【正文】 計(jì)算確定容許彎拉應(yīng)力σR σR=σsp/K （259） 計(jì)算結(jié)果列于下表: 結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力σR材料名稱 σsp/(MPa) K R/(MPa)細(xì)粒式瀝青混凝土（AC13） 中粒式瀝青混凝土（AC20） 粗粒式瀝青混凝土（AC25） 水泥穩(wěn)定碎石 水泥石灰穩(wěn)定碎石 石灰土（8%） 計(jì)算路表彎沉和層底拉應(yīng)力σm用通過計(jì)算機(jī)程序計(jì)算,輸入各項(xiàng)參數(shù)后可得到計(jì)算結(jié)果,兩個設(shè)計(jì)方案中的設(shè)計(jì)層厚度未定,可先假設(shè)初始厚度,若計(jì)算結(jié)果不能滿足不等式,再調(diào)整厚度,直至滿足不等式為止。本項(xiàng)目筑路材料分別來源于婁底市地區(qū)和衡陽市地區(qū)。該公路地處Ⅳ5區(qū), ～℃。設(shè)在縮縫處的施工縫，應(yīng)采用傳力桿的平縫形式，設(shè)在脹縫處的施工縫,其構(gòu)造與脹縫相同?？v向施工縫：一次鋪筑寬度小于路面寬度時，應(yīng)設(shè)置縱向施工縫。再據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級確定可靠度系數(shù)= 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)， =（+）= MPa ＜ =因而，所選普通混凝土面層厚度()可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。按《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D402002）=35MPa。再據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級確定可靠度系數(shù)= 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，其表達(dá)式采用下式： （254）=（+）= MPa ＜ =因而，所選普通混凝土面層厚度()可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D402002），該公路為高速公路，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)年限為30年，安全等級為一級，目標(biāo)可靠度95％，變異水平等級低級。B= m （231） = m （232）=因?yàn)閑≤B/6 （233）= KPa （234）= KPa因?yàn)棣襪ax [σ]，則基地應(yīng)力檢算通過。算出滑動曲線每一分段中點(diǎn)與圓心豎線之間的偏角為 （21）式中——分段中心距圓心豎線的水平距離，圓心豎線左側(cè)為正，右側(cè)為負(fù)R——滑動曲線半徑以路堤縱向長度1m計(jì)算出各分段的重力將每一分段的重力分解成兩個分力：在滑動曲線法線方向分力 （22）在滑動曲線切線方向分力 （23）分別求出此兩者之和：，算出曲線長度L數(shù)量計(jì)算如下表所示 圓弧法邊坡穩(wěn)定性分析分段αΩ/m2/KN/KN/KNL/m1234 5678穩(wěn)定系數(shù)K （24）f=tan=== (+100)/ = ，可求得另兩條滑動曲線的穩(wěn)定系數(shù) = =由于= ，以及瑞典條分法比直線法準(zhǔn)確，綜上所述，該邊坡穩(wěn)定。：瀝青混凝土面層：4cm AC13細(xì)粒式瀝青混凝土 5cm AC20中粒式瀝青混凝土 7cm AC25粗粒式瀝青混凝土 基層：28cm 水泥穩(wěn)定碎石 底基層：25cm 石灰土 為方便施工，硬路肩、中央分隔帶開口均采用與行車道相同的路面結(jié)構(gòu)及厚度。對于路面所使用的集料，水泥砼路面可以容納各種類型的集料和砂，只要這些材料滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)(如級配、砂率、潔凈等)。，并且出水口引起的問題較進(jìn)水口多。，根據(jù)涵洞涵底縱坡及地基情況，涵洞洞身沿整個長度進(jìn)行分節(jié)，分節(jié)每段長為2—6m，節(jié)間用沉降縫分開，并將基礎(chǔ)也分開，涵洞洞身分節(jié)后可一防止由于荷載分布不均勻及地基不均勻沉降而使涵洞洞身產(chǎn)生裂縫。 排水設(shè)施排水溝截面型式為梯形，尺寸為上口寬180cm，下口寬60cm，高60cm，排水溝外邊坡坡率為1:1。本線路擋土墻具體布置位置見下表。 路基支擋工程路基支擋工程主要采用擋土墻，擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。3）漿砌片石護(hù)坡：一般用于水塘、水庫及沖刷較輕地段。為確保路基的穩(wěn)定，防護(hù)與加固必不可少。 ，但具有雙排水的條件。 ，總填方為：，在K25+370～K25+ m3，無借方，總運(yùn)量為： m3 。3）邊坡坡率：挖方高度小于6m，坡率采用1:；挖方高度超過6m部分，坡率采用1:。一般路基邊坡坡率如下：，邊坡按1:；，邊坡形式采用折線性，、12米以上邊坡坡率采用1:，:。因土路肩橫坡應(yīng)比路拱橫坡大1%～2%，本設(shè)計(jì)土路肩橫坡采用3%。 縱斷面設(shè)計(jì)計(jì)算（K25+500）= % =% 變坡點(diǎn)里程樁號為 K25+500 m 豎曲線半徑R=5000 m豎曲線基本要素計(jì)算公式：= (11) L = (12)T = (13) E = (14)式中： ————坡度差 L ————曲線長（m）T ————切線長（m）E ————外距（m）=()=豎曲線長度：L=R==切線長： T=外距： E===豎曲線起點(diǎn)樁號： K25+=K25+豎曲線起點(diǎn)高程： =豎曲線終點(diǎn)樁號： K25+500+=K25+豎曲線終點(diǎn)高程： = 路基橫斷面設(shè)計(jì)說明公路橫斷面設(shè)計(jì)是根據(jù)行車對公路的要求，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)、水文等自然條件，來確定橫斷面的形式、各組成部分的位置及尺寸。首先從地形圖上依據(jù)平面線形讀取高程數(shù)據(jù)，然后在厘米圖紙上點(diǎn)繪地面線。2）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。第四紀(jì)松散沉積物中砂、砂卵孔隙水，僅分布在河谷階地中，面積小，水量貧乏。1）地層巖性沿線地形起伏較小，第四系覆蓋層分布廣泛，但厚度一般不大，部分地方基巖出露地表。本區(qū)雨季常年始于3月下旬或4月上旬，結(jié)束于6月下旬或7月上旬，降水量占全年的40～60%。沿線經(jīng)濟(jì)林地勢一般較為平緩，經(jīng)濟(jì)林寬度一般，成片存在，有灌溉渠經(jīng)過，經(jīng)濟(jì)林內(nèi)遍布農(nóng)田、水塘。本路線起點(diǎn)里程樁號為K25+，坐標(biāo)：X=、Y=，終點(diǎn)里程樁號為K26+040，坐標(biāo)：X =6172Y=943064?！妗Ｑ鼐€水系主要屬湘江水系，婁底有二大水系，是資水和連水系，其中漣水系包括湄水、漣水、孫水、側(cè)水；湘江與蒸水、耒水匯合于衡陽市區(qū)。3）水文地質(zhì)條件線路所經(jīng)地區(qū)屬湘江區(qū)域及其一系列支流流域，地表水系較為發(fā)達(dá)，河水受季節(jié)性降水影響較大。本路段區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象及病害主要為地表薄層軟土。1）.平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線；2）平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡； 3）暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應(yīng)合理悅目；4）平、豎曲線應(yīng)避免不當(dāng)組合；5）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。本路段共設(shè)1個變坡點(diǎn)，變坡點(diǎn)在樁號K25+500,豎曲線為凹形，最小半徑4500米，剛好為《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定一般最小值4500米。其中：2，（）2，2。；，護(hù)坡道設(shè)向外傾3%橫坡。3）陡坡路堤設(shè)計(jì)陡坡路堤設(shè)計(jì)結(jié)合地形、地質(zhì)條件、邊坡高度等進(jìn)行綜合考慮。應(yīng)盡可能在本樁位內(nèi)移挖做填，以減少棄方和借方。當(dāng)路堤高度小于極限高度的2倍，軟土層較薄，填筑材料比較困難，或雨季施工時，采用砂礫(砂)墊層，在填土與基底之間設(shè)一排水面，從而使地基在受到填土荷載后，迅速地將地基土中的孔隙水排出，加快固結(jié)速度，提高地基的承載力，減少沉降，防止地基局部剪切變形。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，地基便可保持穩(wěn)定。骨架內(nèi)采用客土噴播植草。骨架采用漿砌片石砌筑，并采用25號水泥混凝土預(yù)制塊鑲邊，鑲邊石高出骨架面10cm，以匯導(dǎo)水流，使坡面水在邊坡上順鑲邊石形成的凹槽集中排除。以本設(shè)計(jì)路段中K25+350樁號的橫斷面為例，其右側(cè)的邊坡若正常放坡后，路基右側(cè)用地范圍將達(dá)到20來米，而且在路基右側(cè)離路中線14米處便是水庫。，查明水源與地質(zhì)條件，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合，地面排水與地下排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到綜合整治，分期修建。截水溝的橫斷面形式為矩形，溝的邊坡坡度因巖土條件而定。涵洞洞口建筑及毗連洞口建筑端節(jié)的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)方法瀝青路面采用雙圓垂直均布荷載作用下彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)，以路表設(shè)計(jì)彎沉作為路面整體強(qiáng)度的控制指標(biāo)，對各結(jié)構(gòu)層進(jìn)行層底的容許彎拉應(yīng)力驗(yàn)算。瀝青路面表面平整度好，無各種接縫，行車過程振動小，噪音低，行車平穩(wěn)、舒適，養(yǎng)護(hù)維修簡便，既可對局部損壞路面進(jìn)行翻挖修補(bǔ)，又可直接加鋪面層，恢復(fù)舊瀝青面層的質(zhì)量。換算土柱高度： 橫向分布車輛輪胎最外緣間總距：ho=,H=,在此取=（）=176。驗(yàn)算破裂面是否交于荷載內(nèi)：堤頂破裂面至墻踵：(H+a)tanθ= （217）荷載內(nèi)緣至墻踵：bHtanα+d= （218）荷載外緣至墻踵：bHtanα+d+b0= （219）故破裂面交于荷載內(nèi)，與原假設(shè)相符，所選用公式正確。== 寬度計(jì)算涵前允許水深H= m 由 （238）涵洞凈寬 = = m ，凈寬B= m按上述涵洞凈寬 ，由下式 （239）涵前水深為 = = m由 《無壓力式涵洞進(jìn)水口處最小凈空高度要求表 》，可得涵洞進(jìn)水口處水面上的最小凈空要求為 。 基層選定為水泥穩(wěn)定碎石，厚度為20cm?？紤]設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)= =。普通混凝土板的平面尺寸：、。荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算公式為：則 = = MPa查《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D402002）Ⅳ區(qū)，取最大溫度梯度88(℃／m)，板長為5m，L / r =5／ =。以上兩種方案均為可行方案，但是從“因地制宜、合理選材、方便機(jī)械化施工、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資”的原則，特別是參考了當(dāng)?shù)匮鼐€材料分布情況，認(rèn)為方案一比較貼合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，并且比較經(jīng)濟(jì)，所以擬定方案一為推薦方案。2）脹縫：設(shè)置脹縫的目的是為混凝土的膨脹提供伸長的余地，從而避免產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。脹縫處的傳力桿，上應(yīng)在涂瀝青一端加套子，內(nèi)留3cm 的空隙，填以紗頭或泡沫塑料。地質(zhì)構(gòu)造較為簡單，屬工程地質(zhì)穩(wěn)定區(qū)。C的瀝青混合料和其他結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量15186。抗壓模量 (MPa)抗壓強(qiáng)度(MPa)厚度(cm)層底拉應(yīng)力(MPa)容許拉應(yīng)力(PMa)1細(xì)粒式瀝青混凝土（AC13）1500210052中粒式瀝青混凝土（AC20）1200180073粗粒式瀝青混凝土（AC25）1000140094水泥石灰穩(wěn)定碎石15001500255 石灰土800800 266土基36最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下: 中粒式瀝青混凝土（AC16） 4 cm 中粒式瀝青混凝土（AC20） 5 cm