路橋?qū)I(yè)畢業(yè)設(shè)計論文

1、摘 要本設(shè)計為寧江至善門一級公路第一標(biāo)段初步設(shè)計（K0+000.00-K1+535.842）路段的初步設(shè)計。設(shè)計時速為80m/h，設(shè)計年限為15年。說明書中包括線路線的平、縱、橫設(shè)計、路基設(shè)計、擋土墻設(shè)計、邊坡防護(hù)設(shè)計、路基路面排水設(shè)計、路面設(shè)計，主要參考文獻(xiàn)等。結(jié)合已知資料和文獻(xiàn)，在整個過程中按照各相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。在線形設(shè)計階段中，遵循選線原則對路線方案做深入、細(xì)致的研究，做到盡量少占農(nóng)田，并與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，盡量設(shè)計一天方便周圍居民的路線。最后,從方案中選擇一條符合設(shè)計要求、經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)方案。本選線避開了高壓線的拆遷和低路線以致占用過多的農(nóng)田。在線形設(shè)計部分，綜合考慮了平曲線的優(yōu)

2、化及平曲線與豎曲線的“平包豎”組合力求達(dá)到優(yōu)化設(shè)計。對于擋土墻，則是采用極限狀態(tài)分項系數(shù)法來設(shè)計。本設(shè)計路面采用瀝青混凝土路面。關(guān)鍵詞：一級公路；平縱橫設(shè)計；路堤擋土墻； 路面設(shè)計。 ABSTRACT This design is a series of bid to First class road in ningjiang, the first preliminary design (K0+000.00-K1+535.842) sections of the preliminary design. Design speed of 80 km/h, fixed number of year

3、for 15 years. Instructions are included in the line of flat, vertical, horizontal design, roadbed design, retaining wall design, slope protection design, roadbed drainage design and pavement design, the main references, etc. Combined with the known data and documents, according to the standard of th

4、e relevant standards in the whole process to carry on the design. In the stage of the geometric design, follow the principle of line selection of route schemes to do in-depth and meticulous research, to do as little as possible of farmland, and in harmony with the surrounding environment, try to des

5、ign a day convenient route of surrounding residents. Finally, from the scheme choosing a comply with the design requirements, the economic and reasonable optimal solutions. This avoids the high tension line to select the demolition and low route that takes up too much of the farmland. In the linear

6、part design, considering the optimization of plane curve and plane curve and vertical curve "flat bag vertical" combination optimization design to achieve. For the retaining wall, is the limit state subentry coefficient method is used to design. The design of pavement with asphalt concrete

7、 pavement.Key words: First class road；Flat vertical and horizontal design; Embankment retaining wall;Pavement design.目 錄前言1第一章 總體說明11.1項目概況11.2設(shè)計總說明11.3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)2第二章 道路平面設(shè)計32.1道路選線32.2路線方案比較32.3本路段線形設(shè)計情況42.4道路平面設(shè)計圖52.5行車視距保證52.6逐樁坐標(biāo)62.6.1直線上中樁坐標(biāo)計算62.6.2設(shè)緩和曲線單曲線中樁坐標(biāo)計算7第三章 道路縱斷面設(shè)計93.1縱斷面設(shè)計93.2設(shè)計依據(jù)93.3道

8、路縱斷面設(shè)計圖103.4豎曲線要素計算103.5縱坡及豎曲線表11第四章 道路橫斷面設(shè)計124.1設(shè)計概況124.2路基寬度124.3土石方的計算與調(diào)配124.4路基橫斷面圖13第五章 路基145.1路基設(shè)計說明145.2設(shè)計概況145.3 路基邊邊坡穩(wěn)定性分析145.3.1 邊坡類型145.3.2 穩(wěn)定性分析15（1）路堤邊坡穩(wěn)定性分析15（2）路塹邊坡穩(wěn)定性分析155.4路基設(shè)計表16第六章 擋土墻的設(shè)計176.1設(shè)計說明176.2路堤擋土墻設(shè)計17第七章 公路排水及防護(hù)工程387.1 概述387.2 路基排水387.3邊坡防護(hù)工程39第八章 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計418.1 路面結(jié)構(gòu)組成428.2

9、 路面類型428.3 瀝青混凝土路面的設(shè)計428.3.1 設(shè)計資料428.3.2 軸載分析438.3.3 確定道路交通等級468.3.4 確定設(shè)計指標(biāo)478.3.5 路面結(jié)構(gòu)厚度計算48結(jié)論52參考文獻(xiàn)53致謝54前 言 畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生對大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)知識及相關(guān)學(xué)科知識經(jīng)行綜合運用，是對學(xué)生動手能力和操作能力的重要檢驗手段。它能將專業(yè)基礎(chǔ)知識、電腦知識、和相關(guān)學(xué)科綜合起來以實踐化，同時增強自己對電腦的動手能力及對專業(yè)轉(zhuǎn)件的熟悉和學(xué)習(xí)等。 本設(shè)計是寧江至善門一級公路第一標(biāo)段初步設(shè)計（K0+000.00-K1+535.842），要求在近三個月的時間里完成畢業(yè)論文，包括設(shè)計說明書和道路平面圖、縱斷

10、面圖、路基橫斷面圖、路面結(jié)構(gòu)圖、擋土墻結(jié)構(gòu)圖、防護(hù)工程設(shè)計圖、涵洞設(shè)計圖以及路基設(shè)計表、土石方數(shù)量計算表、平曲線表、豎曲線表等圖紙、表格及相關(guān)內(nèi)容。 在本設(shè)計過程中部分設(shè)計資料不足,本人參考了交通部有關(guān)設(shè)計技術(shù)規(guī)范、相關(guān)專業(yè)書籍、不斷向老師和同學(xué)請教和討論，爭取做到規(guī)范、合理。其論文共分十章進(jìn)行闡述，并配有相關(guān)的插圖和表格。由于理論知識和實踐經(jīng)驗有限，盡管在設(shè)計中借助了一些文獻(xiàn)及參考資料，在設(shè)計中仍存有許多不足的地方，敬請各位老師和同學(xué)們多多指正，本人將非常感謝！v第一章 總體說明1.1項目概況寧江至善門一級公路是吉林省公路網(wǎng)規(guī)劃中重要一條，寧江位于吉林松原市，起點寧江K0+000 坐標(biāo)X：5

11、751.749 Y：17646.690 終點K1+1535.824 坐標(biāo)X：4506.942 Y：18510.845。本區(qū)域?qū)儆跍貛О霛駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū)，四季分明，夏季炎熱，冬季寒冷。七月份平均氣溫2025，最高氣溫37.2，一月份平均氣溫-15-20，最低氣溫-37.6，年平均氣溫58。年降水量700900mm，主要集中在七八月份，降水量約為400500mm，占年降水量的6070%1.2設(shè)計總說明 本設(shè)計是寧江至善門一級公路第一標(biāo)段初步設(shè)計（K0+000.00-K1+535.842），全長1535.842公里。其主要內(nèi)容包括路平面設(shè)計、縱斷面設(shè)計、橫斷面設(shè)計、路基設(shè)計、擋土墻設(shè)計、公路排水及防護(hù)

12、工程、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計等。 1.3主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1-3-1 設(shè)計依據(jù) 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B012003）；公路路線設(shè)計規(guī)范（JTG D20-2006）；公路路基設(shè)計規(guī)范（JTG D30-2004）；公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范（JTG D40-2011）；公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（JTG D14-2006）；公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）； 1-3-2 主要技術(shù)指標(biāo) 見表C1-3-2 表C1-3-2 主要技術(shù)指標(biāo)序號指 標(biāo) 名 稱單位技 術(shù) 指 標(biāo)1公 路 名 稱主線2公 路 等 級一級公路3車 道 數(shù) 量四車道4設(shè) 計 速 度km/h805 路 幅 寬 度24.56平

13、曲線半徑極限值4007一般值2508不 設(shè) 超 高 最 小25009豎曲線半徑凸型一般值450010凸型極限值300011凹型一般值300012凹型極限值200013最 大 縱 坡514最 大 超 高10.515設(shè)計洪水頻率1/10016車輛荷載等級（路基）公路級17車輛荷載等級（路面）單軸雙輪組100kN- 60 -第二章 道路平面設(shè)計2.1道路選線 路線是道路的骨架，它的優(yōu)劣關(guān)系到道路本身功能的發(fā)揮和在路網(wǎng)中是否能起到應(yīng)有的作用。根據(jù)道路的使用任務(wù)、性質(zhì)、等級、起迄點和控制點，沿線地形、地貌、地質(zhì)、氣候、水文、土壤等情況，通過政治、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面的分析研究，比較論證而選定合理的路線。道路

14、選線的一般原則：多方案的選擇工程造價與營運、管理、養(yǎng)護(hù)費用綜合考慮處理好選線與農(nóng)業(yè)的關(guān)系路線與周圍環(huán)境、景觀相協(xié)調(diào)工程地質(zhì)和水文地址的影響選線應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)選線基本步驟：1 路線總體布局：路線方案選擇路線方案選擇主要是解決起、終點間路線基本走向問題。2 路線帶選擇：在路線基本方向選定的基礎(chǔ)上，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選定出一些細(xì)部控制點，連接這些控制點，即構(gòu)成路線帶，也稱路線布局。3 具體定線：定線就是根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和路線方案，結(jié)合有關(guān)條件在有利的定線帶內(nèi)進(jìn)行平、縱、橫綜合設(shè)計，具體定出道路中線的工作。2.2 路線方案比較 方案比較是選線中確定路線總體布局的有效方法，在可能布局的多種方案中，

15、通過方案比較決定取舍，選擇出技術(shù)合理、費用經(jīng)濟(jì)、切實可行的最優(yōu)方案。路線方案的取舍是路線設(shè)計中的重要問題。 方案一全長1535.842米， 平面線性采用反向曲線，線性比較美觀，行車比較舒適，占用農(nóng)田較少，拆遷房屋較少。 方案二全長1562.018米，平面線性依然采用同向曲線，線性比較美觀，但是開挖土方量比較大，占用的農(nóng)田較多，且圓曲線半徑不滿足規(guī)范。 經(jīng)過比選，確定方案一為最終方案。2.3 本路段線形設(shè)計情況本設(shè)計路段為K0+000.00-K1+535.842，由緩和曲線和直線連接，其中圓曲線的半徑為500m,緩和曲線長均為100m。2.3.1平曲線要素的計算已知： 第1交點：圓曲線半徑R1

16、=500m,轉(zhuǎn)角值第2交點：圓曲線半徑R2=500m,轉(zhuǎn)角值第3交點：圓曲線半徑R3=500m,轉(zhuǎn)角值對于平曲線一，計算得： 圓曲線總長：曲線總長為：外距：切線長：切曲差：對于平曲線二，計算得圓曲線總長：曲線總長為：外距：切線長：切曲差：對于平曲線三，計算得圓曲線總長：曲線總長為：外距：切線長：切曲差：2.2 直曲線表 2.4 道路平面設(shè)計圖2.5行車視距保證行車視距可分為停車視距、會車視距和超車視距。會車視距為停車視距的兩倍。本設(shè)計為一級公路，處于山嶺，停車視距為110m，會車視距為220m，超車視距為550。2-6 逐樁坐標(biāo)根據(jù)前面算出來的方位角和平曲線要素，進(jìn)行逐樁坐標(biāo)的計算。本設(shè)計采用

17、的是絕對坐標(biāo)，計算方法是采用ESDPS4.0（工程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)）進(jìn)行計算。在進(jìn)行計算時分直線和曲線計算,曲線段采用綜合曲線放樣，直線段采用直線放樣。計算原理：（1）坐標(biāo)系統(tǒng)的采用，本設(shè)計是在已有平面控制網(wǎng)的地區(qū)，所以沿用了原有的坐標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行計算；（2）“逐樁坐標(biāo)”即道路中線上各樁點的坐標(biāo)，其計算和測量的方法是按“從整體到局部”的原則進(jìn)行。2.6.1 直線上中樁坐標(biāo)計算設(shè)交點坐標(biāo)為,交點相鄰直線的方位角分別為和，則ZH點坐標(biāo)： （2.1） （2.2） HZ點坐標(biāo)：. (2.3) （2.4） 設(shè)直線上加樁里程為，、表示曲線起、終點里程，則前直線上任意點坐標(biāo)（）： (2.5) （2.6） 后直線上任

18、意點坐標(biāo)(>)： （2.7) （2.8） 2.6.2 設(shè)緩和曲線單曲線中樁坐標(biāo)計算曲線上任點的切線橫距：= （2.9） 式中：緩和曲線上任意點至 (或)的曲線長；：緩和曲線長度。（1）第一緩和曲線（）任意點坐標(biāo)： （2.10） （2.11）式中:：轉(zhuǎn)角符號，右偏為“+”，左偏為“-”。 （2）圓曲線內(nèi)任意點坐標(biāo) ：YH： （2.12） （2.13）式中：圓曲線內(nèi)任意點至HY點的曲線長；、 ：點的坐標(biāo)。： （2.14） （2.15）式中：圓曲線內(nèi)任意點至YH點的曲線長。（3）第二緩和曲線()內(nèi)任意點的坐標(biāo) （2.16） （2.17）式中：第二緩和曲線內(nèi)任意點至HZ點的曲線長。數(shù)據(jù)見表C2-

19、6第三章 道路縱斷面設(shè)計3.1縱斷面設(shè)計沿道路中心線縱向垂直剖切的一個立面。它表達(dá)了道路沿線起伏變化的狀況。道路縱斷面設(shè)計主要是根據(jù)道路的性質(zhì)和等級，汽車類型和行駛性能，沿線地形、地物的狀況，當(dāng)?shù)貧夂?、水文、土質(zhì)的條件以及排水的要求，具體確定縱坡的大小和各點的標(biāo)高。為了適應(yīng)行車的要求，各級公路和城市道路中的快速路、主干路及相鄰坡度代數(shù)差大于1%的其他道路，在縱坡變更處均應(yīng)設(shè)置豎曲線，因而，道路縱斷面設(shè)計線是由直線和豎曲線所組成?？v坡設(shè)計的一般要求（1）縱坡設(shè)計必須滿足規(guī)范中有關(guān)縱坡的各項規(guī)定；（2）縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁，盡量避免采用極限值。緩和坡段最好配合地形很自然的

20、設(shè)置，不能連續(xù)采用極限值長度的陡坡來結(jié)合最短距離的緩坡，爭取較均勻的縱坡；（3）縱坡設(shè)計應(yīng)對沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮；（4）縱坡設(shè)計在一般情況下應(yīng)考慮填挖平衡，并盡量利用挖方運作就近段的填方，以減少借方廢方，節(jié)省土石方及其他工程數(shù)量，降低工程造價；（5）縱坡設(shè)計時，應(yīng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運輸工具、農(nóng)業(yè)機械、農(nóng)田水利等方面的要求；（6）平原微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。3.2 設(shè)計依據(jù)（1）最大縱坡最大縱坡是指在縱坡設(shè)計時各級道路允許采用的最大坡度值，它是道路縱斷面設(shè)計的重要控制指標(biāo)。一級公路（

21、80km/h）的最大縱坡為5%。（2）最小縱坡在長路塹、低填以及其它橫向排水不通暢地段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應(yīng)設(shè)置不小于0.3%的最小縱坡（一般情況下以采用不小于0.5%為宜），本設(shè)計采用最小縱坡設(shè)為0.5%。（3）坡長限制坡長是兩個變坡點之間的水平距離。最短坡長的限制主要是從汽車行駛平順性的要求考慮的。一級公路（120km/h）的最小坡長為200m。最大坡長限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低容許速度時所行駛的距離。一級公路（80km/h）的最大坡長限制為：5%-700m 6%-500（4）平均縱坡平均縱坡是指一定長度的路段縱向所克服的高差與路線的長度

22、之比，是為了合理運用最大縱坡、坡長及緩和坡長的規(guī)定，以保證車輛安全順利地行使的限制性指標(biāo)。3.3道路縱斷面設(shè)計圖3.4豎曲線要素計算豎曲線一變坡點1樁號K0+350，高程為82.1018m，=+1.5523%，=-3.45%，=（-3.45%）-（+1.5523%）=-5.0023%<0 為凸形。豎曲線起點樁號為K0+234.948，終點為K0+465.052，豎曲線半徑為4600m豎曲線曲線長 L=R=46000.050023=230.1044m切線長 T=L/2=115.0519m外距 E=T2/2R=1.4388m豎曲線起點高程=82.1018+115.05190.0155=83.

23、8851m豎曲線終點高程=82.1018-115.05190.0345=78.1325m豎曲線二變坡點2樁號K0+740，高程為68.6486m，=-3.45%，=-0.44%，=（-0.44%）-（-3.45%）=3.01%>0 為凹形。豎曲線起點樁號為K0+667.760，終點為K0+812.240，豎曲線半徑為4800m豎曲線曲線長 L=R=48000.0301=144.48m切線長 T=L/2=72.24m外距 E=T2/2R=0.5436m豎曲線起點高程=68.6486-72.2400.0345=66.15632m豎曲線終點高程=68.6486-72.240.0044=68.3

24、3074m豎曲線三變坡點3樁號K1+210，高程為66.55788m，=-0.44%，=0.57%，=（0.57%）-（-0.44%）=1.01%>0 為凹形。豎曲線起點樁號為K1+144.350，終點為K1+275.650，豎曲線半徑為13000m豎曲線曲線長 L=R=130000.0101=131.3m切線長 T=L/2=65.65m外距 E=T2/2R=0.1658m豎曲線起點高程=66.5579-65.650.044=63.6693m豎曲線終點高程=66.5579+65.650.05770.2938m3.5縱坡及豎曲線表見表C3-2第四章 道路橫斷面設(shè)計4.1設(shè)計概況 一級公路的

25、橫斷面的設(shè)計是主要是根據(jù)交通性質(zhì)，交通量，行車速速度，地形，土壤，氣候等自然條件，充分考慮行車安全，進(jìn)行道路中央分隔帶，行車道，應(yīng)急停車帶，路肩等的布置，確定幾何尺寸，并進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)設(shè)計來保證道路的強度和穩(wěn)定性。 路基橫斷面的典型形式可歸納為路堤、路塹和填挖結(jié)合等三種類型。路堤是指全部用巖土填筑而成的路基；路塹是指全部在天然地面開挖而成的路基；當(dāng)天然地面橫坡大，且路基較寬，需要一側(cè)開挖而另一側(cè)填筑時，為半填半挖路基。 本設(shè)計路基橫斷面采用整體式斷面，整體式斷面包括行車道、中間帶(中央分隔帶及左側(cè)路緣帶)、路肩(硬路肩及土路肩)以及爬坡車道、加(減)速車道等組成部分4.2 路基寬度由公路路線設(shè)

26、計規(guī)范可得，當(dāng)設(shè)計時速為80km/h時，擬定四車道，設(shè)計車道寬度為3.75m，中央帶的寬度為2m，硬路肩的寬度為2.5m，土路肩的寬度為0.75m，路基總寬度24.5m。整個路幅寬度組成如下：行車道寬度：4×3.75m=15m 中間帶寬度：2×0.5 m +2 m=3m硬路肩寬度：2×2.5m =5m； 土路肩寬度：2×0.75m=1.5m。4.3土石方的計算與調(diào)配路基土石方是公路工程的一項重要工程量，在公路設(shè)計和路線方案比較中，路基土石方數(shù)量的多少是評價公路測設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。其工程量大小直接影響公路工程造價土石方計算與調(diào)配的主要任務(wù)：計算

27、路基土石方工程數(shù)量，合理進(jìn)行土石方調(diào)運，并計算土石方的運量。土石方調(diào)配的目的是為了確定填方用土的來源，挖方棄土的去向，以及計價土石方的數(shù)量和運量等。通過調(diào)配合理地解決各路段土石方平衡與利用問題，使從路塹挖出的土石方，在經(jīng)濟(jì)合理的條件下移挖作填，達(dá)到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和棄土，以減少占用耕地和降低公路造價。本設(shè)計挖方量大于填方量，具體土石方調(diào)配見土石方數(shù)量計算表。4.4 路基橫斷面圖見圖C4-2第五章 路基5.1路基設(shè)計說明路基設(shè)計的內(nèi)容包括路堤、路塹設(shè)計，路基排水和防護(hù)工程設(shè)計以及特殊條件下的路基設(shè)計。 路堤是指路基頂面高于原地面的填方路基。路塹是全部由地面開挖

28、出的路基。5.2設(shè)計概況本設(shè)計是寧江至善門一級公路第一標(biāo)段初步設(shè)計（K0+000.00-K1+535.842），全長1535.842公里。按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)共計93個設(shè)計橫斷面，其中填方路堤最高為9.41m，樁號是K0+860，所以路堤邊坡穩(wěn)定性驗算采用此斷面為驗算對象；其中挖方路塹最高為11.59m，樁號是K0+420，所以路塹邊坡穩(wěn)定性驗算采用此斷面為驗算對象。5.3 路基邊邊坡穩(wěn)定性分析5.3.1 邊坡類型路堤邊坡根據(jù)沿線工程地質(zhì)特性，結(jié)合公路路基設(shè)計規(guī)范（JTGD302004）的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)綜合考慮后，擬定路基邊坡：當(dāng)路堤填土高度小于或等于8m時，邊坡坡度為1:1.5；當(dāng)填土高度大于8m時，

29、采用折線邊坡，即上部8m邊坡坡度為1:1.5，下部邊坡坡度為1：1.75，中間不設(shè)平臺。填方高度超過20m時，須按特殊設(shè)計施工。高路堤的填方數(shù)量大占地多，為使路基穩(wěn)定和橫斷面濟(jì)濟(jì)合理，可以在適當(dāng)位置設(shè)置擋土墻。為防止水流侵蝕和坡面沖刷，高路堤的邊坡采取適當(dāng)?shù)钠旅娣雷o(hù)和加固措施。此處路堤邊坡坡度取為1:1.5(8m以內(nèi)），大于8m后下部變?yōu)?:1.75上部還是1:1.5。路塹邊坡根據(jù)路塹工程地質(zhì)特性進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析和驗算，擬定路塹邊坡坡率：土質(zhì)或強風(fēng)化巖質(zhì)邊坡12m以內(nèi)為1:1，大于12m時為1:1.25，巖質(zhì)邊坡采用1:0.3或1:0.5。邊坡高度超過8m時設(shè)置一級寬1.5m的平臺，切方路段邊

30、溝外側(cè)設(shè)寬1.0m的碎落臺。半挖半填路基半挖半填路基兼有路堤和路塹的特點，上述對路堤和路塹的要求均應(yīng)滿足的同時，橫向陡坡地段的半填半挖路基，在挖方一側(cè)寬度不足一幅行車道寬時，應(yīng)將路床深度內(nèi)的原有土質(zhì)全部挖除換填，并在上、下路床底面鋪設(shè)土工格柵以保證行車道內(nèi)土基的均勻性。坡腳為陡坡地的，每1米高設(shè)一層土工格柵。5.3.2 穩(wěn)定性分析（1）路堤邊坡穩(wěn)定性分析斷面高度為9.34m，頂寬為24.5m，邊坡坡度采用1:1.5和1:1.75的二階邊坡，合成坡度為1:1.72(取1:1.75)。邊坡穩(wěn)定性分析采用條分法表解法。路堤填土為粘性土，土的粘聚力C=19kPa，摩擦角，容重為，荷載為公路-I級。對于

31、一般地段的高邊坡路堤，按公路路基設(shè)計規(guī)范（JTG D30-2006）進(jìn)行設(shè)計，穩(wěn)定安全系數(shù)采用1.35。表3-2-2(1) 表解法結(jié)算結(jié)果表圓心項目A3.442.872.502.181.96B6.356.587.228.5010.41K2.161.841.651.511.26穩(wěn)定系數(shù)=1.26大于1.35，該邊坡不穩(wěn)定。需要設(shè)施擋土墻（2） 路塹邊坡穩(wěn)定性分析斷面高度為11.59m，頂寬為24.5m，邊坡坡度采用1:0.5和1:0.75的二階邊坡，合成坡度為1:0.61。邊坡土為粘性土，土的粘聚力C=19kPa，摩擦角，容重為，荷載為公路-I級。對于一般地段的高邊坡路塹，按公路路基設(shè)計規(guī)范（J

32、TG D30-2006）進(jìn)行設(shè)計，穩(wěn)定安全系數(shù)采用1.35。邊坡角度為: 查表可得: 查坡腳圓圖解曲線關(guān)系表可得:解析法： 代入式該邊坡穩(wěn)定。5.4路基計算表 見表C5-1第六章 擋土墻的設(shè)計6.1設(shè)計說明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。本設(shè)計路段中由于部分地段的挖方大，因而考慮修筑路塹重力式擋土墻。路塹擋土墻設(shè)置在塹坡底部，主要用于支撐開挖后不能自行穩(wěn)定的邊坡，同時可減少挖方數(shù)量，降低邊坡高度。山坡?lián)跬翂υO(shè)在塹坡上部，用于支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層，有的也兼有攔石作用。根據(jù)墻背傾斜情況，重力式擋墻可分為俯斜式擋墻、仰斜式擋墻、直立式擋墻和衡重式擋墻以及其他形式擋

33、墻。本設(shè)計擋土墻類型仰斜式擋墻。6.2路塹擋土墻設(shè)計根據(jù)路塹邊坡穩(wěn)定性驗算結(jié)果顯示可得，樁號K0+720K0+900左側(cè)要設(shè)路堤擋土墻，現(xiàn)已填方高度最高的樁號K0+840進(jìn)行驗算。（1）土壤地質(zhì)情況：墻后土內(nèi)摩擦角: 30.000(度),墻后土粘聚力: 41.000(kPa), 墻后填土容重: 18.500(kN/m),墻背與墻后填土摩擦角: 20.000(度),地基土容重: 18.000(kN/m)（2） 墻身構(gòu)造： 墻身尺寸: 墻身高: 10.000(m) 墻頂寬: 2.000(m) 面坡傾斜坡度: 1:0.250 背坡傾斜坡度: 1:0.200 采用1個擴(kuò)展墻址臺階: 墻趾臺階b1: 0

34、.300(m) 墻趾臺階h1: 0.500(m) 墻趾臺階與墻面坡坡度相同 墻底傾斜坡率: 0.200:1物理參數(shù): 圬工砌體容重: 23.000(kN/m) 圬工之間摩擦系數(shù): 0.400 地基土摩擦系數(shù): 0.500 墻身砌體容許壓應(yīng)力: 2100.000(kPa) 墻身砌體容許彎曲拉應(yīng)力: 280.000(kPa) 墻身砌體容許剪應(yīng)力: 110.000(kPa) 材料抗壓極限強度: 1.600(MPa) 材料抗力分項系數(shù): 2.310 系數(shù)醩: 0.0020 擋土墻類型: 一般擋土墻 墻后填土內(nèi)摩擦角: 35.000(度) 墻后填土粘聚力: 30.000(kPa) 墻后填土容重: 19.

35、000(kN/m) 墻背與墻后填土摩擦角: 17.500(度) 地基土容重: 19.000(kN/m) 修正后地基承載力特征值: 500.000(kPa) 地基承載力特征值提高系數(shù): 墻趾值提高系數(shù): 1.200 墻踵值提高系數(shù): 1.300 平均值提高系數(shù): 1.000 墻底摩擦系數(shù): 0.500 地基土類型: 土質(zhì)地基 地基土內(nèi)摩擦角: 35.000(度) 土壓力計算方法: 庫侖 坡線土柱: 坡面線段數(shù): 2 折線序號 水平投影長(m) 豎向投影長(m) 換算土柱數(shù) 1 4.500 3.000 0 2 12.250 0.000 1 第1個: 定位距離0.750(m) 公路-I級 坡面起始距

36、離: 0.000(m) 地面橫坡角度: 20.000(度) 填土對橫坡面的摩擦角: 35.000(度) 墻頂標(biāo)高: 0.000(m) 擋墻分段長度: 10.000(m)第 1 種情況: 組合1 組合系數(shù): 1.000 1. 擋土墻結(jié)構(gòu)重力 分項系數(shù) = 1.000 2. 墻頂上的有效永久荷載 分項系數(shù) = 1.000 3. 墻頂與第二破裂面間有效荷載 分項系數(shù) = 1.000 4. 填土側(cè)壓力 分項系數(shù) = 1.000 5. 車輛荷載引起的土側(cè)壓力 分項系數(shù) = 1.000 土壓力計算 計算高度為 11.417(m)處的庫侖主動土壓力 無荷載時的破裂角 = 25.102(度) 公路-I級 路基

37、面總寬= 12.250(m), 路肩寬=0.750(m) 安全距離=0.500(m) 單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離= 0.350(m), 車與車之間距離=0.600(m) 經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛 4列 布置寬度= 4.537(m) 布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表: 第1列車: 中點距 全部 破裂體 輪號 路邊距離(m) 輪寬(m) 輪壓(kN) 上輪壓(kN) 01 1.250 0.300 15.000 15.000 02 3.050 0.300 15.000 15.000 03 1.250 0.600 60.000 60.000 04 3.050 0.600 60.000 6

38、0.000 05 1.250 0.600 60.000 60.000 06 3.050 0.600 60.000 60.000 07 1.250 0.600 70.000 70.000 08 3.050 0.600 70.000 70.000 09 1.250 0.600 70.000 70.000 10 3.050 0.600 70.000 70.000 第2列車: 中點距 全部 破裂體 輪號 路邊距離(m) 輪寬(m) 輪壓(kN) 上輪壓(kN) 01 4.350 0.300 15.000 15.000 02 6.150 0.300 15.000 0.000 03 4.350 0.600

39、 60.000 48.721 04 6.150 0.600 60.000 0.000 05 4.350 0.600 60.000 48.721 06 6.150 0.600 60.000 0.000 07 4.350 0.600 70.000 56.841 08 6.150 0.600 70.000 0.000 09 4.350 0.600 70.000 56.841 10 6.150 0.600 70.000 0.000 布置寬度=4.537(m) 分布長度=20.000(m) 荷載值SG=776.123(kN) 換算土柱高度=0.450(m) 按實際墻背計算得到: 第1破裂角：25.746

40、(度) Ea=281.503(kN) Ex=246.659(kN) Ey=135.658(kN) 作用點高度 Zy=2.084(m) 因為俯斜墻背，需判斷第二破裂面是否存在，計算后發(fā)現(xiàn)第二破裂面不存在 墻身截面積=47.467(m2) 重量=1091.733(kN)(一) 滑動穩(wěn)定性驗算 基底摩擦系數(shù)=0.500 采用傾斜基底增強抗滑動穩(wěn)定性,計算過程如下: 基底傾斜角度=11.310(度) Wn=1070.533(kN) En=181.397(kN) Wt=214.107(kN) Et=215.265(kN) 滑移力=1.158(kN) 抗滑力=625.965(kN) 滑移驗算滿足: Kc=

41、540.469>1.300 滑動穩(wěn)定方程驗算： 滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=713.602(kN) > 0.0 地基土層水平向:滑移力= 46.659(kN) 抗滑力=661.360(kN) 地基土層水平向:滑移驗算滿足: Kc=2.681>1.300(二) 傾覆穩(wěn)定性驗算 相對于墻趾點，墻身重力的力臂 Zw = 3.741(m) 相對于墻趾點，Ey的力臂 Zx=6.667(m) 相對于墻趾點，Ex的力臂 Zy=0.667(m) 驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性 傾覆力矩=164.543(kN-m) 抗傾覆力矩=4988.538(kN-m) 傾覆驗算滿足:K0=30.318>

42、1.500 傾覆穩(wěn)定方程驗算： 傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=4007.163(kN-m)>0.0(三) 地基應(yīng)力及偏心距驗算 基礎(chǔ)類型為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應(yīng)力 取傾斜基底的傾斜寬度驗算地基承載力和偏心距 作用于基礎(chǔ)底的總豎向力=1251.930(kN) 作用于墻趾下點的總彎矩=4823.996(kN-m) 基礎(chǔ)底面寬度B =7.224(m) 偏心距e=-0.241(m) 基礎(chǔ)底面合力作用點距離基礎(chǔ)趾點的距離Zn=3.853(m) 基底壓應(yīng)力: 趾部=138.554 踵部=208.067(kPa) 最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=208.067/138.554=1.502 作用于基底的合力

43、偏心距驗算滿足:e=-0.241<= 0.167*7.224=1.204(m) 墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=138.554<=600.000(kPa) 墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=208.06<= 650.000(kPa) 地基平均承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=173.311<=500.000(kPa)(四) 基礎(chǔ)強度驗算 基礎(chǔ)為天然地基，不作強度驗算(五) 墻底截面強度驗算 驗算截面以上，墻身截面積 = 42.650(m2) 重量 = 980.950 (kN) 相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂 Zw = 3.641 (m) 相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Z

44、x=6.667(m) 相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=0.667(m)容許應(yīng)力法: 法向應(yīng)力檢算: 作用于驗算截面的總豎向力=1116.608(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=4311.315(kN-m) 相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=3.861(m) 截面寬度B=6.800(m) 偏心距e= -0.461(m) 截面上偏心距驗算滿足:e=-0.461<=0.250*6.800=1.700(m) 截面上壓應(yīng)力:面坡=97.402 背坡=231.013(kPa) 壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=231.013<=2100.000(kPa) 切向應(yīng)力檢算: 剪應(yīng)力驗算滿足:計算值

45、=-29.409<=110.000(kPa)極限狀態(tài)法: 重要性系數(shù)=1.000 驗算截面上的軸向力組合設(shè)計值Nd=1116.608(kN) 軸心力偏心影響系數(shù)=0.948 擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=6.800(m) 材料抗壓極限強度Ra=1600.000(kPa) 圬工構(gòu)件或材料的抗力分項系數(shù)=2.310 偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)=1.000 計算強度時: 強度驗算滿足:計算值=1116.608<=4463.685(kN) 計算穩(wěn)定時: 穩(wěn)定驗算滿足:計算值=1116.608<=4463.685(kN)(六) 臺頂截面強度驗算 土壓力計算 計算高度為9.

46、500(m)處的庫侖主動土壓力 無荷載時的破裂角=25.424(度) 公路-I級 路基面總寬=12.250(m), 路肩寬=0.750(m) 安全距離=0.500(m) 單車車輛外側(cè)車輪中心到車輛邊緣距離=0.350(m),車與車之間距離=0.600(m) 經(jīng)計算得，路面上橫向可排列此種車輛 4列 布置寬度=3.342(m) 布置寬度范圍內(nèi)車輪及輪重列表: 第1列車: 中點距 全部 破裂體 輪號 路邊距離(m) 輪寬(m) 輪壓(kN) 上輪壓(kN) 01 1.250 0.300 15.000 15.000 02 3.050 0.300 15.000 15.000 03 1.250 0.600 60.000 60.000 04 3.050 0.600 60.000 59.185 05 1.250 0.600 60.000