【正文】 （如 圖 5－ 1 所示） 32 21HHh21α α111221441j33 BBBHBBBb = 3 0 0 0 圖 5－ 1 計(jì)算圖示 單位 :mm 上墻斷面強(qiáng)度驗(yàn)算 土壓力和彎矩計(jì)算 1． 破裂角 假設(shè)第一破裂面交于荷載內(nèi) ， 如圖 52 所示 1/ 1 1 110 . 2 7 3 . 2 0 . 2 2 0 . 8 33 . 2HBtg H? ?? ??? ? ? /1 ? ?? c ot ? ? ? ? // /11sin ( ) 3. 2 sin 33 .6 9( 1. 5 0. 83 ) 4. 1 mh H c tg tg? ? ?? ? ? ? ? 0 0h? 時的破裂角 : 1p? 已知粘土 28???， 用等效內(nèi)摩阻角法 ， 把粘土的內(nèi)摩阻角增大 5 10??，取等效內(nèi)摩阻角 35???， 從而可按砂性土的庫侖土壓力來計(jì)算。 （ 4）荷載 :公路 I 級。 （ 2）地基土容重 30 19KN/m? ? ， 內(nèi)摩擦角 35 , 0,o c? ??基底摩擦系數(shù) ，1 ? ， 地基土摩擦系數(shù) 2 ? ， 地基承載力 ? ?0 300kPa? ? 。根據(jù)該路段的原地面橫坡、地質(zhì)及材料來源情況 ， 擬在該路段左側(cè)設(shè)置擋土墻以保證其路基穩(wěn)定。按照墻的設(shè)置位置 ， 擋土墻可分為路肩墻、路堤墻和山坡墻等類型。本設(shè)計(jì)中的加固工程主要采用重力式擋土墻的形式 。 ， 設(shè)溝底寬度 b＝ m= 時 ? 故水流深度 h= 222 1 0 .4 5 2 0 .7 4 1 ( 1 .5 ) 3 .1 5p b h m? ? ? ? ? ? ? ? ， 2 2 bh m h? ? ? ? ? ? ? 1 .1 5 0 .3 7 m3 .1 5wR p? ? ? ， 因 R=m 1 .5 1 .5 0 .0 2 5 0 .2 4yn? ? ? 流速系數(shù) ( 0 .3 7 ) 3 1 .5 10 .0 2 5ycRn? ? ? 水流速度 m /sv c Ri? ? ? ? 對于極密實(shí)的砂質(zhì)粘土 ， 容許不沖刷流速為 ? 取 ?? 則不淤積的最小流速為 0. 5 0. 5m in 0 .4 5 0 .3 7 0 .2 7 m /sVR?? ? ? ? 實(shí)際流速 1. 24 / 1. 40 / 0. 26 m / sV m s m s? ? ? : 5 6 64 m /sQ wv? ? ? ? 5%水流速度在容許流速范圍內(nèi) ，故上述計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)定要求 。 按最佳斷面法計(jì)算水力要素 ， 設(shè)計(jì)流量取為 3m /s ， 溝底縱坡 i =， 溝渠土質(zhì)為砂質(zhì)粘土 ， 設(shè)排水溝邊坡坡率 m=， 溝渠粗糙系數(shù) n=。 截水溝斷面尺寸一般也設(shè)置為梯形 ， 溝的底邊寬不小于 ， 溝的深度按設(shè)計(jì)流量確定 ， 不得小于 。為防止邊溝水流漫溢或產(chǎn)生沖刷 ， 應(yīng)盡可能利用當(dāng)?shù)挠辛l件 ， 采取相應(yīng)措施 ， 將邊溝水流分段排除于路基范圍之外 ， 或引入自然溝渠 ， 以減少邊溝的集中流量 [9]。出口附近的縱坡應(yīng)根據(jù)地形高差和地質(zhì)情況作特殊設(shè)計(jì)。設(shè)置于挖方和低填方路段 ， 路面和邊坡水會集到邊溝內(nèi)后 ， 通過跌水井或急流槽引到橋涵進(jìn)出口處通過排水溝引到路堤坡腳以外 ， 排離路基。邊溝布置如表 4— 1。邊溝的深度及底寬為 。 ， 注意就地取材 ，以防為主 ， 既要穩(wěn)固適用 ， 有必須講究經(jīng)濟(jì)效益。 ， 查明水源與地質(zhì)條件 ， 重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃 ， 考慮路基排水與橋涵布置相配合 ， 地面排水與地下排水相配合 ， 各種排 水溝渠的平面布置與豎向布置相配合 ， 做到綜合整治 ， 分期修建。 路基排水設(shè)計(jì)一般原則 、全面規(guī)劃、因勢利導(dǎo)、綜合整治、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì) ， 充分利用有利地形和自然水系。 路基設(shè)計(jì)時 ， 必須將影響路基穩(wěn)定性的地面水排除和攔截在路基用地范圍以外 ， 并防止地面漫流、滯積或下滲 。 26 第 4 章 排水設(shè)計(jì) 路基排水目的和要求 路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性與水的關(guān)系十分密切。 針對本設(shè)計(jì)填土一部分為上游路段挖 棄土 ， 一部分為當(dāng)?shù)厝⊥痢? ， 以做到分層填筑。一般不占或少占耕地。 ， 達(dá)到運(yùn)距最短。 24 圖 3－ 5 橫斷面布置圖 土石方計(jì)算和調(diào)配 土石方計(jì)算 首先是根據(jù)橫斷面圖計(jì)算橫斷面面積然后計(jì)算體積 ， 即獲得土石方數(shù)量 ，填入土石方計(jì)算表。 各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo) 由橫斷面設(shè)計(jì)部分可知 ， 路基寬度為 ， 其中路面跨度為 ，中間帶寬度為 ， 其中中央分隔帶寬度為 土路肩寬度為 2=；路面橫坡為 2%， 土路肩橫坡為 3%。 ， 路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時 ，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進(jìn)行壓實(shí) ， 使路面具有一定防凍總厚度 ，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。選線時 ， 應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。 ， 還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物 ， 采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施。內(nèi)側(cè)土路肩坡度在超高緩和段起點(diǎn)之前 ， 變成 2﹪與路面橫坡相同。 20 表 3— 9 分段超高繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式 超高位置 計(jì)算公式 行車道橫坡值 備注 外側(cè) C 12()xb B b i?? 第一段 : 1zzxzciii x iL??? 第二段 : yZxZc2i ii = x +iL 計(jì)算結(jié)果為與設(shè)計(jì)之高差； 設(shè)計(jì)高程為中央分隔帶外側(cè)邊緣的高程； X= cL 時 ， 為圓曲線上的超高值 D 0 內(nèi)側(cè) D 0 第一段 :xzii? 第二段 : yZxZc2i ii = x +iL C 12()xb B b i? ? ? 表 3— 10 超高值計(jì)算結(jié)果 樁號 x(m) 外側(cè)（右） (m) 內(nèi)側(cè)（左） (m) A B C C B A K23+ 0 K23+775 K23+800 K23+825 K23+850 K23+875 K23+900 K23+925 K23+950 K23+975 K24+000 K24+25 K24+50 圓曲線 300 21 續(xù)上表 樁號 x(m) 外側(cè)（右） (m) 內(nèi)側(cè)（左） (m) A B C C B A K24+ 300 K24+550 K24+575 K24+600 K24+625 K24+650 K24+675 K24+700 K24+725 K24+750 K24+775 K24+800 K24+825 K24+ 0 (1)超高緩和段長度的計(jì)算 由于半徑 = 900m1R ， 設(shè)計(jì)速度 = 100km/hV ， 根據(jù)規(guī)范取超高坡度yi 5%? ， 超高漸變率 1175P? ， 所以 ， 超高緩和段長度為 : 39。 所以取 0L =1m 。cxh yybi － (bJ ＋bx)ci yybi＋ ( yb ＋bx)Xhi / cL ih— 超高橫坡度 u — 橫向力系數(shù) V — 設(shè)計(jì)速度 (km/h) R — 圓曲線半徑 (m) BJ— 路肩寬度 iG— 路拱坡度 19 iJ— 路肩坡度 ih— 超高橫坡度 Lc— 超高緩和段長度 X0— 與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離 X— 超高緩和段中任一點(diǎn)至起點(diǎn)的距離 hc— 路肩外緣最大抬高值 h`c— 路中線最大抬高值 h， c — 路基內(nèi)緣最大降低值 hcx — X 距離處路基外緣抬高值 h， cx— X 距離處路中線抬高值 h， cx— X 距離處路基內(nèi)緣降低值 b— 路基加寬值 bx— X 距離處路基內(nèi)緣降低值 緩和曲線長度 = 300m hcLL 所以取 300cLm? ， 則橫坡從路拱橫坡過渡到超高橫坡時的超高漸變率為 : ? ?1 2 .5 6 % + 2 % 11==3 0 0 3 0 0 3 3 0P ? ? 滿足排水要求 。 X hi / cL 內(nèi)緣 39。ch yybi－ ( yb ＋ b) hi 過渡段上 外緣 cxh yb (iJ － iG)＋ [ ycbi ＋ ( yb ＋B)ih]X/ cL 中線 39。ch yybi ＋ Bih/2 內(nèi)緣 39。 超高值的計(jì)算公式 : 2 127h Viu R?? 超高值計(jì)算 ： （ 1） 超高緩和段長度的計(jì)算 由于半徑 = 750m1R ， 設(shè)計(jì)速度 = 100km/hV 根據(jù)規(guī)范取超高坡度 6%yi ? ， 超高漸變率 1=175P 所以 ， 超高緩和段長度為 : 18 39。 ① 幾何要素計(jì)算 : 5 5 5 1 6 0 0 0 1 .4 3 % 2 2 8 .8LR ?? ? ? ?豎 曲 線 長 度 ： m 55 1 1 4 .42LT ??切 線 長 ： m 255 5 0 . 4 12TE R??豎 曲 線 變 坡 點(diǎn) 縱 距 ： m 豎曲線的起終點(diǎn)樁號 : 起點(diǎn) :K25+ 終點(diǎn) :K25+ 17 ②豎曲線上縱距 y 的計(jì)算 : 表 3— 7 豎曲線縱距計(jì)算結(jié)果表 5 樁號 x(m) 標(biāo)高改正22xy R? （ m） 切線高程 (m) 設(shè)計(jì)高程 (m) K26+ 0 0 K26+350 K26+400 K26+420 48 K26+450 K26+500 K26+ 0 0 超高設(shè)計(jì) 超高 確定 設(shè)置超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力 ， 而將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式。 ① 幾何要素計(jì)算 : 3 3 3 1 6 0 0 0 3 .1 3 % 5 0 0 .8LR ?? ? ? ?豎 曲 線 長 度 ： m 33 2 5 0 .4 m2LT ??切 線 長 ： 豎曲線的起終點(diǎn)樁號 : 起點(diǎn) :K25+ 終點(diǎn) :K25+ ②豎曲線上縱距 y 的計(jì)算 : 表 3— 5 豎曲線縱距計(jì)算結(jié)果表 3 樁號 x(m) 標(biāo)高改正22xy R? （ m） 切線高程 (m) 設(shè)計(jì)高程 (m) K25+ 0 0 K25+50 K25+100 K25+150 K25+200 50 K25+250 K25+280 48 K25+300 K25+350 K25+400 K25+450 49 K25+500 K25+ 0 0 (4)根據(jù)設(shè)計(jì)得知 : 4 21 7% 6% %ii? ? ? ? ? ? ? ?， 擬定 R4=16000m， 凹 形 豎曲線。 表 3— 2 凹形豎曲線最小半徑和 最小長度 計(jì)算行車速度(km/h) 前燈照射要求 (m) 跨線橋下視距 要求 (m) 緩和沖擊 (m) 《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī) 定值 (m) 2 1001 5 0 3 .4 9sR s??? 停 停 2 1002692sR ??停 2min ? 極限最小半徑Rmin 一般最小半徑 100 3620 951 2780 3000 4500 表 3— 3 豎曲線縱距計(jì)算結(jié)果表 1 樁號 x(m) 標(biāo)高改正22xy R? (m) 切線高程 設(shè)計(jì)高程 K23+ 0 0 K23+900 K23+950 63 K24+000 K24+30 61 K24+50 62 K24+100 K24+150 K24+200 K24+ 0 0 ① 幾何要素計(jì)算 : 1 1 1 1 6 0 0 0 2 .1 6 % 3 4 5 .6LR ?? ? ? ?豎 曲 線 長 度 ： m 11 1 7 2 .82LT ??切 線 長 ： m 211 1 0 . 9 32TE R??豎 曲 線 變 坡 點(diǎn) 縱 距 ： m 豎曲線的起終