土木工程路橋二級(jí)公路畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明

PAGE..前言本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能、解決工程問(wèn)題的能力,在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)獨(dú)立大的較系統(tǒng)的全面問(wèn)題、分析問(wèn)題的方法,進(jìn)一步鞏固所學(xué)的課程,并在探討學(xué)習(xí)一些新的專(zhuān)業(yè)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作的能力,解決實(shí)際問(wèn)題的能力以及查閱資料〔及參考書(shū)與進(jìn)一步熟悉、應(yīng)用和理解〔標(biāo)準(zhǔn)〔規(guī)范手冊(cè)的能力。改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)公路建設(shè)取得了巨大的成就,到20XX,中國(guó)公路通車(chē)總里程已經(jīng)達(dá)到了185.6公里,居世界第三位,其中高速公路通車(chē)總里程達(dá)到了3.42萬(wàn)公里,居世界第二。雖然取得了很大的成就,但我國(guó)公路數(shù)量任然相對(duì)較少,而且等級(jí)偏低,多為三四級(jí)公路,且路面質(zhì)量較差,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化的需要?，F(xiàn)在,公路建設(shè)從改革開(kāi)放初期,以量的擴(kuò)張為主,開(kāi)始轉(zhuǎn)向質(zhì)的發(fā)展提高階段,同時(shí),在建設(shè)中也遇到了病害與災(zāi)害預(yù)防工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的一系列問(wèn)題。主要研究或者設(shè)計(jì)內(nèi)容,需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題及思路有：道路等級(jí)的確定、公路類(lèi)型的選擇與驗(yàn)證、路線(xiàn)方案的擬定與比選、路線(xiàn)平縱線(xiàn)性的組合與分析、路面類(lèi)型的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、道路橫斷面設(shè)計(jì)〔路基設(shè)計(jì)、橋涵水文計(jì)算與排水設(shè)計(jì)、人工構(gòu)造物〔擋土墻、邊溝。第一章：概述1.1地形地貌地理夏云鄉(xiāng)地處XX省XX市平壩縣的東面,距XX市39公里,離XX市政府駐地41公里。全鎮(zhèn)總面積89.58平方公里,總?cè)丝?.34萬(wàn)人,系"黔中糧倉(cāng)"主產(chǎn)區(qū)之一。境內(nèi)地勢(shì)平坦,河流縱橫,最高海拔1645.6米,最低海拔963米,年平均氣溫13℃—14地形地貌XX位于華南板塊內(nèi),屬于典型的喀斯特地貌,喀斯特地形也稱(chēng)為喀斯特地貌,溶洞的形成是石灰?guī)r地區(qū)地下水長(zhǎng)期溶蝕的結(jié)果。我國(guó)華南的喀斯特發(fā)育區(qū)都屬于隆升區(qū)或強(qiáng)烈隆升區(qū)。據(jù)測(cè)算,XX部分地區(qū)、XX東部、XX西南、XX及XX的梯級(jí)面高程約為1200米,年均相對(duì)上升速度達(dá)15毫米以上。這種相對(duì)快速的抬升,使該區(qū)山岳高聳、峽谷深切、地下水流坡度不斷增加,各種水流在較大的落差狀態(tài)下又加速了喀斯特的發(fā)育。地質(zhì)條件本地區(qū)地質(zhì)情況不良,喀斯特巖溶發(fā)育廣泛,巖性主要為石灰?guī)r、白云巖、泥質(zhì)頁(yè)巖。溝谷、凹地地質(zhì)多為粉性土、粘性土,地表水不發(fā)育,匯流面積不大。1.2沿線(xiàn)氣候、資源氣候平壩縣位于XX市東面,海拔高936～1645m,處于副熱帶東亞大陸的季風(fēng)區(qū)內(nèi),屬中國(guó)亞熱帶高原季風(fēng)濕潤(rùn)氣候。光、熱、水條件較好,氣候宜人,全年溫差不大,冬無(wú)嚴(yán)寒,夏無(wú)酷暑,四季分明。年平均氣溫在13～14℃之間,最熱的七月平均氣溫22～24℃,最冷的1月平均氣溫4～7℃。無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)9-10個(gè)月,常年雨量充沛,氣候濕潤(rùn),年平均降雨量在1290～1380mm,一年中的大多數(shù)雨量集中在夏季,為濕季。光照條件較適宜,降雨日數(shù)較多,相對(duì)濕度較大,年日照時(shí)數(shù)在1110～1350小時(shí)之間,年雨日一般約190天,年相對(duì)濕度高達(dá)79%～83%,季風(fēng)氣候顯著,年平均風(fēng)速1.4～3.0米/秒,常向主導(dǎo)風(fēng)為東北風(fēng),夏季西南風(fēng)．冬季以東北風(fēng)居多。資源縣內(nèi)自然資源豐富。礦產(chǎn)資源分布廣、儲(chǔ)量大；能源資源煤、水、電并存,水火互濟(jì)；旅游資源多姿多彩,不可多得；歷史文化神奇奧秘,古掘古樸；生物資源種類(lèi)繁多,價(jià)質(zhì)高。資源優(yōu)勢(shì)明顯,透出誘人的開(kāi)發(fā)前景。旅游資源較為豐富。天臺(tái)山的建筑格調(diào)別具一格,邢江河、斯拉河、克仇水庫(kù)、紅楓XX湖、珍珠泉、多繽洞的自然景觀風(fēng)光秀麗,高峰山、清真寺的宗教文化莊嚴(yán)肅穆,棺材洞、飛虎山的古代文化神奇奧秘,苗族、屯堡的民族風(fēng)情絢麗多姿。等等這些,構(gòu)成了平壩獨(dú)特的旅游風(fēng)景線(xiàn)。第二章：公路等級(jí)論證2.1公路等級(jí)論證道路作為一條三維空間的實(shí)體,是由路基、路面、橋梁、涵洞、隧道和沿線(xiàn)設(shè)施所組成的帶狀構(gòu)造物。道路等級(jí)的確定應(yīng)根據(jù)公路網(wǎng)的規(guī)劃,從全局出發(fā),按照公路的使用任務(wù)、功能和遠(yuǎn)景交通量綜合確定。公路等級(jí)確定原則為了滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)發(fā)展、規(guī)劃交通量、路網(wǎng)建設(shè)和功能等要求,公路必須分等級(jí)建設(shè)。交通部20XX頒布實(shí)施的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003〔以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》,將公路根據(jù)功能和適應(yīng)的交通量分為了五個(gè)等級(jí)?！?高速公路：為專(zhuān)供汽車(chē)分向、分車(chē)道行駛并全部控制出入的多車(chē)道公路。四車(chē)道高速公路應(yīng)能適應(yīng)各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均日交通量為25000-55000輛；六車(chē)道高速公路應(yīng)能適應(yīng)各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均日交通量為45000-80000輛；八車(chē)道高速公路應(yīng)能適應(yīng)各種汽車(chē)折合成小客車(chē)年平均日交通量為60000-100000輛?！?一級(jí)公路：為供汽車(chē)分向、分車(chē)道行駛,并可根據(jù)需要控制出入的多車(chē)道公路。四車(chē)道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均日交通量為15000-30000輛；六車(chē)道一級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)各種汽車(chē)折合成小客車(chē)的年平均日交通量為25000-55000輛?！?二級(jí)公路：為供汽車(chē)行駛的雙車(chē)道公路。雙車(chē)道二級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種車(chē)輛折合成小客車(chē)的年平均交通量為5000-15000輛?！?三級(jí)公路：為主要供汽車(chē)行駛的雙車(chē)道公路。雙車(chē)道三級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種車(chē)輛折合成小客車(chē)的年平均日交通輛為2000-6000輛?！?四級(jí)公路：為供各種車(chē)輛行駛的雙車(chē)道或單車(chē)道公路。雙車(chē)道四級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種車(chē)輛折合成小客車(chē)的年平均日交通量為2000輛以下；單車(chē)道四級(jí)公路應(yīng)能適應(yīng)將各種車(chē)輛折合成小客車(chē)的年平均日交通量為400輛以下。全部控制出入的高速公路應(yīng)符合的條件：必須具有四條或四條以上的車(chē)道,必須設(shè)置中間帶,必須設(shè)置禁入柵欄,必須設(shè)置立體交叉。根據(jù)以上的條件范圍,首先可以確定該路應(yīng)采用二級(jí)公路.2.2交通量計(jì)算<1>交通量調(diào)查資料表2-1通量調(diào)查車(chē)輛類(lèi)別各種車(chē)輛所占比例<%>備注大客車(chē)10.1交通量為1985年調(diào)查正常交通量:N=1670輛/日中型客車(chē)47.3小客車(chē)34.6大貨車(chē)8.0注:1985-1995年平均增長(zhǎng)量1995-20XX平均增長(zhǎng)量1991年道路竣工該年從鐵路轉(zhuǎn)移到公路運(yùn)輸?shù)呢涍\(yùn)為46.5萬(wàn)噸,其中分別以每輛貨車(chē)載重4.0噸計(jì),實(shí)載率為75%；該年從鐵路轉(zhuǎn)移到公路運(yùn)輸?shù)目瓦\(yùn)為155萬(wàn)人次,其中分別以每輛客車(chē)裝載30名乘客計(jì)。<2>交通量計(jì)算①換算交通量由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003規(guī)定：交通量的換算采用小客車(chē)為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型。表2-2各汽車(chē)代表車(chē)型與換算系數(shù)汽車(chē)代表車(chē)型車(chē)輛折算系數(shù)說(shuō)明小客車(chē)1.0載質(zhì)量小于2t的貨車(chē)和19座以下的客車(chē)等中型車(chē)1.519座以上客車(chē)與載質(zhì)量大于2t小于7t的貨車(chē)大型車(chē)2.0載質(zhì)量在7-14t的貨車(chē)拖掛車(chē)3.0載質(zhì)量大于14t的貨車(chē)注：鐵路轉(zhuǎn)移貨運(yùn)以中型貨車(chē)計(jì),換算系數(shù)為1.5；鐵路轉(zhuǎn)移客車(chē)以大客車(chē)計(jì),換算系數(shù)為1.5。由《道路勘察設(shè)計(jì)》中第一章第五節(jié)的〔1-1公式得遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量：式中：遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量〔輛/日；起始年平均日交通量〔輛/日；年平均增長(zhǎng)率<%>；預(yù)測(cè)年限<年>。A、1985年標(biāo)準(zhǔn)正常交通量小客車(chē)：1670×34.6%×1.0=578輛/日大客車(chē)：1670×10.1%×1.5=254輛/日中型貨車(chē)：1670×47.3%×1.5=1185輛/日大貨車(chē)：1670×8.0%×2.0=268輛/日所以正常的交通量為：578+254+1185+268=2285輛/日B、1995年正常交通量：C、20XX正常交通量：②鐵路轉(zhuǎn)移交通量貨運(yùn)轉(zhuǎn)移交通量計(jì)算：輛/日客運(yùn)轉(zhuǎn)移交通量計(jì)算：輛/日1991年轉(zhuǎn)移交通量為：〔425+142×1.5=851輛/日1995年轉(zhuǎn)移交通量：851×〔1+0.0694-1=1040輛/日20XX轉(zhuǎn)移交通量：1040×〔1+0.0510-1=1614輛/日遠(yuǎn)景年度交通量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2-3：表2-3遠(yuǎn)景年度交通量計(jì)算表年期 正常交通量 轉(zhuǎn)移交通量 合計(jì) 1985 2285 -- 2285 1995 4166 1040 5206 2005 6463 1614 8077 由上表可得該設(shè)計(jì)公路20XX的遠(yuǎn)景年度交通量為：N=8077輛/日2.3道路等級(jí)的確定根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG-B01-2003-款,二級(jí)公路所適應(yīng)的年平均晝夜交通量為5000～15000輛,該路段的遠(yuǎn)景交通量符合二級(jí)路的標(biāo)準(zhǔn),又由于位于重丘、山嶺地區(qū),地形復(fù)雜,地質(zhì)狀況難以預(yù)料,新建公路的工程耗資巨大,加上XX經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后,再根據(jù)道路的性質(zhì),作用以及中華人民XX國(guó)交通部頒發(fā)的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,道路等級(jí)的規(guī)定及要求,決定采用二級(jí)公路甚為合理。、第三章公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算與驗(yàn)證公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是指在一定自然環(huán)境條件下能保持車(chē)輛正常行駛性能所采用的技術(shù)指標(biāo)體系。公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)反映了我國(guó)公路建設(shè)的技術(shù)方針,是法定的技術(shù)要求,公路設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)當(dāng)遵守。公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)路線(xiàn)在公路網(wǎng)中的功能、規(guī)劃交通量和交通組成、設(shè)計(jì)速度等因素確定。3.1設(shè)計(jì)速度設(shè)計(jì)速度〔又稱(chēng)計(jì)算行車(chē)速度是指當(dāng)氣候條件良好,交通密度小,汽車(chē)運(yùn)行只受道路本身?xiàng)l件〔幾何要素、路面、附屬設(shè)施等的影響時(shí),中等駕駛技術(shù)的駕駛員能保持安全、順適行駛的最大行駛速度。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2004規(guī)定,一級(jí)公路作為干線(xiàn)公路時(shí)宜采用的設(shè)計(jì)速度有100㎞/h或80㎞/h兩種,考慮貴黃路沿線(xiàn)的地質(zhì)地形條件,決定采用60km/h作為設(shè)計(jì)速度。、3.2直線(xiàn)直線(xiàn)是平面線(xiàn)形三要素之一,在道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。在兩點(diǎn)間直線(xiàn)最短。筆直道路給人以短捷、直達(dá)良好印象,在美學(xué)上有自身特點(diǎn),且汽車(chē)行駛受力簡(jiǎn)單,方向明確,駕駛操作簡(jiǎn)易。但直線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)時(shí),特別是在地形有較大起伏地區(qū)難于與地形協(xié)調(diào),破壞自然景觀和線(xiàn)性連續(xù)性。過(guò)長(zhǎng)直線(xiàn)難以使駕駛?cè)藛T目測(cè)車(chē)間距離,產(chǎn)生急躁情緒和疲倦,誘發(fā)交通事故。因此在道路平面線(xiàn)形設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)直線(xiàn)的最大與最小長(zhǎng)度應(yīng)有所限制,使其合理。目前,我國(guó)的《標(biāo)準(zhǔn)》和《規(guī)范》中均未對(duì)直線(xiàn)的最大長(zhǎng)度規(guī)定具體數(shù)值。根據(jù)貴遵公路沿線(xiàn)的地形、地物自然景觀情況,一般直線(xiàn)之間的最大長(zhǎng)度〔以米計(jì),應(yīng)控制在設(shè)計(jì)速度〔以km/h計(jì)的20倍,即1600米。此外,同向曲線(xiàn)與反向曲線(xiàn)間,直線(xiàn)長(zhǎng)度不宜過(guò)短。據(jù)《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》〔JTGD20-2006：設(shè)計(jì)速度大于或等于60km/h時(shí),同向圓曲線(xiàn)間最小直線(xiàn)長(zhǎng)度〔以m計(jì)以不小于設(shè)計(jì)速度/〔以㎞／h計(jì)的6倍為宜；反向曲線(xiàn)之間的最小直線(xiàn)長(zhǎng)度〔以m計(jì)以不小于設(shè)計(jì)速度〔以㎞／h計(jì)的2倍為宜。本設(shè)計(jì)的最大直線(xiàn)長(zhǎng)度為580.329m,同向曲線(xiàn)間最小直線(xiàn)長(zhǎng)度為82.391m,反向曲線(xiàn)間最小直線(xiàn)長(zhǎng)度為244.483.3平曲線(xiàn)半徑行駛在曲線(xiàn)上的汽車(chē)由于受離心力作用其穩(wěn)定性受到影響,因此在選擇平曲線(xiàn)半徑時(shí)應(yīng)盡可能采用較大值。由汽車(chē)行駛在曲線(xiàn)上力的平衡得：式中：R—平曲線(xiàn)半徑〔m；V—設(shè)計(jì)速度〔㎞／h；μ—輪胎與路面的橫向力系數(shù)；ih—路面的橫向坡度〔%?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2004中給出了圓曲線(xiàn)的最小半徑的三個(gè)值："一般值"、"極限值"及"不設(shè)超高的最小值"。圓曲線(xiàn)最小半徑"一般值"的確定《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003給出了設(shè)計(jì)速度為60km/h的圓曲線(xiàn)最小半徑"一般值"為400m。其μ=0.06,ih=7%。圓曲線(xiàn)最小半徑"極限值"的確定《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2004給出了設(shè)計(jì)速度為60km/h的圓曲線(xiàn)最小半徑"極限值"為200m。其μ=0.13,ih=8%。圓曲線(xiàn)最小半徑"不設(shè)超高的最小半徑值"的確定《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2004規(guī)定：圓曲線(xiàn)半徑大于一定值時(shí),可以不設(shè)超高,而允許設(shè)置等于直線(xiàn)路拱的反超高。同時(shí)《標(biāo)準(zhǔn)》給出了設(shè)計(jì)速度為80km/h時(shí)：當(dāng)ih≤2%時(shí),圓曲線(xiàn)最小半徑〔不設(shè)超高的為2500m；當(dāng)ih＞2%時(shí)圓曲線(xiàn)的不設(shè)超高的最小半徑為：3350m。本設(shè)計(jì)圓曲線(xiàn)的最小半徑"一般值"為400m,"極限值"為250m,"不設(shè)超高最小半徑"為圓曲線(xiàn)最大半徑的確定據(jù)《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》〔JTGD20-2006規(guī)定圓曲線(xiàn)最大半徑不宜超過(guò)10000m3.4緩和曲線(xiàn)貴遵公路采用一級(jí)公路設(shè)計(jì),按規(guī)定,當(dāng)直線(xiàn)與半徑小于不設(shè)超高的最小半徑的圓曲線(xiàn)相銜接處,應(yīng)設(shè)置緩和曲線(xiàn)進(jìn)行連接?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003中規(guī)定,緩和曲線(xiàn)采用回旋線(xiàn),回旋線(xiàn)的基本公式為：式中：r—回旋線(xiàn)上某點(diǎn)的曲線(xiàn)半徑〔m；l—回旋線(xiàn)上某點(diǎn)的到原點(diǎn)的曲線(xiàn)長(zhǎng)度〔m；A—回旋線(xiàn)參數(shù)〔m。條文規(guī)定："回旋線(xiàn)參數(shù)及其長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)線(xiàn)形設(shè)計(jì)及對(duì)安全、視覺(jué)、景觀等的要求選用較大的數(shù)值"。,足夠長(zhǎng)度的緩和曲線(xiàn),能使駕駛員能從容的打方向盤(pán)、乘客感覺(jué)舒適、線(xiàn)形美觀流暢,圓曲線(xiàn)上的超高和加寬的過(guò)渡也能在緩和曲線(xiàn)內(nèi)完成。所以,應(yīng)規(guī)定緩和曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度,其主要依據(jù)以下三方面確定：1.旅客感覺(jué)舒適汽車(chē)在緩和曲線(xiàn)上行駛,旅客的感受主要受離心加速度影響,而離心加速度是隨緩和曲線(xiàn)的變化而變化的。假定汽車(chē)作等速行駛,以V〔km/h表示設(shè)計(jì)速度,則最小緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度的計(jì)算公式為：2.超高漸變率適中在緩和曲線(xiàn)上設(shè)置有超高過(guò)渡段,超高漸變太大和太小都不好?！兑?guī)范》規(guī)定了適中的超高漸變率,由此導(dǎo)出計(jì)算過(guò)渡段最小長(zhǎng)度的公式：式中：β—旋轉(zhuǎn)軸至行車(chē)道〔設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶外側(cè)邊緣的寬度〔m；△i—超高坡度與路拱橫坡代數(shù)差〔%；P—超高漸變率。本設(shè)計(jì)取β=3.75×2=7.5m,△i=ih-iG-<-iG>=ih=0.08；由《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》表5-10得V=60km/h==90〔m3.行駛時(shí)間不過(guò)短緩和曲線(xiàn)上行駛的汽車(chē)行駛時(shí)間不能過(guò)短。一般認(rèn)為汽車(chē)在緩和曲線(xiàn)上的行駛時(shí)間至少有3s,于是,《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003規(guī)定,當(dāng)設(shè)計(jì)速度為60km/h時(shí),緩和曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度為60m。據(jù)此本設(shè)計(jì)緩和曲線(xiàn)最小值為50m3.5平曲線(xiàn)長(zhǎng)度1．汽車(chē)在道路曲線(xiàn)上行駛時(shí),如果曲線(xiàn)長(zhǎng)度過(guò)短,對(duì)在高速行駛的情況下的汽車(chē)是相當(dāng)危險(xiǎn)的。同時(shí),過(guò)短的曲線(xiàn),使離心加速度過(guò)小,給乘客帶來(lái)心理不良反應(yīng)。因此,必須確定平曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度,現(xiàn)按下述三方面考慮：汽車(chē)駕駛員操作簡(jiǎn)單根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在凸曲線(xiàn)上,至少需要6s行駛時(shí)間才能使駕駛員較易行車(chē),則：2、當(dāng)平曲線(xiàn)是由兩段緩和曲線(xiàn)組成的凸曲線(xiàn)時(shí),平曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度應(yīng)取最小緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度的二倍。即使受條件限制,要求汽車(chē)在曲線(xiàn)上行駛時(shí)間亦不應(yīng)小于3s-4s。據(jù)此,本設(shè)計(jì)取"一般值"為"最小值"的二倍,即為360m。使平曲線(xiàn)上滿(mǎn)足離心加速度變化率的要求度。3、轉(zhuǎn)角小于7°時(shí)的平曲線(xiàn)長(zhǎng)度當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)角小于或等于7°時(shí),為了使駕駛員感到這是和7°以上轉(zhuǎn)角同樣程度曲線(xiàn),在視覺(jué)上不產(chǎn)生急彎的錯(cuò)覺(jué),應(yīng)設(shè)置較長(zhǎng)平曲線(xiàn)。由《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》表3-9查得設(shè)計(jì)速度60km/h的平曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度100m本設(shè)計(jì)平曲線(xiàn)長(zhǎng)度取300m3.6停車(chē)視距停車(chē)視距指汽車(chē)行駛時(shí),自駕駛員看到前方障礙物時(shí)起,至到達(dá)障礙物前安全停止,所需的最短距離。停車(chē)視距由三部分組成,見(jiàn)圖3.1：圖3.1停車(chē)視距圖示S停=S1+S2+S0式中：S1—司機(jī)反應(yīng)時(shí)間所行駛的距離,S1=V行t/3.6〔m；S2—制動(dòng)距離,S2=V行2/254〔φ±i〔m；S0—安全距離,一般取5～10m。則有：式中：V行—汽車(chē)行駛速度〔km/h；t—感覺(jué)和反應(yīng)總時(shí)間〔s；φ—道路附著系數(shù)；i—縱坡坡度。據(jù)實(shí)測(cè)資料,設(shè)計(jì)上采用感覺(jué)時(shí)間為1.5s,制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間取1.0s是較適當(dāng)?shù)?因此,感覺(jué)和反應(yīng)總時(shí)間為t=1.5+1.0=2.5s；計(jì)算停車(chē)視距所采用的φ應(yīng)是能充分保證行車(chē)安全的數(shù)值,一般按黑色路面在潮濕狀態(tài)下的φ值計(jì)算；行車(chē)速度V行：設(shè)計(jì)速度為120～80km/h時(shí)采用設(shè)計(jì)速度的85%。由《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》表2-5,取φ=0.4,V行=60×85%=51km/h,則在縱坡平坦的路面上,停車(chē)視距為：在本設(shè)計(jì)中,最大縱坡為-0.05,則：取上述較大則為本設(shè)計(jì)停車(chē)視距,即為S停=66m。3.7縱坡最大縱坡最大縱坡是指在縱坡設(shè)計(jì)時(shí),各級(jí)道路允許采用的最大坡度值,它是根據(jù)汽車(chē)的動(dòng)力特征、道路等級(jí)、自然條件以及工程費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)經(jīng)濟(jì)等因素,通過(guò)綜合分析,全面考慮來(lái)合理確定的,它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)。由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2004本設(shè)計(jì)取=5%。最小縱坡在挖方路段,設(shè)置邊溝的低填方路段和其他橫向排水不暢的路段,為保證排水,防止?jié)B入路基影響其穩(wěn)定性,應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的縱坡,一般情況下以不小于0.5%。。最大坡長(zhǎng)長(zhǎng)距離的陡坡,特別是當(dāng)縱坡為5%以上時(shí),使汽車(chē)上坡困難,下坡影響行車(chē)安全。據(jù)《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》〔JTGD20-2006有以下規(guī)定：。表3.1最大坡長(zhǎng)表I<%>6543Sl<m>50070090011003.7.4最小坡長(zhǎng)為了保證行車(chē)的舒適和安全性,必須限制最小坡長(zhǎng),以減少變坡點(diǎn)數(shù),適應(yīng)快速行車(chē)的要求?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003規(guī)定,當(dāng)設(shè)計(jì)速度為80km/h時(shí),最小坡長(zhǎng)為150m。本設(shè)計(jì)取最小坡長(zhǎng)為692.873m。平均縱坡平均縱坡ip是指在一定長(zhǎng)度路段內(nèi),路線(xiàn)在縱向所克服的高差值與該路段的距離之比,用百分率〔%表示。它是衡量縱面線(xiàn)形質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。=式中：H－相對(duì)高差L－路線(xiàn)長(zhǎng)度《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003中規(guī)定,相對(duì)高差為200～500m時(shí),平均縱不宜大于5.5%,相對(duì)高差大于500m時(shí),平均縱坡不應(yīng)大于5%,任意連續(xù)3km路段的平均縱坡不應(yīng)大于5.5%。本設(shè)計(jì)平均縱坡取5.5%。合成縱坡合成縱坡是指在沒(méi)有超高的平曲線(xiàn)上,路線(xiàn)縱坡與超高橫坡組成的坡度。其計(jì)算公式為：式中：I—合成坡度；i—路線(xiàn)縱坡；ih—超高橫坡坡度。若式中i、ih均取最大值0.06、0.1,則可的出最大合成縱坡坡度值?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003規(guī)定,各級(jí)公路在設(shè)有超高的平曲線(xiàn)上超高與縱坡的合成坡度不得超過(guò)10%,并且為了保證路面排水,各級(jí)公路的最小合成坡度不宜小于0.5%,否則應(yīng)采用綜合排水措施,以保證路面排水暢通。本設(shè)計(jì)取I≤10%。3.8豎曲線(xiàn)豎曲線(xiàn)的最小半徑豎曲線(xiàn)的最小半徑分為"一般值"和"極限值"。"極限值"是汽車(chē)在縱坡變更處行駛時(shí),為了緩和沖擊和保證視距所需要的最小半徑計(jì)算值。該值在受地形等特殊情況約束時(shí)方可采用。豎曲線(xiàn)半徑"一般值"是豎曲線(xiàn)最小半徑"極限值"的1.5～2.0倍。1、豎曲線(xiàn)的極限最小半徑和一般值據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003表3-9設(shè)計(jì)速度為60km/h的凸形豎曲線(xiàn)最小半徑"極限值"=3000m,一般值=4500m.2、凹形豎曲線(xiàn)的極限最小半徑和一般值據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003表3-10設(shè)計(jì)速度為60km/h的凹形曲線(xiàn)豎曲線(xiàn)最小半徑"極限值"=2000m,一般值=3000m。豎曲線(xiàn)的最小長(zhǎng)度為了滿(mǎn)足汽車(chē)行駛的視距要求,避免豎曲線(xiàn)過(guò)短給駕駛員在縱面上一個(gè)很急促折曲感覺(jué),條文中規(guī)定的最小豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度是按3s設(shè)計(jì)速度行程長(zhǎng)度來(lái)確定,即：本設(shè)計(jì)豎曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度為8800m。3.9路基路面形式路基路面形式1、行車(chē)道寬度按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2004一級(jí)公路車(chē)道寬度3.5m.本設(shè)計(jì)二車(chē)道,車(chē)道寬度b=9.5m。2、路肩寬度與中間帶寬度行車(chē)道外緣至路基邊緣之間的帶狀部分稱(chēng)為路肩。路肩設(shè)于行車(chē)道外側(cè),作為路面的橫向支撐,除起保護(hù)作用和臨時(shí)停車(chē)以及行人通行外,還是側(cè)向單寬的一個(gè)組成部分?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2004規(guī)定,對(duì)于一級(jí)路,設(shè)計(jì)速度為60km/h硬路肩寬度為0.50m,土路肩寬度為0.75m,中間帶寬度為0m本設(shè)計(jì)路肩寬度為d=1.25m。路基寬度路基寬度為行車(chē)道寬度和路肩寬度之和,即:B=1.25×2+3.5×2=9.5m第四章路線(xiàn)方案的擬定與比選4.1道路選線(xiàn)的要求與步驟選線(xiàn)的目的,就是在符合國(guó)家建設(shè)發(fā)展的需要下,結(jié)合自然條件,選定合理的路線(xiàn),使筑路費(fèi)用與使用質(zhì)量得到正確的統(tǒng)一,并達(dá)到行車(chē)迅速安全、經(jīng)濟(jì)舒適及構(gòu)造物穩(wěn)定耐久且易于養(yǎng)護(hù)的目的。道路選線(xiàn)是整個(gè)道路勘測(cè)設(shè)計(jì)關(guān)鍵,它對(duì)道路的使用質(zhì)量和工程造價(jià)都有很大影響。選線(xiàn)人員必須認(rèn)真貫徹國(guó)家規(guī)定的方針政策,堅(jiān)持群眾路線(xiàn),深入實(shí)際,調(diào)查研究,反復(fù)比較,正確解決技術(shù)指標(biāo)與在自然條件下實(shí)地布線(xiàn)之間的矛盾,綜合考慮路線(xiàn)、路基、路面、橋涵等,最后才能選定出合理的路線(xiàn)。選線(xiàn)的要求,歸納起來(lái),可有以下原則：〔1、道路選線(xiàn)應(yīng)根據(jù)道路選線(xiàn)任務(wù)和性質(zhì)、綜合考慮路線(xiàn)區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況與遠(yuǎn)景規(guī)劃,正確處理好近期與遠(yuǎn)景的關(guān)系,在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下,合理選定方案?！?、認(rèn)真領(lǐng)會(huì)計(jì)劃任務(wù)書(shū)的精神,依靠地方領(lǐng)導(dǎo)和當(dāng)?shù)厝罕?深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,多跑、多看、多問(wèn),多比較,深入調(diào)查當(dāng)?shù)氐匦?、氣候、土壤、地質(zhì),水文等自然情況,不遺漏有比較價(jià)值的方案?！?、道路選線(xiàn)布局必須符合國(guó)家的方針政策,力爭(zhēng)路線(xiàn)短捷及保證行車(chē)安全。〔4、道路選線(xiàn)貫徹工程經(jīng)濟(jì)與營(yíng)運(yùn)經(jīng)濟(jì)結(jié)合的原則,在不增加工程造價(jià)的前提下,金蓮個(gè)提高技術(shù)指標(biāo),在不降低技術(shù)指標(biāo)的情況下,盡量降低工程造價(jià)?！?、充分利用有利的地形,地勢(shì),盡量回避不利地帶,正確運(yùn)用技術(shù)指標(biāo),從次年貫徹的安全、暢通和施工養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)方便著眼,對(duì)路線(xiàn)與地形的配合加以研究,搞好路線(xiàn)平縱橫三方面的結(jié)合,力求平面短捷舒順、縱面平緩均勻,橫面穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)。〔6、路線(xiàn)應(yīng)選擇地質(zhì)穩(wěn)定,地形條件較好的地區(qū)通過(guò),盡量避免穿過(guò)滑坡、崩塌、巖堆、泥石流,沼澤和排水不良的低洼地等不良地段。〔7、大中橋位應(yīng)在服從路線(xiàn)總方向的原則下,對(duì)路橋綜合考慮,不要因過(guò)分考慮橋位而過(guò)多的增長(zhǎng)路線(xiàn),橋位應(yīng)盡量選擇在河道順直、水流穩(wěn)定,地質(zhì)良好的河段上,并注意方便群眾。〔8、選線(xiàn)應(yīng)同農(nóng)田基本建設(shè)相配合,做到少占用田地,并盡量不占高產(chǎn)田、經(jīng)濟(jì)作物或經(jīng)濟(jì)園林等?！?、通過(guò)名勝,風(fēng)景及古跡地區(qū)的公路,應(yīng)盡量與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)。橋梁、隧道及沿線(xiàn)設(shè)施應(yīng)與當(dāng)?shù)刈匀痪坝^相適應(yīng)?！?0、道路與道路或道路鐵路,應(yīng)盡量減少交叉次數(shù),應(yīng)合理選用交叉類(lèi)型,以達(dá)到行車(chē)安全暢通的目的。〔11、道路設(shè)計(jì)應(yīng)實(shí)行遠(yuǎn)近結(jié)合、分期修建,分段定級(jí)的原則,以取得投資及用地的最佳效益。〔12、要考慮施工條件對(duì)選定路線(xiàn)的影響。為達(dá)到上述要求,選線(xiàn)工作必須由淺入深,由輪廓到具體,按照測(cè)設(shè)程序分階段分步驟進(jìn)行比較分析后,選定最合理的路線(xiàn)。一般按全面布局,逐段安排和具體定線(xiàn)三個(gè)步驟進(jìn)行：〔1、全面布局這是在路線(xiàn)總方向確定后,從大面積著手由面到帶進(jìn)行總體的布置的過(guò)程。此項(xiàng)工作宜先在1：10000~1：50000地形圖上進(jìn)行路線(xiàn)布局,選定出可能的路線(xiàn)方案,然后進(jìn)行踏勘的資料收集,根據(jù)需要與可能結(jié)合具體條件,通過(guò)比選落實(shí)必須通過(guò)的主要控制點(diǎn),放棄應(yīng)該避讓的控制點(diǎn),逐步縮小路線(xiàn)活動(dòng)范圍,進(jìn)而定出大體的路線(xiàn)布局,為下一步定線(xiàn)共作奠定基礎(chǔ)?！?、逐段安排在總體路線(xiàn)方案既定的基礎(chǔ)上,以相鄰主要控制點(diǎn)之間分段落,根據(jù)道路標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合其間具體地形通過(guò)試坡展線(xiàn)的方法逐段加密細(xì)部控制點(diǎn),進(jìn)一步明確路線(xiàn)走法,這樣就構(gòu)成了路線(xiàn)的雛形。這一步工作關(guān)鍵在于探索與落實(shí)路線(xiàn)方案,為實(shí)現(xiàn)具體定線(xiàn)提供可能的途徑。這一步工作如果做得仔細(xì),研究得周到,就可以減少以后不必要的改線(xiàn)與返工?！?、具體定線(xiàn)有了上述路線(xiàn)輪廓,即可進(jìn)行具體定線(xiàn)。根據(jù)地形平易與復(fù)雜的程度的不同,可分別采取現(xiàn)場(chǎng)直接插點(diǎn)定線(xiàn)或放坡定點(diǎn)的方法,插出一系列控制點(diǎn),然后從這些點(diǎn)位中穿出通過(guò)多數(shù)點(diǎn)的直線(xiàn)段,延伸相鄰直線(xiàn)段所得的交點(diǎn),即為路線(xiàn)的轉(zhuǎn)角點(diǎn),隨后擬定出曲線(xiàn)半徑,至此定線(xiàn)工作基本完成。做好上述工作的關(guān)鍵在于熟悉地形情況,全面考慮前后線(xiàn)型銜接與平縱橫綜合關(guān)系,恰當(dāng)?shù)剡x用合適的技術(shù)指標(biāo),以使得整個(gè)線(xiàn)形得以連貫協(xié)調(diào)。4.2路線(xiàn)方案的擬定根據(jù)路線(xiàn)的地形圖,可擬定兩個(gè)方案?，F(xiàn)將影響路線(xiàn)方案優(yōu)劣的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)列表如4.1所示,以進(jìn)行方案的比選。4.3方案的比選表4.1貴黃二級(jí)公路夏云鄉(xiāng)政府至關(guān)口段方案指標(biāo)比較表指標(biāo)單位方案一方案二路線(xiàn)長(zhǎng)度M2593.3772568.637平曲線(xiàn)個(gè)63最小半徑M80300相應(yīng)個(gè)數(shù)個(gè)11線(xiàn)形優(yōu)劣較好好豎曲線(xiàn)個(gè)42最大縱坡%5.2131.786平順性較好好平縱配合較好好拆遷房屋間00工程量比較結(jié)果方案一優(yōu)于方案二〔推薦方案一由表中比較可見(jiàn),方案一優(yōu)于方案二,因此最終選擇方案一為設(shè)計(jì)方案。第五章平面設(shè)計(jì)路線(xiàn)平面設(shè)計(jì)中考慮到以下幾點(diǎn)：〔1、盡量使平面線(xiàn)形直捷、連續(xù),順適并與地形地物相適應(yīng),與周?chē)坝^相協(xié)調(diào)；〔2、保持平面線(xiàn)形的均衡與連貫；〔3、避免連續(xù)急彎的線(xiàn)形；〔4、平曲線(xiàn)應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度；〔5、必須滿(mǎn)足汽車(chē)行駛力學(xué)上的基本要求,同時(shí)兼顧視覺(jué)和心理上的要求；〔6、盡量避免小偏角的曲線(xiàn)；〔7、反向曲線(xiàn)間所夾的直線(xiàn)最小長(zhǎng)度以不小于行車(chē)速度的1倍為宜；〔8、同向曲線(xiàn)間所夾的直線(xiàn)最小長(zhǎng)度以不小于行車(chē)速度的2倍為宜。本設(shè)計(jì)在保證行車(chē)安全、舒適,迅速的前提下,盡量使工程數(shù)量小、造價(jià)低、運(yùn)費(fèi)省,效益好并有利于施工和養(yǎng)護(hù)。在工程數(shù)量增加不大的情況下,盡量采用了較高的技術(shù)指標(biāo)。另外,在避讓局部障礙物時(shí)注意了線(xiàn)形的連續(xù)和舒適。5.1平面幾何要素圓曲線(xiàn)幾何要素計(jì)算公式如圖5.1所示：圖5.1圓曲線(xiàn)幾何要素計(jì)算示意圖基本樁號(hào)計(jì)算公式各交點(diǎn)曲線(xiàn)要素及基本樁號(hào)計(jì)算根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》及《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)平面設(shè)計(jì)指標(biāo)的規(guī)定,在滿(mǎn)足規(guī)定的前提下,綜合考慮地形條件,經(jīng)過(guò)多次的試線(xiàn)后,最終選定線(xiàn)形如圖所示。現(xiàn)將幾何要素以及樁號(hào)計(jì)算詳列如下：對(duì)JD1中的平曲線(xiàn)1：交點(diǎn)間距JD1-QD=296.116m；JD2-JD1=134.456,偏角α=,JD1的樁號(hào)為K0+296.116,半徑取R=230m,則有：確定緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度Ls對(duì)應(yīng)的二級(jí)公路設(shè)計(jì)速度V=60取Ls=43.478m,〔《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：V=60knm/h時(shí),緩和曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度為50m。曲線(xiàn)總長(zhǎng)度154.558m,大于平曲線(xiàn)最小長(zhǎng)度100m的規(guī)定,故滿(mǎn)足要求。五個(gè)基本要素樁間關(guān)系：JD1K0+296.116->T78.462ZHK0+217.653+>Ls43.478HYK0+261.132+><L-Ls>111.08HZK0+372.211->Ls43.478YHK0+328.733->QUOTE12<L-2Ls>67.602QZK0+294.932所以,由QZ點(diǎn)樁號(hào)推算出的JD1樁號(hào)為〔K0+294.932+2.366/2=K0+296.116,與原來(lái)的JD1樁號(hào)相同,說(shuō)明計(jì)算無(wú)誤?！砜捎?jì)算出方案一、方案二各平曲線(xiàn)要素,分別如附圖<直線(xiàn)曲線(xiàn)及轉(zhuǎn)角表>所示。各點(diǎn)樁號(hào)的確定在整個(gè)的設(shè)計(jì)過(guò)程中就主要用到了基本型曲線(xiàn),在兩公里的路長(zhǎng)中,充分考慮了當(dāng)?shù)氐牡匦?地物和地貌,相對(duì)各種相比較而得出的。在地形平面圖上初步確定出路線(xiàn)的輪廓,再根據(jù)地形的平坦與復(fù)雜程度,具體在紙上放坡定點(diǎn),插出一系列控制點(diǎn),然后從這些控制點(diǎn)中穿出通過(guò)多數(shù)點(diǎn)的直線(xiàn)段,延伸相鄰直線(xiàn)的交點(diǎn),既為路線(xiàn)的各個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)〔既樁號(hào),并且測(cè)量出各個(gè)轉(zhuǎn)角點(diǎn)的度數(shù),再根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTGB01—2004》的規(guī)定,初擬出曲線(xiàn)半徑值和緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度,代入平曲線(xiàn)幾何元素中試算,最終結(jié)合平、縱、橫三者的協(xié)調(diào)制約關(guān)系,確定出使整個(gè)線(xiàn)形連貫順直協(xié)調(diào)且符合技術(shù)指標(biāo)的各個(gè)樁號(hào)及幾何元素。各個(gè)樁號(hào)及幾何元素的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)直線(xiàn)、曲線(xiàn)及轉(zhuǎn)角表。5.2豎曲線(xiàn)設(shè)計(jì)沿著道路中線(xiàn)豎直剖切然后展開(kāi)既為路線(xiàn)縱斷面,由于自然因素的影響以及經(jīng)濟(jì)性要求,路線(xiàn)縱斷面總是一條有起伏的空間線(xiàn),縱斷面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是根據(jù)汽車(chē)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)性等研究起伏空間線(xiàn)的大小和長(zhǎng)度,以便達(dá)到行車(chē)安全,迅速,運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理及乘客感覺(jué)舒適的目的?？v斷面設(shè)計(jì)的原則〔1縱面線(xiàn)形應(yīng)與地形相適應(yīng),線(xiàn)形設(shè)計(jì)應(yīng)平順、圓滑、視覺(jué)連續(xù),保證行駛安全?！?縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎曲線(xiàn)長(zhǎng)短適當(dāng)、以及填挖平衡。〔3平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足：〔4視覺(jué)上自然地引導(dǎo)駕駛員的視線(xiàn),并保持視覺(jué)的連續(xù)性。〔5平曲線(xiàn)與豎曲線(xiàn)應(yīng)相互重合,最好使豎曲線(xiàn)的起終點(diǎn)分別放在平曲線(xiàn)的兩個(gè)緩和曲線(xiàn)內(nèi),即所謂的"平包豎"〔6平、縱線(xiàn)形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡?！?合成坡度組合要得當(dāng),以利于路面排水和行車(chē)安全?！?與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào),以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度,并起到引導(dǎo)視線(xiàn)的作用?？v坡設(shè)計(jì)的要求〔1設(shè)計(jì)必須滿(mǎn)足《標(biāo)準(zhǔn)》的各項(xiàng)規(guī)范〔2縱坡應(yīng)具有一定的平順性,起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁。盡量避免采用極限縱坡值,合理安排緩和坡段,不宜連續(xù)采用極限長(zhǎng)度的陡坡夾最短長(zhǎng)度的短坡。連續(xù)上坡或下坡路段,應(yīng)避免反復(fù)設(shè)置反坡段。〔3沿線(xiàn)地形、地下管線(xiàn)、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮。〔4應(yīng)盡量做到添挖平衡,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)省用地。〔5縱坡除應(yīng)滿(mǎn)足最小縱坡要求外,還應(yīng)滿(mǎn)足最小填土高度要求,保證路基穩(wěn)定?！?對(duì)連接段縱坡,如大、中橋引道及隧道兩端接線(xiàn)等,縱坡應(yīng)和緩、避免產(chǎn)生突變。〔7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?？v坡設(shè)計(jì)的步驟〔1準(zhǔn)備工作：在厘米繪圖紙上,按比例標(biāo)注里程樁號(hào)和標(biāo)高,點(diǎn)繪地面線(xiàn)。里程樁包括：路線(xiàn)起點(diǎn)樁、終點(diǎn)樁、交點(diǎn)樁、公里樁、百米樁、整樁〔50m加樁或20m加樁、平曲線(xiàn)控制樁〔如直緩或直圓、緩圓、曲中、圓緩、緩直或圓直、公切點(diǎn)等,橋涵或直線(xiàn)控制樁、斷鏈樁等?！?標(biāo)注控制點(diǎn)：如路線(xiàn)起、終點(diǎn),越嶺埡口,重要橋涵,地質(zhì)不良地段的最小填土高度,最大挖深,沿溪線(xiàn)的洪水位,隧道進(jìn)出口,平面交叉和立體交叉點(diǎn),鐵路道口,城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標(biāo)高以及受其他因素限制路線(xiàn)必須通過(guò)的標(biāo)高控制點(diǎn)等?！?試坡：在已標(biāo)出"控制點(diǎn)"的縱斷面圖上,根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、選線(xiàn)意圖,結(jié)合地面起伏變化,以控制點(diǎn)為依據(jù),穿插與取直,試定出若干直坡線(xiàn)。反復(fù)比較各種可能的方案,最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),又滿(mǎn)足控制點(diǎn)要求,且土石方較省的設(shè)計(jì)線(xiàn)作為初定試坡線(xiàn),將坡度線(xiàn)延長(zhǎng)交出變坡點(diǎn)的初步位置?！?調(diào)整：對(duì)照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)計(jì)的最大縱坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)限制等是否滿(mǎn)足規(guī)定,平、縱組合是否適當(dāng)?shù)?若有問(wèn)題應(yīng)進(jìn)行調(diào)整?！?核對(duì)：選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面,如高填深挖,作橫斷面設(shè)計(jì)圖,檢查是否出現(xiàn)填挖過(guò)大、坡腳落空或過(guò)遠(yuǎn)、擋土墻工程過(guò)大等情況,若有問(wèn)題應(yīng)調(diào)整?！?定坡：經(jīng)調(diào)整核對(duì)無(wú)誤后,逐段把直坡線(xiàn)的坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)和標(biāo)高確定下來(lái)。坡度值要求取到0.1％,變坡點(diǎn)一般要調(diào)整到10m的整樁號(hào)上?！?設(shè)置豎曲線(xiàn)：根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等確定豎曲線(xiàn)半徑,計(jì)算豎曲線(xiàn)要素。〔8計(jì)算各樁號(hào)處的填挖值：根據(jù)該樁號(hào)處地面標(biāo)高和設(shè)計(jì)標(biāo)高確定。為了提高行車(chē)的平順性,相鄰變坡點(diǎn)之間的距離應(yīng)不小于兩豎曲線(xiàn)間的切線(xiàn)長(zhǎng),以便插入適當(dāng)?shù)呢Q曲線(xiàn)。豎曲線(xiàn)有凹形豎曲線(xiàn)和凸形豎曲線(xiàn)兩種。豎曲線(xiàn)要素計(jì)算：已知：,,豎曲線(xiàn)長(zhǎng)度：切線(xiàn)長(zhǎng)度：外距：變坡點(diǎn)樁號(hào)：K0+300變坡點(diǎn)標(biāo)高：豎曲線(xiàn)起點(diǎn)樁號(hào)：設(shè)計(jì)標(biāo)高：②豎曲線(xiàn)終點(diǎn)樁號(hào)：設(shè)計(jì)標(biāo)高：同理可計(jì)算出方案一、方案二各豎曲線(xiàn)要素,分別如下表所示。表5.1豎曲線(xiàn)要素表〔方案一〔m序號(hào)變坡點(diǎn)樁號(hào)變坡點(diǎn)高程RTE豎曲線(xiàn)起點(diǎn)樁號(hào)豎曲線(xiàn)起點(diǎn)高程豎曲線(xiàn)終點(diǎn)樁號(hào)豎曲線(xiàn)終點(diǎn)高程1K0+3409032100115.53.176K0+224.5908.775K0+455.5909.932K0+810931.230001503.75K0+660922.2K1+055.303925.53K1+610899.27000170.8672.085K1+439.133906.035K1+438.409900.707表5.2豎曲線(xiàn)要素表〔方案二〔m序號(hào)變坡點(diǎn)樁號(hào)變坡點(diǎn)高程RTE豎曲線(xiàn)起點(diǎn)樁號(hào)豎曲線(xiàn)起點(diǎn)高程豎曲線(xiàn)終點(diǎn)樁號(hào)豎曲線(xiàn)終點(diǎn)高程1K1+072.0941256.4298800134.2591.024K0+937.8351258.129K1+206.3531258.8272K1+875.7641270.77929000170.570.502K1+705.1941267.773K21271.817第六章詳細(xì)測(cè)量與詳細(xì)設(shè)計(jì)〔施工圖設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)結(jié)合任務(wù),在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,選定方案一其中一段路線(xiàn)<K0+000K1+000>進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。由于是教學(xué)設(shè)計(jì),沒(méi)有條件現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),初步設(shè)計(jì)中的道路平面詳細(xì)設(shè)計(jì)、縱斷面詳細(xì)設(shè)計(jì)不再更改,本階段主要對(duì)其余部分作詳細(xì)設(shè)計(jì)。6.1橫斷面詳細(xì)設(shè)計(jì)橫斷面的組成對(duì)于該設(shè)計(jì)路段的橫斷面主要是由行車(chē)道、路肩、邊溝、排水溝、截水溝和等組成。本設(shè)計(jì)路段為山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路,車(chē)速定為60km/h,按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01－2004,表,將路基寬度選定為9.5米,其中行車(chē)道寬度為2×3.5m,硬路肩寬為2×0.75m,土路肩為2×0.5米6.1.2路拱的確定為了路面排水順暢和保證行車(chē)安全、平穩(wěn)。坡度過(guò)小則排水不暢,且不利于行駛安全。所以路拱坡度應(yīng)限制在一定的范圍內(nèi)。根據(jù)路面類(lèi)型和當(dāng)?shù)刈匀粭l件,本設(shè)計(jì)采用2.0％的路拱橫坡,土路肩、硬路肩采用了與路面坡度相同的2.0%。路拱形式采用直線(xiàn)形,以路中線(xiàn)為為基點(diǎn),設(shè)置雙向路拱橫坡,主要是為便于機(jī)械化施工、排水和養(yǎng)護(hù)。彎道的超高與加寬為了滿(mǎn)足路線(xiàn)的線(xiàn)形要求,平、縱、橫三方面的協(xié)調(diào),同時(shí)也為了滿(mǎn)足行車(chē)的舒適性、安全性,要做好路線(xiàn)彎道的超高與加寬設(shè)計(jì)?！豆饭こ碳夹g(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01－2004可知：在路拱≦2.0%時(shí),半徑小于1500米時(shí),要設(shè)超高。當(dāng)半徑小于等于250米時(shí),要設(shè)加寬?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,當(dāng)超高橫坡度的計(jì)算值小于路拱坡度時(shí),設(shè)置等于路拱坡度的超高值或不設(shè)超高。所以,可不設(shè)超高。陡坡路堤的穩(wěn)定性檢驗(yàn)地面橫坡陡于1：2.5,除應(yīng)保證路堤邊坡的穩(wěn)定外,還要預(yù)防路堤沿地面陡坡下滑。下滑的情況,一般有兩種：路堤沿基底接觸面滑動(dòng)。路堤連同基底下的山坡覆蓋層沿基巖層面下滑。解決方法,或者原地面挖臺(tái)階,臺(tái)階寬度不應(yīng)小于2米,或采取改善基底條件或設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物等防滑措施。由逐樁橫斷圖經(jīng)過(guò)計(jì)算,該設(shè)計(jì)的橫坡均緩于1：2.5,故不需要進(jìn)行陡坡路堤設(shè)計(jì),6.2路基邊坡設(shè)計(jì)邊坡設(shè)計(jì)主要是合理的確定路基邊坡坡度。路基邊坡坡度可用邊坡高度H與邊坡寬度b之比值表示,并取H=1.0。路基的邊坡,尤其是陡坡地段的路堤邊坡及深路塹的挖方邊坡,不僅數(shù)量大,施工難度高,而且是決定路基穩(wěn)定性的關(guān)鍵,如果地質(zhì)與水文條件較差,往往病害嚴(yán)重,甚至因水毀壞,所以合理的確定邊坡坡度,對(duì)于路基的穩(wěn)定性至關(guān)重要,同時(shí)要做好路基的排水、養(yǎng)護(hù)和加固設(shè)計(jì)工作。路基邊坡的坡度,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、土石種類(lèi)及結(jié)構(gòu)邊坡高度、施工方法、氣候條件、基底的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件進(jìn)行合理選定。路堤邊坡沿線(xiàn)山體穩(wěn)定,無(wú)不良地質(zhì)狀況,故路堤邊坡坡度,可參照下表,結(jié)合當(dāng)?shù)匾殉傻膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)采用。表6.1路堤邊坡坡度填料類(lèi)型邊坡最大高度〔m坡度全部高度上部高度下部高度全部高度上部高度下部高度粘性土、砂性土、粉性土201212－1：1.51：1.7礫石土、粗砂、中砂12－－1：1.5－－碎石、卵石2088－1：1.51：1.7不易風(fēng)化的石塊201212－1：1.31：1.5根據(jù)沿線(xiàn)的工程地質(zhì)及水文狀況,本設(shè)計(jì)路堤邊坡坡度采用1：1.5。路塹邊坡路塹邊坡的穩(wěn)定性主要與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌、水文條件和排水條件有關(guān)。為了防止邊坡不穩(wěn)定而發(fā)生塌方等病害,在設(shè)計(jì)之前,首先用對(duì)山坡的自然穩(wěn)定性做正確的判斷。整體巖層,風(fēng)化較輕,邊坡的穩(wěn)定性一般穩(wěn)定性較好；巖質(zhì)山坡上,如風(fēng)化嚴(yán)重,有與路線(xiàn)平行的臺(tái)階的地形,可能出現(xiàn)山坡滑坍；巖質(zhì)的山坡上有與路線(xiàn)平行的裂縫,可能出現(xiàn)山坡不穩(wěn)的現(xiàn)象；圓圈狀的山坳容易發(fā)生滑坡,小的山坳容易發(fā)生塌方。當(dāng)?shù)刭|(zhì)水文條件良好、土質(zhì)均勻或巖層無(wú)不利層理時(shí),路塹邊坡坡度可參考第五章的范圍,結(jié)合以建成公路實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采用。本設(shè)計(jì)采用的路塹邊坡為1：0.75。第七章排水設(shè)計(jì)路基施工和養(yǎng)護(hù)均需一定的水分,但是路基和路面周?chē)乃畱?yīng)當(dāng)嚴(yán)格的控制,為排出路基、路面內(nèi)的地面水和地表水,保證路面和路基的穩(wěn)定,防止路面積水影響行車(chē)安全,應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施。本設(shè)計(jì)為二級(jí)公路,路基路面排水應(yīng)綜合設(shè)計(jì)使各種排水設(shè)施形成一個(gè)功能齊全,排水性能強(qiáng)的完整排水系統(tǒng)。排水設(shè)計(jì)要因地制宜,全面規(guī)劃、綜合治理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用,充分利用有利地形和自然水系。各種路基排水溝渠的設(shè)置和連接應(yīng)盡量不占或少占農(nóng)田,并與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施相配合,必要時(shí)可適當(dāng)加大涵管孔徑或增設(shè)涵管等以利于農(nóng)田灌溉。排水溝渠應(yīng)選擇地形,地質(zhì)較好的地段通過(guò),以節(jié)約加固工程投資。排水溝渠的出水口應(yīng)盡可能引至天然河溝,不應(yīng)使水流直接流入農(nóng)田,損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。排水構(gòu)造物的設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹就地取材的原則,要迅速排出有害水,保證公路運(yùn)輸暢通。本詳細(xì)設(shè)計(jì)的整體排水規(guī)劃選擇了K0+000～K1+000路段進(jìn)行設(shè)計(jì)。7.1排水設(shè)計(jì)的原則路基排水的原則主要有功能性原則；滿(mǎn)足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo)的原則；協(xié)調(diào)性原則；環(huán)境保護(hù)原則和維修方便等原則．具體的如下面?zhèn)€條：〔1路基排水設(shè)計(jì),首先應(yīng)進(jìn)行總體規(guī)劃和綜合設(shè)計(jì),將針對(duì)某一水源和滿(mǎn)足某個(gè)要求而設(shè)置的各項(xiàng)排水設(shè)施組成統(tǒng)一完整的綜合排水系統(tǒng)。〔2路基排水系統(tǒng)的布置,應(yīng)與道路的平縱面和橫斷面相聯(lián)系,并結(jié)合沿線(xiàn)的的地形、地質(zhì)等條件,因勢(shì)利導(dǎo)、因地制宜布置適當(dāng)?shù)呐潘O(shè)施,完善對(duì)進(jìn)出口的處理,完善對(duì)進(jìn)出口的處理,使各項(xiàng)設(shè)施銜接配合,形成排水網(wǎng)絡(luò),把有害水及時(shí)排除掉?！?排水系統(tǒng)的規(guī)劃要與地表、地下排水相互協(xié)調(diào),路基、路面排水綜合考慮,排水溝渠與沿線(xiàn)的天然水系及橋涵等泄水結(jié)構(gòu)物密切配合?！?道路排水還應(yīng)與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田水利等建設(shè)規(guī)劃結(jié)合起來(lái)考慮?！?地表排水設(shè)計(jì)與坡面防護(hù)工程要協(xié)調(diào)配合〔6路表面水常含有有害物質(zhì),不得直接排入飲用水水源,也不宜直接排入養(yǎng)殖池、農(nóng)田等,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行凈化處理。7.2排水設(shè)計(jì)的具體步驟<1>在路線(xiàn)平面圖上繪出必要的路塹坡頂線(xiàn)和路堤坡腳線(xiàn),標(biāo)明路側(cè)棄土堆和取土坑的位置等。<2>在路基的上側(cè)山坡上可設(shè)置截水溝等攔截地表徑流。為提高截流效果,截水溝宜大體沿等高線(xiàn)布置,與地面水流方向接近垂直。路塹上側(cè)有棄土堆時(shí),棄土堆應(yīng)連續(xù)而不中斷,并在其上方設(shè)置截水溝。下坡一側(cè)的棄土堆,應(yīng)每隔50-100m設(shè)不小于1m寬的缺口,以利排水。<3>路基兩側(cè)按需要設(shè)置邊溝或利用取土坑,必要時(shí)采用路肩排水系統(tǒng)和中央分隔帶排水系統(tǒng),匯集并排除道路表面的水。<4>根據(jù)沿線(xiàn)地下水的情況,設(shè)置必要的地下排水設(shè)施。<5>將攔截或匯集的水流,用排水溝管引排到指定的低地、河溝或橋涵等處。排水溝應(yīng)力求短捷、遠(yuǎn)離路基,與其他水溝的聯(lián)接應(yīng)順暢。<6>選定橋涵的位置,使這些溝管同橋涵連成一個(gè)完整的排水系統(tǒng)。對(duì)穿過(guò)路基的河溝,二般均應(yīng)設(shè)橋涵,不要輕易改溝并涵?？紤]到路基排水或農(nóng)田排灌的需要,也可增設(shè)涵洞.7.3溝渠設(shè)計(jì)邊溝設(shè)計(jì)設(shè)置在挖方路基的外側(cè)以及填土高度較低的路堤坡腳外側(cè)的縱向人工溝渠,稱(chēng)之為邊溝。其主要功能在于匯集和排出路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。邊溝的排水量不大時(shí),一般不需要進(jìn)行水文、水利計(jì)算。依據(jù)沿線(xiàn)具體條件,選定標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式,邊溝緊靠路基,通常不允許其他排水溝渠的水匯入,也不能與其他人工溝渠和并使用。1邊溝的斷面形式常用的有梯形、矩形、三角形和流線(xiàn)型等幾種形式。一般情況,土質(zhì)邊坡宜采用梯形；石質(zhì)邊溝宜采用矩形,以減少溝頂寬度；易于積雪或積沙路段,邊溝宜采用流線(xiàn)型,單個(gè)采用機(jī)械化施工、且用地條件許可時(shí)宜采用三角形。國(guó)防公路,為了利用車(chē)輛橫越邊溝,宜采用三角形邊溝結(jié)合本設(shè)計(jì)的情況,采用用梯形邊溝,邊溝采用漿砌片石防護(hù)。2邊溝的斷面尺寸《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定二級(jí)公路的邊溝的深度不得小于0.4米,本設(shè)計(jì)中的邊溝深度采用0.6米,底寬取0.6米。本段設(shè)計(jì)采用邊溝的邊坡為內(nèi)側(cè)1：1,在挖方路段外側(cè)邊坡與挖方邊坡相同,即1：1,在較低填方路段外側(cè)邊坡坡度與填方路段的邊坡相同,即為1：1.5。3邊溝的縱坡和長(zhǎng)度為了保證邊溝能迅速地排水,邊溝縱坡一般與路線(xiàn)縱坡一致〔出水口附近除外,平坡路段,邊溝宜保持不小于0.5%的縱坡。在工程困難地段宜不得小于0.3%,但邊溝口間距宜縮短。在邊溝出水口附近以及排水困難路段,如回頭曲線(xiàn)和路基超高較大的平曲線(xiàn)等處,邊溝應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。為防止邊溝水流漫溢或沖刷,通常規(guī)定單向排水長(zhǎng)度每300～500米即應(yīng)設(shè)排水溝,將水引至低洼處,必要時(shí)添設(shè)涵洞,將水引入路基另一側(cè)。4邊溝的出水口邊溝水流流向路堤坡腳處,縱坡一般較陡。當(dāng)邊溝底到填土坡腳高差過(guò)大時(shí),應(yīng)結(jié)合地形和地質(zhì)條件采取下列措施：設(shè)置排水溝將路塹邊溝沿出水口處的山坡引向路基范圍以外,不直接沖刷填方路基。自邊溝與填方毗鄰處設(shè)跌水或急流槽,將水流直接引到填方坡腳之外,以免沖刷,影響路基穩(wěn)定性。當(dāng)邊溝水流流向橋涵進(jìn)水口時(shí),為避免邊溝流水沖刷,應(yīng)作如下處理：在涵洞進(jìn)口處設(shè)置窨井,或根據(jù)地形需要,在進(jìn)口前設(shè)置急流槽與跌水等構(gòu)造物。當(dāng)邊溝水流向橋涵進(jìn)水口時(shí),為避免沖刷,應(yīng)在涵洞進(jìn)水口前或橋頭翼前設(shè)置急流槽或跌水構(gòu)造物將水引走。截水溝設(shè)計(jì)當(dāng)山坡填方路段可能遭到上方流水的破壞時(shí),必須設(shè)置截水溝以攔截山坡水流保護(hù)路堤。降水量較少或坡面堅(jiān)硬及邊坡較低以致影響不大時(shí)的地段可以不設(shè)截水溝。反之則必須設(shè)兩道或多道截水溝。1截水溝的斷面形式截水溝的斷面形式一般為梯形,本設(shè)計(jì)邊坡采用1：1,寬度采用0.6米,深度0.6米。2截水溝離開(kāi)路基的距離截水溝離開(kāi)挖方路基的距離應(yīng)視土質(zhì)而定,以不影響邊坡穩(wěn)定性為原則。對(duì)于一般土層,距離d≥5米,地質(zhì)不良地段,酌情增大。對(duì)于有軟弱地段,其距離因挖方邊坡高度H而異,一般為d≥5+H米,但應(yīng)不小于10米,截水溝挖出的土,可在截水溝之下側(cè)做成土臺(tái)。臺(tái)頂應(yīng)筑成2%傾向截水溝的橫坡,土臺(tái)坡腳離路基挖方坡頂應(yīng)有適當(dāng)距離。山坡路堤上方的截水溝,離開(kāi)路堤坡腳至少2米,并用開(kāi)挖截水溝的土在路堤與截水溝之間,修成傾斜2%的土臺(tái)。3截水溝的出水口截水溝內(nèi)的水流一般應(yīng)避免排入邊溝。通常應(yīng)盡量利用地形,將截水溝中的水流排入截水溝所在山坡一側(cè)的自然溝中,或直接引到橋涵進(jìn)口處,以免在山坡上任其自流,造成沖刷。截水溝的出水口,應(yīng)與其它排水設(shè)施平順地銜接,必要時(shí)宜設(shè)跌水或急流槽。排水溝排水溝主要用于排除來(lái)自邊溝,截水溝或其它水源的水流,并將其引至路基范圍以外的指定地點(diǎn)。排水溝的斷面形式一般為梯形,底寬不應(yīng)小于0.5m,深度按流量確定,但不宜小于0.5m。邊坡坡度視土質(zhì)而定,一般土層可用1：1.5。溝底縱坡以1%～3%為宜,縱坡大于3%,需進(jìn)行加固,大于7%時(shí),應(yīng)設(shè)置跌水或急流槽。排水溝的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定,通常宜在500m以?xún)?nèi)。排水溝距路基的距離一般不小于3～4m。跌水與急流槽用于陡坡地段〔通常坡度大于15%,斷面形式為矩形,用砌塊石加固,具體設(shè)置視實(shí)際情況而定。溝渠加固溝渠加固措施應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)、縱坡和流速等條件,因地制宜,就地取材,簡(jiǎn)便易行,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。本設(shè)計(jì)中考慮到地下水埋深較淺,且為冰凍地區(qū),故采用漿砌片石對(duì)邊溝、排水溝和截水溝進(jìn)行加固。第八章小橋涵設(shè)計(jì)8.1概述小橋涵既是用來(lái)跨越河流,溝壑和承受車(chē)輛及人群荷載的承重構(gòu)造物,同時(shí)又是在河流上負(fù)擔(dān)著泄洪運(yùn)沙,保證道路暢通無(wú)阻,安全行車(chē)的建筑物。因此,在公路橋涵設(shè)計(jì)中,除了進(jìn)行結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)外,必須首先按滿(mǎn)足泄水要求進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。8.2涵洞設(shè)計(jì)8.2.1從平面圖上勾畫(huà)匯水面積,采用割補(bǔ)法計(jì)算各部匯水面積,經(jīng)比較得出K0+400處的匯水面積最大,故選此位置作為涵洞設(shè)計(jì)斷面。1、洪峰流量Qs的計(jì)算按徑流成因簡(jiǎn)化公式計(jì)算,其中地貌系數(shù)φ=0.07,設(shè)計(jì)洪水頻率P=1/50,徑流厚度h=38mm,滯蓄徑流厚度z=10mm〔流量折減系數(shù)β,降雨不均勻折減系數(shù)γ,水庫(kù)影響折減系數(shù)δ均取為1.0,則：2、涵型選擇參照《公路小橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)》確定采用鋼筋混凝土蓋板涵。結(jié)合Qs=3.00m3/s,套用標(biāo)準(zhǔn)取標(biāo)準(zhǔn)跨徑1.03、涵前水深進(jìn)水口涵洞凈高△=0.1m,β=0.87,則求涵洞進(jìn)口附近臨界斷面的水深hk、過(guò)涵流量Q、流速v。根據(jù)《橋涵水文》第九章知識(shí),得：涵前總水頭：其中對(duì)于無(wú)壓力式涵洞,壓縮系數(shù)ε=1.0,對(duì)于蓋板涵,流速系數(shù)Φ=0.95,涵洞過(guò)水面積Ak=1.0×1.0=1m2故所選擇的涵洞尺寸合理。此外,結(jié)合地形,溝底縱坡取為1%。4、涵長(zhǎng)計(jì)算L=L1+L2=6.75+7.25=14.00〔m其中涵底標(biāo)高依據(jù)路中線(xiàn)標(biāo)高與涵洞凈高加涵頂高度之差確定。8.2.21、進(jìn)水洞口河床的處理涵洞受水流沖刷而引起的破壞,大部分是由于涵洞進(jìn)出水口處理不當(dāng)導(dǎo)致的,并且由出水口引起的涵洞病害比進(jìn)水口嚴(yán)重,因此做好涵洞進(jìn)出水口溝床的處理對(duì)保證行車(chē)暢通以及下游農(nóng)田免遭水害有著重要的作用。由于天然河溝的縱坡大約為10/1000,開(kāi)挖后,除了巖石地質(zhì)外,河溝的溝底和邊坡以及路基邊溝,均需要鋪砌加固,設(shè)置底坡小于5%的緩坡涵洞,由于涵前溝底縱坡較大,水流在進(jìn)口處會(huì)產(chǎn)生水躍現(xiàn)象,因此應(yīng)該在進(jìn)水口處設(shè)置一段緩坡,其長(zhǎng)度大約為1倍涵洞的孔徑。2、出水口河床的處理涵洞出口處的流速,一般都大于河溝的天然流速,經(jīng)常對(duì)出水口處的溝底、路基邊坡和下游的農(nóng)田造成沖刷,因此應(yīng)該根據(jù)不同的情況對(duì)出水口河床進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。第九章路基防護(hù)工程設(shè)計(jì)路基防護(hù)應(yīng)按照設(shè)計(jì)施工與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則,根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和材料等情況,選用適當(dāng)?shù)墓こ填?lèi)型或采用綜合措施,以保證路基的穩(wěn)固。路堤和路塹邊坡的坡面暴露在大氣中,常常受到自然因素的反復(fù)干濕、凍融、沖刷和吹蝕作用。對(duì)于易受自然因素作用而破壞的土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡,在路基基身施工完畢以后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行坡面護(hù)理。9.1植物防護(hù)植物防護(hù)是一種經(jīng)濟(jì)有效的防護(hù)措施,特別是在氣候潮濕、草皮易于生長(zhǎng)的地區(qū),但采用時(shí)必須注意保證其成活。對(duì)于巖質(zhì)邊坡,這種方法一般不適用。在不利于生長(zhǎng)的邊坡上,若要采用植物防護(hù),則可在其上先鋪一層厚約10－20cm的粘性土,而后再鋪草皮。本設(shè)計(jì)段填方和挖方小于2.5米時(shí)采用植草防護(hù)。尺寸及布置見(jiàn)路基防護(hù)圖。9.2砌石護(hù)坡對(duì)于較陡的土質(zhì)邊坡〔1：0.75－1:1和易風(fēng)化和破碎的巖石邊坡,可采用砌石護(hù)坡,砌石有干砌和漿砌片石兩種,前者適用于邊坡坡度較緩或經(jīng)常有地下水滲出坡面的情況。干砌片石厚度一般不小于0.2－0.3m。當(dāng)干砌片石不適宜或效果不好時(shí),采用漿砌片石。漿砌片石護(hù)坡的厚度,視邊坡高度和陡度而異,一般為0.2－0.4m。為防止不均勻收縮和沉陷引起過(guò)的內(nèi)應(yīng)力,每隔10－20m設(shè)一道伸縮縫,縫隙寬2cm,縫內(nèi)填塞瀝青麻筋或?yàn)r青木板。隔2－3m交錯(cuò)設(shè)置孔徑0.1m的泄孔。對(duì)于土質(zhì)邊坡,為防止淤塞,護(hù)坡背后應(yīng)設(shè)置反濾層,或僅在泄水孔后面0.5m×0.5m的范圍內(nèi)設(shè)置。本設(shè)計(jì)路塹挖深大于2.5m時(shí),2.5m以下均采用漿砌片石防護(hù)。綜合考慮在本設(shè)計(jì)中的地下水埋深較淺等實(shí)際情況,采用植物防護(hù)和漿砌片石兩種形式。填方和挖方小于2.5米時(shí)采用植草防護(hù)。挖深大于2.5米的路塹,上部2.5米采用鋪草皮,下部采用漿砌片石防護(hù)。當(dāng)挖深超過(guò)6.0米,即挖到巖石層,因該地區(qū)的巖石風(fēng)化不是很?chē)?yán)重,地下水可以靠巖石裂隙排到邊溝,故不需設(shè)置護(hù)面墻。在本設(shè)計(jì)中,采用鋪草皮和漿砌片石兩種防護(hù)型式。第十章路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)10.1路面設(shè)計(jì)的原則路面結(jié)構(gòu)是直接為行車(chē)服務(wù)的結(jié)構(gòu),不僅受各類(lèi)汽車(chē)荷載的作用,且直接暴露于自然環(huán)境中,經(jīng)受各種自然因素的作用。路面工程的工程造價(jià)占公路造價(jià)的很大部分,最大時(shí)可達(dá)50％以上。因此,做好路面設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。路面設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括路面類(lèi)型與結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、路面建筑材料設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。10.1.1路面類(lèi)型選擇應(yīng)在充分調(diào)查與勘察道路所在地區(qū)自然環(huán)境條件、使用要求、材料供應(yīng)、施工和養(yǎng)護(hù)工藝等,并在路面類(lèi)型選擇的基礎(chǔ)上考慮路基支承條件確定結(jié)構(gòu)方案。由于路面工程量大,基墊層材料應(yīng)盡可能采用當(dāng)?shù)夭牧?并注意使用各類(lèi)廢棄物。必要時(shí),應(yīng)考慮采用新型路面結(jié)構(gòu)形式、新材料、新施工工藝。同時(shí),應(yīng)注意路面的功能和結(jié)構(gòu)承載力等是通過(guò)設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等共同保證的,可采用壽命周期費(fèi)用分析技術(shù)合理確定路面類(lèi)型和結(jié)構(gòu)。10.1.2路面建筑材料設(shè)計(jì)往往是路面設(shè)計(jì)中不受重視的一塊內(nèi)容,原因在于設(shè)計(jì)僅僅依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定路面結(jié)構(gòu)層次,指定各層次材料的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范名稱(chēng)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)的工程技術(shù)與材料科學(xué)知識(shí),合理考慮了道路所在地的自然環(huán)境、材料所在路面結(jié)構(gòu)層次的功能等,論證合理地選擇了材料類(lèi)型和建議配比。10.1.3路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是對(duì)擬訂的路面結(jié)構(gòu)方案和選定建筑材料,運(yùn)用規(guī)范建議的設(shè)計(jì)理論和方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算?，F(xiàn)階段公路路面使用的路面類(lèi)型主要有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面,學(xué)生應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、降水、材料、交通量等各方面因素后選定路面的類(lèi)型,然后進(jìn)行設(shè)計(jì)。10.2路面設(shè)計(jì)步驟本設(shè)計(jì)路面采用瀝青混凝土,瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有以下四步：〔1根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求,進(jìn)行交通量分析,確定路面等級(jí)和面層類(lèi)型,計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量軸次和設(shè)計(jì)彎沉值。〔2按路基土類(lèi)與干濕類(lèi)型,將路基劃分為若干路段<在一般情況下路段長(zhǎng)不宜小于500m,若為大規(guī)模機(jī)械化施工,不宜小于lkm>,確定各路段土基回彈模量〔3可參考規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)<見(jiàn)規(guī)范附錄A>,擬定幾種可能的路面結(jié)組合與厚度方案,根據(jù)選用的材料進(jìn)行配合比試驗(yàn)及測(cè)定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、抗拉強(qiáng)度,確定各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)?！?根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度。對(duì)高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路瀝青混凝土面層和半剛性材料的基層、底基層,應(yīng)驗(yàn)算拉應(yīng)力是否滿(mǎn)足容許拉應(yīng)力的要求。如不滿(mǎn)足要求,或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度,或變更路面結(jié)構(gòu)組合,或調(diào)整材料配合比、提高極限抗拉強(qiáng)度,再重新計(jì)算。上述計(jì)算應(yīng)采用多層彈性體系理論編制的專(zhuān)用設(shè)計(jì)程序〔我校采用APDS程序進(jìn)行。對(duì)于季節(jié)性冰凍地區(qū)的高級(jí)和次高級(jí)路面,尚應(yīng)驗(yàn)算防凍厚度是否符合要求。進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定采用的路面結(jié)構(gòu)方案。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)先擬定某一層作為設(shè)計(jì)層,擬定面層和其他各層的厚度。當(dāng)采用半剛性基層、底基層結(jié)構(gòu)時(shí),可任選一層為設(shè)計(jì)層,當(dāng)采用半剛性基層、粒料類(lèi)材料為底基層時(shí),應(yīng)擬定面層、底基層厚度,以半剛性基層為設(shè)計(jì)層才能得到合理的結(jié)構(gòu)；當(dāng)采用柔性基層、底基層的瀝青路面時(shí),宜擬定面層、底基層的厚度,求算基層厚度,當(dāng)求得基層厚度太厚時(shí),可考慮選用瀝青碎石或乳化瀝青碎石做上基層,以減薄路面總厚度,增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。對(duì)高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路的瀝青混凝土面層和半剛性基層、底基層應(yīng)進(jìn)行拉應(yīng)力的驗(yàn)算。10.3路面類(lèi)型的選擇確定路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是提供在特定的使用期限內(nèi)同所處環(huán)境相適應(yīng)并能承受與其交通荷載適用的路面結(jié)構(gòu),同時(shí)設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu),便于改變道路行駛條件,提高服務(wù)水平,滿(mǎn)足汽車(chē)運(yùn)輸?shù)囊?因此路面應(yīng)起碼具備三個(gè)方面的使用要求：平整、抗滑、承載能力。設(shè)計(jì)路段內(nèi)無(wú)不良地質(zhì)概況,沿線(xiàn)砂石材料豐富；水泥與瀝青均需外運(yùn)。考慮到與水泥路面相比,瀝青混凝土路面表面平整、無(wú)接縫、行車(chē)舒適,便于機(jī)械化施工,能加快施工進(jìn)度；當(dāng)破壞后,瀝青混凝土路面易于修補(bǔ)。故本設(shè)計(jì)采用瀝青混凝土路面。10.4路面等級(jí)與類(lèi)型規(guī)范規(guī)定：二級(jí)公路一般采用瀝青混凝土路面,根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)多少選用高級(jí)路面和次高級(jí)路面,高級(jí)路面一般適用于設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次大于400萬(wàn)次的二級(jí)公路,設(shè)計(jì)年限為15年；次高級(jí)路面適用于設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次大于200萬(wàn)次的二級(jí)公路,設(shè)計(jì)年限為12年。10.4.1路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載,以BZZ－100表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)如下表10.1所示。表10.1標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ－100標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ－100標(biāo)準(zhǔn)軸載P<KN>100單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑d〔cm21.3輪胎接地壓強(qiáng)P<Mpa0.7兩輪中心距〔cm1.5d當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí),凡是軸載大于25KN的各級(jí)軸載〔包括車(chē)輛的前、后軸P1的作用次數(shù)n1,均應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N。式中N——標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次n1——被換算車(chē)型的各級(jí)軸載作用次數(shù)〔次/日P——標(biāo)準(zhǔn)軸載P1——換算車(chē)型的各級(jí)軸載C1——軸數(shù)系數(shù),C1=1+1.2<m－1>,m是軸數(shù)。當(dāng)軸間距大于3米時(shí),按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距小于3米時(shí),應(yīng)考慮軸數(shù)系數(shù)。C2——輪組系數(shù),單輪組為6.4,雙輪組為1,四輪組為0.38.由已知交通量資料,可得路面設(shè)計(jì)所需的交通個(gè)參數(shù),如下表:表10.2路面設(shè)計(jì)交通參數(shù)表車(chē)型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量三菱FR41530.051.01雙輪組─250五十鈴NPR23.544.01雙輪組─140江淮HF140A18.941.81雙輪組─100江淮HF15045.1101.51雙輪組─200東風(fēng)KM34024.567.81雙輪組─350東風(fēng)SP9135B20.172.62雙輪組＞３米120五十鈴EXR1860.0100.03雙輪組＞３米11010.4.2設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量軸次Ne式中Ne——設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量軸次t——設(shè)計(jì)年限Nt——設(shè)計(jì)竣工后第一年雙向日平均當(dāng)量軸次——設(shè)計(jì)年限內(nèi)的交通量平均增長(zhǎng)率——車(chē)道系數(shù)由已知材料,可知t=12年,＝5.1%,道路為雙車(chē)道無(wú)分隔形式,由《瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》,可知在0.6與0.7之間,本設(shè)計(jì)取0.6,則用程序計(jì)算一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量軸次：Ne＝321.1萬(wàn)次當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí),凡是軸載大于50KN底各級(jí)軸載〔包括車(chē)輛底前、后軸P1的作用次數(shù)n1均應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N式中——軸數(shù)系數(shù),當(dāng)軸間距大于3米時(shí),按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算,則C1=1m,當(dāng)軸間距小于3m時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算,C1=1+2×<m-1>m——軸數(shù)——輪組系數(shù),單輪組為18.5,雙輪組為1,四輪組為0.09所以,程序計(jì)算的Ne＝247.5萬(wàn)次。10.5瀝青面層設(shè)為了給汽車(chē)提供安全、舒適、快速的行車(chē)條件,瀝青路面應(yīng)具有堅(jiān)實(shí)、平整、抗滑和耐久的品質(zhì),同時(shí),還應(yīng)具有高溫抗車(chē)轍、低溫抗開(kāi)裂,抗水損害及雨水滲入基層的功能。10.5.1已知該路段冬季最低氣溫為-38.3℃10.5.2各種瀝青面層的粗集料、細(xì)集料、填料應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。10.5.3瀝青面層由雙層瀝青混合料組成,上面層為中粒式瀝青混凝土,用來(lái)防止雨水下滲。下面層采用粗粒式瀝青混凝土。10.6基層、底基層及墊層10.6.1基層、底基層基層、底基層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,在冰凍地區(qū)應(yīng)具有一定的抗凍性。擬選用石灰水泥綜合穩(wěn)定碎石為基層。石灰穩(wěn)定土為底基層,厚度根據(jù)計(jì)算得到。10.6.2墊層墊層的作用有抗凍、排水、防止污染等,本設(shè)計(jì)處在東北地區(qū),屬于季節(jié)性冰凍地區(qū),易發(fā)生凍脹、翻漿等現(xiàn)象,為了排出路面路基中滯留的自由水,確保路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,避免凍害發(fā)生,在底基層下設(shè)置墊層。因?yàn)楫?dāng)?shù)厣[豐富,墊層采用天然砂礫。10.6.3路基該地區(qū)自然區(qū)劃為Ⅱ2區(qū),土質(zhì)為CL.M,地下水埋深1.5－3.0m,路基臨界高度H1=2.7m,H2=2.0m。由于該地區(qū)屬于山嶺重丘區(qū),地勢(shì)起伏較大,填挖方高度變化也就較大,故分中濕和潮濕兩種狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。根據(jù)自然區(qū)劃及土質(zhì)類(lèi)型查表,得土基的回彈模量如下表10.3所示：表10.3各段稠度和土基回彈模量E0〔MPa值干濕類(lèi)型稠度建議值E0中濕ωC1＞ωC≥ωC2為1.10＞ωC≥0.9528潮濕ωC2＞ωC≥ωC3為0.95＞ωC≥0.8022.5干燥ωC＞ωC1為ωC≥1.103210.7路面的結(jié)構(gòu)厚度由程序計(jì)算得到不同狀態(tài)〔中濕狀態(tài),潮濕狀態(tài)路基的結(jié)構(gòu)層次及厚度。具體參見(jiàn)所下列表10.4、表10.5所示。表10.4路面設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)〔中濕層位材料名稱(chēng)厚度〔cm20℃15℃極限強(qiáng)度①中粒式瀝青混凝土4120018001.0②粗粒式瀝青混凝土6100014000.8③石灰水泥綜合穩(wěn)定碎石18.0140014000.5④石灰穩(wěn)定土07007000.2⑤天然砂礫202002000⑥土基**29.5****表10.5路面設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)〔潮濕層位材料名稱(chēng)厚度〔cm20℃15℃極限強(qiáng)度①中粒式瀝青混凝土4120018001.0②粗粒式瀝青混凝土6100014000.8③石灰水泥綜合穩(wěn)定碎石18.0140014000.5④石灰穩(wěn)定土07007000.2⑤天然砂礫252002000⑥土基**29.5****10.7.1路面設(shè)計(jì)彎沉值的計(jì)算路面設(shè)計(jì)彎沉值是表征路面整體剛度大小的指標(biāo),是路面設(shè)計(jì)計(jì)算的主要依據(jù)。路面設(shè)計(jì)彎沉值根據(jù)公路等級(jí)、設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次、面層和基層類(lèi)型按下式確定：ld＝600×Ne-0.2×Ac×As×Ab式中l(wèi)d——設(shè)計(jì)彎沉值Ne——設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)連標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)Ac——公路等級(jí)系數(shù),二級(jí)公路為1.1As——面層類(lèi)型系數(shù),瀝青混凝土面層為1.0Ab——基層類(lèi)型系數(shù),半剛性基層為1.0所以,ld＝600×Ne-0.2×Ac×As×Ab＝600×3211000-0.2×1.1×1.0×1.0＝33〔0.01mm10.7.2容許拉應(yīng)力的計(jì)算在計(jì)算層底拉應(yīng)力時(shí),結(jié)構(gòu)層底面計(jì)算點(diǎn)的拉應(yīng)力,應(yīng)小于等于該層材料的容許拉應(yīng)力,即：σm≤σr容許拉應(yīng)力按下式計(jì)算：式中——路面結(jié)構(gòu)層的容許拉應(yīng)力——瀝青混凝土和半剛性基層的劈裂強(qiáng)度〔MPa。對(duì)瀝青混凝土是指15℃時(shí)的劈裂強(qiáng)度,對(duì)二灰穩(wěn)定類(lèi)材料為齡期為180天的劈裂強(qiáng)度。KS——抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)對(duì)瀝青混凝土面層：KS＝0.09×Aa×Ne0.22/Ac對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類(lèi)：KS＝0.35Ne0.11/Ac對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土類(lèi)：KS＝0.45Ne0.11/Ac式中Aa——瀝青混凝土繼配類(lèi)型系數(shù),細(xì)、中粒式瀝青混凝土為1.0,粗粒式瀝青混凝土為1.1。Ac——公路等級(jí)系數(shù),見(jiàn)公式。10.7.3路面厚度計(jì)算路面厚度是根據(jù)多層彈性理論層間接觸條件為完全連續(xù)體系時(shí),在雙圓垂直均布荷載作用下,輪隙中心處實(shí)測(cè)路表彎沉值ls等于設(shè)計(jì)彎沉值ld的原則進(jìn)行計(jì)算,即ls＝ld。標(biāo)準(zhǔn)車(chē)型的輪胎的接地壓強(qiáng)為0.70Mpa,當(dāng)量圓直徑為10.65。土基回彈模量為28.0,各層材料的設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)表。由已知數(shù)據(jù),擬定基層為設(shè)計(jì)層,擬定面層為10cm,基層為18cm,墊層厚度視干濕類(lèi)型不同而改變。利用專(zhuān)用設(shè)計(jì)程序計(jì)算底基層厚度,計(jì)算結(jié)果為：中濕狀態(tài)：25.6cm,取26cm。潮濕狀態(tài)：28.8cm,取29cm。然后利用設(shè)計(jì)程序求出路表實(shí)際彎沉值,見(jiàn)下表10.6所示：表10.6路表實(shí)際彎沉路基干濕狀態(tài)路表實(shí)際彎沉值<1/100mm>中濕狀態(tài)32.8潮濕狀態(tài)32.8因?yàn)椋簂d＝33<1/100mm>,所以,結(jié)構(gòu)厚度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。10.7.4設(shè)計(jì)與驗(yàn)算結(jié)果驗(yàn)算層底拉應(yīng)力根據(jù)多層彈性理論,層間接觸條件為完全連續(xù)體系,雙圓荷載作用下計(jì)算層底最大拉應(yīng)力σm。驗(yàn)算瀝青混凝土面層及半剛性材料底基層,底基層的層底拉應(yīng)力時(shí),以單圓的內(nèi)側(cè)邊緣點(diǎn)及雙圓間隙中心點(diǎn),單圓半徑的二分之一點(diǎn),單圓的內(nèi)側(cè)邊緣點(diǎn)及雙圓間隙中心點(diǎn),并取最大值作為層底拉應(yīng)力。計(jì)算的結(jié)果見(jiàn)表所示：表10.7路面設(shè)計(jì)結(jié)果匯總1<中濕>設(shè)計(jì)彎沉值〔1/100mm33.0按彎沉指標(biāo)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)層厚度〔cm25.6滿(mǎn)足第1層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計(jì)層厚度〔cm25.6滿(mǎn)足第2層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計(jì)層厚度〔cm25.6滿(mǎn)足第3層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計(jì)層厚度〔cm25.6滿(mǎn)足第4層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計(jì)層厚度〔cm25.6表10.8路面驗(yàn)算結(jié)果匯總1<中濕>當(dāng)設(shè)計(jì)層厚度取26.0cm時(shí)的指標(biāo)值表面實(shí)際彎沉值為：32.81/100mmd＝33.0第1層底拉應(yīng)力為：-0.26MPaσr＝0.45第2層底拉應(yīng)力為：-0.08MPaσr＝0.33第3層底拉應(yīng)力為：0.19MPaσr＝0.31第4層底拉應(yīng)力為：0.04MPaσr＝0.10表10.9路面設(shè)計(jì)結(jié)果匯總2<潮濕>設(shè)計(jì)彎沉值〔1/100mm33.0按彎沉指標(biāo)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)層厚度〔cm28.8滿(mǎn)足第1層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計(jì)層厚度〔cm28.8滿(mǎn)足第2層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計(jì)層厚度〔cm28.8滿(mǎn)足第3層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計(jì)層厚度〔cm28.8滿(mǎn)足第4層拉應(yīng)力指標(biāo)的設(shè)計(jì)層厚度〔cm28.8表10.10路面驗(yàn)算結(jié)果匯總2<潮濕>當(dāng)設(shè)計(jì)層厚度取29cm時(shí)的指標(biāo)值表面實(shí)際彎沉值為：32.81/100mmd＝33.0第1層底拉應(yīng)力為：-0.26MPaσr＝0.45第2層底拉應(yīng)力為：-0.08MPaσr＝0.33第3層底拉應(yīng)力為：0.18MPaσr＝0.31第4層底拉應(yīng)力為：0.04MPaσr＝0.10第十一章?lián)跬翂υO(shè)計(jì)11.1概述為了滿(mǎn)足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和《公路路線(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的要求,本路段出現(xiàn)了較高填方,為了收縮坡腳,減小路基填挖工程量,考慮設(shè)置擋土墻。其中k0+220～k0+280段出現(xiàn)了較高填方,經(jīng)過(guò)與陡坡填方方案的比較,結(jié)果表明擋土墻更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用,因此在此處設(shè)置擋土墻。由于重力式擋土墻構(gòu)造簡(jiǎn)單,取材容易,施工簡(jiǎn)易,故本設(shè)計(jì)采用重力式擋土墻。下面就填方最高的k0+240斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)。11.2設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)荷載本設(shè)計(jì)采用設(shè)計(jì)荷載為:汽車(chē)—20,掛車(chē)—100。填土材料參數(shù)墻背填料采用路線(xiàn)開(kāi)挖的碎石土,容重γ=19KN/m3,計(jì)算內(nèi)摩擦角Ф=35°,墻背摩擦角δ=Φ2=17.5°地基地基為泥頁(yè)巖,容許承載力[σ]=600KPa,地基摩擦系數(shù)μ=0.5〔由《路基工程》知軟質(zhì)頁(yè)巖石f=0.4～0.6。墻身材料墻體用7.5號(hào)砂漿砌筑30號(hào)片石,砌體容重γk=23KN/m3,砌體容許壓應(yīng)力[σ0]=800KPa,容許拉應(yīng)力[σL]=80KPa,容許剪應(yīng)力[τ]=80Kpa,[Kc]=1.3,[K0]=1.5。11.3擋土墻斷面尺寸設(shè)計(jì)及驗(yàn)算重力式擋土墻驗(yàn)算[執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：公路]原始條件:墻身尺寸:墻身高:8.760<m>墻頂寬:1.750<m>面坡傾斜坡度:1:0.250背坡傾斜坡度:1:-0.200采用1個(gè)擴(kuò)展墻址臺(tái)階:墻趾臺(tái)階b1:0.500<m>墻趾臺(tái)階h1:1.000<m>墻趾臺(tái)階與墻面坡坡度相同墻底傾斜坡率:0.200:1物理參數(shù):圬工砌體容重:23.000<kN/m3>圬工之間摩擦系數(shù):0.400