淮連一級公路L1標(biāo)段施工圖設(shè)計(jì)（學(xué)士畢業(yè)設(shè)計(jì)）

1、揚(yáng)州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 淮連一級公路L1標(biāo)段第一章 公路路線設(shè)計(jì)1.1 公路幾何指標(biāo)的計(jì)算、確定與復(fù)核1.1.1 交通量計(jì)算已知資料（交通量年增長率為8%）見表1-1。 原始交通量 表1-1小客車解放CA10B黃河JN 150交通 SH 361太脫138吉爾130尼桑 CK 10GJ21980360300180192380300根據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003），各汽車換算系數(shù)見表1-2。各汽車代表車型與換算系數(shù) 表1-2設(shè)計(jì)車輛載重（t）折算系數(shù)折算后交通量說明小客車1.0198219座的客車和載重量2t的折算系數(shù) 1.019座的客車和載重量2t的折算系數(shù) 1.5載重量在714t

2、的貨車的折算系數(shù) 2.0載重量在14t的貨車的折算系數(shù) 3.0解放CA10B41.5540黃河JN 1508.262.0600交通SH 361153.0540太脫拉138122.0384吉爾 13041.5570尼桑CK10G6.6651.5450初始年交通量： N0=1980+540+600+540+384+570+450=5064（輛）遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量(輛)式中：n-遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限，一級公路為20年。由遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量21855輛/日，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)1.0.3規(guī)定，擬定該公路為一級公路四車道，設(shè)計(jì)車速100公里/小時(shí)。1.1.2相關(guān)技術(shù)指標(biāo) 1） 車道寬度當(dāng)設(shè)計(jì)車速為100公里/小時(shí)時(shí)

3、，單車道寬度為3.75米。 2） 一級公路整體式斷面必須設(shè)置中央帶。中央帶由兩條左側(cè)路緣帶和中央分隔帶組成，可采用標(biāo)準(zhǔn)一般值設(shè)計(jì)，取3.50米。3） 路肩寬度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，左側(cè)硬路肩寬度采用3.00米，土路肩寬度采用0.75米，一級公路應(yīng)在右側(cè)硬路肩寬度內(nèi)設(shè)右側(cè)路緣帶，采用0.50米。 4） 一級公路的連續(xù)上坡路段，當(dāng)通行能力運(yùn)行安全受到影響時(shí)應(yīng)設(shè)置爬坡車道，其寬度為3.50米，連續(xù)長坡下坡路段，危及運(yùn)行安全處應(yīng)設(shè)置避險(xiǎn)車道。對于本設(shè)計(jì)都無須設(shè)置。 5） 路基寬度一級公路四車道路基寬度取一般值26.00米。1.1.3指標(biāo)核算平曲線極限最小半徑：平曲線一般最小半徑：考慮最小行程時(shí)間： 緩和曲線最小長

4、度： 停車視距： 合成坡度： 縱坡最小長度： 豎曲線最小長度：1.2 公路選線設(shè)計(jì)1.2.1自然條件綜述本案位于蘇北地區(qū)，地勢平坦，偶有微丘，為平原微丘區(qū)；該地區(qū)雨量充沛集中，雨型季節(jié)性較強(qiáng)，暴雨多，水毀、沖刷較多，為2區(qū)；經(jīng)過調(diào)查，該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較迅速，正在融入長三角經(jīng)濟(jì)區(qū)，未來交通量增長趨勢較為明顯，本著從長遠(yuǎn)角度考慮的觀點(diǎn)，本路段按平原微丘區(qū)一級公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，計(jì)算行車速度V=100km/h，設(shè)計(jì)年限為20年。1) 平原區(qū)選線原則平原區(qū)選線，因地形限制不大，而線型應(yīng)在基本符合路線走向的前提下，正確處理對地物、地質(zhì)的避讓與超越，找出一條理想的路線。平原區(qū)農(nóng)田成片，渠道縱橫交錯(cuò)，布線應(yīng)從支援農(nóng)

5、業(yè)著眼，盡量做到少占和不占高產(chǎn)田，從各項(xiàng)費(fèi)用上綜合考慮放線，不能片面求直，而占用大片良田，也不能片面強(qiáng)調(diào)不占某塊田而使路線彎彎曲曲，造成行車條件惡化。路線應(yīng)與農(nóng)田水利建設(shè)相結(jié)合，有利于農(nóng)田灌溉，盡可能少于灌溉渠道相交把路線布置在渠道上方非灌溉的一側(cè)或渠道尾部。當(dāng)路線靠近河邊低洼或村莊，應(yīng)爭取靠河岸布線，利用公路的防護(hù)措施，兼作保一級公路技術(shù)指標(biāo)匯總表 表1-3 計(jì)算行車速度（km/h）100縱坡不小于（%）0.3行車道寬度（m）43.75最大縱坡（%）4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（%）10003極限值1.508004左側(cè)路緣

6、帶寬度（m）一般值0.50緩和坡段坡長不小于（m）85極限值0.25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3.00一般最小值10000土路肩寬度（m）一般值0.75凹形豎曲線半徑（m）極限最小值3000極限值0.75一般最小值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（m）400V60km/h同向曲線間最小直線長度（m）6V一般最小半徑（m）700反向曲線間最小直線長度（m）2V不設(shè)超高的最小半徑（

7、m）4000路基寬度（m）一般值26.0最大半徑不應(yīng)大于（m）10000最小值24.5最小長度（m）170最小坡長（m）250平曲線超高橫坡不大于（%）10緩和曲線最小長度m85路拱橫坡（%）1.52.0調(diào)不占某塊田而使路線彎彎曲曲，造成行車條件惡化。路線應(yīng)與農(nóng)田水利建設(shè)相結(jié)合，有利于農(nóng)田灌溉，盡可能少于灌溉渠道相交把路線布置在渠道上方非灌溉的一側(cè)或渠道尾部。當(dāng)路線靠近河邊低洼或村莊，應(yīng)爭取靠河岸布線，利用公路的防護(hù)措施，兼作保村保田的作用。合理考慮路線與城鎮(zhèn)的關(guān)系，盡量避免穿越城鎮(zhèn)、工礦區(qū)及較密集的居民點(diǎn)，盡量避開重要的電力、電訊設(shè)施。通過名勝、風(fēng)景、古跡地區(qū)的道路，應(yīng)注意保護(hù)原有自然狀態(tài)，

8、其人工構(gòu)造物應(yīng)與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)，處理好重要?dú)v史文物遺址注意土壤水文條件，當(dāng)路線遇到面積較大的湖塘、泥沼和洼地時(shí)，一般應(yīng)繞避，如需穿越時(shí)，應(yīng)選擇最窄最淺和基底坡面較平緩的地方通過，并采取有效措施，保證路基的穩(wěn)定。路線設(shè)計(jì)應(yīng)在保持行車安全、舒適、迅速的前提下，做到工程量小、造價(jià)低、營運(yùn)費(fèi)用省、效益好，并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。選線應(yīng)注意同農(nóng)田基本建設(shè)相配合，做到少占農(nóng)田，并應(yīng)盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物田或穿過經(jīng)濟(jì)林園。 選線應(yīng)對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)進(jìn)行深入勘測調(diào)查，弄清它們對道路工程的影響路線與農(nóng)田水利建設(shè)相配合，有利農(nóng)田灌溉,盡可能少和灌溉渠道相交；當(dāng)路線必須跨水塘?xí)r，可考慮設(shè)在水塘的一側(cè),并拓寬水

9、塘取土填筑路堤，使水塘面積不致縮水；盡量避免穿越城鎮(zhèn)，工礦區(qū)及較密集的居民區(qū)，但又要考慮到便利支農(nóng)運(yùn)輸，便利群眾，便利與工礦的聯(lián)系，路線不宜離開太遠(yuǎn)。1.2.3 線型說明綜合考慮以上各原則，共選定七個(gè)交點(diǎn)，見圖1-1。1.2.4 平曲線要素計(jì)算1)對于第一個(gè)平曲線 =m 2)對于第二個(gè)平曲線=m 圖1-1 主要控制點(diǎn)坐標(biāo)表 3)對于第三個(gè)平曲線=m 4)對于第四個(gè)平曲線=m 5)對于第五個(gè)平曲線=m 6)對于第六個(gè)平曲線=m 7)對于第七個(gè)平曲線=m 1.2.5主點(diǎn)樁號計(jì)算 JD1K1+463.434 -T 587.102ZYK0+876.332 +L/2 582.6445QZK1+458.9

10、765 +L/2 582.6445YZK2+041.621特殊點(diǎn)樁號JD2JD3JD4JD5JD6JDJDK2+790.42K3+564.76K4+773.81K5+812.68K6+560.19K7+300.87-T 211.49 335.87 206.25 201.46 327.30 378.38ZHK2+578.93K3+228.90K4+567.56K5+611.14K6+232.49K6+922.25+LS909090909090HYK2+668.93K3+318.90K4+657.56K5+701.14K6+322.49K7+012.25+(L-2LS)/2 119.01 328.

11、03 113.90109.38223.06 266.10QZK2+787.94K3+646.93K4+6711.46K5+810.52K6+545.55K7+278.35+(L-2LS)/2 119.01 328.03 113.90109.38223.06 266.10YHK2+906.98K3+974.95K4+885.36K5+919.90K6+769.61K7+544.45+LS909090909090HZK2+996.66K4+064.95K4+975.36K6+009.90K6+859.61K7+634.451.2.6 公路比選方案的確定本設(shè)計(jì)由蔣彬、陳洪構(gòu)成設(shè)計(jì)小組，分別進(jìn)行方案設(shè)

12、計(jì)。經(jīng)計(jì)算后綜合比較，其中方案二的技術(shù)指標(biāo)較高，較充分考慮到了路線設(shè)計(jì)的實(shí)際實(shí)現(xiàn)可能，盡量做到了業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)所考慮到的最大客觀實(shí)際，符合高等級公路的要求。因此，確定陳洪設(shè)計(jì)的方案二為最佳設(shè)計(jì)方案，作為后繼設(shè)計(jì)的依據(jù)。兩方案比選結(jié)果見表1-4。本人主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)方案二的L1標(biāo)段（K0+000K2+680）的施工圖設(shè)計(jì)。 平曲線的選線方案的比選 表1-4比選內(nèi)容方案1方案2新建路線總長（米）8006.0327662.077轉(zhuǎn)點(diǎn)數(shù)（個(gè)）75轉(zhuǎn)角最大50.9538.94最小16.78.36平均32.1520.76曲線 半徑最大40004000最小700700平均1214.21540橋梁（座）64涵洞（道）1

13、617河塘（）109509235拆遷（3公路平面線型設(shè)計(jì)1.3.1起終點(diǎn)及轉(zhuǎn)點(diǎn)坐標(biāo)路線起點(diǎn)（490.547，246.169）轉(zhuǎn)點(diǎn) （556.617，1409.950）（1009.552，2533.333） （1371.542，3153.632）1.3.2轉(zhuǎn)點(diǎn)計(jì)算1）各點(diǎn)間距 = =1165.655同理： 2）各方位角 同理： 3）各轉(zhuǎn)角 （左轉(zhuǎn)） 同理：（左轉(zhuǎn)） （右轉(zhuǎn)）方案二L1標(biāo)段平面設(shè)計(jì)直線、曲線及轉(zhuǎn)角表一覽表見第二分冊（圖S-3）。路線平面分圖見第二分冊圖S-1。由于在進(jìn)行EICAD軟件進(jìn)行路線設(shè)計(jì)校核時(shí)，人為操作的因素較大，難免引起誤差。1.3 公路縱斷面設(shè)

14、計(jì)1.3.1縱坡設(shè)計(jì)原則坡設(shè)計(jì)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定。為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)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。一般情況下縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)考慮填挖平衡，盡量使挖方運(yùn)作就近路段填方，以減少借方和廢方，降低造價(jià)和節(jié)約用地。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(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。在實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。1.3.2主要技術(shù)指標(biāo) 見表1-31.3.3平縱組合的設(shè)計(jì)原則平曲線與豎曲線應(yīng)相

15、互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡。暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應(yīng)合理悅目。平、豎曲線應(yīng)避免不當(dāng)組合。注意與道路周圍環(huán)境的配合，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。1.3.4確定控制點(diǎn)標(biāo)高由于路基要保證處于干燥或中濕狀態(tài)以上，所以查表為砂性土?xí)r，路槽底至地下水的臨界高度，由于地下水平均埋深0.8米，路面結(jié)構(gòu)層厚擬為0.8米，因此，最小填土高度：。 路基應(yīng)力工作區(qū):在路基某一深度處，當(dāng)車輪荷載引起的垂直應(yīng)力與路基土自重引起的垂直應(yīng)力相比所占的比重很小，僅為1/101/5。1.3.5設(shè)計(jì)步驟根據(jù)地形圖上的高程，以20米一點(diǎn)算出道路中心線上各點(diǎn)的原地面高程

16、，將各點(diǎn)高程對應(yīng)的標(biāo)于縱斷面米格紙上，用直線連接，注意涵洞、河道的標(biāo)法，畫出道路的縱向原地面圖。1.3.6拉坡 1）試坡：以“控制點(diǎn)”為依據(jù)，考慮平縱結(jié)合，挖方、填方及排水溝設(shè)置等眾多因素，初步擬訂坡度線。2）計(jì)算：拉的坡滿不滿足控制點(diǎn)高程，滿不滿足規(guī)范要求，如不滿足就進(jìn)行調(diào)坡。調(diào)坡時(shí)應(yīng)結(jié)合選線意圖，對照標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大縱坡、坡長限制，以及考慮平縱線組合是否得當(dāng)進(jìn)行調(diào)坡。第一個(gè)豎曲線：變坡點(diǎn)樁號為K0+680，豎曲線半徑取R=16000m 0,為凹形第三個(gè)豎曲線：變坡點(diǎn)樁號為K2+160，豎曲線半徑取R=20000m 250m,且R2=400m250m，故依據(jù)公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范該曲線段可不設(shè)加寬

17、。1.4.3公路用地公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定一級公路在整個(gè)路幅范圍以外不少于3.0m的土地為公路用地。1.4.4超高計(jì)算1）確定超高緩和段長度根據(jù)公路等級設(shè)計(jì)速度和平曲線半徑，查書表得超高值，新建公路一般采用繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，超高計(jì)算如下：見表1-8。一級公路指標(biāo)： 計(jì)算行車速度：100km/h 行車道：路肩： 路拱橫坡： 設(shè)超高橫坡度：，取=0.039 ， v 則JD1處根據(jù)內(nèi)插的方法的超高計(jì)算表如表1-8。超高值計(jì)算結(jié)果表 表1-8樁號說明左邊中間右邊K0+955.875ZH-0.2400-0.240K0+960-0.2510-0.207K0+980-0.3040-0.047K1+000

18、-0.35800.113K1+020-0.41100.273K1+040-0.46400.433K1+045.857HY-0.48000.480K1+282.419YH-0.48000.480K1+300-0.43300.339K1+320-0.38000.179K1+340-0.32600.019K1+360-0.2730-0.141K1+372.419HZ-0.2400-0.2401.4.5繪出典型橫斷面圖（標(biāo)準(zhǔn)、特殊）（見第二分冊圖S-1）1.4.6繪出路基橫斷面圖（見第二分冊圖S-6）1.5 路土石方的計(jì)算和調(diào)配1.5.1土石方調(diào)配要求 土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進(jìn)行。 縱向調(diào)運(yùn)

19、的最遠(yuǎn)距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距（按費(fèi)用經(jīng)濟(jì)計(jì)算的縱向調(diào)運(yùn)的最大限度距離叫經(jīng)濟(jì)運(yùn)距）。 土石方調(diào)運(yùn)的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運(yùn)輸?shù)挠绊懀话闱闆r下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。 借方、棄土方應(yīng)與借土還田，整地建田相結(jié)合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè)的影響，對于取土和棄土地點(diǎn)應(yīng)事先同地方商量。 不同性質(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)配。 回頭曲線路段的土石調(diào)運(yùn)，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調(diào)運(yùn)。1.5.2土石方調(diào)配方法 土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需單獨(dú)繪圖，直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡單，調(diào)配清晰的優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。表格調(diào)配法又可有逐樁調(diào)運(yùn)和分段調(diào)

20、運(yùn)兩種方式。一般采用分段調(diào)用。表格調(diào)配法的方法步驟如下：（1）準(zhǔn)備工作調(diào)配前先要對土石方計(jì)算進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行。調(diào)配前應(yīng)將可能影響調(diào)配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件表于表旁，借調(diào)配時(shí)考慮。（2）橫向調(diào)運(yùn)即計(jì)算本樁利用、填缺、挖余，以石代土?xí)r填入土方欄，并用符號區(qū)分。（3）縱向調(diào)運(yùn)計(jì)算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運(yùn)量借方數(shù)量=填缺縱向調(diào)入本樁的數(shù)量廢方數(shù)量=挖余縱向調(diào)出本樁的數(shù)量總運(yùn)量=縱向調(diào)運(yùn)量+廢方調(diào)運(yùn)量+借方調(diào)運(yùn)量（4）復(fù)核（5）計(jì)算計(jì)價(jià)土石方計(jì)價(jià)土石方=挖方數(shù)量+借方數(shù)量1.4.7填路基設(shè)計(jì)表（見第二分冊圖S-5）1.4.8填土石方計(jì)算表（扣除路面結(jié)構(gòu)層80cm）（

21、見第二分冊圖S-7）第二章 公路路基設(shè)計(jì)2.1 公路重力式擋土墻設(shè)計(jì)2.1.1重力式擋土墻位置的選擇 路塹擋土墻大多數(shù)設(shè)在邊溝旁。山坡?lián)跬翂?yīng)考慮設(shè)在基礎(chǔ)可靠處，墻的高度應(yīng)保證墻后墻頂以上邊坡的穩(wěn)定；當(dāng)路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近，基礎(chǔ)情況相似時(shí)，應(yīng)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(chǔ)可靠時(shí)，宜選用路堤墻；沿河路堤設(shè)置擋土墻時(shí)，應(yīng)結(jié)合河流情況來布置，注意設(shè)墻后仍保持水流流暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。2.1.2擋土墻的縱向布置 （1）確定擋土墻的起訖點(diǎn)和墻長，選擇擋土墻與路基或其他結(jié)構(gòu)物的銜接方式。路肩擋土墻端部可嵌入石質(zhì)路塹中，或采用錐坡與路堤銜接；

22、與橋臺連接時(shí)，為了防止墻后填土從橋臺尾端與擋土墻之間設(shè)置墻及接頭墻。（2）按地基、地形及墻身斷面變化情況進(jìn)行分段，確定伸縮縫和沉降縫的位置。（3）布置泄水孔和護(hù)攔的位置，包括數(shù)量、尺寸和間距。（4）標(biāo)注特征斷面的樁號，墻頂、基礎(chǔ)頂面、基底、沖刷線、冰凍線和設(shè)計(jì)洪水位的標(biāo)高等。2.1.3擋土墻的橫向布置 橫向布置選擇在墻高的最大處（4.805m），墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處，以及其他必須樁號處的橫斷面圖上進(jìn)行。根據(jù)墻型、墻高及地基與填料的物理力學(xué)指標(biāo)等設(shè)計(jì)資料進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)資料進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)成套用標(biāo)準(zhǔn)圖，確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度，布置排水設(shè)置等，并繪制擋土墻橫斷面圖。2.1.4擋土墻的作

23、用及要求1) 作用（1）路肩墻設(shè)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(shí)可收縮填土坡腳，減少填土數(shù)量，減少拆遷和占地面積，以及保護(hù)臨近線路的既有建筑物。（2）濱河及水庫路堤，在傍水一側(cè)設(shè)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。（3）設(shè)置在隧道口或明洞口的擋土墻，可縮短隧道或明洞長度，降低工程造價(jià)。 （4）設(shè)置在橋梁兩端的擋土墻，作為翼墻或僑臺，起著護(hù)臺及連接路堤的作用。 （5）抗滑擋土墻則可用于防止滑坡。 2) 要求（1）不產(chǎn)生墻身沿基地的滑移破壞。 （2）不產(chǎn)生墻身繞墻趾傾覆。 （3）不出現(xiàn)因基底過渡的不均勻沉陷而引起

24、墻身的傾斜。 （4）地基不產(chǎn)生過大的下沉。 （5）墻身截面不產(chǎn)生開裂破壞2.1.5擋土墻的埋置深度 對土質(zhì)地基，基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合下列要求： 無沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下1m；有沖刷時(shí)，應(yīng)在沖刷線以下1m。2.1.6擋土墻的排水設(shè)施擋土墻應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施，以疏干墻后土體和防止地面水下滲，防止墻后積水形成靜水壓力，減少寒冷地區(qū)回填土的凍脹壓力。 排水設(shè)施主要包括：設(shè)置地面排水溝，引排地面水，夯實(shí)回填土頂面和地面松土，防止雨水及地面水下滲，必要時(shí)可加設(shè)鋪砌，對路塹擋土墻趾前的邊溝的因用鋪砌加圍，以防邊溝水滲入基礎(chǔ)，設(shè)置墻身泄水，排除墻后水。 漿砌片石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)泄水孔。墻較高時(shí)，可在墻上部加

25、設(shè)一排匯水孔，排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面0.3m。為防止水分滲入地基，下排泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè)30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。2.1.7沉降縫與伸縮縫 為避免因地基不均勻沉降而引起墻身開裂，需根據(jù)地質(zhì)條件的變異和墻高，墻身斷面的變化情況設(shè)置沉降縫。為防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產(chǎn)生裂縫，應(yīng)設(shè)置伸縮縫。設(shè)計(jì)時(shí)，一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置，沿路線方向每隔1015米設(shè)置一道，兼起兩者的作用，縫寬23cm，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞。但在滲水量較大、填料容易流失或凍害嚴(yán)重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內(nèi)，外、頂三方填塞，填深不

26、宜小于0.15m。2.1.8土質(zhì)情況描述 土質(zhì)為砂性土，取最不利情況，。2.1.9重力式擋土墻結(jié)構(gòu)情況描述重力式擋土墻依靠墻身自重支撐土壓力來維持其穩(wěn)定。一般多用片（塊）砌筑，在缺失石料的地區(qū)有時(shí)也用砼修建。重力式擋土墻圬工量大，但其形式簡單，施工方便，可就地取材，適應(yīng)性較強(qiáng)，故被廣泛采用。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求在填土高度25米范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)重力式擋土墻，故在K0+100K1+480，K1+740K2+500設(shè)路肩式擋土墻，最大填土高度設(shè)5m。2.1.10重力式擋土墻計(jì)算2.1.10.2 初擬墻體尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算擬采用干砌片石重力式路肩墻（仰斜），墻高4.805m，墻背俯斜1：-0.25，墻身坡度亦取1：0

27、.2，墻身分段長度取10m，墻頂寬1.0m；設(shè)計(jì)荷載：按一級公路剛性路面所受荷載計(jì)；土壤地質(zhì)情況：墻背填土,計(jì)算內(nèi)摩擦角。填土與墻背間的摩擦角。砂性土地基，墻后回填仍為砂性土，地基容許承載力，基底摩擦系數(shù)f=0.4。，坡度為2%5%，不挖臺階；墻身材料：砌體容重，砌體容許壓應(yīng)力，容許剪應(yīng)力，墻身和基礎(chǔ)圬工砌體均采用M5漿砌，MU50片石。1）擋土墻自重及重心計(jì)算取單位長（1米）將擋土墻截面和基低部分土劃分為兩個(gè)平行四面和一個(gè)三角形。圖2-1 重力式擋土墻計(jì)算示意圖2）墻后填土以及車輛荷載引起的主動土壓力計(jì)算查規(guī)范，可知墻高5米時(shí)，附加荷載強(qiáng)度 則換算等代均布厚度為：,由于基礎(chǔ)埋置較淺，不計(jì)墻前

28、被動土壓力。按庫侖土壓力理論計(jì)算墻后填土以及車輛荷載引起的主動土壓力。由于是路肩墻a=0,b=0。根據(jù)主動土壓力計(jì)算公式：（假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)） 則 因?yàn)?，所以 則：驗(yàn)算 由于，故破裂面交于荷載內(nèi)，符合假設(shè)計(jì)算圖式。按墻背高度H=6.321米計(jì)算，由式： 3）修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值f的確定（基礎(chǔ)最小埋深算至墻趾點(diǎn)） 符合“規(guī)范”表5.4.3-1中關(guān)于基礎(chǔ)的最小埋深的規(guī)定。但3.0m且基礎(chǔ)B=0.8732.0m，所以修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值f=260Kpa。根據(jù)規(guī)范表5.4.4-2采用荷載組合、時(shí)，地基承載力設(shè)計(jì)值提高系數(shù)，故，驗(yàn)算地基時(shí)，計(jì)入作用在擋土墻的車輛附加荷載強(qiáng)度。4）基底合力的

29、偏心距檢驗(yàn)按極限狀態(tài)下的容許應(yīng)力法計(jì)算時(shí)，在地基計(jì)算中本例設(shè)計(jì)表達(dá)式的分項(xiàng)系數(shù)均為1，采用式6-45計(jì)算。傾斜基底上垂直力組合設(shè)計(jì)值： =149.26KN傾斜基底上合力的偏心距為：合力的偏心距，對土質(zhì)地基是不應(yīng)大于B/6，基礎(chǔ)穩(wěn)定性不滿足要求，必須重新確定擋土墻的尺寸見圖2-2。 圖2-2 受力示意圖 2.1.10.2 重新確定墻體尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算1）擋土墻自重及重心計(jì)算取單位長（1米）將擋土墻截面和基低部分土劃分為兩個(gè)平行四面和一個(gè)三角形。2）墻后填土以及車輛荷載引起的主動土壓力計(jì)算查規(guī)范，可知墻高5米時(shí)，附加荷載強(qiáng)度 ，則換算等代均布厚度為：由于基礎(chǔ)埋置較淺，不計(jì)墻前被動土壓力。由于是路肩墻

30、a=0,b=0。根據(jù)主動土壓力計(jì)算公式（假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)）則 因?yàn)?，所以 則 驗(yàn)算 由于，故破裂面交于荷載內(nèi)，符合假設(shè)計(jì)算樣式。 按墻背高度H=5.79米計(jì)算，由式： 3）修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值f的確定（基礎(chǔ)最小埋深算至墻趾點(diǎn)） 符合“規(guī)范”表5.4.3-1中關(guān)于基礎(chǔ)的最小埋深的規(guī)定。但3.0m且基礎(chǔ)寬度B=1.43m2.0m所以修正后的地基承載力設(shè)計(jì)值f=260Kpa.根據(jù)規(guī)范表5.4.4-2采用荷載組合、時(shí)，地基承載力設(shè)計(jì)值提高系數(shù)，故，驗(yàn)算地基時(shí)，計(jì)入作用在擋土墻的車輛附加荷載強(qiáng)度。4）基底合力的偏心距檢驗(yàn)極限狀態(tài)下的容許應(yīng)力法計(jì)算時(shí)，在地基計(jì)算中本例設(shè)計(jì)表達(dá)式的分項(xiàng)系數(shù)均為 1

31、，采用下式計(jì)算：圖2-3 重力式擋土墻受力示意圖采用傾斜基底時(shí)，垂直力組合設(shè)計(jì)值： =208.68KN傾斜基底上合力的偏心距為：故偏心距驗(yàn)算符合對土質(zhì)地基是不應(yīng)大于B/6的規(guī)范要求，基礎(chǔ)穩(wěn)定性滿足要求。5）基底邊緣最大壓應(yīng)力驗(yàn)算由式（5.4.3-2） 基底邊緣最大壓應(yīng)力驗(yàn)算6）擋土墻及基礎(chǔ)沿基底平面、墻踵處地基水平面抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）沿基底平面的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算：如圖2-4。不計(jì)墻前回填土的被動土壓力，即?；瑒臃€(wěn)定性方程，應(yīng)滿足規(guī)范5.4.3-5 查表5.4.2-5，查表5.4.3-2，滿足沿基底斜平面的滑動的極限狀態(tài)方程的要求?；瑒臃€(wěn)定性系數(shù)的計(jì)算： 查表5.4.3-3，荷載組合時(shí)，抗滑動穩(wěn)

32、定性系數(shù)，故抗滑穩(wěn)定性滿足要求。（2）沿墻踵水平面的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算：見圖2-4。計(jì)入傾斜基底與水平滑動面的土契重度，砂性土粘結(jié)力C=15Kpa?；瑒臃€(wěn)定性方程，即 滿足滑動的穩(wěn)定方程的要求。滑動穩(wěn)定性系數(shù)的計(jì)算： 圖2-4 重力式擋土墻基礎(chǔ)受力示意圖查表5.4.3-3，荷載組合時(shí)，抗滑動穩(wěn)定性系數(shù)，故抗滑穩(wěn)定性滿足要求。7）擋土墻及基礎(chǔ)繞墻趾處地抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）不計(jì)墻前回填土的被動土壓力，由式5.4.3-7 故滿足傾覆的穩(wěn)定方程的要求。（2）抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)的計(jì)算按式5.4.3-8：查表5.4.3-3，荷載組合時(shí)，抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)，故抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。8）墻身正截面強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算（

33、1）取基頂截面為驗(yàn)算截面由前式計(jì)算 K=0.21，基頂截面寬度，計(jì)算截面處墻高H=5m （2）截面偏心距驗(yàn)算墻身自重 墻自重心至驗(yàn)算截面前緣力臂長度：按容許應(yīng)力法計(jì)算截面偏心矩時(shí)，荷載分項(xiàng)系數(shù)均為1。故截面形心上的豎向力 截面形心上的總力矩：= 查表5.4.4-5容許合力偏心矩： 故合心偏心矩符合驗(yàn)算。（3）墻身正截面強(qiáng)度驗(yàn)算作用于截面形心上的豎向力組合設(shè)計(jì)值查表計(jì)算強(qiáng)度時(shí)，按式5.4.4-2： 軸向力偏心影響系數(shù)：查表5.4.4-4，M5砂漿砌體MU50號片石的極限抗壓強(qiáng)度查表5.4.4-1，漿砌片石的抗力安全系數(shù)查表5.4.2-1，當(dāng)墻高時(shí)，一級公路結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)（4）墻身穩(wěn)定性驗(yàn)算按式5

34、.4.4-3： 按偏心受壓計(jì)算時(shí)： 查表5.4.4-3，對M5砂漿砌體。偏心受壓縱向彎曲系數(shù)為：則 截面尺寸滿足正截面強(qiáng)度與墻身穩(wěn)定要求.（5）墻身正截面直接受剪計(jì)算：其中： 由表6-20 擋土墻尺寸偏于安全，符合要求。2.1.11擋土墻基礎(chǔ)及接縫、泄水孔設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為擴(kuò)大式基礎(chǔ)，厚0.5m，寬為（砼剛性角為）基礎(chǔ)下墊爐渣石灰土。接縫每隔10米設(shè)置一個(gè)，中間墊23cm厚的木板，四周用瀝青填充。泄水孔為兩排直徑為10cm的圓孔，孔眼間距為2.5cm，孔眼上下是錯(cuò)開布置。下排的排水孔高出墻前地面0.5m，上排高出墻前地面2.5m。為防止水分滲入地基，下排泄水孔進(jìn)水口的底部鋪設(shè)30cm厚的黏土隔水層。泄

35、水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以免孔道堵塞。擬采用粗鵝卵石，泄水孔坡度取為1：0.2。墻面，墻身平行，截面最大應(yīng)力出現(xiàn)在接近基底處，由基底應(yīng)力驗(yàn)算可知偏心距及基底應(yīng)力滿足低級承載力要求。故墻身截面應(yīng)力也能滿足要求。驗(yàn)算內(nèi)容全部通過，故決定采用墻頂寬1.2m，墻身高5m，傾斜基底0.2:1，仰斜式漿砌片石重力式路肩擋土墻。2.1.12擋土墻縱斷面圖見圖2-5 圖2-5擋土墻縱斷面圖2.2 公路加筋土擋土墻設(shè)計(jì)加筋擋土墻是由填土中布置拉筋條以及墻面板三部分。加筋體墻面的平面線形可采用直線，折線和曲線。加筋體的橫斷面一般采用矩形，但底部筋帶長度不應(yīng)小于3m，同時(shí)不小于0.4H，加筋體墻面下部應(yīng)

36、設(shè)寬不小于0.3m，厚不小于0.2 m的砼基礎(chǔ)，但如面板筑于石砌圬工或砼之上，地基為基巖的不可設(shè)，加筋體面板基礎(chǔ)底部的埋置深度，對本例地基不小于0.6米。加筋擋土墻應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、墻高等條件設(shè)置沉降縫，其間距對土質(zhì)地基為1030米，沉降縫寬度一般取2厘米可采用瀝青板，軟木板或?yàn)r青麻絮填塞。2.2.1設(shè)計(jì)地點(diǎn)及范圍 加筋擋土墻在軟弱地基上修筑時(shí)，由于拉筋在填筑過程中逐層埋設(shè)，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，由地形圖可知，填土高度均小于5米，因此本設(shè)計(jì)不設(shè)加筋擋土墻，計(jì)算過程僅使畢業(yè)設(shè)計(jì)趨于完整。

37、2.2.2作用及要求 通過填土與拉筋的摩擦作用，把土的側(cè)壓力傳給拉筋，從而穩(wěn)定填土。加筋土是柔性結(jié)構(gòu)物，能夠適應(yīng)地基輕微的變形，在軟弱地基上修筑時(shí)，由于拉筋在填筑過程中逐層埋設(shè)，所以，因填土引起的地基變形時(shí)加筋土擋土墻的穩(wěn)定性影響比其他結(jié)構(gòu)物小。 加筋土擋土墻具有一定的柔性，抗震性強(qiáng)。 加筋土擋土墻節(jié)約用地，造型美觀。 加筋土擋土墻造價(jià)比較低，與鋼筋混凝土擋土墻相比，可減少造價(jià)一半左右；與石砌擋土墻比較，也可節(jié)約20%。 要求：拉筋長度不宜小于3 m ，填料應(yīng)易于填筑與壓實(shí)，能與拉筋產(chǎn)生足夠的摩擦力，滿足化學(xué)和電化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，水穩(wěn)定性要好，拉筋抗拉能力強(qiáng)，延伸率小，不易產(chǎn)生脆性破壞，耐腐蝕和耐久性

38、能好，要具有一定的柔性，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(qiáng)度和柔性；加筋擋土墻的墻面板應(yīng)有一定的埋置深度。2.2.3設(shè)計(jì)資料擬修建一座路肩式加筋擋土墻，沉降縫間距采用15m ，擋土墻高度12m ，無頂部填土，其設(shè)計(jì)資料如下：（1） 根據(jù)設(shè)計(jì)要求為路堤式加筋擋土墻，墻高12米，左右兩側(cè)對稱布置。（2） 面板為1.0m0.8m十字形混凝土板，板厚20cm，混凝土強(qiáng)度等級C20。（3） 筋帶采用聚丙烯土工帶，帶寬19mm，厚1.0mm，容 許拉應(yīng)力，視摩擦系數(shù)。（4） 筋帶結(jié)點(diǎn)水平距離，垂直距離。（5） 路基填土為砂性土，地基容許承載力，（=15.5），按荷載組合進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)

39、算。2.2.4設(shè)計(jì)計(jì)算1)筋帶受力分析（1）計(jì)算加筋體上填土重力的等代土層厚度，墻高為12米。根據(jù)日本加筋土擋土墻設(shè)計(jì)施工指南 M-加筋體上路堤填土的坡率。（2）公路一級荷載作用下的等帶土層厚度 （3）各層拉筋的土壓力系數(shù)的計(jì)算 筋帶收拉力包括三部分，即車輛荷載、墻頂路堤填土和墻后填料引起的筋帶拉力。根據(jù)規(guī)范公式：5.4.8-1、5.4.8-2、5.4.8-3、5.4.8-4當(dāng) 當(dāng) 其中 -加筋體內(nèi)深度處的土壓力系數(shù)-靜止土壓力系數(shù)-主動土壓力系數(shù)第i單元筋帶結(jié)點(diǎn)至加筋體頂面的垂直距離（m）附加荷載作用下，加筋體深度處的附加垂直壓應(yīng)力當(dāng)擴(kuò)散線的內(nèi)邊緣點(diǎn)未進(jìn)入活動區(qū)時(shí)，=0當(dāng)擴(kuò)散線的內(nèi)邊緣點(diǎn)進(jìn)入

40、活動區(qū)時(shí)， 永久荷載重力作用下，拉筋所在位置的豎直壓力 加筋體上坡面填土換算等代均勻布土厚度作用于墻面板上的水平土壓應(yīng)力 筋帶水平與垂直方向的計(jì)算間距 加筋體上路堤填土容重 填土容重當(dāng)時(shí)， 當(dāng)時(shí)，將等代土層布置在路基全寬上，以2：1向下擴(kuò)散，其中面板背面至路基邊緣距離。（4）筋帶設(shè)計(jì)斷面驗(yàn)算已知筋帶斷裂拉力為220Mpa，筋帶厚1mm，采用分項(xiàng)系數(shù)的容許應(yīng)力法，根據(jù)設(shè)計(jì)斷面面積由歸但公式：，計(jì)算，當(dāng)荷載組合為時(shí)，查規(guī)范可知筋帶提高系數(shù)。計(jì)算結(jié)果見表2-1。（5）筋帶長度及筋帶數(shù)量計(jì)算各層筋帶在活動區(qū)，錨固區(qū)的長度及總長，可按照相應(yīng)的規(guī)范或路基設(shè)計(jì)手冊來計(jì)算。加筋體中活動區(qū)和穩(wěn)定區(qū)的確定簡化破裂

41、面上、下兩部分的高度按下式計(jì)算，見圖2-6。其中，簡化破裂面的垂直部分和墻面板背面的距離：。計(jì)算筋帶長度 筋帶長度確定由規(guī)范公式：確定。一般情況及抗震驗(yàn)算：當(dāng)時(shí) 當(dāng)時(shí) 其中 圖2-6 加筋體擋土墻受力示意圖筋帶拉力計(jì)算表 表2-1(m)(m)(Kpa)(Kpa)(Kpa)(m)(m)(Kn)0.20.49428.80.9729.83.19.310.0750.1681.840.60.48329.20.9599.669.39.310.0750.1682.2910.47229.60.9469.5315.59.310.0750.1682.721.40.461300.9339.421.79.310.0750.1683.131.80.4530.40