土木工程專業(yè)道橋方向畢業(yè)設(shè)計(jì)(完整版)

　　

【正文】 110008 N=Snbi= 表42b 交通量計(jì)算表車 型Pi(kN)C1,iC2,iC1,i C2,i (Pi/P)8ni次/日nbi次/日黃河JN150后軸1112001362前軸11200太脫拉138后軸11450前軸31450解放A10B后軸11750躍進(jìn)NJ130后軸10000N=Snbi=1938次/日注：當(dāng)計(jì)算彎沉和瀝青混凝土層底拉應(yīng)力時(shí)，軸載換算系數(shù)=C1C2(Pi/P)4..35；當(dāng)計(jì)算半剛性基層層底拉應(yīng)力時(shí)，軸載換算系數(shù)；總（車輛）換算系數(shù)＝后軸換算系數(shù)＋前軸換算系數(shù)；當(dāng)量軸次＝交通量總換算系數(shù)。 路面類型確定目前，我國(guó)等級(jí)較高的公路一般采用瀝青混凝土路面或水泥混凝土路面，兩種路面類型各有優(yōu)缺點(diǎn)，比較見(jiàn)表41：表41 路面類型比較表比較項(xiàng)目瀝青混凝土路面水泥混凝土類型柔性剛性接縫無(wú)有噪音小大機(jī)械化施工容易較困難施工速度快慢穩(wěn)定性易老化水穩(wěn)、熱穩(wěn)均較好養(yǎng)護(hù)維修方便困難開(kāi)放交通快慢晴天反光情況無(wú)稍大強(qiáng)度高很高行車舒適性好較好 由交通量的計(jì)算知本道路為重交通，則路面要選擇高等級(jí)路面。②路塹開(kāi)挖應(yīng)注意的問(wèn)題 路塹地段的病害主要是排水不暢，邊坡過(guò)陡或缺乏適當(dāng)支擋結(jié)構(gòu)物。為了保證路堤的填筑質(zhì)量，必須注意以下問(wèn)題。現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，土質(zhì)路基的壓實(shí)度應(yīng)不低于表31所列的數(shù)值 路基施工要求及注意事項(xiàng)1）路基施工要求路基的填挖，首先必須搞好施工排水，包括開(kāi)挖地面臨時(shí)排水溝槽及設(shè)法降低地下水位，以便始終保持施工場(chǎng)地的干燥。 4)邊坡防護(hù)路基邊坡防護(hù)，主要是保證路基邊坡表面免受降水、日照、氣溫、風(fēng)力等自然力的破壞，從而提高邊坡的穩(wěn)固性，還可美化路容，增加行車的舒適感。每填一層，經(jīng)過(guò)壓實(shí)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定后方可再填上一層。填料要求如下:本設(shè)計(jì)路段土質(zhì)為粘性土，所需填料盡可能在沿線集中設(shè)置的線外取土坑取。③填方路基應(yīng)優(yōu)先選用級(jí)配較好的礫類土、砂類土等粗粒土作為填料，填料最大粒徑應(yīng)小于150 mm。 路基設(shè)計(jì) 1)一般規(guī)定(1)路基設(shè)計(jì)之前，應(yīng)做好全面調(diào)查研究，充分收集沿線地質(zhì)、水文、地形、地貌、氣象、地震等設(shè)計(jì)資料。本路段路基按四車道一級(jí)公路（80 km/h）標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖31：，單向行車道2 m， m， m( m)， m， m。 橋梁、通道控制標(biāo)高的確定道路縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)高是指路基頂面邊緣的標(biāo)高，高速公路則是指中央分隔帶外側(cè)邊緣的標(biāo)高。(3)選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露龋岳诼访媾潘托熊嚢踩＿B續(xù)上坡或下坡路段，應(yīng)避免設(shè)置反坡段。但直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)該有所限制： (1)在長(zhǎng)直線上縱坡不宜過(guò)大，因?yàn)殚L(zhǎng)直線加上陡坡下坡行駛很容易導(dǎo)致超速行車 (2)長(zhǎng)直線與大半徑凹形豎曲線組合為宜，這樣可以使生硬呆板的直線得到一些緩和或者改善 圖21 平曲線幾何元素圖 (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28)式中：T—切線長(zhǎng)，m；L—曲線長(zhǎng)，m；E—外距，m；J—校正數(shù)或稱超距，m；R—圓曲線半徑，m； α—轉(zhuǎn)角，176。根據(jù)公路等級(jí)，結(jié)合沿線氣象、地形、地質(zhì)、水文等自然條件。深挖、高填路基邊坡路段，必須查明工程地質(zhì)情況，針對(duì)其工程特性進(jìn)行路基防護(hù)設(shè)計(jì)。高速公路路面不宜分期修建，但位于軟土、高填方等沉降較大的局部路段，可按“一次設(shè)計(jì)、分期實(shí)施”的原則實(shí)施。豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。回旋線參數(shù)及其長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)線形設(shè)計(jì)以及對(duì)安全、視覺(jué)、景觀等的要求，選用較大的數(shù)值。確定路基寬度時(shí)，中央分隔帶寬度、左側(cè)路緣帶寬度、右側(cè)硬路肩寬度、土路肩寬度等的“一般值”和“最小值”應(yīng)同類項(xiàng)相加。高速公路、一級(jí)公路應(yīng)在右側(cè)硬路肩內(nèi)設(shè)右側(cè)路緣帶。 3)高速公路設(shè)計(jì)應(yīng)做好總體設(shè)計(jì)，使各種技術(shù)指標(biāo)的設(shè)置與平縱橫線形組合恰當(dāng)，平面順適，縱面均衡；各構(gòu)造物的選型與布置合理、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)。該線路設(shè)置一條緩和曲線，起點(diǎn)（，），終點(diǎn)（，），R=4500，該半徑大于規(guī)范規(guī)定的當(dāng)高速公路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)車速為80Km/h時(shí)的不設(shè)緩和曲線的最小半徑，故不設(shè)緩和曲線。 《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D202006規(guī)定：高速公路（80）停車視距St取110m。 (4)平曲線的最小長(zhǎng)度公路的平曲線一般情況下應(yīng)具有設(shè)置緩和曲線（或超高，加寬緩和段）和一段圓曲線的長(zhǎng)度；緩和曲線長(zhǎng)度：圓曲線長(zhǎng)度：緩和曲線長(zhǎng)度宜在：1：1：1 到1：2：1之間。但山脈水系清晰，給選線指明了方向：不是順山沿水，就是橫越山嶺。 路線方案的擬定與比選 選線原則1)在路線設(shè)計(jì)和選線中，應(yīng)該盡量避開(kāi)農(nóng)田，做到少占或不站高產(chǎn)田。、水、電等建設(shè)條件1)沿線筑路材料沿線筑路材料比較豐富，四季宜采，運(yùn)輸方便，以購(gòu)買為主。由于它們是由松花江和嫩江沖積而成，所以地面平坦，海拔多在200米以下，站在平原上遙望，平疇沃野，麥浪如波，好一派遼闊大平原的景象。大部分海拔在200米以下。北起嫩江中游，南至遼東灣。 東北平原由三部分組成。 　　東北平原雖然冬季較冷，但夏季卻很熱，沼澤地雖然多，但土壤中水分充足。同時(shí)建議施工單位也要準(zhǔn)備一定量的自發(fā)電，以備急需。當(dāng)必須穿過(guò)時(shí)，應(yīng)選擇合適的位置，縮小穿越范圍，并采取必要的工程措施。2)圓曲線圓曲線是平面線形中常用的線形要素，圓曲線的設(shè)計(jì)主要確定起其半徑值以及超高和加寬。因此，《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D202006規(guī)定：高速公路（80）緩和曲線最小長(zhǎng)度為70m.。該線路設(shè)置一條圓曲線，起點(diǎn)（，），終點(diǎn)（，），圓曲線轉(zhuǎn)角為360，R=1200m，因半徑小于規(guī)范規(guī)定的當(dāng)高速公路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)車速為80Km/h時(shí)的不設(shè)緩和曲線的最小半徑，故需設(shè)緩和曲線，Ls=100m。綜合考慮以上各種因素,最終選擇方案二作為最終設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)時(shí)速80km/，；，；。 9)各級(jí)公路路基寬度應(yīng)符合規(guī)定。圓曲線最小半徑應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定，高速公路四車道設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h的圓曲線最小半徑一般值為400m，圓曲線最小半徑極限值為250m。縱坡的最小坡長(zhǎng)應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定，高速公路設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h的最小坡長(zhǎng)取200m。路基設(shè)計(jì)應(yīng)重視排水設(shè)施與防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)，取土、棄土應(yīng)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，防止水土流失、堵塞河道和誘發(fā)路基病害。基底強(qiáng)度、穩(wěn)定性不足時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處理，以保證路基穩(wěn)定，減少工后沉降。路面結(jié)構(gòu)層所選材料應(yīng)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性的要求。中線上任意一樁號(hào)的法向切面是道路在該樁號(hào)的橫斷面。2)為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性。7)在實(shí)地調(diào)查基礎(chǔ)上，充分考慮通道、水利等方面的要求。 最小填土高度的確定由于設(shè)計(jì)路段屬高速公路，故路基要求保持干燥狀態(tài)。縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)所用圖式如下：圖22 豎曲線要素示意圖 L=Rω 　　　 (29) E=T2/(2R) 　　　　 (210) T=L/2 　　　　　 (211)式中 L—豎曲線長(zhǎng)度，m；ω—坡差，%；R—豎曲線半徑，m；E—豎曲線外距，m；T—豎曲線切線長(zhǎng)，m。土路肩的橫坡采用3%，路拱形式擬采用直線形式。本設(shè)計(jì)路段填土高度均小于8 m，所以邊坡坡率均采用1∶。當(dāng)采用細(xì)砂、粉砂作為填料時(shí)，應(yīng)考慮振動(dòng)液化的影響。又因沿線填土含水量的大小與地層、施工季節(jié)、降水情況及施工方案有較為密切的關(guān)系，如果路基填料強(qiáng)度和含水量能滿足要求，或在施工工期允許的情況下，通過(guò)翻曬等方法能降低土的含水量,則可以不摻或少摻石灰。根據(jù)該地區(qū)路基填土的實(shí)際情況，中間部位考慮到施工工期、季節(jié)、填料含水量情況等因素，施工過(guò)程中應(yīng)在保證路基強(qiáng)度、壓實(shí)度及水穩(wěn)定性的前提下依照實(shí)際情況決定處理的土層及摻灰量，設(shè)計(jì)時(shí)按中部總體積30%摻5%石灰控制摻灰總量。路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)是通過(guò)對(duì)原有道路的大量調(diào)查研究，并考慮路基的實(shí)際工作情況和使用要求以及施工條件等因素而制訂的。潮濕地基盡量疏干預(yù)壓，如果地下水位較高、因工期緊或其他原因無(wú)法疏干，第一層填土適當(dāng)加厚或填以砂性土后再予以壓實(shí)。填土壓實(shí)。3)結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，積極推廣成熟的科研成果，對(duì)行之有效的新材料、新工藝、新技術(shù)應(yīng)在路面設(shè)計(jì)方案中積極、慎重的加以運(yùn)用。2)當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)凡軸載大于50kN的各級(jí)軸載（包括車輛的前、后軸）Pi的作用次數(shù)ni，按式42換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N： (42)式中：—被換算車型各級(jí)軸載的軸數(shù)系數(shù)。不應(yīng)使用快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥。土：宜采用塑性指數(shù)12～20的粘性土。各層瀝青混合料應(yīng)滿足所在層位的功能要求，便于施工，不容易離析。礦粉應(yīng)干燥、潔凈，能自由地從礦粉倉(cāng)流出，其質(zhì)量應(yīng)符合表48的要求：表48瀝青混合料用礦粉質(zhì)量要求項(xiàng)目單位高速公路表觀密度，不小于t/m3含水量，不大于%1粒度范圍＜ ＜ ＜%100%90～100%75～100外觀—無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊親水系數(shù)—＜1塑性指數(shù)—＜42)配合比設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)方法，瀝青混合料技術(shù)要求應(yīng)符合表49的規(guī)定，并有良好的施工性能。2) 瀝青路面的抗滑技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足表4－12 表4－12 抗滑技術(shù)指標(biāo)年平均降雨量（mm）交工檢測(cè)指標(biāo)值橫向力系數(shù)SFC60構(gòu)造深度TD(mm)1000≥54≥500～1000≥50≥250～500≥45≥ 水泥穩(wěn)定碎石基層施工要求1）水泥、碎石的要求，配合比設(shè)計(jì)、。%4斷面/200m8強(qiáng)度1處/100m（一天一次）3) 底基層施工步驟及施工工藝 高速公路的底基層可用路拌法施工，施工要求如下所示： 準(zhǔn)備下承層→施工放樣→運(yùn)輸和攤鋪集料→運(yùn)輸和攤鋪粉煤灰→運(yùn)輸和攤鋪石灰→拌和及灑水→碾壓→質(zhì)量檢測(cè)→養(yǎng)護(hù)表414 高等級(jí)公路石灰土底基層質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)頻率序號(hào)檢測(cè)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)頻率1壓實(shí)度179。，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)可適當(dāng)增設(shè)涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基的穩(wěn)定性，并做到路基排水有利于農(nóng)田灌溉。 排水結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì) 1)邊溝排水 (1)排水邊溝斷面尺寸確定 采用梯形漿砌片石明溝排水，砂漿勾縫，內(nèi)側(cè)邊坡坡度我1：1（如圖5－14）圖5－14 挖方路基邊溝橫斷面 單位:m。，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝溪和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠，減少排水溝渠的防護(hù)和加固工程。%4斷面/200m8強(qiáng)度1處/100m（一天一次） 5 道路排水設(shè)計(jì)及橋涵方案設(shè)計(jì) 道路排水設(shè)計(jì)路基排水的目的在于確保路基能始終處于干燥、堅(jiān)實(shí)和穩(wěn)定狀態(tài)。 二灰土底基層施工要求二灰土的組成材料要求、。本地區(qū)屬于區(qū)， H=10+=查表 H1=~，HH1，路基為干燥類型，查表得稠度=，查表得=50Mpa。 1)材料要求(1)瀝青由《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》可得其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表45： 表45 道路石油瀝青技術(shù)要求指標(biāo)單位等級(jí)瀝青標(biāo)號(hào)90號(hào)針入度（25℃，5s，100g）80～100針入度指數(shù)PIA～+軟化點(diǎn)（Ramp。有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)10%的土不宜選用。碎石：對(duì)于所用的碎石，其顆粒組成宜符合表44中級(jí)配范圍，集料壓碎值不大于30%。上述軸載換算公式僅適用于單軸軸載小于130kN的軸載換算。5)為提高路面工程質(zhì)量，應(yīng)進(jìn)行機(jī)械化施工。為此，必須控制土的含水量和壓實(shí)度，選擇合適的壓實(shí)機(jī)械與壓實(shí)厚度，以及合理的施工填筑方案等。2）施工注意事項(xiàng)①路堤填筑應(yīng)注意的問(wèn)題路堤一般都是利用當(dāng)?shù)赝潦魈盍希匆欢ǚ桨冈谠孛嫔咸钪饋?lái)的。路面等級(jí)高時(shí)，對(duì)行車平穩(wěn)性的要求也高，路面容許產(chǎn)生的變形量要小，壓實(shí)要求應(yīng)提高；路面等級(jí)低時(shí)，可相應(yīng)下降。①橋涵臺(tái)后路基處理范圍對(duì)橋梁、涵洞的臺(tái)后路基處理范圍見(jiàn)表32：表32 橋涵構(gòu)造物臺(tái)后路基處理范圍構(gòu)造物類型底部長(zhǎng)度（m）上部長(zhǎng)度（m）備注橋梁≥3～4＞3+2H，H為臺(tái)后路堤高度涵洞≥2～3＞2+2H②橋臺(tái)后路基填料要求橋臺(tái)后路基范圍內(nèi)的路基填料要求采用石灰土（石灰含量5%～8%）填筑，其材料的CBR除路床頂面以下30 cm大于8%以外,其余均要求大于5%，該范圍內(nèi)的壓實(shí)度﹥96%。 (2)填筑方式一般路基填筑:一般路基均采用分層