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永蓝高速路基路面综合设计K70+200-K72+30
目录
第一章线形设计 1
第二章边坡稳定性分析(手算) 5
第三章边坡稳定性分析(电算) 14
第四章挡土墙设计与验算(手算) 23
第五章挡土墙设计与验算(电算) 29
第六章排水工程设计 35
第七章水泥混凝土路面设计 40
第八章沥青混凝土路面设计 57
参考文献 69
致谢 70
附录
附录A:
程序设计
附件
附件Ⅰ:
开题报告
附件Ⅱ:
英文译文及原文复印件
第一章线形设计
1.1平曲线的计算
平曲线包括直线、圆曲线和缓和曲线。
直线设计要求:
直线的运用应注意同地形与环境相协调,《规范》规定:
当设计速度≥60㎞/h时,同向曲线间的直线最小长度以不小于设计速度(以㎞/h计)的6倍为宜,反向曲线间直线最小长度以不小于设计速度的两倍为宜,圆曲线的最小长度一般要有3s行程。
圆曲线设计要求:
在选用圆曲线半径时,最大半径值一般不应超过10000米,在地形条件许可时,就力求使半径尽可能接近不设超高最小半径,在一般情况下或地形有所限制时,应尽量采用大于一般最小半径,只有在地形特别困难不得已时,方可采用极限最小半径。
设计速度为100km/h时,一般最小半径为700m,极限最小半径为400m。
缓和曲线设计要求:
缓和曲线是设置在直线与圆同线之间或半径相差较大的两个转向相同的园曲线之间的一种曲率连续变化的曲线,其作用是使曲率连续变化,离心加速度、超高横坡度及加宽逐渐变化,便于行车平稳。
设计速度为100km/h时,缓和曲线长度一般值为120m,最小值85m。
1.1.1平曲线要素的计算
已知:
JD1圆曲线半径R=1550m,
转角=11º46ˊ08〞(左);
曲线总长;
计算:
外距;
切线长;
切曲差。
1.1.2各主点桩号的计算
已知:
JD1桩号为:
K66+515.52;
计算:
直圆点桩号为ZY=JD–T=K66+188.73;
曲中点桩号为QZ=ZY+=K66+515.65;
圆直点桩号为YZ=ZY+Ls=K66+840.60。
1.1.3逐桩坐标表
表11逐桩坐标表表
桩号
坐标
桩号
坐标
N(X)
E(Y)
N(X)
E(Y)
K65+500
2676339.3
420659.44
K65+980
2675861.4
420627.33
K65+520
2676319.3
420660.28
K66+000
2675841.7
420623.78
K65+540
2676299.4
420660.93
K66+020
2675822.1
420620.11
K65+560
2676279.4
420661.39
K66+040
2675802.4
420616.34
K65+580
2676259.4
420661.66
K66+060
2675782.8
420612.47
K65+600
2676239.4
420661.73
K66+080
2675763.2
420608.53
K65+620
2676219.4
420661.62
K66+100
2675743.6
420604.52
K65+640
2676199.4
420661.32
K66+120
2675724
420600.45
K65+660
2676179.4
420660.83
K66+140
2675704.5
420596.34
K65+680
2676159.4
420660.14
K66+160
2675684.9
420592.2
K65+700
2676139.4
420659.27
K66+180
2675665.3
420588.04
K65+720
2676119.4
420658.21
K66+188.71
2675656.8
420586.23
K65+740
2676099.5
420656.95
K66+200
2675645.8
420583.87
K65+760
2676079.5
420655.51
K66+220
2675626.2
420579.72
K65+780
2676059.6
420653.87
K66+240
2675606.6
420575.6
K65+800
2676039.7
420652.05
K66+260
2675587.1
420571.52
K65+820
2676019.8
420650.04
K66+280
2675567.5
420567.5
K65+840
2675999.9
420647.83
K66+300
2675547.9
420563.56
K65+860
2675980
420645.44
K66+320
2675528.2
420559.73
K65+880
2675960.2
420642.86
K66+340
2675508.6
420556.01
K65+888.71
2675951.6
420641.68
K66+360
2675488.9
420552.42
K65+900
2675940.4
420640.09
K66+380
2675469.2
420548.99
K65+920
2675920.6
420637.14
K66+388.71
2675460.6
420547.55
K65+940
2675900.9
420634.02
K66+400
2675449.5
420545.74
K65+960
2675881.1
420630.74
K66+420
2675429.7
420542.66
K66+440
2675409.9
420539.75
K66+740
2675110.9
420517.58
K66+460
2675390.1
420537.03
K66+760
2675091
420517.3
K66+480
2675370.3
420534.49
K66+780
2675071
420517.1
K66+500
2675350.4
420532.13
K66+800
2675051
420516.96
K66+520
2675330.5
420529.96
K66+820
2675031
420516.85
K66+540
2675310.6
420527.96
K66+840
2675011
420516.76
K66+560
2675290.7
420526.14
K66+840.60
2675010.4
420516.75
K66+580
2675270.8
420524.5
K66+860
2674991
420516.67
K66+600
2675250.8
420523.05
K66+880
2674971
420516.57
K66+620
2675230.9
420521.78
K66+900
2674951
420516.45
K66+640
2675210.9
420520.68
K66+920
2674931
420516.3
K66+640.60
2675210.3
420520.65
K66+940
2674911
420516.1
K66+660
2675190.9
420519.77
K66+960
2674891
420515.86
K66+680
2675170.9
420519.02
K66+980
2674871
420515.55
K66+700
2675150.9
420518.42
K67+000
2674851
420515.16
K66+720
2675130.9
420517.94
1.2竖曲线的计算
1.2.1竖曲线要素的计算
已知:
第1变坡点:
K65+840,高程:
179.39m,竖曲线半径R=10599m,i=2.441%,i=-1.933%,为凸形曲线;
第2变坡点:
K66+500,高程:
166.63m,竖曲线半径R=9768m,i=-1.993%
i=2.222%,为凹形曲线;
计算得:
竖曲线一:
为凹形曲线,曲线长;切线长;外距。
竖曲线二:
同理求得:
曲线长切线长L=405.84m;T=202.92m,外距E=2.108m。
1.2.2竖曲线要点桩号及高程的计算
竖曲线一:
起点桩号=K65+840-T=K65+608;
终点桩号=K65+840+T=K66+071.85;
变坡点对应桩号设计高程=174.10+E=175.86;
竖曲线一起点设计高程=174.10-T×i=173.53m;
竖曲线一终点设计高程=167.89+T×i=170.50m。
竖曲线二:
起点桩号=K66+500–T=K66+297;
终点桩号=K66+500+T=K66+703;
变坡点二对应桩号设计高程=157.06+E=168.74m;
竖曲线二起点设计高程=167.89-T×i=170.5m;
竖曲线二终点设计高程=165.08+T×i=171.08m。
73
第二章边坡稳定性分析(手算)
一、典型断面(如图1):
二、验算步骤:
1.计算参数的的选用;
2.荷载当量高度计算;
3.4.5H法确定滑动圆心辅助线;
利用瑞典条分法进行路堤边坡稳定性验算;
三、计算参数的选用:
本路堤采用粘聚力=17kPa,摩擦角=230,天然容重为=18kN/m3粘土填筑,地基土按纵断面地质概况为粉质粘土,荷载按公路I级设置
四、荷载当量高度计算:
按以下公式将车辆荷载换算成当量土柱高:
(4-1)
式(4-1)中:
N—横向最不利布载,最左车辆布设在左硬路肩边缘上,N=3
Q—一辆标准车辆荷载重,按规范取550kN
L—前后轮最大轴距,按规范取12.8m
—路基填料的容重,按参数选择18kN/m3
B—荷载横向分布宽度,表示如下:
B=Nb+(N-1)m+d
式中:
b—后轮轮距,按规范取1.8m;
m—相邻两辆车后轮的中心间距,按规范取1.3m;
d—轮胎着地宽度,按规范取0.6m。
则:
B=Nb+(N-1)m+d=3×1.8+(3-1)×1.3+0.6=8.6m
故
=(3×550)/(18×8.6×12.8)=0.83m
五、4.5H法确定滑动圆心辅助线:
(1)如下图2,计入当量土柱高,H=14.48m,近似边坡为14.48:
23.25≈1:
1.6,查辅助角值表1得β1=26°,β2=35°
辅助角值表(表1)
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