底至衡陽高速公路某路段綜合設計計算說明書-免費閱讀

　　

【正文】 C彎拉強度/(MPa)細粒式瀝青混凝土（AC13）15002100中粒式瀝青混凝土（AC20）12001800粗粒式瀝青混凝土（AC25）10001400水泥穩定碎石15001500水泥石灰穩定碎石14001400石灰土（8%） 550 550 計算確定容許彎拉應力σR σR=σsp/K （259） 計算結果列于下表: 結構層容許彎拉應力σR材料名稱 σsp/(MPa) K R/(MPa)細粒式瀝青混凝土（AC13） 中粒式瀝青混凝土（AC20） 粗粒式瀝青混凝土（AC25） 水泥穩定碎石 水泥石灰穩定碎石 石灰土（8%） 計算路表彎沉和層底拉應力σm用通過計算機程序計算,輸入各項參數后可得到計算結果,兩個設計方案中的設計層厚度未定,可先假設初始厚度,若計算結果不能滿足不等式,再調整厚度,直至滿足不等式為止。本項目筑路材料分別來源于婁底市地區和衡陽市地區。該公路地處Ⅳ5區, ～℃。設在縮縫處的施工縫，應采用傳力桿的平縫形式，設在脹縫處的施工縫,其構造與脹縫相同?？v向施工縫：一次鋪筑寬度小于路面寬度時，應設置縱向施工縫。再據查得的目標可靠度和變異水平等級確定可靠度系數= 水泥混凝土路面結構設計以行車荷載和溫度梯度綜合作用產生的疲勞斷裂作為設計的極限狀態， =（+）= MPa ＜ =因而，所選普通混凝土面層厚度()可以承受設計基準期內荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用。按《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTG D402002）=35MPa。再據查得的目標可靠度和變異水平等級確定可靠度系數= 水泥混凝土路面結構設計以行車荷載和溫度梯度綜合作用產生的疲勞斷裂作為設計的極限狀態，其表達式采用下式： （254）=（+）= MPa ＜ =因而，所選普通混凝土面層厚度()可以承受設計基準期內荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用。縱縫為設拉桿平縫，橫縫為設傳力桿的假縫。由《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTG D402002），該公路為高速公路，設計基準年限為30年，安全等級為一級，目標可靠度95％，變異水平等級低級。B= m （231） = m （232）=因為e≤B/6 （233）= KPa （234）= KPa因為σmax [σ]，則基地應力檢算通過。算出滑動曲線每一分段中點與圓心豎線之間的偏角為 （21）式中——分段中心距圓心豎線的水平距離，圓心豎線左側為正，右側為負R——滑動曲線半徑以路堤縱向長度1m計算出各分段的重力將每一分段的重力分解成兩個分力：在滑動曲線法線方向分力 （22）在滑動曲線切線方向分力 （23）分別求出此兩者之和：，算出曲線長度L數量計算如下表所示 圓弧法邊坡穩定性分析分段αΩ/m2/KN/KN/KNL/m1234 5678穩定系數K （24）f=tan=== (+100)/ = ，可求得另兩條滑動曲線的穩定系數 = =由于= ，以及瑞典條分法比直線法準確，綜上所述，該邊坡穩定。：瀝青混凝土面層：4cm AC13細粒式瀝青混凝土 5cm AC20中粒式瀝青混凝土 7cm AC25粗粒式瀝青混凝土 基層：28cm 水泥穩定碎石 底基層：25cm 石灰土 為方便施工，硬路肩、中央分隔帶開口均采用與行車道相同的路面結構及厚度。對于路面所使用的集料，水泥砼路面可以容納各種類型的集料和砂，只要這些材料滿足一定的標準(如級配、砂率、潔凈等)。，并且出水口引起的問題較進水口多。，根據涵洞涵底縱坡及地基情況，涵洞洞身沿整個長度進行分節，分節每段長為2—6m，節間用沉降縫分開，并將基礎也分開，涵洞洞身分節后可一防止由于荷載分布不均勻及地基不均勻沉降而使涵洞洞身產生裂縫。 排水設施排水溝截面型式為梯形，尺寸為上口寬180cm，下口寬60cm，高60cm，排水溝外邊坡坡率為1:1。本線路擋土墻具體布置位置見下表。 路基支擋工程路基支擋工程主要采用擋土墻，擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩定的建筑物。3）漿砌片石護坡：一般用于水塘、水庫及沖刷較輕地段。為確保路基的穩定，防護與加固必不可少。 ，但具有雙排水的條件。 ，總填方為：，在K25+370～K25+ m3，無借方，總運量為： m3 。3）邊坡坡率：挖方高度小于6m，坡率采用1:；挖方高度超過6m部分，坡率采用1:。一般路基邊坡坡率如下：，邊坡按1:；，邊坡形式采用折線性，、12米以上邊坡坡率采用1:，:。因土路肩橫坡應比路拱橫坡大1%～2%，本設計土路肩橫坡采用3%。 縱斷面設計計算（K25+500）= % =% 變坡點里程樁號為 K25+500 m 豎曲線半徑R=5000 m豎曲線基本要素計算公式：= (11) L = (12)T = (13) E = (14)式中： ————坡度差 L ————曲線長（m）T ————切線長（m）E ————外距（m）=()=豎曲線長度：L=R==切線長： T=外距： E===豎曲線起點樁號： K25+=K25+豎曲線起點高程： =豎曲線終點樁號： K25+500+=K25+豎曲線終點高程： = 路基橫斷面設計說明公路橫斷面設計是根據行車對公路的要求，結合當地的地形、地質、水文等自然條件，來確定橫斷面的形式、各組成部分的位置及尺寸。首先從地形圖上依據平面線形讀取高程數據，然后在厘米圖紙上點繪地面線。2）為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應具有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁。第四紀松散沉積物中砂、砂卵孔隙水，僅分布在河谷階地中，面積小，水量貧乏。1）地層巖性沿線地形起伏較小，第四系覆蓋層分布廣泛，但厚度一般不大，部分地方基巖出露地表。本區雨季常年始于3月下旬或4月上旬，結束于6月下旬或7月上旬，降水量占全年的40～60%。沿線經濟林地勢一般較為平緩，經濟林寬度一般，成片存在，有灌溉渠經過，經濟林內遍布農田、水塘。接著邊坡穩定性分析、邊坡防護設計、擋土墻設計、路基路面排水設計、涵洞設計和路面設計。首先根據已定的路線平面圖，進行縱斷面設計。本路線起點里程樁號為K25+，坐標：X=、Y=，終點里程樁號為K26+040，坐標：X =6172Y=943064?！?。沿線水系主要屬湘江水系，婁底有二大水系，是資水和連水系，其中漣水系包括湄水、漣水、孫水、側水；湘江與蒸水、耒水匯合于衡陽市區。3）水文地質條件線路所經地區屬湘江區域及其一系列支流流域，地表水系較為發達，河水受季節性降水影響較大。本路段區不良地質現象及病害主要為地表薄層軟土。1）.平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線；2）平曲線與豎曲線大小應保持均衡； 3）暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應合理悅目；4）平、豎曲線應避免不當組合；5）注意與道路周圍環境的配合，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導視線的作用。本路段共設1個變坡點，變坡點在樁號K25+500,豎曲線為凹形，最小半徑4500米，剛好為《公路工程技術標準》規定一般最小值4500米。其中：2，（）2，2。；，護坡道設向外傾3%橫坡。3）陡坡路堤設計陡坡路堤設計結合地形、地質條件、邊坡高度等進行綜合考慮。應盡可能在本樁位內移挖做填，以減少棄方和借方。當路堤高度小于極限高度的2倍，軟土層較薄，填筑材料比較困難，或雨季施工時，采用砂礫(砂)墊層，在填土與基底之間設一排水面，從而使地基在受到填土荷載后，迅速地將地基土中的孔隙水排出，加快固結速度，提高地基的承載力，減少沉降，防止地基局部剪切變形。根據經驗，地基便可保持穩定。骨架內采用客土噴播植草。骨架采用漿砌片石砌筑，并采用25號水泥混凝土預制塊鑲邊，鑲邊石高出骨架面10cm，以匯導水流，使坡面水在邊坡上順鑲邊石形成的凹槽集中排除。以本設計路段中K25+350樁號的橫斷面為例，其右側的邊坡若正常放坡后，路基右側用地范圍將達到20來米，而且在路基右側離路中線14米處便是水庫。，查明水源與地質條件，重點路段要進行排水系統的全面規劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合，地面排水與地下排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到綜合整治，分期修建。截水溝的橫斷面形式為矩形，溝的邊坡坡度因巖土條件而定。涵洞洞口建筑及毗連洞口建筑端節的基礎。 設計方法瀝青路面采用雙圓垂直均布荷載作用下彈性層狀體系理論為基礎，以路表設計彎沉作為路面整體強度的控制指標，對各結構層進行層底的容許彎拉應力驗算。瀝青路面表面平整度好，無各種接縫，行車過程振動小，噪音低，行車平穩、舒適，養護維修簡便，既可對局部損壞路面進行翻挖修補，又可直接加鋪面層，恢復舊瀝青面層的質量。換算土柱高度： 橫向分布車輛輪胎最外緣間總距：ho=,H=,在此取=（）=176。驗算破裂面是否交于荷載內：堤頂破裂面至墻踵：(H+a)tanθ= （217）荷載內緣至墻踵：bHtanα+d= （218）荷載外緣至墻踵：bHtanα+d+b0= （219）故破裂面交于荷載內，與原假設相符，所選用公式正確。== 寬度計算涵前允許水深H= m 由 （238）涵洞凈寬 = = m ，凈寬B= m按上述涵洞凈寬 ，由下式 （239）涵前水深為 = = m由 《無壓力式涵洞進水口處最小凈空高度要求表 》，可得涵洞進水口處水面上的最小凈空要求為 。 基層選定為水泥穩定碎石，厚度為20cm?？紤]設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數= =。普通混凝土板的平面尺寸：、。荷載疲勞應力計算公式為：則 = = MPa查《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTG D402002）Ⅳ區，取最大溫度梯度88(℃／m)，板長為5m，L / r =5／ =。以上兩種方案均為可行方案，但是從“因地制宜、合理選材、方便機械化施工、利于養護、節約投資”的原則，特別是參考了當地沿線材料分布情況，認為方案一比較貼合當地的實際情況，并且比較經濟，所以擬定方案一為推薦方案。2）脹縫：設置脹縫的目的是為混凝土的膨脹提供伸長的余地，從而避免產生過大的熱應力。脹縫處的傳力桿，上應在涂瀝青一端加套子，內留3cm 的空隙，填以紗頭或泡沫塑料。地質構造較為簡單，屬工程地質穩定區。C的瀝青混合料和其他結構層材料的抗壓回彈模量15186。抗壓模量 (MPa)劈裂強度(MPa)厚度(cm)層底拉應力(MPa)容許拉應力(PMa)1細粒式瀝青混凝土（AC13）150021004 2中粒式瀝青混凝土（AC20）1200180053粗粒式瀝青混凝土（AC25）1000140074 水泥穩定碎石1500150028 5石灰土 14001400256