长沙理工大学道路工程毕业设计标准计算书

膨胀土地区公路路基路面综合设计1第 1 章 线形设计1.1 平曲线的计算平曲线包括直线、圆曲线和缓和曲线。直线设计要求：直线的运用应注意同地形与环境相协调， 规范规定:当设计速度60/h 时,同向曲线间的直线最小长度以不小于设计速度 (以/h 计)的 6 倍为宜,反向曲线间直线最小长度以不小于设计速度的两倍为宜，圆曲线的最小长度一般要有 3s行程。圆曲线设计要求：在选用圆曲线半径时，最大半径值一般不应超过 10000 米，在地形条件许可时，就力求使半径尽可能接近不设超高最小半径，在一般情况下或地形有所限制时，应尽量采用大于一般最小半径，只有在地形特别困难不得已时，方可采用极限最小半径。设计速度为 100km/h 时，一般最小半径为 700m，极限最小半径为400m。 缓和曲线设计要求：缓和曲线是设置在直线与圆同线之间或半径相差较大的两个转向相同的园曲线之间的一种曲率连续变化的曲线，其作用是使曲率连续变化，离心加速度、超高横坡度及加宽逐渐变化，便于行车平稳。设计速度为 100km/h 时，缓和曲线长度一般值为 120m，最小值 85m。1.1.1 平曲线要素的计算已知： 圆曲线半径 R=1500m,缓和曲线长度 mLs20转角 =462437.3(右)；1计算：曲线总长 ；mRLs 356.17264.208l2膨胀土地区公路路基路面综合设计2外距 ；mRE24.13sec切线长 ；T5.7tan切曲差 。LD02621.1.2 各主点桩号的计算已知: JD 桩号为:K164+500.859 ；2计算：直缓点桩号为 ZH=JD-T=K163+757.336；缓圆点桩号为 HY=ZH+Ls=K163+957.336;曲中点桩号为 QZ=ZH+ =K164+464.846；2L圆缓点桩号为 YH=QZ+ =K164+972.356;缓直点桩号为 HZ=YH+Ls=K165+172.356。膨胀土地区公路路基路面综合设计31.1.3 逐桩坐标表表 1-1 逐桩坐标表坐 标 坐 标 坐 标桩 号N (X) E (Y)桩 号N (X) E (Y)桩 号N (X) E (Y)K164+000 646375.225 517594.738 K164+500 645976.859 517893.064 K164+980 645706.454 518287.173 K164+020 646357.511 517604.023 K164+520 645963.158 517907.634 K165+000 645698.021 518305.308 K164+040 646339.923 517613.543 K164+540 645949.652 517922.385 K165+020 645689.797 518323.539 K164+060 646322.463 517623.297 K164+560 645936.345 517937.315 K165+040 645681.759 518341.852 K164+080 646305.134 517633.283 K164+580 645923.237 517952.421 K165+060 645673.882 518360.236 K164+100 646287.940 517643.499 K164+600 645910.332 517967.700 K165+080 645666.144 518378.678 K164+120 646270.884 517653.943 K164+620 645897.632 517983.150 K165+100 645658.519 518397.167 K164+140 646253.969 517664.614 K164+640 645885.139 517998.768 K165+120 645650.983 518415.693 K164+160 646237.197 517675.509 K164+660 645872.856 518014.551 K165+140 645643.513 518434.246 K164+180 646220.572 517686.627 K164+680 645860.784 518030.497 K165+160 645636.082 518452.814 K164+200 646204.097 517697.966 K164+700 645848.926 518046.602 K165+172.356 645631.500 518464.289 K164+220 646187.775 517709.523 K164+720 645837.283 518062.864 K165+180 645628.667 518471.389 K164+240 646171.608 517721.297 K164+740 645825.859 518079.279 K165+200 645621.252 518489.964 膨胀土地区公路路基路面综合设计4K164+260 646155.599 517733.285 K164+760 645814.654 518095.846 K164+280 646139.752 517745.486 K164+780 645803.671 518112.560 K164+300 646124.069 517757.897 K164+800 645792.912 518129.419 K164+320 646108.552 517770.516 K164+820 645782.378 518146.420 K164+340 646093.206 517783.340 K164+840 645772.073 518163.561 K164+360 646078.031 517796.369 K164+860 645761.996 518180.837 K164+380 646063.032 517809.598 K164+880 645752.151 518198.245 K164+400 646048.210 517823.026 K164+900 645742.539 518215.784 K164+420 646033.569 517836.651 K164+920 645733.162 518233.449 K164+440 646019.111 517850.469 K164+940 645724.021 518251.238 K164+460 646004.838 517864.479 K164+960 645715.117 518269.147 K164+480 645990.754 517878.679 K164+972.356 膨胀土地区公路路基路面综合设计51.2 竖曲线的计算纵坡设计要求：设计速度为 100km/h 时，最大纵坡为 4%。最小纵坡应不小于0.3%（一般情况下以采取不小于 0.5%为宜） 。设计速度为 100km/h 时，纵坡坡长一般最小值 350m，坡长最小值为 250m。表 1-2 竖曲线的纵坡要求设计速度 纵坡坡度 最大坡长3% 1000m4% 800m100km/h5% 600m表 1-3 竖曲线半径要求设计速度 线形半径一般值半径极限值曲线最小长度凸形 10000m 6500m 85m100km/h凹形 4500m 3000m 85m1.2.1 竖曲线要素的计算已知：第 1 变坡点：K164+170，高程： 214.870m, 竖曲线半径 R =17000m，i =3.826%, i11=0.370%,为凸形曲线；2第 2 变坡点：K165+170，高程： 218.572m,竖曲线半径 R =12000m，i =0.370%, i21=2.902%,为凹形曲线；计算得：竖曲线一：,为凸形曲线，曲线长0%456.3121iw；切线长 ；外距mRL2.877 mLT768.2931膨胀土地区公路路基路面综合设计6。mRTE538.21竖曲线二：同理求得：曲线长切线长 L =303.84；T =151.92m,外距 E = 0.962m。2221.2.2 竖曲线要点桩号及高程的计算竖曲线一：起点桩号= K164+170 T =K163+876.232；1终点桩号= K164+170 T =K164+463.768；变坡点对应桩号设计高程=214.870E =212.332；1竖曲线一起点设计高程=214.870T i =203.630m；竖曲线一终点设计高程=214.870T i =213.783m。12竖曲线二：起点桩号=K165+170 T =K165+094.052；2终点桩号=K165+170+T =K165+245.948；变坡点二对应桩号设计高程=218.572+E =219.053m；2竖曲线二起点设计高程=218.572+T i =218.853m。1膨胀土地区公路路基路面综合设计7第 2 章 路堤边坡稳定性分析桩号 K165+060 处的路堤高 13.79 米，顶宽 26 米，为本路段的最大填方路段，且填土为膨胀土,有必要进行边坡稳定性验算。本次稳定性验算分为三个部分：（1）计算参数的的选用；（2）确定最危险滑动面；（3）路堤稳定性验算。2.1 计算参数的选用：对本段路堤所填的包边土为砂粘土(取值见路基设计手册)，潮湿程度为半干硬状态，土的容重 ,粘聚力 ，内摩擦角 .路堤土为中等膨胀土,31/2.9mkNkpaC30119土的容重 ,粘聚力 ，内摩擦角 重。2 2522.2 危险滑动面的确定：2.2.1 路堤计算模型如图 2.2-1：1:.751.639.图 2.2-1 路堤设计计算模型膨胀土地区公路路基路面综合设计8荷载当量高度计算：根据公路路基设计规范，按以下公式换算土柱高度为 =0.765m。BLNQh0公式中： N 为车辆数 4 Q 为 550KNB 为横向分布车辆最外轮中心之间的宽度加轮胎着地宽度，B=Nb+(N-1)m+,其中b 为每一车辆的轮距,1.8 米。m 为左右两车辆相邻车轮之间的距离 ,1.3 米。 为轮胎着地宽度,0.6 米.故 B=11.7 米。L 为纵向分布长度，L=12.8m为填土的容重 19.2kN/m3由此可得 H=14.235+0.765=15m。2.2.2 最危险滑弧圆心位置的确定：采用 4.5 法：如图 2.2-2，首先确定圆心 O 与半径 OA，一般情况下，圆心的位置是在圆心辅助线 EF 的延长线上移动，E 点和 F 点的位置可用以下的 4.5H 法确定。由 A 点作垂直线，取深度为 H 确定 G 点，由 G 点作水平线，取距离为 4.5H确定 E 点，F 点位置由角度 1 与 2 的边线相交而定，其中由边坡角为 31查路基设计手册取 1=26， 2=35交点为 F，圆心在辅助线上向左上方移动，计算 K 值最小时的圆心即为最危险滑动面的圆心，滑动面通过坡角 A，作出的圆弧线如图 2.2-2 所式。膨胀土地区公路路基路面综合设计9图 2.2-2滑动圆心的确定：在 EF 的延长线上取个点分别画出个滑动面，