一級公路畢業(yè)設計

1、1畢業(yè)設計（論文）報告題目院（系）學 號學生姓名指導教師起訖日期設計地點摘要:本次畢業(yè)設計是310國道徐州西段改擴建工程項目一級公路方案設計。通過調(diào) 查研究和分析討論，掌握所設計課題的有關結(jié)構(gòu)構(gòu)造、使用功能及質(zhì)量要求。第一部分 包括正確進行道路的路線平、縱、橫設計計算和路基、路面結(jié)構(gòu)設計，路基擋土墻設計 及穩(wěn)定性分析等，正確繪制工程設計圖。第二部分包括施工組織設計文件的編制，技術 方案設計，施工進度設計，工料機調(diào)配表及繪制施工橫道圖和網(wǎng)絡圖。第三部分是概預 算設計，求出工程總造價。2關鍵字:一級公路 路基 路面 排水 施工組織 概預算Abstract:The graduation projec

2、t is the renovation and expansion troject of 310 NationalRoad,Xuzhou western part of a highway progrom design. First part is designed,which includeshorizontol alignment design, profile design, cross section design, subgrade and pavementdesign (both flexible pavement and rigid pavement) as well. Seco

3、nd, the working organizitiondesign is worked out ,which include technical formula design ,working flow diagram design , andso on . Last, I work out the budget and estimating of the design , and get the lump sum.Keywords: highway, subgrade, paveme nt,drain age,work ing orga ni zati on,Estimat ing (Bu

4、dget)1 公路路線設計 2 公路路基設計3 公路路面結(jié)構(gòu)設計4施工組織設計-5工程造價計算-3參考文獻-附錄-1 公路路線設計1.1公路平面線型設計一級公路技術指標匯總公路幾何指標的計算、確定與復核表表2計算行車速度（km/h）80縱坡不小于（%0.3行車道寬度（m2X7.5取大縱坡（%44車道數(shù)4最小縱坡（%）0.30.5中 間帶中央分隔帶寬度（m）一般值2.00坡長限值（m縱坡坡度（%31000極限值2.004800左側(cè)路緣帶寬度（m）一般值0.75緩和段坡長小于（%3極限值0.50合成坡度（%10.0中間帶寬度（m）一般值3.50豎曲線凸形豎曲 線半徑（m）極限最小 值6500極限值

5、3.00般最小 值10000硬路肩寬度（m一般值3.00凹形豎曲 線半徑（m）極限最小 值3000極限值2.5般最小 值4500視 距停車視距（m）160豎曲線最小- 長度（m）85行車視距（m）160視覺所需最小豎曲線 半徑值（m凸形16000公路用地不小于（m）3m凹形10000平 曲線極限最小半徑（m400V60km/h同向曲線間最小直線 長度（m6V般最小半徑（m700反向曲線間最小直線 長度（m2V不設超高的最小 半徑（m）4000路基寬度（m）一般值26最大半徑不應大 于 （m10000變化值24.5最小長度（m）170最小坡長（m）250平曲線超咼橫坡不大 于（%10緩和曲線最小

6、長度m85路拱橫坡（%1.02.051.1.1主要技術指標復核汽車交通量組合(單位：輛/天)表3車輛交誦量代表車型折算系數(shù)折算交通量解放CA10B160中型車1.5240解放CA30A220中型車1.5330東風EQ140180中型車1.5270黃河JN150110大型車2220黃河JN162200大型車2400黃河JN360210拖車3630長征XD160150大型車2300交通SH141180中型車1.5270小客車5525小型車15525刀=7915(1)交通量四車道一級公路折合成小客車的年平均交通量為1500030000輛，已知所給交通量過小，故可增設小客車為5525輛/天交通增長率r

7、 -5%,n取20年遠景年交通量：n 120 1Nd= N(1 +r ) =7915x(1 + 5%)= 20000(輛/日)Ndmin/5000(輛/日)故極限最小半徑取400m平曲線一般最小半徑：故一般最小半徑取700m考慮最小行程時間：lmin=1.67V = 167 m二170m緩和曲線最小長度：lmin=0.83V =83m= 85mV21002127Jmax-imax1270.1 0.1=394mRminV21002716m127Sax爲127 0.1 0.16停車視距：V = 100km/h 85% = 85km/h縱坡最小長度:豎曲線最小長度；V 100 L83.3m二85m1

8、.2 1.21.1.2選線(1)地形綜述地形條件：該段道路是徐州市區(qū)主要的出入口線路之一，是重要的省際通道， 聯(lián)系著徐州市、安徽西北部以及河南、陜西等廣大中西部地區(qū)，同時也是中西部地區(qū)與東部沿海相 聯(lián)系的過境路段，還是徐州市及沿線進出京福高速公路的聯(lián)絡道路。(2)選線原則在道路設計的各個階段，應運用各種先進手段對路線方案作深入，細致的研 究在多方案論證，比選的基礎上，選定最優(yōu)路線方案。路線設計應在保證車安全，舒適，迅速的前提下，做到工程最小，造價低， 營運費用省，效益好，并有利于施工和養(yǎng)護。在工程量增加不大時，應盡量采用 較高的技術指標，不要輕易采用極限指標，也不應不顧工程大小。片面追求高指

9、標。選線應注意同農(nóng)用基本建設相配合，做到少占用地，并應盡量不占高產(chǎn)田， 經(jīng)濟作物田或經(jīng)濟林園等。選線時應對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進行深入勘測調(diào)查，弄清他們對道路工程的 影響。對嚴重不良地質(zhì)路段，如滑坡，坍塌，泥石流，巖溶，泥沼等地段和沙漠， 多年凍土等特殊地區(qū)，多慎重對待，一般情況下應設法繞避。當必須穿過時，應 選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采用必要的工程措施。選線應重視環(huán)境保護，注意由于道路修筑，汽車運營所產(chǎn)生的影響和污染。對于高速路和一級路，由于其路幅寬，可根據(jù)通過地區(qū)的地形，地物，自然 環(huán)境等條件，利用其上下行車道分離的特點，本著因地制宜的原則合理采用上下 行車道分離的形式設下線。(3)線型

10、說明路線總體走向符合徐州市路網(wǎng)規(guī)劃，與沿線城鎮(zhèn)規(guī)劃相配合。交點JD0的坐標為(3793576.558，509371.5538)，交點JD1坐標為(3793600.113,ST =Vt36v2254；85 2.5852- +-3.6254 0.31=151m=160mmin=9V10=9 100250m二3600250 m7509123.9307),終點坐標為JD2(3794605.207, 507611.087選擇JD0的理由：(1)、盡量避開農(nóng)田，少占農(nóng)田(2) 、盡量避免穿越密集的居民(3) 、路線與河道交角符合規(guī)范。選擇JD2的理由：(1)、避開填挖較大的河塘(2) 、避免多占農(nóng)田(3)

11、 、盡量避免穿越密集的居民1.1.3公路平面線形設計(1)從地形圖上確定公路平曲線，讀出控制點坐標起點：JD0:(3793576.558, 509371.5538)JD1:(3793600.113, 509123.9307) 終點：JD2:(3794605.207, 507611.087) 計算各直線段的長度：L1=14.22349m同法可求L2=1390.648m L3=940.9666m方位角：a=2752601.4a=3033556.5o(3=2705259.8轉(zhuǎn)角：B1=28 0955.2B2=32 4256.7(2)根據(jù)本地區(qū)綜合條件在A、B間設交點JD1的坐標、轉(zhuǎn)角JDM37936

12、00.113, 509123.9307),a1=2752601.4(3)平曲線要素計算：初擬R =800m,Is=150m，:=22.215；原因：盡量的避開房屋居住區(qū)，而且保證汽車的行駛安區(qū)，符合W規(guī)范關 于一級公路的技術指標標準。JD1:R = 800m,ls二150mq仔75m8- 0二28.647928.6479型=5.37R800ct.T；= R =R tgq = 232.29mEs二R：R sec才R = 16.46m31Ls= Rls=460. m8180Js= 2Ts- ls=4.4m初擬R2=800m,|s=150m , :2= -23.412原因：應盡量避開洼地和較密集的居

13、民區(qū)，保持和河流方向一致。JD2:R2二80 0n，ls二150m訂=28.6479 l 28.6479150= 5.370R800JD1與JD2之間的直線段長.2V=200m符合規(guī)范要求。平曲線幾何要素值表4R（m）Is(ma（）q(mAR(mP0（）Ts（m）Ls（m）Es(mJs(mJD180015022.215751.175.37232.29460.1816.464.4（4）主點樁號計算:LS2R2ls= 476.89m180TS=Rtga2=241mEs=R R sec亍-R =18.19mJS=2TS-1s= 5.11 m9起點A: K250+00010JD1的樁號：K250+74

14、8.741+Li= K250+762.96449終點B的樁號：K1 796.19 Ls- J2二K3 528.22(2)第一個緩和曲線段：ZH點K1+436.42HZ點K1+668.71由前面1計算可得K1+472.061處坐標：(772.07，2555.16)，把該點作為個新坐標下的原點(0，0)來計算緩和段上的點在這個新坐標下的坐標，再通過 轉(zhuǎn)換公式把新坐標下的坐標轉(zhuǎn)換到原來坐標下的坐標。HY點：R=800 m,Ls=150mLs5 6. L5S15054149.873456 800715044.68540R2Ls24LS3y =y2二149.8724.682=149.94兀2漢800兀1

15、.4.51.4.6JDi:JDi二TSK250+762.96449232.29繪出線型，標注坐標，填直線、曲線轉(zhuǎn)角一覽表，見第三分冊。計算每100米整樁號及特殊點坐標，并列于下表內(nèi)(1)直線段：K0+000K1+436.42K0+000處坐標：(1156，11140)因為：x =100cos102.25、二26.73：y =1 0 0 s in 1 02 =2 59所以可計算得每100米的樁號坐標:Xn=Xn八丄x，計算結(jié)果見表yynjy3456RLS46RLs336R34220R56 800 336 80031503= 150240 x8002LS=11ls2R二x二I cos 190 -：

16、PA -4i5 37=149.87 cos 90 -149.87 -I3二35.56112XHY=XZHX 77 2 0 735.56 17 3KYYZH：y 252 4.2 84 1 4 5.6 68 2 6故HY點的坐標為(736.509, 2669.952)同理由幾何知識可得HZ點和YH點坐標：HZ點坐標為(724.251,2829.186)HY點坐標為(737.078,2078.578)同理也可得第二緩和曲線段上特殊點的坐標：ZH點坐標為(813.393, 3632.664)HY點坐標為(826.72,3782.055)YH點坐標為(811.31,3957.916)HZ點坐標為(772

17、.695, 4102.8)點坐標可計算得每點坐標。計算結(jié)果列于下表61.2縱斷面設計1.2.1縱坡設計原則(1)坡設計必須滿足標準的各項規(guī)定。(2)為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大.和過于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值合理安排緩和曲線坡段， 不宜連續(xù)用極限長度的陡坡夾最短長度的坡。連續(xù)上下坡或下坡路段，應避免設置反坡段。越嶺附近的縱坡應盡量緩一些。(3)縱坡設計應對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考 慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。(4)一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方， 以減少借方和廢方，降低

18、造價和節(jié)約用地。(5)平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應滿足最 小縱坡要求外，還應滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。(6)對連接段縱坡，如大中小橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應緩一些避免 產(chǎn)生沖突，交叉處前后的縱坡應平緩一些。(7)在實地調(diào)查基礎上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。逐樁坐標表二y =lsin=84.993s in904.806十.435=145.6683丿10000m，凹曲線R450m，同時凸的豎曲線最小長度不小于85m。(3)豎曲線的設置應使駕駛員能保持視距的連續(xù)性，平縱線形的技術指標大 小均衡，線型協(xié)調(diào)。1.2.5豎曲線要素計算ZD1邊坡點樁號：K

19、0+500，高程為6.1m, i1=-0.34%,i2=0.4%取R=20000m計算過程(1)計算豎曲線要素ZD1:樁號：K0+500.00i1=0.4%, i2二-0.4%, R = 30000m二h 2二0.4% 0.4% = 0.8%為凸形曲線長：L二R =3 00000. 00 8 m2 4切線長：L 240T120m2 2外距：T2E0.2m2R其余轉(zhuǎn)點處豎曲線要素計算入上，結(jié)果見下表。(2)計算設計高程豎曲線起點：起點樁號：(K0+500)-120=K0+380起點高程：6.5-0.4%x 120=6.02mK0+400處橫距x =400-380 = 20m2豎距h = 0.01

20、m152R切線高程=6.02 0.4% 20 = 6.10m設計高程=6.10-0.01 = 6.09m16其余豎曲線上20m樁號高程依例可求，結(jié)果如下表豎曲線表7序號樁號半徑R(m)坡差(%)曲線長L(m)切線長T(m)外距E(m)變坡點高程(m)0K250+500300000.82401200.246.51K250+62020000-0.7140700.124.52K251+640350000.62101050.166.483K251+89520000-0.8160800.164.54K252+130300000.82401200.246.85K252+33020000-0.8160800

21、.164.56K252+530300000.82401200.246.81.3橫斷面設計1.3.1橫斷面設計原則橫斷面設計必須結(jié)合地形、地質(zhì)、水文等條件，本著節(jié)約用地的原則選用合 理的斷面形式，以滿足行車舒適、工程經(jīng)濟、路基穩(wěn)定且便于施工和養(yǎng)護的要求。1.3.2橫斷面幾何尺寸選擇路基寬度按雙向四車道一級公路標準設置，為26m。中間帶寬3.5m(包括中 央分隔帶寬2.0m,左側(cè)路緣帶寬0.75*2m)，兩邊行車道各寬7.5m, 土路肩2*0.75， 兩邊硬路肩各為2*3.75m，土路肩橫坡為4%,硬路肩路拱橫坡為2%,中分帶采 用雙向4%橫坡。(1)護坡道米用植樹植草防護，土路肩米用植草防護。(

22、2)邊溝采用梯形狀的邊溝，示意圖如下:17圖1邊溝示意圖(單位：cm)(3)公路用地公路工程技術標準中規(guī)定一級公路在整個路幅范圍以外不少于3.0m的土地為公路用地。1.3.2超高計算(1)由于平面曲線半徑均大于250m (Ri=1000m, R 800m)，均不需加寬計(2) A.第一平曲線超高值超高緩和段長度：根據(jù)公路等級設計速度和平曲線半徑查表得超高值ic=6%：i 7.5 0.75 0.56% 1.5%=-而緩和曲線長度Is=150m. Lc=114.84m，取Ll150m，橫坡從路拱坡度(-1.5%)過渡到超高坡度6%寸超咼漸變率p75 6%5%訕0441150330滿足要求，故可取L

23、c=ls= 150mB計算各樁號處的超高值1/175100505050260018圖2超高示意圖（單位：cm）超咼位置計算公式行車道橫坡值備注外側(cè)C(d +B +bj)5ix=(iz+iy)x/ Lc_izD0內(nèi)側(cè)D0ix= (iy_iz)x/Lc+izC-(bi+B +bx+bj)匯ixX為超高段內(nèi)各樁號離超高起點或超高終點的距離例K1+436.42處：X=0i =2%外側(cè)h = -2% 12二-0.24內(nèi)側(cè)hJ-12 2% -0.24K1+440處X=3.58外側(cè)：ix =7.5%x/150-1.5% =-0.021hj =(bB bj)ix =-0.25內(nèi)側(cè)：ix=4.5%x/1501.

24、5% =0.0175he = -(biB bj)ix二-0.216%ii2%2%6%b=1200一200b=1200260019如上依次可求得各緩和曲線上各20m樁號點處的超高值例YH點處 :K1+586.42X=150ix二ih =6%外側(cè)：hc =12 6% = 0.72m內(nèi)側(cè)：hcJ -12 3% = -0.72m圓曲線上超高為定值故超高值相同20計算結(jié)果如表13:超高計算值表13樁號說明x左側(cè)右側(cè)CDDCJD1處K1+436.42ZH0-0.2400-0.24+4403.58-0.2500-0.21+46023.58-0.3200-0.08+48043.58-0.39000.05+50

25、063.58-0.46000.18+52083.58-0.52000.31+540103.58-0.58000.44+555118.58-0.63000.54+560123.58-0.65000.57+580143.58-0.71000.69K1+586.42HY150-0.72000.72K1+ 746.6YH150-0.72000.72+760136.6-0.68000.62+765131.6-0.67000.59+780116.6-0.60000.49+80096.6-0.54000.36+82076.6-0.47000.23+84056.6-0.40000.11+86036.6-0.3

26、400-0.01+88016.6-0.2800-0.14K1+896.6HZ0-0.2400-0.24JD2處K2+555.19ZH0-0.2400-0.24+5604.84-0.1300-0.30+58024.84000-0.36+60044.840.1300-0.42+62064.840.2600-0.49+64084.840.3900-0.51+660104.840.5100-0.61+680124.840.6400-0.68+700144.840.7200-0.72K2+705.19HY1500.7200-0.72K2+882.08YH1500.7200-0.7221+900132.0

27、80.6500-0.69+920112.080.5200-0.62+94092.080.4000-0.55+96072.080.2700-0.50+98052.080.1400-0.43K3+00032.080.0100-0.37+02012.08-0.1200-0.32K3+32.08HZ0-0.2400-0.242 公路路基設計2.1公路路基穩(wěn)定性設計2.1.1設計資料選取本路段最高填土高度4M為，土質(zhì)為亞粘土，內(nèi)摩擦角，=15，土的粘聚力c=35Kpa,壓實密度18KN /m3，天然密度為16KN /m32.1.2路基穩(wěn)定性驗算該公路為一級公路標準設計，頂寬26m荷載為車輛荷載。(1)用

28、方格紙以1：200繪制路堤橫斷面圖(2)將車輛荷載換算成土柱高度：墻咼3q(KN /m)墻咼(m3q(KN /m)HW2.020.0H 10.010.0已知h=4m以直線內(nèi)插得q =17.0KN /m3按4.5H法確定滑動圓心輔助線。在此取i 1:1.5，由表4-1得=26：2=35，二-330.41。：- 51015(4)繪出三種不同位置的滑動曲線1.通過路基中心線，圓心在路基內(nèi)，路基一定穩(wěn)定。22T2通過距路基左邊緣1/4路基寬度處，將圓弧范圍內(nèi)土體分成8塊，最后一段略少。14分段%sin WcosW(m2)Gi(KN)Ni(KN)Tj = Gisin(KN)L(m)1-40.563-0.

29、650.7601.72931.12923.649-20.24316.642-26.116-0.440.8984.76585.77277.015-37.7567233-13.304-0.2300.9737.089127.600124.176-29.3624-1.148-0.0201.0008.857159.417159.385-3.193510.9560.1900.98210.891196.029192.45637.256623.5870.4000.91610.176183.170167.86773.294737.6060.6100.7928.802158.431125.51396.678858

30、.7950.8550.5186.254112.56558.31996.279遲Nj= 928.遲Tj=212.95338由公式K=f也一CL計算得K=3.904遲Ti3.通過距路基左邊緣1/8寬度處，將圓弧范圍內(nèi)土替分成塊，最后一段略多。表15分段aisi n WCOSTi(m2)Gi(KN)Ni(KN)Tj= GiSin(KN)L(m)1-17.92-0.300.9511.1120.10119.125-6.18648711.3682-4.938-0.080.9963.0855.46055.254-4.7745612437.7930.1360.9914.52481.43280.68011.04

31、2420.9330.3570.9345.4397.83291.37534.9525535.3760.5790.8156.39115.1893.91566.68492654.9940.8190.5744.11173.99142.44560.606Z Ni=382.79遲 丁=162.3253f送N+cL由公式K- 計算得K=3.083Z Ti4通過路基左邊緣，將圓弧范圍內(nèi)土體分成6塊。最后一塊略多圖6表16分段sin碼COS0(m2)Gi(KN)Ni(KN)Tj= GiSinj(KN)L(m)114.520.2510.9680.224.0103.8821.00693222.660.3850.92

32、30.6010.8510.0184.1837.4374367331.310.5200.8540.8415.1812.9767.89474825440.8610.6540.7560.91916.54712.51510.826552.060.7890.6150.7814.068.65011.096229667.380.9230.3850.325.8642.2555.41476送Ni=50.29送Ti=40.41851fN+cL由公式K-計算得K=6.774Z Ti將三個坡面所求得的K值作圓弧，并作圓弧的切線，得到Kmin=3.081從而穩(wěn)定性系數(shù)滿足1.251.50范圍內(nèi)的要求。故本設計所采用的邊

33、坡穩(wěn)定性滿足 邊坡穩(wěn)定的要求。2.2重力式擋土墻設計2.2.1擋土墻位置的選擇路塹擋土墻大多數(shù)設在邊溝旁。山坡?lián)跬翂紤]設在基礎可靠處， 墻的高 度應保證墻后墻頂以上邊坡的穩(wěn)定；當路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相 近，基礎情況相似時，應優(yōu)先選用路肩墻，若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻 顯著降低，而且基礎可靠時，宜選用路堤墻；沿河路堤設置擋土墻時，應結(jié)合河 流情況來布置，注意設墻后仍保持水流流暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。2.2.2擋土墻的作用及要求作用：(1)路肩墻或路堤墻設置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基邊坡 或基地滑動，確保路基穩(wěn)定，同時可收縮填土坡腳，減少填土數(shù)量，減少

34、拆遷和 占地面積，以及保護臨近線路的既有建筑物。 濱河及水庫路堤，在傍水一側(cè)設置 擋土墻，可防止水流對路基的沖刷和侵蝕，也是減少壓縮河床或少占庫容的有效 措施(2)路塹式擋土墻設置在塹坡底部，主要用于支撐開挖后不能自行穩(wěn)定的邊 坡，同時可減少挖方數(shù)量，降低邊坡高度。山坡?lián)跬翂υO在塹坡上部，用于支擋 山坡上可能坍塌的覆蓋層，有的也兼有攔石作用。要求：1基礎埋置深度26無沖刷時，應在天然地面以下至少1m有沖刷時，應在天然地面以下至少1m2排水設施漿砌片石墻身應在墻前地面以上設置一排泄水孔。墻咼時，可在墻上部加設一排泄水孔。泄水孔進水口的底部應鋪設30cm厚的粘土隔水層，同時泄水口部 分應設置粗粒反

35、濾層，以免孔道阻塞。當墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時，應在最低一排泄水孔至墻頂以下0.5m范圍內(nèi)鋪設厚度不小于0.3m的砂卵石排水 層。3沉降縫和伸縮縫一般沿路線方向的每隔1015m設置一道，兼起兩者的作用，縫寬23m,縫內(nèi)一般可用膠泥填塞。4擋土墻下布置30cm的碎石塹層地基，基底與基底的摩擦系數(shù)u假設本路段在K1+20CK1+240處設置重力式擋土墻。2.2.3形式選擇：按任務書布置要求，擋土墻形式為重力式路堤墻（仰斜）和 加筋擋土墻（十字板）2.2.4重力式擋土墻計算（1）設計資料1墻身構(gòu)造：采用漿砌片重力式路堤墻，墻高6m,墻身分長度10m墻圖邊 坡1:1.5，仰斜墻背1:0.25

36、（：14 02）。2設計荷載：公路I級3土壤地質(zhì)情況：土質(zhì)為砂性土，取最不利情況，=37，=18kN/m3，填土與墻背的摩擦角：=-:，容許承載力I - I - 300KPa，基底摩擦系數(shù)f = 0.4擋土墻示意圖227圖7重力式擋土墻計算示意圖4強身材料：2.5號漿砌片，25號片石，砌體容重k=22KN/m,容許壓應力kJ - 600KPa，容許剪應力-100KPa，容許拉應力 匕J - 60KPa。(2)車輛荷載換算換算土層h0150.722r 17.6+(1+18%)(3)求破裂角ab 2 h(b d H H 2 a2taQa 4. 5 2 0. 72 2 (4. 5 0. 7 5) 6

37、 (6 2 3 2A二-(H + a)(la2h)弋6 3)廣6 x 620. 7 22)-0. 4388ta仃ta n；(cotan=) t a n 4 1. 5 4.358)8)=0. 8262Ir貝廠-arctan0.826 =39.56演算是否交于荷載內(nèi)堤頂破裂面至墻踵:(H a)tan八9 0.8262 =7.436荷載內(nèi)緣至墻踵：b-H tana d =4.5 6 0.25 0.75 = 6.75荷載外緣至墻踵：b-Htana d bg=12.35則6.75：7.436：12.35故假定正確(4)求主動土壓力系數(shù)K和K1(tan tana)cos(39.54 37)心n39.54

38、-0.25)sin(39.54 +41.5)= 0.1344.5-3 tan49.540.8262-0.25cosC亠)sin( )h1 =dtan tana0.75tan39.54-0.25=1.302b -atantan v tan a28h4二H -h1-h3 =6T.302 -3.512 =1.086空上)譽邛士空)2722“86/*H H H266(5)求主動土壓力作用點位置乙1212EH2KK118 620.134 1.458 = 66.04212EX=Ecos(a、)= 66.04 cos(-14.1 18.5) =65.84Ey=Esin(a丄我)=66.04 sin(14.1

39、 18.5) =5.18H . a(H一)2叭(30 2H)6 3 (6 -3.512)20.722 1.086 (3 1.086-2 6)73H2K1_33 621.423= 2.076傾斜基底，土壓力對墻踵的力臂改為Zy1=Zy-0.190 E =2.076-0.190 1.56 = 1.78Zx1=匕-Zy1tana =1.56 1.78 0.25 = 2.01(5)設計擋土墻截面：計算墻身重及力臂ZG如表17體積V重量G力臂擋土墻結(jié)構(gòu)M FH -0.19g2= 1.56x6-0.190X.562= 8.90G =195.00?K=22KN /m31ZG1=? 1-0.1903)x0.2

40、5 + 3 1=? 1(6 0.190X 1.560) 0.25十1.56】= 1.49ai =匸11iV2= 0.095b22= 0.095勺.56= 0.23G2=5.06ZG2= 0.651b,= 0.651勺.56= 1.0211/11V =V1+V2=9.13G = Gt+G2= 200.86/1-“2.2.6穩(wěn)定性驗算62Zy629(1)抗滑穩(wěn)定驗算1.IV VGQIEy ExtgJ。*Q2Etg_：iop .G QiEytg二冷gEx Q2EP-1.1 200.86 1.4 5.18 65.84 0.2 -1.4 66.04 0.2 0.41.1200.86 1.4 5.180.

41、2-1.4 65.84 1.4 66.04= 319.73 0& - E t：gu EEx- N tg2 00.86-( 5.186 6.0 4)0.20.466.0466.042 00.8 60.2= 10.7 1.3故抗滑穩(wěn)定性符合要求G擋土墻自重；EX,EY墻背主動土壓力的水平與垂直分力;a0基底傾斜角，；195.80 5.06 5.18= 0.653V1eB1-ZN1.407 -0.653 =0.050522e0.75旦=0.186m30rQ1-主動土壓力分項系數(shù)，當組合為I、U時，rQ1=1.4(2)抗傾覆穩(wěn)定性驗算195.8 1.49 5.06 1.02 1.7865.84

42、T.01= 2.31K0I T.5符合抗傾覆要求穩(wěn)定(3)基底應力驗算B1=b1-0.190b10.25 =0.953b0.953 1.56 = 1.487cmG1ZG 1G ZG 2EyZy -1ExZX1G g + Ey195.8 1.49 5.06 1.02 5.18 1.78 65.84 2.01G+E6e、200.86 +5.18 “ 6x0.0505、5y(1)(1)BiB1.4871.478= 138.56(仁0.204)116.83,】-.0亠300 KPa110.29二1、二2-基底邊緣最大、最小壓應力設計值。滿足基底應力設計要求。2.2.7截面內(nèi)力驗算墻面和墻背互相平行，截

43、面最大應力出現(xiàn)在基底處，由基底應力驗算，偏心 距基底應力均滿足墻身設計要求，所以截面滿足要求b =1.56, a二-14 02,傾斜基底1：2.2.8重力式路肩擋土墻構(gòu)造圖見附圖2.3加筋擋土墻設計2.3.1加筋擋土墻設計(1)設計地點及范圍加筋擋土墻在軟弱地基上修筑時，由于拉筋在填筑過程中逐層埋設，所以， 因填土引起地基變形對加筋擋土墻的穩(wěn)定性影響比對其他結(jié)構(gòu)物小，地基的處理比較簡便，因此，在軟弱地基上修筑加筋土擋土墻效果比較好，有地形圖可知，k1+436.421基底摩擦系數(shù)，查經(jīng)驗系數(shù)表取0.4;K。G1Za1G2Za2EyZy1ExZx1ZN31k1+460段處，河流地段，因此可設計加筋

44、擋土墻。(2)作用及要求作用：加筋擋土墻的加筋土是一種在土中加入鋼筋的復合土。 他利用拉筋與 土之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程性能，從而達到穩(wěn)定 土體的目的。1.組成加筋土的墻面板和拉筋可以預先制作，在現(xiàn)場用機械分層填 筑。這種裝配式的方法，施工簡便，快速，并且節(jié)省勞力和穩(wěn)定工 期。2.加筋土是柔性結(jié)構(gòu)物，能夠適應地基輕微的變形，抗振動性強3.加筋土擋土墻節(jié)約占地，造型美觀，造價低廉。要求：拉筋長度不宜小雨3m，填料應易于填筑與壓實，能與拉筋產(chǎn)生足 夠的摩擦力，滿足化學和電化學標準，水穩(wěn)定性要好，拉筋抗拉能力強，延伸率 小，不易產(chǎn)生脆性破壞，耐腐蝕和耐久性能好，要具有一定的

45、柔性，使用壽命長， 施工簡便；墻面板不僅要具有剛度，還要具有一定的強度和柔性；加筋擋土墻的 墻面板應有一定的埋置深度(3)截面應力驗算墻面墻背平行，截面最大應力出現(xiàn)在接近基地處，由基底力驗算可知偏心距 及基底應力滿足地基承載力要求，故墻身截面應力也能滿足要求2.3.2設計資料擬修建一座路肩式加筋擋土墻，沉降縫間距采用20m，擋土墻高度6m，無 頂部填土，其設計資料如下：(1)路基寬度26m(2)荷載標準：公路I級(3)面板為1.0 1.0m十字型混凝土板，板厚15cm，混凝土強度為C20(4)筋帶采用聚丙烯工帶，帶寬18mm厚為1.0mm，容許拉應力匕l(fā)-50MPa，摩擦系數(shù)f = 0.4(5

46、)筋帶結(jié)點的水平間距Sx=0.5m，垂直間距Sy= 0.5m(6)填土為砂類土，內(nèi)摩擦角為，=30，粘聚力為c = 12KPa，最大干密度:m -17.6 KN m3，含水量w = 18%(7)墻頂填土材料與加筋填料相同(8)按荷載組合I進行結(jié)構(gòu)計算2.3.3設計計算(1)由路基路面工程P124知車輛活載引起的附加土側(cè)壓力按等代均布土 層厚度計算：h=q150.722mm32i 17.6(1+18%)其中：q為附加荷載強度，由表6-1內(nèi)插計算得h=6m時的q(2)簡化破裂面的確定采用簡化破裂面如圖8所示30- 454530=602 2bH=0.3H =0.3 6 =1.8mH2=bHtg 45

47、 + 廣1.8g60 = 3.12mH H - H2=6 -3.12 =2.88mbH=0.3H =0.3 6 =1.8m33H2=bHtg i45 +另=1.8xtg60 3.12m比=H -H2=6 -3.12 =2.88m(3)計算各層拉筋的土壓力系數(shù)Ki靜止土壓力系數(shù)：K0=1 - si=1 - sin30 -0.5圖8加筋式擋土墻計算示意圖主動土壓力系數(shù):K = tg245：二0.3由規(guī)范(5.2.1)當Z乙Z-6m時，Ki二Ko(1 -)心66乙6m時，心=Ka以第六層拉筋為例計算K6，其他各層拉筋的土壓力系數(shù)計算列表18：CMCZJ2OU 50034K6 =K。1 J+Ka三l6

48、丿6層號Zj(m)Ki%乙%SxSyTi27）2 7= 0.5漢1 一1 + 0.333 I 6丿6二0.425計算各層拉筋所受拉力Ti路肩式擋土墻的筋帶所受拉力為：T二氏（1Zr 1ho）SxSy2=17.6118% =20.768KN m3Lc=26mH=0bc= 00.722m筋帶拉力計算結(jié)果如下表18:35筋帶垃圾計算表表183610.20.4944.15414.990.2502.36420.70.48114.53814.990.2503.55131.20.46724.92214.990.2504.66041.70.45335.30614.990.2505.69652.20.43945

49、.69014.990.2506.66062.70.42556.07414.990.2507.55073.20.41166.45814.990.2508.36983.70.39776.84214.990.2509.11494.20.38387.22614.990.2509.787104.70.36997.61014.990.25010.387115.20.356107.99414.990.25010.946125.70.342118.37814.990.25011.403(4)計算筋帶設計斷面及每束筋帶根數(shù) 筋帶設計面積可由公式計算：A-TL嚴戈丄50MPa當荷載組合為I時，查規(guī)范知筋帶的容許應

50、力系數(shù)K=1.0(5)設計筋帶長度筋帶長度確定由規(guī)范(5.2.6)確定：匚二L2iL匕t廠2Q胡山其中：Kf1筋帶要求抗拔穩(wěn)定系數(shù)，查規(guī)范表5.1.3知荷載組合為I時筋帶抗拔安全系數(shù)為2.0;f筋帶與填料的似摩檫系數(shù)為0.4;37bi第i單兀筋帶寬度總和38L2i活動區(qū)筋帶長度(m),按下式計算當0： w 乞比時，L2i =bH,tp其中：-簡化破裂面的傾斜部分與水平面夾角，采用45 +;2bH簡化破裂面的垂直部分與墻面板背面距離，采用0.3H;(6)確定墻體斷面筋帶長度及筋帶數(shù)量每根筋帶寬18 mm,厚1mm由下表看出，各層筋帶長度自上而下逐漸減少，而且第一層筋帶長度與最低層筋帶長度相差很大

51、，考慮到施工方便，各層筋帶長度應取一致，即采用矩形斷面，為此各筋帶長度采用8m，為了保證錨固區(qū)有足夠的錨固力，每層每束筋帶的數(shù)量應予調(diào)整，調(diào)整后的數(shù)量見表19筋帶數(shù)量計算表19計算值采用值加 筋層 號(kN )斷面面積A (mm2)總寬度bi(mm )L1i(m)L2i(m)Li(m)Li12.36447.28238.826.11.87.92.613823.55171.02194.844.91.86.73.911834.66093.2093.203.611.85.45.18845.696113.92113.922.931.84.76.38856.660133.20133.202.41.84.2

52、7.48867.550151.0151.02.01.83.848.311878.369157.38157.381.91.623.58.711889.114182.28182.281.61.332.910.111899.787195.74195.741.41.042.410.81181010.387207.74207.741.30.752.011.51381110.946218.92218.921.10.461.612.11381211.403228.06228.061.20.171.412.6138注：由于一二層筋帶不滿足抗拔系數(shù)要求， 故進行調(diào)整，其中表中筋帶一二層的 總寬度為調(diào)整后的總寬度

53、。當Hi : Zj空H時，L2iH一乙391基底面上垂直力加筋土擋墻重W* =860.72220.768 /116.82KN/m面板重：W2=0.15 1 6 24 =21.6KN/m2加筋土擋墻背水平的土壓力見上圖路基頂面處水平應力：Pa二K h。= 20.768 0.722 tg245 -15= 5.0K Pa路基底面處水平應力：Pb二K：. h =tg245 -1520.768 6 0.722-46.53KP a墻背上的土壓力；11E H2K546.53622= 154.59 KN . m3各力對基底重心的力矩40Mi二WiXi二0HME二石2PaPb/ PaPbE3.046.53154

54、.59 =339.18KNm5.0 46.53M=MIME=339.18KN m4基底應力由規(guī)范公式（5.2.8）,所以滿足基底滑動穩(wěn)定性要求。（10）傾覆穩(wěn)定性作用于墻體力系與基底滑動驗算時相同 各力對墻趾的力矩：m a x=二MI21116.82286 339.18-171.4K PaNOMm i n=- 2_ 1116.86 339.18-8 8= 107.8KPa0所以滿足地基承載力要求。（9）基底滑動穩(wěn)定性查規(guī)范表5.1.3,當荷載組合I時要求的基底滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc丄1.3查表5.15，取基底摩擦系數(shù)= 0.4垂直合力（應減去荷載產(chǎn)生的垂直力）：N =W - h0L =1116.82

55、 -0.722 8 20.768 = 966.86KN水平合力:E二154.59KN由規(guī)范公式（5.2.9）得,= 2.5 - -K J - 1.3Kc0.4 966.86154.5941M1二WK =1116.82 4 = 4467.28KN mME=339.18KN m由規(guī)范公式(5210),Ko-13.17查規(guī)范表5.1.3,荷載組合I時傾覆穩(wěn)定系數(shù)Ko=1.引，滿足要求。(11)整體滑動穩(wěn)定由于墻前地形平坦，地基承載力較高，故整體滑動穩(wěn)定可不作驗算。2.4公路排水設計2.4.1排水系統(tǒng)的描述本路段位于平原微丘處，地勢變化較小，河流較多，因而根據(jù)河流位置進行 排水設計：在樁號K0+000

56、 K1+00, K2+320 K3+528.22處與河塘相交，邊溝的 水要求盡量排到河塘里，設計時邊溝縱坡大于3%。(1)排水的目的與要求目的：1將路基范圍內(nèi)的土基溫度降低到一定的限度范圍內(nèi)，保護路基常年處于 干燥狀態(tài)，確保路基及其路面具有足夠的強度與穩(wěn)定性。2把降落在路界范圍內(nèi)的表面水有效地匯集并迅速排除出路界，同時把路 界處于可能流入的地表水攔截在路基范圍外，以減少地表水對路基和路面的危害 以及對行車安全的不利。要求：1)各項設施應具有足夠的泄水能力，排除滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水2)自由水在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲流時間不能太長，滲透路徑不能太長3)排水設施要有較好的耐久性。(2)路基路面排水設計的一

57、般原則 排水設施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實效、 注意經(jīng)濟，并充分利用有利地形和自然水系。一般情況下地面和地下設置的排水 溝渠宜短不宜長，以使水流不過于集中，作到及時疏散，就近分流。 各種路基排水溝渠的設置，應注意與農(nóng)田水利相配合，必要時可適當?shù)?增設涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定。路基邊溝一般不應用作 農(nóng)田灌溉渠道，兩者必需合并使用時，邊溝的斷面應加大，并予以加固，以防水42流危害路基3設計前必須進行調(diào)查研究， 查明水源與地質(zhì)條件， 重點路段要進行排水 系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合， 地下排水與地面排水相配合， 各種排水溝渠的平面布置與豎向布

58、置相配合，作到路基路面綜合設計和分期修 建。對于排水困難和地質(zhì)不良的路段， 還應于路段防護加固相配合， 并進行特殊 設計。4路基排水要注意防止附近的山坡的水土流失， 盡量選擇有利地質(zhì)條件布 設人工溝渠，減少排水溝渠的防護與加固工程，對于重點路段的主要排水設施， 以及土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠應注意必要的防護和加固。5路基排水要結(jié)合當?shù)厮臈l件和道路等級等具體情況，注意就地取材， 以防為主，既要穩(wěn)固適用，又必須講究經(jīng)濟效益。6為了減少水對路面的破壞作用， 應盡量阻止水進入路面結(jié)構(gòu)， 并提供良 好的排水措施， 以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水， 亦可建筑具有能承受荷載和雨水 共同作用的路面結(jié)構(gòu)。2

59、.5涵洞、橋梁、邊溝及邊坡簡介2.5.1涵洞位置說明 涵洞和中小橋梁設置在無需通航的河道或小河上，本路段在樁號K0+605（2*20的中橋），K1+100（ 3*20的中橋），K1+180（2*20的中橋），K1+850（ 3*20的中橋），K+690（1.5m鋼筋圓管涵）,K2+320（1.5m鋼筋圓管涵）。2.5.2邊溝形狀說明邊溝的坡度為1:1，邊溝的深度及溝底寬度均為0.5m,邊溝上口寬為1.5m。2.5.3邊坡說明（1）當邊坡高度0mH2r時，采用六角形空心混凝土預制塊；（2）當邊坡高度2mH4r時，采用漿砌片石襯砌拱。433 公路路面結(jié)構(gòu)設計3.1剛性路面設計3.1.1設計資料：該

60、路段為自然區(qū)劃IVi的一條一級公路，擬修建水泥混凝土路 面，交通量調(diào)查表如下，交通量增長率為5%，路基為亞粘土，采用普通水泥混 凝土路面，f =5.0MPa，設計壽命為30年。3.1.2設計任務和設計依據(jù)(1) 任務：設計水泥混凝土路面(2) 設計依據(jù)：w公路水泥混凝土路面設計規(guī)范3.1.3當量軸次換算、計算設計年限、累計標準軸載作用Ne軸載換算表表20車型軸載6N0NI解放CA10B.、八 刖11600.0565:后60.85解放CA30A.、八 刖1.07漢10（2漢36.7）亠222200后2漢36.70東風EQEQ140.、八 刖11800后69.20.497744黃河JN150.、八 刖4