黑河嫩江公路西岗子至二站段两阶段初步设计

1、The Graduation Design for Bachelors DegreeXi gang zi to Er zhan of the Hei Nen highway in section two stages preliminary designs Heilongjiang Institute of Technology HarBin 摘 要本设计根据给定的资料，通过对原始数据的分析,根据该路段的地质、地形、地物、水文等自然条件,依据公路工程技术标准 、公路路线设计规范等交通部颁发的相关技术指标,在老师的指导和同学的帮助下完成的。设计内业详细资料有：路线设计，包括纸上定线（山岭区或越岭

2、线）、绘制路线平面图、路线纵断面设计）；路基设计，完成两公里横断面和路基土石方的计算及路基排水设计；路面设计，水泥混凝土路面设计；小桥涵设计，完成一项涵洞设计；路线交叉设计，完成一项路线平面交叉；设计概算编制，完成全线设计路段的初步设计概算；应用计算机绘制工程图，按老师指导和要求完成。整个设计计算了路线的平、纵、横要素,设计了路基、路面、平面交叉、小桥涵的尺寸等内容,由此圆满完成了黑（河）嫩（江）公路西岗子至二站段两阶段初步设计。关键词：路线，路基,路面,涵洞，平面交叉，施工组织，挡土墙ABSTRACTThis design according to the given data, throu

3、gh the analysis on the original data, according to the geological and topographical features, hydrology, and other natural conditions, according to the technical standards of highway construction, highway route design standard issued by the ministry of related technical indexes, the teachers guidanc

4、e and help the classmates.Design in details, including design: paper fixed line (mountain area or servants line) and drawing route map, line longitudinal design), Complete two kilometers roadbed design, calculation of cross-sectional and roadbed conditions and roadbed drainage design, Road design, t

5、he design of cement concrete pavement, Small bridge culvert design, complete a design, Line a crossover design, complete a line plane cross, Budget compilation, complete all sections of the design of the preliminary design program; The application of computer drawing engineering drawing, according t

6、o the requirements and the teacher.The design of the route computation, the longitudinal and lateral elements, design the subgrade pavement, plane and the size of the small bridge, etc., thus completing the xigangzi to erzhan of the Hei Nen highway in section two stages preliminary designs.Key words

7、: Route, roadbed, road, culvert，Route cross，Construction management plan，Retaining wall目录摘要Abstract 第1章 绪论11.1 选题的背景、目的及意义1 1.2 设计任务11.3 路线概况11.4 公路等级和技术标准21.5 路线采用的技术经济指标21.6 路线设计起讫点31.7 本章小结3第2章 路线42.1路线方案的说明和比较4 2.1.1 了解资料4 2.1.2 定线的原则与方法4 2.1.3 定线具体过程 4 2.1.4 路线方案的比选52.2 路线平面设计5 2.2.1 确定各平曲线半径及缓

8、和曲线长度5 2.2.2设计确定平曲线的原则7 2.2.3特殊线形设计方法7 2.2.4 编制直线及转角一览表10 2.2.5平面图标注10 2.2.6 弯道视距的检查10 2.2.7 绘图10 2.3 路线纵断面设计10 2.3.1点绘地面线10 2.3.2 拉坡 调坡 定坡10 2.3.3 确定纵坡度，变坡点的位置10 2.3.4 纵断面图的详细设计10 2.3.5 平、竖曲线的组合10 2.3.6竖曲线要素的计算112.3.7 平纵线形设计应注意避免的组合112.4 本章小结12第3章 路基路面及排水133.1路基设计13 3.1.1 边坡的确定13 3.1.2 路基高度的确定13 3.

9、1.3 加宽超高设计14 3.1.4 排水系统的设计原则16 3. 1. 5 挡土墙设计17 3.1.6 横断面的绘出25 3.2路面设计25 设计原则25 路面结构的确定及材料的选择25 施工要求25 路面设计计算书263.3 排水系统的设计原则343.4本章小结34第4章 桥涵 涵洞354.1 全线采用的涵洞354.2 涵洞的设计35 小桥涵位置确定35 洞口类型的选择35 涵洞计算354.3 本章小结37第5章 路线交叉385.1 全线采用的路线交叉说明38 5.1.1 平面交叉设计概述38 5.1.2 平面交叉设计的基本要求385.2 平面交叉设计38 交叉口设计类型38 交叉口设计技

10、术指标38 平面交叉计算385.3 本章小结41第6章 环保设计416.1 环保设计方案416.2 本章小结41第7章 施工组织427.1 路基施工42 7.1.1施工准备42 填方路基施工42 挖方路基施工42 7.1.4路基填筑施工图427.2水泥稳定底基层施工42 下承层的准备42 测量放样42 混合料的拌和42 摊铺混合料43 水泥稳定基层施工工艺437.3 水泥混凝土路面的施工工艺43 混合料设计43 施工方法437.4涵洞工程施工43 钢筋砼管涵施工工艺44 圆管涵施工工艺流程图44结论51参考文献52致谢53 第1章 绪 论1.1 选题的背景、目的及意义本次毕业设计是在对公路勘测

11、设计、路基工程、路面工程、桥梁工程及其它有关专业课程的学习的基础上，并在教师的指导下，完成一段公路的两阶段初步设计任务。本次设计的目的和意义是应用学过的专业知识，根据自己专业的服务去向,在老师的指导下独立的完成一段公路的初步设计任务。通过此次设计可以培养我们的综合设计能力,进而把学过的知识加以系统的应用和巩固，使理论与生产实践相结合。掌握路线设计、路基设计、路面设计、小桥涵设计及初步设计概算设计理论和具体设计方法，并能够独立完成全部设计的图表。为自己走向工作岗位后适应生产实践的需要打下坚实的基础。1.2 设计任务本次设计任务主要包括：依据地形图完成给定的初步设计路线设计： 纸上定线（山岭区或越

12、岭线） 进行方案比较（局部） 进行路线平面设计 进行路线纵断面设计。路基设计： 完成2km路基横断面设计.土石方计算 及路基排水设计，结构设计，边坡设计。路面设计： 水泥混凝土路面设计（详细设计）。小桥涵设计：结合自身设计，完成一项涵洞设计。路线平面交叉设计：完成一处路线平面交叉设计。施工组织设计：完成施工组织设计重要是是施工进度和施工方法专项设计：路基挡土墙设计。1.3 路线概况本设计路段为山岭区,沿线为第四级冲击和洪积层，表层土壤为中液限粘土，中层为冲积形成的砂砾，圆砾，底层为白垩系砂岩。土壤渗透性较好，地层比较稳定。工程名称：黑（河）嫩（江）公路西岗子至二站段,路线位于东经1265905

13、1273050，北纬493955495403之间。属山岭重丘区，植被为人工林和次生林，沿线所处自然区划为区。年平均气温为3.0C 降雨量400mm600mm。冬季主导风向为西北风 年平均风速3.5m/s 多年平均最大冻深2.0米。水文情况：地表排水良好，地下水位埋深小于3米。公路主要病害：冻胀翻浆延流水。1.4 公路等级和技术标准(1-1)1.5 1.6 起点坐标 N-5185800 E-22396500 起点高程 519.000终点坐标 N-5183600 E-22399100 终点高程 590.320黑（河）嫩（江）公路西岗子至二站段 第2章 路线线形设计2.1路线方案的说明和比较2 .1

14、.1 了解资料首先要熟悉地形图和所给的原始资料，分析其地貌、高差、河渠、 耕地、建筑物等的分布情况。定线的原则根据给定的起终点，分析其直线距离和所需的展线长度，选择合适的中间控制点。在路线各种可能的走向中，初步拟定可行的路线方案，（如果有可行的局部路线方案，应进行比较确定），然后进行纸上定线。1在1:10000的小比例尺地形图上在起，终控制点间研究路线的总体布局，找出中间控制点。根据相邻控制点间的地形、地貌、地质、农田等分布情况，选择地势平缓山坡顺直的地带，拟定路线各种可行方案。 2.对于山岭重丘地形，定线时应以纵坡度为主导；对于平原微丘区域（即地形平坦）地面自然坡度较小，纵坡度不受控制的地带

15、，选线以路线平面线形为主导。最终合理确定出公路中线的位置（定出交点）。定线具体过程 （1）试坡：定均坡线。在山岭重丘地带，根据等高线间距和所选定的平均纵坡（视路线高差大小，一般选5%-5.5%）按计算得等高线间平均长度a(a=等高距/平均纵坡)进行试坡（用分规卡等高线），本设计中a取2cm，将各点连成折线，即均坡线。 （2）定导向线：分析这条均坡线对地形、地物等艰苦工程和不良地质的避让情况。如有不合理之处，应选择出须避让的中间控制点，调整平均纵坡，重新试坡。经过调整后得出的折线，称为导向线。（3）平面试线：穿直线：按照“照顾多数，保证重点”的原则综合考虑平面线形设计的要求，穿线交点，初定路线导

16、线（初定出交点）。敷设曲线：按照路中线计划通过部位选取且注明各弯道的圆曲线的长度。平面试线中要考虑平纵横配合，满足线形设计和标准的规定和要求，综合分析地形、地物等情况，穿出直线并选定曲线半径。 （4）修正导向线：纵断面控制：在平面试线的基础上点绘出粗略纵断面地形线，（可用分规直接在图纸上量距，确定地面标高），进行初步纵坡设计，并根据纵坡设计情况修正平面线形。横断面较核：根据初步纵坡设计，计算出路基填挖高度，绘出工程困难地段的路基横断面图（如地面横坡陡或工程地质不良地段等），根据路基横断面的情况修平面线形。 （5）定线： 经过几次修正后，最终确定出满足标准要求，平纵线型都比较合适的路线导线，最终

17、定出交点位置（一般由交点坐标控制）。 路线方案的比选 如有路线局部方案，应分别进行定线设计，经论证比较定出推荐方案，路线方案比较选择主要考虑下列因素：（1）路线长度；（2）平、纵面线形指标的高低及配合情况；（3）占地面积；（4）工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量）；（5）造价等。2.2 路线平面设计 根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配合；线形应与地、地物相适应，与道路所经地带的地形、地物、环境、景观相协调，而且减少工程数量，节省投资。 确定各平曲线半径及缓和曲线长度 设计确定平曲线的原则1.在条件允许的情况下尽量使用大的曲线半径（R10000m）。2.一

18、般情况下使用极限半径的48倍或超高为24%的原曲线半径值，即3901500m为宜。3.从现行设计要求方面考虑，曲线长度按最小值58倍。4.地形受限时曲线半径应该尽量大于一般最小半径。5.从视觉连续性角度，缓和曲线长度与平曲线半径间应有如下关系。6.为使线形连续协调宜将回旋线与原曲线长度比例定位1：1：1，当曲线半径较大，平曲线较长时 也可以为1 ：2：1。7.尽量保证全线指标均衡。根据设计资料，本次设计段路为二级路，设计速度为60Km/h，设计年限20年，全线共设10条平曲线，其中包含基本型和S形曲线等多种曲线。 特殊线形设计方法1、基本型：按直线回旋线圆曲线回旋线直线的顺序组合，为了使线形连

19、续协调，宜将回旋线圆曲线回旋线的长度比设计成1:1:1；当半径较大，平曲线较长时，也可以将回旋线圆曲线回旋线的长度比设计成1:2:1等组合形式。 校正后的交点与原来的交点相符。2、S型曲线：两个反向圆曲线用回旋线连接的组合，两圆曲线的半径之比不宜过大，比值宜1：2，两个回旋线参数A1与A2之比应小于2.0，有条件时以小于1.5为宜。当回旋线间不得以插入直线时，其直线的长度应符合以下公式：L（A1+ A2）/40。S型曲线计算算例例如JD6、JD7成S型JD6桩号为K82+343.331，偏角为左383617.8JD7桩号为K82+850.903，偏角为右304013.0交点间距mm m m 设

20、计曲线2的半径和缓和曲线长mmmm拟m 在1到1/3之间由上两式解得mmmmm各项验算满足要求(1) ZH=JD- Th1 = K82+071.250HY=ZH+Ls1= K82+239.250YH=HZ- Ls1 = K82+431.724HZ=ZH+Lh= K82+599.724(2) ZH=JD- Th2 = K82+601.398 HY=ZH+Ls2= K82+751.398 YH=HZ- Ls2 = K82+941.312 HZ=ZH+Lh= K83+091.312式中：ZH第一缓和曲线起点（直缓点）HY第一缓和曲线终点（缓圆点）YH第二缓和曲线终点（圆缓点）HZ-第二缓和曲线起点（

21、缓直点） 根据路线几何线形设计要求，确定路线平面线形各要素及其他们之间的配合；线形应与地形.地物相适应，与道路所经地带的地形.地物.环境.景观相协调，而且减少工程数量，节省投资。在以上工作完成后，即可以绘制等高线根据中桩地面高程以及横断面数据利用内差绘制等高线。2.2.4 编制直线及转角一览表根据所得数据填写直线转角一览表2.2.5 平面图标注路线起终点里程、交点位置及编号、公里桩、百米桩、水准点地物、人工构造物、曲线主点桩号、曲线要素表、坐标网格等。2.2.6 弯道视距的检查对于曲线内侧受建筑物、树木、路堑边坡等限制较严的弯道应进行视距检查，对于需要进行工程处理来保持视距的弯道绘出视距包络图

22、。2.2.7 绘图根据路基横断面设计图确定出公路用地范围，并据此绘出公路用地图，比例尺：纵向1:2000,横向1:1000,图上标出百米桩左右两侧的用地范围，连结细实线，并注上占地宽度，各曲线要素点要标出。单曲线内中桩坐标计算2.3 路线纵断面设计点绘地面线根据各里程桩号及对应的地面高程，点绘出路线地面线 。 拉坡 调坡 定坡 确定设计高程时，应根据公路路线设计规范规定公路的最大纵坡、限制坡长、纵坡折减、合成坡度等，并结合路线起终点、桥隧、交叉口、越岭线垭口、沿溪线水位等控制点和经济点的高程，确定出公路路线纵断面设计线。该设计线必须满足技术标准，又尽可能照顾平纵面线形的协调。同时还是最经济的设

23、计。 确定纵坡度，变坡点的位置 高程纵断面设计线不宜太碎，应保证最小坡长要求，变坡点位置应选择在整10m桩号上，变坡点高程精确到小数点后三位，中桩精度小数点后三位。坡度值为“0.00%”。 纵断面图的详细设计选取各变坡点处竖曲线半径：计算各竖曲线要素。根据设计资料绘制出路线中桩点的地面线，并写出纵断面设计图的地质土壤情况，地面标高里程桩号、桥涵位置、孔径、结构类型、水准点的高程和位置坡度、填挖高度、与公路交叉的位置。纵坡设计应考虑汽车的性能。有利于安全.提高车速. 减少大气污染。应当避免出现小于0.3%的不利于排水的纵坡度。 平、竖曲线的组合1. 平、竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。

24、2. 平、竖曲线大小应保持均衡。3. 暗、明弯与凸、凹竖曲线的组合合理。 4. 有些平、竖曲线应避免组合。 竖曲线要素的计算 （2-12） （2-13） （2-14） （2-15）注：R竖曲线半径T竖曲线切线长E外距 前段坡线坡度 后段坡线坡度 当0时为凹型竖曲线；0时为凸型竖曲线。 例： 变坡点桩号 变坡点高程 R L T EK76+560 530.359 100000 0.854 85.352 42.68 0.09竖曲线起点高程=变坡点高程T 注：起点位于上坡段取负；起点位于下坡段取正切线高程=竖曲线起点高程+设计高程=切线高程h填挖高度=设计点高程-地面高程 注：凹型竖曲线取正；凸型竖曲

25、线取负；计算点到竖曲线起点距离坡线的中纵坡度；上坡取正；下坡取负；h竖曲线上任意点的距离 平纵线形设计应注意避免的组合1.应避免在凸型曲线的顶部和凹型竖曲线的底部插入小半径平曲线。2.应避免在凸型竖曲线的顶部和凹型竖曲线的底部与反向平曲线变曲点重合。3.在长直线段或长平曲线内要尽量设成直坡线避免设置凸凹看不见的线形。4.平曲线长直线段内不要插入短的竖曲线。5.应避免在长直线上设置长坡凹型竖曲线路段这种路段易产生视觉的错觉 造成超速行驶。2.4本章小节本章对公路纸上定线和方案的确定进行了详细介绍，同时包括了路线平面设计（平曲线半径及缓和曲线长度计算、等高线的绘制、平曲线的超高计算）、路线纵断面设

26、计（点绘地面线，拉坡.调坡.定坡，确定纵坡度.变坡点的位置，纵断面图的详细设计以及竖曲线要素计算等），还阐述了平、竖曲线的组合方式及平纵线形设计应注意避免的组合第3章 路基路面及排水 路基是公路的重要组成部分，它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，必须具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，中期设计在公路设计中占有重要的地位。3.1路基设计根据公路工程技术标准JTGB01-2003 规定二级公路，山岭区的有关技术标准 表3.1路基参数表 路基宽度(m)路基边坡坡度路面宽度 (m)右侧硬路肩宽度(m)土路肩 宽度(m)边沟 坡度10.001：1.58.50.750.

27、751：1路基横断面由路面宽度、路拱横坡度、路肩、路基宽度、路基边沟、 截水沟、取土坑、弃土坑、公路用地等组成。路拱横坡度取1.5%， 土路肩为3%，路基边坡为1:1.5，在设计边沟的深度为0.6 m，宽度为0.6m，边沟坡度均为1:1。 边坡的确定路基边坡坡度对路基稳定性十分重要，确定路基边坡坡度是路基设计的重要任务。其大小取决于边坡的土质，岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。一般路基的边坡坡度可根据多年实践经验和设计规范推荐的数值采用。1.路堤边坡 一般路堤的边坡度可根据填料种类和边坡高度按规定坡度选用，路堤边坡坡度超高时，单独设计，陡坡上路基填方可采用砌石。2. 路堑边坡 土

28、质路堑边坡应根据边坡高度，土的密实程度，地下水和地面水的情况，土的成因和生成时代等因素选定。岩石路堑边坡，一般根据地质构造与岩石特性对照相似工程的成功经验选顶边坡坡率。 路基高度的确定路基的填挖高度，是在路线纵断面设计时综合考虑路线纵坡要求，路基稳定性和工程经济等因素确定。从路基的强度和稳定性要求出发，路基上部土层应处于干燥或中湿状态，路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路基的最小填土高度。路基横断面设计是在横断面测量所得的数据点绘到横断面上,按纵断面设计确定的填高度和平曲线上的超高,加宽值逐桩绘出路基横断面设计图,并计算的填挖中桩高度,填方面积和挖方面积分别标注于

29、横断面图上。填、挖方面积的计算方法填挖面积的计算方法包括积距法、几何图形法、混合法、求积仪法,本设计采用积距法。图3-1 横断面计算图如图每隔1cm量出高度累计相加由于比例尺为1:200结果乘以4得到填挖方面最后把结果减去(填方)或加上(挖方)路面结构层面积即得该断面的填挖方面积，对于半填半挖路段，填挖面积应该分别写出。 加宽超高设计1.加宽 当半径小于等于250m时，为了保证车的安全，曲线段上的正常宽度应做适当的加宽，半径大于250时不加宽。2.超高二级公路设计时速为60km/h时，当平曲线半径小于1500m时为让汽车在曲线上行驶时能够获得一个指向曲线圆心的横向分力，以克服离心力对行车的影响

30、应设置超高。本设计中超高的设置方法采用的是绕边线旋转的方法，超高的形成过程包括提肩阶段、双坡阶段和旋转阶段。3.超高值的计算路基设计调和一般是指路肩边缘的高程，在超高设置段路基及中线的填、挖高度内改变，因此在该段应对超高值进行计算。下面是计算各超高缓和段上各断面的超高值，公式摘录如下：表3.2 绕路面内边线旋转超高值计算公式超高位置计算公式备注1.计算结果均为与设计高之高差；2.临界端面距超高缓和段的 起点：全超高阶段外缘中线内缘超高过度段外缘中线内缘以桩号(K76+690.745K77+231.554)为例：LS=150m V=60Km/h R=500m 查得ib=4.0%m LC LS 取

31、1） 圆曲线的全超高断面 h内=(bJTiJT+bJYiG)-(bJT+bJY)+b ib =(0.753%+0.751.5% )-( 0.75+0.75+0) 4.0%=-0.02625H中=(bJTiJT +bJYiG)+(B/2)ib =(0.753%+0.751.5% )+3.54%=0.17375H外=(bJTiJT+bJYiG)+(B+bJT+bJY)ib= (0.753%+0.751.5% )+8.54%=0.373752) 超高缓和段超高值计算：（1）双坡断面 h内=(bJTiJ+bJYiG)-(bJ+bx)iG=(0.753%+1.51.5%)-(0.75+0.75+0)1.

32、5%=0.01125h外=bJT(iJ-iG)+x/x0B+2(bJT+bJY) iG =0.75(3%-1.5%)+9.255/13.1257.0+2(0.75+0.75) 1.5%=0.101 h中=(bJTiJT+bJYiG)+(B/2)iG=(0.753%+0.751.5% )+ 3.51.5%=0.08625x0 = LciG/ib=351.5%/4.0%=13.125（2）旋转断面h=(bJTiJT+bJYiG)-(bJT+bJY)+bxix =(0.753%+0.751.5%)-( 0.75+0.75+0)+0 0.039=-0.02475h外=(bJTiJT+bJYiG)+(B

33、+bJT+bJY)ix= (0.753%+0.751.5%) +8.50.039=0.365h中=(bJTiJT+bJYiG)+(B/2)ix =(0.753%+1.52% )+ 3.00.039 =0.15075式中：B行车道宽度（m）bj 路肩宽度（m）b圆曲线的加宽值（m）bxX距离处的路基加宽值（m）超高横坡度路拱横坡度路肩横坡度与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离（m）x超高缓和段中任意一点至超高缓和段起点的距离（m）4超高设计图的绘制按比例绘制一条水平基线,代表路中心线,并认为基线路面横坡是为零。绘制两侧路面边缘线,路边缘线离开基线的距离,代表横坡度的大小。标注路面路肩横

34、坡度,以前进方向右侧斜的路拱横向坡度为正,向左倾斜为负。排水系统的设计原则1. 一般规定 (1)二级公路路基路面排水应进行综合设计，使各种排水设施形成一个功能齐全，排水能力强的完整排水系统。 (2)路基排水设计应与农田水利建设规划相配合，防止冲毁农田或危害农田水利设施，当路基占用灌溉沟渠时，应予恢复，并采取必要的防渗措施。 (3)公路穿过村镇居民区时，排水设计应与现有供、排水设施及建设规划相协调。(4)排水困难地段可通过提高路基或采取降低地下水位、设置隔离层等措施，使路基处于干燥、中湿状态。2.地质情况 本段处在干燥或中湿状态 ，路基排水基本顺畅，但也出现挖方及矮路堤，在大部分地区及挖方路段需

35、设置边沟，并且两侧100米左右的路段由于是填方向挖方过渡，填土高度较小，属于矮路堤都必须设置边沟。当排水量大时应进行流量计算，在小半径曲线设置超高的地段，边沟宜加深。边沟纵坡应与路线纵坡一致，但本路线全线地面起伏很大，且横断面高差很大，在许多路段无法满足此项要求。在路基两侧设置边沟，一般情况下挖方路基和填土高度小于1.0m的路堤应设置边沟，边沟最大纵坡为3%,最小纵坡为0.3%。在一些地线横向排水好的路堤也可不设边沟。全线横向排水基本良好，路基受地下水影响小，不需全线设置边沟，路线右侧高，左侧低，右侧需设边沟的地段少一些。纵向排水全部按设置3m护坡道的情况选择，挖方路段选路基边坡坡脚以外2米。

36、边沟出口必须设在横向排水良好或涵洞的地段使边沟汇集来的水能顺畅的排向路基范围以外，以保持路基处在干燥或中湿状态。各种排水设施的设计应尽量少占农田，并与水利规划和土地使用相配合进行综合规划，排水口应尽可能引接至天然河沟，以减少桥涵工程，不宜直接注入农田。应采取就地取材，因地制宜的原则。在路基两侧设置边沟，一般情况下挖方路基和填土高度小于1.0m的路堤应设置边沟，边沟采用梯形，边沟的底宽为0.6m, 深度为0.6m, 内侧边坡采用1:1,外侧边坡为1：1。边沟最大纵坡为3.0%,最小纵坡为0.3%。在一些地线横向排水好的路堤也可不设边沟。纸上定线在地形图上示出排水沟渠的平面位置。涵洞与路正交，纵坡

37、度最大为2%，涵管直径为1.50m。 挡土墙设计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，它广泛应用在支撑路堤或路堑边坡，隧道洞口，桥梁两端及河流岸壁等。1、设置挡土墙的几种情况路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙：（1）路基位于陡坡地段或岩石风化的路堑边缘地段；（2）为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段；（3）可能发生塌方，滑坡的不良地质地段；（4）水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段；（5）为节约用地，减少拆迁或少占农田的地段；（6）为保护重要建筑物，生态环境或其它特殊需要的地段.本设计在K76+475.000K76+575.000处填方高度相对较大

38、，路基边坡稳定性不足，所以在此设置重力式挡土墙。2、重力式挡土墙设计应考虑的主要问题（1）仰斜式路肩挡土墙是靠墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定的，它具有形式简单，施工方便，可就地取材，适应性强等特点，因而应用十分广泛。（2）重力式挡土墙一般多用片(块)石砌筑，在缺乏石料的地区有时也用水泥混凝土预制块修建，或直接用水泥混凝土浇筑。（3）根据墙背倾角的不同，重力式挡土墙又可细分为仰斜式、竖直式、衡重式、俯斜式和凸形等5种。仰斜墙背所受主动土压力最小，故墙身断面较经济；俯斜墙背所受土压力较大，通常在地面横坡陡峻时采用，可凭借陡直的墙面以减少墙高；俯斜墙背可做成台阶形，以增加墙背与填土间的摩擦

39、力，竖直墙背的特点则介于仰斜墙背和俯斜墙背之间；凸形折线墙背由仰斜墙背演变而成，主要为减少上部的断面尺寸；衡重墙背在上下墙间设有衡重台，利用其上填土的重力使全墙重心后移，增加了墙身的稳定。（4）挡土墙宜采用渗水性强的砂性土、粉煤灰等材料作为墙背填料，当采用粘性土作填料时，宜掺入适量的碎石。在季节性冻土区，应选择炉渣、碎石、粗砂等非冻胀性填料，并应分层夯实。（5）沉降缝、伸缩缝、泄水孔及排水一般沿墙长1020m设置伸缩缝，墙高突变或基底地质、水文情况变化处均应设置沉降缝，两者可合并设置，缝宽约2030mm，沿缝的三边填塞沥青麻筋或涂沥青木板，塞入深度0.2m。根据墙背填料的透水性能及渗水量设置泄

40、水孔和墙背反滤层，泄水孔孔径宜100mm，且向外倾斜5%，沿墙高和墙长每隔23m上下交错布置；孔的进水侧设厚度0.3m的反滤层；最下排泄水孔应高出地面或水面0.3m；墙背应设置隔水层，一般做0.20.3m厚的粘土隔水层。根据需要，可采用地表排水、填土外设截水沟、填土表面设隔水层、墙面防水层、排水沟等措施，防止地表水渗入挡土墙。（6）对于挡土墙基础埋深的问题,公路路基设计规范(JTG D302004) 5.4.3条规定：挡土墙基础置于土质地基时，基础埋深不得小于1m。当冻结深度小于或等于1m时，基底应在冻结线以下不小于0.25m，并应符合基础最小埋置深度不小于1m的要求；当冻结深度超过1m时，基

41、底最小埋深不得小于1.25m，还应将基底至冻结线以下0.25m深度范围的地基土换填为弱冻胀材料。路堑式挡土墙基础顶面应低于路堑边沟底面不小于0.5m。（7）挡土墙宜采用明挖基础。基底建筑在大于5%纵向斜坡上的挡土墙，基底应设计为台阶式。（8）根据实际经验，高度6m以上的重力式挡土墙，其经济性、安全性均不如桩锚体系挡土结构。所以如非特殊情况，高度6m以上尽量少采用重力式挡土墙。（9）设计中墙背填土内摩擦角、土对挡土墙背的摩擦角、地基土对墙基底的摩擦系数等参数，对墙身截面尺寸影响较大，应根据现场试验或传统资料准确选用。（10）一般重力式挡土墙的设计需考虑以下五方面问的题：抗滑移稳定性； 抗倾稳定性

42、；墙身的强度；地基的承载力；地基的整体稳定性。其中墙身的强度一般都能满足要求，不必计算，如有必要，仅验算墙身和基础结合处的强度即可。（11）重力式挡土墙的设计，一般是先根据墙后填土性质，工程地质情况和砌筑材料等条件凭经验初步拟定挡土墙截面尺寸, 首先作抗滑移稳定验算, 如不能满足要求, 则改变截面尺寸重新验算, 待满足抗滑移要求后再作其它各种验算，即通常是抗滑移稳定性决定了挡土墙的截面尺寸。3、本设计重力式挡土墙截面尺寸拟定以及有关设计参数的采用本设计采用重力式仰斜式挡土墙，拟定墙面高度H=6.5m，墙背坡度N1=-0.33，墙面坡度M=0，墙底倾斜坡度N2=0.2，墙顶宽度b1=1.2，墙趾

43、宽度db=0.8m，墙趾高度bh=0.8m，基地内倾坡度，路基宽度，土路基宽度，墙背填土为砂土，填料容重，填料内摩擦角， 外摩擦角，=2.31，重要性系数，挡土墙分段长度。地基情况：砂性土密实，基底容许承载力，地基土的内摩擦系数系数。墙身材料：墙体圬工为5号砂浆，浆砌10号片石砌筑，砌体容重，砌体极限抗压强度Ra=399KPa 。4、墙背主动土压力及其作用点计算假设破裂面交与荷载内，采用相应的公式计算：挡墙的尺寸：6.5m3.345m a=2.0m b=3.0m（1）挡土墙自重及重心计算=1.23m（2）墙后填土以及车辆荷载引起的主动土压力车辆荷载作用下的土压力按墙高确定的附加荷载强度进行换算

44、，即： （3.24）式中 墙后填土的容重；附加荷载强度，按表3.1取值。表3.3 附加荷载强度q墙高H(m)Q(kpa)2.020.010.010.0注：H=2.010.0m时，q可线性内插确定。查表3.1得，当H=6.5m时，内插求得q=15.625kpam70.93 = =0.1577=28.58 假设成立，破裂面交于荷载内kN/m土压力的水平分量kNkNm5、重力式挡土墙力学验算（1）抗滑稳定性检算 滑动稳定性方程： （3.25）式中 挡土墙自重，G=300.30KN墙背主动土压力的水平于垂直分力；基底倾斜角，本设计中=0.2；主动土压力分项系数，当组合为，时，=1.4；当组合为，时，=

45、1.3；地基土的内摩擦系数由公式（3.25），得： 所以抗滑稳定性满足要求。（2）抗倾覆稳定性检算所以抗倾覆稳定性满足要求。（3）基底应力及合力偏心距验算：=0.48m=0.6865m因为，所以满足规范要求。式中基底边缘最大，最小压应力设计值,KN B基础宽度，m 代入公式求出： 因为，所以满足规范规定。墙身截面验算（验算1/2截面处）： =0.022=0.600=30.96 =0.389将h1,h3,h4代入以上公式中得：=1.944土压力的水平和垂直分力为：强度计算公式： 式中：抗力安全系数。 (查表)材料极限抗压强度，=399KpaA挡土墙构件的计算截面积 。轴向力偏心影响系数。设计轴向力，=重要性系数，=1.0所以强度验算满足要求。稳定计算公式： 式中： 系数，查表得=0.002所以强度验算合格。3.1.6横断面的绘出横断面设计一般比例为1:200, 在横断面图上，按纵断面设计确定的填挖高度和平面设计的超高，根据标准规定的路基宽