公路施工图基本知识.pdf

书书书第五章!公路工程路基施工质量监督第一节!公路施工图的基本知识一! 公路的基本组成与公路的分级人们通常把位于城市郊区及城市以外的道路称为公路!它是布置在大地表面供各种车辆行驶" 且主要承受汽车荷载反复作用的带状工程结构物!它包括线形组成和结构组成两大部分!公路的结构组成部分包括路基# 路面# 桥梁# 涵洞# 隧道# 防护工程# 排水设备# 交通工程等构造物" 如图!"#所示!图!"#$ 一% 公路的组成# $路基$#% 路基是路面的基础" 它与路面共同承担着车辆的荷载作用!保证路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件!提高路基的强度和稳定性" 可以适当减薄路面的结构层厚度" 从而降低造价!$%% 对路基的一般要求路基除断面尺寸应符合设计标准外" 还应满足下列基本条件&!具有足够的整体稳定性’"具有足够的强度’#具有足够的水温稳定性!这样才能够在自然因素和行车荷载的交变作用下" 保证公路的使用寿命和质量!(!"#(路基工程项目由路基体! 路基排水设施和路基的支挡结构三部分组成"% $路面路面是直接受荷载作用的# 它的质量直接影响着公路的正常使用与服务质量"路面结构由底基层! 基层! 面层三部分组成"& $桥梁道路路线在跨越河流湖泊! 山川及其它路线$ 公路和铁路% 时# 就需要修筑桥梁"它一方面可以保证桥上的交通运行# 又可以保证桥下渲泄流水! 船只的通航或公路! 铁路的运行"$#% 桥梁的基本组成由图!"%可见# 桥梁主要是由桥跨结构! 桥墩和桥台! 附属构造物$ 护岸! 导流结构物% 等组成"图!"%梁式桥桥跨结构是桥梁跨越障碍的主要承载结构# 习惯上称之为上部结构$ 由主梁或主拱圈和桥面系等组成% "桥墩和桥台是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物# 称之为下部结构$ 由桥台! 桥墩和基础组成% "支座是桥跨结构与桥墩和桥台的支承处所设置的传力装置"在路堤与桥台衔接处# 一般还在桥台两侧设置石砌的锥形护坡# 以保证迎水部分路堤边坡的稳定"河流中的水位是变动的# 在枯水季节的最低水位称为低水位# 洪峰季节河流中的最高水位称为高水位# 桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位称为设计洪水位"!!净跨径$!’%是设计洪水位上相邻两个桥墩$ 台%之间的净距"总跨径$"!’%是多孔桥梁中各孔净跨径的总和# 它反映了桥下渲泄洪水的能力"桥梁全长$ 桥长"%是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离" 对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长"附属结构由栏杆! 灯柱等部分组成"$%% 桥梁的分类按桥梁的基本体系分类为& 梁式桥! 拱式桥! 钢梁桥! 吊桥! 组合体系桥$ 即斜拉桥% "按用途可分类为& 公路桥! 铁路桥! 农桥! 人行桥! 运水桥$ 渡槽% 等"按桥梁全长和跨径的不同可分为& 特殊大桥! 大桥! 中桥和小桥# 见表!"#所示"’#"#’!!表!"#桥!梁!分!类多孔桥全长"!("单孔跨径!("特殊大桥"#! ’ ’"## ’ ’大桥"## ’ ’"#) ’中桥& ’$"$# ’ ’% ’%"%) ’小桥*$"$& ’!%"%% ’按主要承重结构所用的材料分类为# 圬工桥! 包括砖$ 石$ 混凝土" $ 钢筋混凝土桥$ 预应力混凝土桥$ 钢桥和木桥等%按跨越障碍的性质分类为# 跨河桥$ 跨线桥! 立体交叉" $ 高架桥和栈桥%按上部结构的行车位置可分类为# 上承式桥$ 下承式桥和中承式桥%桥面布置在主要承重结构之上者称为上承式桥& 布置在主要承重结构之下者称为下承式桥& 布置在主要承重结构中间的称为中承式桥’ 如图!"&所示%图!"&) $涵洞涵洞主要是为渲泄地面水流而设置的横穿路基的小型排水构造物’ 它同桥梁的区别在于跨的大小%按中华人民共和国行业标准+ , +’ ’ #"- .( 公路工程技术标准) 规定# 凡单孔标准跨径小于! ($ 多孔跨径总长小于* (以及圆管涵$ 箱涵不论管径或跨径大小’ 孔数多少’ 均称为涵洞%!#" 涵洞的组成涵洞是由洞身和洞口两大部分组成%洞口包括端墙$ 翼墙或护坡$ 截水墙和缘石等部分%洞口是保证涵洞基础和两侧路基免受冲刷’ 使水流顺畅的排水构造物%一般进出口均采用同一形式%常用的洞口形式有端墙式和翼墙式! 又名八字墙式" $ 锥坡式$ 平头式$和走廊式等’ 如图!")所示%洞身是涵洞的主要组成部分’ 它的主要作用是承受活载压力和土压力等’ 并将其传递给地基’ 且保证设计流量通过的必要孔径%常见的洞身形式有圆管涵$ 盖板涵$ 拱涵$ 箱涵%!%" 涵洞的分类涵洞的种类很多’ 常见的分类形式有#按建筑材料的不同可分为# 石涵$ 混凝土涵$ 钢筋混凝土涵$ 砖涵等%按构造形式的不同可分为# 圆管涵$ 盖板涵$ 箱涵%*$"#*按洞顶填土情况可分为! 明涵和暗涵" 洞顶填土大于! ’ / (# $按孔数不同可分为! 单孔% 双孔% 多孔等$图!")! $隧道隧道是公路穿越山岭的建筑物& 它由洞门% 洞身% 避车洞等组成$隧道洞口大体上可分为端墙式和翼墙式两种& 如图!"!所示$避车洞有大% 小两种& 是供行人和隧道维修人员及维修小车避让来往车辆而设置的&这些洞沿路线方向交错设置在隧道两侧的边墙上$通常小避车洞每隔& ’ (设置一个& 大车避车洞则每隔# ! ’ (设置一个$0 $交通工程为获得良好的交通秩序和防止事故的发生& 而在路线规定的地点设置的交通管理设施$" 二# 公路的分级公路根据使用任务% 功能和适应的交通量分为高速公路% 一级公路% 二级公路% 三级公路% 四级公路五个等级$高速公路为专供汽车分向% 分车道行驶并全部控制出入的干线公路$四车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为% ! ’ ’ ’$! ! ’ ’ ’辆’六车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为) ! ’ ’ ’$* ’ ’ ’ ’辆’八车道高速公路一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为0 ’ ’ ’ ’$# ’ ’’ ’ ’辆$其它公路为除高速公路以外的干线公路% 集散公路% 地方公路& 分四个等级$一级公路为供汽车分向% 分车道行驶的公路& 一般能适应按各种汽车折合成小客车的远景设计年限年平均昼夜交通量为# !’ ’ ’$& ’ ’ ’ ’辆$二级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为& ’ ’ ’$. ! ’ ’辆$(""#(图!"!!隧道洞门立体图1! 端墙式"2! 翼墙式三级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为#’ ’ ’$) ’ ’ ’辆#四级公路一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的远景设计年限年平均昼夜交通量为$ 双车道# ! ’ ’辆以下" 单车道% ’ ’辆以下#二! 路桥施工图的组成% 一! 公路勘测设计程序为了提高公路建设的经济效益& 使每一条公路起到预期的作用& 首先要作可行性研究#可行性研究是公路勘测设计前的理论论证#公路勘测设计工作包括经济调查和技术勘测设计两部分#它是在公路网规划的基础上对一条公路进行具体的合理布局’ 测量和设计工作#也就是对一条公路进行周密的调(%"#(查! 收集各种资料" 经分析后具体确定公路的位置" 再进行测量" 然后通过设计" 将取得的资料进一步深化" 作出一条公路的具体的计划! 安排" 并编制成图表文件" 经过上级批准后将其作为施工依据等等的一系列工作#公路勘测设计可按两阶段或一阶段进行#具体按哪一种设计阶段和勘测设计深度进行" 则要按计划任务书的要求而定#在一般情况下" 公路和独立大桥应采用两阶段设计#若是修建任务紧急" 方案明确"技术比较简单的工程项目及一般小型工程项目" 则可采用一阶段设计#一阶段设计步骤$视察&视察报告&计划任务书&一次定测&一阶段施工图设计文件#两阶段设计步骤$视察&视察报告&计划任务书&初测&初步设计&定测&两阶段施工图设计文件#% 二& 路桥施工图的基本组成根据施工设计文件的编制要求" 施工图基本由下列几篇组成$第一篇!公路路线施工图第二篇!路基路面施工图第三篇!桥梁施工图第四篇!涵洞施工图第五篇!隧道施工图第六篇!交通工程施工图% 三& 路桥施工图的特点# $施工图中的各种图样都是用正投影法绘制的#% $由于公路是一个带状结构物" 其形体又长又大" 而图纸幅面有限" 所以路桥施工图是用缩小的比例绘制的" 且其同一图形在纵向和横向上所用的比例是不同的" 而同一构筑物的平面图! 立面图和侧面图所用的比例也往往是不同的#& $由于公路具有带状这一特点" 并且它是由多种材料和结构物建造组合而成的" 沿线又有许多不同的地物" 所以路桥施工图中" 多用各种图例符号来表示这些材料! 结构物和地形地物情况#% 四& 识读路桥施工图的方法路桥施工图是应用投影原理和各种图示方法综合绘制的#所以" 识读路桥施工图时"必须具备一定的投影知识" 且掌握形体的各种图示方法和道路工程制图标准的有关规定"还要熟记路桥施工图中常用的图例! 符号! 线型! 尺寸和比例所表达的意义" 同时要了解公路的组成及构造情况#一般识读路桥施工图的方法和步骤是$# $查看图纸目录和设计技术说明通过图纸目录看每部分图纸有多少张" 图纸是否齐全’ 再看技术说明" 以对工程设计和施工要求能有一个概括的了解#% $依照图纸顺序通读一遍对整套图纸按先后顺序通读一遍" 以能将全部工程在头脑中形成一个整体概念#如对工程的建设地点和周围地形! 地貌情况及工程量的大小! 结构物的主要特点以及主要工(&"#(程等情况有所了解! 做到心中有数"& $分项目对照阅读按施工项目# 顺序深入仔细地阅读! 即先读布置图! 再详细查阅有关图表"读图时! 要把有关的图纸# 表格联系起来! 对照阅读! 且从中了解它们之间的关系! 在心中建立起完整准确的工程概念! 看它们在图形上# 尺寸上是否衔接! 构造# 要求是否一致"如发现问题要作好读图记录! 以便向有关部门提出设计变更意见"可见! 读图的过程也是检查复核图纸的过程! 所以读图时必须要认真细致! 切忌粗心大意"三! 道路工程制图标准路桥施工图除了要符合投影原理及视图# 剖面图和断面图等的基本图示方法和要求外! 为了统一道路工程的制图方法! 保证图面质量! 提高工作效率! 便于技术交流和识读!在绘图时还要严格遵守国家标准3 4! ’ # 0 %$- %% 道路工程制图标准& 中有关路桥施工图的一系列规定和表达方法"’ 一( 比!!例# $为了清晰地表示图样! 根据地形起伏情况的不同! 地形图采用了不同的比例"国家部颁% 公路基本建设工程设计文件编制办法& 规定在山岭区采用#5% ’ ’ ’比例! 丘陵和平原区采用#5! ’ ’ ’比例"% $由于路线的高差与其长度相比要小得多! 为了能清楚地表示其高度方向的变化!% 国标& 规定断面图中的距离与高程宜按不同的比例绘制"一般在山岭区横向采用#5% ’ ’ ’! 纵向采用#5% ’ ’) 在丘陵区和平原区因地形起伏变化较小所以横向采用#5! ’ ’ ’!纵向采用#5! ’ ’"& $桥位平面图常用的比例有#5! ’ ’ ’!#5% ’ ’ ’!#5# ’ ’ ’等") $桥位地质纵断面图! 为了表明地质和河床深度的变化情况! 而把地形高度的比例较水平方向的比例放大数倍! 常用水平方向的比例为#5# ’ ’$#5! ’ ’"! $桥梁总体布置图常用的比例有#5! ’$#5! ’ ’"0 $桥梁构件图常用的比例为#5# ’$#5! ’"当构件的某一局部在构件中不能清晰完整地表达时! 则采用更大的比例来绘制局部放大图! 常用比例为#5&$#5!". $涵洞工程图一般采用的比例为#5! ’$#5# ’ ’"’ 二( 坐标网和指北针为了表示地区的方位和路线的走向! 地形图上需要画出坐标网或指北针"# $坐标网坐标网是采用细实线绘制的! 南北方向轴线代号为6! 东西方向轴线代号为7! 坐标值的标注靠近被标注点! 书写方向平行于网格或在网格延长线上! 数值前标注坐标轴线代号"如图!"0所示表示两垂直线的交点坐标距坐标网原点北& ’ ’ ’# 东% ’ ’ ’个单位’(( "*’"#*图!"0!坐标网! 二" 指北针指北针是用细实线绘制的# 如图!".所示# 圆的直径为% ) ((# 指针尾部的宽度为& ((# 且在指针的端部处注有$ 北% 字&! 三" 里程桩号路线的长度是用里程表示的&在平面图上里程桩号标注在公路中线上# 从路线起点至终点按从小到大# 从左到右的顺序排列&公路桩号标注在路线前进方向的左侧# 用符号$!%表示# 百米桩标注在路线前进方向的右侧# 用垂直于路线的短线$’% 表示# 也可在路线的同一侧&’ 国标( 规定# 公里桩和百米桩均采用垂直于路线的短细线表示# 数字写在短细线端部# 字头朝向上方&图!".!指北针! 四" 平曲线和竖曲线公路的线形由于受自然条件的限制# 在平面上有转折) 纵面上有起伏# 为了满足车辆行驶的要求# 必须用一定半径的曲线连接# 因此路线在平面和纵面上都是由直线和曲线组成的&平面上的曲线称为平曲线# 而纵面上的曲线称为竖曲线&# $平曲线平曲线包括缓和曲线和圆曲线&公路路线平面图中应列表标注平曲线要素* 交点编号!# $" ) 交点位置) 圆曲线半径!%" ) 缓和曲线长度!!" ) 切线长度!&" ) 曲线总长度!"" ) 外距!’" 等&如图!"*(" 所示! 无缓和曲线" )# $#表示为第一号交角点# 由左向右为路线前进方向#) *! 直圆" 表示圆曲线的起点# 即由直线段进入圆曲线段#+ )! 曲中" 表示圆曲线的中点#* )! 圆直" 表示圆曲线的终点# 即由圆曲线转入直线段&+(%#+如图!"*,! 所示" 设有缓和曲线! ## $&表示为第三号交角点# 由左右向右为路线前进方向#)-" 直缓! 表示缓和曲线的起点# 即由直线进入到缓和曲线#-*" 缓圆! 表示圆曲线的起点# 即由缓和曲线进入到圆曲线#+ )" 曲中! 表示曲线的中点#*-" 圆缓! 表示圆曲线的终点# 即由圆曲线转入缓和曲线#-)" 缓直! 表示缓和曲线的终点# 即表示由缓和曲线进入到直线段$图!"*% $竖曲线当路线坡度发生变化时# 为保证车辆顺利行驶# 需设置竖向曲线$竖曲线分为凸曲线和凹曲线两种# 在路线纵断面图中分别用%!!& 和%!!& 符号表示$并标注有竖曲线的半径"8! ’ 切线长",! 和外距"9! $竖曲线符号一般画在图样的上方# ( 国标) 规定也可布置在资料表内$!!" 五! 三角点和水准点公路路线施工图中还标注了用三角网测量的三角点(和控制标高的水准点!编号和位置$如%(:#& 表示#号三角点* %!!!. /%! &0 . # %& 表示第%号水准点# 其标高为! & $ . # %$!!" 六! 路线纵断面图资料表部分在路线纵断面图中有资料表格# 表格内容可根据不同设计阶段和不同道路等级的要求而增减$其在纵断面图中的布置形式如图!"-所示$设计高程’ 地面高程’ 填高’ 挖高的数值应对准其桩号# 单位以米计$桩号数值的字底应与所表示桩号位置对齐# 整公里桩应标注%;& # 其余桩号的公里数可省略$!!表中% 平曲线& 一栏表示路线的平面线形# 不设缓和曲线时用折线%!!!& 表示左转弯的圆曲线# %!!!& 表示为右转弯的圆曲线* 设缓和曲线时用折线%!!!& 表示左转弯的曲线# %!!!& 表示右转弯的曲线$在曲线的一侧标注交点"+ $里程桩号等#填土高度用-,&(’ 表示$ 挖方高度用-?&(’ 表示% 填土面积用1,&(%’ 表示$ 挖方面积用1@&(%’ 表示#% $当路线较长$ 一张图不能完整表述清楚而需要绘制多张图时$ 在每张图纸的右上)*%#)角应绘制角标! 用以注明图纸的序号及总张数"& $在路线平面图上绘有指北针! 除用以指出路线所在地区的方位外! 还能在拼接图纸时作为核对之用") $断开的图纸两端均绘有垂直于路线的接图线! 是用点划线表示的! 看图时应以相邻两张图纸的道路中心线为准! 并将接图线重合在一起! 如图!"# #所示"图!"# #!路线图幅拼接示意图第二节!路基工程特点公路路基是路面的基础! 是整个公路构造的重要组成部分! 与路面共同承担行车载荷"就结构而言! 路基是指路面基层以下部分一定范围的土体! 包括为获得具有均匀承载能力的路基面进行的局部换土部分! 回填# 移挖作填联接处的缓和区段部分! 都属路基的组成部分"一! 路基和路基工程$ 一% 基本要求由于路基在公路中的重要作用! 路基设计中! 除要求路基有正确# 合理的断面尺寸外!还应满足以下要求&# $具有足够的整体稳定性路基是在地面上填筑或开挖而建成的! 路基修建成后! 一般都改变了原地面的自然平衡状态"为了防止路基在行车荷载# 自重和自然因素作用下产生变形! 失去整体稳定性!造成破坏! 就必须采取一定的措施! 如排水# 支撑# 加固等来保证路基的整体稳定性"% $具有足够的强度路基的强度! 是指路基抵抗变形的能力"在公路路面的行车荷载# 路面和路基自身的重力以及自然因素$ 地质# 水文和气候等% 的影响下! 路基会发生变形"过大的变形会降低’!%#’。