二級(jí)公路路基路面設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)

1、二級(jí)公路路基路面設(shè)計(jì)計(jì)算目錄1道路概況2路基設(shè)計(jì)2.1 幾何尺寸確定2.2 穩(wěn)定性驗(yàn)算2.3 防護(hù)措施2.4 排水設(shè)計(jì)3路面設(shè)計(jì)3.1 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)3.2 瀝青路面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)總結(jié)及改進(jìn)意見(jiàn)參考文獻(xiàn)1、道路概況長(zhǎng)江中下游平原中濕區(qū)是我國(guó)最濕熱的地區(qū)，春、夏東南季風(fēng)造成的梅雨和夏雨形成本區(qū)公路的明顯不利季節(jié)。東南沿海臺(tái)風(fēng)暴雨多，由地表徑流排走影響相對(duì)較小。低溫較高，易引起瀝青路面泛油。加大水泥路面翹曲應(yīng)力。地形以丘陵、平原為主，公路通過(guò)條件尚好。主要自然災(zāi)害包括泥濘、沖涮、路基強(qiáng)度較低等。該地區(qū)擬新建山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路，路基寬8.5m,路面寬7.0m。全線交通量為3100輛/d,交通組成見(jiàn)表1

2、,主要車(chē)型參數(shù)見(jiàn)表2。交通量年平均增長(zhǎng)率丫=5%。表1交通組成黃河JN150解放CA10B東風(fēng)EQ140太脫拉138小汽車(chē)25%50%15%3%7%表2汽車(chē)參數(shù)車(chē)型總重(KN)載重(KN)前軸重(KN)后軸重(KN)后軸數(shù)后輪輪組數(shù)前輪輪組數(shù)軸距(cm)JN150150.682.649101.6l雙單CA10B80.254019.4060.851雙單EQ14092.9050.0023.7069.201雙單太脫拉138211.4120.0051.402X802雙單1322、路基設(shè)計(jì)2.1幾何尺寸確定(1)選擇二級(jí)公路路基斷面形式，路基寬8.5m,路面寬7.0m,兩側(cè)土路肩0.75m;(2)選擇路

3、基填料為砂土，壓實(shí)度95%(3)填方邊坡形式采用一級(jí)臺(tái)階，H1=6mW1=1.5mP1=1：1.5,挖方邊坡形式采用一級(jí)臺(tái)階，Hi=6mwi=i.5mpi=i：0.5；2.2穩(wěn)定性驗(yàn)算取全線未設(shè)擋土墻處最高路堤處進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算，樁號(hào)為K0+16。粘性土質(zhì)采用圓弧滑動(dòng)面法，并用條分法進(jìn)行土坡穩(wěn)定性分析。其中圓心輔助線確定方法采用36法。(1)圓心輔助線確定：過(guò)坡頂B乍水平線，作BFW水平線交于36則B助輔助線。(2)繪出三條不同位置的滑動(dòng)曲線(都過(guò)坡腳)：一條過(guò)路基中線(圖1);一條過(guò)路基邊緣(圖2);一條過(guò)距右邊緣1/4半路基寬度處(圖3);(3)通過(guò)平面幾何關(guān)系找出三條滑動(dòng)曲線各自的圓心

4、。(4)將土基分段。(5)計(jì)算滑動(dòng)曲線每一份段中點(diǎn)與圓心豎線之間的偏角叫，sin二i=4R并計(jì)算分段面積和以路堤縱向長(zhǎng)度1m計(jì)算出各段的重力Gi,進(jìn)而將Gi分化為兩個(gè)分力：a)在滑動(dòng)曲線法線方向分力刖=3cosai；坊在滑動(dòng)曲線切線方向力T=Gsin%。圖1過(guò)路基中線滑動(dòng)曲線通過(guò)計(jì)算可得:曲線:'、Ni=99.182KN'、T=20.392KN'、Ni=5.723KN%T=3.700KN曲線：一，y曲線:n'Ni=19.465KNi1n'、.Ti=10.133KNi1(7)計(jì)算滑動(dòng)曲線圓弧長(zhǎng)L二2二R360、i132.795L1=2二R二2二2.433=

5、5.639m曲線：360360240.620L2=2：R二2二3.643=2.583m曲線：360360曲線:365.050L3=2：R=2二2.783=3.16m360360(8)計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)MrnNicLi白n、Tii1曲線:曲線:曲線:KiK2K3nf'McL1i-n'Tii1n廣McL2iWn“，Tii1nNiCL3i衽nTii1(-0.18199.182105.639”“=1.88520.3920.8585.723102.5833.7002.14919.465103.1610.133=8.308=7.247比較得K1最小，由于第一條曲線(過(guò)路基中線)最靠左邊，在左邊緣

6、與路基中線之間再繪一系列滑動(dòng)曲線，計(jì)算其穩(wěn)定性，結(jié)果顯然比K1大，所以第一條圓弧為最不利滑動(dòng)面，其穩(wěn)定性系數(shù)大于1.5,邊坡穩(wěn)定，滿足規(guī)定的要求。2.3 防護(hù)措施路基防護(hù)與加固設(shè)施主要有邊坡坡面防護(hù)及濕軟地基的加固處治。(1)坡面防護(hù)由于植物防護(hù)可美化路容，協(xié)調(diào)環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡土的溫度與濕度，且本路段內(nèi)坡高不大、邊坡比較平緩，所以采用植被防護(hù)的坡面防護(hù)措施。采用拉伸網(wǎng)草皮，在土工網(wǎng)上鋪設(shè)4cm勺種植土層，經(jīng)過(guò)撒種、養(yǎng)護(hù)后形成人工草皮。(2)軟土地基加固由于本地區(qū)土主要由沖擊土和內(nèi)陸軟土組成，在其上填筑路堤可能出現(xiàn)失穩(wěn)，或者沉降量和沉降速率不能滿足要求等情況，需對(duì)軟土地基進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸烫幚?，以增?/p>

7、其穩(wěn)定性、減少沉降量或加速沉降。本路線采用換填法，用好土全部或部分替換軟土，以達(dá)到保證路堤穩(wěn)定性和降低沉降量的目的。換填材料選用排水性能好，處于地下水位以下仍能保持有足夠承載力的砂填料。2.4 排水設(shè)計(jì)該地區(qū)年降水量為12001800mm路基地面排水設(shè)施由邊溝和排水溝組成。邊溝的排水量不大，一般不需要進(jìn)行水文與水力計(jì)算，依據(jù)沿線具體條件，選用矩形邊溝，由于本地區(qū)降水量集中，邊溝底寬與深度均選用0.6m,邊溝采用漿砌片石，栽砌卵石和水泥混凝土預(yù)制塊，具中砌筑用的砂漿采用強(qiáng)度為M5排水溝主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流引至路基范圍外的指定地點(diǎn)，本路段選用梯形排水溝，其中溝底寬度與高度均

8、采用0.6m,距離路基坡腳為2.5m。3路面設(shè)計(jì)3.1 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)路基為黏性土，采用普通混凝土路面，路面寬7米。3.1.1 可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公路技術(shù)等級(jí)二級(jí)公路安全等級(jí)三級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（a）20目標(biāo)可靠度（%85目標(biāo)可罪指標(biāo)1.04變異水平等級(jí)中可靠度系數(shù)1.103.1.2交通分析與軸載換算我國(guó)公路水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100KN勺單軸-雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。對(duì)于各種不同汽車(chē)軸載的作用次數(shù)，可按等效疲勞斷裂原則換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)判斷道路的交通繁重程度。軸載換算公式為：一，計(jì)算結(jié)果列于表5中，求得臨界荷載處的車(chē)輛輪跡橫向系數(shù)取0.6,交通年增長(zhǎng)率為0.05

9、,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)為7T次屬于特重交通等級(jí)。表3標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)換算表車(chē)型軸型(kN)（次/日）Ns小客車(chē)前軸單軸單輪16.5665.0213000.00后軸單軸單輪23576.5113000.00中客車(chē)SH130前軸單軸單輪25.55551.0311000.00后軸單軸單輪45.1431.5811001.39大客車(chē)CA50前軸單軸單輪28.7524.1612500.00后軸單軸雙輪68.21.0012502.74小貨車(chē)前軸單軸單13.4727.2710000.00BJ130輪后軸單軸單輪27.4534.7110000.00中貨車(chē)CA50前軸單軸單輪28.7524.16

10、6500.00后軸單軸雙輪68.21.006501.42中貨車(chē)EQ140前軸單軸單輪23.7569.1310000.00后軸單軸雙輪69.21.0010002.77大貨車(chē)JN150前軸單軸單輪49416.4611005.06后軸單軸雙輪101.61.0011001418.054日野車(chē)KB222前軸單軸單輪50.2412.157004.69后軸單軸雙輪104.31.007001372.93拖掛車(chē)五十鈴前軸單軸單輪60381.72909.69后軸雙軸雙100(30.00900.00輪軸）合計(jì)（N）2818.743.1.3 初擬路面結(jié)構(gòu)查路基路面工程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)課本）相關(guān)參數(shù)表分析，特重交通等級(jí)初步擬訂普通混凝土面層厚度為0.25m;基層采用瀝青凝土基層，厚0.06m;墊層為0.15間氐劑量無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料。普通混凝土板的平面尺寸為寬3.5m,長(zhǎng)4.5m（長(zhǎng)寬比1.286<1.30）?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫.3.1.4 路面材料參數(shù)確定查課本表16-23和表16-25,取普通混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa,相應(yīng)彎拉彈性模量經(jīng)驗(yàn)參考值為31Gpa計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：10普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑3.1.5 荷載疲勞應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為：因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)Kr=0.87。考