道路勘測設(shè)計課程設(shè)計范例

道路勘測設(shè)計課程設(shè)計《道路勘測設(shè)計》課程設(shè)計指導(dǎo)書—、目的本課程設(shè)計是在學(xué)生學(xué)完《道路勘測設(shè)計》及其相關(guān)專業(yè)后進(jìn)行的一次綜合性訓(xùn)練，既有助于鞏固所學(xué)的專業(yè)知識，培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計的能力，提高綜合運(yùn)用知識的能力，也為以后的畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。二、基本資料本段公路為平原微丘三級新建公路。起點(diǎn)坐標(biāo)：x=,Y二；終點(diǎn)坐標(biāo):x=,Y二；起、終點(diǎn)設(shè)計高程均同地面高程。提供的地形圖比例尺為：1：2000o三、設(shè)計步驟和方法1、認(rèn)真閱讀地形圖，查清路線帶的地形、地物特征，并定出起點(diǎn)、終點(diǎn)和中間控制點(diǎn)；2、根據(jù)起終點(diǎn)和中間控制點(diǎn)，在地形圖上進(jìn)行選線，通過比選，最終確定公路具體走向，必須選出兩條路線進(jìn)行比選（選線時注意各個段落土石方的平衡，盡可能少占農(nóng)田，少拆房屋）;3、根據(jù)選定的公路具體走向，確定交點(diǎn)位置，量出交點(diǎn)坐標(biāo)，計算交點(diǎn)間距、偏角，并根據(jù)地形、地物和《規(guī)范》的要求確定平曲線半徑、緩和曲線長度，計算出平曲線各要素、公路總里程；4、按照20的間距在地形圖上定出各個中樁的位置，讀出其他地面高程，依此點(diǎn)繪出縱斷面（若地形變化大，則要考慮加樁）；5、斷面圖設(shè)計；6、編制《路基設(shè)計表》；7、點(diǎn)繪橫斷面地面線，進(jìn)行橫斷面設(shè)計；8、路基土石方數(shù)量計算與調(diào)配；9、在地形圖上點(diǎn)繪公路用地界限，并調(diào)查征地和拆遷情況；10、整理裝訂成冊。四、要求1、所有設(shè)計必須獨(dú)立完成，不得抄襲。2、圖表格式要求：所有圖紙、漢字均要按照規(guī)范要求采用工程字體；每張圖表必須有設(shè)計人、復(fù)核人、審核人及其簽名，并標(biāo)上圖號、日期；采用3號圖紙；圖框尺寸，外框為420mmX297mm,內(nèi)框為（430-30-10）mmX(297-10-10)mm,設(shè)計單位70mm,公路名稱70mm,圖名65mm,設(shè)計、復(fù)核、審核、圖號、日期均為(15+20)mmo3、橫斷面圖比例為1：200,縱斷面比例，縱向為1：2000,橫向為1：200o4、擋土墻、涵洞各繪制一個。5、設(shè)計后的成果必須整理裝訂好。五、本次設(shè)計必須提交的設(shè)計成果(-)計算說明部分1、平面計算(直線、曲線及轉(zhuǎn)角表)；2、縱斷面計算(設(shè)計標(biāo)高、豎曲線各要素等)；3、路基設(shè)計表；4、路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配(路基土石方數(shù)量表);5、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；6、總說明書。(-)圖紙部分1、平面設(shè)計圖(含用地圖)；2、縱斷面設(shè)計圖；3、路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖；4、路基橫斷面圖；5、擋土墻及涵洞圖各一個。六、主要參考書目1、《道路勘測設(shè)計》2、《公路路基設(shè)計規(guī)范》3、《公路路線設(shè)計規(guī)范》4、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》5、《小橋涵設(shè)計手冊》6、《路基路面工程》設(shè)計總說明書—、概述（―）、任務(wù)依據(jù)根據(jù)某理工大學(xué)公路工程學(xué)院土木工程專業(yè)道路工程方向《道路勘測設(shè)計任務(wù)書》。（二）、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)1、根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，本路段按平原微丘三級公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)勘察、設(shè)計。設(shè)計車速為40公里/小時，路基雙幅兩車道，寬8.50米。2、設(shè)計執(zhí)行的部頒標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范有：《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003《公路路線設(shè)計規(guī)范》JTJ011-94《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTJ013-95《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTJ014-97《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》JTGD40-2002（三）、路線起訖點(diǎn)本路段起點(diǎn)A：K0+000為所給地形圖坐標(biāo)（，，），終點(diǎn)B：K0+623為所給地形圖坐標(biāo)（，，），全長公里。平均每公里交點(diǎn)個數(shù)（個）TOC\o"1-5"\h\z平曲線最小半徑（米/個）200/1平曲線占路線長（％）52直線最大長（米）變坡點(diǎn)個數(shù)（個）9平均每公里變坡次數(shù)（次）最大縱坡（％）最短坡長（米/處）200凸型豎曲線最小半徑（米/處）3000凹型豎曲線最小半徑（米/處）2000三、橫斷面設(shè)計1、路基橫斷面布置：+++=8.5米式中數(shù)字自左至右分別為：左路肩、行車道、行車道、右路肩。路面橫坡設(shè)置（不含超高路段）：路肩為3%，行車道為2%。2、加寬、超高方式全線加寬采用比例過度，超高方式為繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)。路基土石方計算（四）、沿線自然地理概況該工程整個地形、地貌特征平坦，地形起伏不大，最高海拔高為米，河谷海拔高為米，總體高差在米左右。（五）、沿線筑路材料等建設(shè)條件沿線地方材料有：碎石、礫石、砂、石灰、粉煤灰等。其他材料如瀝青、水泥、礦粉需到外地采購。二、路線本路段按三級公路標(biāo)準(zhǔn)測設(shè)，設(shè)計車速40KM/h，測設(shè)中在滿足《公路路線設(shè)計規(guī)范》及在不增加工程造價的前提下，充分考慮了平、縱、橫三方面的優(yōu)化組合設(shè)計，力求平面線型流暢，縱坡均衡，橫斷面合理，以達(dá)到視覺和心理上的舒展。路線測設(shè)里程全長公里，主要技術(shù)指標(biāo)采用情況如下：平曲線個數(shù)（個）3控制標(biāo)高為土基標(biāo)高，不含路面厚度。3、路基施工注意事項：路基施工應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行，對能作為填方用土的挖方應(yīng)盡量移挖作填，盡量減少取、棄土場地。取、棄土場地應(yīng)選擇荒山、山地處，不得隨意亂棄，堵塞河道，且要做好防護(hù)，綠化工作，以免造成水土流失。土基填筑前應(yīng)進(jìn)行清表、清淤，耕地填前夯實工作，做好填前排水。（二）排水1、排水：挖方路段路面雨水通過路肩進(jìn)入邊溝，填方路段路面雨水經(jīng)坡面口口散排至排水溝。1、確定道路技術(shù)等級和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2、紙上定線3、平面定線設(shè)計4、路線縱斷面設(shè)計5、路線橫斷面設(shè)計6、擋土墻及涵洞圖各一個第1章設(shè)計說明1.1工程概況設(shè)計公路為某三級公路。本路段為平原微丘區(qū)，多為中低山地貌，地勢稍陡。路段主線長(起訖樁號為K0+000—K0+623)，路基寬，設(shè)計行車速度為40km/小時。1.2公路技術(shù)等級及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.2.1公路技術(shù)等級設(shè)計路段公路等級為三級，適應(yīng)于將各種車輛折合成小客車的年平均日交通量為2000?6000輛。1.2.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、控制要素：<1>、服務(wù)水平：三級<2>、設(shè)計車速：40km/小時、平面設(shè)計技術(shù)指標(biāo)：<1>、圓曲線最小半徑：、一般值：100m、極限值：60m、不設(shè)超高最小半徑：600m、最大半徑：10000m<2>x緩和曲線最小長度：35m<3>x平曲線間插直線長度：同向平曲線間插直線長度應(yīng)大于6V(240m)為宜，同向平曲線間插直線長度應(yīng)大于2V(80m)為宜。<4>、平曲線最小長度：70m、縱斷面設(shè)計技術(shù)指標(biāo)：<1>x最大縱坡度：7%<2>、最小坡長：120m<3>x不同縱坡度最大坡長：縱坡坡度與最大坡長表1T縱坡坡度(%)最大坡長(m)3—41100590067007500注：當(dāng)縱坡坡度小于或等于3%時，最大坡長沒有限制。<4>、豎曲線最小半徑和最小長度：豎曲線最小半徑和最小長度表1-2凸形豎曲一般值700極限值450一般值700極限值450麒建最小長度(m)35<5>、縱向坡度與橫向坡度的合成坡度最大值：10%、路基橫斷面技術(shù)指標(biāo)：<1>x行車道寬度：2X3.5m<2>、土路肩寬度：2X0.75m<3>、路基總寬度：8.5m<4>、視距保證:、停車視距：40m、會車視距：80m、超車視距：200m<5>、雙車道路面加寬值：設(shè)計路段采用第3類加寬值，不同圓曲線半徑下的路基全加寬值如下表：圓曲線半徑(m)加寬值(m)圓曲線半徑(m)加寬值(m)250?200100?70200?15070?50150?100<6>、路拱及土路肩橫坡度：路拱橫坡度取用2%，土路肩橫坡度取200?1504150?1205120?90690?607注：當(dāng)圓曲線半徑大于600m時，可不設(shè)超高。第2章平面選線及定線2.1平面選線2.1.1平面選線的原則用3%。<7>、不同圓曲線半徑的超高值：圓曲線半徑與超高表1-3圓曲線半用3%。<7>、不同圓曲線半徑的超高值：圓曲線半徑與超高表1-3圓曲線半徑(m)超高值(%)600?3901390?2702270?2003、路線設(shè)計應(yīng)在保證行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造價低、運(yùn)營費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程量增加不大時，應(yīng)盡可能的采用較高的技術(shù)指標(biāo)。不輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)為了采用較高指標(biāo)而使得工程量過分增大。、選線應(yīng)能滿足國家或地方建設(shè)對路線使用任務(wù)、性質(zhì)的要求，保證路線能夠加強(qiáng)居民區(qū)特別是經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)的之間的聯(lián)系，同時也應(yīng)注意同農(nóng)田等基本建設(shè)相配合，盡量少占用農(nóng)田，避免可多的拆遷工程。的主要技經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如表的主要技經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如表2-1所示:、在選線過程中，對嚴(yán)重不良地質(zhì)路段，如滑坡、崩坍、泥石流、巖溶、泥沼及排水不良等特殊地區(qū)，應(yīng)慎重對待，一般情況下應(yīng)設(shè)法繞避，如必須穿過時，應(yīng)選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。2.1.2選線過程、控制點(diǎn)的選定：在地形圖范圍內(nèi)有三個村莊，本著設(shè)計路線應(yīng)盡可能服務(wù)居民區(qū)的原則，初步選定靠近村莊的三個控制點(diǎn)，定出路線的大致走向。、加密控制點(diǎn)：在前面定出的路線大致走向的基礎(chǔ)上，本著山嶺重丘區(qū)公路應(yīng)盡可能的克服高差，盡量使路線按平均自然坡度順著等高線走，以為以后的縱斷面設(shè)計留有余地的原則，選定路線上、下坡轉(zhuǎn)折點(diǎn)和越嶺標(biāo)高，并避開地質(zhì)不良地段，加密控制點(diǎn)。、確定路線走向：在前面各項工作的基礎(chǔ)上，順著等高線，避免初定的路線盡量少的切割等高線，把各個控制點(diǎn)連結(jié)起來，定出路線的走向?？紤]到路線在各控制點(diǎn)間的不同連結(jié)方式，初步定出甲、乙、丙三條路線方案。、方案比選：分別對甲、乙、丙三條路線方案作進(jìn)一步的研究，得出各個方案各路線方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較表表2-1指標(biāo)單位方案甲方案乙方案丙路線總長km623715654通過村莊個000回頭彎個021線形好中中土石方量中較多多擋土墻中中多總造價較低高較高比較結(jié)果推薦通過上表的比較發(fā)現(xiàn)，乙方案的各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都較平均，設(shè)置兩個回頭彎使得在該路段處的填方量有一定減少，但是回頭彎處由于取用的圓曲線半徑小，使得行車舒適性及迅速性有所降低，而且設(shè)置了回頭彎卻沒有克服高差，沒能充分發(fā)揮回頭彎的作用。丙方案雖然路線較短，聯(lián)結(jié)的村莊只有兩個，還要翻越一處地面標(biāo)高較高的碰口，增加了開挖量，造價較高，還難以滿足平曲線間插直線長度要求。相比之下，甲方案的綜合指標(biāo)比其他兩個都好，所以推薦甲方案。2.2紙上定線設(shè)計路段為山嶺重丘區(qū)三級公路，地形復(fù)雜，橫坡陡峻，路線平、縱，橫面所受的限制較嚴(yán)，定線時應(yīng)盡可能的克服高程。2.2.1定導(dǎo)向線：、首先在1:2000的地形圖上，仔細(xì)研究路線選線階段選定的主要控制點(diǎn)間的地形、地質(zhì)情況，選擇有利地形，擬定路線走法。、地形圖上的等高線間距為10m,選用％的平均自然坡度，按式2-1算出等高線間平距：八攵(式2-1)'均由式2-1得：106a==200m0.05使兩腳規(guī)的開度等于.(按圖上的比例尺為10cm),從路線起點(diǎn)A開始，擬定的路線走法在等高線上依次截取各點(diǎn)，直到最后一點(diǎn)的位置和標(biāo)高按近路線終點(diǎn)B為止。、連接各點(diǎn)，分析該折線在利用地形和避讓地物，以及工程艱巨的情況，從而選出應(yīng)穿應(yīng)避讓的特征點(diǎn)為中間控制點(diǎn)，并重新連接各點(diǎn)。2.2.2確定路線位置、在前面定出的導(dǎo)向線的基礎(chǔ)上，用不同半徑的模板在路線平面可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)點(diǎn)處描出路線平面位置，并標(biāo)出其半徑。、用直線連接各曲線，使各直線相交，初步定出路線交點(diǎn)。、初步分析各交點(diǎn)處所采用的線型，并大致量出各交點(diǎn)的轉(zhuǎn)角值，概算出各交點(diǎn)處的平曲線切線長，結(jié)合交點(diǎn)間距概算出平曲線間插直線長度，判斷各同向、反向及復(fù)合線型能否滿足規(guī)范要求。、分析所定出的路線位置的工程量并進(jìn)行調(diào)整，力爭定出線形好、工程量小的路線位置。根據(jù)以上的方法，即可在地形圖上定出路線的位置，確定路線平面的交點(diǎn)，并初步定出了各交戰(zhàn)處所采用的圓曲線半徑值和緩和曲線長度，以及各平曲線的線型組合方式。第3章線路平面設(shè)計為，按式3-1:3.1.2初擬平曲線半徑及緩和曲線長A為，按式3-1:3.1.2初擬平曲線半徑及緩和曲線長Ax(y)=—x0.2

L(式3-1)紙上定線時所初定的各交點(diǎn)處平曲線半徑及緩和曲線長如表3-2。3.1確定平面設(shè)計所需數(shù)據(jù)3.1.1確定交點(diǎn)坐標(biāo)（1）、根據(jù)地形圖上所定出的路線位置，通過地形上的等高線推算各交點(diǎn)的坐標(biāo)。方法如下：<1>、推算坐標(biāo)時，應(yīng)在交點(diǎn)所在的坐標(biāo)格內(nèi)進(jìn)行，先假定該坐標(biāo)格四個腳點(diǎn)中的左下腳點(diǎn)為原點(diǎn)。<2>、量出交點(diǎn)的到坐標(biāo)橫（縱）軸的距離“再量取坐標(biāo)格的垂直（水平）長度l。<3>、計算坐標(biāo)增量。從地形圖可以看出相鄰坐標(biāo)網(wǎng)格線間的距離半徑及緩和曲線長表3-2半徑及緩和曲線長表3-2交點(diǎn)/\\\X（N）Y（E）交X（N）Y（E）交點(diǎn)/\\\半徑（m）緩和曲線長（m）JD125JD225JD330025即可得出在該坐標(biāo)格內(nèi)的坐標(biāo)增量，再用此坐標(biāo)增量加上原點(diǎn)在整體坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值即可得出該交點(diǎn)的坐標(biāo)。（2）、按上述方法推算出的各交點(diǎn)坐標(biāo)如表3-1。交點(diǎn)坐標(biāo)表表3-13.2平面設(shè)計計算S型曲線為反向圓曲線間用回旋線連接的組合形式，其相3.2.1平面設(shè)計計算有關(guān)內(nèi)容及計算公式鄰兩個回旋線參數(shù)氣與氣宜相等。如果采用不同的參數(shù)時，A1(1)、交點(diǎn)間距、坐標(biāo)方位角及轉(zhuǎn)角值的計算:與A2之比應(yīng)小于，有條件時以小于為宜。在兩個回旋線間的插設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)為jd(X,Y)，第，?個交點(diǎn)坐標(biāo)為JD(X,Y),i=1,2,3,,n，則:00直線(或重合段)的長度i應(yīng)符合式3-14：坐標(biāo)增量:交點(diǎn)間距:象限角:AX=X,-XIAY=Y-Y11I-1JAX）2+（AY）2AYAX0=arctg（式3-2）（式3-3）（式3-4）計算方位角:當(dāng)AX>0,AY>0時:當(dāng)AX<0,AY>0時:當(dāng)AX<0,AY<0時:當(dāng)AX>0,AY<0時:fw=0fw=180-0fw=180+0fw=360-0,（式3-5）a=A-A轉(zhuǎn)角：當(dāng)以為"+"時路線右偏，當(dāng)以為---時路線左偏ii(2)、曲線要素計算：（式3-6）l<A1+A2m40（式3-14）此外，S型曲線兩圓曲線半徑之比也不宜過大，＜2＞、C型曲線:宜為:R1=1—R31（式3-15）C型曲線為同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑相銜接的形式。其計算要求與方法同S形曲線。(4)、逐樁坐標(biāo)計算:q=匕-—匕—（m）2240R2LL4p—s——s—（m）24R2688R3T=（R+p）tga+q（m）Ly=aR-LL=Ly+2Lsa「E=（R+p）sec萬一RJ=2T-L(3)、平面線形要素組合及計算:＜1＞、S型曲線:（式3-7）（式3-8）（式3-9）（式3-10）（式3-11）（式3-12）（式3-13）＜1＞、直線上中樁坐標(biāo)計算:設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為JD(X,Y)，交點(diǎn)相鄰兩直線方位角分別為凡和fw2，則:ZH點(diǎn)坐標(biāo):HZ點(diǎn)坐標(biāo):里程為lZH，X=X+Tcos（fw+180）丫成=Y+Tsin（fw1+180）(式3-16)設(shè)直線上加樁(式3-17)HZ為曲線起點(diǎn)、終點(diǎn)里程，則前直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)為:X=X+（T+ZH-L）?cos（fw1+180）13Y=Y+（T+ZH-L）?sin（fw^+180）j（工-）后直線上任意點(diǎn)的坐標(biāo)為:6——轉(zhuǎn)角符號，右偏時為“+”，左偏時為“-”。X=X+(T+L-HZ)-cosfwY=Y+(T+L-HZ)-sinfw2（式3-19）<2>、單曲線③、第二緩和曲線（HZ-YH）內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo):內(nèi)中樁坐標(biāo)計算:X=X+——HZ

cos曲線上任意一點(diǎn)的切線橫距為:(式3-20)式中：l——緩和曲線上任意點(diǎn)到ZH）點(diǎn)的曲線長;3.2.2緩和曲線長度。①、第一緩和曲線（zh-HY）上任意點(diǎn)坐標(biāo):X=X+——ZH

cosY=Y+——cosx■7v-COSf虬］頃RL)S7x7v-Sinf虬)頃RL)S!(式3-21)式中：6——轉(zhuǎn)角符號，右偏時為“+”，左偏時為“-”。②、圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)坐標(biāo)（HY-YH）:f90l'-cos［加+69^［［兀R)1兀RX=X+2RsinHY式中:Y=Y+——cosx■7v-COSf丑］

頃RL)Sx7X-Sin*］頃RL)S7I(式3-23)式中：i——第二緩和曲線內(nèi)任意點(diǎn)至hz點(diǎn)的曲線長。平面設(shè)計計算過程（1）、根據(jù)平面設(shè)計的有關(guān)內(nèi)容以及相應(yīng)的計算公式和要求，對初擬的半徑值和緩和曲線長度值進(jìn)行試算調(diào)整，使之滿足各項要求，以最終確定各平曲線的圓曲線半徑和緩和曲線長。確定下來的圓曲線半徑不應(yīng)和初擬時的偏差過大，以免平曲線的位置偏離初擬位置過大而可能導(dǎo)致工程量的增加。（2）、根據(jù)上述原則以及相關(guān)公式，用Fortran%編程序計算，圓曲線f90l'?sin-,90(l+L)「fw+6—［兀R)1兀RY=Y+2RsinHY［(式3-22)半徑和緩和曲線長度的調(diào)整在程序中執(zhí)行。程序見附錄二《平面設(shè)計計算程序》。（3）、用此程序計算所得結(jié)果如下：一、起終點(diǎn)及交點(diǎn)坐標(biāo):l——圓曲線上任意點(diǎn)至hy點(diǎn)的曲線長;1:TOC\o"1-5"\h\z2:,3:,4:,5：,二、半徑及緩和曲線長:2:3:4:三、方位角和交點(diǎn)間距:fw(1-2)L(1-2):fw(2-3)L(2-3):fw(3-4)L(3-4)fw(4-5)L(4-5)四、轉(zhuǎn)角：a(2)47o3O100'a(3)-55o5O100a(4)21oOO100'五、曲線要素：q(2)P(2):T(2):LY(2):L(2):J(2):E(2)q(3)q(3)P(3)T(3)LY(3)L(3)J(3)E(3)q(4):P(4):T(4):LY(4):L(4):J(4):E(4):六、平曲線間插直線長度:L(2-3):S曲線L(3-4):380120滿足曲線最小插直線段要求七、交點(diǎn)樁號：jd(1):K0+080jd(2):K0+140jd(3):K0+520八、各曲線要素點(diǎn)樁號：ZH(2):K0+025HY(2):K0+050QZ(2):K0+080YH(2):K0+110HZ(2):ZH(3):HY(3):K0+110QZ(3):K0+140YH(3)YH(3):K0+170HZ(3):K0+195圖，具體見附表ZH(4):K0+第4章路基縱斷面設(shè)計HY(4):K0+4.1準(zhǔn)備工作QZ(4):K0+520在線路平面圖上依次截取各中樁樁號點(diǎn)，并推算對應(yīng)的地面標(biāo)高。然YH(4):K0+后在CAD圖上按橫向1:2000，縱向1:200的比例尺繪制地面線，并打上方HZ(4):K0+格網(wǎng)。按相應(yīng)比例以及里程畫出平曲線示意圖。如圖4-1：地面標(biāo)高及平曲線示意圖圖圖4-1九、逐樁坐標(biāo)表:樁號X坐標(biāo)Y坐標(biāo)方向角平面設(shè)計成果3.3.1編制相關(guān)表格、根據(jù)程序計算所得結(jié)果繪制直線、曲線及轉(zhuǎn)角表，見附表一《直線、曲線及轉(zhuǎn)角表》。、根據(jù)程序計算結(jié)果繪制逐樁坐標(biāo)表，見附表二《逐樁坐標(biāo)表》。4.2縱斷面拉坡、標(biāo)注控制點(diǎn)：確定路線起、終點(diǎn)以及越嶺埡口，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深等線路必須經(jīng)過的標(biāo)高控制點(diǎn)。3.3.2繪制平面圖3.3.2繪制平面圖線意圖，結(jié)合地面線的起伏變化，以控制點(diǎn)為依據(jù)，在其間穿插取值，同時綜合考慮縱斷面設(shè)計中的平縱組合問題，即當(dāng)豎曲線和平曲線重合時，應(yīng)設(shè)法使豎曲線的起、終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，其中任一點(diǎn)都不要放在緩和曲線以外的直線上，也不要放在圓弧段之內(nèi)。由此試定出若干坡線。、調(diào)整并核對：對試坡時所定出的各種坡線進(jìn)行比較，排除不符工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的坡線，在剩下的坡線中選取填挖方量最小又比較平衡的坡線。在選取的坡線上選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，從縱斷面圖上讀出其對應(yīng)樁號的填挖高度，檢查該點(diǎn)的橫斷面填挖是否滿足各項工程指標(biāo)。如果不滿足，則應(yīng)對所選坡線進(jìn)行調(diào)整。、定坡：經(jīng)上述方法調(diào)整無誤后，直接在CAD圖上把各段直線坡的坡度值、坡長、變坡點(diǎn)的樁號、標(biāo)高確定下來。4.3豎曲線計算4.3.1確定豎曲線計算所需數(shù)據(jù)根據(jù)平縱組合原則以及縱斷面設(shè)計有各項工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),按公式人二￡/°確定各變坡點(diǎn)處所取用的豎曲線半徑，以及定坡時在CAD±算出的各直線段坡度和樁號、坡長如表4-1所示：變坡點(diǎn)數(shù)據(jù)表

變坡點(diǎn)豎曲線半徑(m)坡度(%)樁號坡長(m)起點(diǎn)K0+變坡點(diǎn)11000K0+220變坡點(diǎn)2750K0+213炊占—式/\\\K0+1904.3.2豎曲線要素計算豎曲線要素設(shè)計公式為:w=i-i（式4-1）21式中：當(dāng)①為時表示凹形豎曲線，當(dāng)①為時表示凸形豎曲線豎曲線長度：L=R?（式4-2）豎曲線切線長：T=|（式4-3）根據(jù)前豎曲線外距：￡=—（式4-4）2R面確定的豎曲線半徑及坡度值，計算各變坡點(diǎn)處的豎曲線要素如下:⑴'變坡點(diǎn)1：(7?=1000m)s=i-i=0.02817-0.065=-0.03683（凸形）21L=Ro=1000x0.03683=36.83mT=-=18.415m2T2184152E=——==0.170m2R2x1000(2)、變坡點(diǎn)2：(R=750m)w=i-i=—0.07-0.02817=0.09817(凸形)L=R?=750x0.09817=73.628mT=-=36.81m

2E忐=疆=0.90m4.3.3縱斷面設(shè)計成果表K0+4.4繪制路基縱斷面圖根據(jù)《縱斷面設(shè)計成結(jié)表》繪制縱斷面圖?？v斷面圖一般采用橫向

1:2000，縱向1:200的比例尺繪制，由上、下兩部分內(nèi)容組成。上部主要

用來繪制地面線和縱坡設(shè)計線，并標(biāo)注豎曲線及其要素，以及沿線人工構(gòu)

造物的位置結(jié)構(gòu)類型、孔數(shù)和孔徑等。下部主要用來填寫線路縱坡的有關(guān)由前面的計算即可確定出各直線段坡線上所對應(yīng)的中樁標(biāo)高，再由公式龍=尤2/2r算出豎曲線內(nèi)各點(diǎn)的豎距，凸形豎曲線的曲線上中樁標(biāo)高即為對應(yīng)直線坡線標(biāo)高減去豎距,，凹形豎曲線的曲線上中樁標(biāo)高即為對應(yīng)直線坡線標(biāo)高加上豎距A。由此即可確定縱斷面線上各中樁的標(biāo)高，也就可以算

數(shù)值。至上而下分別填寫：坡長及坡度，設(shè)計標(biāo)高，地面標(biāo)高，填挖高度,直線及平曲線，超高?？v斷面圖見附圖二《縱斷面設(shè)計圖》。出各中樁的填、挖高度。本次設(shè)計中，用Excel表格編工式計算，所得結(jié)果如表4-2。詳細(xì)見路基設(shè)計表?？v斷面設(shè)計成果表表4-2樁號地面標(biāo)高/m拉坡線標(biāo)高/m豎距/m設(shè)計標(biāo)高/m填(挖)/mK0+K0+

第5章路基橫斷面設(shè)計5.1準(zhǔn)備工作5.1.1橫斷面設(shè)計的原則、設(shè)計時應(yīng)根據(jù)公路等級、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合地形、地質(zhì)、水文、填挖等情況選用。設(shè)計前必須做好各項勘察工作，收集橫斷面資料。、兼顧當(dāng)?shù)鼗窘ㄔO(shè)的需要，盡可能與之配合，合理設(shè)計邊溝斷面尺寸，并按有關(guān)規(guī)定采取必要的處理措施。、路基穿過耕種地區(qū)時，為了節(jié)約用地，如果當(dāng)?shù)厥县S富，可修建石砌邊坡或直立矮墻。、沿河線的橫斷面設(shè)計，應(yīng)注意路基不被洪水沖毀，如廢方過多壓縮河道而引起壅水危及農(nóng)田、房舍時，一般應(yīng)變更設(shè)計，將路線適當(dāng)外移以減少廢方，否則應(yīng)將廢方運(yùn)走。5.1.2確定路基橫斷面寬度設(shè)計公路為三級公路，采用整體式單幅雙車道的路基斷面形式。根據(jù)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，由公路等級(三級)及設(shè)計行車速度(40km/小時),確定路基橫斷面車道數(shù)為雙車道，行車道寬為，行車道外側(cè)設(shè)置寬度為的土路肩，路基總寬度為。5.1.3資料收集、平曲線起、終點(diǎn)樁號，平曲線半徑和轉(zhuǎn)角在平面設(shè)計中讀取。、每個中樁的填挖高度在縱斷面設(shè)計中讀取。、路基寬度為8.5m。在路線平面圖上的各中樁橫斷面范圍內(nèi)并向外延伸一定距離選取若干點(diǎn)，量取各點(diǎn)的地面標(biāo)高。、根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)確定邊溝的形式及尺寸。、根據(jù)線路所處地區(qū)的地質(zhì)情況確定填方路堤和挖方路塹的邊坡值。5.2橫斷面設(shè)計計算5.2.1加寬計算、確定各交點(diǎn)處圓曲線上的全加寬值：按工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，山嶺重丘區(qū)三級公路采用第三類加寬值，即汽車軸距加前懸總長為5.2+8.8=14m時的加寬值。當(dāng)圓曲線半徑R>250m時，由于加寬值很小，可以不加寬。各級公路的路面加寬后，路基也應(yīng)相應(yīng)加寬。路面的加寬一般在路線內(nèi)側(cè)加寬。雙車道公路平曲線全加寬值如表5-1:公路平曲線加寬表5-1圓曲線半徑(m)加寬值(m)圓曲線半徑(m)加寬值(m)250?200100?70200?15070?50150?100、加寬的過渡：為了使路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上設(shè)置了的加寬的寬度，需設(shè)置加寬緩和段。在加寬緩和段上，路面具有逐漸變化的寬度。本次設(shè)計所采用的加寬過渡方法為按高次拋物線過渡的方法。按此方法在加寬緩和段上插入一條高次拋物線，拋物線上任意點(diǎn)的加寬值為：b=(4k3—3k4)b(式5-1)k=^(式5-2)L式中：b——圓曲線上全加寬值(m);l任意點(diǎn)到加寬緩和段起點(diǎn)的距離(m);l加寬緩和段長(m)o、加寬緩和段的長度：對于設(shè)有緩和曲線的平曲線，加寬緩和段采用與緩和曲線相同的長度。本次設(shè)計中，各交點(diǎn)處的平曲線均設(shè)有緩和曲線，所以加寬緩和段與緩和曲線同長，即乙=L。XS、平曲線內(nèi)各樁號加寬計算：父點(diǎn)1：A=96.335m,乙=乙=25m,Z?=2.0m，用Excel表格編公式計算，所得結(jié)果如表5-2：交點(diǎn)1加寬計算表

表5-2交占樁號加寬值交占樁號加寬值JD1K0+JD1K0+K0+K0+K0+K0+K0+<2>\父點(diǎn)2:_79.90m,L=L=25m,b=2.0m用ExceI表格編公式計-H-,Xs所得結(jié)果如表5-3：交點(diǎn)2加寬計算表表5-3交占樁號加寬值交占樁號加寬值JD2K0+JD2K0+K0+K0+K0+K0+K0+<3>、父點(diǎn)3:R=200m,L=l=25m,z?=i.0m5用Excel表格編公式計XS算，所得結(jié)果如表算，所得結(jié)果如表5-4：不設(shè)超高時的最小半徑時，即可不設(shè)超高。擬建公路為山嶺重丘區(qū)三級為了利于路面橫向排水，應(yīng)在路面橫向設(shè)置路拱。按工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用折線形路拱，路拱橫坡度為2%。由于土路肩的排水性遠(yuǎn)低于路面，其橫坡度一般應(yīng)比路面大1%?2%，故土路肩橫坡度取3%。、超高橫坡度的確定：為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，當(dāng)平曲線半徑小為了利于路面橫向排水，應(yīng)在路面橫向設(shè)置路拱。按工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用折線形路拱，路拱橫坡度為2%。由于土路肩的排水性遠(yuǎn)低于路面，其橫坡度一般應(yīng)比路面大1%?2%，故土路肩橫坡度取3%。、超高橫坡度的確定：為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，當(dāng)平曲線半徑小于不設(shè)高的最小半徑值時，應(yīng)在路面上設(shè)置超高，而當(dāng)平曲線半徑大于2%。、緩和段長度計算：超高緩和段長度按下式計算：l=空(式5-3)cP式中：L超高緩和段長度(m);B——旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的(m);交點(diǎn)樁號加寬值交點(diǎn)/\\\樁號加寬值JD3K0+JD3K0+K0+K0+K0+K0+K0+K0+K0+5.2.2超高計算(1)、確定路拱及路肩橫坡度:公路，設(shè)計行車速度為40km/小時。按各平曲線所采用的半徑不同，對應(yīng)的超高值如表5-11：圓曲線半徑與超高表5-11圓曲線半徑(m)超高值(%)圓曲線半徑(m)超高值(%)600?3901150?1205390?2702120?906270?200390?607200?1504當(dāng)按平曲線半徑查表5-11所得超高值小于路拱橫坡度值(2%)時，取氣——旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)的超高與路拱橫坡度的代數(shù)差；p——超高漸變率，根據(jù)設(shè)計行車速度40km/小時，若超高旋轉(zhuǎn)軸為路線中時，取1/150，若為邊線則取1/100。根據(jù)上式計算所得的超高緩和段長度應(yīng)取成5m的整數(shù)倍，并不小于10m的長度。擬建公路為無中間帶的三級公路，則上式中各參數(shù)的取值如下：繞行車道中心旋轉(zhuǎn)：b=B,△=i+i(式5-4)繞邊線旋轉(zhuǎn)：b=B,△=i(式5-5)式中：b——行車道寬度(m)；i超高橫坡度；i——路拱橫坡度。z、超高緩和段的確定：超高緩和段長主要從兩個方面來考慮：一是從行車舒適性來考慮，緩和段長度越長越好；二是從排水來考慮，緩和段越短越好，特別是路線縱坡度較小時，更應(yīng)注意排水的要求。確定緩和段長度時應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：<1>、一般情況下，取緩和段長度和緩和曲線長相等，即乙二乙，使超高過渡在緩和曲線全長范圍內(nèi)進(jìn)行。<2>、若L〉L，但只要橫坡度從路拱坡度(-2%)過渡到超高橫坡度(2%)時，超高漸變率p>1/330，仍取L=L。否則按下面兩個方法處理：、在緩和曲線部分范圍內(nèi)超高。根據(jù)不設(shè)超高圓曲線半徑和超高緩和段長度計算公式分別計算出超高緩和段長度，然后取兩者中較大值，作為超高過渡段長度，并驗算橫坡從路拱坡度(-2%)過渡到超高橫坡度(2%)時，超高漸變率是否大于1/330，如果不滿足,則需采取分段超高的方法。、分段超高。超高在緩和曲線全長范圍內(nèi)按兩種超高漸變率分段進(jìn)行，第一段從雙向路拱坡度i過渡到單向超高橫坡i時的長zz度為L1=660Bbi，第二段的長度為l廣L-L】。<3>、若l〉L，則此時應(yīng)修改平面線形，增加緩和曲線的長度。若平面線形無法修改時，宜按實際計算的長度取值，超高起點(diǎn)應(yīng)從ZH(或HZ)點(diǎn)后退l-L長度。、超高值計算公式：無中央分隔帶的公路超高方式有三種，常用的只有兩種：繞行車道中心旋轉(zhuǎn)；繞未加寬未超高的內(nèi)側(cè)路面邊緣旋轉(zhuǎn)，前者一般適用于舊路改建，后者適用于新建公路。擬建公路為新建公路，故采用第二種超高方式。超高值計算公式如表5-12。繞內(nèi)邊線旋轉(zhuǎn)超高值計算公式表5-12B行車道寬度(m);式中:b——路肩寬度(m);Jb——圓曲線加寬值(m);b——x距離處的路基加寬值(m);i超周橫坡度；y,——路拱橫坡度；i——路肩橫坡度；Jx——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0(m);x超高緩和段中任意點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離(m)o、各平曲線處的超高值計算：<1>、交點(diǎn)1:A=96.335m,乙=25m，查表取i=6%,P=上,i=2%，v100z-rya?L=—=49m取乙=L=50mCPcsx=、L=14.286moicy用Excel表格編公式計算，所得結(jié)果如表5-13：交點(diǎn)1超高計算表表5-13交點(diǎn)樁號加寬(m)x(m)外側(cè)超高中線超高內(nèi)側(cè)超高則橫坡度從(-2%)則橫坡度從(-2%)過渡到超高橫坡度(2%)時的超高漸變率<2>、交^點(diǎn)2：R=79.90m,L=25m,查表取i=7%,P=湍，i=2%了B'AiL=—=42m<L=50m當(dāng)取L=L=50m時x=二L=16.667m0iy為：p=3.5xb%—(—2%)]=1、1X119>3300取L=L=50m用Excel表格編公式計算，所得結(jié)果如表5-14：表5-14交點(diǎn)樁號加寬(m)x(m)外側(cè)超高(m)中線超高(m)內(nèi)側(cè)超高(m)JD2K0+K0+K0+K0+K0+K0+K0+<3>、交^點(diǎn)3：R=200m,L=25m,查表取i=4%,P=湍,i=2%,B'AiL=—=35m<L=50m當(dāng)取L=L=50m時x=二L=20my?3.5x4%11X苗>商

0取L=L=50m用Excel表格編公式計算，所得結(jié)果如表5-15：交點(diǎn)3超高計算表表5-15交占樁號加寬(m)x(m)外側(cè)超高(m)中線超高(m)內(nèi)側(cè)超高(m)JD3K0+K0+K0+K0+交點(diǎn)3超高計算表續(xù)表5-15交占樁號加寬(m)x(m)外側(cè)超高(m)中線超高(m)內(nèi)側(cè)超高(m)K0+JD3K0+K0+K0+K0+5.2.3編制路基設(shè)計表橫斷面平曲線的加寬計算和超高計算完成后,應(yīng)將結(jié)果填入路基設(shè)計表。路基設(shè)計表是公路設(shè)計文件中的主要技術(shù)文件之一，它是綜合路線平、縱、橫設(shè)計資料匯編而成的，在表中填有公路平面線形、縱斷面設(shè)計資料以及路基加寬、超高等數(shù)據(jù)。它是路基橫斷面設(shè)計的基本依據(jù)，也是施工放樣、檢查校核及竣工驗收的依據(jù)。路基設(shè)計表的填寫方法為:⑴、“樁號”、“地面標(biāo)高”欄從中樁測量資料抄錄；、“平曲線”欄從平面資料抄錄，供加寬、超高計算用；、“變坡點(diǎn)高程樁號及縱坡坡度、坡長”欄從縱斷面資料抄錄，填入變坡點(diǎn)的樁號、高程、前后的坡度和坡長及起終點(diǎn)樁號；、“豎曲線”欄填入豎曲線起、終點(diǎn)及要素。、“設(shè)計標(biāo)高”、“填挖高度”從縱斷面設(shè)計資料中抄錄；、“路基寬度”欄分別為路基左右側(cè)路幅寬度值，有加寬的地方要進(jìn)行加寬的計算。、“路邊及中樁與設(shè)計高之高差”欄為按一定超高方式進(jìn)行超高計算后，與路基寬度相對應(yīng)的各點(diǎn)相對于設(shè)計高程位置的高差，通過超高計算獲得。、“施工時中樁”欄為“填挖高度”欄與“路邊及中樁與設(shè)計高之高差，，欄中路中線的高差之差。由前面的平面設(shè)計資料、縱斷面設(shè)計資料和橫斷面設(shè)計中的加寬及超高計算，把相應(yīng)數(shù)據(jù)填入路基設(shè)計表，以作為繪制橫斷面圖的依據(jù)。路基設(shè)計表見附錄表三《路基設(shè)計表》。5.3繪制路基橫斷面圖5.3.1確定路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面在繪制路基橫斷面圖之前，以確定路基橫斷面的形式及其橫面布置、構(gòu)造尺寸(主要包括路幅尺寸、橫坡度值、變坡高度、護(hù)坡道寬度、邊溝尺寸、排水溝尺寸、截水溝尺寸、挖臺階的寬度等)。標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖中應(yīng)包括路基橫斷面中各種可能的形式及其有關(guān)的支擋防護(hù)形式。本次設(shè)計中繪制本段的路基橫斷面圖，即K0+?K0+這一路段。在這一路段中，主要出現(xiàn)的路基橫斷面形式有：填方路堤、全挖方路塹、半填半挖路基和路堤墻路基。按工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，路基寬度為，現(xiàn)擬定路面采用2%的折線形路拱橫坡度，土路肩橫坡度值為3%。填方路堤的邊坡值根據(jù)其地質(zhì)情況選用1：,坡腳處設(shè)置寬度為1m、坡度為3%的護(hù)坡道，并在護(hù)坡道外側(cè)設(shè)置梯形排水邊溝，其底寬，高，內(nèi)坡值取1：。當(dāng)填方路塹地面線坡度大于1：時，應(yīng)將地面挖成臺階形方可在其上填土，挖臺階的寬度應(yīng)不小于1m。挖方路塹選用1:的邊坡值，坡底設(shè)置矩形邊溝，寬、深都為，對一挖方較高的邊坡，應(yīng)在坡頂設(shè)置梯形截水溝，底寬和、溝深均為，邊坡值取1：。截水溝距坡口不應(yīng)小于5m。標(biāo)準(zhǔn)橫斷面中確定了邊溝及邊坡的尺寸結(jié)構(gòu)后，應(yīng)將相應(yīng)數(shù)據(jù)填到路基設(shè)計表中。按以上要求及設(shè)計以1：100的比例尺繪制路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖，具體見附圖二《路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖》。5.3.2繪制路基橫斷面圖標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖繪制完畢后，參照標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖，繪制K0+?K0+路段內(nèi)各中樁的橫斷面圖，其步驟如下：、根據(jù)橫斷面測量資料按1：200的比例繪制橫斷面地面線；、根據(jù)路基設(shè)計表中的有關(guān)數(shù)據(jù)，繪制路幅的位置和寬度；、參照路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖繪制路基邊坡線和地面線相交，并在需要設(shè)置支擋防護(hù)處繪制支擋結(jié)構(gòu)物的斷面圖；、檢查彎道路段橫斷面內(nèi)側(cè)的視距是否滿足要求，是否需要清除障礙及設(shè)置視距臺；、根據(jù)綜合排水設(shè)計，繪制路基邊溝、排水溝、截水溝等在橫斷面式為:圖上的位置。(6)、在中樁橫斷面圖繪制出來后，標(biāo)出該樁的樁號、左右路基寬、中樁填挖高和填挖面積。式中：按以上步驟和比例在圖上的位置。(6)、在中樁橫斷面圖繪制出來后，標(biāo)出該樁的樁號、左右路基寬、中樁填挖高和填挖面積。式中：按以上步驟和比例在CAD上繪制各樁號的橫斷面圖，路基橫斷面的填挖1/\=3(AT1+AT2”1+VW=3(AW1+AW「J1+m=^ri,n=^wi,其中A<A、A<AAAT1T2W1W2(式5-6)土石方數(shù)量計算完成后，把相關(guān)數(shù)據(jù)填入土石方數(shù)量表，確定各路段內(nèi)面積可運(yùn)用CAD軟件的“查詢”功能直接讀出，并將其轉(zhuǎn)換為實標(biāo)比例下各種土或石的填挖量。具體見附表四《路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配表》。的數(shù)值，以進(jìn)行土石方調(diào)配。橫斷面圖中各斷面的排列順序是按里程從左5.4.2路基土石方調(diào)配向、從下到上排列。具體的路基橫斷面圖見附圖四《路基橫斷面圖》。路基土石方計算完后，在進(jìn)行土石方調(diào)配，合理解決各路段土石方數(shù)量5.4土石方調(diào)配的平衡與利用，以降低工程計價方數(shù)量，避免不必要的借土和棄土。5.4.1路基土石方量計算土石方調(diào)配可以在土石方數(shù)量表上進(jìn)行，在進(jìn)行土石方調(diào)配時，首先應(yīng)路基橫斷面設(shè)計以及路基橫斷面圖繪制完成后，應(yīng)對路基土石方進(jìn)行計進(jìn)行橫向調(diào)配，滿足本樁利用方的需要，然后計算其他填缺和挖余的數(shù)量。算和調(diào)配。首先計算橫斷面的面積，這一頂工作已經(jīng)在用CAD繪制路基橫根據(jù)填缺和挖余的情況進(jìn)行縱向調(diào)配，確定借方或廢方數(shù)量。斷面圖時完成。接下來需計算體積以獲得土石方數(shù)量，最后進(jìn)行土石方周土石方調(diào)配有關(guān)數(shù)據(jù)及其調(diào)配過程詳見附表四《路基土石方數(shù)量計算及配。調(diào)配表》。土石方數(shù)量和計算方法有兩種：平均斷面法和棱臺法。前者適用以相鄰兩斷面間的填方或挖方面積大小相近的情況，后者適用以相鄰兩斷面填挖面積相差較大時的情況。擬建公路為山嶺重丘區(qū)三級公路，地勢起伏多變，第6章道路附屬結(jié)構(gòu)物設(shè)計相鄰兩橫斷面的填挖面積相差較大，現(xiàn)用第二種方法進(jìn)行計算，其計算公擋土墻設(shè)計6.1.1準(zhǔn)備工作、擋土墻的設(shè)置原則擋土墻的設(shè)計應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較<1>X改移路線位置；<2>、填筑或開挖邊坡；<3>、拆除干擾路基的建筑物；<4>、設(shè)置其他類型的構(gòu)造物<5>、刷坡清方或其他防治塌滑措施。、擋土墻設(shè)計的步驟和方法<1>x根據(jù)橫斷面圖及縱斷面圖初步確定擋土墻的位置、長度和高度；<2>、在地形圖上補(bǔ)測加密橫斷面；<3>、選擇擋土墻基本類型和斷面形式。一般墻高小于8m時應(yīng)考慮選用重力式擋土墻，大于8m的一般選用衡重式擋土墻；<4>x抄錄擋土墻設(shè)計中必要的墻址處路基設(shè)計及線形設(shè)計資料；<5>、作立斷面。先繪制設(shè)計線，再在地形圖上補(bǔ)測墻址處縱斷面，繪于立面圖上；進(jìn)行墻身分段；確定基礎(chǔ)類型和埋深；布置匯水孔；確定墻身與兩端路基的連接方式；<6>、參照標(biāo)準(zhǔn)圖擬定墻身截面尺寸，并繪制各段墻身及基礎(chǔ)橫斷面圖。當(dāng)無標(biāo)準(zhǔn)圖自擬尺寸時，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性驗算；<7>、根據(jù)平面圖及橫斷面圖繪制擋土墻平面圖；<8>、工程量計算并編制路基防護(hù)工程數(shù)量表；<9>、擋土墻設(shè)計圖繪制在不透明厘米格紙上，圖中應(yīng)該有工程數(shù)量表及簡有文字說明；應(yīng)符合設(shè)計圖示例的規(guī)定和要求；<10>x計算法、結(jié)合路基橫斷面圖和墻址縱斷面圖擬定擋土墻橫斷面尺寸;、根據(jù)擋土墻類型、墻背形式及墻后填土形式車輛荷載分布情況的不同，套用《路基設(shè)計手冊》表9-1、表9-3、表9-4計算墻背主動土壓力的大小、方向及位置；、擋土墻穩(wěn)定性驗算、若穩(wěn)定性或強(qiáng)度不足時，應(yīng)調(diào)整擋土墻橫斷面尺寸，重新進(jìn)行擋土墻穩(wěn)定性驗算；、若穩(wěn)定性和強(qiáng)度滿足要求，則確定橫斷面尺寸。<11>x套用標(biāo)準(zhǔn)圖法當(dāng)為一般地區(qū)（非地震、浸水或不良地質(zhì)地區(qū)）；常用重力式石砌擋土墻，其截面設(shè)計尺寸可參考《路基設(shè)計手冊》;擬采用細(xì)粒水泥混凝土砌片石衡重式擋土墻，墻上填土高度為計手冊》;進(jìn)行擋土墻的縱向布置設(shè)計；繪制擋土墻立面、橫斷面和平面圖。、擋土墻設(shè)計中應(yīng)注意的問題<1>擋土墻形式選擇應(yīng)結(jié)合實際情況和具體情況；<2>、擋土墻基礎(chǔ)類型和埋置深度，按具體地形及地質(zhì)條件確定，應(yīng)滿足沖刷和凍漲要求；<3>、擋土墻排水設(shè)計要做墻內(nèi)泄水設(shè)計和墻背排水設(shè)計；<4>、浸水擋土墻設(shè)計應(yīng)考慮水對墻后填料及墻身的影向。6.1.2確定擋土墻位置及尺寸擬建公路為山嶺重丘區(qū)三級公路，有多處需越嶺，填方較高，所以支擋工程也較多。對于填方路堤需設(shè)置擋土墻處，本文采用重力式擋土墻，當(dāng)擋土墻高度不大于8米時，采用普通重力式擋土墻，擋土墻截面尺寸按《公路設(shè)計手冊-路基(第二版)》選用，經(jīng)分析，設(shè)計路段需在以下路段設(shè)置擋土墻：K0+290?K0+320左路段，中樁最高填高達(dá)米，現(xiàn)就選取該路段為例進(jìn)行擋土墻結(jié)構(gòu)驗算。(1)、設(shè)計資料<1>、墻身構(gòu)造米，墻高h(yuǎn)=喝，上墻H廣5m，墻背俯斜1：,墻頂寬「1.0m；衡重臺寬《=1&，下墻H2=7m，墻背仰斜，1：(以=—14。02，)；墻面坡度1：,墻分段長度15m,b=5.5m。<2>、土壤地質(zhì)情況墻后填土容重Y=18KN/m3內(nèi)磨擦角e=36。，上墻的假想墻背磨擦角s1=e,下墻墻背磨擦角52=。/2；地基允許承載力卜]=800Kpa基底磨擦系數(shù)仁。0<3>、墻身材料細(xì)粒水泥砼砌25號片石，砌體容重Y=22KN/m；砌體允許壓應(yīng)力卜A]=800Kpa,允許剪應(yīng)力口=160Kpa,允許拉應(yīng)力卜」=80Kpa。<4>、車輛荷載計算荷載：汽車——20；驗算荷載：掛車——100。(2)、設(shè)計計算過程<1>、求縱向分布長度L:L=L0+(H+2a)tg30。(式6-1)由式(6-1)得：L=5.6+(12+2x12.523)tg30=26.989m>15m取L=15m。<2>、車輛荷載換算氣=arctg0.59=30.54。>a=27。則原假設(shè)出現(xiàn)第二破裂面正確②、計算第二破裂面上的主動土壓力(式6-2)查《公路設(shè)計手冊（路基）》表3-2-2第地類公式知由式6-2得:―300—=0.202m18x5.5x15<3>、上墻土壓力計算①、計算破裂角，判別是否出現(xiàn)第二破裂面假想墻背傾角a為：1Htga+d籍_1h一'1由式6-3得：(式6-3)tg2(45°-^/2)K:cos(45°+?/2)2hK=1+—o1H1氣=2yH;KKvE=Ecos(a+?)E=Esin(a+?)Hh1x—a+味16-6、6-7、6-8、6-9、6-10得:(式6-5)(式6-6)（式6-7）由式6-5、(式6-8)(式6-9)(式6-10)=5x0.35+L2=0.5915tg2(45°-36/2)K==0.5/2cos(45°+36/2)K1=1+女羅1.081假定破裂面交于荷載內(nèi)，查《公路設(shè)計手冊（路基）》E]=2x18x52x0.572x1.081=139.1KN表3-2-2第一類公式知E=139.1cos(27°+36。)=63.15KN1xa=0=45。一2由式6-4得：(式6-4)則:36°a=0=45°--y=27。H(tg0+tga')=5x(tg27+0.59)=5.49m<b=5.5m1i10E]=139.1sin（27°+36°）=123.938KN<4>、下墻土壓力計算采用多邊形法，按鐵路手冊《擋土墻》中表27-6相應(yīng)公式計算②、計算土壓力、求破裂角02②、計算土壓力假定破裂面交于荷載外，采用表27-6第五類公式計算（式6-11）A0=2（氣+H2）2B=-H（H+2H）tga+1H2tg。-\b+d—H（tga+02221221i01（式6-12）tg。）]hi0（式6-13）八ER=1：^——1cos的+。）i（式6-14）E=ycos（*+?）（Atg。-B）-R-%）2sin（。+。）0201sin（。+。）22E=Ecos（8-a）E=Esin（8-a）H2\_b+d-H]（tga1+tg。）]1=（H+H）tg。一Htga-Htg。Z=H;+3H]H;+3"]（2氣-4）2X_23\h（H2+2H）1+2hih]1221口01Ii6-17、6-18、6-19、6-20得：（式6-16）（式6-17）、（式6-18）由式6-16、（式6-19）（式6-20）（式6-15）驗算破裂tg。=—tg?+：（tg?+ctg中）（tg?+B0）—R1Sin（，+。（式6-15）驗算破裂2AAysm中cos。00由式6-11、6-12、6-13、6-14、6-15得：g36+16-14。02'=39.967。A=!（5+7）2=72m202B0=：5x（7+2x5）tg（14。02'）+：52tg27。-\5.5+0.5-5x（0.35+tg27。）]x0.202=20.882m26315R1=cos（36o+27O）=.KNcos（34.04°+36。）E=18x.（3404。~39967。）x0.676-20.882）-139.1xsin（34.04?！?7。）=157.88KNsin（34.04°+39.967。）E=任？^?。。、"?。-^。。？'）=157.5KNEX=157.88、詛（18。-14。02'）=10.894KN7x\5.5+0.5-5x（0.59+tg27。）]h==0.382m1（7+5）x0.676-7tg14°02'-5tg27。73+3x5x72+3x0.202x0.382x（2x5-0.382）Z=f=\=3.021m2x3x\7x（7+2x5）+2x0.202x0.382]<5>、用驗算荷載計算土壓力掛車100的h廣0.8m，布置在路基全寬由式6-5至6-20得：破裂面頂至墻頂內(nèi)緣的距離為12x0.676-7tg14O02'+5x0.59=9.29m>b0=5.5m則原假設(shè)成立K=好（45。-36。/2）=0.572cos（45。+36。/2）K=1+冬=1.3215E=1x18x52x0.572x1.32=169.884KN12E=169.884cos（27。+36。）=77.125KN1x(式(式6-24)E=169.88sin(27。+36。)=151.367KNr120.8Z-—+^~1~32=4.202m4=36。+18。-14。02'=39.967。A=上(5+7)2=72m202B=20.264、169.884sin(39.967。+27。)tg0='(tg39.967。+ctg36°)(tg39.967。+)-7272x18sin36°cos39.967。-tg39.967。=0.649nO=32.98。2裂面頂至墻頂內(nèi)緣的距離為12x0.649-7/1420.264、169.884sin(39.967。+27。)tg0='(tg39.967。+ctg36°)(tg39.967。+)-7272x18sin36°cos39.967。-tg39.967。=0.649nO=32.98。2裂面頂至墻頂內(nèi)緣的距離為12x0.649-7/14。02'+5x0.59=8.99m>5.5m(假設(shè)成立)E=18xcos(32.98°+36。)(72x0.649-20.264)2sin(32.98。+39.967。)-169.884xsin(32.98。-"抽=160.130KN

sin(32.98°+39.967。)E=160.13cos(18。-14。02')=159.700KN2xE=160.13、詛(18。-14。02')=11.049KNR=―⑶。17。)=169.884KN

上墻墻身自重為：G=1yH(b+b)(式2yx[5.5+0-5x2yx[5.5+0-5x(0.59+tg27。)]h=—-—=-0.590m(7+5)x0.649-7tg(14。02')-5tg27。由式2-21得：G=1x22x5x(1+3)=220.000KN12對墻址的力臂為：z=nH+b12+咆+b；+(2b1+b2)nH1(式6-22)G123(2b1+b)由式2-22得：12+1x3+32+(2x1+3)x0.07x5,十八Zg1=0.07x7+3(2]3)=1.719m下墻身自重為：iLI口G=1yH(b+d+B)(式6-23)22K211由式2-23得：G2=1x22x7x(1+1.2+2.8)=539.000KN對墻址的力臂為：B2+B(b+d)+(b+d)2l+[2(b+d)+B]nHZ=21'「21，」】212G23[B+(b2+dd)J由式2-24得:則上墻底寬，下墻底寬?！ㄈ?。①、計算墻的重力及力臂由驗算知驗算荷載較大，應(yīng)采用驗算荷載計算。因上墻頂寬，[2.82+2.8x(3+1.2)+(3+1.2)2]+[2(3+1.2)+2.8]x0.07x7G23[2.8+(3由式2-24得:則上墻底寬，下墻底寬?！ㄈ?。①、計算墻的重力及力臂第二破裂面與墻背之間的土楔重為：G=-YH(d+d)(式6-25)32112d2=氣(/氣—tga)(式6-26)由式2-25、2-26得：d2=5x(0.59-0.35)=1.2mG=1x18x5x(1.2+1.2)=108KN32對墻址的力臂為：Z=n(H+H)+b+Htga+d；+叩2+d；-(2d2+《淚件G3121113(d2+d)(式6-27)由式2-27得：Z=0.07x(5+7)+1+5x0.351.22+1.2x1.2+1.22-(2x1.2+1.2)x5x0.353x(1.2+1.2)=3.346m土楔上荷載重為：

Zg4=0.07x(5+7)+1+2x1.2=2.440m、抗滑穩(wěn)定性驗算(G+G+G+G+E+E)(式6_30)K=234yf(式63U)1x2x由式2-30得：V(220+539+108+3.024+151.367+11.049)八,K=x0.6C77.127+159.747=2.615>[k]=1.3C滿足抗滑穩(wěn)定性要求、抗傾覆穩(wěn)定性驗算Z=nH+b+d-Ztg偵(式6-31)1y2211xiZ=B+Ztga(式6-32)￡MGZ+GZ+GZ+GZ+EZ+EZK=y=1GJ2G23G34G41y1y2y2y0K匕(\+H「+氣、(式6-33)由式2-31、2-32、2-33得：Z=0.07x7+3由式2-31、2-32、2-33得：Z=0.07x7+3+1.2—4.020tg27。=2.547mZ=2.8+3.001tg(14。02')=3.550m；220x1.719+539x2.035+108x3.346+3.024x2.44077.127x(4.020+7)+159.747x3.001151.367x2.547+11.049x3.550+77.127x(4.020+7)+159.747x3.001-1.660>[K]=1.50由式2-28得：G4=18x0.8x1.2=3.024KN對墻址的力臂為：Z=n(H+H)+b+1d(式6-29)G412121滿足抗傾覆穩(wěn)定性要求Z'=b-Ztga

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