【正文】 [∑（ xi yi+1xi+1yi ) ] 1/2 坐標(biāo)法的計(jì)算精度較高，適宜用計(jì)算機(jī)計(jì)算。在工程上通常采用近似計(jì)算。 此種方法稱為平均斷面法，如圖。但其精度較差，只有當(dāng) A A2 相差不大時(shí)才較準(zhǔn)確。 第二種的方法精度較高，應(yīng)盡量采用，特別適用計(jì)算機(jī)計(jì)算。若所設(shè)計(jì)的縱斷面有填有挖基本平衡，則填方斷面中多計(jì)算的路面面積與挖方斷面中少計(jì)算的路面面積相互抵消，其總體積與實(shí)施體積相差不大。也就是填方要扣除、挖方要增加路面所占的那一部分面積。 （ 3）土石方調(diào)配： 土石方調(diào)配原則： ，應(yīng)首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進(jìn)行橫向平衡，多余的土石方再作縱向調(diào)配，以減少總的運(yùn)量。 ，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。有時(shí)路塹的挖方縱調(diào)作 路堤的填方，雖然運(yùn)距超出一些，運(yùn)輸費(fèi)用可能高一些，但如能少占地、少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這樣，對(duì)整體來說未必是不經(jīng)濟(jì)的。 ，要優(yōu)先考慮上下線的土方豎向調(diào)運(yùn)。借土應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點(diǎn)，并綜合考慮借土還田，整地造田等措施。 土石方調(diào)配方法 ： 土石方調(diào)配方法，目前生產(chǎn)上采用土石方計(jì)算表調(diào)配法，直接在土石方表上進(jìn)行調(diào)配，其優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，調(diào)配清晰，精度符合要求。具體調(diào)配步驟是： ，調(diào)配前應(yīng)將可能影響運(yùn)輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡大溝等注明在表旁，供調(diào)配時(shí)參考。當(dāng)以石作填土?xí)r，石方數(shù)應(yīng)填入 “本樁利用 ”的 “土 ”一欄，并以符號(hào)區(qū)別。 、挖余分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)少占用農(nóng)田的原則，具體擬定調(diào)配方案。 ，如果仍有填缺或挖余，則應(yīng)會(huì)同當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點(diǎn)，然后將借 土或棄土的數(shù)量和運(yùn)距分別填注到借方或廢方欄內(nèi)。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 ，須匯總列入 “路基每公里土石方表 ”，并進(jìn)行全線總計(jì)與核 算。 土石方調(diào)配計(jì)算的幾個(gè)概念 土方調(diào)配的運(yùn)距，是從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。 土、石方作業(yè)包括挖、裝、運(yùn)、卸等工序，在某一特定距離內(nèi)，只按土、石方數(shù)量計(jì)價(jià)而不計(jì)運(yùn)費(fèi)，這一特定的距離稱為免費(fèi)運(yùn)距。 在縱向調(diào)配 時(shí)，當(dāng)其平均運(yùn)距超過定額規(guī)定的免費(fèi)運(yùn)距，應(yīng)按其超運(yùn)運(yùn)距計(jì)算土石方運(yùn)量。一般情況用路塹挖方調(diào)去填筑距離較近的路堤還是比較經(jīng)濟(jì)的。因此，采用 “借 ”還是 “調(diào) ”，有個(gè)限度距離問題，這個(gè)限度距離既所謂 “經(jīng)濟(jì)運(yùn)距 ”，其值按下式計(jì)算： 經(jīng)濟(jì)運(yùn)距： L 經(jīng) = + L 免 式中： B —借土單價(jià)（元 /m3）； T —遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)費(fèi)單價(jià)（元 /m3?km）； L —免費(fèi)運(yùn)距（ km）。 土石方運(yùn)量為平均超運(yùn)運(yùn)距單位與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。即計(jì)價(jià)土石方數(shù)量為： V 計(jì) = V 挖 + V 借 式中： V 計(jì) —計(jì) 價(jià)土石方數(shù)量（ m3） V 挖 —挖方數(shù)量（ m3） V 借 —借方數(shù)量（ m3） 土石方調(diào)配具體情況見土石方調(diào)配表。路基是在天然地表面按照道路設(shè)計(jì)的線形和設(shè)計(jì)橫斷面的要求開挖或堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。路基是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，堅(jiān)強(qiáng)而又穩(wěn)定的路基為路面結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期承受汽車 荷載提供了重要保證，而路面結(jié)構(gòu)層的存在又保護(hù)了路基，使之避免了直接經(jīng)受車輛和大氣的破壞作用，長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)。 路基路面應(yīng)具備的性能 為了保證公路最大限度的滿足車輛運(yùn)行的要求，提高車速、增強(qiáng)安全性、舒適性，降低運(yùn)輸成本和延長(zhǎng)道路使用年限，要求路基路面具有下述一系列性能。如果路基路面結(jié)構(gòu)整體或某一組成部分的強(qiáng)度或抗變形能力不足以抵抗這些應(yīng)力、 應(yīng)變及位移，則路面會(huì)出現(xiàn)斷裂，路面表面會(huì)出現(xiàn)波浪或車轍，路基路面結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)沉陷，使路況惡化，服務(wù)水平下降。 (2)穩(wěn)定性 在天然地表面建筑的道路結(jié)構(gòu)物改變了地表自然的平衡，在達(dá)到新的平衡之前，道路結(jié)構(gòu)物處于一種暫時(shí)的不穩(wěn)定狀態(tài)。路基路面結(jié)構(gòu)能否經(jīng)受這種不穩(wěn)定狀態(tài)，而保持工程設(shè)計(jì)所需要的幾何狀態(tài)及物理力學(xué)性質(zhì)，稱為路 基路面的穩(wěn)定性。 (4)表面平整度 路面表面平整度是影響行車安全、行車舒適性以及運(yùn)輸效益的重要使用性能。這種震動(dòng)回應(yīng)會(huì)造成行車顛簸，影響行車的速度和安全、駕駛的平穩(wěn)和乘客的舒適。因此，為了減少震動(dòng)沖擊力，提高行車速度，增加行車舒適性，路面應(yīng)保持一定的平整度。雨天高速行車、緊急制動(dòng)，或爬坡、轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪也易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)或打滑，致使行車速度降低，油料消耗增多，甚至引起嚴(yán)重的交通事故。 一般路基設(shè)計(jì) 路基的類型和構(gòu)造 由于填挖情況的不同，路基橫斷面的典型形式，可歸納為路堤、路塹和填挖結(jié)合三種類型。當(dāng)天然地面橫坡大，且路基較寬，需要一側(cè)開挖而另一填筑時(shí)，為填挖結(jié)合路基，也稱為半填半挖路基，填挖結(jié)合是路基橫斷面的主要形式。填土高度小于～ ，屬于矮路堤；填土高度大于 18m(土質(zhì) )或 20m(石質(zhì) )的路堤屬于高路堤；填土高度在 1． 5～ 18m范圍內(nèi)的路堤為一般路堤。挖方邊坡可視湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 高度和巖土層情況設(shè)置成直線或折線。路塹的上方應(yīng)設(shè)置截水溝，以攔截和排除流問路基的地表徑流。邊坡坡面易風(fēng)化時(shí)，在坡腳處設(shè)置 ～ 的碎落臺(tái)，坡面可采用防護(hù)措施 （ 3）半填半挖路基 位于山坡上的路基，通常取路中心的標(biāo)高接近原地面標(biāo)高，以便減少土石方數(shù)量，保持土石方數(shù)量橫向平衡，形成半填半挖路基，若處理得當(dāng)，路基穩(wěn)定可靠，是比較經(jīng)濟(jì)的斷面形式。土質(zhì)路塹開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，需檢驗(yàn)路基頂面工作區(qū)內(nèi)天然狀態(tài)土的密實(shí)度，若密實(shí)度通常低于設(shè)計(jì)要求，應(yīng)在挖開后再分層壓實(shí)，使之達(dá)到一定的密實(shí)度。 從路基的實(shí)際工作狀態(tài)分析，路基頂面約 150cm范圍內(nèi)的土層，較強(qiáng)烈的感受到行車荷載的反復(fù)作用以及水溫的反復(fù)干濕和凍融作用。高路堤的中部，各項(xiàng)因素的影響都不嚴(yán)重。 試驗(yàn)法分輕型與重型兩種。公路路堤除了 80cm 深度的路床土之外，以下部分的路基一律按重型擊實(shí)實(shí)驗(yàn)法求得的最大干密度控制壓實(shí)度。一般情況下，對(duì)于邊坡不高的路基，例如不超過 8 米的土質(zhì)路基、不超過 12 米的石質(zhì)路基邊坡，可按一般路基設(shè)計(jì)，采用規(guī)定的坡度值，不做穩(wěn)定性驗(yàn)算。 路基邊坡穩(wěn)定性的力學(xué)計(jì)算基本方法是分析失穩(wěn)滑動(dòng)體沿滑動(dòng)面上的下滑力 T與抗滑力 R，按靜力平衡原理，取兩者之比為穩(wěn)定系數(shù) K。 取 KO+180 挖方邊坡：摩擦角 φ=30176。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 1002γ2, n ===== Hcaf ? ZHTpq HYL soB oaB oQZLRYHEJD aHZ ﹥ ，該路塹邊坡穩(wěn)定。 路堤邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算 一般來說土具有一定的黏結(jié)力，因此邊坡滑動(dòng)面多呈現(xiàn)曲面，通常假定為圓弧滑動(dòng)面。 已知 KO+1000 路堤邊坡 : 內(nèi)摩擦角 φ=20176。則行車荷載換算高度為 ，所以 H=, 查表的 5 個(gè)圓心的 A、 B 值 , 計(jì)算結(jié)果如表： 表解法計(jì)算結(jié)果表 圓心 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 項(xiàng)目 A B K Kmin﹥ ,路堤邊坡穩(wěn)定。 2．工程防護(hù) (礦料防護(hù) )：框格防護(hù)、封面、護(hù)面墻、干砌片石護(hù)坡、漿砌片 石 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 護(hù)坡、漿砌預(yù)制塊護(hù)坡、錨桿鋼絲網(wǎng)噴漿、噴射混凝土護(hù)坡。 2．間接防護(hù)：丁壩、順壩等導(dǎo)治構(gòu)造物以及改河營(yíng)造護(hù)林帶。播種方法有撤播法、噴播法和行播法。 2．鋪草皮適用于需要迅速綠化的土質(zhì)邊坡。 3．植灌木與種草、鋪草皮配合使用，使坡面形成良好的防護(hù)層，適用于土質(zhì) 邊坡和膨脹土邊坡，但對(duì)鹽漬土經(jīng)常浸水、經(jīng)常干旱的邊坡及粉質(zhì)土邊坡不宜采用。 2．封面包括抹面、捶面、噴漿、噴射混凝土等防護(hù)形式。 (2)捶面防護(hù)適用于易受雨水沖刷的土質(zhì)邊坡和易風(fēng)化的巖石邊坡。 3．護(hù)面墻用于封閉各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土 質(zhì)邊坡。 (2)漿砌片 (卵 )石護(hù)坡適用于防護(hù)流速較大 (3~6m／ s)、波浪作用較強(qiáng)，有流水、 漂浮物等撞擊的邊坡。預(yù)制塊的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于 C15。 (三 )土工織物防護(hù) 1．掛網(wǎng)式坡面防護(hù)適用于風(fēng)化碎落較嚴(yán)重的巖石邊坡。 3．其他土工織物防護(hù)有草坪植生帶、適用于破碎或易風(fēng)化破碎的巖石路塹邊 坡的錨桿掛高強(qiáng)塑料網(wǎng)格噴漿 (噴射混凝土 )，以及土工 對(duì)于本次道路邊坡防護(hù)工程采用以下方式： (1) 一般路段采用植物防護(hù)。對(duì)于 H8m 的路堤邊坡和 H12m 的路塹邊坡，采用菱形 水泥混凝土空心塊植物護(hù)坡，空心預(yù)制塊的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于 C20，厚度不應(yīng)小于 150mm。植物防護(hù)主要是在土質(zhì)適宜的地方種草?；炷翂K骨架植草防護(hù)既穩(wěn)定路基邊坡，又能節(jié)省材料、造價(jià)較低、施工方便、造型美觀，能與周圍環(huán)境自然融合。錨桿采用非預(yù)應(yīng) 力的全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿，錨桿保護(hù)層厚度不應(yīng)小于 20mm。 錨桿混凝土框架植草防護(hù)是近年來在總結(jié)了錨桿掛網(wǎng)噴漿（混凝土）防護(hù)的經(jīng) 驗(yàn)教訓(xùn)后發(fā)展起來的，它既保留了錨桿對(duì)風(fēng)化破碎巖石邊坡主動(dòng)加固作用，防止巖石邊坡經(jīng)開挖卸荷和爆破松動(dòng)而產(chǎn)生的局部楔型破壞，又吸收了漿砌片石（混凝土塊）骨架植草防護(hù)的造型美觀、便于綠化的優(yōu)點(diǎn)。 1．坡面防護(hù)加固：路基防護(hù)中均有加固作用。 (1)路基邊坡支撐：護(hù)肩墻、護(hù)坡、護(hù)面墻、護(hù)腳墻、擋土墻。 3．濕弱地基加固：輾壓密實(shí)、排水固結(jié)、擠密、化學(xué)固結(jié)、換填土。 特點(diǎn)：形式簡(jiǎn)單、施工方便、就地取材，適應(yīng)性強(qiáng)。 重力式擋土墻墻背形式可分為俯斜、仰斜、垂直、 凸形折線 (凸折式 )和衡重式 5 種。加筋土擋土墻由填料、在填料中布置的拉筋以及墻面 板三部分組成。加筋土擋墻是柔性結(jié)構(gòu)物。壁板式錨桿擋土墻 多 用于巖石邊坡防護(hù)。 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 概述 （ 1）擋土墻的用途 擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 （ 2）擋土墻的類型及適用范圍 擋土墻類型分類方法較多，一般以擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分類為主，常見的擋土墻 形式有：重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式和錨定板式。 路 肩墻或路堤墻設(shè)置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基邊坡或基底滑動(dòng)，確保路基穩(wěn)定，同時(shí)可以收縮填土坡腳，減少填方數(shù)量，減少拆遷和占地面積，以及保護(hù)臨近線路已有的重要建筑物。 （ 3）擋土墻設(shè)置一般規(guī)定 ①擋土墻類型應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、沖刷深度、荷載作用情況、環(huán)境條件、施工條件、工程造價(jià)等因素 ②在勘察設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對(duì)擋土墻地基基礎(chǔ)進(jìn)行綜合地質(zhì)勘察，查明地基地質(zhì)條件和地基承載能力。 ③擋土墻可采用錐坡與路堤連接，墻端應(yīng)伸入路堤內(nèi)不應(yīng)小于 ，錐坡坡率宜與路堤邊坡一致，并宜采用植草防護(hù)措施。 ④應(yīng)根據(jù)擋土墻墻背滲水量合理布置排水構(gòu)造。 ⑤擋土墻墻背填料宜采用滲水性強(qiáng)的砂性土、砂礫、碎（礫）石 、粉煤灰等材料，嚴(yán)禁采用淤泥、腐殖土、膨脹土，不宜采用粘土作為填料。 ⑥路肩式擋土墻的頂面寬度不應(yīng)占據(jù)硬路肩、行車道及路緣帶的路基寬度范圍，并應(yīng)設(shè)置護(hù)欄。 一、路塹擋土墻設(shè)計(jì) 車輛荷載：計(jì)算荷載：公路Ⅱ級(jí)。 公路等級(jí)：二級(jí)公路； 設(shè)計(jì)車速： 60km/h 墻身構(gòu)造：擬采用漿砌片石擋土墻，填土邊坡 1： ， ?:1arc tan = 。 假定 土壤地質(zhì)情況：墻背填土重度 3/18γ mkN= 。本次設(shè)計(jì)等效內(nèi)摩擦角內(nèi)取? （稍大于邊坡坡度） ；碎石類土地基，容許承載力取 500kpa，基底摩擦系數(shù) 。 圖為擋墻計(jì)算示意圖中 AB 為擋土墻墻背， BC 為破裂面， BC 與鉛垂線的夾角 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 θ 為破裂角， ABC 為破裂棱體。 aE 的方向與墻背的法線成 δ 角， R 的方向與 破裂面法線成 φ 角。為求最大土壓力 aE ，首先要求對(duì)應(yīng)于最大土壓力時(shí)的破裂角 θ 。最終可求得最大主動(dòng)土壓力 aE 值： 22222)βαc o s ()δαc o s ( )βυs i n ()δυs i n (1)(δαc o s (αc o sα)υ(c o sγ21γ21）++++== HKHE aa 由于 υ = ， ?? o === ， ， H=， 3kN/m18γ= 又因?yàn)? 填土邊坡 1： ，所以 ?。所以土壓力的水平和垂直分力 為： axE = aE cos ）（ δα+ ayE = aE sin ）（ δα+ 可算得 axE =， ayE =。擋土 湖南科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 墻的穩(wěn)定性包括抗滑穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性兩個(gè)方面。即作用于擋土墻的最大可能抗滑力與實(shí)際 下滑力之比： 0000 αs i n)αδαc o s ( ))αδαs i n (αc o s( )( WE fEWWE fEWKTTNNc ++ +++=+= mS= 因?yàn)?V=S 1= 所以 W= 2