路基路面施工放样

77路基路面施工放样测量路基路面施工放样测量§§4-1 路基放样的基本原理路基放样的基本原理一、路基路面设计的基本参数一、路基路面设计的基本参数在公路的中心施工控制桩恢复完成后，即可进行路基的土石方施工路基施 工前，应首先在地面上把路基的轮廓表示出来，即把路堤坡脚点和路堑坡顶点找 出来，钉上边桩，同时还应把边坡的坡度表示出来，为路堤填筑和路堑的开挖提 供施工依据在进行路基路面施工放样以前应首先了解路基路面设计的基本参数， 以便在进行放样测量时计算放样数据路基路面的设计是在横断面测量的基础上进行的，其中的设计参数主要包括路基宽度 B、路面宽度 b、排水沟宽度 s（梯形 排水沟的边坡坡度） 、填挖高度 h、路基路堑的边坡坡度 m、路基超高 Δ 和加宽 等基本参数 1、 路基宽度 公路路基宽度是指行车道与路肩宽度之和当设有中间带、变速车道、爬坡 车道、应急停车带时，还包括这些设施的宽度如图 4-1 所示 2、边坡率 公路的路基路面设计涉及填挖成型的路基边坡坡度，如图 4-2 所示，AD 是ABCDOO′1:mii1:mbhda)OO′BACDiihdbss1:nb) 4-2路 基路肩行车道中间带车道车道硬路肩土路肩路缘带中央 分隔 带路 缘 带带缘路行车道 外侧线车道分界线 外侧线行车道4-11:m1:m78地面线，BC 是设计路基顶面，h 是设计的填方高度，AB，CD 是路基的边坡。

路基边坡的坡度通常用 1：m 的形式表示，即：（4-1）mdhi1（4-2）hdm 式中 m 称为边坡率，或称为陡度 由式（4-2）可见，取 h=1m，则 d=m，即高差 h 是 1m 时，边坡水平长度 d 在数量上等于边坡率如图 4-3 所示，AB 的边坡率为 1：0.5，h=1m，则 d=0.5m边坡率越小，水平长度越短，边坡越陡3、超高 在图 4-2a）中，O 点是公路中心线在地面上的位置，O’是中心线在设计路面 上的位置，B、C 是公路中心线两侧的路基边界点根据路基路面的设计要求， 在公路直线段边缘点 B、C 处于同一高度，路面横断面由路中心向两侧略向下倾斜形成双向横坡面，如图 4-4a)所示的阴影部分但是汽车在曲线路段行驶，由于 曲线运行的离心力存在，汽车在这种路面上运行的稳定性将受到影响为了保证 汽车在曲线段行驶的安全，在公路曲线半径小于表 4-1 规定的情况下，路基路面 设计曲线段的路面边缘点 B、C 连线在曲线半径方向上形成倾角为 α 的横坡面 如图 4-4 所示，这时 B、C 两点之间的高差为：（4-3）ibtgbαΔ2式中：2Δ 为超高值，α 为超高角，i 为路面超高横坡度，b 为路面 BC 的设计宽 度。

0.5m1m1:0.5AB4-3公路等级 计算行车速度(km/h)120100806010060804060304020 极限最小半径(m)65040025012540012525060125306015 一般最小半径(m)10007004002007002004001002006510030 不设超高最小半径(m)55004000250015004000 1500 2500600 1500 350600150各级公路最小平曲线半径 表4-1 高速公路一二三四79由于超高的存在，设计上 B、C 不在同一个高程面上，一般 B 点的超高值为- Δ，则 C 点的超高值为+Δ圆曲线段路面的设计超高值是常数，路面倾斜形成 单向横坡，如图 4-4b)所示缓和曲线段的路面超高值随着在缓和曲线上的长度的 不同而变化，路面横坡倾斜由双向横坡面向单向横坡面逐步过渡 4、加宽汽车在平曲线上行驶时，需要比直线部分更大的行车宽度，当圆曲线半径 小于或等于 250m 时，在圆曲线段应按规定设置加宽，同时在曲线两端设置加宽 缓和段。

曲线上的加宽值可从设计文件查取 若圆曲线的加宽值为 B j，加宽缓和段内任一中桩的加宽值可按下式计算： 当加宽缓和段为直线过渡时：j cjxBLxB-ΔαB2ΔCa)内测加宽R缓和曲线段圆曲线直线段单向横坡b)4-4+Δb80当加宽缓和段为高次抛物线过渡时：jj cj cjxBBLxBLxB 43)((3)(4式中：Bjx：加宽缓和段内任一中桩的加宽值； x：对应于 Bjx的中桩到加宽缓和段起点的长度； LC：加宽缓和段（或者缓和曲线段）的长度二、路基路面施工放样有关待求参数的计算二、路基路面施工放样有关待求参数的计算、公路用地面积的计算1、 公路用地面积的构成图 4-5 所示是一段公路全景透视图，从图中可以看出，公路实际用地面积包平面示意图里程桩号横断面示意图k5+165.30k5+180.00k5+200.00k5+220.00k5+220.00k5+255.40k5+216.73a)b)1A1'22'33'D4B4'55'66'77' 88'C 9'A1A24-681括：路基宽度及由边坡率所决定的填方路基（图 4-5 中的 AB 段）扩张面积，公 路排水沟面积，由边坡率决定的挖方路堑（图 4-5 中的 BC 段）开挖面积以及路 线转弯处的内侧加宽面积（如图 4-4b）等。

图 4-6a)是路基路面设计的平面图， 公路用地面积包括在平面图中的 1、2……8 及 1’、2’……8’所围成的区域内，这 是根据公路设计确定的基本用地面积如果在公路建设上顾及景观美化和绿带的 需要，还应在基本用地基础上增加绿化带等用地面积另外，城市道路用地范围具有上述公路用地的内容，同时根据城市规划建设 的需要，还应包括有行车道、人行道、绿带、停车带等部分的面积，如图 4-7 所 示2、用地边界位置参数的测算 1）对称填高的用地边界点位置参数的计算：如图 4-6a)所示，地面 AD 平坦， BC 是以中线桩 O 为对称点的设计的路面，b 是路面设计宽度，m 是边坡率，h 是 路基填筑高度（简称填高） 对称填高的用地边界点位置参数，即离开中线桩的 距离 dd 为：（4-4）mhbDbdd22 2）对于挖低的路堑路段的用地边界点位置参数的计算：如图 4-6b)所示，地 面 AD 地势平坦，BC 是以中线桩 O 为对称设计的路面，s 是排水沟的宽度，h 是 开挖的路堑深度（简称挖低） ，其它符号同图 4-6a)对称挖低的用地边界点位置 参数 dd：（4-5）mhsbdd22 机动车道人行道人行道 机动车道非机动车道非机动车道4-7bsshd3R2R5RO4L3L2L1LO'R1RP左P右32R1R1L2L3L4-8823）不规则填挖地段用地边界点位置参数的测算，如图 4-8 所示，中线桩 O 附近是不规则地面。

解析法： ①设立一个 h~d 坐标系如图 4-8 所示，h 轴（高差）在公路中心线点 O 的 垂线上，d 轴（横向距离）通过设计路面标高处 O’ ②设路面边界点 P 点的坐标为（h,d） ，并按公式求解 据推证，P 点的坐标应满足下式，即（4-5）0 LAZ 式中： dhZ  mddhhA12323  mdhdhdhL 112332解算式（4-5）得（4-6）LAZ1式中 h1、d1是路面边界点 1 的坐标，可从路面设计中得到的参数； h2、d2、h3、d3是地面点 2、3 的坐标，均是横断面测量得到的数据； h、d 是设计的填方路基（或者挖方路堑）边界点 P 的待求坐标，其中 d 的 绝对值是路堤（或者路堑）的边界点到公路中心线点的距离 按上述坐标系计算时应注意：计算填方路基右边界点的坐标，或者计算挖方 路堑左边界点的坐标时，边坡率 m 应取负值下面为了更加详细地说明计算方法，表4-2里程桩号d(m)点号h(m)d(m)-14.02-0.41+4.864.93-8.31-4.70+4.866.2 -7.81-1.98+4.8610.81路边点坐标-7.5超高0.237.5-13.062.969.415R2R 3R1RP右k1+35.00 设计挖（或填）高差h +4.86边坡率 0.7h(m)右侧左侧(P右) 9.41点号2L3L 4L1L(P左)距离7.71(P左) 13.06填（或挖）边界 点参数横断面测量地面 点坐标项目3.01+4.862.08+4.86 1.02+4.86超高-0.2383给出计算示例。

如图 4-8 所示，计算结果见表 4-2 图解估计：从图 4-8 可以看出，用地边界点 P左、P右的位置可利用作图的方 法求得： ①以路面设计宽度 b 及边坡率 m 等参数为依据作边坡线，可得边坡线与地面 线的交点 P； ②在图上量取中线点到 P 点的图上长度； ③按绘图比例把图上长度换算为实际长度，得到边界点距离路中线的实际距 离 3、用地面积测算 测算公路用地面积（包括城市道路用地面积） ，可利用设计图纸的设计边界 线所围成的图形，按几何法或者利用求积仪求得为了准确测算，一般公路面积 测算多用梯形法、解析法 1）梯形法：如图 4-6a)所示，2、3、3’、2’四个边界点构成梯形，梯形的面 积：（4-7）)(5 . 032ddddAsΔ梯式中 A梯是梯形 233’2’的面积；dd2、dd3分别是 22’、33’的边界宽度；ΔS是 22’ 与 33’的里程差 2）按多边形面积计算公式，计算面积这时应计算公路左右边界点的坐标， 然后用下式计算面积4-8）niiiyyxS 111)(21式中：是边界点的图上坐标iiyx ,、路基设计横断面面积的计算 图 4-6b)所表示各里程桩位路基设计的横断面示意图。

从图中可以看出，横断 面面积涉及路基的填挖高度（h） 、路面宽度（b） 、排水沟宽度（s） 、边坡率（m） 、 路面超高（Δ）以及地面实际地面线，情况比较复杂横断面的计算应根据不同 情况采取不同的方法 1、对称的填高横断面面积的计算 如图 4-2a)所示，填高横断面面积 A 为：（4-9）222225 . 05 . 0)2(05.ibmhbhbihmhbbA2、对称的挖低横断面面积的计算如图 4-2b)所示，挖低横断面面积 A 为：84（4-10）222225 . 0)(25 . 02)22()2(5 . 0ibhhsmhbhibhshmhsbsbA式中 Δh 是排水沟的深度，i 是横坡度3、不规则填挖横断面面积的计算 根据横断面测量结果和路基路面设计参数（h、m、Δ 等） ，绘出不规则填挖 横断面图，如图 4-8 所示显然这种不规则横断面图随着情况不同而异，以该图 为例，横断面面积仍然可利用图中的边界线所围成的图形，按几何法或者利用求 积仪求得，也可利用图上的各个连接点的坐标按解析法公式（4-8）计算如图 4- 8 所示，根据测算结果及设计参数得出横断面各点得坐标及面积得计算结果列与 表 4-3 中。

、土石方的测算 公路土石方，指的是设计公路的填挖土石方挖方段是指从天然地表挖除的 土石方；填方段是指填筑压实的土石方一般地公路土石方的计算采用断面法， 即根据路基设计横断面面积及断面之间的距离求取土石方数量如图 4-6b)所示， 各个填、挖横断面面积为已知，横断面之间的距离可利用两端断面所对应的中线 里程桩号求得，则天然地表坡度相近的横断面之间的土石方 V 为：(4-11)DAAV)(5 . 021式中 A1、A2为相邻的两个填（或者挖）横断面的面积，D 是相邻的两个横断面 之间的距离 比较精确的计算公式可采用棱台计算公式，即：（4-12）)(31 2121AAAADV三、路基边桩放样一般要求三、路基边桩放样一般要求表4-3点名h(m)d(m)点名h(m)d(m)4L1.02+4.87-7.815R-0.41+4.864.933L2.08+。