莱阳至海阳二级公路初步设计毕业论文设计

1、湖南科技大学毕业设计（论文）k0+000k1+171.793 段初步题目莱阳至海阳二级公路设计作 者学 院专 业学 号 指导教师本设计为山东省海阳市至莱阳市二级公路k0+000k1+171.793段的初步设计。主 要内容包括：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。在设计过程中参阅了相关文献资料，并严格按照规范标准 设计。线形设计部分，充分考虑了地形地质、安全、环保、土地利用、施工条件及经济 等因素；纵断面设计根据道路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等确定路线合适的 标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线；在横断面设计部分综合考虑公路等级

2、、 行车要求、自然地质条件、施工方法，兼顾当地农田建设，保证路基的稳定和排水，来 作出正确的设计。在路基设计部分选择合理的路堤填料与压实标准;在挡土墙设计部分, 采用了重力式挡土墙，倾斜基底，充分考虑了挡土墙的经济性和安全性；在公路排水及 防护工程部分充分考虑到当地地质状况，以及美化环境、改善景观和舒缓驾驶人员视觉 疲劳等因素，对该路段部分边坡采用草皮护坡以及窗式护面墙等进行防护；在路面结构 设计部分，根据设计要求和实地情况选用了沥青混凝土路面。关键词：平纵横设计；路基设计；挡土墙设计；路面设计abstractthis design studies the second-class , ali

3、gnment design, cross-sectional design, roadbed design, retaining wall design, road drainage as well as protective engineering and pavement structure design. the design is in strict accordance with the code standard and consults related references> the factors of topography, geology, safety, envir

4、onmental protection, land use, construction condition and economics were taken into consideration in linear desin; in the lignment design, according to the road grade, natural conditions and control elevation of structure, the design determines the appropriate elevation, the longitudinal slope and s

5、lope length of each slope section, and designs vertical curve; in the part of cross-sectional design, the design considers，the construction method, and local farmland construction in order to guarantee the stability of roadbed and drainage* in the roadbed design part we should select reasonable emba

6、nkment packing and compacted standards; in the part of retaining wall design, the designer uses a gravity retaining wall and sloping base and the economy and safety of retaining wall are taken in account; in the design of view of the factors of local geology condition, landscaping, landscape improve

7、ment and relieving of visual fatigue of drivers, the design uses grass sod as well as facingwall of window-type to protect part of the side slope; in the part of pavement structure design, according to the design requirements and local conditions, the design selects bituminous concrete pavementkeywo

8、rds: flat freely design; roadbed design; retaining wall design; pavement design第一章前言第二章路线设计2.1线形设计一般原则32.2平面线形要素及组合类型32.3平面设计方法42.4平曲线设计4241平曲线要素计算5242逐桩坐标计算62.5纵断面设计6251纵坡6252纵坡设计的一般要求7253纵坡设计的步骤7254竖曲线82.5.5平、纵线形组合设计10102.6横断面设计2.6.1横断面组成1011112.6.2行车道宽度 2.6.3路肩2.6.4 路拱122.6.5 边沟122.6.6 边坡122.6.7

9、超高122.6.8行车视距验算18269填挖方计算20第三章路基设计03.1概述3.1.1路基路面工程特点3.1.2路基路面应具备的性能3.2 一般路基设计3.2.1路基的类型和构造3.2.2设计依据323路基填土与压实3.3路定性分331路堑边坡稳定性验算332路堤边坡稳定性验算3.4341路基防护工程3.4.2路基加工程351概述352挡土墙设计计算 353挡土墙附属设施设计第四章排水设计4.1概述4丄1公路排水设计的内容4.1.2设计依据4.1.3公路排水设计一般原则4.2路基排水4.2.1地表排水设备4.2.2边沟设计423截水沟设计4.2.4排水沟构造设计4.3路拱形式的确定4.3.

10、1 路拱横向坡度第五章涵洞设计5.1 概述5.1.1涵洞分类5.1.2 涵洞选用原则5.2 涵洞拟定与设计521圆管涵设计5.2.2盖板涵设计第六章路面设计第七章结论15参考文献16致谢17附录a18第一章前言（宋体加粗小二号字,段前段后1行,单倍行距,居中）外汇储备是指国际储备中的各种能充当储备货币的资产，它是货币行政当局以银行 存款、财政部库存、长短期政府证券等形式所保有的，在国际收支逆差时可以使用的债权。我国的外汇储备主要有美元、欧元、日元、英镑等。的外汇储备，必须具备四个基本特征：第一，为国家直接持有；第二，是国际通行的可自由兑换货币；第三，储备资产必须具有流动性的性质；第四，其主要作

11、用是 用于平衡国际收支和稳定汇率。为了分析外汇储备的来源结构，还可以将外汇储备划分 为债权性储备和债务性储备，前者由商品出口、劳务出口等创汇形成，在国际收支平衡 表中反映为经常项目顺差；后者由国外借款、外商直接投资及国际游资构成，在国际收 支平衡表中反映为资本和金融项目顺差。两者的比例，反映了一个国家外汇储备的质量。外汇储备与货币当局的黄金储备、在国际货币基金组织的头寸、特别提款权及其他 债权一起，构成一国或地区的国际储备。外汇储备是国际储备中规模最大、增长最快、 地位最重要的资产，占国际储备资产总额的绝大比重。一定的外汇储备是一国进行经济调节、实现内外平衡的重要手段。当国际收支出现 逆差时，

12、动用外汇储备可以促进国际收支的平衡；当国内宏观经济不平衡，出现总需求 大于总供给时，可以动用外汇组织进口，从而调节总供给与总需求的关系，促进宏观经 济的平衡。同时当汇率出现波动时，可以利用外汇储备干预汇率，使之趋于稳定。（中文宋体小四号字,英文、数字times new romcm体小四号字,多倍行距的设置值为1.25 ）第二章路线设计2.1线形设计一般原则（1）平面线形应与地形、地物相适应，与周围环境相协调在地势平坦的平原微丘区，路线以方向为主导，平面线形三要素中以直线为主；在 地势起伏很大的山岭重丘区，路线以高程为主导，为适应地形，曲线所占比例较大。直 线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取

13、决于地形地物等具体条件，不要片面强调路 线以直线为主或曲线为主。（2）保持平面线形的均衡与连贯 长直线尽头不能接以小半径曲线。长直线和大半径曲线会导致较高的车速，若突 然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故。 高、低标准之间要有过渡。同一等级的道路由于地形的变化在指标的采用上会有 变化，同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。（3）平曲线应有足够的长度汽车在曲线路段上行驶，如果曲线过短，司机就必须很快的转动方向盘，这样在高速行驶的情况下是非常危险的。同时，如不设置足够长度的缓和曲线，使离心加速度变化率小于一定数值，从乘客的心理和生理感受来看也是不好的。当道路转角很小时

14、，曲 线长度就显得比实际短，容易引起曲线很小的错觉。因此，平曲线具有一定的长度是必 要的。为了解决上述问题，最小平曲线长度一般应考率下述条件确定:汽车驾驶员在操纵方向盘时不感到困难般按6 s的通过时间来设置最小平曲线长度，当设计车速为60km =b£n = （l l 免）a式中：n平均超运运距单位，（四舍五入取整数）l土石方调配平均运距（m）l免一免费运距（m）a超远运距单位（m）（例如人工运输a=10m,铲运机运输a=50m；）5 计价土石方数量在土石方计算与调配中，所有挖方均应予计价，但填方则应按土的来源决定是 否计价，如是路外就近借土就应计价，如是移“挖”作“填,啲纵向调配利用

15、方，则不 应再计价，否则形成双重计价。即计价土石方数量为：v计挖+v借式中；v计一计价土石方数量（n?）v挖一挖方数量（m3）v借一借方数量(m3)土石方调配具体情况见土石方调配表。第三章路基路面设计3.1 概述（宋体加粗四号,段前段后05行,单倍行距）3.1.1路基路面工程特点路基路面是道路的主要工程结构物。路基是在天然地表面按照道路设计的线形和设计横断面的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺展而成的层状结构物。路基是路面结构的基础，坚强而又稳定的路 基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要保证，而路面结构层的存在又保护了路 基，使之避免了直接经受车辆和大气

16、的破坏作用，长期处于稳定状态。路基路面相3.1.1路基路面应具备的性能为了保证公路最大限度的满足车辆运行的要求，提高车速、增强安全性、舒适性，降低运输成本和延长道路使用年限，要求路基路面具有下述一系列性能。(1)承载能力行驶在路面上的车辆，通过车轮把荷载传给地面，由路面传给路基，在路基路面结构内部产生应力、应变、位移。如果路基路面结构整体或某一组成部分的强度或抗变形能力不足以抵抗这些应力、应变及位移，则路面会出现断裂，路面表面会出现波浪或车辙，路基路面结构会出现沉陷，使路况恶化，服务水平下降。因此要求路基路面结构整体及其各组成部分都具有与行车荷载相适应的能力。(2)稳定性1:1在天然地表面建筑

17、的道路结构物改变了地表自然的平衡，在达到新的平衡之前，道路结构物处于一种暂时的不稳定状态。新建的路基路面结构袒露在大气中,经受大气温度、降水与温度变化的影响，结构物的物理、力学性质随之发生变化,处于另外一种不稳定状态。路基路面结构能否经受这种不稳定状态，而保持工程设计所需要的几何状态及物理力学性质，称为路基路面的稳定性。(3)耐久性路基路面工程投资大，从规划、设计、工至建成通车需要较长的时间，对于这样的大型工程都应有较长的使用年限。(4)表面平整度路面表面平整度是影响行车安全、行车舒适性以及运输效益的重要使用性能。不平整的路表面会增大行车阻力，并使汽车产生附加的震动回应。这种震动回应会造成行车

18、颠簸，影响行车的速度和安全、驾驶的平稳和乘客的舒适。同时，震动回应还会对路面施加冲击力，从而加剧路面和汽车机件的损伤和轮胎的磨损，并增加油料的消耗，不平整的路面还会积水，加速路面的破坏。因此，为了减少震动冲击 力，提高行车速度，增加行车舒适性，路面应保持一定的平整度。(5)表面抗滑性能路面表面要求平整，但不宜光滑,汽车在光滑的路面上行驶，车轮与路面之间缺乏足够的附着力和摩擦力。雨天高速行车、紧急制动，或爬坡、转弯时，车轮也 易产生空转或打滑，致使行车速度降低，油料消耗增多，甚至引起严重的交通事故。所以，路面表面应具有一定的抗滑性能。3.2 一般路基设计3.2.1路基的类型和构造由于填挖情况的不

19、同，路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合三种类型。路堤是指全部用岩土填筑面成的路基，路堑是指全部在天然地面开挖成的路基，此两者是路基的基本类型。当天然地面横坡大，且路基较宽，需要一侧开挖而另一填筑时，为填挖结合路基，也称为半填半挖路基，填挖结合是路基横 断面的主要形式。(1)路堤按路堤的填土高度不同，划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。填土高度小于1.0l5m者，属于矮路堤；填土高度大于18m(土质)或20m(石质)的路堤属于高路堤；填土高度在518m范围内的路堤为一般路堤。(2)路堑路堑常见的横断面形式有全挖路基、台口式路基及半山洞路基。挖方边坡可视高度和岩土层情况设置成直线或折线

20、。挖方边坡的坡脚处设置边沟，以汇集和排除 路基范围内的地表径流。路堑的上方应设置截水沟，以拦截和排除流问路基的地表 径流。挖方弃土可堆放在路堑的下方。边坡坡面易风化时，在坡脚处设置0.51.0m 的碎落台，坡面可采用防护措施(3)半填半挖路基位于山坡上的路基，通常取路中心的标高接近原地面标高，以便减少土石方数 量，保持土石方数量横向平衡，形成半填半挖路基，若处理得当，路基稳定可靠，是比较经济的断面形式。3.2.2设计依据公路路基设设计规范公路工程技术标准3.2.3路基填土与压实路基填土需分层压实，使之具有一定的密实度。土质路堑开挖至设计标高后,需检验路基顶面工作区内天然状态土的密实度，若密实度

21、通常低于设计要求，应在1:1挖开后再分层压实，使之达到一定的密实度。分层压实的路基顶面能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用产生的压密变形，确保路面的使用质量和使用寿命。从路基的实际工作状态分析，路基顶面约150cm范围内的土层，较强烈的感受到行车荷载的反复作用以及水温的反复干湿和冻融作用。在路堤下层上述影响小, 但是土体的自重力和地下水或地面滞水的毛细作用影响较大。高路堤的中部，各项 因素的影响都不严重。因此，对于路基的不同层位应提出不同的压实要求，上层和 下层的压实度应高些，中间层可低些。试验法分轻型与重型两种。重型击实试验法单位击实功为轻型的45倍，适用于高速公路、一级公路、

22、二级公路。公路路堤除了 80cm深度的路床土之外，以下部分的路基一律按重型击实实验法求得的最大干密度控制压实度。强度和压实度要 求见下表:路基压实度及填料要求表项目分类路面底面以下深度(cm)填料最小 强度 (cbr) (%)压实度()填料最大粒径(cm)0填方路基上路床03069510下路床30 8049510上路堤80 15039415下路堤150以下29215零填及路堑路床030695103.3路基稳定性分析路基边坡的稳定性涉及岩土性质与构造、边坡高度与坡度、工程质量与经济等多种因素。般情况下，对于边坡不高的路基，例如不超过8米的土质路基、不超过12米的石质路基边坡，可按一般路基设计，采

23、用规定的坡度值，不做稳定性验 算。地质与水文条件复杂.高填深挖或特殊需要的路基，应进行边坡稳定性的分析 验算，据此选定合理的边坡坡度及相应的工程技术措施。路基边坡稳定性的力学计算基本方法是分析失稳滑动体沿滑动面上的下滑力t与抗滑力r,按静力平衡原理，取两者之比为稳定系数k。3.3.1路堑边坡稳定性验算拟建公路路堑边坡为石质，由于无法实际勘察，根据边坡工程技术规范,结构面类型为硬性结构面，结构面结合程度较好，按直线滑动面的解析法验算挖方 最高处的边坡稳定性。取ko+180挖方边坡:摩擦角（p=30° ,重度y =25.48knm3,黏结力c=100kpa,h0=17.8米，采用边坡1:

24、05。“®。"& - = = 0.44!2.3 >1.3,该路堑边坡稳定。所以本公路所有路堑边坡都比较稳定。3.3.2路堤边坡稳定性验算般来说土具有一定的黏结力，因此边坡滑动面多呈现曲面，通常假定为圆弧滑动面。按圆弧滑动面条分法的表解法验算最高路堤的边坡稳定性。己知ko+iooo路堤边坡：内摩擦角（p=20°，黏聚力c=40,重度y =18knm3,边坡坡度为h=13mo则行车荷载换算高度为0.6m,所以h=136m, 查表的5个圆心的a、b值，计算结果如表:表解法计算结果表圆心项目qiqzq3q4qsa3.062.542.151.91.71b6.2

25、56.57.158.3310.1k2.132591.984061.948052.049392.26874kmin > 1. 5,路堤边坡稳定。3.4路基防护与加固3.4.1基防护工程一、路基防护工程类型（一）边坡坡面防护1. 植物防护：种草、铺草皮、植树。2. 工程防护（矿料防护）：框格防护.封面、护面墙、干砌片石护坡、浆砌片护坡、浆砌预制块护坡.锚杆钢丝网喷浆、喷射混凝土护坡。（二）沿河河堤河岩冲刷防护1. 直接防护：植物、砌石、石笼、挡土墙等。2间接防护：丁坝、顺坝等导治构造物以及改河营造护林带。二、各种防护工程适用条件（一）植物防护1. 种草防护适用于边坡稳定，坡面受雨水冲刷轻微，

26、且易于草类生长的路堤 与路堑边坡。播种方法有撤播法、喷播法和行播法。当前推广使用的两种新方法是 湿式喷播技术和客土喷播技术。2. 铺草皮适用于需要迅速绿化的土质边坡。草皮护坡铺置形式有平铺式、叠铺式、方格式和卵（片）石方格式四种。3. 植灌木与种草.铺草皮配合使用，使坡面形成良好的防护层，适用于土质边坡和膨胀土边坡,但对盐渍土经常浸水、经常干旱的边坡及粉质土边坡不宜采用。（二）工程防护1框格防护适用于土质或风化岩石边坡进行防护，框格防护可采用混凝土 浆砌片（块）石、卵（砾）石等做骨架。2. 封面包括抹面、捶面、喷浆、喷射混凝土等防护形式。（1）抹面防护适用于易风化的软质岩石挖方边坡，岩石表面比

27、较完整，尚无剥落。（2）捶面防护适用于易受雨水冲刷的土质边坡和易风化的岩石边坡。（3）喷浆和喷射混凝土防护适用于边坡易风化.裂隙和节理发育、坡面不平整 的岩石挖方边坡。3. 护面墙用于封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡。用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于1： 0. 54. 石砌护坡（1）干砌片石护坡适用于易受水流侵蚀的土质边坡、严重剥落的软质岩石边坡、周期性浸水及受水流冲刷较轻（流速小于24ms）的河岸或水库岸坡的坡面防护。浆砌片（卵）石护坡适用于防护流速较大（36ms）、波浪作用较强，有流水、漂浮物等撞击的边坡。（3）浆砌预制块防护适用于石料缺乏地区。预制块的混凝土强度

28、不应低于c15o 5锚杆铁丝网喷浆或喷射混凝土护坡适用于直面为碎裂结构的硬岩或层状结构的不连续地层，以及坡面岩石与基岩分离并有可能下滑的挖方边坡。（三）土工织物防护1. 挂网式坡面防护适用于风化碎落较严重的岩石边坡。2. 土工织物复合植被防护的典型形式是三维土工网（垫）植草防护，主要适用边坡坡度缓于1,边坡高度小于3m的土质边坡。3. 其他土工织物防护有草坪植生带、适用于破碎或易风化破碎的岩石路堑边坡的锚杆挂高强塑料网格喷浆（喷射混凝土），以及土工对于本次道路边坡防护工程采用以下方式:（1）一般路段采用植物防护。路基填土高度hw8m时，采用草坪网布被防护,为防止雨水对土路肩边缘的冲刷，草坪网布

29、被在土路肩上铺入土路肩25cm,铺到边沟内侧为止。对于h>8m的路堤边坡和hvl2m的路堑边坡，采用菱形水泥混凝土空心块植物护坡,空心预制块的混凝土强度不应低于c20,厚度不应小于150mm o空心预制块内应填充种植土，喷播植草。植物防护主要是在土质适宜的地方种草。宜采用易成活、生长快、根系发达、叶茎矮或有匍匐茎的多年生草种，同时几种草籽混种。混凝土块骨架植草防护既稳定路基边坡，又能节省材料、造价较低.施工方便、造型美观，能与周围环境自然融合。（2）对于h>12m的路堑边坡，采用锚杆混凝土框架植物防护。锚杆釆用非预应 力的全长粘结型锚杆，锚杆保护层厚度不应小于20mmo框架应采用钢

30、筋混凝土， 混凝土强度不应低于c25,框架内宜植草。锚杆混凝土框架植草防护是近年来在总结了锚杆挂网喷浆（混凝土）防护的经验教训后发展起来的，它既保留了锚杆对风化破碎岩石边坡主动加固作用，防止岩石边坡经开挖卸荷和爆破松动而产生的局部楔型破坏，又吸收了浆砌片石（混凝土块）骨架植草防护的造型美观、便于绿化的优点。具体尺寸详见图纸3.4.2路基加固工程一.路基加固工程的类型划分 按路基加固的不同部位分为：坡面防护加固、边坡支挡、湿弱地基加固3种类型。1坡面防护加固：路基防护中均有加固作用。2.边坡支挡：包括路基边坡支撑和堤岸支挡。路基边坡支撑：护肩墙、护坡.护面墙.护脚墙、挡土墙。（2）堤岸支撑：驳岸

31、.浸水挡墙、石笼、抛石、护坡、支垛护脚。3. 湿弱地基加固：辗压密实、排水固结、挤密、化学固结、换填土。二、常用路基挡土墙（一）重力式挡土墙重力式挡土墙是我国目前最常用的一种挡土墙形式，多用浆砌片（块）石砌筑。特点：形式简单、施工方便、就地取材，适应性强。缺点：墙身截面大，垢工数量大。重力式挡土墙墙背形式可分为俯斜、仰斜、垂直、凸形折线（凸折式）和衡重式5种。（二）加筋土挡土墙特点：利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，达到稳定土体的目的。加筋土挡土墙由填料.在填料中布置的拉筋以及墙面板三部分组成。一般应用于地形较为平坦、且宽敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡悄的

32、山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。加筋土挡墙是柔性结构物。（三）锚杆挡土墙锚杆挡土墙适用于缺乏石料的地区和挖基困难的地段，一般用于岩质路堑段,但其他具有锚固条件的路堑墙也可使用，还可应用于陡坡路堤。壁板式锚杆挡土墙多用于岩石边坡防护。按墙面的结构形式可分为柱板式锚杆挡土墙和壁板式锚杆挡土墙。3.5支挡结构设计3.5.1概述(1)挡土墙的用途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。在公路 工程中广泛应用于支挡路堤或路堑边坡.隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等。(2)挡土墙的类型及适用范挡土墙类型分类方法较多，一般以挡土墙的结构形式分类为主，常见的挡土墙 形式有：重力式、衡

33、重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式。按照 墙的设置位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙。路肩墙或路堤墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基边坡或基底 滑动，确保路基稳定，同时可以收缩填土坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面 积，以及保护临近线路已有的重要建筑物。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。(3) 挡土墙设置一般规定挡土墙类型应综合考虑工程地质、水文地质、冲刷深度、荷载作用情况、环 境条件、施工条件、工程造价等因素在勘察设计阶段，应对挡土墙地基基础进行综合地质勘察，查明地基地质条 件和地基承

34、载能力。设计中应分析预测挡土墙对环境产生的影响，确定必要的环境 保护方案和植物措施；在施工阶段应采用合理施工方法，尽量减少对环境和相邻路 基段的不利影响。挡土墙可采用锥坡与路堤连接，墙端应伸入路堤内不应小于0.75m,锥坡坡 率宜与路堤边坡一致，并宜采用植草防护措施。挡土墙端部嵌入路堑原地层的深度, 土质地层不应小于1.5m；风化软质岩层不应小于1.0m；微风化岩层不应小于0.5mo 应根据挡土墙墙背渗水量合理布置排水构造。具有整体式墙面的挡土墙应设 置伸缩缝和沉降缝。 挡土墙墙背填料宜采用渗水性强的砂性土、砂砾、碎(砾)石、粉煤灰等材 料，严禁采用淤泥、腐殖土、膨胀土，不宜采用粘土作为填料。

35、在季节性冻土区, 不应采用冻胀性材料做填料。 路肩式挡土墙的顶面宽度不应占据硬路肩、行车道及路缘带的路基宽度范3.5.2挡土墙设计计经过边坡稳定性分析，路堑与路堤都是稳定的，但是为了确保路基稳定，同时 可以收缩填土坡脚，减少填方数量，支撑开挖后不能自行稳定的边坡，可减少挖方 数量，降低边坡高度，因此本次在ko+60.000到ko+ioo.ooo设置重力式路堑挡墙,在k0+1000.000至k0+1100.000处设置高度变化的重力式路堤挡墙。堑挡土墙设计车辆荷载：计算荷载：公路ii级。因是路堑挡土墙，故不考虑车辆荷载。公路等级：二级公路;设计车速：60km 3 + 3)可算得 eax =10&

36、amp;59knm , £ =67.2knmocixciy挡土墙的稳定性检算:当挡土墙设置位置的地基条件比较好时，墙的整体稳定性常为控制因素。挡土 墙的稳定性包括抗滑稳定性和抗倾覆稳定性两个方面。(1)抗滑稳定性检算挡土墙的抗滑稳定性是指在土压力和其他外边作用下，基底摩擦阻力抵抗墙体 滑移的能力，用抗滑稳定系数表示。即作用于挡土墙的最大可能抗滑力与实际 下滑力之比：“ _ (比v + en)/ _ (wcosa()+ esin(a + 6 + cto)/ e厂e co s(a + 8 + a0) - w sin a0s = 20.06m2因为 v=sxl=20.06m3 所以w=20

37、.06 x 23=461.38kn。又因为墙底倾斜角为1： 5,所以a0 = a r c t a n41/6.:k 二(必 + 比)/ 二(wcosao + esin(a + 5 + ao)/c et-wte cos(a + 8 + a0) - w sin a0_ (46l38xcosl 1.3l+127.69xsin(0 + 31.75 + 1 l31)x0.5 127.69xcos(0 + 31.75+l 1.31)4 61 3&sin 1 1.3 1 _= 96.35 >1.3所以挡土墙抗滑稳定性满足要求。(2)抗倾覆稳定性检算挡土墙的抗倾覆稳定性是指墙体抵抗绕墙趾向外转动

38、倾覆的能力，用抗倾覆稳定系数ko表示。ko对于墙趾的稳定力矩之和ewv与倾覆力距之和知。的之比,k。二对于一般地区挡土墙可按下式计算:wzr +e zg ay xe zax y分块体积重力力臂10. 605243. 9152. 9425& 2481143. 70631. 30881.81541.7451.8781. 363531. 36051. 8463总20.0316460. 72681. 9939由图形可算得，式中，zg=1.9939mo zx=3.6925m, zy=2.031m。故抗倾覆稳定安全系数为：k _ gzg + eyzx° 一 exzy_ 461.38xl.

39、993367.2x3.6925_108.5sk2.031= 5.2971.5所以抗倾覆稳定性满足要求。(3) 挡土墙基底合力偏心距及基底应力检算进行基底应力检算，是为保证挡土墙的基底应力不超过地基允许承载力，控制 作用于挡土墙基底的合力偏心距，以避免挡土墙基础发生明显的不均匀沉降。设作用于基底的合力法向分力为ev,其对墙趾的力臂为zn,则合力偏心距e应为：_工叽工 _必° +e屁八'_w +仏代入数据由式得口彩g+eayz厂久xy苏瓦二 461.38xl.9939+67.2x3.6925 108.59x2.031461.38+67.2= 1.793hie = -z/v = 3

40、.6925/2-1.793 = 0.05325m <b/4 = 0.923 ,所以 e 满足要求。2max°min仝冬 461.38+67.26x0.0532,b b 3-69253.6925max46l38+67.23.69256x0.05325)3.6925 =155.532 <500apq _ 461.38+67.2 q 6x0.0532?°min 3.69253.6925 ；= 130.27 <500切a所以挡墙满足要求。（4）墙身截面强度检算强身截面强度检算是为了保证墙身有足够的强度。对于一般挡土墙，可取一、二个控制截面进行检算。本设计对墙身底部

41、、12墙高处截面进行验算，强度检算包括强度检算和稳定检算两个方面。墙身底部：法向应力检算：假定检算墙身底部处的截面，截面以上部分的挡土墙的自重g二丫 v,而v = 16.853 in3,g=23 x 16.8531=387.62 ( kn )。主动土压力：7 07e = 127.69x ()2 = 92.426kn。8.31eav= ertcos(a + 6) =7 8.59kneay = ea sin (a + 5) = 48.64kn故两者竖直分力：2/v = g + e = 38762m8.64=436.25&n水平分力：sr = e =78.59kn<ix工my -二 g

42、zg + eyzy eaxzx " g +仏_maxaminxn ym 2n 6ex 土二,由挡土墙图示可得出，墙底截面以上部分，z©二2.13, zv =2.357, zv= 3.2675,b = 3.2675可算出二二 gzg + e4 - e/_工 n" g + %_ 387.62x2.1 3+48.64x3.267578.59x2.357 387.62+48.64= 1.83屮沁亠837196兰沁=0.542 6所以截面上的法向应力:一 maxgminsa/6e4362566x(mbb3.26753.2675o】nax空(1±) = "

43、3血6 (1_ 6x(-0.196) = 1 & 566kpci % 5 0旳q b b 3.26753.2675。和竿（1 ±辛）=需診（1 +葺豁）心46®丹50呦。所以法向应力验算合格剪应力检算:r = e'-w + d")/ = 78.59-(387.62+48.64)心=莎炯 kpa3.2675所以剪应力检算符合要求。12墙高处截面：法向应力检算：假定检算墙身底部处的截面，截面以上部分的挡土墙的自重g二丫 v,而v = 8.3886ng=23x8.3886=192.94 (kn)。主动土压力：e = 127.69 x (丄严=31.922

44、5 kn。2eax= e“c°s (x + §) =27.145kneax = easin (a + 6) =16.798a7v故两者竖直分力:dv 二 g + ey = 192.94+16.798= 209.73&n水平分力：er = e =27.145knwy - am。二 gn© + £yzy e丄g+egtnax min2v em 2v 6e 土 w = b,由挡土墙图示可得出，墙底截面以上部分，z©二1.154, zv =2.5386, zv = 1.385, b = 2.5386可算出二 厂滋。二 gzg + e4 eany

45、"g + e巧_ 1 9294x1.1 54+1 6.798x2.5386 274 5x1.385_19294+16.798= 1.086e = 6-1.086=0.18336=0.42312 6所以截面上的法向应力:一 maxqmingv6e2(7386x0.1833bb2.53862.5386=仝冬 20738 * 6x0j833 = n勻 5 阴 °b h 2.53862.5386""空冬 207386x0.1833 =a 三b b 2.53862.5386所以法向应力验算合格剪应力检算:2.5386t =鱼凹4 = 27.14m9294+16.7

46、98)x0.4 =边伽 kpa所以剪应力检算符合要求。ah堤挡土墙设计1、设计资料车辆荷载：计算荷载：公路ii级。压力计算时，对于作用于墙背后填土表面的车辆荷载可以近似地按均布荷载来考虑，并将其换算重度与强后填土相同的均布土层。公路等级：二级公路；设计车速：60km根据公路类型，本地区设计洪水频率为150根据以上四个因素值查表得h=37mmz被植物或坑挖滞流的径流厚度根据地面特征查表得z=5mm屮一一地貌系数，根据地型、汇水面积f、主河沟平均坡度iz决定汇水面积 f (km2) f<10 km2根据表查得屮=0.1b洪峰传播的流量折减系数，由汇水面积重心至桥涵的距离（5=<lkm）

47、及汇水区的类型（丘陵汇水区）综合查表得，本设计取b=l；y 一一汇水区降雨不均匀的折减系数，由于汇水区得长度宽度均小于5km,5一一考虑湖泊或小水库调节作用对洪峰流量影响的折减系数，本地区有一个小池塘面积为珈曲所以謊",查表可得§取。99将各值带入公式计算得34qp=o. 1 x(37-5)2 x0.0645 x 1 x 1 x0.99=1.99m3s韓定涵洞孔径d：初选临界水深hk时的充满度为听二0.7。查表的，k=0.221 o则管径为:取管径d=1.5mo 以d=l5m代入计算时，可得k二 = 0.0531.55x9.81查表得到相应的人/二0.475。故临界水深人=

48、0.475x1.5 = 0.7125?酚界流速和临界坡度的确定：查表可得，当 盘= 0.475时，k, =0.368 , k. =0.9975,心=0.2415。d-叫二0.368x9.81x1.50.9975则：临界流速坯:=2.33ms临界坡度'为:c駅（丄（如2/3）210.0142.3 32(1.5x0.2415)2/3)2前水深:= 4.15%。圆管涵洞门采用八字翼墙式，则流速系数取二089,假设涵前流速勺=0,则: 耳如磊舊心皿云議両= 1.02曲所以如果涵前流速>0 ,则涵前水深一定小于1.02,因此涵前水深满足规定。 涵洞进水口处最小净空高度二d（h/l5） = 1.5（1.02/l.15） = 0.613 >8 = - = 0.375礙内正常水深ho和流速vo涵洞坡度为临界坡度即：=4.15%o,断面流量特征值k0=q/i05 =1.99/0.00415 =30.89满流时的断面流量特征值二 22.26x1.5吧二 65.72由k（）/k =30.89/65.72=0.47查表可得充满度瓜/d二0.482,由此久二 0.482x1.5 二 0.723查表可得断