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文档简介
南京工程学院毕业设计说明书PAGE52前言毕业设计是对我我我们大学学所学学专业知知识的的回顾和和提升升,做好好设计计能为我我们以以后的学学习和和工作打打下坚坚实的基基础。公路交通是为国国国民经济济、社社会发展展和人人民生活活服务务的公共共基础础设施,是是衡衡量一个个国家家经济实实力和和现代化化水平平的重要要标志志。我国国从“七五”开始,公公路路建设进进入了了高等级级公路路建设的的新阶阶段,近近几年年随着公公路等等级的不不断提提高,路路桥方方面知识识得到到越来越越多的的应用。本次设计中,运运运用了纬纬地设设计程序序、AutooCCAD220008、公路路路面面设计系系统等等程序。查查阅阅了相关关资料料后,做做了以以下工作作:1明确设计任务务务的依据和和概概况。包包括设设计标准准以及及原则,沿沿线线筑路材材料等等。2确定公路等级级级和技术标标准准。3平面设计,包包包括平面线线形形设计、纵纵断断面设计计、横横断面设设计。平平面线形形设计计首先拟拟定路路线方案案根据据孙家驷驷主编编的《道道路勘勘测设计计》(人人民交通通出版版社),根根据据选线的的一般般要求,综综合合考虑沿沿线地地形、地地物、地地质、水水文条条件等影影响因因素,按按照选选线的步步骤选选定一条条切实实,可行行的方方案。纵纵断面面线形设设计是是根据已已经确确定的路路中线线的位置置,结结合所经经地面面的起伏伏情况况,在地地面上上确定各各中桩桩点的具具体位位置和桩桩号,并并用内插插法计计算各点点面的的地面高高程。4路基设计。运运运用《土力力学学》(中中国建建筑工业业出版版社)、《基基础工程》(中中国建筑工业业出版)、邓邓学均主编的的《路基路面面设计》(人人民交通出版版社)的各项项规定对挡土土墙进行设计计。5路面设计。路路路面结构设设计计是根据据《公公路沥青青路面面设计规规范》(JTJ0014-997)、《路路基路面工工程》(人人民交通出出版社)的的要求,完完成各项指指标的设计计。6小桥涵、平面面面交叉口设设计计。本设计的内容全全全面地包包含了了交通土土建专专业所学学知识识,是一一次全全面的设设计演演练。设设计应应达到的的技术术要求为为满足足实际施施工要要求,即即所设设计的内内容正正确、可可行。为为此,设设计过过程中要要以设设计规范范为准准绳,严严格控控制各设设计内内容满足足规范范和相关关条例例的要求求。限限于时间间和经经验的不不足等等方面的的原因因,在设设计过过程中难难免有有不尽合合理和和完善之之处,尽尽请指正正。第一章道路线线线形设计计1.1设计要素素素确定1.1.1路线线线方案确确定在本设计中,地地地形复杂杂、地地区范围围很广广,路线线方案案的选择择首先先是在1:500000的航测地地形形图上从从较大大面积范范围内内选定一一些细细部控制制点,连连接这些些控制制点,形形成路路线布局局,此此时路线线的雏雏形已经经明显显勾画出出来。1.1.2确定定定道路等等级公路根据交通量量量及其使使用功功能、性性质分分为五个个等级级:高速速公路路、一级级公路路、二级级公路路、三级级公路路和四级级公路路。根据所给资料,查查《公路工程程技术指标》,先先拟定按一级级公路标准建建设,双向4车道,路基基宽度26米,设计车车速为100kmm/h。1.2选线1.2.1一级级级公路只只要技技术指标标公路几何指标的的的计算、确确定定与复核核表表1.1计算行车速度(km/h)100纵坡不小于(%%%)0.3行车道宽度(mmm)2×7.5最大纵坡(%)4车道数4最小纵坡(%)0.3~0.555中间带中央分隔带宽度度度(m)一般值2.00坡长限值(m)纵坡坡度(%)31000极限值2.004800左侧路缘带宽度度度(m)一般值0.75缓和段坡长小于于于(%)3极限值0.50合成坡度(%)10.0中间带宽度(mmm)一般值3.50竖曲线凸形竖曲线半径径径(m)极限最小值6500极限值3.00一般最小值10000硬路肩宽度(mmm)一般值3.00凹形竖曲线半径径径(m)极限最小值3000极限值2.5一般最小值4500视距停车视距(m)160竖曲线最小长度度度(m)85行车视距(m)160视觉所需最小竖竖竖曲线半半径值值(m)凸形16000公路用地不小于于于(m)3m凹形10000平曲线极限最小半径(m)400V≥60km//hh同向曲线间最小小小直线长长度(m)6V一般最小半径(m)700反向曲线间最小小小直线长长度(m)2V不设超高的最小小小半径(m)4000路基宽度(m)一般值26最大半径不应大大大于(m)10000变化值24.5最小长度(m)170最小坡长(m)250平曲线超高横坡坡坡不大于于(%)10缓和曲线最小长长长度m85路拱横坡(%)1.0~2.0001.2.2地形形形综述地形条件:本路路路段有部部分农农田分布布,渠渠道纵横横交错错,湖泊泊较多多。天然然建筑筑材料基基本为为零,需需要全全部运输输。地质条件:该地地地区地势势平坦坦,地下下水埋埋深平均均为1.0m,路基土土湿湿度较大大,修修筑时根根据干干燥条件件要考考虑填土土高度度。气候条件:本地地地区气候候温暖暖适宜,不不易易发生翻翻浆和和冻胀的的情况况。1.2.3选线线线原则平原地区公路选选选线应符符合以以下原则则(1)根据道道道路使用任任务务和性质质,综综合考虑虑路线线区域国国民经经济发展展情况况与远景景规划划,正确确处理理好近期期与远远景的关关系,在在总体规规划的的指导下下,合合理选择择方案案。(2)认真领领领会任务书书的的精神,深深入入现场,多多跑跑、多看看、多多问、多多比较较,深入入调查查当地的的地形形、气候候、土土壤、水水文等等自然情情况,以以利于选选择有有价值的的方案案进行比比较。(3)充分利利利用有利地地形形、地势势,尽尽量回避避不利利地带,正正确确运用技技术标标准,从从行车车的安全全、畅畅通和施施工养养护的经经济、方方便着眼眼,对对路线与与地形形的配合合加以以研究,做做好好路线平平、纵纵、横三三方面面的结合合,力力求平面面短捷捷舒顺,纵纵断断面平缓缓、均均匀,横横断面面稳定、经经济济。平原地区河道密密密布、沟沟塘众众多,在在交通通工程建建设中中,特别别是高高等级公公路建建设中,桥桥涵涵构造物物及沟沟塘软基基处理理增多,使使得得工程造造价大大大增加加。在在一级公公路中中,桥涵涵构造造物和沟沟塘处处理费用用要占占总造价价的一一半以上上,因因此所选选路线线直接影影响着着工程的的总造造价。在在选线线时要作作认真真的比较较,绕绕避沟塘塘和减减少中小小桥涵涵的数量量、合合理选择择大桥桥桥位可可使桥桥长缩短短,交交角变小小,但但这样往往往又又会使路路线变变小。对对一些些方案的的路线线,进行行估算算比较后后选择择造价较较低的的路线,有有时时在个别别地段段,由于于地形形限制,要要达达到一级级路的的要求需需要增增加相当当大的的费用;;例如如沿河路路线要要跨越该该河时时,由于于该河河较宽且且为等等级航道道,如如果达到到一级级公路技技术标标准,要要么使使大桥角角度斜斜穿河道道,要要么在桥桥头设设匝道,大大桥桥大角斜斜穿河河道相应应就增增加了桥桥长和和跨径,角角度度越大增增加越越大,所所需要要的费用用也就就越多;;在桥桥头设置置匝道道,由于于是等等级航道道,通通航净空空较大大,桥头头较高高,要使使匝道道部分平平曲线线,竖曲曲线达达到一级级路要要求,匝匝道将将会很长长,也也就是说说大大大增加了了路线线长度,增增加加了费用用。为为了减少少费用用,在这这些地地段的路路线常常采用规规范规规定的极极限值值,甚至至在极极个别情情况下下,采用用低于于规范极极限值值的标准准,这这样虽使使个别别地段标标准有有所降低低却省省了数目目可观观的费用用,同同时通过过交通通工程的的设计计如设置置急速速标记、减减速速车道、加加速速车道等等,弥弥补线形形的不不足,使使路线线线形总总体能能达到设设计要要求。(4)充分利利利用土地资资源源,减少少拆迁迁,就地地取材材,带动动沿线线城镇及及地方方经济的的发展展。平原原地区区多数是是鱼米米之乡,土土地地肥沃,水水资资源丰富富,但但是人口口密集集,特别别是耕耕地尤为为紧张张,人均均耕地地0.5~~11.0亩,修修一条高高等级级公路要要占用用许多土土地,在在选线时时,要要考虑到到尽可可能少占占耕地地,不破破坏农农田水系系。常常用的方方法是是利用河河堤,利利用河堤堤好处处较多,除除了了节省耕耕地,不不破坏水水系外外,还有有以下下一些好好处::①利用老路路,这这个地区区以前前的低等等级公公路大多多数在在河堤上上建筑筑的,长长期的的自重作作用和和车辆荷荷载作作用使路路基沉沉陷趋于于稳定定,在路路基处处理时可可以节节省费用用;②可以减少少拆拆迁,由由于有有老路的的存在在,沿线线的拆拆迁量减减少;;③由于河堤堤较较高,可可以节节约土地地用量量,减少少耕地地的开挖挖,节节省了耕耕地;;④可以带动动沿沿线经济济的发发展,河河网地地区城镇镇、乡乡村多倚倚河而而建,各各乡镇镇间距距距离较较小,大大多不不超过100kkm,多为为一一些低等等级砂砂石路相相连且且人口较较多,每每个乡镇镇达到到4~8万人人,当道道路等等级提高高后,可可以带动动沿线线许多行行业的的发展,特特别别是旅游游业,由由于交通通的便便利,经经济发发展大为为加快快;⑤有利于公公路路网路建建设,利利用老的的低等等级公路路网进进行技术术改建建,提高高技术术标准,改改造造成新型型的高高等级网网络,可可以加快快路网网建设的的速度度。1.2.4平原原原一级公公路选选线的依依据(1)平原一级级级公路选线线的的依据主主要有有交通部部颁发发的规范范,实实测和预预测交交通量,地地形形图,地地方政政府以及及建设设单位下下发的的文件,会会议议纪要,设设计计任务书书等,它它们是路路线设设计不可可缺少少的资料料。(2)实测和预预预测交通量量(3)地形图比比比例为1:10000~~1:50000,用用于路线线的方方案的选选择(4)地方政府府府建设单位位的的下发的的文件件,会议议纪要要,设计计任务务书是对对道路路设计提提车的的要求,在在路路线设计计时要要能充分分满足足这些要要求1.3方案对对对比1.3.1方案案案比选考考虑的的主要因因素本设计主要考虑虑虑的因素素有::1.本一级路路路路线在在铁路路、公路路等综综合交通通运输输系统中中的作作用,与与沿线线工矿、城城镇镇等规划划的关关系,以以及与与沿线农农田水水利建设设的配配合及用用地情情况。2.本道路的的的建设对对沿线线自然条条件的的影响。3.设计道路路路主要技技术标标准和施施工条条件的影影响。1.3.2方案案案对比本设计拟定两个个个比选方方案。图1.1两方案均符合平平平、竖曲曲线设设计要求求,比比选内容容见表表3.1方案比选选表表1.2比较项目方案一方案二路线总长4159.26669m4584.3666m线形平均圆曲线半径径径比方案2小,路线线顺顺畅平均圆曲线半径径径较方案2大,路线线较较顺畅交点数目3个3个占用农田房屋情情情况较方案2少较方案1多平曲线最小半径径径800600安全评价安全安全征地拆迁较方案2少较方案1多竖曲线5个6个桥梁1座中桥,2座座座小桥2座中桥,3座座座小桥方案优点比方案一利用的的的老路较较多,曲曲线转角角较小小沿线经过村庄较较较多,可可充分分利用地地形方案缺点施工较复杂,需需需要做交交叉口口土石方量比较多多多,转角角比较较大方案比较推荐方案参考方案说明:两个方方方案均采采用直直线,缓缓和曲曲线,圆圆曲线线相结合合的办办法,均均符合合平曲线线设计计要求,都都是是可行方方案,两两个方案案平竖竖曲线均均满足足规范,满满足足平纵组组合“平”包“纵”,与乡道道,水水渠多次次相交交,均采采用通通道、涵涵洞形形式。由由表1.2也可以看看出出很多方方面因因素差别别不大大,关键键在线线形、施施工和和造价上上,方方案一拆拆迁数数较少,占用耕地地、房房屋以及及蔬菜菜温室少少于方方案二,填填挖挖较小,方方案案一线形形也较较好,无无隧道道,工程程造价价低,对于一级级公公路来说说,综综合考虑虑选方方案一。1.4道路平面面面设计1.4.1线形形形说明图1.2平面线线线形综合考虑以上选选选线原则则,本本设计选择线线形形如下::交点坐标标表表1.3XYQD363149555.777477491703...59339JD1363149333.166100492019...04335JD2363130555.922566493215...78225JD3363146555.711799494789...11557ZD363178222.066777495794...01776转角表表1.4转角度数18°25′0222.6″214°41′2228.8″311°40′3330.4″角度大于7°,符符合要求求交点间的的距距离表表1.5交点间距L(m)QD-JD1415.46660JD1-JD221211.29997JD2-JD3331581.42227JD3-ZD1053.522201.4.2平曲曲曲线设计计平面设计中,交交交点处的的平曲曲线设计计应使使平面线线形直直捷、连连续、顺顺适,并并与地地形、地地物相相适应,与与周周围的环环境相相协调,尽尽量量保证平平面线线形的均均衡和和连贯,长直线尽尽头头不能接接以小小半径曲曲线,高低标准准之之间要有有过渡渡,避免连续续转转弯,平曲线应应有有足够的的长度度。θθ图示1.3交交点点基本型曲曲曲线以JD1计算为为为例JD1初拟R===13550mm1000mm转角=8°25′02.6″平曲线要素素计计算:R=1350mmm10000mqqq==500p==0.3111=2o07'2223"T=(R+p)))tann+qq=(113550+00.331)××taan(8o25'00..26""/22)+50==1149..3664L=(8o2555'0..266"-222o07'2233")+11000×22=2298..3881L=L-2=22298..3881-22×1100==988.3881J==2TT-L==2××1499.3364--2998.33811=0..3447E=(R+p)))secc--R=((13350++0..31))seec-133550=44.00式中:——转角角角,°;R——曲线半径径,m;——缓和曲线长长度度,m;LLL——平曲线中中圆圆曲线长长,m;L——曲线全长长,m;T——切线长,m;E——外距,m;q——切线增长长值值,m;p——曲线内移移值值,m;——缓和曲线角角度度,°。用同样的方法可可可求得JD2和JD3的平曲线线要要素,见见表。平曲线几几何何要素表1.6交点RTELJJD113508o25'022..6"149.364444.0298.381111000.347JD280014o41'2228.88"153.191117.145305.130001001.253JD3100011o40'3330.44"152.277775.631303.770001000.785验算直线段距离离离是否符符合要要求:JD1,JD222之间的直直线线段=12111..2977-1149..3664-11533.1991==9077.7774mm>22V=22000m,符合规规范范要求。JD2,JD333之间直线线段段长=15811..427--1153..1991-11522.2777==12775..9599m>>6V==6000m,符合规规范范要求。1.4.3主点点点桩号计计算以JD1计算为为为例QD:K0+00000.000JD1:K0+++3155.4460K0+31115.44600-149..3364==KK0+166..0096K0+16666.0996++1000.0000==KK0+22666.0996K0+26666.0996++98..3881=K00+3664..4777K0+36444.488+1100..0000=K00+4664..48K0+46444.48-298..3381//2==K00+3315..299K0+31555.299+00.3447//2=K00+315..446校核无误。JD2与JD333的计算过过程程同上,见见下下表。平曲线主主点点桩号表表1.7主点JD1JD2JD3ZHK0+166...0966K1+373..1668K2+954..2557HYK0+266...0966K1+473..1668K3+054..2557QZK0+315...29K1+525..7333K3+106..1441YHK0+364...4777K1+578..2998K3+158..0226HZK0+464...48K1+678..2998K3+258..0226JDK0+315...46K1+526..3559K3+106..5443第二章纵断面面面设计纵断面线形设计计计主要是是解决决公路线线形在在纵断面面上的的位置,形形状状和尺寸寸问题题,具体体内容容包括纵纵坡设设计和竖竖曲线线设计两两项。纵纵断面线线形设设计应根根据公公路的性性质、任任务、等等级和和地形、地地质质、水文文等因因素,考考虑路路基稳定定,排排水及工工程量量等的要要求对对纵坡的的大小小,长短短,前前后的纵纵坡情情况,竖竖曲线线半径大大小及及与平面面线形形的组合合关系系等进行行组合合设计,从从而而设计出出纵坡坡合理,线线形形平顺圆圆滑的的最优线线形,以以达到行行车安安全、快快速、舒舒适,工工程造造价省,运营费用用较较少的目目的。该路地处平原区区区,土地地资源源宝贵,本本项项纵断面面设计计采用小小纵坡坡,微起起伏与与该区域域农田田相结合合,尽尽量降低低路堤堤高度。路路线线纵断面面按百百年一遇遇,设设计洪水水位的的要求和和确保保路基处处于干干燥和中中湿状状态所需需的最最小填筑筑高度度来控制制标高高线形。设设计计上避免免出现现断背曲曲线,反反向竖曲曲线之之间直线线长度度不足3秒行程的的则加大大竖曲曲线半径径,使使竖曲线线首尾尾相接。此此外外,所选选用的的半径还还满足足行车视视距的的要求,另另外外,竖曲曲线的的纵坡最最小采采用0.33%%以保证排排水水要求。2.1纵坡设计计计原则(1)纵坡设计计必必须满足《公公路工程技术术标准》的各各项规定;(2)为保证车车辆辆能以一定定定速度安安全舒舒适地行行驶,纵纵坡应具具有一一定的平平顺性性,起伏伏不宜宜过大和和过于于频繁;;(3)纵坡设计计应应对沿线地地地形、地地下管管线、地地质、水水文、气气候和和排水等等综合合考虑,视视具具体情况况加以以处理,以以保保证道路路的稳稳定和通通畅;;(4)一般情况况下下纵坡设计计计应考虑虑填挖挖平衡,尽尽量量使挖方方运作作就近路路段填填方以减减少借借方和废废方,降降低造价价和节节约用地地; (5)平原微丘丘区区地下水埋埋埋深较浅浅,或或池塘、湖湖泊泊分布较较广,纵纵坡除应应满足足最小纵纵坡要要求外,还还应应满足最最小填填土高度度要求求,保证证路基基稳定;; (6)在实地调调查查基础上,充充分考虑通道道、农田水利利等方面的要要求;2.2纵坡设计计计的方法法和步步骤①准备工作纵坡设计前,应应应先根据据中桩桩和水准准记录录点,绘绘出路路线纵断断面图图的地面面线,绘绘出平面面直线线,曲线线示意意图,写写出每每个中桩桩的桩桩号和地地面标标高以及及土壤壤地质说说明资资料,并并熟悉悉和掌握握全线线有关勘勘测设设计资料料,领领会设计计意图图和要求求。②标注纵断面控控控制点纵面控制点主要要要有路线线起终终点,重重要桥桥梁及特特殊涵涵洞,隧隧道的的控制标标高,路路线交叉叉点,地地质不良良地段段的最小小填土土和最大大控制制标高,沿沿溪溪河线的的控制制标高,重重要要城镇通通过位位置的标标高及及受其它它因素素限制路路线中中须通过过的控控制点、标标高高等。③试坡试坡主要是在已已已标出“控制点”的纵断面面图图上,根根据技技术和标标准,选选线意图图,考考虑各经经济点点和控制制点的的要求以以及地地形变化化情况况,初步步定出出纵坡设设计线线的工作作。试试坡的要要点,可可归纳为“前后照顾顾,以以点定线线,反反复比较较,以以线交点”几句话。前后照顾就是说说说要前后后坡段段统盘考考虑,不不能只局局限于于某一段段坡段段上。以以点定定线就是是按照照纵面技技术标标准的要要求,满满足“控制点”,参考“经济点”,初步定定出出坡度线线,然然后用三三角板板推平行行线的的办法,移移动动坡度线线,反反复试坡坡,对对各种可可能的的度线方方案进进行比较较,最最后确定定既符符合标准准,又又保证控控制点点要求,而而且且土石方方量最最省的坡坡度线线,将其其延长长交出变变坡点点初步位位置。④调坡调坡主要根据以以以下两方方面进进行:⑴结合选线线意意图。将将试坡坡线与选选线时时所考虑虑的坡坡度进行行比较较,两者者应基基本相符符。若若有脱离离实际际情况或或考虑虑不周现现象,则则应全面面分析析,找出出原因因,权衡衡利弊弊,决定定取舍舍;⑵对照技术术标标准。详详细检检查设计计最大大纵坡、坡坡长长限制、纵纵坡坡折减以以及平平纵线形形组合合是否符符合技技术标准准的要要求,特特别要要注意陡陡坡与与平曲线线、竖竖曲线与与平曲曲线、桥桥头接接线、路路线交交叉、隧隧道及及渡口码码头等等地方的的坡度度是否合合理,发发现问题题及时时调整修修正。调整坡度线的方方方法有抬抬高、降降低、延延长、缩缩短纵坡坡线和和加大、减减小小纵坡度度等。调调整时应应以少少脱离控控制点点、少变变动填填挖为原原则,以以便调整整后的的纵坡与与试定定纵坡基基本相相符。⑤根据横断面图图图核对纵坡坡线线核对主要在有控控控制意义义的特特殊横断断面图图上进行行。如如选择高高填深深挖、挡挡土墙墙、重要要桥涵涵及人工工构造造物以及及其它它重要控控制点点的断面面等。⑥确定纵坡线经调整核对后,即即可确定纵坡坡线。所谓定定坡就是把坡坡度值、变坡坡点位置(桩桩号)和高程程确定下来。坡坡度值一般是是用三角板推推平行线法,直直接读厘米格格子得出,要要求取值到千千分之一。变变坡点位置直直接从图上读读出。变坡点点的高程是根根据路线起点点的设计标高高由已定的坡坡度、坡长依依次推算而来来。设计纵坡时还应应应注意以以下几几点:1在回头曲线线地地段设计纵纵纵坡,应应先按按回头曲曲线的的标准要要求确确定回头头曲线线部分的的纵坡坡,然后后向两两端接坡坡,同同时注意意回头头曲线地地段不不宜设竖竖曲线线。2平竖曲线重重合合时。要注注注意保持持技术术指标均均衡,位位置组合合合理理适当,尽尽量量避免不不良组组合情况况。3大中桥上不不宜宜设置竖曲曲曲线。如如桥头头路线设设有竖竖曲线,其其起起(终)点点应应在桥头头两端端10m以外外,并并注意桥桥上线线形与桥桥头线线形变化化均匀匀,不宜宜突变变。4小桥涵上允允许许设计竖曲曲曲线,为为保证证路线纵纵面平平顺,应应尽量量避免出出现急急变“驼式纵坡”。5注意交叉口口、桥桥梁及引引道、隧隧道、城城镇附近近、陡陡坡急变变处纵纵坡特殊殊要求求。6纵坡设计时时,如如受控制制点约束束导致致纵面线线形起起伏过大大,纵纵坡不够够理想想,或者者土石石方工程程量过过大而无无法调调整时,可可用用纸上移移线的的办法修修改平平面线形形,从从而改善善纵面面线形。7计算设计标标高高根据已定的纵坡坡坡和变坡坡点的的设计标标高,则则可以计计算出出未设竖竖曲线线以前各各桩号号的设计计标高高。2.3竖曲线线线设计要要求::①宜选用较大的的的竖曲线半半径径。竖曲曲线设设计,首首先确确定合适适的半半径。在在不过过分增加加工程程数量的的情况况下,宜宜选用用较大的的竖曲曲线半径径,一一般都应应采用用大于竖竖曲线线一般最最小半半径的数数值,特特别是前前后两两相邻纵纵坡的的代数差差小时时,竖曲曲线更更应采用用大半半径,以以利于于视觉和和路容容美观。只只有有当地形形限制制或其他他特殊殊困难不不得已已时才允允许采采用极限限最小小半径。②同向曲线间应应应避免“断背曲线”。同向竖竖曲曲线,特特别是是同向凹凹形竖竖曲线间间如直直线坡段段不长长,应合合并为为单曲线线后复复曲线。③反向曲线间,一一一般由直直坡段段连续,亦亦可可以相互互直接接连接。反反向向竖曲线线间设设置一段段直坡坡段,直直坡段段长度一一般不不小于计计算行行车速度度行驶驶3s的行行程程长度。如如受受条件限限制也也可相互互直接接连接,后后插插入短直直线。④应满足排水要要要求。2.4平纵组合合合的设计计原则则(1)平曲线与与竖竖曲线应相相相互重合合,且且平曲线线应稍稍长于竖竖曲线线;平曲曲线与与竖曲线线大小小应保持持平衡衡;(2)暗、明弯弯与与凸、凹竖竖竖曲线的的组合合应合理理悦目目;(3)平、竖曲曲线线应避免不不不当组合合;(4)注意与道道路路周围环境境境的配合合,以以减轻驾驾驶员员的疲劳劳和紧紧张程度度,并并可起到到引导导视线的的作用用。本设计避开了平平平纵组合合设计计,因此此不需需设计。2.5纵断面竖竖竖曲线设设计图1.41.变坡坡点K0+68800处,切线高高程4.999mmR=1400000mi11=0.33002%i2=-0..3341%%竖曲线长m切线长度m外距mm竖曲线起点桩号号号:K0++680-45=KK0+66355m竖曲线起点高程程程:4.999--45××0..3022%==4.885mm竖曲线终点桩号号号:K0+66880+47.44==K00+7725mm竖曲线终点高程程程:4.999--45××0..3233%==4.884m中间各点高程以以以桩距25m按公式计算算。变坡点1竖曲线线线计算表表2.1桩号未设竖曲线高程程程(m)横距x(m)竖距(m)设计高程(m)K0+6354.8500.004.85K0+6604.90250.0224.88K0+6804.99450.0754.92K0+7204.86250.0224.84K0+7254.8400.004.84变坡点bpp22、bp3、bp4、bp5的竖曲线线计计算方法法同上上。2.变坡点KKK1+25500处,切线高高程3.044mmR=1100000mi11=-0..3341%%i2=0.44772%变坡点2竖曲线线线计算表表2.2桩号未设竖曲线高程程程(m)横距x(m)竖距(m)设计高程(m)K1+205..33.1900.0003.19K1+230..53.14250.0283.17K1+250...03.0444.70.0913.13K1+269..73.17250.2803.20K1+294...72.2500.0003.253.变坡点K222+150处,切线高高程7.300mmR=1000000mi11=0.44772%i2=-0..5533%%变坡点3竖曲线线线计算表2.3桩号未设竖曲线高程程程(m)横距x(m)竖距(m)设计高程(m)K2+099...77.0600.0007.06K2+124..77.14250.0317.12K2+150..07.3050.30.1277.17K2+175..37.13250.0317.10K2+200..37.0300.0007.034.变坡点K222+8300处,切线高高程程3.677mR=1000000mi11=-0..5533%%i2=0.33335%变坡点4竖曲线线线计算表2.4桩号未设竖曲线高程程程(m)横距x(m)竖距(m)设计高程(m)K2+786...63.9000.0003.90K2+811...63.80250.0313.83K2+830..03.6743.40.0943.76K2+848..43.76250.0313.79K2+873..43.8200.0003.825.变坡点K333+400处,切线高高程5.588mmR=1400000mii1=0.33334%i2=-0..3320%%变坡点5竖曲线线线计算表2.5桩号未设竖曲线高程程程(m)横距x(m)竖距(m)设计高程(m)K3+354...25.4300.0005.43K3+379...25.49250.0225.47K3+400...05.5845.80.0755.51K3+420...85.49250.0225.47K3+445...85.4300.0005.43第三章横断面面面设计3.1横断面技技技术设计计图3.1路基基基示意图3.1.1路基基基宽度根据设计资料,,,再查《公公路路工程技技术标标准》(JJTTGB001——20033)得得公路等等级为为一级,车车道道数拟定定四车车道。再再查《公公路工程程技术术标准》得得一一级公路路车速速为100kkmm/h四车道的的路路基宽度度一般般值为26m,最小值值为24m,取设计计车车道宽度度为33.755m,得得总车道道宽度度为3.7755×4=15m,取取左左右硬路路肩宽宽度各为3m,土路肩0.755m,中央分分隔隔带宽度度为3.5m,总计26m。3.1.2路拱拱拱与边坡坡坡度度查《公路工程技技技术标准准》(JTTGB011—20033)得沥青青混凝土及及水泥混凝凝土路拱坡坡度均为11~2%,故故取路拱坡坡度为2%%;路肩横横向坡度一一般应较路路面横向坡坡度大1%%~2%,故故取路肩横横向坡度为为4%,路路拱坡度采采用双向坡坡面,由路路中央向两两侧倾斜。由《公路路基设设设计规范范》得得知,当当HH<6mm(H—路基填土土高高度)时时,路路基边坡坡按11:1.5设计计。3.1.3护坡坡坡道查《公路工程技技技术标准准》(JTTGB011—20033)得,当当路肩边缘缘与路侧取取土坑底的的高差小于于或等于22m时,取取土坑内侧侧坡顶可与与路坡脚位位相衔接,并并采用路堤堤边坡坡度度,当高差差大于2mm时,应应设置宽11m的护护坡道;当当高差大于于6m时,应应设置宽22m的护护坡道。本本设计的填填土高度均均小于6mm,再结合合当地的自自然条件,护护坡道均设设置1m,且坡坡度设计为为4%。3.1.4边沟沟沟设计查《公路路基设设设计规范范》(JTTGD330-20004)得得边沟横断断面一般采采用梯形,梯梯形边沟内内侧边坡为为1:1.0~~1:1.5,外外侧边坡与与挖方边坡坡坡度相同同。少雨浅浅挖地段的的土质边沟沟可采用三三角形横断断面,其内内侧边坡宜宜采用1:2~1:3,外侧边边坡坡度与与挖方边坡坡坡度相同同。本设计计路段地处处平原微丘丘区,故宜宜采用梯形形边沟,且且底宽为00.5m,深0.5m,内侧边边坡坡度为为1:1。图3.2边沟示意意图图(单位位:cm)3.2横断面设设设计步骤骤⑴根据外业横断断断面测量资资料料点绘横横断地地面线。⑵根据路线及路路路基资料,将将横断面的填填挖值及有关关资料(如路路基宽度、加加宽值、超高高横坡、缓和和段长度、平平曲线半径等等)抄于相应应桩号的断面面上。⑶根据地质调查查查资料,示示出出土石界界限、设设计边坡坡度,并并确定边边沟形形状和尺尺寸。⑷绘横断面设计计计线,又叫叫“戴帽子”。设计线线应应包括路路基边边沟、边边坡、截截水沟、加加固固及防护护工程程、护坡坡道、碎碎落台、视视距距台等,在在弯弯道上的的断面面还应示示出超超高、加加宽等等。一般般直线线上的断断面可可不示出出路拱拱坡度。⑸计算横断面面面面积(含填填、挖挖方面积积),并并填于图图上。3.3路基土石石石方的计计算3.3.1调配配配要求和和方法法1.调配要求⑴土石方调配应应应按先横向向后后纵向的的次序序进行。⑵纵向调运的最最最远距离一一般般应小于于经济济运距(按按费费用经济济计算算的纵向向调运运的最大大限度度距离叫叫经济济运距)。⑶土石方调运的的的方向应考考虑虑桥涵位位置和和路线纵纵坡对对施工运运输的的影响,一一般般情况下下,不不跨越深深沟和和少做上上坡调调运。⑷借方、弃土方方方应与借土土还还田,整整地建建田相结结合,尽尽量少占占田地地,减少少对农农业的影影响,对对于取土土和弃弃土地点点应事事先同地地方商商量。⑸不同性质的土土土石应分别别调调配。回回头曲曲线路段段的土土石调运运,要要优先考考虑上上下线的的竖向向调运。2.调配方法土石方调配方法法法有多种种,如如累积曲曲线法法、调配配图法法、表格格调配配法等,由由于于表格调调配法法不需单单独绘绘图,直直接在在土石方方表上上调配,具具有有方法简简单,调调配清晰晰的优优点,是是目前前生产上上广泛泛采用的的方法法。表格调配法又可可可有逐桩桩调运运和分段段调运运两种方方式。一一般采用用分段段调用。表格调配法的方方方法步骤骤如下下:1)准备工作调配前先要对土土土石方计计算进进行复核核,确确认无误误后方方可进行行。调调配前应应将可可能影响响调配配的桥涵涵位置置、陡坡坡、深深沟、借借土位位置、弃弃土位位置等条条件表表示出来来。2)横向调运即计算本桩利用用用、填缺缺、挖挖余,以以石代代土时填填入土土方栏,并并用用符号区区分。3)纵向调运确定经济运距根据填缺、挖余余余情况结结合调调运条件件拟定定调配方方案,确确定调运运方向向和调运运起讫讫点,并并用箭箭头表示示。计算调运数量和和和运距调配的运距是指指指计价运运距,就就是调运运挖方方中心到到填方方中心的的距离离减去免免费运运距4)计算借方数数数量、废方方数数量和总总运量量借方数量=填缺缺缺—纵向调入入本本桩的数数量废方数量=挖余余余—纵向调出出本本桩的数数量总运量=纵向调调调运量+废方调运运量量+借方调运运量量5)复核横向调运复核填方=本桩利用用用+填缺挖方=本桩利用用用+挖余纵向调运复核填缺=纵向调运运运方+借方挖余=纵向调运运方++废方总调运量复核挖方+借方=填填填方+借方以上复核一般是是是按逐页页小计计进行的的,最最后应按按每公公里合计计复核核。6)计算计价土土土石方计价土石方=挖挖挖方数量量+借方3.3.2土石石石方计算算两桩号间路基土土土石方数数量,即即两桩号号横断断面间的的体积积,为简简化计计算,通通常将将其视为为一棱棱柱体,两两桩桩号的横横断面面即棱柱柱体的的两个底底面,两两桩号的的里程程差即棱棱柱体体的高,按按平平均断面面法计计算其体体积为为式中——两桩号间间土土方数量(m3);、——两桩号的的断面面面积(m2);L——两桩桩桩号的中中线距距离(m)。3.4超高计算算算为抵消车辆在曲曲曲线路段段上行行驶时所所产生生的离心心力,,在该路段段横横断面上上设置置的外侧侧高于于内侧的的单向向横坡,称为超高高。当当平曲线线半径径小于不不设超超高的最最小半半径时,应应在在曲线上上设置置超高。超超高高的横坡坡度根根据公路路等级级、计算算行车车速度、平平曲曲线半径径大小小,并结结合路路面类型型和车车辆组成成等条条件确定定。本次设计的设计计计速度为100kkmm/h,查《公路路工工程技术术标准准》(JTGBB01--20003)得,不不设设超高圆圆曲线线最小半半径为为600m。由于平面曲线半半半径均大大于250m(),均不不需需加宽计计算。1、平曲线超高高高值超高缓和段长度度度:根据据公路路等级设设计速速度和平平曲线线半径查查表得得超高值ic=5.00%取Lc=Lh=1000m;横坡从从路路拱坡度度(-2%)过渡到到超超高坡度5%时,超高高高渐变率满足要求,故可可可取2、计算各桩号号号处的超高高值值超高方式为绕中中中央分隔隔带边边缘处旋旋转,土土路肩与与直缓缓点或缓缓直点点前3m处与路拱拱横横坡相同同,为为2%,然后内外外侧侧横坡同同时旋旋转至超超高5%。图3.4断断面位置及超超超高横断面面示示意图当超高横坡达到到到最大值5%时,超高内侧离原地地地面高差差为,12×(5%2%)-3.7755×2%%=00.2885mm。超高外侧离原地地地面高差差为,12×(5%+++2%)+3.7755×2%%=00.9115mm。超高横坡在2%%%-5%之间,采采用用线性内内插得得到离原原地面面的高差差。平曲线111超高值计计算算表表3.1桩号说明超高高差(m)))左中右K0+166...0966ZH0.07500.075K0+191...0966-0.12800.135K0+216...0966-0.18100.345K0+241...0966-0.23400.555K0+266...0966HY-0.28600.915K0+291...0966-0.28600.915K0+315...2611QZ-0.28600.915K0+340...2611-0.28600.915K0+364...4266YH-0.28600.915K0+389...4266-0.12800.555K0+414...4266-0.23400.345K0+439...4266-0.12800.135K0+464...4266HZ0.07500.075平曲线2超超高高值计算表表表表3.2桩号说明超高高差(m)))左中右K1+373...1688ZH0.0900.09K1+398...1688-0.25000.22K1+423...1688-0.39100.05K1+448...1688-0.39100.23K1+473...1688HY-0.51000.62K1+498...1688-0.51000.62K1+523...1688-0.51000.62K1+525...0000QZ-0.51000.62K1+550...0000-0.51000.32K1+570...0000-0.51000.24K1+578...2988YH-0.51000.24K1+603...2988-0.39100.23K1+628...2988-0.39100.05K1+653...2988-0.25000.22K1+678...2988HZ0.0900.09平曲曲曲线3超高值计计算算表表3.3桩号说明超高高差(m)))左中右K2+954...2577ZH0.07600.076K2+979...2577-0.2300.15K3+004...2577-0.3500.05K3+029...2577-0.4100.26K3+054...2577HY-0.6100.61K3+079...2577-0.6100.61K3+104...2577-0.6100.61K3+106...1411QZ-0.6100.61K3+131...1411-0.6100.61K3+156...1411-0.6100.61K3+158...0266YH-0.6100.61K3+183...0266-0.5900.43K3+200...0000-0.4400.30K3+225...0000-0.3500.12K3+250...0000-0.2300.22K3+258...0266HZ0.07600.076第四章路面结结结构层设设计4.1沥青路面面面设计原原则(1)路面结构构设设计应根据据据使用要要求及及气候、水水文文、土质质等自自然条件件,密密切结合合当地地实践经经验,将将路基路路面作作为一个个整体体考虑,进进行行综合设设计;;(2)在满足交交通通量和使用用用要求的的前提提下,应应遵循循“因地制宜宜、合合理选材材、方方便施工工、利利于养护护、节节约投资”的原则进进行行路面设设计方方案的技技术经经济比较较,选选择技术术先进进,经济济合理理,安全全可靠靠的方案案;(3)应结合当当地地实践基础础础,积极极推广广成熟的的科研研成果,积积极极、慎重重地运运用行之之有效效的新材材料、新新工艺、新新技技术;(4)路面设计计方方案应充分分分考虑沿沿线环环境的保保护、自自然生态态的平平衡,有有利于于施工、养养护护工作人人员健健康与安安全;;(5)为确保工工程程质量,应应应尽可能能选择择有利于于机械械化、工工厂化化的设计计方案案;(6)对于地处处不不良地基的的的路段,为为了了适应路路基沉沉降、稳稳定周周期较长长的特特点,路路面结结构可以以遵循循“一次设计计,分分期修建”的方案,即即即在路基基沉降降、稳定定期内内(3-5年),根根据据交通量量增长长规律,分分几几次修建建,最最终实现现设计计的目标标,这这样既适适应交交通量不不断增增长的需需要,又又提高了了投资资效益,最最终终保证了了路面面结构质质量达达到规定定要求求。4.2沥青路面面面结构层层设计计4.2.1设计计计原始资资料::拟修建一条一级级级公路,交交通通量年平平均增增长率为为5%%,土质为为粘粘性土,土土基基回弹模模量。试试按设计计弯沉沉控制,设设计计路面结结果。计算设计年限内内内一个车车道的的累计当当量轴轴次,确确定设设计弯沉沉,路路面拟采采用沥沥青混凝凝土面面层,设设计年年限为15年。交通量表表4.1车型前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数后轴轮组数交通量(辆/日)解放CA10BBB19.4060.851双160解放CA30AAA29.502×36.72双220黄河EQ1400069.201双180黄河JN1500049.00101.601双110黄河JN1622259.50115.001双200黄河JN3600050.002×110.002双210长征XD1600042.602×85.2002双150交通SH1411125.5555.101双1804.2.2轴载载载分析1.轴载计算路面设计以双轮轮轮组单轴轴载1100kN为标准轴轴载载(1)以设计弯弯沉沉值为指标标标及验算算沥青青层层底底拉应应力中的的累计计当量轴轴次①轴载换算:轴轴轴载换算采采用用如下的的计算算公式::四车车道的车车道系系数是0..44~0.5,取取0.455:其中:N—标准轴载载当当量轴次次,次次/日;—被换算车辆的的的各级轴载载作作用次数数,次次/日;P—标准轴载,kNN;—被换算车辆的的的各级轴载载,kN;K—被换算车辆辆的的类型数;;;—轴载系数,,mm是轴数。当当当轴间距距离大大于3m时,按按单单独的一一个轴轴载计算算;当当轴间距距离小小于3m时,应应考考虑轴数系数数;;—轮组系数,单单单轮组为66..4,双轮轮组组为1,四轮组组为为0.388。轴载换算计算表表表表4.2车型轴载C1C2N0Ni解放CA10B前1600后60.851118.436解放CA30A前29.5016.42204.362后2×36.72.216.955黄河EQ140前1800后69.201136.256黄河JN150前49.0016.411031.618后101.6011117.86444黄河JN162前59.5016.4200133.77后115.0011367.33888黄河JN360前50.0016.421065.905后2×110.002.21699.35999长征XD160前42.6016.415023.453后2×85.2002.21164.40999交通SH141前25.5516.41803.045后55.101113.467N=1386...2377注:轴载小于2225KNN的轴轴载作用用不计计②累计标准当量量量轴次次(2)确定路面面等等级由《沥青路面设设设计规范范》表表A1可查得四四车车道的车车道系系数为0..44-0..5,取取0.455,累累计当量量轴次次万次>万次由以上数据可知知知路面等等级应应为高级级,面面层类型型为沥沥青路面面。(3)初拟结构构组组合和材料料料选取由表A1可查得得一级公公路的的沥青层层推荐荐厚度为为100~15㎝,取取15㎝,初拟拟结结构层如如下所所示:面层细粒式式沥青混混凝土土4㎝中粒式沥青混凝凝凝土6㎝粗粒式沥青混混混凝土5㎝基层水泥稳定定碎碎石220㎝底基层水泥石石石灰稳定定砂砾砾29㎝土基(4)各层材料料的的抗压模量量量与劈裂裂强度度查规范得各层材材材料的抗抗压模模量和劈劈裂强强度,抗抗压模模量取200℃的模量,各各各值均取取规范范范围的的中值值,因此此得220℃的抗压模模量量,统计计结果果如下表表:路面材料指标表表表4.3材料种类抗压模量劈裂强度细粒式沥青混凝土14001.2中粒式沥青混凝土12001.0粗粒式沥青混凝土9000.8水泥稳定碎石15000.6水泥石灰稳定砂砂砂砾5500.44.2.3设计计计指标的的确定定该路段处于Ⅳ111区,为粘粘性性土由规规范查查得,当当路基基处于干干燥状状态时,粘粘质质土的平平均稠稠度为1.1,查表得得土土基回弹弹模量量为35MMPPa。对于一级公路,《沥沥青路面设计计规范》要求求以设计弯沉沉值为设计指指标,并进行行层底拉应力力验算(1)设计弯沉沉值值该公路为一级公公公路,公路等级级系系数取1.0,面面层层是沥青青混凝凝土,面面层类类型系数数取1.0,半半刚刚性基层层,底底基层的的总厚厚度大于于200㎝,所以以基基层类型型系数数取1.0。由沥青规范公式式式——设计弯沉值值(0.011mmm)N——设计年限限内累累计当量量轴载通通行次次数;A——公路等级级系数数,高速速公路、一一级级公路为1.0,二级公公路路为1.1,但、四四级级公路为1.2。A——面层类型型系数数,沥青青混凝土土面层层为1.0,热拌沥沥青青碎石、冷冷拌拌沥青碎碎石、沥沥青表面面处治治为1.1。A——路面结构构类型型系数,刚刚刚性基层层、半半刚性基基层沥沥青路面面为1.0,柔性基基层层沥青路路面为为1.6。(2)各层材材料的容容许层层底拉应应力——路面结构材材料料的极限抗抗抗拉强度度(MPa);——路面结构材材料料的容许拉拉拉应力,即即该该材料能能承受受设计年年限N次加载的的疲疲劳弯拉拉应力力(MPa);——抗拉强度系系数数。细粒式沥青混凝凝凝土:中粒式沥青混凝凝凝土:粗粒式沥青混凝凝凝土:水泥稳定碎石:::水泥石灰稳定砂砂砂砾:设计指指指标汇总总表表4.4材料名称厚度h(cmm)20℃模量(MMMPa)15℃模量(MMMPa)容许拉应力细粒式密级配沥青混凝土4140020000.445中粒式密级配沥青混凝土6120016000.375粗粒式密级配沥青混凝土590012000.300水泥稳定碎石20150015000.298水泥石灰稳定砂砂砂砾295505500.1544.2.4路面面面结构验验算路面结构设设计计采用双圆圆圆均布垂垂直荷荷载作用用下的的弹性层层状连连续体系系理论论进行计计算,路路面荷载载及计计算点如如图4.1所示。图4.1路面荷荷荷载及计算算点点图示路面结构设计以以以路面容容许回回弹弯沉沉值和和结构层层底拉拉应力作作为设设计指标标进行行验算。结结构构厚度设设计应应满足结结构整整体承载载力与与抵抗疲疲劳开开裂的要要求。1.路表弯沉值值值验算轮隙中心处(AAA点)路表计计算算弯沉值值小于于或等于于设计计弯沉值值,即即:通过Bissaar软件计计算算结果得得到路路表弯沉沉值为为26.7(0.011mmm)。满足设计要要求求=26..7<=2277.5332.层底拉应力力力验算轮隙中心(C点点点)或单单圆荷荷载中心心处(B点)的层层底拉应力力应小于或或等于容许许拉应力,即即:根据BBisarr计算结果果确定层底底拉应力是是否满足。验验算结果如如下表。路面厚度设计结结结果表4.5结构层材料抗压模量(MPPPa)厚度(cm)层底拉应力(MPa)容许拉应力(MPa)细粒式沥青混凝凝凝土14004-0.2280.445中粒式沥青混凝凝凝土12006-0.0530.375粗粒式沥青混凝凝凝土9005-0.0410.300水泥稳定碎石1500300.1260.298水泥石灰稳定砂砂砂砾550300.0780.154土基35——————最后得到路面结结结构设计计结果果如下:细粒式沥青混凝凝凝土4cm中粒式沥青混凝凝凝土6cm粗粒式沥青混凝凝凝土5ccmm石灰土稳定碎石石石20cmm水泥石灰稳定砂砂砂砾29cmm土基——图4.2第五章路基防防防护与加加固公路路基是路面面面的基础础,它它承受着着土体体本身的的自重重和路面面结构构的重力力,同同时还承承受由由路面传传递下下来的行行车荷荷载,所所以路路基是公公路的的承重主主体。为了确保路基的的的强度和和稳定定性,使使路基基在外界界因素素的作用用下,不不致产生生过量量的变形形,在在路基的的整体体结构中中还必必须包括括各项项附属设设施,其其中有路路基排排水,路路基防防护与加加固,以以及与路路基工工程直接接相关关的设施施,如如弃土堆堆、取取土坑、护护坡坡道、及及错车车道等。5.1路基防护护护设计5.1.1植物物物防护路基填土高度HHH<3mm说说,采用用草坪坪网布防防护,为为防止雨雨水,对对土路肩肩边缘缘及护坡坡道的的冲刷,草草坪坪网布被被在土土路肩上上铺入入土路肩肩255cm,在在护护坡道上上铺到到边沟内内侧为为止。5.1.2工程程程防护路基填土高度HHH>3mm,时时,采用用浆砌砌片石衬衬砌拱拱防护,当当33≤H≤4m时,设设置单层层衬砌砌拱,当当4<H≤6m时,设设置双层层衬砌砌拱,拱拱内铺铺设草坪坪网布布为保证证路面面水或坡坡面水水不冲刷刷护坡坡道,相相应于于衬砌拱拱拱柱柱部分的的护坡坡道也做做铺砌砌,并设设置220号混凝凝土土预制块块至边边沟内侧侧。220号混凝凝土土预制块块的规规格分为为两种种,拱柱柱及护护脚采用用5ccm×30cmm×50cmm的长长方体预预制块块,拱圈圈部分分采用5ccmm×30cmm×65cmm的弧弧形预制制块(圆圆心角300度,内径径1225cmm,外外径1300ccm),预预制制块间用用7..5号砌浆浆灌灌注。5.1.3坡面面面防护桥梁两端各1000cm及挖挖方路段段采用用浆砌片片石满满铺防护护,路路基两侧侧边沟沟全部浆浆砌片片石满铺铺防护护,厚255ccm。5.1.4冲刷刷刷防护路线经过河塘地地地段时,采采用用浆砌片片石满满铺防护护,并并设置勺勺形基基础,浆浆砌片片石护坡坡厚330cmm,下下设10ccmm砂垫层,基基基础埋深深600cm,底底宽80ccmm,个别小小的的河塘全全部填填土。5.2路基处理理理5.2.1一一一般处理理原则则路基河塘地段,先先围堰清淤、排排水,然后将将原地面开挖挖成台阶状,台台阶宽1.0m。内倾3%,并回填5%灰土至原水水面(标高按按1.0m控制),路路基底部30cm采用5%石灰土处理理,路床顶面面以下0-80ccm采用7%石灰土处理理层,路基高高度低于2m的路段,清清除表土后,将将原地面挖至至25cm深压实后才才可填筑,路路床顶面以下下均采用7%石灰土处理理;路基高度度大于2.0m的路段,路路床顶面以下下0-60ccm采用7%的石灰土处处理,即底部部设3%土拱,土拱拱设30cm55%石灰土处理理层,对于路路基中部填土土的掺灰,根根据施工具体体情况,在保保证路基压实实度的前提下下,决定处理理层掺灰量。5.2.2路路路床处理理路床土质应均匀匀匀、密实实、强强度高,上上路路床压实实度达达不到要要求时时,必须须采取取晾晒,掺掺入入石灰等等技术术措施。路路床床顶面横横坡应应与路拱拱坡度度一致。条件不良或土质质质疏松,渗渗水水,湿软软,强强度低时时,采采用防水水,排排水措施施或掺掺石灰或或换填填渗水性性土等等措施,处处理理深度可可视具具体情况况确定定。填方路基的底部部部,应视视不同同情况分分别予予以处理理:a、基基基底土密密实地地面横坡坡缓于于1:5时,路基基可可直接填填筑在在天然地地面上上,地表表有树树根草皮皮等腐腐殖土应应予以以处理深深除。b、路路路堤基底底范围围内由于于地表表水影响响路基基稳定时时,应应采取防防水,排排水措施施或在在路基底底部填填筑不易易风化化的岩石石等透透水性材材料。c、路堤基底为为为耕地或土土质质松散时时,应应在填筑筑前进进行压实实,一一级公路路路堤堤基底的的压实实度(重重型)不不应小于85%,路基填填土土高度应应小于于路床厚厚度(80cmm),基底的压压实实度不宜宜小于于路床的的压实实度标准准;基基底松散散土层层厚度大大于30cm时,应翻翻挖挖再回填填分层层压实。d、水稻田,湖湖湖塘等地段段的的路基处处理,应应视具体体情况况采取排排水清清淤、晾晾晒、换换填、掺掺灰及及其他加加固措措施进行行处理理,当为为软土土地基时时,应应按特殊殊路基基处理。路路基基土的掺掺灰剂剂量,可可根据据实际情情况而而定,一一般粘粘质土采采用石石灰或者者二灰灰处理,粗粗粒粒土可采采用325号水泥处处理理。5.2.3路基基基防护在路基填土高度度度高于2.5m的路段设设置置挡土墙墙。在在设置重重力式式挡土墙墙的路路段,其其墙顶顶到路肩肩边缘缘高度的的边坡坡采用单单层衬衬砌拱,再再种种草绿化化。相相应于衬衬砌拱拱拱柱部部分的的护坡道道也做做铺砌,并并设设置C25号混凝土土预预制块(圆圆心心角30度,内径120ccm,外径125ccm),预制制块块间用7.5号砂浆灌灌注注。5.2.4路基基基施工的的一般般规定(1)路基施工工宜宜以挖作填填填,减少少土地地占用和和环境境污染;;(2)路基施工工中中各施工层层层表面不不应有有积水,填填方方路堤应应根据据土质情情况和和施工时时的气气候状况况,做做成2%-44%的排水横横坡坡;(3)雨季施工工或或者因故中中中断施工工时,必必须将施施工层层表面及及时修修整并压压实;;(4)施工过程程中中,当路堑堑堑或边坡坡内发发生地下下水渗渗流时,应应根根据渗流流水的的位置及及流量量大小采采取设设置排水水沟、集集水井、渗渗沟沟等设施施降低低水位;;(5)排水沟的的出出口应通至至至桥涵进进出口口处;(6)取土坑应应有有规则的形形形状,坑坑底应应设置纵纵、横横坡度和和完整整的排水水系统统;(7)当设计未未规规定取土坑坑坑位置或或规定定取土坑坑储土土量不能能满足足要求需需另寻寻土源。5.2.5填土土土路基的的施工工(1)土方路基基应应分层填筑筑筑压实,用用透透水性不不良的的土填筑筑路堤堤时,应应控制制其含水水量在在最佳压压实含含水量最最大2%之内。(2)土方路基基,必必须根据据设计断断面,分分层填筑筑、分分层压实实,采采用机械械压实实时,分分层的的最大摊摊铺厚厚度,按按土质质类别,压压实实机具功功能,碾碾压数遍遍,经经过经验验确定定,但是是最大大摊铺厚厚度,不不宜超过30cm,填筑至至路路床底面面,最最后一层层的最最小压实实厚度度不应小小于8cm。(3)路堤填土土宽宽度每侧宽宽宽于填层层设计计宽度,压压实实宽度不不得小小于设计计宽度度,最后后削坡坡。(4)填筑路堤堤宜宜采用水平平平分层填填筑法法施工。(5)原地面纵纵坡坡大于2%的地段,可可可采用纵纵向分分层法施施工,沿沿纵坡分分层,逐逐层填压压密实实。(6)若填方分分几几个作业段段段施工两两端交交界处,不不在在同一时时间填填筑则先先填地地段按1:1坡度分层层留留台阶。若若两两个地段段同时时填,则则应分分层相互互交叠叠、衔接接,其其搭接长长度不不得小于2m。(7)两侧取土土,填填高在3m以内的路路堤堤可用推推土机机从两侧侧分层层填平,土土的的含水量量不够够时用洒洒水车车并用压压路机机分层碾碾压。5.2.6边沟沟沟的施工工(1)边沟应分分段设设置出水水口,梯梯形边边沟同坡坡度段段长度不不宜超超过300m。(2)平曲线处处边边沟施工时时时,沟底底纵坡坡应与前前后边边沟底纵纵坡平平顺衔接接,不不允许曲曲线内内侧有积积水或或外溢现现象发发生,曲曲线外外侧边沟沟应适适当加深深,其其增加值值等于于超高值值。5.3软土地基基基处理软基处理是提高高高地基承承载力力主要措措施,目目前公路路桥梁梁中常用用的行之有效效的的方法有有:55.3..1排排水固结结法排水固结法的原原原理是软土地基基在在荷载作作用下下,土中中孔隙隙水慢慢慢排出出,空隙隙比减减小,地地基发发生固结结变形形,同时时随着着超静水水压力力逐渐消消散,土土的有效效应力力增大,地地基基土的强强度逐逐步增长长。排水固结法常用用用于解决决软粘粘土地基基的沉沉降和稳稳定问问题,可可使地地基的沉陷陷在加载预预压期间间基本本完成或或大部部分完成成,使使建筑物在使使用用期间不不致产产生过大大的沉沉降和沉沉降差差。同时时可增增加地基基土的的抗剪强强度,从从而提高高地基基的承载载力的的稳定性性。排水固结法是由由由排水系系统和和加压系系统两两部分组组合而而成的,排排水水系统可可在天天然地基基中设设置竖向向排水水体(如如普通通砂井、袋袋装砂井、塑塑塑料排水水板等等),以以及利利用天然然地基基土层本本身的的透水性性。加加压系统统有堆堆载法、真真空空法、降降低地地下水位位法、电电渗法及联合合法法。5.33..2振密、挤挤密法振密密、挤挤密法的的原理理是采用用一定定的手段段,通通过振动动,挤挤压使地地基土土体孔隙隙减小小,强度度提高高,达到到地基基处理的的目的的。如::表层层压实法法、强强夯法、振振冲冲挤密法法等等等。5.33..3置换及及拌拌入法以砂碎石等材料料料置换软软弱土土体,形形成复复合地基基,或或在软弱弱地基基中部分分土体体内掺入入水泥泥、水泥泥砂浆浆,以及及石灰灰等物,形形成成固体,与与未未加固部部分形形成复合合地基基,达到到提高高地基承承载力力,减小小压缩缩量的目目的。如如:垫层层法、开开挖置换换法、碎碎石桩法法、高高压喷射射注浆浆法、深深层搅搅拌法、石石灰灰桩法。55..3.44加筋筋法通过在土层中埋埋埋设强度度较大大的土工工聚合合物、拉拉筋、受受力构件件等达达到提高高地基基承载力,减减减小沉降降,或或维持建建筑物物稳定的的地基基处理方方法称称为加筋筋法。如如:土工工聚合合物、加加筋土土等。至于采用何种方方方法须根根据工工程规模模施工工场地、工工期期要求、路路面面结构等,合合理理选取,另外外,在在大型工工程中中常常将将预制制场设在在桥头头填方位位置,既既起堆载载预存存地基的作作用用,又作作上部部结构制制作工工场,合合理利利用资源源,节约造价。5.4挡土墙设设设计5.4.1挡土土土墙的用用途挡土墙是为了防防防止土体体坍滑滑而修筑筑的,主主要承受受侧向向土压力力的墙墙式建筑筑物。在在公路工工程中中广泛应应用于于支承路路堤填填土或路路堑边边坡,以以及桥桥台、隧隧道洞洞口及河河流堤堤岸等。路基在下下下列情况况宜修修建挡土土墙。(1)陡陡陡坡路段段或岩岩石风化化的路路堑边坡坡路段段;(2)需需需要降低低路基基边坡高高度以以减少大大量填填方、挖挖方的的路段;;(3)增增增加不良良地质质路段边边坡稳稳定,以以防止止产生滑滑坍;;(4)防防防止沿河河路段段水流冲冲刷;;(5)桥桥桥梁或隧隧道与与路基的的链接接地段;;(6)节节节约道路路用地地、减少少拆迁迁或少占占农田田;(7)保保保护重要要建筑筑、生态态环境境或其他他需要要特殊保保护的的地段。5.4.2设计计计资料设计路段处Ⅳ111区,选用用重重力式挡挡土墙墙,挡墙墙背填填土容重重,填填土的内内摩擦擦角,填土土的的黏聚力C=100KKpa。墙身材材料料:25号砂浆2.5号砂浆砌砌片片石,砌砌体容容重。挡土土墙墙每延米米自重重G=24××33×(0.8++11.6)/2=8866.4KKN图5.1挡土土土墙计算示示意意图5.4.3主主主动土压压力计计算在墙体体体处的主主动土土压力强强度按按朗肯土土压力力理论为为=1222.5KKpaa主动土土土压力为为=8...8KNN/mm临界深度主动土压力作用用用在离墙墙底的的距离为为(H)/3=((33-1.5559)//3==0.447mm式中——主主动动土压力,kN/m;——主动土压力力强强度,KPa;KKK——朗肯土压压力力系数,K=;——墙后填土的的重重度,;C——填土的黏黏聚力力,KPa;;——填土的内摩摩擦擦角,°;ZZZ——所计算的的点点离填土土面的的深度,m。挡土墙墙墙有一定定的埋埋置深度度,所所以在挡挡土墙墙的另一一面底底脚处有有被动动土压力EP存在,不不过过其值较较小可可以忽略略,这这样计算算出的的挡土墙墙偏于于安全。5.4.4抗滑滑滑稳定性性验算算为保证挡土墙抗抗抗滑稳定定性,应应验算在在土压压力及其其他外外力作用用下,基基底摩阻阻力抵抵抗挡土土墙滑滑移的能能力。取取每延米米挡土土墙进行行计算算。根据公式:其中,所所以得0.9×86...4×00.225>1.4××88.819.4444KN>12.3322KN因此抗抗抗滑稳定定性满满足要求求。式中:G——挡土墙自自重重;,——墙背主动动土压压力的水水平与垂垂直分分力;Μ——基底摩擦擦系数数,可通通过现场场试验验确定。查查经经验数据据取0.25。——主动土压力力分分项系数,取1.4。5.4.5抗倾倾倾覆稳定定性验验算为保证挡土墙抗抗抗倾覆稳稳定,须须验算它它抵抗抗墙身绕绕墙趾趾向外转转动倾倾覆能力力。取取每延米米挡土土墙进行行计算算,根据据公式式:其中所所所以得0.9×8886.44×00.733+11.4((0--8.88×00.477)>0=66.5333KN/mm>0因此抗倾覆稳定定定性满足足要求求。式中:————墙身、基基础础及其上上的土土重合力力重心心到墙趾趾的水水平距离m;——土压力垂直直分分力作用点点点到墙趾趾的水水平距离m;——土压力水平平分分力作用点点点到墙趾趾的垂垂直距离m。5.4.6偏心心心距与基基底承承载力验验算为保证证证挡土墙墙基底底应力不不超过过地基承承载力力,应进进行基基底应力力验算算;同时时,为为了避免免挡土土墙不均均匀沉沉陷,控控制作作用于挡挡土墙墙基底的的合力力偏心距距。(1)))作用于基基底底的合力力偏心心距式中M——作用用于基底形心心心的弯矩(kN/m)——每延米作用用于于基底的总总总竖向力力设计计值(kN)荷载组合取I,作作用于基基底形形心的弯弯矩设设计值为为式中——由填土土土恒载土土压力力所引起起的弯弯矩;——由墙身及基基础础自重和基基基础上的的土引引起的弯弯矩;;=86.4×111.2==1003.668KKNm所以满足偏心距距距要求5.4.7地基基基承载力力计算算因为查规范查的=22200kkpaa,则要求p≤1.2=82.78<<<1.2=22440Kppa,地基承承载载力满足足要求求。5.5挡土墙的的的布置5.5.1挡土土土墙的横横向布布置横向布置,选择择择在墙高高最大大处,墙墙身断断面或基基础形形式有变变异处处以及其其它必必须桩号号处的的横断面面图上上进行。根根据据墙型、墙墙高高及地基基与填填料的物物理力力学指标标等设设计资料料,进进行挡土土墙设设计或套套用标标准图,确确定定墙身断断面、基基础形式式和埋埋置深度度,布布置排水水设施施等,并并绘制制挡土墙墙。5.5.2挡土土土墙的纵向向布布置挡土墙纵向布置置置在墙趾趾纵断断面图上上进行行,布置置后绘绘成挡土土墙正正面图。布置的内容有:::Ⅰ.确定挡土墙墙的的起讫点和和和墙长,选选择择挡土墙墙与路路基或其其它结结构物的的衔接接方式。路肩挡土墙端部部部可嵌入入石质质路堑中中,或或采用锥锥坡与与路堤衔衔接,与与桥台连连接时时,为了了防止止墙后填填土从从桥台尾尾端与与挡土墙墙连接接处的空空隙中中溜出,需需在在台尾与与挡土土墙之间间设置置隔墙及及接头头墙。路堑挡土墙在隧隧隧道洞口口应结结合隧道道洞门门,翼墙墙的设设置做到到平顺顺衔接;;与路路堑边坡坡衔接接时,一一般将
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