【《某城市道路工程的道路路基及结构物设计案例》2300字】

某城市道路工程的道路路基及结构物设计案例1.1道路路基设计1.1.1设计一般规定（1）需要对应道路设计规范需求，包括道路功能、等级等（2）能够起到在使用过程中的稳定、安全、舒适以及施工过程中的方便等要求（3）路基建造材料要均匀、密实、稳定，具有较好的抗变形能力与耐久性（4）道路设计受载能力要符合规范，还可结合本地的实际特殊地质、水文、气象等情况，必要配合排水设施（5）合理的使用当地工业废料或者其他材料以到达因地制宜的目的（6）路基应处于干燥或中湿状态路段横面布置5×2（人行道）+6×2（快车道），车行道和人行道横坡坡度为1.5%。1.1.2路基压实及填土填挖方路基需要进行填土与压实操作进行加固处理，保证填土材料的稳定性、耐久性，以及其他物理、力学与水理特征，可根据当地地质情况进行具体处理。开元路是主干路，根据规范，填挖方对于路床顶面下深度具有最小压实度规定。进行压实，厚度按0.2m计下沉所增土方。1.1.3路基土石方调配对不契合部分进行相应的填、挖方处理，合理的设置填、取土方位置，进行科学减少工程量，提高填挖方效率，降低工程成本，实现一个施工便捷与成本合理的解决方案。1.1.4路基防护处理（1）采取与周边景观协调类似的防护方式（2）对于差别较大的填挖方路基造成的边坡、沿河等特殊情况的路基需要进行加固处理，保证路基的整体稳定性，防止坍塌或滑石造成工程事故，防止遗留交通隐患。（3）对于不同特殊土地质的处理，也应进行考虑，对应处治设计。根据地区历史交通与地质资料，开元路沿线未出现特殊地质情况。1.2挡土墙设计1.2.1挡土墙设置目的开元路沿线区域有地势有较小起伏，造成建造物与道路之间存在起伏的高差，为了建造安全以及土质的稳定性，需要设置挡土墙来进行稳定，从而去适配合适的挡土墙类型，抵消两侧建筑物的荷载，从而保持道路建设与周边建筑物的稳定性与耐久性。1.2.2挡土墙的类型选择按照挡土墙的结构特点，以及开元路沿线的高差幅度打下，本设计选择设置重力式挡土墙。在经济、安全、美学等要素的考虑下，本设计采用仰斜式挡土墙。在整个设计过程当中，我们通过使用软件进行边坡参数定义，然后进行挡土墙的立面设计，选取合适的类型与构造高度等其他内容，并且时刻查阅从而满足规范内容。1.2.3设计内容图3-1左侧挡土墙图3-2右侧挡土墙验算：墙身尺寸内容:所选墙顶宽:1.084(m)所选墙的身高:6.244(m)所选墙顶宽:1.084(m)测量背坡的倾斜坡度:1:-0.250所选墙顶宽:1.084(m)取1个扩展墙址的台阶:h1:0.650(m)b1:0.256(m)可知台阶与墙面坡坡度相同故取墙底倾斜坡率:0.200:1物理参数:圬工砌体容重:21.000(kN/m3)地基土摩擦系数:0.500墙身砌体容许压应力:1700.000(kPa)圬工之间摩擦系数:0.400容许弯曲拉应力:110.000(kPa)容许剪应力:80.000(kPa)材料抗压极限强度:4.300(MPa)材料抗力分项系数:1.920系数αs:0.0020场地特点:一般地区填土内摩擦角:35.000(度)填土摩擦角:21.000(度)粘聚力:0.000(kPa)容重:17.000(kN/m3)地基土容重:18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:500.000(kPa)墙底摩擦系数:0.400类型:土质地基内摩擦角:35.000(度)坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数15.0000.0001第1个:定位距离0.000(m)汽车-20级(计算荷载)摩擦角度:30.000(度)挡墙分段距离:10.000(m)荷载组合:结构重要性系数:1.000荷载组合数:1系数:1.000[土压力]计算高度为6.499(m)处的库仑主动土压力无荷载破裂角=36.354(度)横向可排列此种车2列宽度=1.159(m)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)010.5000.30030.00030.000022.3000.30030.00030.000030.5000.60060.00060.000042.3000.60060.00060.000050.5000.60060.00060.000062.3000.60060.00060.000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)011.6000.30030.0000.000025.4000.30030.0000.000031.6000.60060.0000.000045.4000.60060.0000.000051.6000.60060.0000.000065.4000.60060.0000.000布置距离B0=1.159(m)分布距离L0=9.352(m)荷载值SG=300.000(kN)换算土柱数值h0=0.597(m)按实际计算:第1破裂角：36.354(度)Ea=67.445(kN)Ex=66.947(kN)Ey=8.177(kN)作用点高度Zy=2.335(m)墙身截面积=7.106(m2)重量=161.436(kN)(一)倾覆稳定性墙身重力的力臂Zw=1.529(m)Zx=1.860(m)Zy=2.079(m)倾覆力矩=139.208(kN-m)抗倾覆力矩=265.173(kN-m)满足:K0=1.905>1.500验算：方程值=75.972(kN-m)>0.0(二)滑动稳定性验算Wn=160.262(kN)En=21.148(kN)Wt=32.052(kN)Et=64.043(kN)滑移力=31.991(kN)抗滑力=72.564(kN)符合:Kc=2.268>1.300滑动稳定验算：值=51.182(kN)>0.0地基土层水平向:滑移力=66.947(kN)抗滑力=87.272(kN)符合:Kc2=1.304>1.300(三)地基应力及偏心距验算最大应力与最小应力之比=167.428/111.350=1.504合力偏心距:e=-0.044<=0.167*1.301=0.217(m)墙踵处:压应力=167.428<=650.000(kPa)墙趾处:压应力=111.350<=600.000(kPa)地基平均承载力:压应力=139.389<=500.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基，故该验算可省(五)墙底截面强度验算相对于验算截面外边缘，墙身重力的力臂Zw=1.546(m)Zx=1.860(m)Zy=2.079(m)[容许应力法]:法向应力检算:相对于验算截面外边缘，合力作用力臂Zn=0.731(m)偏心距验算满足:e1=-0.061<=0.250*1.340=0.335(m)压应力:面坡=91.087背坡=159.181(kPa)压应力符合:值=159.181<=1700.000(kPa)切向应力检算:剪应力符合:值=-0.093<=80.000(kPa)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]无荷载时的破裂角=36.354(度)汽车-20级横向可排此种车辆2列布置距离=2.719(m)布置长度B0=2.719(m)分布距离L0=8.830(m)荷载值SG=300.000(kN)换算土柱高度h0=0.735(m)第1破裂角：36.354(度)Ea=51.299(kN)Ex=52.906(kN)Ey=6.462(kN)作用点Zy=2.059(m)[强度验算]墙身截面积=6.064(m2)重量=139.470(kN)墙身重力的力臂Zw=1.241(m)Ey的力臂Zx=1.599(m)Ex的力臂Zy=2.059(m)[容许应力法]:法向应力检算:偏心距验算满足:e1=0.031<=0.250*1.084=0.271(m)压应力:面坡=157.935背坡=111.312(kPa)符合:计算值=157.935<=1700.000(kPa)切向应力检算:符合:计算值=-5.043<=80.000(kPa)1.3平面交叉口设计1.1.1交叉口设计原则综合考虑路线的性质、等级等因素考虑分期、近远期结合修建灵活合理采用地形，节约用地根据交通速度