道路畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)示例(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 外緣 ? ? )()()(cCccjgjcx hLxLxibaaiiiah ?????? 或= 中線 ?????? ???????? )(22 0039。 xxxL jiibaiiLxbaihcgcgjccjcx或= 內(nèi)緣ccjxjcx iLxBaaih )(// ???= 說(shuō)明： 1) 計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)標(biāo)高（路基邊緣）之高差； 2) 臨界段面距緩和段起點(diǎn)長(zhǎng)度 0 g ccixLi? 3) 加寬采用按直線比例變化的過(guò)渡方式，公式如下： jcjx BLxB ? 最大加寬 jB 由查表可得，如 JD2 曲線最大加寬為 1 米， JD3 曲線最大加寬為 米。 具體的超高加寬數(shù)據(jù)詳見(jiàn)路基設(shè)計(jì)表。 根據(jù)路基高度可劃分高填方路堤和深挖方路塹。通常填土高度大于 18 米或填石高度大于 20米為高填方路堤。挖方路段中土質(zhì)及風(fēng)化巖石挖方深度大于 20 米為挖方深路塹。當(dāng)路堤低于按地下水位或地表積水水位起算的臨界高度時(shí)為低填方路堤。本路段沒(méi)有出現(xiàn)高填方路堤和深挖方路塹。 3. 路基邊 坡 路基邊坡的坡度選擇與以下因素有關(guān)： 1) 路堤或路塹。 2) 土壤地質(zhì)情況，土質(zhì)和石質(zhì)。 3) 邊坡高度，高路堤和深路塹在其底部或頂部選用的坡度均不同。 4) 與土壤或石質(zhì)的密度和風(fēng)化情況有關(guān)。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 3． 12 路基設(shè)計(jì)的一般要求 1. 路基設(shè)計(jì)應(yīng)符合公路基本建設(shè)原則和現(xiàn)行《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的具體要求。 2. 路基設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)氐幕窘ㄔO(shè)的需要，盡可能與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田水利建設(shè)相配合，要照顧到近期發(fā)展，并注意做好路基排水設(shè)計(jì)。 3. 沿河線的路基設(shè)計(jì)，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒(méi)或沖毀，若廢方過(guò)多，壓縮河道，引起雍水將危及農(nóng)田，房屋。一般應(yīng)變更設(shè)計(jì) 將路線外移（增加砌石路基，擋土墻或防護(hù)及加固工程，以減少?gòu)U石），否則將廢方運(yùn)走。 4. 必需穿過(guò)耕地的路基，必要時(shí)可進(jìn)行邊坡加固或修建矮墻；對(duì)較矮的路基邊坡，如石料較方便，甚至可修建直立矮墻以盡量節(jié)約用地。 5. 橫坡陡于 1： 5 的坡地上的填方路基，在修筑前須將地面挖成梯坎，臺(tái)階寬度不小于 1M。臺(tái)階頂面應(yīng)做成 24%的反向橫坡，以防路基滑動(dòng)而影響其穩(wěn)定性。 6. 山坡上的半填半挖路基。若原地面橫坡較陡，填方坡腳伸出很遠(yuǎn)，施工困難，且邊坡穩(wěn)定性較差時(shí)，可修筑護(hù)肩路基。 7. 當(dāng)挖方路基遇到不同的土層時(shí)，可根據(jù)土質(zhì)的穩(wěn)定性在一個(gè)邊坡上采 用不同的邊坡率，即折線形的邊坡斷面。 3． 13 一般路基設(shè)計(jì) 1. 路基橫斷面地面線輸入。 關(guān)于路基橫斷面地面線的讀取，以公路中線對(duì)應(yīng)的地面點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，公路中線的法向?yàn)?x軸，公路左右均為正方向，采用絕對(duì)或相對(duì)坐標(biāo)系，進(jìn)行橫斷面地面線的讀取。 公路中線法線方向的確定有下列三種情況： 1) 對(duì)直線路段，垂直于路面的方向就為路線的法線方向； 2) 對(duì)圓曲線，為圓曲線上對(duì)應(yīng)中樁點(diǎn)與對(duì)應(yīng)圓心的連線； 3) 對(duì)緩和曲線，為對(duì)應(yīng)切線的法線方向。 對(duì)此次設(shè)計(jì)，因?yàn)榧埳隙ň€，可用量角器來(lái)確定。以絕對(duì)坐標(biāo)系舉例如下： ? ? ? K6+170 注：分子為相對(duì)高差，負(fù)值表示下降，反之為上升，分母為相對(duì)水平距離，豎線表公路中線，該中樁的地面線為左低右高。 2. 設(shè)計(jì)范圍的確定 本次畢業(yè)設(shè) 計(jì)要求選做一公里范圍的路基橫斷面設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)選做樁號(hào)為K6+000K7+000段。最高填方 米，最大挖方 米。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 3. 點(diǎn)繪地面線及戴帽 根據(jù)地面線資料，由填挖值的大小，按 1： 200 的比例，由規(guī)定確定每一張圖紙上的橫斷面?zhèn)€數(shù)。 根據(jù)路基設(shè)計(jì)表上的資料，首先由縱斷面上的填挖值，確定公路中點(diǎn)的位置，由路基寬度及超高，確定路面線的位置，即為戴帽。對(duì)無(wú)超高與加寬的路段，未繪出路拱橫坡。 4. 填方路基邊坡設(shè)計(jì) 根據(jù)土質(zhì)情況故考慮到邊坡穩(wěn)定性，選取路堤邊坡按 1： 放坡。在填方高度較大，按 1： 放坡占地面積大或 可能出現(xiàn)不必要的拆遷時(shí)，可設(shè)置路肩擋土墻或路堤擋土墻等結(jié)構(gòu)物以節(jié)省占地面積，減小拆遷量。在原地面線橫坡大于 1： 5的斜坡上填筑路堤時(shí)，原坡面應(yīng)開(kāi)挖臺(tái)階，寬度不小于 1米。臺(tái)階應(yīng)有 2%— 4%的反向橫坡，以保證填土的穩(wěn)定性。其結(jié)構(gòu)物設(shè)置情況如下： K11+360～ K11+460 段設(shè)置 左側(cè)衡重式 路 肩 擋土墻 ； K11+740～ K11+780 段設(shè)置左側(cè)護(hù)肩加開(kāi)挖臺(tái)階； K11+7805～ K11+820 段設(shè)置 左側(cè)衡重式 路肩擋土墻 5. 挖方路基設(shè)計(jì) 本路段為山嶺重丘區(qū)三級(jí)公路，挖方為良好的筑路材料。在開(kāi)挖地段，除表層土為粘土外 其余則為強(qiáng)度較高的次堅(jiān)石、堅(jiān)石，地質(zhì)良好，為安全起見(jiàn)，挖方邊坡取 1： 。 3． 14 路基排水設(shè)計(jì) 見(jiàn)第 5 章 排水綜合設(shè)計(jì) 3． 15 工程量及土石方調(diào)配 1. 路基土石方計(jì)算工作量較大，加之路基填挖的不規(guī)則性要精確計(jì)算土石方體積是十分困難的。在工程上多采用近似計(jì)算。假定相鄰橫段面間為一棱柱體，按平均斷面法計(jì)算其公式為： ? ? LAAV ???2121 式中： 21,AA — 相鄰斷面的面積。 L— 相鄰斷面 的間距。 2. 調(diào)配要求 1） 土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進(jìn)行。縱向調(diào)運(yùn)的最遠(yuǎn)距離一般應(yīng)小于 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 經(jīng)濟(jì)運(yùn)距。在縱向調(diào)運(yùn)計(jì)算運(yùn)距時(shí)應(yīng)扣除免費(fèi)運(yùn)距。 2） 土石方調(diào)運(yùn)時(shí)方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊憽Ｒ话闱闆r下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。 3） 借方，棄方應(yīng)與借土還田，整地建田相結(jié)合。盡量少占田地，減少對(duì)農(nóng)田的影響。 4） 不同性質(zhì)的土石方應(yīng)分別調(diào)配。調(diào)運(yùn)時(shí)可以以石代土，但不能以土代石，以保證路基填方質(zhì)量。 5） 回頭曲線路段的土石調(diào)運(yùn)，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調(diào)運(yùn)。 3． 調(diào)配方法 (本設(shè)計(jì)采用表格調(diào)配法 ) 1) 縱向調(diào)運(yùn) 2) 計(jì)算借方數(shù)量、廢方數(shù) 量和總運(yùn)量 借方數(shù)量 =填 余 — 縱向調(diào)入本樁的數(shù)量 廢方數(shù)量 =挖余 — 縱向調(diào)出本樁時(shí)數(shù)量 總運(yùn)量 =縱向調(diào)運(yùn)量 +廢方調(diào)運(yùn)量 +借方調(diào)運(yùn)量 3) 復(fù)核 a、橫向調(diào)運(yùn)復(fù)核 填方 =本樁利用 +填缺 挖方 =本樁利用 +挖余 b、縱向調(diào)運(yùn)復(fù)核 填缺 =縱向調(diào)運(yùn)方 +借方 挖余 =縱向調(diào)運(yùn)方 +廢方 c、總調(diào)運(yùn)量復(fù)核 挖方 +借方 =填方 +廢方 4) 計(jì)算計(jì)價(jià)土石方 計(jì)價(jià)土石方是指概預(yù)算編制中需單獨(dú)計(jì)算費(fèi)用的土石方數(shù)量。 計(jì)價(jià)土石方 =挖 方數(shù)量 +借方數(shù)量 具體土石方使用情況見(jiàn)“路基土石方數(shù)量設(shè)計(jì)表”。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 3． 2 擋土墻設(shè)計(jì) 3． 21 擋土墻設(shè)計(jì) 計(jì)算書(shū) 1. 擋土墻類型及形式的選擇 根據(jù)路基橫斷面，路堤墻雖較路肩墻在墻高上低，但墻外側(cè)地形較平坦，采用路肩墻可節(jié)省用地， 也 可以顯著的減少填方數(shù)量，選擇路肩墻。 俯斜式和衡重式比較得知，二者墻高基本相同，但衡重式斷面較小，且墻高比較高時(shí)，采用俯斜式而顯得很不經(jīng)濟(jì)，故決定選用衡重式斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)。 擋土墻基礎(chǔ)與斷面設(shè)計(jì) 從 K11+360～ K11+460 的路基橫斷面可知， K1+408 斷面的路基邊坡最高，在此斷面 上設(shè)置擋土墻，以確定擋土墻的修建位置，基礎(chǔ)形式，埋置深度以及墻身斷面尺寸。 2. 設(shè)計(jì)資料與技術(shù)要求 根據(jù)以前資料及試驗(yàn)，并參考規(guī)范，設(shè)計(jì)資料及技術(shù)要求如下： 1) 土壤地質(zhì)情況：地基為粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾砂巖，呈互層狀產(chǎn)出，其容許承載力[σ ]=1000kpa，基底摩阻系數(shù) f=。 2) 墻背填料：選用遠(yuǎn)運(yùn)的碎石土作為墻背填料，其容許容重為γ =18KN/m3，內(nèi)摩阻角φ =350，上墻摩阻角（假象墻背）δ =φ，下墻摩阻角δ =1/2φ。 3) 墻體材料： M10 漿砌片石，砌體容重 k? =23KN/m3，砌體容許壓應(yīng)力 [ a? ]=800kpa，容許拉應(yīng)力 [ l? ]=80KN，容許剪應(yīng)力 [? ]=160kpa。 4) 設(shè)計(jì)荷載：公路Ⅰ級(jí) 驗(yàn)算荷載：掛車(chē) 100 5) 穩(wěn)定系數(shù) [ ck ]=， [ 0k ]= 3. 埋置深度和基礎(chǔ)形式 根據(jù)地基承載力及無(wú)冰凍的氣候特點(diǎn)，選用擴(kuò)大基礎(chǔ)，但做擋墻驗(yàn)算的時(shí)候，按基礎(chǔ)與墻身視為一 個(gè)整體考慮，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)只是在承載力不夠時(shí)增大承壓面積使得承載力滿足要求。埋置深度按規(guī)范的要求取。 4. 斷面尺寸的計(jì)算 1) 斷面尺寸擬定 2) 根據(jù)橫斷面上的布置，該斷面墻高 7m，上墻 ，墻背俯斜 1： （ 1? = 019 ’47 ），橫重臺(tái) d1=110cm，下墻 ，墻背仰斜 1： （ 2? = 014? ‘02 ），墻面坡度 1： ，墻身分段長(zhǎng)度為 15m。 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 3) 車(chē)輛換算荷載 按車(chē)帶寬均攤的方法計(jì)算 公路Ⅰ級(jí)，一輛重車(chē)總重 550KN，則 LbQh 00 ???=]*715[**18 2*550 ? 式中 [ ]內(nèi)的數(shù)值 L=，大于墻身分段長(zhǎng)度，故取 L=15m 則 15**18 2*5500 ?h =（ m） 4) 上墻土壓力計(jì)算 A. 計(jì)算破裂角，判斷是否出現(xiàn)第二破裂面 假想墻背傾角 ‘ 1? 為 tan‘ 1? =1111 tanH dH ?? = * ? = ‘ 1? = ‘’‘ 假設(shè)破裂面交于荷載外，按《路基》手冊(cè)中 323計(jì)算 p=1021 Hh? = *21? = R=ctgφ ctg2φ +21 ]222tan[c s c11021 0022 ）（ ‘ pctgHhH hbp ??? ??? =*+*[+(*)] = θ2α2α 139。α1θ 1 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 Q=Pcsc2φ ctg2φ =*= tan iθ =Q? RQ ?2 =+ 2 ? = iθ = 39。39。39。0 482215 tan i? =(11/p)ctgφ + tan iθ /p=()*+? = 39。39。39。0 162725 39。ii ??? ,故出現(xiàn)第二破裂面 B、 計(jì)算上墻土壓力 k= )t a n(t a n)2s in( )c os ( iiii i ????? ?? ??? ?=（ +） * **2121 221 201 ????? H hhk )( )tan(t a n 39。102 ?? ???? ??? ii iiHbh ?? ?? )(***18*2121 21211 KNKKHE ??? ? ?? iX EE ?cos(11 ? )=* =(KN) )(*)s i n(11 KNEE iY ???? ?? )(**3 )**4(* )34(3 1 2121 21201 mKH hHhhHZ X ??????? 5) 下墻土壓力的計(jì)算 采用力多邊形法，按照鐵路手冊(cè)《擋土墻》中表 276相應(yīng)的公式計(jì)算。 A 求破裂角 2? ，很明顯破裂面交于荷載外，采用表 276第 5類公式 39。039。039。0022 28380214301735 ??????? ???? tanψ= 屆土木工程 專業(yè)（道路工程方向） 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 *21)(21 22210 ???? HHA ???????? 039。102121220 *)]tan(t a n[tan21tan)2(21 hHdbHHHHB ii ????*)]([***)*(* 2 ??????? )c os ( 11 ???? iXER ?? tan??? ??????? c oss i n )s i n())( t a nc ot(t a nt a n 01002 ARAB i??????? =+**18* *) )(( ??? = 39。39。39。02 481034?? 計(jì)算下墻土壓力 2E )s i n( )s i n()tan*()s i n( )c os ( 2210202 22 ?? ????? ??? ??????? iRBAE )*( * ??? ) o s (*)c o s (* 2222 ????? ??EE x )s in ( 2222 ??? ??EE y ***7 )(*()( )tan(t a n[ 122221 39。11021 ??? ?????? ???? iiHHHH HdbHh ??? ??)**2)*((3 )*2(*****)2)2((3 )2(3323101221110221322 ?? ?????? ???? hhH