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龍山茨巖塘至永順靈溪鎮(zhèn)二級(jí)公路設(shè)計(jì)_二級(jí)公路畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)-在線瀏覽

2024-10-28 21:55本頁(yè)面
  

【正文】 設(shè)計(jì) 5 表 車輛荷載主要技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目 車輛重力標(biāo)準(zhǔn)值 前軸重力標(biāo)準(zhǔn)值 中軸重力標(biāo)準(zhǔn)值 后軸重力標(biāo)準(zhǔn)值 軸距 輪距 前輪著地寬度及長(zhǎng)度 中、后輪著地寬度及長(zhǎng)度 車輛外形尺寸(長(zhǎng)寬) 單位 kN kN kN kN m m m m m 技術(shù)指標(biāo) 550 30 2 120 2 140 3++7+ 15 路線方案布置及方案比選的論證 路線是道路的骨架,它的優(yōu)劣影響道路功能的發(fā)揮和在路網(wǎng)中的作用。選線要綜合考慮多種因素,妥善處理好各方面的關(guān)系 。方案比選可 按照上述技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、效益等的計(jì)算 比較,確定推薦的路線方案。 方案一平曲線設(shè)計(jì)計(jì)算 方案一 采用手算 ,路線設(shè)計(jì)除了起終點(diǎn) (起點(diǎn)樁號(hào): K0+000,終點(diǎn)樁號(hào): K3+)外有兩個(gè)交點(diǎn),即 JD1 和 JD2,下表為平曲線設(shè)置表。 2739。 5239。 曲線五個(gè)主點(diǎn)里程樁號(hào) 直緩點(diǎn): ZH=JD2T= K2+= K1+ 緩圓點(diǎn): HY= ZH+ LS= K1++200= K2+ 二級(jí)公路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 緩直點(diǎn): HZ= HY+LLS= K2++= K2+ 圓緩點(diǎn): YH=HZ LS= K2+= K2+ 曲中點(diǎn): QZ=YH(L/2LS)= K2+= K2+ 交點(diǎn) 2: JD2=QZ+ D/2= K2++= K2+ 上述驗(yàn)證無(wú)誤, 終點(diǎn)樁號(hào)為: JD2+= K3+。 方案二平曲線設(shè)計(jì)計(jì)算 方案二 運(yùn)用 緯地軟件設(shè)計(jì), 在地形圖上執(zhí)行主線平面設(shè)計(jì)命令 ,設(shè)計(jì)定點(diǎn),然后采用“已知 S1+R+S2”模式進(jìn)行實(shí)時(shí)修改,最后保存確定平面文件。 439。 5439。 路線縱斷面設(shè)計(jì) 二級(jí)公路縱斷面設(shè)計(jì)的總原則 縱斷面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下: (1)二級(jí)公路的最大坡度為 6%,長(zhǎng)路塹以及橫向排水不暢的路段采用不小于 %的縱坡,當(dāng)采用平坡( 0%)或小于 %的縱坡時(shí)路基邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計(jì)。 (3)坡長(zhǎng)限制:縱坡坡度≥ 3%,最大坡長(zhǎng)不大于 1200m。 縱坡坡度≥ 5%,最大坡長(zhǎng)不大于 800m。 (5)豎曲線半徑一般最小值 2020,凹形豎曲線半徑一般最小值 1500m。 (7)最大合成坡度 %,最小合成坡度為 %,平均縱坡不宜大于 %。 T 1 T 2LPQxhE12yxo 圖 豎曲線要素示意圖 豎曲線長(zhǎng)度 L 或豎曲線半徑 R: L=R??或 R=???? () 豎曲線切線長(zhǎng) : ?? = ??2 = ????2 () 豎曲線任意一點(diǎn)的豎距 : ?? = ??22?? () 豎曲線外距 : ?? = ??22?? 或 ?? = ????28 = ????8 = ????4 () ① 變坡點(diǎn) 1: 樁號(hào): K1+060,高程: , ω=%%=%,凸型, R=30000; K1+060 處豎曲線要素計(jì)算: L=Rω=30000%=303m T=L/2=303/2= E=??2/2R=(230000)= 豎曲線的起點(diǎn)樁號(hào): K1+= K0+;終點(diǎn)樁號(hào): K1+060+= K1+。 設(shè)計(jì)高程的計(jì)算 ① 變坡點(diǎn) 1: 豎曲線起點(diǎn) K0+ 處 設(shè)計(jì)高程: %= K0+920 處:橫距 x== 二級(jí)公路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 豎距 h= 2x /2R =(230000)= 切線高程: +%= 設(shè)計(jì)高程: = K0+940 ~ K1+200 處設(shè)計(jì)高程的計(jì)算方法同 K0+920 處,其結(jié)果如表 豎曲線終點(diǎn) K1+ 處 設(shè)計(jì)高程: %= 表 變坡點(diǎn) 1 處 豎曲線計(jì)算表 樁號(hào) 橫距 x(m) 豎距 h (m) 切線高程 (m) 設(shè)計(jì)高程 (m) K0+(起點(diǎn)) 0 0 K0+920 K0+940 K0+960 K0+980 K1+000 K1+020 K1+040 K1+060(中點(diǎn)) K1+080 K1+100 K1+120 K1+140 K1+160 K1+180 K1+200 K1+(終點(diǎn)) 0 0 ② 變坡點(diǎn) 2: 豎曲線起點(diǎn) K2+164 處設(shè)計(jì)高程: +206%= K2+170 處:橫距 x=21702164=6m 豎距 h= 2x /2R=66/( 240000) = 切線高程: %= 設(shè)計(jì)高程: += K2+190 ~ K2+570 處設(shè)計(jì)高程的計(jì)算方法同 K2+170 處,其結(jié)果如表 二級(jí)公路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 豎曲線終點(diǎn) K2+576 處設(shè)計(jì)高程: +206%= 表 變坡點(diǎn) 2 處豎曲線計(jì)算表 樁號(hào) 橫距 x(m) 豎距 h(m) 切線高程 (m) 設(shè)計(jì)高程 (m) K2+164(起點(diǎn)) 0 0 K2+170 6 K2+190 26 K2+210 46 K2+230 66 K2+250 86 K2+270 106 K2+290 126 K2+310 146 K2+330 166 K2+350 186 K2+370(中點(diǎn)) 206 K2+390 186 K2+410 166 K2+430 146 K2+450 126 K2+470 106 K2+490 86 K2+510 66 K2+530 46 K2+550 26 K2+570 6 K2+576(終點(diǎn)) 0 0 方案二的縱斷面的設(shè)計(jì)計(jì)算 結(jié)合以上原則,運(yùn)用緯地軟件對(duì)路段進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)。本路段最大縱坡坡度為 %,最小縱坡坡度為 %。如下表 : 由方案一的高程計(jì)算,同理可得方案二的設(shè)計(jì)高程見(jiàn)表 和表 。 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》( JTG D202020)中關(guān)于平面線形配合規(guī)定:設(shè)計(jì)速度 大于或等于 60km/h 的公路,必須注意平縱面的合理組合,盡量做到線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺(jué)良 好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適。豎曲線的起、終點(diǎn)宜分 別設(shè)在平曲線的,兩個(gè)緩和曲線內(nèi),其中任一點(diǎn)都不要設(shè)在緩和曲線以外的直線上或圓曲線內(nèi)。平、豎曲線半徑的均衡研究認(rèn)為:豎曲線半徑約為平曲線半徑的 10~20 倍。 ,加寬過(guò)渡段應(yīng)采用與緩和曲線相同的長(zhǎng)度;超高過(guò)渡段布置在緩和曲線上,兩者長(zhǎng)度宜相同或根據(jù)需要使緩和曲線較長(zhǎng),在圓曲線上是全超高。方案是否合理,不但關(guān)系到公路本身的工程投資和運(yùn)輸效率,更重要的是影響到路線在路線網(wǎng)中是否起到應(yīng)有的作用,即是否滿足國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防的要求和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。方案比選可按下述指標(biāo)進(jìn)行。 (2)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):包括土石方、排水及防護(hù)工程、路面、橋梁及隧道、涵洞、通道、征地及拆遷等工程數(shù)量和工程造價(jià)指標(biāo)等。 按照上述技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、效益等的計(jì)算比較,確定 推薦的路線方案。 但結(jié)合兩方案的平面圖和縱斷面圖來(lái)看:方案 一 平面線形稍好于方案 二 ,沿途結(jié)構(gòu)物較多,工程造價(jià)相應(yīng)增大,并且給施工帶來(lái)較大難度。從對(duì)環(huán)境影響的角度分析,顯然方案 二 的高填深挖對(duì)環(huán)境的破壞更大。 橫斷面設(shè)計(jì) 路基橫斷面形狀設(shè)計(jì) 本段設(shè)計(jì)公路等級(jí)屬二級(jí)公路(平原微丘區(qū)),采用二級(jí)路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面型式,路面 寬度 10m。路拱 及硬路肩 橫坡為 2%, 土 路肩橫坡為 3%。 運(yùn)用緯地設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行 橫斷面設(shè)計(jì)繪圖 , 輸出 路基橫斷面設(shè)計(jì)圖和路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖 ,以及輸出路基土石方數(shù)量表和路基設(shè)計(jì)表 。由于平曲線最小半徑 1500m250m,所以不需要加寬設(shè)計(jì)。按照墻的形式,擋土墻可以分為重力式擋土墻,加筋擋土墻。本設(shè)計(jì)采用重力式擋土墻。 ,車輛荷載等級(jí)為公路- II 級(jí),擋土墻荷載效應(yīng)組合采用荷載組合I、 II。 ,填土與墻背間的內(nèi)摩擦角δ= Φ/2=21176。 ,容許承載力 [σ]=810kPa,基底摩擦系數(shù) μ= 。 確定計(jì)算參數(shù) 設(shè)計(jì)擋墻高度 H=4m,墻上填土高度 a=2m,填土邊坡坡度為 1:,墻背仰斜 ,坡度1:。墻背與豎直平面的夾角 ????? 0 3 r c t a n? 。擋土墻尺寸具體見(jiàn)圖 。 (2)計(jì)算主動(dòng)土壓力及其作用位置 最大 主動(dòng)土壓力: ???? = ??(??0 tan?? ? ??0)cos(?? + ??)sin(?? +??) = (18 ?7) cos(176。)sin(176。) = 土壓力的水平和垂直分力為: ???? = ???? cos(?? +??) = cos(?176。) = ???? = ???? sin(?? +??) = sin(?176。) = 主動(dòng)土壓力系數(shù)及 作用位置: mdh 2 2 1 a nt a n1 ????? ?? mabh a nt a n t a n3 ???????? ?? ? 3 1 )42 3 7 (4 2212)21(21 2 4031 ???????????? H hhHhH aK 作用位置: mKHHhhhhHaHZy 0)(2343)23()(3221244023??? ?????????? mZBZ Yx )0 3 a n ( a n ??????? ? 抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算 為保證擋土墻抗滑穩(wěn)定性,應(yīng)驗(yàn)算在土壓力及其他外力作用下,基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力。 ); ? ──基底摩擦系數(shù),此處根據(jù)已知資料, ?? ; Q1? ──主動(dòng)土壓力分項(xiàng)系數(shù),當(dāng)組合為Ⅰ、Ⅱ時(shí), Q1? =;當(dāng)組合為Ⅲ時(shí),Q1? = 。 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 為保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性,需驗(yàn)算它抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆的能力, Q10 .9 ( ) 0G y x x yG Z E Z E Z?? ? ? () 式中: GZ ──墻身、基礎(chǔ)及其上的土重合力重心到墻趾的水平距離 (m); xZ ──土壓力垂直分力作用點(diǎn)到墻趾的水平距離 (m); yZ ──土壓力水平分力作用點(diǎn)到墻趾的垂直距離 (m)。 (1)基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力 ① 軸心荷載作用時(shí) 1Np A? () 式中: p ──基底平均壓應(yīng)力 (kPa); A──基礎(chǔ)底面每延米的面積,即基礎(chǔ)寬度, B? ( 2m ); 1N ──每延米作用于基底的總豎向力設(shè)計(jì)值 (kN); 1 0 011( ) c o s s inyxG Q QN G E W E??? ? ?? ? ? ? () 其中: yE ──墻背主動(dòng)土壓力(含附加荷載引起)的垂直分力 (kN); xE ──墻背主動(dòng)土壓力(含附加荷載引起)的水平分力 (kN); W──低水位浮力 (kN)(指常年淹沒(méi)水位)。 作用于基底的合力偏心距 e 為: 2BeC?? () 其中: B=1+= ?? = ?????? + ???????? ??????????? +???? = + ? + = 二級(jí)公路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 則 ?????? Be ???????? = ?? +?????? (1 +6???? ) = + (1+ 6 ) = [σ] = 810kPa 所以基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力滿足要求。 (3)地基承載力抗力值 ① 當(dāng)軸向荷載作用時(shí) pf? () 式中: p ──基底平均壓應(yīng)力; f ──地基承載力抗力值 (kpa)。 墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算 為了保證墻身具有足夠的強(qiáng)度,應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇 1~2 個(gè)控制斷面進(jìn)行驗(yàn)算,如墻身底部、 1∕ 2 墻高處、上下墻(凸形及衡重式墻)交界處。 ???? =1 ?256(??0??)81 +12(??0??)2 =1 ?256( )81 +12( )2 = ???? = ???? ≤ ??????????????= 1 = 故強(qiáng)度滿足要求。當(dāng) H/B 小于10 時(shí)為矮墻,其余則為細(xì)高墻。此處H/B=4/1=410,故 K? =1 ???? = ???? ≤ ???? ?????????
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