第五章橫斷面設(shè)計5

1、（第（第1919講）講）教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)內(nèi)容：l橫斷面設(shè)計方法與步驟橫斷面設(shè)計方法與步驟l橫斷面設(shè)計成果橫斷面設(shè)計成果l橫斷面圖繪制方法橫斷面圖繪制方法l橫斷面面積計算方法橫斷面面積計算方法l路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配橫斷面設(shè)計方法、土石方計算與調(diào)配橫斷面設(shè)計方法、土石方計算與調(diào)配第第5 5章章 橫斷面設(shè)計橫斷面設(shè)計 l 1. 如何繪制路基橫斷面設(shè)計圖？如何繪制路基橫斷面設(shè)計圖？l 2. 計算路基橫斷面面積有幾種常用方法？計算原理是什么？計算路基橫斷面面積有幾種常用方法？計算原理是什么？l 3. 為什么要進行土石方調(diào)配？借方、廢方、計價方怎樣計算？為什么要進行土石方調(diào)配？借

2、方、廢方、計價方怎樣計算？重點解決的問題：重點解決的問題：5.6 5.6 橫斷面設(shè)計方法及成果橫斷面設(shè)計方法及成果1. 公路橫斷面設(shè)計內(nèi)容公路橫斷面設(shè)計內(nèi)容5.6.1 橫斷面設(shè)計步驟橫斷面設(shè)計步驟n （1）確定路幅橫斷面尺寸（寬度及橫坡度）；）確定路幅橫斷面尺寸（寬度及橫坡度）；n （2）確定路基高度：縱斷面設(shè)計完成；）確定路基高度：縱斷面設(shè)計完成；n （3）路基橫斷面形狀設(shè)計：直線式邊坡）路基橫斷面形狀設(shè)計：直線式邊坡n 折線式邊坡折線式邊坡n 臺階形邊坡；臺階形邊坡；n （4）邊坡坡度確定；路堤及路塹邊坡）邊坡坡度確定；路堤及路塹邊坡n 土質(zhì)與巖石邊坡土質(zhì)與巖石邊坡n （5）繪制橫斷面圖；

3、）繪制橫斷面圖；n （6）橫斷面面積計算及土石方數(shù)量計算與調(diào)配。）橫斷面面積計算及土石方數(shù)量計算與調(diào)配。2. 路基橫斷面設(shè)計所需要的設(shè)計資料路基橫斷面設(shè)計所需要的設(shè)計資料n（1）平曲線資料：半徑、緩和曲線、偏角、曲線位置（交點樁號）等；）平曲線資料：半徑、緩和曲線、偏角、曲線位置（交點樁號）等；n（2）每個中樁的填挖高度；）每個中樁的填挖高度；n（3）路基寬度，路面寬度（分別確定左右側(cè)寬度）；）路基寬度，路面寬度（分別確定左右側(cè)寬度）；n（4）各中樁的超高值；）各中樁的超高值；n（5）路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖式（典型橫斷面）路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖式（典型橫斷面 ）；）；n（6）路基邊坡坡度值；）路基邊坡坡度

4、值；n（7）邊溝、截水溝的形式及尺寸；）邊溝、截水溝的形式及尺寸；n（8）彎道上視距的是否得到保證（視距臺設(shè)計）。）彎道上視距的是否得到保證（視距臺設(shè)計）。 5.6.1 橫斷面設(shè)計步驟橫斷面設(shè)計步驟（1）路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖）路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（2）路基設(shè)計表）路基設(shè)計表（1）路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖）路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（2）路基設(shè)計表）路基設(shè)計表n （3）路基橫斷面設(shè)計圖）路基橫斷面設(shè)計圖 n （4）路基土石方計算表）路基土石方計算表 n （5）其他成果）其他成果 橫斷面圖繪制方法橫斷面圖繪制方法1在計算紙上繪制橫斷面的地面線。在計算紙上繪制橫斷面的地面線。n 地面線是在現(xiàn)場測繪的，若是紙上定線，可從大比例

5、尺的地形圖上內(nèi)地面線是在現(xiàn)場測繪的，若是紙上定線，可從大比例尺的地形圖上內(nèi)插獲得。插獲得。n 橫斷面圖的比例尺一般是橫斷面圖的比例尺一般是1：200。nK5+300.00n右：右：3.7, -0.17, 12.7, -1.07, 25, -2.31n左：左：6.4, 0.82, 8.7, 1.3, 13.58,1.79, 25, 2.87 2繪出設(shè)計線：繪出設(shè)計線：“戴帽子戴帽子” K5+300.00 T=2.523. 繪出路基防護及加固設(shè)施的斷面圖。繪出路基防護及加固設(shè)施的斷面圖。4繪出路基排水設(shè)施的斷面圖。繪出路基排水設(shè)施的斷面圖。 根據(jù)綜合排水設(shè)計，畫出路基邊溝、截水溝、排灌渠等的位置和

6、根據(jù)綜合排水設(shè)計，畫出路基邊溝、截水溝、排灌渠等的位置和斷面形式。斷面形式。 1在計算紙上繪制橫斷面的地面線。在計算紙上繪制橫斷面的地面線。n 地面線是在現(xiàn)場測繪的，若是紙上定線，可從大比例尺的地形圖上內(nèi)地面線是在現(xiàn)場測繪的，若是紙上定線，可從大比例尺的地形圖上內(nèi)插獲得。插獲得。n 橫斷面圖的比例尺一般是橫斷面圖的比例尺一般是1：200。2繪出設(shè)計線：繪出設(shè)計線：“戴帽子戴帽子” 橫斷面圖繪制方法橫斷面圖繪制方法5.7.1 5.7.1 橫斷面面積計算橫斷面面積計算 1. 積距法：（條分法）積距法：（條分法）適用于不規(guī)則圖形面積計算。適用于不規(guī)則圖形面積計算。把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條，累

7、加每一小條中心處的高度，再把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條，累加每一小條中心處的高度，再乘以條寬即為該圖形的面積。乘以條寬即為該圖形的面積。 5.7 5.7 路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配 每個小條塊的近似面積為：每個小條塊的近似面積為：iibhA niinhbbhbhbhbhA1121n 橫斷面面積：橫斷面面積：5.7 5.7 路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配 5.7.1 5.7.1 橫斷面面積計算橫斷面面積計算 1. 積距法：（條分法）積距法：（條分法）適用于不規(guī)則圖形面積計算。適用于不規(guī)則圖形面積計算。把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條，累加每一小條中心處

8、的高度，再把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條，累加每一小條中心處的高度，再乘以條寬即為該圖形的面積。乘以條寬即為該圖形的面積。 2. 塊分法：塊分法：n把橫斷面圖上地面線及設(shè)計線的轉(zhuǎn)折點劃分成若干塊不等寬的梯形或三把橫斷面圖上地面線及設(shè)計線的轉(zhuǎn)折點劃分成若干塊不等寬的梯形或三角形，分別計算為一塊圖形的面積并累加起來，即為該圖形的面積。角形，分別計算為一塊圖形的面積并累加起來，即為該圖形的面積。n適用于計算機計算，精度高。適用于計算機計算，精度高。5.7.1 橫斷面面積計算橫斷面面積計算l已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點坐標(biāo)（已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點坐標(biāo)（xi，yi），則斷面面積為：），則斷面面積為： 3. 坐標(biāo)

9、法坐標(biāo)法niiiiiyxyxA111)(215.7.1 橫斷面面積計算橫斷面面積計算5.7.2 土石方數(shù)量計算土石方數(shù)量計算1. 平均斷面法：平均斷面法：n 若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計算公式為：之間為一棱柱體其體積的計算公式為： LAAV)(2121A1A22. 2. 棱臺體積法：棱臺體積法：n若若A1和和A2相差甚大，則與棱臺更為接近。其計算公式為：相差甚大，則與棱臺更為接近。其計算公式為： LAAAAV)(3121211. 平均斷面法：平均斷面法：n 若相鄰兩斷面均為填方或

10、均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計算公式為：之間為一棱柱體其體積的計算公式為： LAAV)(21215.7.2 土石方數(shù)量計算土石方數(shù)量計算 3. 土石方數(shù)量計算應(yīng)注意的問題：土石方數(shù)量計算應(yīng)注意的問題：n（1）填挖方數(shù)量分別計算，（填挖方面積分別計算）；）填挖方數(shù)量分別計算，（填挖方面積分別計算）；n（2）土石方應(yīng)分別計算，（土石面積分別計算）；）土石方應(yīng)分別計算，（土石面積分別計算）；n（3）路基填、挖方數(shù)量中應(yīng)考慮路面所占的體積，（填方扣除、挖）路基填、挖方數(shù)量中應(yīng)考慮路面所占的體積，（填方扣除、挖方

11、增加）；方增加）；n（4）大中橋位處所占的路基土石方應(yīng)扣除。）大中橋位處所占的路基土石方應(yīng)扣除。4. 編制路基土石方數(shù)量計算表編制路基土石方數(shù)量計算表5. 編制每公里路基土石方數(shù)量表編制每公里路基土石方數(shù)量表5.7.2 土石方數(shù)量計算土石方數(shù)量計算土石方調(diào)配的目的：確定填方用土的來源、挖方棄土的去向；以及計價土石方調(diào)配的目的：確定填方用土的來源、挖方棄土的去向；以及計價土石方的數(shù)量和運量等。土石方的數(shù)量和運量等。 填方土源：附近挖方利用填方土源：附近挖方利用 借土借土 挖方去向：調(diào)往附近填方挖方去向：調(diào)往附近填方 棄土棄土 1. 土石方調(diào)配原則土石方調(diào)配原則 （1）就近利用，以減少運量；）就近

12、利用，以減少運量； （2）不跨溝調(diào)運；）不跨溝調(diào)運； （3）高向低調(diào)運；）高向低調(diào)運； （4）經(jīng)濟合理；）經(jīng)濟合理； 5.7.3 5.7.3 路基土石方調(diào)配路基土石方調(diào)配 應(yīng)進行遠運利用與附近借土的經(jīng)濟比較（移挖作填與借土費用的應(yīng)進行遠運利用與附近借土的經(jīng)濟比較（移挖作填與借土費用的比較）。比較）。 遠運利用的費用：運輸費用、裝卸費等遠運利用的費用：運輸費用、裝卸費等 借土費用：開挖費用、占地及青苗補償費用、棄土占地及運費借土費用：開挖費用、占地及青苗補償費用、棄土占地及運費 （5）不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進行調(diào)配，以保證路基）不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)

13、定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。（6）土方調(diào)配對于借土和棄土應(yīng)事先同地方商量，妥善處理。）土方調(diào)配對于借土和棄土應(yīng)事先同地方商量，妥善處理。 1. 1. 土石方調(diào)配原則土石方調(diào)配原則 （1）就近利用，以減少運量；）就近利用，以減少運量； （2）不跨溝調(diào)運；）不跨溝調(diào)運； （3）高向低調(diào)運；）高向低調(diào)運； （4）經(jīng)濟合理；）經(jīng)濟合理； （1）土石方計算表調(diào)配法：公路設(shè)計文件推薦方法。）土石方計算表調(diào)配法：公路設(shè)計文件推薦方法。（2）累積曲線法）累積曲線法（3）調(diào)配圖法）調(diào)配圖法土石方調(diào)配后，應(yīng)按下式進行復(fù)核檢查：土石方調(diào)配后，應(yīng)按下式進行復(fù)核檢查： 橫向調(diào)運橫向調(diào)運+縱向調(diào)

14、運縱向調(diào)運+借方借方=填方填方 橫向調(diào)運橫向調(diào)運+縱向調(diào)運縱向調(diào)運+棄方棄方=挖方挖方 挖方挖方+借方借方=填方填方+棄方棄方 2. 土石方調(diào)配方法土石方調(diào)配方法3. 關(guān)于調(diào)配計算的幾個問題關(guān)于調(diào)配計算的幾個問題n（1）經(jīng)濟運距：）經(jīng)濟運距：n 移挖作填與附近借方經(jīng)濟比較，調(diào)運挖方與借土費用相等時的運距。移挖作填與附近借方經(jīng)濟比較，調(diào)運挖方與借土費用相等時的運距。免經(jīng)LTBLn式中：式中：B借土單價（元借土單價（元m3），包括征地、開挖、運輸、棄土等費用；），包括征地、開挖、運輸、棄土等費用；n T遠運運費單價（元遠運運費單價（元m3km）；）；n L兔兔免費運距（免費運距（km）。）。n（2

15、）平均運距）平均運距n 運距：是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。運距：是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。n平均運距：挖方路段中心樁號至填方路段中心樁號的距離計算。平均運距：挖方路段中心樁號至填方路段中心樁號的距離計算。n （3）運量）運量n 土石方運量為平均運距與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。單位：土石方運量為平均運距與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。單位：m3km（4）計價土石方數(shù)量）計價土石方數(shù)量n 計價土石方數(shù)量計價土石方數(shù)量=挖方數(shù)量挖方數(shù)量+借方數(shù)量借方數(shù)量n如某工程土石方數(shù)量：填方如某工程土石方數(shù)量：填方500m3 挖方挖方200m3n 借方借方400m3 棄方棄方100

16、m3n則計價土石方數(shù)量則計價土石方數(shù)量=600m3n 一般工程的土石方總量，實際上是指計價土石方數(shù)量。一條公路的土一般工程的土石方總量，實際上是指計價土石方數(shù)量。一條公路的土石方總量，一般包括路基工程、排水工程、臨時工程、小橋涵工程等項石方總量，一般包括路基工程、排水工程、臨時工程、小橋涵工程等項目的土石方數(shù)量。目的土石方數(shù)量。n 對于獨立大、中橋梁、長隧道的土石方工程數(shù)量應(yīng)另外計算。對于獨立大、中橋梁、長隧道的土石方工程數(shù)量應(yīng)另外計算。l 1. 如何繪制路基橫斷面設(shè)計圖？如何繪制路基橫斷面設(shè)計圖？u（1）在計算紙上繪制橫斷面的地面線，比例尺一般為）在計算紙上繪制橫斷面的地面線，比例尺一般為1

17、:200，坐標(biāo)系為中樁，坐標(biāo)系為中樁地面點為原點的直角坐標(biāo)系。地面點為原點的直角坐標(biāo)系。u（2）繪設(shè)計線（戴帽子），按填挖高度確定路基設(shè)計標(biāo)高線、按左右側(cè)路基）繪設(shè)計線（戴帽子），按填挖高度確定路基設(shè)計標(biāo)高線、按左右側(cè)路基寬度確定路肩位置、按超高值確定路拱高度，連接路中、左右路面邊緣與路肩寬度確定路肩位置、按超高值確定路拱高度，連接路中、左右路面邊緣與路肩邊緣即為路幅斷面，從路肩開始按坡度繪出邊坡，并根據(jù)需要繪出邊溝、截水邊緣即為路幅斷面，從路肩開始按坡度繪出邊坡，并根據(jù)需要繪出邊溝、截水溝、各種防護加固設(shè)施等。溝、各種防護加固設(shè)施等。 l 2. 計算路基橫斷面面積有幾種常用方法？計算原理是什

18、么？計算路基橫斷面面積有幾種常用方法？計算原理是什么？u 路基橫斷面面積的計算方法有積距法（條分法）、塊分法、坐標(biāo)法等，均為路基橫斷面面積的計算方法有積距法（條分法）、塊分法、坐標(biāo)法等，均為不規(guī)則圖形面積計算方法。不規(guī)則圖形面積計算方法。u 積距法：把圖形分成若干個等寬的梯形，分別計算并累積中位線的高度再乘積距法：把圖形分成若干個等寬的梯形，分別計算并累積中位線的高度再乘以分條寬度即為圖形面積。做法是用作圖法累積中位線高度（用分規(guī)累計中位以分條寬度即為圖形面積。做法是用作圖法累積中位線高度（用分規(guī)累計中位線高度，并按比例尺計算出實際高度再乘以分條寬即為面積）。線高度，并按比例尺計算出實際高度再

19、乘以分條寬即為面積）。u 塊分法：把路基橫斷面圖按地面線與設(shè)計線上的轉(zhuǎn)折點用豎線分成若干個規(guī)塊分法：把路基橫斷面圖按地面線與設(shè)計線上的轉(zhuǎn)折點用豎線分成若干個規(guī)則的幾何圖形塊，分別計算這些塊的面積并累積即為圖形面積。適用于計算機則的幾何圖形塊，分別計算這些塊的面積并累積即為圖形面積。適用于計算機程序運算。程序運算。u 坐標(biāo)法：用不規(guī)則圖形的所有節(jié)點的坐標(biāo)按公式計算面積。坐標(biāo)法：用不規(guī)則圖形的所有節(jié)點的坐標(biāo)按公式計算面積。結(jié)結(jié) 論論 l 3. 為什么要進行土石方調(diào)配？借方、廢方、計價方怎樣計算？為什么要進行土石方調(diào)配？借方、廢方、計價方怎樣計算？u 土石方調(diào)配的目的是確定填方用土的來源、挖方棄土的去向；以及計價土土石方調(diào)配的目的是確定填方用土的來源、挖方棄土的去向；以及計價土石方的數(shù)量和運量等。填方土源有附近公路挖方利用、借土；挖方去向有調(diào)石方的數(shù)量和運量等。填方土源有附近公路挖方利用、借土；挖方去向有調(diào)往附近填方利用、棄土。往附近填方利用、棄土。u 借方為填方數(shù)量減去利用方后尚缺的土方