公路施工圖設(shè)計(jì)主要包括公路選線(xiàn)定線(xiàn)、平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、路基設(shè)計(jì)、涵洞設(shè)計(jì)、路面設(shè)計(jì)等幾個(gè)主要部分。選線(xiàn)定線(xiàn)主要是路線(xiàn)方案選優(yōu);平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)包括直線(xiàn)以及各類(lèi)曲線(xiàn)要素的確定,縱斷面設(shè)計(jì)要求確定豎曲線(xiàn)及其要素、以及涵洞布設(shè)位置等;橫斷面設(shè)計(jì)中考慮路面加寬、超高,還要考慮土石方調(diào)運(yùn)問(wèn)題;路面設(shè)計(jì)為利用設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)瀝青混凝土路面。
一、 長(zhǎng)營(yíng)線(xiàn)沿線(xiàn)自然情況
本區(qū)域?qū)龠|寧東北部低山~丘陵區(qū),一般海拔高度300~600m,最高達(dá)1013.8m。本條線(xiàn)路公路場(chǎng)地地貌可劃分為剝蝕侵蝕低山丘陵地貌、沖積谷地地貌、侵蝕堆積地貌三個(gè)地貌單元。地勢(shì)東高西低。場(chǎng)地工程地質(zhì)條件良好,僅局部出現(xiàn)軟土、泥炭土、溶洞等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象,適宜橋路建設(shè)。線(xiàn)路場(chǎng)地工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,主要含水層為第四紀(jì)松散層的孔隙潛水,局部具有微承壓性,地下水對(duì)砼無(wú)腐蝕性。本區(qū)場(chǎng)地地震基本烈度為ⅵ度。本區(qū)域?qū)儆跍貛О霛駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū),四季分明。七月份平均氣溫20℃~25℃,最高氣溫37.2℃,一月份平均氣溫-15~-20℃,最低氣溫-37.6℃,年平均氣溫5~8℃。
二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
長(zhǎng)營(yíng)線(xiàn)一級(jí)公路(l-m段)施工圖設(shè)計(jì),該路段全長(zhǎng)2705.1m,按一級(jí)公路進(jìn)行設(shè)計(jì),路基寬度24.5m,設(shè)計(jì)階段為一階段施工圖設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)車(chē)速80km/h,線(xiàn)路起點(diǎn)高程174m,終點(diǎn)高程208m, 在設(shè)計(jì)中,嚴(yán)格按照我國(guó)頒布的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、準(zhǔn)則來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)由(jtg d20-2006)公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范[m]查得。
三、路線(xiàn)設(shè)計(jì)
1.平面設(shè)計(jì)
1.1平面選線(xiàn)
選線(xiàn)工作要根據(jù)使用任務(wù)和性質(zhì),綜合考慮沿線(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,正確處理好近期和遠(yuǎn)期的關(guān)系,使路線(xiàn)在整個(gè)公路網(wǎng)中發(fā)揮較好的作用。應(yīng)注意工程經(jīng)濟(jì)與營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)相結(jié)合。充分利用地形、地勢(shì)及地質(zhì)特征,正確應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),搞好平面、縱短面、橫斷面三方面的綜合設(shè)計(jì),做到平面短捷順適、縱坡平緩均衡和橫斷面穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)等。選線(xiàn)步驟如下:
@斷然拒絕長(zhǎng)龍
(1)全面布局:主要解決路線(xiàn)的走向。
(2)逐段安排:加密控制點(diǎn),解決局部性路線(xiàn)方案。
(3)具體定線(xiàn):在逐段安排的小控制點(diǎn)之間,根據(jù)自然條件和標(biāo)準(zhǔn),在合適的路段內(nèi)進(jìn)行路線(xiàn)平、縱、橫綜合設(shè)計(jì),定出中線(xiàn)的最終位置。
1.2 平面定線(xiàn)
公路平面線(xiàn)由直線(xiàn)、圓曲線(xiàn)和緩和曲線(xiàn)組成。直線(xiàn)應(yīng)根據(jù)路線(xiàn)所處的地形、地物和地貌并綜合考慮駕駛者的視覺(jué)、心理等合理布設(shè)。但是直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制,應(yīng)結(jié)合具體情況采取相應(yīng)的的技術(shù)措施。不論轉(zhuǎn)角大小均應(yīng)設(shè)置圓曲線(xiàn),當(dāng)不得已而設(shè)置小于7?的濁時(shí)則必須設(shè)置足夠長(zhǎng)的沁1圓沁半徑小于不設(shè)尺最小半徑時(shí)&設(shè)尺"且用尺緩和段劣。緩和沁長(zhǎng)度還應(yīng)大于尺股段的長(zhǎng)度?叩暮崞露勸垂返燃丁⑿諧鄧俁齲睬甙刖叮訪(fǎng)胬嘈停勻惶跫統(tǒng)盜咀槌傻惹榭鋈范ār話(huà)愎吩睬哂ψ酆峽悸巧杓圃潁韭范喂采?4個(gè)圓曲線(xiàn)。
二、平曲線(xiàn)設(shè)計(jì)
2.1平曲線(xiàn)計(jì)算
對(duì)于實(shí)地定線(xiàn)來(lái)說(shuō),平曲線(xiàn)設(shè)計(jì)的主要工作是曲線(xiàn)要素的計(jì)算
(1)平曲線(xiàn)要素的計(jì)算范例
1)平曲線(xiàn)要素的計(jì)公式
根據(jù)此計(jì)算過(guò)程,將計(jì)算結(jié)果填入"直線(xiàn)、曲線(xiàn)及轉(zhuǎn)角一覽表"并作為繪制平面圖的依據(jù)。
2.2 中樁敷設(shè)
在直線(xiàn)段上和曲線(xiàn)上中樁樁距一般為20m。另外,必須標(biāo)明的中樁包括起終點(diǎn)樁、公里樁、百米樁、平曲線(xiàn)控制樁以及地形、地物加樁。同時(shí)在地形圖上繪制路線(xiàn)平面圖,并填寫(xiě)直、曲轉(zhuǎn)角一覽表等平曲線(xiàn)相關(guān)表格
2.3 超高設(shè)計(jì)
在確定超高值時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)高速公路、一級(jí)公路的超高橫坡度不應(yīng)大于10%,其他各級(jí)公路不大于8%;
(2)在積雪、冰凍地區(qū),最大超高不超過(guò)6%;
(3)各級(jí)公路圓曲線(xiàn)最小超高為直線(xiàn)段的路拱坡度值
三、縱斷面設(shè)計(jì)
3.1 設(shè)計(jì)步驟
(1)準(zhǔn)備工作:縱坡設(shè)計(jì)前,根據(jù)中樁和水準(zhǔn)記錄點(diǎn)繪出路線(xiàn)縱斷面圖的地面線(xiàn),繪出平面直線(xiàn)和曲線(xiàn)示意圖,寫(xiě)出每個(gè)中樁的樁號(hào)和地面標(biāo)高以及土壤地質(zhì)說(shuō)明。
@斷然拒絕長(zhǎng)龍
(2)標(biāo)注縱面控制點(diǎn):控制點(diǎn)即影響縱坡設(shè)計(jì)的高程控制點(diǎn)。控制點(diǎn)主要有路線(xiàn)起終點(diǎn)、埡口、重要橋梁及特殊涵洞、隧道的控制標(biāo)高、路線(xiàn)交叉點(diǎn)、地質(zhì)不良地段的最小填土和最大挖深標(biāo)高、沿溪線(xiàn)的洪水位標(biāo)高、重要城鎮(zhèn)通過(guò)位置的標(biāo)高及受其它因未限制路線(xiàn)必須通過(guò)的控制點(diǎn)標(biāo)高等。
(3)試坡:試坡時(shí)注意"前后照顧,以點(diǎn)定線(xiàn),反復(fù)比較,以線(xiàn)交點(diǎn)",同時(shí)注意連續(xù)陡坡最大長(zhǎng)度,及最大縱坡等標(biāo)準(zhǔn)。
(4)調(diào)坡:調(diào)坡要結(jié)合選線(xiàn)意圖并對(duì)照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,調(diào)整坡度線(xiàn)的方法有抬高、降低、延長(zhǎng)、縮短縱坡線(xiàn)和加大、減小縱坡度等。調(diào)整時(shí)少脫離控制點(diǎn)、少變動(dòng)填挖為原則,以便調(diào)整后的縱坡與試定縱坡基本相符。
根據(jù)橫斷面圖核對(duì)縱坡線(xiàn),這一工作非常必要。
(5)確定縱坡線(xiàn):經(jīng)調(diào)整核對(duì)合理后,可確定縱坡線(xiàn)。定坡是把坡度值、變坡點(diǎn)位置和高程確定下來(lái)。變坡點(diǎn)位置可直接從圖上讀出,一般調(diào)整到整10m樁位上。
(6)計(jì)算設(shè)計(jì)標(biāo)高:設(shè)計(jì)縱坡時(shí)注意在回頭曲線(xiàn)地段設(shè)計(jì)縱坡,應(yīng)先按回頭曲線(xiàn)的要求確定回頭曲線(xiàn)部分的縱坡,然后向兩端接坡。同時(shí)注意回頭曲線(xiàn)地段不適合設(shè)豎曲線(xiàn)。我一般在回頭曲線(xiàn)處設(shè)緩坡向兩端接陡坡。
3.2 豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)表(附后))
四、路基橫斷面設(shè)計(jì)
(1)讀取全線(xiàn)橫斷面地面線(xiàn);
(2)點(diǎn)繪橫斷面地面線(xiàn);
(3)將橫斷面的填、挖值及有關(guān)資料(如路基寬度、超高等)抄于相應(yīng)樁號(hào)的斷面上;據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料,確定挖、填方坡比及邊溝形狀和尺寸;
(4)繪橫斷面設(shè)計(jì)線(xiàn),又稱(chēng)"戴帽子";
(5)計(jì)算橫斷面面積。橫斷面面積計(jì)算中,填方面積,挖方面積都應(yīng)分別計(jì)算;
(6)填土石方工程數(shù)量計(jì)算表,土石方數(shù)量計(jì)算采用平均斷面法:
五、涵洞設(shè)計(jì)
(1)涵洞位置應(yīng)服從路線(xiàn)線(xiàn)位設(shè)計(jì),注意與農(nóng)田排灌相結(jié)合,適應(yīng)路線(xiàn)平、縱要求,并與路基排水系統(tǒng)相協(xié)調(diào),宜盡量使工程數(shù)量小,工程造價(jià)降低;
(2)當(dāng)溝床縱坡較大時(shí),出水口涵底標(biāo)高應(yīng)以下游洞口溝床標(biāo)高為控制;
@斷然拒絕長(zhǎng)龍
(3)涵洞洞身沿整個(gè)長(zhǎng)度進(jìn)行分節(jié),分節(jié)每段長(zhǎng)為2~6m,節(jié)間用沉降縫分開(kāi),并將基礎(chǔ)也分開(kāi),涵洞洞身分節(jié)后可防止由于荷載分布不均勻及地基不均勻沉降而使涵洞洞身產(chǎn)生裂縫。沉降縫間設(shè)置浸瀝青的木板或填塞浸以瀝青的麻絮,縫寬2~3cm。