土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)論文成功高速公路線形與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全套圖紙

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 課 程 名 稱:交通土建工程畢業(yè)設(shè)計(jì)及答辯 課 程 代 碼: 8503071 題 目:成功高速公路線形與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)院(直屬系) : 建筑與土木工程學(xué)院 年級(jí)/專業(yè)/班:2003/土木工程（交通土建方向）/1 學(xué) 生 姓 名: 全套CAD圖紙，聯(lián)系153893706摘 要隨著西部大開(kāi)發(fā)的深入，公路以其方便快捷的優(yōu)勢(shì)，凸顯其在交通運(yùn)輸中的重要地位，而高速公路這種高等級(jí)公路不僅在交通運(yùn)輸中地位突出，而且還對(duì)地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了帶動(dòng)作用。此次設(shè)計(jì)內(nèi)容為成功高速公路（K0+000K3+795.395）約3800米的線形與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，公路地處山區(qū)，屬于山嶺區(qū)選線，由于地處河谷，所以又屬于沿

2、河線，公路為雙向六車道的高速公路，設(shè)計(jì)車速80km/h，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)橫斷面、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、擋土墻平面、立面、橫斷面設(shè)計(jì)，直線、曲線及轉(zhuǎn)角表，逐樁坐標(biāo)表，豎曲線設(shè)計(jì)表，路基設(shè)計(jì)表，土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配表。關(guān)鍵詞：高速公路、山嶺線、沿河線、設(shè)計(jì)、驗(yàn)算AbstractK3+795.395) corner table, by pile list of coordinates, vertical curve design table, grade location table,cubic meter of earth and stone computation ta

3、ble.Keyword: 前 言我國(guó)高速公路建設(shè)起步較晚，但迄今為止，我國(guó)已進(jìn)行了10余年的高速公路建設(shè)，已通車的里程達(dá)到2.3萬(wàn)公里，我國(guó)的工程師們本著嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度對(duì)已建高速公路進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)，對(duì)成功經(jīng)驗(yàn)加以推廣，使我國(guó)高速公路的設(shè)計(jì)施工等各方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。當(dāng)前公路建設(shè)的發(fā)展速度既跟不上經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也跟不上交通量的增長(zhǎng)。因此，出于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及為子孫后代造福的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，在該地區(qū)建設(shè)高速公路已經(jīng)刻不容緩。該道路建成后將會(huì)成為加速該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要通道，它的建成不僅對(duì)本地區(qū)有促進(jìn)作用，同時(shí)還有助于改善該地區(qū)的交通狀況，配合政府的宏偉戰(zhàn)略。使區(qū)域與區(qū)域之間的經(jīng)濟(jì)協(xié)作日益緊密。本道路是該地區(qū)

4、未來(lái)的一個(gè)重要對(duì)外出入口，具有重要的意義。此次設(shè)計(jì)為成功高速公路設(shè)計(jì)，主要包括了平縱橫的選線，路基設(shè)計(jì)，路面設(shè)計(jì)等內(nèi)容，按照規(guī)范規(guī)定完成對(duì)成功高速公路約3800m的線路的初步設(shè)計(jì)。讓我們對(duì)高速公路初步設(shè)計(jì)有了更深入，更全面的了解，為即將到來(lái)的實(shí)際工作做好鋪墊。1設(shè)計(jì)資料1.1主要技術(shù)指標(biāo)計(jì)算設(shè)計(jì)行車速度：80km/h。.路基寬度：32m。路基設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100。橋梁汽車荷載等級(jí)：公路一級(jí)。1.2公路地形資料：附圖。1.3路基路面設(shè)計(jì)資料路線經(jīng)過(guò)區(qū)域內(nèi)粘性土分布廣泛，天然狀態(tài)多為堅(jiān)硬、硬塑、局部地段軟塑、流塑，壓縮性高或中等；粉細(xì)沙、粗礫砂、圓礫、卵石等粗粒土、巨粒土分布范圍大，厚度變化不

5、大，物理力學(xué)性質(zhì)一般或較好；玄武巖、安山巖、流紋巖等火山巖分布廣泛，厚度大，屬硬質(zhì)巖，強(qiáng)度大或較大，凝灰?guī)r等軟質(zhì)巖風(fēng)化強(qiáng)烈。土力學(xué)指標(biāo)：（見(jiàn)表1-1）表1-1土力學(xué)指標(biāo)天然容重(KN/m3)塑限（%）液限（%）含水量（%）粘聚力(kPa)內(nèi)摩擦角（。）192032261318土的壓縮實(shí)驗(yàn)資料：（見(jiàn)表1-2）表1-2土的壓縮實(shí)驗(yàn)資料壓力(kPa)050100200300孔隙比e0.9780.8890.8550.8090.7731.4沿線地形、地質(zhì)、氣候、水文等自然地理特征公路地處V2區(qū)，沿線土質(zhì)為中液限粘性土。1.5筑路材料沿線有各類砂石、土，水泥、瀝青、粉煤灰等需要到外地購(gòu)買。2平面設(shè)計(jì)21選

6、線 選線是在規(guī)定的線路起訖點(diǎn)之間選擇和確定一條技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理。且能符合使用要求的線路中心線的工作，選線是整個(gè)道路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其質(zhì)量直接關(guān)系到工程的質(zhì)量、造價(jià)及其使用的適用性、安全性、可靠性和壽命。選線所面對(duì)的是十分復(fù)雜的自然環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，它是一項(xiàng)涉及面廣，影響因素多、政策性和技術(shù)性都很強(qiáng)的工作，需要綜合考慮多方面的因素。 選線原則：在道路設(shè)計(jì)的各個(gè)階段，應(yīng)該運(yùn)用各種先進(jìn)手段對(duì)線路方案作深入、細(xì)致的研究，在多方案論證、比選的基礎(chǔ)上，選定最優(yōu)路線方案。線路設(shè)計(jì)應(yīng)該在保證行車安全、舒適、迅捷的前提下，做到工程量小、造價(jià)低、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用省、效益好，有利于施工和養(yǎng)護(hù)。工程量增加不大時(shí)，應(yīng)盡

7、量采用較高的技術(shù)指標(biāo)。不要輕易采用極限指標(biāo)，也不應(yīng)不顧工程量大小，片面追求高指標(biāo)。選線應(yīng)該注意和農(nóng)田基本建設(shè)結(jié)合，做到少占天地，并盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過(guò)經(jīng)濟(jì)林等。通過(guò)名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)注意保護(hù)原有的自然狀態(tài)，其人工構(gòu)造物應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀協(xié)調(diào)，處理好重要?dú)v史文物遺跡。選線時(shí)應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測(cè)調(diào)查，弄清它們對(duì)道路工程的影響。對(duì)嚴(yán)重不良地質(zhì)路段，如滑坡、崩塌、泥石流、巖溶、泥沼等地段和沙漠、多年凍土等特殊地區(qū)，應(yīng)慎重對(duì)待，一般情況應(yīng)設(shè)法繞避。當(dāng)必須穿過(guò)時(shí)，應(yīng)選擇合適位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，注意由于道路修筑，汽車運(yùn)營(yíng)所產(chǎn)生的

8、影響和污染，如：路線對(duì)自然景觀與資源可能產(chǎn)生的影響;占地、拆遷房屋所帶來(lái)的影響；路線對(duì)城鎮(zhèn)布局、行政區(qū)劃、農(nóng)業(yè)耕作區(qū)、水利排灌體系等現(xiàn)有設(shè)施造成分割引起的影響。噪音對(duì)居民以及汽車尾氣對(duì)大氣、水源、農(nóng)田所造成的污染及影響。對(duì)于高速路和一級(jí)路，由于其路幅寬，可根據(jù)通過(guò)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(diǎn)，本著因地制宜的原則，合理采用上下行車分離的形勢(shì)設(shè)線。 本次設(shè)計(jì)，公路處于山嶺區(qū)，雖然海拔高度不打，可是相對(duì)高差較高，沿線地區(qū)山高谷深，坡陡。由于公路走向與河谷走向接近，此段設(shè)計(jì)采用沿河線方案 河流為自西向東，雖然河流南岸比較平坦，北岸山勢(shì)較高，且北岸地形起伏較大，從經(jīng)濟(jì)和施

9、工方面考慮南岸更好，更為簡(jiǎn)單，但是由于此次公路為高速公路，南岸村莊和城鎮(zhèn)密集，而且沿河岸密布，拆遷難度較大，且高速公路噪音污染比較嚴(yán)重，如果走南岸，對(duì)南岸居民的不良影響較大，高速公路采取封閉交通，車速快，對(duì)南岸居民的生活干擾較大，而且對(duì)居民特別是未成年兒童有一定的危險(xiǎn)性，北岸雖然地形相對(duì)較南岸略差，但是起伏較大的一段也并不太長(zhǎng)，稍作展線、架橋或者隧道即可，工程量不會(huì)增加過(guò)多，且北岸基本村莊和居民集中居住區(qū)比南岸少很多，拆遷難度大大減小，公路也適當(dāng)遠(yuǎn)離居民區(qū)，減少了噪音擾民等各類擾民情況，也給公路和居民的安全提供了更好的保障。由于河谷比較開(kāi)闊，可以選擇沿河線和山腳線，沿河地形平緩，坡度均勻，線形

10、好控制，但是結(jié)合地形實(shí)際情況，沿河分布著各個(gè)村莊的農(nóng)田，由于地處山嶺區(qū)，農(nóng)田資源原本就比較匱乏，而且公路為高速公路，路基寬在40米以上，如果選擇沿河線，線路經(jīng)過(guò)的地方會(huì)占用大片農(nóng)田，而且公路建成后勢(shì)必還會(huì)對(duì)公路兩側(cè)的農(nóng)田特別是遠(yuǎn)離河岸一側(cè)的農(nóng)田造成灌溉困難等不良影響，這對(duì)原本就匱乏的耕地資源無(wú)疑是雪上加霜，不符合我國(guó)的基本國(guó)策，而且占用農(nóng)田，從工程上看，經(jīng)濟(jì)上，占用大量農(nóng)田賠償款肯定數(shù)額巨大，從施工技術(shù)上，耕地長(zhǎng)期耕作，勢(shì)必土質(zhì)松軟，很可能存在軟基處理等基礎(chǔ)問(wèn)題，且公路為高速公路，路基較寬，太過(guò)靠近河岸容易受到洪水的影響，造成道路中斷等問(wèn)題，這不僅增加了施工費(fèi)用，而且增加了施工難度，影響施工質(zhì)

11、量，甚至影響公路的暢通，所以選擇走河岸非常不可取，放棄沿河岸走線。如果沿山頂走線的話，離村莊遠(yuǎn)，擾民和安全問(wèn)題解決了，且不會(huì)占用耕地，又由于地勢(shì)極高，不會(huì)受到洪水的影響，但由于北岸山勢(shì)起伏較大，在公路大約500米和2000米處存在兩個(gè)極深的溝壑，只能架橋跨越，且在沿線很多地方存在許多小的溝谷，匯水面積較大，給公路的排水增加了難度，無(wú)形中提高了施工難度和工程造價(jià)，而且距離城鎮(zhèn)太過(guò)遙遠(yuǎn)，不利于發(fā)揮公路對(duì)周邊經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用，也為沿線的居民出行增加了麻煩，減少了很多無(wú)形的經(jīng)濟(jì)效益。雖然山頂走線有點(diǎn)很多，但綜合考慮還是放棄。沿山腳走線，地勢(shì)相對(duì)于河岸線雖然較差，但是由于此片山區(qū)河谷比較開(kāi)闊，山腳地勢(shì)仍然

12、較好，山嶺線架橋的問(wèn)題就不存在了，而由于離河岸較遠(yuǎn)，公路基本不會(huì)受到旁邊河流洪水的威脅，雖然可能會(huì)占用一部分耕地，但是面積相對(duì)走河岸線會(huì)少很多，而且離大部分村莊都有一定距離，擾民的問(wèn)題得到大大解決，但由于公路在山腳，沿線居民駕車出行仍然可以比較方便的進(jìn)入高速公路，從而通過(guò)公路帶動(dòng)公路周邊的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，起到公路對(duì)沿線經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用.2.2定線2.3交點(diǎn)設(shè)計(jì)JD1:起點(diǎn)樁號(hào)K1+228.125，起點(diǎn)坐標(biāo),.坐標(biāo)方位角JD1樁號(hào)為K1+501.299.采用R=400,緩和曲線110m.回旋曲線轉(zhuǎn)角圓曲線內(nèi)移值圓曲線外移值總切線長(zhǎng)曲線總長(zhǎng)度超距D=2Th-Lh=37.885主點(diǎn)樁號(hào)：（見(jiàn)表2-1）表2-

13、1交點(diǎn)1主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算 -）JDThK1+501.22273.173+）ZH LK1+228.056110+）HY(Lh-L)K1+338.056398.461-）HZLK1+737.453110-）YH(Lh-2L)/2K1+626.517144.2305+）QZD/2K1+482.286518.9425校核JDK1+501.229JD2:起點(diǎn)樁號(hào)K1+737.453，起點(diǎn)坐標(biāo),.坐標(biāo)方位角JD2樁號(hào)為K1+878.391.采用R=550,緩和曲線100m.回旋曲線轉(zhuǎn)角圓曲線內(nèi)移值圓曲線外移值總切線長(zhǎng)曲線總長(zhǎng)度超距D=2Th-Lh=1.847主點(diǎn)樁號(hào)：（見(jiàn)表2-2）表2-2交點(diǎn)2主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算

14、-）JDThK1+878.391140.938+）ZH LK1+737.453100+）HY(Lh-L)K1+837.453180.029-）HZLK2+020.173100-）YH(Lh-2L)/2K1+917.48040.0145+）QZD/2K1+877.46750.9235校核JD K1+878.391JD3:起點(diǎn)樁號(hào)K2+020.173，起點(diǎn)坐標(biāo),.坐標(biāo)方位角JD3樁號(hào)為K2+235.191,采用R=400,緩和曲線160m.回旋曲線轉(zhuǎn)角圓曲線內(nèi)移值圓曲線外移值總切線長(zhǎng)曲線總長(zhǎng)度超距D=2Th-Lh=11.021主點(diǎn)樁號(hào)：(見(jiàn)表2-3)表2-3交點(diǎn)3主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算-）JDThK2+23

15、5.191215.018+）ZH LK2+20.173160+）HY(Lh-L)K2+180.173259.015-）HZLK2+439.188160-）YH(Lh-2L)/2K2+279.18849.5075+）QZD/2 K2+229.68055.5105校核JDK2+235.191JD4:起點(diǎn)樁號(hào)K3+073.106，起點(diǎn)坐標(biāo),.坐標(biāo)方位角JD4樁號(hào)為K3+191.631,采用R=380,緩和曲線100m.回旋曲線轉(zhuǎn)角圓曲線內(nèi)移值圓曲線外移值總切線長(zhǎng)曲線總長(zhǎng)度超距D=2Th-Lh= 1.783主點(diǎn)樁號(hào)：（見(jiàn)表2-4）表2-4交點(diǎn)4主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算 -）JDThK3+191.631118.52

16、5+）ZH LK3+73.106100+）HY(Lh-L)K3+173.106135.267-）HZLK3+310.409100-）YH(Lh-2L)/2 K3+210.40917.6335+）QZD/2 K3+190.73950.8915校核JDK3+191.631JD5:起點(diǎn)樁號(hào)K3+310.409，起點(diǎn)坐標(biāo),.坐標(biāo)方位角JD5樁號(hào)為K3+490.851,采用R=250,緩和曲線100m.回旋曲線轉(zhuǎn)角圓曲線內(nèi)移值圓曲線外移值總切線長(zhǎng)曲線總長(zhǎng)度超距D=2Th-Lh=21.682主點(diǎn)樁號(hào)：（見(jiàn)表2-5）表2-5交點(diǎn)5主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算-）JDThK3+490.851180.442+）ZH LK3+3

17、10.409100+）HY(Lh-L)K3+410.409239.202-）HZLK3+649.611100-）YH(Lh-2L)/2K3+549.61169.601+）QZD/2K3+480.0110.841校核JDK3+490.8512.4 超高與加寬當(dāng)采用的平曲線半徑小于不設(shè)超高最小半徑時(shí)，將曲線段的外側(cè)車道抬高，構(gòu)成與內(nèi)側(cè)同坡度的單坡橫斷面：超高計(jì)算公式 V-計(jì)算行車速度（km/h）R-圓曲線半徑（m）-橫向力系數(shù)為保證車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)不占有相鄰車道，曲線路段的路面必須加寬：加寬計(jì)算公式 e= e-雙車道路面加寬值 R-圓曲線半徑m V-計(jì)算行車速度km/h L。-汽車軸距加前懸的長(zhǎng)度m技

18、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)圓曲線半徑等于或小于250m時(shí)，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)中，我們還需要進(jìn)行公路的停車及超車視距，平曲線加寬設(shè)計(jì)，高速和一級(jí)公路應(yīng)滿足停車視距的要求，其他各級(jí)公路一般會(huì)滿足會(huì)車視距的要求，會(huì)車視距的長(zhǎng)度不應(yīng)小于停車視距的兩倍。公路圓曲線部分最大超高值為10%，積雪冰凍地區(qū)6%。3縱斷面設(shè)計(jì) 沿著道路中線豎直剖切然后展開(kāi)即為路線縱斷面?？v斷面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是根據(jù)汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩項(xiàng)l件以及工程經(jīng)濟(jì)性等，研究起伏空間幾何構(gòu)成的大小及長(zhǎng)度。以便達(dá)到行車安全迅速、運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)合理及乘客感到舒適的目的。豎曲線設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作：根據(jù)地形圖和平面繪制的道路中線點(diǎn)繪出地面線

19、，繪出平面直線，曲線示意圖以及土壤地質(zhì)說(shuō)明資料，分析地形圖等設(shè)計(jì)資料，了解設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)要求。試坡：在縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化。本著以“控制點(diǎn)”依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟(jì)點(diǎn)”的原則，在這些點(diǎn)位間穿插于取直，試出若干直坡線。對(duì)各種可能坡度進(jìn)行方案反復(fù)比較，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又瞞住控制點(diǎn)要求。且土石方最省的坡度線，將前后坡度線延長(zhǎng)交會(huì)處變坡點(diǎn)的初步位置。調(diào)整：將試坡線和選線時(shí)所考慮的坡度進(jìn)行比較，兩者應(yīng)基本相符。若有脫離實(shí)際或者考慮不周現(xiàn)象，則應(yīng)該全面分析，找出原因，權(quán)衡利弊，決定取舍。對(duì)照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)計(jì)最大縱坡、坡長(zhǎng)限制、縱坡折減等是否滿足規(guī)定，平縱橫線形組合是否適

20、當(dāng)。以及路線交叉、橋隧和接線等處的縱坡是否合理，若有問(wèn)題應(yīng)該進(jìn)行調(diào)整。核對(duì)：選擇有控制意義的特殊橫斷面。如高填、深挖、地面橫坡較陡路基、擋土墻、重要橋涵以及其他重要控制點(diǎn)等，在縱斷面圖上直接讀出相應(yīng)的樁號(hào)的填挖高度，檢查是否合理，若有填挖過(guò)大、坡腳落空、擋墻太高、橋涵填土不夠以及其他邊坡不穩(wěn)等不合理情況，應(yīng)該及時(shí)調(diào)整縱坡線。定坡：經(jīng)調(diào)整核對(duì)合理后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)和標(biāo)高確定下來(lái)。定坡一般先定坡長(zhǎng)和坡度，變坡點(diǎn)高程通常由坡度、坡長(zhǎng)推算出來(lái)。設(shè)置豎曲線：根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計(jì)算豎曲線要素。設(shè)計(jì)計(jì)算標(biāo)高：根據(jù)已定的縱坡和變坡點(diǎn)的設(shè)計(jì)標(biāo)高，則可計(jì)算出未設(shè)豎曲線以

21、前各個(gè)樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高。變坡點(diǎn)1：豎曲線基本要素：該變坡點(diǎn)K1+080.75，高程為687.625，變坡，應(yīng)該設(shè)凹形豎曲線。擬選用豎曲線半徑豎曲線長(zhǎng)度切線長(zhǎng)度外距豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)： 豎曲線各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高： K1+037.566豎曲線起點(diǎn) 切線標(biāo)高：m 設(shè)計(jì)標(biāo)高：687.440mK1+50豎曲線上切線標(biāo)高: 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高：687.493+0.0128=687.5058 K1+080.75豎曲線中點(diǎn) 切線標(biāo)高: 687.625m 設(shè)計(jì)標(biāo)高: 687.625+0.155=687.78mK1+100豎曲線上切線標(biāo)高：縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高 688.231+0.0713

22、=688.3023 K1+123.934豎曲線終點(diǎn) 切線標(biāo)高：設(shè)計(jì)標(biāo)高：688.431在豎曲線的這個(gè)位置，曲線是凹形曲線。曲線前后的坡度都符合規(guī)范中的要求，既小于最大縱坡坡度，也大于0.3%的最小排水坡度。變坡點(diǎn)2：豎曲線基本要素：該變坡點(diǎn)K1+474.182，高程為694.972，變坡，應(yīng)該設(shè)凹形豎曲線。擬選用豎曲線半徑豎曲線長(zhǎng)度切線長(zhǎng)度外距豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)： 豎曲線各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高： K1+405.119豎曲線起點(diǎn) 切線標(biāo)高：m 設(shè)計(jì)標(biāo)高：693.682mK1+450豎曲線上切線標(biāo)高: 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高：694.52+0.1678=694.6878 K1

23、+474.182豎曲線中點(diǎn) 切線標(biāo)高: 694.972m 設(shè)計(jì)標(biāo)高: 694.972+=695.369mK1+500豎曲線上切線標(biāo)高：縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高 696.048+0.0555=695.992 K1+543.245豎曲線終點(diǎn) 切線標(biāo)高：設(shè)計(jì)標(biāo)高：697.85在豎曲線的這個(gè)位置，曲線是凹形曲線。曲線前后的坡度都符合規(guī)范中的要求，既小于最大縱坡坡度，也大于0.3%的最小排水坡度。變坡點(diǎn)3：豎曲線基本要素：該變坡點(diǎn)K1+881.257，高程為711.945，變坡，應(yīng)該設(shè)凸形豎曲線。擬選用豎曲線半徑豎曲線長(zhǎng)度切線長(zhǎng)度外距豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)： 豎曲線各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高

24、： 豎曲線起點(diǎn) 切線標(biāo)高：m 設(shè)計(jì)標(biāo)高：709.047mK1+850豎曲線上切線標(biāo)高: 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高：710.64-0.1623=710.48 豎曲線中點(diǎn) 切線標(biāo)高: 711.945m 設(shè)計(jì)標(biāo)高: 711.945-0.536=711.409mK1+900豎曲線上切線標(biāo)高：縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高 711.742-0.039=711.70 K1+950.742豎曲線終點(diǎn) 切線標(biāo)高：設(shè)計(jì)標(biāo)高：711.19在豎曲線的這個(gè)位置，曲線是凸形曲線。曲線前后的坡度都符合規(guī)范中的要求，既小于最大縱坡坡度，也大于0.3%的最小排水坡度。變坡點(diǎn)4：豎曲線基本要素：該變坡點(diǎn)K2+460.574，高程為718.209，變

25、坡，應(yīng)該設(shè)凸形豎曲線。擬選用豎曲線半徑豎曲線長(zhǎng)度切線長(zhǎng)度外距豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)： 豎曲線各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高： 豎曲線起點(diǎn) 切線標(biāo)高：m 設(shè)計(jì)標(biāo)高：717.589mK2+450豎曲線上切線標(biāo)高: 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高：718.094-0.243=717.85 豎曲線中點(diǎn) 切線標(biāo)高: 718.209m 設(shè)計(jì)標(biāo)高: 718.209-=717.844mK2+500豎曲線上切線標(biāo)高：縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高 717.631-0.1727=717.458 K1+950.742豎曲線終點(diǎn) 切線標(biāo)高：設(shè)計(jì)標(biāo)高：717.369在豎曲線的這個(gè)位置，曲線是凸形曲線。曲線前后的坡度都符合規(guī)范中的要

26、求，既小于最大縱坡坡度，也大于0.3%的最小排水坡度。變坡點(diǎn)5：豎曲線基本要素：該變坡點(diǎn)K3+188.243，高程為707.547，變坡，應(yīng)該設(shè)凹形豎曲線。擬選用豎曲線半徑豎曲線長(zhǎng)度切線長(zhǎng)度外距豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)：豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)： 豎曲線各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高： 豎曲線起點(diǎn) 切線標(biāo)高：m 設(shè)計(jì)標(biāo)高：709.59mK3+150豎曲線上切線標(biāo)高: 縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高：708.522+0.1952=708.71 K3+188.243豎曲線中點(diǎn) 切線標(biāo)高: 707.547m 設(shè)計(jì)標(biāo)高: 707.547+=708.261mK3+200豎曲線上切線標(biāo)高：縱距： 設(shè)計(jì)標(biāo)高 707.96+0.015

27、3=707.975 K1+543.245豎曲線終點(diǎn) 切線標(biāo)高：設(shè)計(jì)標(biāo)高：709.23在豎曲線的這個(gè)位置，曲線是凹形曲線。曲線前后的坡度都符合規(guī)范中的要求，既小于最大縱坡坡度，也大于0.3%的最小排水坡度。4.橫斷面設(shè)計(jì)一般組成：1行車道：公路上供各種車輛行駛總稱，有快、慢車道。2路肩：位于行車道外緣，具有一定寬度的帶狀結(jié)構(gòu)部分。3邊坡：為保證路基穩(wěn)定，在路基兩側(cè)做成的坡面。4邊溝：為匯集、排除路面、路肩及邊坡的流水，在路基內(nèi)側(cè)設(shè)的縱向水溝。5中間帶：高速公路及一級(jí)路中用于分隔對(duì)向車輛的組成部分。標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖：（見(jiàn)圖4-1） 圖4-1標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖此次設(shè)計(jì)為高速公路，設(shè)計(jì)車速80km/h,路基寬度

28、32m,采用雙向六車道設(shè)計(jì)，土路肩寬0.75m,硬路肩寬2.5m,一側(cè)車道為3.75*3=11.25m,中間帶設(shè)3.0m道路橫坡設(shè)置為，土路肩3% ，硬路肩2%，車道2%5 加筋土擋土墻設(shè)計(jì)5.1 計(jì)算資料1）加筋土路肩墻，墻高H=14.3m,分段長(zhǎng)度為15m.3） 路基寬32米，路面寬22.5米.4）荷載為公路I級(jí)。5）面板選用0.8m0.8m的矩形混凝土板，板厚12cm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20.6) 筋帶采用A3鋼帶，帶寬為30mm.,厚3mm ，容許拉應(yīng)力=140MP，似摩擦系數(shù)f=0.4.7)加筋體填料：墻上和墻后填土均為粘性土，填土的容重,計(jì)算內(nèi)摩擦角為=18.8)鋼筋結(jié)點(diǎn)的水平間距S

29、x=0.4m,Sy=0.4m.9)地基為粘性土，容許承載力為=350KPa.10)以荷載組合I進(jìn)行。5.2 計(jì)算步驟1）計(jì)算車輛荷載引起的等代土層厚度 :根據(jù)公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算等代土層厚度-車輛荷載附加荷載強(qiáng)度，墻高14.3m時(shí)，取-墻背填土的重度（）2）計(jì)算各層土壓力系數(shù)Ki: 靜止土壓力系數(shù)K0=1-sin=0.69 主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=0.527 當(dāng)Zi6m時(shí)，有Ki=K0(1-Zi/6)+KaZi/6 當(dāng)Zi>6時(shí)，有Ki=Ka3)計(jì)算各層筋帶的拉力：（見(jiàn)表5-1） Ti=Ki(1Zi+2h1+ai)SxSy 表5-1各層筋帶所受拉力計(jì)算表加筋層號(hào)hi(m)Ki1Zi(Kpa)

30、ai(Kpa)SxSy()Ti(KN)10.30.6828275.76.8241740.161.71460620.80.66923415.26.6883230.162.69770831.30.65564124.76.5524720.163.63948741.80.64204734.26.4166210.164.53994252.30.62845443.76.280770.165.39907462.80.61486153.26.1449190.166.21688273.30.60126862.76.0090680.166.99336783.80.58767472.25.8732170.167.7

31、2852994.30.57408181.75.7373660.168.422367104.80.56048891.25.6015150.169.074881115.30.546895100.75.4656650.169.686072125.80.533301110.25.3298140.1610.25594136.30.527864119.75.2754730.1610.95373146.80.527864129.25.2754730.1611.75608157.30.527864138.75.2754730.1612.55843167.80.527864148.25.2754730.1613

32、.360794)計(jì)算設(shè)計(jì)筋帶斷面：筋帶的容許拉應(yīng)力=140MP，筋帶的寬度30mm,厚度4mm,按荷載組合I計(jì)算時(shí)，筋帶的容許應(yīng)力提高系數(shù)K=1.0（見(jiàn)表5-2） 表5-2筋帶斷面計(jì)算表 加筋層號(hào) Ti(KN)Ai(mm)bi(mm)11.71460612.247194.08239522.69770819.269346.42311533.63948725.996348.66544544.53994232.4281610.8093955.39907438.5648112.8549466.21688244.406314.802176.99336749.9526216.6508787.72

33、852955.2037818.4012698.42236760.1597620.05325109.07488164.8205821.60686119.68607269.1862323.062081210.2559473.2567124.41891310.9537378.2409126.08031411.7560883.9720127.990671512.5584389.703129.901031613.3607995.434231.81141) 計(jì)算抗拔穩(wěn)定系數(shù)Kf（見(jiàn)表5-3） Kf=bi-第i層計(jì)算鋼筋數(shù)量的總寬度。 表5-3抗拔穩(wěn)定系數(shù)筋帶層號(hào)hi(m)Ti(KN)Li(m)L1i(m)

34、L2i(m)bi(m)Kf10.31.7146062017.62.45.72.02561220.82.6977082017.62.415.22.02111531.33.6394872017.62.424.72.07846541.84.5399422017.62.434.22.02326252.35.3990742017.62.443.72.03480262.86.2168822017.62.453.22.08749273.36.9933672017.62.462.72.10194383.87.7285292017.62.472.22.42041994.38.4223672017.62.481.

35、72.738895104.89.0748812017.675062.32493691.23.070411115.39.6860722018.038341.961665100.73.459924125.810.255942018.401611.598394110.23.862585136.310.95373119.7648781.235122119.72.226392146.811.756081110.128150.871851129.22.492489157.312.558431110.491420.50858138.72.771733167.813.360791110.854690.1453

36、09148.23.064124設(shè)計(jì)采用的筋帶數(shù)量及Kf,Ks值（見(jiàn)表5-4）Kf= Ks=Bi-第i層采用鋼筋根數(shù)的總寬度。 表5-4設(shè)計(jì)采用的筋帶數(shù)量及Kf,Ks值筋帶層號(hào)筋帶計(jì)算寬度（m）筋帶數(shù)量筋帶總寬度（m）采用的 Ks采用的 Kf計(jì)算數(shù)量（根）采用數(shù)量（根）10.0432761.4425220.061.4697252.80843520.0254770.84921740.121.8682529.51990330.0217510.7250440.121.38481111.4667640.0190750.63584740.121.11014612.7279950.0178550.59516

37、360.181.4002420.5133860.0173250.57751360.181.21604421.6877370.0166510.55502980.241.44136630.2966880.0184010.61337580.241.30425931.5685290.0200530.66844280.241.19681332.77946100.0216070.72022980.241.11075834.10485110.0230620.768736100.31.30083745.00797120.0244190.813963100.31.22855647.45403130.026080

38、.869343100.31.15029325.61004140.0279910.933022100.31.07178626.71414150.0299010.996701120.361.20397233.37088160.0318111.06038120.361.1316734.67577外部穩(wěn)定性驗(yàn)算：1)滑移穩(wěn)定性等代土層h0布置于墻體后緣起的路基范圍內(nèi)，作用于墻體的土壓力E. =0.56 =0.417墻體重所以，抗滑移穩(wěn)定性滿足要求。2)計(jì)算抗傾覆穩(wěn)定性各力對(duì)墻趾O的力矩 =2.151.53）基礎(chǔ)底面地基承載力計(jì)算=其中： e= =1.63<20/6=3.333（m）所以偏心矩滿足

39、要求=所以，地基承載力滿足要求。6 邊坡穩(wěn)定分析路基邊坡的穩(wěn)定性，是指結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。路基的結(jié)構(gòu)破壞主要表現(xiàn)在邊坡部分土體的滑塌，其中包含路堤整體性滑動(dòng)。此次設(shè)計(jì)中，高度過(guò)大的填方邊坡都設(shè)置了擋土墻，比較高的路塹邊坡也作了相應(yīng)的處理，這里進(jìn)行穩(wěn)定性分析的主要是對(duì)填方高度在7米以上的，未設(shè)擋土墻的路基邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析。1. 土力學(xué)指標(biāo)：（見(jiàn)表6-1）表6-1土力學(xué)指標(biāo)天然容重(KN/m3)塑限（%）液限（%）含水量（%）粘聚力(kPa)內(nèi)摩擦角（。）1920322613182.荷載計(jì)算： 路基除了承受自重之外，還要承受車輛荷載的作用，在邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，可按車輛以最不利情況排列，將車輛換算成土柱高度

40、（即以相等壓力的土層厚度來(lái)代替荷載），連同滑動(dòng)土體一并進(jìn)行力學(xué)計(jì)算。土層等代高度計(jì)算公式： 式中：h0當(dāng)量高度，m N 橫向分布車輛數(shù) G 每輛車的重力，kN 土的重度，L 一輛重車前后軸距加輪胎著地長(zhǎng)度，m 在L0范圍內(nèi)，橫向一共可以布置四輛重車：一輛重車的擴(kuò)散長(zhǎng)度為：22.19換算土柱高度： 其它計(jì)算參數(shù)：（見(jiàn)表6-2） 表6-2計(jì)算參數(shù)滑動(dòng)面類型圓弧滑動(dòng)面分析方法簡(jiǎn)化畢肖普法滑動(dòng)方向自動(dòng)設(shè)定土條數(shù)100計(jì)算應(yīng)力模式總應(yīng)力法是否考慮地震力否邊坡穩(wěn)定分析極限滑動(dòng)面（圖6-1）圖6-1極限滑動(dòng)面采用簡(jiǎn)化畢肖普法通過(guò)軟件就算求得極限圓弧滑動(dòng)面如圖半徑R=15.63：穩(wěn)定系數(shù)：Ks = 1.436

41、9其穩(wěn)定系數(shù)滿足1.25-1.50范圍要求，因此，邊坡坡度滿足邊坡穩(wěn)定要求。7.路面設(shè)計(jì)路段所在地區(qū)基本資料某高速公路地處2區(qū)，為雙向六車道，擬采用瀝青路面結(jié)構(gòu)，進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，沿線土質(zhì)為中液限粘性土。土基回彈模量的確定設(shè)計(jì)路段路位于2a，路基土為粘質(zhì)土，通過(guò)土力學(xué)指標(biāo)計(jì)算得出稠度，屬于軟基，必須進(jìn)行處理后，處理后稠度取0.8，查表法可得土基回彈模量值為25MPa。根據(jù)工程可行性研究報(bào)告可知路段所在地區(qū)近期交通量調(diào)查資料（見(jiàn)表7-1）表7-1近期交通組成與交通量車型數(shù)量（輛/日）三菱FR415500五十鈴NPR595G550江淮HF140A400江淮HF150520東風(fēng)EQ144410東風(fēng)SP

42、9135B380五十鈴EXR181L450交通量資料根據(jù)交通調(diào)查進(jìn)行綜合分析，預(yù)測(cè)其交通增長(zhǎng)率前五年為12% 、之后五年為10%，最后五年為6%。累計(jì)軸次計(jì)算結(jié)果軸載換算與累計(jì)軸載表屬于C級(jí)交通（見(jiàn)表7-2）。路面結(jié)構(gòu)擬定：根據(jù)結(jié)構(gòu)層的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工機(jī)具的功能等因素，初步確定路面結(jié)構(gòu)組合與各層厚度如下：采用半剛性基層瀝青路面：3cm細(xì)粒式瀝青混凝土 + 4cm中粒式瀝青混凝土 + 6cm粗粒式瀝青混凝土 + 30cm水泥穩(wěn)定碎石 基層+ 二灰土底基層，以二灰土為設(shè)計(jì)層。路面材料配合比設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)參數(shù)的確定試驗(yàn)材料的確定半剛性基層所用集料與結(jié)合料取自沿線料場(chǎng)，瀝青選用重交

43、通90#石油瀝青，上面層采用SBS改性瀝青，技術(shù)指標(biāo)均符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定。路面材料抗壓回彈模量的確定半剛性材料的抗壓回彈模量按照公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程（JTJ057）中T0801-94規(guī)定的頂面法測(cè)定。水泥穩(wěn)定碎石試驗(yàn)均值為3188，方差為782；二灰土試驗(yàn)均值為2091，方差為688；二灰穩(wěn)定砂礫均值為3617，方差為634。各種材料的試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)參數(shù)（見(jiàn)表7-3）：表7-3瀝青材料抗壓回彈模量測(cè)定與參數(shù)取值材料名稱20抗壓模量（MPa）材料名稱抗壓回彈模量（MPa）Ep方差Ep-2Ep方差Ep-2Ep代Ep代細(xì)粒式瀝青混凝土19912011589水泥穩(wěn)定碎石31887821624中粒式瀝青混凝灰土2091688715粗粒式瀝青混凝土97855868路面材料彎拉強(qiáng)度與彎拉模量的取值根據(jù)當(dāng)?shù)匾延性囼?yàn)資料，結(jié)合相鄰公路的設(shè)計(jì)情況，彎拉強(qiáng)度與彎拉模量選