湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计(论文)
4.2.2超高
为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力,将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式,这就是曲线上的超高。合理地设置超高,可以全部或部分抵消离心力,提高汽车行驶在曲线上的稳定性和舒适性。根据规范,本设计超高坡度采用6%。超高过渡方式采用绕中央分隔带边缘旋转。
当汽车行驶时,圆曲线上所产生的离心力是常数,而在回旋线上行使则因回旋线曲率是变化的,其离心力也是变化的。因此,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,在缓和曲线上应是逐渐变化的超高,即为超高缓和段。
设置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。
V2超高值的计算公式: ih ? (4.1) u ? 127R《公路工程技术标准》规定:超高横坡度按计算行车速度、半径大小,结合路面类型、自然条件等情况确定。一级公路的超高横坡度不超过6% 。
无中间带道路的超高过渡可有三种形式: (1)绕未加宽前的内侧车道边缘旋转; (2)绕中线旋转; (3)绕外边缘旋转。
具体计算成果见《超高计算表》。 4.2.3 加宽的计算
《规范》规定当圆曲线半径大于250m时,可以不设计加宽。本设计两个圆曲线半径均为400m,大于250m。故本设计不涉及加宽设计。
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第五章 边坡稳定性分析
5.1 设计资料
本设计任务段总长2057.52米,按标准设计横断面,其中填方路堤最高为,桩号是K1+679.776,所以路堤边坡稳定性验算采用此断23.722米(右边路堤)
面为验算对象;其中挖方路堑最高为25.4米(右边路堑),桩号是K1+318.646,所以路堑边坡稳定性验算采用此断面为验算对象。
5.2 路堤边坡稳定性分析
如图所示,此断面高度为23.722米,边坡坡度采用1:1.5和1:1.75的二级边坡,合成坡度为1:1.72(取1:1.75),其横截面初步拟定如图所示。
图5.1 K1+679.776路堤横断面图
路堤填土为粘性土,土的粘聚力C?19KPa,摩擦角??29o(tg??0.55),容重为??18.0KN/m3,荷载为公路-I级。对于一般地段的高边坡路堤,按《公路路基设计规范》(JTG D30-2006)进行设计,稳定安全系数K采用1.25。 稳定系数Kmin=1.18<1.25
该边坡不稳定。应在K1+540~K1+700段设置挡土墙。
5.3 路堑边坡稳定性分析
如图所示,此断面高度为25.4米,边坡坡度采用1:0.5和1:0.75的二级边
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坡,合成坡度为1:0.61,其横截面初步拟定如图所示。
图5.2 K1+318.646路堑横断面图
路堤填土为砂类土,土的粘聚力C?17.8kPa,摩擦角??250(tg??0.46),容重为r?15.64kN/m3,荷载为公路-I级。对于一般地段的高边坡路堑,按《公路路基设计规范》(JTG D30-2006)进行设计,稳定安全系数K采用1.25。
解析法:
由cot??0.61 csc??1. 7 1f?0.4 6 2c?0.139rH代入式
a?Kmin?(2a?f)cot??2a(f?a)csc? 得Kmin=1.30
稳定系数Kmin=1.30,大于1.25 该边坡稳定。
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第六章 路基设计
6.1 路基路面设计的一般规定
路基路面应根据公路功能、公路等级、交通量,结合沿线地形、地质及路用材料等自然条件进行设计,保证其具有足够的强度、稳定性和耐久性。同时,路面层应满足平整和抗滑的要求。
路基设计应重视排水设施与防护设施的设计,取土弃土应进行专门设计,防止水土流失,堵塞河道和诱发路基病害。
6.2 路基设计内容
6.2.1 路基横断面布置及宽度设计
通常根据公路路线设计确定的路基标高与天然地面标高时不同的,路基标高低于天然地面标高时,需进行开挖,路基设计标高高于地面标高时,需进行填筑,由于路基填挖情况不同,可将断面分为三种类型:路堤、路堑和填挖结合三种断面形式。 (1)路堤
指全部用沿途填筑而成的路基。按照填土高度不同划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。
(2)路堑
指全部在天然地面开挖而成的路基,有全挖路基,台口式路基及半山洞路基。 (3)半填半挖路基
本设计路基宽度为24.5m,其中路面宽度为7.5?2?15m,硬路肩宽度为
2.5?2?5m,土路肩宽度0.75?2?1.5m,路面坡度为2.0%,路肩坡度为2.0%。
6.2.2 路基压实
路堤填土需分层压实,使之有一定的密实度。土质路堑开挖到设计高程后,须检验路基顶面工作区内天然状态土的密实度,该密实度通常低于设计要求。必要时,应在开挖后再分层压实,使之达到一定的密实度。分层压实的路基顶面能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用产生的压实变形,确定路面的使用品质和使用寿命。
路基土压实标准案重型和轻型两种标准击实试验方法来确定。在击实过程中,对于路基的不同层位应提出不同的压实要求,上层和下层的压实度应高些,中间层可低一些。当然这还应同路基的填挖情况和自然因素的影响程度结合起来考虑。
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表6.1 路床土最小强度和压实度要求
路面底
项目分类
面以下深
度
路床最小强度(CBR)(%) 高速公路、一级公路 8
6 4 6 4 二级公路
三、四级公路 5 3 5 3
压实度(%) 高速公路、一级公路 ≥96 ≥96 ≥96 ≥96
≥95 ≥95 ≥95 ≥95 二级公路
三、四级公路 ≥94 ≥94 ≥94 —
(m)
填方路基 零填及挖方路基
0~0.3
0.3~0.8 5 0~0.3
8
0.3~0.8 5
根据要求,我国《公路路基设计规范》针对各种不同情况提出了不同的压实标准。压实度是以应达到的干密度绝对值与标准击实法得到的最大干密度之比值的百分率。表6.1为适用于各级公路的以重型击实方法为标准的路床压实度和相应的路床土最小强度。
公路路堤除了0.8m深度的路床之外,以下部分的路基一律按重型击实法求得的最大干密度控制压实度。各个等级公路上路堤和和下路堤填土最小强度见表6.2,除了特殊气候区和选用特殊填料修筑的路堤外,路堤压实应满足表6.2的要求。
表6.2 路堤压实度和最小强度要求
路床底面
类别
以下深度(m)
路堤最小强度(CBR)(%) 高速、一级公路
4 3
二级公路 3 2
三、四级公路 3 2
压实度(%)
高速、一级公路 二级公路 三、四级公路
≥94 ≥93
≥94 ≥92
≥93 ≥90
上路堤 0.8~1.50 下路堤 1.50以下
6.3 路基施工一般规定
路基施工宜以挖作填,减少土地占用和环境污染。
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%至4%的排水横坡。
雨季施工或因故中断施工时,必须将施工层表面及时修整并压实。 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的大小采取设置排水沟、采水井、渗沟等设施降低地下水。
排水沟的出口应通至桥涵进出口。
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。 当设计未规定取土坑位置或规定的取土坑的储土量不能满足要求需另
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