【文章內容簡介】 設置超高，可全部或部分抵消離心力，提高車輛在平曲線上行駛的穩(wěn)定性與舒適性。當汽車等速行駛時，圓曲線上所產生的離心力是常數，超高坡度應是與圓曲線半徑相適應的全超高；而在緩和曲線上曲率是變化的，其離心力也是變化的，因此，在緩和曲線上應是逐漸變化的超高。從直線段的雙向路拱橫坡漸變到圓曲線段具有單向橫坡的路段，稱作超高過渡段。四級公路不設緩和曲線，但圓曲線上若設有超高，也應設超高過渡段。極限最小半徑()是與最大超高值（）相對應的。對任意半徑圓曲線超高值的確定，由汽車在圓曲線上行駛時力的平衡方程式可得：式中第一項是汽車行駛在圓曲線上所產生的離心加速度，只要代入相應的車速 V（km/h）和半徑R即可求得。第二項是橫向系數。計算的值，要先確定的大小。值主要與圓曲線半徑有關，且隨半徑的增大而減小。針對本次設計的速度V=60km/h。計算要素（以JD1曲線為例計算）緩和曲線=80m，設計速度V=60km/h，曲線半徑R=180m，超高坡度,路面寬度:B=（+）2=9m
繞中線旋轉的超高漸變率:超高坡度與路拱坡度的代數差:超高過渡段長度:；取超高值計算本設計采用繞中線旋轉超高值計算，先將外側車道繞路中線旋轉，待達到與內側車道構成單向橫坡后，整個斷面仍繞中線旋轉，直至超高值。
，（不設加寬）圓曲線上全超高段： 旋轉過渡段： 當時, 當時, ，由以上的計算和公式得超高計算結果。詳見《路基超高加寬表》。 路基土石方數量計算與調配路基土石方是道路工程的一項主要工程量，在設計和路線方案比選中，路基土石方數量是評價道路測設質量的主要技術經濟指標之一。在編制道路施工組織計劃和工程概預算時，還需確定分段和全線的路基土石方數量。因地面形狀復雜，填挖不是規(guī)則的幾何體，其計算只能是近似的，計算的精度取決于中樁間距、測繪橫斷面時采點密度和計算公式與實際接近程度等。若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定斷面之間為一棱柱體。其體積的計算公式為：式中：—體積，即土石方數量（）、—分別為相鄰斷面的面積（）—相鄰兩斷面之間的距離（m）若和相差甚大，則與棱臺更為接近，其計算公式為：式中：，其中第二種方法的精度較高，特別是用計算機計算時，應盡量采用。用上述方法計算的土石方體積中，包含了路面體積。若所設計的縱斷面有填有挖且基本平衡時，則填方斷面中多計的路面面積與挖方斷面中少計的路面面積相互抵消，其總體積與實際體積相差不大。但若路基是以填方為主或以挖方為主，則填方要扣除、挖方要增加路面面積，特別是路面厚度較大時更不能忽略。首先是根據橫斷面圖計算橫斷面面積然后計算體積，即獲得土石方數量，填入土石方計算表。本設計直接由緯地系統(tǒng)自動生成土石方表格。土石方調配是指在路基設計和施工中，合理調運挖方作為填方作業(yè)。土石方調配的目的是為確定填方用土的來源、挖方棄土的去向，以及計價土石方的數量和運量等。通過調配，要合理地解決各路段土石方平衡與利用，使從路塹挖出的土石方，在經濟調用條件下移挖作填，避免不必要的路外借土和棄土，以減少耕地占用，降低道路造價，減輕對環(huán)境的破壞。（1）土石方調配的原則：①就近利用，以減少運量；②不跨溝調運；③高向低調運；④經濟合理性；⑤不同的土方和石方應根據工程需要分別進行調配，以保證路基穩(wěn)定和人工構造物的材料供應；⑥土方調配對于借土和棄土應事先同地方商量，妥善處理。
（2）土石方調配方法：土石方調配方法有很多種，如累積曲線法、調配圖法及土石方計算表調配法等。目前，生產上多采用土石方計算表調配法，該法不需繪制累積曲線圖與調配圖，直接可在土石方表上進行調配。其優(yōu)點是方法簡捷，精度符合要求。該表也可由計算機自動完成。采用土石方計算表調配法，具體調配步驟是：①土石方調配是在土石方數量計算與復核后進行，調配前應將可能影響運輸調配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁，供調配時參考；②掌握各樁號間路基填挖方情況并作橫向平衡，確定利用、填缺與挖余數量；③在作縱向調配前，應根據施工方法及可能采用的運輸方式定出合理經濟運距，供土石方調配時參考；④根據填缺挖余分布情況，結合路線縱坡和自然條件，本著技術經濟和支農的原則，具體擬定調配方案。方法是逐樁逐段地將毗鄰路段的挖余就近縱向調運到填缺內利用，并將具體調運方向和數量用箭頭標注在縱向利用調配欄中；⑤經縱向調配，如仍有填缺或挖余，則應會同當地政府協(xié)商確定借土或棄土地點，將借土或棄土的數量和運距分別填注到借方或廢方欄內；⑥土石方調配后，應按下式進行復核檢查：橫向調運+縱向調運+借方=填方橫向調運+縱向調運+棄方=挖方挖方+借方=填方+棄方以上檢查一般是逐頁進行復核，如有跨頁調配，須將其數量考慮在內。經核證無誤后，即可分別計算計價土石方數量、運量和運距等，為編制施工預算提供土石方工程數量。（3）經濟運距：式中：—經濟運距（km）B—借土單價（元/）T—遠運運費單價[元/（mkm）]—免費運距（km）（4）平均運距：其指土石方調配時從挖方體積重心到填方體積重心的距離。為簡化設計計算，按挖方路段中心至填方路段中心的距離計算。在縱向調配時，當其平均運距超過定額規(guī)定的免費運距，應按其超運運距計算土石方運量。免費運距是指不計運費的規(guī)定距離。（5）運量：土石方運量是為平均運距與土石方調配數量的乘積。在生產中，工程定額是將平均運距每10m劃為一個運輸單位，稱之為“級”，20m為兩個運輸單位，稱為二級，以此類推。在土石方計算表內可用符號“①”、“②”表示，不足10m 時，仍按一級計算或四舍五入。由此可知：總運量=調配（土石方）方數n式中：n—平均運距單位（級），其值為：—經濟運距（m）—免費運距（m）在土石方調配中，所有挖方無論是“棄”還是“調”，都應計價；但對填方要根據用土來源決定是否計價。若是路外借土要計價，若是移挖作填調配利用則不應再計價，否則形成雙重計價。因此，計價土石方數量為：計價土石方數量=挖方數量+借方數量一般包括路基工程、排水工程、臨時工程、小橋涵工程等項目的土石方數量。對獨立大、中橋梁、長隧道的土石方數量應另外計算。土石方數量計算表詳見《路基土石方數量調配表》。第四章 路基邊坡穩(wěn)定性分析 概述路基邊坡的穩(wěn)定涉及巖土性質與結構、邊坡高度與坡度、工程質量與經濟等多種因素。一般情況下，對邊坡不高的路基， 的土質邊坡、不超過 的石質邊坡可按一般路基設計，采用規(guī)定的坡度值，不作穩(wěn)定性分析計算。地質與水文條件復雜、高填深挖或特殊需求的路基，應進行邊坡穩(wěn)定性的分析計算，據此選定合理的邊坡坡度及相應的工程技術措施。路基邊坡穩(wěn)定有力學計算基本方法是分析失穩(wěn)滑動體沿滑動面上的下滑力T與抗滑力F，按靜力平衡原理，取兩者之比值為穩(wěn)定系數K，即：K=F/TK=1時，表示下滑力與抗滑力相等，邊坡處于極限平衡狀態(tài)；K＜1 時，邊坡不穩(wěn)定；K＞1時，邊坡穩(wěn)定?？紤]到一些意外因素，這安全可靠起見，工程上一般規(guī)定采用K≥～，作為路基邊坡穩(wěn)定性分析的界限值。行車荷載是邊坡穩(wěn)定性分析的主要作用力之一，計算時將車載換算成相當于路基巖土厚度，計入滑動體重力中去。換算時可按荷載的最不利布置條件，取單位長度路段，計算式如下：式中：—行車荷載換算高度（m）N—橫向分布的車輛數，雙車道 N=2，單車道 N=1Q—一輛車的重力（標準車輛荷載為 550KN）L—前后輪軸最大軸距，按《公路工程技術標準》（JTG B01—2003）規(guī)定，—路基填料的重度（）B—荷載橫向分布寬度式中：b—后輪輪距,m—相鄰兩輛車后輪的中心間距，—輪胎著地寬度，行車道荷載對較高路基邊坡的穩(wěn)定性影響較小，換算高度可以近似分布于路基全寬上，以簡化滑動體的重力計算。采用近似方法計算時，亦可以不計算荷載。 路基穩(wěn)定性驗算路基邊坡的穩(wěn)定性涉及到巖土性質與結構、邊坡高度與坡度、工程質量與經濟等多種因素。其穩(wěn)定性設計方法大致可分為力學分析法和工程地質法兩大類，對于土質路基穩(wěn)定性分析，主要采用力學分析法，力學分析法包含數解法和圖解法或表解法。數解法是指假定幾個不同的滑動畫，按力學平衡原理進行邊坡穩(wěn)定性分析，確定最危險滑動畫并以此滑動畫進行穩(wěn)定性分析判斷。而圖解法或表解法是在計算機和圖解分析的基礎上，制定圖或表，用查圖或查表法進行穩(wěn)定性分析，此法雖然簡單易于掌握，但不如數解法精確。在用力學分析法進行土質邊坡穩(wěn)定性分析時，松散的砂性土和礫（石）土按直線破裂面法驗算其穩(wěn)定性；黏性土按圓弧破裂面法驗算其穩(wěn)定性；而對于上述提到的折線形的陡坡路堤，有可能沿折線形的基底下滑，采用不平衡推力傳遞法來驗算其穩(wěn)定性。不管采用哪種方法，在進行邊坡穩(wěn)定性分析時的假設：① 不考慮滑動土體本身內應力的分布；② 認為平衡狀態(tài)只在滑動畫上達到，滑動土體成整體下滑；③ 極限滑動面位置要通過試算來確定。針對本次的設計，采用條分法的表解法進行路基邊坡的穩(wěn)定性驗算。用數解圓弧條分法計算滑動穩(wěn)定系數的工作量較大，可簡化為表解法和圖解法，以供工程上粗略估算使用。對于均質、直線形邊坡路堤，滑動面通過坡腳，坡頂為水平并延伸至無限遠適用該方法。該法是應用圖解和分析計算的結果繪制成一系列參數表的邊坡穩(wěn)定性分析方法。具體步驟如下。如圖所示：圖41 表解法的計算示圖將劃分土條的高度、寬度及弧長三參數，均換算為邊坡高度的函數，即可表示為，，則：式中，A和B轉換系數x，y，及z有關，即：，A和B的值隨路基邊坡的坡度而變，如下表。表41 邊坡穩(wěn)定性驗算的A和B值表邊坡坡度滑動圓弧的圓心ABABABABAB1：11：1：1：1：21：1：1：1：3:（1）K21+240處路堤穩(wěn)定性為了簡化計算，本設計只粗略估算，采用表解法，不計行車荷載。查相關資料有粘性土內摩擦角，粘聚力c=25kPa（回填土），土的天然重度取，邊坡高度H=，邊坡坡度。因，查表41得五個圓心的A與B值，由公式計算值，結果如下表所列。其余的，，計算方式以此類推。表42 表解法計算結果表圓心項目AB表中最低的穩(wěn)定系數為=＞K=～，所以該邊坡是穩(wěn)定的。 路基邊坡防護與加固路基的防護與加固工程不僅可以穩(wěn)定路基，而且可以美化路容，提高公路的使用質量。尤其在高等級公路建設中，采用織物防護不僅可以消除施工痕跡，穩(wěn)定路基邊坡，而且可以使高等級公路景觀協(xié)調，獲得良好的環(huán)保效益和舒適的行車條件。特殊路基包括特殊土（巖）路基、不良地質路基和特殊條件下路基。特殊路基設計應考慮地質和環(huán)境等因素對路基的影響以及這些因素的發(fā)展變化規(guī)律，路基病害整治應遵循以防為主、防治結合、力求根治的原則，通過綜合技術經濟比較，因地制宜，采取合理的整治方案和有效的工程措施。由巖土筑成的路基大多直接暴露于大氣之中，長期受自然因素的作用，巖土在不利水溫條件作用下，物理、力學性質將發(fā)生變化。浸水后濕度增大，土的強度降低；巖性差的巖體，在水溫變化條件下，加劇風化；路基表面在溫差作用下形成脹縮循環(huán)，在濕度作用下形成干濕循環(huán)，可導致強度衰減和剝蝕；地表水流沖刷，地下水源浸入，使巖土表層失穩(wěn)，易造成和加劇路基的水毀病害；沿河路堤在水流沖擊、淘刷和浸蝕作用下，易遭破壞；濕軟地基承載力不足，易導致路基沉陷。所有這些，均取決于巖土的物理力學性質及自然因素，且與路基承受行車荷載的情況密切相關。合理的路基設計，應在路基位置、橫斷面尺寸、巖土組成等方面綜合考慮。為確保路基的強度與穩(wěn)定性，路基的防護與加固，也是不可或缺的工程技術措施。隨著公路等級的提高，為維護正常的汽車運輸，減少公路災害，確保行車安全，保持公路與自然環(huán)境協(xié)調，路基的防護與加固更具有重要意義。路基防護與加固設施，主要有邊坡坡面防護、沿河路堤河岸沖刷防護與加固以及濕軟地基的加固處治。堤岸防護與加固主要對沿河濱海路堤、河灘路堤及水澤區(qū)路堤，亦包括橋頭引道以及路基邊旁的防護堤岸等。此類堤岸常年或季節(jié)性浸水，受流水沖刷、拍擊和淘洗，造成路基浸濕、坡腳淘空或水位驟降時路基內細填料流失，致使路基失穩(wěn)，邊坡崩坍。所以堤岸防護與加固，主要針對水流的破壞作用而設，起防水治害和加固堤岸雙重功效。堤岸防護與加固設施，有直接和間接兩類。直接防護與加固設施中包括植物防護和石砌防護與加固兩種，常用的有植樹、鋪石、拋石或石籠等。間接防護主要指導治結構物，如丁壩、順壩、防洪堤、攔水壩等，必要時進行疏浚河床、改變河道，目的是改變流水方向，避免或緩和水流對路基的直接破壞作用。改變水流流速、流向和原來狀態(tài)，可能導致堤岸對面及路基附近上下游遭害，必須慎重對待，掌握流水運動規(guī)律，因勢利導，防治結合，綜合治理。濕軟地基的承載能力較差，如泥沼與軟土、低洼的湖（海）相沉積土層、人為垃圾雜填土等，填筑路基前必須予以加固，以防路基沉陷、滑移或產生其它病害。濕軟路基加固，規(guī)模大，造價高，應注意方案比較，研究技術和經濟方面的可行性，力求從簡，盡量就地取材。地基加固是路基主體工程的一部分，要結合路基設計（即確定路基標高，選擇橫斷面，決定設施等），綜合處治。濕軟地區(qū)修筑路基時，地基加固關鍵在于治水和固結。各種加固方法，可歸納成換填土、輾壓夯實、排水固結、振動擠密、土木格珊加筋和化學加固等五類，加筋土為土