中鐵城際公路設(shè)計師講解公路施工圖設(shè)計流程
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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(jìn)行詳細(xì)的介紹。路面結(jié)構(gòu)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(nèi)。全線共設(shè)計涵洞1座。
關(guān)鍵詞:公路 施工圖 設(shè)計流程
公路施工圖設(shè)計主要包括公路選線定線、平面線形設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、路基設(shè)計、涵洞設(shè)計、路面設(shè)計等幾個主要部分。選線定線主要是路線方案選優(yōu);平面線形設(shè)計包括直線以及各類曲線要素的確定,縱斷面設(shè)計要求確定豎曲線及其要素、以及涵洞布設(shè)位置等;橫斷面設(shè)計中考慮路面加寬、超高,還要考慮土石方調(diào)運問題;路面設(shè)計為利用設(shè)計軟件設(shè)計瀝青混凝土路面。
一、 長營線沿線自然情況
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(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)。線路場地工程地質(zhì)條件簡單,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,地下水對砼無腐蝕性。本區(qū)場地地震基本烈度為Ⅵ度。本區(qū)域?qū)儆跍貛О霛駶櫦撅L(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)計標(biāo)準(zhǔn)
長營線一級公路(L-M段)施工圖設(shè)計,該路段全長2705.1m,按一級公路進(jìn)行設(shè)計,路基寬度24.5m,設(shè)計階段為一階段施工圖設(shè)計,設(shè)計車速80km/h,線路起點高程174m,終點高程208m, 在設(shè)計中,嚴(yán)格按照我國頒布的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、準(zhǔn)則來進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)由(JTG D20-2006)公路路線設(shè)計規(guī)范[M]查得。
三、路線設(shè)計
1.平面設(shè)計
1.1平面選線
選線工作要根據(jù)使用任務(wù)和性質(zhì),綜合考慮沿線國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,正確處理好近期和遠(yuǎn)期的關(guān)系,使路線在整個公路網(wǎng)中發(fā)揮較好的作用。應(yīng)注意工程經(jīng)濟(jì)與營運經(jīng)濟(jì)相結(jié)合。充分利用地形、地勢及地質(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,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(jù)自然條件和標(biāo)準(zhǔn),在合適的路段內(nèi)進(jìn)行路線平、縱、橫綜合設(shè)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(yīng)根據(jù)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(shè)。但是直線的最大長度應(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,當(dāng)不得已而設(shè)置小于7�的濁時則必須設(shè)置足夠長的沁1圓沁半徑小于不設(shè)尺最小半徑時&設(shè)尺"且用尺緩和段劣。緩和沁長度還應(yīng)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(tǒng)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(shè)計
2.1平曲線計算
對于實地定線來說,平曲線設(shè)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(jù)此計算過程,將計算結(jié)果填入"直線、曲線及轉(zhuǎn)角一覽表"并作為繪制平面圖的依據(jù)。
2.2 中樁敷設(shè)
在直線段上和曲線上中樁樁距一般為20m。另外,必須標(biāo)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(zhuǎn)角一覽表等平曲線相關(guān)表格
2.3 超高設(shè)計
在確定超高值時應(yīng)注意以下幾點:
(1)高速公路、一級公路的超高橫坡度不應(yīng)大于10%,其他各級公路不大于8%;
。2)在積雪、冰凍地區(qū),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(shè)計
3.1 設(shè)計步驟
(1)準(zhǔn)備工作:縱坡設(shè)計前,根據(jù)中樁和水準(zhǔn)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(biāo)高以及土壤地質(zhì)說明。
。2)標(biāo)注縱面控制點:控制點即影響縱坡設(shè)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(biāo)高、路線交叉點、地質(zhì)不良地段的最小填土和最大挖深標(biāo)高、沿溪線的洪水位標(biāo)高、重要城鎮(zhèn)通過位置的標(biāo)高及受其它因未限制路線必須通過的控制點標(biāo)高等。
(3)試坡:試坡時注意"前后照顧,以點定線,反復(fù)比較,以線交點",同時注意連續(xù)陡坡最大長度,及最大縱坡等標(biāo)準(zhǔn)。
。4)調(diào)坡:調(diào)坡要結(jié)合選線意圖并對照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,調(diào)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(diào)整時少脫離控制點、少變動填挖為原則,以便調(diào)整后的縱坡與試定縱坡基本相符。
根據(jù)橫斷面圖核對縱坡線,這一工作非常必要。
。5)確定縱坡線:經(jīng)調(diào)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(diào)整到整10m樁位上。
。6)計算設(shè)計標(biāo)高:設(shè)計縱坡時注意在回頭曲線地段設(shè)計縱坡,應(yīng)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(shè)豎曲線。我一般在回頭曲線處設(shè)緩坡向兩端接陡坡。
3.2 豎曲線設(shè)計表(附后))
四、路基橫斷面設(shè)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(guān)資料(如路基寬度、超高等)抄于相應(yīng)樁號的斷面上;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(yīng)分別計算;
。6)填土石方工程數(shù)量計算表,土石方數(shù)量計算采用平均斷面法:
五、涵洞設(shè)計
。1)涵洞位置應(yīng)服從路線線位設(shè)計,注意與農(nóng)田排灌相結(jié)合,適應(yīng)路線平、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,工程造價降低;
。2)當(dāng)溝床縱坡較大時,出水口涵底標(biāo)高應(yīng)以下游洞口溝床標(biāo)高為控制;
。3)涵洞洞身沿整個長度進(jìn)行分節(jié),分節(jié)每段長為2~6m,節(jié)間用沉降縫分開,并將基礎(chǔ)也分開,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。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003)[S].北京:人民交通出版社.2003
[2]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路基設(shè)計規(guī)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(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路路線設(shè)計規(guī)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(xué)理學(xué)院2012級碩士研究生,方向:無損檢測。
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