【正文】 ?????= 1 1 = 故穩(wěn)定滿足要求。 故所設(shè)計(jì)的擋土墻滿足要求。沿墻長(zhǎng)每 10 米設(shè)置變形縫，變形縫全高設(shè)置，其寬度取為 米。 路基防護(hù)與加固 合理的路基設(shè)計(jì)，應(yīng)在路基位置、橫斷面尺寸、巖土組成等方面綜合考慮。隨著公路等級(jí)的提高，為維護(hù)正常的交通運(yùn)輸，減少公路病害，確保行車安全，保持公路與自然環(huán)境協(xié)調(diào)，路基的防護(hù)與加固更具有重要意義。 坡面防護(hù) 邊坡防護(hù)主要是保護(hù)路基邊坡表面免受雨 水沖刷，減緩溫差及溫度變化的影響，防止和延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化、破碎、剝蝕演變過(guò)程，從而保護(hù)路基邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程度還可兼顧路基美觀和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。簡(jiǎn)易防護(hù)的邊坡高度與坡度不宜過(guò)大， 土質(zhì)邊坡坡度一般不陡與二級(jí)公路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 1:1~1:。雨水集中或匯水面積較大時(shí)，應(yīng)有排水設(shè)施相配合。 植物防護(hù) 植物防護(hù)可以美化路容、協(xié)調(diào)環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡的濕度，起到固結(jié)和穩(wěn)定邊坡的作用。主要有種草、鋪草皮和植樹。選用的草籽應(yīng)注意當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驐l件，通常應(yīng)以容易成長(zhǎng)、根部發(fā)達(dá)、葉莖較矮、枝葉茂密的多年生草種為宜。 當(dāng)坡面沖刷比較嚴(yán)重，邊坡較陡，應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)鋪草皮。樹木的品種和種植位置及寬度，應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求，流水速度等因素，參見有關(guān)手冊(cè)、結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)而定。它主要有砂漿抹面、勾縫噴刷以及石砌防護(hù)或護(hù)面墻。 抹面防護(hù)適用于石質(zhì)挖方坡面，巖石表面風(fēng)化，但比較完善，尚未剝落，如頁(yè)巖、泥沙巖、千枚巖的新坡面。操作前，應(yīng)清理坡面風(fēng)化層、浮土和松動(dòng)碎塊，填坑補(bǔ)洞，灑水潤(rùn)濕。噴漿施工簡(jiǎn)單，效果較好，適應(yīng)于易風(fēng)化而坡面不平整的巖石挖方邊坡，厚度一般為 510cm，噴漿的水泥用量很大，比較重大的工程選用。對(duì)于比較堅(jiān)硬的巖石坡面，為防止水滲入縫隙成害，視縫隙深淺與大小，分別予以灌漿、勾縫或嵌補(bǔ)登。 沖刷防護(hù) 沖刷防護(hù)主要對(duì)沿河濱海路堤、河灘路堤及水澤區(qū)路堤，亦包括橋頭引道，以及路基邊旁路堤等的防護(hù)。所以，堤岸的沖刷防護(hù)與加固，主要針對(duì)水流的破壞作用而設(shè)，起防水盒加固堤岸雙重功效。堤岸防護(hù)直接措施，包括植物防護(hù)、石砌防護(hù)和拋石與石籠防護(hù)，以及必要時(shí)設(shè)置的支檔結(jié)構(gòu)物。拋石防護(hù)，類似在坡腳處設(shè)置護(hù)腳，不受氣候條件限制，路基沉實(shí)以前均可施工，季節(jié)性浸水或長(zhǎng)期浸水均可用。必要二級(jí)公路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 時(shí)進(jìn)行疏浚河床、改變河道，目的是改變流水方向，避免或緩和水流對(duì)路基的直接破環(huán)作用。 軟土地基的處理方法有很多，各種方法具有不同的特點(diǎn)，可得到不同的效 果，因此適應(yīng)于不同的目的。沉降處理包括加速固結(jié)沉降和縮小總沉降兩個(gè)方面，前者可采用加載預(yù)壓、豎向排水和擠實(shí)砂樁等方法，后者則可采用擠實(shí)砂樁、石灰樁、換填好土等方法。處理方法有時(shí)單獨(dú)使用，而一般情況下是幾種方法組合使用，以發(fā)揮各種方法的特長(zhǎng)，取得良好的處理效果。 標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載當(dāng)量換算 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以 100kN 單軸 雙輪組荷載為標(biāo)準(zhǔn)軸載。 161 100n is i ii PNN?? ??? ????? () 式中 : Ns—— 100KN 的單軸 雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)； Pi—— 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)； n—— 軸型和軸載級(jí)位數(shù)； 二級(jí)公路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 iN —— 各類軸型 i 級(jí)軸載的作用次數(shù)； i? —— 軸 輪型系數(shù)。 () 雙軸 雙輪組： i? = 10。 () 三軸 雙輪組： i? = 10。 () 軸載當(dāng)量換算見下表： 表 軸載當(dāng)量換算 軸數(shù) 總重 Pi(kN) 各級(jí)作用次數(shù) iN 軸 輪型系數(shù) i? 標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù) Ns 躍進(jìn) NJ131 后軸 1 900 10^4 解放 CA390 后軸 1 490 黃河 JN162 前軸 1 640 后軸 1 640 東風(fēng)XQD5170TGC 后軸 2 2 300 10^6 解放 CA15 后軸 1 400 總計(jì) 注：前軸重小于 40kN 不計(jì)。 二級(jí)公路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 表 混凝土路面臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù) 公路等級(jí) 縱縫邊緣處 高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站 ~ 二級(jí)及二級(jí)以下公路 行車道寬 7m ~ ~ 行車道寬≤ 7m 二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為 t=20 年，臨界荷載位處的車輛軌跡橫向分布系數(shù)取 ，交通量年平均增長(zhǎng)率為 6%。水泥混凝土面層板的平面尺寸長(zhǎng)為 4m，寬為 。碾壓混凝土不設(shè)縱縫，橫縫設(shè)假縫，間距（板長(zhǎng)） 4m。1 () ?? = [1? (??????0)。 () 式中： ??0—— 路床頂面的回彈模量 (Mpa)； ????—— 基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量 (Mpa)； ?? ??2—— 基層和底基層或墊層的回彈模量 (Mpa)； ????—— 基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度 (m)； ????—— 基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度 (MN 按式 ()~ ()計(jì)算底基層頂面當(dāng)量回彈模量如下： ???? = ??12??1 +??22??2??12 +??22 =1300 + 600 + = 1013Mpa ???? = ??1??13 +??2??2312 +(??1 + ??2)24 (1??1??1 +1??2??2)。1 = (MN ] = [1? (103140 )。= 1 ? (103140 )。雙層板的臨界荷位處仍為板的縱 向邊緣中部，標(biāo)準(zhǔn)軸載 ????在臨界荷位處產(chǎn)生的上層和下層混凝土板的荷載疲勞應(yīng)力 ??????1和 ??????2分別由 ()~ ()計(jì)算確定： ??????1 = ???? ??????????1 () ??????2 = ???? ??????????2 () 式中： ????、 ????、 ????—— 應(yīng)力折減系數(shù)，荷載疲勞應(yīng)力系數(shù)和綜合系數(shù)，確定方法與單層混凝土板相同； ?????? ??????2—— 結(jié)合式或分離式雙層板上層板和下層板的彎拉應(yīng)力（ Mpa），可有 ()~ ()計(jì)算確定。 m)，按 ()計(jì)算確定。1???? () ????—— 雙層混凝土板的相對(duì)剛度半徑 (m)，按式 ()計(jì)算確定。1???? = 31000 312 +27000 12 +0 =水泥混凝土面層，考 慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù) ????=??????=( 104)=；碾壓混凝土基層，考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù) ????=??????=( 104)=。 普通混凝土面層的荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為 ??????1 = ???? ??????????1 = = 碾壓混凝土面層的 荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為 ??????2 = ???? ??????????2 = = 溫度疲勞應(yīng)力 加鋪混凝土雙層結(jié)構(gòu)板的溫度疲勞應(yīng)力原則上按下式計(jì)算確定： ?????? = ?????????? () 式中： ??????—— 臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力 (Mpa)； ?????? —— 最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力 (Mpa)。從實(shí)際應(yīng)力分析結(jié)果看，分離式雙層板僅需計(jì)算上層板的溫度疲勞應(yīng)力 ??????1。 ???? = ??????????[??(??????????)?????] () ??????1 = ????????1??01????2 ????1 () ????1 = ??1???? () ??1 = ????。5/℃； ????—— 最大溫度梯度； ????1—— 分離式雙層混凝土板的溫度應(yīng)力系數(shù)； ????—— 綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力作用的溫度應(yīng)力系數(shù)； ????—— 混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力系數(shù)。 本設(shè)計(jì)路段所在的自然分區(qū)為 Ⅳ 5，最大溫度梯度取 92(℃ /m)。 圖 溫度應(yīng)力系數(shù) Bx 最大溫度梯度時(shí)普通混凝土上層板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為： ??1 = ????。ln(27000:) = ????1 = ??1???? = = ??????1 = ????????1??01????2 ????1 = 1 10。 路面板的綜合疲勞應(yīng)力應(yīng)滿足以目標(biāo)可靠度為依據(jù)的極限平衡方程式，即 ????(?????? + ??????) ≤ ???? () 二級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，目標(biāo)可靠度為 85%，相應(yīng)的變異水平等級(jí)為中。 普通混凝土面層： ????(?????? + ??????) = ( +) = ≤ fr = 碾壓混凝土基層： ????(?????? + ??????) = ( +0) = ≤ fr = 因而，擬定的由厚度 的普通混凝土上面層和厚度 的碾壓混凝土基層組成的分離式復(fù)合式路面，可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。當(dāng)以彎沉值和瀝青層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，按下式完成軸載當(dāng)量換算 ?? = ∑??1 當(dāng)軸間距大于 3m 時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為 1；當(dāng)軸間距小于 3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算： ??1 = 1 +(?? ?1) () 二級(jí)公路 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 式中： m—— 軸數(shù)。 表 軸載當(dāng)量換算 軸數(shù)系數(shù) ??1 輪組系數(shù) ??2 軸數(shù) 總重 Pi（ kN） 各級(jí)作用次數(shù)???? 標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù) N 解放 CA390 后軸 1 1 1 490 黃河 JN162 前軸 1 1 1 640 后軸 1 1 1 640 東風(fēng)XQD5170TGC 后軸 1 1 2 2 300 解放 CA15 后軸 1 1 1 400 總計(jì) —— —— —— —— —— 注：軸載小于 40kN 忽略不計(jì)。 ??1 雙向兩車道的車道系數(shù)取 ； 設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)為： ???? = [(1 +??)?? ? 1] 365?? ?? = [(1+ 6%)12 ? 1] 3656% = 107 交通等級(jí)分析 瀝青路面交通等級(jí)見下表 由 下表可知，本設(shè)計(jì)路面屬于重交通。初步擬定 4cm 細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土和 8cm 中粒式密級(jí)配瀝青混凝土作為上下面層； 30cm 水泥穩(wěn)定碎石的基層，以及底基層采用石灰土。各值均取規(guī)范給定范圍的中值 ，該地質(zhì)自然劃分 Ⅳ 5且土基為中濕狀態(tài)的砂類土 。 表 材料參數(shù)設(shè)計(jì)資料匯總表 材料名稱 厚度（ cm） 抗壓回彈模量（ Mpa） 劈裂強(qiáng)度（ Mpa） 20℃ 15℃ 細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土 4 1400 2020 中粒式密級(jí)配瀝青混凝土 8 1200 1800 水泥穩(wěn)定碎石 30 1500 1500 石灰土 待定 550 550 土基 —— 31 —— —— 設(shè)計(jì)指標(biāo)與極限標(biāo)準(zhǔn) 路面設(shè)計(jì)彎沉值由下式計(jì)算： ???? = 600 ????