【導讀】發(fā)展對道路的需求。珠江大道作用在于完善國家基礎設施建設，滿足日益增長的交通需求。全線路基采用挖方坡度1:1，填方坡度1:標準城市道路斷面坡度。路面、排水、附屬設施等的設計。結(jié)合施工圖設計的整個過程，著重進行了路線方案的比

　　

【正文】 () 式中： R—— 豎曲線半徑 ,m； 12,ii—— 相鄰縱坡度 ,上坡為正，下坡為負； ω—— 相鄰縱坡的代數(shù)差； T—— 豎曲線切線長度 ,m； L—— 豎曲線長度 ,m； E—— 豎曲線外距 ,m； x—— 豎曲線上任意一點到起點或終點的水平距離 ,m； y—— 豎曲線任意一點到切線的縱距 ,m。 根據(jù)豎曲線圖得知 0 0 %9ii. 5 0 0 %3i%5 0 12121 ???? ?， 擬定 R=1200，則 豎曲線長度： % ???? ?RL 13 切線長： 211 ?? LT 豎曲線變坡點縱距： 2 1211 ?? RTE 豎曲線內(nèi)各點高程計算 （ 1） 豎曲線起終點高程 豎曲線起點樁號 =變坡點樁號 T= K4+=K4+ 豎曲線起點高程 01=H TiH ?起 == 豎曲線終點樁號 =變坡點樁號 +T= K4++=K4+ （ 2） 豎曲線終點高程 豎曲線起點樁號 =變坡點樁號 T= K4+=K4+ 豎曲線起點高程 02H =H Ti?終 == 以上兩式中凸形豎曲線用 ―—‖，凹形豎曲線用 ―+‖。 （ 3） 豎曲線任意 點高程 ① 計算切線高程 01H =H T x i?切 （ ） 其中凸形豎曲線用 ―‖，凹形豎曲線用 ―+‖。 ② 計算設計高程 H=H h?切 其中凸形豎曲線用 ―‖，凹形豎曲線用 ―+‖。 鴻業(yè)市政道路和 EIcad 軟件設計方法和設計過程 鴻業(yè)市政道路軟件優(yōu)化地形點并提取地面高程，然后用 EIcad 選擇拉坡參考點。（盡量選擇“優(yōu)點”，即坡度要小和線性好）?？v斷面拉坡（以參考點為基準，使用動態(tài) 拉坡使其盡量符合縱斷面設計中坡長及坡度的要求及時進行調(diào)整，由于城市道路的路基應低于設計地面線，故盡量使其挖方少填方。盡量降低土石方的填挖量或者就近挖為填用，以降低工程造價）。豎曲線的設計（半徑盡量大些，使線性更圓滑，在設計過程中滿足平曲線跟豎曲線的要求：最基本的平包豎原則）。繪制縱斷面圖（定制縱斷面出圖的各個要素，如地址概況平曲線，交叉口 14 等自動繪制出縱斷面的各要素 )。 平面線形與縱斷面線形的組合 線性組合應滿足以下要求 在視覺上自然的引導駕駛員的視線。平曲線起點應設在凸形豎曲線頂點之前 。急彎、反向曲線或挖方邊坡均應考慮視線的誘導，避免遮斷視線。 為使平面和縱斷面線形均衡，一般取豎曲線半徑為平曲線半徑的 10～ 20倍。 合理選擇道路的縱坡度和橫坡度，以保持排水通暢，而不形成過大的合成坡度。 當平曲線與豎曲線半徑均大時，平、豎曲線宜重合，但平曲線與豎曲線半徑均小時，不得重合。 平曲線與豎曲線應避免下列幾種組合 在凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部插入急轉(zhuǎn)的平曲線或反向曲線。 在一個長平曲線內(nèi)設兩個和兩個以上的豎曲線；或在一個長豎曲線內(nèi)設有兩或兩個以上的平曲線。 在長直線段內(nèi)，插入小于一般最小半徑的凹形豎曲線。 在本次設計中道路的縱斷面設計是按照水川鎮(zhèn)道路規(guī)劃縱坡設計的，并滿足《城市道路設計規(guī)范》的要求。在進行縱斷面拉坡設計時，不僅滿足規(guī)劃和規(guī)范的要求，而且以盡量填挖數(shù)量平衡，與相交現(xiàn)況道路、規(guī)劃道路標高銜接及滿足道路排水要求為原則。 全線最大縱坡 %，最小縱坡 %，豎曲線最小半徑 1200 米。 縱斷面設計步驟 根據(jù)已知的從圖形上提取的縱斷面自然標高橫斷面文件為前提數(shù)據(jù)，由計算機直接繪制出縱斷面圖形，然后根據(jù)地面控制點（交叉口的標高）來 進行動態(tài)拉坡。 確定最小填土高度 由于路基要保證處于干燥或中濕狀態(tài)以上，所以查表得素土層時路槽底至地下水的臨界高度為 ~， 地下水 粉質(zhì)粘土 、 砂質(zhì)粘性土 、 全風化砂巖、強風化砂巖 中賦存地下水，屬于潛水型地下水，受當?shù)睾恿魉粷B流補 15 給。地下水位深度 ~。 路面厚度一般為 60~80cm，所以算出最小填土高度為 0m。 拉坡 首先是試坡，試坡以“控制點”為依據(jù)，考慮平縱結(jié)合、挖方、填方以及排水溝設置等眾多因素初步擬定坡度線。然后計算，看拉的坡滿不滿足控制點的高程，滿不滿足規(guī) 范要求，如不滿足就進行調(diào)坡。調(diào)坡時應結(jié)合選線意圖，對照標準所規(guī)定的最大縱坡、坡長限制以及考慮平縱線形組合是否得當進行調(diào)坡。在縱斷面設計時，由于交叉口較多，再叫上平面設計時沒有注意平縱組合，又在交叉口處設置了平曲線，所以在拉坡時很難做到“平包豎”，不能完全滿足在交叉口處的在線性上存在不足，但經(jīng)計算，其他方面都滿足標準。豎曲線各項指標： 豎曲線計算 原則 豎曲線計算在縱斷面設計線的變坡點處，為保證行車安全緩和縱坡折線而設的曲線稱為豎曲線。各級道路縱坡變更處應設置豎曲線。豎曲線采用圓曲線。豎曲線最小半徑及 豎曲線最小長度見下表。設計中應采用大于或等于此表一般值；特殊困難時可采用極限值。 表 31 豎曲線最小半徑與豎曲線最小長度 車速 100 80 60 50 40 30 20 凸形豎曲線 （ m） 一般值 10000 4500 1800 1350 600 400 300 極限值 6500 3000 1200 900 400 250 100 凹形豎曲線 （ m） 一般值 4500 2700 1500 1050 700 400 150 極限值 3000 1800 1000 700 450 250 100 豎曲線最小半徑 （ m） 一般值 210 170 120 100 90 60 50 極限值 85 70 50 40 35 25 20 注：按豎曲線半徑計算豎曲線長度小于表列數(shù)值時，應采用本表最小長度。本次應使用的是軟件，在豎曲線的設計中，在自動拉動過程中會自動顯示其各個參數(shù)值。而若用手算時，在其計算過程中，豎曲線一般可分為圓形曲線，二次拋物線，是三次拋物線。通常設計中采用圓形曲線。 16 4 道路橫斷面設計 道路橫斷面設計原則 道路橫斷面設計應在城市規(guī)劃的紅線寬度范圍內(nèi)進行。橫斷面型式、布置、各 組成部分尺寸及比例應按道路類別、級別、計算行車速度、設計年限的機動車道與非機動車道交通量和人流量、交通特性、交通組織、交通設施、地上桿線、地下管線、綠化、地形等因素統(tǒng)一安排，以保障車輛和人行交通的安全通暢 。 橫斷面設計應近遠期結(jié)合，使近期工程成為遠期工程的組成部分，并預留管線位置。路面寬度及標高等應留有發(fā)展余地。對現(xiàn)有道路改建應采取工程措施與交通管理相結(jié)合的辦法，以提高道路通行能力和保障交通安全。 路基橫斷面的布置 橫斷面總寬為 ，路拱橫坡為 ％ ，人行道橫坡 ％ ，行車道寬 ，人行道各寬 3m，行車道采用雙向六車道，車道寬 *2+。 橫斷面設計步驟 橫斷面設計圖 當按照城市道路的交通性質(zhì)、地形條件以及近期與遠期相結(jié)合的原則確定了橫斷面組成和寬度以后，即可繪制橫斷面設計圖。城市道路的橫斷面設計圖與公路橫斷面圖的作用是相同的，即為指導施工和計算土石方數(shù)量。 城市道路的橫斷面設計圖一般要用的比例尺為 1:100 或 1:200，在圖上應繪出紅線寬度、行車道、人行道綠化帶、照明、新建或改建的地下管道等各組成部分的位置和寬度，以及排水方向、路面橫坡等。 橫 斷面現(xiàn)狀圖 沿道路中線每隔一定距離繪制橫斷面地面線。若屬舊街道的改建，實際上就是橫斷面的現(xiàn)狀圖。圖中包括地形地物原街道的各組成部分、邊溝、路側(cè)建筑等。比例尺為 1:100 或 1： 200。有時為了更加明顯的表現(xiàn)地形和地物高度的變化，也可采用縱橫不同的比例尺。 橫斷面施工圖 在完成道路縱斷面設計以后，各中線上的填挖高度則為已知。將這一高度點 17 繪在相應的橫斷面現(xiàn)狀圖上，然后將橫斷面設計圖以相同的比例尺畫于其上。此圖反映了各斷面上的填挖和拆遷界限，是施工時的主要根據(jù)。 具體在 EIcad 市政軟件上的步驟是： （ 1） 根據(jù)所設計的路面形式定義標準土方斷面圖，及標準橫斷面圖。 （ 2） 根據(jù)縱斷面自然標高、設計標高。橫斷面文件、縱斷綜合文件定義 （ 如地質(zhì)概況，橋梁涵洞等 ） 輸入橫斷面出圖對應的文件中，程序?qū)⒆詣佑嬎愠龈鱾€數(shù)據(jù)。 布置好出圖的各項尺寸以及比例使繪制出的橫斷面圖能清楚地表示各參數(shù)。 路基設計 路基設計原則 路基必須密實、均勻、穩(wěn)定。路槽底面土基設計回彈模量值宜大于或等于20Mpa。特殊情況不得小于 15Mpa。不能滿足上述要求時應采取措施提高土基強度。路基設計應因地制宜，合理利用當?shù)夭牧吓c工業(yè)廢料。對特殊 地質(zhì)、水文條件的路基，應結(jié)合當?shù)亟?jīng)驗按有關(guān)規(guī)范設計。 填方 路基設計原則 填方路基設計時應保證路基的穩(wěn)定性。當邊坡高度超過 20m的路堤或地面斜坡坡率陡于 1:，以及不良地質(zhì)、特殊地段的路堤。填方路基邊坡形式和坡率應根據(jù)填料的物理力學特性、邊坡高度和工程地質(zhì)條件確定。 當?shù)刭|(zhì)條件良好，邊坡高度不大于 20m時，土質(zhì)路基的邊坡坡率不宜陡于 下表的規(guī)定值。 表 41 填土路堤邊坡坡率 填料類別 邊坡坡率 上部高度 （ H≤3m） 下部高度 （ H＞ 3m） 細粒土 1: 1: 粗粒土 1: 1: 巨粒土 1: 1: 挖方路基設計原則 挖方路基設計時應保證路基的穩(wěn)定性。當邊坡高度超過 20m的路塹或地面斜坡坡率陡于 1:1的路塹，以及不良地質(zhì)、特殊地段的路塹。挖方路基邊坡形式和坡率應根據(jù)填料的物理力學特性、邊坡高度和工程地質(zhì)條件確定。 18 當?shù)刭|(zhì)條件良好，邊坡高度不大于 20m時，土質(zhì)路基的邊坡坡率不宜陡于 下表的規(guī)定值。 表 42 挖土路塹邊坡坡率 填料類別 邊坡坡率 下部高度 （ H≤5m） 上部高度 （ H＞ 5m） 細粒土 1:1 1:2 1:5 粗粒土 1:1 1:2 1:5 巨粒土 1:1 1:2 1:5 路基壓實標準與壓實度的說明 路基的最大挖深為 ，最大填深為 ， 據(jù)《城市道路設計規(guī)范》，此路填方路基的壓實度 95/98％ 。 1土質(zhì)路基壓實應采用重型擊實標準控制。確有困難時，可采用輕型擊實標準控制。土質(zhì)路基的壓實度不應低于表 43 的規(guī)定。 2 由于土質(zhì)濕度等條件限制，路基壓實度達不到表 43 的要求時，應采取加固與穩(wěn)定處理措施。 3 路基范圍內(nèi)管道溝槽回填土的壓實度不應低于表 43 所列填方要求。溝槽回填土的壓實 度達不到上述要求，近期鋪筑路面時，必須采取防止沉陷的措施。 表 43 土質(zhì)路基壓實度 填挖類型 深度范圍 （ cm） 壓 實 度 （％） 快速路及主干路 次干路 支 路 填方 0～ 80 95/98 93/95 90/92 80 93/95 90/92 87/89 挖方 0～ 30 95/98 93/95 90/92 注： 1. 表中數(shù)字，分子為重型擊實標準，分母為輕擊實標準，兩者均以相應的擊實試驗方法求得的最大干為密度 100％。 2. 表列深 度范圍均由路槽底算起。 3. 填方路段小于 80cm及不填不挖路段，原地面以下 0～ 30cm范圍內(nèi)土的壓實度不應低于表列挖方要求。 壓實方案 本次設計中，整條道路的路基干濕類型為干旱，所以在全線范圍內(nèi)采用相同的壓實方案，在填方路段填筑路基時，以 30cm 為界分層填筑路基，每一層的壓 19 實度都應滿足上述表格中規(guī)范的要求。在 挖方路段其壓實度也要相應的滿足要求。由于土質(zhì)濕度等條件的限制，路基壓實度達不到上述規(guī)范時，應采取加固與穩(wěn)定處理措施。同時在路基范圍內(nèi)管道等回填土的壓實度達不到上述規(guī)范要求時，近期鋪筑路面時，必須采取防止沉陷的措施。 土石方的計算和調(diào)配 路基土石方是公路工程的一項主要工程量，在公路設計和路線方案比較中，路基土石方數(shù)量的多少是評價公路測設質(zhì)量的主要技術(shù)和指標之一。在編制公路施工組織計劃和工程概預算時，還需要確定分段和全線的路基土石方數(shù)量。 地面形狀是很復雜的，填挖方不是簡單的幾何體，所以其計算只能是近似的 ，計算的精確度取決于中樁間距測繪橫斷面時采點的密度和計算公式與實際情況的接近程度等。計算時一般應按工程的要求，在保證使用的前提下力求簡化。 調(diào)配原則 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，然后再做縱向調(diào)配，以減少總的運輸量。 土石方調(diào)配應考慮橋涵位置對施工運輸?shù)挠绊?，一般大溝不做跨越調(diào)運，同時尚應注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運土。 為使調(diào)配合力，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，用以分析工程用土石調(diào)運還是外借。 土方調(diào)配“移挖作填”固然要考慮經(jīng)濟運距的問題，但這不是唯一的指標，還要綜合考慮棄方或借方的占地。 不同性質(zhì)的土石方應分別調(diào)配。 回頭曲線路段的土石調(diào)運，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調(diào)運。 調(diào)配方法 土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需要單獨繪圖。直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡單，調(diào)配清晰的優(yōu)點，是目前生