某二级公路设计方案

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某二级公路设计方案

山东茂隆新材料科技有限公司 2021-01-01 1364


杉林至湖内二级公路设计

本课题来源及研究现状:

本课题来自指导教师收集的工程设计课题。该项目是厦门市漳州杉林至湖内二级公路,自然区划属于Ⅳ4区。它的实施,对改善两地交通状况,完善本省路网结构,促进本地区经济发展具有重要意义。目前该项目已在开工建设中,主要技术设计如:选线、定线、路线平面设计、纵断面设计、横断面设计、路面结构设计均已完成。由于本路段经过沿海地区,局部路段有软土,因此软土地基处理成为一个技术难点,有关其处理方式还在调查论证中。

课题研究目标、内容、方法和手段:

本课题根据现有工程实际资料,按照技术标准和设计规范要求,拟对此段二级公路进行路线选线定线,路线的平面、纵断面、横断面设计,以及路面结构设计、挡墙设计、排水设计,并编制施工组织设计和造价文件。其中选线定线,路线的平面、纵断面、横断面设计采用海地(Hard2006)道路软件进行设计;路面结构、挡墙设计采用手算;施工组织设计根据工程实际参照有关样本编制,工程概预算运用纵横(Smart Cost)公路造价软件进行计算编制。其中沥青路面采用三层弹性体系计算方法,查诺谟图进行具体计算;水泥混凝土路面采用小挠度弹性地基板理论计算;边坡稳定性分析采用圆弧法(粘性土),其中在确定圆心辅助线时采用4.5H法,具体计算时各参数均可从AutoCAD图形中读出,计算过程运用Excel表格进行;挡强计算时,采用库仑土压力计算方法计算挡强所受到的主动土压力Ea,挡强形式为重力式路肩挡强。

摘 要

   本设计是根据现有工程实际资料,按照技术标准和设计规范要求,拟对一段二级公路进行路线选线定线,路线的平面、纵断面、横断面设计,以及路面结构设计、挡墙设计、排水设计,并编制施工组织设计和造价文件。其中选线定线,路线的平面、纵断面、横断面设计采用海地(Hard2006)道路软件进行设计;路面结构、挡墙设计采用手算;施工组织设计根据工程实际参照有关样本编制,工程概预算运用纵横(Smart Cost)公路造价软件进行计算编制。其中沥青路面采用三层弹性体系计算方法,查诺谟图进行具体计算;水泥混凝土路面采用小挠度弹性地基板理论计算;边坡稳定性分析采用圆弧法(粘性土),其中在确定圆心辅助线时采用4.5H法,具体计算时各参数均可从AutoCAD图形中读出,计算过程运用Excel表格进行;挡强计算时,采用库仑土压力计算方法计算挡强所受到的主动土压力Ea,挡强形式为重力式路肩挡强。路面结构类型经技术经济性比较后决定采用沥青混凝土路面结构。关键词:路面结构设计;挡墙设计;施工组织设计;圆弧法;库仑土压力

ABSTRACT

   The design is based on actual data of existing projects, in accordance with the te- chnical standards and design specifications, to be carried out on a section of a second- ary highway alignment route alignment, the flat line, longitudinal, cross-sectional des- ign, and pavement structure design, retaining wall design , drainage design and prepa-ration of construction documents design and construction costs. Alignment in which alignment of the flat line, longitudinal, cross-sectional design of Hard2006 road design software; surface structure, retaining wall design uses hand-count; construction organization design based on the engineering samples of the actual reference to the preparation, project budget the use of vertical and horizontal (Smart Cost) Highway construction costs are calculated preparation software. In which a flexible asphalt pavement system using three methods of calculation to check the specific Nomogram calculation; cement concrete pavement flexibility in the use of small deflection theory calculation substrate; slope stability analysis using circular-arc method (clay), which aids in determining the center of a circle 4.5H law when the use of specific parameters can be calculated from AutoCAD to read graphics, the use of Excel calculation table; block strong calculated using Coulomb earth pressure calculated by calculating the strong blocking of the active earth pressure by Ea, strong form of blocking the hard shoulder block strong gravity. The type of pavement structure by the techno-economic comparison of deciding the structure of asphalt concrete pavement.Key words:Pavement structural design; retaining wall design; construction organization design; arc method; Coulomb earth pressure目 录  第一章 平面设计 1  1.1平曲线要素值的确定 1  1.2二级公路有关技术指标: 1  1.3主要几何元素的计算 1第二章 纵断面设计 3  2.1竖曲线设计 3  2.2竖曲线各参数的选定 3  2.3竖曲线要素计算 3第三章 横断面设计 5  3.1行车道宽度的确定 5  3.2平曲线加宽及其过渡 5  3.3超高的确定及过渡方法 6  3.4路基设计 9第四章 路面结构设计 10  4.1沥青路面设计 10 4.1.1基本资料: 10 4.1.2根据交通资料计算累计当量轴次Ne确定交通等级 10 4.1.3确定路基回弹模量 12 4.1.4初拟路面结构组合,确定设计参数 13 4.1.5路面结构层厚度设计 14 4.1.6两种方案的计算表 26  4.2水泥路面设计 26第五章 边坡稳定性分析及挡土墙设计 32  5.1边坡稳定性分析 32  5.2重力式挡土墙设计 37 5.2.1设计资料: 37 5.2.2主动土压力计算 37 5.2.3挡墙验算 39第六章 施工组织设计 52   6.1工程概况 52 6.1.1工程说明及地质水文特征: 52 6.1.2本路段主要工程量: 52   6.2编制依据和工程执行标准及规范 52   6.3施工前准备工作 53 6.3.1施工技术准备 53 6.3.2材料准备 53 6.3.3施工机械准备 53 6.3.4劳动力安排 54 6.3.5施工现场准备 54   6.4施工平面布置 54   6.5 主要分项工程施工方案 55 6.5.1路基工程 55 6.5.2路堤施工方案 56 6.5.3路面工程 56 6.5.4涵洞工程 58 6.5.5排水工程 60 6.5.6防护工程 61 6.5.7雨季施工措施 62  第七章 工程概预算文件编制 63  7.1概预算的作用 63  7.2概预算的编制依据 63  7.3概预算费用的组成 63  7.4概预算项目的主要内容 63  7.5概预算文件的编制步骤 65附 录 68  附 录1:2009届毕业设计资料 68  附 录2:概预算计算表 69致 谢 71

第一章 平面设计   道路为带状构造物,它的中线是一条空间曲线,中线在水平面上的投影称为路线的平面,路线平面的形状及特征为道路的平面线形,而道路的空间位置成为路线。路线受到各种自然条件、环境、以及社会因素的影响和限制时,路线要改变方向和发生转折。1.1平曲线要素值的确定1.2二级公路有关技术指标:   设计时速60km/h或80km/h,本设计采用后者80km/h;   最小圆曲线半径:一般值为400m,极限最小半径250m;   不设超高最小半径:当路拱2%时为2500m,当路拱>2%时为3350m;   缓和曲线最小长度:一般值为100m,极限最小值为70m;   平曲线最小长度:一般值为700m,极限最小值为140m。1.3主要几何元素的计算   以桩号K1+116.912为例,计算平曲线要素及桩号计算如下,如图1.1所示。   已知:右偏α=22.8°,Ls=80m,R=500m,Ls=80m,求平曲线要素。       图1.1 平曲线要素计算图缓和曲线切线增值=/2-/240R=80/2-80/240500=39.991(m)圆曲线的内移值=/24R-/2384R=80/24500-80/2384500=0.533(m)=28.6479/=28.647980/500=4.58°切线长=(500+0.533) tan(22.8°/2)+39.987=140.912(m)平曲线长度 L=(-2)R/180+2Ls =( 22.8°-24.58°)500/180+280=278.971(m)外距 E=(R+p)secα/2-R=(500+0.533)sec(22.8°/2)-500=10.607(m)校正值 J=2T-L=2140.912-278.971=2.853(m)   ②平曲线主点桩号计算及校正:               A K0+000.000    + +1116.912           K1 +116.912        - -140.912    ZH K0+976        +Ls +80    HY K1+56     +Ly +118.971           YH K1+174.971           +Ls +80         HZ K1 +254.971        -L/2 -139.4855         QZ K1+115.4855        +(1/2) +(1/2)×2.853                K1+116.912   校核无误,故桩号计算正确。同理可计算其他交点曲线要素和主点桩号,具体见相关设计图和表格。

第二章 纵断面设计   沿着道路中线竖直剖切然后展开既为路线纵断面,由于自然因素的影响以及经济性要求,路线纵断面总是一条有起伏的空间线,纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性,道路等级,当地的自然地理条件以及工程经济性等研究起伏空间线的大小和长度,以便达到行车安全,迅速,运输经济合理及乘客感觉舒适的目的。2.1竖曲线设计2.2竖曲线各参数的选定   查《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)得竖曲线各项指标如表2-1所示。表2-1 竖曲线各项指标 设计车速(km/h)   80 最大纵坡(%)   8% 最小纵坡(%)   0.3凸形竖曲线半径(m) 一般值   4500   极限值   3000凹形竖曲线半径(m) 一般值   3000   极限值   2000 竖曲线最小长度(m)   702.3竖曲线要素计算变坡点1:(1) 竖曲线要素计算:里程桩号K1+56.064已知:切线长:T=59.022(m),i1=0.379%,i2=1.854%,坡差w= i2﹣i1=1.854%﹣0.379%=1.475% (凹形)由T=L/2=Rw/2 R=2T/w=259.022/1.475% =8002.98m,取整得R=8000m曲线长L=Rw=8002.981.475%=118.044m外距E=T2/2R=118.0442/2×8002.98=0.871m

图2.1 竖曲线要素计算图(2)设计高程计算:已知变坡点1处K1+56.064的高程为780.000m竖曲线起点桩号为K1+56.064-59.022=K0+997.042m竖曲线起点高程780.000-0.379%×59.022=779.776m竖曲线终点桩号为K1+56.064+59.022=K1+115.086竖曲线终点高程780.000+=781.094m

图2.2 变坡点1计算图同理,可计算变坡点2~5,计算过程略。

第三章 横断面设计  道路横断面,是指中线上各点的法向切面,它是由横断面设计线和地面线构成的。横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟等设施构成的。3.1行车道宽度的确定  公路的等级是二级,则由《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)规定,查得各项技术指标。路基宽度的确定:   据任务书知道设计年限12年,各种车辆折合成小客车的交通量合计为, 查《公路工程技术标准》P5 1.0.3得公路等级为二级,车道数拟定双车道。再查《公路工程技术标准》P15 3.0.11得二级公路车速为80km/h,双车道的路基宽度一般值为12.00m,最小值为10,取设计车道宽度为4.0m,得总车道宽度为4.0×2=8.0m,由P14 表3.0.5-1知二级公路车速为的右侧硬路肩宽度为1.2×2=2.4m,土路肩的宽度为0.8×2=1.6m。3.2平曲线加宽及其过渡   汽车行驶在曲线上,由于各轮迹半径不同,其中以后内轮轮迹半径最小,且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增加路面宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全。平曲线加宽值的确定   由《公路工程技术标准》规定,二级公路采用第3累加宽值,见表3-1。表3-1 公路平曲线加宽加宽类型 平曲线半径(m)

汽车轴距前悬(m) 250~200 200~150 150~100 100~70 70~50 50~30 30~25 25~20 20~153  5.2+8.8 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5                   由于本设计中圆曲线半径分别为500m、1000m和800m均大于250m,故不需设计加宽。(2)路拱的确定   路拱是为了利于路面横向排水,将路面做成由中央向两侧倾斜的拱形。根据《公路沥青路面设计规范》规定,水泥混凝土路面和沥青混凝土路面的路拱横坡度1﹪~2﹪。考虑桥头与燕巢所处地区的降雨量等气候条件,年平均降雨量较大,为利于排水所以取用2%的横坡度,硬路肩取3%,土路肩的排水性远低于路面,所以其横坡度取用3.5%。3.3超高的确定及过渡方法   (1) 超高的确定:   超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高,而在缓和曲线上则是逐渐变化的超高。超高值的计算公式为: ih + u = V2/127R     i — 超高横坡度    u — 横向力系数    V — 行车速度 (km/h)    R — 圆曲线半径 (m)   根据规范规定,二级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%。且考虑到超高横坡度与路线纵坡组合而成的坡度,即合成坡度,规范规定二级公路山岭重丘区的最大允许合成坡度不的大于10%。本设计超高率采用8%。 图3-1 平曲线超高图   (2)超高的过渡 :   此设计公路是无中间分隔带的,在直线路段的横断面均以中线为脊向两侧倾斜的路拱。在曲线路段路面由双向倾斜的路拱形式过渡到具有超高的单向倾斜的超高形式,外侧须逐渐抬高,在抬高过程中,若超高横坡度等于路拱坡度,则行车道外侧绕中线旋转,直至与内侧横坡度相等为止。当超高坡度大于路拱坡度时,先将外侧车道绕外边缘旋转,与此同时,内侧车道随中线的降低而相应降低,待达到单向横坡后,整个断面仍绕外侧车道边缘旋转,直至超高横坡度。(3)平曲线超高 处的超高计算:圆曲线上:外缘处超高:中线处超高:表3-2 绕内边缘线旋转超高值计算公式

超 高 位 置 计 算 公 式 注       

圆 曲 线 上 外缘       1.计算结果均为与设计高之差。2.临界断面距过渡段起点3.x 距离处的加宽值为:中线              内缘           

过渡段上 外缘      中线      内缘

内缘处超高:        过渡段上:外缘超高:   同理 中线分别取 50,60 所以有:                  内缘分别取                  

 

   处超高过渡段以上只算前一段,后一段可根据对称性得出与之相对应的结果。3.4路基设计   路基设计的基本内容,就是确定路基边坡的形状和坡度。路基边坡的形状在在本次设计中采用了直线、折线和台阶形。在填方边坡小于8m时采用直线形,大于8m小于20m时采用折线形。当地形较陡,不容易放坡时,采用了重力式挡土墙。在挖方边坡坡高较小时用直线形,当边坡中混合了土、石时在分界处变坡,即采用折线形边坡;坡高较高时则采用台阶形。填挖方坡度值的取用综合了当地的地形和符合规范的规定。具体见表3-3所示。表3-3 填挖方坡度值   填方边坡坡度填料种类    边坡高度(m)    边坡坡度    全部 上部 下部 全部  上部 下部粘质土、粉质土、砂类土   20   8       12    —     1:1.5 1:1.75砂、砾  12  —  —  1:1.5    — —砾类土、卵石土、漂石土   20   12       8     —    1:1.5    1:1.5不易风化的石块  20  8    12 —  1:1.5 1:1.5   挖方边坡坡度 土、岩石种类    密实、风化程度    边坡高度(m)      ﹤20  20-30 粉质土    胶结  1:0.5  — 砂岩    微风化、弱风化  1:0.3  — 泥岩    微风化、弱风化  1:0.3  —   本设计中,填方边坡经边坡稳定性验算采用1:1边坡坡度,详见第五章5.1节。挖方边坡为粗粒岩,且坡高小于20m,故采用1:0.5边坡坡度。

第四章 路面结构设计4.1沥青路面设计   沥青路面结构设计标准:   现行《公路沥青路面设计规范》(JTGD30-2004)的设计标准主要以路面表面设计弯沉值作为设计控制指标、对高等级道路路面还要验算沥青混凝土面层和整体性材料基层的拉应力。4.1.1基本资料:   此路段为福建省漳州市杉林至湖内二级公路,拟采用沥青混凝土路面结构。路线经过山岭重丘区,海拔在1000米,属于Ⅳ4区,潮湿系数(K)为1.5;年降水量1700mm;最高气温40.9℃,最低气温-2.1℃;地下水埋深1.6 m;土质和岩性属红粘性土粗粒岩。4.1.2根据交通资料计算累计当量轴次Ne确定交通等级   轴载分析:路面设计以双轴组单轴载100kN作为标准轴载以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。交通资料见表4-1。   ①轴载换算:   轴载换算采用如下的计算公式: (用于弯沉验算和沥青层弯拉应力计算)   式中: N —标准轴载当量轴次,次/日;    —被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日;    P—标准轴载,kN;    —被换算车辆的各级轴载,kN;    K—被换算车辆的类型数; —轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。—轴载系数,,m是轴数。当轴间距离大于3m时,按单独的一个轴载计算;当轴间距离小于3m时,应考虑轴数系数。                                表4-1 交通量资料(年平均增长率为 5.5 %)车型 前轴重 后轴重 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量黄河JN150 49.00101.60 1 双 — 200依士兹TD50 42.20 80.00 1 双 — 62交通SH-141 25.55 55.10 1 双 — 71斯柯达706R 50.00 90.00 1 双 — 70东风CS938 24.00 270.00 2 双 >3 70东风SP9135 20.2 272.3 2 双 >3 76日野KF300D 40.75 279.00 2 双 <3 170标准轴载BZZ100 0 100.00 1 双 — 625解放CA10B 19.4 60.85 1 双 — 350长征XD980 37.1 272.65 2 双 <3 60尼桑CK10G 39.25 76.00 1 双 — 85日野KB222 50.2 104.30 1 双 — 100         轴载换算:(用于验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次计算)   验算半刚性基底层底拉应力公式为 :

式中: ———为轮组系数,单轮组为18.5,双轮组为1,四轮组为0.09 ;———为轴数系数,。   计算结果如表4-3所示。累计当量轴次计算:(1)用于弯沉验算和沥青层弯拉应力验算的Ne(A)  Ne(A)=[(1+r)t-1]×365N1η/r       =[(1+0.055)12-1]×365×1518.8×0.65÷0.055        =4.1×106(次)(2)用于半刚性基层弯拉应力验算的Ne(B)Ne(B)=[(1+r)t-1]×365 N′ eη/r       =[(1+0.055)12-1]×365×1252.9×0.65÷0.055        =3.4×106(次)日交通量=200+6271+70+70+76+170+625+350+60+85+100=1939辆/日由以上查交通等级分类表知:属于重级交通。表4-2 轴载换算结果如表所示

车型 黄河JN150 前轴 49.00 6.4 1 200 57.486后轴 101.60 1 1 214.298依士兹TD50 前轴 42.20 6.4 1 62 9.304后轴 80.00 1 1 23.487交通SH-141 前轴 25.55 6.4 1 71 1.201后轴 55.10 1 1 5.312斯柯达706R前轴 50.00 6.4 1 70 21.968后轴 90.00 1 1 44.264东风SP9135后轴 2×70.00 1 1 70 29.669东风CS938 后轴 2×72.30 1 1 76 37.076日野KF300D 前轴 40.75 6.4 1 170 22.041后轴 2×79.00 1 2.2 134.137标准轴载BZZ100 后轴 100 1 1 625 625解放CA10B后轴60.85 1 1 350 40.328长征XD980 前轴 37.10 6.4 1 60 5.142后轴 2×72.65 1 2.2 32.881尼桑CK10G 前轴 39.25 6.4 1 85 9.307后轴 76.0 1 1 25.761日野KB222 前轴 50.20 6.4 1 100 31.933后轴 104.30 1 1 120.0981490.693                      注:轴载小于25KN的轴载作用不计。4.1.3确定路基回弹模量  本设计路段路基土质为红粘性土,根据自然区划查表得土的回弹模量为34.0MPa。

4.1.4初拟路面结构组合,确定设计参数(1)初拟两种路面结构   A方案:半刚性基层沥青路面   B方案:混合式基层沥青路面表4-3 轴载换算结果如表所示

车型 (kN) 黄河JN150 前轴 49.00 18.5 1 200 12.296后轴 101.60 1 1 227.08依士兹TD50 前轴 42.20 18.5 1 62 1.154后轴 80.00 1 1 10.402交通SH-141 前轴 25.55 18.5 1 71 0.023后轴 55.10 1 1 0.603斯柯达706R前轴 50.00 18.5 1 70 0.059后轴 90.00 1 1 30.133东风SP9135后轴 2×70.00 1 3 70 12.106

东风CS938 后轴 2×72.30 1 3 76 17.023日野KF300D 前轴 40.75 18.5 1 170 2.391后轴 2×79.00 1 3 77.373标准轴载BZZ100 后轴 100 1 1 625 625解放CA10B后轴60.85 1 1 350 6.579长征XD980 前轴 37.10 18.5 1 60 0.398后轴 2×72.65 1 3 13.969尼桑CK10G 前轴 39.25 18.5 1 85 0.886后轴 76.0 1 1 9.461日野KB222 前轴 50.20 18.5 1 100 7.461后轴 104.30 1 1 140.0471194.444                      注:轴载小于25kN的轴载作用不计。

A方案(如图4.1所示):细粒式沥青混凝土 3cm中粒式沥青混凝土 5cm粗粒式沥青混凝土 8cm石灰土碎石基层 ?天然沙砾垫层 20cm土基 E0=34MPa           图4.1 B方案路面结构图        以石灰土碎石为设计层.B方案(如图4.2所示):细粒式沥青混凝土 3cm中粒式沥青混凝土 5cm沥青贯入碎石 8cm5%水泥碎石基层 ?级配碎石垫层 20cm土基 E0=34MPa           图4.2 B方案路面结构图  以5%水泥碎石基层为设计层.4.1.5路面结构层厚度设计A方案:(1)计算设计(容许)弯沉Ld                Ld=600NeAcAsAb         =600×(4.1×106)×1.1×1.0×1.0        =31.4(0.01mm)―――注:用于A方案          Ld=600NeAcAsAb        =600×(4.1×106)×1.1×1.0××1.1        =34.54(0.01mm)―――注:用于B方案(因为柔性层<20cm,所以Ab取1.1)(2)确定容许弯许拉应力   根据容许弯许拉应力计算公式:          σR =σS /Ks     σS——材料极限弯拉强度          Ks——结构强度系数,计算如下:          KS(A)=0.09Ne0.2 (A)/Ac           = 0.09×(4.1×106)0.2/1.1              =1.72(用于沥青层) KS(B)=0.35 Ne0.11(B)/ Ac              =0.35×(4.1×106)0.11/1.1              =1.66(用于石灰土碎石、天然沙砾、级配碎石、沥青贯入碎石、5%水泥碎石)表4-4 路面结构层设计参数材料类型 20℃抗压模量E(MPa) 15℃弯拉模量(MPa) 弯拉极限强σs度(MPa) 结构强度系数Ks 容许弯拉强σR度细粒式沥青混凝土 14002000 1.4 1.72 0.813中粒式沥青混凝土 1200 1800 1.0 1.72 0.581粗粒式沥青混凝土 1000 1200 0.8 1.72 0.4655%水泥碎石 1500 3600 0.5 1.66 0.301石灰土碎石 900 2000 0.35 1.66 0.211级配碎石 220 / / 1.66 /沥青贯入碎石 500 / / 1.66 /天然沙砾 180 / / 1.66 /(3)按图A计算路表实际弯沉ls1.将多层体系转化成三层体系(见图4.3)h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200MPa h=3cm E1=1400 MPah=8cm E=1000MPa H=? E=1200 MPah4=? E4=900 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=180 MPa土基 E0=34 MPa                图4.3 三层体系转化图示   2.用图A计算h4      1)计算弯沉综合修正系数F: F =1.47× (Ld E0/2pδ)0.38 = 1.47×(0.0314×34/2×0.7×10.65)0.38 =0.54 2) αL=αK1K2=Ld E/2pδF =0.0314×1400/2×0.7×10.65×0.54 =5.463)由h/δ=3/10.65=0.28 查主图 α=6.5    E/ E=0.86 4)由公式 H= (4-1) (注:换算弯沉用)及图4.3得      H=h2+h3+h4+h5       =5+8+ h4+ 20      =21.5+0.89 h4     由 h/δ=0.28 查扇形图 K1=1.5      E0/ E2=0.028     ∴K2=5.46/6.5×1.5=0.56     由 K2=0.56      查梅花图 H/δ=4.9       E0/ E2=0.028        ∴H=4.9×δ=4.9×10.65=52.185 cm       52.185=21.5+0.89h4       ∴h4=34.5 cm,取h4=35 cm.3.用图B2计算各层层底弯拉应力:   ①细粒式沥青混凝土层(见图4.4)由公式 H= (4-2)(注:换算应力用) 得     H= h2+h3+h4+h5      =5+8+ 35+ 20=39.38 cm  由 h/δ=0.28 查主图 <0      E2/ E1=0.6       且知m1,m2均>0,故层底出现压应力,可.

h=3cm E=2000MPa h=5cm E=1200 MPa h=h1=3cm E1=2000 MPah=8cm E=1000 MPa H=? E=1200 MPah4=? E4=900 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=180 MPa土基 E0=34 MPa图4.4 三层体系转化图②中粒式沥青混凝土层(见图4.5)h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1800 MPa h=? E1=1400 MPah=8cm E=1000 MPa H=? E=1000 MPah4=? E4=900 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=180 MPa 土基 E0=34 MPa              图4.5 三层体系转化图由公式 h= ——— (4-3) 计算上层换算厚度 =h2+h1 =5+3 =7.8 cm     H= h3+h4+h5      =8+35+20      =42.1 cm   由 h/δ=0.73 查主图 =0.01     E2/ E1=0.56   由 h/δ=0.73       E2/E1=0.56 查扇形图 m1=0.8E0/E2=0.03    由 H/δ=3.95 E0/E2=0.034 查梅花图 m2=0.9      E2/ E1=0.56  ∴=pm1m2=0.7×0.01×0.8×0.9=0.005 MPa<R=0.581 MPa,可.  ③粗粒式沥青混凝土层(见图4.6)

h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200MPa h=? E1=1200 MPah=8cm E=1200MPa H=? E=900 MPah4=? E4=900 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=180 MPa 土基 E0=34 Mpa                图4.6 三层体系转化图     h=h3+h2+h1 =8+5+3 =16.1 cm     H= h4+h5      =35+20      =38.3 cm  由 h/δ=1.51 查主图 =0.2      E2/ E1=0.75   由 h/δ=1.51       E2/E1=0.75 查扇形图 m1=1.15E0/E2=0.038由 H/δ=3.6 E0/E2=0.038 查梅花图 m2=0.65     E2/ E1=0.75  ∴=pm1m2=0.7×0.2×1.15×0.65=0.105 MPa<R=0.465 MPa,可.④石灰土碎石基层(见图4.7)     h=h4+h3+h2+h1 =35+8+5+3 =48.8 cm     H=h5=20 cm  由 h/δ=4.58 查主图 =0.05     E2/ E1=0.09   由 h/δ=4.58       E2/E1=0.09 查扇形图 m1=1.02E0/E2=0.19

      h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=? E1=2000 MPah=8cm E=1000MPa H=? E=180MPah4=? E4=2000 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=180MPa 土基 E0=34 MPa             图4.7 三层体系转化图   由 H/δ=1.88 E0/E2=0.19 查梅花图 m2=1.04     E2/ E1=0.09  ∴=pm1m2=0.7×0.05×1.02×1.04=0.037 MPa<R=0.211 MPa,可.  综上计算,各结构层层底拉应力均满足要求.拟采用的A方案各结构层及厚度如图4.8所示:上面层: 细粒式沥青混凝土 3cm中面层: 中粒式沥青混凝土 5cm下面层: 粗粒式沥青混凝土 8cm基层: 石灰土碎石基层 35cm垫层: 天然沙砾垫层 20cm土基: E0=34MPa           图4.8 A方案结构层及厚度  说明:在上面层与中面层间,以及中面层与下面层间设乳化沥青粘(0.4kg/),以增强结构的稳定性和应力分布的连续性;基层顶面设10mm沥青单层表面处治下封层,防止路面水渗入;垫层与土基间设一层土工布以防止路基污染基层.B方案:1.将多层体系转化成三层体系(见图4.9)

h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=3cm E1=1400 MPah=8cm E=500 MPa H=? E=1200 MPah4=? E4=1500MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220 MPa土基 E0=34 MPa              图4.9 三层体系转化图   2.用图A计算h4      1)计算弯沉综合修正系数F: F=1.47× (Ld E0/2pδ)0.38 = 1.47×(0.03454×34/2×0.7×10.65)0.38 =0.56 2) αL=αK1K2=Ld E/2pδF =0.03454×1400/2×0.7×10.65×0.56 =5.79     3)由 h/δ=3/10.65=0.28 查主图 α=6.5           E/ E=0.86      4)由公式 (4-1) 及图4.9得      H=h2+h3+h4+h5       =5+8+ h4+ 20       =20.4+1.097h4     由 h/δ=0.28 查扇形图 K1=1.5       E0/ E2=0.028     ∴K2=5.79/6.5×1.5=0.59     由 K2=0.59      查梅花图 H/δ=4.8       E0/ E2=0.028 ∴H=4.9×δ=4.9×10.65=52.185 cm  52.185=20.4+1.097h4∴h4=28.004cm,取h4=29 cm.3.用图B2计算各层层底弯拉应力:①细粒式沥青混凝土层(见图4.10)h=3cm E=2000MPa h=5cm E=1200 MPa h=h1=3cm E1=2000 MPah=8cm E=500 MPa H=? E=1200 MPah4=? E4=1500 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220 MPa      土基 E0=34 MPa图4.10 三层体系转化图由公式 (4-2) 得     H= h2+h3+h4+h5      =5+8+ 35+ 20=48.2cm    由 h/δ=0.28 查主图 <0     E2/ E1=0.6 且知m1,m2均>0,故层底出现压应力,可.②中粒式沥青混凝土层(见图4.11)h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1800 MPa h=? E1=1800 MPah=8cm E=500 MPa H=? E=500 MPah4=? E4=1500 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220 MPa 土基 E0=34 MPa            图4.11 三层体系转化图由公式 (4-3) 计算上层换算厚度 h =h2+h1 =5+3 =7.8 cm     H= h3+h4+h5      =8+29+20      =114.3 cm   由 h/δ=0.73 查主图 =0.25     E2/ E1=0.28   由 h/δ=0.73       E2/E1=0.28 查扇形图 m1=0.98E0/E2=0.06   由 H/δ=10.7 E0/E2=0.068 查梅花图 m2=0.9    E2/ E1=0.28  ∴=pm1m2=0.7×0.25×0.98×0.9=0.154 MPa<R=0.581 MPa,可.  ③沥青贯入碎石为柔性层,不需验算层底拉应力.  ④5%水泥碎石基层(见图4.12)

h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=? E1=3600 MPah=8cm E=500MPa H=? E=220MPah4=? E4=3600 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220MPa 土基 E0=34 MPa            图4.12 三层体系转化图由公式 (4-3) 计算上层换算厚度     h=h4+h3+h2+h1 =29+8+5+3 =40.1 cm     H=h5=20 cm  由 h/δ=3.76 查主图 =0.42     E2/ E1=0.06   由 h/δ=3.76       E2/E1=0.06 查扇形图 m1=1.05E0/E2=0.15   由 H/δ=1.88 E0/E2=0.15 查梅花图 m2=1.1     E2/ E1=0.06  ∴=pm1m2=0.7×0.42×1.05×1.1=0.327MPa>R=0.301MPa,不可.应调整结构层厚度.将该层厚度增加至31cm,重新验算.i验算弯沉ls(见图4.13)h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=3cm E1=1400 MPah=8cm E=500 MPa H=? E=1200 MPah4=31cm E4=1500MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220 MPa土基 E0=34 MPa              图4.13 三层体系转化图     由公式 (4-1) 及图4.13得      H=h2+h3+h4+h5       =5+8+ 31+ 20       =54.3 cm    由 h/δ=3/10.65=0.28 查主图 α=6.5        E/ E=0.86     由 h/δ=0.28 查扇形图 K1=1.5      E0/ E2=0.028     由 H/δ=5.1 h/δ=0.28 查梅花图 K2=0.54      E0/ E1=0.028 ∴αL=αL=αK1K2=6.5×1.5×0.54弯沉综合修正系数F: F=1.47× (Ld E0/2pδ)0.38 = 1.47×(0.03454×34/2×0.7×10.65)0.38 =0.56∴实际弯沉 ls=αLF  =×6.5×1.5×0.54  =31.4(0.01mm)<ld=34.54(0.01mm),可.[结论1]由诺谟图可知,仅增加层厚时,弯沉减小. ii验算各层层底拉应力[结论2]因为①细粒式沥青混凝土层只改变了第4层即5%水泥碎石基层的厚度,材料均没有改变,所以换算后的h﹑E1﹑E2与前例相同,从诺谟图可得出一般规律:只增加厚度时, ﹑m1均不变, m2↓,又因为在前例计算中满足条件, 所以此处也满足条件。②中粒式沥青混凝土层同理,也满足要求.③沥青贯入碎石为柔性层,不需验算层底拉应力.④5%水泥碎石基层(见图4.14)h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=? E1=3600 MPah=8cm E=500MPa H=? E=220MPah4=31 E4=3600 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220MPa 土基 E0=34 MPa             图4.14 三层体系转化图由公式 (4-3) 计算上层换算厚度     h=h4+h3+h2+h1 =31+8+5+3 =42.1 cm     H=h5=20 cm  由 h/δ=3.95 查主图 =0.39     E2/ E1=0.06   由 h/δ=3.95       E2/E1=0.06 查扇形图 m1=1.06E0/E2=0.15   由 H/δ=1.88 E0/E2=0.15 查梅花图 m2=1.1     E2/ E1=0.06  ∵=pm1m2=0.7×0.39×1.06×1.1=0.318MPa>R=0.301MPa,不可.应继续调整结构层厚度.将该层厚度增加至32cm,重新验算.  由[结论1]知弯沉满足,由[结论2]知只需验算该层(5%水泥碎石基层)层底的拉应力(见图4.15).由公式 (4-3) 计算上层换算厚度     h=h4+h3+h2+h1 =32+8+5+3 =43.1 cm     H=h5=20 cmh=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=? E1=3600 MPah=8cm E=500MPa H=? E=220MPah4=32 E4=3600 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220MPa 土基 E0=34 MPa             图4.15 三层体系转化图  由 h/δ=4.05 查主图 =0.37     E2/ E1=0.06

  由 h/δ=4.05       E2/E1=0.06 查扇形图 m1=1.07E0/E2=0.15  由 H/δ=1.88 E0/E2=0.15 查梅花图 m2=1.1     E2/ E1=0.06  ∴=pm1m2=0.7×0.37×1.07×1.1=0.305MPa>R=0.301MPa,不可.应继续调整结构层厚度.将该层厚度增加至33cm,重新验算(见图4.16).h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=? E1=3600 MPah=8cm E=500MPa H=? E=220MPah4=33 E4=3600 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220MPa 土基 E0=34 MPa             图4.16 三层体系转化图由公式 (4-3) 计算上层换算厚度     h=h4+h3+h2+h1 =33+8+5+3 =44.1 cm     H=h5=20 cm  由 h/δ=4.14 查主图 =0.35      E2/ E1=0.06   由 h/δ=4.14       E2/E1=0.06 查扇形图 m1=1.08E0/E2=0.15   由 H/δ=1.88 E0/E2=0.15 查梅花图 m2=1.1     E2/ E1=0.06  ∴=pm1m2=0.7×0.35×1.08×1.1=0.291MPa<R=0.301MPa,可.  综上计算,各结构层层底拉应力均满足要求.拟采用的B方案各结构层及厚度如图4.17所示:上面层: 细粒式沥青混凝土 3cm中面层: 中粒式沥青混凝土 5cm柔性层: 沥青贯入碎石 8cm基层: 石灰土碎石基层 33cm垫层: 天然沙砾垫层 20cm土基: E0=34MPa               图4.17 B方案各结构层  说明:在上面层与中面层间,以及中面层与下面层间设乳化沥青粘(0.4kg/),以增强结构的稳定性和应力分布的连续性;基层顶面设10mm沥青单层表面处治下封层,防止路面水渗入;垫层与土基间设一层土工布以防止路基污染基层。4.1.6两种方案的计算表 表4-5 A方案计算表

序号  材料 名称 抗压模量20℃(MPa) 弯拉模量15℃(MPa) 抗拉强度(MPa) 层底拉应力(MPa) 容许拉应力(MPa) 厚度(cm)1 细粒式沥青混凝土 1400 2000 1.4 <0 0.813 32 中粒式沥青混凝土 1200 1800 1.0 0.005 0.581 53 粗粒式沥青混凝土 1000 1200 0.8 0.105 0.465 84 石灰土碎石 900 2000 0.35 0.037 0.211 355 天然砂砾 180 / / / / 206 土基 34 / / / / /   设计层石灰土碎石层厚度h4=35cm,设计弯沉ld=31.4(0.01mm)>路表计算弯沉ls,可。 表4-6 B方案计算表

序号  材料 名称 抗压模量20℃(MPa)  弯拉模量15℃(MPa) 抗拉强度(MPa) 层底拉应力(MPa)  容许拉应力(MPa) 厚度(cm) 1 细粒式沥青混凝土  1400  2000  1.4  <0  0.813 3 2 中粒式沥青混凝土  1200  1800  1.0  0.154  0.518 5 3 沥青贯入碎石  500  /  /  /  / 8 4 5%水泥碎石  1500  3600  0.5  0.291  0.301 33 5 级配碎石  220  /  /  /  / 20 6 土基  34  /  /  /  / /   设计层5%水泥碎石层厚度h4=33cm,设计弯沉ld=34.54(0.01mm),路表算弯沉ls=31.4(0.01mm)<ld,可.4.2水泥路面设计   交通资料见表4-7所示:(1)轴载分析(交通资料见表4-7)   路面设计双轮组单轴载100kN以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。轴载换算用如下公式计算:                 (4-4)    (4-5)    (4-6)        表4-7 交通量资料(年平均增长率为 5.5 %)车型 前轴重 后轴重 后轴数 后轴轮组数 交通量黄河JN150 49.00101.60 1 双 200依士兹TD50 42.20 80.00 1 双 62交通SH-141 25.55 55.10 1 双 71斯柯达706R 50.00 90.00 1 双 70东风CS938 24.00 270.00 2 双 70东风SP9135 20.2 272.3 2 双 76日野KF300D 40.75 279.00 2 双 170标准轴载BZZ100 0 100.00 1 双 625解放CA10B 19.4 60.85 1 双 350长征XD980 37.1 272.65 2 双 60尼桑CK10G 39.25 76.00 1 双 85日野KB222 50.2 104.30 1 双 100式中 :——100kN的单轴—双轮组标准轴载的作用次数;——单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i级轴载的总重kN;    ——各类轴型i级轴载的作用次数;    —轴型和轴载级位数;    —轴—轮型系数,单轴—双轮组时,=1;单轴—单轮时,按式(4-4)计算;双轴—双轮组时,按式(4-5)计算;三轴—双轮组时,按式(4-6)计算。 累计当量轴次计算过程及结果见表4-8所列。

表4-8 轴载换算结果表车型 (kN) 轴—轮型系数    黄河JN150 前轴 49.00   200 0.9199后轴 101.60  1 257.8276依士兹TD50 前轴 42.20   62 0.0279后轴 80.00  1 1.7451交通SH-141 后轴 55.10  1 71 0.0051斯柯达706R 前轴 50.00   700.441后轴 90.00  1 12.9711东风CS938后轴 270.00    70 0.055东风SP9135 后轴 272.3   76 0.2739日野KF300D 前轴 40.75   170 0.0443后轴 279.00   0.9008标准轴载BZZ100 后轴 100  1 625 625解放CA10B后轴 60.85  1  350 0.1237长征XD980 后轴 272.65  1 60 0.0847尼桑CK10G 2 后轴 76.00  1 85 1.053日野KB22 前轴 49   100 0.0333后轴 104.30 1 196.13221097.6386 注:轴载小于40kN的轴载作用不计.    根据表设计规范,二级混凝土路面公路的设计基准期为20年,安全等级为三级,轮迹横向分布系数取0.38,=0.055,则   其交通量在中,故属重级交通。(2)初拟路面结构横断面   相应于安全等级三级的变异水平为中级。根据二级公路、重交通等级和中级变异水平等级, 初拟普通混凝土面层厚度为0.22m,基层采用5%水泥碎石,厚0.18m;基层采用级配碎石0.15m。普通混凝土板的平面尺寸为宽4.0m,长5.0m。纵缝为设拉杆平缝,横缝为设传力杆的假缝。(3)确定基层顶面当量回弹模量   查规范得土基回弹模量,5%水泥碎石基层回弹模量,级配碎石垫层回弹模量.   普通混凝土设计弯拉强度:,   结构层简图见图4.18所示:    普通混凝土面层h=22cm    5%水泥碎石基层h1=18cm   级配碎石垫层h2=15cm图4.18 混凝土路面基层结构简图   按下式计算基层顶面当量回弹模量如下:         式中:——基层顶面的当量回弹模量,MPa;     ——路床顶面的回弹模量,MPa;    ——基层和底基层或垫层的当量回弹模量,MPa;    ——基层和底基层或垫层的回弹模量,MPa;    ——基层和底基层或垫层的当量厚度,m;    ——基层和底基层或垫层的当量弯曲刚度,MN-m;    ——基层和底基层或垫层的厚度,m;    ——与Ex/E0有关的回归系数.    普通混凝土面层的相对刚度半径计算为:    (4)计算荷载疲劳应力    标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力计算为:

   因纵缝为设拉杆平缝,接缝传荷能力的应力折减系数。考虑设计基准期内荷应力累计疲劳作用的疲劳应力系数(v —与混合料性质有关的指数,普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土取v=0.057)   根据公路等级,考虑偏载和动载等因素,对路面疲劳损失影响的综合系数。   荷载疲劳应力计算为:

(5)算温度疲劳应力   Ⅳ区最大温度梯度在86-92(℃/m)之间,考虑到该工程地处沿海地区,湿度较大,取低值87(℃/m).   板长5m ,    查普通混凝土板厚。最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力计算为:    温度疲劳应力系数计算为:    式中:a﹑b和c——回归系数,按所在地区的公路自然区划查表确定.该公路属于自然区划Ⅳ区,查表得a=0.841,b=0.058,c=1.323.计算温度疲劳应力为:      由规范二级公路的安全等级为三级,相应于三级安全等级的变异水平为中级,目标可靠度为85%。再据查得的目标可靠度和变异水平等级,确定可靠度系数       ∴所选普通混凝土面层厚度22cm可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳。   经过工程技术经济性比选,决定采用沥青混凝土路面作为此设计的路面结构方案。   第五章 边坡稳定性分析及挡土墙设计5.1边坡稳定性分析   在横断面图中取出填土高度具有代表性的路堤横断面,路基土为红粘性土质,拟定基本参数为:土的粘聚力c=30kPa,内摩擦角=17゜,容重=18kN/m3,滑动底面摩擦系数f=0.3,荷载为公路Ⅱ级。取全线未设挡土墙处具有代表性路堤处进行边坡稳定性验算,桩号为K0+620。填高是5.7m。用AutoCAD画出横断面图。粘性土质采用圆弧破裂面法,并用条分发进行土坡稳定性分析。(1)将汽车荷载换算成当量土柱高。   查表:由墙高5.7m查得=20-(5.7-2)/(10-2)=15.375 kPa∴=/=15.375/18=0.85m(2)按4.5H法确定滑动圆心辅助线。(3)绘出三条不同位置的滑动曲线(都过坡脚):①一条过路基中线;②一条过路基边缘;③一条过距左边缘1/4路基宽度处。如图所示:(4)计算滑动曲线每一份段中点与圆心竖线之间的偏角,用AutoCAD中的角度标注即可得出。    并计算分段面积和以路堤纵向长度1m计算出各段的重力,进而将分化为两个分力:a)在滑动曲线法线方向分力;b)在滑动曲线切线方向力。计算结果列于表5-1至表5-4。         图5.1 圆弧法边坡稳定性分析图示  表5-1 ①滑动曲线各要素计算表分段 sinαi αi cosαi Ωi(㎡) Gi=Ωiγ(kN)Ni=Gicosαi(kN)Ti=Gisinαi(kN)L(m)

1 0.820451 55.13 0.571716 1.9899 35.8182 20.47785109 29.38709012 15.65452 0.703147 44.68 0.711045 4.7208 84.9744 60.420619 59.74945569 3 0.583966 35.73 0.811778 6.3210 113.778 92.36246297 66.44252191 4 0.46947 28.00 0.8829 6.955 125.199 110.5441557 58.77737018 5 0.36048 21.13 0.9327 7.605 136.899 127.6945838 49.35007052 6 0.25004 14.48 0.9682 7.448 134.0784 129.819397 33.52523685 7 0.13917 8.00 0.9902 6.147 110.6478 109.5709832 15.39919744 8 0.02321 1.33 0.9997 4.726 85.0752 85.05228016 1.974662979 9 -0.0968 -5.5 0.9952 3.030 54.54 54.28340474 -5.284275677 1000 -0.2246 -12.9 0.9744 1.046 18.8424 18.36094895 -4.232208823 Σ 808.5866867 305.0891212 表5-2 ②滑动曲线各要素计算表分段 sinαi αi cosαi Ωi(㎡) Gi=Ωiγ(kN)Ni=Gicosαi(kN)Ti=Gisinαi(kN)L(m)

1 0.9144 66.13 0.40466 4.813 86.6412 35.06047312 79.23042826 24.37732 0.7338 47.21 0.67931 1.331 203.9634 138.5550369 149.6782225 3 0.5529 33.57 0.83321 13.96 251.3502 209.4277218 138.9854395 4 0.3421 20.01 0.93963 15.74 283.3596 266.2540063 96.96116255 5 0.1916 11.05 0.98146 16.67 300.177 294.6118077 57.53359097 6 001099 0.63 0.99994 16.8 303.5898 303.5714478 3.338076934 7 -0.1696 -9.77 0.98549 16.66 299.9718 295.6212745 -50.90326988 8 -0.3503 -20.5 0.93661 13.62 245.214 229.6701426 -85.91583908 9 -0.5311 -32.0 0.84730 8.90 160.3026 135.8255733 -85.13716704 100 -0.71203 -45.40 0.702153 3.1755 57.159 40.13436636 -40.69869676 Σ 2191.7286 263.071948 表5-3 ③滑动曲线各要素计算表分段 sinαi αi cosαi Ωi(㎡) Gi=Ωiγ(kN)Ni=Gicosαi(kN)Ti=Gisinαi(kN)L(m)

1 0.907558 65.17 0.419927 2.4862 44.7516 18.79242018 40.61466048 19.07022 0.745941 48.24 0.666012 6.7178 120.9204 80.53442143 90.19950167 3 0.584391 35.76 0.811472 8.7332 157.1976 127.5614507 91.8649103 4 0.422935 25.02 0.90616 9.9842 179.7156 162.8511259 76.00794486 5 0.261347 15.15 0.965245 10.8248 194.8464 188.0744998 50.92251102 6 0.099667 5.72 0.995021 11.0827 199.4886 198.4953144 19.88244697 7 -0.06175 -3.54 0.998092 10.5544 189.9792 189.6167074 -11.73033298 8 -0.22342 -12.91 0.974722 7.9757 143.5626 139.9336554 -32.07479062 9 -0.38494 -22.64 0.922942 5.1136 92.0448 84.9519845 -35.43170241 100 -0.54654 -33.13 0.837433 1.7902 32.2236 26.98509518 -17.61150292 Σ 1217.796675 272.6436464 表5-4 ④滑动曲线各要素计算表分段 sinαi αi cosαi Ωi(㎡) Gi=Ωiγ(kN)Ni=Gicosαi(kN)Ti=Gisinαi(kN)L(m)

1 0.84037 57.1 0.54200 0.592 10.6596 5.777520154 8.958087576 10.84032 0.760633 49.52 0.649183 1.6299 29.3382 19.04584828 22.31559191 3 0.681104 42.93 0.732186 2.4284 43.7112 32.00474503 29.77188777 4 0.601397 36.97 0.798951 2.9516 53.1288 42.44728187 31.95148903 5 0.521754 31.45 0.853096 2.7720 49.896 42.56606832 26.0334524 6 0.442132 26.24 0.89695 2.4657 44.3826 39.8089696 19.62297434 7 0.362438 21.25 0.932008 2.0269 36.4842 34.00356151 13.22326187 8 0.282844 16.43 0.959166 1.5290 27.522 26.39816691 7.784424688 9 0.203129 11.72 0.979152 0.9624 17.3232 16.96204532 3.518845959 10 0.123601 7.10 0.992332 0.3313 5.9634 5.917672278 0.737085046 Σ 264.9318793 163.9171006 由上表可得:    曲线①: , 同理可得:     曲线②:      曲线③:      曲线④:    (5)用AutoCAD中的弧度标注出滑动曲线圆弧长   (6)计算稳定系数:       曲线①:   曲线②:    曲线③:    由于第一条曲线的稳定性系数最小,而又最靠左边,因此在左边缘与路基中      由此可见,第①条曲线为极限滑动面,其稳定系数K1=2.35>1.5,满足边坡稳定性要求,因此采用此边坡坡度足以安全。5.2重力式挡土墙设计   说明:本路段边坡经过以上验算是稳定的,可不设挡墙.本设计是按照指导教师的要求做一道挡墙设计,以熟悉挡墙设计的方法和过程。5.2.1设计资料:   拟采用重力式浆砌片石挡墙:墙高5.7m,填土高a=0,b=0,墙面俯斜1:0.1,墙背俯斜1:0.3,墙身分段长度10m。土壤地质情况:公路处Ⅳ4区,墙背填土为红粘性土,容重=18.0kN /m3,内摩擦角,考虑粘性土的粘聚力影响,土的内摩擦角应换算成当量计算内摩擦角,通常把粘性土的内摩擦角增大5°~10°,故取计算内摩擦角,墙背填土与墙背间的摩擦角,C=30kPa,容许承载力=380 kPa。墙身材料:M5浆砌MU50片石,砌体容重=20.0kN/m3,容许压应力=3300kPa,容许剪应力=240 kPa。初拟挡土墙基本参数如图5.2所示: 图5.2 挡土墙尺寸图5.2.2主动土压力计算①求汽车荷载换算当量土厚h0   查表:由墙高5.7m查得=20-(5.7-2)/(10-2)=15.375 kPa   ∴=/=15.375/18=0.85m②求破裂角θ   假设破裂面交与荷载内,采用相应的公式计算:   挡墙高度:H=5.7m    由墙背坡度算得墙背倾角=16.7°       ∵a=0.b=0   ∴              校核破裂面是否交于荷载内:   堤顶破裂面至墙踵的距离:    荷载内缘至墙踵的距离:荷载外缘至墙踵的距离:    因为:   所以可知:破裂面交于荷载内与原来假设相符合,计算正确。④计算主动土压力系数Ka     求主动土压力Ea          ⑥求主动土压力作用点位置和      其中::在平行于水平面方向的分力    :在垂直于水平面方向的分力5.2.3挡墙验算①如图,将挡墙分为5个部分,如图5.3~ 图5.4所示(取单位墙长1m计算)。  图5.3 挡墙重力计算图   G1=0.575.7=32.49 kN    G2=0.65.7=68.4 kN    G3=1.715.7=97.47 kN   G4=0.5(0.57+0.6+1.71)=28.8 kN   G5=0.3083.08=9.49 kN    G0=G1+G2+G3+G4+G5=236.65 kN   Z0=(G1Z1+G2Z2+G3Z3+G4Z4+G5Z5)/ G0   =1.23m                        图5.4 挡墙重心计算图   ②求修正后的地基承载力设计植fa   fa=   查表得基础宽度修正系数=0,深度修正系数=1.2   ∴fa=   采用荷载组合Ⅱ时,地基承载力提高系数取K=1.0,∴fa=405.2 kPa   ③滑动稳定性验算   抗滑稳定系数KC为:   ,不满足抗滑稳定性的要求。重新拟定挡墙结构尺寸如下图5.5所示:           图5.5 更改后的挡墙尺寸图   1) 计算挡墙自重:   G1=0.575.7=32.49 kN   G2=0.85.7=91.2 kN   G3=1.715.7=97.47 kN   G4=0.5(0.57+0.6+1.71)=28.8 kN   G5=0.653.28=21.32 kN   G0=G1+G2+G3+G4+G5=271.28 kN   Z0=(G1Z1+G2Z2+G3Z3+G4Z4+G5Z5)/ G0   =1.35m    2) 抗滑稳定系数:(沿基底平面滑动如图5.6所示)   ,抗滑稳定性满足。   3)沿过墙踵点的水平面滑动(如图5.7所示)   计入倾斜基底与水平滑动面间的土楔重度     图5.6 沿基底平面滑动计算图 图5.7 沿过墙踵点的水平面滑动计算图   ∴抗滑

钢塑土工格栅以高强钢丝(或其他纤维),经特殊处理,与聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP),并添加其他助剂,通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带,且表面有粗糙压纹,则为高强加筋土工带。由此单带,经纵、横按一定间距编制或夹合排列,采用特殊强化粘接的熔焊技术(超声波焊接技术)焊接其交接点而成型。应用领域: 公路、铁路、桥台、引道、码头、水坝、渣场等的软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等领域。

稳定系数为   ,抗滑稳定性满足要求。   式中:———地基土内摩擦系数。    ④抗倾覆稳定性验算1)倾覆稳定方程:(不考虑墙前被动土压力,见图5.8)       满足稳定方程。   2)抗倾覆稳定系数为:       满足抗倾覆稳定性要求。⑤基底合力偏心距验算   式中:——外力对基底形心的弯矩组合设计值,;    ——作用于基底的竖向合力设计值,kN。            图5.8 抗倾覆稳定性计算图   设计挡墙地基时,各类荷载组合下,作用效应组合设计值计算式中的作用分项系数,除被动土压力分项系数=0.3外,其余荷载的分项系数规定均为1.0。基底合力的偏心矩,对于土质地基不应 大于B/6;对于岩石地基不应大于B/4。    对基底形心的弯矩,计算图示见图5.9所示:         图5.9 基底偏心距计算图      倾斜基底上垂直力:      ∴倾斜基底上合力偏心距为:   ,不满足基底偏心距要求,应加大基础宽度,如下图5.10所示:   1)计算挡墙自重:   G1=0.575.7=32.49 kN   G2=0.85.7=91.2 kN   G3=1.715.7=97.47 kN   G4=0.53.58=35.8 kN   G5=0.8164.08=33.29kN   G0=G1+G2+G3+G4+G5=290.25 kN   Z0=(G1Z1+G2Z2+G3Z3+G4Z4+G5Z5)/ G0   =1.46m 图5.10 更改后挡墙尺寸图   由定性分析知:抗滑稳定系数及抗倾覆稳定系数与挡墙自重呈正相关,增大挡墙尺寸时G0↑,、均↑,∴抗滑稳定以及抗倾覆稳定性不需验算。   2)基底偏心距验算:         ,不可。   3)重新布置基础形式如图5.11所示(各尺寸均不变):    图5.11 调整基础布置后的挡墙图       ,不可。      4)继续调整基础布置形式,见图5.12(各尺寸均不变):          ,不可。               图5.12 调整基础布置后的挡墙图   以上调整效果不明显。根据定性分析知:减小偏心距的方法有两种①重心应右移;②基底倾斜坡度变缓,即减小土压力在水平方向产生的弯矩。   5)将基底倾斜坡度改为0.15:1,重新验算抗滑及抗倾覆稳定性(如图5.13所示):   1.抗滑验算   1.1沿倾斜基底滑动         满足要求。   1.2沿过墙踵的水平面滑动   计入倾斜基底与水平滑动面间的土楔重度      ∴抗滑稳定系数为      ,抗滑稳定性满足要求。   式中:———地基土内摩擦系数。            图5.13 调后的挡墙尺寸图2.抗倾覆验算      满足要求。   3.基底合力偏心距验算      ,不可。   4.继续调整基础布置如图5.14所示(墙身和第一层基础右移):   则调整后的为               图5.14 调后的挡墙尺寸图   ∴,可。⑥ 墙身正截面强度和稳定性验算    取基顶截面为验算截面。   截面偏心距验算   墙身自重,墙身重心至验算截面前缘力臂长度   为      按容许应力法计算截面偏心距时,荷载分项系数均取1.0,故截面形心上的竖向力为   截面形心上的总力矩为   偏心距   ,可。   基底应力验算   B=3.08m    一般不考虑拉力,基底进行应力重分布,此时按下式确定最大压应力      ,则基底应力验算通过。   正截面强度验算   作用于截面形心上的竖直力组合值为   计算截面强度是要满足    式中:——结构重要性系数;   ——圬工构件或材料的抗力分项系数;   ——材料抗压极限强度,kN;   ——挡墙构件的计算截面面积;   ——轴向力偏心影响系数,按下式计算:      查表得M5浆砌MU50片石抗力分项系数=2.31   ∴    ,可。   墙身稳定性验算      式中:——偏心受压构件在弯曲平面内的竖向弯曲系数,按下式计算:      式中:——墙高,m;    ——与材料有关的系数。   按偏心受压计算时,,查表得M5浆砌砌体的=0.002。   ∴偏心受压纵向弯曲系数为         4)正截面直接受剪计算    抗剪强度满足。⑦验算结论:   挡墙尺寸满足各项验算要求,安全。最终结构尺寸如图5.15所示:             图5.15 最终采用的挡墙结构尺寸图   第六章 施工组织设计6.1工程概况6.1.1工程说明及地质水文特征:   该项目是厦门市漳州杉林至湖内二级公路,是福建省重点公路路段。它的实施,对促进两地及周遍地区的贸易往来,对完善本省路网结构以及促进本省经济的发展具有重要意义。本路段全长4.997km,路基宽12m,沿线设小桥1座,通道2处,圆管涵2道。路线经过山岭微丘区,海拔在800米,属于 Ⅳ4区,潮湿系数(K) 1.5 ;年降水量1700 mm ,雨量80%集中在5﹑6﹑7三个月;最高气温40.9℃ , 最低气温-2.1 ℃ 地下水埋深1.6 m;土质和岩性属红粘性土粗粒岩。6.1.2本路段主要工程量:各项工程量见施工图纸有关表格①占地面积表②土石方表③边坡面积表④路基防护工程数量表⑤挡土墙工程数量表⑥沥青混凝土路面工程数量见表6-1所列:6.2编制依据和工程执行标准及规范[1] 福建省公路重点建设管理办公室及福建省交通招标咨询中心发售的漳州杉林至湖内段二级公路建设项目招标文件以及补遗书、标前会议纪要;[2] 中华人民共和国交通部颁发的现行 《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006;[3] 《公路路面基层施工技术规范》(JTG F34-2000);[4] 《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004);[5] 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTG F30—2003);[6] 《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ 073.2-2001);[7] 《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ 073.1-2001);[8] 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);[9] 《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)。  表6-1 沥青路面工程数量表序号  结构层 名称 长度(m) 宽度(m) 厚度(m) 工程量  面积(㎡) 体积(m3)1 细粒式沥青混凝土 4971.682 8 0.03 39773.456 1193.2042 中粒式沥青混凝土 0.05 39773.456 1988.6733 沥青贯入碎石 0.08 39773.456 3181.8764 5%水泥碎石 0.33 39773.456 13125.2405 级配碎石 0.20 39773.456 7954.6916.3施工前准备工作6.3.1施工技术准备   项目经理部将尽快组织全体技术人员,认真阅读设计文件和一些有关的技术资料,并请设计单位、监理单位进行设计交底,了解设计意图、熟悉设计内容、掌握设计要求,并据此制订工作计划和工作标准,为现场技术人员更好指导施工做好准备。配齐材料采购、材料管理人员和资料、设备管理人员,按监理工程师的要求,建立施工技术档案,并派专人负责。   中标后做好测量,对道路、管道高程进行控制。设置测量点,施工中严格复测、复核制度。6.3.2材料准备   根据施工图纸所需材料和土方量,按照施工部署和作业进度计划,排列好采购清单,编制好材料进场计划,及时签订采供合同和供货质量要求,及时做好检查验收,确保工程有计划地连续进行。6.3.3施工机械准备   配足必要的机械设备,确保工程顺利进行。详见表:施工机械配备计划表试验、测量、质检仪器设备表6.3.4劳动力安排   根据工程的具体情况,我们落实好进场的劳动力,安排好施工和管理工作,根据现场情况,在施工高峰期时可及时调整增加人员进场。6.3.5施工现场准备   水电接通:考虑到施工用水用电,我们将与业主单位协商解决,利用就近水源、电源,沿主要道路架设临时用水、用电管线,在主要铺装点、临时工棚及柱廊处均设中间点,尽量便于施工和生活。   清理场地:客土进场前应对施工现场的砖石块或不宜种植的土壤进行清理,废土及时外运。   测量放样:根据设计施工图植物配置布局的具体位置及尺寸,拟订好测量放样方法。   施工现场已完工程应做好保护工作,处理好与周边标段施工队伍协调与沟通工作。   六、施工队伍进场:   投入本工程的施工队伍按任务区分和进度安排陆续进场,进场后由项目经理部统一安排,进行施工任务交底和文明施工教育,使各队伍尽快投入施工。6.4施工平面布置施工总平面布置总述:   根据施工现场实际情况及施工总体部署构想,施工现场按标化工地标准布置,综合考虑如下:   施工现场办公、宿舍、食堂、仓库等办公、生活设施安排在该段道路附近,现场搅拌站、材料堆场等安排在临时设施附近。   施工现场用电采用三相五线制,并架空附设。施工用水埋地附设。用水、用电线路沿建筑物周圈布置。   4、施工平面布置严格按标准化管理和文明施工要求进行,具体要求如下:   实行四周全封闭式管理,四周搭建围墙。   生活、办公等临时设施要求室内外粉刷、平瓦屋面。其中办公室为吊顶天棚,地砖面。 文明施工费用由公司专项开支,根据标化工地要求和以上设施要求执行。6.5 主要分项工程施工方案6.5.1路基工程1、路堑施工方案   ⑴施工前准备:施工前先对路基红线内进行测量放样,测量标高,清除表土等非适用材料。对占地范围内树木、石头、废物和草皮进行清理、挖除树根,对路基范围内沟渠、坑槽按监理工程师确定的范围清除杂物,然后用合格材料分层回填并压实。将清理出来的废料、杂物运到指定的弃料场,并做好防护设施及设置排水系统。   ⑵土方开挖:运输较近路段采用推土机、铲运机施工,较远地段采用挖掘机配合自卸汽车施工,路堑开挖包括路基开挖、截水沟、排水沟等,其施工方法根据路堑深度和纵向长度按下列方式进行:   ①开挖短而深的路堑,采用横挖法,以路堑整个横断面的宽度和深度,从一端或两端逐渐向前开挖;开挖较长路堑,采用分层纵挖法,沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进;   ②开挖较长、较深、两端地面纵坡较小的路堑,采用通道纵挖法,先沿路堑纵向挖掘通道,然后将通道内两侧拓宽,上层通道拓宽筑至路堑边坡后,再开挖下层通道,如此纵向开挖至路基标高;   ③对路基段内主体主要用推土机推松,若遇较硬土体,则用D85以上推土机翻松,近距离用推土机推,远距离用挖掘机挖、汽车运。修筑路拱、刷刮边坡,整平路基面时采用平地机配合其他机械作业。   ⑶土方路基开挖时应注意以下问题:   ①填方开挖前应作好排水工作,在路堑开挖前做好截水沟,临时排水设施与永久排水设施相结合,同时对深切路基必须边开挖边防护;   ②对于利用路堑来作为运输路线的地段,开挖时要在最后路基面上至少留下30cm厚原状土,直到上路床施工前为止。挖方路基的施工标高应考虑压实产生的下沉量,其值由试验确定;   ③当路堑路床底下位于含水量较多的土层时,应换填透水性良好的材料,换填深度满足设计要求,并整平凹槽的底面,设置渗水沟,并将地下水引至路外,分层回填夯实;   ④沥青路基的压实标准同填方路基,当换填深度超过30cm时,换土质路堤的压实标准进行。   ⑤土质路堑地段的边坡稳定极为重要。开挖时,不论开挖工程量和开挖深度大小,均应自上而下进行,不得乱挖超挖,以防止因开挖顺序不当而引起边坡失稳崩塌。   ⑥弃土处理:在开挖路堑地段之前,应提出弃土的施工方案报有关单位批准后实施。弃土坡的边坡不应陡于1:1.5,顶面向外应设大于2%的横坡,其高度不宜大于3m。6.5.2路堤施工方案  (1)路基填筑前,先对路基进行测量放样,清除表土及不适宜材料、填前压实等,准备工作全部完成后,经监理工程师同意,再进行路基填筑的施工。  (2)路基填筑开工前,每种填料都应进行路堤施工试验,以确定土石方工程的正确填筑方法。达到规定的压实度所需要压实申报的类型及组合工序压实设备在最佳组合下的压实遍数,以及能被有效压实的压实厚度等,其结果应经监理工程师批准后再用于施工。  (3)准备工作完成后,进行特殊地基处理,将软土换填成砂砾垫层,再用分层法进行路基土的填筑施工。分层填筑法是按照路堤设计横断面,自下而上逐层填筑,每层填土的厚度,可按压实机具的有效压实深度和要求的压实度确定。  (4)土质路基表面做到设计标高后,应采用推土机刮平,铲下的土不足以填补凹陷时应采用与路基表面相同的土填平夯实。整修的路基表层厚150mm以内,松散的或半埋的尺寸大于100mm的石块,应从路基表面移走,并按规定填平压实。  (5)压实时,应把路基含水量严格控制在最佳含水量的2%范围内,对运至路堤的土含水量超过该范围的则分情况采用晾晒、洒水的方法进行处理,并使用有效的翻松机械作业,以保证含水量调整到规定的范围内,并随时检测含水量,至符合要求。   (6)在稳定的斜坡上分层填筑路堤是,应注意以下几点:1)横坡≦1:5时 ,应清除草木杂物、淤泥、松散土,再进行填筑;2)坡度>1:5时,除了清除草木杂物、淤泥、松散土外,原地面应挖成台阶(台阶宽度≧1m)并用小型夯实机加以夯实。6.5.3路面工程1、路面基层施工(路拌法:采用石灰土碎石基层) 准备下承层。下承层表面应平整坚实,具有规定的路拱。测量放样。应按规定逐个断面检查下承层高程。备料:作好集料配合比,计算每车料的堆放距离。运输集料。集料装车时,应控制每车的数量基本相等。摊铺集料。事先通过实验确定集料的松铺系数并确定松铺厚度。拌和:采用稳定土拌和机拌和3次。整型用平地机将拌和均匀的混合料按 规定的路拱进行整平和整形。碾压。凡含土的级配碎石层,都应进行滚浆碾压,一直压到碎石层中无多 余细土泛到表面为止。横缝的处理。两作业的铰接处,应搭接拌和。第一段拌和后,留58m不进行碾压,第二段施工时,前段留下未碾压部分与第二段一起拌和整平后进行碾压。纵缝的处理。应避免纵向接缝。在必须分两幅铺筑时,纵缝应搭接拌和。前一幅全宽碾压密实,在后一幅拌和时,应将相临的前幅边部约30cm搭接拌和,整平后一起碾压密实。2﹑沥青路面施工(采用热拌式沥青)施工准备。做好配合比设计,测量放样,清扫下承层,机械工具设备到场。沥青混合料的拌和。各种集料分类堆放,每个料源均进行实验,按要求的配合比进行配料。沥青的加热温度控制在规定的范围内,即150170℃;集料的加热温度控制在160180℃;混合料的出厂温度控制在140165℃。当混合料的出厂温度超过时应废弃。混合料运至施工现场的温度控制在不低于120150℃。混合料的运输。运输车的车箱内保持干净,涂防黏薄膜剂。运输车配备覆盖棚布以防雨和热量损失。混合料的摊铺。:根据路面宽度选用2台具有自动调节摊铺厚度及找平装置,可加热的振动熨平板,并运行良好的高密度沥青混凝土摊铺机进行摊铺。开铺前将摊铺机的熨平板进行加热至不低于65℃。混合料的压实。压实机采用3台双轮振动压路机及2台重量为16t胶轮压路机组成。分为初压,复压,终压。碾压顺纵向由低边向高边匀速碾压,相邻碾压重叠宽度大于30cm。采用雾状喷水法,以保证沥青混合料碾压过程不粘轮。碾压进行中压路机不得中途停留,转向或制动,压路机每次由两端折回的位置阶梯形随摊铺机向前推进,使折回不在同一横断面上,振动压路机在已成型的路面上行驶时关闭振动。接缝处理。横接缝的处理方法:首先用3m直尺检查段部平整度不符合要求时,垂直于路中线切齐清除。清理后在端部涂粘层沥青接着摊铺。摊铺时调整好预留高度,接缝处摊铺层施工结束后再用3m直尺检查平整度立即用人工处理。横向接缝的碾压先用双轮振动压路机进行横压,碾压时压路机位于已压实的混合料层上深入新铺层的宽为15cm,然后每压一遍向铺混合料移动1520cm,直至全部在新铺层上为止,再改为纵向碾压。纵向冷接缝上下层的缝错开15cm以上,横向既丰富错开1m以上。检查试验。认真做好各种原材料、施工温度、矿料级配、马歇尔实验、压实度等试验工作。在施工过程中随时检查铺筑厚度、平整度、宽度、横坡度、高程,所有检验结果资料报监理工程师审批和申报计量支付。6.5.4涵洞工程   涵洞工程量主要有:钢筋混凝土盖板涵2处、圆管涵工程2处。1、钢筋混凝土盖板涵(1)基坑开挖  所有涵洞明挖基础的基坑采用人工配合挖掘机开挖,开挖时基坑始终保持良好的排水,使基坑在整个施工期内不致于受水的侵害,必要时坑壁用木结构档板给予支护。基坑开挖完成后,基底面上留有适当高度的土层(一般为5cm),以后用小型夯实机具夯实到设计标高,用触探仪检查基底土层的承载力是否符合要求,如不符合要求,则根据实际情况加以处理后方能进行涵洞基础施工。基坑开挖后,若地质、水文与原设计发生变化时,应根据实际情况提供地基处理方案和加固措施,经监理工程师批准同意后进行地基处理。(2)涵台浇筑  所有管节均从业主指定厂家采购,所有涵洞的基础、涵台施工全部采用全新组合钢模板,异形部分自行设计。模板安装前,检查每块模板的平整度、表面是否无锈蚀,颜色是否一致,并清扫干净。模板自身稳定用钢管组合井字排架和斜向撑杆支撑,并用剪力撑加固。模板的安装必须牢固、位置正确、接口平整且缝隙严密,接缝宽度控制在2mm以内。模板在安装好后涂脱模剂,以利脱模时不损伤模板。   所有涵洞基础、涵台混凝土全部采用现浇的方法施工。混凝土的拌和采用强力式搅拌机进行,在拌和过程,严格按照设计配合比掺配,并严格控制水灰比。现场混凝土拌和上料用磅称计量,混凝土的运输采用手扶拖拉机或手推车进行。混凝土浇筑前,先清刷全部模板经监理工程师检查合格后开始浇筑混凝土,浇筑混凝土时要水平分层摊铺,每层厚度不超过30cm,混凝土边浇筑边振捣,振捣时注意不碰及模板,且振捣上一层时,振动棒插入下一层不少于10cm。在混凝土施工过程中,按规范要求的频率取样制作试件,以检测其强度。混凝土浇筑完成后,立即洒水覆盖麻袋对混凝土进行养生,养生时间最少维持14天。(3)盖板现浇   一般情况下,所有盖板涵的盖板在小型构件预制场中集中预制,预制板必须在混凝土达到设计强度的70%,才能脱底模、移运和堆放,堆放时应在块件端部用两点搁支,不得把上下面倒置。涵洞盖板安装由挖掘机进行,安装前盖板与涵台接触部分先用7.5#水泥砂浆垫平,在砂浆初凝后加铺油毛毡才能就位盖板,吊装时挂线进行盖板就位,当就位不准确时,不得用撬棍撬移,必须吊起重新就位。盖板安装完成后,板块间缝隙用高等级水泥砂浆填塞密实。(4)台背回填   涵洞的台背回填是保证工程质量的重点及难点之一。K2+000~k3+000标段所有涵洞的台背回填均选用透水性好、易于压实的砂性土进行,回填在盖板安装完成且砂浆强度达到设计强度的75%后,同时在涵洞两侧基本相同的标高上进行,以防涵洞两侧承受土体推力的不平衡,回填材料分层摊铺,每层松铺厚度不超过20cm,压实以小型压路机为主、小型夯实机具为辅按纵、横两个方向进行,压实度要求在95%以上,注意在压实过程中压实机具不碰及涵洞,涵顶混凝土以上50cm填料必须由人工夯实。2、钢筋混凝土圆管涵  (1)施工准备。圆管涵由施工单位到指定厂家购买,其质量必须符合设计要求,检查合格后方可用于施工,运输、装卸过程中应采取防撞措施,避免管节破坏或产生裂纹。根据图纸的要求组织人员进行放样作业,并且修建必要的排水设施,以利于施工。  (2)挖基。按图纸需求开挖基础,并尽量控制挖方量。开挖时,核对地质情况,检查基底土质的均匀性、地基稳定性和承载力,检查基地表面位置、大小尺寸、基地标高,并保持原有灌溉水源的流通。  (3)砂砾垫层和支座。基坑开挖后,马上进行砂砾垫层铺设,按规定大小一层层进行,每铺设一层都需要进行夯实,达到要求后再进行下一层铺设,直到垫层需要的高度,并且用重型击实法试验测得压实度在96%以上,否则不得进行下去。混凝土基座浇筑时,基底尺寸应符合要求,并设置沉降缝。  (4)安装。运用起重机吊装圆管涵至基座上,管节安装从上而下,使接口面向上游,第一线节管涵应紧贴垫层或基座上,使管涵受力均匀,所有管节按正确的轴线和坡度铺设,管涵按规定建成具有一定的预留(当填土高度时,预留拱度),以允许填方时的沉降。  (5)接缝。管涵接缝宽不应大于10cm,并用沥青麻絮填塞接缝的内、外侧,再用四层浸透沥青的麻布包缠并用粗铅丝绑扎接缝部位,然后浇筑混凝土箍圈并注意养生。  (6)进出水口。进出水口的沟床整理顺直,使水流畅,并设跌水井和急流槽等排水设施,进出水口采用混凝土或圬工结构。  (7)回填。回填时,按台背回填的要求和规定,从洞身两侧不小于2倍孔径范围内,用透水性材料同时按水平分层、对称填筑,每层松铺厚度不超过150mm,保证从填方基底或涵洞顶部至路床顶面的压实度不低于95%。涵洞顶上填土厚度必须大于0.5-1.0m时,才能允许机械通过。6.5.5排水工程   施工前先校核全线路基排水系统的完备性,并根据实际情况在施工现场设置一些必要的临时性排水设施,以保证工程质量和施工的顺利进行。边沟及其他排水设施的位置、断面尺寸及有关应满足设计图纸的有关规定,所有排水设施应满足以下要求:  (1)路堑和路堤交接处的边沟应徐缓引向路堤两侧的天然沟渠,使之不冲刷路堤、路基坡脚附近不积水。  (2)路基边沟开挖从下游出口向上游开挖。  (3)沟基稳固,沟开整齐,沟坡、沟底平顺,沟内无浮土杂物。1、边沟  (1)挖方路基及填土高度低于路基处于干燥或中湿状态设计要求的临界高度的矮路堤,在路肩外缘均应设计纵向人工沟渠。该合同段排水边沟采用8cm厚C20水泥混凝土预制块,沟底宽60cm,沟深60cm,梯形边坡1:1。边沟沟底纵坡不小于0.3%,土质挖方段亦梯形边坡4:3,沟底宽60cm,沟深80cm(A型)。石质挖方地段边沟路肩侧采用直立型式,40cm厚M7.5浆砌片石沟壁,沟底宽80cm,沟深80cm。  (2)边沟应按图纸和规定施工,边沟和涵洞接合处应以涵洞洞口建筑物配合,以便水流畅通进入涵洞。  (3)平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应以曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。曲线外侧边沟应适当加深,其增加值勤等于超高值。曲线在坡顶时可不加深边沟。  (4)边沟的加固:土质地段当沟底纵坡大于3%时应采取加固措施,采用干砌片石对边沟进行铺砌,应选用有平整面的片石,扣砌缝要用水石子嵌紧;采用浆砌片石时,砌缝砂浆应饱满,沟身不漏水;若沟底采用抹面时,抹面应平整压光。2、截水沟   根据汇水条件,路堑边坡顶面5cm以外设山坡截水沟,以排除山坡水。截水沟采用8cm厚C20水泥混凝土现浇。沟底宽60cm,沟深60cm,顶宽180 cm。截水沟靠近路堤的内侧设向沟倾4%的拦水土埂。沟底纵坡较大或有防渗要求时,应予以加固。截水沟长度不宜超过500m。  (1)在无弃土的情况下,截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离视土质而定,以不影响边坡稳定为原则。如系一般土质至少应离开5m对黄土地区不应小于10m,并应进行防渗加固。截水沟挖出的土,可在路堑与截水沟之间修或土台并进行夯实,台顶应做成2%倾向截水沟的横坡。  (2)路基上方有弃土堆时,截水沟用离开弃土堆坡面1-5m,弃土堆离开路基挖方坡顶不应小于10m,弃土堆顶部应设2%倾向截水沟的横坡。  (3)山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2m,并用挖截水沟的土填在路堤与截水沟之间,修筑向沟倾斜坡度为2%的护坡道或土台,使路堤内侧耳地面水流入截水沟排出。  (4)截水沟长度超过500m时,应选择适当的地点设出水口将水引至山坡侧的自然沟中或桥涵进水口,截水沟必须有牢固的出水口,必要时设置排水沟,跌水沟或急流槽。截水沟的出口必须和其他排水设施平顺相接。  (5)为防止水流下渗和冲刷,截水沟应严密的防渗和加固,地质不良地段和土质松软、透水性较大或裂缝较多的岩石路段,对坡底纵坡较大的土质截水沟及截水沟出口,应采用加固措施防止渗漏和冲刷沟底及沟壁。3、排水沟   其作用是将边沟、截水沟、取土坑或路基附近的积水引入就近桥梁或沟谷中去。排水沟的断面和纵坡要求与截水沟基本相同。紧靠路堤护坡道外侧的取土坑,若条件适宜,可以排水,这时,取土坑底部宜做成自两侧向中间倾斜2%-4%的横坡。出入口与所边接的排水沟平顺衔接;当出口部分为天然沟谷时,不要使水形成漫流。  (1)排水沟的线形要求平顺,尽可能采用直线形,转弯处宜做成弧形,其半径不宜小于10cm,其长度根据实际需要而定,通常不宜超过500m。  (2)排水沟沿路线布设时应离路基尽可能远一些,距路基坡脚不宜少于1.5m。  (3)排水沟、截水沟、边沟应纵坡过大产生水流速度大于沟底、沟壁土的容许冲刷流速时,应采用边沟加固措施。4、急流槽   在k2+989~k3+000填挖交界地段的截水沟、排水沟,可用单级或多级急流槽边接。急流槽的断面一般采用矩形,用浆砌片石或混凝土修筑,进口部分始端的裙境况应埋入冻结线以下。急流槽的主体部分应每隔2~5m设置一个防滑平台,嵌入地基内。急流槽的纵坡不宜陡于1:1.5。6.5.6防护工程植物防护施工,查


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