【正文】 溫度疲勞應(yīng)力 公路自然區(qū)劃 Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ最大溫度梯度（0C/m）83~88 90~95 86~92 93~98，V3區(qū)最大溫度梯度為88（0C/m），板長為4m，l/r=,則當(dāng)混凝土板厚度為h=，=?？紤]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)為。 荷載疲勞應(yīng)力 公路等級(jí)高速公路 一級(jí)公路 二級(jí)公路三、四級(jí)公路 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()[4]： () 因縱縫為設(shè)拉桿平縫，按縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)。m）； ——基層或墊層的厚度（m）； a、b——與有關(guān)的回歸系數(shù)。低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土墊層回彈模量E1= 600MPa。 水泥混凝土面層厚度的參考范圍交通等級(jí)特重重公路等級(jí)高速一級(jí)二級(jí)高速一級(jí)二級(jí)變異水平等級(jí)低中低中低中低中面層厚度（mm）≥260≥250≥240270~240260~230250~220交通等級(jí)中等輕公路等級(jí)二級(jí)三、四級(jí)三、四級(jí)三、四級(jí)變異水平等級(jí)高中高中高中面層厚度（mm）240~210230~200220~200≤230≤220 路面材料參數(shù)確定由《路基路面工程》[4]（鄧學(xué)鈞編著）中查閱下表：交通等級(jí)特重重中等輕水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）彎拉強(qiáng)度（MPa）抗壓強(qiáng)度（MPa）彎拉彈性模量（MPa）1015182123彎拉強(qiáng)度（MPa）抗壓強(qiáng)度（MPa）彎拉彈性模量（MPa）2527293133 穩(wěn)定粒料基層和土基彎拉強(qiáng)度和抗拉回彈模量項(xiàng)目抗彎拉強(qiáng)度抗壓回彈模量（MPa）水泥穩(wěn)定粒料1300~1600二灰穩(wěn)定粒料1300~1600土基——30~80 基層和墊層材料回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值材料類型回彈模量（MPa）材料類型回彈模量（MPa）中、粗砂80～100石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料1300～1700天然砂礫150～200水泥穩(wěn)定粒料1300～1700未篩分碎石180～220瀝青碎石（粗粒式，20℃）600～800級(jí)配碎礫石（墊層）200～250瀝青混凝土（粗粒式，20℃）800～1200級(jí)配碎礫石（基層）250～350瀝青混凝土（中粒式，20℃）1000～1400石灰土200～700多孔隙水泥碎石（%～11%）1300～1700石灰粉煤灰土600～900多孔隙瀝青碎石（20℃，%～%）600～800，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。基層選用水泥穩(wěn)定粒料（水泥用量5%）。 路面結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 初擬路面結(jié)構(gòu)，安全等級(jí)為三級(jí)的道路對(duì)應(yīng)的變異水平等級(jí)為中級(jí)。%。因此上面計(jì)算的雙向年平均日交通量，（本設(shè)計(jì)屬單向單車道）。 （）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—雙輪組時(shí)，；單軸—單輪時(shí)，按式計(jì)算；雙軸—雙輪組時(shí)，按式計(jì)算；三軸—雙輪組時(shí)，按式計(jì)算。擬新建一條雙車道二級(jí)公路，%，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年，路基土為砂粘土。 混泥土路面鋼筋配筋率主要有連續(xù)配筋和鋼筋混凝土路面的配筋設(shè)計(jì)。路肩可采用水泥混泥土面層或?yàn)r青混合料面層，結(jié)構(gòu)應(yīng)該滿足路面結(jié)構(gòu)和排水的要求。根據(jù)混凝土面層板內(nèi)產(chǎn)生的荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力，進(jìn)行板的平面尺寸的設(shè)計(jì)，確定接縫的位置和接縫構(gòu)造?；炷撩姘搴穸仍O(shè)計(jì)，要按照規(guī)范的要求，確定滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)混凝土面層的厚度。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，進(jìn)行交通量的計(jì)算，確定路面等級(jí)和面層類型，選擇混凝土路面的結(jié)構(gòu)層層次，它包括土基、墊層、基層和面層的結(jié)構(gòu)層位，各層的路面結(jié)構(gòu)類型、彈性模量和厚度。 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，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進(jìn)行組合設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)中，考慮工程實(shí)際情況，最終采用普通混凝土面層，水泥穩(wěn)定粒料基層，石灰粉煤灰土墊層。因?yàn)槁访婀こ塘勘容^大，基墊層材料盡可能采用當(dāng)?shù)夭牧?。路面工程的工程造價(jià)一般占占公路造價(jià)的50%以上。現(xiàn)以本工程全線路段路基土石方數(shù)量為例做復(fù)核計(jì)算：挖方+借方=100179+0=100179填方+棄方=83581+3223=經(jīng)上式計(jì)算得知，復(fù)核結(jié)果基本準(zhǔn)確無誤，土石方調(diào)配無誤。 土石方調(diào)配方法步驟采用土石方計(jì)算表調(diào)配法，具體調(diào)配步驟是：1) 在土石方表上標(biāo)注橋洞涵洞的位置；2) 弄清各樁號(hào)間路基填挖方的具體情況，并做好橫向平衡，明確利用的土方、填缺以及挖余的土方數(shù)量；3) 在作縱向調(diào)配前，定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，供調(diào)配時(shí)參考；4) 根據(jù)土石方的填缺挖余分布情況，并且結(jié)合路線縱坡和自然條件，具體擬定調(diào)配方案；調(diào)配的方法是就近調(diào)運(yùn)，合理利用，在縱向利用調(diào)配欄中把具體調(diào)運(yùn)方向和數(shù)量用箭頭標(biāo)明；5) 經(jīng)過步驟4），如果仍有填缺或挖余，將借土或棄土的數(shù)量和運(yùn)距分別填注到借方或廢方欄內(nèi)；6) 土石方調(diào)配后，應(yīng)按下式進(jìn)行復(fù)核檢查： （） （） （）復(fù)核按逐頁小計(jì)進(jìn)行核算的，也可逐樁進(jìn)行核算，如有跨頁調(diào)配。本設(shè)計(jì)由海地軟件自動(dòng)生成土石方計(jì)算調(diào)配表格，本設(shè)計(jì)中挖方量為100179立方米，填方為83581立方米。 土石方數(shù)量計(jì)算 計(jì)算方法土石方計(jì)算當(dāng)相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積相近， （）式中：若面積相差甚大，并且與棱臺(tái)更為接近， （）式中：。4) 橋梁的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的土石方數(shù)量，不應(yīng)該入路基土石方工程數(shù)量內(nèi)。2) 填方面積中有填石、加固邊坡、填土等土方計(jì)算的時(shí)候也應(yīng)分開計(jì)算。 第7章 土石方計(jì)算與調(diào)配路基土石方是道路工程的一項(xiàng)主要工程量，在設(shè)計(jì)和路線方案比選過程中尤為重要，是路基土方是一項(xiàng)重要的指標(biāo)。 ≤ () 則該擋土墻為矮墻，故取，即不考慮縱向穩(wěn)定。現(xiàn)選取1/2墻高以上部分為隔離體其計(jì)算圖如下圖 擋土墻墻高處控制截面計(jì)算圖示 則1/2截面分擔(dān)的土壓力：主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)： 強(qiáng)度計(jì)算 ≤ () 設(shè)計(jì)軸向力（按每延米墻長計(jì)算）據(jù)題意可知擋土墻無靜水壓力、動(dòng)水壓力、地震力等引起的軸向力， 由計(jì)算可知偏心距，則軸向力偏心影響系數(shù)為 () 則有：因此擋土墻的墻高處控制截面的強(qiáng)度滿足要求。每延米擋土墻的基底平均壓應(yīng)力為： () 地基承載力修正： () 作用于基底的合力偏心距為 () 故 因填土為黏土，其地基的合力偏心距應(yīng)滿足≤所以 滿足要求。 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算為保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定，須驗(yàn)算它抵抗繞墻腳趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆的能力，在一般的情況下，應(yīng)滿足下式： ()： 主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)： 則擋土墻滿足抗傾覆穩(wěn)定性要求。 可認(rèn)為計(jì)算圖示破裂面在荷載中部與原假定破裂面相符且取。 附加荷載強(qiáng)度墻高墻高≤≥因?yàn)閴Ω逪=7m，線性內(nèi)插得q=。考慮到這種影響，將車輛荷載近似按均布荷載考慮計(jì)算，換算成墻后填料容重相同的均布土層，而作用在擋土墻墻背填土上所引起的附加土體側(cè)壓力按等代均布土層厚度計(jì)算[4]。墻身采用漿砌片石，采用5號(hào)砂漿，砌體的單位重，砌體容許壓應(yīng)力為，容許拉應(yīng)力為，容許剪應(yīng)力為。墻背坡度設(shè)為，擋墻高度設(shè)，基礎(chǔ)埋置深度。粘砂性土地基承載力，地基與墻底的摩擦系數(shù)。 重力式擋土墻設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，高填土路段上須設(shè)置擋土墻，故在樁號(hào)K5+640~K7+006段設(shè)計(jì)重力式擋土墻，取樁號(hào)K5+930處擋土墻進(jìn)行設(shè)計(jì)。防止因收縮硬化以及溫度變化而產(chǎn)生裂縫，依情況設(shè)置伸縮縫。其中夯實(shí)回填土頂面和地表松土，有利于減少雨水和地面水下滲，墻身排水，主要是為了迅速排除墻后積水。地面排水，主要是為了防止地表水進(jìn)入墻背填料或者是路線的地基。因此，擋土墻必須設(shè)置完善可行的排水設(shè)施，防止地表下水滲造成墻后積水，是的擋土墻內(nèi)部的破壞?；A(chǔ)位于橫向斜坡地面上時(shí)，前趾埋入地面的深度以及基礎(chǔ)的距地表的水平距離應(yīng)滿足規(guī)范的要求。地基應(yīng)該要根據(jù)地基的風(fēng)化程度及容許承載力將基底埋入風(fēng)化層中。碎石、礫石以及砂類土的地基，可以不考慮凍脹影響。2) 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)地質(zhì)不良和基礎(chǔ)處理不當(dāng)，往往會(huì)引起擋土墻的破壞，因此必須重視擋土墻的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。重力式擋土墻的墻背可做成俯斜式、仰斜式、垂直式、凸形折線式以及衡重式五種，本設(shè)計(jì)中均采用俯斜式擋土墻。在平面圖上，應(yīng)標(biāo)示擋土墻與路線平面位置的關(guān)系，與擋土墻有關(guān)的地物、地貌等情況。根據(jù)墻型、墻高、地基以及填料等技術(shù)指標(biāo)資料，進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)，確定基礎(chǔ)形式、墻身斷面、埋置深度以及泄水孔的布設(shè)等，最后需要繪制擋土墻橫斷面圖。3) 布置各段擋土墻的基礎(chǔ)；4) 布置瀉水孔的位置，主要包括泄水孔的數(shù)量、間隔以及尺寸等內(nèi)容。布置的內(nèi)容有：1) 確定擋土墻的起終點(diǎn)以及墻長，選擇擋土墻與路基的銜接方式。 本設(shè)計(jì)為二級(jí)公路，根據(jù)該路段的原地面橫坡、地質(zhì)水文以及材料的需求，擬在該路段兩側(cè)設(shè)置重力式擋土墻確保路基穩(wěn)定。該墻體主要承受側(cè)向土壓力的。主要用于適用于石料豐富，運(yùn)距較短的情況；常年積水的低洼地帶，并且存在排水困難的問題，一般來說片石能到軟基的底部；在特別軟的軟基礎(chǔ)施工的時(shí)候，由于機(jī)械無法進(jìn)入或是表面大量積水無法順利的排出等情況。拋石擠淤法是軟弱地基處理的一種方法，在路基底拋投一定數(shù)量的碎石或者是石塊，將淤泥擠出路基的范圍，而使得立即強(qiáng)度提高的一種方法。全部換填或部分換填在路堤在路線全范圍內(nèi)將需要處理的軟土挖除，然后置換好土，適用于軟土厚度在3m之內(nèi)，路堤需要在短期內(nèi)填筑完成的情況；部分開挖換填是僅僅挖除表層最軟弱部分的軟土并且換填好的土壤。1) 水田軟土層處理：本設(shè)計(jì)一部部分是農(nóng)田，故需要進(jìn)行軟土層的處理，采用換填法。2) 穩(wěn)定處理可以采用換填土、擠實(shí)砂樁等措施加大抗滑阻力，以上各種加速固結(jié)沉降措施都有助于促進(jìn)軟土層厚度的增長，分期或者慢速填筑路堤可以達(dá)到有效的減少地基強(qiáng)度降低。 軟基處理目的劃分1) 沉降處理沉降處理包括加速固結(jié)沉降以及減少總沉降量，加速固結(jié)沉降的方法可以采用加載預(yù)壓、擠實(shí)砂樁等。本設(shè)計(jì)邊坡為1:，全程路段符合種植草皮的要求，在不宜種草的地段，鋪一層厚約10cm種植土層，填方和挖方段均采用網(wǎng)格式草坪坡面防護(hù)。 植物防護(hù) 植物防護(hù)是一種經(jīng)濟(jì)的防護(hù)措施，適用于土質(zhì)邊坡以及嚴(yán)重分化的巖質(zhì)邊坡，植草防護(hù)不僅可以美化路容，協(xié)調(diào)環(huán)境以及固結(jié)穩(wěn)定邊坡。填挖類型路面底面以下深度(am)壓實(shí)度(％)填方上路床0～30≥96路基下路床30～80 ≥960～30≥96零填及挖方路基 30～80 ≥96填挖類型路面底面以下深度(cm)壓實(shí)度(％)填方上路堤80～l50≥94路基下路堤150以下≥93 路基防護(hù)與加固工程 路基防護(hù)應(yīng)使用設(shè)計(jì)施工與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、地質(zhì)水文情況，路基在自然的狀態(tài)下不能穩(wěn)定情況，則需要設(shè)置邊坡防護(hù)。壓實(shí)度以交通部部頒《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTG D302004）重型擊實(shí)試驗(yàn)方法為標(biāo)準(zhǔn)的路床壓實(shí)度。路面等級(jí)越高，對(duì)行車平穩(wěn)性的要求就越高，路面容許產(chǎn)生的變形量要?。环粗?，路面等級(jí)低的時(shí)候，要求可相應(yīng)下降。