《公路工程》课件(土石方调配篇)

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1、公路工程,主讲教师：梁金江,TEL：13211336738,横断面设计,第一次课,教学方法：讲 授 共2学时，80分钟,横断面设计,1-4-2 路基横断面设计方法及成果,公路横断面设计内容,确定路幅形式及断面尺寸（包括宽度及横坡度）； 确定路基高度（由纵断面设计获得）； 形状设计（如直线式边坡、折线式边坡、台阶 形边坡等）； 边坡坡度确定； 横断面面积计算及土石方数量计算与调配。,一、公路路基横断面设计,横断面设计,路基横断面设计所需基础资料,平曲线资料(包括半径、缓和曲线、偏角、曲线位置等) ； 各中桩的填挖高度； 路基、路面的宽度（含加宽值）； 各断面的超高值； 路基标准横断面图式； 路基

2、边坡坡度值； 边沟、截水沟等排水设施的形式及尺寸； 弯道上视距的保证措施（如视距台等）。,横断面设计,横断面图设计的方法及步骤,拟定所用比例（一般为1：200），进行图幅布置； 绘制地面线； 绘出设计线（俗称“戴帽子”）； 绘出防护与加固工程的断面图； 绘出边沟、截水沟、排水沟等排水设施的位置和形式； 计算填挖面积，并标注于图上。,横断面设计,K5+300.00T=2.52,根据K5+300.00的资料，绘制其横断面图 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,路基横断面设计

3、举例说明,横断面设计,路基设计表（例表 A） 路基土石方数量计算表（例表 B） 路基每公里土石方数量表（例表 C ） 路基每公里土石方运量统计表（例表 D ） 横断面设计图（例表 E 、 F ）,横断面设计成果,横断面设计,返回,横断面设计,返回,横断面设计,返回,横断面设计,返回,横断面设计,返回,图A,横断面设计,图B,翻幻灯片 16页,横断面设计,二、城市道路横断面设计,城市道路横断面的基本形式单幅路横断面（俗称“一块板”） 双幅路横断面（俗称“两块板”） 三幅路横断面（俗称“三块板”） 四幅路横断面（俗称“四块板”）,横断面设计,图示,城市道路横断面设计,返回,横断面设计,返回,横断面

4、设计,城市道路横断面设计要求,车辆、行人通行的要求 机动车辆、非机动车辆、行人安全行驶的要求（分道行驶） 美化城市的要求 照明的要求 地下管线布设的要求 排水、排污的要求,横断面设计,图示,小 结,本次课讲授公路路基横断面的设计及城市道路横断面设计的方法与要求，通过学习，学生应该具备公路路基横断面的设计的能力，并具备城市道路横断面设计的初步能力。,横断面设计,课后练习,完成课程设计所要求的横断面设计。 绘制一个城市道路四幅路的横断面。,横断面设计,第二次课,教学方法：讲 授 共2学时，80分钟,横断面设计,一、横断面面积计算 （一）积距法： 概念：把横断面图划分成若干条等宽的小条，累加每一小条

5、中心处的高度，再乘以条宽即为该图形的面积。 适用于不规则图形面积计算。,143路基土石方数量计算及调配,图示,横断面设计,返回,横断面设计,横断面面积：,每个小条块的近似面积为：,横断面设计,（二）几何图形法：,概念：把横断面图上地面线及设计线的转折点划分成若干块不等宽的梯形或三角形，分别计算为一块图形的面积并累加起来，即为该图形的面积。适用于计算机计算，精度高。图示,横断面设计,动画演示,返回,横断面设计,（三）坐标法 图示,已知断面图上各转折点坐标（xi，yi），则断面面积为：,（四）混合法：以上三种方法混合使用,横断面设计,返回,横断面设计,二、土石方数量计算,1.计算方法： （1）平均

6、断面法：图示若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近，则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为：,横断面设计,返回,用平均断面法计算,横断面设计,式中：V两断面间的体积 F1、F2填或挖的面积 L为两断面间的中线距离,横断面设计,（2） 棱台体积法： 若F1和F2相差甚大，则与棱台更为接近。其计算公式为：,横断面设计,返回,用棱台体积法计算,横断面设计,式中：V两断面间的体积 F1、F2填或挖的面积 L为两断面间的中线距离,横断面设计,2. 土石方数量计算应注意的问题：,（1）填挖方数量分别计算，（填挖方面积分别计算）； （2）土石方应分别计算，（土石面积分别计算）； （3）路基填、

7、挖方数量中应考虑路面所占的体积，（填方扣除、挖方增加）； （4）大中桥位处所占的路基土石方应扣除。,横断面设计,3. 编制路基土石方数量计算表4. 编制每公里路基土石方数量表 （图示表格A B ),横断面设计,返回上页,图A,横断面设计,返回上页,图B,横断面设计,（一）土石方调配的目的：确定填方用土的来源、挖方弃土的去向；以及计价土石方的数量和运量等。填方土源：1、附近挖方利用2、借土挖方去向：1、调往附近填方2、弃土,三、路基土石方调配,横断面设计,（二）土石方调配原则 （1）半填半挖处先横向作填，再考虑纵向调运; （2）没有桥梁或修建便桥困难的一般不考虑跨河、沟调运； （3）条件允许，尽

8、可能避免或减少上坡运土； （4）长距离运土时，应考虑经济运距； （5）土、石方一般分别调运，先土后石； （6）借土、弃土要注意环境保护 （7）不应采用交叉调配。,横断面设计,土石方计算表调配法：公路设计文件推荐方法。 土石方调配后，应按下式进行复核检查：横向调运+纵向调运+借方=填方横向调运+纵向调运+弃方=挖方挖方+借方=填方+弃方,（三）土石方调配方法,横断面设计,（四）调配中常用的概念,（1）免费运距； （2）经济运距； （3）平均运距； （4）运量； （5）计价土石方的数量； （6）天然密实度与压实度。,横断面设计,（1）经济运距：移挖作填与附近借方经济比较，调运填方的最大距离即所谓“

9、经济运距”。 公式：,式中：B借土单价（元m3）；T远运运费单价（元m3km）；L兔免费运距（km）。,横断面设计,（2）平均运距运距：是指从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。 平均运距：挖方路段中心桩号至填方路段中心桩号的距离计算 。（3）运量土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积。单位：m3km,横断面设计,（4）计价土石方数量,计价土石方数量=挖方数量+借方数量如某工程土石方数量：填方500m3 挖方200m3借方400m3 弃方100m3则计价土石方数量=600m3,横断面设计,一般工程的土石方总量，实际上是指计价土石方数量。一条公路的土石方总量，一般包括路基工程、排水工程

10、、临时工程、小桥涵工程等项目的土石方数量。对于独立大、中桥梁、长隧道的土石方工程数量应另外计算。,横断面设计,（五）机械的配置方法,（1）土方：短距离（085米）：推土机推运中距离（85500米）：铲运机铲 运长距离（500米以上）：推土机推松，装卸机装车，自卸汽车调运。,横断面设计,石方：短距离（085米）：机械钻眼开炸，推土机推运；中距离（85500米）：人工打眼开炸，铲运机铲 运；长距离（500米以上）：机械钻眼开炸，装卸机装车，自卸汽车调运。,横断面设计,小结：本次课主要讲授公路路基土石方调配的步骤及在调配中要注意的关键问题，主要培养学生对土石方调配的技巧。由于本内容是公路工程管理课程

11、的一个重要基础内容，要求给予足够的重视。,横断面设计,作业：,1、已知某二级公路，路基宽度为12m，水泥混凝土路面，有一桩位填挖高度4.12m，路基边坡为1:1.5。试按1:200比例尺绘出该断面的横断面图，并计算横断面面积。 该点横断面地面线实测资料如下： K5+300.00 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,横断面设计,第三次课,教学方法：讲 授 共2学时，80分钟,选线,第六章 选 线,第一节 概 述,定义：选线是在路线起终点之间的大地表面上，根据计划任务书规定的使用任务和性质，结合

12、当地自然条件，选定道路中线的位置的过程。,一.影响道路的主要自然因素：,地形、气候、水文、水文地质、地质、土壤及植物覆盖等。,选线,2气候：气候情况直接或间接地影响着地面水的数量、地下水位高度、大气降水量及其强度和形态、路基水温状况、泥泞期、冬季积雪和冰冻延续期。并在一定程度上限制施工期限和条件。,3水文及水文地质：水文情况决定排水结构物的数量和大小，水文地质情况决定了含水层的厚度和位置、地基或路基岩层滑坍的可能性。,1.地形：应尽量选择地势平坦，避免高填深挖的地势走向。,选线,5土质：土是路基与路面基层的材料，它影响路基形状和尺寸的决定，也影响着路面型式和结构的确定。,6植被情况：地面的植物

13、覆盖影响暴雨逞流、水土流失程度，并在一定程度上影响路基土壤的水理和热理状况。,4地质条件：地质构造，决定地基及路基附近岩层的稳定性，确定有无滑坍、碎落和崩坍的可能；同时也决定土石方工程施工难易和筑路材料的质量。,选线,二、道路选线的一般原则,1多方案选择;,2工程造价与营运、管理、养护费用综合考虑;,3处理好选线与农业的关系;,4路线与周围环境、景观相协调;,5工程地质和水文地质的影响;,6选线应重视环境保护.,选线,三、选线的步骤和方法,1路线总体布局：路线方案选择路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题。 （小比例尺1：2.51：10万地形图）,2路线带选择在路线基本方向选定的基础

14、上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。（地形图1：10001：5000比例尺）,选线,3具体定线定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。,选线,第二节 路线方案选择,一、影响路线方案选择的主要因素,1路线在政治、经济、国防上的意义，国家或地方建设对路线使用任务、性质的要求，改革开放、综合利用等重要方针的体现。,2路线在铁路、公路、航道、空运等交通网系中的作用，与沿线工矿、城镇等规划的关系，以及与沿线农田水利等建设的配合及用地情况。,选线,3沿线地形、地质、水文、气象、

15、地震等自然条件的影响；路线长度、筑路材料来源、施工等件以及工程量、三材（钢筋、木材、水泥）用量、造价、工期、劳动力等情况及其对运营、施工、养护等方面的影响。,4其他如与沿线旅游景点、历史文物、风景名胜的联系等。,选线,选线,选线,选线,选线,评价路线方案的主要技术、经济指标：,（1）路线长度,（2）线形标准、技术指标,（3）占地面积,（4）工程数量：土石方、路面、桥涵、挡土墙、防护工程,（5）材料用量：钢材、水泥、木材,（6）劳动力：数量、来源,（7）工程总造价。,选线,二、路线方案选择的方法和步骤,1搜集与路线方案有关的规划、计划、统计资料及各种比例尺的地形图、航测图、水文、地质、气象等资料。,2根据确定了的路线总方向和公路等级，先在小比例尺（1：50000或1：100000）的地形图上，结合搜集的资料，初步研究各种可能的路线走向。,选线,3按室内初步研究提出的方案进行实地调查，连同野外调查中发现的新方案，都必须坚持跑到、看到、调查到，不遗漏一个可能的方案。,4分项整理汇总调查成果，编写工程可行性研究报告，为上级编制或补充修改设计任务书提供依据。,选线,第三节 平原地区选线,一、平原区路线特点,