某某高速公路初步設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

太原科技大學(xué)

畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：某某高速公路初步設(shè)計(jì)姓名xxx學(xué)院（系）xxx專業(yè)xxx年級(jí)xxx指導(dǎo)教師xxx2017年06月10日目錄目錄 I某某高速公路初步設(shè)計(jì) II摘要 IISummary III第1章緒論 11.1高速公路建設(shè)意義 11.2設(shè)計(jì)路線狀況 1第2章道路等級(jí)的確定及比選 22.1道路的選線及方法 22.2道路等級(jí)的確定 22.3線形的比選 3第3章平面設(shè)計(jì) 53.1平面設(shè)計(jì)原則 53.2直線設(shè)計(jì) 53.2.1、直線的最大長(zhǎng)度 53.2.2、直線的最小長(zhǎng)度 53.3、平曲線設(shè)計(jì) 53.3.1、圓曲線設(shè)計(jì) 53.3.2緩和曲線設(shè)計(jì) 73.3.3坐標(biāo)的計(jì)算 93.3.3超高和加寬 113.3.4停車視距 13第4章縱斷面設(shè)計(jì) 154.1線形設(shè)計(jì) 154.1.1最大縱坡 154.1.2最小縱坡 154.1.3坡長(zhǎng)的限制 154.2豎曲線設(shè)計(jì) 154.2.1、豎曲線半徑的設(shè)計(jì) 154.2.2、豎曲線的最小長(zhǎng)度 164.2.3、豎曲線要素計(jì)算 16第5章橫斷面設(shè)計(jì) 195.1主要技術(shù)指標(biāo) 195.1.1行車道寬度 195.1.2路肩 195.1.3中間帶 205.2道路路拱、邊溝、邊坡 205.3邊坡穩(wěn)定性 215.4、擋土墻的設(shè)計(jì) 255.4.1、基礎(chǔ)資料及墻身尺寸設(shè)計(jì) 265.4.2擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算 275.5涵洞的設(shè)計(jì) 355.6路基土石方計(jì)算與調(diào)配 355.6.1路基土石方計(jì)算 355.6.2路基土石方調(diào)配 36第6章路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 376.1、彈性三層體系換算法 376.2路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) 39參考文獻(xiàn) 46致謝 47某某高速公路初步設(shè)計(jì)摘要本次設(shè)計(jì)中，主要做了以下工作：首先詳細(xì)查看了設(shè)計(jì)任務(wù)書的相關(guān)內(nèi)容，明確了設(shè)計(jì)目的和要求。然后運(yùn)用所學(xué)的的緯地軟件，進(jìn)行路線主線平面設(shè)計(jì)，路基設(shè)計(jì)計(jì)算，橫斷面設(shè)計(jì)，縱斷面設(shè)計(jì)等內(nèi)容。最后完成了擋土墻設(shè)計(jì)，以及路基土石方計(jì)算與調(diào)配和路基邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。并且利用軟件完成了設(shè)計(jì)中各部分內(nèi)容相關(guān)的圖紙和圖表的繪制和出圖。此設(shè)計(jì)為高速公路初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)部分公路全長(zhǎng)1.23km,起止樁號(hào)為K0+000.0～K1+231.6,設(shè)計(jì)車速為80km/h，路幅寬24.5m。關(guān)鍵詞：高速公路，橫斷面，豎曲線，縱斷面SummaryThedesign,mainlytodothefollowing:First,adetailedviewofthedesigntaskbookrelatedcontent,clearthedesignpurposeandrequirements.Andthenusethewefttolearnthesoftware,themainlineofthemainlinedesign,roaddesigncalculation,cross-sectiondesign,longitudinaldesignandsoon.Andfinallycompletedthedesignoftheretainingwall,aswellasthecalculationanddeploymentofembankmentandsubgradeslopestabilitycalculation.Andtheuseofsoftwaretocompletethedesignofthevariouspartsoftherelevantdrawingsandchartsofthedrawinganddrawing.Thisdesignisthepreliminarydesignofthehighway,thedesignpartofthehighwaylengthof1.23km,startingandendingpilenumberK0+000.0~K1+231.6,thedesignspeedof80km/h,roadwidth24.5m.Keywords:freeway,crosssection,verticalcurve,longitudinalsection第1章緒論1.1高速公路建設(shè)意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路建設(shè)的進(jìn)程也越來(lái)越快，特別是高速公路的施工建設(shè)，近幾年來(lái)取得了諸多成就，它已經(jīng)深入到了社會(huì)的方方面面，極大的影響了人們的生活和出行。作為一種較為便捷的交通運(yùn)輸工具，高速公路將牽引著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大齒輪，加速前行。我們相信，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)能搭乘“高速公路”這輛快速列車，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，造福人民和社會(huì)。1.2設(shè)計(jì)路線狀況該設(shè)計(jì)地段位于自然區(qū)劃Ⅲ，路基土為粉土，地層主要為黃土，地下水較深，地層狀態(tài)為堅(jiān)硬～半堅(jiān)硬，強(qiáng)度比較高，同時(shí)黃土具有較強(qiáng)的濕陷性。氣溫年平均為9.8℃，年最高氣溫為38.6℃，最低氣溫為-24.0℃，無(wú)霜期為240天，雨量集中在6、7、8月，年降水量平均為360mm，最大暴雨13mm∕晝夜。沿路附近可采集到砂、礫材料，平均運(yùn)距為2公里，距沿線20公里有碎石料場(chǎng)，距沿線50公里有渣油、瀝青、水泥和鋼筋供應(yīng)，石灰、煤距沿線5公里，木材運(yùn)距15公路。第2章道路等級(jí)的確定及比選2.1道路的選線及方法道路選線的方法有紙上定線和實(shí)地放線兩種=1\*GB2⑴紙上選線是指在地形圖上先選取幾條合適的路線，然后結(jié)合地形以及周邊環(huán)境狀況進(jìn)行比較，確定出最佳方案。這個(gè)方法的優(yōu)點(diǎn)在于不用在野外作業(yè)，大大減少選線時(shí)間，同時(shí)也是使得選定的路線較為合理。=2\*GB2⑵實(shí)地放線是指到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地考察并測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行比較，最終選定合適的方案。方法簡(jiǎn)單，得到的方案準(zhǔn)確可靠，但是野外作業(yè)花費(fèi)人力物力較大，受天氣狀況影響較大。本次設(shè)計(jì)運(yùn)用紙上定線的方法。2.2道路等級(jí)的確定該高速公路用于汽車行駛，預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)初期交通量為6000量，交通組成如表交通量增長(zhǎng)率為8﹪，設(shè)計(jì)年限為15年。道路等級(jí)的確定是根據(jù)公路車輛折算系數(shù)，把不同類型的車輛轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)車輛，從而進(jìn)行道路預(yù)測(cè)年平均日交通量的計(jì)算。各級(jí)公路折算系數(shù)如表2.2表2.2交通組成車型小型貨車中型貨車大型貨車小型客車大型客車拖掛車比例9.632.417.8732.969.158.01表2.3各汽車代表類型及車輛換算系數(shù)汽車代表車型車輛換算系數(shù)說明小型車1.0座位≤19座的客車和載質(zhì)量≤2t的貨車中型車1.5座位>19座的客車和2t≤載質(zhì)量≤7t的貨車大型車2.57t<載質(zhì)量≤20t的貨車汽車列車4.0載質(zhì)量>20t的貨車依據(jù)公式：QUOTE（2-1）式中：QUOTE預(yù)測(cè)年平均日交通量QUOTEQQUOTE起始年平均日交通量QUOTEKQUOTE年平均增長(zhǎng)率NQUOTE預(yù)測(cè)年限QUOTE9397QUOTE根據(jù)計(jì)算得建成后的公路的年平均日交通量為27600QUOTE。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2014）中關(guān)于公路分級(jí)與等級(jí)的選用規(guī)范說明中，高速公路公路可以適應(yīng)這個(gè)年平均日交通量（15000輛以上）。公路車道數(shù)以及車速依據(jù)下表2.4表2.4高速公路能適應(yīng)的年平均日交通輛QUOTE設(shè)計(jì)速度（km/h）四車道六車道八車道12040000～5500055000～8000080000～10000010035000～5000050000～7000070000～900008025000～4500045000～6000060000～80000由于該地段位于自然區(qū)劃Ⅲ,路段所屬地區(qū)地形平坦、開闊，根據(jù)計(jì)算所得的設(shè)計(jì)年限交通量，由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTDB01—2014），可擬定該公路為雙向4車道的高速公路，設(shè)計(jì)車速為80km/h。2.3線形的比選在高速公路設(shè)計(jì)中，為了避免在施工過程中造成施工量大，造價(jià)高等情況，所以在設(shè)計(jì)時(shí)選用兩種線形方案，然后進(jìn)行比較，選出最佳的線形方案。線路方案1：該路線大致走向?yàn)橛蓶|向西，采用的平面線形設(shè)計(jì)全長(zhǎng)為1.23km，k0＋000～k1＋231.618，共三個(gè)交點(diǎn)，線路要素如下：表2.5交點(diǎn)樁號(hào)表（1）BPJD1EPK0＋000.0K0＋829.8K1＋231.6表2.6主點(diǎn)樁號(hào)表(2)直緩（ZH）緩圓（HY）曲中（QZ）圓緩（YH）緩直（HZ）K0＋626.3K0＋786.3K0＋822.3K0＋858.4K1＋018.4其中圓曲線半徑為300m，緩和曲線長(zhǎng)度為160m，外矩E＝27.7。最大填土高度為0.65m,最大挖土高度為3.02m。線路方案2：該路線大致走向?yàn)橛蓶|向西，采用的平面線形設(shè)計(jì)全長(zhǎng)為1.24km，k0＋000～k1＋242.204共三個(gè)交點(diǎn)，線路要素如下：表2.7交點(diǎn)樁號(hào)表(1)BPJD1EPK0＋000.0K0＋826.6K1＋242.204表2.8主點(diǎn)樁號(hào)表（2）直緩（ZH）緩圓（HY）曲中（QZ）圓緩（YH）緩直（HZ）K0＋623.7K0＋783.7K0＋813.3K0＋854.9K1＋014.9其中圓曲線半徑為300m，緩和曲線長(zhǎng)度為160m，外矩E＝27.57。最大填土高度為3.05m，最大挖土高度為2.67m。具體土石方量見附表。在比選過程中，方案一沿線地勢(shì)比較緩和，從兩個(gè)方案的土石方量表比較來(lái)看，方案一的挖方量比較小，這樣會(huì)使施工量降低，公路造價(jià)降低。同時(shí)，參照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2014）中的路線設(shè)計(jì)規(guī)定規(guī)范，本設(shè)計(jì)平面線形采用方案一。

第3章平面設(shè)計(jì)3.1平面設(shè)計(jì)原則平面設(shè)計(jì)的原則主要有以下幾個(gè)方面：=1\*GB2⑴平面線形應(yīng)與地形、地貌，以及周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)=2\*GB2⑵注意線形的連續(xù)性和均衡性=3\*GB2⑶車速較高的道路，應(yīng)考慮駕駛員視覺和心理上的要求=4\*GB2⑷避免連續(xù)轉(zhuǎn)彎的線形，增加安全行駛的系數(shù)3.2直線設(shè)計(jì)直線是平面線形的一個(gè)基本要素之一，直線設(shè)計(jì)在道路設(shè)計(jì)中起到了很大的作用.采取直線時(shí)，應(yīng)該根據(jù)地形地貌以及周邊環(huán)境狀況，考慮到駕駛員的行車心理和視覺舒適度進(jìn)行合理布設(shè)。3.2.1、直線的最大長(zhǎng)度《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2014）規(guī)定了我國(guó)對(duì)長(zhǎng)直線的運(yùn)用，其最大長(zhǎng)度一般不超過20V.3.2.2、直線的最小長(zhǎng)度根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，曲線間的直線最小長(zhǎng)度可參考下表規(guī)定：表3.1曲線間直線的最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度V(km/h)1201008060403020直線最小長(zhǎng)度（m）同向（6V）720600480360反向（2V）240200160120本設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)一個(gè)圓曲線，不存在曲線間的直線最小長(zhǎng)度，同時(shí)也滿足直線的最大長(zhǎng)度，所以符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。3.3、平曲線設(shè)計(jì)平曲線設(shè)計(jì)應(yīng)具有連續(xù)、順暢、平緩的特點(diǎn)，考慮地形地貌狀況，同時(shí)與周邊的環(huán)境相協(xié)調(diào)。3.3.1、圓曲線設(shè)計(jì)當(dāng)設(shè)計(jì)速度為80（km/h）,則：QUOTE（3-1）式中：V設(shè)計(jì)速度（m/s）橫向力系數(shù)i路面超高橫坡度橫向力系數(shù)和路面超高橫坡度的數(shù)值依據(jù)表3.2，表3.3選取表3.2最大橫向力系數(shù)設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020最大橫向力系數(shù)（QUOTE）0.100.120.130.150.150.160.17表3.3車速受限制時(shí)最大超高值設(shè)計(jì)速度（km/h）806040,30,20最大超高值（％）642該設(shè)計(jì)中，高速公路設(shè)計(jì)速度為80km/h，綜上，取QUOTE，i=6％.《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，圓曲線最小半徑如下：表3.4圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020最大超高（m）10％5703602201158％6504002501256030156％7104402701356035154％810500300150654020不設(shè)超高（m）路拱≦2.0％5500400025001500600350150路拱﹥2.0％7500525033501900800450200本設(shè)計(jì)為高速公路初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)車速為80km/h，根據(jù)規(guī)范，最大橫向力系數(shù)QUOTE＝0.13，選取超高i＝6％，代入圓曲線半徑計(jì)算公式得，:本次的公路平面線形設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)速度為80km/h,據(jù)表3.4查得圓曲線半徑為270m，結(jié)合該地區(qū)的地形地貌和環(huán)境因素，最終選取圓曲線半徑R=300（m）.平曲線最小長(zhǎng)度計(jì)算平曲線最小長(zhǎng)度計(jì)算時(shí)需要考慮以下三個(gè)方面：1.曲線很短，司機(jī)操縱困難時(shí)：2.需要考慮離心加速度變化率時(shí)：3.依視覺要求，該設(shè)計(jì)為圓曲線時(shí)：表3.5公路平曲線最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020平曲線最小長(zhǎng)度（m）一般值600500400300200150100最小值200170140100705040本設(shè)計(jì)的曲線長(zhǎng)度為392.01m，結(jié)合上面的三個(gè)要素，以及表4-5中平曲線最小長(zhǎng)度，該圓曲線設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)。3.3.2緩和曲線設(shè)計(jì)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，緩和曲線最小長(zhǎng)度的選用如下表：表3.6緩和曲線最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)車速（km/h）120100806050403020最小緩和曲線長(zhǎng)（m）10085706045403020當(dāng)設(shè)計(jì)速度為80km/h時(shí)，最小緩和曲線長(zhǎng)度為70m，本次設(shè)計(jì)中緩和曲線長(zhǎng)度為160m,滿足規(guī)定的要求。圖3.1緩和曲線要素圖表3.7公路圓曲線最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)車速（km/h）100806050403020圓曲線最小長(zhǎng)度（m）90705040352520緩和曲線要素計(jì)算：QUOTE=QUOTE取整為5的倍數(shù)，采用緩和曲線長(zhǎng)為75QUOTE切線總長(zhǎng)：曲線總長(zhǎng)：滿足表3-5中關(guān)于平曲線最小長(zhǎng)度的規(guī)定，其中，圓曲線長(zhǎng)為157.11m，滿足表4-中圓曲線最小長(zhǎng)度的規(guī)定。超矩：五個(gè)基本樁號(hào)計(jì)算如下：超矩由樁號(hào)QZ算出的樁號(hào)JD為QUOTE，與原來(lái)的JD樁號(hào)相對(duì)應(yīng)，說明計(jì)算沒有誤差。3.3.3坐標(biāo)的計(jì)算該設(shè)計(jì)路段起止樁號(hào)為K0+000.0～K1+231.6，取二十米樁為一段，逐樁坐標(biāo)表如下:表3.8逐樁坐標(biāo)表樁號(hào)坐標(biāo)樁號(hào)坐標(biāo)N(X)E(Y)N(X)E(Y)K0+0003984115.16505325.77K0+5003984417.71505723.85K0+0203984127.26505341.69K0+5203984429.81505739.77K0+0403984139.37505357.62K0+5403984441.91505755.69K0+0603984151.47505373.54K0+5603984454.02505771.61K0+0803984163.57505389.46K0+5803984466.12505787.54K0+1003984175.67505405.38K0+6003984478.22505803.46K0+1203984187.77505421.31K0+6203984490.32505819.38K0+1403984199.88505437.23K0+6403984502.42505835.31K0+1603984211.98505453.15K0+652.0133984509.69505844.87K0+1803984224.08505469.08K0+6603984514.52505851.23K0+2003984236.18505485.00K0+6803984526.57505867.20K0+2203984248.28505500.92K0+7003984538.42505883.31K0+2403984260.38505516.85K0+7203984549.95505899.65K0+2603984272.49505532.77K0+7403984561.02505916.31K0+2803984284.59505548.69K0+7603984571.46505933.36K0+3003984296.69505564.61K0+7803984581.13505950.87K0+3203984308.79505580.54K0+8003984589.85505968.86K0+3403984320.89505596.46K0+812.0133984594.56505979.91K0+3603984333.00505612.38K0+8203984597.44505987.36K0+3803984345.10505628.31K0+826.3943984599.61505993.38K0+4003984357.20505644.23K0+8403984603.80506006.32K0+4203984369.30505660.15K0+840.7743984604.02506007.06K0+4403984381.40505676.08K0+8603984608.89506025.66K0+4603984393.51505692.00K0+8803984612.85506045.26K0+4803984405.61505707.92K0+9003984615.82506065.04表3.8QUOTE樁號(hào)坐標(biāo)樁號(hào)坐標(biāo)N(X)E(Y)N(X)E(Y)K0+9203984617.95506084.92K1+1003984623.50506264.81K0+9403984619.41506104.87K1+1203984623.92506284.80K0+9603984620.37506124.84K1+1403984624.33506304.80K0+9803984620.99506144.83K1+1603984624.74506324.79K1+0003984621.43506164.83K1+1803984625.16506344.79K1+000.7743984621.45506165.60K1+2003984625.57506364.79K1+0203984621.85506184.82K1+207.7883984625.73506372.57K1+0403984622.26506204.82K1+0603984622.67506224.82K1+0803984623.09506244.813.3.3超高和加寬超高緩和長(zhǎng)度計(jì)算超高緩和段的長(zhǎng)度按下式計(jì)算：（3-1）式中－超高緩和段長(zhǎng)度（m）；－旋轉(zhuǎn)軸至行車道外側(cè)邊緣的寬度（m）；－旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)的超高與路拱坡度的差值；－超高漸變率。本次高速公路設(shè)計(jì)采用的超高方式為繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，所以超高緩和段長(zhǎng)度：緩和曲線。取，橫坡從路拱坡度（-2%）過渡到超高橫坡（2%）時(shí)的超高漸變率：，仍取。超高計(jì)算超高起點(diǎn)應(yīng)從HY(或YH)后退（或前進(jìn)）所以超高緩和段起終點(diǎn)為：起點(diǎn)：K0+626.38終點(diǎn)：K1+018.40分別計(jì)算出各樁號(hào)距離超高起點(diǎn)的x值，然后分別計(jì)算出各處超高值，結(jié)果見表3.10表3.9超高計(jì)算公式超高位置計(jì)算公式行車道橫坡備注外側(cè)A1.計(jì)算結(jié)果為與設(shè)計(jì)高之高差；2.設(shè)計(jì)高程為中央分隔帶外側(cè)邊緣高程；3.該設(shè)計(jì)加寬值bx不計(jì)；4.QUOTE時(shí)，為圓曲線上超高值；BCD0內(nèi)側(cè)ABCD0表3.10超高值計(jì)算結(jié)果樁號(hào)X(m)內(nèi)側(cè)（左側(cè)）外側(cè)（右側(cè)）A（m）B（m）C（m）D（m）D（m）C（m）B（m）A（m）K0+626.38直線段-0.20-0.22-0.1700-0.17-0.22-0.2070073.61-0.35-0.33-0.24000.060.080.10750123.61-0.42-0.40-0.30000.220.290.32K0+786.38圓曲線-0.47-0.45-0.34000.340.450.47K0+822.39圓曲線-0.47-0.45-0.34000.340.450.47K0+858.40圓曲線-0.47-0.45-0.34000.340.450.4795068.403-0.34-0.32-0.24000.040.640.66100018.403-0.27-0.25-0.1800-0.11-0.14-0.12K1+018.40直線段-0.24-0.22-0.1700-0.17-0.22-0.20由于該設(shè)計(jì)路段交通組織類型中大型車輛比較少，圓曲線半徑為300m,圓曲線半徑較大。所以，不考慮加寬設(shè)計(jì)。3.3.4停車視距1、停車視距分析停車視距主要由三部分組成，即：QUOTE（3-2）式中QUOTE司機(jī)反應(yīng)時(shí)間所行駛的距離；QUOTE制動(dòng)距離，即是司機(jī)開始制動(dòng)到完全停下的距離；QUOTE安全距離，其一般可取5～10（m）。此時(shí)，司機(jī)的視線高度取值為1.2m，道路兩邊的障礙物高出路面的距離可取值為0.1m，具體示意圖如下：圖3.2停車視距圖式中：V汽車的行駛速度，取值為設(shè)計(jì)速度的85％，V=68QUOTE；t司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間，通?？梢匀≈禐閠=2.5s式中：QUOTE為路面附著系數(shù)，通常按照潮濕處理，在設(shè)計(jì)速度為80km/h的情況下取值為QUOTE；i為縱坡坡度，該設(shè)計(jì)中，兩縱坡坡度分別為-0.49％和-1.01％，取其平均值i=0.75％進(jìn)行計(jì)算。綜合上述，可得停車視距的取值為：根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，我國(guó)對(duì)停車視距的規(guī)定值如下表：表3.11停車視距表設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020停車視距（m）21016011075403020結(jié)合上述計(jì)算可得，該設(shè)計(jì)停車視距符合標(biāo)準(zhǔn)?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中這樣規(guī)定：高速公路、一級(jí)公路的視距采用停車視距，所以就不考慮會(huì)車視距和超車視距。

第4章縱斷面設(shè)計(jì)4.1線形設(shè)計(jì)縱斷面線形設(shè)計(jì)是依據(jù)道路的地形地質(zhì)狀況和周邊環(huán)境的要求，同時(shí)考慮到路基的穩(wěn)定性，對(duì)道路縱坡、豎曲線以及縱斷面線形進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。4.1.1最大縱坡我國(guó)《標(biāo)準(zhǔn)》中，公路最大縱坡值規(guī)定如下表：表4.1公路最大縱坡值設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020最大縱坡（％）3456789本次設(shè)計(jì)兩縱坡設(shè)計(jì)值分別QUOTE,QUOTE,依據(jù)表3-1給出的最大縱坡的規(guī)定，均符合規(guī)范要求。4.1.2最小縱坡在《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》中這樣規(guī)定，為防止挖方地段的排水不暢，積水滲入路基從而影響其路面整體穩(wěn)定性，應(yīng)采用不小于0.3％的縱坡。4.1.3坡長(zhǎng)的限制當(dāng)設(shè)計(jì)車速為80km/h，縱坡坡度為3％時(shí)，其最大公路坡長(zhǎng)為1000m，在該設(shè)計(jì)中，兩縱坡坡度分別為QUOTE,QUOTE,兩縱坡坡長(zhǎng)分別為QUOTE，QUOTE，均滿足規(guī)范要求。4.2豎曲線設(shè)計(jì)在公路設(shè)計(jì)中，豎曲線設(shè)計(jì)有利于路面排水狀態(tài)，改善駕駛員行車的視覺要求和舒適度；減緩縱向邊坡處行車產(chǎn)生的沖擊。4.2.1、豎曲線半徑的設(shè)計(jì)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定：表4.2公路豎曲線一般最小半徑設(shè)計(jì)速度（km/h）120100806050403020凸形1700010000450020001200700400200凹形60004500300015001000700400200根據(jù)上表規(guī)定，結(jié)合該設(shè)計(jì)道路所處地區(qū)的地形地貌，最終選擇豎曲線半徑QUOTE。4.2.2、豎曲線的最小長(zhǎng)度在《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，豎曲線最小長(zhǎng)度如下：表4.3豎曲線最小長(zhǎng)度設(shè)計(jì)速度（km/h）120100806050403020豎曲線最小長(zhǎng)度（m）10085705040352520在該設(shè)計(jì)中，豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)為K0+448.0，終點(diǎn)樁號(hào)為K0+552.0.4.2.3、豎曲線要素計(jì)算豎曲線計(jì)算要素示意圖如下圖：圖5-1豎曲線要素計(jì)算圖示1、計(jì)算豎曲線的基本要素該設(shè)計(jì)中，變坡點(diǎn)樁號(hào)為K0+500，切線標(biāo)高為1210.54m，則：豎曲線長(zhǎng)度：QUOTE切線長(zhǎng)度：QUOTE外矩：QUOTE2、求豎曲線起點(diǎn)和終點(diǎn)的樁號(hào)豎曲線起點(diǎn)的樁號(hào)：QUOTE豎曲線終點(diǎn)的樁號(hào)：QUOTE3、求各樁號(hào)的設(shè)計(jì)標(biāo)高①K0+448豎曲線的起點(diǎn)切線標(biāo)高：QUOTE設(shè)計(jì)標(biāo)高：QUOTE②K0+450處至起點(diǎn)的距離：QUOTE切線標(biāo)高：QUOTE縱矩：QUOTE設(shè)計(jì)標(biāo)高：QUOTE③K0+500豎曲線的中點(diǎn)切線標(biāo)高：QUOTE設(shè)計(jì)標(biāo)高：QUOTE④K0+550處至終點(diǎn)的距離：QUOTE切線標(biāo)高：QUOTE縱矩：QUOTE設(shè)計(jì)標(biāo)高：QUOTE⑤K0+552豎曲線終點(diǎn)處切線標(biāo)高：QUOTE設(shè)計(jì)標(biāo)高：QUOTE用上述方法計(jì)算得的豎曲線各樁號(hào)設(shè)計(jì)標(biāo)高如下：表4.4豎曲線計(jì)算表.樁號(hào)坡段高程（m）標(biāo)高改正QUOTE豎曲線高程（m）備注K0+448.01210.7901210.79豎曲線起點(diǎn)+4681210.890.011210.88+4881210.990.041210.95+5001210.540.071210.47豎曲線中點(diǎn)+5201210.220.031210.19+5401210.420.0041210.42+552.01210.0001210.02豎曲線終點(diǎn)

第5章橫斷面設(shè)計(jì)橫斷面設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)道路的交通狀況、地形等條件，對(duì)道路行車道、路肩、中間帶等橫斷面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行擋土墻和邊坡的合理設(shè)計(jì)，并進(jìn)行驗(yàn)算，來(lái)確保路基的穩(wěn)定和強(qiáng)度。5.1主要技術(shù)指標(biāo)橫斷面設(shè)計(jì)主要是確定組成公路路幅的各部分的幾何尺寸，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，主要參照設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、交通量的大小和當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?，使道路更加?shí)用、協(xié)調(diào)，美觀。5.1.1行車道寬度我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的車道寬度見下表：表5.1車道寬度設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060403020車道寬度3.753.753.753.503.503.253.25該設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)車速為80km/h，車道寬度采用3.75m。5.1.2路肩各級(jí)公路路肩寬度應(yīng)符合表5.3的規(guī)范；表5.2路肩寬度公路等級(jí)（功能）高速公路一級(jí)公路設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008010080右側(cè)硬路肩寬度（m）一般值3.00（2.50）3.00（2.50）3.00（2.50）3.00（2.50）3.00（2.50）最小值1.501.501.501.501.50土路肩寬度（m）一般值0.750.750.750.750.75最小值0.750.750.750.750.75在本設(shè)計(jì)中，右側(cè)硬路肩寬度取2m,土路肩寬度為0.75m。5.1.3中間帶《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，在高速公路和一級(jí)公路上必須設(shè)置中間帶。左側(cè)邊緣帶寬度長(zhǎng)度規(guī)定如下表：表5.3左側(cè)路緣帶寬度設(shè)計(jì)速度（km/h）1201008060左側(cè)路緣帶寬度（m）0.750.750.500.50在本次設(shè)計(jì)中采用的左側(cè)路緣帶寬度為0.5m。5.2道路路拱、邊溝、邊坡路拱不同路面路拱坡度按表6-5規(guī)定選用。表5.4公路路拱坡度路面類型路拱坡度（％）水泥混凝土、瀝青混凝土1.0～2.0其他黑色路面、整齊石塊1.5～2.5半整齊石塊、不整齊石塊2.0～3.0碎、礫石等粒料路面2.5～3.5低級(jí)地面3.0～4.0本次設(shè)計(jì)路面類型為瀝青混凝土，路拱坡度應(yīng)采用2％。邊溝的主要作用是將路面匯集的地表水排除，本次設(shè)計(jì)選取的梯形邊溝內(nèi)側(cè)為1:1.5。路堤邊坡坡度為1:1.5根據(jù)資料，路基邊坡坡度參照值如下表：表5.5路基邊坡坡度表填料種類邊坡最大高度（m）邊坡坡度全部上部下部全部上部下部粘性土、粉性土、砂性土20812-1:1.51:1.75砂、礫12--1:1.5--碎（塊）石土、卵石土20128-1:1.51:1.75不易風(fēng)化的石塊20812-1:1.31:1.5路基土為粉土，地層主要為黃土，地下水很深，地層位于堅(jiān)硬～半堅(jiān)硬狀態(tài)，綜合上述，選取邊坡坡度為1:1.5。5.3邊坡穩(wěn)定性基礎(chǔ)資料：土坡高度5m,路堤邊坡坡度1:1.50，邊坡角30°40′，土容重r=19.5kN/m^3，土的內(nèi)摩擦角φ=25°，c=18.7kpa,查表可知，QUOTE，QUOTE，最大填土高度為5m。換算當(dāng)量土柱高度：式中：B荷載橫向分布寬度，m；N橫向分布的車道數(shù)，雙車道N=2；b后輪輪距，取1.8m；m相鄰兩車輪后輪的中心間距，取1.3m；d輪胎著地寬度，取0.6m式中：汽車荷載換算高度m；Q每一輛車的重力，kg,標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載為550km；路基填料的容重，km/m3；L汽車前后輪最大軸距，m，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載，L=12.8m。該設(shè)計(jì)邊坡穩(wěn)定性分析采用圓弧條分法，計(jì)算圖示采用4.5H法進(jìn)行繪制。O1的計(jì)算計(jì)算圖示如下：圖5.1O1計(jì)算圖表5.6O1計(jì)算值分塊號(hào)距圓心水平距離sincos分塊面積分塊重量抗滑力下滑力k19.760.910.427.82146.2361.56132.64550.882.4227.760.720.6914.27266.85184.86192.4535.760.540.8417.76332.11280.52177.7843.760.350.9419.70368.39345.17128.7351.760.160.9920.78388.59383.3563.566-0.24-0.021.0021.06393.82393.72-8.787-2.24-0.210.9820.02374.37366.17-77.948-4.24-0.390.9216.22303.31278.77-119.529-6.24-0.580.8111.26210.56171.54-122.1110-8.34-0.780.634.9091.6357.90-71.022523.56295.792、O2的計(jì)算計(jì)算圖示如下：圖5.2O2計(jì)算圖表5.7O2計(jì)算值分塊號(hào)距圓心水平距離sincos分塊面積分塊重量抗滑力下滑力QUOTEk19.000.900.444.8290.1339.2981.12455.721.9527.200.720.699.93185.69128.86133.7035.400.540.8412.71237.68200.04128.3543.600.360.9314.39269.09251.0596.8751.800.180.9815.33286.67281.9951.606-0.020.001.0015.46289.10289.100.007-1.82-0.180.9813.53253.01248.79-46.058-3.62-0.360.9310.47195.79182.51-70.889-5.42-0.540.846.65124.36104.51-67.4010-6.16-0.620.791.9636.6528.87-22.581755.01284.743.O3的計(jì)算計(jì)算圖示如下：圖5.3O3計(jì)算圖表5.8O3計(jì)算值分塊號(hào)距圓心水平距離sincos分塊面積分塊重量抗滑力下滑力k18.500.890.462.9855.7325.9049.34376.741.6326.900.720.706.61123.6185.9488.8435.300.550.839.02168.67140.6493.1243.700.390.9210.31192.80177.9074.3152.100.220.9811.06206.82201.8145.2460.500.051.0010.52196.72196.4610.257-1.10-0.110.998.72163.06161.99-18.688-2.70-0.280.966.52121.92117.00-34.299-4.30-0.450.893.7770.5063.03-31.5810-5.60-0.580.810.7614.2111.54-8.291182.22268.264.O4的計(jì)算計(jì)算圖示如下:圖5.4O4計(jì)算圖表5.9O4計(jì)算值分塊號(hào)距圓心水平距離sincos分塊面積分塊重量抗滑力下滑力k18.200.860.521.8434.4117.7429.48313.951.5226.800.710.704.4382.8458.2958.8635.400.560.836.11114.2694.3364.4744.000.420.917.14133.52121.3055.8152.600.270.967.53140.81135.5138.2661.200.130.996.65124.36123.3715.597-0.20-0.021.005.43101.54101.52-2.128-1.60-0.170.993.9774.2473.19-12.419-3.00-0.310.952.2041.1439.07-12.9010-4.10-0.430.900.336.175.58-2.64769.90232.40比較上表K1、K2、K3、K4，--其中最小K值為K4=1.52﹥1.25，且過路中線的K1=2.42，綜合上述，該邊坡穩(wěn)定。5.4、擋土墻的設(shè)計(jì)擋土墻是用來(lái)支擋邊坡，對(duì)邊坡起到保護(hù)的作用，以保證邊坡的穩(wěn)定性。5.4.1、基礎(chǔ)資料及墻身尺寸設(shè)計(jì)擋土墻工地調(diào)查及試驗(yàn)資料，資料如下:1.土壤地質(zhì)情況：地基為中密礫石土，容許承載力QUOTE，基底摩阻系數(shù)QUOTE;2.墻背填料：QUOTE；內(nèi)摩阻角QUOTE，填料與墻背的摩阻角為16°。3.墻體材料:5號(hào)水泥砂漿砌片石，重度QUOTE；容許壓應(yīng)力QUOTE；容許拉應(yīng)力QUOTE；容許剪應(yīng)力170kPa。4.車輛荷載：公路一級(jí)；驗(yàn)算荷載：公路一級(jí)5.穩(wěn)定系數(shù)：QUOTE；QUOTE。墻身尺寸設(shè)計(jì)如下：墻身尺寸:墻身高:H=6(m)，墻頂寬:B1=2.3(m)，面坡傾斜坡度:1:0.25，背坡傾斜坡度:1:0.2，采用1個(gè)擴(kuò)展墻址臺(tái)階，墻趾臺(tái)階b1=0.5(m)，墻趾臺(tái)階h1:0.5(m)，墻趾臺(tái)階與墻面坡坡度相同，墻底傾斜坡率:0.2:1,底寬H=6.5(m),填土高度a=4（m）。地基承載力特征值提高系數(shù):墻趾值提高系數(shù):1.2；墻踵值提高系數(shù):1.3；平均值提高系數(shù):1.0。設(shè)計(jì)圖示如下：圖5.5擋土墻設(shè)計(jì)圖5.4.2擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算擋土墻計(jì)算公式如下：1、破裂棱體位置的確定：QUOTE(5-1)QUOTE(5-2)QUOTE(5-3)QUOTE(5-4)2、當(dāng)量土柱高度計(jì)算：QUOTE(5-5)3、土壓力計(jì)算：QUOTE(5-5)QUOTE(5-6)QUOTE(5-7)4、土壓力作用點(diǎn)計(jì)算：QUOTE(5-9)QUOTE(5-8)5、土壓力對(duì)墻趾力臂計(jì)算：QUOTE(5-9)QUOTE(5-10)6、穩(wěn)定性驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算：抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算：7、基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算軸心荷載作用：QUOTE(5-11)基底合力偏心距：QUOTE(5-12)QUOTE(5-13)8、地基承載力抗力值：當(dāng)軸向荷載作用：QUOTE(5-14)當(dāng)偏心荷載作用：QUOTE(5-15)表5.10擋土墻各荷載分布系數(shù)類別擋土墻結(jié)構(gòu)重力墻頂上的有效永久載荷墻頂與第二破裂面間有效載荷填土側(cè)壓力車輛荷載引起的土側(cè)壓力分項(xiàng)系數(shù)1.0001.0001.0001.0001.000是否滿足滿足滿足滿足滿足滿足無(wú)荷載時(shí)的破裂角=35.742(度)路基面總寬=12.250(m),路肩寬=3.250(m)安全距離=0.500(m)，單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),分布長(zhǎng)度L0=20.000(m)，荷載SG=0.284(kN)車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計(jì)算得，路面上橫向可排列此種車輛2列，布置寬度=3.451(m)表5-11布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表輪號(hào)路邊距離(m)輪寬(m)輪壓(kN)上輪壓(kN)013.7500.30015.0000.000025.5500.30015.0000.000033.7500.60060.0000.065045.5500.60060.0000.000053.7500.60060.0000.065065.5500.60060.0000.000073.7500.60070.0000.076085.5500.60070.0000.000093.7500.60070.0000.076105.5500.60070.0000.000按實(shí)際墻背計(jì)算得到:第1破裂角：35.742(度)Ea=354.577(kN)Ex=315.055(kN)Ey=162.681(kN)作用點(diǎn)高度Zy=2.580(m)因?yàn)楦┬眽Ρ?，需判斷第二破裂面是否存在，?jì)算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在墻身截面積=25.301(m2)，重量=607.225(kN)1.滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算基底摩擦系數(shù)=0.550采用傾斜基底增強(qiáng)抗滑動(dòng)穩(wěn)定性,計(jì)算過程如下:基底傾斜角度=11.310(度)Wn=595.433(kN)En=221.309(kN)Wt=119.087(kN)Et=277.032(kN)滑移力=157.946(kN)，抗滑力=449.208(kN)滑移驗(yàn)算滿足:Kc=2.844QUOTE1.300滑動(dòng)穩(wěn)定方程驗(yàn)算：滑動(dòng)穩(wěn)定方程滿足:方程值=342.573(kN)>0.0地基土層水平向:滑移力=315.055(kN)，抗滑力=414.494(kN)地基土層水平向:滑移驗(yàn)算滿足:Kc2=1.316>1.3002.傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算相對(duì)于墻趾點(diǎn)，墻身重力的力臂Zw=3.123(m)相對(duì)于墻趾點(diǎn)，Ey的力臂Zx=5.213(m)相對(duì)于墻趾點(diǎn)，Ex的力臂Zy=1.434(m)驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性：傾覆力矩=451.918(QUOTE)，抗傾覆力矩=2744.379(QUOTE)傾覆驗(yàn)算滿足:K0=6.073QUOTE1.500傾覆穩(wěn)定方程驗(yàn)算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=1913.201(QUOTE)QUOTE0.03.地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算取傾斜基底的傾斜寬度驗(yàn)算地基承載力和偏心距，作用于基礎(chǔ)底的總豎向力=814.882(kN)，作用于墻趾點(diǎn)的總彎矩=2289.688(QUOTE)基礎(chǔ)底面寬度B=5.843(m)，偏心距e=0.114(m)基礎(chǔ)底面合力作用點(diǎn)距離基礎(chǔ)趾點(diǎn)的距離Zn=2.807(m)基底壓應(yīng)力:趾部=156.224，踵部=123.356(kPa)最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=156.224/123.356=1.266作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足:e=0.114<=0.167QUOTE5.843=0.974(m)墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=156.224<=576.000(kPa)墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=123.356<=624.000(kPa)地基平均承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=139.790<=480.000(kPa)4.基礎(chǔ)強(qiáng)度驗(yàn)算基礎(chǔ)為天然地基，不作強(qiáng)度驗(yàn)算5.墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算驗(yàn)算截面以上，墻身截面積=22.150(QUOTE)，重量=531.600(kN)驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=3.142(m)驗(yàn)算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=5.421(m)驗(yàn)算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.345(m)容許應(yīng)力法:法向應(yīng)力檢算:作用于驗(yàn)算截面的總豎向力=688.382(kN)，作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=2008.689(QUOTE)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=2.894(m)截面寬度B=5.500(m)，偏心距e1=-0.144(m)截面上偏心距驗(yàn)算滿足:e1-0.144<=0.250QUOTE5.500=1.375(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=106.374，背坡=146.091(kPa)壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=146.091<=1050.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=6.790<=170.000(kPa)極限狀態(tài)法:重要性系數(shù)QUOTE=1.000驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd=694.281(kN)軸心力偏心影響系數(shù)QUOTE=0.992擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積=5.500(QUOTE)材料抗壓極限強(qiáng)度Ra=2500.000(kPa)圬工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)QUOTE=2.310偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)QUOTE=1.000計(jì)算強(qiáng)度時(shí):強(qiáng)度驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=694.281<=5903.679(kN)計(jì)算穩(wěn)定時(shí):穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=694.281<=5903.679(kN)6.臺(tái)頂截面強(qiáng)度驗(yàn)算土壓力計(jì)算：計(jì)算高度為5.5處的庫(kù)侖主動(dòng)土壓力無(wú)荷載時(shí)的破裂角=37.898(度)路基面總寬=12.250(m),路肩寬=3.250(m)，安全距離=0.500(m)單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m)車與車之間距離=0.600(m)經(jīng)計(jì)算得，路面上橫向可排列此種車輛2列布置寬度=2.495(m)布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表:布置寬度B0=2.495(m)，分布長(zhǎng)度L0=20.000(m)，荷載值SG=0.000(kN)換算土柱高度h0=0.000(m)按實(shí)際墻背計(jì)算得到:第1破裂角：37.898(度)Ea=228.547(kN)Ex=203.073(kN)Ey=104.858(kN)作用點(diǎn)高度Zy=1.972(m)因?yàn)楦┬眽Ρ常砸袛嗟诙屏衙娴拇嬖?，?jì)算結(jié)果第二破裂面不存在強(qiáng)度驗(yàn)算:驗(yàn)算截面以上，墻身截面積=19.456(QUOTE)，重量=466.950(kN)驗(yàn)算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=2.412(m)驗(yàn)算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=4.113(m)驗(yàn)算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=1.965(m)容許應(yīng)力法:法向應(yīng)力檢算:作用于驗(yàn)算截面的總豎向力=571.808(kN)，作用于墻趾下點(diǎn)的總彎矩=1202.047(kN-m)相對(duì)于驗(yàn)算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=2.102(m)截面寬度B=4.775(m)，偏心距e1=0.285(m)截面上偏心距驗(yàn)算滿足:e1=0.285<=0.250QUOTE4.775=1.194(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=162.682，背坡=76.819(kPa)壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=162.682<=1050.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=-5.372<=170.000(kPa)極限狀態(tài)法:重要性系數(shù)QUOTE=1.000驗(yàn)算截面上的軸向力組合設(shè)計(jì)值QUOTE=571.808(kN)軸心力偏心影響系數(shù)QUOTE=0.959擋墻構(gòu)件的計(jì)算截面每沿米面積A=4.775(m2)材料抗壓極限強(qiáng)度Ra=2500.000(kPa)圬工構(gòu)件或材料的抗力分項(xiàng)系數(shù)QUOTE=2.310偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)QUOTE=1.000計(jì)算強(qiáng)度時(shí):強(qiáng)度驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=571.808<=4955.442(kN)計(jì)算穩(wěn)定時(shí):穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=571.808<=4955.442(kN)滑移驗(yàn)算抗滑力=449.208(kN),滑移力=157.946(kN)。滑移驗(yàn)算滿足:Kc=2.844QUOTE1.300滑動(dòng)穩(wěn)定方程滿足:方程值=342.573(kN)QUOTE0.0抗滑力=414.494(kN),滑移力=315.055(kN)。地基土層水平向:滑移驗(yàn)算滿足:Kc2=1.316QUOTE1.300(1.傾覆驗(yàn)算抗傾覆力矩=2744.379(kN-M),傾覆力矩=451.918(kN-m)。傾覆驗(yàn)算滿足:K0=6.073QUOTE1.500傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=1913.201(kN-m)QUOTE0.0(2.地基驗(yàn)算作用于基底的合力偏心距驗(yàn)算滿足:e=0.114<=0.167QUOTE5.843=0.974(m)墻趾處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=156.224<=576.000(kPa)墻踵處地基承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=123.356<=624.000(kPa)地基平均承載力驗(yàn)算滿足:壓應(yīng)力=139.790<=480.000(kPa)(3.基礎(chǔ)驗(yàn)算不做強(qiáng)度計(jì)算。(4.墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算容許應(yīng)力法:截面上偏心距驗(yàn)算滿足:e1=-0.144<=0.250QUOTE5.500=1.375(m)壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=146.091<=1050.000(kPa)拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=0.000<=60.000(kPa)剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=6.790<=170.000(kPa)極限狀態(tài)法:強(qiáng)度驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=694.281<=5903.679(kN)穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=694.281<=5903.679(kN)(5.臺(tái)頂截面強(qiáng)度驗(yàn)算容許應(yīng)力法:截面上偏心距驗(yàn)算滿足:e1=0.285<=0.250QUOTE4.775=1.194(m)壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=162.682<=1050.000(kPa)拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=0.000<=60.000(kPa)剪應(yīng)力驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=-5.372<=170.000(kPa)極限狀態(tài)法:強(qiáng)度驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=571.808<=4955.442(kN)穩(wěn)定驗(yàn)算滿足:計(jì)算值=571.808<=4955.442(kN)綜合上述可得，該重力式擋土墻設(shè)計(jì)尺寸滿足邊坡穩(wěn)定性要求。5.5涵洞的設(shè)計(jì)涵洞是指在公路工程建設(shè)中為了使公路順利通過水渠而不妨礙交通，設(shè)計(jì)于路基下方修筑于路面以下的排水孔道，是公路工程設(shè)計(jì)中非常重要的一部分。該設(shè)計(jì)中，在K0+920至K0+940處，為填土路堤，地處山溝，為防止積水過多，對(duì)路基造成損害，在此處設(shè)置一個(gè)涵洞，擬采用石蓋板涵.這種結(jié)構(gòu)具有施工簡(jiǎn)便，迅速，修復(fù)方便的優(yōu)點(diǎn).尺寸設(shè)計(jì)如下：假定設(shè)計(jì)流量為：QUOTE,擬定洞高為：QUOTE；根據(jù)資料可得：所以可設(shè)計(jì)該涵洞底寬：QUOTE，所以涵洞孔徑尺寸：QUOTE.所以此涵洞為無(wú)壓式岀流.5.6路基土石方計(jì)算與調(diào)配路基土石方的計(jì)算與調(diào)配是路面設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，也是道路施工的一個(gè)重要參考指標(biāo)。通過對(duì)道路土石方工程的數(shù)量計(jì)算和合理的調(diào)配，為道路的工程預(yù)算，工程施工量提供可靠的依據(jù)。5.6.1路基土石方計(jì)算路基土石方計(jì)算一般用列表法與圖解法，無(wú)論列表與圖解，都是假定相鄰兩段面間為一棱柱體。其高為兩段面中線長(zhǎng)。棱柱體積按平均斷面法求：QUOTE式中：、相鄰兩斷面的填方（或挖方）面積；相鄰兩斷面的樁距。該方法稱為平均斷面法，該方法設(shè)計(jì)算簡(jiǎn)便、實(shí)用，目前公路上常采用這種方法，但精度較差，只有，相差不大時(shí)才較準(zhǔn)確。一般平均斷面法計(jì)算的結(jié)果是偏大的。5.6.2路基土石方調(diào)配本設(shè)計(jì)采用分段調(diào)配法，按100m一個(gè)調(diào)度段記，共個(gè)13個(gè)調(diào)度段，具體調(diào)配方案見表附表。第6章路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)作為道路設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該根據(jù)地形、土壤、氣候狀況，合理設(shè)置路面結(jié)構(gòu)層，并選用合適的路面材料，從而保證道路的穩(wěn)定性和行車安全，已延長(zhǎng)道路的使用壽命。6.1、彈性三層體系換算法1.路面結(jié)構(gòu)層次設(shè)計(jì)原始資料：該地段位于自然區(qū)劃Ⅲ，路基土為粉土，地層主要為黃土，地下水很深，地層位于堅(jiān)硬～半堅(jiān)硬狀態(tài)，強(qiáng)度較高，但黃土具有很強(qiáng)的濕陷性。預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)初期交通量為6000量，交通量增長(zhǎng)率為8﹪，設(shè)計(jì)年限為15年。氣象條件：氣溫年平均為9.8℃，年最高氣溫為38.6℃，最低氣溫為-24.0℃，無(wú)霜期為240天，雨量集中在6、7、8月，年降水量平均為360mm，最大暴雨13mm∕晝夜。材料供應(yīng)狀況：沿線附近可采集到砂、礫材料，平均運(yùn)距為2公里，距沿線20公里有碎石料場(chǎng)，沿線50公里有渣油、瀝青和鋼筋供應(yīng)，石灰、煤距沿線5公里，木材運(yùn)距15公里。交通量組成如下表：表6.1交通組成車型小型貨車中型貨車大型貨車小型客車大型客車拖掛車比例（﹪）9.632.417.8732.969.158.01各種車型交通量（假設(shè)車型）如下：表6.2各車型交通量假設(shè)車型號(hào)各車型換算交通量（輛）小型貨車（交通SH141）中型貨車（解放CA10B）大型貨車（長(zhǎng)征XD250）小型客車（三湘CK6500）大型客車（會(huì)客JT692A）掛車（東風(fēng)CS938）軸載換算：路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以雙輪單軸BZZ-100為標(biāo)準(zhǔn)軸載。累計(jì)當(dāng)量軸次：該路段設(shè)計(jì)年限15年，查規(guī)范可知，四車道系數(shù)為0.4～0.5，本設(shè)計(jì)取0.45。當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉力驗(yàn)算時(shí)：表6.3軸載換算結(jié)果表車型交通SH141前軸25.55115762.00后軸55.101157656.71解放CA10B后軸60.85111981228.25長(zhǎng)征XD250前軸37.81170510.23后軸72.62.21705175．09三湘CK6500后軸25.61122536．00會(huì)客JT692A前軸28.4118573.58后軸67.72.21857150．11東風(fēng)CS938后軸702.2144894.94合計(jì)726.33注：軸載小于25KN的軸載作用不計(jì)QUOTE累計(jì)當(dāng)量軸次：QUOTEQUOTEQUOTE當(dāng)驗(yàn)算半剛性基層底層拉應(yīng)力時(shí)：表6.4軸載換算結(jié)果表（半剛性底層拉應(yīng)力）車型交通SH141后軸55.10115766.44解放CA10B后軸60.8511198136.99表6.4QUOTE長(zhǎng)征XD250后軸72.63170554.41三湘CK6500后軸25.612253忽略會(huì)客JT692A后軸67.73185737.82東風(fēng)CS938后軸703144825.83合計(jì)161.49注：軸載小于50KN的不計(jì)。6.2路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)計(jì)算得出，設(shè)計(jì)年限內(nèi)，一個(gè)車道上的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次為3239239次，參照《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》，初步擬定路面結(jié)構(gòu)層采用三層式瀝青混凝土，面層用細(xì)粒式密級(jí)瀝青混凝土（4cm），中層用中粒式密級(jí)瀝青混凝土（6cm）,下層用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土（8cm）?；鶎硬捎盟嗨槭?0cm），底基層采用石灰土（厚度待定）各種材料名稱，抗壓模量和劈裂強(qiáng)度如下：表6.5抗壓模量和劈裂強(qiáng)度材料名稱抗壓模量劈裂強(qiáng)度細(xì)粒式密級(jí)瀝青混凝土14001.4中粒式密級(jí)瀝青混凝土12001.0粗粒式密級(jí)瀝青混凝土10000.8水泥碎石（5%-6%）15000.5石灰土（8%-12%）5500.225土基回彈模量：本設(shè)計(jì)路段位于自然區(qū)劃,路基為粉質(zhì)土，稠度為1.0，查《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》，取土基回彈模量。設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定： 1.設(shè)計(jì)彎沉值該路為高速公路，等級(jí)系數(shù)QUOTE，面層類型系數(shù)QUOTE，由基層采用基層組合，所以類型系數(shù)QUOTE。2.彎沉修正系數(shù)FQUOTEQUOTE3.彎沉系數(shù)QUOTEQUOTEQUOTE4.驗(yàn)算石灰土的厚度已知輪載P=0.7MPa，單輪當(dāng)量直徑d=21.3cm,半徑查諾謨圖得QUOTE，QUOTE然后由QUOTE，QUOTE，QUOTE，查諾謨圖得QUOTE，因此QUOTE由公式:QUOTEQUOTE所以有QUOTE，所以當(dāng)石灰土厚度QUOTE時(shí)，符合要求。6.各結(jié)構(gòu)層的容許拉應(yīng)力細(xì)粒式瀝青混凝土：中粒式瀝青混凝土：粗粒式瀝青混凝土：水泥碎石：石灰土：7.各結(jié)構(gòu)層的拉應(yīng)力驗(yàn)算（將6層體系換算為當(dāng)量三層體系）①驗(yàn)算細(xì)粒式瀝青的層底拉應(yīng)力，將QUOTE作為上層厚度h，其模量用15℃。其余取20℃或彎沉計(jì)算模量。如下圖：QUOTE4QUOTE2000QUOTE4QUOTE2000QUOTE6QUOTE1200QUOTE1200QUOTE8QUOTE1000QUOTE30QUOTE1500QUOTE40QUOTE550QUOTE48QUOTE48等效換算：計(jì)算上層最大拉應(yīng)力：查諾陌圖得：QUOTE小于0，表示該結(jié)構(gòu)層底為壓應(yīng)力，即細(xì)粒式瀝青混凝土層滿足要求。=2\*GB3②驗(yàn)算中粒式瀝青的層底拉應(yīng)力，將QUOTE、QUOTE作為上層厚度h，其模量用15℃。其余取20℃或彎沉計(jì)算模量。如下圖：QUOTE4QUOTE2000+QUOTE10.11QUOTE6QUOTE1800QUOTE1800QUOTE8QUOTE1000QUOTE1000QUOTE30QUO