高速公路特殊路段路基路面综合设计

西南交通通大学本科毕业设计计计某高速公路特殊殊殊路段路基路面综合设设设计年级:::20022级学号:::20022110366姓名:::梁超贤专业:::土木工程程指导老师:邱延延延峻、艾艾长发发200666年6月西南交通大学本科毕业设计第PAGEVII页院系土土木工工程学院院专业土木工程年级220002级姓名梁超贤题目某某高速速公路特特殊路段段路基基路面综综合设设计指导教师评语指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签签章)成绩答辩委员会主任任任(签签章)年月日毕业设计（论文文文）任务务书班级022级土木6班学生生姓名梁超贤学号200002100366发题日期：200006年4月3日完成日期期：6月15日题目某高速公公路路特殊路路段路路基路面面综合合设计1、本论文的目目目的、意义义根据据教育部部指示示,毕业设计计是是高等工工科院院校本科科培养养计划中中最后后一个重重要的的教学环环节,目的是使使学学生在学学完培培养计划划所规规定的基基础课课、技术术基础础课及各各类必必修课和和选修修专业课课程之之后,通过毕业业设设计这一一环节节,较为集中中和和专一的的培养养学生综综合运运用所学学的基基础理论论、基基本知识识和基基本技能,分析和解解决决实际问问题的的能力。和和以以往的理理论教教学不同,毕业设计计是是要学生生在老老师的指指导下下,独立的、系系系统的完完成一一个工程程设计计,以期能掌掌握握一个工工程设设计的全全过程程,在巩固已已学学课程的的基础础上,学会考虑虑问问题,分析问题题和和解决问问题,并可以继继续续学习到到一些些新的专专业知知识,有所创新。2、学生应完成成成的任务本设计要要完完成的任任务主主要包括括路基基设计、路路面面设计和和材料料设计三三部分分。其中中路基基设计部部分是是针对软软土地地带高填填方路路段进行行，要要求进行行沉降降计算、地地基基处治设设计、软软土路基基的稳稳定分析析、悬悬臂式挡挡土墙墙的设计计和坡坡面防护护设计计。地基基处治治设计采采用真真空堆载载联合合预压法法，要要求说明明原理理并进行行施工工设计。路路面面设计部部分，要要求沥青青混凝凝土路面面和普普通混凝凝土路路面各设设计两两种结构构组合合，并对对四种种路面结结构进进行经济济、使使用性能能的比比较，推推荐一一种路面面结构构。并进进行水水泥混凝凝土路路面的传传力杆杆和拉杆杆设计计。材料料设计计部分要要求进进行矿质质混合合料的配配合比比设计和和最佳佳沥青含含量的的设计。3、论文各部分分分内容及时时间间分配：：（共共122周）第一部分软土路基基设设计(4周)第二部分路面设计(1.5周)第三部分沥青混合合料料设计(1.5周)第四部分毕业实习习和和文献翻翻译((1..5周)第五部分计算机应应用(22.5周)评阅及答辩(111周)备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要随着经济的快速速速发展，人人们们对交通通建设设和出行行舒适适度的要要求不不断提高高，我我国高速速公路路建设步步伐将将不断加加快。特特别是进进入221世纪，重重点加快快高速速公路建建设，已已经成为为我国国的一项项重要要的战略略部署署。本设计为某拟建建建高速公公路一一段的路路基路路面综合合设计计。该地地段为为软土地地基且且位于桥桥头与与路堤相相邻处处，路基基的平平均填土土高度度为8m。计算算行行车速度度为1100kkm//h且交通通量量增长较较快。根根据设计计公路路的交通通量及及其使用用任务务和性质质，结结合沿线线自然然条件与与主要要技术指指标，进进行方案案论证证与比选选，推推荐最优优方案案。在确确定最最优方案案后进进行详细细设计计，设计计内容容包括：：路基基设计,路面设计计和和材料设设计等等。路基设计部分主主主要针对对软土土地带高高填方方路段进进行。经经过沉降降分析析后决定定进行行地基处处治，处处治方法法为真真空堆载载联合合预压法法。软软土路基基的稳稳定分析析采用用了瑞典典条分分法，在在填方方最大高高度处处进行了了悬臂臂式挡土土墙的的设计。路面设计部分分分分别进行行了两两种沥青青混凝凝土路面面和两两种普通通水泥泥混凝土土路面面的结构构设计计，并对对它们们的经济济性和和使用性性能进进行了比比较，最最终确定定为沥沥青混凝凝土路路面。沥青混合料设计计计部分首首先提提出了沥沥青混混合料的的设计计要求，然然后后根据要要求进进行了两两种矿矿质混合合料的的配合比比设计计，最后后根据据给定的的试验验数据进进行了了最佳沥沥青含含量的设设计。关键词：软土地地地基；真真空堆堆载联合合预压压法；悬悬臂式式挡土墙墙软土土；水泥泥混凝凝土路面面；沥沥青混凝凝土路路面AbstraccctWiththhherrappiddeevelloppmenntofecconoomyy，therrequuirremeenttfoortheettrafffiiccconnstrrucctioonanddddrivvinngccommforrtiscoontiinuuousslyyimmprroviingg.TTheepaaceeoffoourcoounttryy'shiighwwayycoonsstruucttionnwwilllkkeeppaacceeleerattinng.Esspecciaallyyiintthee211sttceentturyy,ourrccounntrrywwilllpputtmuuchhemmphhasiisonthhecconnstrrucctioonofhiighwwayy,wwhiichhaasbbeeenaanimpporrtanntstrrattegiicplaan..Thisdeeesiggnisanninnteegraateedddessignnaabouuttheeffounndaatioonanddppaveemeentoffaprropooseedffreeewaay..Thhesecctiionissonntthefoounddattionnoofssofftssoiil,whhichhlliessbbetwweeeneeittherreendoffabrridggeanddttherooademmbannkmmentt.Theeaaverraggehheiighttffilllinngsoffthheroaadbbedarre88m..Caalcculaatiionsppeeddiis11000km//handdtthetrraffficcissggrowwinngffassterr.Acccorrdinngtothheggivventrraffficcvooluume,,sservviccellevvel,,tthehiighwwayyissddefiineedaastheeffreeewaay.Wiiththhelloccalnaaturrallcoondditiionnanndmaiintecchnnicaalstaanddardd,thrrouughannalyysiisaanddcoomppariisoonoofsevverralfeeasiibllepplaans,,tthemoostprropeeroneeoofttheeseissreecoommeenddedanndssubbseqqueentllycarrriiedouutiindettaiils,,iinclluddinggtthedeesiggnoffoounddattionn,theeppaveemeentanndaaspphalltmixxtuure..Thedesssignnoofttheeseecttionnoofrroaadbeedmaiinllyaaimmsaatsofftsoiilanddhhighhffilllinng.Foounddattionnttreaatmmenttiisddeccideedaftterrthhesetttllemeenttannallysee,anddtthemeethoodforrttreaatmmenttiisttheeprrelloaddinngmmetthoddccombbinninggwwithhvvacuuummsttacck-lloaad.ThhemmetthoddoofssofftssoiilffouundaatiionissthheSweediishSllipiiciirclleMetthood,anndaaccanttilleveereedrrettainninngwwalllbbessideetthelaargeestthiighhfiilllissnneeddedd.ThedesssignnoofttheeseecttionnoofppavvemeenttcoonsstruucttionniinclluddestwwoaaspphalltpavvemmenttcconsstrructtioonaanddtwwoCemmenntcconncreeteepaaveemenntconnsttrucctiion..CCompparringgttheiirecoonoomyannduuseefullneess,,aasphhalltppavvemeenttissffinaalllyaadoopteed..Thhesecctiionoffassphhalttmmixtturre，Thissdessiggnffirrstreequiireesfforrthheaspphaaltmiixtuureedeesiign,,tthenntthedeesiggnofthhettwoopaaveemenntaspphaaltmiixtuuree'sagggreegaategrradaatiion..AAtllasstaacccorddinngttotheeeexpeeriimenntaalddatta,thhispaaperriisaabooutOAACddessigkeyworrrds：softtsoiilfouunddatiionn;prrelooaddinggmmethhoddcoombbiniinggwiithhvaacuuumsttackk-lload；canttiilevverredreetaiiniingwaall；Cemeenntcconncreeteepaaveemennt；asphhaaltppavvemeentt西南交通大学本科毕业设计第PAGEXI页目录HYPERLINK\l"_Toc138328044"第1章绪论11HYPERLINK\l"_Toc138328045"1.1公路路路路基路面面的发发展概况况1HYPERLINK\l"_Toc138328046"1.2工程概概概况5HYPERLINK\l"_Toc138328047"1.3本设计计计的主要要内容容6HYPERLINK\l"_Toc138328048"第2章软土地地基沉降降计算算与地基基处理理7HYPERLINK\l"_Toc138328049"2.1软土地地地基的沉沉降计计算7HYPERLINK\l"_Toc138328050"2.1.1软软软土及其其特征征7HYPERLINK\l"_Toc138328051"2.1.2交交交通量分分析与与路基断断面的的确定7HYPERLINK\l"_Toc138328052"2.1.3主主主固结沉沉降和和总沉降降的计计算9HYPERLINK\l"_Toc138328053"2.1.4工工工后沉降降的计计算13HYPERLINK\l"_Toc138328054"2.2地基处处处治设计计155HYPERLINK\l"_Toc138328055"2.2.1软土土土地基处处理的的目的和和意义义15HYPERLINK\l"_Toc138328056"2.2.2真空空空堆载联联合预预压法的的原理理15HYPERLINK\l"_Toc138328057"2.2.3施施施工设计计166HYPERLINK\l"_Toc138328058"第3章悬臂臂式挡挡土墙设设计20HYPERLINK\l"_Toc138328059"3.1土压力力力的计算算200HYPERLINK\l"_Toc138328060"3.1.1土土土压力计计算理理论20HYPERLINK\l"_Toc138328061"3.1.2汽汽汽车荷载载换算算22HYPERLINK\l"_Toc138328062"3.2悬臂挡挡挡土墙设设计223HYPERLINK\l"_Toc138328063"3.2.1墙墙墙身构造造要求求24HYPERLINK\l"_Toc138328064"3.2.2墙墙墙身截面面尺寸寸的拟定定244HYPERLINK\l"_Toc138328065"3.3内力计计计算27HYPERLINK\l"_Toc138328066"3.4墙身钢钢钢筋混凝凝土配配筋设计计299HYPERLINK\l"_Toc138328067"3.5设计过程程程32HYPERLINK\l"_Toc138328068"3.5.1截面面面尺寸的的拟定定32HYPERLINK\l"_Toc138328069"3.5.2荷荷荷载计算算322HYPERLINK\l"_Toc138328070"3.5.3抗抗抗倾覆稳稳定验验算34HYPERLINK\l"_Toc138328071"3.5.4抗抗抗滑稳定定验算算34HYPERLINK\l"_Toc138328072"3.5.5地地地基承载载力验验算34HYPERLINK\l"_Toc138328073"3.5.6配配配筋设计计355HYPERLINK\l"_Toc138328074"第4章坡面防防护设计计411HYPERLINK\l"_Toc138328075"4.1概述4111HYPERLINK\l"_Toc138328076"4.2防护类型型型的选取取原则则42HYPERLINK\l"_Toc138328077"4.3坡面防护护护43HYPERLINK\l"_Toc138328078"4.3.1植植植物防护护433HYPERLINK\l"_Toc138328079"4.3.2矿矿矿料防护护444HYPERLINK\l"_Toc138328080"第5章路面设设计488HYPERLINK\l"_Toc138328081"5.1路面设设设计的任任务与与内容488HYPERLINK\l"_Toc138328082"5.2设计资资资料49HYPERLINK\l"_Toc138328083"5.3沥青路路路面结构构组合合设计499HYPERLINK\l"_Toc138328084"5.3.1设设设计原理理499HYPERLINK\l"_Toc138328085"5.3.2电电电算结果果544HYPERLINK\l"_Toc138328086"5.4普通水泥泥泥混凝土土结构构组合设设计660HYPERLINK\l"_Toc138328087"5.4.1设设设计理论论600HYPERLINK\l"_Toc138328088"5.4.2计计计算过程程655HYPERLINK\l"_Toc138328089"5.5方案比比比选69HYPERLINK\l"_Toc138328090"5.5.1经经经济性比比较669HYPERLINK\l"_Toc138328091"5.5.2使使使用性能能指标标比较700HYPERLINK\l"_Toc138328092"5.5.3确确确定最终终方案案70HYPERLINK\l"_Toc138328093"5.6PCCCC路面传力力杆杆和拉杆杆设计计71HYPERLINK\l"_Toc138328094"5.6.1纵纵纵缝的设设计71HYPERLINK\l"_Toc138328095"5.6.2横横横缝的设设计72HYPERLINK\l"_Toc138328096"5.6.3接接接缝填封封材料料73HYPERLINK\l"_Toc138328097"第6章沥青混混合料设设计774HYPERLINK\l"_Toc138328098"6.1沥青混合合合料的设设计要要求74HYPERLINK\l"_Toc138328099"6.1.1高高高温稳定定性774HYPERLINK\l"_Toc138328100"6.1.2低低低温抗裂裂性776HYPERLINK\l"_Toc138328101"6.1.3耐耐耐久性777HYPERLINK\l"_Toc138328102"6.1.4抗抗抗滑性788HYPERLINK\l"_Toc138328103"6.1.5施施施工和易易性779HYPERLINK\l"_Toc138328104"6.2矿质混合合合料组成成设计计79HYPERLINK\l"_Toc138328105"6.3沥青混混混合料马马歇尔尔试验833HYPERLINK\l"_Toc138328106"6.3.1数据据据处理中中用到到的公式式说明明83HYPERLINK\l"_Toc138328107"6.3.2试件件件成型855HYPERLINK\l"_Toc138328108"6.3.3试件件件物理力力学指指标的测测定886HYPERLINK\l"_Toc138328109"6.3最佳沥青青青用量的的确定定88HYPERLINK\l"_Toc138328110"6.4.1绘绘绘制关系系图888HYPERLINK\l"_Toc138328111"6.4.2最最最佳沥青青用量量确定900HYPERLINK\l"_Toc138328112"6.4沥青混合合合料的性性能检检验91HYPERLINK\l"_Toc138328113"总结92HYPERLINK\l"_Toc138328114"致谢9444HYPERLINK\l"_Toc138328115"参考文献95HYPERLINK\l"_Toc138328116"附录1英语翻翻译966HYPERLINK\l"_Toc138328117"附录2实习报报告1008西南交通大学本科毕业设计第155页第1章绪论1.1公路路路路基路面面的发发展概况况中国是一个有555000多年文明明史史的国家家。在在这历史史的长长河中，我我国国勤劳、智智慧慧的各族族人民民，在道道路，桥桥梁的修修建和和车辆制制造以以及交通通管理理等方面面，都都取得过过辉煌煌的成就就，是是我国古古代灿灿烂文化化的一一部分。道道路路交通对对于繁繁荣经济济和交交流文化化，对对于维护护民族族团结和和国家家统一，都都作作出了巨巨大贡贡献。中中国古古代道路路和桥桥梁建筑筑，在在世界上上曾处处于过领领先地地位，在在世界界道路交交通史史上留下下了光光辉的篇篇章。根据《史记》记记记载，早早在4000多年前，中中中国已有有了车车和行车车的路路。商代(约公元前16世纪——约公元前1066年)开始有驿驿道道传送。西西周周(公元前1066年——公元前771年)开创了以以都都市为中中心的的道路体体系，还还建立了了比较较完善的的道路路管理制制度。秦秦代(公元前221年——公元前206年)修驰道、直直直道，建建立了了规模宏宏大的的道路交交通网网，总里里程约约有1万2千多公里里。西西汉时期(公元前206年——公元前23年)设驿亭3万处，道道路路交通呈呈现出出更加繁繁荣的的景象。特特别别是连接接欧亚亚大陆的“丝绸之路”的开通，为为为东西方方经济济文化交交流作作出了贡贡献。唐唐代(公元618——907年)是中国古古代代经济和和文化化的昌盛盛时期期，建成成了以以长安城(今西安)为中心约2万2千多公里里的的驿道网网；到到了宋、元元、明明、清各各代(公元960——1911年)道路交通通又又有发展展。尽管中国曾经创创创造了领领先于于世的古古代道道路文化化。但但是由于于长期期的封建建制度度和近百百年帝帝国主义义列强强的侵略略和掠掠夺，束束缚了了生产力力的发发展，中中国公公路的兴兴建迟迟至本世世纪初初才开始始，并并且在旧旧中国国发展十十分缓缓慢。清末，在原有驿驿驿道上修修建了了一些很很简陋陋的公路路。1912——1949年中华民民国国时期，公公路路有了初初步发发展。全全国先先后共修修建了了13万公里。这这这些公路路大多多标准很很低，设设施简陋陋，路路况很差差。到到1949年能够维维持持通车的的仅有有8万公里，全全全国有1/3的县不通通公公路，西西藏地地区没有有一条条公路。汽汽车车运输是是从1901年由国外外输输入第一一辆汽汽车开始始的。到1949年汽车保保有量约5万辆，且且大多数已已破旧不堪堪，全国大大部分地区区主要还是是依靠人力力和畜力运运输。1949年建国国国以来，我我国国进入了了社会会主义建建设的的伟大时时代。由由于工农农业生生产迅速速发展展，人民民生活活逐步提提高，尤尤其是建建立和和发展了了汽车车工业和和石油油工业，使使我我国公路路交通通事业得得到了了迅速的的发展展。特别别是1978年以后，国国国家执行行了以以经济建建设为为中心的的政策策，开始始了建建设有中中国特特色的社社会主主义的新新时期期。公路路建设设也开创创了崭崭新的局局面。到1998年底，全全国公路通通车里程达达到126万公里，其其中高速公公路总里程程为6258万公里，全全国汽车保保有量约为为1500万辆。公公路运输已已渗入到经经济建设和和社会生活活的各个方方面，在国国民经济中中占有越来来越重要的的地位。自80年代中期期开始始，中国国大陆兴兴建高高速公路路，十十年来，陆陆续续投入运运行的的主要高高速公公路有京京石、京京津塘、沈沈大大、合宁宁、济济青、开开洛、广广深、太太旧、合合芜、成成渝、沪沪宁、桂桂柳、呼呼包、哈哈大、泉泉夏、石石安、安安新等二二十余余条线路路，总总里程为6258公里。高高速速公路的的建设设和使用用，为为汽车快快速、高高效、安安全、舒舒适地运运行提提供了良良好的的条件，标标志志着我国国的公公路运输输事业业和科学学技术术水平进进入了了一个崭崭新的的时代。路基路面直接承承承受行驶驶车辆辆的作用用，是是道路工工程的的重要组组成部部分，通通常都都根据车车辆行行驶的需需要，选选用优质质材料料建成。如如我我国古代代曾以以条石、块块石石或石板板等铺铺筑道路路路面面，以提提供人人畜以及及人力力、兽力力车辆辆的运行行。欧欧洲在公公元前前3500年，在美美索索不达米米亚(Mesooppotaamiia)，继发明明了了车轮后后不久久，即用用石料料修筑了了第一一条有硬硬质路路面的道道路。进进入二十十世纪纪后，随随着汽汽车工业业和交交通运输输的发发展，现现代化化公路的的路基基路面工工程逐逐步形成成了新新的学科科分支支。它主主要研研究公路路，城城市道路路和机机场跑道道路基基路面的的合理理结构、设设计计原理、设设计计方法、材材料料性能要要求以以及施工工、养养护、维维修和和管理技技术等等。半个世纪以来，我我国广大道路路工程科技工工作者，从我我国实际和建建设需要出发发，引进外国国先进技术，刻刻苦钻研、反反复实践，在在路基路面工工程建设和科科学研究中，取取得了许多突突破性的系列列成果。现作作简要介绍：：公路自然区划。我我国幅员辽阔阔，各地自然然条件和道路路的工程性质质差异很大。为为此将自然条条件大致相近近者划分为区区，在同一区区划内从事公公路规划、设设计、施工、管管理时，有许许多共性因素素可以相互参参照。我国现现行的《公路路自然区划标标准》分三级级区划，一级级区划是根据据地理、地貌貌、气候、土土质等因素将将我国划分为为七个大区，二二级区划以气气候和地形为为主导因素，三三级区划以行行政区域作为为界限。土的工程分类。土土是填筑公路路路基的主要要材料，由于于天然成因的的差异，不同同的路基土表表现出截然不不同的工程特特性。我国依依据土颗粒组组成特征、土土的塑性指标标(塑限、液限限和塑性指数数)、土中有机机质存在情况况，将公路用用土按不同的的工程特性划划分为巨粒土土、粗粒土、细细粒土和特殊殊土四大类，并并细分为十一一种土。确认认土的类别需需应用标准的的仪器，按统统一的规程进进行测试界定定。为了在野野外勘查中能能对不同土类类作鉴别，系系统地总结了了“简易鉴别、分分类和描述”的方法与细细节。路基强度与稳定定定性。路路基作作为路面面结构构的基础础应具具有足够够的强强度和稳稳定性性，我国国较早早就确定定以回回弹模量量作为为评价路路基强强度与稳稳定性性的力学学指标标，并形形成了了成套的的室内内外试验验标准准方法与与仪器器。为了了在施施工中以以物理理量指标标控制制工程质质量从从而保证证达到到规定的的强度度指标，广广泛泛开展了了不同同土种的的最佳佳含水量量与最最大密实实度相相关关系系的研研究，并并且统统一以重重型击击实试验验法作作为基本本控制制标准。为为了了提高路路基的的强度与与稳定定性，根根据不不同类别别土壤壤的特性性，研研究了粒粒料加加固、石石灰加加固、水水泥加加固、专专用固固化剂加加固等等行之有有效的的技术措措施。在在多年冻冻土地地区、膨膨胀土土地区、沙沙漠漠地区、黄黄土土地区、盐盐渍渍土地区区等特特殊地区区，通通过研究究采用用各种有有效技技术修建建公路路路基取取得十十分宝贵贵的经经验。高路堤修筑技术术术与支档档结构构。为了了提高高高路堤堤路基基的稳定定性，研研究提出出的技技术措施施包括括减轻路路堤自自重，采采用轻轻质粉煤煤灰，或或采用轻轻质塑塑料块修修筑路路基；修修筑轻轻型路基基支档档结构，特特别别是加筋筋挡土土墙的研研究和和工程建建设在在我国取取得了了许多成成果。例例如条带带加筋筋、网络络加筋筋、土工工织物物加筋等等均取取得良好好效果果。软土地基稳定技技技术。在在软土土地基上上修筑筑路基路路面，天天然地面面的自自然平衡衡状态态将发生生改变变，在很很长时时间内路路基将将处于不不稳定定状态。为为此此广泛研研究了了软土的的调查查与判别别方法法，改变变软土土性质的的技术术措施，如如沙沙井或塑塑料板板排水固固结法法；沙层层排水水加载预预压法法；无机机结合合料深层层加固固法等。在在力力学分析析的研研究方面面，通通过现场场跟踪踪观测与与建立立预测分分析模模型，来来预估估与控制制软土土地基加加固后后的工后后沉降降，从而而提高高路基的的稳定定性。岩石路基爆破技技技术。利利用爆爆破技术术开山山筑路在在我国国有悠久久的历历史。但但是在在最近几几十年年中我国国在山山区筑路路工程程中有新新的发发展，创创造了了系统的的大爆爆破技术术，每每次总装装炸药药量多达达数十十吨，一一次爆爆破可清清除岩岩石数十十万立立方米。大大爆爆破以现现代爆爆破理论论为基基础，事事先进进行周密密的勘勘测与调调查，经经过精心心设计计的大爆爆破不不仅能降降低造造价，缩缩短工工期，而而且能能够使爆爆破后后形成的的坡面面状况十十分接接近路基基横断断面设计计要求求。沥青路面结构。60年代初，随随随着我国国石油油资源的的大规规模开发发，揭揭开了用用国产产沥青筑筑路的的序幕。早早期期的沥青青路面面主要是是铺设设在现有有中级级路面上上的薄薄层表面面处治治层，以以改善善其行车车条件件。70年代末，逐逐逐步形成成了以以贯入式式路面面为主的的沥青青路面承承重结结构。80年代末，开开开始兴建建高速速公路，沥沥青青路面作作为一一种主要要型式式，大量量采用用总厚度度超过过70cm的重型沥沥青青路面结结构。通通过长期期的科科学研究究形成成了适合合我国国实际的的沥青青路面整整套技技术。包包括沥沥青原材材料的的生产工工艺、装装备；沥沥青材材料的技技术指指标与标标准、试试验设备备及方方法；沥沥青混混合料的的技术术指标与与标准准、混合合料设设计技术术、混混合料性性能检检测设备备及方方法；沥沥青路路面现代代化施施工整套套设备备、施工工技术术与施工工管理理等。水泥混凝土路面面面结构。70年代中期期，交交通运输输发展展加快，部部分分干线公公路、城城市道路路及厂厂矿道路路为提提高承重重能力力，相继继采用用水泥混混凝土土路面结结构。随随后，针针对水水泥混凝凝土路路面各方方面存存在的问问题，开开展了系系统而而具有相相当规规模的科科学研研究。从从而在在我国形形成了了关于水水泥混混凝土路路面结结构的整整套技技术，包包括道道路水泥泥的性性能、指指标、标标准以及及生产产工艺；；水泥泥混凝土土路面面基层的的作用用，水泥泥混凝凝土路面面结构构性能与与设计计方法；；接缝缝构造、工工作作原理以以及接接缝设计计方法法；水泥泥混凝凝土路面面小规规模施工工和大大规模现现代化化施工成成套装装备及施施工方方法、施施工组组织管理理等。柔性路面设计理理理论与方方法。半半个世纪纪来，中中国道路路科技技工作者者通过过广泛的的调查查研究和和理论论探索，形形成成了符合合中国国实际的的柔性性路面设设计理理论与方方法体体系，它它吸取取了世界界上各各种流派派的学学术思想想，以以及各个个国家家设计方方法的的优点。在在力力学理论论基础础方面，建建立立了弹性性力学学多层结结构承承受多个个圆形形荷载的的分析析系统及及相应应的计算算机程程序；提提出了了能控制制路面面结构主主要性性能的设设计指指标体系系；形形成了符符合我我国当前前交通通状况的的荷载载模式及及交通通分析方方法；；形成了了完整整的设计计参数数指标、标标准准、测试试仪器器与方法法；建建立了切切实可可行的设设计计计算方法法系统统。近年年来，在在路面功功能设设计、可可靠度度设计等等方面面的研究究取得得了明显显的进进展，将将不断断地充实实到现现有的系系统中中去。刚性路面设计理理理论与方方法。70年代起，我我我国道路路科技技工作者者对刚刚性路面面设计计进行较较系统统而具有有相当当规模的的研究究。在力力学基基础理论论方面面，运用用解析析法及有有限元元法建立立了弹弹性力学学层状状结构，弹弹性性地基板板体结结构模型型，形形成了整整套分分析计算算方法法与计算算机程程序；建建立了了以弹性性力学学为基础础，以以混凝土土弯拉拉应力为为设计计控制指指标，综综合考虑虑荷载载应力与与温度度应力作作用的的设计体体系与与方法；；研究究并建立立了地地基支承承、疲疲劳效应应、动动力效应应等一一整套设设计参参数的取取值与与测试方方法；；对钢纤纤维混混凝土路路面、连连续配筋筋混凝凝土路面面、辗辗压混凝凝土路路面、复复合结结构混凝凝土路路面等新新型路路面结构构开展展系统研研究并并取得一一批实实用性研研究成成果。半刚性路面结构构构。利用用石灰灰、水泥泥、工工业废料料等无无机结合合料修修筑半刚刚性路路面始于60年代初，三三三十多年年间，对对半刚性性路面面的强度度发展展规律、强强度度机理、路路用用性质等等进行行了广泛泛的研研究。由由于这这种路面面结构构具有很很多优优势，目目前已已广泛用用于高高等级公公路与与城市道道路，成成为一种种主要要的结构构型式式。目前前对它它的长期期使用用性能和和变形形规律等等问题题正在作作深入入的研究究，此此外对于于面层层结构的的半刚刚性技术术途径径也正在在研究究之中。路面使用性能与与与表面特特性。路路面的平平整度度、破损损程度度、承载载能力力及抗滑滑性能能是路面面使用用性能的的重要要方面。目目前前，我国国已对对这些性性能对对行车的的影响响；这些些性能能与路面面结构构设计、材材料料、施工工的关关系；量量测手手段与量量测方方法；评评价的的指标与与标准准；在车车辆的的反复作作用下下性能的的衰减减及恢复复等开开展了广广泛的的研究，有有的的已成功功地应应用于工工程之之中。路面养护管理。将将系统工程的的理论与方法法用于协调路路面养护，形形成路面管理理系统是80年代后的新新动向。十多多年来，我国国在路面性能能的非破损快快速跟踪检测测，路面性能能预估模型的的建立，路面面管理网络系系统的建立以以及项目级和和路网级优化化管理决策等等方面取得了了系列研究成成果。综上所述，路基基基路面工工程作作为一个个学科科分支，在在我我国随着着交通通运输的的发展展，正在在以较较快的速速度逐逐步接近近国外外同类学学科的的前沿。进进入入21世纪，交交通通运输不不论是是在中国国，还还是在其其它发发达国家家，仍仍然是一一个重重要的科科技领领域。我我国道道路科技技工作作者将会会从中中国的实实际出出发，不不断吸吸取交叉叉学科科的新成成就以以及世界界各国国的有用用经验验，全面面推动动路基路路面工工程学科科的发发展，为为我国国交通运运输现现代化做做出贡贡献。根根据当当前路基基路面面工程科科学技技术的发发展趋趋势，对对于以以下几方方面学学科的交交叉与与发展特特别应应该引起起重视视。1.2工程概概概况某拟建高速公路路路的一段段所在在地区的的自然然区划为Ⅵ5区，计算算行行车速度度为100kkmm/h。预计竣竣工工后的第第一年年折合成成小客客车双向向日交交通量为3964466辆/日。经调调查查，预计计交通通量年增增长率率为15%，路基填填土土为粘质质土填填料的内内摩擦擦角35°，粘聚力20kNN/㎡，在春春季季不利季季节调调查得知知地下下水位离离地面面1.3m，路基填填土土高度8m。公路的一段位于于于海滨，上上层层主要由由第四四纪全新新世晚晚中期滨滨海河河口相沉沉积的的淤泥质质粘土土构成，其其地地层由上上而下下可分为为粘土土（硬壳壳层）、淤淤淤泥质粘粘土和和粘土三三层组组成。第第三粘粘土层的的下面面是坚硬硬岩石石。公路在城郊某处处处右侧快快车道道填方最最大高高度8m，需要进进行行挡土墙墙设计计。已知知地基基承载力力设计计值[]=35500kPa，填土的的容容重18kkNN/，活载载按按汽车—超20级设计。墙墙墙背填料料采用用非膨胀胀土填填筑，墙墙后土土压力不不考虑虑浸水作作用。1.3本设计计计的主要要内容容本设计内容主要要要包括路路基设设计、路路面设设计和材材料设设计三部部分。其中路基设计部部部分是针针对软软土地带带高填填方路段段进行行，要求求进行行沉降计计算、地地基处治治设计计、稳定定分析析、挡土土墙设设计和坡坡面防防护设计计。地地基处治治设计计采用真真空堆堆载联合合预压压法，要要求说说明原理理并进进行施工工设计计。路面设计部分，沥沥青路面和普普通混凝土路路面各设计两两种结构组合合，并对四种种路面结构进进行经济、使使用性能指标标的比较，推推荐一种路面面结构。水泥泥混凝土路面面要进行传力力杆和拉杆设设计。材料设计是指沥沥沥青混合合料的的设计，提提出出沥青混混合料料设计要要求，根根据筛分分结果果进行推推荐级级配的设设计，根根据沥青青混合合料试验验结果果进行最最佳沥沥青含量量设计计。第2章软土地地基沉降降计算算与地基基处理理2.1软土地地地基的沉沉降计计算在软粘粘粘土地基基上修修筑交通通工程程，除了了要满满足地基基稳定定性外，更更重重要的是是要选选取合理理的沉沉降估算算方法法和相关关的计计算参数数，采采取可靠靠措施施减少沉沉降。高高速公路路对路路基填筑筑完成成后的沉沉降量量要求比比较严严格，地地基的的压缩变变形计计算已经经成为为软粘土土地基基修建高高速公公路的关关键技技术问题题之一一。2.1.1软软软土及其其特征征软土是指滨海、湖湖沼、谷地、河河滩沉积的天天然含水量高高、孔隙比大大、压缩性高高、抗剪强度度低的细粒土土。按沉积环环境可分为八八种类型：泻泻湖相沉积、溺溺谷相沉积、滨滨海相沉降、三三角洲相沉积积、湖相沉积积、丘陵谷地地相沉积、河河漫滩相沉积积和牛轭湖相相沉积。软土的基本特性性性：（1）具有高含含水水量、低密密密度、低低强度度、高压压缩性性、低透透水性性和中等等灵敏敏度特点点。（2）具有一定定的的结构性。结结构性的形成成随土的矿物物成分、沉积积环境、空隙隙水的成分及及沉积年代而而不同。（3）往往存在在硬硬壳层。这这这是由于于地表表部分风风化、淋淋洗作用用形成成的，该该硬壳壳层具有有中等等或低的的压缩缩性、较较高的的强度、较较强强的结构构性。2.1.2交交交通量分分析与与路基断断面的的确定2.1.2.111交通分析析初步确定此高速速速公路预预测年年限为20年，设计计车车速为100kkm/h，预期交交通通量年平平均增增长率为R=15﹪。预计竣竣工工后第一一年双双向日交交通量量如表2-1。表2-1第一一一年双向平平均均日交通通量车型前轴重kN前轴数前轴轮组数后轴重KN后轴数后轴轮组数后轴轴距交通量辆/日黄河JN16259.51单115.01双-410日野KF300D40.81单2×79.02双<3m400长征CZ36147.61单3×80.73双>3m410小轿车101单201单-5000各种汽车折合成成成小客车车的年年平均日日交通通量的计计算。年年平均日日交通通辆用20年的的平平均均值。计计算公公式如下下：（2—1）式中N————年各种汽汽车折合合成小小客车的的年平平均日交交通量量；R——设计年限限内交交通量的的年平均均增长长率；——设计年限；；——初始年的日日平平均交通量量量N1的计算过程程如如表2-2。表2-2初初初始年折合合成成小客车车的年年平均日日交通通量车型初始交通量辆/日折算系数折合成小客车辆/日黄河JN1624102.0820日野KF300D4003.01200长征CZ3614103.01230小轿车50001.05000合计N1=82500由公式（1—111）可知道道各各种汽车车折合合成小客客车的的年平均均日交交通量：：NN=4225888辆/日2.1.2.222路基断面面的的确定由上一节节节的计算算可知知道，各各种汽汽车折合合成小小客车的的年平平均日交交通量量N为3964466辆/日，根据《公公公路工程技技术术标准》（JTGBB01--20003），四车道道高高速公路路能适适应将各各种汽汽车折合合成小小客车的的年平平均日交交通量量为2500000～550000辆。故车车道道数确定定为四四车道。路路基基的平均均填土土高度为8m。路基边坡坡用1：1.5。具体尺尺寸寸如图2-1。图2-1路基基基横断面示示意意图路基宽度的确定定定：车道宽度度取33.755m中间带宽度取2mm路缘带宽度取0..755m硬路肩宽度取3mm土路肩宽度取0..755m由公路工程技术术术标准可可得路路基宽度度为他他们的和和：路基宽度=4×××3.775++2+00.775×22+33×2++0..75××2==26mm2.1.3主主主固结沉沉降和和总沉降降的计计算2.1.3.111主固结沉沉降降的计算算（1）已已已知资料料路堤的沉降中，主主固结沉降占占主导地位，采采用一维应力力状态下的分分层总和法计计算。具体的的计算方法有有三种：1、按e-p曲线计算；2、用压缩模模量计算；3、考虑前期期固结压力计计算沉降。本本设计采用压压缩模量计算算主固结沉降降。路基填土为粘质质质土，填填料的的内摩擦擦角，粘粘聚力C=2200kNN/mm2，容重=1188kNN/mm3，路堤平平均均填土高高度为为8m。软土地地基基上层主主要由由第四纪纪全新新世晚中中期滨滨海河口口相沉沉积的淤淤泥质质粘土构构成，其其地层由由上而而下可分分为粘粘土（硬硬壳层层）、淤淤泥质质粘土和和粘土土三层组组成，最最底层粘粘土以以下是坚坚硬岩岩石。其其各层层土的物物理力力学指标标如表表2-3所示。表2-3各层层层土的物理理力力学指标标土名天然含水量（﹪）密度（）初始空隙比压缩系数（1/Mp）直接快剪固结系数固结快剪粘聚力力力kN/固结快剪摩擦角角角QKN/粘土（硬壳层）31.01.710.6651.0220.510.9淤泥质粘土48.81.751.3821.3411.86.81.98e-33314.112.0粘土32.11.920.8830.4124.220.3（2）压缩层厚厚度度的确定根据《公路软土土土地基路路堤设设计与施施工技技术规范范》(JTJ0177-996)中4．1．4的有关规规定定，对用用于计计算沉降降的压压缩层，其其底底面应在在附加加应力与与有效效自重应应力之之比不大大于0.15处。现试试算算软土低低层即即离地面14m深处的附附加加应力和和有效效自重应应力的的比值。已已知知春季不不利季季节地下下水位位离地面1.3m。地下水水位位以下的的土层层有效重重度取取浮重度度。附附加应力力分别别查带状状均布布荷载和和带状状三角形形荷载载的应力力系数数k可得。有效自重应力附加应应应力的计计算：：路基填土的容重重重r=188kkN/，路路基基高度H=8m；所以路基顶面处处处的应力p=188××8=11444kPPa；由路基横断面的的的尺寸并并查土土力学带带状均均布荷载载和带带状三角角形分分布荷载载的应应力系数数（应应力系数的查表说说说明如图2-2得：所以xb(a)带状均布荷载xb(a)带状均布荷载（b）三角形均布荷载PbPzxzxzxz图2-2附加加加应力查表表说说明由上面的计算可可可以看到到，压压缩层厚厚度定定为14m并不符合合规规范的要要求，但但由于第第三粘粘土层的的下面面已经是是坚硬硬的岩石石了，故故可以不不考虑虑第三粘粘土层层以下的的沉降降。（3）压压压缩模量量法计计算主固固结沉沉降压缩模量的计算算算公式如如下：：（2—222）式中——软软土土的初始空空空隙比；；——软土的压缩缩系系数；分层层层总和法法计算算主固结结沉降降的公式式如下下：（2—3）式中——主主固固结沉降；；；——地基中个分分层层中点处附附附加应力力增量量；——第i分层的的压缩模模量；；——第i分层层的厚度；主固结结结沉降的的计算算过程如如表2-4，分层时时不不同土层层单独独分层，同同一一土层中中分层层厚度为2到4米，软土土中中有中间间的粘粘土层厚厚度为为11m，故可以以把把它分为4层2m和一层3m，分层具体体情情况见图2-3。路基路基粘土1m淤泥质粘土11m粘土3m2m2m2m2m2m3m2m1m图2-3软土土土路基分层层情情况表2-4主固固固结沉降计计算算分层号分层中点处的附附附加应力力（kPa）压缩摸量（MPa）分层厚度（m）主固结沉降（mm）1143.861.623188.642141.701.7782159.393133.841.7782150.554125.381.7782141.035113.641.7782127.836100.991.7783170.40790.314.593239.76合计=887.62.1.3.222总沉降的的计计算地基总沉降采用用用经验系系数和和主固结结沉降降计算：（2—4）式中———地基总沉沉降降；——沉降系数，与与与地基条件件、荷荷载强度度、加加载速率率等因因素有关关应根根据现场场沉降降观测资资料确确定，也也可采采用公式(2—5)确定。（222—5）式中——地地基处理类类类型系数数，地地基用塑塑料排排水板处处理时时取0.955~~1.1，用粉体体搅搅拌桩处处理时时取0.85，一般预预压压时取0.9；——路基高度；；——填土速率修修正正系数，填填填土速率率在0.2mmmm~0..7mmm/d之间时，取取0.0225；——地质因素修修正正系数，满满满足软土土层不不排水抗抗剪强强度小于25kPPa、软土层层的的厚度大大于6m、硬壳层层厚厚度小于2.5m三个条件件时时，Y=0，其他情情况况下可取Y=-00..1；由已知资料并由由由公式（2—5）可计算算沉沉降系数数如下下：=1.58所以总沉降：=140000mmm1.4m2.1.4工工工后沉降降的计计算2.1.4.111固结度的的计计算（1）计算公式式根据《公路软土土土地基路路堤设设计与施施工技技术规范范》(JTJ0177-996)的规定，不不不设竖向向排水水体时，只只需需计算竖竖直向向固结度度。竖竖直向固固结条条件下，地地基基平均固固结度度按以下下公式式计算：：（222—6）式中———排水面处处的的附加应应力与与非排水水面处处的附加加应力力之比；；、——分别按公公式（2—7）、（2—8）计算；；（2—7）（2—8）式中（2—9）其中———竖竖向固结系系系数；——空隙水的最最大大渗径，单单单面排水水取压压缩层的的厚度度，双面面排水水取压缩缩层厚厚度的一一半；；——瞬时加荷固固结结过程历时时时；（2）完工时固固结结度的计算算算已知建设周期为为为3年，压缩缩层层为单面面排水水，上层层面为为排水面面。排水面处的附加加加应力：：==143...83kPPa非排水面处的附附附加应力力：kPa故：时间因数由公式式式（2—9）可得：由公式（2—777）、公式式（2—8）可分别别计计算U0、U1=0.282888=0.125444故：（3）设设设计年限限末固固结度的的计算算时间因数：故：（4）工工工后沉降降根据《公路软土土土地基路路堤设设计与施施工技技术规范范》(JTJ0177-996)，高速公公路路桥台与与路堤堤相邻处处工后后沉降应应小于于等于0.1m，否则应应进进行地基基处治治设计。故故此此处应进进行地地基处治治设计计。2.2地基处处处治设计计2.2.1软土土土地基处处理的的目的和和意义义在软土土土地基上上填筑筑路堤有有可能能出现失失稳，或或者沉降降量和和沉降速速率不不能满足足使用用要求时时，需需对软土土地基基进行适适当的的处理，以以增增加其稳稳定性性、减少少沉降降量或加加速沉沉降。软土地地地基处理理的方方法很多多，各各种方法法具有有不同的的特点点，可的的得到到不同的的效果果，因而而各适适用于不不同的的目的。软土地基基基处理的的目的的可分为为以下下两大类类：沉降处理。包括括括加速固固结沉沉降和减减少总总沉降两两方面面。前者者可采采用加载载预压压、竖向向排水水和挤实实沙桩桩等方法法；后后者则可可采用用挤实沙沙桩、石石灰桩、换换填填土等方方法。稳定处理。可采采采用换填填土、反反压护道道、挤挤实沙桩桩、石石灰桩等等措施施增加抗抗滑阻阻力。各各种加加速固结结沉降降措施都都有助助于促进进软土土层强度度的增增长。2.2.2真空空空堆载联联合预预压法的的原理理真空堆堆堆载联合合预压压法是真真空预预压和堆堆载预预压两种种方法法的组合合，其其基本作作法见见图2-4。其具体体作作法是先先按真真空预压压的工工艺要求求，铺铺膜、埋埋管、挖挖沟，然然后进进行抽气气。当当膜下真真空度度稳定后后，即即可按堆堆载预预压的工工艺要要求，在在薄膜膜上堆载载。为为了防止止薄膜膜损坏，需需在在薄膜上上采取取有效的的防护护措施。图2-4真空堆载载联联合预压压法示示意图真空堆载联合预预预压法的的实质质为在同同一时时间内，土土体体在薄膜膜下的的真空与与薄膜膜上的堆堆载联联合作用用上，将将其中的的水分分排出，促促进进土体固固结强强度增长长。设设土体原原来承承受一个个大气气压Pa,真空预压压时时，通过过抽气气，膜下下形成成真空，该该真真空度换换算成成等效压压力-P0,使砂垫层层和和砂井中中的压压力减少少至Pv(PV=Pa-P0),在压力差Pa-Pv作用下，土土土体中的的水流流向砂井井。堆堆载预压压时，通通过压载载，土土体中的的压力力增高至PP,在压力差PP-Pa作用下，土土土体中的的水流流向砂井井，故故在真空—堆载联合合作作用时，二二者者压力差差为PP-Pv。由于压压力力差增大大，加加速了土土体中中水的排排出，增增大了土土体的的压密率率，使使土体的的强度度进一步步提高高，沉降降进一一步消除除。2.2.3施施施工设计计本方案案案采用间间距为为1.3m、深度为14m、三角形形布布置的d=7ccm的袋装沙沙井井作为竖竖向排排水通道道，50cm的中粗砂砂砂砂垫层作作为水水平排水水通道道，85kPPa的真空负负压压和路堤堤本身身的荷载载作为为预压和和超载载预压的的荷载载。2.2.3.111加载计划划本工程计划荷载载载为：砂砂垫层层50cm（相当于8kPPa的荷载），真真空负压85kPa，这是一个个很大的超载载量，在这么么大的超载作作用下，路堤堤填土高度无无需填到设计计高度，也能能达到很好的的预压效果。根根据预计完成成的沉降量，堆堆载荷载用5m的路基填土土（相当于90kPPa的荷载）。其其中真空荷载载可一次加上上去，堆载荷荷载分四级进进行，计划在在真空度稳定定在-85kkPa、15天后进行加加载施工。堆堆载分为四级级进行，分别别为2m，每加一级级的加载时间间为5天，预压间间歇时间为10天。为了保护真空薄薄薄膜不致致破坏坏，第一一级加加载前在在真空空预压薄薄膜上上铺设一一层抗抗拉强度度为40kNN//m的土工布布。2.2.3.222固结度和和沉沉降计算算（1）固固固结度的的计算算：①公式说明按照太沙基理论论论公式，根根据据固结系系数随随固结度度的提提高而减减小的的规律，并并结结合真空空预压压的加固固机理理进行经经验修修正。（2—10）（2—1111）（2—12）（2—133）式中————当t<30天且P<10000kPPa时，=1..1；当120天>t>330天且P〈100kkPa时，=1..11-0..2((t-300))/90；当t〉120天且P>10000kPPa是，=0..9；Ut、UUUv、Ur——总的、竖竖直直和水平平向的的平均固固结度度，Uv的计算见见上上一节公公式（2—6）；、——竖直向和和水水平向的的固结结系数；；d——地地地下排水水体的的有效排排水直直径；t——加加加荷固结结历时时；n——井井井径比，即即排排水体的的有效效直径与与排水水体直径径之比比；②的计算预计在联合预压压压荷载下下预压压期为120天。时间因数由公式式式（2—9）可得：由公式（2—777）、公式式（2—8）可分别别计计算U0、U1=0.104666=0.005555故由公式（2———6）：③Uv的计算水平渗渗渗透系数数可依依据经验验取为为垂直渗渗透系系数的3倍，固结结系系数可由由以下下公式计计算：，因此垂直直直方向的的固结结系数=33=5.994。三角角形形布置时有效排水直直直径de=1.0055d=11.005×11.33m=11366.5ccm。井径比n=199..5。由公式（2—1112）得：又由公式（2———13）得：最后由公式（222—11）得：④的计算由已知条件可取取取经验系系数==0.99由公式（2—1110）可得：：有上可以知道在在在真空堆堆载的的作用下120天地基的的总总固结度度可达达到89.22%。（2）沉沉沉降计算算地基的主固结沉沉沉降采用用分层层总和法法计算算，利用用压缩缩模量按按公式式（2—3）计算。主主主固结沉沉降的的计算过过程如如表2-5。表中附附加加应力的的计算算按带状状均布布荷载计计算，顶顶面处的的外加加荷载为为堆载载和真空空负压压的和:P=5×18+++8+885==1833kkPa以下各层的应应应力可参照照前前一节的的方法法通过查查表得得：表2-5处治治治时的主固固结结沉降计计算分层号分层中点处的附附附加应力力（kPa）压缩摸量（MPa）分层厚度（m）主固结沉降（mm）1182.821.6231112.642180.081.7782202.563170.091.7782191.334159.341.7782179.235144.421.7782162.456128.341.7783216.557114.764.593249.98合计=1115路基的总沉降可可可由公式计算，其其中m为经验系系数数，考虑虑到真真空负压压的作作用m取为1.1～1.3，这里取1.3。所以总沉降为：：：mm在联合预压荷载载载下预压压期为为120天时加固固层层的沉降降量为为：=1.3m在使用荷载下地地地基在设设计年年限末的的最终终沉降为1.4m，在联合合预预压荷载载下预预压期为120天时加固固层层沉降量量为1.300m，工后沉沉降降为0.1m，工后沉沉降降还是满满足高高速公路路桥台台与路堤堤相邻邻处应小小于等等于0.1m的要求。2.2.3.333施工简介介真空堆载联合预预预压法的的施工工可分为为施工工准备和和软基基处理两两部分分，施工工准备备包括：：清场场、铺设设砂垫垫层、打打设袋袋装砂井井等；；软基处处理包包括：真真空预预压、真真空堆堆载、联联合预预压。其其技术术控制措措施如如下：砂垫层铺筑。袋装砂井铺筑。真空度的技术控控控制措施施。加载时注意路基基基稳定的的保证证。严格按设计要求求求控制联联合预预压的时时间，一一般情况况下要要保证三三个月月的联合合预压压时间，延延长长或缩短短应根根据卸载载标准准。2.2.3.444处理总结结（1）加固后土土的的各项指标标标均有明明显的的改善，各各层层上的加加固效效果均达达到设设计要求求。（2）真空联合合堆堆载预压不不不受填土土速率率的限制制，超超载量大大，预预压时间间可明明显缩短短。（3）真空堆载载负负压可以平平平衡堆载载产生生的向外外的挤挤出作用用，有有利于稳稳定。（4）在造价方方面面，真空联联联合堆载载预压压方法和和堆载载预压相相差不不大，而而比搅搅拌桩、碎碎石石桩法等等节省省。比较较经济济合理。第3章悬臂臂式挡挡土墙设设计悬臂式挡土墙是是是一种轻轻型支支挡建筑筑物。其其基本结结构形形式如图3-1。它依靠靠墙墙身自重重和墙墙底板以以上填填筑体的的重力力维持挡挡土墙墙的稳定定。其其主要特特点是是厚度小小，自自重轻、挡挡土土高度较较高。而而且经济济指标标也比较较好，适适用于石石料缺缺乏和地地基承承载力较较低的的填方地地段。悬臂式挡土墙在在在国外已已广泛泛采用。近近几几年国内内在铁铁路、公公路等等建设工工程中中也已经经大量量采用。通通过过大量工工程实实践证明明，该该结构具具有较较好的社社会效效益和经经济效效益。≥≥30H≥20H≥30陡于1：0.1(1/4~1/2)H（1/20~1/5）H图3-1悬悬悬臂式挡土土墙墙（单位位：cm）3.1土压力力力的计算算为简化计算，公公公路汽车车荷载载均可按按等效效的均布布荷载载计算作作用于于挡土墙墙上的的土力。3.1.1土土土压力计计算理理论（1）按库仑理理论论计算用墙踵下缘与立立立板上边边缘连连线作为为假想想墙背，按按库库仑公式式计算算，如图3-2((aa)。此时，值值应应取土的的内摩摩擦角，当当墙墙背填土土为粘粘性土时时，应应根据填填土的的实际内内摩擦擦角和粘粘聚力力换算成成等效效内摩擦擦角。应为为假想墙背背的倾角，计计算∑G时，要计计入墙背与与假想墙背背之间△ABD的上体自自重力。BBEHCD=DBBEHCD=DAh0h0AB’HW(a)(b)库仑主动土压力力力的计算算公式式：（3———1）（3—2）式中———库库仑主动土土土压力系系数，它它与、H有关；、——填土的重重度和和内摩擦擦角；——墙背与竖直直线线之间的夹夹夹角，以以竖直直线为准准，逆逆时针方方向为为正，顺顺时针针方向为为负；；——填土表面与与水水平面之间间间的夹角角，水水平面以以上为为正，水水平面面以下为为负；；——墙背与填土土之之间的摩擦擦擦角，其其值可可由试验验确定定，无试试验资资料时，一一般般取为（1/3～2/3）；(2)按郎肯肯肯土压力力理论论计算用墙踵竖直面作作作为假想想墙背背，如图3-2((bb)。（3）按第二破破坏坏面理论计计计算当墙踵下边缘与与与立板上上边缘缘连线的的倾角角大于临临界角角，在墙墙后填填土中将将会出出现第二二破裂裂面，则则应按按第二破破裂面面理论计计算公公式计算算。稳稳定计算算时应应计入第第二破破裂面与与墙背背之间的的土体体作用。如如图图3-3。BhBh0HADCF图3-3墙背出现现第第二破坏坏面(3—333)(3—4)(3—5)(3—6)悬臂式式式挡土墙墙土压压力一般般可采采用库伦伦土压压力理论论计算算，特别别是填填土表面面为折折线或有有局部部荷载作作用时时。一般般情况况下只考考虑主主动土压压力。由由于假想想墙背背的倾角角较大大，当墙墙身向向外移动动，土土体达到到主动动极限平平衡状状态时，往往往往会产生生第二二破裂面面。若若不出现现第二二破裂面面则按按一般库库伦理理论计算算作用用于假想想墙背背上的土土压力力，此时时墙背背摩擦角角=。若出现现第第二破裂裂面则则应按第第二破破裂面法法来计计算土压压力。3.1.2汽汽汽车荷载载换算算汽车荷载引起起起的土压力力采采用车辆辆荷载载加载，并并可可按下列列规定定计算:车辆荷荷荷载在桥桥台或或挡土墙墙后填填土的破破坏棱棱体上引引起的的土侧压压力，可可按下式式换算算成等代均布土层厚厚厚度h(m)计算:（3—7）式中———土的重力力密密度(kN/mm3)；——布置在B××ll0面积内的的车车轮的总总重力力(kN)，计算挡挡土土墙的土土压力力时，车车辆荷荷载应按按规范范如图3—4规定作横横向向布置，车车辆辆外侧车车轮中中线距路路面边边缘0.5mm,计算中当当涉涉及多车车道加加载时，车车轮轮总重力力应按按规范进进行折折减；——桥台或挡土土墙墙后填土的的的破坏棱棱体长长度(m),对于墙顶顶以以上有填填土的的路堤式式挡土土墙，l0为破坏棱棱体体范围内内的路路基宽度度部分分；B————桥台横向向全全宽或挡挡土墙墙的计算算长度度(m)。挡土墙的的的计算长长度可可按下列列公式式计算，但但不不应超过过挡土土墙分段段长度度:（3—8）当挡土墙墙墙分段长长度小小于13m时B取分段长长度度，并在在该长长度内按按不利利情况布布置轮轮重。式中H——挡土墙高高度(m)，对墙顶顶以以上有填填土的的挡土墙墙，为为两倍墙墙顶填填土厚度加墙高高。图3-4车车车辆何载横横向向布置3.2悬臂臂臂挡土墙墙设计计悬臂式挡土墙设设设计分为为墙身身截面尺尺寸拟拟定及钢钢筋混混凝