【文章內(nèi)容簡介】 （）=300+318(63)+18()=按照偏心荷載進行基底應(yīng)力計算只要 Pmax≦ 即滿足要求，也即 ≦=754 滿足驗算要求，可得結(jié)論：基底承載力也滿足要求。 墻身截面強度驗算對于衡重式擋土墻選擇衡臺處截面 AA 和墻趾截面 BB 進行驗算，見圖 4圖 4 墻身截面強度驗算圖對 AA 截面作法向應(yīng)力和剪應(yīng)力驗算. 對 BB 只作法向應(yīng)力驗算對 AA截面驗算①法向應(yīng)力驗算墻身截面強度計算公式： （）kRN???/jA?其中 ）（ ???QiCQGN??i10jNj——設(shè)計軸向力； r0——重要性系數(shù)，此處取 ；ψci——荷載組合系數(shù)，此處取 1；NG，rG——恒載引起的軸向力和相應(yīng)的分項系數(shù)，取 ；NQ1——主動土壓力引起的軸向力；rk——抗力分項系數(shù)，此處取 ；Rk——材料極限抗壓強度，此處取 ；A——計算截面積，此處為 4；αK——軸向力偏心影響系數(shù)， ； （）)(1856???Be）（??Nj=(22+1)=376kN=4750/=717kR???/A則有 滿足條件，AA 截面法向應(yīng)力滿足要求。N/j?②正截面剪應(yīng)力驗算驗算公式為： （）1jj/NfkRAQm??式中：——正截面受剪力；jQ——受剪截面面積；jA——砌體截面抗剪極限強度，此處取 50Kp；jR——摩擦系數(shù)，取 。mf有 =≦ =450/+376=。jQ1j/NfkAm??對 B—B截面驗算同 AA 截面法向應(yīng)力驗算相同墻身截面強度計算公式： （）kR???/j?其中 （））（ ???QiCQGNN??i10jNj——設(shè)計軸向力； r0——重要性系數(shù)，此處取 ；ψci——荷載組合系數(shù)，此處取 1；NG，rG——恒載引起的軸向力和相應(yīng)的分項系數(shù)，取 ；NQ1——主動土壓力引起的軸向力；rk——抗力分項系數(shù)，此處取 ；Rk——材料極限抗壓強度，此處取 ；A——計算截面積，此處為 ；αK——軸向力偏心影響系數(shù)， = （）2)0(1856Be??）（??)(??）（Nj=(22+（+）1)=1300 kN=750/=???/A則有 滿足條件，BB 截面法向應(yīng)力滿足要求。N/j?結(jié)論： K1+020 橫斷面處的衡重式擋墻的擋墻驗算符合規(guī)范要求。由于 K1+020橫斷面處的衡重式擋墻是路線所設(shè)擋墻之中斷面面積最大和路基填土最高的斷面，其穩(wěn)定性滿足要求，可以推論：對于整個路線的其他所有擋墻其穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求，可以不必再進行一一驗算。 邊坡穩(wěn)定分析 一、計算說明本設(shè)計路線中，以 K0+080斷面路塹邊坡高度（H=30m）最高，故本計算算例取K0+080斷面邊坡進行計算。具體邊坡穩(wěn)定性分析參數(shù)：路基填土為低液限粘土，粘聚力 c=10Kpa,內(nèi)摩擦角 27度。容重 r=17KN/m3，荷載為公路Ⅰ級。計算方法采用 法確定圓心輔助線。此邊坡坡率不一致，故采用平均坡度進行計算，經(jīng)計算可知此邊坡的平均坡度為 1:：圖 5 法示意圖二、計算過程分析 計算原理采用瑞典條分法，將圓弧滑動面上的土體按照 6m的寬度進行劃分。下圖所示為 o1圓弧滑動面的計算實例圖 6 瑞典條分法計算示意圖采用計算表格可得計算結(jié)果：瑞典條分法計算表土條 編號 　mhi/θ i/（186。） 　i?sn　icos　ih?sn　 ih?cos備注4 29 3 20 2 12 1 4 1 4 2 12 3 20 4 32 29 5 28 39 6 50 7 69 ∑ 　 　 　 　 從圖中測量出 7 土條的實際寬度為 ，實際高度為，折算后的高度為計算出圓弧滑動面弧長為：L= ?R??180則邊坡穩(wěn)定系數(shù)為：????ihbcLKs???sncota ???按照上述方法一一計算出 oooo5 處的穩(wěn)定系數(shù)分別為、 Ks=，此時由于 Ks,所以邊坡穩(wěn)定性滿足要求。 路面設(shè)計說明 水泥混凝土路面設(shè)計 設(shè)計資料本路線段屬北溫帶亞濕潤氣候與北亞熱帶濕潤氣候過渡帶，年平均氣 ~℃，降水量比較豐富，降雨量 725毫米，夏季間有冰雹，霜期始于 10月下旬，終于次年 3月底，凍土深度 ~。公路自然區(qū)劃為 III區(qū)，路基土質(zhì)為粘性土，路基土為干燥狀態(tài)。本路段公路技術(shù)等級為高速公路，路面寬度為 26m，其中，單向行車道寬2，硬路肩 ，土路肩寬 。 交通分析由《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》 表 設(shè)計基準(zhǔn)期為 30年，安全等級為一級，目標(biāo)可靠度為 95%，目標(biāo)可靠指標(biāo)為 ，變異水平等級是低級，取相應(yīng)的可靠度系數(shù)為 。由表 92℃/ m ，臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)取 ，交通量年平均增長率位%。標(biāo)準(zhǔn)軸載和軸載當(dāng)量換算計算公式為： （1..）??niPiN116s)0(?式中：δi——輪軸型系數(shù)，單輪—單軸組 δi=1；單輪—雙輪組 δi=2220 ；?Pi—雙輪組 δi=105 ；?Pi計算結(jié)果見表 ：表 4 軸載當(dāng)量換算計算表車型 車軸 （KNiP）后軸數(shù)交通量Ni(次/日）δi Ns前軸 23 1 2900 小客車后軸 1 2900 1 前軸 1 700 665 中客車SH130 后軸 1 700 1 前軸 1 650 大客車CA50 后軸 1 650 1 前軸 1 1600 551 小貨車BJ130 后軸 1 1600 1 前軸 1 720 中貨車CA50 后軸 1 720 1 前軸 1 800 569 中貨車EQ140 后軸 1 800 1 前軸 1 700 大貨車JN150 后軸 1 700 1 前軸 1 900 412 特大車日野KB222 后軸 1 900 1 前軸 1 88 408 太脫拉 138后軸 2 88 0 考慮到方向系數(shù)為 ，則設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計作用次數(shù) Ns= 2683=1342標(biāo)準(zhǔn)軸載和軸載當(dāng)量換算設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)混凝土面板臨界荷載處所承載的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計當(dāng)量作用次數(shù) Ne,計算公式如下： （1..）????????3651)(ertgNs式中： ——標(biāo)準(zhǔn)軸載累計當(dāng)量作用次數(shù)；et——設(shè)計基準(zhǔn)期，為 30年；——交通年增長率，為 %；rg——臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，按表取 ；?由上計算公式所得基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計車道標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù) 為：10741724 次，由《規(guī)eN范》中表 。 初擬路面結(jié)構(gòu)由交通分析資料可知，相應(yīng)于安全等級為一級，變異水平等級是低級的重交通水泥混凝土路面，查《路基路面工程》表 1617可以初擬混凝土面層厚度不小于 , 墊層厚度一般為 ，基層采用厚度為 ~ 的水泥穩(wěn)定粒料基層?？紤]到標(biāo)準(zhǔn)橫斷面的布置，單幅路面寬度 ，路基寬度為 13m；其中行車道寬為 2=，硬路肩為 3m，土路肩為 。則面板采用 3=同寬度進行布置，面板長度選擇 4m。故有橫縫為設(shè)傳力桿的平縫，其間距為 ；縱縫為設(shè)拉桿平頭縫，其間距為 4m。面板的長寬比為 ；面板的面積為 14㎡25㎡。硬路肩水泥混凝土面層的厚度與行車道面層等厚，其基層與行車道基層相同。 路面材料參數(shù)確定按《規(guī)范》上表 ，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為 31Gpa。由于路基土質(zhì)為粘性土，查課本上表 1626得路基回彈模量取 45MPa。 方案設(shè)計方案一面層為 26cm普通混凝土面層,回彈模量為 31000MPa；基層為厚 15cm水泥穩(wěn)定碎石基層，回彈模量取 1300Mpa；墊層采用 15cm厚的級配碎石，回彈模量取 250Mpa。按《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》中式（）計算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：MPa （1..） ??????hEx （1..）??1212134???????hEDx= ?133 ????????????? = = = （1..）31???????xxEDh31750.???????= = （1..）???????? ???????????????= = （1..）????????Ebx ????????= 45 =158MPa （1..）30????ahxbxt ??式中：Et——基層頂面的當(dāng)量回彈模量(MPa)；E0——路床頂面的回彈模量(MPa)；Ex——基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量(MPa)；EE2——基層和底基層或墊層的回彈模量(MPa)；hx——基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度(m)；Dx——基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度(MNm)；hh2——基層和底基層或墊層的厚度(m)；a、b——與 Ex／E0 有關(guān)的回歸系數(shù)；則普通混凝土面層的相對剛度半徑 = = （1..） 3/???????Etchr 31580??????式中：r ——混凝土板的相對剛度半徑(m)；h——混凝土板的厚度(m)；Ec——水泥混凝土的彎拉彈性模量(MPa)；Et——基層頂面當(dāng)量回彈模量(MPa)荷載疲勞應(yīng)力計算：標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力計算為= = （1..）????因為縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù) =?？紤]設(shè)計基準(zhǔn)期rk內(nèi)荷載應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù) = =。根據(jù)公路等級，nfekN?由《規(guī)范》中表 =。c標(biāo)準(zhǔn)軸載 PS 在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力按《規(guī)范》中式（）確定。= = prfcpsk??（1..）式中：σpr——標(biāo)準(zhǔn)軸載 PS 在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力(MPa)；σps——標(biāo)準(zhǔn)軸載 PS 在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力(MPa)kr——考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，縱縫為設(shè)拉桿的平縫時，kr=～(剛性和半剛性基層取低值，柔性基層取高值)；縱縫為不設(shè)拉桿的平縫或自由邊時， kr =；縱縫為設(shè)拉桿的企口縫時，kr=～； kf——考慮設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)； kc——考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)，根據(jù)公路等級，由《規(guī)范》上表 ，取 Kc=。溫度疲勞應(yīng)力計算：查《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》上表 III區(qū)，取最大溫度梯度 92(℃／m)，板長為 ， = 。lr由《規(guī)范》上圖 Bx=,最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力按下式計算： （1..）02cgtmxEhTB???=1 3100092?= MPa式中：σtm——最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力(MPa)；αc——混凝土的線膨脹系數(shù)(1／℃)，通?？扇?1 ／℃；510?Tg——最大溫度梯度；Bx——綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力作用的溫度應(yīng)力系數(shù)，可按 l ／r 和 h 查用溫度應(yīng)力系數(shù) Bx圖確定； l ——板長，即橫縫間距(m)；查《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》上表 a=，b=，c= （1..）[()]ctmrttrfab????= 5/〔 〕 ?????? =在臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力按下式確定： = = MPa trtm???式中：σtr——臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力(MPa)；σtm——最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力(MPa)；kt——考慮溫度應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)；高速公路的安全等級為一級，相應(yīng)于一級安全等級的變異水平等級為低級，目標(biāo)可靠度為 95％。再據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級，查《公路水泥混