如图6.3.8所示,在路堤与桥台连接处,为保护桥台后路基不受冲刷,桥台两侧筑成锥体形的填土并用石料铺砌锥体表面,称为锥体护坡。
锥体护坡坡脚及基础通常为椭圆形曲线,基边坡按规定,当路堤填土高度小于6 m时,锥体坡度平行于线路方向为1∶1,横向垂直于线路方向的坡度1∶1.5,大于6 m时,路基面下超过6 m部分纵向坡度由1∶1变为1∶1.25,横向坡度1∶1.5变为1∶1.75。
锥体护坡的放样,可先求出坡脚椭圆形的轨迹线,然后依此测设到地面上。
此法适用于锥坡不高,干地,底脚地势平坦。桥涵中心与水流方向正交的情况下,用椭圆曲线放样时,也可采用此法。
图6.3.8 锥体护坡
1.内侧量距法
已知锥坡的高度为H,两个方向的坡率分别为m、n,则椭圆的长轴a=mH,b=nH。在实地确定锥坡顶点O的平面位置后,以O点为圆心,放样出以a、b为半径的同心圆的1/4(当地形平坦时,可用拉绳放样),过O点拉直线,与同心圆分别相交于I、J两点,过I、J两点作平行于x、y轴的直线,交于P点。P点即为以O为圆,以a、b为长短轴的椭圆上的点,如图6.3.9(a)所示,以此就可以在实地放样出锥坡底脚与基础的边缘线。由于P点为椭圆上的任意点,设P点坐标为(x,y)。将长轴a分为n等份(等份越多,椭圆连线越平顺),相应于n等份的坐标y值,可按椭圆方程导出下式进行计算:
图6.3.9 内侧量距法
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一般情况下,取n为10即够用,每一等份的长度为a/10,假定每一等份,则n1=0.1a,则y1就等于0.995b,依此类推,就可以将其他n-1个点的坐标(xi,yi)求出,将其连起来就为椭圆曲线的轨迹线,如图6.3.9(b)所示。
2.外侧量距法
在桥涵施工中,为了减少回填工作量,路堤填土往往将开挖弃土放在锥坡位置,用内侧量距法不易放样锥坡,这时就需要平移x、y轴的方法,从椭圆曲线的外侧向内侧量距。
以1/4椭圆的长短轴a、b为直角坐标系的x、y轴,椭圆上的一点P的坐标为(x,y),如图6.3.10所示,在Ox轴上用钢尺将a分为n等份,且直尺按平行于椭圆短轴b的方向,量出各点相应的y′值,y′=b-y,依此可以放样出椭圆曲线上的一系列点,然后将其连接起来,就形成了锥体护坡的底脚边缘线。
图6.3.10 外侧量距法
当遇到斜交桥涵锥坡放样时,也可应用此法,但不能直接应用,必须依照桥台或涵洞轴线与线路中线的夹角α(即斜度),将a值乘以不同的斜度系数C。斜度系数C可按下式计算:
由于坐标量距法的常数值不因锥坡的变化而改变,施工人员只需要记住 10 个常数,知道椭圆短轴值,就可以在现场计算出椭圆曲线上的各点,定出曲线来,另外在其放样时,方法和器具都比较简单,且容易掌握,积聚以上优点,此法在桥涵锥体护坡施工中较常用。
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