【導(dǎo)讀】路段全長(zhǎng)2802m，擬為山嶺重丘區(qū)的二級(jí)公路，共設(shè)有3個(gè)平曲線(xiàn)，在所。有圓曲線(xiàn)處均設(shè)緩和曲線(xiàn)。第一個(gè)彎道設(shè)有緩和曲線(xiàn)，緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度60米，圓曲線(xiàn)半徑。為150米，設(shè)緩和曲線(xiàn)，長(zhǎng)度為50米。根據(jù)規(guī)范，第一和第二個(gè)圓曲線(xiàn)只設(shè)超高，第三。路拱采用雙向坡面，坡度值采用2%。路段路面設(shè)定兩種方案，分別為瀝青。路面以及水泥混凝土路面。

　　

【正文】 的超高 ]12[ 。 白蓮巖線(xiàn)設(shè)計(jì)中主要采用繞外邊旋轉(zhuǎn)的方法進(jìn)行曲線(xiàn)的超高。先將外側(cè)車(chē)道南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 繞外邊旋轉(zhuǎn)，于次同時(shí)，內(nèi)側(cè)車(chē)道隨中線(xiàn)的降低而相應(yīng)降低，待達(dá)到單向橫坡度后，整個(gè)斷面仍繞外側(cè)車(chē)道邊緣旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡度。繞邊線(xiàn)旋轉(zhuǎn)由于行車(chē)道內(nèi)側(cè)不降低，有利于路基縱向排水，一般新建工程多用此中方法。 橫斷面上超高值的計(jì)算 表 51 繞邊線(xiàn)旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式 超高 位置 計(jì) 算 公 式 0xx? 0xx? 注 圓曲 線(xiàn)上 外緣ch hjjj ibbib )( ?? 計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之高差 臨界斷面距緩和段起點(diǎn)：chG Liix ?0 x距離處的加寬值：bLxb cx ? 中緣,ch hjj iBib 2? 內(nèi)緣,ch hjjj ibbib )( ?? 過(guò)渡段上 外緣cxh chjGjGjj lxiBbibiib ])([)( ???? 中緣,cxh Gjj iBib 2? hcjj iLxBib ?? 2 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 內(nèi)緣,cxh Gxjjj ibbib )( ?? hcxjjj iLxbbib )( ?? 路拱坡度 一般應(yīng)采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。當(dāng)在六、八車(chē)道的超高過(guò)渡段中出現(xiàn)寬而平緩的路面時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況在短段落內(nèi)設(shè)置兩個(gè)路拱。 路拱設(shè)計(jì) 二、三、四級(jí)公路的路拱坡度應(yīng)根據(jù)路面類(lèi)型和當(dāng)?shù)刈匀粭l件確定，最小宜采用 %。 高速公路、一級(jí)公路位于中等強(qiáng)度降雨地區(qū)時(shí)，路拱坡度宜采用 2%；位于嚴(yán)重強(qiáng)度降雨地區(qū)時(shí)，路拱坡度可適當(dāng)增大。 分離式路基，每一側(cè)車(chē)道可設(shè)置雙向路 拱；也可采用單向橫坡，并向路基外側(cè)傾斜。但在積雪凍融的地區(qū)，宜設(shè)置雙向路拱。 在未超高地段路拱坡度取 2%，土路肩坡度 3%。 由于本次設(shè)計(jì)中所取的圓曲線(xiàn)半徑在 JD1,JD2 處大于不設(shè)加寬最小圓曲線(xiàn)半徑，在 JD3 拐彎處需要進(jìn)行加寬計(jì)算。查表得 JD3 處加寬值為 。 在本設(shè)計(jì)中，由于本次設(shè)計(jì)中所取的圓曲線(xiàn)半徑均小于超高最小圓曲線(xiàn)半徑，（山嶺重丘區(qū)不設(shè)超高圓曲線(xiàn)最小半徑為 600m）。因此，在 JD JD2， JD3拐彎處都需要進(jìn)行超高計(jì)算。查表得 JD1 處超高值為 7%， JD2 處超高值為9％， JD3 處超高值 為 %。 本次設(shè)計(jì)的合成坡度值為不超過(guò) 10%，驗(yàn)算合成坡度，合成坡度滿(mǎn)足要求。 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第 六 章 路基設(shè)計(jì) 路基橫斷面 圖 61 橫斷面圖 路基高度 據(jù)參考文獻(xiàn) [14]所述，路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開(kāi)挖深度，是路基設(shè)計(jì)標(biāo)高和地面標(biāo)高之差。由于原地面沿橫斷面方向是傾斜的，因此在路基寬度范圍內(nèi)，兩側(cè)的高差是不同的。路基高度是指路基中心線(xiàn)處設(shè) 計(jì)標(biāo)高與原地面標(biāo)高之差 ]1[ 。 路基填土的高矮和路塹挖方的深淺，可按規(guī)定，使用常規(guī)的邊坡高度值，作為劃分高矮深淺的依據(jù)。通常將大于 18 m的土質(zhì)路堤和大于 20 m的石質(zhì)路堤視為高路堤，將大于20 m的路塹視為深路塹。 路基邊坡 路基邊坡坡度取決于邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和和邊坡的高度。在陡坡或填挖較大的路段，邊坡穩(wěn)定不僅影響到土石方工程量和施工的難易，而且是路基整體性的關(guān)鍵 ]2[ 。因此，確定邊坡坡度 對(duì)于路基穩(wěn)定性和工程的經(jīng)濟(jì)合理性至關(guān)重要。 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 排水溝和邊溝 據(jù)參考文獻(xiàn) [15]，將邊溝、截水溝、取土坑、邊坡和路基附近積水，引排進(jìn)橋涵和路基以外時(shí)，應(yīng)采用排水溝。排水溝橫斷面形式一般為梯形，邊坡可采用1： ～ 1： ，橫斷面尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定，深度與寬度不宜小于 m，溝底縱坡宜大于 %]2[ 。 挖方路段及高度小于邊溝深度的填方路段應(yīng)設(shè)置邊溝。邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為 1： ～ 1： ，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。邊 溝縱坡宜與路線(xiàn)縱坡一致，并不宜小于 %。 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 62 橫斷面圖（部分） 路基邊坡的確定 路基邊坡坡度取決于邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和和邊坡的高度。在陡坡或填挖較大的路段，邊坡穩(wěn)定不僅影響到土石方工程量和施工的難易，而且是路基整體性的關(guān)鍵 ]2[ 。因此，確定邊坡坡度對(duì)于路基穩(wěn)定性和工程的經(jīng)濟(jì)合理性至關(guān)重要。路基邊坡坡度對(duì)路基穩(wěn)定十分重要，確定路基邊坡坡度是路基設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。公路路基的邊坡坡度，可用邊坡高度 H 和邊坡寬度 B 之比值表示。示意圖如下 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 63 路基寬度表 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第七章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 確定設(shè)計(jì)參數(shù) 對(duì)交通組成進(jìn)行分析，了解不同車(chē)型的軸重 以 100KN 作為標(biāo)準(zhǔn)軸載，進(jìn)行軸載換算 計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次 1 路面結(jié)構(gòu)的確定及路面材料的選取 2 土基模量的確定 3 初擬路面結(jié)構(gòu) 4 確定路面參數(shù) 5 計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力 6 計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力 計(jì)算軸載作用次數(shù) 水泥混凝土路面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以 100KN 的單軸 雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸載 輪型和軸載的作用次數(shù)，按下列公式換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。 1161100??????????????? ?iiiniiiisPPNN???雙輪組雙軸雙輪組單軸 （ 71） 表 71 軸載作用次數(shù) 車(chē)型 Pi(KN) δ i ni (次 /日 ) (次 /日 ) 解放 CA10B 前軸 1 200 長(zhǎng)征 XD160 前軸 1 100 東風(fēng) EQ140 前軸 0 0 0 0 后軸 1 200 交通 SH141 前軸 1 150 后軸 1 150 太脫拉 138 前軸 1 200 日野 KB222 前軸 1 150 后軸 1 150 吉爾 130 前軸 1 200 后軸 1 200 依士茲 TD50 前軸 1 150 后軸 80 1 150 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 解放 CA15 后軸 1 200 小于 40KN 的單軸和 80KN 的雙軸可略去不計(jì)。 二級(jí)路面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為 20 年，安全等級(jí)為三級(jí)。臨界荷位處的車(chē)輛輪跡橫向分布系數(shù)取 。交通量年平均增長(zhǎng)率為 %。計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作 用次數(shù)為 ? ?? ? ? ?? ?2365490 20??????????? ?rtrse ggNN 屬重交通等級(jí)。 相應(yīng)于安全等級(jí)三級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)。根據(jù)二級(jí)公路、重交通等級(jí)和中級(jí)變異水平等級(jí)，初擬普通混凝土面層厚度為 ?；鶎舆x用水泥穩(wěn)定粒料，厚 。墊層 低劑量無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為寬 ，長(zhǎng) ?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。 路面材料參數(shù)確定 取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 ，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為 31GPa。 路基回彈模量為 30MPa。低劑量無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土墊層回彈模量取 600MPa，水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取 1300MPa。 計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下 ? ?M P ahh EhEhE x 22 222221222121 ?? ??????? ? ?? ?? ?mMNhEhEhhhEhEDx??????????????????????????????????11412121141212123312211221322311 ? ?mEDh xxx 0 1 3/???? 0????????? ?????????????????? ?????????? ??EEa x 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 0 0???????????????????? ??EEb x ? ?M P aEEEahE xbxt 3/00???????????????????? 普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑計(jì)算為 ? ?mEEhr tc ????? 和溫度應(yīng)力 標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為 ? ?M P ahrps ????? ??? 因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù) ?rk ?？紤]設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù) ? ? ???? nef Nk 。根據(jù)路面等級(jí)，考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù) ?ck 。 荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為 )( M P akkk pscfrpr ?????? ?? 因而，所選 普通混凝土面層厚度（ ）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)溫度疲勞應(yīng)力 Ⅱ 區(qū)最大溫度梯度取 92（ 0C/m）。板長(zhǎng) 4m， ??rl ，普通混凝土板厚, ?? xBmh 。最大溫度梯度只混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為 ? ?M PaBhTE xgcctm 5 ???????? ??? 疲勞應(yīng)力系數(shù) kt 計(jì)算 為 ????????? ????????????????? ?????????? bfafk crtmtmrt ?? 計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為 ? ?M P ak tmttr 9 ???? ?? 二級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)的安全等級(jí)的 變異水平等級(jí)為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為 85%。再根據(jù)目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，確定可靠度系數(shù) ?r? 。 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 ? ? ? ? M P afM P a rtrprr ??????? ??? 荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。 縱向接縫 縱向施工縫采用設(shè)拉桿平縫形式，上部鋸切槽口，深度為 35mm，寬度為 5mm，槽內(nèi)灌塞瀝青橡膠填縫料，構(gòu)造如圖。拉桿直徑為 14mm，長(zhǎng)度為 700mm，間距為 800mm。 橫向接縫 橫向縮縫采用設(shè)傳力桿假縫形式，上部鋸切槽口，深度為 50mm，寬度為 5mm，槽內(nèi)灌塞瀝青橡膠填縫料，結(jié)構(gòu)如圖。傳力桿直徑為 28mm，長(zhǎng)度為 500mm，間距為 250mm。 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 第八章 瀝青路面設(shè)計(jì) 1對(duì)交通組成進(jìn)行分析，了解不同車(chē)型的軸重 2以 100KN 作為標(biāo)準(zhǔn)軸載，進(jìn)行軸載換算 3計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次 4路面結(jié)構(gòu)的確定及路面材料的選取 5土基模量的確定 6計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值 7算各層材料的容許層底拉應(yīng)力 8定路面結(jié)構(gòu)層各層的厚度 9對(duì)所確定的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析 表 81瀝青路面設(shè)計(jì) ]12][11][10][9[ 車(chē)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(次 /日 ) 解放 CA30A 2 雙 200 長(zhǎng)征 XD160 2 雙 100 東風(fēng) EQ140 1 雙 200 交通 SH141 1 雙 150 太脫拉 138 80 2 雙 200 日野 KB222 1 雙 150 吉爾 130 1 雙 200 依士茲 TD50 80 1 雙 150 解放 CA15 1 雙 200 小汽車(chē) 1800 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 路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載 100KN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載。 軸載換算采用如下的計(jì)算公式： 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 ?? ??????? kiii PPnCCN121 （ 81） 表 82軸載換算結(jié)果表（彎沉） 車(chē)型 Pi(KN) C1 C2 ni (次 /日 ) (次 /日 ) 解放 CA10B 前軸 1 1 200 后軸 1 200 長(zhǎng)征 XD160 前軸 1 1 100 后軸 1 100 東風(fēng) EQ140 前軸 0 后軸 1 1 20