路基横断面设计与计算
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任务4 路基土石方计算与调配在公路工程项目中,路基土石方数量十分可观,它是公路工程项目的一项主要指标,直接影响公路建设的造价、工期、用地等许多方面。
土石方的数量及其调配,关系着取土或弃土地点、公路用地范围,同时对工程造价、所需劳动力和机具设备的数量以及施工期限有较大影响。
土石方数据计算与调配的主要任务是计算每公里路段的土石方数量和全线总土石方工程数量,合理调配挖方的利用和填方的来源及运距,为编制工程预(概)算、确定合理的施工方案以及计量支付提供依据。
由于自然地面起伏多变,填挖体积不可能是一个简单的几何体,若按地面的起伏变化来进行土石方数量的计算,不仅繁杂,而且实用意义不大。
因此,在公路的测设过程中,土石方的计算通常采用近似方法,计算精度视工程的要求而定。
一般情况下,横断面的面积以m2为单位,可取小数后一位,土石方的体积以m3为单位,可取至整数。
一、横断面面积计算路基填挖的断面积是指断面图中地面线与路基设计线所围成的面积,包括填方区域面积与挖方区域面积,在断面面积计算时,填方与挖方应分别考虑。
常用的断面面积计算方法有积距法、坐标法、几何图形法和混合法。
1、积距法积距法的原理是把断面面积垂直分割成宽度相等的若干条块,由于每一条块的宽度相等,所以在计算面积时,只需量取每一条块的平均高度,然后乘以宽度,即可得出每一条块的面积,如图3-12所示。
其计算公式为:(3-1)式中:——横断面面积,;——横断面所分成的三角形或梯形条块的宽度,通常用1m或2m;——横断面所分成的三角形或梯形条块的平均高度,m。
图3-12 积距法计算示意图图3-13 坐标法由此可见,积距法求面积就是在实际操作中转化为量取的累加值,这种操作可以使用分规按顺序由左到右连续量取每一条块的平均高度,分规最后的累计高就是,将条块宽度乘以累计高度即为填或挖的面积。
积距法也可以用厘米格纸拆成窄条作为量尺,每量一次在窄条上画好标记,从开始到最后标记的累计距离就是,然后乘以条块宽度即为所求面积。
第二章路基设计2.1路基设计2.1.1 路基横断面布置由横断面设计(查《公路工程技术标准》(JTGB01—2003))部分可知,路基宽度为7m,其中路面跨度为6.00m,土路肩宽度为0.5×2=1.0m。
;路面横坡为1.5%,土路肩横坡为2.5%.图2-1 路基横断面图2.1.2 路基最小填土高度拟建道路为四级公路,双向两车道,设计车速20km/h。
根据《公路路基设计规范》JT GD 30-2004,路基宽查表,选用一般值7m。
为整体断面形式,车道宽3m,土路肩为0.5m。
其标准横断面形式见设计图纸。
该工程位于平原微丘区地下水位于路面下,临界高度Ho>H,路基保持干燥状态,查路堤边坡坡度表,取边坡坡度1:1.5.直线形边坡。
路堤填料与压实标准:路基压实采用重型压实标准,压实度应符合《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)表4.0.4的要求.表2-1 路床土最小强度和压实标准表2-2 路堤土最小强度和压实标准2.1.3 路基处理(1) 一般路基处理原则:路基河塘地段,先围堰清淤、排水,然后将原地面开挖成台阶状,并回填灰土至原水面,路基底部采用石灰土处理,路床顶面以下0-80cm采用石灰土处理;路基高度≤2.0m路段,清除耕植后,将原地面挖至25cm深压实后才可填筑,路床顶面以下均采用掺石灰土处理;路基高度>2.0m 的路段,路床顶面以下0-60cm采用石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,又施工建立根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。
(2) 路床处理((JTJ013—95)《公路路基设计规范》)①路床土质应均匀、密实、强度高,上路床压实度达不到要求时,必须采取晾晒,掺石灰等技术措施。
路床顶面横坡应与路拱坡度一致。
②挖方地段的路床为岩石或土基良好时,可直接利用作为路床,并应整平,碾压密实。
地质条件不良或土质松散,渗水,湿软,强度低时,应采取防水,排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施,处理深度可视具体情况确定。
一、横断面面积计算路基的填挖断面面积,是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积,高于地面线者为填,低于地面线者为挖,两者应分别计算。
通常采用积距法和坐标法。
1.积距法:如图4-4将断面按单位横宽划分为若干个梯形和三角形,每个小条块的面积近似按每个小条块中心高度与单位宽度的乘积:Ai=b hi则横断面面积: A =b h1+b h2+b h3+… +b hn=b∑ hi当 b = 1m 时,则 A 在数值上就等于各小条块平均高度之和∑ hi。
2.坐标法:如图4-5已知断面图上各转折点坐标(xi,yi), 则断面面积为:A = [∑(xi yi+1-xi+1yi) ] 1/2坐标法的计算精度较高,适宜用计算机计算。
图4-4 横断面面积计算(积距法)h 4h 1h 2h 3hnA图4-5 横断面面积计算(坐标法)5,y 5)二、 土石方数量计算路基土石方计算工作量较大,加之路基填挖变化的不规则性,要精确计算土石方体积是十分困难的。
在工程上通常采用近似计算。
即假定相邻断面间为一棱柱体,则其体积为:V=(A 1+A 2)2L 式中:V — 体积,即土石方数量(m 3);A 1、A 2 — 分别为相邻两断面的面积(m 2);L —相邻断面之间的距离(m )。
此种方法称为平均断面法,如图4-5。
用平均断面法计算土石方体积简便、实用,是公路上常采用的方法。
但其精度较差,只有当A1、A2相差不大时才较准确。
当A1、A2相差较大时,则按棱台体公式计算更为接近,其公式如下:V=31(A 1+A 2) L (1+mm1)式中:m = A 1 / A 2 ,其中A 1 <A 2 。
图4-5 平均断面法第二种的方法精度较高,应尽量采用,特别适用计算机计算。
用上述方法计算的土石方体积中,是包含了路面体积的。
若所设计的纵断面有填有挖基本平衡,则填方断面中多计算的路面面积与挖方断面中少计算的路面面积相互抵消,其总体积与实施体积相差不大。
道路横断面工程量计算公式道路横断面工程量计算是道路工程中的重要环节,它是确定道路工程施工成本和工程进度的基础。
在道路工程中,横断面工程量计算是指根据道路横断面的设计要求和实际情况,计算出道路各个部分的工程量,包括路基、路面、排水系统等。
本文将介绍道路横断面工程量计算的基本公式和方法。
一、路基工程量计算。
1. 路基挖方量计算。
路基挖方量计算是指根据路基的设计要求和实际情况,计算出路基的挖方量。
路基挖方量计算的公式为:挖方量 = (道路宽度 + 路基边坡高度) ×路基长度×路基宽度。
2. 路基填方量计算。
路基填方量计算是指根据路基的设计要求和实际情况,计算出路基的填方量。
路基填方量计算的公式为:填方量 = (道路宽度 + 路基边坡高度) ×路基长度×路基宽度。
3. 路基边坡工程量计算。
路基边坡工程量计算是指根据路基边坡的设计要求和实际情况,计算出路基边坡的工程量。
路基边坡工程量计算的公式为:边坡工程量 = 边坡高度×边坡长度×边坡宽度。
二、路面工程量计算。
1. 路面铺装面积计算。
路面铺装面积计算是指根据路面的设计要求和实际情况,计算出路面的铺装面积。
路面铺装面积计算的公式为:铺装面积 = 路面长度×路面宽度。
2. 路面厚度计算。
路面厚度计算是指根据路面的设计要求和实际情况,计算出路面的厚度。
路面厚度计算的公式为:路面厚度 = (路面长度×路面宽度) ×设计厚度。
三、排水系统工程量计算。
1. 排水管道长度计算。
排水管道长度计算是指根据排水系统的设计要求和实际情况,计算出排水管道的长度。
排水管道长度计算的公式为:管道长度 = 排水管道数量×排水管道长度。
2. 排水井数量计算。
排水井数量计算是指根据排水系统的设计要求和实际情况,计算出排水井的数量。
排水井数量计算的公式为:井数量 = 排水井间距×路面长度。