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文档简介

目 录前 言.3第1章 设计概况.4第2章 平纵路线设计.82.1 平面线形设计.82.1.1 平面线形设计步骤.82.1.2 平面线形设计.92.1.3 平面线形设计相关计算.102.1.4 超高加宽.122.2 纵断面线形设计.12 2.2.1 纵断面线形设计方法和步骤.12 2.2.2 纵坡设计.13 2.2.3 竖曲线设计.14 2.2.4 纵断面相关计算.16第3章 横断面设计.183.1 路基横断面的组成.18311 行车道宽度.18312 路肩宽度.18313 路拱的确定.18314 边沟的断面形式及尺寸.18315 边坡.183.2 横断面设计步骤.19 3.3 路基土石方计算.19 3.4 土石方调运.20第4章 挡土墙设计.21 4.1 挡土墙的布置.21 4.2 挡土墙的排水措施.22 4.3 沉降缝与伸缩缝.23第5章 路面结构设计.24第6章 涵洞设计.276.1涵洞设计.27 6.2 涵洞择位原则.27 6.3 进出口选择.2864 施工方法及注意事项.28 6.5 涵长计算.28体 会.30参考文献.31前 言毕业设计的目的是使毕业生受到理论联系实际的综合训练,培养综合运用所学理论知识和基本技能、解决工程实际及科学研究问题的能力。通过毕业设计培养毕业生创新意识和能力;培养学生进行调查研究和查阅、收集、分析、整理资料的能力;培养学生制定设计方案的能力和进行基本设计、计划、绘图、实验、研究的能力;培养学生进行数据处理、综合分析、总结归纳的能力;培养学生撰写论文的能力。通过毕业设计,完成了纸上选线,路线平纵横设计、路基结构支挡物设计、路面设计,桥涵设计、专题设计和施工图预算编制等。主要以我校土木建筑学院道路工程系发的毕业设计任务书为指导,按照中华人民共和国交通部标准公路工程技术标准JTG B012003进行设计。随着科学技术的不断提高,公路设计中越来越多地运用了软件,以简化计算和验算过程,提高设计的精度和准确度,使得设计数据图形一体化输出。第1章 设计概况根据要求,完成指定的起终点之间的新建公路设计。设计阶段为一阶段施工图设计,公路等级为山岭重丘区二级公路,设计车速60Km/h。一设计的任务与内容完成在指定的起、终点之间的新建公路设计,设计阶段为一阶段施工图设计,要求按公路等级二级、设计车速60km/h进行设计。设计文件必须符合现行有关设计标准与规范的规定。二设计原始资料1地形图;1:20002交通量:交通量年增长率7%,近期交通量如下: 车型交通量车型交通量CA10B1600JN150260NJ130300小车10003自然地理条件:该区属亚热带温润气候,四季分明, 冬暖夏热,年平均气温在17-18.8摄氏度。极端最高气温43摄氏度,极端最低气温 -3.8摄氏度。年平均降雨量1032毫米,年平均雾日50天,平均风速1.75米/秒。本地区地震烈度为度。山坡地段上覆2-3米粘土表层,下为粉砂质泥岩及长石石英砂岩,呈互层状产出;水田段淤泥0.5米,其下4-5米黏土。4材料供应:沿线附近可采集到砂、碎石、块石、片石、条石、沥青、水泥、钢材、木材、石灰、煤渣等主要材料可根据计划需要供应。5其他资料由指导教师给定。三设计后应提交的文件(一)说明书- SI2(二)设计图1.路线平面图(全线)- S22.路线纵断面图(全线)- S33.路基标准横断面图(500米)-S44.横断面设计图(500米)-S65.涵洞设计图(一道)-S76.路基防护工程设计图(挡土墙一整段)-SIV- 187.路面结构图(全线)-SIV-20 (三)表格1.直线、曲线及转角表(全线)- S- 42.路基土石方数量表(500米)- SIV-123.路基设计表(500米)- SIV- 24.路面工程数量表(全线)- SIV-19四设计任务要求设计必须符合“重庆交通大学毕业设计规范化要求”的内容;所有设计图均要求在坐标纸上(路线平面图直接在地形图上完成),手工绘制,并再用计算机绘出图一套(计算机绘制的路线平面图只完成路线与曲线表部分);说明书必须用计算机打印;表格采用计算机绘制;图幅要求:297420 (A3复印纸);设计文件在答辩完后进行装订,共装订成二册,第一册为说明书,第二册为设计图表;设计文件(包括说明书)严禁雇人代做、抄袭。一经查出,无毕业设计成绩。五主要技术指标:1地形类型:山岭重丘区2公路等级:二级公路3计算行车速度:60km/h4计算荷载:汽车-20级5验算荷载:挂车-1006标准轴载:BZZ-1007行车道宽度:7 m8路基宽度:10m9最小曲线半径:极限值:125m,一般值:200m,不设超高:1500m10.最小缓和曲线长度:50m11.最大纵坡:6%12.合成纵坡:9.5%13.竖曲线最小半径:凸形-极限值:1400m,一般值:2000m 凹形-极限值:1000m,一般值:1500m 14.竖曲线最小长度:50m15.直线最小长度: 同向曲线:360m,反向曲线:120m六、本项目主要技术指标: 1.路线长度: 2. 最小曲线半径: 缓和曲线最小长度: 3. 直线最小长度: 4. 最大纵坡: 5.最小坡长: 6. 竖曲线最小半径:凸形: 凹形: 7.路基横断面形式: 8.超高方式:绕曲线内侧行车道边缘旋转 9.加宽方式:三类加宽 10.最大合成坡度: 11.路面形式: 沥青砼路面 : 第2章 平纵路线设计2.1平面线形设计2.1.1平面线形设计步骤1、定直线根据地物、地形、地质以及其它因素确定的平面控制点,用“以点定线,以线交点”的方法,在地形图上逐段初步定出路线交点。在越岭线紧坡段,要根据真坡进行纸上放坡确定的坡度线定线。 根据平面线形标准,对同向和反向曲线间直线长度进行初步验算,看是否达到技术标准要求;对平面控制较严的路段进行重点检查(包括直线上和曲线上的控制)。若不能满足线形标准和控制点要求,应进一步调整路线和交点位置,并注意全路段前后直线长度是否均衡,在不过分增大工程量的原则下适当调整使之均衡。对个别重点艰巨工程路段(如高填深挖、大中桥位置、高挡墙及特殊工程等)线形应综合平、纵、横及构造物各方面因素反复调整路线,使之优化,既要达到高标准,又要使工程数量省。2、定曲线 根据技术标准和各交点的控制条件,初步选定各弯道的曲线类型、曲线半径R 和缓和曲线长度。 对控制条件较严的弯道进行验算,看是否满足要求。确有把握后才把R及确定下来。在进行曲线验算时要注意以下几点: A:抓住主要矛盾,确定好控制条件。一般同向、反向曲线较近时,或桥头引线段宜用切线长为控制条件;小偏角宜用曲线长控制;大偏角及弯道内侧有地形、地物限制时,宜用外距控制;陡坡急弯段宜用合成纵坡控制;当线位在曲线上时,宜用曲线上任意点控制。B:一般选定曲线要素时,先根据具体情况假定缓和曲线长度,反算出曲线半径R后,再检查长度与R是否协调和满足要求。如果不符合要求,则重新假定缓和曲线长度,再反算R,再检查,直到满意为止。特殊情况下(如为了设置凸形曲线等)也可先选定半径,反算缓和曲线长:对于控制不严的弯道,可在大于一般最小半径的范围内选择半径;对于条件较好的弯道,可在大于或等于不设超高半径的范围内选择半径。C:注意满足同向和反向曲线间的最短直线长度要求。D:S型曲线应注意其回旋曲线参数(A1/A22倍)、半径比(R1/R23倍)、中间短直线的要求(0)。 E:对复曲线及卵型曲线,注意曲线半径比在最优范围内。 F:基本型曲线注意曲线长度的适宜比例,即:缓和曲线:圆曲线:缓和曲线在1:12:1的范围内。结合以上几个原则同时考虑,最终确定各个交点的半径和缓和曲线长。2.1.2平面线形设计1、直线1.1 直线的适用条件路线完全不受地形,地物限制得平原区或山区得开阔谷底;市镇及其近郊或规划方正得农耕区等以直线为主体的地区;为缩短构造物长度,便于施工,创造有利的引道条件;平面交叉点附近,为争取较好的行车和通视条件;双车道公路在适当间隔内设置一定长度的直线,以提供较好的超车路段。1.2 直线的最大长度直线的最大长度应有所限制,当采用长的直线线形时,为弥补景观单调之缺陷,应结合沿线具体情况采取相应的措施。规范规定,山岭重丘区二级公路最大直线长度为20V,即1200米。1.3 直线的最小长度规定山岭重丘区二级公路同向曲线间的直线最小长度为6V,即360米。反向曲线间的直线最小长度为2V,即120米。当直线两端没有缓和曲线时,可直接相连,构成S形曲线。本设计中采用大半径曲线相连或曲线间通过缓和曲线构成S型曲线。2.1.3 平面线形设计相关计算1、交点位置,交点间距,转角的确定:方案设计中,在做好导向线,确定交点后。按照图纸的坐标,逐点测量出各点的大地坐标,然后计算交点的间距,路线的转角,其计算程序如下: 两交点之间的直线长度: (式2-2)路线的方位角:根据公式 (式2-3)则路线的方位角为:第一象限: (式2-4) 第二象限: (式2-5) 第三象限: (式2-6) 第四象限: (式2-7)路线的转角等于后一方位角减去前一方位角,即 (当为正时为右转,为负则左转) (式2-8)2、平曲线计算根据标准规定的方法来选择缓和曲线长度和半径,其中,半径的选择如:外距控制选半径、切线长选半径、曲线长选半径等。平曲线有多种组合型式,如:简单型、基本型、型、型、凸型、卵型及复曲线等,常用型式有简单型、基本型及型。其计算公式各有不同,下面就基本型曲线计算公式分列如下: 式(3.21) 式(3.22) 式(3.24) 式(3.25) 式(3.26) 式(3.27) 式(3.28)各点坐标值计算:HY: 式(3.29) 式(3.30)回旋曲线上任意点的坐标公式:在圆曲线上任意点的坐标公式: 式(3.33) 式(3.34) 式(3.35)主点里程桩号 ZH=JD-T HY=ZH+ls YH=HY+ly HZ=YH+ls QZ=HZ-L/2 JD=QZ+J/2(校核) 山岭重丘二级公路,极限最小半径为125米,一般最小半径为200米,设计时,应尽量采用大半径圆曲线。平曲线设计最主要的是确定圆曲线的半径,园曲线的半径确定具有多种控制条件,本路段共有两种情况:直接选定:放坡定线时以Ls:Ly:Ls=1:1:11:2:1为佳;切线长控制:同向、反向曲线较近时。2.1.4 超高加宽1、超高山岭重丘区二级公路最大超高坡度为8。超高方式采用绕行车道内边缘旋转。超高值的计算规范要求的公式进行计算 2、加宽公路标准规定,平曲线半径等于小于250m时,应在平曲线内侧加宽。四级公路和山岭重丘区的三级公路采用第1类加宽值,其余各级公路均采用第3类加宽,对不经常通行集装箱运输半挂车的公路可采用第2类加宽值。2.2纵断面线形设计2.2.1 纵断面线形设计方法和步骤(1)在1:2000地形图上,用等高线内插法,读出各中桩地面高程值 并点绘纵断面地面线;(2)纵坡设计步骤:标注控制点。即对路线纵坡有控制作用的点位,如路线起点、终点、中间高程控制点、垭口设计标高、桥涵隧道控制标高、沿溪线洪水控制标高、交叉口控制标高以及其它因素(如重要城镇、重要建筑物、不良地质限制等)控制的标高,标注于纵断面图上。试坡。根据“满足控制点要求,照顾多数经济点”的原则,用推平行线的方法,试定坡度线,交出变坡点初步位置。调坡。结合路线平面和纵面的设计标准逐段检查,调整坡度线。核对。在纵断面图上读出填挖值,用路基设计透明模板在横断面图上检查核对。核对不是逐桩进行,而是选择控制性较严、横坡较陡、高填深挖的特殊横断面进行核对。对于路基稳定性不能满足或采取工程措施而工程量较大的路段,经分析比较,可局部调整纵坡。定坡步骤为:1确定坡度。一般用推平行线办法求得坡度,一般取到0.1%的精度。2确定变坡点桩号。一般取到整10米桩上。3计算坡长和变坡点高程。相邻两变坡点里程相减即为坡长,变坡点高程是根据前一变坡点高程,由已定的坡度和坡长推算而得,要求取到0.01米的精度。(3)竖曲线设计,根据道路等级和情况,确定竖曲线半径,并计算竖曲线要素(4)高程计算根据已定的纵坡和变坡点的设计高程及竖曲线半径,即可计算出各桩号的设计标高。中装设计标高与对应原地面标高之差即为路基施工高度,当两者之差为“”,则为填方;两者之差为“”,则是挖方。2.2.2 纵坡设计为保证排水顺利,防止水浸路基,规定采用不小于0.3%的纵坡。当必须设计平坡(0.0%)或小于0.3%的坡度时,其边沟应做纵向排水设计。同时,从汽车的爬坡能力、汽车在纵坡段上行驶的安全、公路等级、自然条件等方面综合考虑,规范对二级公路最大纵坡规定如下:山岭重丘区二级公路最大纵坡为 6%。为了合理运用最大纵坡、缓和坡段及坡长,应控制路线总长度内的平均纵坡,规范规定二级公路越岭路线的平均纵坡,不应大于5.5%(相对高差为200500米)和5%(相对高差大于500米),并注意连续3000m路段范围内的平均纵坡不应大于5.5%。如果坡长过短,变坡点增多,形成”锯齿形”的路段,容易造成行车起伏频繁,影响公路的服务水平,减小公路的使用寿命。为提高公路的平顺性,应减少纵坡上的转折点;两凸形竖曲线变坡点间的间距应满足行车视距的要求,同时也应保证在换档行驶时司机有足够的反应时间和换档时间,通常汽车以计算行车速度行驶9s15s的行程可满足行车舒适和插入竖曲线的要求。一般在计算行车速度大于或等于60km/h时取9s。汽车沿长距离的陡坡上坡时,因需长时间低挡行驶,易引起发动机效率降低。下坡时,由于频繁刹车将缩短制动系统的使用寿命,影响行车安全。一般汽车的爬坡能力以末速度约降低至设计车速的一半考虑,对坡度的最大坡长应加以限。相关数据见具体规范。道路在平曲线路段,若纵向有纵坡且横向又有超高时,则最大坡度在纵坡和超高横坡所合成的方向上,这时的最大坡度称为合成坡度,为保证路面排水,合成坡度的最小值不宜小于0.5%。特别在超高过渡段,合成坡度不宜设计为0%,当合成坡度小于0.5%时,应采取综合排水措施,以保证排水通畅。山岭重丘区二级公路(60km/h)的最大合成坡度为9.5%。2.2.3 竖曲线设计为保证行车舒适平顺、安全、视距良好及满足平、竖曲线组合的要求,在变坡点处均应设置竖曲线。1、竖曲线最小半径凹形竖曲线最小半径对凹形竖曲线最小半径的确定主要考虑:限制离心力不过大、汽车在跨线桥下行车视距的保证和夜间行车视距的保证和夜间行车前灯照射范围内的视距保证等三个方面。凸形竖曲线最小半径确定凸形竖曲线最小半径主要考虑保证汽车行驶视距和汽车能够安全行驶通过曲线段。通常当汽车行驶在凸形竖曲线变坡点附近时,由于变坡角的影响在司机的视线范围内将产生盲区。此时司机的视距与变坡角的大小及视线高度有密切关系。当变坡角较小时,不设竖曲线也能保证视距,但变坡角较大时,必须设竖曲线以满足行车视距的要求。2、一般最小半径和极限最小半径在条件许可的条件下,应尽量满足上述凹、凸竖曲线的视距要求,但上述的最小半径,在条件较差时,并不是设计竖曲线所必须的最小值要求。标准规定在设计速度为60km/h时,凹形竖曲线半径的一般值为2000m;极限值为1400m;凸形竖曲线半径的一般值为1500米,极限值为1000米 。当然通常采用大于或等于上述一般最小半径值,当受地形条件及其它特殊情况限制时方可采用上述极限最小半径值。3、竖曲线最小长度与平曲线相似,当坡度角较小时,即使采用较大的竖曲线半径,竖曲线的长度也很短,这样容易使司机产生急促的变坡感觉;同时,竖曲线长度过短,易对行车造成冲击。我国公路按照汽车在竖曲线上3s的行程时间控制竖曲线的最小长度。4、竖曲线设计的一般要求宜选用较大的竖曲线半径。在不过分增加工程量的情况下,宜选用较大的竖曲线半径,通常采用大于竖曲线一般最小半径的半径值,特别是当坡度差较小时,更应采用大半径,以利于视觉和路容美观。只有当地形限制或其他特殊困难不得已时才允许采用极限最小半径。同向竖曲线应避免“断背曲线”。同向竖曲线特别是同向凹形竖曲线间,如直坡段不长,应合并为单曲线或复曲线。反向曲线间,一般由直坡段连接,也可径相连接。反向竖曲线间最好设置一段直坡段,直坡段的长度应能保证汽车以设计车速行驶3s的行程时间。竖曲线设置应满足排水需要。若相邻纵坡之代数差很小时,采用大半径竖曲线可能导致竖曲线上的纵坡小于0.3,不利于排水,应重新进行设计。5、半径的选择选择竖曲线半径主要应考虑以下因素选择半径应符合标准规定的竖曲线最小半径和最小长度的要求。在不过分增加土石方工程量的情况下,为使行车舒适,宜采用较大竖曲线半径。结合纵断面起伏情况和标高控制要求,去定合适的外距值,按外距控制选半径: 考虑相邻竖曲线的连接(即保证最小直坡段长度或不发生重叠)限制曲线长度,按切线长度选择半径:过大的竖曲线半径将使竖曲线过长,从施工和排水来看都使不利的,选择半径时应注意。对夜间行车交通量较大的路段考虑灯光照射方向的改变,使前灯照射范围受到限制,选择半径时应适当增大,以使其有较长的照射距离。6、 直线与纵断面的组合时应避免以下情况:长直线配长坡。直线上短距离内多次边坡。直线段内不能插入短的竖曲线。在长直线上设置坡陡及曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。直线上的纵断面线形应避免出现驼峰、暗凹、跳跃等使驾驶者视觉中断的线形。2.2.4 纵断面相关计算 1、竖曲线几何要素的计算。竖曲线的几何要素主要有:竖曲线切线长T,曲线长L和外距E。按以下几个公式计算: =i2-i1 (式2-19) (式2-20) (式2-21) (式2-22) 其中 i-坡度值,上坡为正,下坡为负R-竖曲线半径(m) T-竖曲线切线长(m) L-竖曲线长度(m) E-竖曲线变坡点的外距(m)2、计算竖曲线上任意一点的纵距y。 起点桩号=变坡点桩号-T 起点高程=变坡点高程Ti(凹型为正,凸型为负) y = 。 (式2-23) x-竖曲线上任意一点P距竖曲线起点或终点的距离(m) y-竖曲线上任意一点P的纵距(m) 3、竖曲线上任意点设计标高的计算 (凹型为正,凸型为负) (式2-14) H=H1y (凹型为正,凸型为负) (式2-25) 式中 H0-变坡点设计高程; H1-计算点切线高程; i-纵坡度; H-计算点设计高程。第3章 横断面设计3.1 路基横断面的组成311 行车道宽度规范规定,设计车速为60Km/h时,行车道宽度为3.50米。312 路肩宽度二级公路设计车速为60Km/h时,右侧硬路肩宽度的一般值为0.75米,最小值为0.25米。土路肩宽度的一般值为0.75米,最小值为0.5米。313 路拱的确定路拱的设置主要是利于排水,根据相关标准,取路拱坡度取为2。土路肩由于其排水性远低于路面,为了迅速排除路面水,其横坡度一般较路拱坡度增加12。硬路肩一般与路面采用同一横坡度,也可稍大于路面。在此路肩坡度取3。314 边沟的断面形式及尺寸边沟的纵坡一般与路线纵坡保持一致,当路线纵坡为零时,边沟仍应保持0.30.5的最小纵坡。边沟的断面形式一般采用梯形、矩形或三角形等。宽度和深度一般都不应小于0.4米,本设计宽度和深度均采用0.5米;边沟的边坡根据地质情况而定,当采用梯形断面时,内侧边坡一般为1:11:1.5,外测边坡通常与挖方保持一致;石质路段可采用矩形边沟。315 边坡 315.1 路堤边坡路堤的边坡坡度,应根据填料的物理力学性质、气候条件、边坡高度、以及基底的工程地质和水文地质条件进行合理的选定。当边坡高度20米时可直接采用相关规范确定坡度,当边坡高度20米时,应按照高路堤设计,必须进行边坡稳定性分析。315.2 路堑边坡路堑或挖方路基边坡的稳定性主要和当地的工程地质、水文地质和地面排水条件有关。此外,地貌、气候等因素对其稳定性也有很大影响。土质挖方边坡坡度应根据边坡高度、土的密实程度、地下水、地面水的情况、土的成因类型及生成时代等因素确定。一般土质的挖方边坡高度不宜超过30米,边坡高度30米时,其边坡坡度应参照相关规范取用。对于石质路堑边坡,影响石质路堑边坡稳定性的因素很多,所以在确定石质路堑边坡的坡度时,应针对具体路段的工程地质条件和影响作合理的调查分析,找出主导因素,兼顾其他因素,作出合理设计。3.2 横断面设计步骤1点绘横断面地面线2根据路线和路基资料,将横断面的填挖值及有关资料抄于相应桩号的断面上3确定边坡坡度以及边沟的形状与尺寸4绘横断面的设计线,即“戴帽子”,在弯道上还应示出超高、加宽5计算横断面的填挖面积,完成全图3.3 路基土石方计算1、横断面面积的计算路基横断面多位不规则的多边形几何图形,计算方法有很多种,如:积距法、几何图形法、坐标法、方格法等。本次设计采用方格法。2、土石方数量计算路基土石方计算工程量较大,加之路基填挖变化的不规则行,要精确计算土石方体积石十分困难的。在工程上通常采用近似计算。本次设计采用平均断面法来计算路基的填挖土石方。即假定相邻断面间为一棱柱体,则其体积为: (式3-1)其中:、相邻两断面的填方(挖方面积);相邻两断面的桩距。3.4 土石方的调配通过土石方的调配,合理解决各路段土石平衡与利用问题,达到填方有所“取”,挖方有所“用”,尽量少“借”少“废”,少占耕地。土石方调配的一般要求:土石方调配应先在本桩位内移挖作填,以减少纵的运量。综合考虑,选用合理的经济运距。但经济运距不是唯一的指标,还要综合考虑弃方或借方的占地、赔偿青苗损失和对农业生产等的影响问题。废方要作妥善处理。调配土石方时应考虑桥涵位置,一般不作跨沟调运,也应考虑地形情况,一般不宜往坡方向调运。不同性质的土石方应分别调配,以做到分层填筑。可以以石代土,但不能以土代石。回头曲线部分应先作上下线调配。土石方工程集中的路段,可单独进行调配。调配的结果示于土石方数量表上,并可按下式复核:横向调运+纵向调运+借方填方;横向调运+纵向调运+弃方挖方;挖方+借方填方+弃方。最后算得计价土石方数量,即:计价土石方数量挖方数量+借方数量。第4章 挡土墙设计41 挡土墙的布置挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的设置位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和山坡墙等类型。 当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近,基础情况相似时,应优先选用路肩墙,按路基宽布置挡土墙位置,因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚,大量减少填方和占地。若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低,而且基础可靠时,宜选用路堤墙,并作经济比较后确定墙的位置。 沿河堤设置挡土墙时,应结合河流情况来布置,注意设墙后仍保持水流顺畅,不致挤压河道而引起局部冲刷。1. 挡土墙的纵向布置 挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行,布置后绘成挡土墙正面图。 布置的内容有: 确定挡土墙的起讫点和墙长,选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中,或采用锥坡与路堤衔接,与桥台连接时,为了防止墙后填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出,需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门,翼墙的设置做到平顺衔接;与路堑边坡衔接时,一般将墙高逐渐降低至2m以下,使边坡坡脚不致伸入边沟内,有时也可以横向端墙连接。 按地基及地形情况进行分段,确定伸缩缝与沉降缝的位置。布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时,挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。但地基为岩石时,为减少开挖,可沿纵向做成台阶,台阶尺寸视纵坡大小而定,但其高宽比不宜大于1:2。 布置泻水孔的位置,包括数量、间隔和尺寸等。2. 挡土墙的横向布置 横向布置,选择在墙高最大处,墙身断面或基础形式有变异处以及其它必须桩号处的横或套用标准图,确定墙身断面、基础形式和埋置深度,布置排水设施等,并绘制挡土墙横断面图断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计资料,进行挡土墙设计。3. 挡土墙平面布置 对于个别复杂的挡土墙,如高、长的沿河曲线挡土墙,应作平面布置,绘制平面图,标明挡土墙还应绘出河道及水流方向,防护与加固工程等。4、挡土墙的基础埋置深度对于土质地区,基础埋置深度应符合下列要求:无冲刷时,应在天然地面以下至少1m;有冲刷时,应在冲刷线以下至少1m;受冻胀影响时,应在冻结线以下不少于0.25m。当冻深超过1m时,采用1.25m,但基底应夯实一定厚度的砂砾或碎石垫层,垫层底面亦应位于冻结线以下不少于0.25m。碎石、砾石和砂类地基,不考虑冻胀影响,但基础埋深不宜小于1m。 对于岩石地基,应清除表面风化层。当风化层较厚难以全部清除时,可根据地基的风化程度及其容许承载力将基底埋入风化层中。墙趾前地面横坡较大时,应留出足够的襟边宽度,以防止地基剪切破坏。当挡土墙位于地质不良地段,地基土内可能出现滑动面时,应进行地基抗滑稳定性验算,将基础底面埋置在滑动面以下或采用其它措施,以防止挡土墙滑动。42 挡土墙的排水设施 挡土墙应设置排水措施,以疏干墙后土体和防止地面水下渗,防止墙后积水形成静水压力,减少寒冷地区回填土的冻胀压力,消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。 排水措施主要包括:设置地面排水沟,引排地面水;夯实回填土顶面和地面松土,防止雨水及地面水下渗,不要时可加设铺砌;对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固,一防止边沟水渗入基础;设置墙身泄水孔,排除墙后水。浆砌片石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔。墙高时可在墙上部加设一排汇水孔。排水孔的出口应高出墙前地面0.3m;若为路堑墙,应高出边沟水位0.3m;若为浸水挡土墙,应高出常水位0.3m。为防止水分渗入地基,下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料及滤层,以免孔道阻塞。43 沉降逢与伸缩缝为避免因地基不均匀沉降而引起墙身开裂,需根据地质条件的变异和墙高,墙身断面的变化情况设置沉降缝。为了防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产生裂缝,以内感设置伸缩缝。设计时,一般将沉降缝与伸缩缝合并设置,沿路线方向每隔1015m设置一道,兼器两者的作用,缝宽23m,缝内一般可用胶泥填塞,但在渗水量大,填料容易流失或冻害严重地区,则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料,沿内、外、顶三方填塞,填深不宜小于0.15m。结合路基地质情况(上0.51米为粘土,下为长石石英砂岩)和路基横断面图得出设置衡重式挡土墙比较合适,由于路肩墙和路堤墙的高度相差无几,而路肩墙可以明显降低填方数量,因此得出选用衡重式路肩挡墙。第5章 路面结构设计 5.1设计资料:(1) 自然地理条件:该区属于亚热带湿润气候,四季分明,冬暖夏热,年平均气温17-18.8度,极端最高气温43度,极端最低气温-3.8度,年平均降雨量1032mm,本地区山坡地段上覆0.5-1m粘土表层,下为粉砂质泥岩及长石石英砂岩,呈互层状产出。(2) 材料供应情况:沿线附近可采集到砂,碎石,块石,片石。沥青,水 泥,钢材,木材可根据计划供应。(3) 交通量:交通量年增长率10近期交通量如下车型前轴重/KN后轴重/KN后轴数后轴轮组数后轴距交通量跃进NJ-13016.238.31 双-300黄河JN-15049.00101.601 双-260解 放CA10-B19.460.91 双-1600后轴小于20KN的车型1 双-10005.2 设计如下:(1) 轴载分析:a)路面设计以双轮组单轴载100KN为标准。BZZ-100。a) 当以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力时,各级轴载换算公式采用(12-4) 路基路面工程(下册)(重庆大学出版社)计算(小于25KN的轴载不计)计算结果如下:车型跃进NJ130轴38.3113005.84黄河JN150前轴49.0016.42600.81黄河JN150后轴101.601126018.80解放CA10-B后轴55.1011160025.98合计为1379二公路沥青路面的设计使用年限为8,一车道的车道系数为0.6计当量轴次为:b) 当验算半刚性基层层底拉应力时:各级轴载采用(12-42)计算(小于50KN轴载不计),计算结果如下车型黄河JN150后轴101.6011 18 7.71解放CA-10B后轴55.1011 200 26.18合计: 1314次则半刚性基层层底拉应力验算的累计当量轴次为: (2) 土基回弹模量的确定该路段在四川境内,位于V2区,填方深挖方段不易受到地下水和地表积水的侵蚀,划着干燥段,浅挖方段容易受到地下水的影响,低填方也易受到水流的冲击,划为中湿段,该公路所在的区域土质为粘性土,查路基手册表2-3-6,根据给定的各干湿状态的稠度分界选用该公路干燥段的平均稠度中湿段的平均稠度根据上述条件查路基路面工程表12-8,可得,干燥段的土基模量,中湿段(3) 路面结构组合设计经计算,路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次为5852525,查教材上表121,面层(表面层)可以选用沥青砼,根据沥青路面设计有关规范规定,结合交通荷载、环境、适宜施工厚度以及当地的筑路条件,路面受力特性,结构层自身的结构特性,及不利的水温状况,拟订路面结构如下:干燥路段:1-1中粒式沥青混凝土(5cm),5%水泥稳定碎石(20),3%水泥稳定级配碎石(?)。中湿路段:1-2中粒式沥青混凝土(5cm),5%水泥稳定碎石(20),3%水泥稳定级配碎石(?)。设计指标的确定:设计弯沉,二级,取,半刚性基层底基层厚度为17cm,取=1.0,则设计弯沉. =29.2(mm)设计时,取20度时的模量,验算时取15度的模量值,采用沥青路面设计专用软件,在输入设计弯沉值和以上设计参数后,程序计算结果均满足拉应力和设计弯沉的要求。竣工验收弯沉值和层底拉应力也满足要求。5.3 对矿料的要求 (1) 碎石:碎石由各种坚硬的岩石轧制而成。沥青路面所用的碎石应具有足够的强度和耐磨性能,根据路面对石料等级的要求选定适合于本工程的石料。碎石应是均质、洁净、坚硬、无风化的,并应不含过量的泥土(小于2%),含水量小于8%。颗粒形状接近立方体并有多棱角,细长或扁平的颗粒(长边与短边或长边与厚度比小于3)含量应少于15%,压碎值应不大于20%30%。根据实际情况知,本工程所用碎石宜选用开挖出来的未风化的、强度高的石灰石轧制而成。(2) 砂:使用坚硬、清洁、干燥、无风化、不含杂质,并且具有适当的级配的砂。(3)矿粉:根据具体情况,选用当地较多的细粒矿料。可采用消石灰、水泥、粉煤灰、页岩粉、滑石粉。5.4 施工说明(1)开挖路槽 开挖路槽可使用机械或人工,路槽开挖整修后,用重型压路机滚压数遍,使达到95%以上的密实度。(2)备料运料 按施工路段长度(与拌合方法有关)分段运备材料。砾(碎)可直接堆放在路槽内,砂及粘土可堆放在路肩上。(3)铺料 先铺砾石,再铺粘土,最后铺砂。(4)拌合与整形 可采用平地机或拖拉机牵引多铧犁进行。拌合时边拌边洒水,使混合料的湿度均匀,避免大小颗粒分离。混合料的最佳含水量约为50%90%。混合料拌和均匀后按虚厚(压实系数1.31.4)摊平并整理成规定的路拱横坡度。(5)压实 先用轻型压路机23遍,继用中型压路机碾压成型。碾压工作应注意在最佳含水量下进行,必要时可适当洒水,每层厚度不得超过16cm,超过时需分层铺筑碾压。第6章 涵洞设计61 涵洞设计涵洞是公路构造物的重要组成部分之一,当公路跨越沟谷、溪沟、河流,人工渠道以及排除路基边沟截水沟内水流,就需要修建横向排水构造物。涵洞的设计与该公路的等级、使用任务、性质和将来的发展需要相适应,遵循了安全、适用、经济和美观的原则进行设计。设计时注意了满足行车、排水、净空等要求。涵洞类型的选择基本按照符合因地制宜、就地取材和便于施工养护等原则。同时考虑了农田排灌的需要。综上所述可见涵洞类型的选择综合考虑了以下几个因素:道路的等级、性质和任务,涵洞所处的地形、地质、水文和水力条件,工程费用和造价,当地筑路材料情况,施工期限和施工条件养护维修条件等。62 涵洞择位原则一般情况下,应在下列位置考虑设置小桥涵或涵洞:天然河沟与路线相交处。凡路线与明显沟形的干沟、小溪、河流相交时,当路线上游汇水面积大于0.1平方千米时,原则上应设置涵洞。农田灌溉渠与路线相交处。路线经过农业区、跨越水渠、堰塘或水库的排水渠以及通过大片梯田影响农田灌溉时应考虑设置涵洞。路基边沟排水渠。在山区公路的山坡线,为排除路基挖方

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