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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流z第三章道路横断面设计和路基设计.精品文档.3道路横断面设计和路基设计3.1横断面布置及超高3.1.1路基横断面布置公路横断面的组成和各部分尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定，在满足交通、环境、公用设施管线敷设及排水要求的前提下，经济合理的确定各组成部分的宽度以及相互之间和位置与高差，尽量做到用地省、投资少、使道路发挥其最大的经济效益和社会效益。本设计路段路基按四车道高速公路标准设计，采用整体式断面，路基全宽设计为28.0m，其各部分组成为：单向行车道27.5m，左侧路缘带为0.75m，硬路肩3.5m（含有侧路缘带0
2、.5m），两侧土路肩0.75m中央分隔带为3.0m。路基横断面布置见图3.1。图3.1 路基横断面布置图3.1.2路基横坡本着有利于排水、施工和行车的原则，根据公路路线设计规范（JTJ 011-94）中的原则，行车道、路缘带及硬路肩横坡取为2.0%，土路肩要比路拱横坡大1.02.0%，所以土肩取为4%。3.1.3路基超高及加宽查公路工程技术标准（JTJ B01-2003）3.0.14，不设超高的最小半径如下表（3.1）。本设计路段设计车速为120km/h，有一处平曲线半径小于5500m，因此需设置路基超高，根据公路工程技术标准的有关规定和相关计算，超高横坡度采用4%。表3.1 不设超高最小半径
3、表设计车速12010080604030i路拱2.0%=0.0350.045500400025001500600350i路拱2.0%=0.040.0575505250335019008504501）圆曲线半径确定本设计路段圆曲线半径R=1500m，设计车速为120km/h。根据表（3.2）可取i=4%。表3.2 i取值表圆曲线半径（km）55003240324021602160167016701300130010801080930930810i（%）12345672）超高缓和段的确定超高缓和段的长度主要从两个方面来考虑：一是从行车舒适性来考虑，缓和段长度越长越好；二是从横向排水来考虑，缓和段长度
4、短些好，特别是路线纵坡较小时，更应注意排水的要求。新建高速公路一般采用绕中央分隔带边缘旋转，超高渐变率D=1/200，所以超高缓和段长度为由式（31）计算。（31）式中 超高缓和段长度，m； 旋转轴至行车道外侧边缘的宽度，m； 超高坡度与路拱坡度的代数差，%； 超高渐变率。所以超高缓和段长度：缓和曲线Ls=425m Lc,取Lc=425m横坡从路拱坡度（-2%）过渡到横坡（2%）的超高渐变率：又因为不设超高的半径为5500m,此点距ZH点的距离由公式（32）计算： （32）式中 不设超高的缓和曲线长度，m； 回旋线参数； 回旋线型所连接的圆曲线的半径，m。故根据此条件确定的超高缓和段长度为：取
5、整为300m。此时路拱的坡度路拱坡度（-2%）过渡到超高横坡（2%）时的超高渐变率：故需分段超高，第一段从双向路拱横坡度-2%过渡到单向超高横坡2%时的长度由公式（33)计算： （33）式中 i超高横坡度；B外侧行车道宽度，m。所以： ，取第二段长度为：第一段的超高渐变率为：满足排水要求。3）计算各桩号处的超高值超高起点桩号K0+832.577，直线段的硬路肩与行车道坡度相同为2%，土路肩为4%，圆曲线内外侧的硬路肩坡度与行车道的坡度相同均为4%，外侧的土路肩为3%。内侧土路肩坡度过渡段的长度为：所以取。分别计算出各桩号距离超高起点的x值然后带入表33计算公式中计算结果，计算结果列表34。表3
6、.3 各桩号超高值计算公式超高位置计算公式行车道行坡度备注外侧C1计算结果与设计高之高差2设计高程为中央分隔带3当x=Lc时为圆曲线上的超高值D0内侧C0D式中 B行车道宽度,m； b1左侧路缘带宽度,m； b2右侧路缘带宽度,m； ix超高横坡度,度； iz路拱横坡度,度。3.1.4中央分隔带形式及开口中央分隔带采用凸起式，全宽3.0m,双向外倾横坡4%的坡度，表面种草绿化，植树防眩；为抢险急救和维修方便，中央分隔带每隔2000m左右设一处开口，并考虑在大桥、特大桥一侧桥头及互通式立交终点的一端设置开口一处，开口处桩号为：K1+600，开口端部为子弹头形，开口长50m。具体形式见图（3.2）
7、。表3.4 各桩号横断面超高值桩号X（m）内侧(m)外侧(m)A(m)B(m)C(m)D(m)D(m)C(m)B(m)A(m)K0+832.50-0.27 -0.24 -0.18 00-0.18 -0.24 -0.27 K0+8407.423-0.27 -0.24 -0.18 00-0.15 -0.20 -0.22 K0+86027.423-0.27 -0.24 -0.18 00-0.09 -0.12 -0.13 K0+88047.423-0.27 -0.24 -0.18 00-0.03 -0.04 -0.04 K0+90067.423-0.27 -0.24 -0.18 000.03 0.04
8、 0.04 K0+92087.423-0.27 -0.24 -0.18 000.09 0.12 0.13 K0+940107.423-0.27 -0.24 -0.18 000.15 0.21 0.22 K0+947.5115-0.27 -0.24 -0.18 000.18 0.24 0.27 K0+96012.423-0.27 -0.25 -0.19 000.19 0.25 0.27 K0+98032.423-0.29 -0.28 -0.21 000.21 0.28 0.29 K1+00052.423-0.32 -0.30 -0.23 000.23 0.30 0.32 K1+02072.423
9、-0.35 -0.33 -0.24 000.24 0.33 0.35 K1+04092.423-0.38 -0.35 -0.26 000.26 0.35 0.38 K1+060112.423-0.40 -0.38 -0.28 000.28 0.38 0.40 K1+080132.423-0.43 -0.41 -0.30 000.30 0.41 0.43 K1+100152.423-0.46 -0.43 -0.32 000.32 0.43 0.46 K1+120172.423-0.49 -0.46 -0.34 000.34 0.46 0.49 K1+132.5192.423-0.50 -0.47
10、 -0.35 000.35 0.47 0.50 3.1.5用地范围对于边沟排水路段，以边坡坡脚外延2.0m作为公路用地界；桥梁段落一般不设边沟，用地界为桥梁正投影外侧2.0m。3.1.6路基填土高度本设计路段均为填方路基，路基填土高度受沿线地貌、水文、地质等自然条件及桥梁、通道等多种因素控制。根据沿线调查和勘测资料，本设计路段所处冲积平原的地下水位埋深一般为1.02.5m同时考虑到本路段的自然区划和岩土特征，拟定一般填方路段路基填土高度控制在1.5m以上，地势低洼而受地表水影响路段填土高度应控制在2.53.0m以上。图32 中央分隔带示意图3.1.7路基边坡路基边坡的陡缓程度，直接影响到路基的
11、稳定和路基土石方工程量。本路段均为填方路基，按公路路基设计规范（JTG D30-2004）规定，本设计路段当填土高度小于6m时，边坡坡率采用1：1.5；大于6m时，边坡坡率全部采用1：1.75。3.1.8护坡道根据公路路基设计规范（JTG D30-2004）并结合本路段的实际特点，本路段护坡道宽度均取2.0m，护坡道表面外倾横坡4%，护坡道上植树绿化，植草防护。 3.2路基设计3.2.1一般路基设计1）各桩号路基断面的形式、坡度根据设计要求选择500m公路段，对其内各桩的横断面进行设计，这里选择的500m要求是本设计路线中最典型的，要包括直线、圆曲线、缓和曲线，而且地形也要求是最典型的，所以选
12、择从 K0+800到K1+300总计500m的路段。设计详情见各桩号路基横断面图。2）路基填筑设计本施工段全线均为填方路基，所需填料来源于沿线集中设计的取土坑。 结合本地区的自然环境及土质特点，全路段在填筑路堤前应清除地表至少15cm耕植土，清除深度以清除掉植物的根茎，露出先新鲜土壤为准，经碾压稳定后方可开始填土。路基填料强度要求如表（3.1）。表3.1 路基填料强度参数项目分类路面底面以下深度(cm)最小强度(CBR)(%)最大粒径（）（cm）上路床030810下路床3080510上路堤80150415下路堤150以下315根据地质资料，本次设计线路经过地段主要由第四系松散沉积层所组成，表层
13、为素填土和粘性土，土质均一，呈硬塑半硬塑状，强度低，工程性质差，其CBR值为2.0%10%。达不到公路路基施工技术规范（JTJ 033-95）的要求，因此为满足路基填料强度和压实标准及施工要求，对路基填土进行适当掺加石灰处理。通过掺加一定量的石灰，改善含水量大的土，使其达到最佳含水量，便于路基压实，保证路基的强度。其路基填筑设计分析如下：沿线填土含水量的大小于与地层、施工季节、降水情况及施工方案有较为密切的关系。因此，如果路基填料强度和含水量能满足要求，或在施工工期允许的情况下，可以通过翻晒等方法来降低土的含水量，则可以不掺加或少掺石灰。（1）A区（路床）：上部40采用8%石灰土，下部40采用
14、6%石灰土；（2）B区（上路床）：采用粉煤灰填筑，并采用4%的石灰土包边处理；（3）C区（下路床）：采用粉煤灰填筑，并采用4%的石灰土包边处理；（4）D区（隔离层）：为阻断毛细水的上升通道，采用405%石灰土填筑，同时在石灰土垫层顶面的包边土中，沿路基两侧每隔20m设置3030的石盲沟，以排除粉煤灰路基的下渗水；清表及填前夯实：路基填筑前应先清表，清表及填前压实补偿305%石灰土回填，压实度不小于88%，填前压实度不小于85%。当路基高度小于1.5m时，在保证路面结构厚度和80石灰土路床厚度情况需反挖路基进行施工，填筑前压实补偿15-30用5%石灰土回填，之后在填筑路基A区。3）路基边坡防护本
15、设计路段填料以粉煤灰为主，坡面表层均换填15耕植土，为防止路基边坡风蚀及雨水冲刷得影响，确保路基边坡的稳定，并综合考虑路基美容的美化、绿化和工程经济的合理性，提出合理的路基防护形式。具体措施如下：（1）中央分隔带中央分隔带结合防眩、防护以及美化绿化的需要进行植树、植草。根据徐州本地气候，沿线拟在支局有四季常青、成活率高、无病虫害、苗源广的刺柏等柏科类织物。单排栽植，株距12m。中央分隔带表面铺植冷季型地被草皮等。（2）护坡道在护坡道上栽植刺柏，间距2.53.5m；基于防护、绿化之目的，护坡道土质裸露部分采用植草防护。（3）路基边坡路基高度小于3m时，路基边坡铺草皮防护。为防止雨水冲蚀土路肩边部
16、，并增设7.5号浆砌片石护肩，护肩厚0.3m护肩一下边坡铺草皮进行防护，铺草皮可采用木桩在路基边坡上固定。草种可选用根系发达、成活率高、的高羊毛、百慕达等。护肩一下土坡需根据具体情况进行填土夯实，防止边坡流水冲刷。路基高度大于3m时，采用拱形护坡，拱形骨架内植草皮防护。骨架采用7.5号浆砌片石砌筑，用20号混凝土预制块镶边，以拦截水流，使路面雨水在边坡上集中排除，并通过护坡道、导流槽引入路基排水沟。拱形骨架间采用铺草皮防护，即经济适用，又美化路容。为防止路肩边部边坡的冲刷和地表临时积水浸泡路基坡脚，骨架护坡顶部和底部分别设置镶边和护脚。本设计路段K0+000K3+136路基高度都大于3m，设置
17、拱形骨架护坡。K3+136K3+177为植草护坡。4）路基防护施工方法及注意事项（1）浆砌片石砌拱时，应首先在坡面上放样时，施工时要保证厚度及砌筑质量。（2）刷坡和铺砌骨架护坡后应及时植树、铺草皮和播种草籽，绿化覆盖土层。（3）所有的防护工程在路基沉实、坡面夯实后施工。施工填河路段的防护在做梯形基础前，清淤彻底后，再往下挖基础所需的深度。3.2.2路基压实标准与压实度 本设计路段路基填料均为细粒土，其路基压实亦根据路基填料类型选用相应的压实机具，对细粒土采用重型轮胎压路机。其路基压实标准和不同部位的压实度应符合公路路基设计规范（JTG D30-2004）3.2.1和3.3.2及公路路基施工技术
18、规范（JTG 033-95）的有关规定，具体要求见表（3.2）。压实度即现场测得的土基干密度与室内求得的标准干密度之比常用K表示：。表3.2 路基压实度要求填挖类型路槽底面以下深度(cm)压实度(%)上路床03095下路床308095上路堤8015093下路堤150 以下90清表及填前压实303088填前压实85注：表列压实度击实标准系重型击实标准。3.2.3取土坑设计本设计路段全段均为填方路堤，路基取土采用徐州地区个发电厂排放的工业废碴、粉煤灰及设置路侧集中取土坑取土的方案，集中取土坑的选点要兼顾土质、数量、用地及运输条件等因素，并结合沿线区域规划，因地制宜，综合考虑，维护自然平衡，防止水土
19、流失，尽量做到借之有利。同时本路段沿线清表、清淤、路基预压卸载和施工加宽刷坡等必然存在大量弃方，应合理利用，减少废方，不可乱弃乱堆，根据土质类别可部分作为路面底基层石灰粉煤灰的用料。部分也可作为路肩、中央分隔带用土以及互通场地平整用土等。3.2.4路基施工要求及注意事项1）一般路基（1）路堤基底为植耕土或腐植土时，需清除表土，并作填前压实处理，压实度不小于85%；（2）位于路基范围内的树根、芦苇根等必须挖除；（3）地下水位较高的低路堤段施工时，应首先在路基两侧开挖排水沟，及时抽水，以降低地下水位确保低路堤施工质量；（4）路基填筑前，应对填料密度、含水量、最大干密度进行测定，压实过程中应对填料的
20、含水量严格控制，压实后应检查填料的压实度是否符合设计要求；（5）填料设计时，依据试验资料给出了路基不同部位时石灰的掺加剂量，主要用于提高填料的承载比。施工时，应根据土的工程性质及工期要求，按监理工程师的指令进行；（6）为便于边坡的压实，路基每侧需加宽40，边坡表层与填方主体要同时施工、均匀压实； （7）应做好原地面临时排水设施，并与永久排水设施相结合。排除的雨水，不得流入农田、耕地，亦不得引起水沟淤积和路基冲刷；（8）路基填筑应采用水平分层填筑法施工，必须根据设计断面，分层填筑、分层压实，每层的最大松铺厚度不应超过30cm，填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度，不应小于8cm；（9）路基填筑应
21、采用水平分层填筑法施工，即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。如原地面不平，应由最低处分层填起，每填一层，经过压实符合规定要求之后，再填上一层。 路基范围内的路基填料的CBR除路床顶面以下30cm大于8以外，其余均要求大于5，该范围的压实度95%。当路桥的施工方案要求采用先填筑路基施工桥台时，其压实机具要求同一般路基；当构造物施工方案采用先施工构造物后填路基时。对于大型压实机具压不到的地方，必须配以小型压实机具薄层蹍压，以确保压实度。2）特殊路段路基施工要求 为了减少路基在构造物两侧产生不均匀沉降，减轻跳车现象，提高高速公路车辆行驶的舒适性，对桥梁和涵洞两侧路基需进行特殊处理。（1）对桥梁
22、、涵洞、通道台后路基处理范围见表（3.3）。当路桥的施工顺序要求采用先填筑后施工桥台时，其压实机具要求同一般路基；当施工顺序采用先施工构造物后填筑路基时，对于大型机具难以压实的地方，应采用小型的手扶振动夯或手扶振动压路机薄层碾压。表3.3 桥涵构造物台后路基填土处理范围 每侧路基处理构造物 长度类型底部长度（m）上部长度（m）备 注桥 梁34（3+2H）含台前溜坡及锥坡，且需超长0.3m压实。H为台后路堤高度。涵 洞23（2+2H）（2）对于通道、涵洞等小型构造物的施工，基坑开挖后若发现土质差，达不到设计所需的承载力，可视实际情况确定处理方法，使地基承载力，可视实际情况确定处理方法，使地基承载力达到设计所需的承载力。