【正文】 +460 0 0 +480 0 0 +500 0 0 +520 0 0 +540 0 0 +555 0 0 +560 0 0 +580 0 0 K1+ HY 150 0 0 K1+ YH 150 0 0 +760 0 0 +765 0 0 +780 0 0 +800 0 0 +820 0 0 +840 0 0 +860 0 0 +880 0 0 K1+ HZ 0 0 0 K2+ ZH 0 0 0 +560 0 0 +580 0 0 0 +600 0 0 +620 0 0 17 JD2 處 +640 0 0 +660 0 0 +680 0 0 +700 0 0 K2+ HY 150 0 0 K2+ YH 150 0 0 +900 0 0 +920 0 0 +940 0 0 +960 0 0 +980 0 0 K3+000 0 0 +020 0 0 K3+ HZ 0 0 0 路線設(shè)計(jì)電算優(yōu)化 以上數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件“集成交互式道路設(shè)計(jì)系統(tǒng) EICAD2021”進(jìn)行優(yōu)化后，結(jié)果見(jiàn)附表。 18 2 公路路基設(shè)計(jì) 公路路基穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 選取本路段最高填土高度 4M 為 ， 土質(zhì)為亞粘土，內(nèi)摩擦角 ??15? ， 土的粘聚力c=35Kpa，壓實(shí)密度 3/18 mKN?? ，天然密度為 3/16 mKN?? 路基穩(wěn)定性驗(yàn)算 該公路為一級(jí)公 路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，頂寬 26m，荷載為車輛荷載。 (1)用方格紙 以 1： 200 繪制路堤橫斷面圖 (2)將車輛荷載換算成土柱高度： 墻高 q( 3/mKN ) 墻高（ m） q( 3/mKN ) H≤ H≥ 已知 h=4m，以直線內(nèi)插得 3/ mKNq ? (3)按 法確定滑動(dòng)圓心輔助線。在此取 :10 ?i ，由表 41 得 ???? 35,26 21 ?? ， 39。?? 。 39。15510?? (4)繪出三種不同位置的滑動(dòng)曲線 ①．通過(guò)路基中心線，圓心在路基內(nèi)，路基一定穩(wěn)定。 圖 3 ②．通過(guò)距路基左邊緣 1/4 路基寬度處，將圓弧范圍內(nèi)土體分成 8 塊，最后一段略少。 19 圖 4 表 14 分段 i? i?sin i?cos i? (m2) iG (KN) iN (KN) iii GT ?sin? (KN) L (m) 1 2 3 4 5 6 7 8 ?? iN ??iT 由公式 ?? ??iiT cLNfK 計(jì)算得 K= ③．通過(guò)距路基左邊緣 1/8 寬度處，將圓弧范圍內(nèi)土替分成塊，最后一段略多。 20 圖 5 表 15 分段 i? i?sin i?cos i? (m2) iG (KN) iN (KN) iii GT ?sin? (KN) L (m) 1 2 3 4 5 6 ?? iN ??iT 由公式 ?? ??iiT cLNfK 計(jì)算得 K= ④．通過(guò)路基左邊緣，將圓弧范圍內(nèi)土體分成 6塊。最后一塊略多。 圖 6 表 16 21 分段 i? i?sin i?cos i? (m2) iG (KN) iN (KN) iii GT ?sin? (KN) L (m) 1 2 3 4 5 6 ?? iN ??iT 由公式 ?? ??iiT cLNfK 計(jì)算得 K= 將三個(gè)坡面所求得的 K 值作圓弧，并作圓弧的切線，得到 Kmin= 從而穩(wěn)定性系數(shù)滿足 ～ 范圍內(nèi)的要求。故本設(shè)計(jì)所采用的邊坡穩(wěn)定性滿足邊坡穩(wěn)定的要求。 重力式擋土墻設(shè)計(jì) 擋土墻位置的選擇 路塹擋土墻大多數(shù)設(shè)在邊溝旁。山坡?lián)跬翂?yīng)考慮設(shè)在基礎(chǔ)可靠處，墻的高度應(yīng)保證墻后墻頂以上邊坡的穩(wěn)定；當(dāng)路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近，基礎(chǔ)情況相似時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻，若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻 顯著降低，而且基礎(chǔ)可靠時(shí)，宜選用路堤墻；沿河路堤設(shè)置擋土墻時(shí)，應(yīng)結(jié)合河流情況來(lái)布置，注意設(shè)墻后仍保持水流流暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。 擋土墻的作用及要求 作用： (1)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地滑動(dòng)，確保路基穩(wěn)定，同時(shí)可收縮填土坡腳，減少填土數(shù)量，減少拆遷和占地面積，以及保護(hù)臨近線路的既有建筑物 。 濱河及水庫(kù)路堤，在傍水一側(cè)設(shè)置擋土墻，可防止水流對(duì)路基的沖刷和侵蝕，也是減少壓縮河床或少占庫(kù)容的有效措施 (2)路塹式擋土墻設(shè)置在塹坡底部，主要用于支 撐開(kāi)挖后不能自行穩(wěn)定的邊坡，同時(shí)可減少挖方數(shù)量，降低邊坡高度。山坡?lián)跬翂υO(shè)在塹坡上部， 用于支擋山坡上可能坍塌的覆蓋層，有的也兼有攔石作用。 要求： ① 基礎(chǔ)埋置深度 無(wú)沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下至少 1m 有 沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下至少 1m 22 ② 排水設(shè)施 漿砌片石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)置一排泄水孔。墻高時(shí)，可在墻上部加設(shè)一排泄水孔。泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè) 30cm厚的粘土隔水層，同時(shí)泄水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒反濾層，以免孔道阻塞。當(dāng)墻背填土透水性不良或可能發(fā)生凍脹時(shí)，應(yīng)在最低一 排泄水孔至墻頂以下 。 ③ 沉降縫和伸縮縫 一般沿路線方向的每隔 10～ 15m 設(shè)置一道，兼起兩者的作用，縫寬 2～ 3m，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞。 ④ 擋土墻下布置 30cm 的碎石塹層地基，基底與基底的摩擦系數(shù) u 假設(shè) 本路段在 K1+200～ K1+240 處設(shè)置重力式擋土墻。 形式選擇：按任務(wù)書布置要求，擋土墻形式為重力式路 堤 墻（ 仰斜 ）和加筋擋土墻（十字板） 重力式擋土墻計(jì)算 (1) 設(shè)計(jì)資料 ① 墻身構(gòu)造：采用 漿砌片 重力式路 堤 墻，墻高 6m，墻身分 長(zhǎng)度 10m，墻圖邊坡 1：，仰斜墻背 1： （ 39。1402? ??? ）。 ② 設(shè)計(jì)荷載：公路 I 級(jí) ③ 土壤地質(zhì)情況： 土質(zhì)為砂性土，取最不利情況， 37???， 318 /kN m? ? ，填土與墻背的摩擦角12??? ，容許承載力 ? ? 300KPa? ? ，基底摩擦系數(shù) ?f ． 擋土墻示意圖 圖 7 重力式擋土墻計(jì)算示意圖 ④ 強(qiáng)身材料： 號(hào)漿砌片， 25 號(hào)片石，砌體容重 322 /k KN m? ? ，容許壓應(yīng)力 ? ? 600x KPa? ? ， 23 容許剪應(yīng)力 ? ? 100KPa? ? ，容許拉應(yīng)力 ? ? 60xl KPa? ?。 (2)車輛荷載換算 換算土層0 15 0 . 7 2 21 7 . 6 (1 1 8 % )qh r? ? ??? (3)求破裂角 0 002 ( ) ( 2 2 ) ta n3 2 22 ( 5 ) 6 ( 6 2 3 2 22) 5( ) ( 2 ) ( 6 3 ) ( 6 6 2 22)ab h b d H H a h aAH a H a h? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ??ta n ta n ( c ot ta n ) ( ta n ) ta n 41. 5 ( c ot 37 ta n 41. 5 )( ta n 41. 5 388 )A? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 則 a r c ta n ? ??? 演算是否交于荷載內(nèi) 堤頂破裂面至墻踵 : ( ) t a n 9 ?? ? ? ? 荷載內(nèi)緣至墻踵 : t a n 6 H a d? ? ? ? ? ? ? 荷載外緣至墻踵 : 0ta n H a d b? ? ? ? 則 6 .7 5 7 .4 3 6 1 2 .3 5??故假定正確 (4)求主動(dòng)土壓力系數(shù) K 和 1K c os( ) c os( 37 )( t a n t a n ) ( t a n )si n( ) si n( )Ka?? ??? ??? ? ? ? ?? 1 0 . 7 5 1 . 3 0 2ta n ta n ta n 3 9 . 5 4 0 . 2 5dh a?? ? ??? 3 ta n 4 . 5 3 ta n 4 9 . 5 4 3 . 5 1 2ta n ta n 0 . 8 2 6 2 0 . 2 5bah a??? ? ?? ? ??? 4 1 3 6 H h h? ? ? ? ? ? ? 3 0 41 2222 2 3 3 . 5 1 2 2 0 . 7 2 2 1 . 0 8 61 ( 1 ) 1 ( 1 ) 1 . 4 5 86 6 6h h haK H H H ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (5)求主動(dòng)土壓力作用點(diǎn)位置 xZ 24 2212 23 0 4 4221111 8 6 0 .1 3 4 1 .4 5 8 6 6 .0 422c o s( ) 6 6 .0 4 c o s( 1 4 .1 1 8 .5 ) 6 5 .8 4sin( ) 6 6 .0 4 sin( 1 4 .1 1 8 .5 ) 5 .1 8( ) ( 3 2 ) 6 3 ( 6 3 .5 1 2 ) 0 .7 2 2 1 .0 8 6 ( 3 1 .0 8 6 2 6 )3 3 3 3 6 1 .4 2 3XyyE H KKE E aE E aa H h h h h HHZHK???? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???2 .0 7 6? 傾斜基底，土壓力對(duì)墻踵的力臂改為 111 1 10 . 1 9 0 2 . 0 7 6 0 . 1 9 0 1 . 5 6 1 . 7 8ta n 1 . 5 6 1 . 7 8 0 . 2 5 2 . 0 1yyxyZ Z bZ b Z a? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? (5) 設(shè)計(jì)擋土墻截面 ： 計(jì)算墻身重及力臂 GZ 如 表 17 體積 V 重量 G 力臂 擋土墻結(jié)構(gòu) 21 1 120 .1 9 01 .5 6 6 0 .1 9 0 1 .5 68 .9 0V b H b??? ? ? ?? 1 /KG KN m? ?? ? ?? ?1 1 11 ( 0 .1 9 0 ) 0 .2 521 ( 6 0 .1 9 0 1 .5 6 0 ) 0 .2 5 1 .5 621 .4 9GZ H b b? ? ? ?? ? ? ? ?? 222 Vb???? 2 ? GZb???? 12 V V? ? ? G G??? 穩(wěn)定性驗(yàn)算 (1)抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算 25 ? ? ? ?? ?? ?1 0 2 0 1 0 1 21. 1 1. 11. 1 20 0. 86 1. 4 5. 18 65 .8 4 0. 2 1. 4 66 .0 4 0. 2 0. 41. 1 20 0. 86 1. 4 5. 18 0. 2 1. 4 65 .8 4 1. 4 66 .0 431 9. 73 0Q y X Q Q y Q X Q PG E E t g Etg u G E t g E E? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ?? ?00200 .86 ( 8 66. 04) 66. 0466. 04 200 .86