【正文】 端墻連接。Ⅱ.按地基及地形情況進(jìn)行分段，確定伸縮縫與沉降縫的位置。Ⅲ.布置各段擋土墻的基礎(chǔ)。墻趾地面有縱坡時(shí)，擋土墻的基底宜做成不大于5%的縱坡。但地基為巖石時(shí)，為減少開挖，可沿縱向做成臺(tái)階，臺(tái)階尺寸視縱坡大小而定，但其高寬比不宜大于1：2。Ⅳ.布置瀉水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。（2）擋土墻的橫向布置 橫向布置，選擇在墻高最大處，墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處以及其它必須樁號(hào)處的橫斷面圖上進(jìn)行。根據(jù)墻型、墻高及地基與填料的物理力學(xué)指標(biāo)等設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)或套用標(biāo)準(zhǔn)圖，確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度，布置排水設(shè)施等，并繪制擋土墻橫斷面圖。（3）平面布置對(duì)于個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應(yīng)作平面布置，繪制平面圖，標(biāo)明擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流方向，防護(hù)與加固工程等。對(duì)于土質(zhì)地區(qū)，基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)符合下列要求：無沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下至少1m；有沖刷時(shí)，應(yīng)在沖刷線以下至少1m；受凍脹影響時(shí)。當(dāng)凍深超過1m時(shí)，但基底應(yīng)夯實(shí)一定厚度的砂礫或碎石墊層。碎石、礫石和砂類地基，不考慮凍脹影響，但基礎(chǔ)埋深不宜小于1m。 對(duì)于巖石地基，應(yīng)清除表面風(fēng)化層。當(dāng)風(fēng)化層較厚難以全部清除時(shí)，可根據(jù)地基的風(fēng)化程度及其容許承載力將基底埋入風(fēng)化層中。墻趾前地面橫坡較大時(shí)，應(yīng)留出足夠的襟邊寬度，以防止地基剪切破壞。 當(dāng)擋土墻位于地質(zhì)不良地段，地基土內(nèi)可能出現(xiàn)滑動(dòng)面時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，將基礎(chǔ)底面埋置在滑動(dòng)面以下或采用其它措施，以防止擋土墻滑動(dòng)。為避免因地基不均勻沉降而引起墻身開裂，需根據(jù)地質(zhì)條件的變異和墻高，墻身斷面的變化情況設(shè)置沉降縫。為了防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產(chǎn)生裂縫，以內(nèi)感設(shè)置伸縮縫。設(shè)計(jì)時(shí)，一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置，沿路線方向每隔10～15m設(shè)置一道，兼器兩者的作用，縫寬2～3m，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞，但在滲水量大，填料容易流失或凍害嚴(yán)重地區(qū)，則宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內(nèi)、外、頂三方填塞。擋土墻基本情況如表41所示 擋土墻情況匯總樁號(hào)位置墻高(m)位置類型備注K43+180橋頭擋墻K43+300橋頭擋墻K44+370K44+390左側(cè)重力式仰斜式路塹墻K44+420K44+440兩側(cè)重力式仰斜式路堤墻K44+460K44+480兩側(cè)重力式仰斜式路堤墻K44+600K44+620兩側(cè)重力式仰斜式路堤墻 墻身結(jié)構(gòu)以K44+460處為例，擋土墻擬采用重力式仰斜式路堤擋土墻，如圖41所示，墻身高度H=6m，其中基礎(chǔ)為1m，墻頂填土高度a=3m，填土邊坡為1:，墻背仰斜。 擋土墻斷面示意圖 a墻后填土為粘土，墻背填土容重γ=，計(jì)算內(nèi)摩擦角φ=28176。，c=，填土與墻背間的摩擦角。b地基土為碎石土，容重，內(nèi)摩擦角，,基底摩擦系數(shù)=，地基土摩擦系數(shù)，地基容許承載力。c墻身結(jié)構(gòu)墻身分段長度為10m，砌體容重γk=23kN/m3，砌體容許壓應(yīng)力，容許剪應(yīng)力，容許拉應(yīng)力。d車輛荷載:公路Ⅱ級(jí)根據(jù)JTG D602004擋土墻土壓力計(jì)算采用車輛荷載計(jì)算。求不計(jì)車輛荷載作用時(shí)破裂棱體寬查《路基》中的表得到：據(jù)規(guī)范得：＜20m。擋土墻計(jì)算長度取B=20m，布置一輛重車，荷載總重為550kN。圖42 車輛荷載布置，B0=，號(hào)輪在破壞棱體內(nèi)的寬度為()+=(m)；其輪重號(hào)輪破壞棱體內(nèi)寬度為（）+=(m)；其輪重號(hào)輪破壞棱體內(nèi)寬度為（）+=(m)；其輪重由此，：假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)，采用相應(yīng)的公式計(jì)算：驗(yàn)核破裂面否交于荷載內(nèi)：堤頂破裂面距墻踵荷載內(nèi)邊緣距墻踵荷載外邊緣距墻踵.＜＜，故破裂面交于荷載內(nèi)，所假設(shè)計(jì)算圖式符合實(shí)際。 因基底傾斜，土壓力對(duì)墻趾O的力臂改為仰斜式擋土墻墻頂寬度b、墻高H、土壓力Ea、基底坡度i和摩擦系數(shù)f以及填土容重γm，在滿足抗滑系數(shù)Kc＞： （41）式中M為填土坡度系數(shù)。選擇墻面平等于墻背，：1（），可由查得f=、i=，M=,。取Ea=，以解得b≥，選取b=。墻身重W及力臂ZW計(jì)算如下：=＞[Kc]=解得：∴地基承載滿足要求。根據(jù)本路段實(shí)際情況，選擇較高挖方路段K44+380斷面作邊坡穩(wěn)分析，基寬10m。路基土為亞粘土，土的粘聚力為C=，容重γ=17kN/m3，其中對(duì)于填土以下的地基土取與填土容重一致γ=17kN/m3，內(nèi)摩擦角為30176。，驗(yàn)算荷載為公路Ⅱ級(jí)（車輛重力標(biāo)準(zhǔn)為550KN）。按公路Ⅱ級(jí)布載，橫向可布2輛標(biāo)準(zhǔn)車B=Nb+(N1)m+d=++=式中：N橫向分布的車輛數(shù)。Q一輛車的重力（標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載為550kN）；L前后輪軸最大軸距，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01——2003）；B荷載橫向分布寬度；γ路基填料的重度（）；b后輪輪距,；m相鄰兩輛車后輪的中心間距，；d輪胎著地寬度。采用解析法，計(jì)算公式為 （42）其中，樁號(hào)位置采用1:由，，代人公式42得：因?yàn)?，該路基邊坡不穩(wěn)定。因此需要對(duì)此段路基進(jìn)行防護(hù)和加固處理，可以進(jìn)行植被防護(hù)及設(shè)置擋土墻。第5章 涵洞設(shè)計(jì)涵洞主要是為了排泄地面水流而設(shè)置的橫穿路基的小型排水構(gòu)造物。按結(jié)構(gòu)型式不同可分為管涵、蓋板涵、拱涵、箱涵。(1)管涵：適用于有足夠填土高度的小跨徑暗涵。對(duì)基礎(chǔ)的適應(yīng)性及受力性能較好、不需墩臺(tái)，圬工數(shù)量少，造價(jià)低。⑵蓋板涵：適用于要求過水面積較大時(shí)，低路堤上的明涵或一般路堤的暗涵。結(jié)構(gòu)較簡單，維修容易?？鐝捷^小時(shí)用石蓋板；跨徑較大時(shí)用鋼筋混凝土蓋板。(3)拱 涵：適用于在跨越深溝或高路堤時(shí)設(shè)置。山區(qū)石料資源豐富，可用石拱涵?？鐝捷^大,承載潛力較大。但自重引起的橫載也較大,施工工序較繁多。(4)箱涵：適用于在軟土地基時(shí)設(shè)置。整體性強(qiáng)。但用鋼量多,造價(jià)高,施工較困難。涵洞布設(shè)基本情況如表51所示。表51 涵洞布設(shè)中心樁號(hào)角度(度)孔徑（m）結(jié)構(gòu)形式K43+2鋼筋混凝土管涵K43+鋼筋混凝土管涵K44+鋼筋混凝土管涵涵洞應(yīng)根據(jù)所在公路的使用任務(wù)、性質(zhì)和將來的發(fā)展需要，按照實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全和美觀的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，公路涵洞設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)考慮農(nóng)田排灌的需要。適當(dāng)考慮各方面的綜合利用。涵洞主要是為了排泄地面水流而設(shè)置的橫穿路基的小型排水構(gòu)造物，其布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、地質(zhì)等條件沿路合理布置，用來排水的涵洞應(yīng)盡量與水流方向一致，與路線方向垂直，避免布置不當(dāng)引起的壅水、渦流、下游沖刷過大等現(xiàn)象。在位置K43+，，公路Ⅱ級(jí)荷載，采用鋼筋混凝土管涵。采用形態(tài)法：。A=㎡水力半徑R=A/因?yàn)樵摵佣伪容^順直通暢，河底坡度變化不大，無支流匯入，接近等速流，所以可采用等速流的公式計(jì)算流速。查平原河流粗糙系數(shù)表，根據(jù)該河槽特征：清潔，順直，水流平穩(wěn)，可查得相關(guān)系數(shù)，，又洪水比降%（由河底坡度代替）代入上式，有c=，所以Q=AV==本涵采用鋼筋混凝土圓管涵對(duì)D取整數(shù)，D=，壁厚取14㎝，管身應(yīng)用雙層鋼筋。b涵軸縱段面圖上有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算1各部標(biāo)高和坡度的確定1）路基設(shè)計(jì)標(biāo)高H設(shè) m。本涵路基無超高及加寬，因此上下游路基邊緣處的設(shè)計(jì)標(biāo)高相同。2）涵底中心標(biāo)高涵底中心標(biāo)高是指涵洞鋪底中心設(shè)計(jì)標(biāo)高，H涵=H溝－h(huán)清所以H涵==3）涵底縱坡I涵根據(jù)原河溝縱面起伏情況取定為2%2管節(jié)和端墻設(shè)計(jì)1）基本管節(jié)采用管節(jié)采用路用預(yù)制管廠的標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)，長度為1，厚度2）管節(jié)數(shù)量計(jì)算初估涵長：設(shè)端墻不加高，不含帽石時(shí)的進(jìn)出水口的建筑高度相同，因此根據(jù)計(jì)算h進(jìn)=200+14=214cm，帽石寬度取定40cm根據(jù)初估涵長，所以，擬選用每節(jié)長1的管涵共28下游各14節(jié)，多余的涵長利用加高上下游端墻的辦法調(diào)整。設(shè)計(jì)資料：二車道二級(jí)公路的鋼筋混凝土圓管涵，設(shè)計(jì)荷載公路Ⅱ級(jí)，管徑D=2m,填土高H=，土容重，管節(jié)下砂墊層15厚，內(nèi)摩擦角 ，容許承載力。設(shè)計(jì)計(jì)算：，，每節(jié)1長，混凝土采用C15，鋼筋采用R235。填土垂直壓力 管節(jié)自重垂直力：，故各輪垂直荷載分布寬度互相重疊，荷載橫向分布寬度應(yīng)按二輛車輪外邊至外邊計(jì)算，即一個(gè)車輪的縱向分布寬度=故縱向后輪垂直荷載分布長度互相重疊，荷載縱向分布寬度應(yīng)按外輪外邊至外邊計(jì)算.即 3. 管壁彎矩計(jì)算忽略管壁環(huán)向壓力及徑向剪力N、V，僅考慮管壁上的彎矩.填土重產(chǎn)生的彎矩管壁自重產(chǎn)生的彎矩M1= q自R2 M2= q自R2 M3= 車輛荷載產(chǎn)生的彎矩M1= M2=M3=（1故恒載產(chǎn)生的最大彎矩為 承載能力極限狀態(tài)組合 正常使用極限狀態(tài)組合短期組合 長期組合 5. 截面強(qiáng)度計(jì)算管節(jié)處預(yù)留接縫寬1cm，故實(shí)際預(yù)制管節(jié)長99cm，承受1長度內(nèi)的荷載?？紤]任意位置都可承受正負(fù)彎矩，布置雙層鋼符合規(guī)范規(guī)定6. 裂縫寬度驗(yàn)算滿足規(guī)定。本涵地基承載力可不作修正，即[按承受中心荷載計(jì)算滿足規(guī)定。第6章 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)路面類型選擇應(yīng)在充分調(diào)查與勘察道路所在地區(qū)自然環(huán)境條件、使用要求、材料供應(yīng)、施工和養(yǎng)護(hù)工藝等，并在路面類型選擇的基礎(chǔ)上考慮路基支承條件確定結(jié)構(gòu)方案。由于路面工程量大，基墊層材料應(yīng)盡可能采用當(dāng)?shù)夭牧?，并注意使用各類廢棄物。必要時(shí)，應(yīng)考慮采用新型路面結(jié)構(gòu)形式、新材料、新施工工藝。同時(shí)，應(yīng)注意路面的功能和結(jié)構(gòu)承載力等是通過設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等共同保證的，可采用壽命周期費(fèi)用分析技術(shù)合理確定路面類型和結(jié)構(gòu)[10]。路面建筑材料設(shè)計(jì)往往是路面設(shè)計(jì)中不受重視的一塊內(nèi)容，原因在于設(shè)計(jì)僅僅依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定路面結(jié)構(gòu)層次，指定各層次材料的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范名稱。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)的工程技術(shù)與材料科學(xué)知識(shí)，合理考慮了道路所在地的自然環(huán)境、材料所在路面結(jié)構(gòu)層次的功能等，論證合理地選擇了材料類型和建議配比。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是對(duì)擬訂的路面結(jié)構(gòu)方案和選定建筑材料，運(yùn)用規(guī)范建議的設(shè)計(jì)理論和方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算?，F(xiàn)階段公路路面使用的路面類型主要有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面，學(xué)生應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、降水、材料、交通量等各方面因素后選定路面的類型。表61 軸載分析車型前軸重（kN）后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量東風(fēng)EQ1401雙—1428黃河JN1501雙—124黃河JN25322雙—228東風(fēng)SP925033雙—350北京BJ1301雙—1028日野KB2221雙—569桑塔納20002525———1728按照規(guī)范，水泥混凝土與瀝青路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載均采用——雙輪組單軸軸載100KN混凝土路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期各級(jí)公路水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全等級(jí)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、目標(biāo)可靠指標(biāo)和目標(biāo)可靠度，應(yīng)符合表2的規(guī)定。各安全等級(jí)路面的材料性能和結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的變異水平等級(jí)，宜按表62的建議選用。表62 可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公路技術(shù)等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路 安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（a）30302020目標(biāo)可靠度（％）95908580目標(biāo)可靠指標(biāo)變異水平等級(jí)低低～中中中～高以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算面層層底拉力中的累計(jì)當(dāng)量軸次。①軸載換算：水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100KN的單軸雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，按式下式換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù) (61)式中：——100KN的單軸—雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)；—單軸—單輪、單軸—雙輪組、雙軸—雙輪組或三軸—雙輪組軸型i級(jí)軸載的總重KN；—各類軸型i級(jí)軸載的作用次數(shù)；—軸型和軸載級(jí)位數(shù)；—軸—輪型系數(shù)，單軸—雙輪組：單軸—單輪組：雙軸—雙輪組：；三軸—雙輪組：②標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量作用次數(shù)根據(jù)表設(shè)計(jì)規(guī)范，二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年，安全等級(jí)為三級(jí)，，則,其交通量在中，故屬重型交通。軸載換算結(jié)果如表63所示。表63 載換算車型東風(fēng)EQ140前軸14280后軸11428黃河JN150前軸124后軸1124黃河JN253前軸228后軸2228東風(fēng)SP9250前軸350后軸3350北京BJ130前軸10280后軸10280日野KB222前軸569后軸1569桑塔納2000后軸2517280注：軸載小于40KN的軸載作用不計(jì)。初擬路面結(jié)構(gòu)橫斷面材料性能和結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)的變異水平分為低、中和高三級(jí)。各變異水平等級(jí)主要設(shè)計(jì)參數(shù)的變異系數(shù)變化范圍，應(yīng)符合表64的