第四章橫斷面設(shè)計(jì)4

1、F 第六節(jié)第六節(jié) 橫斷面設(shè)計(jì)成果橫斷面設(shè)計(jì)成果F 第一節(jié)第一節(jié) 路基橫斷面路基橫斷面F 第二節(jié)第二節(jié) 公路建筑限界與公路用地公路建筑限界與公路用地 F 第三節(jié)第三節(jié) 路基邊坡路基邊坡F 第四節(jié)第四節(jié) 橫斷面設(shè)計(jì)方法橫斷面設(shè)計(jì)方法F 第五節(jié)第五節(jié) 路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配 一、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面一、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面 行車道行車道 中間帶中間帶 路肩路肩 緊急停車帶緊急停車帶 爬坡車道爬坡車道 變速車道變速車道v 高速公路和高速公路和一級(jí)公路的路一級(jí)公路的路基橫斷面基橫斷面F 如圖所示如圖所示v 二、三、二、三、四級(jí)公路的四級(jí)公路的路基橫斷面路基橫斷面F 如圖所示v公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（公路

2、工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003）規(guī)定）規(guī)定路基寬度、行車道寬度見(jiàn)表。路基寬度、行車道寬度見(jiàn)表。 行車道行車道 錯(cuò)車道錯(cuò)車道 路路 肩肩 二、典型橫斷面二、典型橫斷面v 公路典型橫斷面如圖所示公路典型橫斷面如圖所示v 公路典型公路典型橫斷面橫斷面 陡坡路基陡坡路基 一般路堤一般路堤 一般路塹一般路塹 半填半挖路基半填半挖路基 一、建筑限界一、建筑限界 公路建筑限界又稱凈空，是為保證車輛、行人的通公路建筑限界又稱凈空，是為保證車輛、行人的通行安全，對(duì)公路和橋面上以及隧道中規(guī)定的一定的高度行安全，對(duì)公路和橋面上以及隧道中規(guī)定的一定的高度和寬度范圍內(nèi)不允許有任何障礙物侵入的空間界限。它和寬度范圍

3、內(nèi)不允許有任何障礙物侵入的空間界限。它由凈高和凈寬兩部分組成。由凈高和凈寬兩部分組成。 公路用地是指為修建、養(yǎng)護(hù)公路及其沿線設(shè)施而依公路用地是指為修建、養(yǎng)護(hù)公路及其沿線設(shè)施而依照國(guó)家規(guī)定所征用的土地。照國(guó)家規(guī)定所征用的土地。 二、公路用地二、公路用地F 如圖所示 概述概述 邊坡的坡度，一般用邊坡的高度與寬度的邊坡的坡度，一般用邊坡的高度與寬度的比值來(lái)表示。路基邊坡坡度的大小，取決于邊比值來(lái)表示。路基邊坡坡度的大小，取決于邊坡的高度和土壤的性質(zhì)，且與當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑺碌母叨群屯寥赖男再|(zhì)，且與當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文地質(zhì)等自然因素有關(guān)。文地質(zhì)等自然因素有關(guān)。 本節(jié)內(nèi)容本節(jié)內(nèi)容 一、路堤邊坡路堤邊坡 二、路塹

4、邊坡二、路塹邊坡 三、護(hù)坡道三、護(hù)坡道 填石路基應(yīng)選用當(dāng)?shù)夭灰罪L(fēng)化的片、塊石砌筑，填石路基應(yīng)選用當(dāng)?shù)夭灰罪L(fēng)化的片、塊石砌筑，內(nèi)側(cè)填石；巖石風(fēng)化嚴(yán)重或軟質(zhì)巖石路段不宜采用內(nèi)側(cè)填石；巖石風(fēng)化嚴(yán)重或軟質(zhì)巖石路段不宜采用砌石路基。砌石頂寬不小于砌石路基。砌石頂寬不小于0.8m0.8m，基底面向內(nèi)傾斜，基底面向內(nèi)傾斜，砌石高度不宜超過(guò)砌石高度不宜超過(guò)15m15m。砌石內(nèi)、外坡率不宜大于。砌石內(nèi)、外坡率不宜大于規(guī)范的規(guī)定值。規(guī)范的規(guī)定值。 一、路堤邊坡一、路堤邊坡v 1、填土路堤邊坡、填土路堤邊坡 地質(zhì)條件好的邊坡高度不大于地質(zhì)條件好的邊坡高度不大于20m20m時(shí)，邊坡坡時(shí)，邊坡坡度不宜陡于規(guī)范的規(guī)定值。

5、邊坡高度大于度不宜陡于規(guī)范的規(guī)定值。邊坡高度大于20m20m的路的路堤，邊坡形式宜采用階梯形，坡度宜進(jìn)行穩(wěn)定性堤，邊坡形式宜采用階梯形，坡度宜進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算確定。分析計(jì)算確定。 v 2、砌石路堤邊坡、砌石路堤邊坡v 2、巖質(zhì)路塹邊坡、巖質(zhì)路塹邊坡 邊坡高度不大于邊坡高度不大于30m且無(wú)外傾軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí)，邊且無(wú)外傾軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí)，邊坡坡度按規(guī)范確定；邊坡高度大于坡坡度按規(guī)范確定；邊坡高度大于30m時(shí)，應(yīng)進(jìn)行個(gè)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行個(gè)別處理設(shè)計(jì)。別處理設(shè)計(jì)。 有外傾軟弱結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡、坡頂邊緣有較大有外傾軟弱結(jié)構(gòu)面的巖質(zhì)邊坡、坡頂邊緣有較大荷載的邊坡、邊坡高度超過(guò)規(guī)定范圍的邊坡，邊坡坡荷載的邊坡、邊坡高度

6、超過(guò)規(guī)定范圍的邊坡，邊坡坡度應(yīng)通過(guò)穩(wěn)定性分析計(jì)算確定。度應(yīng)通過(guò)穩(wěn)定性分析計(jì)算確定。 二、路塹邊坡二、路塹邊坡v 1、土質(zhì)路塹邊坡、土質(zhì)路塹邊坡 邊坡高度不大于邊坡高度不大于20m時(shí)，邊坡坡度不宜大于規(guī)范時(shí)，邊坡坡度不宜大于規(guī)范的規(guī)定值；邊坡高度大于的規(guī)定值；邊坡高度大于20m時(shí)，應(yīng)進(jìn)行個(gè)別勘察設(shè)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行個(gè)別勘察設(shè)計(jì)。計(jì)。 三、護(hù)坡道三、護(hù)坡道 護(hù)坡道的作用：減緩路堤邊坡的平均坡度，是保護(hù)坡道的作用：減緩路堤邊坡的平均坡度，是保證路堤穩(wěn)定的措施之一。證路堤穩(wěn)定的措施之一。 一般情況下，當(dāng)路堤填土高度小于或等于一般情況下，當(dāng)路堤填土高度小于或等于2m 時(shí)可時(shí)可不設(shè)護(hù)坡道；當(dāng)路堤填土高度大于不設(shè)護(hù)

7、坡道；當(dāng)路堤填土高度大于2m 時(shí)，應(yīng)設(shè)置寬度時(shí)，應(yīng)設(shè)置寬度為為1m 的護(hù)坡道；的護(hù)坡道； 當(dāng)路堤填土高度大于當(dāng)路堤填土高度大于6m 時(shí)，應(yīng)設(shè)置時(shí)，應(yīng)設(shè)置寬度為寬度為 2m 的護(hù)坡道的護(hù)坡道 。為利于排水，護(hù)坡道表面應(yīng)做。為利于排水，護(hù)坡道表面應(yīng)做成向外側(cè)傾斜成向外側(cè)傾斜2% 的橫坡。的橫坡。 一、橫斷面設(shè)計(jì)定義一、橫斷面設(shè)計(jì)定義 橫斷面設(shè)計(jì)方法俗稱橫斷面設(shè)計(jì)方法俗稱“戴帽子戴帽子”，即在橫斷面測(cè)量，即在橫斷面測(cè)量所得各樁號(hào)的橫斷面地面線上，按縱斷面設(shè)計(jì)確定的填所得各樁號(hào)的橫斷面地面線上，按縱斷面設(shè)計(jì)確定的填挖高度和平面設(shè)計(jì)確定的路基寬度、超高、加寬值，結(jié)挖高度和平面設(shè)計(jì)確定的路基寬度、超高、加

8、寬值，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)等自然條件，參考典型橫斷面圖式，合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)等自然條件，參考典型橫斷面圖式，逐樁號(hào)繪出橫斷面圖；對(duì)采用擋土墻、護(hù)坡等結(jié)構(gòu)物的逐樁號(hào)繪出橫斷面圖；對(duì)采用擋土墻、護(hù)坡等結(jié)構(gòu)物的路段，所采用結(jié)構(gòu)物應(yīng)繪于相應(yīng)的橫斷面圖上，并注明路段，所采用結(jié)構(gòu)物應(yīng)繪于相應(yīng)的橫斷面圖上，并注明其起訖樁號(hào)、圬工種類和斷面的尺寸，結(jié)構(gòu)物的尺寸要其起訖樁號(hào)、圬工種類和斷面的尺寸，結(jié)構(gòu)物的尺寸要根據(jù)土壓力的大小、經(jīng)穩(wěn)定性驗(yàn)算確定。根據(jù)土壓力的大小、經(jīng)穩(wěn)定性驗(yàn)算確定。 二、橫斷面設(shè)計(jì)步驟二、橫斷面設(shè)計(jì)步驟v 繪制橫斷面地面線繪制橫斷面地面線v逐樁號(hào)繪出橫斷面圖逐樁號(hào)繪出橫斷面圖“路基設(shè)計(jì)表路基設(shè)計(jì)

9、表” 施工施工 中樁填挖高中樁填挖高路基寬度、路拱路基寬度、路拱有超高和加寬的曲線有超高和加寬的曲線 路段的超高、加寬值路段的超高、加寬值v計(jì)算各樁號(hào)斷面的填（挖）方面積并標(biāo)注于圖上計(jì)算各樁號(hào)斷面的填（挖）方面積并標(biāo)注于圖上根據(jù)公路路基設(shè)計(jì)規(guī)根據(jù)公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范或路基一般設(shè)計(jì)圖范或路基一般設(shè)計(jì)圖戴帽子，必要時(shí)要畫戴帽子，必要時(shí)要畫支擋工程和防護(hù)工程支擋工程和防護(hù)工程斷面示意圖，邊溝、斷面示意圖，邊溝、截水溝、排灌渠。截水溝、排灌渠。 一、橫斷面面積計(jì)算一、橫斷面面積計(jì)算v 1 1、積距法、積距法 將斷面按單位橫寬劃分為若干個(gè)梯形和三角形（如將斷面按單位橫寬劃分為若干個(gè)梯形和三角形（如圖），每個(gè)

10、小條塊的面積近似等于中心高度與單位寬度的圖），每個(gè)小條塊的面積近似等于中心高度與單位寬度的乘積：乘積：Ai=b hi，則橫斷面面積：，則橫斷面面積： A =b h1+b h2 +b h3 + +b hn =b hi 當(dāng)當(dāng) b = 1m 時(shí)，則時(shí)，則 A 就等于各小條塊平均高度之和就等于各小條塊平均高度之和 hi 。bbbbbbbbh2h1h3h4Ahn 如圖，已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)（如圖，已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)（x xi,y,yi）, , 則斷面面積為：則斷面面積為： A = 1/2A = 1/2（x xi y yi+1-x-xi+1y yi ) ) 坐標(biāo)法的計(jì)算精度較高，適宜用計(jì)算機(jī)計(jì)算

11、坐標(biāo)法的計(jì)算精度較高，適宜用計(jì)算機(jī)計(jì)算v 2 2、坐標(biāo)法、坐標(biāo)法 (x3,y3)(x4,y4)(x5,y5)(xn,yn)(x1,y1)(x2,y2)yv 1 1、平均斷面法、平均斷面法 二、土石方數(shù)量計(jì)算二、土石方數(shù)量計(jì)算 假定相鄰斷面間為一棱柱體，假定相鄰斷面間為一棱柱體， 則其體積為：則其體積為： V=（A1+A2） 2L 式中：式中：V 體積，即土石方數(shù)量（體積，即土石方數(shù)量（m3）；）； A1、A2 分別為相鄰兩斷面的面積（分別為相鄰兩斷面的面積（m2）；）； L 相鄰斷面之間的距離（相鄰斷面之間的距離（m）。）。 A1A2Lv 2 2、精確計(jì)算、精確計(jì)算（實(shí)用于計(jì)算機(jī)計(jì)算）（實(shí)用于

12、計(jì)算機(jī)計(jì)算）31 V= 式中：式中：m = Am = A1/A/A2 ，其中，其中A A1A A2 mm1)(A1+A2) L ( 1+v（一）土石方調(diào)配的幾個(gè)概念（一）土石方調(diào)配的幾個(gè)概念 三、路基土石方調(diào)配三、路基土石方調(diào)配 1 1、平均運(yùn)距、平均運(yùn)距 按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計(jì)算，稱平均距離。離計(jì)算，稱平均距離。 2 2、免費(fèi)運(yùn)距、免費(fèi)運(yùn)距 土、石方作業(yè)包括挖、裝、運(yùn)、卸等工序，在土、石方作業(yè)包括挖、裝、運(yùn)、卸等工序，在某一特定距離內(nèi)，只按土、石方數(shù)量計(jì)價(jià)而不計(jì)運(yùn)費(fèi)某一特定距離內(nèi)，只按土、石方數(shù)量計(jì)價(jià)而不計(jì)運(yùn)費(fèi)的距離稱為免費(fèi)運(yùn)距。

13、的距離稱為免費(fèi)運(yùn)距。 3、經(jīng)濟(jì)運(yùn)距 式中：式中：B 借土單價(jià)（元借土單價(jià)（元/m3）；）； T 遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)費(fèi)單價(jià)（元遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)費(fèi)單價(jià)（元/m3Km）；）； L 免費(fèi)運(yùn)距（免費(fèi)運(yùn)距（Km）。）。 經(jīng)濟(jì)運(yùn)距是確定借土或調(diào)運(yùn)的界限，當(dāng)調(diào)運(yùn)距離經(jīng)濟(jì)運(yùn)距是確定借土或調(diào)運(yùn)的界限，當(dāng)調(diào)運(yùn)距離小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距時(shí)，采取縱向調(diào)運(yùn)是經(jīng)濟(jì)的，反之，小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距時(shí)，采取縱向調(diào)運(yùn)是經(jīng)濟(jì)的，反之，則可考慮就近借土。則可考慮就近借土。 經(jīng)濟(jì)運(yùn)距：經(jīng)濟(jì)運(yùn)距： L L經(jīng)經(jīng) = =+ L免 4 4、運(yùn)量、運(yùn)量 為平均超運(yùn)運(yùn)距單位與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。為平均超運(yùn)運(yùn)距單位與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。 總運(yùn)量總運(yùn)量= = 調(diào)配（土石方）數(shù)量調(diào)配（土石

14、方）數(shù)量n n n = n = （L - LL - L免免）/ A/ A 式中：式中：n n 平均超運(yùn)運(yùn)距單位，（四舍五入取整數(shù)）平均超運(yùn)運(yùn)距單位，（四舍五入取整數(shù)） L L土石方調(diào)配平均運(yùn)距（土石方調(diào)配平均運(yùn)距（m m） L L免免免費(fèi)運(yùn)距（免費(fèi)運(yùn)距（m m） A A超遠(yuǎn)運(yùn)距單位（超遠(yuǎn)運(yùn)距單位（m m）（例如人工運(yùn)輸）（例如人工運(yùn)輸A=10 mA=10 m，鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸，鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)輸A=50mA=50m；）；） 5 5、計(jì)價(jià)土石方數(shù)量、計(jì)價(jià)土石方數(shù)量 計(jì)價(jià)土石方數(shù)量為：計(jì)價(jià)土石方數(shù)量為： V V計(jì)計(jì) = V= V挖挖 + V+ V借借 式中：式中：V V計(jì)計(jì)計(jì)價(jià)土石方數(shù)量（計(jì)價(jià)土石方數(shù)量（m m

15、3 3） V V挖挖挖方數(shù)量（挖方數(shù)量（m m3 3） V V借借借方數(shù)量（借方數(shù)量（m m3 3） v（二）土石方調(diào)配原則（二）土石方調(diào)配原則 橫向調(diào)配優(yōu)先于縱向調(diào)配行車道橫向調(diào)配優(yōu)先于縱向調(diào)配行車道 不作跨越運(yùn)輸，盡量避免上坡運(yùn)土不作跨越運(yùn)輸，盡量避免上坡運(yùn)土 運(yùn)輸凡是適當(dāng)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距合理運(yùn)輸凡是適當(dāng)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距合理 盡量少占地，少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)盡量少占地，少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 土石方根據(jù)需要合理調(diào)配土石方根據(jù)需要合理調(diào)配 山坡上的回頭曲線路段，優(yōu)先考慮豎向調(diào)運(yùn)山坡上的回頭曲線路段，優(yōu)先考慮豎向調(diào)運(yùn) 土方調(diào)配應(yīng)事先同地方商量，妥善處理土方調(diào)配應(yīng)事先同地方商量，妥善處理 v（三）土石方調(diào)配方法（三）土石

16、方調(diào)配方法 生產(chǎn)上采用土石方計(jì)算表調(diào)配法，直接在土生產(chǎn)上采用土石方計(jì)算表調(diào)配法，直接在土石方表上進(jìn)行調(diào)配，其優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，調(diào)配清晰，石方表上進(jìn)行調(diào)配，其優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，調(diào)配清晰，精度符合要求。該表也可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。精度符合要求。該表也可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。 在土石方表上標(biāo)注橋涵位置、陡坡大溝在土石方表上標(biāo)注橋涵位置、陡坡大溝 計(jì)算并填表，進(jìn)行閉合核算計(jì)算并填表，進(jìn)行閉合核算 定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距 具體擬訂調(diào)配方案具體擬訂調(diào)配方案 必要時(shí)向當(dāng)?shù)亟柰粱驐壨?，填注相?yīng)表欄必要時(shí)向當(dāng)?shù)亟柰粱驐壨粒钭⑾鄳?yīng)表欄 調(diào)配完成后分葉閉合核算調(diào)配完成后分葉閉合核算 本公里閉合核算本公里閉合核

17、算 每公里土石方完成后匯總，進(jìn)行全線總計(jì)每公里土石方完成后匯總，進(jìn)行全線總計(jì)和核算和核算 調(diào)配步驟調(diào)配步驟 橫斷面設(shè)計(jì)成果橫斷面設(shè)計(jì)成果v 路基橫斷面設(shè)計(jì)圖v 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖v 路基設(shè)計(jì)表v 路基土石方計(jì)算表v 其它成果圖圖4-1a 4-1a 高速公路及一級(jí)公路橫斷面高速公路及一級(jí)公路橫斷面ijigijig硬路肩車道車道左側(cè)帶中央分隔帶土路肩硬路肩車道車道左側(cè)帶土路肩路基寬路基寬度行車道路肩路肩ijijigig圖4-1b 二、三、四級(jí)公路橫斷面表表 各級(jí)公路路基寬度各級(jí)公路路基寬度R1:mR1:n5ma)一般路堤一般路堤b)挖方路基挖方路基1:m1:m常水位設(shè)計(jì)水位c)半填半挖路基半填半挖路基d)沿河路堤沿河路堤1:nf)砌石路基砌石路基e)擋土墻路基擋土墻路基護(hù)腳1:m1:n護(hù)肩填石g)護(hù)肩路基護(hù)肩路基h)護(hù)腳路基護(hù)腳路基j)吹（填）砂（粉煤灰）路基吹（填）砂（粉煤灰）路基1:m常水位e)i)矮墻路堤矮墻路堤粘質(zhì)土包邊1:m1:m高速公路、一級(jí)公路（整體式）建筑限界高速公路、一級(jí)公路（整體式