道路專業(yè)畢業(yè)設(shè)計姓名陳為指導老師羅老師設(shè)計專題湖南省岳常高速公路綜合設(shè)計湖南省岳常高速公路綜合設(shè)計1總說明書11設(shè)計任務本設(shè)計為湖南省岳常高速公路路基路面綜合設(shè)計，設(shè)計任務段為K75400K77500全長210公里。整個設(shè)計任務主要包括縱斷面和橫斷面設(shè)計，路基設(shè)計包括排水設(shè)計、特殊路基設(shè)計及擋土墻設(shè)計，防護工程設(shè)計，排水系統(tǒng)工程設(shè)計，橋涵工程設(shè)計，路面工程設(shè)計，專業(yè)外文翻譯，專題研究，路面設(shè)計程序。12任務要求通過本設(shè)計要求能夠綜合運用專業(yè)所學的知識并聯(lián)系實際，根據(jù)有關(guān)設(shè)計規(guī)范掌握各設(shè)計階段的設(shè)計內(nèi)容，掌握設(shè)計過程中設(shè)計原始資料的采集方法，掌握路面設(shè)計參數(shù)的確定、選用及計算方法，掌握公路勘測設(shè)計的程序及方法，將計算機這新世紀科技操作技術(shù)靈活運用于公路建設(shè)中，以達到熟練從事公路專業(yè)的工作能力。13概述131歷史背景岳常高速湖南段是湖南省規(guī)劃的“五縱七橫”高速公路網(wǎng)中岳陽臨武和岳陽汝城兩縱的北端共線段，位于京港澳高速公路和二廣國家高速公路之間，是中西部地區(qū)與東南沿海發(fā)達地區(qū)交通往來的便捷通道，對于促進湖南、湖北路網(wǎng)整體功能的充分發(fā)揮和促進洞庭湖平原與江漢平原經(jīng)濟發(fā)展均具有十分重要的意義。岳常高速的建設(shè)，就區(qū)域來看，對加強岳陽、常德兩市的交流，促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，開發(fā)區(qū)域旅游資源，構(gòu)建湘西北旅游大通道，緩解公路運輸壓力和洞庭湖區(qū)防洪減災都具有十分重要的作用。132采用的主要標準和規(guī)范2、公路工程技術(shù)標準（JTGB012003）5、公路路線設(shè)計規(guī)范（JTGD202006）6、公路路基設(shè)計規(guī)范（JTGD302004）7、公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范（JTGD402002）8、公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（JTGD502006）10、公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范（JTJ01796）11、公路排水設(shè)計規(guī)范（JTJ01897）12公路土工合成材料應用技術(shù)規(guī)范（JTJ/T01998）13、公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTGD602004）14、公路磚石及混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTJ02285）15、公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTGD622004）133設(shè)計標準本項目使路湘西北網(wǎng)布局更均衡、完善。本項目“工可報告”、“工可評審意見”，結(jié)合沿線地形、地物等情況，本路段采用全封閉、全立交高速公路標準建設(shè)。設(shè)計速度100KM/H，采用雙向四車道，路基寬度26M；橋涵汽車荷載為公路級；其余技術(shù)指標采用交通部頒公路工程技術(shù)標準規(guī)定值。本項目主要技術(shù)標準見表11表11主要技術(shù)標準一覽表序號項目單位技術(shù)標準1公路等級高速公路2設(shè)計速度KM/H1003路基寬度M264中間帶M3505硬路肩M3006土路肩M0757路拱橫坡28平曲線半徑M60009不設(shè)超高最小平曲線半徑MM400010最大縱坡411最短坡長M25012凸形豎曲線半徑M1000013橋涵設(shè)計荷載公路級134沿線自然地理概況1341地理位置本項目路線起于岳陽市君山區(qū)建新農(nóng)場十大隊，沿S306右側(cè)西行，在建新垸（蓄洪垸）內(nèi)布線，經(jīng)建新農(nóng)場，跨華洪運河后進入錢糧湖北垸（蓄洪垸），往西經(jīng)許市鎮(zhèn)、采桑湖鎮(zhèn)、三封寺鎮(zhèn)，跨華容河后進入護城大垸（重點堤垸），然后路線向西繞過華容縣城規(guī)劃的馬鞍新區(qū)路線轉(zhuǎn)向南經(jīng)王馬港、馬家臺、高家臺、白鶴、甘洋、益群，在雙堤村、歐家洲折向西，設(shè)安合垸特大橋跨越藕池河東支（鲇魚須河）、安合垸（蓄洪垸）、藕池河東支（梅田湖河）后，路線進入南縣境育樂垸（重點堤垸），隨后跨越南茅運河，經(jīng)曹家鋪、金橋、沙灣、東升后設(shè)和康垸特大橋跨藕池河中支（）、南鼎垸（蓄洪垸）、藕池河中支（陳家?guī)X河）、和康垸（蓄洪垸）、安鄉(xiāng)境安化垸（蓄洪垸）、藕池河西支、安昌垸（蓄洪垸）、跨虎渡河后進入安尤垸（重點堤垸），經(jīng)黃泥湖跨松滋河進入安保垸，經(jīng)蒿子港北側(cè)跨澧水進入鼎城區(qū)，然后路線經(jīng)西洞庭農(nóng)場于黃公嘴跨啞河至周家店園藝場，然后經(jīng)瓦屋擋走老王廟跨越西洋陂水庫，在經(jīng)陂堰水庫上游、趙家橋至終點肖伍鋪與二廣高速公路交叉，路線全長140860KM。1342地形、地貌路線所經(jīng)地帶為洞庭湖平原、丘崗地貌，地勢總體北高南低；走廊帶跨藕池河、虎渡河、松滋河、澧水四大水系，路線沿洞庭湖西側(cè)、北側(cè)湖濱、平原、丘崗地帶展布，經(jīng)華容隆起丘崗、安鄉(xiāng)洪泛平原到常德市西洞庭湖湖濱丘崗區(qū)；最大標高35M，一般標高2630M，地形平坦，河湖港汊密布，河流走向受構(gòu)造控制，多為南北向、北東向；走廊帶平原區(qū)土壤肥沃，物阜人豐，是重要的商品糧基地。1343氣候本區(qū)氣候處在中亞熱帶向北亞熱帶的過渡地帶，溫暖濕潤，也是北方冷空氣頻繁入境的“風口”所在。因此冬季冷空氣長驅(qū)直入，春夏冷暖氣流交替頻繁，夏秋晴熱少雨，秋寒偏旱。多年平均氣溫16517，一月平均氣溫3847，七月平均氣溫29左右。年平均降水量12501450毫米。無霜期258275天。雨多集中于38月，約占全年降雨量的69，年均降雨量13701MM,年均蒸發(fā)量14265MM，年平均氣溫179，極端最高氣溫405，極端最低氣溫93，年平均風速19M/S，最大風速25M/S。1344地質(zhì)條件地表水主要有河流、水塘、溪流、水庫的地表水構(gòu)成，接受大氣降水的補給，水位及水量受降水量影響較大。地表水主要對跨越?jīng)_構(gòu)或河流的大中橋墩臺、邊坡等有沖刷作用。線該路段分布地層包括第四系、燕山期花崗巖等2個時代的地層；湖相及河湖相沉積盆地區(qū)、河流階地及溝谷中發(fā)育第四系全新統(tǒng)地層，主要為粘性土、淤泥質(zhì)土、砂、礫等，厚度一般較大，第四系更新統(tǒng)主要為殘坡積層，主要為粘性土、砂、礫等，燕山期花崗巖風化層厚度大，埋藏較深。1344地震據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（2001），路線所經(jīng)地域的地震動反應譜特征周期為035S，操軍渡口地震動峰值加速度為010G，渡口常德地震動峰值加速度為015G，其它地段地震動峰值加速度為005G，對應地震烈度度。依據(jù)公路工程抗震設(shè)計規(guī)范JTJ00489的規(guī)定，公路工程考慮全線抗震設(shè)防。14總體設(shè)計施設(shè)階段對公路平、縱、橫綜合設(shè)計，做到合理利用地形，盡量避讓不良地質(zhì)地段，正確、靈活地應用技術(shù)指標，達到平面順暢、縱面均衡、橫面合理的目的。在設(shè)計中與地方簽定構(gòu)造物、取棄土場協(xié)議，合理設(shè)置橋梁、涵洞、分離式、通道、天橋，適當改移、合并地方道路，完善公路自身基礎(chǔ)設(shè)施的同時，盡可能方便沿線群眾生產(chǎn)、生活。按照編制辦法規(guī)定，所有構(gòu)造物及改移工程均在公路平面總體設(shè)計圖中示出。本項目設(shè)置了完整的安全、通訊和監(jiān)控設(shè)施，并對收費、管理、養(yǎng)護、服務設(shè)施進行了總體布設(shè)，也在公路平面總體設(shè)計圖中示出。為充分發(fā)揮高速公路服務沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)的功能，本項目還對公路沿線進行新修或整修便道設(shè)計，達到施工期間施工車輛暢通及高速公路營運期間方便地方交通的目的。在總體設(shè)計中堅持“安全為根本、質(zhì)量為命脈、科技為先導、生態(tài)環(huán)保為主線”，結(jié)合沿線地形、地質(zhì)、水文、環(huán)保、筑路材料等條件，貫徹“地質(zhì)、地形選線與安全、生態(tài)環(huán)保選線相結(jié)合”的設(shè)計理念。合理運用技術(shù)指標，盡量減少對沿線自然環(huán)境的破壞，使本項目盡可能的融于沿線自然景觀之中。15路線影響路線方案的主要因素本項目路線布設(shè)結(jié)合沿線地形、地貌、水文、地質(zhì)等自然條件以及沿線主要城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃、路網(wǎng)布局等進行路線的平縱面設(shè)計。盡量減少良田好地，減少房屋及其他拆遷，遠離學校和環(huán)境敏感區(qū)，重視環(huán)境保護，減少對自然景觀的破壞，減少噪音和廢氣污染。路線平縱指標掌握均衡，盡量采用較高平豎曲線半徑，講究平縱配合以及與自然景觀相協(xié)調(diào)，影響路線方案的主要因素有（1）路線起終點應充分考慮與前后銜接項目的順接；（2）本項目地處平原微丘區(qū)，在路線設(shè)計時應講究路線平縱橫配合，使其具有流暢的立體效果，在爭取較高的平縱技術(shù)指標時，更要注意合理運用技術(shù)指標，講究平縱配合和前后指標的均衡掌握。（3）平面線形在不過多增加工程數(shù)量的前提下，盡可能采用較高的技術(shù)指標，提高服務水平，以利于項目功能的發(fā)揮和運營效益的提高。（4）重視環(huán)境保護，防止水土流失和環(huán)境污染，盡力少占良田，尤其是高產(chǎn)田，盡量避免過多拆遷房屋和重要的電力、電訊、水利設(shè)施。16路基路面設(shè)計161一般路基設(shè)計原則A設(shè)計依據(jù)（1）交通部部頒公路工程技術(shù)標準（JTGB012003）；（2）交通部部頒公路路基設(shè)計規(guī)范（JTGD302004）；（3）交通部部頒公路排水設(shè)計規(guī)范（JTJ01897）；B設(shè)計原則本工程路基、路面排水設(shè)計按自成體系的原則進行，結(jié)合沿線自然水系、農(nóng)田水利灌溉、橋涵位置等進行綜合設(shè)計，處理好公路排水系統(tǒng)與農(nóng)田水利灌溉、魚塘、水田的關(guān)系，以確保排水暢通。同時，排水設(shè)計考慮到環(huán)境保護要求，避免路面污水流入魚塘、水田、菜地及周圍村莊，做到公路排水與當?shù)噩F(xiàn)有排灌各成體系。C填挖方路基設(shè)計（1）填挖方路段路基填挖方邊坡坡率根據(jù)路基填料種類、邊坡高度和基底工程地質(zhì)條件確定。當路基邊坡受到限制時（如建筑物附近），采用路堤擋土墻或矮墻。填挖方路段設(shè)置護坡道，寬度統(tǒng)一采用20M，護坡道設(shè)置外傾3的橫坡；表12填挖方路段邊坡坡率一覽表填方高度邊坡坡率挖方高度邊坡坡率08M11508M105D路基壓實標準及填料強度說明為保證路基的壓實度，填方路基兩側(cè)各超寬填筑50CM，路基施工完成后再對邊坡進行整修，恢復正常路基寬。路基填料壓實采用重型壓實標準，分層壓實。根據(jù)湖南省經(jīng)驗，適當提高路基壓實度，可以在增加造價不多的條件下，有效地提高路基整體強度，減小不均勻沉降，故本項目對路基壓實度適當進行了提高。17路基、路面排水設(shè)計171路基排水路線填方路段均設(shè)置邊溝，用于排除路面水，填方路基坡腳設(shè)20M寬護坡道，護坡道外側(cè)設(shè)變截面梯形邊溝，然后利用排水溝將水流引入天然溝渠、河流中，全路段的邊溝、排水溝等均采用漿砌片石護砌。172路面排水（1）路面橫坡行車道、硬路肩設(shè)置2的橫坡，土路肩采用3的橫坡并進行硬化加固處理以利排水。超高路段行車道和硬路肩的橫坡由雙向坡過渡到單向坡。（2）路表排水在填方路段，設(shè)攔水帶，通過急流槽引入路側(cè)邊溝。在挖方路段，路面積水直接排入邊溝。在超高路段，對超高路段外側(cè)路面的排水采用縱向排水溝、集水井、橫向排水管、急流槽排入路基排水溝。中央分隔帶排水通過設(shè)置中央分隔帶盲溝、橫向排水管、急流槽排入路基排水溝；超高路段內(nèi)側(cè)路面排水系統(tǒng)的處理，同正常路段。（3）中央分隔帶排水在中央分隔帶底部設(shè)置一道4040CM的縱向級配碎石滲溝，滲溝底設(shè)一根10CM縱向透水管，每隔50M左右設(shè)置一個30CM的橫向硬塑排水管，將中央分隔帶滲水排至路基之外（一般填方路段）。（4）路面外部排水在填方路面邊緣土路肩處設(shè)置攔水帶，通過邊坡急流槽排至邊溝。（5）路面內(nèi)部排水通過設(shè)置排水層排水系統(tǒng)或邊緣排水系統(tǒng)將滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水排出。18計算機運用本次畢業(yè)設(shè)計過程中，我利用計算機進行了WORD文檔、EXCEL檔編輯、CAD繪圖，既體現(xiàn)了以后設(shè)計的發(fā)展趨勢，也充分提高了自己運用計算機解決工程實際的速度和能力。（1）利用AUTOCAD2004繪制了全部圖紙，用EXCEL驗算了部分數(shù)據(jù)資料，并用WORD2003編輯了全部文字資料。（2）利用查旭東教授設(shè)計軟件設(shè)計了瀝青路面，并認真學習了公路專業(yè)軟件，包括緯地，現(xiàn)在對軟件操作到了非常熟練的程度。（3）利用VB編輯了路面設(shè)計程序。19專題研究及專業(yè)文獻翻譯本次畢業(yè)設(shè)計過程中,我運用已學的基礎(chǔ)英語知識，加上所學的專業(yè)知識及專業(yè)英語，對一篇專業(yè)英文文獻進行了翻譯。在提高英文翻譯水平的同時，鞏固了部分專業(yè)知識。這對我綜合能力的提高有一定的促進作用。2線形設(shè)計21平曲線的計算211平曲線要素的計算已知圓曲線半徑R6000M,平曲線中不設(shè)緩和曲線既L00M，S轉(zhuǎn)角133902Z；1計算得曲線總長1429483M，1RL外距M,9042SECE切線長M78TG212各主點樁號的計算已知JD11樁號為K77145184，直緩點樁號為ZHJDTK76427042，曲中點樁號為QZZYK77141784，2L緩直點樁號為HZZHLK77856525。（不在本設(shè)計任務范圍內(nèi)）213平曲線中各中樁坐標的計算值表21中樁坐標表坐標坐標樁號NXEY樁號NXEYK75400494855013135518K75900494069513635231K75420494923613155507K75920493929813655182K75440494983813175497K75940493781813675127K75460495035713195491K75960493625613695066K75480495079213215486K75980493461013714998K75500495114513235483K75986108493409113721084K75520495141313255481K76000493290113734925K75540495159913275480K76020493118813754851K75560495170113295480K76040492947513774778K75580495172013315480K76060492776213794704續(xù)表21樁號坐標樁號坐標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續(xù)表21坐標坐標樁號NXEY樁號NXEYK77340488750815072433K77440489497615172152K77360488886915092386K77460489666815192080K77380489029615112335K77480489842815212003K77400489178915132279K77500490025315231919K7742048933491515221922豎曲線的計算221豎曲線要素的計算已知本路段起點K75400，設(shè)計高程331M變坡點K75760，高程38M,豎曲線半徑R10000M，凸形曲線；2本路段終點K77500，設(shè)計高程324M。計算得I38331/757607540010013611I32438/775007576010003222豎曲線數(shù)據(jù)計算如下WII16830,為凸形曲線，121曲線長L1R1W1000016831683M，2切線長TL1/284147M，外距ET/2R18415/200000354M；22222豎曲線要點樁號及高程的計算根據(jù)豎曲線要素計算如下起點樁號K75760TK75675852，1終點樁號K75760TK75844148，變坡點一對應樁號設(shè)計高程38E138019638196M，豎曲線一起點設(shè)計高程38TI36583M，1豎曲線一終點設(shè)計高程38TI37729M。2223豎曲線要點樁號及高程的計算表22各樁高程表樁號地面高程設(shè)計高程樁號地面高程設(shè)計高程K75400291291K75940308375942029231339602973777440292331498031637954602923331986108318384802923349K7600033137955002923367020302378752030233850403013785403023403060293377356030234210802933765580303438100292375864033234921602913736660315351180293728680315352720029372170031535452202937137203235632402923706740332358126029136997603213599280291369178032136163002936848003236343202923676820321365234029636698403236736029636628603213688380301365488032437064003036479003223723420303649203223741427048303637K76440303632K7698029334324603013625K770002933425480302361702029334185003023610402933415203023603060293340354030335950802933395560301358810029333885803013581202893381600301357314028933736203013566141784293373640303558160293366續(xù)表22樁號地面高程設(shè)計高程樁號地面高程設(shè)計高程66030355118029133586803013543180291335870029835362002913351720298352922029233447402963521240291333676029435142602883329780294350628028933218002933499300289331482029434923202893307840294348434028932998602953477360297329288029434693803023284900293346240030232779202933455420327327940293344744032732629602933444603173255K774803273247K775003243243邊坡穩(wěn)定性分析31、設(shè)計資料選擇最高填方路段K76180斷面作邊坡穩(wěn)分析，路基高度H755M，路堤邊坡坡度115。頂寬245M。路基土的粘聚力C25KPA,容重17KN/M3，內(nèi)摩擦角為26,驗算荷載為公路一級（車輛重力標準為550KN）。32、邊坡穩(wěn)定性計算321換算填土高按公路一級布載，橫向可布3輛標準車（取半幅路分析）。BNBN1D32520687MHNG/（BL）3550/（1987128）078MN橫向分布的車輛數(shù)L縱向分布長度，L128MB橫向分布車輛輪胎最外緣間總距離B每輛車的輪胎外緣之間的距離D相鄰兩輛車輪胎（或履帶）之間的凈距322、按45H法確定滑動圓心輔助線由路基路面工程書查表得126,235據(jù)此兩角分別自坡角和左頂點作直線交于O點,距坡角45H處向下H得點B,BO的延長線為滑動圓心輔助線323、確定滑動圓弧中心在圓心輔助線上取先定出圓心O1，作通過坡腳的圓弧得半徑，按填土的斷面的形狀把整個路堤分為01R寬的土條，計算K值檢驗其穩(wěn)定性。另外在輔助線上另找O2、O3、O4、O5四個圓心按同樣的方法算得K值再比較5個K值，取最小的K值對應的圓心分別作過坡面和坡底的滑動面。最后作出軌跡線找出最小值,確定其穩(wěn)定性。33、圓弧法穩(wěn)定性分析見下表按簡化的比肖普法分析。331、取圓心O1時假定圓弧過坡腳圖31用條分法計算土坡穩(wěn)定表31土坡穩(wěn)定計算表第一圓弧滑動面R14237926C25土條號土條寬BI土條高HI土條重WIXISINAICOSAIWISINAIWICOSAIWICOSAITGLICZLI114006214763050210983141442703214017950121650120995804978242831402827896025002100139789538514140371103881150081008391035450505140446124742550180982223122745987614050614154395027096387913612663971405511541453503709356601433769938140578161846750460897392143977022914054415232815054084825512801624410140437122369550620787609958246741114028679941095070072556257422800121151002289123507606517461479722196204905124213253112196249051K2425332、取圓心O2時假定圓弧過坡腳圖32用條分法計算土坡穩(wěn)定表32土坡穩(wěn)定計算表第二圓弧滑動面R150210126C25土條號土條寬BI土條高HI土條重WIXISINAICOSAIWISINAIWICOSAIWICOSAITGLICZLI1160641741198013099229172684221618450050380031001275003244031628691521220081007439122444941637118402820190982210116325673516437139844420290964056133836527616486155526020390926068143196984716508162567620490877898142096930816459146889220580828461120075856916318101761082066075671376483730101551163596124073068264324391189264776619253843544621264866192K2883333、取圓心O3時假定圓弧過坡腳圖33用條分法計算土坡穩(wěn)定表33土坡穩(wěn)定計算表第三圓弧滑動面R13979426C25土條號土條寬BI土條高HI土條重WIXISINAICOSAIWISINAIWICOSAIWICOSAITGLICZLI114006314995360370935611390678214020657683960280961613553827013140346968825601809817659526464641404591285211600810010661280862475140557155960240021002681559476066140640179201640120992099177978680714070919852304022098428619384945481407642139244403109566852032199119140801224285840410919105204979997101407702156072405008710680187299135111406691873286405808110861152627444121405381506410040660759918113385530131403611010811440730687383690433671408512921931257078062171813646652292572985799686060229257298K2472334、取圓心O4時假定圓弧過坡腳圖34用條分法計算土坡穩(wěn)定表34土坡穩(wěn)定計算表第四圓弧滑動面R138610126C25土條號土條寬BI土條高HI土條重WIXISINAICOSAIWISINAIWICOSAIWICOSAITGLICZLI11400631764536038093665163479721402064903396028096138247042294314034696882560180981779952346454140459128521160081001074128076246514055715596024002100270155947606614064017920164012099211517795867971407091985230402209843191937694508140764213924440310956736203049903914080122428584041091917320466998210140770215607240500871075718685911311140669187328640580811093515209741812140538150641004066075998311282550213140361101081144073068742868563344140851292193125707906217271351659244326108045854385639244361080K2506335、取圓心O5時假定圓弧過坡腳圖35用條分法計算土坡穩(wěn)定表35土坡穩(wěn)定計算表第一圓弧滑動面R1419426C25土條號土條寬BI土條高HI土條重WIXISINAICOSAIWISINAIWICOSAIWICOSAITGLICZLI114007217144703309456116197902140207492733023097114347922337314032691281901309912269045441241404321209605004100429120885896514052314644090061009341461471286140616800230160992728165778085714066318564370260974816179298744814071198805103509470351859490699140737206366504409091801848290141014069619488790530851035616508805211140584163529306107910020129226303121404381226410706907384398899434013140178498412180760653790323715792313578315393975748229257298K246734、結(jié)論根據(jù)上面求得的5個K值作出K的軌跡線，如下圖圖35確定最危險滑動面圓心的位置當K1時，表示下滑力與抗滑力相等，邊坡處于極限平衡狀態(tài)；K1時，邊坡穩(wěn)定?？紤]到一些意外因素，為安全可靠起見，工程上一般規(guī)定采用K12125，作為路基邊坡穩(wěn)定性分析的界限值。由上圖分析可以看出，KMIN242513。故邊坡是穩(wěn)定的。4擋土墻設(shè)計與驗算41設(shè)計資料411墻身構(gòu)造本設(shè)計任務段中K76500K76580段，道路左右兩側(cè)的民房密集。為了減少用地，盡量的少的拆遷民房。同時收縮邊坡，增強路基的穩(wěn)定性，擬在本段設(shè)一段俯斜式路堤擋土墻，其尺寸如圖，圖41擋土墻橫斷面圖（單位CM）擬采用漿砌片石俯斜式路堤擋土墻，墻高H5M，墻頂填土高度為1M，頂寬1M，底寬225M，路堤邊坡采用115。412車輛荷載根據(jù)JTGD302004，車輛荷載為計算的方便,可簡化換算為路基填土的均布土層,并采用全斷面布載。換算土層厚HOQ/R5/170294M其中Q為附加荷載強度,由線性內(nèi)插法求得墻高50M時取53KN為墻后填土容重173KN413土壤地質(zhì)情況填土為粘性土，C25KPA，墻背與填土間的摩擦角638112“,墻背與填土間的摩擦角,容重為RHCARTN63019217。3MKN粘性土地基,容許承載力為400KPA,基底摩擦系數(shù)F03。414墻身材料采用75號砂漿,25號片石,砌體容重為K23KN/M3按規(guī)范砌體容許壓應力為600KPA,容許剪應力為100KPA,容許拉應力為60KPA。WL42墻背土壓力計算對于墻趾前土體的被動土壓力，在擋土墻基礎(chǔ)一般埋深的情況下，考慮P到各種自然力和人畜活動的作用，以偏于安全，一般均不計被動土壓力,只計算主動土壓力。本設(shè)計任務段的路堤擋土墻，采用一級臺階,分析方法采用“力多邊形法”，按粘性土的公式來計算土壓力；邊坡坡度為115,（）其計算423如下421破裂面計算以K76540處擋土墻為例設(shè)計，有A1M,B15M假設(shè)破裂面交于荷載中部,則2/AH2AHA（）（152029415/21976M2/TAN/BAHHD115/2150750294552120294025/26154MBOTGCTGTGA0522其中60319240358破裂角347422主動土壓力計算EA00COSINATGB6653KN/MEX6627KN/MA5789KN/MYSI423土壓力作用點位置確定H11267MTAN/TANBH20M/DH3HH1H23733M土壓力作用點到墻趾的水平距離為3222103AYHZ1344MX1381044MTN43墻身截面性質(zhì)計算431截面面積圖42截面重心計算圖橫截面面積A2815M21432各截面重心到墻趾的水平距離墻身重心到墻趾的水平距離為IGAXZ8125503120383M墻身重力GKAI238125186875KN44墻身穩(wěn)定性驗算441抗滑穩(wěn)定性驗算驗算采用“極限狀態(tài)分項系數(shù)法”。000COSINSIGEFKG167913CK所以抗滑穩(wěn)定性滿足要求。442抗傾覆穩(wěn)定性驗算驗算采用“極限狀態(tài)分項系數(shù)法”。0GYXGZEK1794150所以抗滑穩(wěn)定性滿足要求。443基底應力及合力偏心距驗算為了保證擋土墻基底應力不超過地基承載力，應進行基底應力計算；同時為了避免擋土墻不均勻沉陷，應控制作用于擋土墻基底的合力偏心距E。本驗算采用荷載組合，即擋土墻自重土中土側(cè)壓力汽車荷載附加土側(cè)壓力。因此在非巖石地基情況下，基底合力偏心距E應滿足。6B1）基礎(chǔ)地面的壓應力（偏心荷載作用時）作用于基底的合力偏心距E為2NBEZ01350233M84164式中0835MYXGEGZ傾斜基底的寬度，B138/09814M則1MAXIN6NEPA19071KPA400KPA其中11010COSSINGYQXRER20647KN444截面應力驗算按每延米墻長計算GRRNCIQYG10J105091868751357891844995098814600/231361324KNKKRAR/A由基底應力驗算可知,偏心距和基底應力都滿足地基的要求。墻身截面應力也應該滿足墻身材料的要求,所以不做驗算。所以,通過上述驗算各項符合要求,決定采用此截面。5排水設(shè)計51排水工程設(shè)計說明511路基排水的一般規(guī)定原則1路基應設(shè)置完善的排水設(shè)施，以排除路基、路面范圍內(nèi)的地表水和地下水，保證路基和路面的穩(wěn)定，防止路面積水影響行車安全。2高速公路、一級公路路基路面排水應進行綜合設(shè)計，使各種排水設(shè)施形成一個功能齊全、排水能力強的完整排水系統(tǒng)。3排水設(shè)計應根據(jù)公路登記、沿線地形、地質(zhì)、氣象、橋涵位置等綜合考慮，合理布置，并有足夠的排水能力。完善對進出水口的處理，使各項設(shè)施銜接配合，確保排水通暢和養(yǎng)護工作量最小。4路基排水設(shè)計應與農(nóng)業(yè)水利建設(shè)規(guī)劃相配合，防止沖毀農(nóng)田或危害農(nóng)田水利設(shè)施，當路基占用灌溉溝渠時，應予恢復，并采取必要的防滲措施。5排水困難地段，可通過提高路基或采取降低地下水位，設(shè)置隔離層等措施，使路基處于干燥、中濕狀態(tài)。512排水設(shè)施的設(shè)置5121概述本設(shè)計的路基綜合排水采用了邊溝、排水溝、急流槽、涵洞等排水設(shè)施。排水設(shè)計說明1在挖方路段及高度小于邊溝深度處填方路段設(shè)置邊溝，邊溝橫斷面形狀為梯形，內(nèi)外側(cè)邊坡坡度為11，溝深及溝底寬均為08M，邊坡縱坡與路線縱坡保持一致，采用75號漿砌片石材料進行砌筑。2匯集并排除路基邊坡上地表徑流，設(shè)截水溝，距坡頂外5M（在必要的情況可加大距離），截水溝尺寸和邊溝尺寸保持一致。3置排水溝將邊溝的水匯集并排到涵洞或自然溝河中，橫斷面為梯形，邊坡為11，深度及底寬均為08M，溝底縱坡為05，在經(jīng)過居民區(qū)的填方路基亦設(shè)置坡腳排水溝。4路堤和路塹坡面或者坡面平臺上從坡頂向下豎向集中排水時，設(shè)置路肩急流槽52邊溝設(shè)計計算書521說明本項目位于湖南省境內(nèi)，屬中緯度亞熱帶季風性濕潤氣候，氣溫適宜。多年平均降雨量13701MM，每年3月8月為雨季，占全年降雨量的69左右，并且有時有惡劣的強暴雨、冰雹過境。522選擇設(shè)計計算的路段在本項目K75400K77500范圍內(nèi)，根據(jù)路線縱坡情況、地面起伏及邊溝溝底縱坡情況，選擇計算K76060K76160路段523設(shè)計流量的確定1匯水面積和徑流系數(shù)匯水區(qū)域在路堤坡面一側(cè)100米的面積為1343,由公路排水設(shè)計規(guī)范JTJ2M01897以下簡稱排水規(guī)范表308，硬質(zhì)巖石坡面的徑流系數(shù)取070。匯水區(qū)1域在路面一側(cè)的面積為100131300，由表308水泥路面徑流系數(shù)取095，22由此總的匯水面積為F134313002673匯水區(qū)徑流系數(shù)M13430701300095/267308142匯水歷時假設(shè)匯水歷時10MIN3降雨強度按照規(guī)范表302,取設(shè)計重現(xiàn)期為15年查圖3071,湖南5年重現(xiàn)期和10MIN降雨歷時的標準降雨強度為225,由表3071該地區(qū)15年重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換系數(shù)10,5Q127查圖3072得該地區(qū)60MIN降雨強度轉(zhuǎn)換系數(shù)040,由表3072查得PC60C10MIN降雨轉(zhuǎn)換系數(shù)C1010由此,按照式307,15年重現(xiàn)期10MIN降雨歷時得降雨強度為Q12712252858MIN4設(shè)計徑流量按式301,設(shè)計徑流量Q16670814285826731060104SM/35檢驗匯流歷時由表304,路堤邊坡得粗度系數(shù)可取M1002,水泥路面得粗度系數(shù)可取M10013,按照式304,路堤坡面坡度115,坡面流長度134M的歷時匯流為MIN；水泥路面橫坡2,坡面流長度13M,的85067034124516T匯流歷時為MIN71234601T設(shè)邊溝底寬08M，水深為06M，則過水斷面的斷面積A0806048M2，水力半徑R0806/08062024M,漿砌片石邊溝粗糙系數(shù)M10025,按照滿寧公式,可計算溝內(nèi)平均流速為M/S5610240513因而溝內(nèi)匯流歷時為S。9276/20/2VLTIN81由此,匯流歷時為T157128285MIN10MIN。1524溝渠橫斷面設(shè)計1有關(guān)參數(shù),取N0025,按照排水規(guī)范,0M2KASMV/3AX2計算各水力要素0104/30034AX/VQS2M0522M502012501340065MAR03420065013M02H3實際流量及流速1075135NRNY1025730202541998YRNC1425060036M/S,IV980012RICQ506198340SM/3因為計算流量比設(shè)計流量小,而實際流速亦小于允許最大值,兩指標均符合要求,取邊溝深B08M,邊溝高H08M。53涵洞的設(shè)置531概況涵洞是公路排水的主要構(gòu)造物,在沿線上合理地修建涵洞,能有效地起到排水、通行的作用。本設(shè)計地段是岳常高速公路K75400K77500，屬于平原微丘區(qū)。該路段的涵洞設(shè)置，要注意路基排水工程，把涵洞位置的選擇和路基排水工程結(jié)合起來，才能將涵洞設(shè)置得經(jīng)濟合理。532設(shè)置涵洞的原則設(shè)置截水溝的地段，在截水溝排水出水處應設(shè)置涵洞，以免水順邊溝流經(jīng)距離過長而沖刷路面和路基。由路線的陡坡段過渡到緩坡段，在此200M內(nèi)又無其它涵洞，在變坡點處應設(shè)置涵洞。匯水面積大于005KM2，并具有明顯的溝型時，則需要設(shè)置涵洞。小橋涵的設(shè)置應盡量符合水流方向，不應強求正交。當溝底坡度較陡，路基填土較高，路基的填土為亞粘土等不滲水土壤，地形條件又許可的情況下，可考慮將涵洞設(shè)置在溝坡上，但應注意出水洞口不應沖刷農(nóng)田和路基邊坡。如果用開山碎石填筑路基，匯水面積又很小，三級公路以下可修建滲水路堤。當河溝較緩，可考慮將涵洞設(shè)置為正交，以減短涵長。為防止沖刷農(nóng)田，應注意修建引水工程。533涵洞孔徑的確定涵洞孔徑一般是通過調(diào)查訪問，根據(jù)河溝斷面形態(tài)計算而得，現(xiàn)場確定孔徑的方法如下1向當?shù)氐睦习傩樟私夂樗闆r，征求對涵洞位置、孔徑大小及涵洞標高的意見。2山區(qū)路線邊溝排水及天然河溝跌水的涵洞，最小孔徑為05M；天然河溝上的涵洞最小孔徑為10M灌溉渠道上的涵洞最小孔徑為05M。3山區(qū)越嶺線，河溝水流湍急，洪峰歷時時間短，一般為單式河床斷面，河槽明顯，孔徑不宜壓縮，可按在同一設(shè)計水位下的橋下過水面積與天然河溝過水面積相等來設(shè)計孔徑。洪水時河溝內(nèi)有大漂石滾動，則涵洞單孔跨徑應大于漂石的兩倍。4路線經(jīng)過泥石流堆積區(qū)時，應先按洪水徑流決定孔徑，再適當加大。5山區(qū)開闊地帶，河溝水流仍比較急，孔徑不宜壓縮過多；當河溝為比較寬淺的單式斷面，上下游河槽的寬度不一，且在上下游一定寬度內(nèi)沒有影響流量的因素時，則可取這段長度內(nèi)最窄的河床寬度來決定孔徑；當河溝斷面為有河灘的復式斷面時，河灘一般都不大，涵洞孔徑可直接取河槽的寬度。6平原地區(qū)的路線所跨越的天然排水溝或洼地，水面一般都較寬，水流較緩，涵洞孔徑可允許較大壓縮，單要避免涵前壅水過高而淹沒農(nóng)田。7涵洞凈高應比壅水高度大025M；冬季有淹冰的涵洞也應比淹冰高度大025M。534本路段涵洞的布置根據(jù)以上的涵洞布置原則,結(jié)合本地區(qū)的實際情況,共設(shè)置4座。主要是起排水,匯集坡面的流水和截水溝的來水的作用,同時還起著方便道路兩側(cè)的居民，車輛通行的作用。涵洞的具體布設(shè)應與路基排水結(jié)合起來，并考慮農(nóng)田灌溉的要求，同時還要結(jié)合已有交叉道路線形，盡量不要阻斷已存的重要的交通路線。本地區(qū)涵洞的布設(shè)位置見平面圖，布置數(shù)量尺寸見下表41表51涵洞數(shù)量表中樁樁號K7550044M鋼筋蓋板通道中樁樁號K756804535M鋼筋混凝土箱型汽車通道中樁樁號K75877435M鋼筋混凝土箱型汽車通道中樁樁號K7616064M鋼筋混凝土箱型多用通道中樁樁號K769163535M鋼筋蓋板人行通道6水泥路面設(shè)計61水泥混凝土路面設(shè)計總則水泥混凝土路面設(shè)計方案，應根據(jù)公路的使用任務、性質(zhì)和要求，結(jié)合當?shù)貧夂?、水文、土質(zhì)、材料、施工技術(shù)、實踐經(jīng)驗以及環(huán)保要求等，通過技術(shù)經(jīng)濟分析確定。水泥混凝土路面設(shè)計應包括結(jié)構(gòu)組合、材料組成、接縫構(gòu)造和鋼筋配制等。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)應按規(guī)定的安全等級和目標可靠度，承受預期的荷載作用，并同所處的自然環(huán)境相適應，滿足預定的使用性能要求。水泥混凝土路面設(shè)計除應符合公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范外，尚應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。62結(jié)構(gòu)組合設(shè)計621路基路基應穩(wěn)定、密實、均質(zhì)，對路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支承。高液限粘土及含有機質(zhì)細粒土，不能用做高速公路和一級公路的路床填料或二級和二級以下公路和上路床填料；高液限粉土及塑性指數(shù)大于16或膨脹率大于3的低液限粘土，不能用做高速公路和一級公路的上路床填料。因條件限制而必須采用上述土做填料時，應摻加石灰或水泥等結(jié)合料改善。地下水位高時，宜提高路堤設(shè)計標高。在設(shè)計標高受限制，未能達到中濕狀態(tài)的路基臨界高度時，應選用粗粒土或低劑量石灰或水泥穩(wěn)定細粒土做路床或上路床填料；未能達到潮濕狀態(tài)的路基臨界高度時，除采用上述填料措施外，還應采取在邊溝下設(shè)置排水滲溝等降低地下水位的措施。路基壓實度應符合公路路基設(shè)計規(guī)范（JTJ013）的要求。多雨潮濕地區(qū)，對于高液限土及塑性指數(shù)大于16或膨脹率大于3的低液限粘土，宜采用由輕型壓實標準確定的壓實度，并在含水量略大于其最傳佳含水量時壓實。巖石或填石路床頂面應鋪設(shè)整平層。整平層可采用未篩分碎石和石屑或低劑量水泥穩(wěn)定砂粒，其厚度視路床頂面不平整程度而定，一般為100500MM。622墊