斜交桥涵(台)锥坡放样
王 超
在公路工程施工中,锥形护坡的主要作用是防止路堤与桥台连接部位受到冲刷。锥坡受桥涵与路线走向夹角的影响,通常分正交与斜交两种,这与桥涵走向正斜交是一致的。锥坡一般在平面上呈1/4椭圆形,立面呈锥体,其边坡根据路堤填土高度取两种或一种坡度,一般规定小于6m高时采用一种边坡(通常横断面方向与填土边坡一致,为1:,顺桥方向为1:),大于6m,设置两种边坡,下部较缓,上部较陡(横断面方向6m以下取1:,以上取1:,桥向方向6m以下取1:,以上取1:)。
一般情况下,桥涵在设计中多为正交,但有时候,跨路跨水设计的桥涵受水流方向和跨下道路走向的限制,便须设计成斜交桥涵,那么台侧的锥坡便须按斜交方式去做。
锥体护坡的放样方法有多种,但均须先求出坡脚椭圆形的轨迹线,测设到地面,然后再按规定边坡放出样线,挂线从下往上砌石。
正交桥涵锥坡放样的方法有:支距放样法,纵横等分法,双点双距图解法和全站仪坐标法。其中支距法和全站仪坐标法是最常用的两种,支距法适用于锥体不高,地势平坦,干旱无积水的锥体,而全站仪坐标法适用于任何一种情况。由于正交桥涵锥坡的放样多见且易操作,这里就不多做细述,重点谈谈斜交锥体的放样。
斜交锥体与正交锥体的不同之处就在于其在平面上的投影不是完整的1/4椭圆形,其中一边较1/4椭圆形大,长短轴的交角大于90º,另一半则小于1/4椭圆形,长短轴交角小于90º。例如某桥为斜交30º,则锥坡中较大一半长短轴交角为90º+30º,另一半长短轴交角为90º-30º。斜交锥坡的放样方法有:纵横等分图解法、支距法、坐标法。其中纵横等分支距法和坐标法比较常用,支距法在斜交锥坡放样中相对应用较少。
纵横等分图解法放样斜交锥坡一般可分5个步骤:
1.定出椭圆圆心与长短轴端点a、b,长轴长为a′,短轴长为b′;
2.将a和b的长度引一平行四边形;
3.将a′和b′均等分为10等分,并将各点按顺序编号;
4.从b′的0点连a′的1点,由b′的1点连a′的2点,再由b′的2点连a′的3点……,依次类推,最后由b′的9点连a′的10点,即形成锥坡的底形。(如图)
这种方法也可按比例在纸上做图,然后根据现场实际情况选择放样方便的基线(可以为长轴a′,也可以为短轴b′)量出与基线垂直的若干个坐标点,便可拒此进行实地放样。
另外,斜交桥涵锥坡放样应用较多的是坐标法,它与正交桥涵坐标放样的主要区别是放样时应考虑斜角α的斜角度系数c值,c值等于secα,如下图:
假设已知斜桥斜角度,根据斜角度计算出斜角度系数c值,用c值乘以长轴a的长度得ED线上距E点的长度为x,其y值可根据椭圆外侧量距法计算,各坐标值计算可参照下表:
等分点
1/10
2/10
3/10
4/10
5/10
6/10
7/10
8/10
9/10