畢業(yè)設(shè)計（論文）設(shè)計說明書題目專業(yè)班級學(xué)生學(xué)號指導(dǎo)教師重慶XX大學(xué)2014年前言道路是為國民經(jīng)濟、社會發(fā)展和人民生活服務(wù)的公共基礎(chǔ)設(shè)施，道路運輸在整個交通運輸系統(tǒng)中也處于基礎(chǔ)地位。道路運輸系統(tǒng)是社會經(jīng)濟和交通運輸系統(tǒng)的重要組成部分，社會經(jīng)濟水平和交通運輸需求決定著道路交通的發(fā)展進程，而道路交通也會影響并制約社會經(jīng)濟和交通運輸?shù)陌l(fā)展水平。公路作為一種現(xiàn)代化的公路運輸通道在當今社會經(jīng)濟中正在發(fā)揮著越來越重要的作用。時間證明公路作為基礎(chǔ)設(shè)施對沿線的物流、資源開發(fā)、招商投資、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的擴大調(diào)整、橫向經(jīng)濟發(fā)展起到積極的促進作用。公路的發(fā)展程度直接關(guān)系到國家及地區(qū)的政治發(fā)展及進步乃至國防科技的整體提高，對提高綜合國力具有十分重要的意義。大學(xué)期間我學(xué)的是公路與城市道路方向?qū)I(yè)，在今后的工作當中我主要從事公路這方面的建設(shè)與施工，道路設(shè)計的好壞直接關(guān)系到道理建設(shè)與施工的質(zhì)量高低甚至是安全成敗等問題，因此公路設(shè)計在公路建設(shè)中起著舉足輕重的作用。畢業(yè)設(shè)計是實踐性教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通過本次接受指導(dǎo)獨立完成一般公路的施工圖設(shè)計以及技術(shù)設(shè)計，培養(yǎng)收集資料和調(diào)查研究的能力，方案比選和論證的能力，理論分析與設(shè)計運算能力。強化對基本知識和基本技能的理解和掌握，進一步提高應(yīng)用計算機繪圖的能力以及編寫編制能力，把四年來學(xué)習(xí)的知識運用到實際案例當中，融會貫通，適應(yīng)和學(xué)習(xí)這種知識的運用方法。同時通過對二級公路的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用所學(xué)知識編制設(shè)計書的能力，使我們熟練掌握二級公路的設(shè)計過程，掌握資料的收集和分析，相關(guān)規(guī)范的選擇和運用，掌握二級公路一般技術(shù)指標的確定、路線的布置和計算、路基設(shè)計、路面設(shè)計、設(shè)計方案的選擇成果圖的繪制以及設(shè)計說明書的編制全過程，踏上崗位后能夠思路清晰，迅速發(fā)展自己的作用。目錄TOC\o"1-3"\h\u5698摘要 、、、、，具體結(jié)果見設(shè)計圖紙《直線、曲線及轉(zhuǎn)角表》。(7)、完善圖紙將最后符合各項要求的導(dǎo)線和路線在地形圖上繪制出來。繪制時注意要標明20米樁、百米樁、公里樁、起點、終點、主點樁號。百米樁標于路線前進方向的右側(cè)，公里樁標于路線前進方向的左側(cè)，主點樁號標于曲線內(nèi)側(cè)，最后還應(yīng)在平面圖上編制曲線表。畫平曲線時，緩和曲線上的點以曲中點為界分別以ZH、HZ為原點，圓曲線上的點以曲中點為界分別以HY、YH為原點，以ZH到JD為X方向，根據(jù)計算的坐標描點。2.3縱斷面設(shè)計反應(yīng)路線在縱斷面上的形狀、位置及尺寸懂得圖形叫路線縱斷面設(shè)計圖，它反映路線經(jīng)過地區(qū)中線之間地面起伏情況與設(shè)計標高之間的關(guān)系?？v斷面線形設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和地形、地質(zhì)、水文等因素，考慮路基穩(wěn)定、排水及工程量等的要求，對縱坡的大小，長短、前后縱坡情況、豎曲線半徑大小以及平面線形的組合關(guān)系等進行綜合設(shè)計，具體內(nèi)容包括縱坡設(shè)計和豎曲線設(shè)計兩項。2.3.1縱坡設(shè)計(1)、縱坡設(shè)計的一般要求《公路路線設(shè)計規(guī)范》JTGD20-2006對縱坡所作規(guī)定如下：1）二級新建公路的路基設(shè)計標高采用路基邊緣標高2）最大縱坡是道路縱坡設(shè)計的極限值，是縱面線形設(shè)計的一項重要指標，設(shè)計車速為60km/h時，最大縱坡值為6%。3）為了保證挖方地段、設(shè)置邊溝的低填方地段和橫向排水不暢地段的縱向排水，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定，各級公路的縱坡不宜小于0.3%，橫向排水不暢的路段或長路塹路段，采用平坡或小于0.3%的縱坡時，其邊溝應(yīng)作縱向排水設(shè)計。4）坡長限制，坡長是變坡點與變坡點之間的水平長度。i=3%最大坡長1200mi=4%最大坡長1000mi=5%最大坡長800mi=6%最大坡長600m最小坡長為150m當連續(xù)縱坡較大時，應(yīng)在不大于規(guī)定的長度兩端設(shè)置緩和坡段。當連續(xù)陡坡是由幾個不同受限坡度值得坡段組合而成時，應(yīng)按不同坡度的坡長限制折算確定。(2)、設(shè)計的基本原則1）縱坡設(shè)計必須符合相關(guān)標準、規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，一般不輕易采用受限值。2）縱坡應(yīng)力求平緩，坡度不宜大于6%，避免連續(xù)陡坡，過長陡坡。3）縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，設(shè)計成視覺連續(xù)、平順而圓滑的線形，并重視縱面線形的組合。避免在短距離內(nèi)線形起伏過于頻繁，縱面線形連續(xù)起伏容易使視線中斷，視距不良。避免能看到近處和遠處而看不見中間的“凹陷”路段。在較長的連續(xù)陡坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡放緩些，應(yīng)注意與平面線形的配合，盡量做到“平包豎”?？v坡變化小時，宜采用較大的豎曲線半徑。縱坡設(shè)計應(yīng)結(jié)合自然條件綜合考慮，應(yīng)盡量減少深路塹和高填方。、縱坡設(shè)計步驟1）加樁及地面標高的讀取 全線每隔20米設(shè)一個中樁，曲線上除設(shè)有中樁外還應(yīng)設(shè)出主點樁號。在此路段上，當主點樁號和中樁之差小于0.5米時，只設(shè)了主點樁號。 在地形圖上用直線內(nèi)插的方式讀取所有中樁和主點樁號的高程。2)點繪地面線根據(jù)各中樁所對應(yīng)的地面高程，在規(guī)定圖紙上點繪出地面線，具體采用的比例分別為：里程方向1:2000，高程方向1:200。除繪出路線縱斷面圖的地面線，還應(yīng)繪出平面直線、平曲線示意圖，寫出每個中樁的樁號和地面標高和沿線土質(zhì)說明資料。試坡 根據(jù)“滿足控制點要求，照顧多數(shù)經(jīng)濟點”的原則，按“前后照顧，以點定線，反復(fù)比較，以線交點”的要點，用推平行線的辦法，反復(fù)移動坡度線，反復(fù)試坡，對各種可能的坡度線方案進行比較，最后確定既符合標準、又能保證絕大多數(shù)控制點要求，而且土石方量最省的坡度線，將其延長交出變坡點的初步位置。4)調(diào)坡根據(jù)初定變坡點的位置，結(jié)合路線平面和縱面的設(shè)計標準逐段對設(shè)計最大縱坡，坡長限制，縱坡折減以及平總線形組合是否符合要求進行詳細檢查，調(diào)整坡度線。調(diào)整時應(yīng)以少脫離控制點、少變動填挖為原則。核對在縱斷面圖上讀出填挖值，選擇控制性較嚴、橫坡較陡、高填深挖的特殊橫斷面進行檢查核對。對于路基穩(wěn)定性不能滿足或采取工程措施而工程量較大的路段，經(jīng)分析比較，可局部調(diào)整縱坡。6)定坡經(jīng)調(diào)整核對合理后，即可確定坡度線。坡度值一般用推平行線辦法求得，要求取值到0.1%的精度；變坡點位置是直接從圖上讀出來，一般要調(diào)整到整10米樁位上；變坡點高程是根據(jù)路線起點的設(shè)計標高，由已定的坡度和坡長依次推算而得，要求取到0.01米的精度。2.3.2豎曲線設(shè)計為保證行車安全、舒適以及視距的需要，而在變坡處設(shè)置的縱向曲線，即為豎曲線。相鄰兩坡腳線的交角用坡度差“ω”表示，當變坡點在豎曲線上方，豎曲線開口向下，即坡度角ω=i2-i1為負時的豎曲線叫凸形豎曲線，反之叫凹形豎曲線。(1)、設(shè)計的一般要求1)豎曲線設(shè)計首先應(yīng)確定合適的半徑。在不過分增加工程量的情況下，宜選用較大豎曲線半徑。特別是坡度角小時，為利于視覺和路容美觀，應(yīng)選用大半徑。《公路路線設(shè)計規(guī)范》JTGD20-2006規(guī)定設(shè)計車速為60km/h時，公路凸形豎曲線半徑的一般值為2000m,極限值為1400m；凹形豎曲線半徑的一般值為1500m，極限值為1000米；豎曲線長度的一般值為120m，最小值為50m。有條件時宜采用大于或等于視覺所需的豎曲線半徑值。豎曲線半徑應(yīng)取成50的倍數(shù)。2)同向豎曲線間應(yīng)避免“斷背曲線”。3)反向曲線間，一般由直線段連接，也可徑向連接。4)豎曲線設(shè)置應(yīng)滿足排水要求。(2)、豎曲線半徑的選擇按外距控制選擇豎曲線半徑：(2.23)按切線長控制選擇豎曲線半徑：(2.24)(3)、豎曲線要素的計算ω=i2-i1(2.25)L=R(2.26)T=L/2(2.27)E=T2/(2R)(2.28)y=x2/(2R)(2.29)(4)、設(shè)計標高及填挖值的計算中樁的設(shè)計標高（要求精確到0.01m）(2.30)豎曲線上的點的設(shè)計標高(2.31)(5)、縱斷面設(shè)計概況本路段共設(shè)有6個變坡點，最大縱坡為2.9412%，最小縱坡為0.3299%。豎曲線要素如下：SJD1:R=6000mT=102.518mSJD2:R=4000mT=106.192SJD3:R=6000mT=129.386mSJD4:R=6000mT=122.268mSJD5:R=5000mT=123.046mSJD6:R=9000mT=110.738mE=如SJD1處：樁號為K0+460.00，高程為195.000m，i1=0.4761%，i2=-2.9412%,ω=i2-i1=-3.4173%，為凸形，取豎曲線半徑R=6000m。曲線長=6000×3.4173%=205.038m切線長 外距填挖高就是設(shè)計高程與地面高程的差值，以K0+300為例，其地面高程為193.48m,設(shè)計高程為194.238m,則該處的填挖高度為194.238-193.48=0.758m，填挖高度中“-”表示挖方，若為“+”則表示填方。同理，可算出全線其余各點的設(shè)計高程和填挖高度,具體結(jié)果見《路線縱斷面設(shè)計圖》。填挖高就是設(shè)計高程與地面高程的差值，將設(shè)計高程、填挖高、豎曲線要素、涵洞位置、橋梁的位置等標注在縱斷面上。路基路面設(shè)計3.1路基設(shè)計3.1.1橫斷面設(shè)計本次畢業(yè)設(shè)計由于任務(wù)重，時間緊，故僅要求選做一公里范圍的路基橫斷面設(shè)計。路基由寬度、高度和邊坡坡度三者構(gòu)成，這三者是路基設(shè)計的基本要素。由公路技術(shù)等級以及計算行車速度可以查出路基的寬度，路基高度（包括路中心線填挖深度，路基兩側(cè)邊坡高度）則由縱坡設(shè)計及地形來決定；路基邊坡坡度取決于土質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文條件及邊坡高度，并由邊坡穩(wěn)定性和橫斷面經(jīng)濟性等因素比較選定。（1)、路基寬度組成與路拱坡度路基寬度為路面及兩側(cè)路肩寬度之和。根據(jù)任務(wù)書要求，路段是按新建山嶺重丘區(qū)二級公路，設(shè)計車速為60km/h，查《公路路線設(shè)計規(guī)范》JTGD20-2006，路基全寬10米，按二車道設(shè)計，不用設(shè)中間帶。路基寬度包括：m土路肩，m硬路肩，m行車道。為了迅速排除路面上的雨水，將路面做成由中間向兩側(cè)傾斜的拱形，稱為路拱本路段采用的路拱橫坡為2.0%，硬路肩和行車道采用同一橫坡，路肩橫向坡度一般應(yīng)較路面橫向坡度大1%—2%，故土路肩橫坡度去3.0%。(2)、路基超高與加寬為抵消車輛在曲線路段上行使時所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡，稱之為超高；為適應(yīng)汽車在平曲線上行使時，后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，在平曲線內(nèi)側(cè)相應(yīng)增加的路面、路基寬度稱為曲線加寬。因本公路是新建二級公路,以路基邊緣標高為設(shè)計標高，超高方式選用繞行車道內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)，簡稱邊軸旋轉(zhuǎn)；加寬根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》JTGD20-2006,平曲線半徑小于或等于250米，應(yīng)在平曲線內(nèi)側(cè)加寬。四級公路和山嶺重丘區(qū)的三級公路采用1類加寬，其余各級公路采用3類加寬值。對不經(jīng)常通行集裝箱運輸半掛車的公路，可按照2類加寬值。本設(shè)計采取3類加寬值，按直線比例加寬。按直線比例加寬(3.1)其超高計算公式如下：（計算結(jié)果均為與設(shè)計標高（路基邊緣）之高差）(3.2)在圓曲線上： 外緣(3.3)中線(3.4)內(nèi)緣(3.5)在過段上，時：外緣(3.6)中線(3.7)內(nèi)緣(3.8)時：外緣(3.9)中線(3.10)內(nèi)緣(3.11)超高加寬計算示例：超高JD1：超高方式為繞行車道內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)（邊軸旋轉(zhuǎn)）ZH=K0+292.65,HY=K0+392.65X0=ig/ic×Lc=2%/3%×63.75=42.5K0+380:X=380-292.65=87.35＞X0外緣 m中線內(nèi)緣加寬：設(shè)計中最小曲線半徑為270m大于250m，不需要設(shè)置加寬。3.1.2路基邊坡公路路基邊坡的坡度，用高度H與寬度b之比值表示，并取H=1。根據(jù)路基高度可劃分高路堤和深路塹。通常填土高度大于18米或填石高度大于20米為高填方路堤。挖方路段中土質(zhì)及風化巖石挖方深度大于20米為深路塹。當路堤低于按地下水位或地表積水水位起算的臨界高度時為低填方路堤。本人在設(shè)計的1公里內(nèi)沒有出現(xiàn)高路堤和深挖方。路堤邊坡坡度與路堤填料和邊坡高度有關(guān)。在此設(shè)計路段有土質(zhì)路堤，沒有石質(zhì)路堤。土質(zhì)路堤邊坡取值為1：1.5。(2)、路塹邊坡路塹或挖方路基邊坡的穩(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(guān)，設(shè)計時應(yīng)參考當?shù)胤€(wěn)定的自然山坡和人工坡的坡度，并結(jié)合采用的施工方法等綜合考慮。土質(zhì)路塹邊坡坡度為1：0.75，石質(zhì)路塹邊坡坡度為1：0.5。3.1.3路基排水設(shè)計影響路基的水源包括地表水和地下水，路基排水的目的就是利用適當?shù)呐潘O(shè)施，保證路基的強度和穩(wěn)定性，減少和消除路基各種病害。(1)、路拱為使路面上的積水及時排除，路面表面作成中間高兩邊低的拱形。(2)、邊溝邊溝用于排除路塹范圍或流向路基的少量地面水，設(shè)在挖方路基的路肩外側(cè)或低路基地段坡腳外側(cè)。在設(shè)計中，挖方路段，為便于施工均采用內(nèi)邊坡為垂直,外邊坡與挖方邊坡一致的梯形邊溝，其底寬與深度都采用0.6米。(3)、排水溝排水溝主要用于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流引至橋涵或路基范圍以外的指定地點。由于此次設(shè)計的填方路基多位于田地之上，為了避免路面的水直接流到田里，而在坡腳設(shè)置排水溝，也方便和灌溉用水相結(jié)合。排水溝的邊坡均采用1：1，其底寬與深度都采用0.6米。(4)、截水溝由于本路所在地區(qū)，雨水較多，當挖方路基地面線較陡時，為防止路基上方山坡上形成的水流對路基形成沖刷，而在挖方路基邊坡坡頂以外設(shè)置了截水溝攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流。在本人設(shè)計的1公里內(nèi)沒有出現(xiàn)挖方路基地面線很陡的情況，所以在該1公里橫斷面設(shè)計中的挖方路段并沒有設(shè)置截水溝。3.1.4資料的讀取及超高加寬的計算關(guān)于路基橫斷面地面線的讀取，在設(shè)計的這1公里路段上的中樁和主點樁號處做路中線的法向線，再分別以中樁點或主點樁號作為坐標原點，在左右各20米的范圍內(nèi)，讀取這條線與地面線的交點與原點的距離以及這些點的高程，作好記錄，經(jīng)整理即可得這些交點距原點得平距、相對高差的資料。中線法線方向的確定有下列三種情況：對直線路段，垂直于路線前進方向即為路線的法線方向；對圓曲線，為圓曲線上對應(yīng)中樁點與對應(yīng)圓心的連線；對緩和曲線，為對應(yīng)切線的法線方向。此次設(shè)計，因為是紙上定線，可用量角器來確定。3.1.5一般路基設(shè)計此次設(shè)計只做1公里，選做樁號為K0+000-K1+000段。根據(jù)地面線資料，按1：200的比例，點繪出地面線，布圖方式是從下往上，從左往右，橫斷面圖上要抄錄里程、填挖值、填挖面積、左右路基寬度。根據(jù)路基設(shè)計表上的資料，首先由縱斷面上的填挖值，確定公路中點的位置，由路基寬度及超高，確定路面線的位置，即為戴帽子。在戴帽子時，無需繪出路拱橫坡，路基加寬都是加寬在內(nèi)側(cè)，超高也是內(nèi)側(cè)低，外側(cè)高，并且注意路基邊坡形式不要變化得太頻繁。邊坡、排水設(shè)施采用前面敘述的資料在我所設(shè)計的這1公里的橫斷面上，原先有兩處斷面右側(cè)地面線處于陡坡，分別是K0+739.90和K0+740.00處，邊坡和地面線近乎平行，地面線坡度大于1:2.5，邊坡不穩(wěn)定，為了減少占地，收縮坡腳，決定在此處設(shè)置直立式路肩墻。為了找到設(shè)置擋墻的起終點，分別在K0+740.000前后增設(shè)斷面，最終確定K0+730.00和K0+750.00段設(shè)置擋墻。在地面橫坡陡于1：5時，進行了挖臺階處理，臺階寬度不小于1.5米，臺階頂部設(shè)有2%-4%的反向橫坡。在完成了路基橫斷面圖后，應(yīng)該做一份路基標準橫斷面圖。路基標準橫斷面是路基橫斷面設(shè)計圖中所出現(xiàn)的所有路基形式的匯總。它示出了所有設(shè)計線（包括邊溝、邊坡、擋墻、護肩等）的形狀、比例及尺寸，用以指導(dǎo)施工。這樣路基橫斷面圖就不必對每個斷面都進行詳細的標注，避免了工作的重復(fù)與繁瑣，也使橫斷面設(shè)計圖比較簡潔。3.1.6路基土石方數(shù)量計算和調(diào)配路基土石方時公路工程的一項重要工程量，所以在公路設(shè)計和路線方案的比較中，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)濟指標之一。路基土石方計算工作量較大，因為路基橫斷面面積多為不規(guī)則的幾何圖形，加之路基填挖的不規(guī)則性，要精確計算土石方體積是十分困難的。在工程上多采用近似計算。假定相鄰橫段面間為一棱柱體，按平均斷面法計算其體積為：(3.12)式中：—相鄰斷面的面積。L—相鄰斷面的間距。用平均斷面法計算的結(jié)果一般偏大，但計算土石方體積簡便、實用，是公路上目前常采用的方法。由于這次設(shè)計在手工繪圖的同時，也在計算機繪圖，因此橫斷面面積直接就可以從計算機中讀取。土石方調(diào)配是指將路基挖方合理移用于填筑路堤，以及適當?shù)牟贾萌⊥量雍蜅壨炼训耐潦{(diào)運和運量計算工作。通過土石調(diào)配，合理解決各路段土石方平衡與利用問題，達到填方有所“取”，盡量少“借”少“廢”，少占耕地。土石方調(diào)配應(yīng)先在本樁為內(nèi)移挖作填，即先橫向后縱的次序進行。縱向調(diào)運的最遠距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟運距。調(diào)配土石方時應(yīng)考慮橋涵的位置和路線縱坡對施工運輸?shù)挠绊?。借方，棄方?yīng)與借土還田、整地建田相結(jié)合，減少對農(nóng)業(yè)的影響。不同性質(zhì)的土石方應(yīng)分別調(diào)配，分層填筑，調(diào)運時可以石代土，但不能以土代石。3.2擋墻設(shè)計此次1公里的路基橫斷面設(shè)計中，根據(jù)路基橫斷面所示，為了收縮坡腳，少占地，在K0+730.000-K0+750.000處設(shè)置20m的右擋墻。3.2.1擋土墻類型的選擇根據(jù)路基橫斷面，路堤墻雖較路肩墻在墻高上低，但墻外側(cè)地形較平坦，采用路肩墻可節(jié)省用地，也可以顯著的減少填方數(shù)量，選擇路肩墻。在K0+730.000-K0+750.000處的路肩墻可選擇的擋墻形式有重力式和衡重式，因為本段擋墻只有20米長，因此選用與衡重式擋土墻相比，構(gòu)造較簡單、施工較方便且容易壓實的直立式擋土墻。3.2.2擋土墻斷面設(shè)計本路段直立式擋土墻斷面的設(shè)計，參照《國家建筑標準設(shè)計圖集04J008》中非抗震和抗震設(shè)防烈度為6度、7度地區(qū)的直立式路肩墻的截面尺寸。直立式路肩墻的墻背坡度為1:0；基底坡度為0.2:1，即1:5；墻面采用仰斜式，坡度為1：0.20。墻高和墻頂寬根據(jù)原有路基3.2.3擋土墻的基礎(chǔ)基礎(chǔ)的埋置深度影響地基承載力的大小、擋土墻的穩(wěn)定性以及工程量的大小?；A(chǔ)的埋置應(yīng)保證基底的容許承載力大于基底可能出現(xiàn)的最大應(yīng)力。在此設(shè)計中，擋土墻的埋置深度為1.0米左右。擋墻基礎(chǔ)的布置應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)情況變化而定。為減少開挖，可沿縱向做成臺階，其高度比不宜大于1：2。3.2.4相關(guān)設(shè)置擋土墻墻頂采用M5砂漿抹面，砂漿厚約2cm；墻身設(shè)有三排泄水孔，泄水孔采用10cm×10cm的矩形孔，呈梅花狀布置，其間距一般為2-3米，最下排泄水孔出口應(yīng)高出地面0.3米；為防止墻身應(yīng)地基不均勻沉降而引起斷裂，根據(jù)情況，沿路線方向每隔10—15米設(shè)一道沉降伸縮縫，縫寬2—3cm，縫內(nèi)塞瀝青麻絲。3.2.5擋土墻驗算(1)、設(shè)計資料與技術(shù)要求在此次設(shè)計中，最高擋土墻為9米，墻身采用漿砌片石。根據(jù)以前資料及試驗，并參考規(guī)范，設(shè)計資料及技術(shù)要求如下：1)土壤地質(zhì)情況：地基為粘性土，其下1~1.5米為泥巖，其容許承載力[σ]=300kpa，基底系數(shù)f=0.3。2)墻背填料，選用碎石土作為墻背填料，其容許容重為γ=19KN/m3，墻后填土內(nèi)摩阻角φ=35，墻背與墻后填土δ=1/2φ。3)墻體材料：M7.5砂漿砌MU30片石，砌體容重=23KN/m3，砌體容許壓應(yīng)力[]=600kpa，容許拉應(yīng)力[]=60KN，容許剪應(yīng)力[]=50kpa。4)汽車荷載為公路-Ⅱ級，取消了驗算荷載；車輛重力標準值為550KN，橫向分布寬度為5.5米。5)穩(wěn)定系數(shù)[]=1.3，[]=1.5。（2）、擋土墻驗算擋土墻類型:直立式路肩墻墻身尺寸:墻身高:8.400(m)墻頂寬:1.440(m)面坡傾斜坡度:1:0.200背坡傾斜坡度:1:0.000墻底傾斜坡率:0.200:1物理參數(shù):圬工砌體容重:23.000(kN/m3)圬工之間摩擦系數(shù):0.400地基土摩擦系數(shù):0.500砌體種類:片石砌體砂漿標號:7.5石料強度(MPa):30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:0.000(kPa)墻后填土容重:19.000(kN/m3)墻背與墻后填土摩擦角:17.500(度)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基土容許承載力:300.000(kPa)地基土容許承載力提高系數(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):0.300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:水平投影長為10m，豎向投影長為0m，參照公式得出換算土柱高度為：0.632(m)。坡面起始距離:0.000(m)地面橫坡角度:30.000(度)墻頂標高: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):1.0001.擋土墻結(jié)構(gòu)重力分項系數(shù)=1.0002.墻頂上的有效永久荷載分項系數(shù)=1.0003.墻頂與第二破裂面間有效荷載分項系數(shù)=1.0004.填土側(cè)壓力分項系數(shù)=1.0005.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9.024(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=30.260(度)按實際墻背計算得到:第1破裂角：30.260(度)Ea=217.055Ex=207.009Ey=65.270(kN)作用點高度Zy=3.193(m)墻身截面積=20.125(m2)重量=462.885kN(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.300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=453.896(kN)En=104.600(kN)Wt=90.779(kN)Et=190.189(kN)滑移力=99.410(kN)抗滑力=167.549(kN)滑移驗算滿足:Kc=1.685>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=92.633(kN)>0.0 地基土摩擦系數(shù)=0.500地基土層水平向:滑移力=207.009(kN)抗滑力=272.838(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.318>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=1.936(m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx=3.120(m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy=2.569(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=531.740(kN-m)抗傾覆力矩=1099.673(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=2.068>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=388.726(kN-m)>0.0(三)地基應(yīng)力及偏心距驗算基礎(chǔ)為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應(yīng)力取傾斜基底的水平投影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=528.155(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=567.932(kN-m)基礎(chǔ)底面寬度B=3.120(m)偏心距e=0.485(m)基礎(chǔ)底面合力作用點距離基礎(chǔ)趾點的距離Zn=1.075(m)基底壓應(yīng)力:趾部=327.065踵部=11.496(kPa)最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=327.065/11.496=28.450作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.485<=0.167*3.120=0.520(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=327.065<=360.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=11.496<=390.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=169.280<=300.000(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=19.152(m2)重量=440.496kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.928(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=3.120(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=2.569(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=505.766(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=521.363(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.031(m)截面寬度B=3.120(m)偏心距e1=0.529(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.529<=0.250*3.120=0.780(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=327.065背坡=-2.856(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=327.065<=1000.000(kPa)拉應(yīng)力驗算滿足:計算值=2.856<=90.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=1.507<=90.000(kPa)[極限狀態(tài)法]:重要性系數(shù)γ0=1.000驗算截面上的軸向力組合設(shè)計值Nd=505.766(kN)軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.743擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=3.120(m2)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)γf=2.310偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.964計算強度時:強度驗算滿足:計算值=505.766<=1606.222(kN）計算穩(wěn)定時:穩(wěn)定驗算滿足:計算值=505.766<=1548.166(kN)第2種情況:組合2組合系數(shù):1.0001.擋土墻結(jié)構(gòu)重力分項系數(shù)=1.0002.墻頂上的有效永久荷載分項系數(shù)=1.0003.墻頂與第二破裂面間有效荷載分項系數(shù)=1.0004.填土側(cè)壓力分項系數(shù)=1.0005.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9.024(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=30.260(度)按實際墻背計算得到:第1破裂角：30.260(度)Ea=217.055，Ex=207.009，Ey=65.270(kN)，作用點高度Zy=3.193(m)墻身截面積=20.125(m2)重量=462.885kN(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.300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=453.896(kN)En=104.600(kN)Wt=90.779(kN)Et=190.189(kN)滑移力=99.410(kN)抗滑力=167.549(kN)滑移驗算滿足:Kc=1.685>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=92.633(kN)>0.0地基土摩擦系數(shù)=0.500地基土層水平向:滑移力=207.009(kN)抗滑力=272.838(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.318>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=1.936(m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx=3.120(m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy=2.569(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=531.740(kN-m)抗傾覆力矩=1099.673(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=2.068>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=388.726(kN-m)>0.0(三)地基應(yīng)力及偏心距驗算基礎(chǔ)為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應(yīng)力取傾斜基底的水平投影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=528.155(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=567.932(kN-m)基礎(chǔ)底面寬度B=3.120(m)偏心距e=0.485(m)基礎(chǔ)底面合力作用點距離基礎(chǔ)趾點的距離Zn=1.075(m)基底壓應(yīng)力:趾部=327.065踵部=11.496(kPa)最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=327.065/11.496=28.450作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.485<=0.167*3.120=0.520(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=327.065<=360.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=11.496<=390.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=169.280<=300.000(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=19.152(m2)重量=440.496kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.928(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=3.120(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=2.569(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=505.766(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=521.363(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.031(m)截面寬度B=3.120(m)偏心距e1=0.529(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.529<=0.250*3.120=0.780(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=327.065背坡=-2.856(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=327.065<=1000.000(kPa)拉應(yīng)力驗算滿足:計算值=2.856<=90.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=1.507<=90.000(kPa)[極限狀態(tài)法]:重要性系數(shù)γ0=1.000驗算截面上的軸向力組合設(shè)計值Nd=505.766(kN)軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.743擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=3.120(m2)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)γf=2.310偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.964計算強度時:強度驗算滿足:計算值=505.766<=1606.222(kN)計算穩(wěn)定時:穩(wěn)定驗算滿足:計算值=505.766<=1548.166(kN)第3種情況:組合3組合系數(shù):1.0001.擋土墻結(jié)構(gòu)重力分項系數(shù)=1.0002.墻頂上的有效永久荷載分項系數(shù)=1.0003.墻頂與第二破裂面間有效荷載分項系數(shù)=1.0004.填土側(cè)壓力分項系數(shù)=1.0005.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9.024(m)處的庫侖主動土壓力無荷載時的破裂角=30.260(度)按實際墻背計算得到:第1破裂角：30.260(度)Ea=217.055Ex=207.009Ey=65.270(kN)作用點高度Zy=3.193(m)墻身截面積=20.125(m2)重量=462.885kN(一)滑動穩(wěn)定性驗算基底摩擦系數(shù)=0.300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=453.896(kN)En=104.600(kN)Wt=90.779(kN)Et=190.189(kN)滑移力=99.410(kN)抗滑力=167.549(kN)滑移驗算滿足:Kc=1.685>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算：滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=92.633(kN)>0.0地基土摩擦系數(shù)=0.500地基土層水平向:滑移力=207.009(kN)抗滑力=272.838(kN)地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.318>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=1.936(m)相對于墻趾點，Ey的力臂Zx=3.120(m)相對于墻趾點，Ex的力臂Zy=2.569(m)驗算擋土墻繞墻趾的傾覆穩(wěn)定性傾覆力矩=531.740(kN-m)抗傾覆力矩=1099.673(kN-m)傾覆驗算滿足:K0=2.068>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算：傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=388.726(kN-m)>0.0(三)地基應(yīng)力及偏心距驗算基礎(chǔ)為天然地基，驗算墻底偏心距及壓應(yīng)力取傾斜基底的水平投影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=528.155(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=567.932(kN-m)基礎(chǔ)底面寬度B=3.120(m)偏心距e=0.485(m)基礎(chǔ)底面合力作用點距離基礎(chǔ)趾點的距離Zn=1.075(m)基底壓應(yīng)力:趾部=327.065踵部=11.496(kPa)最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之比=327.065/11.496=28.450作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.485<=0.167*3.120=0.520(m)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=327.065<=360.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=11.496<=390.000(kPa)地基平均承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=169.280<=300.000(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=19.152(m2)重量=440.496kN相對于驗算截面外邊緣，墻身重力的力臂Zw=1.928(m)相對于驗算截面外邊緣，Ey的力臂Zx=3.120(m)相對于驗算截面外邊緣，Ex的力臂Zy=2.569(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=505.766(kN)作用于墻趾下點的總彎矩=521.363(kN-m)相對于驗算截面外邊緣，合力作用力臂Zn=1.031(m)截面寬度B=3.120(m)偏心距e1=0.529(m)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.529<=0.250*3.120=0.780(m)截面上壓應(yīng)力:面坡=327.065背坡=-2.856(kPa)壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=327.065<=1000.000(kPa)拉應(yīng)力驗算滿足:計算值=2.856<=90.000(kPa)切向應(yīng)力檢算:剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=1.507<=90.000(kPa)[極限狀態(tài)法]:重要性系數(shù)γ0=1.000驗算截面上的軸向力組合設(shè)計值Nd=505.766(kN)軸心力偏心影響系數(shù)αk=0.743擋墻構(gòu)件的計算截面每沿米面積A=3.120(m2)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)γf=2.310偏心受壓構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)Ψk=0.964計算強度時:強度驗算滿足:計算值=505.766<=1606.222(kN)計算穩(wěn)定時:穩(wěn)定驗算滿足:計算值=505.766<=1548.166(kN)各組合最不利結(jié)果：(一)滑移驗算安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=167.549(kN),滑移力=99.410(kN)?；乞炈銤M足:Kc=1.685>1.300滑動穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(組合1)滑動穩(wěn)定方程滿足:方程值=92.633(kN)>0.0安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗滑力=167.549(kN),滑移力=99.410(kN)。地基土層水平向:滑移驗算滿足:Kc2=1.318>1.300(二)傾覆驗算安全系數(shù)最不利為：組合1(組合1)抗傾覆力矩=1099.673(kN-M),傾覆力矩=531.740(kN-m)。傾覆驗算滿足:K0=2.068>1.500傾覆穩(wěn)定方程驗算最不利為：組合1(組合1)傾覆穩(wěn)定方程滿足:方程值=388.726(kN-m)>0.0(三)地基驗算作用于基底的合力偏心距驗算最不利為：組合1(組合1)作用于基底的合力偏心距驗算滿足:e=0.485<=0.167*3.120=0.520(m)墻趾處地基承載力驗算最不利為：組合1(組合1)墻趾處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=327.065<=360.000(kPa)墻踵處地基承載力驗算最不利為：組合1(組合1)墻踵處地基承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=11.496<=390.000(kPa)地基平均承載力驗算最不利為：組合1(組合1)地基平均承載力驗算滿足:壓應(yīng)力=169.280<=300.000(kPa)(四)基礎(chǔ)驗算不做強度計算。(五)墻底截面強度驗算[容許應(yīng)力法]:截面上偏心距驗算最不利為：組合1(組合1)截面上偏心距驗算滿足:e1=0.529<=0.250*3.120=0.780(m)壓應(yīng)力驗算最不利為：組合1(組合1）壓應(yīng)力驗算滿足:計算值=327.065<=1000.000(kPa)拉應(yīng)力驗算最不利為：組合1(組合1)拉應(yīng)力驗算滿足:計算值=2.856<=90.000(kPa)剪應(yīng)力驗算最不利為：組合1(組合1)剪應(yīng)力驗算滿足:計算值=1.507<=90.000(kPa)[極限狀態(tài)法]:強度驗算最不利為：組合1(組合1)強度驗算滿足:計算值=505.766<=1606.222(kN)穩(wěn)定驗算最不利為：組合1(組合1)穩(wěn)定驗算滿足:計算值=505.766<=1548.166(kN)具體布置及構(gòu)造見《擋土墻布置圖》。3.3路面設(shè)計路面是在路基頂面的行車部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。現(xiàn)代化的公路運輸要求路面能滿足行車的使用要求，提高行車速度，增強安全性和舒適性，降低運輸費用和延長路面使用年限，因此要求路面要具有一定的強度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性和不透水性。3.3.1路面結(jié)構(gòu)設(shè)計1.基本資料設(shè)計路段為二級公路，沿線材料豐富，使用年限內(nèi)交通量的年平均增長率為5.5%，預(yù)測交通量見表1.1，全線3083.25米，按路基設(shè)計以及沿線的地質(zhì)情況，路面設(shè)計分為干躁路段路面設(shè)計和中濕路段路面設(shè)計，其土基的回彈模量查相關(guān)資料可得，干燥時38MPa，中濕時為33MPa。2.軸載分析：路面設(shè)計以雙輪組單軸載100KN為標準。A.當以設(shè)計彎沉為指標及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力時，各級軸載換算（小于25KN的軸載不計）結(jié)果見表3.1。軸載換算結(jié)果匯總表（瀝青層層底拉應(yīng)力驗算）表3.1車型Pi(KN)(次/日)((次/日)黃河JN150前軸49.016.44613.22后軸101.6114649.29長征CZ361前軸47.6016.414235.98后軸90.702.21142204.32EQ140后軸69.20112498503.56合計806.37=806.37二級公路瀝青路面的設(shè)計使用年限為12年，雙車道的車道系數(shù)為0.6-0.7，取為0.7，則累計當量軸次為：B、當驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力時，各級軸載換算（小于50KN軸載不計）結(jié)果見表3.2。則半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算的累計當量軸次為：軸載換算結(jié)果匯總表（半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算）表3.2車型Pi/KN(次/日)((次/日)黃河JN150后軸101.6114649.29長征CZ361后軸90.7031142278.61東風EQ140后軸69.20112498503.56合計831.46路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計經(jīng)計算，路面設(shè)計使用年限內(nèi)一個車道上累計標準軸次為3504116次，屬于中等交通量。查資料可知路面等級為高級路面，面層類型宜選用瀝青混凝土，在設(shè)計中我采用了兩層瀝青路面，即上面層采用5cm厚中粒式瀝青混凝土（AC—16）和底下面層采用6cm厚粗粒式瀝青混凝土（AC—25）。由于基層是路面結(jié)構(gòu)中主要的承重層，因此它應(yīng)具有足夠的強度和剛度，我選用二灰碎石作為基層材料，其厚度取250mm。底基層采用級配碎石，其厚度也通過確定了其他層的厚度后來反算。此種路面結(jié)構(gòu)適用于干燥和中濕兩種類型。4、確定各層材料的抗壓模量與劈裂強度查相關(guān)資料，按設(shè)計彎沉計算厚度時采用20℃抗壓模量。相關(guān)數(shù)據(jù)見表3.3設(shè)計指標的確定經(jīng)過查表獲得：二級公路：Ac=1.1；瀝青面層：As=1.0；半剛性基層、底基層厚度大于20cm：Ad=1.0材料抗壓模量與劈裂強度匯總表表3.3路面結(jié)構(gòu)層抗壓模量（MPa）劈裂強度（MPa）20°15°AC-16瀝青混凝土140018001.0AC-25瀝青混凝土120016000.8二灰穩(wěn)定碎石160016000.7級配碎石250250--=600×3504116×1.1×1.0×1.0=32.40(0.01mm).驗算各層材料的容許應(yīng)力:(3.13)中粒式瀝青混凝土面層:=0.09×1.0×3504116/1.1=1.36σR=1.0/1.36=0.737（Mpa）粗粒式瀝青混凝土面層:=0.09×1.1×3504116/1.1=1.36σR=0.8/2.478=0.737（Mpa）水泥石灰碎石:＝0.35×3504116/1.1=1.70σR=0.65/1.670=0.389Mpa）級配碎石,不需要驗算彎拉應(yīng)力。5、設(shè)計時用軟件反算基層厚度計算過程如下：1)、干燥路段路面結(jié)構(gòu)厚度計算公路等級:二級公路新建路面的層數(shù):4標準軸載:BZZ-100路面設(shè)計彎沉值:32.4(0.01mm)路面設(shè)計層層位:3設(shè)計層最小厚度:15(cm)1）擬定路面層位及材料如表3.3：擬定路面結(jié)構(gòu)層表3.3層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強度（Mpa）容許拉應(yīng)力（Mpa）1中粒式瀝青混凝土10.442粗粒式瀝青混凝土0.80.363二灰碎石0.70.464級配碎石、新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算如表3.4路面結(jié)構(gòu)厚度計算表3.4層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度（mm）20℃15℃容許應(yīng)力(MPa)1中粒式瀝青混凝土50140018000.442粗粒式瀝青混凝土60120016000.363二灰碎石？160016000.464級配碎石2002502505新建路基38按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度:LD=32.4(0.01mm)H(3)=200mmLS=38.1(0.01mm)H(3)=250mmLS=32.3(0.01mm)H(3)=249mm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力計算設(shè)計層厚度:H(3)=249mm(第1層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(3)=249mm(第2層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(3)=249mm(第3層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)路面設(shè)計層厚度:H(3)=249mm(僅考慮彎沉)H(3)=249mm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力)通過對設(shè)計層厚度取整以及設(shè)計人員對路面厚度進一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下:中粒式瀝青混凝土50mm粗粒式瀝青混凝土60mm石灰粉煤灰碎石250mm級配碎石200mm新建路基、交工驗收彎沉值和層底拉應(yīng)力計算如表3.5各層位厚度及綜合影響系數(shù)表3.5層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度（mm）20℃15℃綜合影響系數(shù)(MPa)1中粒式瀝青混凝土501400180012粗粒式瀝青混凝土601200160013二灰碎石2501600160014級配碎建路基381計算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗收彎沉值:第1層路面頂面交工驗收彎沉值LS=32.3(0.01mm)第2層路面頂面交工驗收彎沉值LS=38(0.01mm)第3層路面頂面交工驗收彎沉值LS=46(0.01mm)第4層路面頂面交工驗收彎沉值LS=188.9(0.01mm)路基頂面交工驗收彎沉值LS=245.1(0.01mm)計算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力:(未考慮綜合影響系數(shù))第1層底面最大拉應(yīng)力σ(1)=-.221(MPa)第2層底面最大拉應(yīng)力σ(2)=-.085(MPa)第3層底面最大拉應(yīng)力σ(3)=.242(MPa)（2)、中濕路段路面結(jié)構(gòu)厚度計算經(jīng)驗算該路段屬中等交通等級，路面設(shè)計交通等級為中等交通等級公路等級為二級，公路等級系為1.1，面層類型系數(shù)為1，路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)為1，路面設(shè)計彎沉值:32.4(0.01mm)、擬定路面層位及材料如表3.6：、新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算如表3.7新建路面的層數(shù):5標準軸載:BZZ-100擬定路面結(jié)構(gòu)層表3.6層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強度(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1中粒式瀝青混凝土10.442粗粒式瀝青混凝土0.80.363二灰碎石0.70.524級配碎石5天然砂礫路面設(shè)計彎沉值:32.4(0.01mm)路面設(shè)計層層位:3設(shè)計層最小厚度:150(mm)按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度:LD=32.4(0.01mm)H(3)=200mmLS=33.9(0.01mm)H(3)=250mmLS=29.3(0.01mm)H(3)=216mm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力計算設(shè)計層厚度:H(3)=216mm(第1層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(3)=216mm(第2層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)H(3)=216mm(第3層底面拉應(yīng)力計算滿足要求)路面設(shè)計層厚度:H(3)=216mm(僅考慮彎沉)H(3)=216mm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力) 各層位厚度及綜合影響系數(shù) 表3.7層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(mm)20℃15℃容許應(yīng)力(MPa)1中粒式瀝青混凝50140018000.442粗粒式瀝青混凝土60120016000.363二灰碎石？160016000.464級配碎石2002502505天然砂礫1506新建路基33驗算路面防凍厚度:路面最小防凍厚度400mm驗算結(jié)果表明,路面總厚度滿足防凍要求.通過對設(shè)計層厚度取整以及設(shè)計人員對路面厚度進一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下:中粒式瀝青混凝土50mm粗粒式瀝青混凝土60mm石灰粉煤灰碎石220mm級配碎石200mm天然砂礫150mm新建路基3）、交工驗收彎沉值和層底拉應(yīng)力計算如表7.8計算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗收彎沉值:第1層路面頂面交工驗收彎沉值LS=31.9(0.01mm)第2層路面頂面交工驗收彎沉值LS=37.1(0.01mm)第3層路面頂面交工驗收彎沉值LS=44.3(0.01mm)第4層路面頂面交工驗收彎沉值LS=125.5(0.01mm)第5層路面頂面交工驗收彎沉值LS=284.4(0.01mm)路基頂面交工驗收彎沉值LS=282.3(0.01mm)各層位厚度及綜合影響系數(shù)表7.8層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(mm20℃15℃綜合影響系數(shù)1中粒式瀝青混凝土601200160012粗粒式瀝青混凝土801000140013石灰粉煤灰碎石2201500150014級配碎石20025025015天然砂建路基33計算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力:(未考慮綜合影響系數(shù))第1層底面最大拉應(yīng)力σ(1)=-.221(MPa)第2層底面最大拉應(yīng)力σ(2)=-.081(MPa)第3層底面最大拉應(yīng)力σ(3)=.237(MPa)3.3.2對材料的介紹瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點。瀝青路面采用的瀝青標號，應(yīng)按照公路等級、氣候條件、交通條件、路面類型及在路面結(jié)構(gòu)中的層位、施工方法等，結(jié)合當?shù)厥褂媒?jīng)驗，經(jīng)技術(shù)論證后確定。由于此地區(qū)高溫持續(xù)較長，宜選用稠度大，60℃粘性大的瀝青；瀝青路面可用軋制碎石、篩選礫石、礦渣等作為粗集料。粗集料在瀝青混合料中起形成礦質(zhì)骨架的作用，粗集料與瀝青材料黏附性大小，對瀝青混合料的強度和耐久性有極大影響，應(yīng)優(yōu)先選用與石油瀝青材料有良好黏附性的堿性石料。二灰穩(wěn)定碎石作為基層具有水硬性、緩凝性、強度高、穩(wěn)定性好、板體性好、且強度隨齡期不斷增加，抗水、抗凍、抗裂且收縮性小等特點，能適應(yīng)各種環(huán)境和水文地質(zhì)條件，適用于各級公路的基層和底基層。采用石灰粉煤灰混合料作基層時，石灰與粉煤灰的比例常為1：2—1：4。橋涵設(shè)計4.1小橋涵概要公路在選線的過程中，難免會跨越峽谷、河流、溝渠、低洼、軟基等障礙物，此時，我們需要考慮設(shè)置橋涵結(jié)構(gòu)物；而且，橋涵也是公路排水構(gòu)造物的重要組成部分之一。就個體而言，小橋涵工程數(shù)量較小，費用低。但對一條公路來說，因小橋涵遍布全線，數(shù)量多，其工程量占很大的比重，所以，小橋涵的設(shè)計是否合理，對于整條公路的造價和使用質(zhì)量有很大影響。同時小橋涵的設(shè)計還與農(nóng)田水利、灌溉有著密切的關(guān)系。4.1.1小橋涵設(shè)計原則小橋涵的設(shè)計，自始至終都應(yīng)遵循“技術(shù)先進、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟合理、美觀和有利環(huán)?！钡脑瓌t進行。具體來講：（1）、小橋涵設(shè)計時應(yīng)保證行車安全及泄洪安全，所設(shè)計的橋涵必須滿足公路等級要求及其他特殊要求；（2）、考慮因地制宜、就地取材、便于施工和維護，以節(jié)省工程造價；（3）、盡量考慮采用標準跨徑、標準斜度，采用預(yù)制—安裝的施工方法。小橋涵位置選擇應(yīng)根據(jù)小橋涵的用途，結(jié)合路線平、剖面和水文、地形、地質(zhì)條件，以及道路、灌溉系統(tǒng)等要求綜合考慮確定。4.1.2小橋涵位置的選擇（1）、小橋涵位置應(yīng)服從路線走向。（2）、小橋涵址應(yīng)布設(shè)在地質(zhì)條件良好、河床穩(wěn)定的河段。（3）、小橋涵址應(yīng)選擇在水文、水力條件較好的河段。不能因小橋涵設(shè)置不當而造成排洪不暢而沖毀路基，積水淹田或使農(nóng)業(yè)灌溉和正常交通受到影響。（4）、位置選擇要綜合考慮各種因素并進行技術(shù)經(jīng)濟比較，使橋涵工程量最小以減少工程造價和養(yǎng)護費用天然河溝與路線相交處；農(nóng)田灌溉渠與路線相交處；路基邊溝排水渠；與其他路線相交處等都應(yīng)該考慮設(shè)置涵洞。4.2涵洞設(shè)計4.2.1涵位選擇涵洞就是穿通路基的過水建筑物。在此次設(shè)計中全線沒有河流，主要以路基排水涵的設(shè)計為主。涵位的選擇要與路基排水系統(tǒng)密切配合，路線縱坡由下坡變成上坡的凹形豎曲線處，為排除內(nèi)側(cè)邊溝水流，一般應(yīng)考慮設(shè)置邊溝排水涵；縱斷面縱坡由陡坡變?yōu)榫徠聲r，內(nèi)側(cè)邊溝水流由急變緩，容易產(chǎn)生水躍和泥沙沉積，不利排水，應(yīng)考慮在變坡點處設(shè)涵；在路基挖方邊坡上，設(shè)有截水溝的地段，截水溝出口處應(yīng)設(shè)置涵洞。4.2.2涵洞結(jié)構(gòu)的擬定涵洞通常由洞身、洞口建筑兩大部分組成。在此次設(shè)計中，共設(shè)有7道涵洞，為7座跨徑不同的鋼筋混凝土蓋板涵，其中K0+180鋼筋混凝土蓋板涵為一明涵。在設(shè)計圖中，只畫了K0+800樁號處的鋼筋混凝土蓋板涵洞設(shè)計圖，涵洞洞身參數(shù)設(shè)置參照《公路橋涵標準圖（鋼筋混凝土蓋板涵)JT/GQB003-2003》。（1）、洞身洞身一方面保證水流通過，另一方面也直接承受荷載壓力和填土壓力，并將其傳遞給地基。洞身通常有蓋板、涵臺、基礎(chǔ)以及防水層、伸縮縫等部分組成。蓋板涵分為石蓋板涵和鋼筋混凝土蓋板涵，主要由蓋板、涵臺、基礎(chǔ)、洞身鋪底、伸縮縫等組成。蓋板是涵洞的承重結(jié)構(gòu)部分，其材料必須嚴格控制；涵臺、基礎(chǔ)、洞身鋪底一般由漿砌或干砌塊、片石構(gòu)成。在設(shè)計中蓋板采用的是C30混凝土，一級鋼筋，其余采用M5或M7.5漿砌片石。由于地基為一般土壤，有無沖刷，因此只要滿足基礎(chǔ)埋于地面下不小于0.5米即可。由于K0+800樁號處地勢比較平坦，因此洞底按2%的坡度布置。涵洞沿洞身長度方向為了防止產(chǎn)生不均勻沉降，應(yīng)分段設(shè)置沉降縫。沉降縫沿洞身每隔3—6m設(shè)置一道，縫寬2—3cm，縫內(nèi)應(yīng)用填充料填筑。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，并參照標準圖，擬定設(shè)計的1-2.0×1.5的鋼筋混凝土蓋板涵涵洞洞身尺寸為：帽石35×20cm，支點蓋板厚16cm，跨中蓋板厚19cm，涵臺高2.43m，基礎(chǔ)高60cm，洞身鋪底厚40cm，截水墻高100cm。路基邊坡無邊坡時，涵長的計算：1）路中線左側(cè)涵長(4.1) 2）路中線右側(cè)涵長(4.2)3）涵長 (4.3)式中：B1、B2—路基左、右兩側(cè)寬度值（包括彎道處加寬）（m）涵洞進口帽石面至基礎(chǔ)頂面（即進水口）高度（m）涵洞出口帽石面至基礎(chǔ)頂面（即出水口）高度（m）帽石頂面寬度（m）1：m—路基邊坡坡度（通常為1：1.5）H1、H2—路基左、右側(cè)邊緣設(shè)計高與涵洞中心基礎(chǔ)頂面標高之高差（m）經(jīng)計算后使用機動板調(diào)整涵長，最終K0+800樁號處的涵洞的涵長L=15.00m。（2）、洞口建筑洞口建筑一方面使涵洞與河道順接，使水流進出順暢；另一方面確保路基邊坡穩(wěn)定，使之免受水流沖刷。洞口建筑主要由進水口、出水口和溝床加固三部分組成。涵洞的進水口采用正八字墻，它為重力式結(jié)構(gòu)，構(gòu)造簡單、建筑結(jié)構(gòu)較美觀，施工簡單，造價較低。常用于河溝平坦順直、無明顯溝槽，且溝底與涵底高差變化不大的情況。八字翼墻墻身與路中線垂直方向的夾角叫擴散角，為便于集納水流和減少出口翼墻末端的單寬流量，減少沖刷，擴散角采用30℃。在進水口開挖處，為了防止水流長時間沖刷對邊坡的破壞，延長鋪砌1m，做1:4的引水坡，使水流能夠順暢流入涵洞，避免長時間對洞深鋪砌的沖刷。為防止水流對進出口的沖刷成坑，影響地基承載力，所以進出口處用塊石進行碼砌，以保證地面線與涵洞最終出水口的完美銜接。4.3小橋設(shè)計單孔跨徑在5≤L0＜20米，多孔跨徑總長在8≤L0≤30米的范圍統(tǒng)稱為小橋。單孔跨徑指標準跨徑。梁式橋、板式橋以兩橋墩中線間距離或橋墩中線與臺背前緣間距為準；拱式橋和涵洞以凈跨徑為準。在我的設(shè)計中沒有出現(xiàn)河流、河溝，所以我做了一個旱橋，在此做橋是因為在此路段附近地勢都比較高，而此處的地勢最低水流容易匯聚于此，流量很大此處又是填方路段，水流不排除就會對路基造成影響，使其穩(wěn)定性降低，沒有設(shè)置涵洞是因為涵洞凈空達不到水流的宣泄能力就會造成涵前積水，一樣會對路基和涵洞造成影響。4.3.1小橋位置的選擇小橋定位主要是確定小橋的中心樁號及橋軸線方向以及跨河溝時路中線位置。選擇橋位時，要綜合考慮多方面條件。線位應(yīng)盡可能與洪水主流方向垂直，如不能正交時，應(yīng)使墩臺軸線與水流方向平行，以減少水流對橋臺、路基邊坡的沖刷；橋位最好選在河道順直、水流平穩(wěn)河段，以減少墩臺基礎(chǔ)及河岸防護加固工程數(shù)量，當路線遇河灣時，最好把橋位選擇在河灣上游；橋位應(yīng)選擇在河床地質(zhì)良好、地基承載力較大的河段，應(yīng)盡量避免在淤泥沉積地段設(shè)置。橋位選擇應(yīng)盡量使兩岸橋頭土石方較少，利于路線銜接，并避開不良地質(zhì)地段。4.3.2小橋尺寸的擬定根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60—2004）規(guī)定，橋上線形應(yīng)與路線布設(shè)相協(xié)調(diào)，橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%。我在此次設(shè)計中作了一座鋼筋混凝土空心板橋，其標準跨徑取為10米，基礎(chǔ)埋置深度為2米多，本橋位于k1+350處，橋位在-1.944%坡道上，平面上k1+345至k1+355段位于直線上，整座橋按直線橋設(shè)計。專題特色設(shè)計 ——道路景觀設(shè)計5.1概述重慶市XX按規(guī)劃分為文化商務(wù)區(qū)、渡假療養(yǎng)景觀區(qū)、體育休閑區(qū)。為適應(yīng)其功能，新建道路要充分利用島上的自然資源，盡量保護原有生態(tài)植被，使廣陽島主干道形成一條親近自然的風景道路。道路設(shè)施考慮觀光、健身、休閑等功能，用道路、橋梁造景，用交叉口組景，使工程建設(shè)達到天、地、人合一的境界。5.2綠化景觀構(gòu)想5.2.1指導(dǎo)思想基地開發(fā)建設(shè)的主題是生態(tài)、綠化、環(huán)保。因此，新建道路應(yīng)保護自然生態(tài)，景觀風貌，維護和提高島嶼總體綠化水平。5.2.2設(shè)計要求 保留和優(yōu)化現(xiàn)有的綠化植被及經(jīng)濟林綠化系統(tǒng)。規(guī)劃設(shè)計的綠化系統(tǒng)應(yīng)與現(xiàn)有的綠化空間良好地結(jié)合起來，形成統(tǒng)一、協(xié)調(diào)，而又富于變化的綠化空間體系。為了確保濱江旅游島的近水、親水、融水性，環(huán)島風景綠化帶必須按照規(guī)劃設(shè)計要求，按照不同的防洪設(shè)計高程設(shè)置不同層次的過水、防水、適水及固沙性綠化植物帶。5.3景觀設(shè)計根據(jù)以上規(guī)劃意圖、開發(fā)思路和設(shè)計指導(dǎo)思想，經(jīng)過對現(xiàn)場的調(diào)研，參考國內(nèi)外同類項目的經(jīng)驗和不足，結(jié)合廣陽島的實際情況和目前國家提倡環(huán)保的大政方針，提出了風景道路的設(shè)計創(chuàng)意和對景觀的策劃。針對不同的路段，采用不同的設(shè)計手法和綠化種植，使整條道路形成變化多樣的景觀道路。(1)在填方路段，讓道路兩邊盡可能開闊，讓道路融人大地景觀之中。(2)在挖方路段，采用植樹方式使道路形成綠色走廊，其大樹冠喬木將挖去的缺口補上，不破壞原有的地形地貌，無論從江上，島外看過來，都看不到高切坡和路塹，使島內(nèi)原始的自然形態(tài)得到保護。(3)在半挖半填路段，挖方側(cè)采用大樹冠樹種輔以邊坡綠化，保護開挖邊坡。填方側(cè)則盡量開敞，形成對比鮮明的道路景觀。 施工圖預(yù)算6.1公路工程預(yù)算概要公路工程預(yù)算，是根據(jù)公路工程施工圖設(shè)計階段的一個設(shè)計內(nèi)容。根據(jù)施工圖設(shè)計提供的工程數(shù)量和施工方案，按照交通部頒布的《公路工程預(yù)算定額》和《編制方法》所編制的反映工程造價的具體文件，即為施工圖預(yù)算。施工圖預(yù)算與概算、估算相比，其計算精度更高，更接近工程的實際造價，因此，施工圖預(yù)算是確定工程造價的依據(jù)；是簽訂建筑安裝合同，編制工程標底的依據(jù)；也是施工單位加強經(jīng)營管理，搞好經(jīng)濟核算的依據(jù)。工程預(yù)算按其層次劃分有：分項工程預(yù)算；單位工程預(yù)算；單項工程預(yù)算；建設(shè)項目總預(yù)算。6.2預(yù)算編制的依據(jù)施工圖預(yù)算的編制依據(jù)主要有：（1)、已批準的施工圖設(shè)計及其說明書；（2）、現(xiàn)行預(yù)算定額、編制方法、工程所在地交通廳的有關(guān)補充規(guī)定等；（3）、工程所在地的工料機預(yù)算單價的計算資料；（4）、施工組織設(shè)計。6.3施工圖預(yù)算編制程序6.3.1準備工程在正式編制計算前應(yīng)作好如下的準備工作：（１）、將設(shè)計中所作項目劃分為路基工程、路面工程、橋涵等工程。并將在設(shè)計中所做項目的工程量進行整理并復(fù)核各項工程數(shù)量無誤后抄于相應(yīng)分項預(yù)算表格中。（２）、熟悉《公路基本建設(shè)概預(yù)算編制辦法》。（３）、收集（或調(diào)查、或由老師提供）工、料及機械臺班單價。6.3.2公路工程預(yù)算費用組成第一部分建筑安裝工程第二部分設(shè)備、工具、器具及家具購置費第三部分工程建設(shè)其他費第四部分預(yù)留費用6.3.3公路工程建設(shè)各項費用的計算方式（1）、定額直接費（2）、直接費人工工日數(shù) 人工費Ａ1）、工程數(shù)量×定額材料數(shù)量×單價材料費Ｂ機械械臺班 機械費