某一級公路設計施工組織設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ）時，路基邊坡按1：。護坡道護坡道是保護路基邊坡穩定性的措施之一，設置的目的是加寬邊坡橫向距離、減少邊坡平均坡度。護坡越寬越有利于邊坡穩定，但最少為1m。通常護坡道寬度D與邊坡高度H有關，當H≥3m時，D=1m；H=3~6m，D=2m； H=6~12m，D=2~4m。邊溝設計查《公路路基設計規范》得邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內側邊坡為1：~1：，外側邊坡與挖方邊坡坡度相同。少雨淺挖地段的土質邊溝可采用三角形橫斷面，其內側邊坡宜采用1：2~1：3，外側邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。本設計路段地處山嶺重丘區，故宜采用梯形邊溝，，內側邊坡坡度為1：1。超高與加寬 （1）超高①當圓曲線半徑小于不設超高的圓曲線最小半徑時，應在曲線上設置超高。在設計時速100km/h、路拱=2%時，不設超高圓曲線最小半徑為4000m，本設計中圓曲線半徑為700m，需設超高。②超高值計算對任意半徑圓曲線超高值ih，由下式確定V——車速——橫向力系數《公路工程技術標準》規定，在設計速度100km/h，對應圓曲線一般最小半徑為700m時，=，經計算ih=③超高過渡方式《公路路線設計規范》規定：有中間帶公路。先將外側行車道繞中央分隔帶邊線旋轉，待達到與內側行車道構成相同的橫坡后，整個斷面一同繞中央分隔帶中線旋轉，直至超高值。此時中央分隔帶呈傾斜狀。（2）加寬《公路路線設計規范》（JTG D202006）規定：平曲線半徑小于250m時，應在曲線內側加寬，當半徑大于250m時，由于加寬值較小，且行車道已具有一定富余寬度，故可不設加寬。為保證汽車在轉變中不侵占相鄰車道，凡小于250m半徑的曲線路段，均需要相應加寬。本路段最小圓曲線半徑為700m，所以不需要設置加寬。8．橫斷面設計步驟（1）根據外業橫斷面測量資料點繪地面線。（2）根據路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關資料（如路基寬度、加寬值、超高橫坡、緩和段長度、平曲線半徑等）抄于相應樁號的斷面上。（3）根據地質調查資料，示出土石界限、設計邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。（4）繪橫斷面設計線，又叫“戴帽子”。設計線應包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護工程、護坡道、碎落臺等，在彎道上的斷面還應示出超高、加寬等。一般直線上的斷面可不示出路拱坡度。（5）計算橫斷面面積（含填、挖方面積），并填于圖上。9. 計算橫斷面面積（含填挖方面積）（詳見路基橫斷面圖）。10. 路基設計表（見附表1）三、土石方計算及調配調配要求（1）盡可能移挖做填，以減少廢方和借方。土石方調配應按先橫向平衡后縱向調配的次序進行。（2）縱向調運的最遠距離一般應小于經濟運距。（3）借方、棄方應與借土還田、整地建田相結合，盡量少占田地，減少對農業的影響，對于取土和棄土地點應事先同地方商量。（4）不同地方的土石應分別調配。（5）綜合考慮施工方法、運輸條件、施工機械化程度和地形情況等因素，選用合理的經濟運距，用以分析工程用土是調運還是外借。調運方法土石方調配方法有多種，如累積曲線法、調配圖法、表格調配法等，由于表格調配法不需單獨繪圖，直接在土石方表上調配，具有方法簡單，調配清晰地優點，是目前生產上廣泛采用的方法。表格調配法又可有逐樁調運和分段調運兩種方式。一般采用分段調運。表格調配法的方法步驟如下：（1）準備工作調配前先要對土石方計算進行復核，確認無誤后方可進行。調配前應將可能影響調配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置、棄土位置等條件表于表旁，借調配時考慮。（2）橫向調運即計算本樁利用、填缺、挖余、以石代土時填入土方欄，并用符號區別。（3）縱向調運確定經濟運距，根據填缺、挖余情況結合調運條件擬定調配方案，確定調運方向和調運起訖點，并用箭頭表示。計算調運數量和運距，調配的運距是指計價運距，就是調運挖方中心到填方中心的距離減去免費運距。（4）計算借方數量、廢方數量和總運距借方數量=填缺縱向調入本樁的數量廢方數量=挖余縱向調出本樁的數量總運距=縱向調運量+廢方調運量+借方調運量（1）復核橫向調運復核填方=本樁利用+填缺挖方=本樁利用+挖余縱向調運復核填缺=縱向調運方+借方挖余=縱向調運方+棄方總調運量復核挖方+借方=填方+棄方以上復核一般是按逐頁小計進行的，最后應按每公里合計復核。土方工程量計算（見附表2）第五章 路基設計一． 總則，是公路工程的重要組成部分，路基與路面共同承受交通荷載的作用，應作為路面的支撐結構進行綜合設計，它必須有足夠的強度，穩定性和耐久性。，設計完善的排水設施和防護工程，采取經濟有效的病害防止措施。公路路基設計，一般宜移挖作填，當出現大量棄方或借方時，應配合農舊水利建設和自然環境等進行綜合設計。，水文地質不良地段，應采用水穩定性良好的填筑材料筑路堤或進行換填，對于高速公路、一級公路應結合防治凍害和翻漿的具體措施，進行路基、路面排水等綜合設計。、重丘區的路基設計，應根據與當地自然條件，選擇適當的路基橫斷面形式和邊坡坡度。在不良地質地段，不宜破壞天然植被和山體平衡在狹窄的河谷地段不宜侵占河床，可視具體情況設置其他結構物和防護工程。，推廣新技術，新工藝，新材料，不斷總結經驗，提高路基設計質量與技術水平。二． 路基設計，應做好全面調查研究，充分收集沿線地質，水文、地形、地貌、氣象、地震等設計資料。：路基寬度應根據公路等級，技術標準，結合與當地地形、地質、填挖等情況選定。本設計根據交通量，考慮當地條件。：路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開挖深度，是路基設計標高和地面標高之差。路基的填挖高度，是在路線縱斷面設計時，綜合考慮路線縱坡要求。路基穩定性和工程經濟等因素影響確定的，以路基的強度和穩定性要求出發，路基土上部土層應處于干燥或中濕狀態，路基高度應根據臨界高度并結合公路沿線和排水及防護措施確定路堤的最小填土高度。4．路基的類型和構造（1）路堤路基設計標高高于天然地面標高時，需要進行填筑，這種路基形式稱為路堤。按填土高度的不同，劃分為高路堤、矮路堤和一般路堤。路基邊坡坡度取1：：，在路基的兩側設置邊溝。高路堤的填方數量大，占地多，為使路基穩定和橫斷面濟濟合理，可以在適當位置設置擋土墻。為防止水流侵蝕和坡面沖刷，高路堤的邊坡采取適當的坡面防護和加固措施。（2）路塹路基設計標高低于天然地面標高時，需要進行挖掘，這種路基形式稱為路塹。挖方邊坡根據高度和巖土層情況設置成直線或折線，一般坡度取1：。挖方邊坡的坡腳設置邊溝，以匯集和排除路基范圍內的地表徑流，路塹的上方設置截水溝，以攔截和排除流向路基的地表徑流。（3）半挖半填路基半挖半填路基兼有路堤和路塹的特點，上述對路堤和路塹的要求均應滿足。路堤填土需分層壓實，使之具有一定的密實度，土質路塹開挖至設計標高后，需檢驗路基頂面工作區內天然狀態土的密實度，該密度通常低于設計要求，必要時應挖開后再分層壓實。（1）填土的選擇路基的強度與穩定性，取決于土的性質和當地的自然因素。并與填土的高度和施工技術有關。在填土時應綜合考慮，據《路基設計規范》可知，一級公路的路基填料最小強度和最大粒徑如下表： 路基壓實度及填料要求表項 目 分 類路面底面以下深度（cm）填料最小強度（CBR）（%）填料最大粒徑 （cm）填方路基上路床0～30810下路床30～80510上路堤80～150415下路堤150以下315零填及路塹路床0～30810注：①當路床填料CBR值達到表列要求時，可采取摻石灰或其它穩定材料處理②粗粒土（填石）填料的最大粒徑，不應超過壓實層厚度的2/3（2）不同土質填筑路堤如透水性較小的土層位于透水性較大的土層下面，則透水性較小的土層表面應自填方軸線向兩邊做成不小于4%的坡度。如透水性較大的土層位于透水性較小的土層下面，則透水性較大的土層表面應做成平臺。為了防止雨水沖刷，可覆蓋透水性較小的土層。允許使用取土場內上述各種土的天然混合物。透水的土與不透水的土，不能非成層使用，以免在填方內形成水囊。（1）一般路基低填淺挖段路基，邊坡1：，挖方路段路塹，邊坡坡度按巖石風化程度在挖方路塹邊溝外設寬為1m的碎落臺，填方路段路基邊坡腳與邊坡頂設寬2m的護坡道。路堤基底為耕地或土質松散時，應在填筑后進行壓實，基底松散土層厚度大于30cm時，應翻挖再回填分層壓實。基底土密實，地面橫坡緩于1：5時，可直接在天然地面土填筑，地表有樹根草皮或腐殖土應予以清除。水稻田、湖塘等地段的路基，應視具體情況采取排水，清淤、晾曬、換填、摻灰及其他土加固措施進行處理，當為軟土地基時，應按特殊路基處理。路基土的摻灰劑量，可根據當地情況實驗確定，一般粘質土采用石灰或粉煤灰處理。（2）特殊路基：水田、濕地等不良地段、清基，回填風化沙礫，天然沙礫等水穩定性好的材料，并按實際情況記入一部分沉陷量。風化沙礫路基，既以風化沙礫等松散性材料填筑的路基，應做好邊坡防護，防止雨水沖刷。路基防護是確保道路全天候使用，使路基不致因地表流和氣候變化而失穩的必要工程措施，是路基設計的主要項目之一。路基的防護的方法，一般可分為坡面防護和沖刷防護兩類。（1）坡面防護。主要是保護路基邊坡表面免受雨水沖刷減慢溫差及溫度變化的影響，保護路基邊坡的整體穩定性，在一定程度上還可兼顧路基美化和協調自然環境。坡面防護主要有植物防護和工程防護兩類。植物防護能調節邊坡土的濕度與溫度，起到固化和穩定邊坡的作用。它對于坡高不大、邊坡比較平緩的土質坡面是一種簡易有效的防護設施。當不宜采用植物防護或考慮就地取材時，采用沙石、水泥、石灰等礦質材料進行工程防護是常用的防護形式，結合本工程實際和當地自然環境，本設計路堤邊坡防護采用漿砌片石或水泥混凝土骨架植草防護，路塹邊坡防護采用漿砌片石護坡。《公路路基設計規范》規定①漿砌片石或水泥混凝土骨架植草防護適用于緩于1:。應視邊坡坡率、土質和當地情況確定骨架形式，框架內應采用植物或其他防護措施。②漿砌片石護坡適用于坡度緩于1；1的易風化巖石和土質路塹邊坡。漿砌片石護坡厚度不宜小于250mm，砂漿強度不應低于M5。具體見圖紙《坡面防護圖》。（2）沖刷防護有間接和直接防護兩類。對于沖刷防護，一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段，可在沿河路基邊坡設砌石護坡、石籠和混凝土預制板等。本設計未涉及到沖刷防護。第六章 擋土墻設計一．概述公路擋土墻是用來支承路基填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩的一種構造物。在路基工程中，擋土墻可用以穩定路堤和路塹邊坡，減少土石方工程量和占地面積，防止水流沖刷路基，并經常用于整治坍方、滑坡等路基病害。在山區公路中，擋土墻的應用更為廣泛。路基在遇到下列情況時可考慮修建擋土墻：（1） 陡坡地段或巖石風化的路塹邊坡地段；（2） 需要降低路基邊坡高度以減少大量填方、挖方的路段；（3） 增加不良地質路段邊坡穩定，以防止產生滑塌；（4） 防止沿河路段水流沖刷；（5） 橋梁或隧道與路基的連接地段；（6） 為節約用地、減少拆遷或少占農田的地段。二．擋土墻的類型及適用條件擋土墻類型的劃分方法較多，一般以擋土墻的結構形式分類為主，常見的擋土墻形式有：重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式和錨定板式。各類擋土墻的適用范圍取決于墻址地形、工程地質、水文地質、建筑材料、墻的用途、施工方法、技術經濟條件及當地的經濟等因素。結合本工程實際和當地自然環境，本設計采用重力式土擋土墻和懸臂式擋土墻。三. 重力式擋土墻設計設計資料（1）地質情況墻背填土為粉質中液限粘土，容重γ=17KN/m3，計算內摩擦角，填土與墻背間的摩擦角，粉質中液粘土地基，容許承載力[σ0]=400Kpa，基底摩擦系數f=。（2）車輛荷載 按《公路工程技術標準》JTG B012003的規定,一級公路汽車荷載等級為公路I級。（3）墻身構造擬采用漿砌片石重力式路堤墻，墻高H=，填土高a=2m，填土邊坡1：，墻背傾斜1:(α=14176。），墻面與墻背平行,(=176。),墻頂寬=,墻身分段長10m（4）墻身材料 25號片石，墻身容重22KN/m3車輛荷載換算查公路路基設計規范JTG D302004得，車輛荷載的換算等效均布土層厚度式中：r墻后填料的容重q車輛荷載附加荷載強度,墻高小于2m取為20km/㎡,墻高大于10m取為10 km/㎡,墻高在2～10之間時，按直線內插法計算故 : 。主動土壓力計算 圖81 重力式擋土墻示意圖（1）求破裂角θ計算如下：假設破裂面交于荷載內，選用相應公式計算如下：所以 （2）驗算破裂面是否交于荷載內：堤頂破裂面至墻踵：荷載內緣至墻踵：荷載外緣至墻踵：可見即破裂面交于荷載內與原假定相符，所以公式正確。（3）求主動土壓力系數K和K1如下：m （4）求主動土壓力以及作用位置Ex=因基底傾斜則土壓力對墻趾的力臂改為：擋土墻穩定驗算（1）計算墻身重及其力臂ZG，如下體積V（m3）重量（KN）力臂E G（m）（2）抗滑動穩定驗算滿足要求（3）抗傾覆穩定驗算滿足要求（4）基底應力驗算：偏心距 基底應力呈三角形分布，出現受拉區，由于基底和地基之間一般不能承受拉應力，故可略去不計，這時基底應力重分布，則 所以基底應力滿足要求。（5）截面應力驗算：墻面墻背相平行，截面的最大應力出現在接近基底處，由基底應力檢查可知，偏心距及基底應力均滿足地基的要求，墻身截面