【正文】 急流槽 27第六章 路面結(jié)構設計和計算 28 設計說明 28 路面等級 28 28 瀝青路面設計 29 29 30 32 33 34 36第七章 裝配式鋼筋混凝土空心簡支板橋設計 37 37 37 37 37 37 37 39 4永久作用效應計算 4可變作用效應計算 42 46 46 47 47 4配筋和驗算 49 49 51 51 52 53 53 54 54 55 板式橡膠支座設計 57 選定支座的平面尺寸 57 驗算支座的偏轉(zhuǎn) 59 驗算支座的抗滑穩(wěn)定性 59 構造要求 5排水防水層 60第八章 技術經(jīng)濟分析 61 本設計公路沿線的自然特征和路線特征 61 61 61 路線方案比選的評價指標 61 61 62 方案比選 62第九章 結(jié)論 63參考文獻 64謝辭 65 泰和縣至鳳凰鎮(zhèn)二級公路綜合設計二級公路綜合設計第一章 前言 公路建設的意義 泰和縣位于江西省中南部，吉泰盆地中心，東南毗興國縣，西連井岡山市、永新縣。%，森林蓄積量450萬立方米。宋代在縣西南和縣東北分別置浩溪水驛和淘金水驛，沿用至明清。 井岡山機場距縣城西郊15公里，能滿足空中客車3波音737等以下機型的客機起降，設計年吞吐量28萬人次，村村通公路三年決戰(zhàn)工程順利實施。 氣候特點 泰和地區(qū)屬北亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，具有季風明顯、四季分明、氣候溫和、雨量充沛、光照充足、無霜期長等氣候特點，適宜農(nóng)林牧副漁全面發(fā)展。 地貌特征為東西高、中間低，縣境東南部山峰林立，有三座山峰的高度達1000米以上，水槎鄉(xiāng)的十八排山峰高達1176米，為全縣的最高點。最高點和最低點的高差超過1100米。 地貌形態(tài)及其分布均受地質(zhì)構造控制明顯。 地貌類型 境內(nèi)地貌類型豐富多樣，且排列有序。%。~45。海拔400~800米，相對高度200~500米。分布較集中連片，山勢挺拔陡峻，坡度35。低山海拔較高，雨量豐沛，土層較厚而肥沃，植被生長良好，無水土流失，人為破壞因素較少，系縣內(nèi)用材林的主要基地。受水電工程和降水量減少的影響，贛江通航能力大大降低。已知的高等植物資源有2500余種，其中屬國家重點保護的珍貴稀有樹達89種，是江西省木材重點生產(chǎn)基地。其中鎢礦總儲量130萬噸，%；石灰石、瓷土、型砂分布廣，儲量大；南溪石膏礦品位達95%以上。所以，平原地區(qū)選線的主要特征是客服平面障礙。為了增進路容的美觀，需要把路線的平，縱面配合好。路線縱坡不應頻繁起伏，也不宜過于平緩而造成排水不良。 處理好與農(nóng)業(yè)的關系平原區(qū)農(nóng)田成片，渠道縱橫交錯，選線應從支援農(nóng)業(yè)著眼，布線應處理好以下問題：平原區(qū)新建道路要占用一些農(nóng)田，這是不可避免的，但要做到盡量少占或不占高產(chǎn)田。 路線與城鎮(zhèn)的聯(lián)系平原區(qū)有較多的城鎮(zhèn)、村莊、工業(yè)區(qū)及其他公用設施，選線應以繞避為主，盡量不破壞或少破壞，并采用較高的技術指標通過。當路線填高較大時（h＞10m）,則應進行高路堤與高架橋的費用比較，有時高架橋的工程費用稍高一些，但能永久地節(jié)省土地資源，高架橋也是合算的。 盡量靠近建筑材料產(chǎn)地路基取土不能亂挖亂取、破壞農(nóng)田，造成路基兩邊積水。 公路等級的確定根據(jù)規(guī)范JTG B0103：高速公路：一般能適應按各種汽車折合成小客車的年平均日交通量25000輛以上。四級公路：一般能適應按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠景設計年限的年平均晝夜交通量雙車道1500輛以下，單車道200輛以下。⑴ 要素計算公式 21 22 23 24 25 26 27式中: ——總切線長，（m）；——總曲線長，（m）； ——外距，(m）；——校正數(shù)，（m）；——主曲線半徑,（m）；——路線轉(zhuǎn)角； ——緩和曲線終點處的緩和曲線角；——緩和曲線切線增值，（m）；——設緩和曲線后，主圓曲線的內(nèi)移值，（m）；——緩和曲線長度，（m）。=(800+)tan(23176。=(400+)tan(α/2)+ ==（α2β)400/180+300==(400+)sec（α/2）400==2=主點里程樁號計算： JD2：K1+ZH=JDT= K1+=K1+ HY=ZH+Ls= K1++150=K1+QZ=ZH+L/2=K1+++HZ=ZH+L= K1++=K2+ YH=HZLs= K2+=K2+JD=QZ+J/2= K1+++3　 JD3：K2+=700m，Ls= 100m ，α =20176。43′01″ (Y)，則曲線要素計算如下：=100/2100/（240700）=50m=100/(24700)100/(2384700) ==100/700176。=176?？v斷面反映了路線縱坡的變化、路中線位置地面的起伏,設計線與原地面的高差的等情況，它與路線平面、公路橫斷面結(jié)合起來，可以完整的表達出路線作為空間曲線的三維立體線形效果。此外，所選用的半徑還滿足行車視距的要求，另外，%以保證排水要求。二級公路，當連續(xù)陡坡由幾個不同坡度的坡段組合而成時，應對縱坡長度受限制的路段采用平均坡度法進行驗算。選擇組合適當?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全。凸曲線的頂部與凹曲線的底部不得與反向平曲線的拐點重合。避免在長直線上設置陡坡和曲線長度短、半徑小的凹曲線。豎曲線半徑：36000m、20000m、5000m、4200m、18000m。這個剖面的圖形叫橫斷面圖，它反映了路基的形狀和尺寸，橫斷面設計應滿足如下要求：橫斷面設計應符合公路建設的基本原則和現(xiàn)行《規(guī)范》規(guī)定的具體要求。設計排水設施時，應保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進行設計。 路基的類型通常根據(jù)公路路線設計確定的路基標高與天然地面標高是不同的，由于填挖情況的不同，路基橫斷面的典型形式，可歸納為路堤、路塹和填挖結(jié)合三種類型。矮路堤常在平坦地區(qū)取土困難時選用。路基兩側(cè)均應設邊溝。挖方邊坡可根據(jù)高度和巖土層情況設置成直線或折線。必要時應翻挖，重新分層填筑、換土或進行加固處理，采取加鋪隔離層，設置必要的排水設施。由于地形、地質(zhì)、水文等自然條件差異很大，且路基位置、橫斷面尺寸及要求等，亦應服從于路線，路面及沿線結(jié)構物的要求，所以路基橫斷面類型的選擇，必需因地制宜，綜合設計。當硬路肩的寬度≥，應設置向外傾斜的橫坡?！兑?guī)范》規(guī)定：超高橫坡度按公路等級、設計速度、圓曲線半徑、路面類型、自然條件和車輛組成等情況確定。所設計的泰和至鳳凰二級公路，超高過度方式有三種：有中間帶道路的超高過度、無中間帶道路的超高過度。超高緩和段長度按上式計算結(jié)果，應取為5m的倍數(shù)，并不小于10m的長度。加寬過度的設置根據(jù)道路性質(zhì)和等級可采用不同的方法。填方面積中填石、加固邊坡、填土等也應分開計算。 路基土石方工程數(shù)量的計算各中樁的橫斷面面積求出后，即可進行土石方工程數(shù)量計算。 土石方調(diào)配計算路基土石方工程數(shù)量后，還應進行土石方的調(diào)配，以便確定填土用土的來源，挖方棄土的去向，以及計價土石方的數(shù)量和運量。為使土石方調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當?shù)倪\輸方式，確定合理的經(jīng)濟運距，用以分析工程用土是調(diào)運還是外借。借土應結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點，并綜合考慮借土還田，整地造田等措施；棄土應不占或少占耕地，在可能的條件下宜將土平整為耕地，防止亂棄亂堆，或堵塞河流，損害農(nóng)田。根據(jù)欠方和可遠運的分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術經(jīng)濟和支農(nóng)的原則，具體擬定調(diào)配方案，方法是逐樁、逐段將毗鄰路段可作遠運方就近縱向調(diào)配到欠方段內(nèi)，加以利用，并把具體調(diào)運方向和數(shù)量用箭頭注明在縱向利用調(diào)配欄中。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安全，應設置完善的排水設施。排水設施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實效、注意經(jīng)濟，并充分利用有利地形和自然水系。路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝渠和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設人工溝渠，對于土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應注意必要的防護與加固。邊溝的排水量不大時，一般不需要進行水文、水利計算。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，邊溝宜采用流線型，單個采用機械化施工、且用地條件許可時宜采用三角形。本段設計采用邊溝的邊坡為內(nèi)側(cè)1：，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。在邊溝出水口附近以及排水困難路段，如回頭曲線和路基超高較大的平曲線等處，邊溝應進行特殊設計。當邊溝水流流向橋涵進水口時，為避免邊溝流水沖刷，應作如下處理：在涵洞進口處設置窨井，或根據(jù)地形需要，在進口前設置急流槽與跌水 等構造物。降水量較少或坡面堅硬及邊坡較低以致影響不大時的地段可以不設截水溝。截水溝應保持水流通暢，必要時配以急流槽或涵洞等泄水結(jié)構物將水流引入指定地點。對于有軟弱地段，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。通常應盡量利用地形，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，或直接引到橋涵進口處，以免在山坡上任其自流，造成沖刷。邊坡坡度視土質(zhì)而定，一般土層可用1：。 急流槽急流槽用于陡坡地段，溝底縱坡可達45176。在使用期內(nèi)的交通量年平均增長率前5年為6%，中間4年為5%，后3年為4%。碎石面層或塊石面層結(jié)構，但柔性路面剛度小，變形大，路面結(jié)構本身抗拉強度較低。 瀝青路面設計表61公路軸載車型前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距(m)交通量黃河JN150491雙輪組400 黃海DD690561042雙輪組3300 東風CS93824702雙輪組3200三菱FV413JDL541002雙輪組 3300其他車50501單輪組400設計年限 12 車道系數(shù) 序號 分段時間(年) 交通量年增長率 1 5 6％ 2 4 5％ 3 3 4%一個車道上大客車及中型以上的各種貨車日平均交通量Nh= 1120 ,屬中等交通等級當以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標時 :路面營運第一年雙向日平均當量軸次 : 2539 設計年限內(nèi)一個車道上的累計當量軸次 : +07 屬中等交通等級當以半剛性材料結(jié)構層層底拉應力為設計指標時 :路面營運第一年雙向日平均當量軸次 : 2375 設計年限內(nèi)一個車道上的累計當量軸次 : 9910738 屬中等交通等級路面設計交通等級為中等交通等級公路等級 二級公路公路等級系數(shù) 面層類型系數(shù) 1 路面結(jié)構類型系數(shù) 1 路面設計彎沉值 : 26 ()表62各層材料劈裂強度及容許應力層位結(jié) 構 層 材 料 名 稱劈裂強度(MPa)容許拉應力(MPa)1細粒式瀝青混凝土2中粒式瀝青混凝土3水泥穩(wěn)定砂礫4水泥穩(wěn)定碎石5天然砂礫公 路 等 級 : 二級公路新建路面的層數(shù) : 5 標 準 軸 載 : BZZ100路面設計彎沉值 : 26 ()路面設計層層位 : 4 設計層最小厚度 : 200(mm)表63中濕狀態(tài)彎沉值數(shù)據(jù)結(jié)構層材料名稱厚度(mm)抗壓模量(MPa)(20℃)抗壓模量(MPa) (15℃)容許應力(MPa)細粒式瀝青混凝土3014002000中粒式瀝青混凝土4012001600水泥穩(wěn)定砂礫18014001400水泥穩(wěn)定碎石20015001500天然砂礫150180180土基60按設計彎沉值計算設計層厚度 : LD= 26 () H( 4 )= 200 mm LS= () 由于設計層厚度 H( 4 )=Hmin時 LS=LD, 故彎沉計算已滿足要求 . H( 4 )= 200 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應力計算設計層厚度 : H( 4 )= 200 mm(第 1 層底面拉應力計算滿足要求) H( 4 )= 200 mm(第 2 層底面拉應力計算滿足要求) H( 4 )= 200 mm(第 3 層底面拉應力計算滿足要求) H( 4 )= 200