西藏农牧学院本科毕业设计(论文)
6路线横断面设计
6.1 横断面布置及加宽、超高
6.1.1 横断面布置
根据设计交通量,拟建一级公路,其横断面各组成部分的取值可根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件和抗震设防等因素确定,并且应该符合公路建设的基本原则和相关规范的具体要求。
本路段路基按四车道一级公路(80 km/h)标准,其标准横断面如图5-1:
路基全宽24.5m,单向行车道2×3.75m,左侧路缘带0.5m,硬路肩2.5m(含右侧路缘带0.5m),中央分隔带2.0m,土路肩为0.75m。
路基宽度=行车道宽+分隔带宽+路肩宽=24.5m
路肩土路肩硬路肩路缘带行车道路缘带中央分隔带中间带路缘带行车道路缘带路肩硬路肩土路肩0.7520.53.75×2=7.50.5224.50.53.75×2=7.50.520.75
图6-1标准横断面示意图
6.1.2 路拱横坡
路拱坡度需要考虑路面类型和当地的自然条件。查《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),沥青路面横坡宜取1.0~2.0%。考虑到该地区降雨量,路面排水状况和施工行车安全舒适,拟采用2.0%的路拱横坡。公路的硬路肩,采用与行车道相同的横坡。土路肩的横坡采用3%,路拱形式拟采用直线形式。 6.1.3加宽及超高 6.1.3.1加宽
当平曲线的半径小于或等于250m时,应对平曲线内侧的行车道加宽,相应的路基也应加宽,该路段内有两条曲线段,但曲线半径分别为800m和500m,大于250m,故可以不设加宽。
6.1.3.2超高
(1)该二级公路设计时速为80km/h时,两个曲线段的曲线半径都小于《规范》规定
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的不设超高的最小半径,为让汽车在曲线上行驶时能够获得一个指向曲线圆心的横向分力,以克服离心力对行车的影响,故应设置超高。
在确定超高时应注意一下几点:
高速公路、一级公路的超高横坡不应大于10%,其他各级公路不大于8%; 在积雪、冰冻地区,最大超高不超过6%; 各级公路圆曲线最小超高为直线段的路拱坡度值;
各级市镇或与市镇连接而作为街道使用的公路,按规定设置超高有困难,且对车速有限制时,可特殊处理。
本设计中超高的设置方法采用的是绕中央分隔带边缘旋转的方法,即将两侧行车道分别绕中央分隔带边缘旋转,使之各自成为独立的单向超高断面,此时中央分隔带维持原水平状态。最大超高为8%,超高渐变形式为线性,外侧土路肩超高方式采用随行车道一起超高。
(2)超高缓和段长度的确定 超高缓和段长度的计算 超高缓和段的长度按下式计算:
Lc=
式中:Lc——超高缓和段长度(m);
B——旋转轴至行车道(设路缘带时为路缘带)外侧边缘的宽度; ?i——旋转轴外侧的超高与路拱坡度的代数差。
P——超高渐变率,查表得,当计算行车速度为80km/h,绕中央分隔带边缘旋转时,超高渐变率取1/150。
(3)超高缓和段的确定
超高缓和段的长度主要从两个方面考虑:一是行车舒适性来考虑,缓和段长度越长越好;二是从横向排水来考虑,缓和段长度短些好,特别是路线纵坡较小时,更应注意排水的要求。
确定缓和段长度Lc时应考虑以下几点: 1)一般情况下,取Ls=Lc(缓和曲线长度)
2)若Ls≥Lc,但只要横坡从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡(2%)时,超高渐变率p≥1/330,仍取Ls=Lc。否则,有两种处理方法:在缓和曲线部分范围内超高、分段超高 。
3)若Lc≥Ls,此时应修改平面线形,增加Ls的长度。平面线形无法修改时,宜按实
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B?i
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际计算的长度取Lc,超高起点应从ZH(或HZ点)后退(或前进)Lc?Ls长度。
(4)超高值的计算
图6-2超高示意图
6.2计算实例(以JD1对应的平曲线超高计算为例)
6.2.1确定超高缓和段的长度
根据公路等级设计速度和平曲线半径查表得圆曲线的超高值iy=4%,该二级公路采用绕中央分隔带边缘旋转,超高渐变率p=1/170,所以超高缓和段长度为:
Lc=
B?i(0.5+7.5+0.5)×(5%+2%)
==101.15m
1p170缓和曲线Ls>Lc取Lc=160时,横坡从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡(3%)时的超高渐变率:
p=
8.5×(5%+2%)11
=< 160773220又因为不设超高的半径为2500m,此点距ZH点的距离为:
A2600×160
L==38.4m
25002500根据此条件确定的超高缓和段长度为:160-38.4=121.6m.此时横坡从路拱坡度(-2%)过渡到超高横坡度(3%)时的超高渐变率:
8.5×7
p==< 121.6240220但仍可在缓和曲线部分区段内采用超高,使得从双向路拱坡度i1过渡到单向超高横坡i2,且缓和过渡段的长度为:
Lc1=660Bi2=159m
综上所述,取Lc=160m,所以超高起点为K0+596.611。超高加宽值见附表中的超高计算表。
6.3土石方的计算和调配
6.3.1路基土石方量计算
由于本设计路段有填有挖,即任意两相邻填方断面或挖方断面可以假定为一棱柱,即采用平均断面法进行计算,其体积的计算公式如下:
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1
V=(F1+F2)L
2式中: V——体积(m3);
F1、F2——相邻两端面面积(㎡); L——相邻两断面距离(m);
该路段土石方量见附表中的土石方量计算表。 6.2.2路基土石方调配 6.2.2.1土石方调配原则
1)在半填半挖断面中,应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡,然后再作纵向调配,以减少中的运输量。
2)土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响,一般情况下,不跨越深沟和少做上坡调运。
3)为使调配合理,必须根据地形情况和施工条件,选用适当的运输方式,确定合理的经济运距,用以分析工程用土是调运还是外借。
4)土方调配“移挖作填” 固然要考虑经济运距问题,但这不是唯一指标,还要综合考虑弃方和借方占地,赔偿青苗损失以及对农业生产的影响等。
5)不同的土方和土石应根据工程需要分别调配,以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。
6)位于山坡的回头曲线路段,要优先考虑上下线的土方竖向调配。 7)土方调配对于借方和弃方应事先同地方商量,妥善处理。 6.2.2.2土石方调配方法
土石方调配方法有多种,如累积曲线法、调配图法、表格调配法等,由于表格调配法不需单独绘图,直接在土石方表上调配,具有方法简单,调配清晰的优点,是目前生产上广泛采用的方法,本路段也采用土石方计算表调配法。具体调配步骤:
1)土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的,调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁,供调配时参考。
2)弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡,明确利用、填挖与挖余数量。 3)在作纵向调配前应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运距,工土石方调配时参考。
4)根据填缺挖余分布情况,结合路线纵坡和自然条件,本着技术经济和支农的原则,
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具体拟定调配方案。
5)经过纵向调配,如果仍有填缺或挖余,则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点,然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏中。
6)土石方调配后,应按下式进行复核检查: 横向调运+纵向调运+借方=填方 横向调运+纵向调运+弃方=挖方 挖方+借方=填方+弃方
以上检查一般是逐页进行复核的,如有跨页调配,须将其数量考虑在内,通过复核可以发现调配与计算过程有无错误。
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