【文章內(nèi)容簡介】 0m 設(shè)計(jì)車道為雙向兩車道所以N=2 ，根據(jù)車速影響圓曲線上路面加寬值為b=N(A178。/2R+)= 路拱及超高 路拱坡度路拱坡度應(yīng)根據(jù)路面類型和當(dāng)?shù)刈匀粭l件確定，%。取2%。 土路肩的橫坡土路肩的橫坡：位于直線路段或曲線路段內(nèi)側(cè)，且車道或硬路肩的橫坡值大于或等于3%時(shí)，土路肩的橫坡應(yīng)與車道或硬路肩橫坡值相同；小于3%時(shí)，土路肩的橫坡應(yīng)比車道或硬路肩的橫坡值大1%或2%。位于曲線路段外側(cè)的土路肩橫坡，應(yīng)采用3%或4%的反向橫坡值。本設(shè)計(jì)為三級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度為40km/h，無硬路肩。 超高緩和段長度的確定 （1）超高《規(guī)范》規(guī)定：三級(jí)公路的最大超高值為8％。（2）超高緩和段超高緩和段長度 式中：——旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度，（m）； ——超高坡度與路拱坡度代數(shù)差，（%）； ——超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸與行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣線之間相對(duì)升降的比率。前面講到緩和曲線，已經(jīng)考慮到超高緩和段所需的最短長度。所以一股情況下，超高緩和段與緩和曲線長度相等。但有時(shí)因照顧到線形的協(xié)調(diào)性，在平曲線中配置了較長的緩和曲線，則超高的過渡可僅在緩和曲線某一區(qū)段內(nèi)進(jìn)行。因?yàn)檫^小的漸變率對(duì)路面排水不利。從利于排除路面降水考慮，橫坡度由2％（％）過渡到0％路段的超高漸變率不得小于1/330。 取1,超高漸變率不變, 則將超高緩和曲線向直線段延長來滿足超高漸變率的要求, 處理辦法有兩種:①將(1)的長度值并入緩和曲線,即將展延,但要同時(shí)滿足超高漸變率不得小于1/330的下限要求。②保證緩和超高曲線長度和超高漸變率不變,考慮排水,保證路基的穩(wěn)定采取保證緩和超高曲線長度和超高漸變率不變的方式.根據(jù)上式計(jì)算的超高緩和段長度，應(yīng)湊成5m的整倍數(shù)，并不小于10m的長度。圓曲線和緩和超高段超高值計(jì)算繞中線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式 超高位置計(jì)算公式注圓曲線上外緣2．臨界斷面距緩和段起點(diǎn)：3．距離處的加寬值：中線內(nèi)緣過渡段上外緣中線內(nèi)緣已知本路段為三級(jí)公路，設(shè)計(jì)車速為40Km/h，行車道寬度為B=7m， bj— ig—路拱坡度 2% ij—路肩坡度 3% ih—超高橫坡度 5%Lc—超高緩和段長度X0—與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離x— 超高緩和段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離B—路面寬度在本次設(shè)計(jì)中，方案一中的JD1和JD2的半徑均小于600，所以設(shè)置超高。 超高設(shè)計(jì)為抵消車輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式，這就是曲線上的超高。合理的設(shè)置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性與舒適性。1．超高的過渡方式本設(shè)計(jì)的道路等級(jí)為三級(jí)級(jí)公路，超高的過渡為繞車道中心旋轉(zhuǎn)的超高過渡。最大超高為5%，漸變方式為線性。2． 超高過渡段長度的確定 以平曲線一為例，計(jì)算其超高過渡段長度。平曲線半徑R＝170m。該公路設(shè)計(jì)速度40km/h，由R=170 m，=35 m，超高值為，超高漸變率取1/150,旋轉(zhuǎn)軸邊緣至行車道邊緣（若有路緣帶，至路緣帶邊緣）。即。據(jù)規(guī)范確定路拱橫坡，由此確定緩和段曲線長度：(1) 超高緩和段的長度按下式計(jì)算： 　　　 式中： Lc——超高緩和段長度（m）； ——旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度（m）；——超高坡度與路拱坡度的代數(shù)差，P ——超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸線與行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣線之間的相對(duì)坡度；緩和曲線，取時(shí)，橫坡從路拱坡度（2）過渡到超高橫坡3的超高漸變率： 故滿足全緩和段超高。(2) 計(jì)算各樁號(hào)處超高值:以樁號(hào)（K0+—K0+）為例：1）圓曲線上車道的路肩外側(cè)的超高值為： 2） 過渡段曲線上時(shí)車道的路肩外側(cè)的超高值：采用全緩和段超高的方式。超高值計(jì)算結(jié)果見如下表:JD1：JD2 土石方計(jì)算和調(diào)配首先是根據(jù)橫斷面圖計(jì)算橫斷面面積然后計(jì)算體積，即獲得土石方數(shù)量，填入土石方計(jì)算表。土石方調(diào)配的一般要求:1 盡可能的少挖多填以減少廢方和棄方。2 用合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，達(dá)到運(yùn)距最短。3 廢方要妥善處理。一般不占或少占耕地。4 路基填方如需借土，應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田排灌情況選擇借土地點(diǎn)。5 不同性質(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)運(yùn)，以做到分層填筑。6 土石方集中的路段，因開挖、運(yùn)輸?shù)氖┕し桨概c一般路段不同，可單獨(dú)調(diào)配。針對(duì)本設(shè)計(jì)填土一部分為上游路段挖棄土，一部分為當(dāng)?shù)厝⊥痢Ｕ{(diào)配方法:填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余借方=填缺遠(yuǎn)運(yùn)利用廢方=挖余遠(yuǎn)運(yùn)利用全線總的調(diào)運(yùn)量復(fù)核:挖方+借方=填方+廢方具體土石方調(diào)配見“土石方調(diào)配表”。9結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì) 交通分析道路技術(shù)等級(jí)確定:由交通量組成表，折算成以小客車為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,見表11：表11 交通量折算表車型交通量（輛/日）折算系數(shù)折算交通量（輛/日）小汽車700700黃河JN150300600躍進(jìn)NJ130250375解放A10B300450太脫拉138100200總 計(jì)2025計(jì)算遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限平均晝夜交通量由公式（21）計(jì)算 Nd=N0(1+γ)n1 式中 Nd—遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量，輛/日；N0—起始年平均日交通量，輛/日；γ—年平均增長率，取5%； n—遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年限，取20年；所以 Nd=2025(1+5%)201=5117（輛/日） 根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTG B012003 ，擬定該條道路為雙向兩車道的三級(jí)公路，設(shè)計(jì)車速為40km/h,設(shè)計(jì)采用的服務(wù)水平為二級(jí)。 初擬水泥路面結(jié)構(gòu)（選擇方案）本次設(shè)計(jì)根據(jù)公路等級(jí)和實(shí)際情況分析，本次設(shè)計(jì)路面采用水泥路面。路面結(jié)構(gòu)厚度(m)面層基層墊層相應(yīng)于安全設(shè)為三級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)。根據(jù)三級(jí)公路中等交通等級(jí)和中級(jí)變異水平，基層選用水泥穩(wěn)定粒料，墊層選低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。，長4米， ?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。 路面材料參數(shù)確定取重交通等級(jí)的普通混凝土面層彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5Mpa,相應(yīng)的彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31Gpa。墊層選用低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土，回彈模量為600Mpa，水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量1300Mpa。計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量：E===1013MpaD=+=+=（MNm）a=(()=* (()=b===E=ah==165(MPa)普通混凝土的剛度半徑,r=(m) 荷載疲勞應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力：===(MPa)交通量計(jì)算表車 型Pi(kN)C1,iC2,iC1,i C2,i (Pi/P)8ni次/日nbi次/日黃河JN150后軸11600681前軸1600太脫拉138后軸1200前軸1200解放A10B后軸11450前軸14500躍進(jìn)NJ130后軸1375前軸13750小汽車后軸7000 注：當(dāng)計(jì)算彎沉和瀝青混凝土層底拉應(yīng)力時(shí)，軸載換算系數(shù)N=C1C2(Pi/P)4..35；當(dāng)計(jì)算半剛性基層層底拉應(yīng)力時(shí)，軸載換算系數(shù)N；總（車輛）換算系數(shù)＝后軸換算系數(shù)＋前軸換算系數(shù)；當(dāng)量軸次＝交通量總換算系數(shù)。在設(shè)計(jì)年限內(nèi)，一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次參照式(43)進(jìn)行計(jì)算： (43)式中：Ne—設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次，次；t—設(shè)計(jì)年限，取20年；N1—路面竣工后第一年的平均日當(dāng)量軸次，次/d；Nt—設(shè)計(jì)年限最后一年的平均日當(dāng)量軸次，次/d；γ—設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長率，為5%；η—車道系數(shù)，取1。因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)Kr= ，考慮設(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)k=N=(9453464)=，根據(jù)公路等級(jí)，綜合考慮偏載荷動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)荷載疲勞應(yīng)力k=荷載疲勞應(yīng)力： 溫度疲勞應(yīng)力I區(qū)最大溫度梯度取92（℃/m），板長L=4m, L/r=4/=,查表取混凝土h=,B=,最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力==計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)，自然區(qū)劃分為IV區(qū)a=,b=,c=K==三級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)安全等級(jí)的變異水平為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為80%, 水泥路面電算驗(yàn)算因此，所選普通混凝土面層結(jié)構(gòu)（）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合作用。水泥混凝土電算驗(yàn)算水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 公 路 等 級(jí) : 三級(jí)公路 變異水平的等級(jí) : 中 級(jí) 可 靠 度 系 數(shù) : 面 層 類 型 : 普通混凝土面層設(shè)計(jì)軸載 100 kN最重軸載 150 kN路面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 : 20年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道上設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù) : 9453464 路面承受的交通荷載等級(jí) :重交通荷載等級(jí)混凝土彎拉強(qiáng)度 5 MPa 混凝土彈性模量 29000 MPa混凝土面層板長度 4 m 地區(qū)公路自然區(qū)劃 Ⅳ面層最大溫度梯度 92 ℃/m 接縫應(yīng)力折減系數(shù) .87 混凝土線膨脹系數(shù) 10 106/℃基(墊)層類型新建公路路基上修筑的基(墊)層層位 基（墊）層材料名稱 厚度(mm) 材料模量(MPa) 1 級(jí)配碎石 200 300 2 新建路基 60 板底地基當(dāng)量回彈模量 ET= 120 MPa中間計(jì)算結(jié)果 : ( 下列符號(hào)的意義請參看“程序使用說明” )HB= 220 DC= R= .73 SPS= SPM= SPR= SPMAX= CL= .753 BL= .465 STMAX= KT= .34 STR= .46 SCR= GSCR= RE= %SCM= GSCM= REM= %混凝土面層荷載疲勞應(yīng)力 : MPa混凝土面層溫度疲勞應(yīng)力 : .46 MPa考慮可靠度系數(shù)后混凝土面層綜合疲勞應(yīng)力 : MPa （小于或等于面層混凝土彎拉強(qiáng)度）混凝土面層最大荷載應(yīng)力 : MPa混凝土面層最大溫度應(yīng)力 : MPa考慮可靠度系數(shù)后混凝土面層最大綜合應(yīng)力 : MPa （小于或等于面層混凝土彎拉強(qiáng)度）滿足路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)要求的混凝土面層設(shè)計(jì)厚度 : 220 mm、驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)層防凍厚度 : 路面結(jié)構(gòu)層最小防凍厚度 300 mm新建基(墊)層總厚度 200 mm驗(yàn)算結(jié)果表明， 路面總厚度滿足路面結(jié)構(gòu)層防凍厚度要求 。 通過對(duì)設(shè)計(jì)層厚度按 mm 取整, 最后