【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)計(jì)豎曲線，為保證路線縱面平順，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)急變“駝峰式縱坡”。注意交叉口、橋梁及引道、隧道、城鎮(zhèn)附近、陡坡急變處縱坡特殊要求。縱坡設(shè)計(jì)時(shí)，如受控制點(diǎn)約束導(dǎo)致縱面線形欺負(fù)過(guò)大，縱坡不夠理想，或則土石方工程量過(guò)大而育無(wú)法調(diào)整時(shí)，可用紙上移線的辦法修改平面線形，從而改善縱面線形。 豎曲線設(shè)計(jì)要求宜選用較大的豎曲線半徑。豎曲線設(shè)計(jì)，首先確定合適的半徑。在不過(guò)分增加工程數(shù)量的情況下，宜選用較大的豎曲線半徑，一般都應(yīng)采用大于豎曲線一般最小半徑的數(shù)值，特別是前后兩相鄰縱坡的代數(shù)差小時(shí)，豎曲線更應(yīng)采用大半徑，以利于視覺(jué)和路容美觀。只有當(dāng)?shù)匦蜗拗苹蚱渌厥饫щy不得已時(shí)才允許采用極限最小半徑。同向曲線間應(yīng)避免“斷背曲線”。同向豎曲線，特別是同向凹形豎曲線間如直線坡段不長(zhǎng)，應(yīng)合并為單曲線后復(fù)曲線。反向曲線間，一般由直坡段連續(xù)，亦可以相互直接連接。反向豎曲線間設(shè)置一段直坡段，直坡段長(zhǎng)度一般不小于計(jì)算行車(chē)速度行駛3s的行程長(zhǎng)度。如受條件限制也可相互直接連接，后插入短直線。應(yīng)滿足排水要求。 縱斷面設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本設(shè)計(jì)為高速二級(jí)公路，設(shè)計(jì)時(shí)速為80 60 km/h，根據(jù)規(guī)范的規(guī)定相關(guān)的設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)件下表：表51 時(shí)速80 60 km/h二級(jí)公路縱斷面設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)車(chē)速（km/h）8060最大縱坡（％）56%最小縱坡坡長(zhǎng)200150凸形豎曲線半徑（m）一般值45002000極限值30001400凹形豎曲線半徑（m）一般值30001500極限值20001000豎曲線最小長(zhǎng)度（m）170120本設(shè)計(jì)中凸曲線最小半徑為5000m12000m，凹曲線最小半徑為4000m10000m，%，最小坡長(zhǎng)為260m590m，均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。 變坡點(diǎn)位置確定 考慮線路長(zhǎng)度與高差，以及地形變化和相關(guān)的規(guī)定，通過(guò)縱斷面拉坡，確定縱坡的坡長(zhǎng)和坡度，計(jì)算變坡點(diǎn)高程。本設(shè)計(jì)選取K0+000~K2K1+050800段進(jìn)行計(jì)算，一共四個(gè)變坡點(diǎn)。設(shè)計(jì)起點(diǎn)K0+，根據(jù)縱坡坡度以坡長(zhǎng)，我們就可以得出各變坡點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程。豎曲線的計(jì)算圖示如圖所示：圖51豎曲線計(jì)算示意圖坡長(zhǎng)分別設(shè)置為；坡度分別設(shè)置為，則：第一變坡點(diǎn)高程第二變坡點(diǎn)高程第三變坡點(diǎn)高程K2+050處高程 豎曲線要素計(jì)算 確定變坡點(diǎn)高程后，考慮平縱組合原則，需要設(shè)置合適的豎曲線?？梢韵仍O(shè)置豎曲線半徑或切線長(zhǎng)，根據(jù)相鄰縱坡坡度計(jì)算出對(duì)應(yīng)切線長(zhǎng)和豎曲線半徑以及其他要素，最后再檢驗(yàn)是否符合規(guī)范要求（本方案先設(shè)置曲線半徑）。第一變坡點(diǎn)： 已知，設(shè)定，則： 為凸凹型； 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)= （K0+3970）= K0+ 豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)= （K0+390370）+= K0+第二變坡點(diǎn)： 已知，設(shè)定，則： 為凹凸型； 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)= （K0+950960）= K0+ 豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)= （K0+950960）+=K1+第三變坡點(diǎn)： 已知，設(shè)定，則： 為凸凹型； 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)= （K1+790520）= K1+ 豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)= （K1+790520）+= K1+6 橫斷面設(shè)計(jì) 對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的要求（1）路基寬度由橫斷面設(shè)計(jì)（查《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20—2006））部分可知，路基寬度為10m，其中路面跨度為7m，2=，2=。，路面橫坡為2%，土路肩橫坡為3%，如圖91所示。由任務(wù)書(shū)知道設(shè)計(jì)年限15年，公路等級(jí)為高速公路，設(shè)計(jì)車(chē)速80Km/h，車(chē)道數(shù)擬定雙向四車(chē)道。查《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20—2006）得高速公路車(chē)速為80Km/h，，由規(guī)范高速公路車(chē)速為80Km/，中間帶寬度為2m，標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖如圖61所示。圖61 標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（2）路拱坡度查《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20—2006）二級(jí)公路的路拱應(yīng)采用雙向路拱坡度，由路中央向兩側(cè)傾斜，路拱坡度應(yīng)根據(jù)路面類(lèi)型和當(dāng)?shù)刈匀粭l件確定，%。路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大1%～2%，位于曲線路段外側(cè)的土路肩橫坡，應(yīng)采用3%或4%的反向橫坡值。（3）路基邊坡坡度由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》得知，當(dāng)H6m（H—路基填土高度）時(shí)，路基邊坡按1：。（4）護(hù)坡道查（JTJ001—97）《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》得，當(dāng)路肩邊緣與路側(cè)取土坑底的高差小于或等于2m時(shí)，取土坑內(nèi)側(cè)坡頂可與路坡腳位相銜接，并采用路堤邊坡坡度，當(dāng)高差大于2m時(shí)，應(yīng)設(shè)置寬1m的護(hù)坡道；當(dāng)高差大于6m時(shí)，應(yīng)設(shè)置寬2m的護(hù)坡道。本設(shè)計(jì)的填土高度均小于6m，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，護(hù)坡道均設(shè)置1m，且坡度設(shè)計(jì)為4%。（5）邊溝設(shè)計(jì)查（JTJ013—95）《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》得邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為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(jì)路段地處平原微丘區(qū)，故宜采用梯形邊溝，，內(nèi)側(cè)邊坡坡度為1：1。 橫斷面設(shè)計(jì)步驟（1）根據(jù)外業(yè)橫斷面測(cè)量資料點(diǎn)繪橫斷面地面線。（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、超高橫坡、緩和段長(zhǎng)度、平曲線半徑等）抄于相應(yīng)樁號(hào)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(jì)邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。（4）繪橫斷面設(shè)計(jì)線。設(shè)計(jì)線應(yīng)包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護(hù)工程、護(hù)坡道、碎落臺(tái)、視距臺(tái)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(jì)算橫斷面面積（含填、挖方面積），并填于圖上。 橫斷面上超高值的計(jì)算依據(jù)規(guī)范，本設(shè)計(jì)中超高過(guò)渡方式采用繞中線旋轉(zhuǎn)。表61繞中線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式超高位置計(jì)算公式注x≤x0x≥x0圓曲線上外緣hc計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之高差；臨界斷面距過(guò)渡段起點(diǎn)：中線hc’內(nèi)緣hc”過(guò)渡段上外緣hcx中線hcx’（定值）內(nèi)緣hcx”表中：B─路面寬度；bj─路肩寬度；iG─路拱坡度；ij─路肩坡度； ih─超高橫坡度；Lc─緩和曲線長(zhǎng)度；lo─路基坡度由ij變?yōu)閕G所需的距離。x0─與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離； x─超高緩和段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離； hc─路緣外側(cè)最大抬高值；hc’─路中線最大抬高值；hc”─路基內(nèi)緣最大抬高值；hcx ─ x距離處路基外緣抬高值；hcx’─ x距離處中線抬高值；hcx”─ x距離處內(nèi)緣降低值。7 路基設(shè)計(jì)及排水設(shè)計(jì) 路基設(shè)計(jì) 路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)及路基填料路基壓實(shí)采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)度應(yīng)符合《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ 001—97）的要求，見(jiàn)表71。表71 路基壓實(shí)度填挖類(lèi)別路床頂面以下深度（m）路基壓實(shí)度二級(jí)公路零填即挖方0～0～≥95≥95填方0～～＞≥95≥95≥95路基基底為耕地或土質(zhì)松散時(shí)，應(yīng)在填土前進(jìn)行壓實(shí)，路基設(shè)計(jì)時(shí)，可考慮清理場(chǎng)地后進(jìn)行填筑壓實(shí)。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(kāi)挖河道、魚(yú)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(jí)配較好的粗粒土作為填料。礫（角礫）類(lèi)土，砂類(lèi)土應(yīng)優(yōu)先選作路床填料，土質(zhì)較差的細(xì)粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基時(shí)，應(yīng)分層填筑，每一水平層均采用同類(lèi)填料。細(xì)粒土做填料，當(dāng)土的含水量超過(guò)最佳含水量?jī)蓚€(gè)百分點(diǎn)以上時(shí)，應(yīng)采取晾曬或摻入石灰、固化材料等技術(shù)措施進(jìn)行處理。橋涵臺(tái)背和擋土墻墻背填料，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)摩檫角值較大的礫（角礫）類(lèi)土，砂類(lèi)土填筑。 二級(jí)公路路基填料最小強(qiáng)度和填料最大粒徑應(yīng)符合的規(guī)定，砂類(lèi)土填筑，見(jiàn)表72。表72 路基填料最小強(qiáng)度和最大粒徑要求項(xiàng)目分類(lèi)路面底面以下深度（m）填料最小強(qiáng)度（CBR）（%）填料最大粒徑（m）高速二級(jí)公路填方路基上路床0～30510下路床30～80410上路堤80～150315下路堤150以下215零填及路塹路床0～30510注：①當(dāng)路床填料CBR值達(dá)到表列要求時(shí)，可采取摻石灰或其它穩(wěn)定材料處理②粗粒土（填石）填料的最大粒徑，不應(yīng)超過(guò)壓實(shí)層厚度的2/3 路基施工時(shí)的注意事項(xiàng)路基施工宜以挖作填，減少土地占用和環(huán)境污染。路基施工中各施工層表面不應(yīng)有積水，填方路堤應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和施工時(shí)氣候狀況，做成2%~4%的排水橫坡。雨季施工或因故中斷施工時(shí)，必須將施工層表面及時(shí)修理平整并壓實(shí)。施工過(guò)程中，當(dāng)路塹或邊坡內(nèi)發(fā)生地下水滲流時(shí)，應(yīng)根據(jù)滲流水的位置及流量大小采取設(shè)置排水溝、集水井、滲溝等設(shè)施降低地下水位。排水溝的出口應(yīng)通至橋涵進(jìn)出口處。取土坑應(yīng)有規(guī)則的形狀，坑底應(yīng)設(shè)置縱、橫坡度和完整的排水系統(tǒng)。當(dāng)設(shè)計(jì)未規(guī)定取土坑位置或規(guī)定的取土坑的貯土量不能滿足要求須另尋土源,取土應(yīng)遵循下列原則：當(dāng)?shù)孛鏅M坡定于1：10時(shí)，路側(cè)取土坑應(yīng)設(shè)在路基上側(cè)，在橋頭兩側(cè)不宜設(shè)取土坑，特殊情況下，可在下游一側(cè)設(shè)置。取土坑的邊坡，內(nèi)側(cè)宜為1：，外側(cè)宜小于1：1，%，%，坑底一般宜高出附近水域的常年水位，取土坑的坑底橫坡可做成向路線外側(cè)傾斜的單向坡，坡厚為2%～3%，當(dāng)取土坑坑底寬度大于6m時(shí)，可做成向中間傾斜的雙向橫坡，%時(shí)，可以不設(shè)排水溝。力求少占農(nóng)田和改地造田。當(dāng)沿河棄土?xí)r，不得阻塞河流，擠壓擠孔和造成河岸沖刷。 路基防護(hù)工程設(shè)計(jì)根據(jù)不同的地基條件、邊坡高度，并結(jié)合當(dāng)?shù)厮摹⒌匦?、地質(zhì)條件、筑路材料等情況，路基防護(hù)分別采用漿砌護(hù)坡、護(hù)肩、擋土墻、植草等防護(hù)形式，以保證路基穩(wěn)定和路容美化。 填方路基一般填方路段，路堤邊坡小于6m時(shí)，采用種草防護(hù)。特殊路段：經(jīng)過(guò)水塘、河渠等受水浸淹和沖刷路段，臨水側(cè)邊坡均采用漿砌片石護(hù)坡防護(hù)，頂邊與路肩銜接平順，種草防護(hù)。橋頭近河段路基填方較高、坡腳伸出較遠(yuǎn)時(shí)，為增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性，加固坡腳，采用漿砌片石矮墻護(hù)腳。 挖方邊坡一般土質(zhì)挖方路段邊坡采用種草防護(hù)。 施工注意事項(xiàng)上述邊坡防護(hù)措施可配合使用，但應(yīng)注意相互銜接。漿砌工程施工時(shí)應(yīng)保證厚度及砌筑質(zhì)量，砂漿要求飽滿，座漿充實(shí)。 路面排水設(shè)計(jì)本公路的路面排水主要是采用路肩排水措施，主要由攔水帶、急流槽和路肩排水溝組成以及中央分隔帶排水設(shè)施組成。路肩排水設(shè)施的縱坡應(yīng)與路面的縱坡一致，%時(shí)，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方邊坡應(yīng)進(jìn)行防護(hù)。路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經(jīng)濟(jì)時(shí)，應(yīng)采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設(shè)置排水帶，并通過(guò)急流槽將水排出路基。攔水帶可采用水泥混凝土預(yù)制塊或?yàn)r青混凝土筑成，攔水帶高出路肩12cm,頂寬8～10cm。急流槽的設(shè)置距按路肩排水的容許容量計(jì)算確定以20m～50m為宜，急流槽可設(shè)置在凹形曲線底部及構(gòu)造物附近，并考慮到地形、邊坡?tīng)顟B(tài)及其它排水設(shè)施的聯(lián)接。8 路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配路基土石方是公路工程的一項(xiàng)主要工程量，在公路設(shè)計(jì)和路線方案比較中，路基土石方數(shù)量的多少是評(píng)價(jià)公路側(cè)設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。在編制公路施工組織計(jì)劃和工程概預(yù)算時(shí)，還需要確定分段和全線的路基上石方數(shù)量。 地面形狀是很復(fù)雜的，填挖方不是簡(jiǎn)單的幾何體，所以其計(jì)算只能是近似的，計(jì)算的精確度取決于中樁間距、測(cè)繪橫斷面時(shí)于點(diǎn)的密度和計(jì)算公式與實(shí)際情況的接近程度等。計(jì)算時(shí)一般應(yīng)按工程的要求，在保證使用的前提下力求簡(jiǎn)化。 橫斷面面積計(jì)算路基填挖的斷面積，是指斷面圖中原地面線與路基設(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)分別計(jì)算，下面介紹幾種常用的面積計(jì)算方法。①積距法把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條，累加每一小條中心處的高度，再乘以條寬即為該圖形的面積。將斷面按單位橫寬劃分為若干個(gè)梯形與三角形條塊，每個(gè)小條塊的近似面積為：則橫斷面面積：當(dāng)b=1m時(shí)，則F在數(shù)值上就等于各小小條塊平均高度之和Σ。要求得的值Σ，可以用卡規(guī)逐一量取各條塊高度的累積值。當(dāng)面積較大卡規(guī)張度不夠用時(shí)，也可用米厘方格紙折成窄條代替卡規(guī)量取積距，用積距法計(jì)算面積簡(jiǎn)單、迅速。若地面線較順直，也可以增大b的數(shù)值，若要進(jìn)一步提高精度，可增加測(cè)量次數(shù)最后取其平均值。 ②坐標(biāo)法已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)（xi，yi），則斷面面積為： A = [∑（xi yi+1xi+1yi ) ] 1/2坐標(biāo)法的精度較高，適宜于用計(jì)算機(jī)計(jì)算。計(jì)算橫斷面面積還有幾何圖形法、數(shù)方格法、求積儀法等。 土石方數(shù)量計(jì)算 若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計(jì)算公式為： V=（A1+A2） 式中：V—體積，即土石方數(shù)量（m3）； FF2—分別為相鄰兩斷面的面積（m2）； L—相鄰斷面之間的距離（m）。 此法計(jì)算簡(jiǎn)易，較為常用，一般稱之為“平均斷面法”。 土石方數(shù)量計(jì)算應(yīng)注意的問(wèn)題： （1）填挖方數(shù)量分別計(jì)算，（填挖方面積分別計(jì)算）； （2）土石方應(yīng)分別計(jì)算，（土石面積分別計(jì)算）； （3）換土、挖淤泥或挖臺(tái)階等部分應(yīng)計(jì)算挖方工程量，同時(shí)還應(yīng)計(jì)算填方工程量； （4）路基填、挖方數(shù)量中應(yīng)考慮路面所占的體積，（填方扣除、挖方增加）； （5）路基土石方數(shù)量中應(yīng)扣除大中橋所占的體積，小橋及涵洞可不予考