《公路工程》之土方石調(diào)配課件PPT（75頁）

1、公路工程主講教師：梁金江TEL斷面設(shè)計第一次課 教學(xué)方法：講 授 共2學(xué)時，80分鐘橫斷面設(shè)計1-4-2 路基橫斷面設(shè)計方法及成果 公路橫斷面設(shè)計內(nèi)容確定路幅形式及斷面尺寸（包括寬度及橫坡度）；確定路基高度（由縱斷面設(shè)計獲得）；形狀設(shè)計（如直線式邊坡、折線式邊坡、臺階 形邊坡等）；邊坡坡度確定；橫斷面面積計算及土石方數(shù)量計算與調(diào)配。一、公路路基橫斷面設(shè)計橫斷面設(shè)計路基橫斷面設(shè)計所需基礎(chǔ)資料平曲線資料(包括半徑、緩和曲線、偏角、曲線位置等) ；各中樁的填挖高度；路基、路面的寬度（含加寬值）；各斷面的超高值；路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖式；路基邊坡坡度值；邊溝、截水溝等排水設(shè)施的形式

2、及尺寸；彎道上視距的保證措施（如視距臺等）。 橫斷面設(shè)計橫斷面圖設(shè)計的方法及步驟擬定所用比例（一般為1：200），進(jìn)行圖幅布置；繪制地面線；繪出設(shè)計線（俗稱“戴帽子”）；繪出防護(hù)與加固工程的斷面圖；繪出邊溝、截水溝、排水溝等排水設(shè)施的位置和形式；計算填挖面積，并標(biāo)注于圖上。橫斷面設(shè)計K5+300.00 T=2.52根據(jù)K5+300.00的資料，繪制其橫斷面圖右：3.7, -0.17, 12.7, -1.07, 25, -2.31左：6.4, 0.82, 8.7, 1.3, 13.58,1.79, 25, 2.87路基橫斷面設(shè)計舉例說明橫斷面設(shè)計路基設(shè)計表（例表 A）路基土石方數(shù)量計算表（例表

3、B）路基每公里土石方數(shù)量表（例表 C ） 路基每公里土石方運(yùn)量統(tǒng)計表（例表 D ） 橫斷面設(shè)計圖（例表 E 、 F ） 橫斷面設(shè)計成果橫斷面設(shè)計返回橫斷面設(shè)計返回橫斷面設(shè)計返回橫斷面設(shè)計返回橫斷面設(shè)計返回圖A橫斷面設(shè)計圖B翻幻燈片 16頁橫斷面設(shè)計二、城市道路橫斷面設(shè)計城市道路橫斷面的基本形式單幅路橫斷面（俗稱“一塊板”）雙幅路橫斷面（俗稱“兩塊板”）三幅路橫斷面（俗稱“三塊板”）四幅路橫斷面（俗稱“四塊板”）橫斷面設(shè)計圖示城市道路橫斷面設(shè)計返回橫斷面設(shè)計返回橫斷面設(shè)計城市道路橫斷面設(shè)計要求車輛、行人通行的要求機(jī)動車輛、非機(jī)動車輛、行人安全行駛的要求（分道行駛）美化城市的要求照明的要求地下管線

4、布設(shè)的要求排水、排污的要求橫斷面設(shè)計圖示小 結(jié) 本次課講授公路路基橫斷面的設(shè)計及城市道路橫斷面設(shè)計的方法與要求，通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該具備公路路基橫斷面的設(shè)計的能力，并具備城市道路橫斷面設(shè)計的初步能力。橫斷面設(shè)計課后練習(xí)完成課程設(shè)計所要求的橫斷面設(shè)計。繪制一個城市道路四幅路的橫斷面。橫斷面設(shè)計第二次課 教學(xué)方法：講 授 共2學(xué)時，80分鐘橫斷面設(shè)計一、橫斷面面積計算 （一）積距法：概念：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。適用于不規(guī)則圖形面積計算。 143路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配 圖示橫斷面設(shè)計返回橫斷面設(shè)計 橫斷面面積： 每個小條塊的近似面積為

5、：橫斷面設(shè)計（二）幾何圖形法： 概念：把橫斷面圖上地面線及設(shè)計線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)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。適用于計算機(jī)計算，精度高。圖示橫斷面設(shè)計動畫演示返回橫斷面設(shè)計 （三）坐標(biāo)法 圖示已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)（xi，yi），則斷面面積為：（四）混合法：以上三種方法混合使用橫斷面設(shè)計返回橫斷面設(shè)計二、土石方數(shù)量計算1.計算方法：（1）平均斷面法：圖示 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： 橫斷面設(shè)計返回用平均斷面法計算橫斷面設(shè)計式中：V兩斷面間的體積F1、F2填或挖的面積L為兩斷面

6、間的中線距離橫斷面設(shè)計（2） 棱臺體積法：若F1和F2相差甚大，則與棱臺更為接近。其計算公式為： 橫斷面設(shè)計返回用棱臺體積法計算橫斷面設(shè)計式中：V兩斷面間的體積F1、F2填或挖的面積L為兩斷面間的中線距離橫斷面設(shè)計 2. 土石方數(shù)量計算應(yīng)注意的問題：（1）填挖方數(shù)量分別計算，（填挖方面積分別計算）；（2）土石方應(yīng)分別計算，（土石面積分別計算）；（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、挖方增加）；（4）大中橋位處所占的路基土石方應(yīng)扣除。橫斷面設(shè)計 3. 編制路基土石方數(shù)量計算表 4. 編制每公里路基土石方數(shù)量表 （圖示表格A B )橫斷面設(shè)計返回上頁圖A橫斷面設(shè)計返回上頁圖B橫

7、斷面設(shè)計（一）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(yùn)量等。 填方土源：1、附近挖方利用 2、借土 挖方去向：1、調(diào)往附近填方 2、棄土三、路基土石方調(diào)配橫斷面設(shè)計（二）土石方調(diào)配原則（1）半填半挖處先橫向作填，再考慮縱向調(diào)運(yùn);（2）沒有橋梁或修建便橋困難的一般不考慮跨河、溝調(diào)運(yùn)；（3）條件允許，盡可能避免或減少上坡運(yùn)土；（4）長距離運(yùn)土?xí)r，應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距；（5）土、石方一般分別調(diào)運(yùn)，先土后石；（6）借土、棄土要注意環(huán)境保護(hù)（7）不應(yīng)采用交叉調(diào)配。橫斷面設(shè)計土石方計算表調(diào)配法：公路設(shè)計文件推薦方法。土石方調(diào)配后，應(yīng)按下式進(jìn)行復(fù)核檢查： 橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+

8、借方=填方 橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+棄方=挖方 挖方+借方=填方+棄方 （三）土石方調(diào)配方法橫斷面設(shè)計（四）調(diào)配中常用的概念（1）免費(fèi)運(yùn)距；（2）經(jīng)濟(jì)運(yùn)距；（3）平均運(yùn)距；（4）運(yùn)量；（5）計價土石方的數(shù)量；（6）天然密實(shí)度與壓實(shí)度。橫斷面設(shè)計（1）經(jīng)濟(jì)運(yùn)距： 移挖作填與附近借方經(jīng)濟(jì)比較，調(diào)運(yùn)填方的最大距離即所謂“經(jīng)濟(jì)運(yùn)距”。公式：式中：B借土單價（元m3）； T遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)費(fèi)單價（元m3km）； L兔免費(fèi)運(yùn)距（km）。橫斷面設(shè)計（2）平均運(yùn)距 運(yùn)距：是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。平均運(yùn)距：挖方路段中心樁號至填方路段中心樁號的距離計算。 （3）運(yùn)量 土石方運(yùn)量為平均運(yùn)距與土石方調(diào)配數(shù)量

9、的乘積。單位：m3km橫斷面設(shè)計（4）計價土石方數(shù)量 計價土石方數(shù)量=挖方數(shù)量+借方數(shù)量 如某工程土石方數(shù)量：填方500m3 挖方200m3 借方400m3 棄方100m3 則計價土石方數(shù)量=600m3橫斷面設(shè)計 一般工程的土石方總量，實(shí)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、小橋涵工程等項目的土石方數(shù)量。 對于獨(dú)立大、中橋梁、長隧道的土石方工程數(shù)量應(yīng)另外計算。橫斷面設(shè)計（五）機(jī)械的配置方法（1）土方： 短距離（085米）：推土機(jī)推運(yùn) 中距離（85500米）：鏟運(yùn)機(jī)鏟 運(yùn) 長距離（500米以上）：推土機(jī)推松，裝卸機(jī)裝車，自卸汽車調(diào)運(yùn)。橫斷面設(shè)計石方：

10、短距離（085米）：機(jī)械鉆眼開炸，推土機(jī)推運(yùn)； 中距離（85500米）：人工打眼開炸，鏟運(yùn)機(jī)鏟 運(yùn)； 長距離（500米以上）：機(jī)械鉆眼開炸，裝卸機(jī)裝車，自卸汽車調(diào)運(yùn)。橫斷面設(shè)計小結(jié)：本次課主要講授公路路基土石方調(diào)配的步驟及在調(diào)配中要注意的關(guān)鍵問題，主要培養(yǎng)學(xué)生對土石方調(diào)配的技巧。由于本內(nèi)容是公路工程管理課程的一個重要基礎(chǔ)內(nèi)容，要求給予足夠的重視。橫斷面設(shè)計作業(yè)： 1、已知某二級公路，路基寬度為12m，水泥混凝土路面，有一樁位填挖高度4.12m，路基邊坡為1:1.5。試按1:200比例尺繪出該斷面的橫斷面圖，并計算橫斷面面積。該點(diǎn)橫斷面地面線實(shí)測資料如下：K5+300.00右：3.7,-0.17

11、,12.7,-1.07,25,-2.31左：6.4,0.82,8.7,1.3,13.58,1.79,25,2.87橫斷面設(shè)計第三次課 教學(xué)方法：講 授 共2學(xué)時，80分鐘選線 第六章 選 線第一節(jié) 概 述 定義：選線是在路線起終點(diǎn)之間的大地表面上，根據(jù)計劃任務(wù)書規(guī)定的使用任務(wù)和性質(zhì)，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀粭l件，選定道路中線的位置的過程。一.影響道路的主要自然因素：地形、氣候、水文、水文地質(zhì)、地質(zhì)、土壤及植物覆蓋等。選線2氣候：氣候情況直接或間接地影響著地面水的數(shù)量、地下水位高度、大氣降水量及其強(qiáng)度和形態(tài)、路基水溫狀況、泥濘期、冬季積雪和冰凍延續(xù)期。并在一定程度上限制施工期限和條件。3水文及水文地質(zhì)：水文

12、情況決定排水結(jié)構(gòu)物的數(shù)量和大小，水文地質(zhì)情況決定了含水層的厚度和位置、地基或路基巖層滑坍的可能性。1.地形：應(yīng)盡量選擇地勢平坦，避免高填深挖的地勢走向。選線5土質(zhì)：土是路基與路面基層的材料，它影響路基形狀和尺寸的決定，也影響著路面型式和結(jié)構(gòu)的確定。6植被情況：地面的植物覆蓋影響暴雨逞流、水土流失程度，并在一定程度上影響路基土壤的水理和熱理狀況。4地質(zhì)條件：地質(zhì)構(gòu)造，決定地基及路基附近巖層的穩(wěn)定性，確定有無滑坍、碎落和崩坍的可能；同時也決定土石方工程施工難易和筑路材料的質(zhì)量。選線二、道路選線的一般原則1多方案選擇;2工程造價與營運(yùn)、管理、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合考慮;3處理好選線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系;4路線與周圍環(huán)

13、境、景觀相協(xié)調(diào);5工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的影響;6選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù).選線三、選線的步驟和方法 1路線總體布局：路線方案選擇 路線方案選擇主要是解決起、終點(diǎn)間路線基本走向問題。 （小比例尺1：2.51：10萬地形圖）2路線帶選擇 在路線基本方向選定的基礎(chǔ)上，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定出一些細(xì)部控制點(diǎn)，連接這些控制點(diǎn)，即構(gòu)成路線帶，也稱路線布局。（地形圖1：10001：5000比例尺） 選線3具體定線 定線就是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的定線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫綜合設(shè)計，具體定出道路中線的工作。選線第二節(jié) 路線方案選擇 一、影響路線方案選擇的主要因素 1路線在政治、經(jīng)濟(jì)、國防上的

14、意義，國家或地方建設(shè)對路線使用任務(wù)、性質(zhì)的要求，改革開放、綜合利用等重要方針的體現(xiàn)。 2路線在鐵路、公路、航道、空運(yùn)等交通網(wǎng)系中的作用，與沿線工礦、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關(guān)系，以及與沿線農(nóng)田水利等建設(shè)的配合及用地情況。選線 3沿線地形、地質(zhì)、水文、氣象、地震等自然條件的影響；路線長度、筑路材料來源、施工等件以及工程量、三材（鋼筋、木材、水泥）用量、造價、工期、勞動力等情況及其對運(yùn)營、施工、養(yǎng)護(hù)等方面的影響。 4其他如與沿線旅游景點(diǎn)、歷史文物、風(fēng)景名勝的聯(lián)系等。選線選線選線選線選線評價路線方案的主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：（1）路線長度（2）線形標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)指標(biāo)（3）占地面積（4）工程數(shù)量：土石方、路面、橋涵、擋土

15、墻、防護(hù)工程（5）材料用量：鋼材、水泥、木材（6）勞動力：數(shù)量、來源（7）工程總造價。選線二、路線方案選擇的方法和步驟1搜集與路線方案有關(guān)的規(guī)劃、計劃、統(tǒng)計資料及各種比例尺的地形圖、航測圖、水文、地質(zhì)、氣象等資料。2根據(jù)確定了的路線總方向和公路等級，先在小比例尺（1：50000或1：100000）的地形圖上，結(jié)合搜集的資料，初步研究各種可能的路線走向。選線3按室內(nèi)初步研究提出的方案進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，連同野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的新方案，都必須堅持跑到、看到、調(diào)查到，不遺漏一個可能的方案。 4分項整理匯總調(diào)查成果，編寫工程可行性研究報告，為上級編制或補(bǔ)充修改設(shè)計任務(wù)書提供依據(jù)。選線 第三節(jié) 平原地區(qū)選線一、平

16、原區(qū)路線特點(diǎn) 平原區(qū)是地面高度變化微小的地區(qū)，有時有輕微的波狀起伏和傾斜； 平原地區(qū)除泥沼、鹽漬上、河谷漫灘、草原、戈壁、沙漠等外，一般多為耕地，且分布有各種建筑設(shè)施，居民點(diǎn)較密； 在天然河網(wǎng)湖區(qū)，還具有湖泊、水塘、河又多等特點(diǎn)； 路線縱坡及曲線半徑等幾何要素比較容易達(dá)到較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)； 易受當(dāng)?shù)刈匀粭l件和地物的障礙。選線二、平原區(qū)路線布設(shè)要點(diǎn) （一）正確處理道路與農(nóng)業(yè)的關(guān)系 1平原區(qū)新建公路要占用一些農(nóng)田，要盡量做到少占和不占高產(chǎn)田。 選線（一）正確處理道路與農(nóng)業(yè)的關(guān)系1平原區(qū)新建公路要占用一些農(nóng)田，要盡量做到少占和不占高產(chǎn)田2路線應(yīng)與農(nóng)田水利建設(shè)相配合。3當(dāng)路線靠近河邊低洼的村莊或田地通過

17、時，應(yīng)爭取靠何岸布線，利用公路的防護(hù)措施，兼作保村保田之用。選線（二）合理考慮路線與城鎮(zhèn)的聯(lián)系基本原則：過境公路：靠村不進(jìn)村，利民不擾民連接公路：選擇適當(dāng)位置與城市道路連接或穿越城鎮(zhèn)1國防公路和高等級公路，應(yīng)盡量避免穿越城鎮(zhèn)、工礦區(qū)及較密集的居民點(diǎn)。 選線2一般溝通縣、鄉(xiāng)、村直接為農(nóng)業(yè)運(yùn)輸服務(wù)的公路，經(jīng)地方同意也可穿越城鎮(zhèn)，但應(yīng)有足夠的路基寬和行車視距，以保證行人、行車的安全。3路線應(yīng)盡量避開重要的電力、電訊設(shè)施。當(dāng)必須靠近或穿越時，應(yīng)保持足夠的距離和凈空，盡量不拆或少拆各種電力，電訊設(shè)施。選線（三）處理好路線與橋位的關(guān)系 1. 指定的特大橋是路線基本走向的控制點(diǎn)。 2. 大橋原則是應(yīng)服從路線基本走向，一般作為路線走向的控制點(diǎn)。 3中小橋涵的位置應(yīng)服從路線走向。 4一般情況下，橋位中線應(yīng)盡可能與洪水的主流流向正交，橋梁和引道最好都在直線上。選線（四）注意土壤水文條件 合理利用地形、地質(zhì)條件：高地布線。 應(yīng)盡可能沿接近分水嶺的地勢較高處布線。 當(dāng)路線遇到面積較大的湖塘、泥沼和洼地時，一般應(yīng)繞避； 如需要穿越時，應(yīng)選擇最窄最淺和基底坡面較平緩的地方通過，并采取有效措施，保證路基的確定。選線（六）盡量靠近建筑材料產(chǎn)地 平原地區(qū)一般缺乏砂石建筑材料，路線應(yīng)盡可能靠近建筑材料產(chǎn)地，以減少施工，養(yǎng)護(hù)材料運(yùn)輸費(fèi)用。（五