030001400450250100一般最小值(m)170001000045002000700400100凹形豎曲線半徑極限最小值(m)4000300020001000450250100一般最小值(m)6000450030001500700400200豎曲線最小長度(m)100857050352520 視覺要求的最小豎曲線半徑計算行車速度(km/h)豎曲線半徑(m)計算行車速度(km/h)豎曲線半徑(m)凸形凹形凸形凹形10016000100001202000012000圖32豎曲線縱坡圖本工程設計速度為120km/h，查《標準》所得出的此速度下豎曲線的合理取值，凸形豎曲線半徑取20000m,凹形豎曲線半徑取12000m。設計方案見上圖 豎曲線各要素計算圖32 豎曲線要素示意圖各要素計算公式如下： () () () ()式中: —豎曲線長度(m)； —豎曲線半徑(m)； —坡差(%)，為“+”時表示凹形豎曲線，為“”時表示凸形豎曲線； —豎曲線切線長(m)； —計算點至起算點的距離(m)； —豎曲線上任一點豎距(m)； —豎曲線外距(m)。已知在K0+360處，豎曲線半徑R＝20000m，=%, =% , 則：ω＝＝%,為凸形豎曲線= =豎曲線起點樁號：K0+360－T = K0+140豎曲線起點高程：%=（m） 豎曲線終點樁號：K0+360+T= K0+580豎曲線終點高程：+T（%）= (m)其余各處豎曲線要素由上述方法即可求得。變坡點R（m）=(%)L（m）T（m）E（m）K0+36020000440220K0+80012000K1+15018222K1+60012000K2+38012000K2+75020000522261各曲線的幾何要素詳見豎曲線縱坡圖、豎曲線表縱斷面設計成果詳見 豎曲表縱斷面成果圖第四章 橫斷面設計道路橫斷面是指中線上各點沿法向的垂直剖面，它是由橫斷面設計線和地面線組成的。其中橫斷面設計包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝、邊坡、截水溝、護坡道以及取土坑、棄水坑、環(huán)境保護設施等。高速公路、一級公路和二級公路中還有爬坡車道、避險車道；高速公路、一級公路的出入口處還有變速車道等。橫斷面圖中的地面線是表征地面起伏變化的線，它是通過現(xiàn)場實測或由大比例尺地形圖、測航相片、數(shù)字地面模型等途徑獲得。路線設計中所討論的橫斷面設計只限于與行車直接有關的部分，即兩側路肩外緣之間各組成部分的寬度、橫向坡度等問題，所以有時也將路線橫斷面設計稱作“路幅設計”。根據(jù)設計交通量，擬建高速公路，其橫斷面各組成部分的取值可根據(jù)設計交通量、交通組成、設計車速、地形條件和抗震設防等因素確定，并且應該符合公路建設的基本原則和相關規(guī)范的具體要求。本路段路基按六車道高速公路（120km/h）標準，雙向六車道6 m=，2=，2=，(，2=。)路基寬度=行車道寬+分隔帶寬+路肩寬＝ m 本設計橫斷面具體布置見路基標準橫斷面圖路拱坡度需要考慮路面類型和當?shù)氐淖匀粭l件。查《公路工程技術標準》(JTGB012003)，～%，高速公路、一級公路位于中等強度降雨地區(qū)時，路拱坡度宜采用2%；位于嚴重強度降雨地區(qū)時，路拱坡度可適當增大；路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大1%~2%?？紤]到該地區(qū)降雨量，路面排水狀況和施工行車安全舒適，%的路拱坡度。公路的硬路肩，采用與行車道相同的坡度。土路肩的橫坡采用3%，路拱形式采用雙向坡面，由路中央向兩側傾斜。當路肩邊緣與路側取土坑底的高差小于或等于2m時，取土坑內(nèi)側坡頂可與路坡腳位相銜接，并采用路堤邊坡坡度，當高差大于2m時，應設置寬1m的護坡道；當高差大于6m時，應設置寬2m的護坡道。邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側邊坡為1：~1：，外側邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質邊溝可采用三角形橫斷面，其內(nèi)側邊坡宜采用1：2~1：3，外側邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設計路段地處平原微丘區(qū)，故宜采用梯形邊溝，，內(nèi)側邊坡坡度為1：1。為抵消車輛在曲線路線上行駛時所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側高于內(nèi)側的單向橫坡的形式，這就是曲線上的超高。合理的設置超高，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是與圓曲線半徑相適應的全超高，在緩和曲線上應是逐漸變化的超高。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計高程的相對高差來控制的。因此，在設計中為便于施工，應計算出路線上任意位置的路基設計高程與路肩及路中線的高差。所謂超高值就是指設置超高后路中線，路面邊緣及路肩邊緣等計算點與路基設計高程的高差。超高過渡段僅在回旋線上的某一區(qū)段上進行。超高方式采用繞中央分隔帶邊緣旋轉超高。在確定超高值時應注意以下幾點：、一級公路的超高橫坡不應大于10%，其他各級公路不大于8%；、冰凍地區(qū)，最大超高不超過6%；。 繞中央分隔帶邊緣旋轉本設計標段平原微丘一般地區(qū)，當設計車速為120km/h，圓曲線半徑為,因此需設超高值。確定圓曲線的超高值橫向分布力系 設該圓曲線的超高值為3%。 加寬設計汽車在曲線路段上行駛時，為適應汽車在平曲線上行駛時后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側的需要，平曲線內(nèi)側應增加路基路面寬度稱為曲線加寬。當平曲線的半徑大于250m時，其加寬值甚小，可以不設加寬。在本設計中半徑為2000m,所以不予考慮。 中央分隔帶形式設計 中央分隔帶表面采用凸式，表面種草綠化、植樹防眩；為搶險、急救和維修方便，中央分隔帶每2km左右設一處開口，開口端部為半圓形，開口長度為30m。設計成果見橫斷面圖第五章 路基設計路基是路面的基礎，它承受著土體本身的自重和路面結構的重力，同時還承受著由路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載，所以路基是公路的承重主體。鄭州至民權高速開封段主要是平原微丘地段，可以設計為一般路基，一般路基通常指在良好的地質和水文等條件下，填方高度和挖方深度不大的路基。1)路基設計之前，應做好全面調(diào)查研究，充分收集沿線地質、水文、地形、地貌、氣象、地震等設計資料。2)路基設計應根據(jù)當?shù)刈匀粭l件和工程地質條件，選擇適當?shù)穆坊鶛M斷面形式和邊坡坡度。3)沿河路基邊緣標高，應不低于路基設計洪水頻率的水位加雍水高、波浪侵襲高， m的安全高度；并根據(jù)沖刷情況，設置必要的防護設施。沿河路基廢方應妥善處理，以免造成河床堵塞、河流改道或沖毀沿線構造物、房屋等不良后果。、坡度本路段路基采用整體式斷面，其邊坡坡率確定如下：1)當填土高度小于8 m時，邊坡坡率采用1∶；大于8 m時，8 m以上部分采用1∶，8 m以下部分采用1∶。本設計路段填土高度均小于8 m，所以邊坡坡率均采用1∶。2)當為土質邊坡挖方時，邊坡坡率采用1:1；由于自然條件差異，本區(qū)巖質邊坡挖方時，邊坡坡率采用1: 1)填料選擇 一般原則如下：①路床填料應均勻、密實，填料最大粒徑應小于100 mm，路床頂面橫坡應與路拱橫坡一致。②路床加固應根據(jù)土質、降水量、地下水類型及埋藏深度、加固材料來源等，經(jīng)比選采用就地碾壓、換土或土質改良、加強地下排水、設置土工合成材料等加固措施。③填方路基應優(yōu)先選用級配較好的礫類土、砂類土等粗粒土作為填料，填料最大粒徑應小于150 mm。④泥炭、淤泥、強膨脹土、有機質土及易溶鹽超過允許含量的土等，不得直接用于填筑路基。⑤液限大于50%、塑性指數(shù)大于26的細粒土。不得直接作為路堤填料。⑥浸水路堤應選用滲水性良好的材料填筑。當采用細砂、粉砂作為填料時，應考慮振動液化的影響。⑦橋涵臺背和擋土墻背應優(yōu)先選用滲水性良好的填料。在滲水材料缺乏的地區(qū)，采用細粒土填筑時，宜用水泥、石灰、粉煤灰等無機結合料進行處治。填料要求如下:本設計路段土質為粘性土，所需填料盡可能在沿線集中設置的線外取土坑取。本設路段填方量較大，沿線筑路用土采用備土形式，取土以利用低產(chǎn)田和被公路分割的邊角地以及開挖河道、魚塘等解決，在填土較高、沉降較大的地段可以利用工業(yè)廢渣（粉煤灰等）做路基填料。填方路基宜選用級配較好的粗粒土作為填料。對地下水位相對較高且隨汛期變化較大的地區(qū)，為保證填筑后路基的強度和穩(wěn)定，滿足路基填料強度和壓實度標準及路基施工要求，采用細粒土作填料時，土的含水量應接近最佳含水量，當含水量超過最佳含水量過高時，應采取晾曬或摻入石灰、水泥、粉煤灰等材料進行處治，并通過試驗確定其配合比，其CBR值必須滿足表3－1的數(shù)值。通過摻加石灰從而有效的改善土質含水量，便于路基的壓實，保證路基的強度和施工過程中的工期要求。又因沿線填土含水量的大小與地層、施工季節(jié)、降水情況及施工方案有較為密切的關系，如果路基填料強度和含水量能滿足要求，或在施工工期允許的情況下，通過翻曬等方法能降低土的含水量,則可以不摻或少摻石灰。表51 路基填料最小強度、粒徑及壓實度要求項目分類路面底面以下深度（m）填料最小強度（CBR）（%）壓實度（％）最大粒徑（cm）填方路基上路床0～89610下路床～59610上路堤～49415下路堤39315 注：當路基填料的CBR值達不到表列要求時，可摻石灰或其他穩(wěn)定材料處理。 2)填筑方式一般路基填筑:一般路基均采用分層攤鋪分層碾壓，有利于壓實，保證強度均勻。每填一層，經(jīng)過壓實符合標準規(guī)定后方可再填上一層。松鋪厚度與地基條件、土質、松鋪土層干密度有關。用不同材料填筑路基時，須遵守下列規(guī)則：①不同性質的填料應分層鋪筑，不得混雜亂填（但可摻配后使用），以免形成水囊或滑動面。②不同填料的層位安排，應考慮路基工作條件。凡不因潮濕或凍融影響而變更其體積的優(yōu)質土應填在上層；路堤的浸水或受水位漲落影響的部分，宜盡可能選用透水性好而不易被水沖蝕的材料，如漂（卵）石、砂礫、片（碎）石等；當路堤穩(wěn)定受到地下水或地表長期積水影響時，路堤底部也應填以水穩(wěn)性好、不易風化的礫石材料或采用無機結合料處治的土。根據(jù)該地區(qū)路基填土的實際情況，中間部位考慮到施工工期、季節(jié)、填料含水量情況等因素，施工過程中應在保證路基強度、壓實度及水穩(wěn)定性的前提下依照實際情況決定處理的土層及摻灰量，設計時按中部總體積30%摻5%石灰控制摻灰總量。橋涵處路