【文章內(nèi)容簡介】 因而溝內(nèi)匯流歷時為： t2 =220/== 由此，匯流歷時為 t= t1+ t2 =+=10min 故 設(shè)計(jì)徑流量 Q= /ms滿足要求。 攔水帶驗(yàn)算。 本驗(yàn)算取 K15+700到 K15+850填方路段每 40m設(shè)置泄水口路面縱坡為 . 有關(guān)參數(shù) 查表 n=，路肩的橫向坡度為 Ih=， I=. 根據(jù)（ ）， 88113322110 . 3 7 7 0 . 3 7 7 0 . 0 2 5 0 . 0 5 30 . 0 3 0 . 0 1 3hQ h I hin? ? ? ?? 可以算的水深 h=。 則得到水面寬度 B=h/ih=（ m） 路肩寬度 =（ m） 因而。出現(xiàn)設(shè)計(jì)降雨時攔水帶內(nèi)過水?dāng)嗝娴乃娌粫秩胄熊嚨馈? 廣西 梧州繞城高速東段 K15+400到 K16+800段路基路面綜合設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 62 頁 泄水口水力計(jì)算 K15+700到 K15+850填方路段每 40m設(shè)置泄水口路面縱坡為 ，設(shè)置 L=（ m），開口處凈高為 H=。 設(shè)計(jì)流量 Q=假設(shè)泄水口處水流呈堰流狀 態(tài)。 （ 1） 開口出設(shè)在低凹區(qū)時，由規(guī)范圖 ，在 Q=L=（ m）時，滿足堰流要求的最小高度為 （ m） (m) （ 2） 開口出不設(shè)在低凹區(qū)時，由規(guī)范式 ： 1. 5 1. 51. 66 1. 66 1. 5 0. 05 3iiQ L h h? ? ? ? ? 得： hi=(m) (m) 由此，無論開口出設(shè)或不設(shè)低凹區(qū)，泄水口處的水深均小于攔水帶高度。 在坡度為 ，設(shè)計(jì)泄水量取 /ms，泄水口開口長度為 ，低凹區(qū)寬度為 ，下凹區(qū)深度為 3cm，路肩寬度 B=3(m)。 （ 1） 上方第一個泄水口位置 設(shè)計(jì)流量同泄水口間距的關(guān)系為 Q=。攔水帶內(nèi)緣處水深為 h=Bih=3 =（ m） 由規(guī)范 ，可以計(jì)算攔水帶過水?dāng)嗝娴男顾繛椋? 8811 33322110 . 3 7 7 0 . 3 7 7 0 . 0 9 0 . 0 2 5 0 . 2 4 9 /0 . 0 3 0 . 0 1 3c hQ h I m sin? ? ? ?? 由 Qc=Q，便可以得到第一個泄水口距坡段起點(diǎn)的位置為： L=(m).取整數(shù)為 400（ m）。 （ 2）下方泄水口的間距 由附表 C圖 C1可查取得到，水面寬度為 3米，縱坡為 ，橫坡為 時，開口的截流率為 Q/Qc=，泄水量 Q= =。 由 Qc=Q，便可以得到泄水口的間距為 l=(m)取整數(shù)為 85（ m）。 廣西 梧州繞城高速東段 K15+400到 K16+800段路基路面綜合設(shè)計(jì) 第 22 頁 共 62 頁 第一個泄水口的位置離坡起點(diǎn) 400米，距離過長。為采用統(tǒng)一的泄水口間距，將第一個泄水口也設(shè)在距坡段起點(diǎn) 85米處。由于間段縮短，路面表面徑流量相應(yīng)的減少為 Q= 80= m3/s。 攔水帶過水?dāng)嗝娴乃罱禐椋?88113322110 . 3 7 7 0 . 3 7 7 0 . 0 2 5 0 . 5 3 00 . 0 3 0 . 0 1 3hQ h I hin? ? ? ?? h= 過水?dāng)嗝娴乃鎸挾葴p少為 B=坡段上最后一個泄水口向豎曲線底部泄水口溢流的流量為（ ）= m3/ 40，則此段間距內(nèi)的表面徑流量為 40= m3/s，從一側(cè)坡段上流底部泄水口的徑流量為 += m3/s m3/s 因此泄水口開口長度為 ，低凹區(qū)寬度為 ，下凹區(qū)深度為 3cm，間距為 40米時滿足排水要求。 廣西 梧州繞城高速東段 K15+400到 K16+800段路基路面綜合設(shè)計(jì) 第 23 頁 共 62 頁 6 水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 廣西梧州繞城高速公路 K15+400～ K16+800 段，在自然區(qū)劃上屬于 IV 區(qū)， 本測區(qū)為亞熱帶地區(qū)，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫暖濕潤，陽光充足，雨量充沛，濕度較大，無霜期較長，夏長冬短，夏濕冬干，春季陰雨連綿，夏季暴雨頻繁，氣候呈顯著的季節(jié)性變化 。 氣候受地形影響較大，氣溫隨地勢升高而逐漸降低。擬新建一條繞城高速公路，雙向四車道，交通量年平均增長率為 %，路基填土為低液限黏土。 計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)通過的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù) 計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)通過的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)表 車型 車軸 軸 輪型 軸重 Kp,i Ni pi Kp,ip i 中客車 SH130 前軸 1— 1 869 后軸 1— 2 869 大客車 CA50 前軸 1— 1 458 后軸 1— 2 458 小貨車BJ130 前軸 1— 1 1768 后軸 1— 2 1768 中貨車CA50 前軸 1— 1 556 后軸 1— 2 556 中貨車EQ140 前軸 1— 1 897 后軸 1— 2 897 大貨車JN150 前軸 1— 1 726 后軸 1— 2 +00 726 特大車日野 KB222 前軸 1— 1 654 后軸 1— 2 +00 654 拖掛車 五十鈴 前軸 1— 1 62 后軸 1 1— 2 +00 62 后軸 2 1— 2 +00 62 后軸 3 1— 2 +00 62 表中 16, ()ipi sPK P? ,piK 為不同單軸軸重級位 i的設(shè)計(jì)軸載當(dāng)量換算系數(shù)； iP 為單軸級位 i的軸重（ kN）； sP 為設(shè)計(jì)軸載的軸重（ kN）。 采用車輛當(dāng)量軸載系數(shù)法計(jì)算分析設(shè)計(jì)車道使用初期的設(shè)計(jì)軸載日作用次數(shù)。 廣西 梧州繞城高速東段 K15+400到 K16+800段路基路面綜合設(shè)計(jì) 第 24 頁 共 62 頁 ,k,1 ,ip p iiK K P???= ,k,2 ,ip p iiK K P???= 其中 ：,kp kK 為 類 車 輛 的 設(shè) 計(jì) 軸 載 當(dāng) 量 換 算 系 數(shù) ； iP ki為 類 車 輛 單 軸 軸 重 級 位 的 頻 率 。 初期年平均日貨車交通量乘以方向分配系數(shù)和車道分配系數(shù)，即為設(shè)計(jì)車道的年平均日貨車交通量（ ADTT） 。 則 ADTT=5990 =2396 確定設(shè)計(jì)車道使用初期的設(shè)計(jì)軸載日作用次數(shù)； ,( K ) 2 3 9 6 0 . 6 3 7 5 6 1 5 2 8s p k kiN A D TT P? ? ? ? ? ?? 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)水泥混凝土路面設(shè)計(jì)車道臨界荷位處所承受的設(shè)計(jì)軸載類此作用次數(shù)的計(jì)算確定 。 ? ? ? ? 3401 1 3 6 5 1 5 2 8 1 0 .0 9 4 1 3 6 50 .2 20 .0 91 8 0 1420tererNgNg ?? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ??? ??? ? ?次 由《公路水泥混凝土 路面設(shè)計(jì)規(guī)范》表 ，屬于重交通。 初擬 路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算 方案一 假定路基為干燥狀態(tài) 由 3. 0. 1《 公 路 水 泥 路 面 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 》 表， 相應(yīng)于安全等級一級的變異水平等級為低級。根據(jù) 公路等級為 高速公路、 交通量為 重交通等級和低級變異水平等級，初擬 路面結(jié)構(gòu)如下圖，設(shè)置 普通混凝土板的平面尺寸為 ，長 5m?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。 廣西 梧州繞城高速東段 K15+400到 K16+800段路基路面綜合設(shè)計(jì) 第 25 頁 共 62 頁 普通水泥混凝土(2 70 mm )PA1封層5%水泥 穩(wěn)定碎石(180mm)級配碎石(180mm)新建路基 材料參數(shù)的確定 混凝土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度與彎拉彈性模量按表 ，取普通混凝土面 層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fr = ，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值和泊松比為 31GPa和 ，礫石粗集料混凝土的線膨脹系數(shù)取 ℃。土基的回彈模量參照《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄，路基回彈模量取 80MPa濕度調(diào)整系數(shù) 取 ，綜合 回彈 模量為 80 =76MPa， 查附錄 ， 水泥穩(wěn)定碎石 基層回彈模量取20xxMPa， 泊松比取 ， 級配 碎石底基層回彈模量取 220MPa， 泊松比取 。 21121 220x hEE M P ah?? 1 h m?? 0 .2 6 l n ( h ) 0 .8 6 0 .2 6 l n ( 0 .1 8 ) 0 .8 6 0 .4 1 4x? ? ? ? ? ? 0220( ) ( ) 7 6 1 1 876xt EE E M P aE ?? ? ? ? 板底地基綜合回彈模量 tE 取 118MPa 混凝土面層板的彎曲剛度 Dc，半剛性基層板的彎曲剛度 Db,路面結(jié)構(gòu)總相對剛度半徑 rg為： 3 3223 1 0 0 0 0 . 2 7 5 2 .1 2 ( 1 ) 1 2 ( 1 0 . 1 5 )ccc cEhD M N m? ?? ? ?? ? ? 3 31 221 2 0 0 0 0 . 1 8 1 . 0 .1 2 ( 1 ) 1 2 ( 1 0 . 2 )bbb bEhD M N m? ?? ? ?? ? ? 廣西 梧州繞城高速東段 K15+400到 K16+800段路基路面綜合設(shè)計(jì) 第 26 頁 共 62 頁 3 3112 221 2 2 0 0 . 1 8 0 . 1 .1 2 ( 1 ) 1 2 ( 1 0 . 3 )b EhD M N m? ?? ? ?? ? ? 12 1 .0 0 .1 1 .1 .b b bD D D M N m? ? ? ? ? 5 2 1 . 11181 .2 1 ( ) 1 .2 1 ( ) 0 .9 2 7 mbtDDg Er ? ?? ? ? ? 標(biāo)準(zhǔn)軸載和極限荷載在臨界荷載位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力為： 0. 65 2 0. 94 0. 65 2 0. 940. 00 01 45 0. 00 01 45 0. 92 7 0. 27 10 0 1. 411. 111 52ps g c sbcr h p M PaDD? ??? ? ? ? ? ??? 0. 65 2 0. 94 0. 65 2 0. 180 11 52pm g c pmbcr h p M PaDD? ??? ? ? ? ? ??? 計(jì)算面層荷載疲勞應(yīng)力和最大荷載應(yīng)力為： 0. 87 1. 10 2. 59 2 1. 41 3. 64pr r f c psk k k M P a??? ? ? ? ? ? m a x 0. 87 1. 10 1. 46 1. 46p r c pmk k M P a??? ? ? ? ? 其 中 應(yīng)力 折 減系 數(shù) ? ； 綜 合系 數(shù) ? ： 疲 勞應(yīng) 力 系 數(shù)4 0 . 0 5 7(18 02 10 ) 2. 59 2fekN ?? ? ? ?。 溫度最大梯度取 90℃ /m。計(jì)算綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù)： 111 1 0 . 2 7 0 . 1 8( ) ( ) 5 0 6 5 /2 2 3 1 0 0 0 2 0 0 0cbncbhhk K P a mEE ??? ? ? ? ? ? . 2 7 0 . 1 8 0 . 1 2 2( D D ) k ( 0 . 2 7 0 . 1 8 ) 5 0 6 5cbc b nDDrm? ?? ???? ? ??? ??? ? ????? 43 434 3 4 3( k r D ) r ( 5 0 6 5 0 . 9 2 7 0 . 2 7 ) 0 . 1 2 2 0 . 1 6 3( k r D ) r ( 5 0 6 5 0 . 1 2 2 0 . 2 7 ) 0 . 9 2 7n g cn c g??? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 5 1 .8 03 3 0 .9 2 7gLt r? ? ?? 1 s in h ( 1 . 9 0 ) c o s ( 1 . 9 0 ) c o s h ( 1 . 9 0 ) s in ( 1 . 9 0 ) 0 . 2 0 01 ( ) 1 ( ) 0 . 7 7 21 c o s ( 1 . 9 0 ) s in ( 1 . 9 0 ) s in h ( 1 . 9 0 ) c o s h ( 1 . 9 0 ) 1 0 . 1 6 3LC ? ?? ? ? ? ?? ? ? 廣西 梧州繞城高速東段 K15+400到 K16+800段路基路面綜合設(shè)