路桥专业毕业设计论文宁江至善门一级公路第一标段初步设计

1、摘 要本设计为宁江至善门一级公路第一标段初步设计（K0+000.00-K1+535.842）路段的初步设计。设计时速为80m/h，设计年限为15年。说明书中包括线路线的平、纵、横设计、路基设计、挡土墙设计、边坡防护设计、路基路面排水设计、路面设计，主要参考文献等。结合已知资料和文献，在整个过程中按照各相关的规范标准进行设计。在线形设计阶段中，遵循选线原则对路线方案做深入、细致的研究，做到尽量少占农田，并与周围环境相协调，尽量设计一天方便周围居民的路线。最后,从方案中选择一条符合设计要求、经济合理的最优方案。本选线避开了高压线的拆迁和低路线以致占用过多的农田。在线形设计部分，综合考虑了平曲线的优

2、化及平曲线与竖曲线的“平包竖”组合力求达到优化设计。对于挡土墙，则是采用极限状态分项系数法来设计。本设计路面采用沥青混凝土路面。关键词：一级公路；平纵横设计；路堤挡土墙； 路面设计。 ABSTRACT This design is a series of bid to First class road in ningjiang, the first preliminary design (K0+000.00-K1+535.842) sections of the preliminary design. Design speed of 80 km/h, fixed number of year

3、for 15 years. Instructions are included in the line of flat, vertical, horizontal design, roadbed design, retaining wall design, slope protection design, roadbed drainage design and pavement design, the main references, etc. Combined with the known data and documents, according to the standard of th

4、e relevant standards in the whole process to carry on the design. In the stage of the geometric design, follow the principle of line selection of route schemes to do in-depth and meticulous research, to do as little as possible of farmland, and in harmony with the surrounding environment, try to des

5、ign a day convenient route of surrounding residents. Finally, from the scheme choosing a comply with the design requirements, the economic and reasonable optimal solutions. This avoids the high tension line to select the demolition and low route that takes up too much of the farmland. In the linear

6、part design, considering the optimization of plane curve and plane curve and vertical curve flat bag vertical combination optimization design to achieve. For the retaining wall, is the limit state subentry coefficient method is used to design. The design of pavement with asphalt concrete pavement.Ke

7、y words: First class road；Flat vertical and horizontal design; Embankment retaining wall;Pavement design.目 录前言1第一章 总体说明11.1项目概况11.2设计总说明11.3主要技术经济指标2第二章 道路平面设计32.1道路选线32.2路线方案比较32.3本路段线形设计情况42.4道路平面设计图52.5行车视距保证52.6逐桩坐标62.6.1直线上中桩坐标计算62.6.2设缓和曲线单曲线中桩坐标计算7第三章 道路纵断面设计93.1纵断面设计93.2设计依据93.3道路纵断面设计图103.4

8、竖曲线要素计算103.5纵坡及竖曲线表11第四章 道路横断面设计124.1设计概况124.2路基宽度124.3土石方的计算与调配124.4路基横断面图13第五章 路基145.1路基设计说明145.2设计概况145.3 路基边边坡稳定性分析145.3.1 边坡类型145.3.2 稳定性分析15（1）路堤边坡稳定性分析15（2）路堑边坡稳定性分析155.4路基设计表16第六章 挡土墙的设计176.1设计说明176.2路堤挡土墙设计17第七章 公路排水及防护工程387.1 概述387.2 路基排水387.3边坡防护工程39第八章 路面结构设计418.1 路面结构组成428.2 路面类型428.3 沥

9、青混凝土路面的设计428.3.1 设计资料428.3.2 轴载分析438.3.3 确定道路交通等级468.3.4 确定设计指标478.3.5 路面结构厚度计算48结论52参考文献53致谢54前 言 毕业设计是学生对大学四年所学专业知识及相关学科知识经行综合运用，是对学生动手能力和操作能力的重要检验手段。它能将专业基础知识、电脑知识、和相关学科综合起来以实践化，同时增强自己对电脑的动手能力及对专业转件的熟悉和学习等。 本设计是宁江至善门一级公路第一标段初步设计（K0+000.00-K1+535.842），要求在近三个月的时间里完成毕业论文，包括设计说明书和道路平面图、纵断面图、路基横断面图、路面

10、结构图、挡土墙结构图、防护工程设计图、涵洞设计图以及路基设计表、土石方数量计算表、平曲线表、竖曲线表等图纸、表格及相关内容。 在本设计过程中部分设计资料不足,本人参考了交通部有关设计技术规范、相关专业书籍、不断向老师和同学请教和讨论，争取做到规范、合理。其论文共分十章进行阐述，并配有相关的插图和表格。由于理论知识和实践经验有限，尽管在设计中借助了一些文献及参考资料，在设计中仍存有许多不足的地方，敬请各位老师和同学们多多指正，本人将非常感谢！v第一章 总体说明1.1项目概况宁江至善门一级公路是吉林省公路网规划中重要一条，宁江位于吉林松原市，起点宁江K0+000 坐标X：5751.749 Y：17

11、646.690 终点K1+1535.824 坐标X：4506.942 Y：18510.845。本区域属于温带半湿润季风气候区，四季分明，夏季炎热，冬季寒冷。七月份平均气温2025，最高气温37.2，一月份平均气温-15-20，最低气温-37.6，年平均气温58。年降水量700900mm，主要集中在七八月份，降水量约为400500mm，占年降水量的6070%1.2设计总说明 本设计是宁江至善门一级公路第一标段初步设计（K0+000.00-K1+535.842），全长1535.842公里。其主要内容包括路平面设计、纵断面设计、横断面设计、路基设计、挡土墙设计、公路排水及防护工程、路面结构设计等。

12、1.3主要技术经济指标 1-3-1 设计依据 公路工程技术标准（JTG B012003）；公路路线设计规范（JTG D20-2006）；公路路基设计规范（JTG D30-2004）；公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011）；公路沥青路面设计规范（JTG D14-2006）；公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）； 1-3-2 主要技术指标 见表C1-3-2 表C1-3-2 主要技术指标序号指 标 名 称单位技 术 指 标1公 路 名 称主线2公 路 等 级一级公路3车 道 数 量四车道4设 计 速 度km/h805 路 幅 宽 度24.56平曲线半径极限值4007一

13、般值2508不 设 超 高 最 小25009竖曲线半径凸型一般值450010凸型极限值300011凹型一般值300012凹型极限值200013最 大 纵 坡514最 大 超 高10.515设计洪水频率1/10016车辆荷载等级（路基）公路级17车辆荷载等级（路面）单轴双轮组100kN- 60 -第二章 道路平面设计2.1道路选线 路线是道路的骨架，它的优劣关系到道路本身功能的发挥和在路网中是否能起到应有的作用。根据道路的使用任务、性质、等级、起迄点和控制点，沿线地形、地貌、地质、气候、水文、土壤等情况，通过政治、技术、经济等方面的分析研究，比较论证而选定合理的路线。道路选线的一般原则：多方案的

14、选择工程造价与营运、管理、养护费用综合考虑处理好选线与农业的关系路线与周围环境、景观相协调工程地质和水文地址的影响选线应重视环境保护选线基本步骤：1 路线总体布局：路线方案选择路线方案选择主要是解决起、终点间路线基本走向问题。2 路线带选择：在路线基本方向选定的基础上，按地形、地质、水文等自然条件选定出一些细部控制点，连接这些控制点，即构成路线带，也称路线布局。3 具体定线：定线就是根据技术标准和路线方案，结合有关条件在有利的定线带内进行平、纵、横综合设计，具体定出道路中线的工作。2.2 路线方案比较 方案比较是选线中确定路线总体布局的有效方法，在可能布局的多种方案中，通过方案比较决定取舍，选

15、择出技术合理、费用经济、切实可行的最优方案。路线方案的取舍是路线设计中的重要问题。 方案一全长1535.842米， 平面线性采用反向曲线，线性比较美观，行车比较舒适，占用农田较少，拆迁房屋较少。 方案二全长1562.018米，平面线性依然采用同向曲线，线性比较美观，但是开挖土方量比较大，占用的农田较多，且圆曲线半径不满足规范。 经过比选，确定方案一为最终方案。2.3 本路段线形设计情况本设计路段为K0+000.00-K1+535.842，由缓和曲线和直线连接，其中圆曲线的半径为500m,缓和曲线长均为100m。2.3.1平曲线要素的计算已知： 第1交点：圆曲线半径R1 =500m,转角值第2交

16、点：圆曲线半径R2=500m,转角值第3交点：圆曲线半径R3=500m,转角值对于平曲线一，计算得： 圆曲线总长：曲线总长为：外距：切线长：切曲差：对于平曲线二，计算得圆曲线总长：曲线总长为：外距：切线长：切曲差：对于平曲线三，计算得圆曲线总长：曲线总长为：外距：切线长：切曲差：2.2 直曲线表 2.4 道路平面设计图2.5行车视距保证行车视距可分为停车视距、会车视距和超车视距。会车视距为停车视距的两倍。本设计为一级公路，处于山岭，停车视距为110m，会车视距为220m，超车视距为550。2-6 逐桩坐标根据前面算出来的方位角和平曲线要素，进行逐桩坐标的计算。本设计采用的是绝对坐标，计算方法是

17、采用ESDPS4.0（工程数据处理系统）进行计算。在进行计算时分直线和曲线计算,曲线段采用综合曲线放样，直线段采用直线放样。计算原理：（1）坐标系统的采用，本设计是在已有平面控制网的地区，所以沿用了原有的坐标系统进行计算；（2）“逐桩坐标”即道路中线上各桩点的坐标，其计算和测量的方法是按“从整体到局部”的原则进行。2.6.1 直线上中桩坐标计算设交点坐标为,交点相邻直线的方位角分别为和，则ZH点坐标： （2.1） （2.2） HZ点坐标：. (2.3) （2.4） 设直线上加桩里程为，、表示曲线起、终点里程，则前直线上任意点坐标（）： (2.5) （2.6） 后直线上任意点坐标()： （2.7

18、) （2.8） 2.6.2 设缓和曲线单曲线中桩坐标计算曲线上任点的切线横距：= （2.9） 式中：缓和曲线上任意点至 (或)的曲线长；：缓和曲线长度。（1）第一缓和曲线（）任意点坐标： （2.10） （2.11）式中:：转角符号，右偏为“+”，左偏为“-”。 （2）圆曲线内任意点坐标 ：YH： （2.12） （2.13）式中：圆曲线内任意点至HY点的曲线长；、 ：点的坐标。： （2.14） （2.15）式中：圆曲线内任意点至YH点的曲线长。（3）第二缓和曲线()内任意点的坐标 （2.16） （2.17）式中：第二缓和曲线内任意点至HZ点的曲线长。数据见表C2-6第三章 道路纵断面设计3.1纵

19、断面设计沿道路中心线纵向垂直剖切的一个立面。它表达了道路沿线起伏变化的状况。道路纵断面设计主要是根据道路的性质和等级，汽车类型和行驶性能，沿线地形、地物的状况，当地气候、水文、土质的条件以及排水的要求，具体确定纵坡的大小和各点的标高。为了适应行车的要求，各级公路和城市道路中的快速路、主干路及相邻坡度代数差大于1%的其他道路，在纵坡变更处均应设置竖曲线，因而，道路纵断面设计线是由直线和竖曲线所组成。纵坡设计的一般要求（1）纵坡设计必须满足规范中有关纵坡的各项规定；（2）纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁，尽量避免采用极限值。缓和坡段最好配合地形很自然的设置，不能连续采用极限值长度的陡

20、坡来结合最短距离的缓坡，争取较均匀的纵坡；（3）纵坡设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑；（4）纵坡设计在一般情况下应考虑填挖平衡，并尽量利用挖方运作就近段的填方，以减少借方废方，节省土石方及其他工程数量，降低工程造价；（5）纵坡设计时，应照顾当地民间运输工具、农业机械、农田水利等方面的要求；（6）平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。3.2 设计依据（1）最大纵坡最大纵坡是指在纵坡设计时各级道路允许采用的最大坡度值，它是道路纵断面设计的重要控制指标。一级公路（80km/h）的最大纵坡为5%。

21、（2）最小纵坡在长路堑、低填以及其它横向排水不通畅地段，为保证排水要求，防止积水渗入路基而影响其稳定性，均应设置不小于0.3%的最小纵坡（一般情况下以采用不小于0.5%为宜），本设计采用最小纵坡设为0.5%。（3）坡长限制坡长是两个变坡点之间的水平距离。最短坡长的限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑的。一级公路（120km/h）的最小坡长为200m。最大坡长限制是指控制汽车在坡道上行驶，当车速下降到最低容许速度时所行驶的距离。一级公路（80km/h）的最大坡长限制为：5%-700m 6%-500（4）平均纵坡平均纵坡是指一定长度的路段纵向所克服的高差与路线的长度之比，是为了合理运用最大纵坡、坡

22、长及缓和坡长的规定，以保证车辆安全顺利地行使的限制性指标。3.3道路纵断面设计图3.4竖曲线要素计算竖曲线一变坡点1桩号K0+350，高程为82.1018m，=+1.5523%，=-3.45%，=（-3.45%）-（+1.5523%）=-5.0023%0 为凹形。竖曲线起点桩号为K0+667.760，终点为K0+812.240，竖曲线半径为4800m竖曲线曲线长 L=R=48000.0301=144.48m切线长 T=L/2=72.24m外距 E=T2/2R=0.5436m竖曲线起点高程=68.6486-72.2400.0345=66.15632m竖曲线终点高程=68.6486-72.240.

23、0044=68.33074m竖曲线三变坡点3桩号K1+210，高程为66.55788m，=-0.44%，=0.57%，=（0.57%）-（-0.44%）=1.01%0 为凹形。竖曲线起点桩号为K1+144.350，终点为K1+275.650，竖曲线半径为13000m竖曲线曲线长 L=R=130000.0101=131.3m切线长 T=L/2=65.65m外距 E=T2/2R=0.1658m竖曲线起点高程=66.5579-65.650.044=63.6693m竖曲线终点高程=66.5579+65.650.05770.2938m3.5纵坡及竖曲线表见表C3-2第四章 道路横断面设计4.1设计概况

24、一级公路的横断面的设计是主要是根据交通性质，交通量，行车速速度，地形，土壤，气候等自然条件，充分考虑行车安全，进行道路中央分隔带，行车道，应急停车带，路肩等的布置，确定几何尺寸，并进行必要的结构设计来保证道路的强度和稳定性。 路基横断面的典型形式可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。路堤是指全部用岩土填筑而成的路基；路堑是指全部在天然地面开挖而成的路基；当天然地面横坡大，且路基较宽，需要一侧开挖而另一侧填筑时，为半填半挖路基。 本设计路基横断面采用整体式断面，整体式断面包括行车道、中间带(中央分隔带及左侧路缘带)、路肩(硬路肩及土路肩)以及爬坡车道、加(减)速车道等组成部分4.2 路基宽度由

25、公路路线设计规范可得，当设计时速为80km/h时，拟定四车道，设计车道宽度为3.75m，中央带的宽度为2m，硬路肩的宽度为2.5m，土路肩的宽度为0.75m，路基总宽度24.5m。整个路幅宽度组成如下：行车道宽度：43.75m=15m 中间带宽度：20.5 m +2 m=3m硬路肩宽度：22.5m =5m； 土路肩宽度：20.75m=1.5m。4.3土石方的计算与调配路基土石方是公路工程的一项重要工程量，在公路设计和路线方案比较中，路基土石方数量的多少是评价公路测设质量的主要技术经济指标之一。其工程量大小直接影响公路工程造价土石方计算与调配的主要任务：计算路基土石方工程数量，合理进行土石方调运

26、，并计算土石方的运量。土石方调配的目的是为了确定填方用土的来源，挖方弃土的去向，以及计价土石方的数量和运量等。通过调配合理地解决各路段土石方平衡与利用问题，使从路堑挖出的土石方，在经济合理的条件下移挖作填，达到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和弃土，以减少占用耕地和降低公路造价。本设计挖方量大于填方量，具体土石方调配见土石方数量计算表。4.4 路基横断面图见图C4-2第五章 路基5.1路基设计说明路基设计的内容包括路堤、路堑设计，路基排水和防护工程设计以及特殊条件下的路基设计。 路堤是指路基顶面高于原地面的填方路基。路堑是全部由地面开挖出的路基。5.2设计概况本设计是宁江至

27、善门一级公路第一标段初步设计（K0+000.00-K1+535.842），全长1535.842公里。按照设计标准共计93个设计横断面，其中填方路堤最高为9.41m，桩号是K0+860，所以路堤边坡稳定性验算采用此断面为验算对象；其中挖方路堑最高为11.59m，桩号是K0+420，所以路堑边坡稳定性验算采用此断面为验算对象。5.3 路基边边坡稳定性分析5.3.1 边坡类型路堤边坡根据沿线工程地质特性，结合公路路基设计规范（JTGD302004）的有关规定，经综合考虑后，拟定路基边坡：当路堤填土高度小于或等于8m时，边坡坡度为1:1.5；当填土高度大于8m时，采用折线边坡，即上部8m边坡坡度为1:

28、1.5，下部边坡坡度为1：1.75，中间不设平台。填方高度超过20m时，须按特殊设计施工。高路堤的填方数量大占地多，为使路基稳定和横断面济济合理，可以在适当位置设置挡土墙。为防止水流侵蚀和坡面冲刷，高路堤的边坡采取适当的坡面防护和加固措施。此处路堤边坡坡度取为1:1.5(8m以内），大于8m后下部变为1:1.75上部还是1:1.5。路堑边坡根据路堑工程地质特性进行边坡稳定分析和验算，拟定路堑边坡坡率：土质或强风化岩质边坡12m以内为1:1，大于12m时为1:1.25，岩质边坡采用1:0.3或1:0.5。边坡高度超过8m时设置一级宽1.5m的平台，切方路段边沟外侧设宽1.0m的碎落台。半挖半填路

29、基半挖半填路基兼有路堤和路堑的特点，上述对路堤和路堑的要求均应满足的同时，横向陡坡地段的半填半挖路基，在挖方一侧宽度不足一幅行车道宽时，应将路床深度内的原有土质全部挖除换填，并在上、下路床底面铺设土工格栅以保证行车道内土基的均匀性。坡脚为陡坡地的，每1米高设一层土工格栅。5.3.2 稳定性分析（1）路堤边坡稳定性分析断面高度为9.34m，顶宽为24.5m，边坡坡度采用1:1.5和1:1.75的二阶边坡，合成坡度为1:1.72(取1:1.75)。边坡稳定性分析采用条分法表解法。路堤填土为粘性土，土的粘聚力C=19kPa，摩擦角，容重为，荷载为公路-I级。对于一般地段的高边坡路堤，按公路路基设计规

30、范（JTG D30-2006）进行设计，稳定安全系数采用1.35。表3-2-2(1) 表解法结算结果表圆心项目A3.442.872.502.181.96B6.356.587.228.5010.41K2.161.841.651.511.26稳定系数=1.26大于1.35，该边坡不稳定。需要设施挡土墙（2） 路堑边坡稳定性分析断面高度为11.59m，顶宽为24.5m，边坡坡度采用1:0.5和1:0.75的二阶边坡，合成坡度为1:0.61。边坡土为粘性土，土的粘聚力C=19kPa，摩擦角，容重为，荷载为公路-I级。对于一般地段的高边坡路堑，按公路路基设计规范（JTG D30-2006）进行设计，稳定

31、安全系数采用1.35。边坡角度为: 查表可得: 查坡脚圆图解曲线关系表可得:解析法： 代入式该边坡稳定。5.4路基计算表 见表C5-1第六章 挡土墙的设计6.1设计说明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。本设计路段中由于部分地段的挖方大，因而考虑修筑路堑重力式挡土墙。路堑挡土墙设置在堑坡底部，主要用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡，同时可减少挖方数量，降低边坡高度。山坡挡土墙设在堑坡上部，用于支撑山坡上可能坍滑的覆盖层，有的也兼有拦石作用。根据墙背倾斜情况，重力式挡墙可分为俯斜式挡墙、仰斜式挡墙、直立式挡墙和衡重式挡墙以及其他形式挡墙。本设计挡土墙类型仰斜式挡墙。6.2

32、路堑挡土墙设计根据路堑边坡稳定性验算结果显示可得，桩号K0+720K0+900左侧要设路堤挡土墙，现已填方高度最高的桩号K0+840进行验算。（1）土壤地质情况：墙后土内摩擦角: 30.000(度),墙后土粘聚力: 41.000(kPa), 墙后填土容重: 18.500(kN/m),墙背与墙后填土摩擦角: 20.000(度),地基土容重: 18.000(kN/m)（2） 墙身构造： 墙身尺寸: 墙身高: 10.000(m) 墙顶宽: 2.000(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.5

33、00(m) 墙趾台阶与墙面坡坡度相同 墙底倾斜坡率: 0.200:1物理参数: 圬工砌体容重: 23.000(kN/m) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500 墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 材料抗压极限强度: 1.600(MPa) 材料抗力分项系数: 2.310 系数醩: 0.0020 挡土墙类型: 一般挡土墙 墙后填土内摩擦角: 35.000(度) 墙后填土粘聚力: 30.000(kPa) 墙后填土容重: 19.000(kN/m) 墙背与墙后填土摩擦

34、角: 17.500(度) 地基土容重: 19.000(kN/m) 修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数: 墙趾值提高系数: 1.200 墙踵值提高系数: 1.300 平均值提高系数: 1.000 墙底摩擦系数: 0.500 地基土类型: 土质地基 地基土内摩擦角: 35.000(度) 土压力计算方法: 库仑 坡线土柱: 坡面线段数: 2 折线序号 水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数 1 4.500 3.000 0 2 12.250 0.000 1 第1个: 定位距离0.750(m) 公路-I级 坡面起始距离: 0.000(m) 地面横坡角度:

35、 20.000(度) 填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度) 墙顶标高: 0.000(m) 挡墙分段长度: 10.000(m)第 1 种情况: 组合1 组合系数: 1.000 1. 挡土墙结构重力 分项系数 = 1.000 2. 墙顶上的有效永久荷载 分项系数 = 1.000 3. 墙顶与第二破裂面间有效荷载 分项系数 = 1.000 4. 填土侧压力 分项系数 = 1.000 5. 车辆荷载引起的土侧压力 分项系数 = 1.000 土压力计算 计算高度为 11.417(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角 = 25.102(度) 公路-I级 路基面总宽= 12.250(m), 路肩宽

36、=0.750(m) 安全距离=0.500(m) 单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离= 0.350(m), 车与车之间距离=0.600(m) 经计算得，路面上横向可排列此种车辆 4列 布置宽度= 4.537(m) 布置宽度范围内车轮及轮重列表: 第1列车: 中点距 全部 破裂体 轮号 路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN) 01 1.250 0.300 15.000 15.000 02 3.050 0.300 15.000 15.000 03 1.250 0.600 60.000 60.000 04 3.050 0.600 60.000 60.000 05 1.250 0.60

37、0 60.000 60.000 06 3.050 0.600 60.000 60.000 07 1.250 0.600 70.000 70.000 08 3.050 0.600 70.000 70.000 09 1.250 0.600 70.000 70.000 10 3.050 0.600 70.000 70.000 第2列车: 中点距 全部 破裂体 轮号 路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN) 01 4.350 0.300 15.000 15.000 02 6.150 0.300 15.000 0.000 03 4.350 0.600 60.000 48.721 04 6

38、.150 0.600 60.000 0.000 05 4.350 0.600 60.000 48.721 06 6.150 0.600 60.000 0.000 07 4.350 0.600 70.000 56.841 08 6.150 0.600 70.000 0.000 09 4.350 0.600 70.000 56.841 10 6.150 0.600 70.000 0.000 布置宽度=4.537(m) 分布长度=20.000(m) 荷载值SG=776.123(kN) 换算土柱高度=0.450(m) 按实际墙背计算得到: 第1破裂角：25.746(度) Ea=281.503(kN)

39、Ex=246.659(kN) Ey=135.658(kN) 作用点高度 Zy=2.084(m) 因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积=47.467(m2) 重量=1091.733(kN)(一) 滑动稳定性验算 基底摩擦系数=0.500 采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下: 基底倾斜角度=11.310(度) Wn=1070.533(kN) En=181.397(kN) Wt=214.107(kN) Et=215.265(kN) 滑移力=1.158(kN) 抗滑力=625.965(kN) 滑移验算满足: Kc=540.4691.300 滑动稳定方程

40、验算： 滑动稳定方程满足:方程值=713.602(kN) 0.0 地基土层水平向:滑移力= 46.659(kN) 抗滑力=661.360(kN) 地基土层水平向:滑移验算满足: Kc=2.6811.300(二) 倾覆稳定性验算 相对于墙趾点，墙身重力的力臂 Zw = 3.741(m) 相对于墙趾点，Ey的力臂 Zx=6.667(m) 相对于墙趾点，Ex的力臂 Zy=0.667(m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩=164.543(kN-m) 抗倾覆力矩=4988.538(kN-m) 倾覆验算满足:K0=30.3181.500 倾覆稳定方程验算： 倾覆稳定方程满足:方程值=4007.16

41、3(kN-m)0.0(三) 地基应力及偏心距验算 基础类型为天然地基，验算墙底偏心距及压应力 取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距 作用于基础底的总竖向力=1251.930(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=4823.996(kN-m) 基础底面宽度B =7.224(m) 偏心距e=-0.241(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=3.853(m) 基底压应力: 趾部=138.554 踵部=208.067(kPa) 最大应力与最小应力之比=208.067/138.554=1.502 作用于基底的合力偏心距验算满足:e=-0.241= 0.167*7.224=1.204(m) 墙

42、趾处地基承载力验算满足:压应力=138.554=600.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足:压应力=208.06= 650.000(kPa) 地基平均承载力验算满足:压应力=173.311=500.000(kPa)(四) 基础强度验算 基础为天然地基，不作强度验算(五) 墙底截面强度验算 验算截面以上，墙身截面积 = 42.650(m2) 重量 = 980.950 (kN) 相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂 Zw = 3.641 (m) 相对于验算截面外边缘，Ey的力臂Zx=6.667(m) 相对于验算截面外边缘，Ex的力臂Zy=0.667(m)容许应力法: 法向应力检算: 作用于

43、验算截面的总竖向力=1116.608(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=4311.315(kN-m) 相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=3.861(m) 截面宽度B=6.800(m) 偏心距e= -0.461(m) 截面上偏心距验算满足:e=-0.461=0.250*6.800=1.700(m) 截面上压应力:面坡=97.402 背坡=231.013(kPa) 压应力验算满足:计算值=231.013=2100.000(kPa) 切向应力检算: 剪应力验算满足:计算值=-29.409=110.000(kPa)极限状态法: 重要性系数=1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd=1116.60

44、8(kN) 轴心力偏心影响系数=0.948 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=6.800(m) 材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数=2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数=1.000 计算强度时: 强度验算满足:计算值=1116.608=4463.685(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=1116.608=4463.685(kN)(六) 台顶截面强度验算 土压力计算 计算高度为9.500(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角=25.424(度) 公路-I级 路基面总宽=12.250(m), 路肩宽=0.750(m) 安全距离=

45、0.500(m) 单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m) 经计算得，路面上横向可排列此种车辆 4列 布置宽度=3.342(m) 布置宽度范围内车轮及轮重列表: 第1列车: 中点距 全部 破裂体 轮号 路边距离(m) 轮宽(m) 轮压(kN) 上轮压(kN) 01 1.250 0.300 15.000 15.000 02 3.050 0.300 15.000 15.000 03 1.250 0.600 60.000 60.000 04 3.050 0.600 60.000 59.185 05 1.250 0.600 60.000 60.000 06 3.050 0