道路勘测毕业设计的计算书

1、目录目录11 绪论3 1.1 工程概况3 1.2 设计任务3 1.3 主要设计指标3 1.4 主要技术标准4 2 平面设计5 2.1 设计原则5 2.2 设计总要求5 2.3 平曲线设计6 2.4 超高设计8 3 路线纵断面设计9 3.1 纵断面设计的总原则及方法93.2 纵断面设计计算11 3.3 纵断面的绘制124 路基横断面设计134.1 横断面设计时应收集的资料134.2 路基横断面形状及高度确定的依据13 4.3 路基横断面图绘制144.4 土石方数量计算14 4.5 处理工程14 5 路面设计15 5.1 路面结构设计原则15 5.2 结构层组合设计原则15 5.3 路面设计15

2、5.4 路面接缝的设计24 6 挡土墙设计256.1 挡土墙设计原则266.2 挡土墙施工方法266.3 挡土墙计算示例267 涵洞的设计27 7.1 涵洞设计的原则27 7.2 涵洞洞口加固与防护28 7.3 涵长的计算28 参考文献30致谢31 1 绪论1.1工程概况1.1.1概述路线起点K0距离河岸约23m，终点K1898.731，全长1.899km。路线按平原微丘区二级公路设计，路基宽10m，设计车速60Km/h，采用水泥混凝土路面，设计基准期为20年。1.1.2沿线自然情况 设计路段为平原微丘区，部分地区纵坡起伏较大，地表植被为稻田、树林，间有水塘。 沿线所出自然区划为IV3区，属东

3、南湿热区，雨量充沛集中，台风暴雨多，水毁、冲刷、滑坡是道路的主要病害，该区水稻田多，土基湿软，夏季炎热。全线地质条件良好，土壤为砂性土。1.2设计任务本设计共分五个阶段：（1）路线设计：绘制路线平面图，进行路线纵断面设计。（2）路基设计：路基横断面设计及土石方计算，路基排水设计。（3）路面设计：水泥混凝土路面设计。（4）挡土墙设计:路段进行挡土墙设计。（5）小桥涵设计：完成一座小桥涵设计。1.3主要设计指标（1）公路等级：二级公路（2）设计速度：60km/h（3）采用水泥混凝土路面，设计年限20年。（4）道路的使用性质和交通量：交通量年平均增长率为5%，算知道设计基准期内设计车道标准荷载累计作

4、用次数为，属于重交通等级。（5）路线设计起始点及设计高程：起点桩号：k0+000 设计高程：53.000终点桩号：k1+898.731 设计高程：42.8401.4主要技术标准设计速度：60km/h的二级公路设计标准由规范 查得，现列表如下:表1.1 主要设计标准规范标准二级公路设计速度（km/h）60路基宽度（m）一般值10最小值8.5车道宽度（m）3.75路肩宽度（m）右侧硬路肩一般值0.75最小值0.25土路肩一般值0.75最小值0.5圆曲线最小半径（m）一般值200极限值125最大纵坡（）6最小坡长（m）150最大坡长（m）312004100058006600竖曲线最小半径（m）凸形一

5、般值2000极限值1400凹形一般值1500极限值1000竖曲线最小长度（m）50停车视距（m）75会车视距（m）150超车视距（m）3502 平面设计2.1设计原则在路线设计过程中应妥善考虑到远期与近期，整体与局部的关系。结合地形、地址、水文、建筑材料等自然条件，同时对平、纵、横三方面进行终合考虑，协调一致，使平面线形与纵面线形的组合满足汽车动力性能的要求并充分考虑、驾驶员在视觉、心理方面的要求，保持线形在视觉上的联系和心里的协调，同时注意与公路周围环境的配合，并根据公路的使用任务、性质合理利用地形。选择线形在保证平、纵、横设计“合理又合法”的原则下作到平面顺适、纵坡均衡、横面合理，逐步实行

6、标准化。2.2设计总要求2.2.1设计要点（1）路线起点除必须符合公路网规划要求外，对起终点前后一定长度范围内必须作出按路线方按和近期实施的具体设计。（2）视觉良好，路线平、纵、横各组成部分空间充裕。（3）诱导视线各种设施所构成的视觉系统，应使驾驶者在是视觉上能预知公路前进方向和路况变化，并能急时采取安全措施。（4）线形流畅，景观协调，行车安全，舒适，使驾驶员在视觉上能预知公路前方和路况的变化。2.2.2平面路线布设的原则和具体方法公路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线组成。直线应根据路线所处的地形、地物、地貌并综合考虑驾驶者的视觉、心理状态等合理布设。但是直线的最大长度应有所限制，应结合具体情

7、况采取相应的的技术措施。不论转角大小均应设置圆曲线，当不得已而设置小于7度的转角时则必须设置足够长的曲线，当圆曲线半径小于不设超高最小半径时，应设超高，并且用超高缓和段连接。缓和曲线长度还应大于超高过渡段的长度。超高的横坡度按公路等级、计算行车速度，圆曲线半径，路面类型，自然条件和车辆组成等情况确定。一般公路圆曲线应综合考虑设计原则，本段共设3个圆曲线。表2.1 平曲线设置表序号交点桩号转角值半径缓和曲线长度JD1K0+258.108左25.222630070JD2K0+621.608右24.594630070JD3K1+131.904左39.53483007023 平曲线设计对于实地定线来说

8、，平曲线设计的主要工作是曲线要素的计算2.3.1平曲线要素的计算范例（1）平曲线要素的计算公式（2）计算示例（以JD2为例）1）要素计算2）计算曲线五个主点里程桩号：JD2 K0+621.608-)T 101.633ZH K0+519.975+)LS 70HY K0+589.975+)(L-LS) 130.879HZ K0+720.854-)LS 70YH K0+650.854-)(L/2-LS) 30.440QZ K0+620.415+)J/2 1.193JD2 K0+621.608根据此计算过程，将计算结果填入“直线、曲线及转角一览表”并作为绘制平面图的依据。表2.2 平曲线要素计算结果列

9、表交点号交点位置偏 角(.)曲 线 要 素 值 (m)切线长度半 径回旋线参数曲线长度曲线总长外 距T1T2R1RyR2A1A2Ls1LyLs2JD0桩K0+000左0.00N87579.9374E64908.151JD1桩K0+258.108左25.2226102.673102.673300144.914144.91470.00062.85770.000202.8578.205N87827.2636E64981.9729JD2桩K0+621.608右24.5946101.633101.633300144.914144.91470.00060.88070.000200.887.978N8818

10、8.9886E64926.2691JD3桩K1+131.904左39.5348144.115144.115300144.914144.91470.000138.89870.000278.89819.872N88681.2099E65069.6609JD4桩K1+898.731左39.5348N89392.1564E64758.24482.4 超高设计根据现行标准规定，平曲线半径等于或小于250M时，公路曲线的部分的路面根据圆曲线的半径，交通组成等情况设置响应的加宽。由于本设计路段的曲线半径大于250m，所以不设置加宽。因为圆曲线半径小于不设超高最小半径（1500），应设置超高。根据本设计路段属

11、二级公路，所以JD1-JD3处的曲线应设置超高。由规范可查得，其超高横坡度分别为2%，3%。由于二级公路不设超高最小半径为2500米，因此本设计路段内的两个个曲线需设置超高。设计超高方式采用绕路中线旋转。曲线的超高值如下表：表2.3 曲线超高表序号交点号特征桩号旋转轴横坡横坡横坡横坡横坡横坡1JD0起点0左侧3.01.51.5-1.5-1.53.02JD1155.435左侧3.01.51.5-1.5-1.53.03172.935左侧3.01.51.51.51.53.04225.435左侧6.06.06.06.06.03.05288.292左侧6.06.06.06.06.03.06340.792

12、左侧6.06.06.06.06.03.07358.292左侧3.01.51.5-1.5-1.53.08JD2519.975右侧3.01.51.5-1.5-1.53.09537.475右侧3.0-1.5-1.5-1.5-1.53.010589.975右侧3.0-6.0-6.0-6.0-6.0-6.011650.855右侧3.0-6.0-6.0-6.0-6.0-6.012703.355右侧3.0-1.5-1.5-1.5-1.53.013720.855右侧3.01.51.5-1.5-1.53.014JD3987.789左侧3.01.51.5-1.5-1.53.0151005.289左侧3.01.51

13、.51.51.53.0161057.789左侧6.06.06.06.06.03.0171196.687左侧6.06.06.06.06.03.0181249.187左侧3.01.51.51.51.53.0191266.687左侧3.01.51.5-1.5-1.53.020ZD终点1898.731左侧3.01.51.5-1.5-1.53.03 路线纵断面设计3.1 纵断面设计的原则及方法3.1.1 二级公路纵断面设计的总原则纵断面的设计标准规定如下：1.二级公路的最大坡度为6%，长路堑以及横向排水不畅的路段采用不小于0.3%的纵坡，当采用平坡（0%）或小于0.5%的纵坡时路基边沟应作纵向排水设计。

14、2.二级公路最小坡长为150M3.坡长限制：纵坡坡度3%，最大坡长不大于1200m。纵坡坡度4%，最大坡长不大于1000m。纵坡坡度5%，最大坡长不大于800m。纵坡坡度6%，最大坡长不大于600m。4.满足视觉需要罪行竖曲线半径：凸形竖曲线为4000、8000m，凹形竖曲线为6000m。5.竖曲线半径一般最小值2000，凹形竖曲线半径一般最小值1500m。6.竖曲线最小长度为50m。7.最大合成坡度9.0%，最小合成坡度为0.5%，平均纵坡不宜大于5.5%。3.1.2 纵断面的设计原则1.纵面线形与地形相结合,视觉成视觉连续,平顺而圆滑的线形，避免在短距离内出现频繁起伏。2.应避免出现能看见

15、近处很远处而看不见凹处的线形。3.在积雪或冰冻地区，应避免采用陡坡。4.原微丘地形的纵坡应均匀平缓，丘陵地形的纵坡应避免过分迁就地形而起伏过大。5.计算行车速度60KM/h公路必须注重平纵合理组合，不仅应满足汽车运动学和力学要求，而且应充分考虑驾驶员在视觉和心理方面的要求。6.平纵配合的视觉应在视觉是能自然地诱导驾驶员的视线，保持视觉的连续性。7.平纵面线形的技术指标应大小均衡，使线形在视觉心理上保持协调。8.平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线略大于竖曲线。9.平纵面线形组合视觉应注意线形与自然环境和景观的配合与协调。10.在直线段内不能插入短的竖曲线。3.1.3平、纵线形设计应避免的组合1.

16、直线段内不能插入短的竖曲线。2.小半径竖曲线不宜与缓和曲线相互重叠。3. 避免在长直线上设置陡坡及曲线长度短，半径小的凹形竖曲线。3.1.4 纵坡设计的一般要求1.满足“标准”中有关纵坡的规定要求。2纵坡应尽量平缓，起伏不宜过大和频繁，并应尽量避免标准中的极限值，对一般公路，应注意考虑运输，农业机械等方面的要求。 3.应综合考虑沿线的地形，地质，气候等情况，并根据需要采取适当的技术措施，并保证公路的稳定和畅通。4.尽量减少土石方和其它工程数量，以降低工程数量。3.1.5 本路段设计结合以上原则，对路段进行实际设计，本路段最大纵坡坡度为4.99%，最小纵坡坡度为-0.5418%。本路段共设3个变

17、坡点。如下表： 表3.1 编号桩号高程(m)坡长(m)半径(m)直坡长(m)切线长T(m)外距E(m)1K0+26065.9802603000171.2788.731.3122K1+12058.0428608000676.69194.5790.5593K1+52044.8924006000223.0582.3710.5653.2 纵断面设计计算示例3.2.1设计标高计算公式坡线标高=变坡点标高+3.1或坡线标高=变坡点标高-3.2 式中：x计算点到变坡点的距离，m； i坡线的纵坡，%；升坡段取正，降坡段取负。3.2.2竖曲线要素的计算公式3.3 式中R竖曲线半径，m; L竖曲线的曲线长，m;

18、T竖曲线的切线长，m; E竖曲线的外距，m; 两相邻纵坡的代数差，以小数计。 h竖曲线上任意点到切线的纵距。 x竖曲线上任意点与竖曲线始点的水平距离，m;3.2.3竖曲线要素的计算：（示例）以变坡点2为例，变坡点桩号为K1+120，高程为58.042m，i1=-0.92%，i2=-3.29%，竖曲线半径R=8000m。计算桩号k1+200的高程。各变坡点竖曲线要素计算过程如下：= i2- i1 =-0.0329-(-0.0092)=-0.0237,为凸形L=R=80000.0236=189.6mT=L/2=94.8m设计高程的计算竖曲线起点桩号=变坡点桩号-T=（K1+120）-94.8= k

19、1+025.2竖曲线终点桩号=变坡点桩号+T=（K1+120）+94.8= k1+214.8竖曲线起点高程58.04294.80.009258.914桩号k1+200处：横距：x= （k1+200）-（ K1+025.2）=174.8m竖距：切线高程=58.914-174.80.0092=57.30884m设计高程=57.30884-1.9097=55.399m3.3纵断面图绘制纵断面上的设计标高采用路基边缘标高，按设计资料给定的中桩高度及对应的里程桩号，点绘出路线纵断面地面线。按照上述原则和计算结果，进行纵坡及竖曲线设计。在图上标明坡度和坡长，竖曲线位置及要素，小桥涵位置、类型、跨径，水准点

20、位置及高程。在图框栏里标出直线、平曲线的平面形式。平曲线左转为凹型曲线，右转为凸型曲线。标明平曲线起终点，及圆缓、缓圆、曲中点。路面超高方式的绘制：1.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度为零。2.绘制两侧路面边缘线，用实线绘出路线前进方向右侧路面边缘线，用虚线绘出左侧路面边缘线，若路面边缘线高出路中线，则绘于基线上方，反之，绘于下方。3.标注路拱横坡度：向前进的方向右侧倾斜的路拱坡度为正，向左倾斜为负。算出超高起点至同坡度起点的长度。连接曲线起点和超高起点至同坡度起点长度的终点，坡度与路拱横坡度相同。再连接圆曲线起点与超高起点至同坡度起点长度的终点，坡度与超高横坡度相同

21、。此为由直线进入圆曲线的部分（见曲线超高方式图）。同理，可绘出从圆曲线到直线的另一部分。完成上述工作后，在图上标明地质概况、地面高程、设计高程、里程桩号。4 路基横断面设计公路横断面设计是根据行车对公路的要求，结合当地的地形、地质、水文等自然条件，来确定横断面的形式、各组成部分的位置及尺寸。4.1横断面设计时应收集的资料（1）平曲线的始终点桩号、转角方向及其各桩号的超高值。（2）各桩号的填挖高。（3）路基宽度。（4）路基边坡坡度。（5）边坡的型式和断面尺寸。4.2路基横断面形状及高度确定的依据1.本公路等级属二级公路（平原微丘区），采用二级路基标准横断面型式，路基宽度10m。2.本路采用水泥混

22、凝土路面，路拱横坡度采用1.5%。为保证施工简便，利于机械化。路肩硬路肩宽度为0.75m，横坡与路拱同，为1.5，土路肩为宽度为0.75m。因土路肩横坡应比路拱横坡大1%2%，本设计采用土路肩横坡3%。3.本地区表层土壤为砂性土，属平原微丘区。地表排水比较通畅，不会形成长期地表积水，填挖高度不大。填挖方路基边坡采用1：1.5。4.填土高度小于1.0m的矮路堤以及路堑，应设置边沟，边沟为浆砌片石边沟，截面为梯形，底宽为0.6m，深度为0.6m，内外侧边坡坡度均为1：1。边坡纵坡与路线纵坡一致，边沟，采用。填方路段采用外运土，在路堤两侧不设取土坑，所以路堤两侧不设护坡道。4.3路基横断面图绘制1.

23、 横断面图按1：200的比例绘制，点绘出横断面地面线。2. 应根据平纵设计的成果，在各桩号的地面横断面上，逐桩号标注其填挖高度，路基宽度和超高值。3. 按土壤地质资料，表出各路段的覆盖层厚度，所用边坡坡度。4. 计算填挖面积，并分别标于横断面上。4.4土石方数量计算用积距法结合几何图形法算得路基填挖方数量，填挖方分别计算，填方扣除路面结构层厚度，挖方不扣除。得到每个桩号断面的填挖土石方量。根据两桩号里程差及断面面积，按平均断面法算得两桩号间的土石方数量。填挖部分分别计算，算得后填入路基土石方数量计算表计算经济运距，进行土石方员运纵向调配。应尽可能在本桩位内移挖做填，以减少废方和借方。运用经济运

24、距，综合考虑施工方法，运输条件和地形情况等因素。调配土石方应考虑桥涵位置，一般不做跨沟调配。考虑地形情况，不宜往上坡方向调运。运用以上原则，在做完填挖方数量、本桩利用、填缺、挖余后，进行纵向调配。把每公里合计、填挖方数量、利用方、弃方数量填入每公里路基土石方数量计算表。45处理工程开挖路堑的弃土可用来适当加宽路基，减少弃方。防止弃方堆置不当而影响路堑稳定或造成水土流失，危害农田水利。弃土堆设置在附近低地或路堑下坡一侧，地面平坦或深路堑时，宜设置在路堑两侧。弃土堆应堆成规则形状，一般为梯形断面。其边坡不应陡于1：1.5，顶面应有不小于2%的横坡，其高度不宜大于3m，在上坡方向的弃土堆，应连续而不

25、中断，在弃土堆前设置截水沟，在下坡方向的弃土堆，应每隔50100m设不小于1米的缺口，以利于排水。路基基底处理时，为保证路基有足够的强度，当工作区深度大于路基填土高度时，行车荷载的作用不仅作用于路堤，而且作用于天然地基上部土层，因此，天然地基上部土层和路堤应同时满足路基工作区的要求，均应充分压实。5 路面设计51 路面结构设计原则 5.1.1 结构层厚度设计原则（1）结构层造价：面层比较贵，而基层相对比较便宜，因此面层厚度一般比较薄，而下面各层比较厚。（2）各结构层扩散应力的效果。一般基层厚度不大于40cm，如果大于40cm，增加基层厚度对减小路表面弯沉和减小面层底面拉应力的作用已不明显。（3

26、）压实机具的能力：基层一层压实厚度为15-20cm，在安排各层厚度时，应尽量使其与压实机具所能达到的厚度相适应。5.1.2材料的选择原则路面结构的组合应因地制宜地选择适应经济的组成材料，既能经受行车荷载和自然因素的作用，又能充分发挥结构层材料最大效能。52 结构层组合设计原则（1）根据路面内荷载应力随深度递减的规律安排结构层次，个相邻结构曾之间刚度不能相差太大。基层与相邻面层的回弹模量比在0.08-0.4范围内。（2）要注意个相邻结构间的相互影响。（3）要考虑由于个种自然条件带来的不利影响。5.3路面设计根据规范，公路自然区划IV3区的新建二级公路，路基为砂性土，采用普通混凝土路面，路面宽8.

27、5m。交通组成如下：表5.3 交通组成表车型前轴重（KN）后轴重（KN）后轴数后轴轮组数后轴距交通量（次/日）三菱T653B29.348.01双轮组-200黄河JN16358.6114.01双轮组-300江淮HF15045.1101.51双轮组-200解放920031.378.03双轮组3m200湘江HQP4023.173.22双轮组3m300东风EQ15526.556.72双轮组3m300（1）交通量计算由表5.4，二级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级。表5.4可靠度设计标准公路技术等级二级公路 安全等级三级设计基准期（a）20目标可靠度（）85目标可靠指标1.04变异水平等级中水泥

28、混凝土路面结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。不同轴-轮型和轴载的作用次数，按式（3 .0 4-1）换算为标准轴载的作用次数。5.1 5.25.35.4式中：Ns100KN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；Pi单轴-单轮、单轴-双轮组、双轴-双轮组或三轴-双轮组轴型级轴载的总重（KN）；轴型和轴载级位数；各类轴型级轴载的作用次数；轴-轮型系数，单轴-双轮组时，=1；单轴-单轮时，按式（5.2）计算；双 轴-双轮组时，按式（5.3）计算；三轴-双轮组时，按式(5.4)计算。临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取O.39。取交通量年平均增长率为5。设计车道使用初期标准轴载日作用次数为2

29、696 按式5.4式中：Ne标准轴载累计作用次数； t设计基准期；gr交通量年平均增长率； 临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，按表A22选用。表5.5 车辆轮迹横向分布系数公路等级纵缝边缘处高速公路、一级公路、收费站0.170.22二级及二级以下公路行车道宽7m0.34O39行车道宽7mO540.62计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为表 5.6 交通分级交通等级特重重中等轻标准轴载累计作用次数Ne（104）2000100200031003属重交通等级。（2）初拟路面结构相应于安全等级三级的变异水平等级为中级。中级变异水平等级，表 5.7 水泥混凝土面层厚度的参考范围交通等级特重

30、重公路等级高速一级二级高速一级二级变异水平等级低中低中低中低中面层厚度（mm）260250240270240260230250220交通等级中等轻公路等级二级三、四级三、四级三、四级变异水平等级高中高中高中面层厚度（mm）240210230200220200230220根据二级公路、重交通等级，初拟普通混凝土面层厚度为O.22m。基层选用水泥稳定粒料(水泥用量5)，厚0.20m，垫层为O.15m级配碎石。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.25m，长5m。纵缝为设拉杆平缝，横缝为设传力杆的假缝。（3）路面材料参数确定表5.8 混凝土弯拉强度标准值交通等级特重重中等轻水泥混凝土的弯拉强度标准值（MPa

31、）5.05.04.54.0钢纤维混凝土的弯拉强度标准值（MPa）6.06.05.55.0按表5.8，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为5.0MPa，相应弯拉弹性模量标准值为31GPa。表5.9 中湿路基路床顶面回弹模量经验参考值范围(MPa)土 组公路自然区划土质砂26424050395035605060粘质土25453040254530453045粉质土22463254305027433045路基回弹模量取30MPa。表5.9 垫层和基层材料回弹模量经验参考值范围材料类型回弹模量(胁)材料类型回弹模量(m)中、粗砂80100石灰粉煤灰稳定粒料13001700天然砂砾150200水泥稳定粒料1

32、3001700未筛分碎石180220沥青碎石(粗粒式，20)600800级配碎砾石(垫层)200250沥青混凝土(粗粒式，20)8001200级配碎砾石(基层)250350沥青混凝土(中粒式，20)10001400石灰土200700多孔隙水泥碎石(水泥剂量9.511)13001700石灰粉煤灰土600900多孔隙沥青碎石(20，沥青含量2.53.5)600800级配碎砾石垫层回弹模量取200MPa，水泥稳定粒料基层回弹模量取1300MPa。新建公路的基层顶面当量回弹模量可按式（5.5)计算确定。5.55.65.75.85.95.10式中： Et基层顶面的当量回弹模量(MPa)E0路床顶面的回弹

33、模量(MPa)Ex基层和底基层或垫层的当量回弹模量(MPa) E1、E2基层和底基层或垫层的回弹模量(MPa)hx基层和底基层或垫层的当量厚度(m) Dx基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度(MN-m) h1、h2基层和底基层或垫层的厚度(m)；a、b与ExE0有关的回归系数 按式(5.6)计算基层顶面当量回弹模量如下：标准轴载PS在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力按式(5.11)计算。5.11式中： ps标准轴载PS在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力(MPa)；r 混凝土板的相对刚度半径(m)，按式(5.11)计算；h混凝土板的厚度(m)；Ec水泥混凝土的弯拉弹性模量(MPa)； Et基层顶

34、面当量回弹模量(MPa) 普通混凝土面层的相对刚度半径(4)荷载疲劳应力按式(5.11)，标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为标准轴载PS在临界荷位处产生的荷载疲劳应力按式(5.12)确定。5.12 式中：pr标准轴载PS在临界荷位处产生的荷载疲劳应力(MPa)；ps标准轴载PS在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力(MPa)kr 考虑接缝传荷能力的应力折减系数，纵缝为设拉杆的平缝时，kr =O.87O.92(刚性和半刚性基层取低值，柔性基层取高值)；纵缝为不设拉杆的平缝或自由边时，kr =1.O；纵缝为设拉杆的企口缝时，kr=0.76O.84；kf 考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的

35、疲劳应力系数kc考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数，按公路等级查 表B12确定。表5.10 综合系数kc公路等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路kc1.301.251.201.10因纵缝为设拉杆平缝，接缝传荷能力的应力折减系数kr=O.87。考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数。根据公路等级，考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数kc=1.20。荷载疲劳应力计算为:(5)温度疲劳应力表5.11 最大温度梯度标准值Tg公路自然区划、最大温度梯度(/m)8883909586929398区最大温度梯度取86(m)。板长4m， =40.664=6.，最大温度梯

36、度时混凝土板的温度翘曲应力按式(5.13)计算。5.13式中： tm最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力(MPa)； c混凝土的线膨胀系数(1)，通常可取为110-5；Tg最大温度梯度 Bx综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数，可按r和h查用图5.1确定； 板长，即横缝间距(m)。图5.1 温度应力系数Bx由图可查普通混凝土板厚h=0.22m，Bx=0.712。最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为温度疲劳应力系数可按式(B.2.3)计算确定。5.14式中：a、b和c回归系数，按所在地区的公路自然区划查表5.12确定。表5.12 回归系数a、b和c系 数公路自然区划IIIIIVV11

37、a0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270温度疲劳应力系数kt，按式(5.14)计算为在临界荷位处的温度疲劳应力按式(5.15)确定。5.15式中： tr临界荷位处的温度疲劳应力(MPa)；tm最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力(MPa)；kt考虑温度应力累计疲劳作用的疲劳应力系数二级公路的安全等级为三级，相应于三级安全等级的变异水平等级为中级，目标可靠度为85。再据查得的目标可靠度和变异水平等级确定可靠度系数=1.13。水泥混凝土路面结构设计以行车

38、荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为设计的极限状态，其表达式采用式（5.16）。 5.16式中： r可靠度系数p r行车荷载疲劳应力（MPa）t r温度梯度疲劳应力（M Pa），计算方法见符录B.2；fr水泥混凝土弯拉强度标准值（MPa）因而，所选普通混凝土面层厚度(O.22m)可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用。5.4路面接缝的设计为了减少伸缩缝变形和翘曲变形受到约束力而产生的内应力，并满足施工需要，混凝土板需设置各种类型的接缝。5.4.1 纵缝纵向施工缝：一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。纵向施工缝采用平缝形式，上部应锯切槽口，深度为3040mm，宽度为3

39、8mm，槽内灌塞填缝料，并在板厚中央设置拉杆，以防止接缝张开和板上下错动。5.4.2 横缝1.横向缩缝：为了减少混凝土的收缩应力和温度翘曲应力而设置的横向缩缝，由于是重交通公路，应采用设传力杆假缝形式。在邻近胀缝或路面自由端部的三条缩缝内，宜加设传力杆。2.胀缝：设置胀缝的目的是为混凝土的膨胀提供伸长的余地，从而避免产生过大的热应力。膨胀必须贯穿到底，缝壁垂直，下部设接缝板，上部灌缝料，并设置传力杆，同结构物，相接处的胀缝，无法设传力杆时，可采用无传力杆胀缝，胀缝尽量少设或不设，只有同其他结构物衔接初，小半径平曲线等处应设置胀缝。3.横相施工缝：每日施工结束或因临时原因中断施工时，必须设置横向

40、施工缝，其位置应尽可能选在缩缝或胀缝处。设在缩缝处的施工缝，应采用传力杆的平缝形式，设在胀缝处的施工缝,其构造与胀缝相同.遇有困难需设在缩缝之间时，施工缝采用设拉杆的企口缝形式。5.4.3 拉杆拉杆应采用螺纹钢筋，设在板后中央，并应对拉杆中部100mm范围内进行防锈处理。施工布设时，拉杆间距应按横向接缝的实际位置予以调整，最外侧的拉杆距横向接缝的距离不得小于100mm。5.4.4 传力杆传力杆应采用光面钢筋，其长度一半再加5.0cm，应涂以沥青或塑料套。胀缝处的传力杆，上应在涂沥青一端加套子，内留3cm的空隙，填以纱头或泡沫塑料。套子端宜在相邻板间交错布置。其最外边的传力杆距接缝或自由边的距离

41、一般为150250mm。6 挡土墙设计6.1挡土墙设计原则由于部分路段填挖方较大，为防止路基发生坍塌，要设置挡土墙以加强稳定，经分析填方路段采用重力式挡土墙,挖方路段采用仰斜式挡土墙。6.2 挡土墙施工方法挡土墙施工方法：重力式挡土墙一般采用明挖基础，对岩石地基，应清除表面风化层，墙址前应有足够的襟边宽度。砌筑时，应将石料表面清扫干净并用水保持湿润，砌筑时外面线应顺直整齐，内面线可大致顺试，浆砌石底面应卧浆铺砌。选用浆砌片石，片石分层砌筑应长短相间的与里层砌块咬接成一体6.3挡土墙计算示例全线最大填土高度(米):6.647，最大挖深为8.532m，平均填土高度(米):2.023，土质为沙性土，

42、在挖方段设护坡，填方段地势起伏较大段为了保证路基稳定，在K0+170K0+210段设左挡墙，累计墙长39.464m， K0+520K0+560段设左挡墙，累计墙长40.305m， K0+930K0+960段设左挡墙，累计墙长30.316m，K1+270K1+340段两边设挡墙，累计墙长为70.001m.以K0+170处的挡土墙计算为例：挡墙位置：左K0+170挡墙形式： 重力式挡墙上墙高(m): 4.7538下墙高(m): 0.0000上墙仰0(俯0(俯0)角: 0.0000衡重台宽(m): 0.0000衡重台内侧边缘与墙体外侧边缘之距(m): 0.0000挡墙底宽(m): 2.4540等代土

43、层厚(m): 0.6515填土坡度: 1.5000墙底坡度: 0.1933填土高(m): 2.0000填土容重(kN/m3): 18.0000布载长度(m): 6.1400布载边距(m): 0.0000墙体每延米重(kN/m): 194.8426路基全宽(m): 10.0000墙体纵向分段长度(m): 10.0000墙体重心距其外侧左下角的水平距离(m): 1.1823荷载等级:汽-20 挂-100填料内摩擦角(度): 35.0000墙背与填料间的摩擦角(度): 17.5000基底摩擦系数: 0.3000基底承载力(Kpa): 300.0000主动土压力计算结果全墙主动土压力x向分量(KN) Ex= 118.0711全墙主动土压力y向分量(KN) Ey= 86.6622全墙主动土压力x向坐标(m) Zx= -0.5729全墙主动土压力y向坐标(m) Zy= 1.6851上墙破裂角(度) a1= 29.7731验算结果抗滑稳定系数: 1.4342抗倾覆稳定系数: 2.7323基底最大压应力: 118.63117 涵洞的设计7.1 涵洞设计的原则1. 涵洞位置应服从路线线位，注意与农田排灌相结合，适应路线平、纵要求，并与路基排水系统相协调，宜尽