【正文】 急流槽 27第六章 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 28 設(shè)計(jì)說(shuō)明 28 路面等級(jí) 28 28 瀝青路面設(shè)計(jì) 29 29 30 32 33 34 36第七章 裝配式鋼筋混凝土空心簡(jiǎn)支板橋設(shè)計(jì) 37 37 37 37 37 37 37 39 4永久作用效應(yīng)計(jì)算 4可變作用效應(yīng)計(jì)算 42 46 46 47 47 4配筋和驗(yàn)算 49 49 51 51 52 53 53 54 54 55 板式橡膠支座設(shè)計(jì) 57 選定支座的平面尺寸 57 驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn) 59 驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性 59 構(gòu)造要求 5排水防水層 60第八章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 61 本設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)指標(biāo) 61 61 62 方案比選 62第九章 結(jié)論 63參考文獻(xiàn) 64謝辭 65 泰和縣至鳳凰鎮(zhèn)二級(jí)公路綜合設(shè)計(jì)二級(jí)公路綜合設(shè)計(jì)第一章 前言 公路建設(shè)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(guó)縣，西連井岡山市、永新縣。%，森林蓄積量450萬(wàn)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(jī)場(chǎng)距縣城西郊15公里，能滿足空中客車3波音737等以下機(jī)型的客機(jī)起降，設(shè)計(jì)年吞吐量28萬(wàn)人次，村村通公路三年決戰(zhàn)工程順利實(shí)施。 氣候特點(diǎn) 泰和地區(qū)屬北亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，具有季風(fēng)明顯、四季分明、氣候溫和、雨量充沛、光照充足、無(wú)霜期長(zhǎng)等氣候特點(diǎn)，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(dá)1000米以上，水槎鄉(xiāng)的十八排山峰高達(dá)1176米，為全縣的最高點(diǎn)。最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的高差超過(guò)1100米。 地貌形態(tài)及其分布均受地質(zhì)構(gòu)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(duì)高度200~500米。分布較集中連片，山勢(shì)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(zhǎng)良好，無(wú)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(guó)家重點(diǎn)保護(hù)的珍貴稀有樹(shù)達(dá)89種，是江西省木材重點(diǎn)生產(chǎn)基地。其中鎢礦總儲(chǔ)量130萬(wàn)噸，%；石灰石、瓷土、型砂分布廣，儲(chǔ)量大；南溪石膏礦品位達(dá)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(jìn)路容的美觀，需要把路線的平，縱面配合好。路線縱坡不應(yīng)頻繁起伏，也不宜過(guò)于平緩而造成排水不良。 處理好與農(nóng)業(yè)的關(guān)系平原區(qū)農(nóng)田成片，渠道縱橫交錯(cuò)，選線應(yīng)從支援農(nóng)業(yè)著眼，布線應(yīng)處理好以下問(wèn)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(shè)施，選線應(yīng)以繞避為主，盡量不破壞或少破壞，并采用較高的技術(shù)指標(biāo)通過(guò)。當(dāng)路線填高較大時(shí)（h＞10m）,則應(yīng)進(jìn)行高路堤與高架橋的費(fèi)用比較，有時(shí)高架橋的工程費(fèi)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(jí)的確定根據(jù)規(guī)范JTG B0103：高速公路：一般能適應(yīng)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(jí)公路：一般能適應(yīng)按各種汽車（包括摩托車）折合成中型載重汽車的遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)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(jì)算公式 21 22 23 24 25 26 27式中: ——總切線長(zhǎng)，（m）；——總曲線長(zhǎng)，（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(diǎn)處的緩和曲線角；——緩和曲線切線增值，（m）；——設(shè)緩和曲線后，主圓曲線的內(nèi)移值，（m）；——緩和曲線長(zhǎng)度，（m）。=(800+)tan(23176。=(400+)tan(α/2)+ ==（α2β)400/180+300==(400+)sec（α/2）400==2=主點(diǎn)里程樁號(hào)計(jì)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(jì)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(shè)計(jì)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(lái)，可以完整的表達(dá)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(jí)公路，當(dāng)連續(xù)陡坡由幾個(gè)不同坡度的坡段組合而成時(shí)，應(yīng)對(duì)縱坡長(zhǎng)度受限制的路段采用平均坡度法進(jìn)行驗(yàn)算。選擇組合適當(dāng)?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩?。凸曲線的頂部與凹曲線的底部不得與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。避免在長(zhǎng)直線上設(shè)置陡坡和曲線長(zhǎng)度短、半徑小的凹曲線。豎曲線半徑：36000m、20000m、5000m、4200m、18000m。這個(gè)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(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下要求：橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行《規(guī)范》規(guī)定的具體要求。設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進(jìn)行設(shè)計(jì)。 路基的類型通常根據(jù)公路路線設(shè)計(jì)確定的路基標(biāo)高與天然地面標(biāo)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(shí)選用。路基兩側(cè)均應(yīng)設(shè)邊溝。挖方邊坡可根據(jù)高度和巖土層情況設(shè)置成直線或折線。必要時(shí)應(yīng)翻挖，重新分層填筑、換土或進(jìn)行加固處理，采取加鋪隔離層，設(shè)置必要的排水設(shè)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(yīng)服從于路線，路面及沿線結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)。當(dāng)硬路肩的寬度≥，應(yīng)設(shè)置向外傾斜的橫坡?！兑?guī)范》規(guī)定：超高橫坡度按公路等級(jí)、設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的泰和至鳳凰二級(jí)公路，超高過(guò)度方式有三種：有中間帶道路的超高過(guò)度、無(wú)中間帶道路的超高過(guò)度。超高緩和段長(zhǎng)度按上式計(jì)算結(jié)果，應(yīng)取為5m的倍數(shù)，并不小于10m的長(zhǎng)度。加寬過(guò)度的設(shè)置根據(jù)道路性質(zhì)和等級(jí)可采用不同的方法。填方面積中填石、加固邊坡、填土等也應(yīng)分開(kāi)計(jì)算。 路基土石方工程數(shù)量的計(jì)算各中樁的橫斷面面積求出后，即可進(jìn)行土石方工程數(shù)量計(jì)算。 土石方調(diào)配計(jì)算路基土石方工程數(shù)量后，還應(yīng)進(jìn)行土石方的調(diào)配，以便確定填土用土的來(lái)源，挖方棄土的去向，以及計(jì)價(jià)土石方的數(shù)量和運(yùn)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(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。借土應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點(diǎn)，并綜合考慮借土還田，整地造田等措施；棄土應(yīng)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(yuǎn)運(yùn)的分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(yuǎn)運(yùn)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(yùn)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(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施。排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，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(shè)人工溝渠，對(duì)于土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應(yīng)注意必要的防護(hù)與加固。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。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(gè)采用機(jī)械化施工、且用地條件許可時(shí)宜采用三角形。本段設(shè)計(jì)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(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。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。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。截水溝應(yīng)保持水流通暢，必要時(shí)配以急流槽或涵洞等泄水結(jié)構(gòu)物將水流引入指定地點(diǎn)。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)。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。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(dá)45176。在使用期內(nèi)的交通量年平均增長(zhǎng)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(gòu)，但柔性路面剛度小，變形大，路面結(jié)構(gòu)本身抗拉強(qiáng)度較低。 瀝青路面設(shè)計(jì)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(fēng)CS93824702雙輪組3200三菱FV413JDL541002雙輪組 3300其他車50501單輪組400設(shè)計(jì)年限 12 車道系數(shù) 序號(hào) 分段時(shí)間(年) 交通量年增長(zhǎng)率 1 5 6％ 2 4 5％ 3 3 4%一個(gè)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(jí)當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí) :路面營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 : 2539 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次 : +07 屬中等交通等級(jí)當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí) :路面營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 : 2375 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次 : 9910738 屬中等交通等級(jí)路面設(shè)計(jì)交通等級(jí)為中等交通等級(jí)公路等級(jí) 二級(jí)公路公路等級(jí)系數(shù) 面層類型系數(shù) 1 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 26 ()表62各層材料劈裂強(qiáng)度及容許應(yīng)力層位結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱劈裂強(qiáng)度(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1細(xì)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(jí) : 二級(jí)公路新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 26 ()路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 200(mm)表63中濕狀態(tài)彎沉值數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(mm)抗壓模量(MPa)(20℃)抗壓模量(MPa) (15℃)容許應(yīng)力(MPa)細(xì)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(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= 26 () H( 4 )= 200 mm LS= () 由于設(shè)計(jì)層厚度 H( 4 )=Hmin時(shí) LS=LD, 故彎沉計(jì)算已滿足要求 . H( 4 )= 200 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= 200 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 4 )= 200 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 4 )= 200 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 4 )= 200