【畢業(yè)論文 畢業(yè)設計】畢業(yè)設計說明書 廣西南寧地區(qū)三級公路的設計
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1、48 內(nèi)蒙古大學本科畢業(yè)論文(設計) 摘 要: 本設計主要是廣西南寧地區(qū)三級公路的設計。設計公路全長5796.657m,設計車速60km/h,雙向單車道。本設計先整理了各種設計資料和依據(jù),對沿線自然條件、設計技術標準和主要經(jīng)濟技術指標進行了研究。然后進行了路線設計,包括了平面設計縱斷面設計,橫斷面設計、平縱組合設計和土石方計算與調(diào)配。接著又對路基進行了設計:布置路基橫斷面,并對路基的排水、防護進行了設計。接著又對路面進行了設計:對道路行車進行了軸載換算后設計了路面結構,并進行了應力驗算。設計最后對橋梁涵洞進行了簡單的設計。通過本次設計使我對專業(yè)知識加深了了解,為我以后的工作、學習提供
2、了幫助。 關鍵詞:廣西南寧公路,路線設計,路基設計,路面設計 Abstract: This desig mainly Guangxi Nanning area three highway design. Design of highway design speed of full-length 5635.990m, 30km / h, single lane. The design of first organize a variety of design data and the basis, by the natural
3、conditions, the design of technical n is standards and main technical and economic indexes are studied. Then the route design, including graphic design, longitudinal design, cross-sectional design, longitudinal design and calculation and allocation. Then on the roadbed design: layout of subgrade cro
4、ss section, and the subgrade drainage, protection of design. Then on the pavement to the design: road traffic axle load conversion after the design of the pavement structure, and the stress checking. Design of bridges and culverts in the simple design. Through this design enabled me to the professio
5、nal knowledge to deepen understanding, for my future work, study offers to help. Key words: Guangxi Nanning highway, route design, design of subgrade, pavement design 目 錄 1.緒論 5 2.自然條件對道路設計及施工的影響 6 2.1 所在地區(qū)氣象資料 6 2.2 沿線工程地質(zhì)水文情況 6 2.3 地形與地貌 6 2.4 地質(zhì)與土質(zhì) 6 2.5 植被、作物
6、等概況 7 2.6 筑路材料供應情況 7 3.道路技術等級及技術指標的確定 8 3.1 道路技術等級的確定 8 3.2 三級道路技術指標的確定 8 4. 初步勘測和初步設計 10 4.1 路線設計 10 4.1.1 選線原則及注意事項 10 4.1.2 布設方式 10 4.1.3 路線方案的比選 10 4.2 路線平面設計 11 4.2.1 平面設計步驟 11 4. 2.2 平面設計成果 12 4.2.3 計算實例 14 5. 路線縱斷面設計 16 5.1 縱斷面設計原則 16 5.2 縱斷面設計要求 16 5.3 縱斷面設計方法、步驟 17 5.4 豎曲線
7、設計 17 6. 橫斷面設計 19 6.1 橫斷面設計原則 19 6. 2 各項技術指標 20 6.2.1 公路橫斷面組成 20 6.3 橫斷面設計步驟 20 6.4 平曲線超高加寬的計算: 20 6.4.1、平曲線超高加寬的設計計算實例 22 6. 5路基土石方數(shù)量的計算與調(diào)配 23 6.5.1、橫斷面面積計算 23 6.5.2、土石方數(shù)量計算 23 6.5.3、路基土石方調(diào)配 23 7. 路基路面設計說明 26 7.1 路基設計 26 7.1.1 路基設計一般要求 26 7.2 路基斷面 26 7.3 路基高度 27 7.4 路堤邊坡 27 7.5 路塹
8、邊坡 28 7.6 路基填土與壓實 28 7.7 邊溝設計 28 7.8 擋土墻設計 29 7.8.1 擋土墻的類型、構造 29 7.8.2 擋土墻的布置 30 7.8.3 擋土墻材料要求及施工注意事項 30 7.8.4 重力式擋土墻的計算要求 30 7.8.5 漿砌重力式路塹擋土墻設計程序 31 7.8.6 設計擋土墻的斷面尺寸: 32 8. 路面結構設計計算 33 8.1 路面設計要求及內(nèi)容 33 8.2 瀝青混凝土路面的設計 34 8.2.1 瀝青混凝土路面的特點 34 8.2.2 瀝青混凝土路面適用條件 34 8.2.4 瀝青混凝土面層 34 8.2.5
9、 瀝青路面基層、底基層的設計 35 8.2.6 新建瀝青路面的設計流程 35 8.2.7 新建瀝青路面的設計實例 36 9.路基防護 40 10.涵洞的設計 41 10.1 涵洞概要 41 1、涵洞的作用 41 10.2 涵洞的設計原則 41 10.3 涵洞的設計要求 41 10.4 涵洞類型選擇 42 10.4.1 選型原則 42 10.4.2 選型因素 42 10.4.3 平原區(qū)涵位選擇 42 10.4.4 涵長計算 43 10.4.5 圓管涵涵洞基礎及其他細部構造尺寸 43 10.4.6 涵洞設計 44 結論 45 致謝 46 參考文獻 47 1
10、.緒論 南寧市地處我國廣西壯族自治區(qū)南部,坐落在四周環(huán)山的小盆地中心,地形南北高,中間低,東部略高于西部。全市面積一萬零二十九平方公里,是自治區(qū)的政治、經(jīng)濟、文化、教育、科技中心,是祖國南疆的一顆燦爛的明珠。 南寧市一座“草經(jīng)冬而不枯,花非春仍奔放”的具有濃郁亞熱帶風光的城市。處處濃郁覆蓋,鮮花盛開,呈現(xiàn)了半城綠樹,半城樓的瑰麗景色。南寧地區(qū)名勝迭出、清秀河山、美洞奇石、幽谷飛瀑,令人目不暇接。加上南寧具有兩千年的悠久歷史,獨特的民族文化,風土人情都給這個地區(qū)籠上了美麗的光環(huán),吸引了國內(nèi)外大量的旅游觀光者。 南寧秀美,但最美的是北郊,公路的修建,將能促進南寧旅游資源開發(fā)和壯鄉(xiāng)經(jīng)濟的發(fā)展。
11、該公路位于壯鄉(xiāng)人民分布最為稠密的地方,粗獷而不失細膩的舞蹈,情意綿綿的情歌,風格獨特的竹樓吸引著旅游者前去探秘。因此,該公路的修建,將為人們的觀光旅游帶來便利,而且也使具有悠久歷史以及獨特的民族文化、風土人情的壯族自治區(qū)加快了與外界的交流,在促進旅游的同時,新建公路也將給當?shù)貛硇碌陌l(fā)展機遇,帶動沿線加工工業(yè)的發(fā)展及豐富的礦產(chǎn)資源的開發(fā),對當?shù)厣贁?shù)民族的經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。為我國“西部大開發(fā)”戰(zhàn)略的順利實施,增磚加瓦,真真正正為西部人民謀發(fā)展、拉經(jīng)濟、促交流提供方便,以上便為我們搞這次畢業(yè)設計的初衷。 2.自然條件對道路設計及施工的影響 2.1 所在地區(qū)
12、氣象資料 該公路地處廣西南寧地區(qū),位于北回歸線以南,是我國的南疆。路線所經(jīng)地區(qū)屬甫它市所轄地區(qū),屬公路自然區(qū)劃IV區(qū),華南沿海臺風區(qū)。南寧地區(qū)的氣候特點是氣溫高,繞梁資源豐富;夏長秋短,夏濕冬干,雨量充沛。夏秋季多臺風,但破壞性很小,最高月平均地溫30~32.5,一月份平均氣溫大于6,該地區(qū)具有亞熱帶季風氣候特征,按中國氣候區(qū)屬東南熱濕區(qū),無冰凍現(xiàn)象。 2.2 沿線工程地質(zhì)水文情況 路線所經(jīng)地區(qū)面向熱帶海洋,降水量豐富。雨日、雨量、雷雨次數(shù)較多,屬中國暴雨分區(qū)第9區(qū),年降水量在1600——2000mm之間,其降雨特點為平原少于山地,迎風坡多于背風坡。雨型為夏雨和臺風暴
13、雨,最大月雨期長2.5——11.5天。暴雨強度大,徑流速度快,一般匯水在10Km以下,匯流時間一般約為30 分鐘左右。超時系數(shù)為0.75——2.0之間。地下水埋深一般丘陵地區(qū)約為2.3米左右。平原及溝谷處約為1.3米左右。平微區(qū)低洼地方地表的長期積水。 2.3 地形與地貌 路線所經(jīng)地區(qū)地形為濕潤丘陵重丘、低山及平原。屬云貴高原與東南沿海三角洲平原的過度丘陵地區(qū)。丘陵、低山坡面陡峻。陡達40%以上。溝谷兩側坡面曲折,局部地段呈雞爪地形。該地區(qū)河流及溝谷水量豐富,地面徑流資源豐富。但水土流失不太嚴重。該地區(qū)南靠邕江、河漢大多屬珠江水系流域。平原微丘地區(qū)地形開闊平坦,村鎮(zhèn)、田地、水利建
14、筑設施等較多。 2.4 地質(zhì)與土質(zhì) 根據(jù)中國區(qū)域工程圖,本地區(qū)位于南嶺中等山地工程地區(qū)的西南部,第四紀多殘積層上質(zhì)為磚紅色粘性土,屬高液限的粘土,多為碳酸巖風化的殘積土。該地區(qū)巖石出露,巖石主要為粗巖,以花崗巖為主,石灰?guī)r次之。據(jù)實地調(diào)查,路線所經(jīng)平原微丘地區(qū)均按土考慮,其中松土占30%,普通土占70%。 2.5 植被、作物等概況 根據(jù)中國自然地理區(qū)劃,路線所經(jīng)地區(qū)地處熱帶北部季雨林型常綠闊葉-磚紅壤性上小區(qū)。自然地理特征為熱帶濕熱常綠林。林種主要有杉木、毛竹等用材林;油茶、油桐、劍麻等多種經(jīng)濟。天然植被具有多層性。灌木叢等生長茂密,密林的郁密度在80%以上,
15、主要生長于山區(qū)和半山區(qū)的丘陵地帶平原微丘寬闊河谷地帶多田地。糧食生產(chǎn)以水稻為主。雙季稻占2/3以上。旱地作物主要是甘薯、玉米和豆類。主要在丘陵地區(qū)。 路線所經(jīng)地區(qū),由于降水量較大,山坡坡面較陡,地表水對路基有一定的沖刷影響。平原地則公路用地與農(nóng)業(yè)有一定的矛盾。 2.6 筑路材料供應情況 沿河可采集到砂土,地表土為亞砂土和亞粘土,并有豐富的砂、石等,均可用作筑路材料,平均運距為0.5Km,市內(nèi)可供應爐渣,粉煤灰等工業(yè)廢渣,平均運距5Km,距路線20Km處有石灰可供應。塊、片石及路面、橋涵用不同規(guī)格碎石,距路線10Km處,在石料開采場,可購買,用汽車去運輸。
16、 3.道路技術等級及技術指標的確定 3.1 道路技術等級的確定 由原始資料已知交通量資料: 小型客車:1200pcu/d,載重汽車:800pcu/d(其中:解放CA-10B占40%;東風EQ-140占30%;黃河JN-150占30%), 預測交通量年平均增長率:各種機動車r=7.0%;各種非機動車6%。 預測道路年限:道路使用年限按15年;路面設計年限12年。 解放CA-10B占40%,東風EQ-140都屬于中型車,其交通量為560pcu/d,黃河JN-150屬于大型車,其交通量為240pcu/d 則 ADT=1000+5601.5+2402=2520pcu/d,AA
17、DT=2520(1+7%)14=6498pcu/d 雙車道二級公路應能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量為5000~15000輛,該段公路等級為二級,二級公路設計車速干線公路選擇60km/h,集散公路80km/h,根據(jù)已給路線選擇設計車速為60km/h. 3.2 三級道路技術指標的確定 根據(jù)公路等級,擬定出本路設計采用的各項極限指標和要求,見表主要經(jīng)濟技術指標表。 二級公路技術標準(1) 項 目 單 位 技術指標 公 路 等 級 二級公路 設 計 速 度 公里/小時 60 路 基 寬 度 米 10 行車道寬度 米 4.252 路 面 類
18、 型 瀝青混凝土 平曲線一般最小半徑 米 200 平曲線極限最小半徑 米 125 最 大 縱 坡 % 6 最 小 坡 長 米 150 汽車荷載等級 公路II級 設計洪水頻率 二級公路技術標準(2) 凸形豎曲線最小半徑和最小長度 停車視距 75 緩和沖擊 1000W 視距要求 1406W 豎曲線半徑 一般值 2000 極限值 1400 豎曲線最小長度 150 凹形豎曲線最小半徑 停車視距 75 緩和沖擊 1000W 視距要求 1036W 豎曲線半徑 一般值 1500 極限值 1000 橋下
19、視距 209w 這些數(shù)據(jù)時這次設計的所要參考的標準,在取值的時候應盡量避免用到極限值。在各方面都滿足的條件下,盡量采用大指標。 4. 初步勘測和初步設計 4.1 路線設計 4.1.1 選線原則及注意事項 (1)應符合公路先行設計的基本要求 (2)正確運用和掌握技術標準 (3)做好方案擬定和比選 (4)路線應盡量選擇地質(zhì)穩(wěn)定、水文條件好的地帶通過 (5)大中橋位原則上服從路線的總方向 (6)重視環(huán)境保護 選線不但直接關系到公路本身的工程投資和運輸效率,更重要的是影響到路線在公路網(wǎng)中是否起到應有的作用,既是否滿足國家的政治、經(jīng)濟、國防上的要
20、求和長遠利益。 路線選線的原則和方法如上所述,但結合實際的地形特點還應注意如下問題: (1)正確考慮路線和城鎮(zhèn)的關系 (2)處理好路線與橋涵的關系處理好路線與農(nóng)田的關系 4.1.2 布設方式 平坦地區(qū)走直線(兩已知控制點間地勢平坦,應按平原區(qū)方向為主導的原則布設,有障礙或有應趨就的地點,加設中間控制點,相鄰控制點間仍用直線相連,轉折處設長而緩的平曲線)較陡橫坡地帶走勻坡線(兩控制點之間,順自然地形,以均勻坡度定的地面點連線);起伏地帶走直線和勻坡線之間。 4.1.3 路線方案的比選 路線方案:北線為一條連接A點與B點的一條交點較多,較曲折的路線.這條路線便于支農(nóng)運輸,便
21、于群眾,但是這條路線地勢較陡,與南線相比路線又較長,會花費較高的造價,該路線也會對行車帶來較大不便.所以本次設計選擇南線。 4.2 路線平面設計 4.2.1 平面設計步驟 (1) 平面線形設計原則 道路平面線形應與地形、地質(zhì)、水文等結合,并符合各級道路的技術指標 道路平面設計應處理好直線與平曲線的銜接,合理地設置緩和曲線、超高、加寬等。 平面設計應根據(jù)道路等級合理地設置交叉口、沿線建筑物出入口、停車場入口、分隔帶斷口、公共交通??空疚恢玫取? 平面線形標準需要分期實施時,應滿足近期使用要求,兼顧遠期發(fā)展,減少廢氣工程。 (2) 定直線 根據(jù)地物、地形、地質(zhì)以及平原微丘區(qū)路線布
22、設要點,通過分析比較,確定可穿越、應趨就和饒避的點和活動范圍,確定平面控制點,以線交點。初布擬定定圓曲線半徑和緩和曲線長度。檢查各技術指標是否滿足標準要求,以及線位是否合適,不滿足時應及時調(diào)整交點位置或圓曲線半徑,或緩和曲線長度,直至滿足為止。 直線平曲線的敷設應符合下列規(guī)定:計算行車速度大于或等于60(Km/h)時,直線長度宜滿足下列要求: ①同向曲線間的最小直線長度(m)宜大于或等于計算行車速度60(Km/h)數(shù)值的六倍。 ②反向曲線間的最小長度(m)宜大于或等于計算行車速度(Km/h)數(shù)值的二倍。 (3) 定曲線 初步量出各交點的偏角 根據(jù)技術標準和各交點的控制條件,初步選定
23、各彎道的曲線類型,曲線半徑R和緩和曲線長度Ls 對控制條件較嚴的彎道進行驗算,是否滿足要求,確有把握后才把R及Ls確定下來。 道路的圓曲線半徑應采用大于或等于不設超高的最小半徑值。受地形條件限制時,可采用設超高推薦半徑值。地形條件特別困難時,可采用設超高最小半徑。道路平曲線由圓曲線及緩和曲線組成。60(Km/h)設計車速的公路平曲線長度與圓曲線長度應大于或等于50m,圓曲線長度應大于50m。直線與圓曲線或打半徑圓曲線與小半徑圓曲線之間應設緩和曲線。緩和曲線采用回旋線。緩和曲線的長度應大于80m 4. 2.2 平面設計成果 ①已知坐標計算方位角 ,{}
24、式中:-象限角,即路線方向與x軸的夾角; -方位角 ②方位角與轉角的關系式: (當為正時,為右轉角;當為負時為左轉角) 式中:—轉角 已知兩交點坐標求兩點間距離 , 曲線鋪設及樁號計算 本設計采用紙上定線,即在地形圖上確定道路中線的具體位置,再通過實地放線的方法敷設到底面上。這種方法的特點是地形范圍大、視野開闊,容易定出合理路線,而且修改方便,節(jié)約時間和人力、物力。此圖比例尺為1:2000。 定導向線: (1)確定路線方案 (2)繪均坡線,等高線間距: (3)定導向線 (4)平面試線: 穿直線:按照“照顧多數(shù)
25、,保證重點”的原則綜合考慮平面線形的要求,穿線交點,初定路線導線。 鋪設曲線:按路中線計劃通過部位選取注明各彎道的圓曲線半徑,緩和曲線長度等。 修正導向線: (1)點繪縱斷面草圖 (2)縱斷面修正導向線:根據(jù)縱斷面設計的填挖情況,對縱斷面地面高程進行修正(挖方過大,降低地面高程;填方大,升高地面高程),在平面試線是對應段進行平面線位調(diào)整,稱為修正導向線。 (3)橫斷面修正導向線(橫斷面校核)。 定線: 經(jīng)過幾次修正導向線后,最終確定出滿足《標準》、平縱線形都比較合理的路線導線,最終定出交點位置。 本路段共有9個點其中7個交點,平面線形的組合形式以基本型為主,此
26、路段包含四個反向曲線、兩個同向曲線且均符合規(guī)定。 樁號計算 ZH(樁號)= JD(樁號) - T HY(樁號)= ZH(樁號)+ Lh YH(樁號)= HY(樁號)+ Ly HZ(樁號)= YH(樁號)+ Lh QZ(樁號)= HZ(樁號) - L/2 JD(樁號)= QZ(樁號) + D/2 對稱基本型曲線元素計算 4.2.3 計算實例 已知A點坐標(2020,19870),JD1坐標(2350,2
27、0032),JD2坐標(2722,21090),JD3坐標(2408,21618) (1) 計算方位角: =(右),=(右) (2)計算平曲線要素: D(BM-JD1)=367.619 D(JD1-JD2)=1121.494 令R=300m,L=80m (3)樁號計算 ZH(樁號)= JD(樁號)-T=(K0+367.619)-163.015=K0+204.604 HY(樁號)= ZH(樁號)+Ls=(K0+204.604)+80=K0+284.604
28、 YH(樁號)= HY(樁號)+Ly=(K0+284.604)+152.903=K0+437.507 HZ(樁號)= YH(樁號)+Ls=(K0+437.507)+80=K0+517.507 QZ(樁號)= HZ(樁號)-L/2=(K0+517.507)-156.451=K0+361.056 JD(樁號)= QZ(樁號)+D/2=361.056+13.127/2=K0+367.619+ 5. 路線縱斷面設計 5.1 縱斷面設計原則 1 縱斷面設計應按照城市規(guī)劃控制標高并適應臨街建筑立面布置及沿路
29、范圍內(nèi)地面水的排除。 2 為保證行車安全、舒適,縱坡宜緩順,起伏不宜頻繁。 3 山城道路及新辟道路的縱斷面設計應綜合考慮土石方平衡、汽車運營經(jīng)濟效益等因素,合理確定路面設計標高。 4 機動車與非機動車混合行駛的車行道,宜按非機動車爬坡能力設計縱坡度。 5 縱斷面設計應對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水要求綜合考慮。 6 山城道路應控制平均縱坡度。越嶺路段的相對高差為200m-500m時,平均縱坡度宜采用4.5%;相對高差大于500m時,宜采用4%,任意連續(xù)3000m長度范圍內(nèi)的平均縱坡不宜大于4.5%。 5.2 縱斷面設計要求 當設計車速V=60Km/h,機動
30、車車行道最大縱坡推薦值為5%,限制值為6%。當設計坡度大于推薦值時可以按照下表限制坡長。 縱坡度(%) 5 5.5 6 縱坡限制坡長(m) 800 700 600 該公路縱坡最小長度應大于或等于150m,并大于相鄰兩個豎曲線切線長度之和。在設有超高的平曲線上,超高橫坡度與道路縱坡度的合成坡度應小于或等于10%。 各級公路縱坡變更處應設置豎曲線。豎曲線采用圓曲線。豎曲線的最小長度為50m;凸形豎曲線的極限最小半徑為1400m,一般最小半徑為2000m;凹形豎曲線極限最小半徑為1000m,一般最小半徑為1500m. 道路線形組合應滿足行車安全、舒適以及與沿線環(huán)境、景觀協(xié)調(diào)
31、的要求,并保持平面、縱斷面兩種線形的均衡,保證路面排水通暢。道路線形組合應滿足下列要求: 1 在視覺上自然地引導駕駛員的視線。平曲線起點應設在凸形豎曲線頂點之前。急彎、反向曲線或挖方邊坡均應考慮視線誘導,避免遮斷視線。 2 為使平面和縱斷面線形均衡,一般取豎曲線半徑為平曲線半徑的10~20倍。 3 合理選擇道路的縱坡度和橫坡度。以保持排水通暢,而不形成過大的合成坡度。 4 當平曲線與豎曲線半徑均大時,平、豎曲線宜重合,但平曲線與豎曲線半徑均小時,不得重合。 平曲線與豎曲線應避免下列幾種組合; 1 在凸形豎曲線的頂部或凹形豎曲線的底部插入小急轉的平曲線或反向曲線。 2
32、在一個長平曲線內(nèi)設兩個或兩個以上的豎曲線;或在一個長曲線內(nèi)設有兩個或兩個以上的平曲線。 3 在長直線內(nèi),插入小于一般最小半徑的凹形豎曲線。 5.3 縱斷面設計方法、步驟 路線縱斷面設計主要是指縱坡設計和豎曲線設計。 1) 縱坡設計前的準備工作 在熟悉有關設計標準的基礎上,先在縱斷面圖上點繪出每個中樁的位置、平曲線示意圖,寫出每個中樁的地面高程,并繪出地面線。 2) 試坡 試坡主要是在已標出“控制點”和“經(jīng)濟點”的縱斷面圖上,根據(jù)技術標準、選線意圖,結合地面起伏情況,本著以“控制點”為依據(jù),照顧多數(shù)“經(jīng)濟點”的原則,在這些點位間進行穿插,裁彎取直,試定出若干直坡線。選出既符合技術
33、標準,又滿足控制點要求,且土石方數(shù)量較省的設計線作為初定直坡線,將其后直坡線延長交會,定出各邊坡點的初始位置。 3) 調(diào)整 試定縱坡后,將所定縱坡與選線時考慮的縱坡進行比較,兩者應基本符合。對照《標準》檢查設計的最大縱坡、合成坡度、坡長限制等是否超過規(guī)定,平面線形與縱斷面線形的配合是否適宜等。若有問題應進行調(diào)整。 4) 核對 根據(jù)調(diào)整后的直坡線,選擇有控制作用的重點橫斷面,如高填深挖、陡峭山坡路基、擋土墻、重要橋涵等斷面,在縱斷面圖上直接讀出對應中樁的填挖高度。按該填挖值在橫斷面上“戴帽子”,檢查是否有填挖過大、坡腳落空或擋土墻工程過大等情況。發(fā)現(xiàn)問題,適當?shù)恼{(diào)整縱坡。 5) 定坡
34、 經(jīng)調(diào)整核對無誤后即可定坡。定坡時逐段將直坡線的縱坡值、變坡點位置(樁號)和高程確定。 5.4 豎曲線設計 豎曲線是指在道路縱坡的變坡處設置豎向曲線。豎曲線的作用是滿足行車平順、舒適及視距要求。 1) 豎曲線各要素計算 2) 計算各中樁的設計標高(實例) 變坡點樁號為K5+520,高程為90.10,,豎曲線半徑 R=6000m。 1 計算豎曲線各要素 2 曲線段的設計高程 3 計算直線線段上的設計標高 6. 橫斷面設計 公路是一帶狀結構物,垂直于路中心線方向上剖面叫橫斷面,這個剖面的圖形叫橫斷面圖,它反映了路基的形狀和尺寸,橫斷面設
35、計應滿足如下要求: 橫斷面設計應符合公路建設的基本原則和現(xiàn)行《公路路線設計規(guī)范JTG D20—2006》規(guī)定的具體要求。設計前要充分了解工程地質(zhì)和水文等自然條件,并確定公路等級、行車要求、自然條件結合施工方法,做出正確合理的設計。 設計時要兼顧當?shù)鼗窘ㄔO的需要,盡可能與之間配合,不能任意減、并農(nóng)田排灌溝渠,當灌溉溝渠必須沿路基通過時,如流量較小,縱坡適宜,可考慮與路基邊溝合并,但邊溝斷面應適當加大。 路基穿過耕地時,為了節(jié)約用地,如當?shù)厥戏奖?,可修建石砌邊坡,或修筑直立的加筋擋土墻? 地面水和地下水嚴重影響路基的強度和穩(wěn)定性,須采取攔截或迅速排至路基外的措施。設計排水設施時,應保證
36、水流排泄暢通,并結合附近農(nóng)田灌溉,綜合考慮進行設計 6.1 橫斷面設計原則 1設計應根據(jù)公路等級、行車要求和當?shù)刈匀粭l件,并綜合考慮施工、養(yǎng)護和使用等方面的情況,進行精心設計,既要堅實穩(wěn)定,又要經(jīng)濟合理。 2路基設計除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度外,還應設置完善的排水設施和必要的防護加固工程以及其他結構物。 3結合路線和路面進行設計。 4沿河及受到水浸水淹的路段,應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。 5當路基設計標高受限制,路基處于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀況不良時,就應采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進行壓實,使路面具有一定防凍總厚度,設置隔離層及其他排水設施等。 6. 2 各項技術
37、指標 6.2.1 公路橫斷面組成 對于等級高,交通量大的公路整體斷面包括行車道、中間帶、路肩以及緊急停車帶、爬坡車道、避險車道、變速車道等組成部分。對于(二、三、四級)不設分隔帶的整體式斷面包括行車道、路肩以及錯車道等組成部分。 公路等級為二級,車道數(shù)擬定單車道二級公路車速為60km/h,車道的路基寬度一般值為10m,設計車道寬度為4.25m,得總車道寬度為4.252=8.5m。 6.3 橫斷面設計步驟 道路橫斷面是指中線上任意一點的法向切面,它是由橫斷面設計線和地面線組成。 a. 在計算之上繪制橫斷面地面線。地面線是在現(xiàn)場測繪,若是紙上定線,可從大比例尺地形圖上內(nèi)插獲得。 b.
38、 從路基設計表中抄入路基中心填挖高度、左高、右高、左寬、右寬 、等數(shù)據(jù)。 c. 根據(jù)土壤、地址、水文資料,參照標準橫斷面圖,畫出路幅寬度、填或挖的邊坡線,在需要設置各種支擋工程和防護工程的地方,畫出該工程結構的斷面示意圖。 d. 根據(jù)綜合排水設計,畫出路基邊溝、截水溝等的位置和斷面形式,必要時須注明各部分尺寸;此外,還應畫出取土坑、棄土堆、綠化、碎落臺等。 6.4 平曲線超高加寬的計算: 1 平曲線加寬設計:平曲線加寬是為滿足汽車在平曲線上行駛時后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側的需要,平曲線內(nèi)側相應增加路面、路基寬度。 加寬值計算:《標準》規(guī)定的雙車道路面加寬值見下表 加寬類型 汽
39、車軸距加前懸(m) 加寬值(m) 圓曲線半徑(m) 200~250 〈 150~200 〈100~150 1 5 0.4 0.6 0.8 2 8 0.6 0.7 0.9 3 5.2+8.8 0.8 1.0 1.5 加寬過渡:加寬過渡段是為使路面由直線上的正常寬度過渡到曲線上設置了加寬的寬度,而設置的寬度變化段。該加寬值為圓曲線內(nèi)等值最大加寬,而直線上不加寬,在加寬過渡段內(nèi),路面寬度逐漸過渡變化。加寬過渡的設置根據(jù)道路性質(zhì)和等級可采用不同方法。在加寬過渡段全長范圍內(nèi)按其長度成比例逐漸加寬。加寬過渡段內(nèi)任意點的加寬b=,式中
40、:L為任意點距過渡段起點的距離;L為加寬過渡段長度;b為圓曲線上的全加寬。對設有緩和曲線的平曲線,加寬過渡段應采用與緩和曲線相同的長度。對不設緩和曲線,但設有超高過渡段的平曲線,可采用與超高過渡段相同的長度。 ②平曲線超高設計:為抵消或減小車輛在平曲線段上行駛所產(chǎn)生的離心力,,在該路段段橫斷面上做成外側高于內(nèi)側的單向橫坡形式,稱為平曲線超高。從直線段的雙向路拱橫坡漸變到圓曲線段具有單向橫坡的路段,稱作超高過渡段。對任意半徑圓曲線超高值的確定,由汽車在圓曲線上行駛時力的平衡方程是可得:,V=60Km/h,,路拱橫坡取2%,當計算出的超高值小于路拱橫坡時,取=;當計算出的超高值大于最大超高時,=
41、。超高過渡段長度:L=,當繞內(nèi)邊線旋轉時,,。繞內(nèi)邊線旋轉的超高值計算公式如下表: 超高位置 計算公式 圓曲線上 外緣 ① 中線 ② 內(nèi)緣 ③ 過渡段上 外緣 ④ 中線 ⑤ ⑥ 內(nèi)緣 ⑦ ⑧ 6.4.1、平曲線超高加寬的設計計算實例 JD2處的曲線R=200m,V=60Km/h,L=80m. (1) =0.060003 ,b=1.5m, (2)JD前過渡段上: (3) JD后過渡段上 (4)圓曲線段上: 6. 5路基土石方數(shù)量的計算與調(diào)配 路基土
42、石方是道路工程的一項主要工程量,在設計和路線方案比選中,路基土石方數(shù)量評價道路測設質(zhì)量的主要技術經(jīng)濟指標之一。在編制道路施工組織計劃和工程概預算時,還需確定分段和全線的路基土石方數(shù)量。 6.5.1、橫斷面面積計算 路基填挖的斷面積是指橫斷面圖中原地面線與路基設計線所圍面積,高于地面線為填房,低于地面線為挖方,填挖面積應分別計算。橫斷面面積用積距法:將斷面按單位橫寬劃分為若干梯形與三角形條塊,每個小塊的近似面積為:,則橫斷面面積為,當b=1m時,則F等于各小條塊平均高度之和 6.5.2、土石方數(shù)量計算 若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近,則可假定斷面之間為一棱柱體。其
43、體積計算公式為:,式中V為體積,分別為相鄰兩斷面的面積,L相鄰斷面之間的距離。 6.5.3、路基土石方調(diào)配 土石方調(diào)配是指在路基設計和施工中,合理調(diào)運挖方,作為填方的作業(yè)。 1 土石方調(diào)配的原則: a. 在半填半挖斷面中,應先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進行橫向平衡,再作縱向調(diào)配,以減少總的運輸量 b. 土石方調(diào)配應考慮橋涵位置對施工運輸?shù)挠绊?,一般大溝不做跨越調(diào)運,盡可能避免和減少上坡運土。 c. 為使調(diào)配合理,必須根據(jù)地形和施工條件,選用適當運輸方式,確定合理經(jīng)濟運距,用以分析工程用土是調(diào)運還是外借。 d. 土石方調(diào)配“移挖作填”要考慮經(jīng)濟云居,綜合考慮棄方或借方占地、賠償青
44、苗損失及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響等。 e. 不同的土方和石方應根據(jù)工程需要分別調(diào)配,以保證路基穩(wěn)定和人工構造物材料的供應 f. 位于山坡的回頭曲線路段,優(yōu)先考慮上下線的土方豎向調(diào)運。 g. 土方調(diào)配對借土和棄土應事先同地方協(xié)商,妥善處理。借土應結合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點,并綜合考慮借土還田、整體造田等措施。棄土應不占或少占耕地,在可能條件下宜將棄土平整為可耕地,防止亂棄亂堆,或堵塞河流,損壞農(nóng)田。 2 土石方調(diào)配方法 a. 土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計算與復合后進行,調(diào)配前應將可能影響運輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁,供調(diào)配時參考。 b. 掌握各樁號間路基填挖方情況并作橫向平
45、衡,確定利用、填缺與挖余數(shù)量。 c. 在作縱向調(diào)配前,應根據(jù)施工方法及可能采用的運輸方式定出合理經(jīng)濟運距,供土方調(diào)配時參考。 d. 根據(jù)填缺挖余分布情況,結合路線縱坡和自然條件,本著技術經(jīng)濟和支農(nóng)的原則,具體擬定調(diào)配方案。方法是逐樁逐段將毗鄰路段的挖余就近縱向調(diào)運到填缺內(nèi)利用,并將具體調(diào)運方向和數(shù)量用箭頭標注在縱向利用調(diào)配欄中。 e. 經(jīng)縱向調(diào)配,如仍有填缺或挖余,則應會同當?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點,將借土或棄土的數(shù)量和運距分別填筑到借方或廢防欄內(nèi)。 f. 土石方調(diào)配后,應按下式復核檢查: 橫向調(diào)運+縱向調(diào)運+借方=填方
46、 橫向調(diào)運+縱向調(diào)運+棄方=挖方 挖方+借方=填方+棄方 3 關于調(diào)配計算 a. 經(jīng)濟運距:經(jīng)濟運距用以確定借土或調(diào)運的限界及距離。如調(diào)運距離小于經(jīng)濟運距是,采取縱向調(diào)運是經(jīng)濟的;反之則考慮就近借土。填方用土來源,一是路上縱向調(diào)運,而是就近路外借土。一般調(diào)運路塹挖方來填筑距離較近的路堤是比較經(jīng)濟的。調(diào)運的經(jīng)濟距離按下式計算。。 b. 平均運距:是指土石方調(diào)配時從挖法提及重心到填方體積重心的距離。為簡化設計計算,按挖方路段中心至填方路段中心的距離計算。在縱向調(diào)配時,當其平均運距超過定額規(guī)定的免費運距,應按其超運運距計算土石方運量。免費運距是指
47、不計運費的規(guī)定距離。 c. 運量:土石方運量為平均運距與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。 總運量=調(diào)配(土石方)方數(shù)n n--平均運距單位,其值為n= 若為路外借土要計價,若是移挖作填調(diào)配利用則不應計價,因此,計價土石方數(shù)量為: 計價土石方數(shù)量=挖方數(shù)量+借方數(shù)量 7. 路基路面設計說明 7.1 路基設計 7.1.1 路基設計一般要求 1 應符合公路建設基本原則和《公路工程技術標準》規(guī)定的具體要求。設計前必須做好工程地質(zhì)和水文、環(huán)境土地利用、文物古跡等有關條件的勘察工作,并應根據(jù)公路等
48、級、行車要求和自然條件,做出正確的設計。 路基工程處在復雜多變的條件下,其設計要因地制宜,大多難以做到統(tǒng)一設計,充分考慮地形、地質(zhì)、氣象等自然條件及周圍的社會條件,進行符合當?shù)厍闆r的設計是非常重要的。 2 路基設計應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設的需要。盡可能與當?shù)剞r(nóng)田水力建設相配合,不得任意減、并農(nóng)田排灌溝渠,并要照顧到近期的發(fā)展。 3 沿河線的路基設計,應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。若廢方過多,壓縮河道,引起壅水而危及農(nóng)田、房舍時,一般應變更設計,將路線適當外移以減少廢方。 4 必須穿過耕種地區(qū)的路基,必要時,可進行變坡加固或修建矮墻,以防邊坡坍塌;對較矮的路基邊坡,可修筑直立矮墻,以
49、盡量節(jié)約用地。原有梯田田坎,如因筑路受到破壞,應予修復、加固。 5 橫坡陡于1:5的坡地上的填方路基,在填筑前,需將地面挖成梯臺。 6 山坡上的半填半挖路基,若原地面橫坡較陡,填方坡腳伸出很遠,施工困難,且邊坡穩(wěn)定性較差時,可修筑護肩路基,以避免邊坡伸出;否則,可在填方坡腳修筑護腳以增強邊坡穩(wěn)定性。 7 路基工程在道路工程費用中所占的比例很大,挖方挖出的土,要盡量用于填方,雖然用于填方有時會有一些問題,但只要充分了解材料特性,使用恰當,幾乎所有的挖方材料都能利用,這要做比較經(jīng)濟。 8 路基要與路面成為一體,共同承受交通荷載,保證車輛行駛順適。因此,必須注意,路基不能產(chǎn)生給路面帶
50、來不良影響的不均勻沉陷。填方利用挖方材料時必須掌握其特性,充分壓實。 9 挖方,填方路基與橋梁構造物一樣,其設計與施工須與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。 10 要認真考慮道路路基的結構,不應在通車后發(fā)生路面不均勻下沉邊坡坍塌,即使有所變形,也應便于修補。 7.2 路基斷面 (1) 路基斷面形式 分為填方路基、挖方路基和半填半挖路基等。挖方路基需要設置邊溝,必要時還需設置截水溝以利排水。填房路基根據(jù)具體情況設置護坡道和排水溝。本段路,因為降雨量大,在填方路基處也設置邊溝。 (2) 路基寬度 1 為滿足汽車、行人以及其它車輛在公路上正常通行的要求,路基須有一定寬度。其寬度規(guī)定均按《公路工程技
51、術標準》執(zhí)行。雙車道二級公路的行車寬度,一般規(guī)定為7m。 2 曲線路段的路基寬度應視路面加寬等情況而定。彎道部分的內(nèi)側路面按《公路工程技術標準》規(guī)定加寬后,所留路肩寬度,一般公路的二、三級公路應不小于0.75m,否則應加寬路基。 3 路肩的作用是保護路面邊緣,加強路基的穩(wěn)定性,便于行人與非機動車輛的通行,同時還為汽車偶爾駛出路面邊緣提供一定的安全保證。 4 在有較多的對路面破壞性加大的車輛行駛的路段,可另設鋪道。 7.3 路基高度 (1)路基設計標高 路基設計標高通常是路基邊緣的標高;在平曲線范圍內(nèi)是設置超高、加寬前的內(nèi)側路基邊緣標高。 改建公路的路基設計標高為路面中心標高
52、 沿河及受水淹的路基設計標高,一般應高出規(guī)定的設計洪水頻率計算的水位加0.5m以上。 (2) 路基最小填土高度 路基最小填土高度應必須保證不因地面水、地下水、毛細水及凍脹作用的影響而降低其穩(wěn)定性。 路基最小填土高度的確定,應綜合考慮地區(qū)的氣候特征、水文地質(zhì)、圖紙、路基結構、公路等級、路面類型及排水難易等因素對路基的影響。粘性土最小填土高度為0.4~0,7m。 當路基填土高度受限制而不能達到規(guī)范的規(guī)定時,則應采取相應的處置措施,如做好排水設計、換土、設置隔離層或修筑地下滲溝等,以避免地面積水和地下水侵入路基,影響路基工作區(qū)內(nèi)土基強度與穩(wěn)定性。 7.4 路堤邊坡 路堤邊坡坡度,應根據(jù)
53、填料的物理力學性質(zhì)、氣候條件、邊坡高度以及基地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件進行合理的選定。如路基基地情況良好,土質(zhì)路堤可參照下表選定其邊坡坡度。如邊坡高度超過表列的總高度時,應按高路堤另行設計,宜進行路基穩(wěn)定性驗算。 路堤邊坡坡度表 填料種類 邊坡最大高度(m) 邊坡坡度 全部高度 上部高度 下部高度 全面高度 上部高度 下部高度 粘性土、粉性土、砂性土 20 8 12 — 1:1.5 1:1.75 7.5 路塹邊坡 路塹或挖方路基邊坡穩(wěn)定性主要和當?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)、水文地質(zhì)和地面排水條件有關。此外,地貌、氣候等因素對其穩(wěn)定性也有很大影響。設計時應參考當?shù)胤€(wěn)定的
54、自然山坡和人工坡的坡度,并結合采用施工方法等諸因素綜合考慮。 土質(zhì)挖方邊坡坡度應根據(jù)邊坡高度、土的密實程度、地下水、地面水的情況、圖的成因類型及生成時代等因素確定。在一般情況下,土質(zhì)挖方邊坡坡度,可參照下表取用,設計取值是因地制宜,結合當?shù)爻墒旖?jīng)驗,并進行綜合分析而定。 7.6 路基填土與壓實 (1) 路基填土 路基土體的強度與穩(wěn)定性,取決于土的物理力學性質(zhì)和當?shù)刈匀灰蛩氐挠绊懗潭?,并與填土的高度及施工技術條件有關,因此應綜合考慮上述因素選擇路基填土。如透水性較小的土層,位于透水性較大的土層下面,則透水性較小的土層表面應自填軸線向兩邊做成不小于4%的坡度。如透水性較大的土層位于透水性較
55、小的土層下面,則透水性較大的土層表面,應做成水平的。為了防止雨水侵蝕沖刷,可覆蓋透水性較小的土層。 (2) 路基壓實 為保證路基的強度和穩(wěn)定性,使路面有一個必要的穩(wěn)固土基,在填筑土堤是,應將填土分層壓實。在松散土的挖方路段也應進行壓實。一般路基土的壓實程度,應隨填土深度的變化而不同。路面一下約1.0~1.2深度內(nèi)的陸地上層,由于承受行車荷載作用較大,要求盡可能接近最大壓實度,1.0~1.2m深度以下的路堤填土,壓實度可適當降低。 7.7 邊溝設計 邊溝設置在挖方路基的路肩外側或路堤坡腳外側,用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的小量地面水。 1) 邊溝流量 路基邊溝流量一般僅作概略估
56、計,不予計算。其他排水溝渠的水流一般應避免進入邊溝。為防止邊溝水流滿溢或產(chǎn)生沖刷,應盡可能利用當?shù)赜欣匦螚l件,采取相應措施,將邊溝水流分段排除于路基范圍之外,減少邊溝的集中流量 2) 邊溝斷面形式 邊溝斷面形式采用梯形,底寬與深度規(guī)定一般都不應小于0.4m;該路段邊溝深度為0.6m。邊溝邊坡應根據(jù)地質(zhì)情況而定,內(nèi)側邊坡一般為1:1~1:1.5. 3) 邊溝出水口 邊溝水流不應滯留在溝內(nèi),設計時注意出水口的設置,使之不危害路基。 4) 平曲線路段的邊溝 在設置超高的彎道內(nèi),超高方法,不論采用變軸線旋轉或中軸線旋轉,均須考慮內(nèi)、外側邊溝的排水問題。當路線縱坡符合下式的條件時,設置超高
57、不致影響邊溝排水: 內(nèi)測邊溝: 外側邊溝: 式中:——路線設計縱坡; ——邊溝最小排水縱坡,一般為0.5%,困難地段可采用0.3%; 7.8 擋土墻設計 7.8.1 擋土墻的類型、構造 1 擋土墻的類型 路塹式擋土墻使用于山坡陡峻,用以降低邊坡高度,減少山坡開挖,避免破壞山體平衡與地質(zhì)條件不良,用以支擋可能坍滑的山坡土體。 當受地形限制或因與其他建筑物相干擾,必須約束坡腳時,防止陡坡路堤下滑時設置路堤擋土墻。 石砌重力式擋土墻能夠依靠強身自重抵御土壓力;型式簡單,取材容易,施工簡便。適用于產(chǎn)石料地區(qū);地基良好,非地震和沿河受水沖刷地區(qū),墻高6m以下采用干砌;其
58、他情況宜采用漿砌。 2 擋土墻的構造 墻背:石砌擋土墻墻背,可做成仰斜、垂直、俯斜、凸形折線和衡重式五種。仰斜墻背所受主動土壓力較小,墻身斷面較經(jīng)濟。用于路塹墻時,墻背與開挖的臨時邊坡較貼合,因而開挖量與回填量均較少,仰斜墻背適用于路塹墻,墻址處地面平緩的路肩墻或路堤墻。仰斜墻背的坡度不宜緩于1:0.3,以免施工困難。 墻面:基礎以上的墻面,其坡度應與墻背的坡度相配合。地面橫坡較陡時,墻面可采用1:0.05~1:0.20,地面橫坡平緩時,墻面可緩些,但一般不緩于1:0.3,以免過多增加墻高。 墻頂:墻頂?shù)淖钚挾?,漿砌片石時,不應小于0.5m。 基礎:絕大部分擋土墻都直接修筑在天然
59、地基上,當?shù)鼗^弱時,地形平坦,而強身又超過一定高度時,為了減小基地壓應力,可在墻址處伸出一臺階,以拓寬基底。墻址臺階的寬度,不得小于20㎝。臺階的高寬比可采用3:2或2:1?;A的埋置深度應按地基的性質(zhì)、承載力的要求、凍脹的影響、地形和水文地質(zhì)條件確定。一般情況下埋置深度應在地表以下不小于1m,墻址前地面傾斜時,趾前應留有足夠的襟邊寬度,以防地基剪切破壞。襟邊的寬度,可按嵌入深度的1~2倍考慮 泄水孔:漿砌片石強身,墻高時,可在墻上部加設泄水孔。泄水孔尺寸可視泄水量的大小而定,一般為5㎝10cm、10cm10cm、15cm20cm等的方孔或直徑為5~10cm的圓孔??籽坶g距一般為2~3cm
60、,干旱地區(qū),可予增大;多雨地區(qū),可予減小。 沉降縫與伸縮縫:為避免低級不均勻沉陷而引起的墻身開裂,需按墻高和地基性質(zhì)的變異,設置沉降縫。同時,為了減少圬工砌體因收縮硬化和溫度變化作用而產(chǎn)生裂縫,需設置伸縮縫。沉降縫和伸縮縫是設在一起的,一般每隔10~15m設置一道??p寬2~3cm,自墻頂作到基地,縫內(nèi)可用膠泥填塞。 7.8.2 擋土墻的布置 擋土墻的布置,通常在路基橫斷面圖和墻址縱斷面圖上進行。布置前,應實地核對路基橫斷面,測繪墻址處的縱斷面,收集墻址處的地質(zhì)和水文資料。 1 擋土墻的位置:路塹墻,大多設在邊溝旁。山坡?lián)跬翂?,應考慮設在基礎可靠處。墻的高度,應保證設置在墻后墻頂以上的
61、邊坡穩(wěn)定。路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近,基礎情況相仿時,作路肩擋墻較為有利。 2 擋土墻的縱向布置在:在墻址縱斷面圖上進行。確定擋土墻的起終點或墻長,選擇擋土墻與路基或其他結構物的鏈接方式。按地基及地形情況進行分段,確定沉降縫及伸縮縫的位置。布置各段擋土墻的位置。墻確定泄水孔的位置,包括數(shù)量、間距和尺寸等。 3 繪制橫斷面圖:繪制起終點、墻高最大處、墻身斷面和基礎形式變異處以及其它必需樁號的擋土墻橫斷面圖。按計算結果布置墻身斷面,確定基礎形式和埋置深度,指定墻背填料的類別等等。 7.8.3 擋土墻材料要求及施工注意事項 1 材料要求 石料應經(jīng)過挑選,質(zhì)地均勻,無裂縫,不宜風化
62、。石料的抗壓強度不低于25MPa。盡量選用較大的石料砌筑。片石應具有兩個大致平行的面,其厚度不宜小于15cm,其中一條邊長不小于30cm.體積不小于0.01m。一般擋土墻選用5號砂漿漿砌。 2 施工注意事項 施工前應做好地面排水和安全生產(chǎn)的準備工作。在松軟地層、坍方或坡積層地段,基坑不宜全斷開挖,以免在擋土墻砌筑過程中發(fā)生坍方。擋土墻的底部、頂部和墻面外層,宜選用較整齊的大塊石砌筑。漿砌擋土墻應錯縫砌筑,需待砂漿強度達到70%以上時,方可回填墻背填料。墻背填料應符合設計要求,避免采用膨脹性和高塑型土壤,并做到分層填筑,分層夯實。漿砌擋土墻的墻頂,可用5號砂漿抹平,厚2cm。 7.8.4
63、 重力式擋土墻的計算要求 重力式擋土墻本身必須有足夠的整體穩(wěn)定性,墻身截面應具有足夠的強度,以抵御墻后的土體。為此,重力式擋土墻的設計需要滿足下列要求。 重力式擋土墻計算要求 要求 指標 1、不產(chǎn)生墻身沿基地的滑移破壞 滑動穩(wěn)定系數(shù) 2.不產(chǎn)生墻身繞墻趾傾覆 傾覆穩(wěn)定系數(shù) 3.不出現(xiàn)因基地過度的不均勻沉陷而引起墻身傾斜 作用于基底的合力偏心距(土質(zhì)地基) 4.地基不出現(xiàn)過大的下沉 基底的最大壓應力小于地基的容許承載力 5.墻身截面不產(chǎn)生開裂、破壞 墻身截面上的壓應力及剪應力、拉應力小于材料的容許應力,,作用于截面上的合力偏心距 7.8.5 漿砌重力式
64、路塹擋土墻設計程序 設計資料: 公路等級:二級公路,屬平原微丘區(qū)。 路基寬度10m,路面寬度8.5m,路肩寬度1.5m。 設計路段:K3+100-K3+280(直線段) 路線設計資料: 路線設計縱坡為-0.304%,各樁號中心線填挖高度及設計標高如下: K3+100,填4.35,設計標高為85.55,地面高程為81.20 K3+120,填7.99,設計標高為85.49,地面高程為77.50 K3+160,填11.56,設計標高為85.36,地面高程為73.80 K3+200,填6.44,設計標高為85.24,地面高程為 78.80 K3+240,填6.02,設計標高為85
65、.12,地面高程為79.10 K3+280,填3.80,設計標高為85.00,地面高程為81.20 補測路中線左側6.45m處墻址的高程: 樁號 高程(m) 樁號 高程(m) K3+100 81.00 K3+200 78.10 K3+120 77.10 K3+240 78.60 K3+160 73.20 K3+280 80.50 設計荷載:計算荷載為公路-II級 地基情況:基地摩擦系數(shù)f=0.4,地基容許承載力=500kpa 墻背填料:采用當?shù)夭牧?,單位體積重為γ=18.0KN/m3,φ=35。 墻體材料:采用5#砂漿砌筑25號片石,γ=23.
66、0KN/m3 , 外摩擦角δ=φ/2;材料容許壓應力[σa]=700Kpa。 基礎及穩(wěn)定系數(shù):滑動穩(wěn)定系數(shù)[KC]=1.3;傾覆穩(wěn)定系數(shù)為[KO]=1.5。 7.8.6 設計擋土墻的斷面尺寸: (1)代入標準圖:漿砌仰斜式路塹墻填土容重:,地基土容重,砌體容重。擋土墻面坡:1:0.25,路塹邊坡:1:1.25.墻高H=10.00m,墻頂寬B=1.44m,墻底寬B=1.44m,基底寬B=1.99m,墻址寬DL=0.65m,墻址高DH=1.00m,全墻高HH=11.39m,墻背坡1:N=1:0.25,基底坡1:N=1:0.2,上墻土壓力E=2.36Kpa,下墻土壓力E=160.93,滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc=1.57,滑動穩(wěn)定系數(shù)Kc=1.48,抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)1.50,偏心率e/B=0.04,基底應力=271.76kpa基底應力=157.05kpa,圬工數(shù)量V=16.9m/m (2) 布置擋土墻的伸縮縫,沉降縫及排水設施 (3) 沉降縫和伸縮縫是設在一起的,一般每隔15m設置一道。縫寬2~3cm,自墻頂作到基地,縫內(nèi)可用膠泥填塞。泄水孔為直徑為10cm的圓孔,孔
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