某一级公路设计计算书 - 图文

第一章 总说明

一．设计概述

1.课题名称：337省道南京龙潭新城段扩建工程初步设计 2.设计要点：

工程概况：设计公路为337省道南京龙潭新城段的某段，设计为四车道宽度。路段地势平坦，自西南向东北略呈倾斜，自然坡度较小。

设计年限为20年，设计车速为80km/h。 3.工程设计依据

（1）.沿线自然地理情况

1.1 地形地貌

南京属长江三角洲平原，境内河网密布，地势平坦，自西南向东北略呈倾斜，自然坡度较小。地面高程多在2.0~2.8米之间，平均为2.4米。东部为低洼圩区连接原道路，中部为半高田地区，西为高田地区。

1.2 气象水文

南京地处温带，属亚热带湿润性季风海洋性气候，四季分明，气候温和，雨量充沛。年平均气温17℃上下，年降水量1300毫米左右，无霜期230天左右，日照约2000小时，农作物生长期长达9个月。土地肥沃，物产丰富，自然条件优越。气候特点：春夏之交多梅雨，夏末秋初多台风，3～8月降水量占全年雨量的63%。

地处江南水网区，属长江流域水系，区内地表水系极其发育河渠组成。水位主要受大气降水，并受人为控制，常年水位1.9～2.5m，其年变幅lm左右。

1.3 地层

由于新构造运动的影响，本区东部第四系较厚，前第四系均被覆盖，西部前第四纪地层广泛出露地表。据地表出露及勘探资料分析，区内前第四纪地层发育不全，仅见有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及第三系地层。

1.4 地质构造

从区内构造特征反映，不同体系的构造断裂面错纵复杂交织在一起，岩浆的侵入穿插使其更加复杂化，褶皱遭受后期的破坏，己很难恢复本来面貌。区内高角度压性结构极不发育，地层产状较缓，低角度的推覆构造强烈，地表广泛分布的泥盆系多推覆于新地层之上。

1.5 地震及区域稳定性

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区地震烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g。

（2）交通组成

预测该路竣工后第一年的交通组成如下表：

1-1预测交通组成表

车型 交通量 解放CA10B 180 解放CA30A 200 东风EQ140 110 黄河JN150 170 黄河JN162 150 黄河JN360 60 长征XD160 200 交通SH141 220 年交通量增长率5%，柔性路面设计寿命15年，刚性路面设计寿命25年，路面材料参数取规范中的数值，进行柔性或刚性路面设计。

（3）主要参考文献：

中华人民共和国行业标准及指导用书：

1.公路路线设计规范.JTG.（D20-2006） 2.公路路基设计规范.JTG.( D30-2004) 3.公路沥青路面设计规范.TG( D50-2006) 4.公路排水设计规范.JTJ（018-97） 5.公路路基施工技术规范.JTG（F10－2006） 6公路沥青路面施工技术规范.JTG(F40—2004) 7.公路工程技术标准.JTG（B01-2003） 8.道路勘测与设计.同济大学出版社 9.路基路面工程.人民交通出版社

2.路线设计总则:

摘自<<公路路线设计规范>>（JTG D20-2006），路线设计应先作出总体设计,再结合主要技术指标的运用,进行路线方案对工程造价,自然环境,社会效益等有较大影响时,应做同等深度的多方案技术经济比较.

（1）路线设计应根据公路的等级及其在公路网中的作用,合理利用地形,正确运用标准.注意与铁路,航运，空运，管道运输等的配合,协作,并结合地形,地质,水文,筑路材料等自然条件,通过综合分析,认真进行方案研究,合理选用主要技术指标.

（2）路线设计对公路的平,纵,横三个方面应进行综合设计,做到平面顺适,纵坡均衡,横面合理.

高速公路,一级公路应特别注重线形设计,使之在视觉上能诱导视线,保持线形的连续性,在生理和心理上有安全感和舒适感.同时,还应同沿线环境相协调.

（3）路线与桥梁,隧道,立体交叉,沿线设施等构造物应组成有一定风格的建筑物群,并利用绿化或工程设施改善它们同沿线地形的配合,消除因修建公路而造成的对

自然景观的破坏.

高速公路,一级公路应借助公路透视或三维模型检查线形设计同沿线景观的配合与协调,其他各级公路有条件时,也可利用公路透视图检验线形设计.

（4）采用分期修建方案时，必须作出总体设计方案，并根据近，远期交通量以及资金筹措情况作出分期修建设计。分期修建的设计应使前期工程在后期仍能充分利用，并为后期工程的修建留有余地和创造有利条件。

第二章 平面线形设计

一．说明

道路选线是一个涉及面广，影响因素多，设计性强的一项工作。它是由面到片，由片到线，由粗略到细致的过程，选线时应注意以下几点：

（1）道路选线应根据道路使用任务和性质，综合考虑路线区域，国民经济发展情况与远景规划。

（2）深入调查当地地形、气候、地质水文等情况。 （3）力求路线短捷及保证行车安全。

（4）选线要贯彻工程经济与运行经济的结合原则。 （5）充分利用地形，搞好平，纵，横三面结合。

（6）道路设计要考虑远近结合，分期修建，分段定级的原则，以取得最佳的用地与投资。

（7）要考虑施工条件对定线的影响。

（8）道路应尽量减少交叉次数，合理选用交叉类型，以达到行车安全畅通的目的。

（9）应与周围环境,景观相协调,同时道路与道路或道路与铁路尽量减少交叉次数,以达到行车安全畅通的目的。

二．路线平面设计

1、平面线形设计一般原则

（1）平面线形应与地形、地物相适应，与周围环境相协调

在地势起伏很大的山岭重丘区，路线以高程为主导，为适应地形，曲线所占比例较大。平面线形以曲线为主。直线、圆曲线、缓和曲线的选用与合理组合取决于地形地物等具体条件，不要片面强调路线以直线为主或曲线为主。

（2）保持平面线形的均衡与连贯

长直线尽头不能接以小半径曲线。长直线和大半径曲线会导致较高的车速，若突然出现小半径曲线，会因减速不及而造成事故。

高、低标准之间要有过渡。同一等级的道路由于地形的变化在指标的采用上会有变化，同一条道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的变化。

（3）平曲线应有足够的长度

汽车在曲线路段上行驶，如果曲线过短，司机就必须很快的转动方向盘，这样在高速行驶的情况下是非常危险的。同时，如不设置足够长度的缓和曲线，使离心加速度变化率小于一定数值，从乘客的心理和生理感受来看也是不好的。当道路转角很小时，曲线长度就显得比实际短，容易引起曲线很小的错觉。因此，平曲线具有一定的长度是必要的。

为了解决上述问题，最小平曲线长度一般应考率下述条件确定：

①汽车驾驶员在操纵从容、旅客感觉舒适要求的平曲线最小长度，当设计车速为80km/h时，平曲线一般值取400m，最小值取140m。

②小偏角的平曲线长度。当路线转角α≤7°时称为小偏角。设计计算时，当转角小于7°时，应设置较长的平曲线，当时速为80km/h，长度应大于1000/α.当α≤2°时,按α=2°计算.

（4）注意与纵断面设计相协调

在平面线性设计中，应考虑纵断面设计的要求，与纵断面线形相协调。 （5）视距有：停车视距，会车视距，超车视距。《公路路线设计规范》规定，高速公路、一级公路的视距采用停车视距。当时速为80km/h时停车视距110m。 2、平面线形要素设计原则

公路平面线形由直线，平曲线组合而成，平曲线又分为圆曲线和缓和曲线。直线、缓和曲线、圆曲线是平面线形的主要组成要素。设计时应遵循以下原则：

（1）平面线形应与地形，地物，景观相协调，并注意线形的连续与均衡。 （2）直线路段应根据地形等因素合理选择，一般直线长度应控制在20v，同向曲线间的直线应不小于6v（以米计），反向曲线间的直线不小于2v（以米计）。（v是设计速度，以km/h计）。

（3）圆曲线线形设计应尽量采取大半径，当受到限制时，可以首先取一般最小半径，避免极限半径，当时速为80km/h时一般最小半径400m。极限最小半径250m.，最大半径不超过10000m。

（4）当圆曲线半径小于不设超高最小半径时，应设置缓和曲线。大于等于不设缓和曲线的最小圆曲线半径数值时，可不设缓和曲线，直线与圆曲线可经相连接。缓和曲线的最小长度视设计速度大小而定。当设计速度为80km/h时，缓和曲线最小值为75m。

（5）当时速为80km/h，平曲线最小长度一般值为400 m，最小值140 m。

三．平曲线要素设计

1.<1>JD1处的桩号为K1+679，转角23°35′47″，取R=1200m。曲线总长度：

?RL?(??2?)?2Ls?594.201m

180满足《公路路线设计规范》设计时速为80km/h时平曲线最小长度140m的要求，其中圆曲线长度为594.201m,满足最小长度140m 的要求。

<2>JD2处的桩号为K2+559，转角13°31′28″，取R=1300m。 （1）缓和曲线长度LS

V 由旅客感觉舒适的时间得：Ls?30.036R?s?0.03680

31200?1?15.67m

由行驶时间不过短得：Ls?100?100?83.3m

1.21.2取整为5m的倍数，采用缓和曲线长120m。 （2）圆曲线内移植 p

P?Ls2

（3）总切线长

q?Ls2?Ls240R2324R?Ls432688R1202?120224?70012032?120432688?700?0.86m

??240?700?60m

352?T?(R?P)tan?2?q?(700?0.86)tan?60?281m

（4）曲线总长度

?0= 2?700?3.14700?3.14L?(??2?)?2Ls?(35?2?4.9)?2?120?307.72m1801802R?RLs?180??120?180?4.9?

满足《公路路线设计规范》设计时速为100km/h时平曲线最小长度170m的要求，其中圆曲线长度为307.72m,满足最小长度70m 的要求。

（5）五个基本桩号的确定如图2-1

图中: T—切线长，Ls—缓和曲线长，R—圆曲线半径，a—转角，ZH—直线与缓和曲线的交点，HY—缓和曲线和圆曲线的交点，QZ—圆曲线中点，YH—圆曲线和缓和曲线的交点，HZ—缓和曲线和圆曲线的交点。

计算过程如下所示：

JD K2+977

- T 281

ZH K2+696

+ LS 120 HY K2+816

+ (L-2LS) 308 YH K3+124

+ LS 120 HZ K3+244

- L/2 274 QZ K2+970

超距D=2T－L=2×281-548=14

故有QZ桩号算出JD桩号为QZ+D／2=K2+970+14／2=K2+977，为原曲线的JD的桩号符合，故验算无误。

<3> JD3处的桩号为K4+174，转角64°，取R=700m。 （1）缓和曲线长度LS 由旅客感觉舒适得：Ls?0.036V3100100由行驶时间不过短得：Ls?1.2?1.2?83.3m

R?0.0361003700?51.4m

取整为5m的倍数，采用缓和曲线长120m。 圆曲线内移植 p

Ls2

P?24R3?Ls432688R?120224?700?120432688?700?0.86m

总切线长

q?Ls2?Ls240R2?1202?12032240?700?60m

642?T?(R?P)tan?2?q?(700?0.86)tan?60?498m

曲线总长度

?0= 2?700?3.14700?3.14L?(??2?)?2Ls?(64?2?4.9)?2?120?661.84m1801802R?RLs?180??120?180?4.9?

满足《公路路线设计规范》设计时速为100km/h时平曲线最小长度170m的要求，其中圆曲线长度为661.84m,满足最小长度70m 的要求。

五个基本桩号的确定如图2-1

图中: T—切线长，Ls—缓和曲线长，R—圆曲线半径，a—转角，ZH—直线与缓和曲线的交点，HY—缓和曲线和圆曲线的交点，QZ—圆曲线中点，YH—圆曲线和缓和曲线的交点，HZ—缓和曲线和圆曲线的交点。

计算过程如下所示：

JD K4+174

- T 498 ZH K3+676

+ LS 120 HY K3+796

+ (L-2LS) 662 YH K4+458

+ LS 120 HZ K4+578

- L/2 451 QZ K4+127

超距D=2T－L=2×498-902=94

故有QZ桩号算出JD桩号为QZ+D／2=K4+127+94／2=K4+174，为原曲线的JD的桩号符合，故验算无误。

2.超高加宽设计

根据《公路路线设计规范》JTG D020——2006第7.6.1之规定：两段平曲线半径均大于250m，故不需要设置加宽。

根据《公路路线设计规范》JTG D020——2006第7.4.1之规定：不设置超高的圆曲线最小半径，设计时速为100km/h时为4000m，均大于本设计的两个圆曲线半径，

所以需设置超高。采用绕中央分隔带边缘旋转超高方式，超高缓和段与平曲线缓和曲线相重合。

四、平曲线要素汇总表

表２－１ 交点号 JD1 JD2 JD3 交点桩号 K1+800 K2+977 K4+174 转角值 56° 35° 64° 曲线要素值 半径 缓和曲线长度 切线长度 800 120 252 700 120 281 700 120 498 曲线长度 496.78 547.72 901.84 表２－２ 曲线位置 交点号 JD1 JD2 JD3 第一缓和曲线起点 K1+548 K2+696 K3+676 第一缓和曲线终点 K1+668 K2+816 K3+796 曲线中点 K1+796.5 K2+970 K4+127 第二缓和曲线起点 K1+925 K3+124 K4+458 第二缓和曲线终点 K2+045 K3+244 K4+578

某一级公路设计（第四标段）

第三章 纵断面设计

一、说明

通过道路中线的竖向剖面，它是道路设计的重要设计因素之一，它主要反映路线的起伏和地面的情况，把道路的纵断面与平面图组合起来，就能够完整的表达道路的空间位置和立体线形。

在任一横断面上设计标高与地面标高之差称为该处的施工高度，施工高度的大小即决定了路堤的高度或路堑的深度。

二、纵断面设计

1、设计原则

（1）新建一级公路的路基设计标高采用中央分隔带的外侧边缘标高，在设有超高加宽的地段，其设计标高为设超高加宽前该处的边缘标高。

（2）纵断面图形应与地形相适应，设计成视觉连续，平顺，圆滑的线形，避免短距离内起伏频繁。相邻纵坡的坡度代数差小时，应尽量采用大的曲线半径。

（3）设计时速为100km/h时，最大纵坡为4%，当受地形条件或其它特殊情况限制时，经技术论证，最大纵坡可增加1%，各级公路的长路堑路段，以及其它横向排水不畅的路段应采用不小于0.3%的纵坡，当必须设计平坡或小于0.3%的纵坡时，其边沟应作纵向排水设计。

（4）设计时速为100km/h时，其最小坡长350m，最大坡长限值根据纵坡坡度的不同有不同的要求，3%时为1000m，4%时为800m。

（5）变坡点处应设置竖曲线，形式为二次抛物线，因为在应用范围内和圆形几乎没有差别，所以竖曲线半径均为圆曲线半径表示。

（6）设计时速为100km/h时，凸形竖曲线半径一般最小值10000m，极限最小值6500m；凹形竖曲线半径一般最小值4500m，极限最小值3000m，竖曲线最小长度一般值210m，极限值85m。

（7）同向竖曲线间，特别是同向凹形竖曲线间，如直线坡段不长，应合并成单曲线或复曲线，避免出现断背曲线。

（8）考虑平纵结合，平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长与竖曲线，最大合成坡度大于10.0%。在积雪或冰冻地区，合成坡度不应大于8%。

（9）纵断面设计应对沿线地形、地质、水文、气候和排水等要求综合考虑。 2、纵坡设计方法

（1）准备工作

纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面的地面线，绘出平面直线、曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并

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某一级公路设计（第四标段）

熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。

（2）标注纵断面控制点

纵面控制点主要有路线起终点，重要桥梁及特殊涵洞，隧道的控制标高，路线交叉点，地质不良地段的最小填土和最大控制标高，沿溪河线的控制标高，重要城镇通过位置的标高及受其它因素限制路线中须通过的控制点、标高等。

（3）试坡主要是在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术和标准，选线意图，考虑各经济点和控制点的要求以及地形变化情况，初步定出纵坡设计线的工作。试坡的要点，可归纳为“前后照顾，以点定线，反复比较，以先交点”几句话。

前后照顾就是说要前后坡段统盘考虑，不能只局限于某一坡段上。以点定线就是按照纵断面技术标准的要求，满足“控制点”，参考“经济点”,初步定出坡度线，然后用三角形推平行线的方法，移动坡度线，反复试坡，对各种可能的坡度线方案进行比较，最后确定既符合标准，又保证控制点要求，而且土石方量最省的坡度线，将其延长交出变坡点初步位置。

（4）调坡

调坡主要根据以下两方面进行：⑴结合选线意图。将试坡线与选线时所考虑的坡度进行比较，两者应基本相符。若有脱离实际情况或考虑不周现象，则应全面分析，找出原因，权衡利弊，决定取舍；⑵对照技术标准。详细设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合标准的要求，特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线、桥头接线、路线交叉、隧道及路口码头等地方的坡度是否合理，发现问题及时调整修正。

调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短纵坡线和加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本符合、

（5）根据纵断面图核对纵坡线

核对主要在有特殊意义的横断面图上进行。如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。

（6）确定纵坡线

经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置和高程确定下来。变坡点位置直接从图上读出，一般要调整到整10桩位上。变坡点的高程是根据路线起点的设计标高由已定的坡度、坡长依次推算而来。

本设计综合考虑各种因素，最终确定了五条坡度线，四个变坡点。

三、竖曲线计算

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某一级公路设计（第四标段）

1、变坡点1

变坡点桩号为K0+800,设一凹型竖曲线，变坡点标高为482.4m，两相邻路段纵坡为i1??2.8%，i2??4%，ω=i2?i1?4%?2.8%?1.2%，取竖曲线半径R=10000m。

⑴计算竖曲线基本要素

竖曲线长度 L=Rω=10000×1.2%=120m 切线长 T=L/2=120/2=60ｍ

外距 E=T2/2R=602/2×10000=0.18m 竖曲线起点桩号： (K0+800)-60=K0+730 竖曲线终点桩号： (K0+800)+60=K0+860 ⑵求各桩点的设计标高： K0+740 竖曲线起点处： 切线标高 482.4-60×0.028=480.7m 设计标高 480.7m K0+800 竖曲线中点处： 切线标高 482.4m 设计标高 482.6m K0+860 竖曲线终点处：

切线标高 482.4+60×0.04=484.8m m 设计标高 484.8m K0+760

至起点距离 X=760-740=20m 切线标高 480.72+20×0.028=481.28m 竖距 E=T2/2R=202／2×10000=0.02m 设计标高 481.28+0.02=481.3m K0+780

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某一级公路设计（第四标段）

至起点距离 X=780-740=40m 切线标高 480.72+40×0.028=481.84m 竖距 E=T2/2R=402／2×10000=0.08m 设计标高 481.84+0.08=481.9m K0+820

至起点距离 X=820-740=80m 切线标高 480.72+80×0.028=482.96m 竖距 E=T2/2R=802／2×10000=0.32m 设计标高 482.96+0.32=483.3m K0+840

至起点距离 X=840-740=100m 切线标高 480.72+100×0.028=483.52m 竖距 E=T2/2R=1002／2×10000=0.50m 设计标高 483.52+0.50=484.0m 2、变坡点2

变坡点桩号为K1+800,设一凸型竖曲线，变坡点标高为522.4m，两相邻路段纵坡为i1??4%，i2??3.7%，ω=i2?i1??3.7%?4%??7.7%，取竖曲线半径R=6500m。

⑴计算竖曲线基本要素

竖曲线长度 L=Rω=6500×7.7%=500.5m 切线长 T=L/2=500.5/2=250.25ｍ

外距 E=T2/2R=250.252/2×6500=4.82m 竖曲线起点桩号： (K1+800)-250=K1+550 竖曲线终点桩号： (K1+800)+250=K2+050 ⑵求各桩点的设计标高： K1+550 竖曲线起点处： 切线标高 522.4-250×0.04=512.4m 设计标高 512.4m K1+800 竖曲线中点处： 切线标高 522.4m 设计标高 517.6m K0+860 竖曲线终点处：

切线标高 522.4-250×0.037=513.2m m 设计标高 513.2m

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某一级公路设计（第四标段）

起点桩号 1550 桩号 1560 1580 1600 1620 1640 1660 1680 1700 1720 1740 1760 1780 1800 1820 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2050 起点桩号高程 512.4 横距x 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 390 410 430 450 470 490 500 切线长T 250.25m 竖据h 0.01 0.07 0.19 0.38 0.62 0.93 1.30 1.73 2.22 2.78 3.39 4.07 4.81 5.61 6.47 7.39 8.38 9.42 10.53 11.70 12.93 14.22 15.58 16.99 18.47 19.23 终点桩号 2050 切线高程 512.8 513.6 514.4 515.2 516 516.8 517.6 518.4 519.2 520 520.8 521.6 522.4 523.2 524 524.8 525.6 526.4 527.2 528 528.8 529.6 530.4 531.2 532 532.4 终点桩号高程 513.2 设计高程 512.8 513.5 514.2 514.8 515.4 515.9 516.3 516.7 517.0 517.2 517.4 517.5 517.6 517.6 517.5 517.4 517.2 517.0 516.7 516.3 515.9 515.4 514.8 514.2 513.5 513.2

3、变坡点3

变坡点桩号为K2+960,设一凹型竖曲线，变坡点标高为479.48m，两相邻路段纵坡为i1??3.7%，i2??3.9%，ω=i2?i1?3.9%?3.7%?7.6%，取竖曲线半径R=5000m。

⑴计算竖曲线基本要素

竖曲线长度 L=Rω=5000×7.6%=380m 切线长 T=L/2=380/2=190ｍ

外距 E=T2/2R=1902/2×5000=3.61m

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某一级公路设计（第四标段）

竖曲线起点桩号： (K2+960)-190=K2+770 竖曲线终点桩号： (K2+960)+190=K3+150 ⑵求各桩点的设计标高： K2+770 竖曲线起点处：

切线标高 479.48+190×0.03.7=486.51m 设计标高 486.51m K2+960 竖曲线中点处： 切线标高 479.48m 设计标高 483.1m K3+150 竖曲线终点处：

切线标高 479.48+190×0.039=486.89m m 设计标高 486.89m 起点桩号 2770 桩号 2780 2800 2820 2840 2860 2880 2900 2920 2940 2960 2980 3000 3020 3040 3060 3080 3100 3120 3140 3150 起点桩号高程 486.51 横距x 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 210 230 250 270 290 310 330 350 370 380 切线长T 190m 竖据h 0.01 0.09 0.25 0.49 0.81 1.21 1.69 2.25 2.89 3.61 4.41 5.29 6.25 7.29 8.41 9.61 10.89 12.25 13.69 14.44 终点桩号 3150 切线高程 486.14 485.4 484.66 483.92 483.18 482.44 481.7 480.96 480.22 479.48 478.74 478 477.26 476.52 475.78 475.04 474.3 473.56 472.82 472.45 终点桩号高程 486.9 设计高程 486.2 485.5 484.9 484.4 484.0 483.7 483.4 483.2 483.1 483.1 483.2 483.3 483.5 483.8 484.2 484.7 485.2 485.8 486.5 486.9

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某一级公路设计（第四标段）

4、变坡点4

变坡点桩号为K4+120,设一凹型竖曲线，变坡点标高为524.72m，两相邻路段纵坡为i1??3.9%，i2??0.5%，ω=i2?i1??0.5%?3.9%??4.4%，取竖曲线半径R=16000m。

⑴计算竖曲线基本要素

竖曲线长度 L=Rω=16000×4.4%=704m 切线长 T=L/2=704/2=352ｍ

外距 E=T2/2R=3522/2×16000=3.872m 竖曲线起点桩号： (K4+120)- 352=K3+768 竖曲线终点桩号： (K4+120)+ 352=K4+472 ⑵求各桩点的设计标高： K0+740 竖曲线起点处：

切线标高 524.72-352×0.039=510.992m 设计标高 511m

K4+120 竖曲线中点处： 切线标高 524.72m 设计标高 520.8m K0+860 竖曲线终点处：

切线标高 524.72-352×0.005=522.96m m 设计标高 522.96m 起点桩号 3768 桩号 3780 3800 3820 3840 3860 3880 3900 3920 3940 3960 3980 4000 4020 起点桩号高程 510.992 横距x 12 32 52 72 92 112 132 152 172 192 212 232 252 切线长T 352m 竖据h 0.00 0.03 0.08 0.16 0.26 0.39 0.54 0.72 0.92 1.15 1.40 1.68 1.98 终点桩号 4472 切线高程 511.46 512.24 513.02 513.8 514.58 515.36 516.14 516.92 517.7 518.48 519.26 520.04 520.82 终点桩号高程 523.0 设计高程 511.5 512.2 512.9 513.6 514.3 515.0 515.6 516.2 516.8 517.3 517.9 518.4 518.8 第 16 页 共 85 页

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4040 4060 4080 4100 4120 4140 4160 4180 4200 4220 4240 4260 4280 4300 4320 4340 4360 4380 4400 4420 4440 4460 272 292 312 332 352 372 392 412 432 452 472 492 512 532 552 572 592 612 632 652 672 692 2.31 2.66 3.04 3.44 3.87 4.32 4.80 5.30 5.83 6.38 6.96 7.56 8.19 8.84 9.52 10.22 10.95 11.70 12.48 13.28 14.11 14.96 521.6 522.38 523.16 523.94 524.72 525.5 526.28 527.06 527.84 528.62 529.4 530.18 530.96 531.74 532.52 533.3 534.08 534.86 535.64 536.42 537.2 537.98 519.3 519.7 520.1 520.5 520.8 521.2 521.5 521.8 522.0 522.2 522.4 522.6 522.8 522.9 523.0 523.1 523.1 523.2 523.2 523.1 523.1 523.0

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某一级公路设计（第四标段）

第四章 道路横断面设计

一、说明

道路的横断面，指中线上各点的法向切面，它是由横断面设计线和地面线所构成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟、边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆、环境保护等设施。

二、横断面设计

1、车道数的确定

车辆折算系数如表

交通组成如下：

车型 吉尔130 解放CA15 东风EQ140 依士兹TD50 黄河JN150 日野KB222 太脱拉138 大客车CA50 交通SH141 小轿车 合计 Q预测交通量（辆/日） 车辆折算系数 标准车辆数 960 300 760 350 450 800 100 1000 500 2000 n?11.5 1.5 1.5 2 2 2 2 1.5 1.5 1 辆

1440 450 1140 700 900 1600 200 1500 750 2000 10680 =Q(1+k)?10680?(1?6%)19?32313第 18 页 共 85 页

某一级公路设计（第四标段）

小客车年平均交通量划分的道路等级中车道数与交通量的关系25000<32313<55000辆，查得本一级公路采用六车道。

2、横断面设计

一级公路，设计时速100km/h，车道宽度取3.75m。

一级公路，设计时速100km/h，中央分隔带宽度取2.00m，左侧路缘带宽度取0.75m，中间带宽度取3.5m。

高速公路、一级公路应在右侧硬路肩宽度内设右侧路缘带,其宽度为0.50m。

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某一级公路设计（第四标段）

一级公路，设计时速100km/h，右侧硬路肩宽度取3.00m，土路肩宽度取0.75m。

一级公路，设计时速100km/h，六车道，路基宽度取33.5m。 按规范JTJD20-2006：

按6.3.3条，中央分隔带开口间距视需要而定，最小间距不小于2km，分隔带宽度大于或等于3m时，开端部形状宜采用弹头形状。

按6.4.3条，高速公路、一级公路右侧硬路肩宽度小于2.5m，应设紧急停车带，本设计中硬路肩宽度3m，所以不设停车带。

根据以上数据，本设计横断面如图所示：

土路肩硬路肩行车道中间带设计标高行车道硬路肩土路肩3、路拱坡度

路拱坡度一般应采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜，按公路路基设计规范，路基坡度值取i=2.0%。路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%~2%，故

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某一级公路设计（第四标段）

取路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。 4、路基边坡坡度

由《公路路基设计规范》得知，当H<8m（上部高度）时，路基边坡按1：1.5设计。当H≤12m（下部高度）时，路基边坡按1：1.75设计。 5、护坡道

护坡道是保护路基边坡稳定性的措施之一，设置的目的是加宽边坡横向距离、减少边坡平均坡度。护坡越宽越有利于边坡稳定，但最少为1m。通常护坡道宽度D与边坡高度H有关，当H≥3m时，D=1m；H=3~6m，D=2m； H=6~12m，D=2~4m。 6、边沟设计

查《公路路基设计规范》得边沟横断面一般采用梯形，梯形边沟内侧边坡为1：1.0~1：1.5，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。少雨浅挖地段的土质边沟可采用三角形横断面，其内侧边坡宜采用1：2~1：3，外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处山岭重丘区，故宜采用梯形边沟，且底宽为0.4m，深0.4m，内侧边坡坡度为1：1。 7、超高与加宽 （1）超高

①当圆曲线半径小于不设超高的圆曲线最小半径时，应在曲线上设置超高。在设计时速100km/h、路拱=2%时，不设超高圆曲线最小半径为4000m，本设计中圆曲线半径为700m，需设超高。

②超高值计算

对任意半径圆曲线超高值ih，由下式确定

ih?v2127R??

V——车速

?——横向力系数

《公路工程技术标准》规定，在设计速度100km/h，对应圆曲线一般最小半径为700m时，?=0.05，经计算ih=0.06

③超高过渡方式

《公路路线设计规范》规定：有中间带公路，在中间带宽度小于等于4.5m时可采用绕中间带的中心线旋转的方式。先将外侧行车道绕中央分隔带边线旋转，待达到与内侧行车道构成相同的横坡后，整个断面一同绕中央分隔带中线旋转，直至超高值。此时中央分隔带呈倾斜状。

（2）加宽

《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）规定：平曲线半径小于250m时，应在

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曲线内侧加宽，当半径大于250m时，由于加宽值较小，且行车道已具有一定富余宽度，故可不设加宽。

为保证汽车在转变中不侵占相邻车道，凡小于250m半径的曲线路段，均需要相应加宽。本路段最小圆曲线半径为700m，所以不需要设置加宽。 8．横断面设计步骤

（1）根据外业横断面测量资料点绘地面线。

（2）根据路线及路基资料，将横断面的填挖值及有关资料（如路基宽度、加宽值、超高横坡、缓和段长度、平曲线半径等）抄于相应桩号的断面上。

（3）根据地质调查资料，示出土石界限、设计边坡度，并确定边沟形状和尺寸。

（4）绘横断面设计线，又叫“戴帽子”。设计线应包括路基边沟、边坡、截水沟、加固及防护工程、护坡道、碎落台等，在弯道上的断面还应示出超高、加宽等。一般直线上的断面可不示出路拱坡度。

（5）计算横断面面积（含填、挖方面积），并填于图上。 9. 计算横断面面积（含填挖方面积）（详见路基横断面图）。 10. 路基设计表（见附表1）

三、土石方计算及调配

1、调配要求

（1）尽可能移挖做填，以减少废方和借方。土石方调配应按先横向平衡后纵向调配的次序进行。

（2）纵向调运的最远距离一般应小于经济运距。

（3）借方、弃方应与借土还田、整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。

（4）不同地方的土石应分别调配。

（5）综合考虑施工方法、运输条件、施工机械化程度和地形情况等因素，选用合理的经济运距，用以分析工程用土是调运还是外借。 2、调运方法

土石方调配方法有多种，如累积曲线法、调配图法、表格调配法等，由于表格调配法不需单独绘图，直接在土石方表上调配，具有方法简单，调配清晰地优点，是目前生产上广泛采用的方法。

表格调配法又可有逐桩调运和分段调运两种方式。一般采用分段调运。 表格调配法的方法步骤如下： （1）准备工作

调配前先要对土石方计算进行复核，确认无误后方可进行。调配前应将可能影

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某一级公路设计（第四标段）

响调配的桥涵位置、陡坡、深沟、借土位置、弃土位置等条件表于表旁，借调配时考虑。

（2）横向调运

即计算本桩利用、填缺、挖余、以石代土时填入土方栏，并用符号区别。 （3）纵向调运

确定经济运距，根据填缺、挖余情况结合调运条件拟定调配方案，确定调运方向和调运起讫点，并用箭头表示。计算调运数量和运距，调配的运距是指计价运距，就是调运挖方中心到填方中心的距离减去免费运距。

（4）计算借方数量、废方数量和总运距 借方数量=填缺-纵向调入本桩的数量 废方数量=挖余-纵向调出本桩的数量 总运距=纵向调运量+废方调运量+借方调运量 （1）复核 横向调运复核 填方=本桩利用+填缺 挖方=本桩利用+挖余 纵向调运复核

填缺=纵向调运方+借方 挖余=纵向调运方+弃方 总调运量复核 挖方+借方=填方+弃方

以上复核一般是按逐页小计进行的，最后应按每公里合计复核。 3、土方工程量计算（见附表2）

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第五章 路基设计

一． 总则

1.公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，路基与路面共同承受交通荷载的作用，应作为路面的支撑结构进行综合设计，它必须有足够的强度，稳定性和耐久性。

2.路基设计应根据公路所在地区的自然因素与地质条件，设计完善的排水设施和防护工程，采取经济有效的病害防止措施。

公路路基设计，一般宜移挖作填，当出现大量弃方或借方时，应配合农旧水利建设和自然环境等进行综合设计。

3.季节性冰冻地区工程地质，水文地质不良地段，应采用水稳定性良好的填筑材料筑路堤或进行换填，对于高速公路、一级公路应结合防治冻害和翻浆的具体措施，进行路基、路面排水等综合设计。

4.山岭、重丘区的路基设计，应根据与当地自然条件，选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。在不良地质地段，不宜破坏天然植被和山体平衡在狭窄的河谷地段不宜侵占河床，可视具体情况设置其他结构物和防护工程。

5.路基设计应充分考虑采用机械化施工方法，推广新技术，新工艺，新材料，不断总结经验，提高路基设计质量与技术水平。

二． 路基设计

1.路基设计之前，应做好全面调查研究，充分收集沿线地质，水文、地形、地貌、气象、地震等设计资料。 2.路基宽度确定：

路基宽度应根据公路等级，技术标准，结合与当地地形、地质、填挖等情况选定。

本设计根据交通量，考虑当地条件，采用地基宽度33.5m。 3.路基高确定：

路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计标高和地面标高之差。

路基的填挖高度，是在路线纵断面设计时，综合考虑路线纵坡要求。路基稳定性和工程经济等因素影响确定的，以路基的强度和稳定性要求出发，路基土上部土层应处于干燥或中湿状态，路基高度应根据临界高度并结合公路沿线和排水及防护措施确定路堤的最小填土高度。 4．路基的类型和构造 （1）路堤

路基设计标高高于天然地面标高时，需要进行填筑，这种路基形式称为路堤。

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按填土高度的不同，划分为高路堤、矮路堤和一般路堤。路基边坡坡度取1：1.5和1：1.75，在路基的两侧设置边沟。高路堤的填方数量大，占地多，为使路基稳定和横断面济济合理，可以在适当位置设置挡土墙。为防止水流侵蚀和坡面冲刷，高路堤的边坡采取适当的坡面防护和加固措施。 （2）路堑

路基设计标高低于天然地面标高时，需要进行挖掘，这种路基形式称为路堑。挖方边坡根据高度和岩土层情况设置成直线或折线，一般坡度取1：1.5。挖方边坡的坡脚设置边沟，以汇集和排除路基范围内的地表径流，路堑的上方设置截水沟，以拦截和排除流向路基的地表径流。 （3）半挖半填路基

半挖半填路基兼有路堤和路堑的特点，上述对路堤和路堑的要求均应满足。 5.路基填土与压实

路堤填土需分层压实，使之具有一定的密实度，土质路堑开挖至设计标高后，需检验路基顶面工作区内天然状态土的密实度，该密度通常低于设计要求，必要时应挖开后再分层压实。 （1）填土的选择

路基的强度与稳定性，取决于土的性质和当地的自然因素。并与填土的高度和施工技术有关。在填土时应综合考虑，据《路基设计规范》可知，一级公路的路基填料最小强度和最大粒径如下表：

路基压实度及填料要求表 项 目 分 类 填 方 路 基 上路床 下路床 上路堤 下路堤 路面底面以下深度（cm） 0～30 30～80 80～150 150以下 0～30 填料最小强度 （CBR）（%） 8 5 4 3 8 填料最大粒径 （cm） 10 10 15 15 10 零填及路堑路床 注：①当路床填料CBR值达到表列要求时，可采取掺石灰或其它稳定材料处理

②粗粒土（填石）填料的最大粒径，不应超过压实层厚度的2/3 （2）不同土质填筑路堤

如透水性较小的土层位于透水性较大的土层下面，则透水性较小的土层表面应自填方轴线向两边做成不小于4%的坡度。如透水性较大的土层位于透水性较小的土层下面，则透水性较大的土层表面应做成平台。为了防止雨水冲刷，可覆盖透水性

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较小的土层。允许使用取土场内上述各种土的天然混合物。透水的土与不透水的土，不能非成层使用，以免在填方内形成水囊。 6.路基设计一般规定。 （1）一般路基

低填浅挖段路基，采用散开式路堤横断面路堤高出护坡道0.6m，边坡1：1.5，挖方路段路堑，边坡坡度按岩石风化程度在挖方路堑边沟外设宽为1m的碎落台，填方路段路基边坡脚与边坡顶设宽2m的护坡道。

路堤基底为耕地或土质松散时，应在填筑后进行压实，基底松散土层厚度大于30cm时，应翻挖再回填分层压实。

基底土密实，地面横坡缓于1：5时，可直接在天然地面土填筑，地表有树根草皮或腐殖土应予以清除。水稻田、湖塘等地段的路基，应视具体情况采取排水，清淤、晾晒、换填、掺灰及其他土加固措施进行处理，当为软土地基时，应按特殊路基处理。

路基土的掺灰剂量，可根据当地情况实验确定，一般粘质土采用石灰或粉煤灰处理。

（2）特殊路基：

水田、湿地等不良地段、清基，回填风化沙砾，天然沙砾等水稳定性好的材料，并按实际情况记入一部分沉陷量。

风化沙砾路基，既以风化沙砾等松散性材料填筑的路基，应做好边坡防护，防止雨水冲刷。 7.路基防护

路基防护是确保道路全天候使用，使路基不致因地表流和气候变化而失稳的必要工程措施，是路基设计的主要项目之一。

路基的防护的方法，一般可分为坡面防护和冲刷防护两类。

（1）坡面防护。主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷减慢温差及温度变化的影响，保护路基边坡的整体稳定性，在一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。坡面防护主要有植物防护和工程防护两类。

植物防护能调节边坡土的湿度与温度，起到固化和稳定边坡的作用。它对于坡高不大、边坡比较平缓的土质坡面是一种简易有效的防护设施。

当不宜采用植物防护或考虑就地取材时，采用沙石、水泥、石灰等矿质材料进行工程防护是常用的防护形式，

结合本工程实际和当地自然环境，本设计路堤边坡防护采用浆砌片石或水泥混凝土骨架植草防护，路堑边坡防护采用浆砌片石护坡。

《公路路基设计规范》规定

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某一级公路设计（第四标段）

①浆砌片石或水泥混凝土骨架植草防护适用于缓于1:0.75的土质和风化岩石边坡。应视边坡坡率、土质和当地情况确定骨架形式，框架内应采用植物或其他防护措施。

②浆砌片石护坡适用于坡度缓于1；1的易风化岩石和土质路堑边坡。浆砌片石护坡厚度不宜小于250mm，砂浆强度不应低于M5。

具体见图纸《坡面防护图》。

（2）冲刷防护有间接和直接防护两类。对于冲刷防护，一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段，可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和混凝土预制板等。本设计未涉及到冲刷防护。

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第六章 挡土墙设计

一．概述

公路挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种构造物。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。在山区公路中，挡土墙的应用更为广泛。

路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙： （1） 陡坡地段或岩石风化的路堑边坡地段；

（2） 需要降低路基边坡高度以减少大量填方、挖方的路段； （3） 增加不良地质路段边坡稳定，以防止产生滑塌； （4） 防止沿河路段水流冲刷； （5） 桥梁或隧道与路基的连接地段；

（6） 为节约用地、减少拆迁或少占农田的地段。

二．挡土墙的类型及适用条件

挡土墙类型的划分方法较多，一般以挡土墙的结构形式分类为主，常见的挡土墙形式有：重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式。各类挡土墙的适用范围取决于墙址地形、工程地质、水文地质、建筑材料、墙的用途、施工方法、技术经济条件及当地的经济等因素。结合本工程实际和当地自然环境，本设计采用重力式土挡土墙和悬臂式挡土墙。

三. 重力式挡土墙设计

1、设计资料

（1）地质情况

墙背填土为粉质中液限粘土，容重γ=17KN/m3，计算内摩擦角?墙背间的摩擦角?擦系数f=0.4。

（2）车辆荷载

按《公路工程技术标准》JTG B01-2003的规定,一级公路汽车荷载等级为公路-I级。

（3）墙身构造

拟采用浆砌片石重力式路堤墙，墙高H=6.0m，填土高a=2m，填土边坡1：1.5，墙背倾斜1:0.25(α=-14°），墙面与墙背平行,基底倾斜度0.2(?=11.3°),墙顶

0?30?，填土与

??/2，粉质中液粘土地基，容许承载力[σ0]=400Kpa，基底摩

宽b1=1.0m,墙身分段长10m

（4）墙身材料

2.5号砂浆砌 25号片石，墙身容重22KN/m3

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某一级公路设计（第四标段）

2、车辆荷载换算

查公路路基设计规范JTG D30-2004得，车辆荷载的换算等效均布土层厚度

式中：r---墙后填料的容重

q---车辆荷载附加荷载强度,墙高小于2m取为20km/㎡,墙高大于10m 取为10 km/㎡,墙高在2～10之间时，按直线内插法计算 故 : h0?1520?0.75mh0?qr。

3、主动土压力计算

图8-1 重力式挡土墙示意图

（1）求破裂角θ计算如下：

假设破裂面交于荷载内，选用相应公式计算如下：

A?ab?2h0?b?d??H?H?2a?2h0?tg??H?a??H?a?2h0??2?3?2?0.75??3?0.5??6??6?2?2?2?0.75??0.25?6?2???6?2?2?0.75?????

?0.375????????30?14?15?31tg???tg????tg31?? (tg??tg?)(tg??A)???(tg30?tg31)(tg31?0.375)第 29 页 共 85 页

某一级公路设计（第四标段）

?0.471

?所以

??arctg0.471?25.24

（2）验算破裂面是否交于荷载内：

B0?(H?a)tan??Htan??b?(6?2)?0.471?6?0.25?3?2.268堤顶破裂面至墙踵：

（H?a)tan??(6?2)?0.471?3.768m

荷载内缘至墙踵：

b?Htan??d?3?6?0.25?0.5?2m荷载外缘至墙踵：

b?Htan??d?B0?3?6?0.25?0.5?2.268?4.468m可见2.00m?2.268m?4.468m

即破裂面交于荷载内与原假定相符，所以公式正确。 （3）求主动土压力系数K和K1如下：

K?cos(???)sin(???)?(tan??tan?)??cos(25.24?30)sin(25.24?31)??(0.471?0.25)

?0.49h3??b?atan?tan??tan?3?2?0.4710.471?0.25

?2.85mh4?H?h3?6?2.85?3.15m

K1?1??1?2aH(1?h32H)?2h0h4H22?26?(1?2.852?6)?2?0.75?3.1562

?1.63m（4）求主动土压力以及作用位置

Ea?0.5??HKK1

2?0.5?17?6?0.49

2?176.4KN

第 30 页 共 85 页

某一级公路设计（第四标段）

Ex?Eacos(???)?Ex=Eacos??????

?176.4?cos(?14?15) ?174.37KN

?Ey?Easin(???)??176.4?sin(?14?15)?3.07KN

a(H?h3)?h0h4(3h4?2H)3HK12222Zy?63H3???2?(6?2.85)?0.75?3.15?(3?3.15?2?6)3?6?1.63

?2.08m因基底倾斜则土压力对墙趾的力臂改为：

Zy1?Zy?0.196b1?2.08?0.196?1?1.884m

Zx1?B1?Zytan??0.981?1.0?2.08?0.25?0.461m4、挡土墙稳定验算

（1）计算墙身重及其力臂ZG，如下 体积V（m） V1?b1(H?0.191b1)?1?(6?0.191?1)?5.8093重量（KN） G1??kV1力臂E G（m） ZG1?0.125H?0.476b1?0.125?6?0.476?1?1.226ZG2?0.651b1?0.651?1?0.651 ?22?5.809 ?127.798 V2?0.095b12G2??kV22?0.095?1.0 0.095V?V1?V2?5.904 ?22?0.095 ?2.09 G?G1?G2?129.879

（2）抗滑动稳定验算

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某一级公路设计（第四标段）

Kc?[G?cos?0?Esin(?????0)]fEcos(?????0)?Gsin?0?????????[129.879?cos11.3?176.4sin(?14?15?11.3)]?0.4176.4cos(?14?15?11.3)?129.879sin11.3

?1.449?[Kc]?1.3满足要求

（3）抗倾覆稳定验算

K0??G1?ZG1?G2?ZG2?Ey?Zy1Ex?Zx1174.37?0.461127.798?1.226?2.09?0.651?3.07?1.844

?2.03?[K0]?1.5满足要求

（4）基底应力验算：

B1?0.981?1.0?0.981m

Zh?G1?ZG1?G2?ZG2?Ey?Zy1?Ex?Zx1G1?G2?Ey?127.798?1.226?2.09?0.651?3.07?1.884?174.37?0.461127.798?2.09?3.07

?0.376m偏心距 e?0.5B1?Zh?0.5?0.981?0.316?0.1745m?B1/6?0.1835m

基底应力呈三角形分布，出现受拉区，由于基底和地基之间一般不能承受拉应力，故可略去不计，这时基底应力重分布，则

?max??N1?6e?1???A?B?6?0.1745????1??1.0??127.798?2.09?3.071.0?1.0

?272.165KN?[?0]?400KN?max??N1?6e?1???A?B?6?0.1745????1??1.0??127.798?2.09?3.071.0?1.0

??6.25KN?0KN所以基底应力满足要求。 （5）截面应力验算：

第 32 页 共 85 页

某一级公路设计（第四标段）

墙面墙背相平行，截面的最大应力出现在接近基底处，由基底应力检查可知，偏心距及基底应力均满足地基的要求，墙身截面应力也能满足材料的要求，故可不做验算。

通过上述检验，截面符合各项要求，采用此截面，即顶宽b1=1.0m，墙面墙背相平行，墙高6m，墙背倾斜14°(1:0.25)，基底倾斜11.3°(0.2:1)。

四. 悬臂式挡土墙设计

1、设计资料

（1）悬臂式挡土墙。墙高H=6m，顶宽b=0.25m，立壁面坡坡度1:m=1:0.05，基础没埋置深度h=0.7m。

（2）墙背填土重度?=17kN/m3，内摩擦角??30?，摩擦系数f=0.4，容许承载力[σ]=400Kpa。

（3）车辆荷载：按《公路工程技术标准》JTG B01-2003的规定,一级公路汽车荷载等级为公路-I级，等土层厚度h0?0.75m?1.3。

0（4）抗滑移和抗倾覆安全系数KcEc?2.8?10kPa7，K?1.5。

?11900kPa（5）混凝土标号R=25MPa（C25），抗压设计强度Ra，抗拉设计强度Rl，弹性模量Eg?1.27MPa85，弹性模量

。Ⅰ级钢筋抗拉设计强度

Rg?2.4?10kPa?2.1?10kPa

2、土压力计算

由朗金公式计算土压力（β=0°）

第 33 页 共 85 页

某一级公路设计（第四标段）

Ka?cos?cos??cos??cos??cos?cos??cos?2222?1?1?1?1?cos301?cos3022???0.33

?h0??h0Ka?17?0.75?0.33?4.2kPa

?H??(h0?H)Ka?17?(0.75?6)?0.33?37.87kPa全墙土压力E及力臂y为

E?12?H(1?22h0H?)Ka?12?17?6?(1?22?0.756)?0.33?126.23kN

y?(3h0?H)H3(2h0?H)(3?0.75?6)?63(2?0.75?6)?2.2m

3、墙身尺寸计算 （1）底板长度B

假设底板厚度h3?0.5m，h10?h3?0.5m(?0H1?H?h3?6?0.5?5.5m?0,EX=E=126.23kN)?，则

，

B2?b?mH1?0.25?0.05?5.5?0.53m当?=17kN/m3，f=0.4时，查表得重度修正系数??1.08 踵板长度B3为

B3?KcEXf(H?h0)????B2?1.30?126.230.4?(6?0.75)?1.08?17?0.53?2.78m

(?0?0,EX?E?126.23kN)

踵板修正长度为

?B3?12mH1?0.5?0.05?5.5?0.14m

趾板长度为

B1?0.5fH2?h0??HHKc(?h0??)?0.25(B2?B3)?0.25?(0.53?2.78)?0.5?0.4?6??0.19m2?4.2?37.871.30?(4.2?37.87)

取B1?0.20m底板长度B?B1?B2?B3??B3?0.2?0.53?2.78?0.14?3.65m（2）立壁厚度

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某一级公路设计（第四标段）

立壁根部截面(Hi?H1?5.5m) 截面剪力、弯矩为

Q1?EHicos???H1(0.5H1?h0)K0cos??17?5.5?(0.5?5.5?0.75)?1.5?1?490.88kN

M1??1616?Hicos?(Hi?3h0)Ka22?17?5.5?1?(5.5?3?0.75)?0.33?219.20kN?m

设计内力为

Q1j?1.2Q1?1.2?490.88?589.06kN

M1j?1.2M1?1.2?219.20?263.04kN①按配筋要求确定厚度 取配筋率μ=0.7%，有

???Rg/Ra?0.007?2.4?10/11900?0.1415

A0??(1?0.5?)?0.141?(1?0.5?0.141)?0.131截面有效厚度为

h0?M1j?rcA0bRa?263.04?1.250.131?1.0?11900?0.46m

②按斜裂缝限制要求确定厚度 截面有效厚度为

h0?Q1j0.05Rb?589.060.05?25?100?23cm?0.23m

立壁厚度由配筋率控制，取h0?0.46m，保护层厚度为0.04m，则立壁厚度为0.46+0.04=0.50m（与原假设的B2符合）

（3）底板厚度

作用于挡土墙基地的总反力为

N?KcEX/f?1.3?126.23/0.40?410.25kPa

?0)，如图所示。

底板厚度由踵板控制，并假设地基反力近似的呈三角形分布(?2第 35 页 共 85 页

某一级公路设计（第四标段）

?1?2N/B?2?410.25/3.65?224.79kPa

踵板根部截面

B3i?B3?2.78?0.14?2.92m

时）

?1B]224.793.65]该截面的剪力为（??0，?2?0?Q3?Q3i?B3i[?(H1?h0)??hh3?0.5B3i?2.92?[17?(5.5?0.75)?25?0.5?0.5?2.92??84.20kN

该截面的弯矩为

M?3?M23i?B3i62[3?(H1?h0)?3?hh3??1B3iB]2.923.65]2.926[3?17?(5.5?0.75)?3?25?0.5?224.79??229.90kN?m

计算内力Q3j、M3j为

Q3j?1.2Q3?1.2?84.20?101.04kNM3j

?1.2M3?1.2?229.90?275.88kN①按配筋要求 取配筋率μ=0.7%，则A0h0?M3j?0.131，有

??cA0bRa?275.88?1.250.131?1.0?11900?0.47m

②按斜裂缝限制要求 截面有效厚度为

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某一级公路设计（第四标段）

h0?Q3j0.05Rb?101.040.05?25?100?4.04cm?0.04m

?0.47m立壁厚度由配筋率控制，取h0，保护层厚度为0.03m，则立壁厚度为

0.47+0.03=0.50m（与原假设的h3符合）

4、墙体稳定性和基底应力验算

（1）求全墙总竖向力N和抗倾覆力矩My

①踵板上填土重W及力臂Zw（对趾板端部的力臂，以下同）

W??B3(H1?h0)?17?2.92?(5.5?0.75)?310.25kNZW?B1?B2?B3/2?0.2?0.53?2.92/2?2.19m

②墙体自重G及力臂ZG 力臂自重WA及力臂ZA

WA?12?hH1(B2?b)?2212?25?5.5?(0.53?0.25)?53.63kN

ZA?b?bB2?B23(b?B2)2?(B2?2b)(B2?b)3(b?B2)2?B1?0.25?0.25?0.53?0.533(0.25?0.53)?(0.53?2?0.25)(0.53?25)3(0.25?0.53)?0.20

?0.53m夹块自重WB及力臂ZB

WB??h?B2?h3?25?0.53?0.50?6.63kNZB?B1?B2/2?0.4?0.53/2?0.67m

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某一级公路设计（第四标段）

趾板自重WC及力臂ZC

WC??h?B1?h1?25?0.20?0.50?2.5kN0

ZC?B1/2?0.20/2?0.10m

踵板自重WD及力臂ZD

WD??h?B3?h3?25?2.92?0.50?36.5kN

ZD?B1?B2?B3/2?0.2?0.53?2.92/2?2.19mG?WA?WB?WC?WD?53.63?6.63?2.5?36.5?99.26kNZg?(WAZA?WBZB?WCZC?WDZD)/G?(53.63?0.53?6.63?0.67?2.5?0.10?36.5?2.19)/99.26 ?1.14m③趾板上覆土重Wh及力臂Zh

Wh?(h?h1)B1??(0.70?0.5)?0.2?17?0.68kNZh?B1/2?0.20/2?0.10m0

全墙总竖向力及抗倾覆力矩为

N?W?G?Wh?310.25?99.26?0.68?410.19kNMy

?WZW?GZg?WhZh?310.25?2.19?99.26?1.14?0.68?0.10?792.67kN?m

（2）验算抗滑动稳定性系数

KC?NB1EX?792.67?0.2126.23?1.32?1.30 （满足要求）

（3）验算抗倾覆定系数 倾覆力矩M0为

M0?EX?y?126.23?2.2?277.71kN?mMMy0

K0??792.67277.71?2.85?1.50 （满足要求）

（4）验算偏心距

ZN?(My?M0)/N?(792.67?277.71)/410.19?1.26m

B/6?3.65/6?0.61m

e?B/2?Zn?3.65/2?1.26?0.56?B/6 （满足要求）

（5）验算基底应力

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某一级公路设计（第四标段）

?1,2??NB(1?6eB)?410.193.65?(1?6?0.563.65)215.778.99 （满足要求）

kPa?[?]?400kPa5、墙身配筋或裂缝开展宽度计算

墙身配筋或裂缝开展宽度计算分别按立壁、趾板、踵板进行。为节省钢筋，应根据构件长度大小将构件划分为1~3段进行计算，以便确定钢筋截断点，本挡土墙的分段如图所示。

（1）内力计算

各计算截面的剪力Qi和弯矩Mi计算值列于下图表，计算按下式： 趾板：Q1M1?B162?B1[?1?γhhpj?γ(γ?hpj)?(?1??2)B12B] B1B[3(?1?γh)?(γh?γ)(h1?2hpj)?(?1??2)00]

hpj?12(h1?h1)

?EXHi?EHicos???Hicos?(0.5Hi?h0)Ka ?16立壁：Q2iM2i?MHi?Hicos?(Hi?3h0)Ka2

?1??2B??tan?)]?EB3sin?踵板：Q3iM?B3i6B3i32?B3i[?(H1?h0)??hh3??2?0.5B3i(

3i[3?(H1?H0)?3?hh3?3?2?B3i(?1??2B?2?tan?)]?EB3sin??ZEB3ZEB3?[1?(H1?h0)?2B3itan?2(H1?h0)?B3itan?]

各截面内力值

构件 截面 Qi kN Mi kN·m Qij kN Mi kN·m 构件 截面 Qi kN Mi kN·m Qij kN Mi kN·m a-a 立壁 16.68 53.13 93.89 14.02 79.35 20.58 65.79 16.11 96.32 趾板 d-d f-f 70.54 80.63 98.57 14.96 45.33 75.69 86.47 99.58 120.46 17.96 55.64 90.06 b-b c-c 踵板 190.68 114.53 230.15 e-e （2）配筋计算

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某一级公路设计（第四标段）

利用下式计算各截面的配筋计算结果如下表所示（保护层厚度取0.04m）。 截面厚度h0?Mj?cA0bRa、计算系数A0??(1?0.5?)、计算系数???Rg/Ra

各截面配筋计算表

构件 截面 Mi （kN·m） h0（m） A0 ? ?(%) Ag(cm)2 选用钢筋 a-a 立壁 15.65 93.82 221.64 17.02 52.82 88.07 0.31 0.36 0.49 0.46 0.46 0.46 0.02 0.11 0.14 0.01 0.04 0.06 0.02 0.12 0.15 0.01 0.04 0.06 0.07 0.43 0.53 0.04 0.14 0.21 2.17 15.48 25.97 1.84 6.44 9.66 8φ16 13φ16 13φ16 7φ16 7φ16 7φ16 b-b c-c 趾板 d-d f-f 踵板 e-e （3）裂缝开展宽度计算

构件最大裂缝宽度（mm）可按下列公式计算：

δfmax?C1C2C3?gEg(30?d0.28?10?)

式中：

C1C2C3——钢筋表面形状系数，螺纹钢筋C1?1.0；

——荷载作用系数，本设计所有荷载都作为长期荷载，故C2?1.5； ——构件形式系数，构件为板式受弯构件，故C3?1.15；

d——纵向受拉钢筋直径（mm）； μ——含筋率；

?g——受拉构件在使用荷载下的应力。?g?M0.87Ag?h0

各截面的裂缝宽度计算值如下表。

各截面裂缝宽度值

构件 截面 Mij （kN·m） h0（m） ?(%) d（mm） ?g(kPa) δfmax（mm） a-a 立壁 14.02 79.35 0.31 0.36 0.52 0.73 16 16 30591.23 96335.48 0.04 0.11 b-b 第 40 页 共 85 页

某一级公路设计（第四标段）

c-c 趾板 190.68 14.96 45.33 75.69 0.49 0.46 0.46 0.46 0.53 0.31 0.31 0.31 16 16 16 16 173256.68 29541.25 80265.87 140622.61 0.20 0.04 0.11 0.17 d-d f-f 踵板 e-e 由上表可知，各截面最大裂缝开展宽度均小于0.2mm，满足要求。 （4）斜截面抗剪强度验算

如截面受力构件满足以下要求时，则不需进行斜截面抗剪计算且仅按构造要求配置钢筋；Qj?0.038Ri?bh0

式中：Qj——计算的截面最大剪力（kN）；

Ri——混凝土抗拉强度（MPa）；

b——截面宽度（cm），取100cm；

h0——截面外受弯矩构件的有效厚度（cm）。

各截面满足以上要求的情况，如下表所示。有下表可知，各截面仅需要按构造要求配置钢筋。 构件 截面 h0（m） 0.038Ribh0(kN) Qij（kN） a-a 立壁 14.02 79.35 190.68 14.96 45.33 75.69 122.52 138.55 200.68 180.38 180.38 180.38 20.58 65.79 114.53 86.47 99.58 120.46 b-b c-c 趾板 d-d f-f 踵板 e-e 悬臂式混凝土的配筋示意图如下图所示。

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某一级公路设计（第四标段）

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某一级公路设计（第四标段）

第七章 路面设计

一、说明

路面是一种层状结构，常常将路面分为面层、基层、垫层。

二、路面类型的选定

1、柔性路面

它主要包括用各种基层（水泥混凝土除外）和各类沥青面层碎石面层或块石面层结构，但柔性路面刚度小，变形大，路面结构抗拉强度低。 2、刚度路面

主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构，水泥混凝土强度很高，特别是它的抗弯拉强度，较其他各种路面材料要高的多，刚性较大，面层摩擦力大。 3、半刚性路面

用石灰或水泥稳定土或处治碎石，以及用各种含水硬性结合料的工业废渣修筑而成的基层，在前期具有柔性路面的力学性质，当环境适宜时其强度和刚度会随着时间的推移而不断增大。

经过对资料的分析和具体实际情况，本段公路路面采用柔性的沥青路面结构以及刚性的水泥混凝土路面。

（A）柔性路面设计

沥青路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层组成，面层于由一至三层组成，表面层应根据要求设置抗滑耐磨，稳定的沥青结构层，基层，底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层，垫层是设置在底基层和土基之间的结构层，起排水，隔水、防冻、防污等作用。

一．路面结构设计原则

沥青路面设计包括原材料的调查与选择、沥青混合料配合比以及基层材料配合比设计、各项设计参数的测试与选定、路面结构组合设计、路面结构层厚度验算以及路面结构方案的比选等。对于高速公路和一级公路，除了行车道路面外，路面设计还包括路缘带、匝道、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站的设计，以及路面排水系统的设计等。

1．路面结构设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，进行综合设计。

2.满足交通量和使用要求的前提下，遵循“因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资”的原则进行。

3.结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极慎重的运用有效的新材料、新工艺、新技术。

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某一级公路设计（第四标段）

4.路面设计方案应充分考虑沿线环境的保护、自然生态的平衡，有利于施工、养护工作人员的健康和安全。

5.为确保工程质量，应尽可能选择有利于机械化、工厂化施工的设计方案。

二、交通组成如下表： 车型 吉尔130 解放CA15 东风EQ140 依士兹TD50 黄河JN150 日野KB222 太脱拉138 大客车CA50 交通SH141 小轿车 第1年年平均日交通量 第1年累计车辆数 第20年年平均日交通量 第20年累计车辆数 交通 载重量前轴重后轴重后轴轮后轴数 (辆/日) （KN） （kN） （kN） 组数 960 300 760 350 450 800 100 1000 500 2000 40 50 50 76.65 82.6 80 120 50 0.5 25.75 20.97 23.7 42.2 49 50.2 51.4 28.7 30 59.5 7.38 69.2 90 101.6 104.3 2×80 68.2 55.1 35 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 10680 3898200 32313 11794392 双 双 双 双 双 双 双 双 双 单 车辆折标准车算系数 辆数 1.5 1.5 1.5 2 2 2 2 1.5 1.5 1 1440 450 1140 700 900 1600 200 1500 750 2000 43.25 25.55 三、柔性路面设计

沥青路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层组成，面层于由一至三层组成，表面层应根据要求设置抗滑耐磨，稳定的沥青结构层，基层，底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层，垫层是设置在底基层和土基之间的结构层，起排水，隔水、防冻、防污等作用。 1、设计年限内一个车道的累计当量轴次

根据《公路沥青路面设计规范》规定，路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。

(1) 以设计弯矩值为指标及验算沥青层层底拉应力为设计指标时

k轴载换算采用如下计算公式：N??i?1?P?C1C2ni?i??P?4.35

N—当量标准轴载数（次/日）

第 44 页 共 85 页

某一级公路设计（第四标段）

ni--被换算成车型的各级轴载作用次数（次/日） P--标准轴载（KN）

Pi—各种被换算车型的轴载（KN） C1--轴数系数

C2--轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。

当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，轴数系数为1，轴间距小于3m时。双轴或多轴轴数系数按下式计算：

C1=1+1.2（m-1） m--轴数

根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限取20年，六车道的车道系数是0.3～0.4，取0.35

累计当量轴次： 车辆 吉尔130 解放CA15 东风EQ140 依士兹TD50 黄河JN150 日野KB222 太脱拉138 大客车CA50 交通SH141 小轿车 第1年每日累计标准当量轴次 第20年每日累计标准当量轴次 Pi（KN） 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 25.75 59.5 20.97 70.38 23.7 69.2 42.2 90 49 101.6 50.2 104.3 51.4 80 28.7 68.2 25.55 55.1 30 35 C1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2.2 1 1 1 1 1 1 C2 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 6.4 2766 12996515 ni（次/日） N（次/日） 960 960 300 300 760 760 350 350 450 450 800 800 100 100 1000 1000 500 500 2000 2000 0 100 0 65 0 153 53 221 129 482 255 961 35 32 0 189 0 37 0 0 第 45 页 共 85 页

某一级公路设计（第四标段）

Ne???1????t?1??365??N1?

=1300万次

Ne--设计年限内一个车道上的累计当量轴次（次） t--设计年限（年）

N1--路面竣工后第一年双向日平均当量轴次（次/日） γ--设计年限内交通量的平均年增长率（%）

η--车道次数，根据《公路沥青路面设计规范》，表3.0.4-1得六车道η=0.35。

（2）验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次

轴载换算采用如下计算公式：

k N??i?1?P?C1C2ni?i??P?

8N--标准轴线的当量轴次（次/日）

ni--被换算成车型的各级轴载作用次数（次/日） P--标准轴载（KN）

Pi--被换算成车型的各级轴载（KN） C1--轴数系数

C2--轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1，四轮组为0.09。

当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，轴数系数为1，轴间距小于3m时。双轴或多轴轴数系数按下式计算： C1=1+2（m-1） m--轴数轴载换算结果表。

根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限取20年，六车道的车道系数是0.3～0.4，取0.35。

累计当量轴次： 车辆 吉尔130 解放CA15 东风EQ140 依士兹TD50 黄河JN150 日野KB222 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 Pi（KN） 25.75 59.5 20.97 70.38 23.7 69.2 42.2 90 49 101.6 50.2 C1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 C2 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 ni（次/日） N（次/日） 960 960 300 300 760 760 350 350 450 450 800 0 15 0 18 0 40 7 151 28 511 60 第 46 页 共 85 页

某一级公路设计（第四标段）

太脱拉138 大客车CA50 交通SH141 小轿车 第1年每日累计标准当量轴次 第20年每日累计标准当量轴次

Ne???1???后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 104.3 51.4 80 28.7 68.2 25.55 55.1 30 35 1 1 2.2 1 1 1 1 1 1 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 2059 9677574 800 100 100 1000 1000 500 500 2000 2000 1120 9 5 0 47 0 4 0 0 ?t?1??365??N1?

=968万次

Ne--设计年限内一个车道上的累计当量轴次（次） t--设计年限（年）

N1--路面竣工后第一年双向日平均当量轴次（次/日） γ--设计年限内交通量的平均年增长率（%）

η--车道次数，根据《公路沥青路面设计规范》，表3.0.4-1得六车道η=0.35。

四、确定路面等级和面层类型

根据设计要求道路等级为一级公路，路面等级为高级，面层类型为沥青混凝土，设计年限为20年。

五、确定路基的回弹模量

对于新建公路，路基尚未建成无实测条件，由查表法预估路基回弹模量：该设计路段为中湿，Ⅲ1区，粉质土，Wc=1.00，查人民交通出版社《路基路面工程》中表14-11得土基回弹模量48Mpa。

六、路面结构组合设计

1.拟定路面组合方案及路面各结构层厚度

规范规定一级公路面层由二层至三层组成。故采用三层式结构。

根据规范推荐结构，并考虑到沿线有小型石灰厂和水泥厂，砂石材料丰富，有大量碎石和石灰供应，路面结构组合拟定如下：

方案一： 表面层：细粒式密集配沥青混凝土 中面层：中粒式密集配沥青混凝土 第 47 页 共 85 页

4cm 5cm 某一级公路设计（第四标段）

下面层：粗粒式密集配沥青混凝土 基 层：二灰碎石 底基层：石灰土 以石灰土为设计层 方案二： 表面层：细粒式密集配沥青混凝土 中面层：中粒式密集配沥青混凝土 下面层：粗粒式密集配沥青混凝土 基 层：水泥碎石 底基层：石灰土碎石 以石灰土碎石为设计层 2.各层材料的设计参数（抗压模量与劈裂强度）

材料名称 细粒式密集配沥青混凝土 中粒式密集配沥青混凝土 粗粒式密集配沥青混凝土 水泥碎石 石灰土 二灰碎石 石灰土碎石 抗压模量（Mpa） 20℃ 1400 1200 1000 1500 550 1500 1000 15℃ 2000 1800 1200 1500 550 1500 1000 劈裂强度（Mpa） 15℃ 1.2~1.6,取1.4 0.8~1.2,取1.0 0.6~1.0取0.8 0.4~0.6,取0.5 0.2~0.25,取0.25 0.5~0.8,取0.6 0.3~0.4,取0.4 8cm 26cm 厚度待定 4cm 5cm 6cm 30cm 厚度待定 备注 — — — 4％～6％ （配合比或规格要求） 8％～12％ （配合比或规格要求） 8：17：80 （配合比或规格要求） 符合级配要求,做底基层用 3.计算设计弯沉值ld

ld?600Ne?0.2AcAsAB

道路等级为高速公路Ac取1.0，面层为沥青混凝土面层As取1.0，路面结构类型，刚性基层，半刚性基层，沥青路面AB取1.0。 Ne Ac As 方案一 13000000 9680000 0.22AB 1 1 Ld(0.01mm) 22.67 24.04 1 1 1 1 方案二

4. 抗拉强度结构系数Ks及容许拉应力σR计算

K?0.09N/Asec0.11 （沥青混凝土面层）

?0.35/NAsec K （无机结合料稳定集料）

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某一级公路设计（第四标段）

K?0.45/NAsec0.11 （无机结合料稳定细粒土）

?R??spKs 方案一：

结构层 Ne 12750000 12750000 12750000 12750000 12750000 Ac 1 1 1 1 1 Ks 3.31 3.31 3.31 2.12 2.73 σsp（Mpa） σR（Mpa） 1.4 1 0.8 0.6 0.25 0.42 0.30 0.24 0.28 0.09 细粒式密集配沥青混凝土 中粒式密集配沥青混凝土 粗粒式密集配沥青混凝土 二灰碎石 石灰土

方案二： 结构层 细粒式密集配沥青混凝土 中粒式密集配沥青混凝土 粗粒式密集配沥青混凝土 水泥碎石 石灰土碎石

Ne 9460000 9460000 9460000 9460000 9460000 Ac 1 1 1 1 1 Ks 3.10 3.10 3.10 2.05 2.05 σsp（Mpa） σR（Mpa） 1.4 1 0.8 0.5 0.4 0.45 0.32 0.26 0.24 0.19 5.计算路表弯沉ls和底层拉应力?m

通过计算机程序计算，输入各项参数可得到计算结果，两个设计方案中的设计层厚度未定，先假设初始厚度，若计算不满足不等式，再调整厚度，直至满足为止。

ls 6. 结构厚度计算结果 方案一：

新建路面结构厚度计算

公 路 等 级 : 一级公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 22.67 (0.01mm) 路面设计层层位 : 4 设计层最小厚度 : 15 (cm) 层位 结构层材料名称 1 2 细粒式沥青混凝土 4 中粒式沥青混凝土 6 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20℃) 1400 1200 第 49 页 共 85 页

?la

?m??R(15℃) 2000 1800 0.42 0.30 某一级公路设计（第四标段）

3 4 5 6 粗粒式沥青混凝土 8 石灰粉煤灰碎石 石灰土 土基 26 ？ 1000 1500 550 48 1200 1500 550 0.24 0.28 0.09

按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 22.67 (0.01mm)

H( 4 )= 20 cm LS= 23.9 (0.01mm) H( 4 )= 25 cm LS= 21.3 (0.01mm) H( 4 )= 22.2 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度 :

H( 4 )= 22.2 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 22.2 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 22.2 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 22.2 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 22.2 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 :

H( 4 )= 22.2 cm(仅考虑弯沉)

H( 4 )= 22.2 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 :

路面最小防冻厚度 50 cm

验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 方案二：

新建路面结构厚度计算

公 路 等 级 : 一级公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 24.04 (0.01mm) 路面设计层层位 : 4 设计层最小厚度 : 15 (cm) 层位 结构层材料名称 1 2 厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20℃) 1400 1200 第 50 页 共 85 页

(15℃) 2000 1800 0.45 0.32 细粒式沥青混凝土 4 中粒式沥青混凝土 5

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