【文章內容簡介】 外緣 ? ? )()()(cCccjgjcx hLxLxibaaiiiah ?????? 或= 中線 ?????? ???????? )(22 0039。 xxxL jiibaiiLxbaihcgcgjccjcx或= 內緣ccjxjcx iLxBaaih )(// ???= 說明： 1) 計算結果均為與設計標高（路基邊緣）之高差； 2) 臨界段面距緩和段起點長度 0 g ccixLi? 3) 加寬采用按直線比例變化的過渡方式，公式如下： jcjx BLxB ? 最大加寬 jB 由查表可得，如 JD2 曲線最大加寬為 1 米， JD3 曲線最大加寬為 米。 具體的超高加寬數(shù)據(jù)詳見路基設計表。 根據(jù)路基高度可劃分高填方路堤和深挖方路塹。通常填土高度大于 18 米或填石高度大于 20米為高填方路堤。挖方路段中土質及風化巖石挖方深度大于 20 米為挖方深路塹。當路堤低于按地下水位或地表積水水位起算的臨界高度時為低填方路堤。本路段沒有出現(xiàn)高填方路堤和深挖方路塹。 3. 路基邊 坡 路基邊坡的坡度選擇與以下因素有關： 1) 路堤或路塹。 2) 土壤地質情況，土質和石質。 3) 邊坡高度，高路堤和深路塹在其底部或頂部選用的坡度均不同。 4) 與土壤或石質的密度和風化情況有關。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 16 3． 12 路基設計的一般要求 1. 路基設計應符合公路基本建設原則和現(xiàn)行《公路工程技術標準》規(guī)定的具體要求。 2. 路基設計應兼顧當?shù)氐幕窘ㄔO的需要，盡可能與當?shù)氐霓r田水利建設相配合，要照顧到近期發(fā)展，并注意做好路基排水設計。 3. 沿河線的路基設計，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀，若廢方過多，壓縮河道，引起雍水將危及農田，房屋。一般應變更設計 將路線外移（增加砌石路基，擋土墻或防護及加固工程，以減少廢石），否則將廢方運走。 4. 必需穿過耕地的路基，必要時可進行邊坡加固或修建矮墻；對較矮的路基邊坡，如石料較方便，甚至可修建直立矮墻以盡量節(jié)約用地。 5. 橫坡陡于 1： 5 的坡地上的填方路基，在修筑前須將地面挖成梯坎，臺階寬度不小于 1M。臺階頂面應做成 24%的反向橫坡，以防路基滑動而影響其穩(wěn)定性。 6. 山坡上的半填半挖路基。若原地面橫坡較陡，填方坡腳伸出很遠，施工困難，且邊坡穩(wěn)定性較差時，可修筑護肩路基。 7. 當挖方路基遇到不同的土層時，可根據(jù)土質的穩(wěn)定性在一個邊坡上采 用不同的邊坡率，即折線形的邊坡斷面。 3． 13 一般路基設計 1. 路基橫斷面地面線輸入。 關于路基橫斷面地面線的讀取，以公路中線對應的地面點為坐標原點，公路中線的法向為 x軸，公路左右均為正方向，采用絕對或相對坐標系，進行橫斷面地面線的讀取。 公路中線法線方向的確定有下列三種情況： 1) 對直線路段，垂直于路面的方向就為路線的法線方向； 2) 對圓曲線，為圓曲線上對應中樁點與對應圓心的連線； 3) 對緩和曲線，為對應切線的法線方向。 對此次設計，因為紙上定線，可用量角器來確定。以絕對坐標系舉例如下： ? ? ? K6+170 注：分子為相對高差，負值表示下降，反之為上升，分母為相對水平距離，豎線表公路中線，該中樁的地面線為左低右高。 2. 設計范圍的確定 本次畢業(yè)設 計要求選做一公里范圍的路基橫斷面設計。本設計選做樁號為K6+000K7+000段。最高填方 米，最大挖方 米。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 17 3. 點繪地面線及戴帽 根據(jù)地面線資料，由填挖值的大小，按 1： 200 的比例，由規(guī)定確定每一張圖紙上的橫斷面?zhèn)€數(shù)。 根據(jù)路基設計表上的資料，首先由縱斷面上的填挖值，確定公路中點的位置，由路基寬度及超高，確定路面線的位置，即為戴帽。對無超高與加寬的路段，未繪出路拱橫坡。 4. 填方路基邊坡設計 根據(jù)土質情況故考慮到邊坡穩(wěn)定性，選取路堤邊坡按 1： 放坡。在填方高度較大，按 1： 放坡占地面積大或 可能出現(xiàn)不必要的拆遷時，可設置路肩擋土墻或路堤擋土墻等結構物以節(jié)省占地面積，減小拆遷量。在原地面線橫坡大于 1： 5的斜坡上填筑路堤時，原坡面應開挖臺階，寬度不小于 1米。臺階應有 2%— 4%的反向橫坡，以保證填土的穩(wěn)定性。其結構物設置情況如下： K11+360～ K11+460 段設置 左側衡重式 路 肩 擋土墻 ； K11+740～ K11+780 段設置左側護肩加開挖臺階； K11+7805～ K11+820 段設置 左側衡重式 路肩擋土墻 5. 挖方路基設計 本路段為山嶺重丘區(qū)三級公路，挖方為良好的筑路材料。在開挖地段，除表層土為粘土外 其余則為強度較高的次堅石、堅石，地質良好，為安全起見，挖方邊坡取 1： 。 3． 14 路基排水設計 見第 5 章 排水綜合設計 3． 15 工程量及土石方調配 1. 路基土石方計算工作量較大，加之路基填挖的不規(guī)則性要精確計算土石方體積是十分困難的。在工程上多采用近似計算。假定相鄰橫段面間為一棱柱體，按平均斷面法計算其公式為： ? ? LAAV ???2121 式中： 21,AA — 相鄰斷面的面積。 L— 相鄰斷面 的間距。 2. 調配要求 1） 土石方調配應按先橫向后縱向的次序進行?？v向調運的最遠距離一般應小于 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 18 經(jīng)濟運距。在縱向調運計算運距時應扣除免費運距。 2） 土石方調運時方向應考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運輸?shù)挠绊?。一般情況下，不跨越深溝和少做上坡調運。 3） 借方，棄方應與借土還田，整地建田相結合。盡量少占田地，減少對農田的影響。 4） 不同性質的土石方應分別調配。調運時可以以石代土，但不能以土代石，以保證路基填方質量。 5） 回頭曲線路段的土石調運，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調運。 3． 調配方法 (本設計采用表格調配法 ) 1) 縱向調運 2) 計算借方數(shù)量、廢方數(shù) 量和總運量 借方數(shù)量 =填 余 — 縱向調入本樁的數(shù)量 廢方數(shù)量 =挖余 — 縱向調出本樁時數(shù)量 總運量 =縱向調運量 +廢方調運量 +借方調運量 3) 復核 a、橫向調運復核 填方 =本樁利用 +填缺 挖方 =本樁利用 +挖余 b、縱向調運復核 填缺 =縱向調運方 +借方 挖余 =縱向調運方 +廢方 c、總調運量復核 挖方 +借方 =填方 +廢方 4) 計算計價土石方 計價土石方是指概預算編制中需單獨計算費用的土石方數(shù)量。 計價土石方 =挖 方數(shù)量 +借方數(shù)量 具體土石方使用情況見“路基土石方數(shù)量設計表”。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 19 3． 2 擋土墻設計 3． 21 擋土墻設計 計算書 1. 擋土墻類型及形式的選擇 根據(jù)路基橫斷面，路堤墻雖較路肩墻在墻高上低，但墻外側地形較平坦，采用路肩墻可節(jié)省用地， 也 可以顯著的減少填方數(shù)量，選擇路肩墻。 俯斜式和衡重式比較得知，二者墻高基本相同，但衡重式斷面較小，且墻高比較高時，采用俯斜式而顯得很不經(jīng)濟，故決定選用衡重式斷面進行設計。 擋土墻基礎與斷面設計 從 K11+360～ K11+460 的路基橫斷面可知， K1+408 斷面的路基邊坡最高，在此斷面 上設置擋土墻，以確定擋土墻的修建位置，基礎形式，埋置深度以及墻身斷面尺寸。 2. 設計資料與技術要求 根據(jù)以前資料及試驗，并參考規(guī)范，設計資料及技術要求如下： 1) 土壤地質情況：地基為粉砂質頁巖夾砂巖，呈互層狀產出，其容許承載力[σ ]=1000kpa，基底摩阻系數(shù) f=。 2) 墻背填料：選用遠運的碎石土作為墻背填料，其容許容重為γ =18KN/m3，內摩阻角φ =350，上墻摩阻角（假象墻背）δ =φ，下墻摩阻角δ =1/2φ。 3) 墻體材料： M10 漿砌片石，砌體容重 k? =23KN/m3，砌體容許壓應力 [ a? ]=800kpa，容許拉應力 [ l? ]=80KN，容許剪應力 [? ]=160kpa。 4) 設計荷載：公路Ⅰ級 驗算荷載：掛車 100 5) 穩(wěn)定系數(shù) [ ck ]=， [ 0k ]= 3. 埋置深度和基礎形式 根據(jù)地基承載力及無冰凍的氣候特點，選用擴大基礎，但做擋墻驗算的時候，按基礎與墻身視為一 個整體考慮，采用擴大基礎只是在承載力不夠時增大承壓面積使得承載力滿足要求。埋置深度按規(guī)范的要求取。 4. 斷面尺寸的計算 1) 斷面尺寸擬定 2) 根據(jù)橫斷面上的布置，該斷面墻高 7m，上墻 ，墻背俯斜 1： （ 1? = 019 ’47 ），橫重臺 d1=110cm，下墻 ，墻背仰斜 1： （ 2? = 014? ‘02 ），墻面坡度 1： ，墻身分段長度為 15m。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 20 3) 車輛換算荷載 按車帶寬均攤的方法計算 公路Ⅰ級，一輛重車總重 550KN，則 LbQh 00 ???=]*715[**18 2*550 ? 式中 [ ]內的數(shù)值 L=，大于墻身分段長度，故取 L=15m 則 15**18 2*5500 ?h =（ m） 4) 上墻土壓力計算 A. 計算破裂角，判斷是否出現(xiàn)第二破裂面 假想墻背傾角 ‘ 1? 為 tan‘ 1? =1111 tanH dH ?? = * ? = ‘ 1? = ‘’‘ 假設破裂面交于荷載外，按《路基》手冊中 323計算 p=1021 Hh? = *21? = R=ctgφ ctg2φ +21 ]222tan[c s c11021 0022 ）（ ‘ pctgHhH hbp ??? ??? =*+*[+(*)] = θ2α2α 139。α1θ 1 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 21 Q=Pcsc2φ ctg2φ =*= tan iθ =Q? RQ ?2 =+ 2 ? = iθ = 39。39。39。0 482215 tan i? =(11/p)ctgφ + tan iθ /p=()*+? = 39。39。39。0 162725 39。ii ??? ,故出現(xiàn)第二破裂面 B、 計算上墻土壓力 k= )t a n(t a n)2s in( )c os ( iiii i ????? ?? ??? ?=（ +） * **2121 221 201 ????? H hhk )( )tan(t a n 39。102 ?? ???? ??? ii iiHbh ?? ?? )(***18*2121 21211 KNKKHE ??? ? ?? iX EE ?cos(11 ? )=* =(KN) )(*)s i n(11 KNEE iY ???? ?? )(**3 )**4(* )34(3 1 2121 21201 mKH hHhhHZ X ??????? 5) 下墻土壓力的計算 采用力多邊形法，按照鐵路手冊《擋土墻》中表 276相應的公式計算。 A 求破裂角 2? ，很明顯破裂面交于荷載外，采用表 276第 5類公式 39。039。039。0022 28380214301735 ??????? ???? tanψ= 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設計 22 *21)(21 22210 ???? HHA ???????? 039。102121220 *)]tan(t a n[tan21tan)2(21 hHdbHHHHB ii ????*)]([***)*(* 2 ??????? )c os ( 11 ???? iXER ?? tan??? ??????? c oss i n )s i n())( t a nc ot(t a nt a n 01002 ARAB i??????? =+**18* *) )(( ??? = 39。39。39。02 481034?? 計算下墻土壓力 2E )s i n( )s i n()tan*()s i n( )c os ( 2210202 22 ?? ????? ??? ??????? iRBAE )*( * ??? ) o s (*)c o s (* 2222 ????? ??EE x )s in ( 2222 ??? ??EE y ***7 )(*()( )tan(t a n[ 122221 39。11021 ??? ?????? ???? iiHHHH HdbHh ??? ??)**2)*((3 )*2(*****)2)2((3 )2(3323101221110221322 ?? ?????? ???? hhH