【導讀】中起著極為重要的作用。而公路運輸已經(jīng)顯示出了其它交通方式所不能具有的巨?！耙敫?，先修路”、“公路通，百業(yè)興”反映了人們尤其是偏遠山區(qū)。人們的深切感受。本篇設計為某地區(qū)二級公路的一階段施工圖設計。該地區(qū)屬亞熱帶溫潤氣候。，四季分明，冬暖夏熱。平面線形設計包括資料整理紙上定線，平曲線要素確定；縱斷面設。樁橫斷面圖；最后根據(jù)交通量資料及路面設計規(guī)范，確定設計方案。要求按二級公路、設計車速60km/h進行設計。設計文件必須符合現(xiàn)行有關設計。改革開放以來，隨著社會主義商品經(jīng)濟和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的興。交通量年平均增長率為7%，擬使用年限為10年。本項設計方案各項技術指標均符合《公路工程技術標準》，路線平、縱線形和橫斷面要受到地形限制較多。極端最高氣溫43°C，極端最低氣溫°C。年平均降雨量1032毫米，年平均。霧日50天，平均風速米/秒。地震烈度為IV度。土表層，以下為粉砂質泥巖及長石石英砂巖,呈互層狀產(chǎn)出,水田段淤泥米,其下4～5米粘土。

　　

【正文】 3 石灰土 ? 500 500 0 .1 4 土基 42 按設計彎沉值計算設計層厚度 : LD= () H( 3 )= 15 cm LS= () H( 3 )= 20 cm LS= () H( 3 )= cm(僅考慮彎沉 ) 按容許拉應力驗算設計層 厚度 : H( 3 )= cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求 ) H( 3 )= cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求 ) H( 3 )= cm σ( 3 )=0 .11 MPa H( 3 )= cm σ( 3 )=0 .095 MPa H( 3 )= 28 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求 ) 路面設計層厚度 : H( 3 )= cm(僅考慮彎沉 ) H( 3 )= 28 cm(同時考慮彎沉和拉應力 ) 7 結 構 物 設 計 （ 1） .擋土墻類型與形式選擇 山區(qū)二級公路，路線縱坡為 2%，根據(jù)路基橫斷面圖，及平面線形觀察，為防止占用更多的農(nóng)田，且減少填方量，在路堤墻和路肩墻之間選擇路肩墻 .而又因為本路段石材比較多，填方地段橫坡陡峻，所以選擇石砌衡重式擋土墻。綜合起來選擇石砌式路肩墻。 （ 2） .擋土墻基礎與斷面設計 由橫斷面圖知：填方量較大的地段在 k1+520~K1+585的路基上，其中 K1+520 的斷面路基邊坡最高，故在此斷面上布置擋土墻，以確定擋土墻的修建位置，基礎形式和埋置深度，墻身斷面尺寸等。 1． 設計資料與技術要求 ⑴ .土壤地質情況：因為處與水田段，上面 為淤泥，其下 4~5 米為粘土。其容許承載力 ??? = f =?？紤]到承載力不夠的問題，將地基 土全部換為 山坡地段上 開挖的 粉砂質泥巖及長石石英砂巖 ，其 容許承載力??? = f = ⑵ .墻背填料：選用前段坡段開挖的粉砂質泥巖及長石石英砂漿 .其容重 ? =18kN/m3.內摩阻角 ? = ??? ，下墻內摩阻角 12??? . ⑶ 墻體材料： 5 號砂漿砌 30 號片石，砌體容重 ? K=22 3/KNm ，砌體容許壓應力 800a kPa??????，容許拉應力 80l kPa??????，容許剪應力 ? ? 160kPa? ? 。 ⑷ 荷載。設計荷載汽車 — 20，驗算荷載，掛車 — 100。 ⑸ 穩(wěn)定系數(shù)：［ KC］ =，［ K0］ = 2． 基礎形式與埋置深度 根據(jù)地基承載力及無冰凍的氣候特點，選用一般基礎形式，埋置深度按規(guī)范要求取 米。 3. 斷面尺寸的計算 ?斷面尺寸擬定 ?????????????根據(jù)斷面上的布置，該斷面的墻高 ???m。擬定上墻 H1=,墻背俯斜 1：? ?39。1 1815? ??；衡重臺1 ?；下墻2 ?，墻背仰斜 1：? ?/2 0214? ???；墻面坡度 1： ，墻身分段長 12m。 ②車輛荷載換算 按車帶寬均攤的方法計算。 汽車 — 20 級，一輛車總重 300KN，則查路基設計手 冊表 326 知： ? ?0 000 ta n 230Qr H ah b L? ??????? = ? ?0 6005 .6 0 .5 7 7 2Hah ?? ?????? = 式中［］內的數(shù)值 L=，小于墻身分段長度， ,取 L= 掛車 — 100 的 h0=，布置在路基全寬。 ③上墻土壓力計算 A． 計算破裂角，判斷是否出現(xiàn)第二破裂面。 假象墻背傾角為 /1? / 1 111 1ta nta n dH H?? ?? 3 .6 0 .3 3 0 .9 0 .5 83 .6???? /1? =? 假設破裂面交與荷載內，按 公路路基設計手冊 中，表 322 中的第一類公式有： 0 ,22 354 5 4 5 2 7 3 0ii ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? tan ? ? 第一破裂面距離墻頂內緣距離為： ? ? ? ? ? ?/1 10ta n ta n 3 . 6 0 . 5 0 9 0 . 5 8 3 . 9 2 5 . 5i m m mbH ??? ? ? ? ? ? ? 破裂面交于荷載內，與假設相符，采用 公式正確。 ? ?/ 0 ,1 3 0 2 7 3 011i?? ???，故出現(xiàn)第二破裂面 . 1E 2222c os c os2240t a n 45t a n 454045 45K????????????????? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? ??????? 0112 2 0 . 6 8 61 1 1 . 3 83 . 6hK H ?? ? ? ? ? 221 1 111 1 8 0 . 5 8 7 1 . 3 7 9 4 . 4 922 3 . 2 KNE H K K?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?1111c os 34. 22s i n 65. 74x iy iKNKNEEEE ????? ? ?? ? ? 對上墻1O的力臂 011 1 1 .3 733x mhHZ K? ? ? 1 2 12 1 2ta nyxn bdZ H Z ?? ? ? ? 下墻土壓力計算 采用力多邊形法，按鐵路手冊《擋土墻》中表 276 的相應公式計算 求破裂角i? 假定破裂面交于荷載外，采用表 276 第 5 類公式：（注：公式中 a2按正值計） 22????? ? ?=35o+17o30， =38o28， tan? = A0=(H2+H1)2= B0=(H2+2H1)tana2+i?［ l0+dH1(tana,1+tani?)］ h0= (+2 ) + ［ +（ +）］ = 1 0 0 ,3 4 . 2 21 7 4 . 1 1c o s ( ) c o s ( )3 5 2 7 3 0xiR E? ?? ? ?? ?? ? 1020002si n ( )t a n t a n c o t t a n t a n 0 .5 7 9si n c o s30 .0 7irRBAA?? ? ? ???????? ?? ? ? ? ? ? ? ?????? 驗算破裂面位置： 破裂面頂端距墻 頂內緣的距離為： ? ?39。212 2 10ta n ta n ta n9 0. 57 9 5. 4 0. 25 3. 6 0. 585. 94 9 5. 5HmHHb? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? 破裂面交于荷載內，與假象相符， 計算土壓力2E： ? ?? ? ? ?2 22 0 0 12 22c o s si n ( )t a n 1 2 2 .6 9si n ( )si n ir K NE A B R???? ??? ??? ?? ? ? ??? 22 2 112 KE H K?? ? ?? ?22 2222 22c os 122 .46si n xyKNKNEEEE ????? ? ?? ? ? ? ?? ? ,21012 1 22 2 2t a n12 t a n t a n t a nta n iidlHH ahahH H H?????? ? ?????? ? ? ?= ? ?3222 110 1 12 2 2 1 013 3 ( 2 )3 2 2x HH h h hHHz hhH H H? ? ?? ??????????= 墻 身截面計算 通過試算后，取墻頂寬度1 ?,則上墻底寬2 ?，下墻低寬 B=。 A 上墻墻身自重1G及其對墻址的力臂1GZ ? ?11 1 211( ) 2 2 3 . 6 0 . 5 1 . 7 2 8 7 . 922k K N K NG b brH? ? ? ? ? ? ? ? ?2212 11 2 1 212 122 0 . 9 53 ( )Gb b nn b b b b HZH bb? ? ? ?? ? ?? 下墻墻身自重2G及其對墻址 的力臂2GZ ? ?22 1 211( ) 2 2 5 . 4 1 . 7 2 0 . 9 1 . 6 6 2 5 4 . 2 322k B K N K NG d brH? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?2222 1 2 1 2 !221( ) 2( )3GB B B nBb d b d b d HZbd?? ??? ? ? ? ? ? ???????? ??????= 第二破裂面與墻背之間的土契重3G及其對墻址的力臂3GZ 3G=1 121 ()2 r ddH ?=12 18 3. 6 ( 0. 9 0. 29 ) 38 .5 5K N K N? ? ? ? ? 21( ta n ta n ) 3 .6 ( 0 .5 8 0 .5 0 9 ) 0 .2 6ta ni i mdaH? ? ? ? ? ?? 3GZ= 2221 11 2 2 1 11 2 111 21( 2 ) ta n( ) ta n 3 ( )ddn d d d d aHbaH H H dd? ? ? ?? ? ? ? ? = 土契上荷載重 4G 及其對墻址的力臂 4GZ 4 0 2 18 0. 68 6 0. 29 3. 58r KN KNG h d? ? ? ? ? 4GZ = 12 1111( ) 0 . 0 5 ( 3 . 6 5 . 4 ) 0 . 5 0 . 2 9 1 . 0 9 522nmbdHH ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 抗滑穩(wěn)定性驗算 121 2 3 412() 4 1 9 . 7 7 0 . 6 2 . 1 41 1 5 . 5 2yyccxxfG G G G EEKKEE? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ??? 抗傾覆穩(wěn)定性驗算 ? ?1 2 12122 21 2 3 4 1 1 2 21 2 3 4001 1 2 2 2t a n 0. 05 5. 4 1. 72 0. 6 1. 21 0. 52 1 2. 2t a n 1. 66 2. 12 0. 25 2. 1957 1. 28 1. 5137 8. 02yx iyxG G G G y y y yx x x xnmBmb d aZ H ZaZZG G G GZ Z Z Z E Z E ZE Z H E Z? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ???? ? ? ? ???? 基底應力及偏心距驗算 m a x 0 ( )2 ( ) 62 ( ) 2 3 yxyyNBe B mGGk Pa k PaMMEEZ???? ? ? ? ? ??? ???? ? ? ? ??????? 截面應力驗算 已知道作用于上墻墻后土體第二破裂面上的主動土壓力1E及其水平分力1xE ( ),KN?則作用于上墻實際背上的土壓 力 iE? 的水平和垂直分力分別為： 1 111 13 4 . 2 2ta n 3 4 . 2 2 0 . 3 3 1 1 . 2 9x xyxE K NE E K N K NE a? ????? ? ? ? 對土墻1O的力臂1 111 3 .6 1 .233xZmH? ? ? ? ? 選上墻墻底水平截面驗算： 39。39。1 2 1 1ta n b Z m?? ? ? 39。 39。 39。 39。1 1 2 1 1 1 1221 39。1122()22 7 80 .59 ( 1 5 ) 12 .29 6 37 .25 2 80 .59 12 .29 6 6 ( 2 ) 5 ( 1 )6G y y x xNyG Z nH E Z E ZbbeZGEbm b m m? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? 39。123 6 . 2 4 2 2 . 4 6 [ ] ( 1 6 0 )1 . 7 3xE k p a k p ab??