【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （22） （23）每一米坡長(zhǎng)的土塊總量為 （24）其法向和切向分為 （25） （26）穩(wěn)定系數(shù)為 （27）令：由此得 （28）式中：H———邊坡高度，m。（取10）c———土的粘聚力，KP；（取10）———土的容重，kN/m3 。(取20)f———土的內(nèi)摩擦系數(shù)，為土的內(nèi)摩擦角，186。；（取=25186。）A，B———查《路基路面工程》表43得表21 穩(wěn)定性數(shù)據(jù)分析表AB邊坡穩(wěn)定系數(shù)，滿足穩(wěn)定系數(shù)要求（～）路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，取決于土的性質(zhì)和當(dāng)?shù)氐淖匀灰蛩?。并與填土的高度和施工技術(shù)有關(guān)。在填土?xí)r應(yīng)綜合考慮，據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTG D20 2006）可知，路基填料最小強(qiáng)度和最大粒徑如表21 表21 路基填料強(qiáng)度和粒徑 項(xiàng) 目 分 類路面底面以下深度（cm）填料最小強(qiáng)度（汽車專用二級(jí)公路（CBR）（%）填料最大粒徑（cm）填方路基上路床030610下路床3080410上路堤80150315下路堤150以下215零填及路塹路床030610如透水性較小的土層，位于透水性較大的土層下面，則透水性較小的土層表面應(yīng)自填方軸線向兩邊做成不小于4%的坡度。如透水性較大的土層位于透水性較小的土層下面，則透水性較大的土層表面應(yīng)做成平臺(tái)。為了防止雨水沖刷，可覆蓋透水性較小的土層。允許使用取土場(chǎng)內(nèi)上述各種土的天然混合物。透水的土與不透水的土，不能非成層使用，以免在填方內(nèi)形成水囊。為了保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面有一個(gè)必要的穩(wěn)固基礎(chǔ)，在填筑土質(zhì)路堤時(shí)，在壓實(shí)路基時(shí)，必須分層壓實(shí)，其壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)據(jù)《路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ D202006）表22 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目分類路面底面以下深度（cm）壓實(shí)度（%）（汽車專用二級(jí)公路）填方路基上路床030≥93下路床3080≥93上路堤80150≥90下路堤150以下≥90零填及路塹路床030≥93因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)路線經(jīng)過一片田地，屬于軟土地基，需要經(jīng)過處理，采用的方法為換填法。軟土地基在我國(guó)分布很廣，軟土地基，通常情況下地基承載力達(dá)不到其上面構(gòu)造物要求的承載力，或雖在建筑物施工時(shí)能達(dá)到要求，但在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因，使地基失穩(wěn)，造成路面嚴(yán)重破壞，處理好路基，是設(shè)計(jì)的重大環(huán)節(jié)。公路是一條帶狀的承受動(dòng)靜兩種荷載的特殊人工建筑物，由于它分布較廣，使用要求較高，因而對(duì)地基提出了較高的要求。本設(shè)計(jì)所經(jīng)過的路段除田間，沖溝，水塘地段有淤泥的不良地段外，其他地段的地基承載力很好，地質(zhì)也良好。對(duì)于有淤泥層的地段，由于深度都在35米以內(nèi)，一般通過清淤泥換填法進(jìn)行處理。填料采用碎石土，石渣等。對(duì)于地質(zhì)條件差，且在路基范圍內(nèi)有少量地下水滲出的土質(zhì)地塹，邊坡采用護(hù)面墻進(jìn)行防護(hù)。對(duì)于挖方大于30米以上的特殊地基采用錨桿加固以及預(yù)應(yīng)力錨桿掛網(wǎng)噴混凝土進(jìn)行處理，增強(qiáng)路基穩(wěn)定性。路基土石方工程量是公路工程的主要工程項(xiàng)目，在公路工程中占有很大比重，土石方工程量又是公路方案評(píng)比與比選的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)之一。土石方計(jì)算與調(diào)配的主要任務(wù)：計(jì)算路基土石方工程數(shù)量，合理進(jìn)行土石方調(diào)運(yùn)，并計(jì)算土石方的運(yùn)量。為編制公路工程概預(yù)算，公路施工組織，施工計(jì)量支付提供依據(jù)。路基土石方計(jì)算工作量較大，加之路基填挖的不規(guī)則性，要精確計(jì)算土石方體積是十分困難的，在工程上通常采用近似計(jì)算：假定相鄰兩斷面間為以棱柱體，按平均斷面法計(jì)算： (29) 式中 , —兩斷面面積；—相鄰斷面的間距。土石方調(diào)配是指路基挖方合理移用于填方路堤，以及適當(dāng)布置取土坑及齊土堆的土石調(diào)運(yùn)和運(yùn)量計(jì)算工作。通過合理調(diào)配，合理解決路段土石方平衡與利用問題，達(dá)到‘填’方有所‘取’，‘挖’方有所‘用’，避免不必要的路外借土和棄土，盡量減少占用耕地。調(diào)配要求：土石方調(diào)配應(yīng)按‘先橫向后縱向’的次序；縱向調(diào)運(yùn)的最遠(yuǎn)距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。 (210)式中 —借方單價(jià)—免費(fèi)運(yùn)距—遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)距費(fèi)單價(jià)土石方調(diào)運(yùn)的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般情況下不跨越深溝，少做上破調(diào)運(yùn)。借方，棄方應(yīng)與借土遷田，整地建田相結(jié)合，盡量少占田地，減少對(duì)農(nóng)業(yè)的影響。不同性質(zhì)的土質(zhì)應(yīng)分別調(diào)運(yùn)，調(diào)運(yùn)時(shí)可以以石代土，但不能以土代石。回頭曲線路段的土石調(diào)運(yùn)，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調(diào)運(yùn)。調(diào)配方法：土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法，調(diào)配圖法，表格調(diào)配法等，表格法又分逐樁和分段調(diào)運(yùn)兩種方法，一般采用分段調(diào)運(yùn)。表格調(diào)配法的方法步驟如下：準(zhǔn)備工作：調(diào)配前先對(duì)土石方計(jì)算進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)后方可進(jìn)行。橫向調(diào)運(yùn)：即計(jì)算本樁利用，填缺，挖余縱向調(diào)運(yùn)：（1）確定經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。（2）根據(jù)填缺，挖余情況結(jié)合調(diào)運(yùn)條件擬定調(diào)配方案，確定調(diào)運(yùn)方向。（3）計(jì)算調(diào)運(yùn)數(shù)量和運(yùn)距。（4）計(jì)算借方數(shù)量和廢方數(shù)量和總數(shù)量。借方數(shù)量=填缺縱向調(diào)入本樁的數(shù)量 (211)廢方數(shù)量=挖余縱向調(diào)出本樁的數(shù)量 (212)總數(shù)量=縱向調(diào)數(shù)量+廢方數(shù)量+借方調(diào)運(yùn)數(shù)量 (213)計(jì)算后分土石填入表格中。復(fù)核（1）橫向調(diào)運(yùn)復(fù)核：填方=本樁利用+填缺 (214)挖方=本樁利用+挖余 (215)（2）縱向調(diào)調(diào)運(yùn)復(fù)核：挖余=縱向調(diào)運(yùn)+廢方 (216)（3）總調(diào)運(yùn)量復(fù)核：挖方+借方=填方+廢方 (217)計(jì)算計(jì)價(jià)土石方：計(jì)價(jià)土石方是指概預(yù)算編制中需要單獨(dú)計(jì)算費(fèi)用的土石方數(shù)量，土石方計(jì)算中所有挖方都應(yīng)以計(jì)價(jià)，但對(duì)于填方則不然，因?yàn)橐仆谧魈畹恼{(diào)運(yùn)方已在挖方中計(jì)算了費(fèi)用，只有在路外的借方才計(jì)價(jià)，因此，計(jì)價(jià)土石方必須通過土石方調(diào)配后才能確定其數(shù)量。計(jì)價(jià)土石方=挖方數(shù)量+借方數(shù)量 (218)一般工程中指的某公路的土石方總數(shù)量，就是指計(jì)價(jià)土石方的總數(shù)量。桂林地區(qū)屬于喀斯特地形，巖石比較多，純粹的土塊比較難以挖掘，所以盡量達(dá)到填挖平衡。以減少開支。3擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算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。在公路工程中，它廣泛應(yīng)用于支撐路堤或路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。在路基工程中，擋土墻可用以穩(wěn)定路堤和路塹邊坡，減少土石方量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經(jīng)常用于整治坍方、滑坡等路基病害。擋土墻的形式很多，最常用的是重力式擋土墻。因而本設(shè)計(jì)中采用重力式擋土墻。擋土墻是用來承受土體側(cè)壓力的構(gòu)造物，它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性擋土墻可能的破壞形式有：滑移、傾覆、不均勻沉陷和墻身斷裂等。因此擋土墻的設(shè)計(jì)應(yīng)保證在自重和外荷載作用下不發(fā)生全墻的滑動(dòng)和傾覆，并保證墻身截面有足夠的強(qiáng)度、基底應(yīng)力小于地基承載能力和偏心距不超過容許值。這就要求在擬定墻身斷面形式和尺寸之后，對(duì)上述幾方面進(jìn)行驗(yàn)算。擋土墻的驗(yàn)算方法有兩種：一是采用總安全系數(shù)的容許應(yīng)力法；二是采用分項(xiàng)安全系數(shù)的極限狀態(tài)法。本段設(shè)計(jì)中大部分的路基為填方路基,最高的填方高度達(dá)21m。由于部分路段經(jīng)過農(nóng)田考慮到盡量少占農(nóng)田以及經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，需設(shè)置擋土墻，為安全起見，以下將以10m為設(shè)計(jì)高進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)演算。但桂林地區(qū)土質(zhì)較硬，多巖石，比較穩(wěn)固。所以擋土墻強(qiáng)度可稍微放低。1．墻身構(gòu)造：擬采用漿砌片石擋土墻，填土邊坡1:。墻高H=10m，填土高a=3m，墻身背仰斜角1：M，墻底傾斜角1：N等其余參數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和規(guī)范自行擬定（取1:M=1： 1:N=1:）墻體分段長(zhǎng)度10m..：計(jì)算荷載，公路Ⅰ級(jí)荷載：墻背填土容重r=20KN/m3,計(jì)算內(nèi)摩擦角；粘土類土地基，容許承載力[σ]=250KPa基底摩擦系數(shù)。：5號(hào)砂漿砌25片石，砌體容量,砌體容許壓應(yīng)力，容許剪應(yīng)力。 容許拉應(yīng)力[]=80KPa：山嶺區(qū)二級(jí)公路；設(shè)計(jì)車速：80km/h：《路線設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《路基路面工程》 重力式擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算圖，如圖31所示： 圖31 重力式擋土墻設(shè)計(jì)圖 墻背后填土表面會(huì)有車輛荷載作用，使土體中產(chǎn)生附加的豎向應(yīng)力，從而產(chǎn)生附加的側(cè)向應(yīng)力?？梢越频陌淳己奢d來計(jì)算。（1）設(shè)破裂面交于荷載范圍內(nèi)。 （31） = （32） Bο=(H+a)tgθ－(b－Htgα)=(10+3)tg30176。14′－(+10)=1017m （2）求縱向分布長(zhǎng)度一輛重車的擴(kuò)散長(zhǎng)度為 大于擋土墻分段長(zhǎng)度10m,取計(jì)算長(zhǎng)度L=。布置一輛重車的總重力為550KN。（3）計(jì)算車輛荷載總重之Q，重車右破裂棱體內(nèi)僅能布置軸重的一半。（4）換算土層厚度 hO=∑Q/(γBOL)=275/(20=掛車100，按,布置在路基全寬。：公路Ⅰ級(jí)荷載 1）求破裂角θ 假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)，采用相應(yīng)的公式計(jì)算A= （33）= = tg= θ==32176。58′ 驗(yàn)算破裂面是否交于荷載內(nèi)： 堤頂破裂面至墻踵: （H+a）tgθ=13=荷載內(nèi)緣至墻踵: ＜＜，與原假設(shè)相符，所以選用的的公式正確。 b－Htgα+d=+10+=荷載外緣至墻踵: b－Htgα+d+bo=+7+ （2）求主動(dòng)土壓力系數(shù)K和K1= （2）求主動(dòng)土壓力及作用點(diǎn)位置Z： （3）基底傾斜土壓力對(duì)墻趾力臂： 驗(yàn)算荷載：公路Ⅰ級(jí)荷載計(jì)算方法與采用公式同設(shè)計(jì)荷載相同，在式中取ho=,d=0m。 計(jì)算結(jié)果如下：θ=176。 = = 比較設(shè)計(jì)荷載與驗(yàn)算荷載的計(jì)算結(jié)果可知，驗(yàn)算荷載時(shí)的土壓力大。若墻身斷面尺寸關(guān)系由滑動(dòng)控制，則可肯定按驗(yàn)算荷載時(shí)的土壓力計(jì)算，因?qū)c的要求均為本算例中，基底摩擦系數(shù)小，僅為f=，估計(jì)為滑動(dòng)控制，故先采用掛車100的土壓力計(jì)算。選擇墻面不平行于墻背，基底傾斜1:5（）。通過試算，擬定墻頂。 計(jì)算墻身重G及其力臂EQ墻身重G及其力臂EQ計(jì)算結(jié)果列如表31表31 墻重G及其力臂EG表 體積V（m3）重量（KN）力臂EG（m） （34） （35） 穩(wěn)定性驗(yàn)算的結(jié)果表明，斷面尺寸由滑動(dòng)控制，上述估計(jì)符合實(shí)際，故可不必采用汽車—超20級(jí)的土壓力計(jì)算。 墻面，墻背互相平行，截面的最大應(yīng)力出現(xiàn)在接近基底處。由基底應(yīng)力檢算可知偏心距及基底應(yīng)力均滿足地基的要求，墻身截面也能滿足墻身材料的要求，故可不做檢算。通過上述計(jì)算所擬定的截面尺寸