交通工程专业道路毕业设计

1、扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段第一章 公路路线设计1.1 公路几何指标的计算、确定与复核1.1.1 交通量计算已知资料（交通量年增长率为8%）见表1-1。原始交通量 表1-1J2小客车 1980解放 CA10B 360黄河 JN 150 300交通 SH 361 180太脱 138 192吉尔 130 380尼桑 CK 10G 300根据公路工程技术标准（JTG B01-2003），各汽车换算系数见表1-2。各汽车代表车型与换算系数 表1-2设计车辆 小客车 解放CA10B 黄河JN 150 交通SH 361 太脱拉138 吉尔 130 尼桑CK10G载重（t） 折算系数4 8.2

2、6 15 12 4 6.6651.0 1.5 2.0 3.0 2.0 1.5 1.5折算后交通量1982 540 600 540 384 570 45019座的客车和载重量2t的折算系数 1.019座的客车和载重量2t的折算系数 1.5载重量在714t的货车的折算系数2.0载重量在14t的货车的折算系数 3.0说明初始年交通量： N0=1980+540+600+540+384+570+450=5064（辆） 远景设计年平均日交通量Nd=N0(1+g)n-1=5064´(1+0.08)20-1=21855(辆)式中：n-远景设计年限，一级公路为20年。由远景设计年平均日交通量21855

3、辆/日，根据标准1.0.3规定，拟定该公路为一级公路四车道，设计车速100公里/小时。 1.1.2相关技术指标1） 车道宽度当设计车速为100公里/小时时，单车道宽度为3.75米。2） 一级公路整体式断面必须设置中央带。中央带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成，可采用标准一般值设计，取3.50米。 3） 路肩宽度根据标准，左侧硬路肩宽度采用3.00米，土路肩宽度采用0.75米，一级公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带，采用0.50米。4） 一级公路的连续上坡路段，当通行能力运行安全受到影响时应设置爬坡车道，其宽度为3.50米，连续长坡下坡路段，危及运行安全处应设置避险车道。对于本设计都编制：蒋彬

4、 - 1 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段 无须设置。5） 路基宽度一级公路四车道路基宽度取一般值26.00米。1.1.3指标核算平曲线极限最小半径：Rmin平曲线一般最小半径：Rmin1002=394mÞ400m 127mmax+imax127´0.1+0.11002=715.82mÞ700m 127mmax+imax127´0.1+0.01V2V2考虑最小行程时间： lmin=1.67V=167mÞ170m缓和曲线最小长度： lmin=0.83V=83mÞ90m停车视距： V=100km/h´85%=85km

5、/hVtV285´2.5852ST=+=+=151mÞ160m 3.6254jz3.6254´0.31合成坡度： ih=iZ+ic=0.0152+0.12=0.100Þ10%103=25m0Þ25m0 纵坡最小长度： lmin=9V=9´100´3600V100=83.3mÞ85m 竖曲线最小长度：L=1.21.2221.2 公路选线设计1.2.1自然条件综述本案位于苏北地区，地势平坦，偶有微丘，为平原微丘区；该地区雨量充沛集中，雨型季节性较强，暴雨多，水毁、冲刷较多，为2区；经过调查，该地区经济发展较迅速，正在融

6、入长三角经济区，未来交通量增长趋势较为明显，本着从长远角度考虑的观点，本路段按平原微丘区一级公路标准设计，计算行车速度V=100km/h，设计年限为20年。1) 平原区选线原则平原区选线，因地形限制不大，而线型应在基本符合路线走向的前提下，正确处理对地物、地质的避让与超越，找出一条理想的路线。平原区农田成片，渠道纵横交错，布线应从支援农业着眼，尽量做到少占和不占高产田，从各项费用上综合考虑放线，不能片面求直，而占用大片良田，也不能片面强 调不占某块田而使路线弯弯曲曲，造成行车条件恶化。路线应与农田水利建设相结合，有利于农田灌溉，尽可能少于灌溉渠道相交把路 线布置在渠道上方非灌溉的一侧或渠道尾部

7、。当路线靠近河边低洼或村庄，应争取靠河岸布线，利用公路的防护措施，兼作保编制：蒋彬 - 2 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段编制：蒋彬 - 3 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段 调不占某块田而使路线弯弯曲曲，造成行车条件恶化。路线应与农田水利建设相结合，有利于农田灌溉，尽可能少于灌溉渠道相交把路 线布置在渠道上方非灌溉的一侧或渠道尾部。当路线靠近河边低洼或村庄，应争取靠河岸布线，利用公路的防护措施，兼作保村保田的作用。合理考虑路线与城镇的关系，尽量避免穿越城镇、工矿区及较密集的居民点，尽量避开重要的电力、电讯设施。通过名胜、风景、古迹地区的道路，应注意保护原有自然状态，

8、其人工构造物应与周围环境、景观相协调，处理好重要历史文物遗址注意土壤水文条件，当路线遇到面积较大的湖塘、泥沼和洼地时，一般应绕避，如需穿越时，应选择最窄最浅和基底坡面较平缓的地方通过，并采取有效措施，保证路基的稳定。路线设计应在保持行车安全、舒适、迅速的前提下，做到工程量小、造价低、营运费用省、效益好，并有利于施工和养护。选线应注意同农田基本建设相配合，做到少占农田，并应尽量不占高产田、经济作物田或穿过经济林园。选线应对工程地质和水文地质进行深入勘测调查，弄清它们对道路工程的影响路线与农田水利建设相配合，有利农田灌溉,尽可能少和灌溉渠道相交；当路线必须跨水塘时，可考虑设在水塘的一侧,并拓宽水塘

9、取土填筑路堤，使水塘面积不致缩水；尽量避免穿越城镇，工矿区及较密集的居民区，但又要考虑到便利支农运输，便利群众，便利与工矿的联系，路线不宜离开太远。1.2.3 线型说明综合考虑以上各原则，共选定七个交点，见图1-1。1.2.4 平曲线要素计算1)对于第一个平曲线R1=4000m Ls=0m a1=16.7° 16.7°=587.102m T=Rtg=4000´tg22paRL=16.7O´3.14´4000/180=1165.289m 180aJ=2T-L=2´587.102-1165.289=8.915m2)对于第二个平曲线R1=8

10、00m Ls=90m a1=23.5°L90q=s=45m 222Ls902p=0.422 24R24´800编制：蒋彬 - 4 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段b0=28.6479´90=3.222 80023.5°+45=211.488m T=(R+p)tg+q=(800+0.422)tg22pRL=(a-2b0)+2Ls=(23.5°-2´3.222°)´3.14´800/180+2´90=418.026m180a23.5°-800=17.553m E=(R+p)se

11、c-R=(800+0.422)sec22J=2T-L=2´211.488-418.026=4.950maY图1-1 主要控制点坐标表3)对于第三个平曲线R1=700m Ls=90m a1=45.10°L90q=s=45m 222Ls902p=0.482 24R24´70090b0=28.6479´=3.683 700a45.10°+45=335.866m T=(R+p)tg+q=(700+0.482)tg22编制：蒋彬 - 5 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段L=(a-2b0)pR180+2Ls=(45.10°-2

12、0;3.683°)´3.14´700/180+2´90=640.774m45.10°-700=58.471m E=(R+p)sec-R=(700+0.482)sec22J=2T-L=30.958m4)对于第四个平曲线 aR1=800m Ls=90m a1=22.78°L90q=s=45m 222Ls902p=0.422 24R24´80090b0=28.6479´=3.222 800a22.78°+45=206.248m T=(R+p)tg+q=(800+0.422)tg22pRL=(a-2b0)+2Ls

13、=(22.78°-2´3.222°)´3.14´800/180+2´90=407.978m180a22.78°-800=16.502m E=(R+p)sec-R=(800+0.422)sec22J=2T-L=4.518m5)对于第五个平曲线R1=800m Ls=90m a1=22.12°q=Ls90=45m 222Ls902p=0.422 24R24´80090b0=28.6479´=3.222 80022.12°+45=201.456m T=(R+p)tg+q=(800+0.422)

14、tg22pRL=(a-2b0)+2Ls180=(22.12°-2´3.222°)´3.14´800/180+2´90=398.767ma22.12°E=(R+p)sec-R=(800+0.422)sec-800=15.57m 22J=2T-L=4.145m6)对于第六个平曲线R1=700m Ls=90m a1=43.9° aq=Ls90=45m 222Ls902p=0.482 24R24´700编制：蒋彬 - 6 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段b0=28.6479´90=3.683

15、 70043.9°+45=327.302m T=(R+p)tg+q=(700+0.482)tg22pRL=(a-2b0)+2Ls=(43.9°-2´3.683°)´3.14´700/180+2´90=626.121m180a43.9°-700=55.228m E=(R+p)sec-R=(700+0.482)sec22J=2T-L=28.483m7)对于第七个平曲线aR1=700m Ls=90m a1=50.95°L90q=s=45m222Ls902p=0.48224R24´70090b0=28.

16、6479´=3.683700a50.95°+45=378.378m T=(R+p)tg+q=(700+0.482)tg22pRL=(a-2b0)+2Ls=(50.95°-2´3.683°)´3.14´700/180+2´90=712.209m180a50.95°-700=75.923m E=(R+p)sec-R=(700+0.482)sec22J=2T-L=44.547m1.2.5主点桩号计算编制：蒋彬 - 7 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段1.2.6 公路比选方案的确定本设计由蒋彬、陈洪构

17、成设计小组，分别进行方案设计。经计算后综合比较，其中方案二的技术指标较高，较充分考虑到了路线设计的实际实现可能，尽量做到了业内设计所考虑到的最大客观实际，符合高等级公路的要求。因此，确定陈洪设计的方案二为最佳设计方案，作为后继设计的依据。两方案比选结果见表1-4。本人主要负责设计方案二的L1标段（K0+000K2+680）的施工图设计。1.3公路平面线型设计编制：蒋彬 - 8 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段1.3.1起终点及转点坐标路线起点（490.547，246.169）转点 JD1（556.617，1409.950）JD2（1009.552，2533.333）JD3（1371

18、.542，3153.632）1.3.2转点计算1）各点间距22d起-1=x1-x起）+（y1-y起） 22 = 556.617-490.547）+（1409.950-246.169）=1165.655同理：d1-2=1211.255m d2-3=718.197m2）各方位角0y1-y起1409.950-246.169起1=86.75x1-x起556.617-490.547同理：1-2=68.04 2-3=59.73 3-43）各转角1=1-2-起-1=68.040-86.750=-18.710 （左转）0=8.312 同理：（左转） 3=16.64 （右转） 00 =76.370 0方案二L1

19、标段平面设计直线、曲线及转角表一览表见第二分册（图S-3）。路线平面分图见第二分册图S-1。由于在进行EICAD软件进行路线设计校核时，人为操作的因素较大，难免引起误差。1.3 公路纵断面设计1.3.1纵坡设计原则坡设计必须满足标准的各项规定。为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅。一般情况下纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节约用地。平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足

20、最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。编制：蒋彬 - 9 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段1.3.2主要技术指标 见表1-31.3.3平纵组合的设计原则平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。平曲线与竖曲线大小应保持均衡。暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合应合理悦目。平、竖曲线应避免不当组合。注意与道路周围环境的配合，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并可起到引导视线的作用。1.3.4确定控制点标高由于路基要保证处于干燥或中湿状态以上，所以查表为砂性土时，路槽底至地下水的临界高度H1=1.41.7m，由于地下水

21、平均埋深0.8米，路面结构层厚拟为0.8米，因此，最小填土高度：H=H1-H水+H结构=1.7-0.8+0.8=1.7m。路基应力工作区:在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力sz与路基土自重引起的垂直应力sB相比所占的比重很小，仅为1/101/5。1.3.5设计步骤根据地形图上的高程，以20米一点算出道路中心线上各点的原地面高程，将各点高程对应的标于纵断面米格纸上，用直线连接，注意涵洞、河道的标法，画出道路的纵向原地面图。1.3.6拉坡1）试坡：以“控制点”为依据，考虑平纵结合，挖方、填方及排水沟设置等众多因素，初步拟订坡度线。2）计算：拉的坡满不满足控制点高程，满不满足规范要求，如

22、不满足就进行调坡。调坡时应结合选线意图，对照标准所规定的最大纵坡、坡长限制，以及考虑平纵线组合是否得当进行调坡。第一个竖曲线：变坡点桩号为K0+680，竖曲线半径取R=16000m i1=4.6，i2=-3.2，w=i2-i1=-7.8<0,为凸形第二个竖曲线：变坡点桩号为K1+660，竖曲线半径R=15000m i2=-3.2，i3=4.0，w=i3-i2=7.2>0,为凹形i4=-3.1，第三个竖曲线：变坡点桩号为K2+160，竖曲线半径取R=20000m i3=4.0，w=i4-i3=-7.1<0,为凸形1.3.7计算各点设计高程 见表1-5、表1-6、表1-7。1.4

23、 公路横断面设计横断面设计必须结合地形、地质、水文等条件，本着节约用地的原则选用合理的断面形式，以满足行车舒适、工程经济、路基稳定且便于施工和养护的要求。编制：蒋彬 - 10 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段1.4.1横断面几何尺寸的选择 见图1-2第一竖曲线计算表 表1-5桩号 K0+617.6 K0+620 K0+630 K0+640 K0+650 K0+660 K0+670 K0+680 K0+690 K0+700 K0+710 K0+720 K0+730 K0+740 K0+742.4x 0 2.4 12.4 22.4 32.4 42.4 52.4 62.4 52.4 42

24、.4 32.4 22.4 12.4 2.4 0切线高程 13.94 13.951 13.997 14.043 14.089 14.135 14.181 14.227 14.195 14.163 14.13 14.099 14.067 14.035 14.027y=x2/2R 0 0.00018 0.004805 0.01568 0.032805 0.05618 0.085805 0.12168 0.085805 0.05618 0.032805 0.01568 0.004805 0.00018 0设计高程 13.94 13.951 13.992 14.027 14.056 14.079 14.

25、095 14.105 14.109 14.107 14.097 14.083 14.062 14.035 14.027第二竖曲线计算表 表1-6桩号 K1+606 K1+610 K1+620 K1+630 K1+640 K1+650 K1+660 K1+670 K1+680 K1+690 K1+700 K1+710 K1+714x 0 4 14 24 34 44 54 44 34 24 14 4 0切线高程 11.192 11.179 11.147 11.115 11.083 11.051 11.019 11.059 11.099 11.139 11.179 11.219 11.235y=x2

26、/2R 0 0.000533 0.006533 0.0192 0.038533 0.064533 0.0972 0.064533 0.038533 0.0192 0.006533 0.000533设计高程 11.192 11.18 11.154 11.134 11.122 11.116 11.116 11.124 11.138 11.158 11.186 11.22 11.235桩号 K2+089 K2+090 K2+100 K2+110 K2+120 K2+130 K2+140 K2+150 K2+160 K2+170 K2+180x 0 1 11 21 31 41 51 61 71 61

27、51切线高程 12.725 12.726 12.769 12.809 12.849 12.889 12.929 12.969 13.009 12.978 12.947y=x2/2R 0 0 0.003025 0.011025 0.024025 0.042025 0.065025 0.093025 0.126025 0.093025 0.065025设计高程 12.725 12.726 12.766 12.798 12.825 12.847 12.864 12.876 12.883 12.885 12.882编制：蒋彬 - 11 -第三竖曲线计算表 表1-7扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1

28、标段K2+190 K2+200 K2+210 K2+220 K2+230 K2+23141 31 21 11 1 012.916 12.885 12.854 12.827 12.79 12.7890.042025 0.024025 0.011025 0.0030250 0续上表12.874 12.861 12.843 12.824 12.79 12.789结果见第二分册纵断面图（图S-2）。路基宽度（26.00）路肩（3.75）行车道（7.50）中间带（3.50）行车道（7.50）路肩（3.75）硬路肩3.00硬路肩3.00土路 肩0.75右 侧 路 缘 带0.75车 道3.75 车 道3.7

29、5左 侧 路 缘 带0.75 中 央 分 隔 带2.00 左 侧 路 缘 带0.75车 道3.75 车 道3.75右 侧 路 缘 带0.75土 路 肩0.75公路路基宽度示意图 （单位：）表1-2标准横断面的组成：按双向四车道一级公路标准设置，行车道：4´3.75m 路肩：2´3.75m路拱横坡：iB=2%设超高横坡度：iy=4%1.4.2加宽值因 R1=400m>250m,且R2=400m>250m，故依据公路路线设计规范该曲线段可不设加宽。 1.4.3公路用地公路工程技术标准中规定一级公路在整个路幅范围以外不少于3.0m的土地为公路用地。 1.4.4超高计算

30、编制：蒋彬 - 12 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段1）确定超高缓和段长度根据公路等级设计速度和平曲线半径，查表得超高值ic=4%，新建公路一般采用绕中央分隔带边缘旋转，超高计算如下：见表1-8。一级公路指标： 计算行车速度：100km/h行车道：2´3.75m 路肩：2´0.75m 路拱横坡：iB=2% 设超高横坡度：iy=4%V21002ic=-m=-m=0.079-m，127R127´1000取m=0.039 ， ic=4%则桩号 K0+955.875 K0+960 K0+980 K1+000 K1+020 K1+040 K1+045.857

31、K1+282.419 K1+300 K1+320 K1+340 K1+360 K1+372.419说明 ZH HY YH HZ超高值计算结果表 表1-8左边 中间 右边-0.240 -0.251 -0.304 -0.358 -0.411 -0.464 -0.480 -0.480 -0.433 -0.380 -0.326 -0.273 -0.2400 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0-0.240 -0.207 -0.047 0.113 0.273 0.433 0.480 0.480 0.339 0.179 0.019 -0.141 -0.240编制：蒋彬 - 13 -扬州大学本科毕

32、业设计 淮连一级公路L1标段1.4.5绘出典型横断面图（标准、特殊）（见第二分册图S-1）1.4.6绘出路基横断面图（见第二分册图S-6）1.5 路土石方的计算和调配1.5.1土石方调配要求 土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。 纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。 土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。 借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。 不同性质的土石应分别调配。 回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下

33、线的竖向调运。1.5.2土石方调配方法土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰的优点，是目前生产上广泛采用的方法。表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调用。表格调配法的方法步骤如下：（1）准备工作调配前先要对土石方计算进行复核，确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁，借调配时考虑。（2）横向调运即计算本桩利用、填缺、挖余，以石代土时填入土方栏，并用符号区分。（3）纵向调运计算借方数量、废方数量和总运量借方数量=填缺纵向调入本

34、桩的数量废方数量=挖余纵向调出本桩的数量总运量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量（4）复核（5）计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量1.4.7填路基设计表（见第二分册图S-5）1.4.8填土石方计算表（扣除路面结构层80cm）（见第二分册图S-7）编制：蒋彬 - 14 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段第二章 公路路基设计2.1 公路重力式挡土墙设计2.1.1重力式挡土墙位置的选择路堑挡土墙大多数设在边沟旁。山坡挡土墙应考虑设在基础可靠处，墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定；当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近，基础情况相似时，应优先选用路肩墙，若路堤墙的高度或圬工数

35、量比路肩墙显著降低，而且基础可靠时，宜选用路堤墙；沿河路堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布置，注意设墙后仍保持水流流畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。2.1.2挡土墙的纵向布置（1）确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其他结构物的衔接方式。路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中，或采用锥坡与路堤衔接；与桥台连接时，为了防止墙后填土从桥台尾端与挡土墙之间设置墙及接头墙。（2）按地基、地形及墙身断面变化情况进行分段，确定伸缩缝和沉降缝的位置。（3）布置泄水孔和护拦的位置，包括数量、尺寸和间距。（4）标注特征断面的桩号，墙顶、基础顶面、基底、冲刷线、冰冻线和设计洪水位的标高等。2.1.3挡土墙的横向布

36、置横向布置选择在墙高的最大处（4.805m），墙身断面或基础形式有变异处，以及其他必须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计资料进行挡土墙设计资料进行挡土墙设计成套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布置排水设置等，并绘制挡土墙横断面图。2.1.4挡土墙的作用及要求1) 作用（1）路肩墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基边坡或基地滑动，确保路基稳定，同时可收缩填土坡脚，减少填土数量，减少拆迁和占地面积，以及保护临近线路的既有建筑物。（2）滨河及水库路堤，在傍水一侧设置挡土墙，可防止水流对路基的冲刷和侵蚀，也是减少压缩河床或少占库容的有效措施。（

37、3）设置在隧道口或明洞口的挡土墙，可缩短隧道或明洞长度，降低工程造价。（4）设置在桥梁两端的挡土墙，作为翼墙或侨台，起着护台及连接路堤的作用。（5）抗滑挡土墙则可用于防止滑坡。2) 要求（1）不产生墙身沿基地的滑移破坏。（2）不产生墙身绕墙趾倾覆。编制：蒋彬 - 15 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段（3）不出现因基底过渡的不均匀沉陷而引起墙身的倾斜。（4）地基不产生过大的下沉。（5）墙身截面不产生开裂破坏2.1.5挡土墙的埋置深度对土质地基，基础埋置深度应符合下列要求：无冲刷时，应在天然地面以下1m；有冲刷时，应在冲刷线以下1m。2.1.6挡土墙的排水设施挡土墙应设置排水设施，以

38、疏干墙后土体和防止地面水下渗，防止墙后积水形成静水压力，减少寒冷地区回填土的冻胀压力。排水设施主要包括：设置地面排水沟，引排地面水，夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水及地面水下渗，必要时可加设铺砌，对路堑挡土墙趾前的边沟的因用铺砌加围，以防边沟水渗入基础，设置墙身泄水，排除墙后水。浆砌片石墙身应在墙前地面以上设泄水孔。墙较高时，可在墙上部加设一排汇水孔，排水孔的出口应高出墙前地面0.3m。为防止水分渗入地基，下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料反滤层，以免孔道阻塞。2.1.7沉降缝与伸缩缝为避免因地基不均匀沉降而引起墙身开裂，需根据地质条件的变异和

39、墙高，墙身断面的变化情况设置沉降缝。为防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝，应设置伸缩缝。设计时，一般将沉降缝与伸缩缝合并设置，沿路线方向每隔1015米设置一道，兼起两者的作用，缝宽23cm，缝内一般可用胶泥填塞。但在渗水量较大、填料容易流失或冻害严重地区，则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料，沿内，外、顶三方填塞，填深不宜小于0.15m。2.1.8土质情况描述土质为砂性土，取最不利情况，j=30°，c=15Kpa。2.1.9重力式挡土墙结构情况描述重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定。一般多用片（块）砌筑，在缺失石料的地区有时也用砼修建。重力式挡土墙圬工量

40、大，但其形式简单，施工方便，可就地取材，适应性较强，故被广泛采用。根据设计要求在填土高度25米范围内应设重力式挡土墙，故在K0+100K1+480，K1+740K2+500设路肩式挡土墙，最大填土高度设5m。2.1.10重力式挡土墙计算2.1.10.2 初拟墙体尺寸设计与计算拟采用干砌片石重力式路肩墙（仰斜），墙高4.805m，墙背俯斜1：-0.25，墙身坡度亦取1：0.2，墙身分段长度取10m，墙顶宽1.0m；设计荷载：按一级公路刚性路面所受荷载计；土壤地质情况：墙背填土g=15.5kNm3,计算内摩擦角j=30o。填土与墙编制：蒋彬 - 16 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段

41、背间的摩擦角¶=j2=15o。砂性土地基，墙后回填仍为砂性土，地基容许承载力，坡度为2%<5%，不挖台阶；墙身材料：砌体容重d=260kpa，基底摩擦系数f=0.4。g=23kNm3，砌体容许压应力da=500kpa，容许剪应力t=80kpa，墙身和基础圬工砌体均采用M5浆砌，MU50片石。1）挡土墙自重及重心计算取单位长（1米）将挡土墙截面和基低部分土划分为两个平行四面和一个三角形。G1=gG´0.6´5.805=23´0.6´5.805=80.109(KN/m)G2=gG´0.9´0.4=23´0.9&#

42、180;0.4=8.28(KN/m)G3=gG´0.116´0.9/2=23´0.116´0.9/2=1.656(KN/m)Z1=0.4´0.25+0.3+5.805´0.25/2+0.6/2=1.426mZ2=0.4´0.25/2+0.9/2=0.5mZ3=(0.9+0.873)/3=0.591mG0=G1+G2+G3=90.045(KN/m)Z0=(Z1´G1+Z2´G2+Z3´G3)/G0=1.325m图2-1 重力式挡土墙计算示意图2）墙后填土以及车辆荷载引起的主动土压力计算查规范，可知

43、墙高5米时，附加荷载强度q=12.74kNm3 则换算等代均布厚度为：h0=q=12.=0.822m, .5由于基础埋置较浅，不计墙前被动土压力。按库仑土压力理论计算墙后填土以及车辆荷载引起的主动土压力。由于是路肩墙a=0,b=0。根据主动土压力计算公式：（假设破裂面交于荷载内）编制：蒋彬 - 17 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段y=j+a+d=30o+15.0o+arctg(-0.25)=30.96oB02dh0=-tga A0hHH+2h0B 因为d=0 ，所以0=-tga=0.25 A0 则tgq=-tgy+(ctg+tg)(tg+) =-tg30.96o+(ctg30o+

44、tg30.96o)(tg30.96o+0.25)=0.81 则：q=38.93o验算 L=H(tgq+tga)=5´(0.81+tg14.04o)=5.3m由于1.5£5.3£10.5，故破裂面交于荷载内，符合假设计算图式。按墙背高度H=6.321米计算，由式： 2hh0hh2´0.8220(1-)=1.26 K1=1+0(1-0)+023=1+HH6.3216.321H11E=gH2KK1=´15.5´6.3212´0.21´1.26=81.93KN/m 22Ex=Ecos(a-d)=81.93´cos

45、(14.04o+15o)=71.63KN/mEy=Esin(a-d)=53.67´sin(14.04o+15o)=39.77KN/mZy=H0H6.3210.822+=+=2.2m233HK133´1.26 Zx=B-Zytga=0.873+2.2´0.25=1.425m3）修正后的地基承载力设计值f的确定（基础最小埋深算至墙趾点）h埋=1.0+0.4=1.4>1.0m符合“规范”表5.4.3-1中关于基础的最小埋深的规定。但h埋<3.0m且基础B=0.873<2.0m，所以修正后的地基承载力设计值f=260Kpa。根据规范表5.4.4-2采用荷

46、载组合、时，地基承载力设计值提高系数yZL=1.0，故f=f=260Kpa，验算地基时，计入作用在挡土墙的车辆附加荷载强度q0。4）基底合力的偏心距检验按极限状态下的容许应力法计算时，在地基计算中本例设计表达式的分项系数均为1，采用式6-45计算。ééæBöBöùBöDHöùæææMd=1.0´êG0´çZ0-÷+q0´0.6´ç1.85-÷ú+1.0´êE

47、yçZx-÷-Ex´çZy+÷ú2222èøèøûøèøûëëèé0.873ö0.873öùææ=1.0´ê90.045´ç1.325-+12.74´0.6´1.85-÷ç÷ú+2ø2øûèèë &#

48、233;0.873ö0.116öùææ1.0´ê39.77ç1.425-71.63´2.2+÷ç÷ú=28.7(KN.m)2ø2øûèèë倾斜基底上垂直力组合设计值：编制：蒋彬 - 18 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段 Nd=1.0´G0+(1.0´q0´0.6)+1.0´Eycosa0+1.0´71.63´sin(arctg0.2)

49、=1.0´90.045+(1.0´12.74´0.6)+1.0´39.77cos11.310+1.0´71.63´sin11.310 =149.26KN倾斜基底上合力的偏心距为：M28.70.888e0=d=0.193m>=0.148 Nd149.266合力的偏心距，对土质地基是不应大于B/6，基础稳定性不满足要求，必须重新确定挡土墙的尺寸见图2-2。图2-2 受力示意图 2.1.10.2 重新确定墙体尺寸设计与计算1）挡土墙自重及重心计算取单位长（1米）将挡土墙截面和基低部分土划分为两个平行四面和一个三角形。G1=gG

50、0;1.20´5.0=23´1.2´5.0=138.0(KN/m)G2=gG´11.50´0.5=23´11.50´0.5=17.25(KN/m)G3=gG´0.29´1.5/2=23´0.29´1.5/2=5.00(KN/m)Z1=0.5´0.25+0.3+5.0´0.25/2+1.2/2=1.65mZ2=0.5´0.25/2+1.5/2=0.81mZ3=(1.50+1.43)/3=0.98mG0=G1+G2+G3=160.25(KN/m)Z0=(Z1&

51、#180;G1+Z2´G2+Z3´G3)/G0=1.54m2）墙后填土以及车辆荷载引起的主动土压力计算查规范，可知墙高5米时，附加荷载强度q=16.25kNm3 ，则换算等代均布厚度编制：蒋彬 - 19 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段 为：16.251.05m g15.5由于基础埋置较浅，不计墙前被动土压力。由于是路肩墙a=0,b=0。根据主动土压力计算公式（假设破裂面交于荷载内）y=j+a+d=30o+15.0o+arctg(-0.25)=30.96oB2dh0则 0=-tga A0hHH+2h0B因为 d=0 ，所以0=-tga=0.25 A0h0=q0t

52、gq=-tgy+(ctgj+tgy)(tgy+a) oooo=-tg30.96+(ctg30+tg30.96)(tg30.96+0.25)=0.81则 q=38.93o验算 L=H(tgq+tga)=5´(0.81+tg14.04o)=5.3m由于1.5£5.3£10.5，故破裂面交于荷载内，符合假设计算样式。dh1=0 tgq+tgacos(q+j)cos(38.93o+30o)o K=(tgq+tga)=(tg38.93-0.25)=0.21 oosin(q+j)sin(38.93+30.96)按墙背高度H=5.79米计算，由式：Ex=Ecos(a-d)=74

53、.2´cos(14.04o+15o)=64.87KN/mEy=Esin(a-d)=74.2´sin(14.04o+15o)=36.02KN/mHH05.791.05+-DH=+-0.29=1.90m 33K133´1.36Zx=B-(Zy+DH)tga=0.873+(1.90+0.29)´-0.25=1.98m Zy=3）修正后的地基承载力设计值f的确定（基础最小埋深算至墙趾点）h埋=0.8+0.5=1.3>1.0m符合“规范”表5.4.3-1中关于基础的最小埋深的规定。但h埋<3.0m且基础宽度B=1.43m<2.0m所以修正后的地基

54、承载力设计值f=260Kpa.根据规范表5.4.4-2采用荷载组合、时，地基承载力设计值提高系数yZL=1.0，故f=f=260Kpa，验算地基时，计入作用在挡土墙的车辆附加荷载强度q0。4）基底合力的偏心距检验极限状态下的容许应力法计算时，在地基计算中本例设计表达式的分项系数均为 1，采用下式计算：Md=1.4ME1+1.2MGééæBöùBöDHöù ææ=1.2´êG0´çZ0-÷ú+1.4´êEyç

55、Zx-÷-Ex´çZy+÷ú2øû2ø2øûèèëëè编制：蒋彬 - 20 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段é1.43öùæ=1.2´ê160.25´ç1.54-÷ú+2øûèëé1.43ö0.29öùææ1.4´ê3

56、6.02ç1.98-÷-64.87´ç1.9+÷ú=36.72(KN.m)2ø2øûèèë采用倾斜基底时，垂直力组合设计值：Nd=gGG0-gQ4w+gQ1Eycosa0+gQ1´Ex´sin(arctg0.2) =0.9´160.25-0+1.4´36.02cos11.310+1.4´64.87´sin11.310=208.68KN倾斜基底上合力的偏心距为：M36.72Be0=d=0.176m>=0.243m

57、 Nd208.686故偏心距验算符合对土质地基是不应大于B/6的规范要求，基础稳定性满足要求。5）基底边缘最大压应力验算Næ6eö208.68æ6´0.176ö由式（5.4.3-2）smax=dç1+0÷=ç1+÷=246.31(Kpa) BèBø1.46è1.46øNdæ6e0ö208.68æ6´0.176öç1-÷=ç1-÷=39.55(Kpa) BèBø

58、;1.46è1.46øQ smax=246.31(Kpa)<260(Kpa)基底边缘最大压应力验算6）挡土墙及基础沿基底平面、墙踵处地基水平面抗滑稳定性验算（1）沿基底平面的抗滑稳定性验算：如图2-4。不计墙前回填土的被动土压力，即Ep=0。 smim=滑动稳定性方程，应满足规范5.4.3-51.1G+gQ1(Ey+Extgao)-gQ2Eptgaom+(1.1G+gQ1Ey)tgao-gQ1Ex+gQ2Ep>0 查表5.4.2-5，gQ1=1.4，查表5.4.3-2，m=0.4编制：蒋彬 - 21 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段1.1´

59、160.25+1.4´(36.02+68.87´0.2)´0.4 +(1.1´160.25+1.4´36.02)´0.2-1.464.87=158.23(KN)>0满足沿基底斜平面的滑动的极限状态方程的要求。滑动稳定性系数的计算：''N+Ex-Eptga0m+Ep Kc= Ex-Ntga0N=G0+Ey ()Kc=64.87-196.27´0.2查表5.4.3-3，荷载组合时，抗滑动稳定性系数Kc=1.3<3.27，故抗滑稳定性满196.27+64.87´0.2´0.4=3.2

60、7 足要求。（2）沿墙踵水平面的抗滑稳定性验算：见图2-4。计入倾斜基底与水平滑动面的土契重度，砂性土粘结力C=15Kpa。DN=(1.43´0.29)¸2´15=3.11(KN)滑动稳定性方程， (1.1G0+gQ1Ey)mn-gQ1Ex>0即(1.1´160.25+1.4´36.02)´0.8-1.4´64.87=90.54(KN)>0满足滑动的稳定方程的要求。滑动稳定性系数的计算：(N+DN)mn(160.25+3.11)´0.8 Kc=2.01>1.3Ex64.87图2-4 重力式挡土墙基

61、础受力示意图查表5.4.3-3，荷载组合时，抗滑动稳定性系数Kc=1.3<2.01，故抗滑稳定性满足要求。7）挡土墙及基础绕墙趾处地抗倾覆稳定性验算（1）不计墙前回填土的被动土压力，由式5.4.3-70.8GZ0+gQ1(EyZx-ExZy)+gQ2EpZp>00.8´160.25´1.54+1.4´(36.02´1.98-64.87´1.90)=124.72>0 故满足倾覆的稳定方程的要求。编制：蒋彬 - 22 -扬州大学本科毕业设计 淮连一级公路L1标段（2）抗倾覆稳定性系数的计算按式5.4.3-8：GZG+EyZx+E&

62、#39;pZp160.25´1.54+36.02´1.98K0=2.18 ExZy64.87´1.90查表5.4.3-3，荷载组合时，抗倾覆稳定性系数K0=1.5<2.18，故抗倾覆稳定性满足要求。8）墙身正截面强度和稳定性验算（1）取基顶截面为验算截面由前式计算 K=0.21，h0=1.05，基顶截面宽度B=1.20m，计算截面处墙高H=5m2h02´1.05=1+=1.42 H5g15.5E=KK1H2=0.21´1.42´5257.78(KNm) 22Ex=Ecos(a+d)=57.78´cos(-14.04o+

63、15o)=57.77KN/m K1=1+Ey=Esin(a-d)=57.78´sin(-14.04o+15o)=0.97KN/mHH05.001.05+-DH=+=1.91m 33K133´1.42Zx=B-Zytga=1.20+1.91´-0.25=1.68m Zy=（2）截面偏心距验算墙身自重 Ns=1.20´5´23=138(KN)墙自重心至验算截面前缘力臂长度：BH1.205.00Zs=-tga=-tg(-14.040)=1.23m 2222按容许应力法计算截面偏心矩时，荷载分项系数均为1。故截面形心上的竖向力NG=Ns=138.00(KN)NQ1=Ey=0.97(KN/m)N0=NG+NQ1=138+0.97=138.97(KN)截面形心上的总