【正文】 200 48000 — 600 400 — 395 — 200 79000 — 800 350 — 375 — 200 75000 — K3+0 78 — 214 — 200 42800 — 130 — 91 39 46 130 5070 5980 K3+400 910 200 80 — 40 46 200 8000 9200 K3+400 1200 400 100 — 90 — 200 18000 — 600 130 50 65 200 10000 13000 K3+400 3000 800 600 — 300 65 200 60000 13000 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 29 K4+0 30 — 330 — 200 66000 — 100 — 32 15 16 100 1500 1600 K4+000 100 200 — 10 — 21 200 — 4200 K4+400 4200 400 320 — 160 5 200 32021 1000 K4+200 +4200 600 171 — 246 — 200 49200 — K4+800 +25800 800 — 430 86 215 200 17200 43000 K4+600 25800 K5+0 463 — 232 215 200 46400 43000 200 341 — 402 — 200 80400 — 178 9 35114 1805 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 30 5 路基設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容 路基設(shè)計內(nèi)容包括，路基橫斷面形式、高度、寬度、邊坡坡度設(shè)計，路堤填料選擇，路基穩(wěn)定性分析等。 本路段地質(zhì)條件良好，不需要進行特殊路基處理。 路基類型 與構(gòu)造 由于填挖情況不同，路基橫斷面的形式可歸納為路堤、路塹、填挖結(jié)合及不填不挖幾種類型。 見附件 3。 由巴東縣地質(zhì)論證報告可知，對于高程在 370m 一下地段，地基土多系碎石和角礫土，天然容重為 ～ ，比重為 ～ ，承載力標準值為 200～ 300kPa；地層巖石為泥質(zhì)粉砂巖，重度 。 道路填挖高度見表 。 表 主干路填挖高 度 (m) 樁號 設(shè)計高 地面高 填挖高 樁號 設(shè)計高 地面高 填挖高 K0+0 170 150 20 435 278 261 17 200 184 156 28 288 258 30 186 160 26 275 250 25 188 162 26 487 274 247 27 189 162 27 507 273 144 29 189 165 24 272 244 28 193 185 8 800 258 142 16 355 194 194 K3+0 248 242 6 197 214 17 247 242 5 198 219 21 247 242 5 199 225 26 4 200 226 26 245 243 2 509 205 236 31 80 243 243 237 130 240 244 4 207 180 238 238 208 240 32 250 235 228 7 209 241 32 260 234 210 244 34 280 233 227 6 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 31 245 290 232 226 6 218 230 12 430 225 220 5 229 226 219 7 245 224 217 7 748 220 220 465 223 216 7 260 229 31 560 218 218 820 227 198 29 600 215 222 7 840 228 202 26 690 210 210 229 205 24 770 206 193 13 K1+0 238 212 26 780 206 192 14 248 218 30 204 188 16 137 220 900 199 186 13 154 222 910 198 186 12 250 224 26 950 197 186 11 200 251 235 16 980 196 187 9 252 238 14 990 197 186 11 260 258 248 10 K4+30 194 194 278 259 249 10 190 192 2 295 260 250 10 192 500 274 260 14 192 700 288 260 28 188 192 4 900 296 282 14 220 180 180 298 288 10 355 171 146 25 950 10 365 147 969 299 289 10 385 150 299 289 10 395 169 150 19 K2+0 299 165 158 7 299 289 10 168 14 297 289 9 166 159 7 32 297 290 7 165 159 6 297 290 7 510 164 164 293 289 4 159 161 2 292 288 4 550 158 164 6 289 285 4 600 154 173 9 289 284 5 700 148 186 38 288 284 4 143 180 37 287 142 178 36 287 282 5 141 168 27 281 140 166 26 283 280 3 880 135 135 320 281 K5+0 127 112 15 340 280 279 1 122 107 15 360 281 278 3 121 400 280 268 12 120 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 32 路基穩(wěn)定性分析 等代均布土層厚度計算 [2] 公路路基除填料作用外，還有作用在填料上的車輛荷載，在土壓力計算時，必須考慮車輛荷載的作用。在設(shè)計中，近似地將車輛荷載按均布荷載考慮，把荷載換算成容重與墻后填料相同的均布土層，即把作用在破壞棱體上的車輛荷載換算為均布土層。 取 路基填料容重 ，路基寬度 為 ，擋土墻計算長度 。 掛車的等代均布土層厚度 ： ∑ 履帶 50 的等代均布土層厚度： ∑ 取 。 填方路堤穩(wěn)定性分析 [6] 考慮到土路堤邊坡較緩，當路堤過高時會使得路基填方面積過大，使得工程量增大，且不經(jīng)濟。另外，由于高路堤穩(wěn)定性較差， 本設(shè)計對于填方路堤，高度大 于 15m時 設(shè)置 擋土墻 ，低于 15m 不設(shè)置擋土墻 。取 K0+300 處 橫斷面 進行穩(wěn)定性驗算。地基填料 選擇級配良好碎石、砂土等粗粒土，參數(shù)為 ， ， 。路堤高度 H=15m，邊坡坡度為 1： 。 由于填料為砂土、碎石，可按直線滑動面法進行驗算。如圖 所示。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 33 圖 實現(xiàn)滑動面法 取一直線滑動面，滑動面頂至坡頂距離為 a，可計算： ( ) ( ) √ （ ） √ （ ） √ （ ） 代入公式： √ 且當 ， a= 時， K 取最小值 ，滿足穩(wěn)定性要求。 挖方邊坡穩(wěn)定性分析 [6] 巖石挖方邊坡穩(wěn)定性分析 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 34 對于巖石挖方邊坡，根據(jù)當?shù)啬噘|(zhì)粉砂巖性質(zhì)， 邊坡坡度取 1:，另外，當挖方邊坡較高時，根據(jù)穩(wěn)定性要求開挖成臺階式邊坡，高度為每隔 8m 設(shè)置平臺一道，邊坡平臺的寬度為 1m，平臺設(shè)置排水溝。 根據(jù)規(guī)范 [7]所述， 由于 巖石粘聚力大，使得巖石邊坡穩(wěn)定性 較強，根據(jù)規(guī)范取得巖石邊坡形式后，可不進行邊坡穩(wěn)定性分析。 土質(zhì)挖方邊坡穩(wěn)定性分析 對于土質(zhì)挖方邊坡，如 K0+620 處， H=34m，邊坡坡度取 1： ， ? ， ， ，用直線滑動面法，最小穩(wěn)定系數(shù)如下計算： √ ? √ ? ( ) [ （ ） ] 滿足穩(wěn)定性要求。 擋土墻設(shè)計 高于 15m 的填方路堤設(shè)置擋土墻。由于填方高度較大，一般擋土墻很難滿足要求，且不經(jīng)濟，這里采用肋柱式錨定板擋土墻支擋。 擋土墻設(shè)計內(nèi)容 [8] 錨定板擋土墻主要設(shè)計內(nèi)容包括確定墻面上壓力、錨定板抗拔力計算、整體穩(wěn)定性驗算用以確定鋼拉桿的長度、肋柱、拉桿、面板等結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算和基礎(chǔ)設(shè)計等。 肋柱式錨定板擋 土墻由肋柱、錨定板、擋土板、鋼拉桿、連接件及填料組成，一般情況下應(yīng)設(shè)有基礎(chǔ)，根據(jù)地形可以設(shè)計為單級或多級墻，單級墻的高度不宜大于 6m，雙級墻上下兩級間宜設(shè)置平臺，平臺寬度不宜小于 2m，平臺頂面宜用 15cm厚 C15 混凝土封閉，并設(shè) 2%向外橫向排水的坡度。肋柱式錨定板擋墻上、下兩級墻的肋柱應(yīng)沿線路方向相互錯開。墻面板、肋柱及錨定板等鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級不應(yīng)小于 C20。個組成部分構(gòu)造要求如下。 （ 1）肋柱 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 35 肋柱水平間距取 2m，其截面采用 I 字形，寬度為 30cm，厚度為 40cm，每級肋柱高 4m，上下兩級肋柱做成平臺并相互錯開。每級肋柱布置 2 層拉桿，位置為三等分點處，使得肋柱受力均勻，肋柱底端按鉸支端設(shè)計。 肋柱設(shè)置鋼拉桿穿過的孔道，孔道做成圓孔，直徑大于鋼拉桿直徑，空隙用防銹砂漿填塞。肋柱與錨定板均預(yù)留拉桿孔洞。錨定板、肋柱與螺絲端桿連接處，在填土前用瀝青砂漿充填，并用瀝青麻筋塞縫，外露的桿端和部件宜待填上下沉基本穩(wěn)定后，用水泥砂漿封填。由于錨定板擋土墻為拼裝結(jié)構(gòu)，為避免產(chǎn)生過大的位移，規(guī)定肋柱安裝時嚴禁前傾，應(yīng)適當后仰，其后仰傾斜度20:1,。肋柱吊裝時，在肋柱基礎(chǔ)的杯座槽內(nèi)鋪墊瀝青砂漿。 （ 2）錨定板 錨定板采用方形鋼筋混凝土板，尺寸為 1m 1m。錨定板預(yù)制時預(yù)留拉孔，其要求同肋柱的預(yù)留孔道。 （ 3）擋土板 擋土板采用鋼筋混凝土矩形板，板厚為 20cm，擋土板與兩肋柱搭接長度為10cm，擋土板高 50cm。擋土板上留有泄水孔，在板后設(shè)置反濾層。 （ 4）鋼拉桿 拉桿選用一根螺旋肋預(yù)應(yīng)力鋼筋，其螺絲端桿選用可焊性和延伸性良好的鋼材，以便與鋼筋焊接組成拉桿。 （ 5）拉桿與肋柱、錨定板的連接 拉桿前端與肋柱的連接和錯桿擋土墻相同。拉桿后端用螺帽、鋼墊板與錨定板相連。錨定板與鋼拉桿組裝后，孔道空隙填滿水泥砂 漿。 （ 6）填料 錨定板擋土墻墻面板背后的填料采用砂土類、碎石類、礫石類土以及符合規(guī)定的細粒土。 （ 7）基礎(chǔ) 根據(jù)地基承載力確定是否需要設(shè)置基礎(chǔ)，基礎(chǔ)材料選用 C15 混凝土或 水泥砂漿漿砌片石。肋柱式擋土墻基礎(chǔ)可采用混凝土條形基礎(chǔ)、杯座式基礎(chǔ)等，基礎(chǔ)驗算按重力式擋土墻基礎(chǔ)驗算方法處理?；A(chǔ)厚度不小于 50cm，襟邊不宜小于 15cm，埋深不應(yīng)小于 。 （ 8）反濾層 當有水流入錨定板擋土墻墻背填料時，在墻背底部至墻頂以下 ，填筑不小于 用無 砂混凝土板、土工織物作為反濾層，采取排水措施。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 36 肋柱式 錨定 板 擋土墻設(shè)計 擋土墻 結(jié)構(gòu)尺寸確定 取最大填方高度 K1+800 處計算。填土重度 ，粘聚力 ，內(nèi)摩擦角 ， ,地基承載力特征值 ，地基高度 H=32m。 此處地基橫斷面圖如圖 所示。 圖 K1+800 處橫斷面圖 此錨定板擋土墻具體設(shè)置如圖 所示。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 37 圖 錨定板擋土墻 肋柱形式如圖 所示設(shè)置，每隔一雙級肋設(shè)置平臺，平臺寬度為 2m，平臺頂面用 15cm厚 C20 混凝土封閉，并設(shè) 2%向外橫向排水的坡度。相鄰肋柱間用榫接，每級肋柱設(shè)置兩層拉桿。肋柱水平間距為 。 肋柱截面為 ，混凝土強度等級為 板組成，擋土板長 ，寬 。 拉桿