1、湖南省 2016年度市政公用工程专业技术职务任职资格考试专业实务第一章 工程设计实务第一节 道路工程设计实务一、一般路基设计1.滑动面假定松散的砂性土和砾石内摩擦角较大，粘聚力较小，滑动面近似平面，平面力学模型采用直线。粘性土粘聚力较大，内摩擦角较小，破裂时滑动面为圆柱形、碗形，近似于圆曲面，平面力学模型采用圆弧。2.直线滑动面稳定性分析二、道路路线设计1. 平面线形三要素：直线、圆曲线和缓和曲线。2. 平面设计主要任务（1）确定平面位置与线形：交点位置(里程桩号、间距、偏角或坐标 )（2）确定平曲线半径及缓和曲线长度(参数 A)（3）平面线形设计：线形要素的组合（4）路线里程桩号计算及逐桩坐
2、标计算（5）平面视距的确定与保证3.圆曲线要素计算及主点桩号计算【例题 3】 某四级公路在交点K10+264.55 处右转 64.78,试进行该交点的平曲线设计。根据地形、地物资料，拟选曲线半径 R 为 250m。计算曲线要素及主点桩号。【解】（1）计算曲线要素（2）计算主点桩号3. 缓和曲线要素计算及主点桩号计算缓和曲线：设置在直线和圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。【例题 4】 已知平原区某二级公路有一弯道，偏角 右 =152830” ,半径R=600m，缓和曲线长度 Ls=70m，JD=K2+536.48。计算主点里程桩号。【解】（1）曲线要素计
3、算（1）曲线要素计算（2）主点里程桩号计算5.竖曲线要素计算、设计高程计算及确定纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段曲线来缓和，称为竖曲线。变坡点：相邻两条坡度线的交点。变坡角：相邻两条坡度线的坡角差，通常用坡度值之差代替，用 表示，即=2-1tg2- tg1=i2-i1【例题 5】 某山岭区一般二级公路，变坡点桩号为 k5+030.00，高程H1=427.68m，i 1=+5%， i2=-4%，竖曲线半径 R=2000m。试计算竖曲线诸要素以及桩号为 k5+000.00 和 k5+100.00 处的设计高程。解：1.计算竖曲线要素=i2-i1=-0.04-0.05= - 0.090，
4、为凸形。曲线长 L = R=20000.09=180m切线长： 外 距：竖曲线起点 QD（K5+030.00）- 90 = K4+940.00竖曲线终点 ZD（K5+030.00）+ 90 = K5+120.002.计算设计高程K5+000.00：位于上半支横距 x1= Lcz QD = 5000.00 4940.0060m竖距： 切线高程 HT = H1 + i1（ Lcz - BPD）= 427.68 + 0.05（5000.00 - 5030.00）= 426.18m 设计高程 HS = HT - y1 = 426.18 - 0.90=425.18m （凸竖曲线应减去改正值）按竖曲线终点
5、分界计算：横距 x2= Lcz QD = 5100.00 4940.00160m竖距：切线高程 HT = H1 + i1（ Lcz - BPD）= 427.68 + 0.05（5100.00 - 5030.00）= 431.18m 设计高程 HS = HT y2 = 431.18 6.40 = 424.78m按变坡点分界计算：横距 x2= ZD Lcz = 5120.00 5100.00 20m竖距:切线高程 HT = H1 + i2（ Lcz - BPD）= 427.68 - 0.04(5100.00 - 5030.00)= 424.88m 设计高程 HS = HT y2 = 424.88
6、0.10 = 424.78m4. 路基土石方数量计算及调配(1)横断面面积计算积距法将断面按单位横宽划分为若干个梯形和三角形（如图），每个小条块的面积近似等于中心高度与单位宽度的乘积：Ai=b hi，则横断面面积：A =bh1+bh2+bh3+bhn=bhi当 b =1m 时，则 A 就等于各小条块平均高度之和h i。坐标法如图，已知断面图上各转折点坐标（x i,yi）, 则断面面积为： A = 1/2（x i yi+1-xi+1yi )坐标法的计算精度较高，适宜用计算机计算(2)土石方数量计算平均断面法：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
7、式为：棱台体积法：若 A1 和 A2 相差甚大，则与棱台更为接近。其计算公式为：(3)土石方调配土石方调配原则a.就近利用，以减少运量；b.不跨沟调运；c.高向低调运；d.经济合理；应进行远运利用与附近借土的经济比较（移挖作填与借土费用的比较）。远运利用的费用：运输费用、装卸费等。借土费用：开挖费用、占地及青苗补偿费用、弃土占地及运费 e.不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配，以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。f.土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量，妥善处理。关于调配计算的几个问题（1）经济运距：移挖作填与附近借方经济比较，调运挖方与借土费用相等时的运距。 免经 LTB式中：B
8、借土单价（元 m3），包括征地、开挖、运输、弃土等费用；T远运运费单价（元m3km ）；L 兔 免费运距（km）。（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：m 3km（3）计价土石方数量计价土石方数量=挖方数量+ 借方数量【例题 6】 某路基工程填方数量为 500m3，挖方数量为 200m3，借方数量是 400m3，弃方数量是 100m3，求计价土石方数量。计价土石方数量=挖方数量+ 借方数量=200+400=600 （m 3）注：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、临时工程、小桥涵工程等项目的土石方数量。三、路基路面排水设计四、路基支挡结构设计1.挡土墙土压力计算 墙 位 移 与 土 压 力 位 移墙 向 前 移墙 向 后 移 土压力CBPpaA0
