【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 離層，設(shè)置必要的排水設(shè)施。位于山坡的路基，通常取路中心的標(biāo)高接近原地面的標(biāo)高，以便減少土石方數(shù)量，保持土石方數(shù)量橫向平衡，形成半填半挖路基。若處理得當(dāng)，路基穩(wěn)定可靠，是比較經(jīng)濟(jì)的斷面形式。上述三類典型橫斷面形式，各具特色，分別在一定條件下使用。由于地形、地質(zhì)、水文等自然條件差異很大，且路基位置、橫斷面尺寸及要求等，亦應(yīng)服從于路線，路面及沿線結(jié)構(gòu)物的要求，所以路基橫斷面類型的選擇，必需因地制宜，綜合設(shè)計(jì)。 橫斷面設(shè)計(jì)綜述在泰和至鳳凰二級(jí)公路的橫斷面設(shè)計(jì)中，全線填挖結(jié)合，以填方為主。 橫坡的確定 路拱坡度 根據(jù)規(guī)范中要求，為有利于路面的排水，路面應(yīng)設(shè)置一定的橫向坡度，對(duì)于不同路面規(guī)定不同范圍的橫坡限制： 水泥混凝土路面：～% 瀝青混凝土路面：～% 路肩坡度直線路段的硬路肩一般應(yīng)設(shè)置向外傾斜的橫坡度，其坡度值可與車道橫坡度相同；對(duì)全鋪式硬路肩，曲線內(nèi)、外側(cè)硬路肩橫坡度的方向及其橫坡度：當(dāng)曲線超高≤5%時(shí)，應(yīng)與相鄰的車道相同；當(dāng)曲線超高＞5%時(shí)，橫坡度不大于5%。對(duì)平坡區(qū)段或直線向曲線過渡段的硬路肩，采用與鄰近車道相同的橫坡度進(jìn)行過渡，并控制硬路肩橫坡度過渡的縱向漸變率小于1/150，大于1/330之間。當(dāng)硬路肩的寬度≥，應(yīng)設(shè)置向外傾斜的橫坡。曲線外側(cè)的路肩橫坡方向及其坡度值見表41： 表41 橫坡方向及其坡度值 行車道超高值（%）5710曲線外側(cè)路肩橫坡方向向外側(cè)傾斜向內(nèi)側(cè)傾斜向內(nèi)側(cè)傾斜曲線外側(cè)路肩坡度值（%）21與行車道行坡相同 超高及超高緩和段⑴ 超高為抵消或減少車輛在平曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，在該路段上做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡形式，叫做超高。為使之迅速排除路面水，一般把公路路面修筑成具有一定橫向坡度的路拱形式，這樣在圓曲線路段的彎道上，當(dāng)汽車沿著雙向橫坡的外側(cè)車道行駛時(shí)，由于車重的平行路面分力與離心力的平行路面分力的方向相同，且均指向曲線外側(cè)，將影響行車的橫向穩(wěn)定。圓曲線半徑愈小，對(duì)汽車行駛的橫向穩(wěn)定影響愈大，故在彎道設(shè)計(jì)中，為了能像在路面內(nèi)側(cè)車道行駛時(shí)那樣用車重的平行路面分力抵消一部分橫向力，以保證行車的橫向穩(wěn)定，可將外側(cè)車道升高，構(gòu)成與內(nèi)側(cè)車道傾斜方向相同具有一定橫向坡度的單坡橫斷面，這樣的設(shè)置稱為超高，其單坡橫斷面的橫方向坡度叫做超高橫坡度，簡(jiǎn)稱超高度。《規(guī)范》規(guī)定：超高橫坡度按公路等級(jí)、設(shè)計(jì)速度、圓曲線半徑、路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定。高速公路、一級(jí)公路的超高橫坡度不超過10%，其他各級(jí)公路不超過8%。且圓曲線部分最小超高應(yīng)與直線部分的正常路拱橫坡度一致。⑵ 超高緩和段從直線上的路拱雙坡斷面到圓曲線上具有超高橫坡度的單坡斷面，由一個(gè)逐漸變化的過渡路段，這一逐漸變化的過渡路段稱為超高緩和段，二級(jí)公路的超高緩和段利用緩和曲線段。所設(shè)計(jì)的泰和至鳳凰二級(jí)公路，超高過度方式有三種：有中間帶道路的超高過度、無中間帶道路的超高過度。采用繞路中線旋轉(zhuǎn)的方式，以這樣的方式，先將外車道繞路中線旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到與內(nèi)側(cè)車道構(gòu)成單向橫坡后，整個(gè)斷面繞中線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡度。為了行車的舒適性和排水的需求，必須設(shè)置一定長(zhǎng)度的超高過渡段，超高過渡實(shí)在超高過渡段全場(chǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)超高緩和段必須加以控制，超高緩和段長(zhǎng)度按下是進(jìn)行計(jì)算： 41 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； ——超高坡度與路拱坡度代數(shù)差； ——超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸與行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣線之間相對(duì)升降的比率。超高緩和段長(zhǎng)度按上式計(jì)算結(jié)果，應(yīng)取為5m的倍數(shù)，并不小于10m的長(zhǎng)度。 加寬汽車在平曲線上行駛時(shí)，因?yàn)槊恳卉囕喲刂髯元?dú)立的軌跡運(yùn)動(dòng)，汽車在彎道上占據(jù)的寬度比直線段大，為保證汽車在彎道上行駛與直線上行駛具有同樣的富余寬度，圓曲線路段的路面必須加寬[2]。⑴《規(guī)范》規(guī)定平曲線半徑小于250m時(shí)，應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)加寬，當(dāng)半徑大于250m時(shí)，由于加寬值較小，且行車道已具有一定富余寬度，故可不設(shè)加寬。加寬寬度可由平曲線半徑范圍確定由《規(guī)范》：知 公路平曲線加寬值：平曲線半徑 200～250 m 加寬 150～200 m 加寬 100～150 m 加寬 70 ～100 m 加寬 50 ～ 70 m 加寬 為了使路面由直線上的正常寬度過度到曲線設(shè)置了加寬的寬度，需設(shè)置加寬緩和段。加寬過度的設(shè)置根據(jù)道路性質(zhì)和等級(jí)可采用不同的方法。⑵ 加寬過渡方法① 比例過渡 42L——任意點(diǎn)距緩和段起點(diǎn)的距離L—— 加寬緩和段長(zhǎng)b—— 圓曲線上的全加寬② 高次拋物線過渡③ 回旋線過渡④ 插入二次拋物線過渡等方法本設(shè)計(jì)采用的是第一種方法，比例過渡法。 土石方數(shù)量計(jì)算與土石方調(diào) 橫斷面面積的計(jì)算為計(jì)算路基土石方數(shù)量需先求得橫斷面面積，當(dāng)?shù)孛娌灰?guī)則時(shí)，常采用的方法有積距法和幾何圖形法。橫斷面面積計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的問題：填方面積和挖方面積應(yīng)分開計(jì)算。填方面積中填石、加固邊坡、填土等也應(yīng)分開計(jì)算。如基底是淤泥需換土?xí)r，先算出挖出淤泥的面積，再計(jì)算換土填方面積，即統(tǒng)一面積計(jì)算兩次。同理，挖方臺(tái)階的面積也應(yīng)計(jì)算兩次。大、中橋起終點(diǎn)之間的土石方數(shù)量，不計(jì)入路基土石方工程數(shù)量?jī)?nèi)。 路基土石方工程數(shù)量的計(jì)算各中樁的橫斷面面積求出后，即可進(jìn)行土石方工程數(shù)量計(jì)算。常采用平均斷面法計(jì)算。假定相鄰兩橫斷面間為一橫斷面積為兩端斷面積平均值的棱柱體，其高是橫斷面的間距。 43在《路基土石方數(shù)量計(jì)算表》中進(jìn)行計(jì)算。 土石方調(diào)配計(jì)算路基土石方工程數(shù)量后，還應(yīng)進(jìn)行土石方的調(diào)配，以便確定填土用土的來源，挖方棄土的去向，以及計(jì)價(jià)土石方的數(shù)量和運(yùn)量。通過調(diào)配，合理的解決各路段土石方數(shù)量的平衡和利用問題，使路塹挖出土方，在經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)運(yùn)條件下移挖作填，達(dá)到填方有所取，挖方有所用。⑴ 調(diào)配原則在半填半挖斷面中，應(yīng)首先考慮本路段內(nèi)移挖作填，進(jìn)行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)運(yùn)，以減少總的運(yùn)量。調(diào)配時(shí)應(yīng)考慮到橋涵位置對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般大溝不能跨溝調(diào)運(yùn)，同時(shí)應(yīng)注意施工的可能和方便，盡可能避免和減少上坡運(yùn)土。為使土石方調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。土方調(diào)配“移挖作填”，除考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，還要綜合考慮棄土或借土占地、賠償青苗損失以及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響問題。土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定（保證不同的土分層填筑路基）和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)（如小橋涵所用的片石）。位于山坡上的回頭曲線路段，要優(yōu)先考慮上、下線的調(diào)運(yùn)。借土應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點(diǎn)，并綜合考慮借土還田，整地造田等措施；棄土應(yīng)不占或少占耕地，在可能的條件下宜將土平整為耕地，防止亂棄亂堆，或堵塞河流，損害農(nóng)田。⑵ 調(diào)配方法本次設(shè)計(jì)土石方量調(diào)配采用土石方計(jì)算表調(diào)配法，調(diào)配結(jié)果見《路基土石方數(shù)量計(jì)算表》。具體步驟如下：弄清各樁號(hào)間路基填方、挖方情況并先橫向平衡，明確本方利用方、欠方以及可用作遠(yuǎn)運(yùn)方等的數(shù)量。在作縱向調(diào)配前，應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采用的運(yùn)輸方式，定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。根據(jù)欠方和可遠(yuǎn)運(yùn)的分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)和支農(nóng)的原則，具體擬定調(diào)配方案，方法是逐樁、逐段將毗鄰路段可作遠(yuǎn)運(yùn)方就近縱向調(diào)配到欠方段內(nèi)，加以利用，并把具體調(diào)運(yùn)方向和數(shù)量用箭頭注明在縱向利用調(diào)配欄中。經(jīng)過縱向調(diào)配，如果仍有欠方或可作遠(yuǎn)運(yùn)方，應(yīng)確定借土或棄土地點(diǎn)，將其數(shù)量和遠(yuǎn)運(yùn)距離分別填注到借方或廢方欄內(nèi)。土石方調(diào)配后的復(fù)核檢查：橫向調(diào)運(yùn)方+縱向調(diào)運(yùn)方+借方=填方挖方+借方=填方+棄方在《路基土石方數(shù)量計(jì)算表》中進(jìn)行調(diào)配。路基設(shè)計(jì)基本成果見《路基設(shè)計(jì)表》64 第五章 路基路面排水設(shè)計(jì)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，因此路基路面設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)中，必須十分重視路基路面排水工程。為排出路基、路面內(nèi)的地面水和地表水，保證路面和路基的穩(wěn)定，防止路面積水影響行車安全，應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施。本設(shè)計(jì)為二級(jí)公路，路基路面排水應(yīng)綜合設(shè)計(jì)使各種排水設(shè)施形成一個(gè)功能齊全，排水性能強(qiáng)的完整排水系統(tǒng)。各種路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)可適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定。路基邊溝一般應(yīng)用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必須合并使用時(shí)，邊溝的斷面應(yīng)加大，并予以加固，以防水流危害路基[3]。排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，并充分利用有利地形和自然水系。一般情況下地面和地下設(shè)置的排水溝渠，宜短不宜長(zhǎng)，以使水流不過于集中，做到及時(shí)疏散，就近分流。設(shè)計(jì)前查明水源和地質(zhì)條件，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮排水與橋涵布置相配合，地下與地面排水相配合，平面布置與豎向布置相配合，做到路基路面綜合設(shè)計(jì)和分期修建。對(duì)于排水困難和地質(zhì)不良的路段，還應(yīng)與路基防護(hù)加固相配合，并進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝渠和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠，對(duì)于土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應(yīng)注意必要的防護(hù)與加固。路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級(jí)等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固使用，又必須講究經(jīng)濟(jì)效益。為了減少水對(duì)路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，也可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。 路面排水設(shè)施 邊溝設(shè)置在挖方路基的外側(cè)以及填土高度較低的路堤坡腳外側(cè)的縱向人工溝渠，稱之為邊溝。邊溝的排水量不大時(shí)，一般不需要進(jìn)行水文、水利計(jì)算。依據(jù)沿線具體條件，選定標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式，邊溝緊靠路基，通常不允許其他排水溝渠的水匯入，也不能與其他人工溝渠和并使用。平坦地面填方路段的路旁取土坑，常與路基排水設(shè)計(jì)綜合考慮，使之起到邊溝的排水作用。⑴ 邊溝的斷面形式常用的有梯形、矩形、三角形和流線型等幾種形式。一般情況，土質(zhì)邊坡宜采用梯形；石質(zhì)邊溝宜采用矩形，以減少溝頂寬度；易于積雪或積沙路段，邊溝宜采用流線型，單個(gè)采用機(jī)械化施工、且用地條件許可時(shí)宜采用三角形。國(guó)防公路，為了利用車輛橫越邊溝，宜采用三角形邊溝。本設(shè)計(jì)采用用梯形邊溝，邊溝采用漿砌片石防護(hù)。⑵ 邊溝的斷面尺寸《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》。本段設(shè)計(jì)采用邊溝的邊坡為內(nèi)側(cè)1：，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。邊溝采用漿砌片石。⑶ 邊溝的縱坡和長(zhǎng)度為了保證邊溝能迅速地排水，邊溝縱坡一般與路線縱坡一致（出水口附近除外），平坡路段，%的縱坡。%，但邊溝口間距宜縮短。在邊溝出水口附近以及排水困難路段，如回頭曲線和路基超高較大的平曲線等處，邊溝應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。為防止邊溝水流漫溢或沖刷，通常規(guī)定單向排水長(zhǎng)度每300～500米即應(yīng)設(shè)排水溝，將水引至低洼處，必要時(shí)添設(shè)涵洞，將水引入路基另一側(cè)。⑷ 邊溝出水口當(dāng)邊溝底到填土坡腳高差過大時(shí)，應(yīng)結(jié)合地形和地質(zhì)條件采取下列措施：設(shè)置排水溝將路塹邊溝沿出水口處的山坡引向路基范圍以外，不直接沖刷填方路基。自邊溝與填方毗鄰處設(shè)跌水或急流槽，將水流直接引到填方坡腳之外，以免沖刷，影響路基穩(wěn)定性。當(dāng)邊溝水流流向橋涵進(jìn)水口時(shí)，為避免邊溝流水沖刷，應(yīng)作如下處理：在涵洞進(jìn)口處設(shè)置窨井，或根據(jù)地形需要，在進(jìn)口前設(shè)置急流槽與跌水 等構(gòu)造物。當(dāng)邊溝水流向橋涵進(jìn)水口時(shí)，為避免沖刷，應(yīng)在涵洞進(jìn)水口前或橋頭翼前設(shè)置急流槽或跌水構(gòu)造物將水引走。截水溝，一般設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流。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[4]。⑴ 截水溝的斷面形式截水溝的斷面形式一般為梯形，本設(shè)計(jì)邊坡采用1：。截水溝的位置應(yīng)盡量與地面水流方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長(zhǎng)度。截水溝應(yīng)保持水流通暢，必要時(shí)配以急流槽或涵洞等泄水結(jié)構(gòu)物將水流引入指定地點(diǎn)。截水溝水流不應(yīng)引入邊溝，長(zhǎng)度以200～500m為宜。 ⑵ 截水溝離開路基的距離截水溝離開挖方路基的距離應(yīng)視土質(zhì)而定，以不影響邊坡穩(wěn)定性為原則。對(duì)于一般土層，距離d≥5米，地質(zhì)不良地段，酌情增大。對(duì)于有軟弱地段，其距離因挖方邊坡高度H而異，一般為d≥5+H米，但應(yīng)不小于10米，截水溝挖出的土，可在截水溝之下側(cè)做成土臺(tái)。臺(tái)頂應(yīng)筑成2%傾向截水溝的橫坡，土臺(tái)坡腳離路基挖方坡頂應(yīng)有適當(dāng)距離。山坡路堤上方的截水溝，離開路堤坡腳至少2米，并用開挖截水溝的土在路堤與截水溝之間，修成傾斜2%的土臺(tái)。⑶ 截水溝的出水口截水溝內(nèi)的水流一般應(yīng)避免排入邊溝。通常應(yīng)盡量利用地形，將截水溝中的水流排入截水溝所在山坡一側(cè)的自然溝中，或直接引到橋涵進(jìn)口處，以免在山坡上任其自流，造成沖刷。截水溝的出水口，應(yīng)與其它排水設(shè)施平順地銜接，必要時(shí)宜設(shè)跌水或急流槽。 排水溝排水溝主要用于排除來自邊溝，截水溝或其它水源的水流，并將其引至路基范圍以外的指定地點(diǎn)[5]。排水溝的斷面形式一般為梯形，深度按流量確定。邊坡坡度視土質(zhì)而定，一般土層可用1：。溝底縱坡以1%～3%為宜，縱坡大于3%，需進(jìn)行加固，大于7%時(shí)，應(yīng)設(shè)置跌水或急流槽。排水溝的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定，通常宜在500m以內(nèi)。排水溝的位置，可根據(jù)當(dāng)?shù)匦枰⒔Y(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚葪l件定，離路基應(yīng)盡可能遠(yuǎn)，平面上