康乐道路设计总说明书 43页

西南林学院本科毕业设计（2011届）题目：云南省澜沧江新宜三级公路设计（K138+451.414～K140+928.619）教学院系土木工程学院专业森林工程学生姓名康乐指导教师刘远才（副教授）评阅人2011年6月1日 西南林学院本科毕业设计（2011届）题目：云南省澜沧江新宜三级公路设计（K138+451.414～K140+928.619）教学院系土木工程学院专业森林工程学生姓名康乐指导教师刘远才（副教授）评阅人2011年6月1日 云南澜沧江新宜三级公路设计康乐（西南林学院交通机械与土木工程学院云南昆650224）[摘要]：本次设计是西南林业大学交通机械与土木工程学院道路设计组毕业设计，本次毕业设计为新宜新建三级公路k138+451.414～k140+928.619段的设计。设计内容包括平面线形的定线及平面的设计计算、纵断面的设计计算、横断面的设计、路基及路面结构的设计计算和一些相关构造物的设计计算等。现行公路的技术标准和规范要求进行设计计算，综合运用所学的基础理论知识及专业知识，以认真严谨的态度完成本次设计。[关键字]：平面设计纵断面设计横断面设计路基路面设计 TheThird-gradeRoadxinyiKangleCivilengineering2011ofTranspotationMahineandtheForestEngineeringschoolinSouthwestForestCollege,PostalCode:650224AbstractThisdesignisTranspotationMahineandtheCivilEngineeringschoolofSouthwestForestCollegedesigngroupgraduationroaddesign,thisdesignforthenewsecondaryroadxinyik138+451.414～k140+928.619ofthedesign.Designelementsincludehorizontalalignmentoftheplaneandthedesign,thecross-sectionalofthedesigncalculationsandsomeoftherelevantstructuressuchasthedesignandcalculation,underthecurrenttechnicalstandardsandroaddesignspecifications,thecomprehensiveuseoftheschool’sbasictheoryandprofessionalknowledge,inthestrictattitudeseriouslycompletedthisdesign.KeyWordGraphicdesign;Profiledesign;Croos-sectionaldesign;Deaignsubgrade. 目录1设计总说明11.1设计依据11.2设计任务11.3路线及工程概况11.4沿线土壤地质情况21.5沿线材料分布情况21.6气象资料21.7主要设计指标22路线平面设计42.1平面设计42.1.1平面设计原则42.1.2平曲线设计43路线纵断面设计73.1纵断面设计的原则73.2纵坡设计的要求73.3纵坡设计的步骤83.4计算实例94横断面设计94.1横断面设计的原则104.1.1行车道宽度的确定104.1.2路拱的确定104.2超高的确定及过渡方法104.2.1超高的确定104.2.2超高的过渡114.3加宽计算124.4超高值的计算124.5横断面的绘制125土石方的计算和调配145.1调配要求145.2调配方法145.2.1准备工作145.2.2横向调运145.2.3纵向调运145.2.4计算借方数量、废方数量和总运量155.2.5复核155.2.6计算计价土石方156挡土墙设计16 6.1挡土墙的布置166.1.1挡土墙的布置166.1.2挡土墙的纵向布置166.1.3挡土墙的横向布置176.1.4平面布置176.2挡土墙的埋置深度176.3排水设施176.4重力式挡土墙设计186.4.1挡土墙计算示例187水泥混凝土路面设计257.1路面结构层及其功能257.2路面结构设计258路基设计328.1公路路基设计要求328.1.1路基横断面布置328.2.2路基压实标准328.2.3路基填料33参考文献34结束语35致谢36设计图纸和表格37 西南林业大学2011届毕业设计1设计总说明1.1设计依据设计任务书《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）《公路勘测规范》（JTGC10-2007）《公路环境保护设计规范》（JTJ/T006-2002）《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）1.2设计任务1．收集并熟悉资料，写开题报告2．纵断面与横断面设计3．路面设计4．排水设计（选做）5.其它设计6．编写设计说明书1.3路线及工程概况本路线为高山峡谷区的一条三级公路，路线设计技术指标为：路基宽度为7.5米，双向车道，无中央分隔带，土路肩为20.5米，行车道为23.250米。设计速度为30Km/h，路线总长2477.205米,起点桩号为K138+451.414，坐标（2919257.742，514544.2415），地面高程1504.31m，终点桩号为k140+928.619，坐标（2921361.869,514878.9674），地面高程1495.27m。全线路面为沥青混凝土，设计年限为15年。36 西南林业大学2011届毕业设计1.4沿线土壤地质情况区内较松散覆盖地层，按成份、成因时代划分，以坡、残坡积层为主，其岩性主要为碎石土、砂性土，局部表层有细粒或粗粒混合土构成植被土表层。由于澜沧江两岸较陡，阶地不十分发育。土体主要表现为褐色、棕红色、褐黄色的粘性土地层或粉质粘土地层。适合植被或农作物生长。沿线地形平缓处多被当地的居民开垦为耕地。1.5沿线材料分布情况公路沿线可采少量江砂。石料、粘土料，砂料沿线均有分布，工程用水可在澜沧江取用；生活用水可在沿线沟谷、溪流等处采运，用水罐车运输。钢筋、沥青、火工材料及主副食品等，均可在大理市采购施工用木材可经林业部门审批后，在指定地点购买。沿线村庄皆有电力供应，生活用电可就近设变压器解决，施工用电需施工单位备发电设备解决。1.6气象资料测区内气候温和湿润，无明显四季之分。全年平均气温为12℃～20℃，最低-2.7℃，最高31℃。年平均降雨量500～1400mm，干雨两季分明。雨季5～10月份，降雨量占全年的70%，主要集中在7～8月份。由于地形高差悬殊，故气温的垂直分带现象明显。雨量由北而南逐渐增加。河谷区气候炎热，雨量充足。冬季，3000m以上高山常常积雪。1.7主要设计指标36 西南林业大学2011届毕业设计表1-1三级公路主要设计指标公路等级三级公路设计速度（km/h）30车道数（条）2路基宽度（m）（一般值）7.5停车视距（m）75圆曲线半径（m）一般值65最小值30最大纵坡（%）836 西南林业大学2011届毕业设计2路线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。2.1平面设计2.1.1平面设计原则(1)平面线形应直捷、连续、顺舒，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。(2)除满足汽车行驶力学上的基本要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。(3)保持平面线形的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。(4)应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶者造成不便，给乘客的舒适也带来不良影响。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。(5)平曲线应有足够的长度。如平曲线太短，汽车在曲线上行驶时间过短会使驾驶操纵来不及调整，一般都应控制平曲线（包括圆曲线及其两端的缓和曲线）的最小长度。2.1.2平曲线设计（1）主点桩号计算（1-1）（1-2）（1-3）（1-4）（1-5）36 西南林业大学2011届毕业设计（1-6）以JD1为例进行计算，如下：根据规范，选择R=160m,Ls=25m，回旋线为缓和曲线。mmmmmm式中:——总切线长，（）；——总曲线长，（）；——外距，（）；——校正数，（）；——主曲线半径,（）；——路线转角，（°）；——缓和曲线终点处的缓和曲线角，（°）；36 西南林业大学2011届毕业设计——缓和曲线切线增值，（）；——设缓和曲线后，主圆曲线的内移值，（）；——缓和曲线长度，（）；——圆曲线长度，（）。（2）计算曲线五个主点里程桩号JD1K138+553.436-)T138617.881ZHK138+617.881+)Ls138540.859HYK138+540.859+)(L-Ls)138590.564HZK138+590.564-)Ls138565.564YHK138+565.564-)(L/2-Ls)138553.211QZK138553.211+)J/2138553.436JD1K138+553.436当设计车速为30km/h时，3s的行程为25m。由计算结果可见，圆曲线、缓和曲线均满足最小长度要求，平曲线的长度满足最小值50m的要求，且JD1、JD2间的直线长度也满足同向曲线间最小6V的长度，平曲线满足要求。具体计算结果见曲线要素表、直线转角一览表及逐桩坐标表。36 西南林业大学2011届毕业设计3路线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。3.1纵断面设计的原则（1）纵面线形应与地形相适应，线形设计应平顺、圆滑、视觉连续，保证行驶安全。（2）纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、以及填挖平衡。（3）平面与纵断面组合设计应满足：（4）视觉上自然地引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。（5）平曲线与竖曲线应相互重合，最好使竖曲线的起终点分别放在平曲线的两个缓和曲线内，即所谓的“平包竖”（6）平、纵线形的技术指标大小应均衡。（7）合成坡度组合要得当，以利于路面排水和行车安全。（8）与周围环境相协调，以减轻驾驶员的疲劳和紧张程度，并起到引导视线的作用。3.2纵坡设计的要求（1）设计必须满足《标准》的各项规范（2）纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。尽量避免采用极限纵坡值，合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的短坡。连续上坡或下坡路段，应避免反复设置反坡段。（3）沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑。36 西南林业大学2011届毕业设计（4）应尽量做到添挖平衡，使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。（5）纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填土高度要求，保证路基稳定。（6）对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。（7）在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。3.3纵坡设计的步骤（1）准备工作：在厘米绘图纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线。里程桩包括：路线起点桩、终点桩、交点桩、公里桩、百米桩、整桩（50m加桩或20m加桩）、平曲线控制桩（如直缓或直圆、缓圆、曲中、圆缓、缓直或圆直、公切点等），桥涵或直线控制桩、断链桩等。（2）标注控制点：如路线起、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。（3）试坡：在已标出“控制点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，以控制点为依据，穿插与取直，试定出若干直坡线。反复比较各种可能的方案，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定试坡线，将坡度线延长交出变坡点的初步位置。（4）调整：对照技术标准检查设计的最大纵坡、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否适当等，若有问题应进行调整。（5）核对：选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖，作横断面设计图，检查是否出现填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大等情况，若有问题应调整。（6）定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值要求取到0.1％，变坡点一般要调整到10m的整桩号上。（7）36 西南林业大学2011届毕业设计设置竖曲线：根据技术标准、平纵组合均衡等确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。（8）计算各桩号处的填挖值：根据该桩号处地面标高和设计标高确定。3.4计算实例以第一变坡点K139+121.414处为例，地面高程1514.78m，。（1）计算竖曲线要素，为凹形。曲线长切线长外距m（2）计算设计高程竖曲线起点桩号=竖曲线起点高程=m竖曲线终点桩号=竖曲线终点高程=m变坡点高程=m计算结果表明，所选竖曲线的一切皆满足规范要求。竖曲线与平曲线不存在重合部分，不必考虑平、纵线形组合设计。具体计算结果见竖曲线表。36 西南林业大学2011届毕业设计4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。4.1横断面设计的原则（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。（3）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，保证路基稳定。（4）沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。（5）当路基设计标高受限制，路基处于潮湿、过湿状态和水温状况不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。（6）路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要4.1.1行车道宽度的确定此公路的等级是三级，则由《公路工程技术标准JTGB01—2003》规定，三级公路路面宽6.5m，路基宽7.5m。4.1.2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》（JTGD50-2006）规定，沥青混凝土路面的路拱横坡度1～2％。土路肩的排水性远低于路面，所以其横坡度取用3％。36 西南林业大学2011届毕业设计4.2超高的确定及过渡方法4.2.1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。因此，从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。超高值的计算公式：ih+u=V2/127Ri—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，三级公路一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%。4.2.2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。新建公路超高的方式采用绕内边线旋转。计算公式如下：1）圆曲线上路基外缘抬高值：(4-1)路基中线抬高值：(4-2)路基内缘抬高值：(4-3)2)过渡段上路基外缘抬高值：(4-4)路基中线抬高值：36 西南林业大学2011届毕业设计（4-5）（4-6）路基内缘抬高值：（4-7）（4-8）BJ—路肩宽度iG—路拱坡度iJ—路肩坡度ih—超高横坡度Lc—超高缓和段长度X0—与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离X—超高缓和段中任一点至起点的距离hc—路肩外缘最大抬高值h′c—路中线最大抬高值h′′c—路基内缘最大降低值hcx—X距离处路基外缘抬高值h′cx—X距离处路中线抬高值h′′cx—X距离处路基内缘降低值b—路基加宽值bx—X距离处路基内缘降低值4.3加宽计算依据“公路路线设计规范”，设计速度为30㎞/h的三级公路采用第一类的加宽值，对于R＞250m的圆曲线，加宽的过度段采用比例过度法。（计算结果见平曲线上路面加宽表）36 西南林业大学2011届毕业设计4.4超高值的计算请见路基超高加宽表。4.5横断面的绘制道路横断面的布置及几何尺寸,应能满足交通环境用地经济城市面貌等要求,并应保证路基的稳定性.本次横断面设计选择了全路线来绘制。其路基土石方数量见土石方数量计算表，路基设计的主要计算值见路基设计表。36 西南林业大学2011届毕业设计5土石方的计算和调配5.1调配要求1．土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。2．纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离叫经济运距）。3．土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。4．借方、弃土方应与借土还田，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。5．不同性质的土石应分别调配。回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。5.2调配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，调配清晰的优点，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。一般采用分段调用。表格调配法的方法步骤如下：5.2.1准备工作调配前先要对土石方计算惊醒复核，确认无误后方可进行。调配前应将可能影响调配的桥涵位置、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。5.2.2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，并用符号区分。5.2.3纵向调运确定经济运距36 西南林业大学2011届毕业设计根据填缺、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见区免费运距。5.2.4计算借方数量、废方数量和总运量借方数量=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量=纵向调运量+废方调运量+借方调运量5.2.5复核(1)横向调运复核填方=本桩利用+填缺挖方=本桩利用+挖余(2)纵向调运复核填缺=纵向调运方+借方挖余+纵向调运方+废方(3)总调运量复核挖方+借方=填方+借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。5.2.6计算计价土石方计价土石方=挖方数量+借方数量36 西南林业大学2011届毕业设计6挡土墙设计6.1挡土墙的布置挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的设置位置，挡土墙可分为路肩墙、路堤墙和山坡墙等类型。6.1.1挡土墙的布置路堑挡土墙大多设在边沟旁。山坡挡土墙应设在基础可靠处，墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定。当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近，基础情况相似时，应优先选用路肩墙，按路基宽布置挡土墙位置，因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚，大量减少填方和占地。若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低，而且基础可靠时，宜选用路堤墙，并作经济比较后确定墙的位置。沿河堤设置挡土墙时，应结合河流情况来布置，注意设墙后仍保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。6.1.2挡土墙的纵向布置挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行，布置后绘成挡土墙正面图。布置的内容有：Ⅰ.确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中，或采用锥坡与路堤衔接，与桥台连接时，为了防止墙后填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出，需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门，翼墙的设置做到平顺衔接；与路堑边坡衔接时，一般将墙高逐渐降低至2m以下，使边坡坡脚不致伸入边沟内，有时也可以横向端墙连接。Ⅱ.按地基及地形情况进行分段，确定伸缩缝与沉降缝的位置。Ⅲ.布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。但地基为岩石时，为减少开挖，可沿纵向做成台阶，台阶尺寸视纵坡大小而定，但其高宽比不宜大于1：2。36 西南林业大学2011届毕业设计Ⅳ.布置泻水孔的位置，包括数量、间隔和尺寸等。6.1.3挡土墙的横向布置横向布置，选择在墙高最大处，墙身断面或基础形式有变异处以及其它必须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计资料，进行挡土墙设计或套用标准图，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布置排水设施等，并绘制挡土墙横断面图。6.1.4平面布置对于个别复杂的挡土墙，如高、长的沿河曲线挡土墙，应作平面布置，绘制平面图，标明挡土墙还应绘出河道及水流方向，防护与加固工程等。6.2挡土墙的埋置深度（1）当冻结深度小于或等于1m时，基底应在冻结线以下不小于0.25m，并应符合基础最小埋置深度不小于1m的要求。（2）当冻结深度超过1m时，基底最小埋置深度不小于1.25m，还应将基底至冻结线以下0.25m深度范围的地基土换填为弱冻胀材料。（3）受水流冲刷时，应按路基设计洪水频率计算冲刷深度，基底应置于局部冲刷线以下不小于1m。（4）路堑式挡土墙基础顶面应低于路堑边沟底面不小于0.5m。（5）在风化层不厚的硬质岩石地基上，基底一般应置于基岩表面风化层以下；在软质岩石地基上，基底最小埋置深度不小于1m。6.3排水设施挡土墙应设置排水措施，以疏干墙后土体和防止地面水下渗，防止墙后积水形成静水压力，减少寒冷地区回填土的冻胀压力，消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。排水措施主要包括：设置地面排水沟，引排地面水；夯实回填土顶面和地面松土，防止雨水及地面水下渗，不要时可加设铺砌；对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固，以防止边沟水渗入基础；设置墙身泄水孔，排除墙后水。36 西南林业大学2011届毕业设计浆砌片石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔。墙高时，可在墙上部加设一排泄水孔。排水孔的出口应高出墙前地面0.3m；若为路堑墙，应高出边沟水位0.3m；若为浸水挡土墙，应高出常水位0.3m。为防止水分渗入地基，下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料及滤层，以免孔道阻塞。6.4重力式挡土墙设计重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定。一般多用片（块）石砌筑，在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建。重力式挡土墙圬工量大，但其型式简单，施工方便，可就地取材，适应性强，故被广泛采用。6.4.1挡土墙计算示例挡土墙计算示例：K138+868.899左挡土墙资料：填料及土层的内摩擦角=30，填料重力密度=18kNm。M5砂浆砌C30片石墙身=23kNm。基底与地基间的摩擦系数=0.4，圬工之间的摩擦系数=0.5，地基土内摩擦系数=0.6。地基承载力=600kPa。墙身几何尺寸及墙后填土边坡，尺寸如下：36 西南林业大学2011届毕业设计=mmmmmmm=1.10－0.5=0.60mmm1．墙身截面应力验算：（1）求破裂面：假设破裂面交于荷载内由：=mmmmm求：==－0.1936 西南林业大学2011届毕业设计==0.618所以：假设破裂面交于荷载内是正确的。（2）计算土压力及其力矩mm36 西南林业大学2011届毕业设计(3)墙身自重计算墙身重量：力臂：m2．墙体稳定性验算（1）求破裂角假设破裂面交于荷载内由=mmmmm==-0.335==0.517m所以：假设破裂面交于荷载内是正确的。（2）计算土压力及其力矩36 西南林业大学2011届毕业设计m(3)墙身自重计算公式如下：体积V(m)：=19.2重量W(kN)：力臂Z(m)：=1.42536 西南林业大学2011届毕业设计(4)墙体稳定性验算1）抗滑稳定性验算倾斜基底有：得：抗滑满足要求。2）抗倾覆稳定性验算抗倾覆满足要求。3）合力偏心距和基底应力验算所以，基底应力重分布，确定基底最大应力36 西南林业大学2011届毕业设计地基承载力满足要求。该重力式路堤挡土墙各项验算均满足要求36 西南林业大学2011届毕业设计7水泥混凝土路面设计7.1路面结构层及其功能（1）面层面层是路面结构最上面的一个层次，它直接承受行车荷载的垂直力、水平力和震动冲击力的作用，并受到大气降水、气温和湿度变化等自然因素的直接影响。因此要求较高的强度、抗变形能力，较好的温度稳定性、水稳定性，良好的平整度和表面抗滑性，同时应具有较好的耐磨性和抗渗水性。（2）基层基层是面层的下卧层，它主要承受由面层传递的行车荷载垂直力，并将它扩散和分布到垫层和土基上。基层是路面结构中的主要承重层，因此要求具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力。还要求足够的水稳定性和较好的平整度。（3）垫层垫层位于基层和土基之间，直接与土基接触，它的功能是改善土基的湿度和温度状况，保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基的影响。同时垫层还起到将基层传下的车辆荷载应力进一步加以扩散，从而减小土基顶面压应力和竖向变形的作用。另外它也能阻止路基土挤入基层。在地下水位较高的路基上，可能发生冻胀的路基，土质不良或冻深较大的路基上通常都应设置垫层7.2路面结构设计设计交通资料见表7-1表7-1设计交通资料小汽车：650(辆/日)解放CA140：280(辆/日)东风EQ140：274(辆/日)36 西南林业大学2011届毕业设计预测年平均增长率：5.0%设计年限：15年根据相关设计资料，确定公路等级为三级，双车道公路。其交通组成见表7-2。表7-2起始年交通组成车型前轴重/kN后轴重/kN后轴数后轴轮组数后轴距交通量/（次/日）解放CA14024.570.401双轮组-280东风EQ14023.7069.201双轮组-274（1）轴载分析路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载。1）以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次①轴载换算轴载换算采用如下计算公式预测通车第一年交通量：280(1+5%)=294274(1+5%)=288表7-3预测交通组成车型前轴重/kN后轴重/kN后轴数后轴轮组数后轴距交通量/（次/日）解放CA14024.570.401双轮组-294东风EQ14023.7069.201双轮组-288计算结果如表7-436 西南林业大学2011届毕业设计表7-4轴载换算结果（弯沉）车型Pi/kNC1C2ni(次/日)C1C2ni(Pi/p)4.35(次/日)解放CA15后轴70.381129463.87东风EQ140后轴69.201128858.06∑121.93注：轴载小于25kN的轴载作用不计。②累计当量轴次根据设计规范，沥青路面的设计年限为15年，双车道无分隔带的车道系数是0.6-0.7，取0.7。累计当量轴次2）验算半刚性基层层底拉应力中累计当量轴次①轴载换算验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为;计算结果见表7-536 西南林业大学2011届毕业设计表7-5轴载换算结果（半刚性基层层底弯拉应力）车型PiC′1C′2ni(次/日)C′1C′2ni(Pi/p)8次/日)解放CA140后轴70.401129417.74东风EQ140后轴69.201128815.14∑32.88注：轴载小于50kN的轴载作用不计。②累计当量轴次（2）结构组合与材料选取根据规范，路面结构面层采用沥青混凝土（取10cm），基层采用水泥碎石（取20cm），底基层采用石灰土（厚度待定）。面层采用三面层式沥青面层，表层采用细粒式密级配沥青混凝土AC-13（厚度取3cm），面层采用中粒式密集配混凝土AC-16（厚度采4厘米），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土AC-25（厚度取5cm）。（3）各层材料的抗压模量与劈裂强度查表得各层材料的抗压模量和劈裂强度。20℃的抗压模量为：细粒式密级配沥青混凝土为1400Mpa，中粒式密级配沥青混凝土为1200Mpa，粗粒式密级配沥青混凝土为800Mpa，水泥碎石为1500Mpa，石灰土为550Mpa。各层劈裂强度为：细粒式密级配沥青混凝土为1.4Mpa，中粒式密级配沥青混凝土为1.0Mpa，粗粒式沥青混凝土为0.8MPa，水泥碎石为0.5Mpa，石灰土为0.225Mpa。（4）土基回弹模量的确定36 西南林业大学2011届毕业设计土体主要表现为褐色、棕红色、褐黄色的粘性土地层或粉质粘土地层。该路段处于，粘性土的粘度中湿状态，粘度选用1.0，根据三级自然区划土基回弹模量为33MPa。（5）设计指标的确定以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层底拉应力验算。1）设计弯沉值该公路为三级公路，公路等级系数取1.2，面层是沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于20cm，基层类型系数取1.0。设计弯沉值为2）各层材料的容许层底拉应力细粒式密级配沥青混凝土中粒式密级配沥青混凝土粗粒式密级配沥青混凝土水泥碎石石灰土36 西南林业大学2011届毕业设计（6）设计资料总结设计弯沉值为40.39（0.01mm），相关设计资料如表9-6表7-6设计资料汇总表材料名称h/cm20℃模量/Mpa劈裂强度/Mpa容许拉应力/Mpa细粒式密级配沥青混凝土314001.40.496中粒式密级配沥青混凝土412001.00.296粗粒式密级配沥青混凝土58000.80.237水泥碎石2015000.50.233石灰土？5500.2250.816土基-33-（7）确定石灰土层厚度（查图法）将五层体系简化成上层为沥青表面处治，中层为沥青碎石﹑石灰土﹑天然砂砾以及土基组成的三层体系。由，，查表得：则又查表得，即。代入当量厚度换算公式36 西南林业大学2011届毕业设计45.8=10+解得可采用石灰土厚28cm验算石灰土层层底拉应力抗拉强度结构系数容许拉应力由于石灰土层下有天然砂砾层，故天然砂砾层作为中层，以上作为上层。所以石灰土层层底拉应力验算通过。36 西南林业大学2011届毕业设计8路基设计8.1公路路基设计要求车道3.25土路肩0.5车道3.25土路肩0.5路基宽度（7.5）路肩（0.5）行车道（3.25）行车道（3.25）路肩（0.5）图8—1路基横断面图8.1.1路基横断面布置公路车速为30Km/h，两车道的路宽度一般值为7.5m,取设计车道宽度为3.25m，得总车道宽基度为3.25×2＝7.5m，三级公路车速为30Km/h的左右侧土路肩宽度为0.5m。8.2.2路基压实标准路基压实采用重型压实标准，压实度应符合《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）的要求路基压实度表8—1填挖类别路床顶面以下深度（m）路基压实度(三级公路)零填即挖方0~0.300~0.80≥94/填方0~0.800.80~1.50＞1.50≥94≥93≥908.2.3路基填料沿线筑路用土石料，方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。36 西南林业大学2011届毕业设计砾（角砾）类土，砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均采用同类填料。桥涵台背和挡土墙墙背填料，应优先选用内摩檫角值较大的砾（角砾）类土，砂类土填筑。8.2.4路基填料最小强度和最大粒径要求路基填料最小强度和最大粒径表8—2项目分类路面底面以下深度（cm）填料最小度（CBR）（%）(三级公路)填料最大粒径（cm）上路床0~30610下路床30~80410上路堤80~150315下路堤150以下215零填及路堑路床0~30610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路基处理路基防护（查JTJ013—95）《公路路基设计规范》路基施工的一般规定：⑴　路基施工宜以挖作填，减少土地占用和环境污染。⑵　路基施工中各施工层表面不应有积水，填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况，做成2%—4%的排水横坡。⑶　雨季施工或因故中断施工时，必须将施工层表面及时修理平整并压实。⑷　施工过程中，当路堑或边坡内发生地下水渗流时，应根据渗流水的位置及流量大小采取设置排水沟、集水井、渗沟等设施降低地下水位。⑸　排水沟的出口应通至桥涵进出口处。⑹　取土坑应有规则的形状，坑底应设置纵、横坡度和完整的排水系统。36 西南林业大学2011届毕业设计参考文献[1]中华人民共和国交通行业标准.公路工程技术标准（JTGD01—2003）.人民交通出版社，2004.[2]中华人民共和国交通行业标准.公路路线设计规范（JTGD20—2006）.人民交通出版社，2006.[3]中华人民共和国交通行业标准.公路路基设计规范（JTGD30—2004）.人民交通出版社，2004.[4]中华人民共和国交通行业标准.公路沥青路面设计规范(JTGD50-2006).人民交通出版社，2006.[5]中华人民共和国交通行业标准.公路桥涵设计通用规范（JTGD60—2004））.人民交通出版社，2004.[6]交通部第二公路勘测设计院.公路设计手册-路基.人民交通出版社，1996.[7]姚祖康.公路设计手册-路面.人民交通出版社，1993.[8]吴瑞,王俊峰.路基工程质量通病的成因及处治[J].河南科技,2008,(10)[9]苟梅枝.关于沥青混凝土路面常见病害的防治[J].山西建筑,2008,(32)36 西南林业大学2011届毕业设计结束语毕业设计是对我大学四年所学的专业知识和综合技能的一次应用和考验。在近三个月的设计中，培养了我学习的主动性和积极性，更磨炼了我的意志，陶冶了情操。一路走来，有点辛酸，过程是辛苦的，但其中的滋味却让人回味，让我感到充实。只有在反复地修改中，促使我不断地去翻书查资料，对专业知识更加了解，动手操作能力有所提高。本次毕业设计让我理论联系实际，进一步巩固并加深了我所学的专业知识，加强了实践设计能力、信息搜集能力等。通过此次毕业设计，我深刻地认识到作为一名设计者，首先必需要具有扎实的专业基础知识、综合的专业技能、以及熟练的掌握计算机软件、查阅资料等综合知识的应用能力。其次是要具备严谨的工作态度和踏实的工作作风。公路桥梁的初步设计是一项工作量大而且细致的工作，每一环节的设计都与整体设计密切联系，它是对我驾驭专业知识能力和综合运用能力的全面考验。通过设计，我发现自己专业知识掌握的不扎实，有许多地方都要向老师和同学请教，一些软件也不熟悉，但我庆幸的是经过设计之后各方面都有了提高。再次是要做到理论与实践相结合，从实践中提升自己。在常德实习一个月，为我进行毕业设计的形象思维、实际操作等打下了基础。在工地上的这段日子，身临其境，感受颇深，它并非我们所想象的那样，环境是相对枯燥的，生活是相对单一的，但至少心理有了准备，到了工作的时候也不会束手无策。另外，经过本次设计我深深地感受到公路桥梁设计有很多技能都是在实践的基础上总结出来的。设计中我尽量做到把规范与实际相结合，体现出设计的合理性。在这次毕业设计中，老师们以及实习单位的领导和兄长们对我的设计给予了热心的指导，提出了宝贵意见，在这里深表感谢！通过老师的教导，让我们拾起了一些曾在学习中被忽略与遗忘的东西，逐层深入，对专业知识更加了解。在这里我想说一句：“老师，您辛苦了！”对于你们的教导我们将永远铭记于心。另外，我还要感谢我的同学们，一个人的力量是有限的，正所谓“众人拾柴火焰高”，当我在设计中遇到困难时，他们总会伸出援助之手，在互相帮助中学习知识，在相互督促中共同进步。36 西南林业大学2011届毕业设计致谢经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里，首先我要感谢我的指导老师---刘远才。刘老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是他仍然细心地指正设计中的错误。除了敬佩他的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神，也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。其次，我还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下专业知识的基础；同时我还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会得以顺利完成。最后，我要感谢西南林业大学四年来对我的大力栽培。让我在此学到的是丰富的知识和做人的道理.祝福曾经关心过我的所有老师、同学和朋友身体健康，工作顺利。时光如水，日月如梭。有太多的事沥沥在目，宛如昨日,记忆犹新。有太多的人音容笑貌，跃然纸上，挥之不去。我永远都不会忘记这大学四年。36 西南林业大学2011届毕业设计设计图纸和表格1设计图纸（1）平面图（2）横断面图（3）纵断面图（4）标准横断面图（5）排水结构图（6）路面结构图2设计表格（1）直线，曲线及转角表（2）逐桩坐标表（3）纵坡、竖曲线表（4）平曲线上路面加宽表（5）路基土石方数量计算表（6）路基设计表（7）路基超高加宽表36