中鐵城際公路設計師講解公路施工圖設計流程
本站 2018/9/5 10:51:12
主要介紹公路施工圖的具體流程,并以長營線一級公路為例進行詳細的介紹。路面結構為瀝青混凝土路面,路面排水為將主路雨水由道路橫縱坡度及攔水帶匯入邊溝或排水溝內。全線共設計涵洞1座。
關鍵詞:公路 施工圖 設計流程
公路施工圖設計主要包括公路選線定線、平面線形設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路基設計、涵洞設計、路面設計等幾個主要部分。選線定線主要是路線方案選優;平面線形設計包括直線以及各類曲線要素的確定,縱斷面設計要求確定豎曲線及其要素、以及涵洞布設位置等;橫斷面設計中考慮路面加寬、超高,還要考慮土石方調運問題;路面設計為利用設計軟件設計瀝青混凝土路面。
一、 長營線沿線自然情況
本區域屬遼寧東北部低山~丘陵區,一般海拔高度300~600m,最高達1013.8m。本條線路公路場地地貌可劃分為剝蝕侵蝕低山丘陵地貌、沖積谷地地貌、侵蝕堆積地貌三個地貌單元。地勢東高西低。場地工程地質條件良好,僅局部出現軟土、泥炭土、溶洞等不良工程地質現象,適宜橋路建設。線路場地工程地質條件簡單,主要含水層為第四紀松散層的孔隙潛水,局部具有微承壓性,地下水對砼無腐蝕性。本區場地地震基本烈度為Ⅵ度。本區域屬于溫帶半濕潤季風氣候區,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、設計標準
長營線一級公路(L-M段)施工圖設計,該路段全長2705.1m,按一級公路進行設計,路基寬度24.5m,設計階段為一階段施工圖設計,設計車速80km/h,線路起點高程174m,終點高程208m, 在設計中,嚴格按照我國頒布的公路工程技術標準、規范、準則來進行設計。設計標準由(JTG D20-2006)公路路線設計規范[M]查得。
三、路線設計
1.平面設計
1.1平面選線
選線工作要根據使用任務和性質,綜合考慮沿線國民經濟發展狀況,正確處理好近期和遠期的關系,使路線在整個公路網中發揮較好的作用。應注意工程經濟與營運經濟相結合。充分利用地形、地勢及地質特征,正確應用技術標準,搞好平面、縱短面、橫斷面三方面的綜合設計,做到平面短捷順適、縱坡平緩均衡和橫斷面穩定經濟等。選線步驟如下:
。1)全面布局:主要解決路線的走向。
。2)逐段安排:加密控制點,解決局部性路線方案。
。3)具體定線:在逐段安排的小控制點之間,根據自然條件和標準,在合適的路段內進行路線平、縱、橫綜合設計,定出中線的最終位置。
1.2 平面定線
公路平面線由直線、圓曲線和緩和曲線組成。直線應根據路線所處的地形、地物和地貌并綜合考慮駕駛者的視覺、心理等合理布設。但是直線的最大長度應有所限制,應結合具體情況采取相應的的技術措施。不論轉角大小均應設置圓曲線,當不得已而設置小于7�的濁時則必須設置足夠長的沁1圓沁半徑小于不設尺最小半徑時&設尺"且用尺緩和段劣。緩和沁長度還應大于尺股段的長度�叩暮崞露勸垂返燃、兄C鄧俁齲睬甙刖叮訪胬嘈停勻惶跫統盜咀槌傻惹榭鋈范āR話愎吩睬哂ψ酆峽悸巧杓圃潁韭范喂采?4個圓曲線。
二、平曲線設計
2.1平曲線計算
對于實地定線來說,平曲線設計的主要工作是曲線要素的計算
。1)平曲線要素的計算范例
1)平曲線要素的計公式
根據此計算過程,將計算結果填入"直線、曲線及轉角一覽表"并作為繪制平面圖的依據。
2.2 中樁敷設
在直線段上和曲線上中樁樁距一般為20m。另外,必須標明的中樁包括起終點樁、公里樁、百米樁、平曲線控制樁以及地形、地物加樁。同時在地形圖上繪制路線平面圖,并填寫直、曲轉角一覽表等平曲線相關表格
2.3 超高設計
在確定超高值時應注意以下幾點:
。1)高速公路、一級公路的超高橫坡度不應大于10%,其他各級公路不大于8%;
。2)在積雪、冰凍地區,最大超高不超過6%;
。3)各級公路圓曲線最小超高為直線段的路拱坡度值
三、縱斷面設計
3.1 設計步驟
。1)準備工作:縱坡設計前,根據中樁和水準記錄點繪出路線縱斷面圖的地面線,繪出平面直線和曲線示意圖,寫出每個中樁的樁號和地面標高以及土壤地質說明。
。2)標注縱面控制點:控制點即影響縱坡設計的高程控制點?刂泣c主要有路線起終點、埡口、重要橋梁及特殊涵洞、隧道的控制標高、路線交叉點、地質不良地段的最小填土和最大挖深標高、沿溪線的洪水位標高、重要城鎮通過位置的標高及受其它因未限制路線必須通過的控制點標高等。
。3)試坡:試坡時注意"前后照顧,以點定線,反復比較,以線交點",同時注意連續陡坡最大長度,及最大縱坡等標準。
。4)調坡:調坡要結合選線意圖并對照技術標準進行,調整坡度線的方法有抬高、降低、延長、縮短縱坡線和加大、減小縱坡度等。調整時少脫離控制點、少變動填挖為原則,以便調整后的縱坡與試定縱坡基本相符。
根據橫斷面圖核對縱坡線,這一工作非常必要。
。5)確定縱坡線:經調整核對合理后,可確定縱坡線。定坡是把坡度值、變坡點位置和高程確定下來。變坡點位置可直接從圖上讀出,一般調整到整10m樁位上。
。6)計算設計標高:設計縱坡時注意在回頭曲線地段設計縱坡,應先按回頭曲線的要求確定回頭曲線部分的縱坡,然后向兩端接坡。同時注意回頭曲線地段不適合設豎曲線。我一般在回頭曲線處設緩坡向兩端接陡坡。
3.2 豎曲線設計表(附后))
四、路基橫斷面設計
。1)讀取全線橫斷面地面線;
。2)點繪橫斷面地面線;
。3)將橫斷面的填、挖值及有關資料(如路基寬度、超高等)抄于相應樁號的斷面上;據地質調查資料,確定挖、填方坡比及邊溝形狀和尺寸;
。4)繪橫斷面設計線,又稱"戴帽子";
。5)計算橫斷面面積。橫斷面面積計算中,填方面積,挖方面積都應分別計算;
。6)填土石方工程數量計算表,土石方數量計算采用平均斷面法:
五、涵洞設計
。1)涵洞位置應服從路線線位設計,注意與農田排灌相結合,適應路線平、縱要求,并與路基排水系統相協調,宜盡量使工程數量小,工程造價降低;
。2)當溝床縱坡較大時,出水口涵底標高應以下游洞口溝床標高為控制;
。3)涵洞洞身沿整個長度進行分節,分節每段長為2~6m,節間用沉降縫分開,并將基礎也分開,涵洞洞身分節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生裂縫。沉降縫間設置浸瀝青的木板或填塞浸以瀝青的麻絮,縫寬2~3cm。
參考文獻:
[1]中華人民共和國行業標準.公路工程技術標準(JTG B01-2003)[S].北京:人民交通出版社.2003
[2]中華人民共和國行業標準.公路路基設計規范(JTG D30-2004)[S]. 北京:人民交通出版社.2004
[3]中華人民共和國行業標準.公路路線設計規范(JTG D20-2006)[S]. 北京:人民交通出版社.2006
作者簡介:唐文文( 1989.06- )女, 陜西西安人, 長安大學理學院2012級碩士研究生,方向:無損檢測。
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