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文檔簡介
1設計原始資料和依據(jù)1.1.1鎮(zhèn)安縣概況108°34′109°36′33°8′33°48′175.572.53487楊泅鄉(xiāng)鷹嘴石海拔2601.61.1.2地層、地質、地形地貌、氣候、水文、土壤等自然地理特征鎮(zhèn)安縣地勢西北高,東南低。位于楊泗和栗扎之間的鷹嘴石,海拔2601.6,是鎮(zhèn)安最高點,最低點位于龍勝鄉(xiāng)旬河村石家溝口,海拔344,最大高差2257.6,隨著地勢由西北向東南傾斜,山勢也隨著趨緩,山間谷地發(fā)了眾多的侵蝕性河流,形成山溝峰谷縱橫交錯的掌形葉脈狀地貌鎮(zhèn)安境內多山,地形以山地為主。大山系為主要山脈,山地地貌可分為三大類型:中山地貌,位于高山溝垴,一般海拔在1200以上,總面積為211.2萬畝,占全縣總面積的40.5%;低山地貌分布于河谷川道與中山之間的過渡地帶,海拔800—1200,相對高差400,總面積209萬畝,占全縣總面積的40.1%;河川地貌,主要由河流沖積而成或古河改道后形成的河流谷地,一般稱為川、坪、灘或灣,總面積約101.3萬畝,海拔在800以下,相對高差400多米,地形較平坦,土壤肥沃,是主要耕地分布區(qū),占全縣總面積19.42%。由于本縣山大嶺多,溝密谷窄,因此耕地嚴重不足。1947.412.2℃804.8年降水量800一1100受地形地勢影響,降水隨海拔升高而增多,大體是西部最多,東部次之,中部最少,西部大部分地區(qū)年降水量在850以上,東部在750-850之間,中部在750以下。同時,由于偏布內陸山區(qū),平均海拔800—1200,因此氣溫相對于同緯度東部平原地區(qū)低4—6℃,且日溫差和年溫差都較東部地區(qū)大,又具有大陸性特征。在水平方向上具有亞熱帶向暖溫帶氣侯平均每土地至少有2條河流鎮(zhèn)安境內土壤的特點是:成土過程短,石礫、沙礫含量大,土質粘重,耕性不良土層較薄,水土流失嚴重,土壤有機質含量少,速效養(yǎng)分含量低,氮、磷比例失調。在地理分布上具有明顯的水平地帶性、垂直地帶性和地域性特點。土壤分布自南向北隨緯度的變化,氣候由北亞熱帶向暖溫帶過渡,植被類型也隨之變化,所發(fā)育的土壤也不相同,具有水平地帶分布的規(guī)律,主要有膠泥土、沙土、石渣土、水稻土等5個土類。1.1.3沿線筑路材料、水、電等建設條件沿線電力情況供應良好,110、35、10輸電線路基本沿路線走向布設,具體工程用電可與地方電力部門協(xié)商解決。同時建議施工單位也要準備一定量的自發(fā)電,以備急需。1.1.4基本工程資料資料東(川)鎮(zhèn)至木(王)鎮(zhèn)公路初步設計全長82。屬山嶺重丘區(qū),以亞熱帶及暖溫帶植物為主,沿線所處自然區(qū)劃為Ⅴ區(qū)。①年平均氣溫為12.2②降雨量。③冬季主導風向為西北風。④年平均風速。⑤多年平均最大凍深0.8米。水文情況:地表排水良好,地下水位埋深小于2.5。公路主要病害:凍脹﹑翻漿﹑延流水。設計路段起點高程,終點高程。1.1.5交通量資料2路線設計根據(jù)《公路工程技術標準》JTGB01-2003,所以所選路段為二級公路,擬定該條道路為雙向二車道,設計車速為,設計采用的服務水平為二級,采用整體式路基。2.2.1選線原則2.2.2平原選線要點(六)路線應盡可能接近建筑材料產地。2.2.3山嶺區(qū)選線要點山嶺地區(qū),山高谷深,坡陡流急,地形復雜,但山脈水系清晰,這就給山區(qū)選線指明了方向,不是順山沿水,就是橫越山嶺。山區(qū)河流,平時流量不大,但一遇山洪,洪流常夾雜泥沙、礫石、樹木等急速下泄,沖刷河岸,毀壞橋涵,淹沒農田,危害甚大。山區(qū)的自然條件給選線工作造成了一些困難,但和山區(qū)其他線形相比較,沿河(溪)線平、縱線形是最好的,而且便于為分布在溪河兩岸的居民點及工農業(yè)服務,有豐富的礫石、石料以及充足的水源,可供施工、養(yǎng)護使用。2.2.4丘陵區(qū)選線要點(一)丘陵區(qū)路線布設原則1)微丘區(qū)選線應充分利用地形,處理好平、縱線形的組合。不應微小地形,造成線形迂回曲折,也不宜采用長直線,造成縱面線形起伏。2)注意利用有利地形減少工程量;注意平、縱、橫應綜合設計;注意少占耕地不占良田。(二)路線布設方式1)平坦地帶——走直線;2)具有較陡橫坡的地帶——沿勻坡線布線;3)起伏地帶——走直線和勻坡線布線2.2.5平面設計技術指標的確定回旋線是曲率隨著曲線長度成比例變化的曲線。其基本公式為:其中:在緩和曲線的終點處,,,則即其中:矯正值《公路路線設計規(guī)范》JTGD20-2006規(guī)定:二級公路()回旋線最小長度為50。一般情況下,在直線與圓曲線之間,當圓曲線半徑大于或等于不設超高圓曲線最小半徑時,可不設緩和曲線。4)平曲線長度2.2.6路線方案擬定與比選9)路基應根據(jù)公路功能、公路等級、交通量,結合沿線地形、地質路用材料等自然條件進行設計,保證其具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。同時,路面面層應滿足平整和抗滑的要求。通過特殊地質和水文條件的路段,必須查明其規(guī)模及其對公路的危害程度,采取綜合治理措施,增強公路防災、抗災能力。路基防護根據(jù)公路功能,應結合當?shù)貧夂?、水文、地質等情況,采取相應防護措施保證路基穩(wěn)定。公路路基應采取工程防護與植物防護相結合的綜合防護措施,保證路基穩(wěn)定、并與景觀相協(xié)調。深挖、高填路基邊坡路段,必須查明工程地質情況,針對其工程特性進行路基防護設計。對存在穩(wěn)定性隱患的邊坡,應進行穩(wěn)定性分析,采用加固、防護措施,保證邊坡的穩(wěn)定。沿河路段必須查明河流特性及其演變規(guī)律,采取相應防護措施,防止沖刷路基。對于侵占、改移河道的地段,須做出路基防護專門設計。13)表2-7《公路工程技術標準》規(guī)定道路技術指標表2-7《標準》規(guī)定道路技術指標2.4.1道路平面線性相關概念與要求2.5.1縱斷面設計原則5)縱坡除應滿足最小縱坡要求外,還應滿足最小填土高度要求,保證路基穩(wěn)定。2.5.2平縱組合設計2.5.3最小填土高度的確定2.5.4橋梁控制標高的確定2.5.5道路坡長及坡度確定豎曲線是在兩個坡段的轉折處,確保行車安全以及視距的需要而設置的緩和曲線。豎曲線的線形有用圓曲線的也有用拋物線的。通常在公路使用范圍內,圓弧和拋物線幾乎沒有差別,但在設計和計算上,拋物線則比圓曲線方便的多,因此設計上一般采用拋物線作為豎曲線。樁號處橫距豎距在樁號和處,起點高程為503.35,半徑取一般值2000。,。計算在和處的設計高程。計算過程如下:坡差為凸曲線。曲線長切線長外距豎曲線起點樁號豎曲線起點高程樁號處:橫距豎距切線高程設計高程樁號處:橫距豎距切線高程設計高程在樁號和處,,,起點高程為487.77,半徑取2000。豎曲線各要素計算如下:坡差曲線長切線長在和處:豎曲線起點樁號豎曲線起點高程樁號處:橫距豎距切線高程樁號處:橫距豎距切線高程設計高程3路基路面設計及排水設計路基是公路的重要組成部分,它是按照道路設計線形(位置)和設計橫斷面(幾何尺寸)的要求開挖或堆填而成的巖土結構物。路面是在路基頂面的行車部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結構物。路基是路面結構的基礎,堅固而又穩(wěn)定的路基為路面結構長期承受汽車荷載提供了重要的保證,而路面結構層的存在又保護了路基,使之避免了直接經受車輛和大氣的破壞作用,長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。路基和路面相輔相成,實際上是不可分離的整體,應綜合考慮他們的工程特點,綜合解決兩者的強度、穩(wěn)定性等工程技術問題。路基路面是一項線形工程,有的公路綿延數(shù)百公里,甚至上千公里。公路沿地形起伏,地質、地貌、氣象特征多變,再加上沿線城鎮(zhèn)經濟發(fā)展程度與交通繁忙程度不一,因此決定了路基與路面工程的復雜多變的特點。工程技術人員必須掌握廣博的知識,善于識別各種變化的環(huán)境因素,恰當進行處理,建造出理想的路基路面工程結構。本設計路段等級為二級公路,該路段路基設計車速為60,路基設計為雙車道,其標準橫斷面如圖所示:圖3-1標準橫斷面示意圖設計路段為二級縣域公路,根據(jù)規(guī)范路基寬度取最小值8.5,其中單向行車道3.5,路肩(路緣帶)0.75。該路段內有一曲線段,但其線形指標較大,曲線半徑為300,故可以不設超高和加寬。公路路基是路面的基礎,它承受著土體本身的自重和路面結構的重力,同時還承受由路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載,所以路基是公路的承重主體。路基承受行車荷載作用,主要是在應力作用區(qū),其深度一般在路基頂面以下0.8范圍以內。此部分路基可視為路面結構的路床,其強度與穩(wěn)定性要求,應根據(jù)路基路面綜合設計的原則確定。堅固的路基,不僅是路面強度與穩(wěn)定性的重要保證,而且能為延長路面使用壽命創(chuàng)造有利條件,所以路基路面的綜合設計極為重要。根據(jù)《公路工程技術標準》JTGB01-2003規(guī)定一級公路,山嶺區(qū)的有關技術標準如表所示:表3—1路基參數(shù)表路基寬度()路基邊坡坡度路面寬度()右側硬路肩寬度()土路肩寬度()邊溝坡度8.51:1.57.00.750.751:1.51)路基設計一般規(guī)定:3.3.2路面類型確定3.3.3標準軸載及軸載換算表3-4標準軸載各項參數(shù)標準軸100接地壓力0.70兩輪中心()1.5單輪當量21.30當以彎沉值和瀝青層的層底拉力為設計指標時,按式完成當量軸載計算其中:;;;。當軸間距大于3時,按單獨的一個軸計算,此時的軸數(shù)系數(shù)為1;當軸間距小于3時,雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按計算,其中為軸數(shù)。軸載小于40的特輕軸重對結構的影響可以忽略不計,所以不納入當量換算。各種汽車的當量軸次計算如下表所示:設計年限內一個車道通過的累計當量標準軸次數(shù):其中:;;;;。代入數(shù)據(jù)瀝青路面的交通等級為重交通。3.3.4路面結構層組合瀝青路面通常由瀝青面層、基層、底基層、墊層等多層結構組成。路面結構組合設計根據(jù)道路的交通等級與氣象、水文等自然因素,合理選擇與安排路面結構各個層次,確保在設計試用期內,承受行車荷載與自然因素的共同作用,充分發(fā)揮各結構層的最大效能,使整個路面結構滿足技術經濟合理的要求。瀝青路面結構組合設計應遵循以下原則:1)保證路面表面食用品質長期穩(wěn)定。在整個設計使用期間,表面抗滑安全性能、平整性、抗車轍性能等各項功能指標均穩(wěn)定在允許范圍之內。2)路面各結構層的強度、抗變形能力與各層次的力學響應相匹配。由于車輪荷載與溫度、溫度變化產生的各項應力與變形均集中在路面結構上部,逐漸向下擴散、消失。3)直接經受溫度、濕度等自然因素變化而造成強度、穩(wěn)定性下降的結構層次應提高其抵御能力。4)充分利用當?shù)夭牧?,?jié)約外來運料,做好優(yōu)化選擇,降低建設與養(yǎng)護費用。瀝青面層直接經受車輪荷載反復作用和各種自然因素影響,并將荷載傳遞到基層以下的結構層。因此,瀝青面層應滿足功能性和結構性的使用要求。瀝青面層可分為單層、雙層、三層。雙層結構分為表面層、下面層;三層結構分為表面層、中面層、下面層。高速公路、一級公路一般選用三層瀝青面層結構,二級、三級以下等級公路一般采用雙層式瀝青面層,即上面層與下面層。為滿足路面的各項要求,應精心選擇瀝青面層混合料。通常認為密實型中粒式或細粒式瀝青混凝土混合料(如)最宜用于表面層,它的空隙率一般為3%-5%.對于重交通和特重交通等級,當普通熱拌和瀝青混凝土混合料不能滿足使用要求時,可以采用瀝青混合料,必要時可以采用改性瀝青結合料。根據(jù)路面設計規(guī)范推薦結構及當?shù)氐膶嶋H情況,擬選定。3.3.5路面結構層組成設計1)基層組成設計瀝青路面的基層承擔著瀝青面向下傳遞的全部負荷,支撐著面層,確保面層發(fā)揮各項重要的路面性能。與此同時,基層結構還承受著由于土基水溫狀況多變而發(fā)生的地基支撐能力變化的敏感性,使之不知影響瀝青面層的正常工作?;鶎咏Y構是承上啟下保證路面結構耐久、穩(wěn)定的承重結構層,因此要求基層具有較高的強度、穩(wěn)定性和耐久性。與瀝青面層相比,由于基層不直接與車輪和大氣接觸,相對于路面表面性能有關的材料性能指標(如抗滑性能,抗剪切變形等)可以略為放寬。瀝青路面各結構層之間應緊密結合,不因層間滑動或松散而喪失結構的整體效應。瀝青由《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》可得其技術指標如下表所示:2)粗集料粗集料是指集料中粒徑大于4.75粗集料瀝青層用粗集料選用碎石。粗集料應該潔凈、干燥、表面粗糙、形狀接近立方體,且無風化、無雜質,并具有足夠的強度和耐磨耗性能。粗集料的質量符合下表的規(guī)定:1)設計彎沉值其中:;;;;。3.4.31)根據(jù)本地區(qū)的路用材料,參考路面設計規(guī)范提供的推薦值,結合已有的工程經驗與典型結構,擬定了兩個結構組合方案。方案一:4細粒式瀝青混凝土+6中粒式瀝青混凝土+8粗粒式瀝青混凝土+38水泥碎石基層+?水泥石灰砂礫土層,以水泥石灰砂礫土為設計層。方案二:4細粒式瀝青混凝土+8中粒式瀝青混凝土+15密級配瀝青碎石+?水泥穩(wěn)定砂礫+18級配砂礫墊層,以水泥穩(wěn)定砂礫為設計層。2)路面結構層厚度驗算設計彎沉值其中:;;;;。③結構層厚度驗算瀝青路面結構組合設計的各項工作,即結構層材料選型、層位確定,結構層厚度初步選定之后,路面厚度設計演算階段主要考察擬定的路面結構在經受使用期當量標準軸載的反復作用之后,是否能滿足兩項設計控制指標的要求,即以下兩個方程式是否能滿足。其中:;。上述兩式必須同時滿足,若有一式不能滿足,則可以重新調整結構層的材料、層位與厚度,直至滿足兩項設計指標的要求為止。計算路表彎沉值應用括號內的參數(shù)作為輸入數(shù)值,應用通用軟件計算得到。彎沉綜合修正系數(shù)其中:;;;;;;。計算結構層底拉應力其中:;。通過計算,應用括號里的參數(shù)作為輸入數(shù)據(jù),應用通用軟件計算得到。將各數(shù)據(jù)輸入瀝青路面設計彎沉值和容許拉應力計算程序,得:各結構層層底拉應力所以,兩設計方案均符合要求。從結構層造價方面考慮,選擇方案一。路面結構的斷面圖如下所示:3.5.11)目的、意義路基路面的強度和穩(wěn)定性同水的關系十分密切。路基路面的病害有多種,形成病害的因素亦很多,但水的作用是主要因素之一,因此路基路面設計、施工和養(yǎng)護在,必須十分重視路基路面的排水工程。根據(jù)水源的不同,影響路基路面的水流可分為地面水和地下水兩大類,與此相應的路基排水工程,則分為地面排水和地下排水。地面水包括大氣降水(雨和雪)以及海、河、湖、水渠及水庫水。地面水對路基產生沖刷和滲透,沖刷可能導致路基整體穩(wěn)定性受損害,形成水毀現(xiàn)象。深入路基土提的水分,使土體過濕而降低路基強度。地下水包括上層滯水、潛水及承壓水等,它們對路基的危害程度,因條件不同而異。輕者能使路基濕軟,降低路基強度;重者會引起凍漲、翻漿或邊坡滑坍,甚至整個路基沿傾斜基地滑動。水對路面的危害可以表現(xiàn)為:降低路面材料的強度,使瀝青從石料剝落造成各種病害;移動荷載作用下唧泥和高壓水充數(shù),造成路面基層承載力下降。路基排水的任務,就是將路基范圍內的土基濕度降低到一定限度以內,保持路基常年處于干燥狀態(tài),確保路基及路面具有足夠的強度和穩(wěn)定性。2)一般設計原則3.5.2(4)暗溝暗溝又稱盲溝,具有隱蔽工程的含義。從盲溝的構造特點出發(fā),由于溝內分層填以大小不同的顆粒材料,利用滲水材料透水性將地下水匯集于溝內,并沿溝排泄至指定地點。本設計的盲溝采用簡易盲溝,橫斷面做成上寬下窄的梯形,溝壁傾斜度約為1:0.2,底寬與深度大致為1:3,深約1.0:~1.5,底寬約0.3~0.5,底部中間填以粒徑較大(3~5)的碎石。粗粒碎石兩側和上部按一定比例分層(層厚10)填以較細粒徑的粒料,逐層粒徑比例按6倍遞減。盲溝頂部和底面,設厚度30以上的不透水層。暗溝的一側邊溝下的暗溝示意圖如圖所圖3-4一側邊溝下暗溝橫斷面示意圖1-暗溝;2-層間水;3-毛細水;4-棄土堆(5)滲溝滲溝采用滲透方式將地下水匯集于溝內,并通過溝底通道將水排至指定地點,其作用是降低地下水或攔截地下水,水力特性是紊流。公路路基中,淺埋的滲溝約在2~3以內,深埋時可達6以上,底部設洞或管。洞式滲溝的洞寬約20,高約20~30;蓋板使用條板,板長約為40,厚度不小于15,并預留滲水孔,以便滲入溝內的水匯集于洞內排出。3.5.21)路面排水設計路面表面排水的主要任務是迅速把降落在路面和路肩的降水排走,以免造成路面積水而影響行車安全。路面表面排水設計應遵循下列原則。(1)降落在路面上的雨水,應通過路面橫向坡度向兩側排走,避免行車道路面范圍內出現(xiàn)積水。(2)在路線縱坡平緩、匯水量不大、路堤較低且邊坡坡面不會受到沖刷的情況下,應采用在路堤邊坡上橫向漫坡的方式排除路面表面水。(3)在路堤較高,邊坡坡面未做防護而易遭受路面表面水流沖刷,或者坡面雖已采取防護措施但仍有可能受到沖刷時,應沿路肩外側邊緣設置攔水帶,匯集路面表面水,然后通過泄水口和急流槽排離路堤。4支擋結構設計重力式的構造必須滿足強度與穩(wěn)定性的要求,同時考慮就地取材,經濟合理,施工養(yǎng)護的方便與安全。1)墻身構造本設計中重力式擋土墻采用仰斜式,設計墻高為5,墻背坡度采取一般值,取1:0.25;墻面坡度與墻背坡度一致。因為設計地區(qū)石料豐富,采用25片石砌筑,水泥砂漿勾縫。墻頂寬度為1.2。基礎底面采用不規(guī)則梯形,坡度為。排水設施包括地面排水和墻身排水兩部分,地面排水采用設置地面排水溝的方式截引地表水;在墻身一定高度布置直徑為0.05的泄水孔,作為墻身排水的方式。擋土墻基礎采用明挖法,埋深不小于1.0,考慮凍脹等因素的影響,設計基礎埋深為1.30。2)各參數(shù)的確定墻背填料物理力學指標的選取依照下表:表4-1墻背填料的物理力學指標填料種類綜合內摩擦角內摩擦角重度粉土粘性土~-17、18~-17、18砂類土-17、18碎石類土-18、19不易風化的塊石-18、19本地區(qū)石料豐富,填料選擇碎石土,內摩擦角,重度。填土與墻背間的摩擦角的確定依據(jù)下表:表4-2填土與墻背間的摩擦角墻背土墻身材料巖塊及粗粒土細粒土混凝土或石砌體或第二破裂面或假想墻背土體地基土屬粘性土,擋土墻與地層間的摩擦系數(shù)為0.30~0.40,本設計計算中取0.4。地基土重度為18。各設計參數(shù)匯總制成下表:表4-3各參數(shù)匯總表墻身及基礎填料及地基擋土墻類型仰斜路肩墻填料種類重度墻高填料內摩擦角墻面坡度1:0.25填料與墻背摩擦角墻背坡度1:0.25地基土重度18砌筑材料漿砌片石基礎與地基土的摩擦系數(shù)0.4基礎底面坡度基礎頂面埋深()0.8圬工砌體摩擦系數(shù)地基土摩擦系數(shù)0.82)擋土墻的布置擋土墻的布置是擋土墻設計的一個重要內容,通常根據(jù)墻趾處的地址和水文情況,在路基橫斷面圖和墻趾縱斷面圖上進行。擋土墻斷面布置及墻身形式如圖所示:圖4-1擋土墻斷面圖(1)擋土墻位置的選定路塹擋土墻設置在路基的側邊溝,山坡?lián)跬翂υO置在基礎可靠處;沿河路堤段設置擋土墻。(2)縱面布置縱面布置在墻趾縱斷面圖上進行,布置后的擋土墻正面圖如下:圖4-2擋土墻縱向布置圖(3)平面布置對于較長的沿河擋土墻和曲線擋土墻,除了縱向布置外,還應進行平面布置,繪制平面圖。沿河段擋土墻的平面布置如下:圖4-3擋土墻平面布置圖(1)擋土墻自重及重心計算參照圖4-1,將擋土墻分為三部分,取單位墻長,截面各部分對應墻體重力分別為:截面各部分的重心至墻趾的距離:單位墻長的重力:全截面重心到墻趾的距離:(2)車輛荷載和墻后土體所引起的主動土壓力計算1)車輛荷載換算在本擋土墻設計中,換算均布土層厚度直接由擋土墻高度確定的附加荷載強度計算,即:其中:;。表4-4附加荷載強度墻高墻高20.010.0當擋土墻墻高~時,由線性內插法確定。設計墻高,由線性內插法計算,。換算成均布荷載的當量涂層高度,基礎埋深較淺,不計算墻前被動土壓力。2)車輛荷載和墻后填土引起的主動土壓力計算設計擋土墻墻背粗糙且傾斜,墻與土間的摩擦角為;填土為理想散粒體,粘聚力,填土表面傾斜。所以采用庫倫土壓力理論計算車輛荷載和墻后填土引起的主動土壓力。計算圖示如下:圖4-4填土主動土壓力計算圖示擋土墻的當量墻高(1)試算破裂角假定破裂面位置通過荷載中心,按上圖示及相應的計算公式,試算破裂角。仰斜墻背,取負值,為荷載靠近墻背一端到墻背的距離,在本假設中,于是與假定的破裂面位置相符。(2)計算主動土壓力系數(shù)式中為墻后填土表面的傾斜角,。擋土墻常用作用(含荷載)的組合為擋土墻結構重力、墻頂上的有效永久荷載、填土重力、填土側壓力、其他永久荷載及基本可變荷載相結合,結構的提高系數(shù)。(3)計算主動土壓力及作用點位置后踵點主動土壓力單位墻長上主動土壓力的水平分量:單位墻長上主動土壓力的豎直分量:土壓力水平分量的作用點到墻趾的距離:土壓力豎直分量的作用點到墻趾的距離:3)計算地基承載力(1)計算地基的極限荷載擋土墻基礎底面的傾斜角較小,可近似認為是條形基礎,。根據(jù)太沙基條形基礎(密實地基)公式:其中:;;;;。根據(jù)砂土和粘性土的參考值表,得地基土的標準粘聚力,計算粘聚力;標準,計算內摩擦角,結合太沙基公式的承載力系數(shù)圖,得。代入數(shù)據(jù)計算,得:根據(jù)地基承載力抗力值計算的有關規(guī)定,當擋土墻埋深大于0.5時,地基承載力按下式計算:其中:;;;;。根據(jù)承載力修正系數(shù)表,對于均小于0.85的粘質土,。,。計算,取4)基底應力及合力偏心距驗算為了保證擋土墻的基底應力不超過地基的容許承載力,應進行基底應力驗算。為了使擋土墻墻型結構合理和避免發(fā)生顯著的不均勻沉降,還應控制作用于擋土墻基底的合理偏心距。合力偏心距驗算合力偏心距:其中:;?;缀狭Φ姆ㄏ蚍至χ旱牧Ρ郏海ê狭υ谥行木€右側)根據(jù)基底合力偏心距表:表4-5基底合力偏心距地基條件合力偏心距地基條件合力偏心距非巖石地基軟土、松砂、粘土較差的巖石地基緊密細砂、粘土堅密的巖石地基碎礫石、中砂滿足要求。(2)基底應力驗算時:其中:;。。其中:;;。。,,,。基底應力所以基底應力符合設計要求。擋土墻穩(wěn)定性驗算(1)抗滑穩(wěn)定性驗算為了保證擋土墻抗滑穩(wěn)定性,應驗算在土壓力及其他外力作用下,基底摩擦阻力抵抗擋土墻滑移的能力。在一般情況下,擋土墻應滿足:其中:Ⅱ其它參數(shù)含義與上文含義一致。代入數(shù)據(jù):設計尺寸,滿足擋土墻抗滑穩(wěn)定性的要求。(2)抗傾覆穩(wěn)定驗算為了保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性,須驗算它抵抗墻身繞墻趾向外轉動傾覆的能力,擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性應滿足:其中:;代入數(shù)據(jù):所以,設計尺寸,滿足抗傾覆性要求。墻身截面強度驗算為了保證墻身具有足夠的強度,應根據(jù)經驗選擇1~2個控制斷面進行驗算,如墻身底部、墻高處、上下墻(凸形及橫重式墻)交界處。本驗算選擇墻身底部,驗算圖示如下圖所示:圖4-5墻身截面強度驗算圖示根據(jù)《公路圬工橋涵設計規(guī)范》(JTGD61—2005)的規(guī)定,構件采用分項安全系數(shù)的極限設計時,荷載效應不利組合的設計值,應小于或等于結構抗力效應的設計值。(1)強度計算擋土墻的墻身強度應滿足:其中:;;;。。其中:;;;;~;;。計算確定各參數(shù):,根據(jù)石砌體容許應力表,如下表所示:表4-6石砌體的容許應力()砌體種類水泥等級壓應力剪應力片石砌體快石砌體粗料石砌體平縫錯縫0.8————1.32.03.40.160.241.82.43.70.230.34查閱表格,所以,在本設計中,被動土壓力、水浮力、靜水壓力、動水壓力、地震力均為0。所以,由以上計算,墻身截面滿足強度要求。(2)墻身穩(wěn)定性驗算規(guī)范規(guī)定,擋土墻墻身應滿足:其中::;;。系數(shù)表如下所示:表4—7系數(shù)表砌體砂漿強度等級混凝土0.0020.00250.0040.002根據(jù)上表,。。代入數(shù)據(jù),計算:則,,墻身穩(wěn)定性符合要求。(3)墻身截面正面受剪驗算擋土墻正面受剪時,應滿足下式的要求:其中:;;;;。而,,其中:;;;;;;的參數(shù)表如下所示:表4—8的參數(shù)表砌體種類塊石0.790.5片石0.220.5查閱表格,。,。所以,剪力組合設計值,受剪軸向力其中:。,為矮墻,。代入數(shù)據(jù)計算:軸壓比所以,滿足要求。所以,擋土墻的設計尺寸滿足所有要求。結論致謝參考文獻【1】《鎮(zhèn)安縣風土人情資料集》.鎮(zhèn)安縣縣委宣傳室.地圖出版社,2006【2】《鎮(zhèn)安縣簡介》.鎮(zhèn)安縣縣委宣傳室.百度文庫,2004【3】《交通工程學》.徐吉謙、陳學武.人民交通出版社,2008【4】《道路勘測設計》.張維全.人民交通出版社,2007【5】《道路勘測設計》.楊少偉.人民交通出版社,2004【6】《路基路面工程》.鄧學鈞.人民交通出版社,2008【7】《路基設計原理與計算》.李峻利、姚代祿.人民交通出版社,2001【8】《路基工程》.楊廣慶.中國鐵道出版社,2003【9】《土力學地基基礎》.陳希哲.清華大學出版社,2004【10】《新型支擋結構設計與工程實例》.李海光.人民交通出版社,2004【11】《瀝青混合料設計與施工》.陳華鑫、鄭木蓮.化學工業(yè)出版社,2006【12】《中華人民共和國行業(yè)標準》.JTGB01—2003公路工程技術標準.人民交通出版社,2004
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