【文章內(nèi)容簡介】 0m 設計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根據(jù)路面類型和當?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，土路肩的橫坡應與車道或硬路肩橫坡值相同；小于3%時，土路肩的橫坡應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，應采用3%或4%的反向橫坡值。本設計為三級公路，設計速度為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（設路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣線之間相對升降的比率。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)進行。因為過小的漸變率對路面排水不利。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)上式計算的超高緩和段長度，應湊成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算繞中線旋轉(zhuǎn)超高值計算公式 超高位置計算公式注圓曲線上外緣2．臨界斷面距緩和段起點：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公路，設計車速為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至超高緩和段起點的距離x— 超高緩和段中任一點至起點的距離B—路面寬度在本次設計中，方案一中的JD1和JD2的半徑均小于600，所以設置超高。 超高設計為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(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計的道路等級為三級級公路，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，計算其超高過渡段長度。平曲線半徑R＝170m。該公路設計速度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算： 　　　 式中： Lc——超高緩和段長度（m）； ——旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設路緣帶時為路緣帶）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（設路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣線之間的相對坡度；緩和曲線，取時，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) 計算各樁號處超高值:以樁號（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。超高值計算結(jié)果見如下表:JD1：JD2 土石方計算和調(diào)配首先是根據(jù)橫斷面圖計算橫斷面面積然后計算體積，即獲得土石方數(shù)量，填入土石方計算表。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)濟運距，達到運距最短。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，應結(jié)合地形、農(nóng)田排灌情況選擇借土地點。5 不同性質(zhì)的土石應分別調(diào)運，以做到分層填筑。6 土石方集中的路段，因開挖、運輸?shù)氖┕し桨概c一般路段不同，可單獨調(diào)配。針對本設計填土一部分為上游路段挖棄土，一部分為當?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=填缺遠運利用廢方=挖余遠運利用全線總的調(diào)運量復核: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)層設計 交通分析道路技術等級確定:由交通量組成表，折算成以小客車為標準進行計算,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NJ130250375解放A10B300450太脫拉138100200總 計2025計算遠景設計年限平均晝夜交通量由公式（21）計算 Nd=N0(1+γ)n1 式中 Nd—遠景設計年平均日交通量，輛/日；N0—起始年平均日交通量，輛/日；γ—年平均增長率，取5%； n—遠景設計年限，取20年；所以 Nd=2025(1+5%)201=5117（輛/日） 根據(jù)《公路工程技術標準》JTG B012003 ，擬定該條道路為雙向兩車道的三級公路，設計車速為40km/h,設計采用的服務水平為二級。 初擬水泥路面結(jié)構(gòu)（選擇方案）本次設計根據(jù)公路等級和實際情況分析，本次設計路面采用水泥路面。路面結(jié)構(gòu)厚度(m)面層基層墊層相應于安全設為三級的變異水平等級為中級。根據(jù)三級公路中等交通等級和中級變異水平，基層選用水泥穩(wěn)定粒料，墊層選低劑量無機結(jié)合料穩(wěn)定土。，長4米， ?？v縫為設拉桿平縫，橫縫為設傳力桿的假縫。 路面材料參數(shù)確定取重交通等級的普通混凝土面層彎拉強度標準值為5Mpa,相應的彎拉彈性模量標準值為31Gpa。墊層選用低劑量無機結(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。計算基層頂面當量回彈模量：E===1013MpaD=+=+=（MNm）a=(()=* (()=b===E=ah==165(MPa)普通混凝土的剛度半徑,r=(m) 荷載疲勞應力標準軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應力：===(MPa)交通量計算表車 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NJ130后軸1375前軸13750小汽車后軸7000 注：當計算彎沉和瀝青混凝土層底拉應力時，軸載換算系數(shù)N=C1C2(Pi/P)4..35；當計算半剛性基層層底拉應力時，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)；當量軸次＝交通量總換算系數(shù)。在設計年限內(nèi)，一個車道上的累計當量軸次參照式(43)進行計算： (43)式中：Ne—設計年限內(nèi)一個車道上的累計當量軸次，次；t—設計年限，取20年；N1—路面竣工后第一年的平均日當量軸次，次/d；Nt—設計年限最后一年的平均日當量軸次，次/d；γ—設計年限內(nèi)交通量的平均年增長率，為5%；η—車道系數(shù)，取1。因縱縫為設拉桿平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)Kr= ，考慮設計基準期內(nèi)荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數(shù)k=N=(9453464)=，根據(jù)公路等級，綜合考慮偏載荷動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)荷載疲勞應力k=荷載疲勞應力： 溫度疲勞應力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=,最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力==計算溫度疲勞應力系數(shù)，自然區(qū)劃分為IV區(qū)a=,b=,c=K==三級公路的安全等級為三級，相應于三級安全等級的變異水平為中級，目標可靠度為80%, 水泥路面電算驗算因此，所選普通混凝土面層結(jié)構(gòu)（）可以承受設計基準期荷載應力和溫度應力的綜合作用。水泥混凝土電算驗算水泥混凝土路面設計 設 計 內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設計 公 路 等 級 : 三級公路 變異水平的等級 : 中 級 可 靠 度 系 數(shù) : 面 層 類 型 : 普通混凝土面層設計軸載 100 kN最重軸載 150 kN路面的設計基準期 : 20年設計基準期內(nèi)設計車道上設計軸載累計作用次數(shù) : 9453464 路面承受的交通荷載等級 :重交通荷載等級混凝土彎拉強度 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 級配碎石 200 300 2 新建路基 60 板底地基當量回彈模量 ET= 120 MPa中間計算結(jié)果 : ( 下列符號的意義請參看“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力 : MPa混凝土面層溫度疲勞應力 : .46 MPa考慮可靠度系數(shù)后混凝土面層綜合疲勞應力 : MPa （小于或等于面層混凝土彎拉強度）混凝土面層最大荷載應力 : MPa混凝土面層最大溫度應力 : MPa考慮可靠度系數(shù)后混凝土面層最大綜合應力 : MPa （小于或等于面層混凝土彎拉強度）滿足路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)要求的混凝土面層設計厚度 : 220 mm、驗算路面結(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 。 通過對設計層厚度按 mm 取整, 最后