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路基路面设计计算书.doc

上传人:精品资料 文档编号:9095080 上传时间:2019-07-23 格式:DOC 页数:26 大小:1.19MB
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资源描述

1、12.1 目 录路基、路面设计封面2.1 目录2.2 路面任务书2.3 路基路面设计说明2.4 沥青路面计算书2.5 沥青路面结构层设计图2.6 水泥路面计算书2.7 水泥路面结构层设计图2.8 挡土墙计算书2.9 挡土墙2.9.1 横断面设计图2.9.2 纵断面设计图22.2路基路面设计任务书(平原区)新疆某地区二级公路新建公路设计资料如下:一、基本地形地貌介绍1、地形、地貌拟建公路位于盆地,公路沿线地形总体比较平缓,属于平原微丘区,地势由东南向西北倾斜,自然地面坡度约为 38。本段地处公路自然区划的2区,海拔高度在 500m700m 之间。2、起止桩号起止桩号 K0+000-K91+891

2、.55,建设里程 91.89155km。路基宽度为 12m。3、地层岩性项目所在区域自西向东,根据沿线地貌、工程地质、水文地质等条件,本地区主要划分为三个工程地质分区:残积坡积低山丘陵区:岩性以泥岩、粉砂岩、砾岩、凝灰岩、碎屑岩、煤层为主;剥蚀堆积平原区岩性以泥质砂岩、细砂岩、红色砾岩、中、细砂、低液限粉土为主;风积沙漠区:岩性以细砂、中砂、低液限粉土为主。按路线所经区域内的地层特征和岩性,划分了以下工程地质段落:(1)K0+000K0+040:老路路基,路基高度在 0.83.5m,路基填料主要为黄褐色低液限粉土;(2)K0+040K8+300:地层主要为角砾、砾砂,揭示层厚 0.32.0m,

3、中密,容许承载力 0=400kPa,土、石工程分级为。(3)K8+300K11+420:地层主要分为两层,第一层为细砂、低液限粉土,层厚 0.40.7m,松散、硬塑,容许承载力 0=100120kPa,土、石工程分级为;第二层为角砾、砾砂,揭示层厚 1.11.6m,中密,容许承载力 0=400kPa,土、石工程分级为。(4)K11+420K13+850:地层主要为泥岩,揭示层厚 0.7m,强风化,容许承载力 0=400kPa,土、石工程分级为。(5)K13+850K16+248:第一层为细砂、粉砂,层厚 1.01.1m,中密,容许承载力 0=200250kPa,土、石工程分级为;第二层为泥岩,

4、揭示层厚0.9m,强风化,容许承载力 0=400kPa,土、石工程分级为。3(6)K16+248K25+400:第一层为细砂、粉砂、低液限粘土,揭示层厚0.62.1m,松散,容许承载力 0=100kPa,土、石工程分级为;第二层为泥岩,揭示层厚 0.40.9m,强风化,容许承载力 0=400kPa,土、石工程分级为。(7)K25+400K42+995:地层主要为砾砂、角砾,揭示层厚 1.92.9m,中密,容许承载力 0=400kPa,土、石工程分级为。(8)K42+995K46+200:第一层为角砾、砾砂,层厚 1.01.8m,中密,容许承载力 0=350400kPa,土、石工程分级为;第二层

5、为粉砂、中砂,揭示层厚 0.3m,中密,容许承载力 0=200400kPa,土、石工程分级为。(9)K46+200K56+654:第一层主要为角砾、细砂、中砂,层厚0.43.3m,中密,容许承载力 0=100400kPa,土、石工程分级为;其下为砂岩,揭示层厚 2.87.0m,强风化,容许承载力 0=600kPa,土、石工程分级为。(10)K56+654K59+370:地层主要为细砂、角砾,揭示层厚 2.22.4m,中密,容许承载力 0=250400kPa,土、石工程分级为。(11)K59+370K64+690:第一层为细砂、角砾,层厚 2.03.0m,中密,容许承载力 0=250400kPa

6、,土、石工程分级为;第二层为砂岩,揭示层厚 0.22.3m,强风化,容许承载力 0=600kPa,土、石工程分级为。(12)K64+690K76+882:地层主要为砾砂、角砾,揭示层厚1.79.2m,中密,容许承载力 0=400kPa,土、石工程分级为。(13)K76+882K82+420:表层 0.21.5m 为中砂,容许承载力 0=350kPa,土、石工程分级为;其下为强风化砂岩,层厚 0.21.5m 左右,容许承载力 0=600kPa,土、石工程分级为。(14)K82+420K86+623:第一层为砾砂,层厚 0.6m,中密,容许承载力 0=400kPa,土、石工程分级为;第二层为细砂,

7、层厚 2.6m,密实,稍湿湿,容许承载力 0=300350kPa,土、石工程分级为;第三层为砂岩,揭示层厚 2.9m,强风化,容许承载力 0=600kPa,土、石工程分级为。(15)K91+891.55:地层主要为角砾、砾砂、细砂,层厚 1.83.2m,中密,容许承载力 0=250400kPa,土、石工程分级为。 4、不良地质本段不良地质包括盐渍土和软弱土。沿线大部分段落地表盐渍化程度较重,盐渍土分类主要为氯化物、亚氯化物、硫酸盐、亚硫酸盐。软弱土段落主要为 K11+780K13+850 段。全长 2.07km,本段路线横穿河4滩,平原地貌,地势平坦,植被较少,大气降水的细粒物在此处沉积,地表

8、形成高压缩性低液限粉、粘土,地下水位在 0.702.50m 之间,因此地基土呈软弱状态,容许承载力 0=60100kPa。5、水文及水文地质本项目沿线基本为戈壁荒漠,无大型沟河,降水稀少,无地表水流入。路线全线有多处冲沟,沿线沟壑多呈漫流状,流程较短,水量不大,地表水冲刷痕迹明显。主要的河沟有 2 条。沿线地下水的唯一来源是大气降水补给,地势较低段落受地形条件影响形成洼地,周边地下水汇集在此,其中在K12000K13720、K25+180、K26304 处地下水埋深为 0.61.8m。6、气候气象项目区域地处荒漠、戈壁地带,日照充足,蒸发强烈,夏季炎热,冬季寒冷,空气干燥,昼夜温差大,春夏季多

9、风,属典型的大陆性干旱气候。区域内年平均气温 3.06.5,一月份平均气温11.718.4,七月份平均气温 23.526.0,极端最低气温42.6,极端最高气温43.0,年均降水量 170mm,蒸发量约 2141mm,最大冻土深度 136141cm。项目所在区域内日照充足,全年日照时数 28413650 小时,全年大风日达 100 天以上,主导风向为东风、东南风,瞬时最大风速可达 41m/s。冬季寒冷,平均降雪量 512mm。 7、自然区划根据公路自然区划,拟建公路位于2 区,即绿洲荒漠区。表 1.各路段的地质水文情况一览表桩号 地下水埋深 土质状况K0+000K5+000 1.32.5 粉质

10、为主局部有粉质粘土K5+000K10+000 1.21.8 以粘土为主K10+000K15+000 2.03.0 粉质为主局部有粉质粘土K15+000K20+000 1.52.5 砾石类土,含有少量的粘土K20+000K25+000 3.04.5 砾石类土,含有少量的粘土5K25+000K30+000 1.83.0 粉质为主局部有粉质粘土K30+000K35+000 1.23.5 砾石类土,含有少量的粘土K35+000K40+000 1.42.0 砾石类土,含有少量的粘土K40+000K45+000 1.52.2 粉质为主局部有粉质粘土K45+000K50+000 0.91.5 砾石类土,含有

11、少量的粘土K50+000K55+000 1.62.4 砾石类土,含有少量的粘土二、交通组成情况1、近期混合交通量为 25350 辆/日,交通组成和代表车型的技术参数见下表2、表 3。表 2某路段混合交通组成车型分类一类车 二类车 三类车 四类车 五类车 六类车代表车型桑塔纳 五十铃 解放CA10黄河JN150黄河JN162交通 SH361比重(%) 24.57 42.30 22.04 9.01 1.89 0.18表 3代表车型技术参数序列汽车型号 总重(KN)载重(KN)前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数轮组数轴距(cm)出产国1 桑塔纳 212 五十铃 423 解放CA10B80.25 40

12、.0 19.4 60.85 1 双 中国64 黄河JN150150.60 82.6 49.0 101.6 1 双 中国5 黄河JN162174.50 100.0 59.5 115.0 1 双 中国6 交通SH361280.0 150.0 60.0 2*110.0 2 双 130 中国2、方向系数为根据规范确定3、设计年限根据规范确定,年平均增长率为 5%。三、设计任务1、编写(沥青路面)设计计算书;2、绘制(沥青路面)路面结构设计图。3、编写(水泥混凝土路面)设计计算书(设计年限由计算算出) 。4、绘制(水泥混凝土路面)路面结构图。5、绘制水泥混凝土路面接缝构造图。6、编写挡土墙设计计算书。7

13、、绘制挡土墙的三视图、横断面图及标准横断面图。四、参考资料1、 新编路基路面工程 ,同济大学出版社,刘黎萍.2、 公路路基设计手册.3、 公路路面设计手册.4、 沥青路面设计规范.5、 挡土墙设计规范.6、 水泥路面设计规范.2.3路基路面设计总说明农十师 s324 线182 团二级新建公路设计大部分路段为平原区。起点桩号K48+000.000,终点桩号 K51+940.000,设计车速按平原区 80km/h,丘陵区760 km/h 设计。权限路基宽 B=12m,路肩宽 b=2.25m(包括 1.5m 的硬路肩和0.75m 的土路肩)。该段路线位于平原地区,地形平坦开阔,主要为低填方路基,土为

14、二类土,地质情况为角砾、砂砾,路线经过的地区属于 区,最高地下水位距离2VI地面 1.2m,平均填土高度 0.5m,路面底距地下水位的高度 H 为 1.7m,经过计算该路段属于干燥路基。沥青路面累计当量轴次为 2.533107 次,实际弯沉值为 21.82(0.01mm) ,设计采用厂拌式沥青路面,对于路面结构层设计采用 3 细粒式沥青混凝土+5中粒式沥青混凝土+8 粗粒式沥青混凝土+31 水泥稳定沙砾+38 天然沙粒和土基的结构层,经验算实际弯沉值为 20.80,小于设计弯沉值。对于水泥路面来说,累计当量轴次为 1807123 次,为重型交通。普通混凝土面层,厚度为 h=25cm;基层采用水

15、泥稳定粒料基层,厚 h=20cm;设置级配碎砾石底基层,厚度为 h=20cm。普通混凝土板的平面尺寸为宽 3.75m,长5m。纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。挡土墙桩号 K48+480-K48+680,挡土墙类型为浆砌仰斜式路肩墙。墙顶宽 1.8m,面坡倾斜坡度 1:0.2,背坡倾斜坡度 1:0.2,墙底坡度 1:0.176。验算时取墙高最高时的挡土墙验算,验算时采用车道荷载。根据公路路基设计手册中重力式挡土墙计算的要求及相关计算参数确定的物理参数如下:10 号浆砌片石,容许剪力=110KPa,圬工砌体容重:23KN/m 3;圬工体之间的摩擦系数为 0.40,基底摩擦系数 f=0.40

16、;石料强度=30MPa;墙后前途内摩擦角 =35,墙后填土容重 18KN/m3; ;墙背与墙后填土内摩擦角=0.5=17.5,地基土容重 19KN/m3;地基土容许承载力 400MPa。对于所设计的挡土墙的各项验算均符合设计要求。2.4沥青混凝土路面计算书一、交通量计算根据任务要求,该路面设计年限为 12 年,交通量年平均增长率为 5,车道系数为 0.65,初始日交通量为 25350 辆/日,交通组成和代表车型的技术参数如下表所示。81、计算累计当量轴次交通量计算表表 1 单位:辆/d累计当量轴次计算表表 2后轴 前轴车辆类型交通量(辆/d)轴数系数C1轮组系数C2后轴重(KN)后轴换算系数轴

17、数系数C1轮组系数C2前轴重(KN)前轴换算系数总换算系数当量轴次(次/d)桑塔纳 6228.5五十铃 10723 1 6.4 42 0.023 1 6.4 0.023 1576.3解放CA10B5587.11 1.0 60.850.115(0.019)1 6.4(18.5)19.4 0.115(0.019)643.8(105.0)黄河JN1502284 1 1.0 101.61.072(1.135)1 6.4 49.0 0.045 1.117(1.135)3103.8(2593.3)黄河JN162479.2 1 1.0 115.01.837(3.059)1 6.4(18.5)59.5 0.1

18、05(0.016)1.942(3.075)1200.6(1605.0 )交通SH36145.63 2.2 1.0 2110.01.514(2.144)1 6.4(18.5)60.0 0.108(0.017)1.622(2.161)183.6(307.6)合计 25350 6708.1车型分类 一类车 二类车 三类车 四类车 五类车 六类车代表车型 桑塔纳 五十铃 解放 CA10 黄河 JN150 黄河 JN162 交通 SH361比重(%) 24.57 42.30 22.04 9.01 1.89 0.18交通量 6229 10723 5588 2284 480 469(4610.9)当以设计弯

19、沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力时,凡轴载大于 25KN 的各级轴载(包括车辆的前、后轴) ,均应按下式换算成标准轴载 P 的当量作用次数 N。 规范4.3512kiiNCn式中: ii1i2- dnP-KN;KN;C 3m m=1+.2- .12-次标 准 轴 载 的 当 量 轴 次 ( ) ; 次被 换 算 车 型 的 各 级 轴 载 作 用 次 数 ( ) ;标 准 轴 载 ( )被 换 算 车 型 的 各 级 ( 单 根 ) 轴 载 ( )被 换 算 车 型 各 级 轴 载 的 轴 级 系 数 , 当 轴 间 距 大 于 时 , 按 单 独 的 一 个轴 计 算 , 轴 数 系 数

20、即 为 ; 当 轴 间 距 小 于 时 , 按 双 轴 或 多 轴 计 算 ,轴 数 系 数 为 ( ) ( 规 范 JDG 50-26(-);被 换 算 轴 载 的 轮 .400.38 组 系 数 , 单 轮 组 为 , 双 轮 组 为 , 四 轮 组 为当以半刚性材料层的拉应力为设计指标时,凡大于 50KN 的轴载均(包括车辆的前、后轴)应按照下式换算成标准轴载 P 的当量周次 N规范812kiiNCn式中: 1i2 N- dC=1+2m- .12- .500.9.12- 次以 半 刚 性 材 料 层 的 拉 应 力 为 设 计 指 标 时 的 标 准 轴 载 的 当 量 轴 次 ( )

21、;被 换 算 车 型 各 级 轴 载 的 轴 数 系 数 , 以 拉 应 力 为 设 计 指 标 时 , 双 轴 或 多 轴 的 轴 数 系 数 按 ( ) ( 规 范 JTG D06(3-4)) 计 算 ;被 换 算 轴 载 的 轮 组 系 数 , 单 轮 组 为 8, 双 轮 组 为 , 四 轮 组 为 。 其 余 符 号 含 义 参 照 式 子 ( 3)2、设计年限内一个车道累计当量轴次 eN规范JTG D50-2006 (1)365teN式中:1012;05065;t tN 设 计 年 限 , 二 级 公 路 年路 面 竣 工 后 第 一 年 的 平 均 日 当 量 轴 次设 计 年

22、限 内 交 通 量 的 平 均 年 增 长 率 , .;车 道 系 数 , 二 级 公 路 取 .则设计年限内车道累计交通量: 12 7(0.5)378.12.310eN 次12 7(.)6 40.965.4e次由规范JTG-D50 表 3.18 查得,属特重交通。二、确定路基干湿类型路线经过的地区属于 区,地层主要为角砾、砂砾,地下水埋深 1.21.8m,平均2VI填土高度 0.5m,路面底距地下水位的高度 H 为 1.72.3m。由 JTG-D50 表 ,由于 H 大4VI1于 ,因此路基属于干燥类路基。对于砂性土,其路基分界稠度为 1.20,因此取路基的1H平均稠度为 1.20。由 JT

23、G-D50 表 ,故土基可不进行特殊处理。05.30EMPa也不需要进行防冻验算。三、初步拟定路面结构层及力学计算参数如下表初步拟定路面结构层及力学计算参数表 表 2-4-2计算弯沉 计算沥青砼拉应力 计算水泥稳定沙砾拉应力层次结构层名称 厚度(cmih) ()iEMPa()i()spPa()iEM()spPa1 细粒式沥青砼(AC-10)3 1400 2000 1.4 2000 1.42 中粒式沥青砼(AC-16)5 1200 1800 1.0 1800 1.0113 粗粒式沥青砼(AC-25)8 1000 1200 0.8 1200 0.84 水泥稳定砂砾(31) 1300 3600 0.

24、5 3600 0.55 天然砂砾 30 2006 土路基 55.5四、验算该路面结构根据经验与内力分析,基层同面层的回弹模量比不应小于 0.30,土基与基层的模量比应为 0.08-0.401、按弯沉指标计算水泥稳定砂砾层厚度 h3设计弯沉: 规范JTG D50-2006 (bscedANl2.06设计年限内一个车道上累计轴次,取 = (次)eNeN72.510公路等级系数,二级路公路取 1.1cA面层类型系数,取 1.0基层类型系数,该路面结构为半刚性基层、底基层总厚度等于或大于 20cm 时,b取 Ab=1.0 0.27602.5311.02.81dl m综合修正系数:F= 规范JTG D5

25、0-2006 (.8.361.()(solEP2.,50.7,1.6s sl lmEEMappPc0 0二 级 公 路 所 用 车 辆 荷 载 为 : 标 准 轴 载 KN路 面 实 际 弯 沉 , ()路 基 土 回 弹 模 量标 准 轴 载 轮 胎 接 地 压 强当 量 圆 半 径0.380.362.51.6375F将六系简化成上层为细粒式沥青混凝土,中层为中粒式沥青混凝土以及土基组成的三层体系。12细粒式 3cm 1400MPa中粒式 5cm 1200MPa粗粒式 8cm 1000MPa 细粒式 h=3m 140EMPa水 稳 ? 1300MPa 中粒式 H=? 2天然砂砾 30m 20

26、0MPa 土 基 05.土 基 55.5MPa简化为由 130.28.65h210.8574E025.461E查三层体系弯沉系数诺莫图 8-11 得 ,则6.1.k12 080.492.715573dlkpF 又查得 ,5.H6cm代入当量厚度换算公式路基路面工程公式 8-27:12.42.42.42.43010058.7 3.8911niiEhhcmcm取 水 泥 稳 定 砂 砾 层 厚 度 为2、验算细粒式沥青混凝土面层层底拉应力(仍以上述求 时简化的三层体系求解)3h细粒式 3cm 2000MPa中粒式 5cm 1800MPa粗粒式 8cm 1200MPa 细粒式 h=3m 120EMP

27、a水 稳 31cm 3600MPa 中粒式 H=? 8天然砂砾 30m 200MPa 土 基 05.土 基 55.5MPa简化为AC-10 细粒式沥青混凝土抗拉强度结构系数:130.2 70.2.9.910(.53)3.481aeScANK规范JTG D50-2006 ( 式中: .0.1aA沥 青 混 凝 土 级 配 类 型 系 数 , 细 、 中 粒 式 沥 青 混 凝 土 为 1, 粗 粒 式 沥 青 混 凝 土 为 。容许拉应力: 规范JTG D50-2006 ( 1.40238spRMPaK由 13.0.65h21.9E025.318E10.90.90.90.91368 .51nii

28、ixxH cm8.57.36查路基路面工程诺谟图 813,发现拉应力系数已不能从图中查出,表明细粒式 AC-10 沥青混凝土层底将受压应力(或拉应力很微小) ,应视为拉应力验算通过。3、验算中粒式沥青混凝土面层层底拉应力将六层体系简化成上层为中粒式沥青混凝土,中层为粗粒式沥青混凝土以及土基组成的三层体系。细粒式 3cm 2000MPa中粒式 5cm 1800MPa粗粒式 8cm 1200MPa 中粒式 h=? 180EMPa水 稳 31cm 3600MPa 粗粒式 H=? 2天然砂砾 30cm 200MPa 土 基 05.土 基 55.5MPa简化为AC-16 中粒式沥青混凝土抗拉强度结构系数

29、:0.2 70.2.9.910(.53)3.481aeScANK规范JTG D50-2006 ( 14容许拉应力: 规范JTG D50-2006 ( 1.028734spRMPaK415.08xiixEhcm0.90.90.911362817.12niiixxH cm则: 8756h1.8E02.41E7065H查路基路面工程诺谟图 813,发现拉应力系数已不能从图中查出,表明中粒式 AC-16沥青混凝土层底将受压应力(或拉应力很微小) ,应视为拉应力验算通过。4、验算粗粒式沥青混凝土面层层底拉应力将六层体系简化成上层为粗粒式沥青混凝土,中层为水泥稳定砂砾以及土基组成的三层体系。细粒式 3cm

30、 2000MPa中粒式 5cm 1800MPa粗粒式 8cm 1200MPa 粗粒式 h=? 120EMPa水 稳 31cm 3600MPa 水 稳 H=? 36天然砂砾 30cm 200MPa 土 基 05.土 基 55.5MPa简化为AC-25 粗粒式沥青混凝土抗拉强度结构系数:0.2 70.2.9.91(.53)3.81aeScANK规范JTG D50-2006 ( 容许拉应力: 15规范JTG D50-2006 ( 0.8293spRMPaK4441018056.942xiixEh cm0.90.91133.niiixxH则: 6.4.5h216.0E02.013E325H查路基路面工

31、程诺谟图 813,发现拉应力系数已不能从图中查出,表明粗粒式 AC-25沥青混凝土层底将受压应力(或拉应力很微小) ,应视为拉应力验算通过。5、验算水泥稳定砂砾层层底拉应力将六层体系简化成上层为水泥稳定砂砾,中层为天然砂砾以及土基组成的三层体系细粒式 3cm 2000MPa中粒式 5cm 1800MPa粗粒式 8cm 1200MPa 水稳砂砾 h=? 1360EMPa水 稳 31cm 3600MPa 天然砂砾 H=30cm 2天然砂砾 30cm 200MPa 土 基 05.土 基 55.5MPa简化为抗拉强度结构系数: 0.1 70.1.35.35(.4).9eScNKA规范JTG D50-2

32、006 ( 容许拉应力: 02519spRMPa4444120183534.87636xiixEh cm1643.87.19065h210.563E2.E.817.H查路基路面工程诺谟图 813,发现拉应力系数已不能从图中查出,表明中粒式水泥稳定沙砾层底将受压应力(或拉应力很微小) ,应视为拉应力验算通过。5、弯沉验算:采用计算水泥稳定沙砾时结构层换算体系。 12.42.42.42.410130058 58.691niiEHh cm30.1.6.695.H21.7E025.4E查路基路面工程诺谟图 811 得6.1.0k2.53k理论弯沉系数 160.2.4L路表轮中心处的实际弯沉 为:sl1

33、.03.581.61.030.581.64249()4398.657()0.8(1)2.2.()Lss dlpE mmlm所 以所以弯沉验算通过。6、防冻厚度验算因路基处于干燥状态,故最小防冻厚度验算不予验算。通过以上计算可知拟订结构层合格,故采用 3cm 细粒式沥青混凝土+5cm 中粒式沥青混凝土+8cm 粗粒式沥青混凝土+31cm 水泥稳定砂砾+30cm 天然砂砾+土基的结构层。172.6水泥混凝土路面设计计算书1.交通分析设计车道使用初期的标准轴载日作用次数 sN207( 次 /日 )由规范中可靠度设计标准知二级公路的安全等级为三级,设计基准期为 20 年,变异水平等级为中等。但由计算的

34、 查规范知属于重交通,则设计年限应该按 30 年计。又sN表,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取 0.36。交通量年平均增长率为 5%,按式30(1)65207.1.3618072()tSer次2.初拟路面结构根据二级公路,交通等级和变异水平等级,查表 4.4.6,初拟普通混凝土面层厚度为0.25m,基层选用级配碎石,厚度为 0.2m,垫层为 0.25m 级配碎石。行车道水泥混凝土面层板平面尺寸取 5m3.75m(长 宽) 。纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。硬路肩采用与行车道等厚混凝土并设拉杆与行车道板相连。则初拟定路面结构层如表:结构层 层厚 回弹模量普通水泥混凝土板 25cm E=

35、? MPax水泥稳定砂砾 20cm 20级配碎石 20cm 35183.路面材料参数确定查规范知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,泊松比为 0.15。砾石粗集料的混凝土的热膨胀系数 。路基土回610cC弹模量为 55.5MPa。水泥稳定粒料基层回弹模量取 2000MPa,泊松比取 0.20。级配碎石底基层回弹模量取 250MPa。计算底基层顶面当量回弹模量:2150xhEMPan1i=.xm0.862l086.2ln(0.).42xah.405().()17.95axtEMPa基层顶面当量回弹模量 取 105(MPa) 。t混凝土面层板的弯曲刚

36、度 、半刚性基层板的弯曲刚度 、路面结构总相对刚度半cDbD径 为gl 332210.541.91()()ccEhMNmu3322()()bD11334.90.865ctl mE土路基 05.EMPa191133.9()0.86()0.8642bgcDl m4.荷载应力标准轴载和极限荷载在临界荷载处产生的荷载应力为3 30.652.94 0.6520.941.71.7891.2.498psgsbclhPDMa 3 30.652.94 0.6520.94.11.9.7mpgmbclP 面层荷载疲劳应力、面层最大荷载应力为 0.9273.05483.21prfcpsk MPamax1.6rm其中,

37、应力折减系数 ;.rk疲劳应力系数 ; 0.57823vfeN综合系数 ; 1.05ck5.温度应力查现行规范相应图表,最大温度梯度取 。综合温度翘曲应力和内应力的温90()Cm度应力系数 为:LB11.25.()()4627230bvchk MPaE4 4.930.31()(12)cbvDl mk4343670.81.22()()896vgcgll0.241sinh1.8os.)csh(.in(.)3c()i(i)o)gLHl 0.241.813gLlC204.8170.13()0.439hLLLBeC面层最大温度应力: 6max .25.1.722cgt LETBMPa 温度疲劳应力系数:

38、 1.382maxax57()0.8()0.461.725ctrttrfkbf温度疲劳应力:max0.46trtLMPa 6.结构极限状态校核查现行规范相应图表,二级安全等级,低变异水平条件下,可靠度系数 取 1.15。校r核路面结构极限状态是否满足要求: ()1.5(3.280.7)4.586.0rptr rfPamaxa1395rt rM 因而,所拟的路面结构层,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,故可以采用。7.接缝和配筋设计接缝设计 5m6705m4纵 向 缩 缝 构 造 纵 向 施 工 缝 构 造拉 杆 构 造 布 置 1:01:070146m7横 向 缩 缝 加

39、传 力 杆 横 向 施 工 缝 构 造1:01:03256m7325传 力 杆 构 造 布 置1:5拉 杆 防 锈 涂 料填 缝 料 拉 杆填 缝 料 防 锈 涂 料防 锈 涂 料 防 锈 涂 料填 缝 料 填 缝 料传 力 杆 传 力 杆21纵缝设计:纵缝应与路线中缝平行。在路面等宽的路段内或路面变宽路段的等宽部分,纵缝的间距和形式应保持一致。拉杆为 14螺纹钢筋,长70cm,间距70cm。中部10cm范围内刷防锈涂料。最外边的拉杆距横缝或自由边的距离为45cm。连续配筋混凝土面层的纵缝拉杆可由板内横向钢筋延伸穿过接缝代替。拉杆直径、长度、间距(mm)到自由边或未设拉杆纵缝的距离(m)面层厚

40、度(mm)5.00200-250 14x700x700横缝设计:每日施工结束或因临时原因中断施工时,必须设置横向施工缝,其位置应尽可能选在缩缝或胀缝处。设在缩缝处的施工缝,应采用传力杆的假缝形式,传力杆为30螺纹钢筋,长50cm,间距25cm。中部5cm范围内刷防锈涂料。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,其构造如图所示。最外侧传力杆距纵向接缝和自由边的距离为125mm。面层厚度(mm) 传力杆直径(mm)传力杆最小长度(mm)传力杆最大间距(mm)250 30 400 300222.8挡土墙设计计算书二级新建公路,拟在 K0+480-

41、K0+680 段两侧修筑挡土墙。实测数据如下:路基横断面原地面线K48+480: K48+500:1.0.2,; 1.20.43,;K48+520: K48+540: ;4798K48+560: K48+580: .3.986,;1056,10K48+600: ; K48+620: ; 224K48+640: ; K48+660: ;, ,K48+680: ; 841076原地面高程和设计标高表 表 2-6-1桩号项目 K48+480 K48+500 K48+520 K48+540 K48+560原地面高程 1676.63 1676.60 1676.59 1676.82 1677.21设计标高

42、 1683.18 1683.98 1684.78 1685.58 1686.38桩号项目 K48+580 K48+600 K48+620 K48+640 K48+660原地面高程 1677.43 1678.10 1678.62 1679.96 1681.96设计标高 1687.18 1687.98 1688.78 1689.58 1690.38231)由于原地面较为平缓,因此挡土墙类型采用浆砌仰斜式路肩墙。墙身尺寸: 最高墙身高 12.0m,墙顶宽 1.8m,墙趾高 0.6m,宽 0.4m。墙面倾斜坡度: 1:0.20,墙背倾斜坡度: 1: 0.20,墙底倾斜,倾角 。012)验算时取墙高最高

43、时的挡土墙验算,验算荷载采用车道荷载。3)根据公路路基设计手册中重力式挡土墙计算的要求及相关计算参数确定的物理参数如下:10 号砂浆片石,容许剪力 ,圬工砌体容重:23kN/m 3;圬工体之间KPa10摩擦系数:0.40;基底摩擦系数 f=0.40;石料强度:30MPa;墙后填土内摩擦角 35;墙后填土容重: 18kN/m3;墙背与墙后填土摩擦角 ;地基土容重: 17.52 19kN/m3;地基土容许承载力:400kPa 。4)挡土墙分段长度为 20m。该段路路基宽 12m,路肩宽 2.25m。5)计算图式如下: H=12.02.17406hE:图 1 挡 土 墙 受 力 图 ( 单 位 :

44、m)3958图 2-6-1 挡土墙受力图(单位:m)一、荷载等效土层厚度换算挡土墙最高墙高为 12.0m。由规范知:20/10/mqKNqKNm墙 高 时 , , 墙 高 大 于 时 , 。1.m墙 高 1.时 ,桩号项目 K48+680原地面高程 1683.98设计标高 1691.1824则等效土层厚度 01.568qhmr二、计算土压力1.假设破裂面在均布荷载以内仰斜式挡土墙, 31.tant()=0.2A19.457.5tat(cotan)(t)An41.93.tan.0.2)=0.699则 arct0.6.54破裂棱体宽度 )tan(HB12.3.9t(1.3)078m假设成立2.主动

45、土压力系数 Kcos()tan)i(34.95t34.95tan(1.3)si1.)0.1763.主动土压力12.350.5hm01 61.932.kH2180.7.049.3EkKN01cos()49.3cos(15)247.86in2in.73xy KNhHzmk25tan1.8470tan(1.3)2.64xyzBm再将 分解为:0E0cos()2.6cos(.7.510)38.X KNin478in1369y三、墙身自重计算1122333.105.80.4(6)tan46.125tan.312.5.31(.)1.2.058.2(0.4)167kkkWBhKNz mzmWhKNzB四、抗滑动稳定性验算基底合力的法向分力 N 和切向分力 T 为:1230()cos69.1(457.30.685)cos1058.2in283in7NTE KNW基底的抗滑稳定系数为 158.41.7.0fk通过墙踵的低级水平面的抗滑稳定系数为21230002 2( sinco)1(6.8457685.6sin1co0).65247.1.390yxEBfkEA所以挡土墙的抗滑动稳定性满足要求。

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