【正文】 424176。05′續(xù)表 62 分段sinα αcosα ΩG=ΩgNi Ti㎡ KN515176。34′67176。24′7﹣0176。37′8﹣8176。37′9﹣16176。49′10﹣23176。36′∑　計(jì)算穩(wěn)定性系數(shù)：用同樣方法求得： 由此可見第三條滑動(dòng)曲線穩(wěn)定性系數(shù)最小，為極限滑動(dòng)面，～，因此設(shè)計(jì)采用的邊坡足以滿足穩(wěn)定性要求。對(duì)于本設(shè)計(jì)里程在K0+200至K0+700屬于挖方路基，其中有的路段邊坡高于15m，屬于深挖路基，需進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析。取全挖方段最高邊坡來(lái)進(jìn)行驗(yàn)算，樁號(hào)K0+350，路塹邊坡高度H=22m。在10m處設(shè)置寬2m的碎落平臺(tái)，邊坡坡度擬取1:1。如圖所示：圖62 直線滑動(dòng)面計(jì)算圖示擬建公路路塹邊坡為石質(zhì)，結(jié)構(gòu)面類型為硬性結(jié)構(gòu)面，結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度較好，按直線滑動(dòng)面的解析法驗(yàn)算挖方最高處的邊坡穩(wěn)定性。擬定挖方邊坡：摩擦角=30176。，重度γ=17KN/m3，黏結(jié)力c=15kPa，H=22米，采用平均邊坡1:（坡腳與坡頂?shù)倪B線AB）。（α路基邊坡角，f摩擦系數(shù)）驗(yàn)算： , , 因。所以穩(wěn)定性滿足要求。路基防護(hù)是確保道路全天候使用，使路基不致因地表流和氣候變化而失穩(wěn)的必要工程措施，是路基設(shè)計(jì)的主要項(xiàng)目之一。路基的防護(hù)的方法，一般可分為坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)兩類。坡面防護(hù)主要有植物防護(hù)和工程防護(hù)兩類。對(duì)于土路堤的坡面鋪砌防護(hù)工程，最好待填土沉實(shí)或夯實(shí)后施工，并根據(jù)填料的性質(zhì)及分層情況決定防護(hù)方式。1．路基填土高度H3m時(shí)，采用草坪網(wǎng)布被防護(hù)，為防止雨水，對(duì)土路肩邊緣及護(hù)坡道的沖刷，草坪網(wǎng)布被在土路肩上鋪入土路肩25cm，在護(hù)坡道上鋪到邊溝內(nèi)側(cè)為止。而對(duì)于高等級(jí)道路，則采用菱形空心混凝土預(yù)制塊防護(hù)，本設(shè)計(jì)采用菱形空心混凝土預(yù)制塊。2．路基填土高度H3m時(shí)，采用漿砌片石襯砌拱防護(hù)，當(dāng)3≤H≤4m時(shí)，設(shè)置單層襯砌拱，當(dāng)4＜H≤6m時(shí)，設(shè)置雙層襯砌拱，拱內(nèi)鋪設(shè)草坪網(wǎng)布被為保證路面水或坡面水不沖刷護(hù)坡道，相應(yīng)于襯砌拱拱柱部分的護(hù)坡道也做鋪砌，并設(shè)置20號(hào)混凝土預(yù)制塊至邊溝內(nèi)側(cè)。20號(hào)混凝土預(yù)制塊的規(guī)格分為兩種，拱柱及護(hù)腳采用5cm30cm50cm的長(zhǎng)方體預(yù)制塊，拱圈部分采用5cm30cm65cm的弧形預(yù)制塊（圓心角30度，內(nèi)徑125cm，外徑130cm）。1．路塹邊坡高度H3m時(shí)，采用菱形水泥混凝土空心塊植物護(hù)坡，空心預(yù)制塊的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20，厚度不應(yīng)小于150mm。2．路塹邊坡高度H3m時(shí)，按規(guī)范采用漿砌片石防護(hù)。擋土墻是用來(lái)支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。在公路工程中，它廣泛應(yīng)用于支撐路堤或路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。在路基工程中，擋土墻可用以穩(wěn)定路堤和路塹邊坡，減少土石方量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經(jīng)常用于整治坍方、滑坡等路基病害。擋土墻類型分類方法較多，一般以擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分類為主，常見的擋土墻形式有：重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式和錨定板式。按照墻的設(shè)置位置，擋土墻可分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻。重力式擋土墻依靠墻自重承受土壓力、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便，由于墻身重，對(duì)地基承載力的要求也較高，適用于一般地區(qū)、浸水地區(qū)和地震地區(qū)的路肩、路堤和路塹等支擋工程。故本設(shè)計(jì)擬定采用重力式擋土墻。1. 擋土墻位置的選定路塹擋土墻大多設(shè)在邊溝旁。山坡?lián)跬翂?yīng)考慮設(shè)在基礎(chǔ)靠處，墻的高度應(yīng)保證設(shè)墻后墻頂以上邊坡穩(wěn)定。路肩擋土墻因可充分收縮坡腳，大量減少填方和占地，當(dāng)路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近、基礎(chǔ)情況相似時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻，按路基寬布置擋土墻位置。若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻明顯降低，而且基礎(chǔ)可靠時(shí)，宜選用路堤墻。必要時(shí)應(yīng)作技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較以確定墻的位置。本設(shè)計(jì)任務(wù)段中K2+～K2+250的橫斷面左側(cè)地面線較陡，為了收縮邊坡，增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性，擬在本段設(shè)置一段重力式路堤擋土墻。2. 橫向布置 系在路基橫斷面圖上選定墻的位置和形式，確定墻身斷面、基礎(chǔ)形式和埋置深度，布設(shè)排水設(shè)施，指定填料類型等，具體布置見擋土墻橫斷面圖。3. 縱向布置在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行，布置后繪成擋土墻正面圖。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。本設(shè)計(jì)中，沉降縫和伸縮縫合并設(shè)置，沿路線方向每隔15米設(shè)置一道，縫寬3cm，縫內(nèi)用膠泥填塞。墻身豎向每間距3m設(shè)置一排直徑10cm的泄水孔，橫向間距3m，孔眼上下錯(cuò)開布置。泄水孔的進(jìn)水側(cè)設(shè)置反濾層。最下排泄水孔的底部設(shè)置隔水層。重力式擋土墻的構(gòu)造必須滿足強(qiáng)度與穩(wěn)定性的要求，同時(shí)應(yīng)考慮就地取材，經(jīng)濟(jì)合理，施工養(yǎng)護(hù)的方便與安全。1. 擋土墻的胸坡當(dāng)?shù)孛鏅M坡較陡時(shí)，擋土墻胸坡直接影響墻的高度,胸坡較陡的擋土墻高度較小，胸坡較緩的擋土墻高度較大。重力式擋土墻的墻胸坡度，一般在地形陡峻的山區(qū)，采用1::。對(duì)于路肩和路堤式擋土墻,應(yīng)盡可能采用較陡的胸坡。在地形平緩的地區(qū)，一般采用1::。本設(shè)計(jì)在山嶺地區(qū)，地形較平緩，胸坡采用1：。2. 擋土墻的墻背坡度及形式擋土墻墻背坡度及形式,應(yīng)力求使墻身結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理,施工開挖量小，回填工程量少，施工便,保證安全，同時(shí)還應(yīng)滿足土壓力計(jì)算理論的適用范圍,回填前擋土墻必須穩(wěn)定等要求。墻背的形式與坡度也影響墻的高度，仰斜的墻最高，豎直的次之，俯斜墻背的最低。由土壓力計(jì)算公式可知，仰斜墻背的主動(dòng)土壓力最小，豎直的次之，俯斜墻背的最大。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)于較低的擋土墻,應(yīng)優(yōu)先考慮仰斜及豎直墻背；對(duì)于較高的擋土墻，應(yīng)優(yōu)先考慮俯斜及折線形墻背。折線形墻背上部俯斜下部仰斜，綜合了二者的優(yōu)點(diǎn)，但其形狀復(fù)雜,施工不便，一般只在墻身較高時(shí)才采用。綜上考慮，本設(shè)計(jì)采用仰斜式墻背，墻背坡度采用1：。3. 擋土墻的基礎(chǔ)埋置身度擋土墻置于土質(zhì)地基時(shí),其埋置深度應(yīng)符合下列要求:（1）基礎(chǔ)埋深不小于1m，如為路塹墻。當(dāng)有凍結(jié)且凍結(jié)深度小于或等于1m時(shí)，；當(dāng)凍結(jié)深度超過(guò)1m時(shí)。（2）受水流沖刷時(shí)，基礎(chǔ)在沖刷線下至少1m。（3）路塹擋土墻基礎(chǔ)底面應(yīng)在路肩以下不小于1m。綜上所述。4. 擋土墻的尺寸在擋土墻的位置、胸坡、背坡和基礎(chǔ)埋深確定后便可確定擋土墻的高度。擋土墻的寬度應(yīng)在滿足構(gòu)造要求的基礎(chǔ)上初擬一個(gè)尺寸并經(jīng)檢算，確定一個(gè)既保證安全又經(jīng)濟(jì)合理的尺寸。按構(gòu)造要求,；；。本設(shè)計(jì)段擬采用漿砌片石，墻高H=，墻頂填土高度為2m，，基地傾斜，坡度為1:5。在此以K2+250處擋土墻為例進(jìn)行計(jì)算。1. 設(shè)計(jì)資料（1）墻身構(gòu)造擬采用漿砌片石，墻高H=，墻頂填土高度為a=2m，頂寬b1=?；貎A斜，坡度為1:5（）。墻背仰斜，坡度1:。墻面坡度1:。路堤坡度1：。路基寬B=，路面寬7m。墻體分段長(zhǎng)度15m。（2）車輛荷載公路Ⅱ級(jí)荷載，計(jì)算荷載為汽車—20，驗(yàn)算荷載為掛車—100。（3）土壤地質(zhì)情況選擇就地開挖的砂巖碎石屑作墻背填料，容重，計(jì)算內(nèi)摩擦角，填料與墻背間的摩擦角δ=1/2=176。粘性土地基，容許承載力為300KPa，基底摩擦系數(shù)f=。（4）墻身材料：5號(hào)砂漿，30號(hào)片石，砌體容重γ=22kN/m179。，容許壓應(yīng)力[σa]為600kPa，容許剪應(yīng)力[]為100kPa，容許拉應(yīng)力[σL]為60KPa。2. 主動(dòng)土壓力計(jì)算對(duì)擋土墻的設(shè)計(jì)計(jì)算，墻高最高的擋土墻最不利，故此處只對(duì)墻高最高為 6m的截面進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算圖示如下（取中樁左邊部分）：圖 63 擋土墻計(jì)算圖示（1）計(jì)算汽車荷載換算土柱高1）試算不計(jì)車輛荷載作用（=0）時(shí)破裂棱體寬度B。假定破裂面交于荷載內(nèi)：荷載分布寬度b0=2++=荷載邊緣到路邊寬度d=（）/2=破裂棱體寬度因?yàn)椋梢娂僭O(shè)成立，可以確定破裂面交與荷載內(nèi)側(cè)。2）車輛擴(kuò)散長(zhǎng)度計(jì)算因，所以取擋土墻分段長(zhǎng)度15m。3）輪載總重計(jì)算B=，重車右破裂棱體內(nèi)僅能布置軸重的一半,，布置一輛重車的總重力為550KN。4）等代土層厚度計(jì)算5）驗(yàn)算荷載掛車100查標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得=，b0=，d=（）/2=（2）計(jì)算破裂角假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)部：1）汽車—20下面驗(yàn)算破裂面是否交于荷載內(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：因?yàn)椋势屏衙娼挥诤奢d內(nèi)，假設(shè)成立。2）掛車—100下面驗(yàn)算破裂面是否交于荷載內(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：因?yàn)?，故破裂面交于荷載內(nèi)，假設(shè)成立。（3）計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)1）汽車—20 2）掛車—100 （4）計(jì)算主動(dòng)土壓力1）汽車—20土壓力合力：土壓力水平分力： 土壓力豎直分力：土壓力作用點(diǎn)位置： 2）掛車—100土壓力合力：土壓力水平分力： 土壓力豎直分力：土壓力作用點(diǎn)位置： （5）墻身截面性質(zhì)計(jì)算1）截面面積 ： 2）各截面重心到墻趾的水平距離墻身重心到墻趾的水平距離為：墻身重力（取1延米計(jì)算）：（6）抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算驗(yàn)算采用“極限狀態(tài)分項(xiàng)系數(shù)法”。抗滑穩(wěn)定性滿足要求。（7）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算驗(yàn)算采用“極限狀態(tài)分項(xiàng)系數(shù)法”?？箖A覆穩(wěn)定性穩(wěn)定性滿足要求。（8）基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算作用于基底的合力偏心距e為：式中： —傾斜基地寬度，則： =KPa300KPa式中： 基底應(yīng)力及合力偏心距滿足要求。（9）截面應(yīng)力驗(yàn)算因墻面，墻背互相平行，截面的最大應(yīng)力出現(xiàn)在接近基底處。由基底應(yīng)力檢算可知偏心距及基底應(yīng)力均滿足地基的要求，墻身截面也能滿足墻身材料的要求，故可不做檢算。通過(guò)上述計(jì)算所擬定的截面尺寸符合要求，決定采用此截面。頂寬2米，墻高6米，墻背，墻面平行且仰斜1:。青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 路面設(shè)計(jì) 7 路面設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是提供在特定的使用期限內(nèi)同所處環(huán)境相適應(yīng)并能承受與其交通荷載適用的路面結(jié)構(gòu)，同時(shí)設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)，便于改變道路行駛條件，提高服務(wù)水平，滿足汽車運(yùn)輸?shù)囊?，因此路面?yīng)起碼具備三個(gè)方面的使用要求：平整、抗滑、承載能力。路面設(shè)計(jì)采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論，以設(shè)計(jì)彎沉值為路面整體剛度的設(shè)計(jì)指標(biāo)，計(jì)算路面結(jié)構(gòu)厚度，并對(duì)瀝青混凝土面層和半剛性材料的基層、底基層進(jìn)行層底拉應(yīng)力的驗(yàn)算。 規(guī)范規(guī)定：二級(jí)公路一般采用瀝青混凝土路面，根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)多少選用高級(jí)路面和次高級(jí)路面，高級(jí)路面一般適用于設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次大于400萬(wàn)次的二級(jí)公路,設(shè)計(jì)年限為15年；次高級(jí)路面適用于設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次大于200萬(wàn)次的二級(jí)公路，設(shè)計(jì)年限為12年。本設(shè)計(jì)地區(qū)地質(zhì)良好，無(wú)不良地況根據(jù)公路等級(jí)和交通量，確定路面等級(jí)為次高級(jí)，設(shè)計(jì)年限為12年。1．根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按彎沉或彎拉指標(biāo)分別計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次，確定設(shè)計(jì)交通量與交通等級(jí)，擬定面層、基層類型，并計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值或容許彎拉應(yīng)力。2．按路基土類與干濕類型及路基橫斷面形式，將路基劃分為若干路段，確定各個(gè)路段土基回彈模量設(shè)計(jì)值。3．參與本地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)擬定幾種可行的路面結(jié)構(gòu)組合和厚度方案，根據(jù)工程選用的材料進(jìn)行配合比試驗(yàn)，測(cè)定個(gè)結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、劈裂強(qiáng)度等，確定各結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)參數(shù)。4．根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)采用多層彈性體系理論設(shè)計(jì)程序計(jì)算或驗(yàn)算路面厚度。5．對(duì)于季節(jié)性冰凍地區(qū)應(yīng)驗(yàn)算防凍厚度是否符合要求(本次設(shè)計(jì)不考慮凍害)。路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載。1. 以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次1）軸載換算軸載換算的計(jì)算公式：N= （71）計(jì)算結(jié)果列于下表：表 71 軸仔換算結(jié)果表(彎沉)車型（kN）（次/日）（次/日）東風(fēng)EQ140前軸1后軸11553解放CA10B前軸1后軸11黃河JN150前軸1后軸11395N=注：軸載小于25kN的軸載作用不計(jì)。2）累計(jì)當(dāng)量軸次根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，二級(jí)公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限取12年，年平均增長(zhǎng)率。累計(jì)當(dāng)量軸次：2. 驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次1）軸載換算，結(jié)果列于下表：表 7 2 軸仔換算結(jié)果表（半剛性基層層底拉應(yīng)力）車型（kN）（次/日）（次/日）東風(fēng)EQ140后軸11553解放CA10B后軸11黃河JN150后軸11395N=注：軸載小于50kN的軸載作用不計(jì)2）累計(jì)當(dāng)量軸次1. 結(jié)構(gòu)組合與材料根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，并考慮到公路沿途筑路材料較豐富，路面結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土（15cm），基層采用二灰碎石（20cm），基底層采用石灰土（厚度待定）。二級(jí)公路面層采用三層式瀝青面層：表面層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土（厚度3cm），中間層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土（厚度5cm），下層