第五章 横断面设计
第五章 横断面设计
一、填空题
1、高速公路和一级公路的路基横断面由（ ）、
（ ）、（ ）以及紧急停车带、爬坡车道、变速车道等组成。
2、二、三、四级公路的路基横断面由（ ）、（ ）以及错车道组成。
3、路基填土高度小于（ ）米大于（ ）米的路堤称为一般路堤。
4、路基挖方深度小于（ ）米、一般地质条件下的路堑称为一般路堑。
5、路基边坡的坡度，习惯上用边坡的（ ）与（ ）的比值来表示。
6、为防止零星土石碎落物落入边沟，通常在路堑边坡坡脚与边沟外侧边缘之间，设置（ ）。
7、若平均运距（ ）免费运距时，可不计运费。
8、土石方纵向调配时，从（ ）体积重心到（ ）体积重心的距离称为平均运距。
9、计价土石方数量V计=（ ）+（ ）。
10、填方=本桩利用+（ ）；挖方=本桩利用+（ ）。
11、填缺=远运利用+（ ）；挖余=远运利用+（ ）。
12、本公里土石方调配完毕，应进行公里合计，总闭合核算式为：（跨公里调入方）+挖方+（ ）=（跨公里调出方）+
（ ）+废方。
13、一般情况下，（ ）路基和填土高度小于（ ）米的矮路堤均应设置边沟。
14、中间带由（ ）及两条左侧（ ）组成。
15、取土坑分为（ ）和（ ）两种方式。
16、路基工程中的挖方按（ ）体积计算，填方按
（ ）体积计算。
17、横断面设计成果主要是（ ）和
（ ）。
二、选择题
1、（ ）的横断面称为典型横断面。
A 特殊设计 B 经常采
用 C 不常采用
2、一般路堤是指（ ）。
A 填土高度在12m以下的路堤 B 填土高度在20m以内的路堤 C 边坡采用1：1.5的路堤。
3、一般路堑是指（ ）。
A 一般地质条件下挖方深度不大于20m的路基
B 一般情况下，挖方深度在10m左右的路基。 C 挖方深度小于20的路基
4、路基土石方的体积数量（ ）。
A 应扣除桥涵，挡土墙的体
积 B不扣除桥涵体积
C 应扣除大、中桥及隧道所占路线长度的体积
5、人工运输土石时，免费运距为第一个（ ）。
A 20m B 10m C 50m
6、路基填方用土取“调”或“借”的界限距离称为（ ）。
A 免费运距 B 平均运距 C 超运运距 D 经济运距
7、下面关于横断面上“经济点”的说法不正确的是（ ）。
A 当地面横坡度不大时，挖方和填方基本平衡的标高控制点
B当地面横坡度较陡时，路基多挖少填的标高控制点
C当地面横坡度很陡时，路基全挖或深挖的标高控制点。
D纵坡面上沿线各种标高控制点的统称。
8、护坡道的作用是（ ）。
A 减缓路堤边坡保证路基稳定 B 路基排水的重要设施
C 属于路基防护工程范畴 D 设置弃土堆的理想位置
9、绘制横断面图的比例尺一般为（ ）。
A 1：100 B 1：200 C 1：
500 D1：1000
三、名称解释
1．路基标准横断面
2．一般路堤
3．公路用地
4．建筑限界
5．计价土石方
6．积距法
7．免费运距
8．平均运距
9．运量
四、问答题
1．什么是公路横断面图？横断面设计的主要内容有哪些？
2．简述新建公路的用地范围是怎样确定的
3．横断面设计的基本要求是什么？
4．简述横断面设计的方法与步骤。
5．简述路基土石方计算的方法与调配原则。
6．路基土石方计算与调配的任务是什么？土石方调配时如何进行校核？
五、计算题
1．某路段两相邻桩号分别为Kl+253和K1+300，计算出横断面面积分别为：A2
t1=38.2m2，Aw1=12.1m和At2=3.2m2，A2w2=47.5m。求此路段的土石方体积。
2．某路段填方重心桩号为K0+487，挖方重心桩号为K0+650，用人工挑抬移挖作填时，查《预算定额》，每100m3每增运l0m需4.1工日。如路旁取土填筑，量得取土坑中心到填方重心距离为35m，由《定额》知，第一个20m挖运100m3需35.7工日，每增运lOm需4.1工日。按每工日2.7元计，试确定调配方式。
3.完成如下表1的路基土石方数量计算。
一、参考答案
1、行车道、中间带、路肩 2、行车道、路肩
3、20、0.5 4、20
5、高度、宽度 6、碎落台
7、不大于 8、挖方、填方
9、V挖、V借 10、填缺、挖余
11、借方、废方 12、借方、填方
13、挖方、0.5 14、中央分隔带、左缘带
15、路侧取土坑、路外集中取土坑 16、天然密实方、压实后的
17、路基横断面设计图、路基土石方计算表
二、参考答案
1、B 经常采用 2、B 填土高度在20m以内的路堤
3、A 一般地质条件下挖方深度不大于20m的路基
4、C 应扣除大、中桥及隧道所占路线长度的体积 5、A 20m
6、D 经济运距 7、D纵坡面上沿线各种标高控制点的统称。
8、A 减缓路堤边坡保证路基稳定 9、B 1：200
三、参考答案
1．路基标准横断面：交通部根据设计交通量、交通组成、设计车速、通行能力和满足交通安全的要求，按公路等级、断面的类型、路线所处地形规定的路基横断面各组成部分横向尺寸的行业标准。
2．一般路堤：路基填土高度小于 20m大于0.5m的路堤。
3．公路用地：为修建、养护公路及其沿线设施而依照国家规定所征用的土地。
4．建筑限界：为保证车辆、行人的通行安全，对公路和桥面上以及隧道中规定的一定的高度和宽度范围内不允许有任何障碍物侵入的空间界限。
5．计价土石方：土石方计算与调配中，挖方数量与用做填方的借方数量均应计价，用于移“挖”作“填”的纵向调配利用方则不应再计价。即计价土石方数量为：V计= V挖 + V借。
6．积距法：将断面按单位横宽划分为若干个小条块，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，然后将每个小条块的面积相加，即得横断面面积。
7．免费运距：土、石方作业包括挖、装、运、卸等工序，在某一特定距离内，只按土、石方数量计价而不计运费，这一特定的距离称为免费运距。
8．平均运距：挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离，称平均运距。
9．运量：土石方运量为平均超运运距单位与土石方调配数量的乘积。
三、参考答案
1．答：①公路横断面图：公路中线的法线方向剖面图，它是由横断面设计线和横断面地面线所围成的图形。
②公路横断面设计的主要内容有：根据行车对公路的要求，结合当地的地形、地质、气候、水文等自然因素，确定横断面的形式、各组成部分的位置和尺寸。
2．答：新建公路的用地范围是：①填方地段为公路路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，挖方地段为路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外，不小于1m的土地范围。在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m，二级公路不小于2m的土地范围。②桥梁、隧道、互通式立体交叉、分离式立体交叉、平面交叉、交通安全设施、服务设施、管理设施、绿化以及料场、苗圃等根据实际需要确定用地范围。③在风砂、雪害等特殊地质地带，设置防护设施时，根据实际需要确定用地范围。
3．答：（1）稳定性：在荷载、自然因素的共同作用下，不倾覆、滑动、沉陷、塌方。
（2）经济性：, 工程量小，节约资金。
（3）规范性：断面的某些尺寸必须符合公路规范和设计规范的要求。
（4）兼顾性：要兼顾农田基本建设的要求，要与农田改造、水利灌溉相配合。
4．答： ①按1∶200的比例绘制横断面地面线；
②从“路基设计表”中抄入路基中心填挖高度，对于有超高和加宽的曲线路段，还应抄入“左高”、“右高”、“左宽”、“右宽”等数据；
③根据现场调查所得来的“土壤、地质、水文资料”，参照“标准横断面图”设计出各桩号横断面，确定路幅宽度，填或挖的边坡坡线，在需要各种支挡工程和防护工程的地方画出该工程结构的断面示意图；
④根据综合排水设计，画出路基边沟、截水沟、排灌渠等的位置和断面形式；
⑤分别计算各桩号断面的填方面积（AT）、挖方面积（AW），并标注于图上。
5．答：（1）路基土石方计算的方法：先采用积距法或坐标法分别计算每一设计横断面的填、挖面积，然后利用平均断面法或棱台体积法分别计算相邻断面间的填、挖体积数量，依次类推，可以计算出路线的土石方体积。
（2）路基土石方的调配原则：①先横向后纵向，填方优先考虑本桩利用，以减少借方和调运方数量；②土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响，一般大沟不作跨越运输，同时应注意施工的可能与方便，尽可能避免和减少上坡运土；③根据地形情况和施工条件，选用适当的运输方式，确定合理的经济运距；④土方调配“移挖作填”应综合考虑，保护生态环境，避免水土流失；⑤不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配；⑥回头曲线路段，优先考虑上下线的土方竖向调运。
6．答：（1）路基土石方计算与调配的任务是：计算每公里路段的土石数量和全线总土石方工程数量，设计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。
（2）土石方调配校核的关系式为：
①填方=本桩利用+填缺；挖方=本桩利用+挖余。②填缺=远运利用+借方；挖余=远运利用+废方。③（跨公里调入方）+挖方+借方=（跨公里调出方）+填方+废方。
五、参考答案
1．解：（1）Vt
（2）Vw=(At1+At2)/2⨯L=(38.2+3.20)/2⨯47=972.9 m3 m3 =(Aw1+Aw2)/2⨯L=(12.1+47.5)/2⨯47=1400.6
2．解：（1）借方单价B={[35.7+4.1⨯(4-2)]÷100}⨯2.7=1.19元/ m 3
（2）超运运费单价T=2.7⨯4.1/100/10=0.01元/m⋅m3
L经=B/T+L免=1.19/0.01+20=139m
（3）调运运距L=650-487=163m>139m
（4）远运运距大于经济运距，应考虑路旁借土填筑路堤。
3．计算过程及结果见表2。