【正文】 M]．長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社，□路線及工程概況本路線是山嶺重丘區(qū)的一條高速公路，路線設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)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。某高速公路路基路面綜合設(shè)計(jì)畢業(yè)論文1□設(shè)計(jì)總說明□地理位置圖某高速公路起于盤縣紅果海鋪，與滬昆國(guó)家高速公路相接，經(jīng)白雞坡、都格火車站、發(fā)耳、營(yíng)街，在望龍包跨過北盤江，經(jīng)茅草坪、營(yíng)盤、蘭花箐、雨格、松河、雞場(chǎng)坪，穿過扎營(yíng)山，經(jīng)滑石、埡密，終于山城縣玉舍鄉(xiāng)，與規(guī)劃的杭瑞國(guó)家高速公路相接。該公路是貴州省，骨架公路規(guī)劃方案“三縱三橫八聯(lián)八支”公路網(wǎng)中的畢節(jié)至安龍高速公路中的一段。設(shè)計(jì)速度80Km/h，起點(diǎn)樁號(hào)K15+，終點(diǎn)樁號(hào)為K17+。本次縱斷面設(shè)計(jì)共設(shè)置了四個(gè)變坡點(diǎn)，% ，%，最大坡長(zhǎng)970m，最小坡長(zhǎng)240m。本路線設(shè)計(jì)中共設(shè)置三座預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)T梁橋，；涵洞共6個(gè)，其中3個(gè)鋼筋混凝土圓管涵、3個(gè)鋼筋混凝土蓋板涵。℃，最低氣溫為12℃。蒸發(fā)量最大月份為2～5月份，無霜期230300天。2．本路線所屬境內(nèi)巖溶地貌類型齊全，發(fā)育典型。地勢(shì)西北高，東南低。境內(nèi)平均海拔在14001900m之間。3．境內(nèi)地理環(huán)境復(fù)雜，植被種類繁多，展布錯(cuò)雜，地理區(qū)域分異明顯。由于境內(nèi)海拔差異較大，垂直分異特征也較明顯。4．根據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的1:400萬《中國(guó)地震動(dòng)峰值參數(shù)區(qū)劃圖》 (GB18306—2001)，本路線段地震動(dòng)峰值加速度，依據(jù)現(xiàn)行《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ004—89)可不設(shè)防。相距50km左右處有水泥廠和石灰生產(chǎn)廠，鋼材等建材可以在相距40km處進(jìn)貨。對(duì)于道路施工造成的取土坑、棄土區(qū)填方及挖方邊坡采用完善的排水系統(tǒng)和必要的防護(hù)措施?！蹩v斷面設(shè)計(jì)的原則1．縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，線形設(shè)計(jì)應(yīng)平順、圓滑、視覺連續(xù)，保證行駛安全。3．平面與縱斷面組合設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的原則為宜相互對(duì)應(yīng)。5．平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，最好使豎曲線的起終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎”6．平、縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小應(yīng)均衡。8．與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并起到引導(dǎo)視線的作用。2．縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。連續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免反復(fù)設(shè)置反坡段。4．應(yīng)盡量做到填挖平衡，使挖方運(yùn)到就近路段填方，以減少借方和棄方，降低造價(jià)和節(jié)省用地。6．對(duì)連接段縱坡，如大、中橋引道及隧道兩端接線等，縱坡應(yīng)和緩、避免產(chǎn)生突變?！蹩v坡設(shè)計(jì)的步驟1．準(zhǔn)備工作：通過緯地軟件按比例標(biāo)注里程樁號(hào)和標(biāo)高，點(diǎn)繪地面線。2．標(biāo)注控制點(diǎn)：如路線起、終點(diǎn)，越嶺埡口，重要橋涵，地質(zhì)不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪線的洪水位，隧道進(jìn)出口，平面交叉和立體交叉點(diǎn)，鐵路道口，城鎮(zhèn)規(guī)劃控制標(biāo)高以及受其他因素限制路線必須通過的標(biāo)高控制點(diǎn)等。反復(fù)比較各種可能的方案，最后定出既符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點(diǎn)要求，且土石方較省的設(shè)計(jì)線作為初定試坡線，將坡度線延長(zhǎng)得出變坡點(diǎn)的初步位置。5．核對(duì)：選擇有控制意義的重點(diǎn)橫斷面，如高填深挖，作橫斷面設(shè)計(jì)圖，檢查是否出現(xiàn)填挖過大、坡腳落空或過遠(yuǎn)、擋土墻工程過大等情況，若有問題應(yīng)及時(shí)調(diào)整。％，變坡點(diǎn)一般要調(diào)整到10m的整樁號(hào)上。8．計(jì)算各樁號(hào)處的填挖值：根據(jù)該樁號(hào)處地面標(biāo)高和設(shè)計(jì)標(biāo)高確定。設(shè)計(jì)時(shí)充分結(jié)合縱斷面設(shè)計(jì)原則和要求，并依據(jù)規(guī)范的規(guī)定合理的選擇好半徑。其它邊坡點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果見縱坡、豎曲線表。路面橫坡為2%，土路肩橫坡為3%。路塹為大于15m的巖質(zhì)邊坡時(shí)，查規(guī)范可知采用1：、1：：。 路基壓實(shí)度 填挖類別路面以下深度（m）填料最小強(qiáng)度（CBR）（%）路基壓實(shí)度（%）零填及挖方路基0~8≥96~5≥96填方路基0~8≥96~5≥96□路基填料填方路基宜選用級(jí)配較好的粗粒土作為填料。細(xì)粒土做填料，當(dāng)土的含水量超過最佳含水量?jī)蓚€(gè)百分點(diǎn)以上時(shí)，應(yīng)采取晾曬或摻入石灰、固化材料等技術(shù)措施進(jìn)行處理?！趼反蔡幚?．路床土質(zhì)應(yīng)均勻、密實(shí)、強(qiáng)度高，上路床壓實(shí)度達(dá)不到要求時(shí)，必須采取晾曬，摻石灰等技術(shù)措施。2．挖方地段的路床為巖石或土基良好時(shí)，可直接利用作為路床，并應(yīng)整平，碾壓密實(shí)。3．填方路基的基底，應(yīng)視不同情況分別予以處理基底土密實(shí)，地面橫坡緩于1：5時(shí)，路基可直接填筑在天然地面上，地表有樹根草皮或腐殖土應(yīng)予以處理。路堤基底范圍內(nèi)由于地表水或地下水影響路基穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)采取攔截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易風(fēng)化的片石，塊石或砂、礫等透水性材料。4□排水設(shè)計(jì)計(jì)算說明書□邊溝設(shè)計(jì)驗(yàn)算在K15++220之間的左側(cè)挖方段為挖方最大匯水面積段，本次設(shè)計(jì)以瀝青混凝土路面為例。□計(jì)算匯水面積和徑流系數(shù)==。匯水區(qū)域在邊溝平臺(tái)上的面積A2=1=，取坡面徑流系數(shù)(漿植草護(hù)面)C2=，匯水區(qū)域在路面一側(cè)(公路路中線到邊溝）的面積為A3=12=，由表查得瀝青路面徑流系數(shù)為C3=。計(jì)算匯流歷時(shí)：由克畢公式計(jì)算坡面匯流歷時(shí)公式如下：其中： t1 ——坡面匯流歷時(shí)（min）； L——坡面流的長(zhǎng)度（m）； i——坡面流坡度（%）； m——地表粗糙系數(shù)； 圖 邊溝計(jì)算示意圖 由表查得拱式護(hù)面墻防護(hù)路塹邊坡的粗度系數(shù)m=，且路塹坡度為1：，得路塹坡面匯流歷時(shí)由表查得邊溝平臺(tái)（植草護(hù)面）的粗度系數(shù)m=，橫向坡度為4%，則查表得瀝青混凝土路面粗糙系數(shù)為m=，橫坡4%，坡面流長(zhǎng)度為12m，所以歷時(shí)時(shí)間為因此取坡面匯流歷時(shí)t=(取最大值)。求得過水?dāng)嗝娑蚊娣e為A=，水力半徑為R=m。由上可得匯流歷時(shí)為 。求設(shè)計(jì)重現(xiàn)期和降雨歷時(shí)內(nèi)的降雨強(qiáng)度（mm/min），由于公路在貴州六盤水境內(nèi)，據(jù)《公路排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可取公式如下□計(jì)算設(shè)計(jì)徑流量可按降雨強(qiáng)度由推理公式確定：，式中：Q—設(shè)計(jì)徑流量； C—徑流系數(shù)； F—匯水面積（Km）?！鯔z驗(yàn)徑流設(shè)定邊溝的截面形式為矩形，則泄水能力：因?yàn)樵O(shè)計(jì)徑流量Q=泄水能力Qc=，所以假定的邊溝尺寸符合要求。為此，應(yīng)保證設(shè)計(jì)流速在最大和最小允許流速范圍內(nèi)。對(duì)于平均流速V=，故滿足沖淤檢驗(yàn)?！鯏r水帶設(shè)計(jì)驗(yàn)算本次設(shè)計(jì)以瀝青路面設(shè)計(jì)為例，單側(cè)路面和路肩橫向排水的寬度為12m，出水口間距初擬為50m，以K15+～K15+200段為設(shè)計(jì)段，%，路拱橫坡度為3%。按公路重要程度（高速公路），對(duì)路面和路肩表面排水取設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為5年。設(shè)出水口間距為50m，則兩個(gè)出水口之間的匯水面積為F=5012106=600106km2，對(duì)于瀝青混凝土路面取徑流系數(shù)C=。由克畢公式計(jì)算坡面匯流歷時(shí)t1，由表查得地表粗度系數(shù)m1=，路面橫坡為is=4%，坡面流長(zhǎng)度LS=12m，可計(jì)算得到坡面匯流歷時(shí)=。查表得，光滑瀝青表面的粗糙系數(shù)為n=，對(duì)于淺三角形溝的水力計(jì)算采用修正的曼寧公式來計(jì)算泄水能力，由QC=，代入Q=，ih=，i=，來反算ha=。、?？傂顾縌a+Qb=Q=由水深ha=，按上述方法知：hb=haBwia==== 總泄水量Qa+Qb=+=，接近設(shè)計(jì)流量Q=，攔水帶邊溝水深為6cm，+。根據(jù)攔水帶邊溝水深為6cm，(硬路肩寬度為3m)，選擇攔水帶的形式為水泥混凝土攔水帶，攔水帶堤高12cm，正面邊坡1：1，背面邊坡直立。本節(jié)設(shè)計(jì)的公式均來自于《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ01897）。橫斷面設(shè)計(jì)線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝等設(shè)施構(gòu)成的。2．路基設(shè)計(jì)除選擇合適的橫斷面形式和邊坡坡度等外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施。選線時(shí)，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。4．沿河及水浸水淹路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。6．路基設(shè)計(jì)還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需要。□橫坡的確定查《公路線路設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20—2006）得瀝青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均為1~2%，故取路拱坡度為2%；硬路肩與行車到一致，土路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大1%~2%，故取路肩橫向坡度為3%，路拱坡度采用雙向坡面，由路中央向兩側(cè)傾斜。合理的設(shè)置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性與舒適性。因此，超高橫坡度在圓曲線上應(yīng)是與圓曲線半徑相適應(yīng)的全超高，在緩和曲線上應(yīng)是逐漸變化的超高。6□土石方的計(jì)算和調(diào)配□調(diào)配要求1．土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進(jìn)行。3．土石方調(diào)運(yùn)的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊懀话闱闆r下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。5．不同性質(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)配?！跽{(diào)配方法土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法、表格調(diào)配法等，由于表格調(diào)配法不需單獨(dú)繪圖，直接在土石方表上調(diào)配，具有方法簡(jiǎn)單，調(diào)配清晰的優(yōu)點(diǎn)，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。一般采用分段調(diào)用，故本項(xiàng)目采用該方法，表格調(diào)配法的方法步驟如下：□準(zhǔn)備工作調(diào)配前先要對(duì)土石方計(jì)算進(jìn)行復(fù)核，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行。□橫向調(diào)運(yùn)計(jì)算本樁利用、填缺、挖余，以石代土?xí)r填入土方欄，并用符號(hào)區(qū)分。2．計(jì)算調(diào)運(yùn)數(shù)量和運(yùn)距調(diào)配運(yùn)距是指計(jì)價(jià)運(yùn)距，就是調(diào)運(yùn)挖方中心到填方中心距離見區(qū)免費(fèi)運(yùn)距。2．路基填土高度3H≤8m時(shí)，設(shè)三維土工網(wǎng)護(hù)坡，當(dāng)H≥8m時(shí)，設(shè)漿砌片石人字骨架防護(hù)，骨架內(nèi)鋪設(shè)草坪網(wǎng)布被保證路面水或坡面水不沖刷護(hù)坡道，相應(yīng)于襯砌拱拱柱部分的護(hù)坡道也做鋪砌，并設(shè)置20號(hào)混凝土預(yù)制塊至邊溝內(nèi)側(cè)。4．路塹路段邊坡為1：，按規(guī)范采用漿砌片石防護(hù)。本次穩(wěn)定性驗(yàn)算分為三個(gè)部分：（1）計(jì)算參數(shù)的的選用；（2）確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面；（3）路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算。2．車輛荷載作用在擋土墻墻背填土上所引起的附加土體側(cè)壓力換算成等代均布土層厚度□最危險(xiǎn)滑弧圓心位置的確定1．：如圖，首先確定圓心O與半徑OA，一般情況下，圓心的位置是在圓心輔助線EF的延長(zhǎng)線上移動(dòng)。查路基設(shè)計(jì)手冊(cè)取β1=26176。β2=35176。交點(diǎn)為F，圓心在輔助線上向左上方移動(dòng)，計(jì)算K值最小時(shí)的圓心即為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的圓心，滑動(dòng)面通過坡角A，作出的圓?！醴治鲇?jì)算過程將土體劃分為若干塊，用CAD工具量取各個(gè)條快的面積Fi，每個(gè)土條重心垂線與滑動(dòng)動(dòng)圓弧交點(diǎn)的法向方向與重心垂線的夾角α（有正負(fù)之分，法向量在垂線左側(cè)為負(fù)，右側(cè)為正），圓弧弧段所對(duì)應(yīng)的圓心角，再計(jì)算弧長(zhǎng)L值。故以點(diǎn)向兩邊取圓心點(diǎn)，計(jì)算并得到最小K值?！趼坊豕こ淘O(shè)計(jì) 擋土墻尺寸圖 擋土墻尺寸表(cm) DL DHH1H2HB1B2B3601205478231200120281491表 擋土墻參數(shù)表 墻身及基礎(chǔ)填料及地基 擋土類型衡重式路肩墻填料種類重(kN/m)砂類土18墻高H(m)12填料內(nèi)摩擦角35砌筑材料MU50片石地基土類別重度(kN/m)亞砂土、亞粘土18砌筑材料的重度 (kN/m)23地基土承載力特征值(kN)350地基坡度tan基底與地基土摩擦系數(shù)圬工砌體間的摩擦系數(shù)地基土內(nèi)摩擦系數(shù)表 石砂漿砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 項(xiàng)目設(shè)計(jì)值抗壓軸心抗拉彎曲抗拉直接抗剪□上墻土壓力計(jì)算1．車輛荷載換算車輛荷載作用在墻背填土上引起附加土體側(cè)壓力換算成等代均布土層厚度 2．上墻土壓力計(jì)算□計(jì)算破裂角，判別是否出現(xiàn)第二破裂面。4．重設(shè)破裂面交于荷載外，按表322第3類公式： 第一破裂面傾角第二破裂面傾角第一破裂面距墻頂內(nèi)緣故第一破裂面交于荷載外，與假設(shè)相符。5．計(jì)算第二破裂面上的主動(dòng)土壓力E1由表322第3類公式，有對(duì)上墻的力臂 □下墻土壓力計(jì)算按《公路路基手冊(cè)》中等效超載法計(jì)算，由表323第3類公式計(jì)算得：下墻破裂角相對(duì)于墻趾O點(diǎn)的力臂墻身截面積 = (㎡) 重量 = 衡重臺(tái)上填料重 = (kN)□擋土墻驗(yàn)算1．滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算基底摩擦系數(shù) = ，采用傾斜基底增強(qiáng)抗滑動(dòng)穩(wěn)定性：2．傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算通過CAD繪圖可以得到以下參數(shù)相對(duì)于墻趾，墻身重力的力臂 Zw= (m)相對(duì)于墻趾，上墻Ey的力臂 Zx= (m)相對(duì)于墻趾，上墻Ex的力臂 Zy= (m)相對(duì)于墻趾，下墻Ey的力臂 Zx= (m)相對(duì)于墻趾，下墻Ex的力臂 Zy= (m)驗(yàn)算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 3．地基應(yīng)力及偏心距驗(yàn)算基礎(chǔ)為天然地基，驗(yàn)算墻底偏心距及壓應(yīng)力，取傾斜基底的傾斜寬度驗(yàn)算地基承載力和偏心距地基土修正后的容許承載力為因eB/6，則墻趾和墻踵處的壓應(yīng)力為墻趾處地基承載力驗(yàn)算: 壓應(yīng)力== 520(kPa)，故滿足要求。4．墻底截面強(qiáng)度驗(yàn)算?法向應(yīng)力驗(yàn)算，計(jì)算截面寬度B=當(dāng)eB/6，則截面上的法向應(yīng)力為 ?剪應(yīng)力驗(yàn)算 5．上墻的截面驗(yàn)算 ?實(shí)際土壓力計(jì)算驗(yàn)算上墻正截面的強(qiáng)度時(shí)，可根據(jù)實(shí)際墻背與土體間無相對(duì)移動(dòng)（即無摩擦力）的前提，推求出實(shí)際墻背上的土壓力： 假設(shè)此土壓力沿墻背呈直線分布，作用于上墻的下三分點(diǎn)處，按上述土壓力驗(yàn)算上墻截面應(yīng)力。 斜剪應(yīng)力 通過以上驗(yàn)算，可知該衡重式路肩擋土墻滿足設(shè)計(jì)要求。擬建一條高速公路，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6%，路基土為低液限粘土。故有：□累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次設(shè)計(jì)