PAGEPAGEII設(shè)計（論文）題目湘陰后背村高速公路設(shè)計目錄741摘要 V112991.路線平面設(shè)計 146351.1方案確定 134671.2方案一 1235161.3方案二 453671.4方案比選 529911.5曲線設(shè)計 5222431.5.1直線 5263371.5.2圓曲線 689641.5.3緩和曲線 7101001.5.4主點里程樁號計算 9143482.路線縱斷面設(shè)計 1349192.1概況 13263192.2豎曲線設(shè)計 14227632.2.1縱坡及坡長設(shè)計 14100772.2.2最大縱坡 14193072.2.3最小縱坡，平均縱坡和合成坡度 14307212.2.4最大坡長，最小坡長 1549072.2.5豎曲線 16238943.路線橫斷面設(shè)計 24288093.1橫斷面布置 24214463.2路拱橫坡 24158093.3超高及加寬 25179623.4土石方調(diào)配 2555193.4.1橫斷面面積 25313473.4.2土石方數(shù)量計算 25275793.4.3土石方調(diào)配 26113863.4.4土石方調(diào)配原則： 2638743.4.5土石方調(diào)配方法： 2742033.4.6土石方調(diào)配結(jié)果 2823043.5排水設(shè)施及邊坡 293563.5.1排水溝設(shè)計 29111363.5.2邊溝設(shè)計 3016034.防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 31291554.1邊坡穩(wěn)定性驗算 31260444.1.1路塹邊坡穩(wěn)定性驗算 3199104.1.2路堤邊坡穩(wěn)定性驗算 3331084.2擋土墻設(shè)計 38104874.2.1計算資料 38226814.3.2計算步驟 40120515.瀝青路面設(shè)計 50216175.1計算資料 5079725.2初擬路面結(jié)構(gòu)方案 52120525.3路面結(jié)構(gòu)驗算 5235485.3.1瀝青混合料層永久變形驗算 52270505.3.2無機(jī)結(jié)合料層疲勞開裂驗算 53168905.4路基頂面和路表驗收彎沉值 54146685.5結(jié)果匯總 54184976.橋梁及涵洞設(shè)計 5670576.1橋涵及涵洞的布置 5617478參考文獻(xiàn) 58

摘要本設(shè)計是岳陽湘陰后背村高速公路。根據(jù)設(shè)計公路的交通量及其使用任務(wù)和性質(zhì)，確定為山區(qū)高速公路。擬建公路雙向六車道，設(shè)計時速100km/h。在本次畢業(yè)設(shè)計中，線路總長度5009.533米共設(shè)計兩個平曲線，平曲線半徑分別為2000米，1500米。緩和曲線長均為250米。路線縱斷面設(shè)計有兩處豎曲線，一為半徑60000m的凹形豎曲線，二為半徑為40000m的凸形豎曲線。橫斷面布置：路基寬度33.5m，中央分隔帶3.5m，車道寬3.75m，硬路肩3m。橫坡為3%。超高橫坡度為3%。土石方數(shù)量挖方為695758m3，填方為598064排水設(shè)施包括排水溝，邊溝。路塹邊坡穩(wěn)定性滿足要求。路堤邊坡穩(wěn)定性在8m以下范圍滿足要求。8米以內(nèi)路堤坡率為1：1.5，超過8米采用兩級放坡，坡率為1：1.5，1：1.75，部分超過8米的路堤設(shè)置擋土墻。路面為瀝青路面，分為七層組成為，上面層4cm，中面層6cm，下面層8cm，基層20cm，上基層20cm，中基層20cm，底基層20cm結(jié)構(gòu)。涵洞設(shè)置兩座過水涵洞。關(guān)鍵詞：路線設(shè)計路基路面設(shè)計擋土墻設(shè)計山區(qū)高速公路PAGE2路線平面設(shè)計方案確定根據(jù)地形的總體概況，進(jìn)行路線的初步選定，地形圖有段谷地高差變化較大。中后段第十稍稍平緩，考慮將路線設(shè)在中間。由于中段地形路由較粗糙，在選線時需提前考慮下一段縱斷面設(shè)計中的坡度限制。高差不宜過大，盡量沿等高線移動，以減少填挖量，降低施工難度和成本，地形圖上明顯的場、谷也應(yīng)作為選線要素。在路線設(shè)計時，注意每段路長度需滿足最小直線長度要求：同向曲線之間的直線長度必須大于等于6v；反向曲線之間的直線長度需滿足2v或者設(shè)置成S型曲線，如果設(shè)置成S型曲線，需從半徑、回旋線參數(shù)、容許的直線長度三個方面驗算，且前后曲線盡量避免重合。根據(jù)地形、公路等級和上述要求等綜合因素，最終選定兩條路線：路線一路線二。方案一坐標(biāo)、方位角及轉(zhuǎn)角計算（1）坐標(biāo)：交點坐標(biāo)不能直接采集，需定前后直線間接推算交點坐標(biāo)。道路中線確定后，首先找到地形圖上的指北針和坐標(biāo)格網(wǎng)，確定X、Y坐標(biāo)，而后在交點前后的兩條直線上，各確定兩個點用相鄰直線相交的解析法計算交點坐標(biāo)。k1=k2=x=y=y1+k1(x-x1)根據(jù)CAD直接讀得坐標(biāo)為起點坐標(biāo)：（490727.379，3159866.658），交點1坐標(biāo)（491099.038，3158002.469），交點2坐標(biāo)（489878.396，3156098.983），終點坐標(biāo)（489670.095，3155189.616）。（2）方位角及轉(zhuǎn)角計算：假設(shè)路線起點坐標(biāo)為JD0(X0,Y0)，選定的第i個交點的坐標(biāo)為（xi，yi），i=1，2，…，n，則，xy坐標(biāo)增量：DX=Xi-Xi-1DY=Yi-Yi-1交點間距：S=方位角：φ=arc如果：φ<0,φ=φ+則公路路線偏角：

α如果αi>0，路線為右偏；如果計算如下：起點坐標(biāo)為（490727.379，3159866.658），交點1坐標(biāo)為（491099.038，3158002.469）DDSφ交點1的坐標(biāo)為（491099.038，3158002.469），交點2的坐標(biāo)為（489878.396，3156098.983）DDSφ∵D∴φ∴α∵α1∴路線左偏同上方法交點2的坐標(biāo)為（489878.396，3156098.983），終點坐標(biāo)為（489670.095，3155189.616）。得出φα∵α2>0，方案二同理根據(jù)CAD直接讀得坐標(biāo)為起點坐標(biāo)：（491256.5258，3159824.4384），交點1坐標(biāo)（490400.0308，3157863.2832），交點2坐標(biāo)（490400.0308，3156157.0483），終點坐標(biāo)（489557.7588，3155276.6083）。在CAD上畫出線性發(fā)現(xiàn)本路段施工條件差，途徑多處村莊田地池塘，故不再做計算。方案比選相比方案一，方案二經(jīng)過五個村莊，4座小型橋梁以及兩個面積較大的池塘?？紤]到經(jīng)濟(jì)，土地資源，環(huán)境破壞，施工條件和難度不采用方案二。選方案一作為本高速公路的設(shè)計路線。曲線設(shè)計直線（1）直線的最大長度國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：直線的最大長度（單位：m）為20V（V設(shè)計速度，Km/h）此路段設(shè)計速度為100km/h，故最大直線長度為2000m（2）為了保證行車安全，相鄰曲線之間應(yīng)具有一定的直線長度。這個直線的長度是指前一曲線的終點到后一曲線的起點之間的長度。對于同向曲線間的最小直線長度：JTG2006《公路路線設(shè)計規(guī)范》規(guī)定同向曲線之間的直線最小長度不宜小于6V.即此路段同向曲線之間的直線最短長度為600m。對于反向曲線間的最小直線長度：《規(guī)范》規(guī)定反向曲線間的最小直線長度以不小于2V為宜。即此段反向曲線間的最短直線長度為200m。圓曲線（1）圓曲線最小半徑一般最小半徑是指通常情況下各級公路對按設(shè)計速度行駛的車輛，能保證其安全性和舒適性的推薦采用的最小半徑。此路段設(shè)計行車速度為100km/h，查現(xiàn)行《規(guī)范》，得出橫向力系數(shù)μ=0.06，最大超高橫坡度i根據(jù)汽車行駛在曲線上力的平衡式得到R=式中：R圓曲線半徑，mV行車速度，km/hμ橫向力系數(shù)ib帶入相關(guān)系數(shù)，得出圓曲線一般最小半徑R=656.168m，取計算值為700m；《規(guī)范》規(guī)定，圓曲線極限最小半徑為400m。（2）圓曲線的最大半徑選用圓曲線半徑時，在地形、地物等條件允許時，應(yīng)盡量采用較大曲線半徑。但是，當(dāng)半徑達(dá)到一定程度時，其幾何性質(zhì)與直線區(qū)別不大，而且容易給駕駛員造成判斷上的失誤，帶來不良后果。因此，《規(guī)范》規(guī)定圓曲線的最大半徑不宜超過10000m。（3）圓曲線半徑的選取根據(jù)所定路線，設(shè)計兩個圓曲線，分別是圓曲線1，圓曲線2。查表《圓曲線半徑與超高橫坡度》，圓曲線1的半徑R1取2000m，圓曲線2的半徑R緩和曲線為了車輛在緩和曲線上平穩(wěn)的完成曲率的過過渡與變化，保證先行順勢美觀，同時為在圓曲線上設(shè)置的超高和加寬提供過渡段，《規(guī)范》從以下幾個方面考慮來確定緩和曲線的最小長度。JD1按離心加速度的變化率計算最小緩和曲線長度：最小緩和曲線長度按駕駛員的操作和反應(yīng)時間計算：L按超高漸變率計算：由《標(biāo)準(zhǔn)》表4.0.2，表4.0.4，表4.0.5-1查得：B=3×3.75+3+0.75=15m由《圓曲線與超高橫坡度》查表得：i由《規(guī)范》表7.5.4得：P=1/175,則L按視覺條件計算：L綜上得:Lm,JD2同以上計算可得：按離心加速度的變化率計算：L按駕駛員的操作和反應(yīng)時間計算：L按超高漸變率計算：L按視覺條件計算：L綜上得Lm,主點里程樁號計算（1）JD1①根據(jù)前文“1.2.1坐標(biāo)，方位角及轉(zhuǎn)角”中得：轉(zhuǎn)角α②曲線要素的計算：PqβTLEhJ主點樁號計算：JDZHHYYHHZQZJD計算無誤同理可得：JD根據(jù)前文“1.2.1坐標(biāo)，方位角及轉(zhuǎn)角”得：轉(zhuǎn)角α曲線要素的計算PqβTLEJ主點樁號計算：JDZHHYYHHZQZJD計算無誤平曲線一和平曲線二之間的直線距離：D=滿足要求

路線縱斷面設(shè)計概況沿道路中心線展開的縱斷面是路線縱斷面。由于自然因素和經(jīng)濟(jì)要求的影響，線路縱斷面線在空間上總是呈波動的線性。縱斷面設(shè)計的主要任務(wù)是根據(jù)車輛的動力特性、道路等級、當(dāng)?shù)刈匀粭l件和工程經(jīng)濟(jì)性，確定起伏空間線的位置，以達(dá)到行車安全快速、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)合理、乘客舒適的目的?？v斷面上有兩條主線：一條是根據(jù)中線上各樁點的地面高程繪制的不規(guī)則折線，反映了地面沿中線的起伏；另一條是設(shè)計線，它是經(jīng)過技術(shù)處理后由直線和豎曲線組成的規(guī)則形狀。在經(jīng)濟(jì)性和美學(xué)性的比較中，幾何線條的形狀反映了道路曲線的起伏。由中線上各樁點的設(shè)計高程點繪制。直坡由上下坡組成，其坡度和長度直接影響行車速度、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性和行車安全。坡線的坡度即路線縱向坡度，簡稱縱坡，用符號i表示，其值按下式計算：i=式中：i：縱坡，按道路前進(jìn)方向，上坡為正，下坡為負(fù)。H1L:坡線兩端點間的水平距離，簡稱坡線長度，簡稱坡長。m豎曲線設(shè)計縱坡及坡長設(shè)計為使縱坡設(shè)計技術(shù)上滿足要求，經(jīng)濟(jì)上合理縱坡設(shè)計應(yīng)滿足的一般要求：縱坡必須滿足《規(guī)范》的各項規(guī)定。設(shè)計應(yīng)對沿線地形地質(zhì)水文地下管線氣候和排水等綜合考慮，并根據(jù)需要采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，以保證道路的穩(wěn)定與暢通。一般情況下縱坡設(shè)計應(yīng)盡量減少土石方與其他工程數(shù)量，尤其應(yīng)滿足“填挖平衡”原則，以降低造價和節(jié)省用地。最大縱坡此段高速公路設(shè)計速度為100km/h，查《規(guī)范》表8.2.1知最大縱坡為4%。最小縱坡，平均縱坡和合成坡度最小縱坡為水平排水較差路段縱向排水需要的縱坡最小值。根據(jù)規(guī)范，公路縱坡不應(yīng)小于0.3%。水平排水較差或路塹較長地段采用水平坡或縱坡小于0.3%時，應(yīng)設(shè)計邊溝進(jìn)行縱向排水。平均縱坡是指在一定長度路段內(nèi)，路線在縱向所克服的高差值與該路段的長度之比，用百分率表示。它是衡量縱面線性質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。合成縱坡是指在設(shè)有超高的平曲線上，路線縱坡與超高橫坡所組成的坡度。合成坡度的計算公式為I=式中：I平面上允許的最大坡度，%ihi超高橫坡度或路拱橫坡度，%《規(guī)范》表8.5.1規(guī)定，高速公路且設(shè)計速度為100km/h的路線，最大合成坡度為10.0%.《規(guī)范》8.5.2規(guī)定，當(dāng)陡坡與小半徑圓曲線相重疊時，宜采用較小的合成坡度。特別是下述情況，其合成坡度必須小于8%。最大坡長，最小坡長最大坡長限制是指車速降到允許的最小車速時，車輛在坡道上行駛的距離。道路縱坡的大小和長度對車輛的正常行駛有很大的影響?？v坡越陡，坡長越長，對車輛的影響越大。除了考慮車輛的加減速特性外，還需要考慮如何克服斜坡阻力，在上坡時使用低檔位。如果斜坡長度太長，發(fā)動機(jī)會過熱，水箱會沸騰，如果長時間使用低速檔，驅(qū)動力會減弱。下坡時，由于坡陡、坡段長，制動器發(fā)熱，影響制動效果，影響行車安全。因此，為了保證行車質(zhì)量和行車安全，應(yīng)限制陡坡的斷坡長度。如果坡長過短，車輛在連續(xù)碾壓路段行駛時，坡點的變化會增加，增重和失重也會頻繁變化。駕駛員和乘客的不舒適感強(qiáng)，車輛的乘坐舒適性差，較高速度的表現(xiàn)更為明顯；緩坡過短，上坡不能保證加速行駛要求，下坡時不能減緩制動；從優(yōu)美的路況來看線性幾何的連續(xù)性和縱視圖考慮到距離，縱坡不宜過短，這是最小坡長的來源。根據(jù)《規(guī)范》表8.3.1得，設(shè)計速度100km/h的最小坡長為250m。豎曲線1）豎曲線要素的計算在公路設(shè)計計算中，拋物線比圓曲線更方便。因此，豎曲線一般采用二次拋物線，其要素主要包括豎曲線長度L、線長T和外距E，因為縱斷面只考慮水平距離和垂直高度，斜線不考慮角度都計算坡度。因此，豎曲線的切線長度和曲線長度是它們在水平面上的投影，切線偏移是垂直高差，相鄰兩條坡度線的交角用坡度差表示。設(shè)變坡點相鄰兩縱坡坡度分別為i1和i2，他們的代數(shù)差用ω表示，即ω=i2-豎曲線諸要素的計算公式為：豎曲線設(shè)計長度：L=Rω豎曲線設(shè)計切線長：T=設(shè)計豎曲線外距：E=豎曲線上任意一點豎距h：h=對于凸形豎曲線，設(shè)計標(biāo)高=切線高程-h對于凹形豎曲線，設(shè)計標(biāo)高=切線高程+h豎曲線半徑的選用公路縱坡變更處應(yīng)設(shè)置豎曲線，豎曲線的半徑和長度應(yīng)大于《規(guī)范》中規(guī)定的最小值。依據(jù)《規(guī)范》表8.6.1得：當(dāng)設(shè)計速度為100km/h時：①凸形豎曲線的一般最小半徑為10000，極限最小半徑為6500；凹形豎曲線的一般最小半徑為4500，極限最小半徑為3000；②豎曲線的一般長度為210m，最小長度為85m。豎曲線的設(shè)計根據(jù)路線沿線環(huán)境，經(jīng)過一系列考慮，設(shè)計兩處豎曲線。豎曲線1縱坡起點：K0+000.000地面高程：61.24m設(shè)計高程：61.24m變坡點：K1+950.000兩相鄰路段縱坡：i切線高程：h豎曲線半徑R：60000m計算豎曲線要素：ω=i曲線長：L=Rω=60000×1.026%=615.456m切線長：T=外距：

E=計算書曲線起點和終點樁號：豎曲線起點樁號：K1+950.000-307.728=K1+642.272豎曲線終點樁號：K1+950.000+307.728=K2+257.728計算各樁號的設(shè)計標(biāo)高：變坡點K1+950.000處設(shè)計高程計算h表2.1豎曲線表1樁號切線高程豎距設(shè)計標(biāo)高備注K1+642.27250.7090.00050.709豎曲線起點K1+650.00050.6970.00050.697K1+700.00050.3770.02850.405K1+750.00050.0580.09750.154K1+800.00049.7380.20749.945K1+850.00049.4190.36049.778K1+900.00049.0990.55449.653K1+950.00048.8200.78949.609變坡點K2+000.00049.0150.55449.568K2+050.00049.2090.36049.569K2+100.00049.4040.20749.611K2+150.00049.5980.09749.695K2+200.00049.7930.02849.820K2+250.00049.9870.00049.987K2+257.72849.9830.00049.983豎曲線終點則豎曲線上各樁點的地面高程及設(shè)計高程見豎曲線表1：豎曲線2縱坡起點：K1+950.000變坡點：K4+100.000兩相鄰路段縱坡：i地面高程：51.55m切線高程：h豎曲線半徑R：40000m計算豎曲線要素：ω=i曲線長：L=R切線長：T=外距：E=計算曲線起點和終點樁號：豎曲線起點樁號：K4+100.000-207.284=K3+892.716豎曲線終點樁號：K4+100.000+207.284=K4+307.284計算各樁號的設(shè)計標(biāo)高：變坡點K4+100.000處設(shè)計高程計算：h則豎曲線上各樁點的地面高程及設(shè)計高程見豎曲線表2：表2.2豎曲線表2樁號切線高程豎距設(shè)計標(biāo)高備注K3+892.71656.3890.00056.389豎曲線起點K3+900.00056.4060.00056.405K3+950.00056.6000.02756.573K4+000.00056.7950.09656.699K4+050.00056.9890.20656.783K4+100.00057.1800.35856.643變坡點K4+150.00056.8560.30956.547K4+200.00056.5320.14456.388K4+250.00056.2080.04156.167K4+300.00055.8840.00155.883K4+307.28455.8620.00055.862豎曲線終點

路線橫斷面設(shè)計橫斷面布置公路橫斷面中線各點正常斷面由橫斷面設(shè)計線和地面線組成，包括路面、路肩、邊坡、邊溝等，根據(jù)設(shè)計交通量、交通組成及設(shè)計、規(guī)模、速度等，確定了租賃場地各部分和公路橫斷面的地形條件等因素。在保證必要的通行能力和交通安全的前提下，盡量節(jié)約用地，減少投資，使公路發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。行車道寬度：根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，有中央分隔帶的行車車道寬度，設(shè)計速度為100km/h，車道寬度為3.75m。本公路為雙向六車道，根據(jù)《規(guī)范》表4.0.2知，行車道采用2×11.25m路肩寬度：根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)》表4.0.4知：本公路中央分隔帶取2m，左側(cè)路緣帶寬度取0.75m，中間帶寬度為3.5m。路基寬度：由上述各部分長度取值，可知路基寬度為2×11.25+3.5+3.75×2=33.5m。路拱橫坡為利于里面橫向排水，將路面做成中央高于兩側(cè)具有一定橫坡度的拱起形狀，稱為路拱。其傾斜的大小用百分率表示。由于道路屬于高速公路，路面較寬，為迅速排出路面降水，采用路拱橫坡度為3%。硬路肩，路緣帶的橫坡度采用跟路面相同的坡度，即3%；土路肩的坡度采用3%。超高及加寬按《規(guī)范》表7.5.1規(guī)定，本公路最大超高值為8%。超高旋轉(zhuǎn)方式：由于是新建公路，故繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)。加寬漸變方式：不設(shè)加寬。超高的大?。河伞兑?guī)范》7.5.3知：各圓曲線半徑所設(shè)置的超高值應(yīng)根據(jù)設(shè)計速度，圓曲線半徑，公路條件，自然條件等經(jīng)計算確定。本公路的設(shè)計速度是100km/h，第一個和第二個平曲線半徑分別是2000m和1500m，取超高為3%。土石方調(diào)配橫斷面面積路基填挖橫斷面是指橫斷面圖中原地面線與路基設(shè)計線圍合的區(qū)域。高于地面線的區(qū)域填充，低于地面線的區(qū)域為開挖。兩者應(yīng)分開計算。計算方法有：積距法、坐標(biāo)法和幾何圖形法。在計算中，用計算機(jī)輔助設(shè)計CAD來測量截面面積。土石方數(shù)量計算土石方量采用平均斷面法和棱柱體積法計算。設(shè)計縱斷面采用挖方填筑且基本平衡時，填方路段路面面積較多，挖方路段較少，兩者相互抵消，總體積與實際體積相近。路基以填方或挖方為主時，應(yīng)扣除填方，開挖增加路面面積，特別是當(dāng)路面厚度較大時。由于本設(shè)計斷面變化太大無法把握尺度，故以斷面面積乘百米樁粗略計算土石方。土石方調(diào)配土石方調(diào)配是研究和確定路基施工中取土，棄土及利用土的實施方案。土石方調(diào)配的目的是確定填土的來源、開挖棄土的方向、土石方的數(shù)量和運(yùn)量。通過合理調(diào)配，解決各路段土石方平衡利用問題，在經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)輸?shù)那疤嵯?，將路塹開挖的土石方運(yùn)至填方，避免不必要的取土、棄土到道路外，減少對公路的占用耕地，降低道路成本，減少對環(huán)境的破壞。土石方調(diào)配原則：在半挖半填斷面中，應(yīng)先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進(jìn)行橫向平衡，在做縱向調(diào)配，以減少總的運(yùn)輸量。土石方調(diào)配應(yīng)考慮橋涵位置對施工運(yùn)輸?shù)挠绊懀话愦鬁喜蛔骺缭竭\(yùn)輸，應(yīng)盡可能避免和減少上坡運(yùn)土。為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形和施工條件，選用適當(dāng)運(yùn)輸方式，確定合理經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。土方調(diào)配移挖作填要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，棄方或借方占用土地，賠償青苗損失及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，綜合考慮是有利的。不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。位于山坡的回頭曲線，應(yīng)優(yōu)先考慮上下線的土方豎向調(diào)運(yùn)。土方調(diào)配對借土和棄土應(yīng)事先同地方協(xié)商，妥善處理。借土應(yīng)結(jié)合地形，農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點，并考慮借土還用，整地造田等措施。棄土應(yīng)不占或少占耕地，在可能地形條件下宜將棄土平整為耕地，防止亂其亂堆而堵塞河流或損壞農(nóng)田。土石方調(diào)配方法：土石方調(diào)配方法有很多種，如累計曲線法、調(diào)配圖法及土石方計算表調(diào)配法等。目前生產(chǎn)上多次采用土石方計算表調(diào)配法，該法不需繪制累計曲線與調(diào)配圖，直接可在土石方表上進(jìn)行調(diào)配，其優(yōu)點是方法簡捷，調(diào)配清晰，精度符合要求。具體步驟如下。調(diào)配前將可能影響運(yùn)輸?shù)奶厥馕恢?，如橋梁，陡坡等?biāo)注，供參考。弄清各樁號間路基填挖方方情況做橫向平衡，明確本樁利用，填缺挖余的情況。縱向調(diào)配時，根據(jù)施工方法和運(yùn)輸方式制定合理經(jīng)濟(jì)的運(yùn)距供調(diào)配參考。根據(jù)填缺挖余分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)的原則，具體擬定方案。經(jīng)過縱向調(diào)配，如果仍有填缺或者挖余，應(yīng)當(dāng)同當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商確定借土或者棄土點，將借土或棄土的數(shù)量和運(yùn)距分別填寫到借方或廢方欄。土石方調(diào)配后應(yīng)復(fù)核檢查公式如下：橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+借方=填方橫向調(diào)運(yùn)+縱向調(diào)運(yùn)+棄方=挖方挖方+借方=填方+棄方以上檢查逐頁進(jìn)行復(fù)核，經(jīng)核證后分別計算計價上石方數(shù)量，運(yùn)距。為編制施工預(yù)算提供土石方工程數(shù)量。土石方調(diào)配結(jié)果由EXCEL表格計算，最終得到的土石方調(diào)配結(jié)果如下：挖方總數(shù)量：695758m填方總數(shù)量：598064m橫向調(diào)運(yùn)總數(shù)量：879m縱向調(diào)運(yùn)總數(shù)量：597185m借方數(shù)量：597185m棄方數(shù)量：97694m排水設(shè)施及邊坡排水溝設(shè)計排水溝主要用于排除來自邊溝，截水溝或其他水源的水流。將其引至路基范圍以外的指定地點。排水溝的平面布置，取決于排水要求與當(dāng)?shù)氐匦?，靈活性很大，通常要求進(jìn)行專門設(shè)計。排水溝的布置必須結(jié)合地形，盡可能遠(yuǎn)離地基，平面上盡量短捷平順，以直線為宜，必須轉(zhuǎn)向時，盡可能采用較大半徑（10至20m以上），徐緩改編方向，距路基坡腳的距離一般不小于三米。連續(xù)長度不應(yīng)太長，一般不超過三百米。總面上控制最大和最小坡腳，縱坡大于3%時需要進(jìn)行加固，大于7%時，應(yīng)該用跌水或急流槽。排水溝必要時應(yīng)加固，防止水流對溝渠的沖刷和滲漏。由于地面水流分段匯集，因此溝的斷面可以采用變截面。溝底寬度不同時，要求徐緩相接，設(shè)置一個寬度漸變段一般為寬度差的五到十倍。設(shè)置路段主要為填方且未設(shè)擋土墻路段，設(shè)有橋涵的路段不設(shè)排水溝，即K0+100-K0+200,K1+700-K2+000,K2+100-K2+200,K2+400-K2+700,K3+200-K3+300,K3+700-K3+800,K4+000-K4+100,K4+900-K5+000。材料采用C20預(yù)制塊，墊層采用沙礫。邊溝設(shè)計挖方路基以及填土高度低于路基設(shè)計要求的臨界高度的路堤，在路肩邊緣均應(yīng)設(shè)置縱向人工溝渠，稱之為邊溝。其主要功能在于排除路基用地范圍內(nèi)的地面水，包括路面，路肩和邊坡的流水。一般情況下，土質(zhì)邊溝用梯形，石質(zhì)邊溝用矩形。公路兩側(cè)為農(nóng)田時，為少占良田以及防止農(nóng)業(yè)用水對路基的破壞，所以就地取材，采用石砌矩形邊溝。梯形土質(zhì)邊溝的邊坡，靠近路基的一側(cè)采用1：1.5，另一側(cè)與挖方邊坡的坡度一致。石質(zhì)或經(jīng)鋪砌加固的矩形邊溝的邊坡，采用直立式。梯形和矩形邊溝的深度和寬度為0.5米，一路線多處于多雨和潮濕路段，故采用矩形邊溝。尺寸取0.5米，材料采用C20。在挖方路段較大的路段采用兩級邊溝。不知路段主要為挖方路段，即K0+600-K1+600,K2+200-K2+300,K2+800-K3+100,K3+400-K3+600,K3+900-K4+000,K4+100-K4+200,K4+500-K4+700。根據(jù)《規(guī)范》4.2得，路基地表排水設(shè)施設(shè)計降雨得重現(xiàn)期為15年，溝頂應(yīng)高出溝內(nèi)設(shè)計水面0.2米以上。

防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計邊坡穩(wěn)定性驗算路基邊坡穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)穩(wěn)定路基得結(jié)構(gòu)破壞，主要表現(xiàn)在邊坡部分土體的滑塌，其中包括陸地的整體性滑動。邊坡穩(wěn)定性設(shè)計的基本目的，是為了正確選擇路基斷面形式與尺寸，判斷結(jié)構(gòu)的合理性。路基邊坡穩(wěn)定性設(shè)計的方法很多，目前常用的有力學(xué)分析法和工程地質(zhì)法。此處采用的是規(guī)范推薦的力學(xué)分析法進(jìn)行穩(wěn)定性分析。路塹邊坡穩(wěn)定性驗算根據(jù)縱斷面設(shè)計圖，確認(rèn)在不設(shè)置擋土墻的路塹找到挖方最大的斷面。即K0+700處進(jìn)行路塹邊坡穩(wěn)定性驗算。路塹邊坡穩(wěn)定性采用直線滑動面法進(jìn)行驗算，由于路塹挖土為粘性土，根據(jù)教材《路基路面工程》P50中描述，具體使用“均質(zhì)砂類土路塹邊坡”類方法。穩(wěn)定系數(shù)K計算：K=式中：G破裂棱體ABD的重量，KN，長度按1m計算。ω破裂棱體的傾斜角，（度）。γ破裂棱體的重度，KN/mh邊坡的豎向高度，m。θ變坡的傾斜角，（度）。f邊坡土體的內(nèi)摩擦系數(shù)，f=cL破裂面AD的長度，m。α0參數(shù)。α由dKdω=0求K最小時破裂面傾斜角cot將第一個公式代入第二個公式，有最小穩(wěn)定系數(shù)為：K查《路基路面工程》表4.2.2得：f=0.23，γ=17kn/mαcotcscK=查JTGD30-2015《公路路基設(shè)計規(guī)范》表3.7.7得：高速公路的路塹穩(wěn)定安全系數(shù)為1.523，因為Kmin路堤邊坡穩(wěn)定性驗算（1）根據(jù)縱斷面設(shè)計圖，確認(rèn)在不設(shè)置擋土墻的路堤找到填方最大的斷面，即 K3+700.000處進(jìn)行路堤邊坡穩(wěn)定性驗算。路堤邊坡穩(wěn)定性采用JTGD30-2015《公路路基設(shè)計規(guī)范》中3.6.9提到的“簡化BISHOP“法進(jìn)行計算，穩(wěn)定系數(shù)FsF式中：FsbiαcmmWQ（2）路基頂寬為33.5m,路基填方為干的雜砂土，路基填方高度為7.968m，砂土的重度為18mpa，橫向布置6輛車。查教材《路基路面工程表》4.2.2得，砂土的粘聚力為20。000kpa，計算內(nèi)摩擦角?=17當(dāng)量高度計算：hB=2×1.8+1.3+0.3=5.2m式中：h0N橫向分布的車輛數(shù)。G每一輛車的重力，kn。B橫向分布車輛外緣之間的距離，m。γ土的重度，kn/m在CAD中采用4.5H法，考慮荷載換算土柱高度，確定圓心輔助線如下圖4.1：圖4.1作出圓弧滑動面后將曲線按水平距離平均分成8份，用CAD量取半徑R，每段中心到圓心的水平距離Xi，以及面積S其中：Wi計算路堤穩(wěn)定系數(shù)F計算采用EXCEL表格進(jìn)行迭代：總計得到四個FS查JTGD30-2015《公路路基設(shè)計規(guī)范》可知：高速公路的路堤穩(wěn)定安全系數(shù)為1.35，所以上均滿足，所以該路堤邊坡滿足穩(wěn)定性要求。擋土墻設(shè)計計算資料根據(jù)縱斷面設(shè)計方案，最終確定在填方高度為9.381m的斷面K0+150.000處斷面存在不穩(wěn)定情況，為保證路基安全，設(shè)計擋土墻。繪制依據(jù)K0+150.000處的橫斷面，擬定擋土墻類型為路堤墻，預(yù)留填土高度a為4.5m，擋土墻露出地面的高度為4.881m。根據(jù)邊坡穩(wěn)定性計算時擬定的填料類型，即砂土類型，查閱JTGD30-2015《公路路基設(shè)計規(guī)范》得，內(nèi)摩擦角φ取400，重度γ=18kn/根據(jù)邊坡穩(wěn)定性計算時擬定的原狀土類型濕粘土，取基底摩擦系數(shù)為0.5。查閱教材《路基路面工程》P139表8.3.4選墻背摩擦角：δ=查《擋土墻標(biāo)準(zhǔn)圖集04J008》，可查閱得擋土墻填料內(nèi)摩擦角為400備注：在《擋土墻標(biāo)準(zhǔn)圖集04J008》中沒有找到邊坡1：1.5，填料內(nèi)摩擦角為400設(shè)計墻高：H≥地面墻高+1~2m+按照上圖，得到的截面尺寸數(shù)據(jù)：hhb=1.080mbBmn=0.200m.2計算步驟（1）根據(jù)JTGD30-2015《公路路基設(shè)計規(guī)范》P119內(nèi)容，車輛荷載附加荷載強(qiáng)度q為：q=（2）計算等代均布土層厚度：h式中：hγ墻后填土的重度，q附加荷載強(qiáng)度，即12.5kpa主動土壓力計算：假定破裂面位置處于荷載中部計算方法A=tanE=K=hZ具體計算過程如下：A===-0.051ψ=tanθ=-=0.557θ驗核破裂面是否交于荷載內(nèi)：路堤破裂面距墻踵：H+a荷載內(nèi)邊緣距墻踵：-H荷載外邊緣距墻踵-H∵4.7<7.023<18.95，故破裂面在荷載內(nèi)，假設(shè)的計算圖示滿足實際。主動土壓力，土壓力作用位置計算hK=KE=E=211.156knEZ=ZZX在CAD中量取的值為：基底合力的偏心距和基底應(yīng)力計算：計算填土及汽車活載引起的彎矩MEI在CAD中，量取得ZX離基底中心的距離為2.294m，ZMM基底合力偏心距計算eeσ式中：σ1B基底寬度，傾斜基底為其斜寬；A基礎(chǔ)地面每延米的面積，矩形基礎(chǔ)為基礎(chǔ)寬度B×1容許承載力σ0查《公路路基設(shè)計規(guī)范》為σ基底壓應(yīng)力滿足要求。⑥抗滑穩(wěn)定性驗算：抗滑穩(wěn)定性計算按照15年《公路路基設(shè)計規(guī)范》公式計算，其中擋土墻的滑動穩(wěn)定性方程應(yīng)滿足H.0.2-5要求?？够€(wěn)定性系數(shù)計算如下：1.1=1.1×361.242+1.4×(218.356+211.156×0.2)×0.25+(1.1×361.242+1.4×218.356)×0.2-1.4×211.156所以活動穩(wěn)定性方程滿足要求：查《公路路基設(shè)計規(guī)范》得KΝKc=所以，抗滑穩(wěn)定性符合要求。式中：G作用于基地以上的重力，浸水擋土墻的浸水部分應(yīng)計入浮力。EyEN作用于基底上合力的豎向分力，浸水擋土墻應(yīng)計入浸水部分的浮力。α0γμ基底與地基間的摩擦系數(shù)，當(dāng)缺乏可靠試驗資料時，可按JTGD30-2015《公路路基設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定采用。⑦抗傾覆穩(wěn)定性驗算：按照《公路路基設(shè)計規(guī)范》公式計算如下：0.8GΖg+Ζg所以傾覆穩(wěn)定性方程滿足要求。查《公路路基設(shè)計規(guī)范》得K0K0=所以，抗滑穩(wěn)定性符合要求。⑧墻身截面強(qiáng)度驗算：墻身截面強(qiáng)度按照J(rèn)TGD30-2015《公路路基設(shè)計規(guī)范》的公式進(jìn)行計算：γαe式中：NdγγRA擋土墻構(gòu)件的計算截面面積。αeB擋土墻計算截面寬度。MN計算過程如下：eαγαγ∴截面強(qiáng)度驗算符合要求。

瀝青路面設(shè)計計算資料該項目屬于高速公路，起點樁號為K1+000，終點樁號為K5+009.533，設(shè)計使用年限為15年。根據(jù)老師所給交通量，斷面大型客車和貨車交通量為3960輛/日,交通量年增長率為7.0%,方向系數(shù)取55.0%,車道系數(shù)取50.0%。根據(jù)交通歷史數(shù)據(jù)，按《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》表A.2.61確定該設(shè)計公路為TTC1類。根據(jù)《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》表A.2.62得到車輛類型分布系數(shù)如表1所示。表1.車輛類型分布系數(shù)根據(jù)《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》插值得到各類車型非滿載與滿載比例，如表2所示。表2.非滿載車與滿載車所占比例(%)根據(jù)表6.2.1，本項目路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計指標(biāo)為瀝青混合料層永久變形與無機(jī)結(jié)合料層疲勞開裂。根據(jù)附表A.3.1-3，可得到在不同設(shè)計指標(biāo)驗算時，各車型對應(yīng)的非滿載車和滿載車當(dāng)量設(shè)計軸載換算系數(shù)，如表3所示。表3.非滿載車與滿載車的當(dāng)量設(shè)計軸載換算系數(shù)設(shè)計指標(biāo)瀝青混合料層永久變形無機(jī)結(jié)合料層疲勞開裂車輛類型非滿載車滿載車非滿載車滿載車2類35.53類314.24類137.65類72.96類1.37.910.21505.77類1.46.07.8553.08類1.46.716.4713.59類204.310類2.47.037.8426.811類1.512.12.5985.4初擬路面結(jié)構(gòu)方案表4.初擬路面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)層編號層位材料類型厚度(mm)模量(MPa)泊松比1上面層AC-1340.0110000.252中面層AC-2080.0114000.253下面層AC-2560.0120000.254上基層水泥穩(wěn)定碎石200.0210000.255下基層水泥穩(wěn)定碎石200.0185000.256底基層石灰土200.0190000.257墊層級配碎石200.0200000.258土基600.40路面結(jié)構(gòu)驗算瀝青混合料層永久變形驗算根據(jù)表G.1.2，基準(zhǔn)等效溫度Tξ為23.1℃，由式（G.2.1）計算得到瀝青混合料層永久變形等效溫度為26.0℃?？煽慷认禂?shù)為1.65。各層永久變形累加得到瀝青混合料層總永久變形量Ra=8.9(mm)，根據(jù)表3.0.6-1，瀝青層容許永久變形為15.0(mm)，擬定的路面結(jié)構(gòu)滿足要求。表5.瀝青層永久變形計算結(jié)果分層編號分層厚度(mm)豎向壓力(MPa)修正系數(shù)（kRi）永久變形(mm)110.00.703.800.5215.00.704.571.0315.00.697.111.5420.00.677.362.1520.00.636.221.6620.00.574.741.0720.00.503.400.6860.00.441.580.6總計8.9路基頂面和路表驗收彎沉值根據(jù)附錄B.7節(jié)，確定路基頂面和路表驗收彎沉值時，采用落錘式彎沉儀，荷載盤半徑為150mm，荷載為50kN。路基標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回彈模量取70MPa,回彈模量濕度調(diào)整系數(shù)Ks取0.85,則平衡濕度狀態(tài)下的回彈模量為60MPa，采用公式（B.7.1）計算得到路基頂面驗收彎沉值為3