《一級公路設(shè)計中的橫斷面設(shè)計》3000字【論文】

一級公路設(shè)計中的橫斷面設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u24881一級公路設(shè)計中的橫斷面設(shè)計 1314631.1道路橫斷面設(shè)計 149481.1.1橫斷面的組成 1168461.1.2路拱的確定 255791.1.3邊坡設(shè)計 226503（1）填方路基邊坡設(shè)計 21390（2）挖方路基 2158301.2視距 21535562.道路加寬設(shè)計 3292841.3橫斷超高設(shè)計 319981.3.1超高的確定 3317601.3.2計算超高值 39846（3）計算平面線中各交點(diǎn)的圓曲線超高值： 4255221.3.3確定超高過渡方式 4166161.3.3計算超高過渡段長度 419447（3）計算各平曲線超高過渡段長度： 5241621.3.4橫斷面超高計算 531054（1）超高計算點(diǎn)位置示意圖 511059（2）超高值計算公式 525078（3）計算JD1平曲線內(nèi)超高值 669221.4土石方計算 7203891.4.1路基土石方數(shù)量計算 727261（1）橫斷面面積計算 710096（2）土石方數(shù)量計算 7250471.4.2路基土石方調(diào)配 820946①準(zhǔn)備工作：根據(jù)橫斷面圖，整理得到土石方數(shù)量表； 82945⑤檢驗(yàn)復(fù)核： 9194591.4.3土石方數(shù)量計算過程 925212（1）K0+000（起點(diǎn)）與K0+020段土石方計算： 929958（2）K0+520與K0+540段土石方計算： 925019（3）K1+040與K1+060段土石方計算： 931758（4）K1+560與K1+580段土石方計算： 91.1道路橫斷面設(shè)計1.1.1橫斷面的組成道路橫截面是指由橫截面線和地面線組成的中心線上任何一點(diǎn)的正常截面。本設(shè)計斷面主要由行車道、硬路肩、土路肩、邊溝、排水溝、邊坡等部分組成。設(shè)計路基寬度為26m，路基橫斷面要素為：（0.75m土路肩+3m硬路肩+2×3.75m行車道+0.75m路緣帶）×2+2m中央分隔帶=26m。1.1.2路拱的確定根據(jù)路面類型和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，為便于路面排水，應(yīng)設(shè)置一定的橫向坡度。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，路拱形式采用直線型路拱。圖1.1公路橫斷面示意圖1.1.3邊坡設(shè)計（1）填方路基邊坡設(shè)計①填方邊坡高度≤8m時，坡率1：1.5；②填方邊坡高度＞8m時，上邊坡坡率1：1.5，下邊坡坡率1：1.75。上下邊坡之間設(shè)置2m寬平臺。③挖方路段均設(shè)置護(hù)坡道，寬度1m。（2）挖方路基①高度在8m以下邊坡采用1:0.75坡率；②挖方高度在8m以上路段,第一級邊坡高度為8m，采用1:0.75坡率；第二級起邊坡高度每10m為一級，采用1:1.0坡率，每兩級邊坡之間設(shè)2m寬3%向內(nèi)側(cè)傾斜的坡度的平臺。③挖方路段均設(shè)置碎落臺，寬度2m。1.2視距《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：二級公路應(yīng)滿足停車視距的要求。=S1+S2=V×t/3.6＋/（254×()）其中:—感覺和制動的總時間t=2.5s；—路面與輪胎間的附著系數(shù)，取潮濕狀態(tài)下的瀝青混凝土路面為0.40；—道路阻力系數(shù)，；—設(shè)計速度為100㎞/h,在80～120㎞/h之間,故采用設(shè)計速度。則：S停=S1+S2=100×2.5/3.6＋1002/（254×0.50）=148.18m可取停車視距S停=150m，滿足停車視距160m的要求。62.道路加寬設(shè)計本項(xiàng)目道路等級為一級公路，不需要考慮加寬設(shè)計。1.3橫斷超高設(shè)計1.3.1超高的確定為抵消離心力，將路面做成單向橫坡的形式，合理地設(shè)置超高，可以全部或部分抵消離心力。根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTGD20—2017)規(guī)定：對于設(shè)計時速為100km/h的一級公路，不設(shè)置超高的圓曲線最小半徑為4000m，大于本次設(shè)計的圓曲線半徑800m，所以需設(shè)置超高。1.3.2計算超高值（1）根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2014）規(guī)定，一級公路設(shè)計時速為100km/h時，一般地區(qū)的最大超高值為10%，最小超高為該道路所采用的路拱坡度之值2%。超高值的計算公式：（2）本設(shè)計為一級公路，設(shè)計V=100km/h，已知橫向力系數(shù)μ與圓曲線R的關(guān)系：（3）計算平面線中各交點(diǎn)的圓曲線超高值：交點(diǎn)1圓曲線半徑R1=800m，設(shè)計速度為100km/h，運(yùn)行速度V取設(shè)計速度的90%，即V=90km/h作為本次設(shè)計運(yùn)行速度，則交點(diǎn)1圓曲線超高值為：其他交點(diǎn)圓曲線超高值按以上公式計算，整理在下表：表1.1交點(diǎn)圓曲線超高值交點(diǎn)圓曲線半徑R(m)橫向力系數(shù)μ計算超高值i(%)修正值(%)JD18000.0443.544表中：當(dāng)超高值小于路拱橫坡ic(2%)時，取ihic當(dāng)超高值大于最大超高時，取ihihmax本次超高設(shè)計交點(diǎn)1平曲線超高橫坡度為4%。1.3.3確定超高過渡方式本設(shè)計為一級公路，屬于有中間帶道路，該類道路超高過渡方式有如圖所示三類形式。下面三種超高方式中,（b）為可使各自成為獨(dú)立的單向超高斷面，保持中央分隔帶維持原水平狀態(tài)繞中央分隔帶。故本次選擇（b）類超高過渡方式，即超高過度方式繞繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)。圖5.2超高過渡方式1.3.3計算超高過渡段長度（1）為保證行車平穩(wěn)、路況美觀、排水暢通，設(shè)置一定長度的超高過渡段，超高過渡段沿超高過渡段全長進(jìn)行。超高過渡段長度按下式進(jìn)行計算： （6-3）式中：（2）規(guī)范規(guī)定，對于設(shè)計速度100km/h，繞中線旋轉(zhuǎn)時，超高漸變率取值為P＝1/150，考慮硬路肩和路緣帶、行車道寬度B＝11.25m。按照上式計算得到的Lc值，應(yīng)取5m的整數(shù)倍，并且長度不少于10m。一般在確定緩和曲線長度時，已考慮了超高過渡段所需的最短長度，故應(yīng)取超高過渡段與緩和曲線長度相等，即Lc=Ls。（3）計算各平曲線超高過渡段長度：計算所得的Lc=155m（值取5m的整數(shù)倍）。本設(shè)Ls=120m均大于與之對應(yīng)的超高過度段，當(dāng)Ls=120m時超高漸變率P=1/177.78＜1/330，滿足設(shè)計要求，因此修正超高過渡段Lc=180m。

表5.3平曲線超高過渡段長度交點(diǎn)B/mp超高/%路拱/%代數(shù)差/%Lc/m修正Lc/m對應(yīng)pJD111.251/250426151.8751801/261.671.3.4橫斷面超高計算（1）超高計算點(diǎn)位置示意圖圖1.3超高值計算參數(shù)示意圖（2）超高值計算公式超高位置計算公式X距離處行車道橫坡備注外側(cè)C1、計算結(jié)果均為與設(shè)計高程之差；2、設(shè)計高程位置為圖中D點(diǎn)位置；3、加寬值bx按加寬計算公式計算。D0內(nèi)側(cè)D0C式中：（3）計算JD1平曲線內(nèi)超高值已知JD1平曲線范圍為K1+624.170～K2+015.734,其中圓曲線范圍為K1+744.170～K1+895.734，橫斷面超高計算如下。在緩和曲線上，樁號K1+630處C點(diǎn)超高為：1.4土石方計算1.4.1路基土石方數(shù)量計算（1）橫斷面面積計算本次土石方面積計算采用積距法，計算方法如下圖所示：圖1.2土石方面積計算示意圖橫斷面土石方面積計算公式為：（6-5）橫斷面土石方各截面面積計算結(jié)果見《土石方計算表》。（2）土石方數(shù)量計算假設(shè)兩處橫斷面之間為棱臺體，兩斷面間距為棱臺高度，將其簡化為棱臺，計算公式如下：（6-6）1.4.2路基土石方調(diào)配（1）土石方調(diào)配原則（2）土石方調(diào)配方法可以在生成的《土石方數(shù)量計算表》上直接進(jìn)行調(diào)配及調(diào)運(yùn)。也可以利用緯地土石方軟件，按照上述土石方調(diào)配原則進(jìn)行調(diào)配，然后直接生成相應(yīng)的土石方調(diào)配表。采用土方表格調(diào)配發(fā)調(diào)配步驟如下：①準(zhǔn)備工作：根據(jù)橫斷面圖，整理得到土石方數(shù)量表；②橫向調(diào)配：采用棱臺法計算相鄰樁號填挖土石方量，得到該段落內(nèi)的填缺和挖余情況，對于半填半挖路基段落，滿足本路段自身的填挖土石方量；③縱向調(diào)配：結(jié)合本項(xiàng)目調(diào)運(yùn)距離和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、交通等情況，確定土石方調(diào)配起終點(diǎn)和調(diào)配距離，該過程用帶箭頭的直線標(biāo)識出調(diào)運(yùn)方向，并填寫相應(yīng)的調(diào)配距離和調(diào)配方量；④調(diào)配平衡：通過橫向和縱向調(diào)運(yùn)后，統(tǒng)計項(xiàng)目全線的土石方調(diào)運(yùn)總量和填缺、挖余情況，若最終剩余填缺方量，則選擇設(shè)置取土場或者外購?fù)潦綄?shí)現(xiàn)調(diào)配平衡，若最終剩余挖余方量，則選擇設(shè)置棄土場或者沿線就地廢棄實(shí)現(xiàn)調(diào)配平衡。其中廢方、借方及總運(yùn)方量計算如下：⑤檢驗(yàn)復(fù)核：1.4.3土石方數(shù)量計算過程根據(jù)路基橫斷面設(shè)計圖，任意選取以下段落進(jìn)行土石方數(shù)量計算：（1）K0+000（起點(diǎn)）與K0+020段土石方計算：該段填方數(shù)量：Vt=(At1+At2)L/2=(0.001+0)×20/2＝0.01m3該段挖方數(shù)量：Vw=(Aw1+Aw2)L/2=(11.972+20.679)×20/2＝371.51m3考慮本樁利用后土石方合計數(shù)量：Vw=Vw-Vt=371.51+0.01＝112.943m3該段本樁利用土石方量為0.01m3，挖余土石方量為112.943m3（2）K0+520與K0+540段土石方計算：該段填方數(shù)量：Vt=(At1+At2)L/2=(1.371+2.138)×20/2＝85.09m3該段挖方數(shù)量：Vw=(Aw1+Aw2)L/2=(0.737+4.092)×20/2＝48.29m3考慮本樁利用后土石方合計數(shù)量：Vw=Vw-Vt=48.29-85.09＝-70.603m3該段本樁利用土石方量為85.09m3，填缺土石方量為70.603m3（3）K1+040與K1+060段土石方計算：該段填方數(shù)量：Vt=(At1+At2)L/2=(0+0)×20/2＝0m3該段挖方數(shù)量：Vw=(Aw1+Aw2)L/2=(142.758+91.343)×20/2＝2341.01m3考慮本樁利用后土石方合計數(shù)量：Vw=Vw-Vt=2341.01+0＝702.303m3該段本樁利用土石方量為0m3，挖余土石