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文档简介
引言大学本科毕业设设设计(论论文)是是本科教教学大大纲最后后一个个重要环环节,也也是对我我们以以后的工工作实实践的理理论依依据。本本次设设计基于于在大大学期间间所学学的有关关专业业知识和和基础础知识。应应用用所掌握握的专专业知识识,设设计出经经济﹑安全﹑美观的陕陕西西秦岭地地区(6,7,8)路基设设计A线。路线段段总总克服的的高差差为2311..12m,路线总总长长为44488..92m,平均纵纵坡坡为5.19955%。共有7个基本曲曲线线,6个回头曲曲线线。设计内内容容为试坡﹑选线﹑定线﹑设计平曲曲线﹑竖曲线﹑横断面﹑路基路面面设设计﹑防护措施﹑桥涵水文﹑工程预算算等等。路面为3cm厚的沥青青表表面处治治,基基层用10cm厚沥青碎碎石﹑28cm厚级石灰灰土﹑20cm厚天然砂砂砾砾层。预预算工工程造价价为317008845元。在导师的精心指指指导下,不不仅仅巩固了了专业业知识,而而且且系统地地设计计出了一一条位位于重丘丘区的的三级公公路。通通过这一一环节节,使我我开阔阔了视野﹑丰富了专专业业知识﹑学会了分分析析工程问问题及及解决问问题的的方法。查查阅阅参考书书(资资料),进进一一步熟悉悉应用用和理解解《标标准》、《规规范》、《手手册》额度能能力。因此,毕业设计计计是培养养工程程师基本本训练练必不可可少的的教学环环节,是是让我们将所学学知知识建立立知识识体系的的重要要过程,也也是是我们走向工工作作岗位前前的“上岗培训”,为以后后更更好的工工作打打下了扎扎实的的专业知知识基基础,也也为以以后更快快的进进入工作作角色色做好了了准备备。第一章概述1.1气候特点点点该地区海拔高度度度在1000~2000米等高线线之之间,按按中国国气候分分区,属属东南湿湿热区区,向青青藏高高寒区的的过渡渡区,属属全国国道路气气候分分Ⅱ2B区,季季节节冰冻,中中湿湿区,该该地区区同时受受冷热热气流的的影响响较大,气气候候特征属属北亚亚热带季季风气气候,夏夏季降降水多,冬冬季季气温低低。路线所经地区最最最高月平平均地地温25C~32.55C,年平均气气温温在14C~22C之间,极端最高高气气温在0C~4C之间,冰冻现象象轻.但当偶尔尔寒寒流猛烈烈时,气温可降降到-10C以下,土壤最大大冻冻深0.3米,最大大积积雪深度<0..116米,定时最大大风风速为15.55mm/s。1.2降水量及及及地下水水埋深深路线所经地区位位位于东经105~110,北纬30~35之间,属中国暴暴雨雨风区的13区,年降水量800mmm左右,一般山地地多,平地较少,分布规律律为为由东向向西,由南向北,逐渐降低低,潮潮湿系数数在1.0~1.5之间,干燥度平平均均在1.0以下,雨型为夏夏、秋秋雨,最大月雨雨期期长度为3.0~3.5天。降雨雨形形式以暴暴雨为为主,雨量多集集中中在6~8月,约占全年年降降水量的60%,冬季降水水量量仅占全全年的的4~5%。由于该地区降水水水量较多多,且且集中,地地面面横坡陡陡峻,汇汇流时间间较快快,一般般汇水水面积≤10kmm2,汇流时时间间约30分钟;汇汇流流面积≤20kmm2,汇流时时间间约45分钟;沿沿线线地下水水埋深深一般在3米左右,沟沟沟谷处约约为2米左右。1.3地形与地地地貌路线所经地区,自自然地面横坡坡陡峻,清江江河从西向东东流入渭河,路路线沿清江河河而上,在清清江河发源地地翻越分水岭岭而下,其分分水岭西坡陡陡而东坡较缓缓,自然横坡坡达40%左右,自然然地面较整齐齐,短距离内内高差大,沟沟谷、河流的的纵坡较大,大大量随季节变变化大,除清清东河下游处处,枯水季节节水量很小,甚甚至干枯;夏夏季水流湍急急,往往引起起山洪暴发,冲冲刷力较大,河河(沟)内为为含土砾石,大大于60mm的砾石含量量占50%左右,砾石石成份主要为为花岗岩,个个别砾石的最最大粒径达45㎝。1.4地质与土土质路线所经地区,位位于中国区域域工程地质的的秦淮山工程程地质区和秦秦巴山地工程程地质区的交交界,靠近秦秦巴山地工程程地质区,属属陕西省祁连连地层区,纸纸房---洛南地层小小区(区),大大部为火成—变质岩山地地,岩层为古古生界杂岩,以以粗粒花岗岩岩、变质岩为为主,其次分分布有石灰岩岩,岩性质量量较好,一般般岩层较深处处,可采集到到Ⅲ级以上的石石料。第四纪纪发生的岩层层和近代堆积积,以重堆积积、残积土壤壤为主,土质质为黄棕粘性性土,受大气气和温度的长长期影响酸碱碱度为中或微微,土质为液液限粘土呈密密实状态,岩岩石风化程度度为中等,路路线所经地带带,土层覆盖盖厚度约2.5米左右,土土层中20%为松土,50%为普通土,30%为硬土,岩岩层中10%为软石,70%为次坚石,20%为坚石,在在清江河发源源处的分水岭岭上,此处地地质良好。1.5植被及作作作物等概概括该地区多为山地地地,山坡坡上为为山地草草甸土土壤,是是山地地灌木丛丛和草草甸的生生境。但但由于冲冲刷等等原因,土土壤壤中有机机质分分解和养养分损损失迅速速,故故肥力不不高,沟沟谷和山山坡上上生长有有稀疏疏灌木丛丛和高高度在1.0以下的密密草草,疏林林的郁郁闷度在40%左右,在在平平缓的山山坡上上,种植植的作作物主要要有玉玉米、麻麻类、谷谷子、菜菜籽等等。大力开展植树种种种草,保保持良良好的生生态环环境,保保证粮粮食稳产产高产产,促进进牧业业和林业业的发发展,是是今后后一项主主要的的经济战战略任任务。本次设计必做内内内容:(1)路线方案案的的拟定(2)道路等级级的的确定(3)道路技术术标标准的确定定定(4)道路平面面设设计(5)道路纵断断面面设计(6)一、二次次修修正导向线线线图(7)道路横断断面面设计(取取取一公里里)(8)路面结构构设设计(9)桥涵水文文计计算及典型型型路段道道路排排水系统统布置置(10)道路工工工程量计算算及及工程概概算编编制(一一公里里左右)第二章平、纵纵、横三三维断断面设计计2.1道路等等等级的确确定2.1.1交通通通量换算算已知预算十年末末末交通量量(年年平均增增长率率Y=10%)为2500辆/日“公路工程程技技术标准—2.0..2”各种车型型的的折算系系数为为小客车1.0中型车1.5大型车2.0拖挂车3.0。依据“国内外汽汽车参参数”得知:东东风EQ1440载重5.211t黄河,JN—150载重8.066tt,解放CA100B载重4.000tt,跃进NJ1330载重2.5t。十年末小客车标标标准车型型交通通量表2-1车型交通组成量实际交通量折算系数换成小客车交通通通量解放CA10BB65%2500×6555%=1622551.52437.5进NJ13015%2500×1555%=37551.5562.5黄河JN150010%2500×1000%=25002.0500东风EQ140010%2500×1000%=25001.5375∑=3875辆辆辆/日依据“道路勘察察设计计”(见参考考文文献),交交通通辆换算算公式式为式中:—规划交交交通量(辆辆/日);—起始年平平均均日交通通量(辆/日);—年平均增长率率率(%);n—预测年限限(年年)换算十五年初平平平均日交交通量量:用式式(2—1)计算辆/日据服务对象,假假假设本条条公路路为三级级公路路。“公路沥青青路路面设计计规范范JTGDD50—2006”选三级公公路路路面为为沥青青表面处处治时时设计年年限为为八年。2.1.2道路路路等级确确定地区的地形为重重重丘山岭岭区,公公路使用用性质质任务是是为沿沿线工农农业服服务,是是沟通通县乡村村的支支线公路路,并并小客车车标准准车型交交通量量为“公路工程程技技术标准JTGBB01—2003”规定的三三级级公路小小客车车年平均均日交交通量2000—6000辆中间。该该该公路为为三级级公路。假假设设成立。2.1.3道路路路技术标标准的的确定(重重丘丘区三级级公路路)依据“公路工程程技术术标准JTGBB01—2003”该公路的的各各项设计计值取取如下::设计速度30(㎞/h)单车道宽度3...25mm土路肩宽度0...5m路基宽度7.555m停车视距30mmm会车视距60mmm超车视距15000m“公路工程技术术术标准JTGBB01—2003”规定半径﹑坡度调整整的的范围如如下::圆曲线最小半径径径(m):一般值:65极限值:30不设超高高最最小半径径:350最大纵坡坡:8%当路拱≤2.0000%时为350;当路拱拱>2%时为45同向曲线曲线间间间最短直直线长长度满足足反向曲线线间间最短线线长度度满足越岭路线连续上上上坡(或或下坡坡)路段段,相相对高差差为200—500m时,平均均纵纵坡不应应大于于5.5%;相对高高差差大于500m时,平均均纵纵坡不应应大于于5%,任意连连续3km路段的平平均均纵坡不不应大大于5.5%,最小坡坡长长:100m。不同纵坡最大坡坡坡长表2-2纵坡坡度(%)45678最大坡长(m)1100900700500300连续上坡(或下下下坡)时时,应应在不大大于上上面所规规定的的纵坡长长度范范围内设设置缓缓和坡段段。缓缓和坡段段的纵纵坡应不不大于于3%,其长度度应应符合纵纵坡长长度的规规定。竖曲线最小半径径径400m(凹凸形形一一般值),250m(凹凸极极限限值)。竖曲线最小长度度度25m。2.2选线1.选线目的选线是在规划道道道路的起起终点点之间选选定一一条技术术上可可行,经经济上上合理,又又能能符合使使用要要求的道道路中中心线的的工作作。任务务就是是在这众众多的的方案中中选出出一条符符合设设计要求,经济合理理的的最优方方案。选选线的方方法有有实地选选线,纸纸上选线线和自自动化选选线。本本次设计计选用用有地形形图的的纸上选选线方方法。2.山岭区选线线线特点山岭地区山高谷谷谷深,坡坡陡流流急,地地形复复杂,但但山脉脉水系清清晰,这这就给山山区选选线指明明了方方向,不不是顺顺山沿水水,就就是横越越山岭岭。路线线布局局时应考考虑地地形﹑地质和水水文文条件,对对区区域性地地质构构造﹑滑坡﹑岩堆﹑崩塌﹑泥石流﹑岩溶等严严重重不良地地质地地段,应应认真真调查清清楚其其特征﹑范围及对对路路线的影影响。考虑积雪和冰冻冻冻地区并并结合合居民点点分布布﹑城乡建设﹑工农业发发展展其交通通水利利设备相相配合合。越岭线的展线方方方式主要要有自自然展线﹑回头展线﹑螺旋展线线三三种。对对控制制点间的的高差差大,靠靠自然然展现无无法取取得需要要的距距离以克克服高高差,或或因地地形地质质限制制,不宜宜采用用自然展展现时时,路线线可利利用有利利地形形设置回回头曲曲线进行行展现现。其优优点是是便于利利用有有利地形形,避避让不良良地形形﹑地质和困困难难工程。在两固定控制点点点间布线线,应应力求距距离短短捷,坡坡度缓缓和的路路线,故故应试坡坡布线线。2.3道路平面面面设计2.3.1技术术指标的选定定定路线是指道路中中中心的空空间位位置,路线在平平面面上的投投影称称路线的的平面面,沿中中心竖竖直剖切切再进进行展开开则是是路线的的纵断断面,中中心上上任一点点的法法向切面面是道道路在该该点的的横断面面。路路线中心心的平平面位置置是考考虑社会会经济济﹑自然条件件和和技术条条件等等因素以以后,经经过平﹑纵﹑横综合考考虑虑,反复复修正正才定下下来的的;沿中中线的的桩志进进行高高程测量量和横横断面测测量,取取得地面面线和和地质﹑水文及其其他他必要资资料以以后再设设计纵纵断面和和横断断面。现代道路平面线线线是有直直线﹑圆曲线和和缓缓和曲线线构成成的,称称为平平面线形形三要要素,道道路平平面线形形设计计就是从从线形形的角度度去研研究三个个要素素的选用用和相相互间的的组合合等问题题。地形较大起伏的的的地区,直直线线线形大大多难难于与地地形相相协调,易易产产生高填填高挖挖路基,破破坏坏自然景景观,不不易采用用过长长的直线线。采采用短线线形时时均应视视地形形﹑地物情况况而而慎重选选用。“公路路线线设设计规范JTJ0011—84”规定,当当计计算行车车速度度≥60kmm//h的公路::1.同向曲线间间间的最小直直线线长(以m计)以不不小小于计算算行车车速度的6倍为宜。在在在受条件件限制制时,宜宜将同同向曲线线该为为大半径径曲线线或将两两曲线线作成复复曲线线﹑卵形曲线线或C形曲线。2.反向曲线间间间的最小直直线线长(以m计)以不不小小于计算算行车车速度的2倍为宜。当当当直线两两端设设置缓和和曲线线时,也也可以以直接相相连,构构成S形曲线。计算行车速度≤≤≤40kmm//h的公路,一一一般情况况下可可参考以以上规规定;但但位于于山岭重重区的的特殊困困难地地段,同同向曲曲线间的的最小小长度应应不小小于计算算行车车速度的2.5倍。2.3.2平曲曲线交点计算算算依据“道路勘测测设计计”得知曲线线要要素计算算公式式切点内移量q===圆曲线偏移量PPP=半径移偏量角切距T=曲线长L=外距E=m超距D=2T--LL(1)基本线线形曲线线计算算例如JD1的计算如如下下:已知资料:半径径径R=35500m不设缓和和曲曲线,右偏角。交点桩号KOOO+1996..60,套用上上公公式得::T=Rtan===3500xttan=5533.244L=aR=0...0177455x177.33x3550==1055.666mD=2T-L===2×553..24--1005.666==0.882mm主点桩号的推算算算:JDKKKO+11966.600-T553.224ZY14333.366+L1105..666YZ2249..022-L/21055.666/22QZ1996.119+D/20..822/2JDK00+1196..600图2—1基基本型曲线线线JD1和JD333的计方法法算算同上。交点要素计算表表表表2-3JDJD1曲线要素圆曲线半径R(mm)350前切线长(mm)53.24后切线长(mm)53.24圆曲线长(((m)105.66平曲线总长((m))105.66主点桩号JDK0+196...60直圆点ZYK0+143...06曲中点QZK0+195...89圆直点YZK0+248...72(2)基本型型带有缓缓和曲曲线线形形计算算例如JD2的计计算算已知R=30mm,,缓和曲线Ls=3300m,右偏角a=。q==14.8888m==T=mL=mE=(R+mD=2T-L===2×889..56--1000.446==78..666m主点桩号的推算算算:JDKKKO+55266.122-T889.556ZH4436..566+L1100..466HZ5537..022-L/21100..466/2QZ44866.799+D/278..666/2JDK00+5526..122JD2,JD888,JD9,JD10,JD11和JD13的计方法法算算同上。交点要素计算表表表表2-4JDJD2JD8JD9JD10JD11JD13曲线要素圆曲线半径R(mm)30100303030100前缓和曲线((m))305030303030后缓和曲线((m))305030303030前切线长(mm)89.5658.9558.0487.4286.9442.91后切线长(mm)89.5658.9558.0487.4286.9442.91中间圆曲线长(mm)40.4614.8926.6439.8254.5724.25平曲线总长(m))100.46114.8986.6499.82114.5784.25主点桩号JD(((m)K0+526...12K2+926...92K3+161...66K3+341...46K3+592...66K4+206...58直缓点ZH(mmm)K0+436...56K2+867...97K3+103...62K3+254...04K3+505...72K4+163...67缓圆点HY(mmm)K0+466...56K2+917...97K3+133...62K3+284...04K3+535...72K4+193...67曲中点QZ(mmm)K0+486...79K2+925...42K3+146...94K3+303...95K3+563...01K4+205...80圆缓点YH(mmm)K0+507...02K2+932...86K3+160...26K3+323...86K3+590...29K4+217...92缓直点HZ(mmm)K0+537...02K2+982...86K3+190...26K3+353...86K3+620...29K4+247...92(3)回头曲曲线计算算已知资料:主曲曲曲线圆曲曲线半半径R=200m,辅助曲曲线线曲线半半径r=400m,主曲线线与与辅助曲曲线半半径之间间的距距离m=200mm,交点偏角a=233..1°。求辅助曲线的中中中心角辅助曲线切线长长长辅助曲线长m辅助曲线外矢距距距求角自主曲线起点至至至辅助曲曲线顶顶点的距距离b=回头曲线圆心至至至辅助曲曲线顶顶点的距距离D=d+=3777.400+111.660==49..000m主曲线的中心角角角回头曲线主曲线线线的长度度L=回头曲线全长S=2(+m)))+L==2((22.5577+200)++77..311=1662..45mm校正值=S-222D=11622.455-22x499=664.445回头曲线控制桩桩桩里程计计算::回头曲线圆心点点点桩号K0+77990.222-D499.000回头曲线起点及及及第一辅辅助曲曲线起点ZYKK00+7441..22+L1222.577辅助曲线终点及及及第一缓缓和曲曲线起点YHKK0++7633.779+m20缓和曲线终点及及及主曲线线起点点HYYK0++7883.779+L/27777.311/22曲线中点QZK0++8222.445+L/27777.311/22主曲线终点及第第第二缓和和曲线线起点YHK00++8611.110+m20第二缓和曲线终终终点及第第二辅辅助曲线线起点点HYK00++8811.110+L12222.577辅助曲线终点及及及终点桩桩号YZK00++9033.667回头曲线起点及及及终点桩桩之差差等于回回头曲曲线全长长(K0+90333.67)-(K0+77441.222)=16622.45,校核无无误误。其中JD4,JJDD5,JD6,,JJD7和JD12的计方法法算算同上。回头曲线要素计计计算表表2-5回头曲线回头曲线1回头曲线2回头曲线3回头曲线4回头曲线5回头曲线6a23.1°21.8°21.8°11.6°22.2°19.2°R20m20m20m20m20m20mr20m30m40m50m50m50mL77.31m74.78m73.92m74.05m70.35m71.40mT11.60m7.5m9.54m9.69m9.69m9.69mL122.57m14.69m18.72m19.12m19.12m19.12mE1.65m0.92m1.12m0.930.930.93S162.45mmm164.16mmm171.36mmm192.29mmm188.59mmm189.64mmmD064.4564.1663.6665.7962.0963.14主点桩号JDK0+790...22K1+321...87K1+642...23K2+155...94K2+498...78K3+875...39ZYK0+741...22K1+271...87K1+588...38K2+92.6669K2+435...53K3+812...14YHK0+763...79K1+286...56K1+607...10K2+111...81K2+454...65K3+831...26HYK0+783...79K1+316...56K1+637...10K2+151...81K2+494...65K3+871...26QZK0+822...45K1+353...95K1+674...06K2+188...84K2+529...83K3+906...96YHK0+861...10K1+391...04K1+711...02K2+225...86K2+565...00K3+942...66HYK0+881...10K1+421...04K1+741...02K2+265...86K2+605...00K3+982...66YZK0+903...67K1+435...73K1+759...74K2+284...98K2+624...12K4+001...782.4道路纵断断面设设计2.4.1竖曲曲线规范要求求求1.纵断面线形形形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。纵断面线形设计计计应根据据公路路的性质质、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,运运营营费用较较少的的目的。2.山岭区线性性性设计该路地处山岭区区区,设计计采用用大纵坡坡,起起伏与该该区域域地形相相结合合,尽量量降低低路堤高高度,路路线纵断断面按按25年一遇,设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,所所需的的最小填填筑高高度来控控制标标高线形形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秒行程的的则则加大竖竖曲线线半径,使使竖竖曲线首首尾相相接。此此外,所所选用的的半径径还满足足行车车视距的的要求求,另外外,竖竖曲线的的纵坡坡最小采采用0.3%以保证排排水水要求。3.纵坡设计纵坡设计的一般般般要求“规范”要求①纵坡设计必须须须满足《标标准准》的有有关规规定,一一般不不轻易使使用极极限值②纵坡应力求平平平缓,避免免连连续陡坡坡,过过长陡坡坡和反反坡③纵断面线形应应应连续,平平顺顺,均衡衡,并并重视平平纵面面线形的的组合合纵坡设计应结合合合沿线自自然条条件综合合考虑虑,为利利于路路面和边边沟排排水,一一般情情况下最最小纵纵坡以不不小于于0.5%为宜,在在受受洪水影影响的的沿河路路线及及平原区区低速速路段应应保证证路线的的最低低标高,以以免免遭受洪洪水冲冲刷,而而确保保路基的的稳定定;纵坡设计应争取取取填、挖挖平衡衡,尽量量利用用挖方作作就近近填方,以以减减少借方方和废废方,节节省土土石方量量,降降低工程程造价价;纵坡设计时,还还还应结合合我过过情况,适适当当照顾当当地民民间运输输工具具,农业业机械械、农田田水利利等方面面的要要求。设计纵坡时还应应应注意以以下几几点:⑴在回头曲线地地地段设计纵纵坡坡,应先先按回回头曲线线的标标准要求求确定定回头曲曲线部部分的纵纵坡,然然后向两两端接接坡,同同时注注意回头头曲线线地段不不宜设设竖曲线线。⑵平竖曲线重合合合时。要注注意意保持技技术指指标均衡衡,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。⑶大中桥上不宜宜宜设置竖曲曲线线。如桥桥头路路线设有有竖曲曲线,其其起(终终)点应应在桥桥头两端10m以外,并并注注意桥上上线形形与桥头头线形形变化均均匀,不不宜突变变。⑷小桥涵上允许许许设计竖曲曲线线,为保保证路路线纵面面平顺顺,应尽尽量避避免出现现急变变“驼峰式纵纵坡”。⑸注意交叉口、桥桥桥梁及引引道、隧隧道、城城镇附附近、陡陡坡急急变处纵纵坡特特殊要求求。⑹纵坡设计时,如如如受控制制点约约束导致致纵面面线形欺欺负过过大,纵纵坡不不够理想想,或或则土石石方工工程量过过大而而育无法法调整整时,可可用纸纸上移线线的办办法修改改平面面线形,从从而而改善纵纵面线线形。4.竖曲线设设设计要求求: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的行程长长度度。如受受条件件限制也也可相相互直接接连接接,后插插入短短直线。④应满足排水要要要求。2.4.2竖曲曲线交点计算算算依据“道路勘测测设计计”竖曲线计计算算公式计计算如如下:图2—2竖曲曲线要素素示意图图(1)根据设计计得得知:i1=0.007712i2=0.00336拟定R=144000变坡桩号k0+++4866.779高程12988..74w=ii2--i1==-00.033522(凸型)竖曲线长度:L=RR*ww=499.228切线长:T=LLL/2==244.644竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..22计算公式为:右半部分:左半部分:其中:曲线上任任任意点到到曲线线起点(左左半半曲线)或或终终点(右右半曲曲线)的的水平平距离。直线上点到相邻邻邻变坡点点的距距离。以上公式计算竖竖竖曲线设设计高高程:起点桩号k0+++4622.115终点桩号k0+55111.443起点高程129996.999终点高程12999..63竖曲线设计高程程程表表2-6桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程k0+462...150.000.001296.99991296.9999k0+466...564.410.011297.01111297.0000k0+470...007.850.021297.32221297.3000k0+480...0017.850.111298.21111298.1000k0+486...7924.640.221298.64441298.4222k0+490...0021.430.161298.84441298.6888k0+500...0011.430.051299.07771299.0222k0+507...024.410.011299.41111299.4000k0+510...001.430.00071299.50001299.5000k0+511...430.000.001299.63331299.6333(2)根据设计计得得知:i1=0.00336i2=0.006667拟定R=255000变坡桩号k0+++9800.000高程13166..00ww=ii2-ii1==0.00311(凹型型)竖曲线长度:L=RR*ww=766.775切线长:T=LLL/2==388.388竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..29起点桩号k0+++9411.226终点桩号k1+00118.338起点高程131114.662终点高程13188..56竖曲线设计高程程程表表2-7桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程k0+941...260.000.001314.62221314.6222k0+960...0018.740.071315.24441315.3111k0+980...0038.740.291316.01111316.3000K1+000...0018.380.071317.34441317.4111k0+018...380.000.001318.56661318.5666(3)根据设计计得得知:i1=0.066667i2=0.003327拟定R=155000变坡桩号k1+++1600.000高程132288.000w==i2--i11=-00.0034((凸型)竖曲线长度:L=RR*ww=51..000切线长:T=LLL/2==255.500竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..22起点桩号k1+++1344.550终点桩号k1+11339.550起点高程132226.330终点高程13288..83竖曲线设计高程程程表表2-8桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程k1+134...500.000.001326.30001326.3000k1+140...005.500.011326.65551326.6444k1+160...0025.500.221328.02221327.8000k1+180...005.500.011328.64441328.6333k1+185...500.000.001328.83331328.8333(4)根据设计计得得知:i1=0.033669i2=0.007738拟定R=200000变坡桩号k1+++8500.000高程135533.500w=i2-i111=0..03369((凹型型)竖曲线长度:L=RR*ww=73..880切线长:T=LLL/2==366.900竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..34起点桩号k1+++8133.110终点桩号k1+88886.990起点高程135552.114终点高程13566..22竖曲线设计高程程程表表2-9桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程k1+813...100.000.001352.14441352.1444k1+820...006.900.011352.39991352.4000k1+840...0026.900.181353.22221353.4000k1+860...0026.900.181354.32221354.5000k1+880...006.900.011355.80001355.8111k1+886...900.000.001356.22221356.2222(5)根据设计计得得知:i1=0.077338ii2=0.00440拟定R=155000变坡桩号k2+++0600.000高程136699.000w==i2--i11=-00.0034(凸凸型)竖曲线长度:L=RR*ww=50..770切线长:T=LLL/2==255.355竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..21起点桩号k2+++0344.665终点桩号k2+00885.335起点高程136667.113终点高程13700..01竖曲线设计高程程程表表2-100桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程K2+034...650.000.001367.13331367.1333K2+040...005.350.011367.52221367.5111K2+060...0025.350.211369.00001368.7999K2+080...005.350.011369.73331369.7222K2+085...3536.000.001370.01111370.0111(6)根据设计计得得知:i1=0.04400i2=0.006667拟定R=200000变坡桩号k2+++8300.000高程140000.000w==i2--i11=0..02267((凹型型)竖曲线长度:L=RR*ww=53..440切线长:T=LLL/2==266.700竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..18起点桩号k2+++8033.330终点桩号k2+88556.770起点高程139998.993终点高程14011..78竖曲线设计高程程程表表2-111桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程K2+803...300.000.001398.93331398.9333K2+820...0016.700.071399.63331399.7000K2+840...0016.700.071400.71111400.7888K2+856...700.000.001401.78881401.7888(7)根据设计计得得知:i1=0.066667i2=0.007728拟定R=800000变坡桩号k3+++1455.000高程142211.000w=i2-i111=0..00061(凹型型)竖曲线长度:L=RR*ww=48..880切线长:T=LLL/2==244.400竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..0377起点桩号k3+++1200.660终点桩号k3+11669.440起点高程141119.337终点高程14222..78竖曲线设计高程程程表表2-122桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程K3+120...600.000.001419.37771419.3777K3+130...009.400.011420.09991420.1000K3+133...6213.020.021420.28881420.3000K3+150...009.400.011421.47771421.4888K3+160...269.140.011422.19991422.2000K3+169...400.000.001422.78881422.7888(8)根据设计计得得知:i1=0.077228i2=0.002227拟定R=100000变坡桩号k3+++4800.000高程144455.400w==i2--i11=-00.005011(凸凸型)竖曲线长度:L=RR*ww=50..110切线长:T=LLL/2==255.055竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..31起点桩号k3+++4544.995终点桩号k2+55005.005起点高程144443.558终点高程14455..97竖曲线设计高程程程表表2-133桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程K3+454...950.000.001443.58881443.5888K3+460...005.050.011444.16661444.1555K3+480...0025.050.311345.41111445.1000K3+500...005.050.011345.82221345.8111K3+505...050.000.001345.97771345.9777(9)根据设计计得得知:i1=0.022227i2=0.005593拟定R=100000变坡桩号k3+++8100.000高程145522.822w==i2--i11=0..0336666(凹型型)竖曲线长度:L=RR*ww=36..660切线长:T=LLL/2==188.300竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..17起点桩号k3+++7911.770终点桩号k3+88228.330起点高程145552.440终点高程14533..91竖曲线设计高程程程表表2-144桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程K3+791...700.000.001452.40001452.4000K3+800...008.300.031452.67771452.7000K3+812...1416.160.131452.87771453.0000K3+820...008.300.031453.35551453.3888K3+828...300.000.001453.91111353.9111(10)根据设设计得得知:i1=0.055993i2=0.00665拟定R=200000变坡桩号k4+++1000.000高程147700.000w==i2--i11=0..00057(凹凹型)竖曲线长度:L=RR*ww=11..440切线长:T=LLL/2==155.700竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..0088起点桩号k4+++0944.330终点桩号k4+11005.770起点高程146669.666终点高程14700..37竖曲线设计高程程程表表2-155桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程K4+094...300.000.001469.66661469.6666K4+100...008.000.0081470.00001469.9888K4+105...700.000.00001470.37771470.3777(11)根据设设计得得知:i1=0.06655i2=0.007787拟定R=300000变坡桩号k4+++2055.000高程147766.322w==i2--i11=0..01137(凹型)竖曲线长度:L=RR*ww=41..110切线长:T=LLL/2==200.555竖曲线变坡点纵纵纵距:E=TT^^2/((2**R)==0..07起点桩号k4+++1844.445终点桩号k4+22225.555起点高程147774.998终点高程14777..93竖曲线设计高程程程表表2-166桩号横距(x)竖距(h)切线高程设计高程K4+184...450.000.001474.98881474.9888K4+190...005.550.0051475.39991475.4000K4+193...679.220.011475.61111475.6222K4+200...0015.550.041476.06661476.1000K4+205...8019.750.071476.40001476.4777K4+210...0015.550.041476.76661476.8000K4+217...927.630.011477.31111477.3222K4+220...005.550.0051477.47771477.4888K4+225...550.000.001477.93331477.9333设计路段起点地地地面高程程为12644..00m,终点地地面面高程为14955..12m,路线总总克克服的高高差为为231..112m,路线总总长长为44488..92m,平均纵纵坡坡为231..112/444448.992==5.11955%。竖曲线设计高程程程汇总表表表2-177坡段坡度(%)坡长(m)高程(m)总高程(m)坡段16.56486.0034.74∑=231.1112坡段23.60494.0017.26坡段36.67180.0012.00坡段43.69690.0025.50坡段57.38210.0015.50坡段64.00770.0031.00坡段76.67315.0021.00坡段87.28335.0024.40坡段92.27330.007.42坡段105.93290.0017.18坡段117.87243.976.32∑=231.11122.5道路横断断面设设计1.查“公路工工程技术术标准准JTGBB01—2003”,得各项项技技术指标标⑴路基宽度:据任务书知道设设设计年限8年,各种种车车辆折合合成小小客车的的交通通量合计计为,查(JTGBB001—2003)《公路路工工程技术术标准准》P211..0.3得公路等等级级为三级级,车车道数拟拟定两两车道。再再查查《公路路工程程技术标标准》P1233.0..111得三级公公路路车速为为,两两车道的的路基基宽度一一般值值为7.5m,取设计车车道道宽度为3.755m,得总车车道道宽度为3.755××2=7.5m,由P11表3.0..55-1知三级公公路路车速为为的左左右侧土土路肩肩宽度为0.5m。⑵路拱坡度:查(JTTTJ0001—97)《公路路工工程技术术标准准》P2555.0..5得沥青混混凝凝土路拱拱坡度度为1—2%,故取路路拱拱坡度为2%;路肩横横向向坡度一一般应应较路面面横向向坡度大1%-22%,故取路路肩肩横向坡坡度为为3.5%,路拱坡坡度度采用双双向坡坡面,由由路中中央向两两侧倾倾斜。⑶路基边坡坡度度度:由《公路路路路基设设计规规范》得得知,当H<6m(H—路基填土土高度)时时,路基边边坡按1:1.5设计。⑷碎落台:查(JTJ01133—95)《公路路路路基设计计规范范》得知知,挖挖方处边边沟外外应设宽1.2m的向沟斜斜坡2%的碎落台台。⑸边沟设计:查(JTJ01133—95)《公路路路路基设计计规范范》P2044.2..3得边沟横横断断面一般般采用用梯形,梯梯形形边沟内内侧边边坡为1:1.0—1:1.5,外侧边边坡坡与挖方方边坡坡坡度相相同。少少雨浅挖挖地段段的土质质边沟沟可采用用三角角形横断断面,其其内侧边边坡宜宜采用1:2—1:3,外侧边边坡坡坡度与与挖方方边坡坡坡度相相同。本本设计计路段地地处平平原微丘丘区,故故宜采用用梯形形边沟,且且底底宽为0.6m,深0.6m,内侧边边坡坡坡度为1:1。3.横断面设计计计步骤: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。4.由图计算并并并填写逐桩桩占占地宽度度表、路路基设计计表、路路基土石石方计计算表及及公里里路基土土石方方数量汇汇总表表。2.5.1缓和和和曲线加宽宽值值计算依据“公路路线线设计计规范”,设计速速度度为30㎞/h的三级公公路路采用第第一类类的加宽宽值,对对于R>250m的圆曲线线,由由于其加加宽值值甚小,可可以以不加宽宽。(1)交点二的的线线形为基本本本形,设设计半半径R=300mm据“公路路线线设设计规范”JTJ0011--844表5-6--1,其双车车道道公路平平曲线线加宽值值为1.4m,加宽的的过过度段采采用比比例过度度法。=30m求=3.4444m时的=m依次类推求出其其其他桩加宽值。平曲线加宽值计计计算表表2-188桩号ZHK0+43336.556K0+440K0+450K0+460HYK0+43336.556前缓和段0.000.160.631.091.40桩号K0+507...02K0+510K0+520K0+530HYK0+53337.002后缓和段1.401.260.790.330.00(2)交点三的的线线形为回头头头曲线线线形,主主曲线设设计半半径r=200mm据“公路路线线设设计规范”JTJ0011--844表5-6--1,其双车车道道公路平平曲线线加宽值值为2.2m,加宽的的过过度段采采用比比例过度度法,=220m。圆曲线加宽值计计计算表表2-199桩号YHK0+76663.779K0+770K0+780HYK0+78883.779前缓和段0.000.681.782.2桩号YHK0+86661.110K0+870K0+880HYK0+88881.110后缓和段2.21.220.120.002.5.2超高高设计计算汽车行驶在曲线线线上所产产生的的离心加加速度度由路面面超高高ih和横向力力系系数u来抗衡,要要要计算ih的值首先先明明确ih和u各分配多多少少才是合合理的的。据设设计要要求路面面超高高ih不能够完完全全抗衡横横向力力,所以以考虑虑适当调调整u值。超高高和和曲率成成曲线线关系。不设中间带的三三三级公路路超高高用绕内内边线线旋转超超高方方式计算算绕内边线旋转超超超高值计计算公公式表2-200超高位置计算公式注X≤X0X>X01.计算结果均均均为与设计计高高之差;;2.临界断面距距距过渡段起起点点X00=3.X距离处的的加宽宽值:圆曲线上外缘hc中线hc1内缘hc2过渡段上外缘hcx中线hcx1内缘hcx2(3)桩号koo++440的超高计计算算,已知知,aa=0..5,,b=66.55,。其中x=3.4444<外缘超高中线超高内缘超高其它各桩号超高高高计算均均按此此方法,超超高高计算见见下表表。圆曲线超高计算算算表表2-21icaigLcijb0.050.50.02300.036.5前缓和段K0+436...56K0+440K0+450K0+460K0+466...56hcx0.000.00470.170.290.365hcx10.000.080.0880.140.18hcx20.000.0047-0.01-0.047-0.08后缓和段K0+507...02K0+510K0+520K0+530K0+537...02hcx0.3650.330.210.090.00hcx10.180.160.110.080.00hcx2-0.08-0.064-0.02-0.0020.00圆曲线段K0+470K0+480K0+486...79K0+490K0+500hcx0.3650.3650.3650.3650.365hcx10.180.180.180.180.18hcx2-0.08-0.08-0.08-0.08-0.08回头曲线超高计计计算表表2-22icaigLcijb0.050.50.02300.036.5前缓和段K0+763...79K0+770K0+780K0+783...79hcx0.3650.120.300.365hcx10.180.080.150.18hcx2-0.080.0037-0.05-0.12后缓和段K0+861...10K0+870K0+880K0+881...10hcx0.3650.180.350.365hcx10.180.080.170.18hcx2-0.12-0.007555-0.071-0.08辅曲线段K0+741...22K0+750K0+760K0+890k0+900hcx0.3650.3650.3650.3650.365hcx10.180.180.180.180.18hcx2-0.08-0.08-0.08-0.08-0.08主曲线段K0+790K0+800K0+810K0+820K0+822...45hcx0.3650.3650.3650.3650.365hcx10.180.180.180.180.18hcx2-0.12-0.12-0.12-0.12-0.12主曲线段K0+830K0+840K0+850K0+860K0+861...10hcx0.3650.3650.3650.3650.365hcx10.180.180.180.180.18hcx2-0.12-0.12-0.12-0.12-0.08第三章:路基设设设计3.1公路路基基基设计要要求车道车道3.25土路肩0.5车道3.25土路肩0.5路基宽度(7.5)路肩(0.5)行车道(3.25)行车道(3.25)路肩(0.5)图3—1路基基横断面面图1.路基横断面面面布置各种车辆折折合合成小客车车车的交通通量合合计为,查(JTGBB001—2003)《公路路工工程技术术标准准》P211..0.3得公路等等级级为三级级,车车道数拟拟定两两车道。再再查查《公路路工程程技术标标准》P1233.0..111得三级公公路路车速为为,两两车道的的路基基宽度一一般值值为7.5m,取设计车车道道宽度为3.255m,得总车车道道宽度为3.255××2=7.5m,由P11表3.0..55-1知三级公公路路车速为为的左左右侧土土路肩肩宽度为0.5m。2.路基最小填填填土高度由前面纵纵纵断面设设计可可知,本本段公公路路基基最大大填土高高度为为11m路基边坡坡。由横断面设计可可可知(查查《公公路路基基设计计规范》(JTJ00113—95))本公公路路路基边边坡由由于路基基填土土高度均均小于于6m,且采用1:1.5的坡度,护护护坡道为1.2m,且由于于该该段公路路较高高填土,故故需需要进行行边坡坡稳定性性验算算。3.路基压实标标标准路基压实采用重重重型压实实标准准,压实实度应应符合《公公路路工程技技术标标准》(JTGBB01—2003)表4.0..4的要求路基压实度表3—1填挖类别路床顶面以下深深深度(m)路基压实度三级公路续表零填即挖方0~0.300~0.80≥94/填方0~0.800.80~1...50>1.50≥94≥93≥90由于路线地处水水水网地区区,设设计中应应加强强挖淤排排水及及清除表表土的的要求。路路基基基底为为耕地地或土质质松散散时,应应在填填前进行行压实实,路基基设计计时,可可考虑虑了清理理场地地后进行行填筑筑压实,厚厚度度按0.2m计列压实实下下沉所填填增加加的土方方量公路用地宽度:::根据路基不止形形形式,填填土高高度及边边坡形形式计算算路基基用地范范围,《规规规范》要要求的的公路用用地宽宽度界限限为公公路路堤堤两侧侧排水沟沟外边边缘以外外不小小于1m范围内的的土土地。路基填料:沿线筑路用土石石石料,方方路基基宜选用用级配配较好的的粗粒粒土作为为填料料。砾(角砾)类土土土,砂类类土应应优先选选作路路床填料料,土土质较差差的细细粒土可可填于于路基底底部,用用不同填填料填填筑路基基时,应应分层填填筑,每每一水平平层均均采用同同类填填料。桥涵台背和挡土土土墙墙背背填料料,应优优先选选用内摩摩檫角角值较大大的砾砾(角砾砾)类类土,砂砂类土土填筑。4.依据“公路路路路基设计计规规范”,路基填填料料最小强强度和和最大粒粒径要要求路基填料最小强强强度和最最大粒粒径表3—2项目分类路面底面以下深深深度(cm)填料最小度(CCCBR)(%)填料最大粒径(cm)三级公路填方路基上路床0~30610下路床30~80410上路堤80~150315下路堤150以下215零填及路堑路床床床0~30610注:①当路床填填料CCBR值达到表表列列要求时时,可可采取掺掺石灰灰或其它它稳定定材料处处理。②粗粒土(填石石石)填料的的最最大粒径径,不不应超过过压实实层厚度度的2/3路基处理理路基防护(查JJJTJ00133—95)《公路路路路基设计计规范范》路基施工的一般般般规定::⑴路基施工宜宜宜以挖作填填,减减少土地地占用用和环境境污染染。⑵路基施工中中中各施工层层表表面不应应有积积水,填填方路路堤应根根据土土质情况况和施施工时气气候状状况,做做成2%—4%的排水横横坡坡。⑶雨季施工或或或因故中断断施施工时,必必须须将施工工层表表面及时时修理理平整并并压实实。⑷施工过程中中中,当路堑堑或或边坡内内发生生地下水水渗流流时,应应根据据渗流水水的位位置及流流量大大小采取取设置置排水沟沟、集集水井、渗渗沟沟等设施施降低低地下水水位。⑸排水沟的出出出口应通至至桥桥涵进出出口处处。⑹取土坑应有有有规则的形形状状,坑底底应设设置纵、横横坡坡度和完完整的的排水系系统。3.2路基稳定定性验验算路基的坍塌、崩崩崩塌、滑滑坡或或沉落扽扽失稳稳现象,通通常常表现为为岩土土体因失失去侧侧向或竖竖向支支撑而倾倾倒,或或者沿某某一剪剪切破坏坏面(软软弱面)滑滑动动及塑性性流动动。对于于山岭岭重丘区区公路路,沿线线填挖挖高度较较大,地地面横坡坡较陡陡,容易易造成成边坡不不稳,故故需进行行稳定定性分析析。3.2.1粘性性土的土坡稳稳稳定验算已知三级公路有有有一段陡陡坡路路堤,填填料容容重=199kkN/mm3,,基底摩擦擦系系数f=0..55,堤顶荷载载汽汽车为——15级。试验验算算路堤的的稳定定性。1:1.51:1.532148m3-2传递递递系数法法验算算陡坡路路堤稳稳定性土条稳定计算表表表表3—3土条编号(KN)(KN)12.1340.541°-26.610.6-211.63220.925°16°93.437.436.22118.225°0°50.02042.1440.756°-37°33.713.48续表土条编号cos()Sin()1----16.020.96130.11020.851113.669.6310169.699.640.8572-0.2060001.063105.9126.1最后一块的剩余余余滑动力F=12266.1KKN,,路堤不稳稳,需需加以处处理(挖台阶)。3.2.2重力力式挡土墙设设设计验算影响粘性土抗剪剪剪强度的的不定定因素很很多,计计算指标标内摩摩擦角和和粘聚聚力往往往难以以适当地地确定定。同时时目前前又缺乏乏粘性性土计算算方法法设计挡挡土墙墙的实践践经验验。故用用朗金金或库伦伦理论论计算挡挡土墙墙的土压压力时时,粘性性土的的内摩擦擦角相相应增大5°-1100°作为换算算内内摩擦角角。台阶形的砌墙背背背,排水水良好好时。该地区土为近推推推积黄土土,容容许承载载力为为查“公路桥涵涵地地基与基基础设设计规范JTJ0024—85”表2.1..2—8对应含水水量量得容许许承载载力为140KKPPa。残积粘粘土土的容许许承载载力为190KKpa,适用于于西西南地区区碳酸酸盐类岩岩层的的残积红红土。综综合上述述该地地区粘性性土容容许承载载力取取为180KKpa。1.基本参数:::依据“公路路基基设设计规范JTJ0013—95”取如下计计算算指标,墙面高度(m))):H2=10墙背坡度=1:00..3墙面坡度=1:00..3墙顶宽度(m))):B1=2.4墙趾宽度度(m):D1=0.2墙趾高度度(m):D2=0.5基地内倾坡度===1:5污工砌体体容容重(KN/mm33):r1=223路堤填土高度(((m):a=4路堤堤填土坡坡度=1:55路基宽度(m))):B=7.55土路路基宽度度(m)B1==00.5填料容重(KNNN/m33)::R=188填料料内摩擦擦角((度):φ=35外摩摩擦角(度):δ=17.55基底摩擦系数:::μ=0.3基底底容许承承载力力:[σ0](KKPPa)==1880挡土墙分段长度度度(m):L1=1155m挡土墙示意图见见见本章37页3-4重力式挡挡土土墙。1.2m1.2mB11:1.5cH1a=4mH2=10mH3H4h01;0.2W2E2Hh4h3h2W3BB36m图3—4重重力式挡土土土墙2.计算1)墙顶以上填填填土土压压力计计算墙顶不妨碍第二二二破裂面面的形形成,按按第二二破裂面面计算算土压力力。假设破裂面交于于于路堤边边破上上。采用“路基路面面工工程”相应的公公式式计算::式中:—内破裂面面角角,—外破裂面面角角,—土体表面面与与水平面面的夹夹角,—填料的内内摩摩擦角b-c=6.000-1..2==4.88m>>ataan((=4.5566)假设条件件成成立。将墙顶以上填料料料内产生生的第第二破裂裂面作作为计算算墙背背,其高高度为为H1==0.757式中:—库仑主主主动土压压力系系数KN土压力可分解为为为对墙趾0点的力力力臂分别别为另外,土压力在在在基地面面法向向和切向向的分分力为2)墙背土压力力力计算采用均布超载法法法,在墙墙顶内内缘按角作作填填料表面面的平平行线假设破裂面交于于于路基宽宽度内内,不计计算车车辆荷载载的作作用:代入上公式得则符合假设条件。汽车-20级一一辆辆重车的扩扩扩散长度度在范围内布置车车车轮的宽度度为为只可布置一侧车车车轮。故在在在面积内布布置置的轮重重为半半辆重车车,即即代入公式得等代代代均布土土层厚厚:根据求得的重新新新计算破破裂面面角:计算土压力系数数数墙背土压力为KN对O点的力臂为为再将分解为3)墙重(包括括括墙顶上土土重重)计算算墙顶与第二破裂裂裂面之间间的土土重:墙重对O点的力力力臂分为为三部部分计算算4)滑动稳定验验验算基底合力的法向向向分力N和切向分分力T为沿基底的抗滑稳稳稳定系数数为>>1.3基底摩擦系数因因因基底的的不同同处理加加固工工艺而提提高,用用砂类土土和碎碎石类土土加固固,摩擦擦系数数f值可取为0.7。人工夯夯实[]提高1.2倍。通过墙踵的地基基基土水平平面的的抗滑稳稳定系系数5)倾覆稳定验验验算当土墙上作用的的的竖直力力和水水平力对对墙趾趾O点的力矩矩分分别为得抗滑稳定系数数数为依据“规范”规规定,抗倾覆覆覆定安全系系数数为1.5,此挡挡土土墙不发发生倾倾覆。6)基底应力验验验算基底合力的偏心心心距为因B>2m,[[[]=[]++=1900KPaa基底最大压应力力力为通过验算可知,该该墙的稳定性性满足要求。第四章公路柔柔柔性路面面结构构设计4.1柔性路路面设计计4.1.1交通通量计算1)路线经过的的的地区属Ⅵ秦巴山地地润润湿区,土土质质为黄棕棕粘性性土,沿沿线地地下水埋埋深一一般3米左右,最最最低填土土高为为0.4米,路基基地地下水位位高度度为3.0++00.4==3..4米。由规规范范查得此此高度度大于H1(2.0—2.4),故路路基基的干湿湿类型型属干燥燥。干干燥和中中湿的的状态分分界稠稠度为1.10,本路基基的的干湿状状态分分界稠度度取为为1.15,查表的E0=4455.5MMpa。路面等等级级为次高高等路路面,宜宜使用用乳化沥沥青碎碎石混合合料或或沥青表表面处处治。2)累计当量次次次数的计算算十年末交通量换换换算成年年初的的交通量,解得=106000(辆/d)解放CA—100B106660×655%=689(辆/d),黄河JN—150110600×110%=106(辆/d)跃进NJ—1330106660×100%=106(辆/d),东风E15%=159(辆/d)当量轴次计算表表表表4—1车型交通量(辆/d)后轴前轴总换算系数当量轴次(次/d)轴数系数C1轮组系数C2后轴重KN后轴换算系数轴数系数CI轮组系数C2后轴重KN后轴换算系数解放CA—10B6891160.90.116(0.091)))16.4(18.5)19.4/0.116(0.019)))79.92(13.09)))黄河JN—155010611101.61.071(1.135)))16.4(18.5)49.40.493(0.061)))1.564(1.196)))165.78(126.7888)跃进NJ30.015/16.4(18.5)15.3/0.015/2.39/东风E20.206(0.053)))16.4(18.5)23.1/0.206(0.053)))21.84(5.62)∑269.93(145.4999)注:表中括号内内内数字为为计算算半刚性性基层层层底拉拉应力力时进行行轴载载换算的的有关关数字;;当计算弯沉和沥沥沥青混凝凝土层层底拉应应力时时,轴载载换算算系数=;当计算半刚性基基基层层底底拉应应力时,轴轴载载换算系系数=;总(车辆)换算算算系数=后轴换算算系系数+前轴换算算系系数;当量次数=交通通通量×总换算系系数数;三级公路路面设设设计年限限(表表面处治治)为为8年,各种车型型的的不同轴轴载应应换算成BZZ—100标准车载载的的当量次次数。双双向两车车道的的车道系系数0.6—0.7。累计当量次数(单单位为次数)在三级公路的1110—100(万次/一车道)范范范围内,属属于于轻交通通,符符合三级级公路路设计规规范。4.1.2路面面结构层的计计计算初拟订路面结构构构及其力力学参参数表4—2层次结构层名称厚度hi(cmm))计算弯沉计算沥青混凝土土土拉应力力计算沥青混凝土土土剪应力力1沥青表面处治38008000.48000.25352沥青碎石108008008003石灰土?6006006004天然砂砾20200200200土路基38.538.538.5试验算该路面结结结构,依依据“路基路面”的计算公公式式套用。解:利用弹性三三三层连续续体系系的诺谟谟图求求解1)按弯沉指标标标要求计算算沥沥碎石层层厚度度设计弯沉:综合修正系数:::将五层体系简化化化成上层层为沥沥青表面面处治治,中层层为沥沥青碎石﹑石灰土﹑天然砂砾砾以以及土基基组成成的三层层体系系。由,,查表得:则又查表得,即。代代入当量量厚度度换算公公式45.8=1000+解得可采用石灰土厚厚厚28cmm2)验算沥青混混混凝土面层层层层底拉应应力仍以上述求算时时时简化的的三体体系求解解。抗拉强度结构系系系数:容许拉应力:由,,,,查表发现拉应力力力系数已已不能能在图中中查到到,表明明沥青青混凝土土层底底将受压压应力力(或拉拉应力力很微小小)应应视为拉拉应力力验算通通过。3)验算石灰土土土层层底拉拉应应力抗拉强度结构系系系数容许拉应力由于石灰土层下下下有天然然砂砾砾层,故故天然然砂砾层层作为为中层,以以上上作为上上层。h=查图8-13得得,所以石灰土层层层层底拉应应力验验算通过过。4)验算高温月月月份紧急制制动动时沥青青混凝凝土面层层剪应应力仍将上述简化体体体系,但但各结结构层的的力学学参数均均采用用相应于于地高高温季节节的数数值。摩摩阻系系数f=0..5。由,,查图8-16得得,,查图8-17得得,,而抗剪强度抗剪强度结构系系系数则容许剪应力,故故满足要要求。4)验算防冻厚厚厚度道路冻深,查表表表得a=1..88,b==2..2,cc=11.088,已知f=63300(,则查表8-2得最最小小防冻层厚厚厚度为50cm。现路面总厚度为为为3+100++28++200=611cmm,满足要求求。4.2材料的选选用::(1)沥青表面面处处沥青表面处是用用用沥青和和集料料按层铺铺或拌拌和的方方法施施工的厚厚度不不大于30mm的一种薄薄面面层,使使用于于三级及及三级级以下公公路的的沥青面面层。其其特点是是造价价低﹑施工工艺艺简简单﹑施工进度度快﹑使用质量量较较高。但但基层层厚度较较薄,承承载力较较低,不不能作为为单独独受力结结构层层。沥青表面处治材材材料规格格和用用量表表4—3沥青种类类型厚度/mm集料(/100000)第一层第二层第三层规格用量规格用量规格用量石油沥青三层30S620—2222S1212———14S127———8(2)沥青碎石石结结构层沥青混凝土和沥沥沥青碎石石结构构层将各各种不不同大小小颗粒粒的矿料料和沥沥青按适适当比比例配合合,在在规定温温度下下拌和成成混合合料,经经摊铺铺压实成成型的的。若沥沥青混混合料经经标准准压实后后的空空隙率在10%以下称称为为沥青混混凝土土,空隙隙率在在10%—15%时称沥沥青青碎石。沥青混合料矿料料料级配及及沥青青用量表表(方方孔筛)表表4—4级配类型通过下列筛孔(方方孔筛,mm)的质量百百分率(%)37.531.526.519.016.0沥青碎石粗粒AM—3010090—10050—8038—6532—5713.29.54.752.361.18粗粒AM—3025—5017—428—302—200—150.60.30.150.075沥青(%)粗粒AM—300—100—80—50—42.5—4.000注:AC为沥青青混凝土土,AM为沥青碎碎石石,AK为抗滑面面层层。(3)级配碎石石有各种大小不同同同粒级集集料组组成的混混合料料,当其其颗粒粒组成符符合技技术规范范的密密实级配配的要要求时,其其称称为级配配型集集料,它它包括括级配碎碎石﹑级配碎砾砾石﹑和级配砾砾石石。级配碎石作用二二二级及二二级以以下公路路基层层时,颗颗粒组组成及液液限﹑塑性指数数应应选用下下列表表的范围围。对对于基层层,二二级公路路以下下级配碎碎石所所用石料料的压压碎值不不得大大于35%。级配碎石的颗粒粒粒组成范范围表表表4—5通过下列筛孔(方方孔筛mm)的质量百百分率(%)筛孔尺寸/mmmm37.531.519.09.54.752.3610090—10073—8849—6929—5417—37筛孔尺寸/mmmm0.60.075液限/%塑性指数8—200—7小于28小于6(3)天然砂砾砾级配砂石可适用用用于轻交交通的的二级和和二级级以下公公路的的基层以以及各各等级公公路的的底基层层。天天然砂砾砾符合合规定的的级配配要求,而而且且其塑性性指数数在
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