【正文】 公路的橫斷面設(shè)計(jì)中，全線填挖結(jié)合，以填方為主。對平坡區(qū)段或直線向曲線過渡段的硬路肩，采用與鄰近車道相同的橫坡度進(jìn)行過渡，并控制硬路肩橫坡度過渡的縱向漸變率小于1/150，大于1/330之間。曲線外側(cè)的路肩橫坡方向及其坡度值見表41： 表41 橫坡方向及其坡度值 行車道超高值（%）5710曲線外側(cè)路肩橫坡方向向外側(cè)傾斜向內(nèi)側(cè)傾斜向內(nèi)側(cè)傾斜曲線外側(cè)路肩坡度值（%）21與行車道行坡相同 超高及超高緩和段⑴ 超高為抵消或減少車輛在平曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，在該路段上做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡形式，叫做超高。圓曲線半徑愈小，對汽車行駛的橫向穩(wěn)定影響愈大，故在彎道設(shè)計(jì)中，為了能像在路面內(nèi)側(cè)車道行駛時(shí)那樣用車重的平行路面分力抵消一部分橫向力，以保證行車的橫向穩(wěn)定，可將外側(cè)車道升高，構(gòu)成與內(nèi)側(cè)車道傾斜方向相同具有一定橫向坡度的單坡橫斷面，這樣的設(shè)置稱為超高，其單坡橫斷面的橫方向坡度叫做超高橫坡度，簡稱超高度。高速公路、一級公路的超高橫坡度不超過10%，其他各級公路不超過8%。⑵ 超高緩和段從直線上的路拱雙坡斷面到圓曲線上具有超高橫坡度的單坡斷面，由一個(gè)逐漸變化的過渡路段，這一逐漸變化的過渡路段稱為超高緩和段，二級公路的超高緩和段利用緩和曲線段。采用繞路中線旋轉(zhuǎn)的方式，以這樣的方式，先將外車道繞路中線旋轉(zhuǎn)，待達(dá)到與內(nèi)側(cè)車道構(gòu)成單向橫坡后，整個(gè)斷面繞中線旋轉(zhuǎn)，直至超高橫坡度。對超高緩和段必須加以控制，超高緩和段長度按下是進(jìn)行計(jì)算： 41 式中：——旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度m； ——超高坡度與路拱坡度代數(shù)差； ——超高漸變率，即旋轉(zhuǎn)軸與行車道（設(shè)路緣帶時(shí)為路緣帶）外側(cè)邊緣線之間相對升降的比率。 加寬汽車在平曲線上行駛時(shí)，因?yàn)槊恳卉囕喲刂髯元?dú)立的軌跡運(yùn)動(dòng)，汽車在彎道上占據(jù)的寬度比直線段大，為保證汽車在彎道上行駛與直線上行駛具有同樣的富余寬度，圓曲線路段的路面必須加寬[2]。加寬寬度可由平曲線半徑范圍確定由《規(guī)范》：知 公路平曲線加寬值：平曲線半徑 200～250 m 加寬 150～200 m 加寬 100～150 m 加寬 70 ～100 m 加寬 50 ～ 70 m 加寬 為了使路面由直線上的正常寬度過度到曲線設(shè)置了加寬的寬度，需設(shè)置加寬緩和段。⑵ 加寬過渡方法① 比例過渡 42L——任意點(diǎn)距緩和段起點(diǎn)的距離L—— 加寬緩和段長b—— 圓曲線上的全加寬② 高次拋物線過渡③ 回旋線過渡④ 插入二次拋物線過渡等方法本設(shè)計(jì)采用的是第一種方法，比例過渡法。橫斷面面積計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的問題：填方面積和挖方面積應(yīng)分開計(jì)算。如基底是淤泥需換土?xí)r，先算出挖出淤泥的面積，再計(jì)算換土填方面積，即統(tǒng)一面積計(jì)算兩次。大、中橋起終點(diǎn)之間的土石方數(shù)量，不計(jì)入路基土石方工程數(shù)量內(nèi)。常采用平均斷面法計(jì)算。 43在《路基土石方數(shù)量計(jì)算表》中進(jìn)行計(jì)算。通過調(diào)配，合理的解決各路段土石方數(shù)量的平衡和利用問題，使路塹挖出土方，在經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)運(yùn)條件下移挖作填，達(dá)到填方有所取，挖方有所用。調(diào)配時(shí)應(yīng)考慮到橋涵位置對施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般大溝不能跨溝調(diào)運(yùn)，同時(shí)應(yīng)注意施工的可能和方便，盡可能避免和減少上坡運(yùn)土。土方調(diào)配“移挖作填”，除考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，還要綜合考慮棄土或借土占地、賠償青苗損失以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響問題。位于山坡上的回頭曲線路段，要優(yōu)先考慮上、下線的調(diào)運(yùn)。⑵ 調(diào)配方法本次設(shè)計(jì)土石方量調(diào)配采用土石方計(jì)算表調(diào)配法，調(diào)配結(jié)果見《路基土石方數(shù)量計(jì)算表》。在作縱向調(diào)配前，應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采用的運(yùn)輸方式，定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。經(jīng)過縱向調(diào)配，如果仍有欠方或可作遠(yuǎn)運(yùn)方，應(yīng)確定借土或棄土地點(diǎn)，將其數(shù)量和遠(yuǎn)運(yùn)距離分別填注到借方或廢方欄內(nèi)。路基設(shè)計(jì)基本成果見《路基設(shè)計(jì)表》64 第五章 路基路面排水設(shè)計(jì)路基路面的病害有多種，形成病害的因素也很多，但水的作用是主要因素之一，因此路基路面設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)中，必須十分重視路基路面排水工程。本設(shè)計(jì)為二級公路，路基路面排水應(yīng)綜合設(shè)計(jì)使各種排水設(shè)施形成一個(gè)功能齊全，排水性能強(qiáng)的完整排水系統(tǒng)。路基邊溝一般應(yīng)用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必須合并使用時(shí)，邊溝的斷面應(yīng)加大，并予以加固，以防水流危害路基[3]。一般情況下地面和地下設(shè)置的排水溝渠，宜短不宜長，以使水流不過于集中，做到及時(shí)疏散，就近分流。對于排水困難和地質(zhì)不良的路段，還應(yīng)與路基防護(hù)加固相配合，并進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固使用，又必須講究經(jīng)濟(jì)效益。 路面排水設(shè)施 邊溝設(shè)置在挖方路基的外側(cè)以及填土高度較低的路堤坡腳外側(cè)的縱向人工溝渠，稱之為邊溝。依據(jù)沿線具體條件，選定標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式，邊溝緊靠路基，通常不允許其他排水溝渠的水匯入，也不能與其他人工溝渠和并使用。⑴ 邊溝的斷面形式常用的有梯形、矩形、三角形和流線型等幾種形式。國防公路，為了利用車輛橫越邊溝，宜采用三角形邊溝。⑵ 邊溝的斷面尺寸《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》。邊溝采用漿砌片石。%，但邊溝口間距宜縮短。為防止邊溝水流漫溢或沖刷，通常規(guī)定單向排水長度每300～500米即應(yīng)設(shè)排水溝，將水引至低洼處，必要時(shí)添設(shè)涵洞，將水引入路基另一側(cè)。自邊溝與填方毗鄰處設(shè)跌水或急流槽，將水流直接引到填方坡腳之外，以免沖刷，影響路基穩(wěn)定性。當(dāng)邊溝水流向橋涵進(jìn)水口時(shí)，為避免沖刷，應(yīng)在涵洞進(jìn)水口前或橋頭翼前設(shè)置急流槽或跌水構(gòu)造物將水引走。當(dāng)山坡填方路段可能遭到上方流水的破壞時(shí)，必須設(shè)置截水溝以攔截山坡水流保護(hù)路堤。反之則必須設(shè)兩道或多道截水溝[4]。截水溝的位置應(yīng)盡量與地面水流方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長度。截水溝水流不應(yīng)引入邊溝，長度以200～500m為宜。對于一般土層，距離d≥5米，地質(zhì)不良地段，酌情增大。臺(tái)頂應(yīng)筑成2%傾向截水溝的橫坡，土臺(tái)坡腳離路基挖方坡頂應(yīng)有適當(dāng)距離。⑶ 截水溝的出水口截水溝內(nèi)的水流一般應(yīng)避免排入邊溝。截水溝的出水口，應(yīng)與其它排水設(shè)施平順地銜接，必要時(shí)宜設(shè)跌水或急流槽。排水溝的斷面形式一般為梯形，深度按流量確定。溝底縱坡以1%～3%為宜，縱坡大于3%，需進(jìn)行加固，大于7%時(shí)，應(yīng)設(shè)置跌水或急流槽。排水溝的位置，可根據(jù)當(dāng)?shù)匦枰⒔Y(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚葪l件定，離路基應(yīng)盡可能遠(yuǎn)，平面上應(yīng)力求直捷，排水溝距路基的距離一般不小于3～4m。采用漿砌片石砌筑，并加以相應(yīng)的防護(hù)加固。第六章 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 設(shè)計(jì)說明擬建雙向兩車道的二級公路。該段路處于Ⅱ5區(qū)。路面等級，面層類型的選擇應(yīng)根據(jù)公路等級與使用要求，設(shè)計(jì)年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)當(dāng)量軸次，筑路材料和施工機(jī)械設(shè)備等因素按下確定：（1）路面類型的選擇（2）公路等級（3）路面等級（4）面層類型（5）設(shè)計(jì)年限（6）累計(jì)軸次有特殊使用要求的公路，其路面等級與面層類型的選擇可根據(jù)實(shí)際情況選用從路面力學(xué)特性出發(fā)，一般將路面分為以下三種結(jié)構(gòu)類型：（1）柔性路面（2）剛性路面（3）半剛性路面柔性路面主要包括用各種基層（水泥混凝土除外）和各類瀝青面層。剛性路面主要指用水泥混凝土作面層或基層的路面結(jié)構(gòu)，水泥混凝土的強(qiáng)度高，特別是它的抗彎拉強(qiáng)度，較其他各種路面材料要求高得多，剛性較大，面層摩擦力大。反之當(dāng)環(huán)境不適宜的情況下，強(qiáng)度則會(huì)減小[7]。橋面凈空—7+2 標(biāo)準(zhǔn)跨徑：L=（墩中心距離）計(jì)算跨徑：L = （支座中心距離）主梁全長：（主梁預(yù)制長度）設(shè)計(jì)荷載：公路II級， kN/m2鋼 筋：主筋用HRB335鋼筋，其他R235鋼筋；混凝土：C40（1）本橋?yàn)镃40鋼筋混凝土簡支板，由10塊裝配式預(yù)制空心板拼裝而成。（3）空心板截面參數(shù)：單塊板厚為600mm，寬990mm。中板截面構(gòu)造及尺寸如圖所示：毛截面面積計(jì)算毛截面重心位置 全截面對板高處的靜矩為： 鉸縫的面積為： 毛截面重心離板高的距離為： 鉸縫重心到板高的距離為：毛截面慣性矩計(jì)算 鉸縫對自身重心軸的慣性矩為： 單個(gè)挖空孔部分對板高處的慣性矩為： 空心板截面對其重心軸的慣性矩為： 空心板截面的抗扭剛度可簡化為下圖所示的箱型截面進(jìn)行近似計(jì)算 抗扭剛度為：、永久作用效應(yīng)計(jì)算 （1）空心板自重（一期恒載）： （2）二期恒載： 瀝青砼、防水砼： 鉸接縫自重： 欄桿自重： 所以： 由此可以計(jì)算出空心板永久作用效應(yīng)： 現(xiàn)在將計(jì)算結(jié)果列于下表中： 表11作用計(jì)算跨徑彎矩剪力跨中跨支點(diǎn)跨跨中0、可變作用效應(yīng)計(jì)算 設(shè)計(jì)荷載為公路—II，車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值和集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 計(jì)算彎矩時(shí)： 計(jì)算剪力時(shí)： （1）沖擊系數(shù)計(jì)算 （其中，） 由于，故可按丅式計(jì)算汽車荷載的沖擊系數(shù)： 當(dāng)行車道為兩車道是不進(jìn)行車道折減，故取折減系數(shù) （2）汽車荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：空心板跨中截面和截面處的荷載橫向分布系數(shù)按鉸接板法計(jì)算，支點(diǎn)處荷載橫向分布系數(shù)按杠桿原理法計(jì)算，支點(diǎn)至截面的荷載橫向分布系數(shù)按直線變化。 橫向分布系數(shù)匯總?cè)缦拢喊逄?hào)12345荷載種類汽車人群汽車人群汽車人群汽車人群汽車人群橫向分布系數(shù)分布系數(shù)由上表可知，4號(hào)板的汽車荷載橫向分布系數(shù)最大，而人群荷載對板梁的作用相比于汽車荷載的作用要小得多，因此，為設(shè)計(jì)和施工方便，各空心板設(shè)計(jì)成統(tǒng)一規(guī)格，選用4號(hào)板的橫向分布系數(shù)作為設(shè)計(jì)依據(jù)，跨中和截面處的荷載橫向分布系數(shù)取下列數(shù)值：， 、支點(diǎn)處荷載橫向分布計(jì)算：按杠桿原理法計(jì)算4號(hào)板的荷載荷載橫向分布系數(shù)所以，4號(hào)板在支點(diǎn)處荷載橫向分布系數(shù)為：， 、支點(diǎn)到截面處荷載橫向分布系數(shù)按直線內(nèi)插得到。按跨中彎矩影響線，計(jì)算得出彎矩影響線的面積為：沿橋垮縱向與位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線最大坐標(biāo)值故得：不計(jì)沖擊系數(shù)：計(jì)入沖擊系數(shù)：人群荷載引起的最大彎矩：剪力影響線面積：，故：不計(jì)沖擊系數(shù)：計(jì)入沖擊系數(shù)：彎矩影響線的面積為：沿橋垮縱向與位置對應(yīng)的內(nèi)力影響線最大坐標(biāo)值故得：不計(jì)沖擊系數(shù)：計(jì)入沖擊系數(shù)：人群荷載引起的最大彎矩：剪力影響線面積：，故：不計(jì)沖擊系數(shù)：計(jì)入沖擊系數(shù)：考慮橫向分布系數(shù)沿空心板跨徑的方向的變化，均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)滿布于使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利效應(yīng)的同號(hào)影響線上，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值只能作用于相應(yīng)影響線最大豎標(biāo)處。mkNkN換算原則是面積相等、慣性矩相同，在本預(yù)制板中令空心板中圓面積及慣性矩與工字形截面開口部分面積和慣性矩相同。選用10根22mm的HRB335鋼筋，實(shí)配面積為：，配筋如下圖所示：配筋率：鋼筋凈距：及按實(shí)際配筋計(jì)算截面有效高度為：則該板實(shí)際抗彎極限承載能力為：滿足截面承載能力要求。：， 故可在梁跨中的某一長度范圍內(nèi)按構(gòu)造配筋，其余區(qū)段按計(jì)算配筋。該預(yù)制板只配置箍筋，不設(shè)彎起鋼筋和斜筋。箍筋配筋率為：當(dāng)：當(dāng)時(shí)：，滿足要求。取投影長度，則斜截面頂端位置：頂端對應(yīng)正截面的剪力和彎矩計(jì)算如下：所以，實(shí)義剪跨比m及斜截面投影長度為：，斜截面抗剪承載力為：滿足要求。取投影長度，則斜截面頂端位置：頂端對應(yīng)正截面的剪力和彎矩計(jì)算如下：所以，實(shí)義剪跨比m及斜截面投影長度為：，斜截面抗剪承載力為：滿足要求。（1）換算截面的慣性矩和計(jì)算換算系數(shù)即：，解得：跨中截面為第二類T形截面。 板式橡膠支座設(shè)計(jì) 選定支座的平面尺寸橡膠支座的平面尺寸由橡膠板的抗壓強(qiáng)度和梁端或墩臺(tái)頂混凝土的局部承壓強(qiáng)度來定。經(jīng)比較，取總制動(dòng)力為90KN參與計(jì)算，10根梁共20個(gè)支座，每個(gè)支座承受水平力按規(guī)范要求，橡膠層總厚度應(yīng)滿足：計(jì)汽車制動(dòng)力時(shí)： 計(jì)汽車制動(dòng)力時(shí)： 選用4層鋼板5層橡膠組成的橡