【導(dǎo)讀】路段設(shè)計(jì)行車速度80km/h，雙向四車道，路基寬度寬。預(yù)計(jì)交通量年平均增長(zhǎng)率%，路基填料為粘質(zhì)土。該設(shè)計(jì)首先對(duì)設(shè)計(jì)路段進(jìn)行路面設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)包括瀝青路面設(shè)計(jì)和水泥混凝土路。面進(jìn)行性能技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后推薦一種路面。再根據(jù)路基平面圖和縱斷面圖進(jìn)行路基橫斷設(shè)。計(jì)，主要包括排水設(shè)計(jì)和路堤路塹邊坡設(shè)計(jì)，計(jì)算出路基土石方數(shù)據(jù)并進(jìn)行了調(diào)配。填方路基進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)，本路段擋土墻采用衡重式擋土墻，對(duì)于擋墻施工有簡(jiǎn)單說(shuō)明。后對(duì)橋涵進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)。共設(shè)計(jì)了1座連續(xù)T梁橋和2個(gè)圓管涵、6個(gè)鋼筋混凝土蓋板。本設(shè)計(jì)中各個(gè)設(shè)計(jì)階段均有方案比選，本文闡明了本設(shè)計(jì)的方法依據(jù)和設(shè)計(jì)步驟，對(duì)其。它路段的設(shè)計(jì)可提供一定的參考。跡塘縣，與滬昆國(guó)家高速公路相接。該公路是貴州省骨架公路規(guī)劃方案“三縱三。本次縱斷面設(shè)計(jì)設(shè)置了四個(gè)變坡點(diǎn)，最大縱坡為%，最小縱坡為%，3個(gè)凸形豎曲線，3個(gè)凹形豎曲線，半徑分別。為4100，7400，17600，26900，5000，500m。

　　

【正文】 ZEBZEM 按細(xì)則表 的規(guī)定，分別取作用分項(xiàng) 系數(shù)： , 1 ?? QG ?? 根據(jù)細(xì)則表 的規(guī)定，取綜合效應(yīng)組合系數(shù) ?ZC? 截面形心上的總力矩組合設(shè)計(jì)值： )()(()( 1d kNMMM EQGGZC ????????? ??? 查細(xì)則表 得合力偏心距容許限值為： 37 ? ? )m(??? sBe 截面上的軸向力合力偏心距： )m()m( ???? ddNMe 符合偏心距驗(yàn)算要求，應(yīng)按本細(xì) 則公式（ ）驗(yàn)算受壓構(gòu)件墻身承載力。 3． 截面承載力驗(yàn)算： 由前計(jì)算結(jié)果知，作用于截面形心上的豎向力組合設(shè)計(jì)值為： )kN(?dN 按細(xì)則表 的規(guī)定，本擋土墻之結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為： ?? 查細(xì)則表 得長(zhǎng)細(xì)比修正系數(shù)： ??? 由細(xì)則公式（ ）計(jì)算構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比： ????? sBH??? 按細(xì)則 條規(guī)定： , 0 ??? ss Be? 由公式（ ）得構(gòu)件軸向力的偏心距 0e 和長(zhǎng)細(xì)比 s? 對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)： ? ? )(1161)3(111212561228202080?????????????????????????????????????????????????????sssssskBeBeBe???? 由基本資料知：),m( 2??? sBA )k N / m(710)M P a( 2??edf 墻身受壓構(gòu)件抗力效應(yīng)設(shè)計(jì)值： )kN( 4 97 1 ????edk Af? 因?yàn)?),kN( 8 3 9)kN( 5 4 ????dN? 符合本細(xì)則公式 （ ）的規(guī)定，所以截面尺寸滿足承載力驗(yàn)算要求。 4． 正截面直接受剪驗(yàn)算： 38 按細(xì)則 條規(guī)定，要求： Gdvdd NAfV ??? ??0 計(jì)算截面上的剪力組合設(shè)計(jì)值： )kN( ???? xQd EV ? )kN()()( 11z ???????? GGcGd NNN ??? 由基礎(chǔ)資料得： )k N / m(710)M P a(),k N / m(147)M P a( 22 ???? cdvd ff 又： )m( 2??? sBA 可計(jì)算得到軸壓比為： )37 1 0/( 3 3/ ???AfN cdGd 查細(xì)則表 得： ??? )kN()kN( ???????? dGdvd VNAf ?? 符合正截面直接受剪驗(yàn)算要求。 8. 水泥混凝土 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 交通量計(jì)算 □ 交通量統(tǒng)計(jì)分析 XX 高速 K0+000~K2+910 段，在自然區(qū)劃上屬于 V3區(qū)。擬建一條高速公路，雙向四車道，交通量年平均增長(zhǎng)率為 %，雙向四車道，有中央分隔帶，土路肩為 2 ，硬路肩為 2 ，行車道為 2 ，路緣帶為 2，交通量年平均增長(zhǎng)率為 %，路基土為低液限粘土。 查《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTGD402020）， BZ100 為標(biāo)準(zhǔn)軸載，利用公式161 100?? ????????? niiPiNSN換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載作用的次數(shù)，計(jì)算結(jié)果如下表： 表 81計(jì)算設(shè)計(jì)年限通過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù) 車型 車軸 車軸車輪型 pi （ kN） Ni Ni )100(16Pi 小客車 前軸 11 1600 39 后軸 11 23 1600 中客車SH130 前軸 11 1300 后軸 12 23 1300 大客車 CA50 前軸 11 500 后軸 12 500 +00 小貨車 BJ130 前軸 11 3000 后軸 12 3000 中貨車 CA50 前軸 11 600 后軸 12 600 +00 中貨車 EQ140 前軸 11 1000 后軸 12 1000 +00 大貨車 JN150 前軸 11 49 400 后軸 12 400 +02 特大車 日野 KB222 前軸 11 1600 后軸 12 1600 +03 拖掛車 五十鈴 前軸 11 60 40 后軸 32 100 40 +01 合計(jì) +03 2 軸 4 輪略去不計(jì)；方向分配系數(shù) ，車道分配系數(shù)為 。故有： Ns =ADTT?k（ k,pk pk ） =3700=1480（次） 累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次 設(shè)計(jì)使用年限為 30 年，車輪輪跡橫向分布系數(shù)為 η=。（《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTGD402020）中表 查得），使用年限內(nèi)的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次： Ne =γNS〔 )(1 r t? 1〕 365η = ? ? 30 ???????? ? . =8539107≦ 2020104（次） 40 使用年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù) ?（ 100, 2020），屬于重交通等級(jí)。 方案一設(shè)計(jì) 面層 :水泥混凝土板，厚 28cm 基層： 5%水泥穩(wěn)定碎石，厚 18cm 底基層： 天然砂礫 ，厚 21cm 初擬路面結(jié)構(gòu) 查《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTGD402020）， 由表 ，得相應(yīng)安全等級(jí)一級(jí)的變異水平等級(jí)為低等。根據(jù)高速公路、重交通等級(jí)和低等級(jí)變異水平等級(jí)，查表 41 和表 43，初擬普通混凝 土面層厚度為 hc =。基層選用 水泥穩(wěn)定碎石 （水泥用量 5%），厚 h1 =，底基層為 h2 =。 單向路幅寬度為 2（行車道） +（路緣帶） +（路肩），普通混凝土板的平面尺寸為 5m 和 5m?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫設(shè)計(jì)為 有傳力桿的 假縫。 材料參數(shù)的確定 1． 混凝土 的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度與彎拉彈性模量 按表 ，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fγ =， 相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為 EC =31GPa， 泊松比 。 2． 土基的回彈模量 參照《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄表 、表 路基回彈模量取 E0 =70MPa，查表 , 取地下水位 。由此，路床頂綜合回彈模量取為 70?=56MPa， 查附錄 水泥穩(wěn)定碎石基層回彈模量 E1 =1300MPa， 泊松比 ，天然礫石底基層回彈模量 E2 =150MPa。泊松比為 。 礫石粗集料混凝土的線膨脹系數(shù) ?c =11? 106 /℃。 按式 （ ） ~式（ ）計(jì)算板底地基綜合回彈模量如下： Ex = ? ?????niniihiEhi1122 =hEh22222 =150MPa 41 hx =??ni ih1=h2 = ? =(hx )+= ln（ ） += Et = ??????EE0xαE0 =? ? 5656150 ? = 板底地基綜合回彈模量 Et 取為 85MPa 混凝土面層板的彎曲剛度 Dc ? ?? ?. ?B式 、半剛性基層板的彎曲剛度D1 ? ?? ?. ?B式 、路面結(jié)構(gòu)總相對(duì)剛度半徑 rg ? ?? ?. ?B式 為： Dc = ? ?νhECcC23112=??????? 2 3 = D1 = ? ?νhE11123112= ? ? 23? = rg = ?????? ?EDDt1c3/1 =? ? ?85 3/1? = 荷載應(yīng)力 按式（ ） , 標(biāo)準(zhǔn)荷載和極限荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力為： σps = P sh cr gDD c11 ??? = ???? ? = σpm = PhDDmcc1g r1 ?? ? = ???? ? = 按式（ ），計(jì)算面層荷載疲勞應(yīng)力。按式（ ）計(jì)算面層最大荷載應(yīng)力。 ?pr = ?psk kk cfr =? ? ? = ? maxp， = ?pmcrkk =? ? = 42 其中：應(yīng)力折減系數(shù) kr =（ 條）；綜合系數(shù) kc =（表 ）；疲勞應(yīng)力系數(shù) kf =Neλ = =。 溫度應(yīng)力 由表 ，最大溫度梯度取 88℃ /m。 按 和 計(jì)算綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力的溫度應(yīng)力系數(shù) BL 。 kn =21 ?????? ??EhEh11Cc1=21 ? ?13 00 1? =3390MPa/m rβ = ? ? ???????? ?kDDDDn1c1c4/1= ? ? ?????????3 3 9 4/1= ? =_ rDrk rDrkggCn3434?????? ??????? ??? =_ ? ?? ? 3434 ?? ?? = t=r3gL= 5? = CL =1 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? i i os i i n1 1 ?????????? ? ? =1 ? = BL = ? ?CCh LLc ???? = ? ? 3 ????? = 按式（ ）計(jì)算面層最大溫度應(yīng)力： σt,max = BThEα Lgccc 2 = 6 ????? ? = 溫度疲勞應(yīng)力系數(shù) kt ，按式（ ）計(jì)算： kt =????????????????? cfba trttt??m a x,m a x,trf = ? ? ?????? ?? = 按式（ ）計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力： ?rt =kt ?maxt， =? = 結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核 43 查《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTGD402020）表 ，一級(jí)安全等級(jí)，低變異水平條件下，可靠度系數(shù) ?r 取 。按式（ ）和式（ ）校核路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)是否滿足要求： ? ???σσ trprγr ?（ +） =? fr = ?r ? ?σσ t,maxp,max? =（ +） =? fr = 擬定的由計(jì)算厚度 層組成的路面結(jié)構(gòu)滿足要求，可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用，以及最重軸載在最大溫度梯度時(shí)的一次作用。取混凝土面層設(shè)計(jì)厚度為 。 方案二設(shè)計(jì) 面層 :水泥混凝土板，厚 27cm 基層： 5%水泥穩(wěn)定碎石，厚 16cm 底基層： 4%水泥穩(wěn)定 碎石 ，厚 16cm 初擬路面結(jié)構(gòu) 查《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D402020）， 由表 ，相應(yīng)于安全等級(jí)一級(jí)的變異水平等級(jí)為低等。根據(jù)高速公路、重交通等級(jí)和低等級(jí)變異水平等級(jí)，查表 41 和表 43，初擬普通混凝土面層厚度為 hc =?；鶎舆x用水泥穩(wěn)定碎石 （水泥用量 5%），厚 h1 =，底基層為 h2 =石（水泥用量 4%）。單向路幅寬度為 2? （行車道） +2 （硬路肩） , 普通混凝土板的平面尺寸為 ，長(zhǎng) ?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫設(shè)計(jì)為傳力桿的假縫。 材料參數(shù)的確定 1． 混凝土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度與彎拉彈性模量 按表 ，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 f? =, 相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為 EC =31GPa， 泊松比 。 2． 土基的回彈模量 44 參照《公路水泥混凝土路面設(shè) 計(jì)規(guī)范》附錄表 、表 ， 路基回彈模量取 E0 =70MPa，查表 , 取地下水位 時(shí)濕度調(diào)節(jié)系數(shù) 。由此，路床頂綜合回彈模量取為 70?=56MPa， 查附錄 水泥穩(wěn)定碎石基層回彈模量 E1 =1300MPa， 泊松比 ，水泥穩(wěn)定碎石底基層回彈模量 E2 =1300MPa，泊松比為 。 礫石粗集料混凝土的線膨脹系數(shù) αc =11? 106 /℃。 按式 （ ） ~式（ ）計(jì)算板底地基綜合回彈模量如下： Ex = ? ???? ?niniihiEhi1122 =hEh