【文章內(nèi)容簡介】 坡段縱坡為 =， =，豎曲線半徑1i2iR=13640m，試計算豎曲線要素以及 K1+700 的高程。 各變坡點豎曲線要素計算過程如下：， ????i?mRL279436??江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計15???設計高程的計算：豎曲線起點樁號=變坡點樁號T=K 1+=K1+豎曲線起點高程= =（m ）?豎曲線終點樁號=變坡點樁號+T =K 1++=K1+豎曲線終點高程= =（m ）同理變坡點 變坡點 變坡點 變坡點 6 計算過程如上述所示，計算結果見表 32。表 32 豎曲線表變坡點 豎曲線半徑 R(m) 切線長 T 外距 E 豎曲線起點 豎曲線終點樁 號變坡點高程(m)坡長(m)坡度(%) 凹 凸 (m) (m) 樁 號 樁 號K0+ K0+ K0+ K0+ K1+ K1+ K1+ K2+ K2+ K2+ K3+ K3+ K3+ K3+ K3+ K4+ K4+ K4+ K4+ K5+ 縱斷面設計成果路線縱斷面圖是縱斷面設計的最終成果，是道路設計文件的重要組成部分。在縱斷面途中，主要有以下內(nèi)容：江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計16（1）里程樁號、地面高程與地面線、設計高程與設計線以及施工填挖值等；（2）設計的縱坡度和坡長；（3）豎曲線及其要素、平面上的直線及平曲線；（4）沿線橋涵及人工構造物位置、類型及孔徑；江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計17第四章 橫斷面設計 概述橫斷面設計包括行車道、路肩、邊溝邊坡、截水溝等設施構成的。公路橫斷面組成應根據(jù)公路等級、設計速度、地形、地質(zhì)等調(diào)劑來確定，以保證公路的交通安全、通行能力、路基的強度和穩(wěn)定性。橫斷面要素的確定主要是確定組成公路路幅的各部分的幾何尺寸，在實際設計中，一般是根據(jù)公路等級和交通量的大小，參考《公路工程技術標準》 條，各級公路橫斷面來確定，同時結合當?shù)亟煌ㄒ?guī)劃和有關要求進行適當?shù)卣{(diào)整。 設計原則公路是一帶狀結構物，垂直于路中心線方向上的剖面叫橫斷面，這個剖面的圖形叫橫斷面。道路橫斷面，是指中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設計線和地面線構成的。橫斷面設計線包括行車道、路肩、邊溝邊坡、截水溝等設施構成的。（1）設計應根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況，進行精心設計，既要堅實穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理。（2）路基設計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度以外，還應設置完善的排水設施和必要的防護加固工程以及其他結構物，采用經(jīng)濟有效的病害防治措施。（3）還應結合路線和路面進行設計。選線時，應盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。對于地形陡峭、有高填深挖的邊坡，應與移改路線位置及設置防護工程等進行比較，以減少工程數(shù)量，保證路基穩(wěn)定。（4）沿河及受水浸水淹路段，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。（5）當路基設計標高受限制，路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時，就應采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行換填并壓實，使路面具有一定防凍總厚度，設置隔離層及其他排水設施等。（6）路基設計還應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設及環(huán)境保護等的需要。 設計步驟（1）根據(jù)外業(yè)橫斷面測量資料點繪橫斷地面線。（2）根據(jù)路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關資料（如路基寬度、加寬值、設計邊坡度等）抄于相應樁號的斷面上。（3）根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，示出土石界限、設計邊坡度，并確定邊溝形狀和江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計18尺寸。（4）繪橫斷面設計線，又叫“戴帽子” 。設計線應包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護工程、護坡道、碎落臺等，在彎道上的斷面還應示出超高、加寬等。一般直線上的斷面可不示出路拱坡度。（5）計算橫斷面面積（含填、挖方面積） ，并填于圖上。（6）由圖計算并填寫路基設計表、路基土石方計算表，并進行必要的調(diào)配。標準橫斷面布置圖如圖 41 所示：圖 41 路基標準橫斷面圖(單位： m) 設計綜述 路拱坡度根據(jù)《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)，二級公路瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為 1～2%，故取路拱坡度為 2%；路肩橫向坡度一般應較路面橫向坡度大 1%～2% ，故取路肩橫向坡度為 3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側傾斜。 路基邊坡坡度設計路段以山地、丘陵為主，路塹邊坡多為石質(zhì)邊坡，根據(jù)《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)路塹邊坡采用 1：。本設計路段路基填土為粘性土，根據(jù)《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)路堤邊坡，當 H8m（H —路基填土高度）時，路基邊坡按 1： 設計。 邊溝設計查《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)得邊溝橫斷面形式采用梯形，梯江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計19形邊溝內(nèi)側邊坡坡度為 1：1～1：，外側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。本設計路段采用梯形邊溝，邊坡坡度為 1：1，且底寬為 ，深 。 加寬值的計算汽車行駛在曲線上，各輪軌跡半徑不同，其中以后內(nèi)輪軌跡半徑最小，且偏向曲線內(nèi)側，故曲線內(nèi)側應增加路面寬度，以確保曲線上行車的舒適與安全。另外，汽車行駛在橫向力較大的彎道上會有一定的橫向擺動，也應增加路面的寬度。我國《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)規(guī)定，平曲線半徑等于或小于250m 時，應在平曲線內(nèi)側加寬。雙車道路面的加寬值查表可得。一般在彎道內(nèi)側圓曲線范圍內(nèi)設置全加寬。為了使路面和路基均勻變化，設置一段從加寬值為零逐漸加寬到全加寬的過度段，稱之為加寬緩和段。平曲線內(nèi)無回旋線時，路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上設置了加寬的寬度，需設置加寬緩和段。設置回旋線或超高緩和段時，加寬緩和段的長度應采用與回旋線或超高緩和段長度相同的數(shù)值，布設在加寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬度。不設回旋線或超高緩和段時，加寬緩和段長度應按漸變率為 1： 且不小于 10 米的設置要求。加寬過渡的設置根據(jù)道路性質(zhì)和等級可采用不同的方法。在加寬緩和段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬,加寬緩和段內(nèi)任意點的加寬值為： （4kbx?1）其中： (42)Lx?k式中： —任意點距加寬緩和段起點的距離； L—加寬緩和段長； b—圓曲線上的全長； —加寬緩和段上任一點的加寬值。x本工程需在 JDJD JD JD 6 處設計加寬，加寬值計算結果見表 41。表 41 加寬計算交點交點 樁號平曲線半徑(m) 加寬寬度（m） 圓曲線長度（m） 總加寬長度（m）江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計20JD3 K1+ 250 JD4 K2+ 250 JD5 K1+ 250 JD6 K2+ 250 超高設計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。超高示意圖見圖 42 所示。圖 42 超高示意圖（1）超高《公路路基設計規(guī)范》(JTG D302022)規(guī)定：設計車速為 60km/h 的二級公路的最大超高值為 4％。（2）超高緩和段長度江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計21為了行車的舒適性和排水的需求，對超高緩和段必須加以控制，超高緩和段長度按下式進行計算： pLiC???（）式中： ——旋轉軸至行車道（設路緣帶為路緣帶）外側邊緣的寬度， （m ） ； ——超高坡度與路拱坡度代數(shù)差， （%） ；i? p——超高漸變率，即旋轉軸與行車道（設路緣帶時為路緣帶）外側邊緣線之間相對升降的比率。超高緩和段長度按上式計算結果，應取為 5m 的倍數(shù)，并不小于 10m 的長度；雙車道公路繞行車道內(nèi)邊緣旋轉超高值計算：表 繞邊線旋轉超高值計算公式計 算 公 式超高位置 0x?0x?注外緣 hjjibi)(?中緣 jB2圓曲線內(nèi)緣 hjjii)(??外緣 chjGjj lxiBbiib])([?中緣 jiB2?hcjiLi?2過渡段內(nèi)緣 Gxjjibi)(?hcxjj ibi)(??計算結果均為與設計高之高差臨界斷面距緩和段起點： chGLix?0x 距離處的加寬值： bLcx?具體計算結果見表 43。江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計22表 43 超高表斷　面　樁　號 緩和曲線 超高緩和 超　高 超高值交點編號 交點樁號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 長度 (m) 段長度(m) 漸變率 (%)K0+ K0+ K0+ 1/134JD1 K0+K0+ K0+ K1+ 1/134 K1+ K1+ K1+ 1/147JD2 K1+K1+ K1+ K1+ 1/147 K2+ K2+ K2+ 1/131JD3 K2+K2+ K2+ K2+ 1/131 K3+ K3+ K3+ 1/196JD4 K3+K3+ K3+ K3+ 1/196 K3+ K3+ K3+ 1/196JD5 K3+K4+ K4+ K4+ 1/196 K4+ K4+ K4+ 1/131JD6 K4+K4+ K4+ K4+ 1/131 土石方的計算及處理 土石方數(shù)量計算用棱臺法結合幾何圖形法算得路基填挖方數(shù)量，填挖方分別計算，填方扣除路面結構層厚度，挖方不扣除。得到每個樁號斷面的填挖土石方量。根據(jù)兩樁號里程差及斷面面積，按平均斷面法算得兩樁號間的土石方數(shù)量。填挖部分分別計算，算得后填入《路基土石方數(shù)量計算表》,計算結果見土石方 Excel 表。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算公式為：V=（A 1+A2）L/2 (44)式中：V——體積，即土石方數(shù)量（ ） ；3mAA 2——分別為相鄰兩斷面的面積（ ） ；2L——相鄰斷面之間的距離（m） 。此法計算簡易，較為常用，一般稱之為“平均斷面法” 。土石方數(shù)量計算應注意的問題：江西理工大學 2022 屆本科畢業(yè)設計23（1）填挖方數(shù)量分別計算， （填挖方面積分別計算） ；（2）土石方應分別計算， （土石面積分別計算） ；（3）換土、挖淤泥或挖臺階等部分應計算挖方工程量，同時還應計算填方工程量；（4）路基填、挖方數(shù)量中應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)量中應扣除大中橋所占的體積，小橋及涵洞可不予考慮。 路基土石方調(diào)配土石方調(diào)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(shù)量和運量等。通過調(diào)配合理地解決各路段土石方平衡與利用問題，使從路塹挖出的土石方，在經(jīng)濟合理的調(diào)運條件下移挖作填，達到填方有所“取”，挖方有所“ 用” ，避免不必要的路外借土和棄上，以減少占用耕地和降低公路造價。填方土源：附近挖方利用借土挖方去向：調(diào)往附近填方棄土（一）土石方調(diào)配原則（1）就近利用，以減少運量：在半填半挖斷面中，應首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)配，以減少總的運輸量。（2）不跨溝調(diào)運：土石方調(diào)配應考慮橋涵位置對施工運輸?shù)挠绊懀话愦鬁喜蛔骺缭秸{(diào)運。（3）高向低調(diào)運：應注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運土；位于山坡上的回頭曲線段優(yōu)先考慮上線向下線的土方豎向調(diào)運。（4）經(jīng)濟合理性：應進行遠運利用與附近借土的經(jīng)濟比較（移挖作填與借土費用的比較） 。遠運利用的費用：運輸費用、裝卸費等借土費用：開挖費用、占地及青苗補償費用、棄土占地及運費為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當?shù)倪\輸方式，確定合理的經(jīng)濟運距，用以分析工程用土是調(diào)運還是外借。土方調(diào)配“移挖作填 ”固然要考慮經(jīng)濟運距問題，但這不是唯一的指標，還要綜合考慮棄方或借方占地，賠償青苗損失及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響等。有時移挖作填雖然運距超出一些：運輸費用可能稍高一些，但如能少占地，少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這樣，對整體來說也未必是不經(jīng)濟的。（5）不同的土方和石方應根據(jù)工程需要分別進行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構造物的材料供應。（6）土方調(diào)配對于借土和棄土應事先同地方商量，妥善處理。借