【文章內(nèi)容簡介】 低于25%。水泥用量不小于320kg /m3（冰凍地區(qū)）。（4）水泥混凝土組成材料的要求和選擇：①水泥：水泥混凝土路面用水泥強度等級與品種，根據(jù)路面的交通等級所要求的設(shè)計抗折強度確定。對于重交通等級。②粗集料：為保證混凝土的強度，要求碎石必須具有一定強度。，且?guī)r漿巖不低于80MPa，變質(zhì)巖不低于60MPa，沉積巖不低于30MPa。為保證混凝土的耐久性，粗集料應(yīng)具有足夠的堅固性，以抵抗凍融和自然因素的風(fēng)化作用。其堅固性要求在硫酸鈉溶液中浸濕和烘干5次循環(huán)后的質(zhì)量損失小于規(guī)定值。粗集料表面應(yīng)粗糙且多棱角，粒形接近正方體為佳，不宜含有較多針片狀顆粒，并應(yīng)限制混凝土粗集料的含泥量、泥塊含量及有害雜質(zhì)含量。 粗集料的級配應(yīng)在標準規(guī)定的顆粒級配范圍內(nèi)。③砂及細集料：混凝土用細集料的級配要求與一定的粗集料級配所組成的礦質(zhì)混合料一并考慮。細集料應(yīng)質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈，并限制細集料中有害雜質(zhì)（泥土、云母、輕物質(zhì)、硫酸鹽和硫化物等）的含量。砂的細度模數(shù)、壓碎值 應(yīng)符合標準規(guī)定。根據(jù)細集料技術(shù)要求，采用Ⅱ級砂，其適用于強度等級介于C30~C60及有抗凍、抗?jié)B或其他要求的混凝土。④水：用于拌制和養(yǎng)生混凝土的水，不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)核硬化的有害雜質(zhì)、油、酸、鹽類等。凡能供人畜飲用的自來水和天然水，一般都可使用。⑤外加劑：混凝土外加劑是在拌制過程中摻入，用以改善混凝土性質(zhì)的物質(zhì)，其摻量一般不大于水泥質(zhì)量的5%。 混凝土路面鋪筑中常用的外加劑有三類：a）減水劑或塑化劑；b）緩凝劑、速凝劑和早強劑；c）引氣劑。 無論使用何種外加劑，必須先通過所用水泥與外加劑化學(xué)成分的適應(yīng)性檢驗，使用與水泥相適應(yīng)的外加劑品種。（5）水泥混凝土的配合比設(shè)計 混凝土拌合物配合比設(shè)計的目的，是根據(jù)對路面混凝土的強度、工作性、耐久性及經(jīng)濟性的要求，確定混凝土的水泥、水、細集料、粗集料、外加劑和摻合料各組分的配合比例。常用的方法有經(jīng)驗公式法和正交試驗法，前者適用于一般公路工程或較小規(guī)模的工程，后者適用于重大工程或大規(guī)模工程。 設(shè)計瀝青混凝土路面，作為參考方案。路面設(shè)計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載。（1） 以設(shè)計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當量軸次① 軸載換算 軸載換算采用如下的計算公式：計算結(jié)果如表： 軸載換算結(jié)果表（彎沉）表53車 型Pi（KN）C1C2ni (次/日）（次/日）黃河JN150前軸 1750 后軸 11750 解放CA10B前軸 　　　　后軸 11600 東風(fēng)EQ140前軸 　　　　后軸 11230 日野KF300D前軸 1100 后軸 1100 　 注：軸載小于25KN的軸載作用不計。② 累計當量軸次根據(jù)設(shè)計規(guī)范，高速公路瀝青路面的設(shè)計年限取15年，~。 累計當量軸次： （2）驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計當量軸次①軸載換算驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的軸載換算公式為：，計算結(jié)果如表所示： 軸載換算結(jié)果表（半剛性基層層底拉應(yīng)力）表54車 型Pi（KN）C1′C2′ni (次/日）　黃河JN150后軸 11750 解放CA10B后軸 11600 東風(fēng)EQ140后軸 11230 日野KF300D后軸 21100 　 注：軸載小于50KN的軸載作用不計。② 累計當量軸次參數(shù)取值同上，設(shè)計年限是15年。累計當量軸次：由上面的計算得到設(shè)計年限內(nèi)一個行車道上的累計標準軸次約為500萬次左右。根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，并考慮到沿途有大量水泥，石灰供應(yīng)，路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青混凝土（12cm），基層采用水泥碎石（取30cm），底基層采用石灰土（厚度待定）。規(guī)范規(guī)定高速公路的的面層由二至三層組成?！盀r青混合料類型的選擇（方孔篩）”，采用二層瀝青面層，表面層采用細粒式密級配瀝青混凝土（厚度4cm），下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（厚度8cm）。查表得到各層材料的抗壓模量和劈裂強度?？箟耗Ａ咳?0℃的模量：細粒式密級配瀝青混凝土為1400MPa，用粗粒式密級配瀝青混凝土為1000MPa， 水泥碎石為1500MPa，石灰土為600MPa。各層材料的劈裂強度：，。 該路段處于Ⅱ2a區(qū)，為粉質(zhì)土，查表149“二級自然區(qū)劃個土組土基回彈模量參考值（MPa）”查得土基回彈模量為30MPa。 對于高速公路，規(guī)范要求以設(shè)計彎沉值作為設(shè)計指標，并進行結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力驗算。（1） 設(shè)計彎沉值該公路為高速公路，面層是瀝青混凝土，半剛性基層，底基層總厚度大于20cm。設(shè)計彎沉值為：（2） 各層材料的容許層底拉應(yīng)力 細粒式密級配瀝青混凝土：粗粒式密級配瀝青混凝土：水泥碎石：石灰土： （），相關(guān)設(shè)計資料匯總?cè)绫恚罕?5 材料名稱h（cm）20℃模量（Mpa）容許拉應(yīng)力（Mpa）細粒式瀝青混凝土41400粗粒式瀝青混凝土81000水泥碎石251500石灰土？550土基—30—（1）根據(jù)設(shè)計彎沉值計算石灰土的厚度由經(jīng)驗估算石灰土層厚度取為30cm實測彎沉值計算：，， 當量圓半徑，標準車型的輪胎接地壓強，查圖得又，查圖得，查圖得，彎沉值為彎沉綜合修正系數(shù)：路表實際彎沉值為： 所以，由設(shè)計彎沉值計算石灰土的厚度為30cm。（2） 驗算拉應(yīng)力① 細粒式瀝青混凝土底層拉應(yīng)力驗算 ， 由圖查得，上層底面為壓應(yīng)力。② 粗粒式瀝青混凝土底層拉應(yīng)力驗算 ， 由圖查得，上層底面為壓應(yīng)力。③水泥碎石底層拉應(yīng)力驗算， ， 由圖查得， 又 查圖得， 又 查圖得， 水泥碎石底層拉應(yīng)力為： ④石灰土底層拉應(yīng)力驗算 ， ， ， 查圖得，又 查圖得，又 查圖得，滿足底基層容許拉應(yīng)力要求。8）驗算防凍層厚度該地區(qū)路基處于中溫狀態(tài)，凍深2m。,滿足要求。第六章 擋土墻設(shè)計為避免大量填方、并需要降低路堤邊坡高度，K4+925~K5+025一段設(shè)置擋土墻，墻長為100m。采用重力式擋土墻。在其它條件相同時，仰斜墻背所受的土壓力最小，且因地形平坦，決定采用仰斜式墻背。，墻后填料采用砂性土。墻面坡度為1：，墻背斜度為1：?；A(chǔ)：為了減小基底壓應(yīng)力和增加抗傾穩(wěn)定性，采用擴大基礎(chǔ)，將墻趾部分加寬成臺階，加寬寬度為30cm。為增加基底抗滑穩(wěn)定性，采用傾斜基底。凍結(jié)深度超過1m。（1）K4+925~K5+025一段設(shè)置擋土墻，總長為100m，與橋臺相連，為防止墻后填土從橋臺尾端與擋土墻連接處的空隙中溜出，在臺尾于擋土墻之間設(shè)置隔墻及接頭墻。（2）擋土墻的分段長設(shè)為15m，并在分段處設(shè)置沉降伸縮縫。沉降伸縮縫全高設(shè)置，縫內(nèi)沿墻內(nèi)、外、頂三邊添塞瀝青麻筋。（3）沿墻高和墻長設(shè)置泄水孔，泄水孔取1010cm方孔，向墻外傾斜的坡度為2%，上下交錯設(shè)置。泄水孔的進水側(cè)設(shè)置反濾層。，并在底部設(shè)置隔水層。1． 設(shè)計資料：1） 設(shè)計荷載：汽車—超20級2） 填料：砂性土，容重γ=18kN/，計算內(nèi)摩擦角φ=35186。3） 地基：中密砂礫，承載力設(shè)計值[f]=400kPa4） 基底摩擦系數(shù)：181。=，地基土的內(nèi)摩擦系數(shù)：5） 填料與墻背間的摩擦角：δ=2φ/3= 186。6） 墻身材料：50號片石，查表得，漿砌片石的極限抗力安全系數(shù)砌體彎曲抗拉極限強度直接抗剪極限強度 砌體容重 7) 計算簡圖 圖61 1） 破裂角θ 假定破裂面交于路肩，δ= 186。，φ=35186。ψ=φ+δ+α=35186。+ 186。= 186。所以θ= 186。驗算假定：b=3mb+d=3+=則 bb+d表明破裂面交于硬路肩，與假定相符。2） 主動土壓力系數(shù) 3） 主動土壓力土壓力的水平分量： 土壓力的垂直分量： 4） 土壓力作用點位置 （取1m墻長） 圖62 各部分墻重對墻趾M的力臂 （1）沿基底平面滑動的穩(wěn)定性驗算不計墻前回填土的被動土壓力，即 滑動穩(wěn)定系數(shù) 故滿足規(guī)范要求。（2）沿過墻踵點水平面滑動穩(wěn)定性驗算計入傾斜基底與水平滑動面之間的土楔的重度，砂性土粘結(jié)力C=0，ΔN=21/2=滑動穩(wěn)定系數(shù)滿足抗滑穩(wěn)定系數(shù)的規(guī)定。穩(wěn)定力矩傾覆力矩故 經(jīng)驗算，抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。偏心距 基底應(yīng)力通過驗算，基底應(yīng)力及偏心距均滿足要求。 ，如圖所示 圖63砌體重 偏心距法向應(yīng)力剪應(yīng)力墻身截面強度滿足要求。上述驗算結(jié)果表明，按圖所擬定的斷面尺寸是合適的，決定予以采用。：，填土高a=1m，填土邊坡為1：；—超20級；，板厚20cm，混凝土強度等級C20；，帶寬為18mm，容許拉應(yīng)力40MPa，似摩擦系數(shù)；，垂直間距；；，內(nèi)摩擦角。，基底摩擦系數(shù)：181。=，承載力設(shè)計值[f]=400kPa。 圖64 H=12m，b=，a=，m= —超20級重車作用下的等代土層厚度。查表得，當墻高10m時，取，則 取路基全寬，即筋帶所受拉力包括三部分，即車輛荷載、墻頂路堤填土和墻后填料引起的筋帶拉力，計算結(jié)果見表： 筋帶拉力計算表表61加筋 層號hi（m）KiBi (m)B/Biγ1?hi (kPa)γ1?hF (kPa)γ1?h0 (kPa)σai (kPa)Sx?Sy (m)Ti (kN)1 19 2 19 3 19 4 19 5 19 6 19 7 19 8 19 9 19 10 19 11 19 12 19 13 19 14 19 15 19 16 19 17 19 18 19 19 19 20 19 21 19 22 19 23 19 24 19 25 19 26 19 27 19 28 19 29 19 其中，Ki為土壓力系數(shù)，B為車輛荷載擴散寬度，σai為車輛荷載引起的側(cè)向應(yīng)力，T為筋帶拉應(yīng)力。筋帶容許拉應(yīng)力[]=40MPa，對于荷載組合Ⅰ容許應(yīng)力提高系數(shù)η=，第i層拉筋的斷面積，計算結(jié)果如表： 筋帶斷面計算表表62加筋 層號拉力Ti（kN）斷面面積（）總寬度（m）加筋 層號拉力Ti（kN）斷面面積（）總寬度（m）1 16 2 17 3 18