湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计(论文)
寻土源的,应按下列规定办理,力求少占农田或改造田地。
当地面横坡定于1:10时,路侧取土坑应设在路基上侧,在桥头两侧不以设取土坑,特殊情况下,可在下游一侧设置,但应有宽度不小于4.0m的护坡道。
取土坑的边坡,内侧宜为1:1.5,外侧为1:1,沿河地段的坑底纵坡可减少至0.1%,沿线取土坑的坑底纵坡不宜小于0.2%,坑底一般应高出附近水域的常年水位,取土坑的坑底横坡可做成向路线外侧倾斜的单向坡,坡度为2%至3%,当取土坑宽度大于6m时,可做成向中间倾斜的双向横坡,并在中间设置底宽0.4m的纵向排水沟,当坑底纵坡大于0.5%时,可不设排水沟。
当沿河弃土时,不得阻塞河道,挤压、挤孔和造成河岸冲刷。 6.3.1 填方路基的施工
(1)土方路基应分层填筑压实,用透水性不良的土填筑路堤,应控制其含水量在最佳压实含水量大2%之内。
(2)土方路基,必须根据横断面设计,分层填筑,分层压实,采用机械压实时,分层的最大摊铺层厚,按土的类别、机具压实功能、碾压遍数等,经过经验确定,但取的摊铺厚度不宜大于50cm,填筑至路床底面,最后一层的最小压实厚度不小于8cm。
(3)路堤填土高度每侧应填层设计厚度,压实厚度不得小于设计宽度,最后削坡。
(4)填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。
(5)原地面纵坡大于2%地段,可采用纵向分层法施工,沿纵坡分层,逐层填压密实。
(6)若填方分几个作业段施工,两段交接处,不在同一时间填筑则先填地段应按1:1坡度分层留台阶。若两个地段同时填筑,则应分层相互交叠、衔接,其搭接长度不得小于2m。
(7)河滩路堤填土,应连同护坡道在内,一并分层填筑,可能受水浸淹部分的填料,应选用水稳定性较好的土料,河槽加宽、加深工程应在修筑路堤前完成,调治构造物应提前修筑。
(8)两侧取土,堤高在3m以内的路堤可用推土机从两侧分层推填,并配合平地机分层填平,土的含水量不够多时,用洒水车并用压路机分层碾压。
(9)填方集中地区路基施工时,取土场运距在1km范围以内时,可用铲运机运送,辅以推土机开道,翻松硬土、取整取土段、清除障碍等,离取土场距离超过1km时,可用松土机翻松,用挖掘机和装载机配合自卸车
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运送,同平地机平整填土,配合洒水车压路机碾压。 6.3.2 挖方路基的施工
土质路堑的开挖,根据挖方数量大小及施工方法的不同,按掘进方向课分为纵向全断面掘进和横向通道掘进两种,同时又可在高度上分单层或双层和纵横混合掘进等。
纵向全宽掘进是路线一端或两端,沿路线纵向向前开挖。单层掘进的高度,即等于路堑设计深度。掘进时渐段成型向前推进,运土由相反方向送出。单层纵向掘进的高度,受到人工操作安全及机械操作有效因素的限制,如果施工紧迫,对于较深路堑,可采用双层掘进法,上层在前,下层在后,下层施工面上留有上层操作的出土和排水通道。
横向通道掘进,是先在路堑纵向挖出通道,然后分段同时向横向掘出,此法课扩大施工面,加速施工进度,在开挖长而深的路堑时用。施工时可以分层和分段,层高和段长视施工方法而定。该法工作面多,但运土通道有限制,施工的干扰性增大,必须周密安排,以防在混乱中出现质量或安全事故。个别情况下,为了扩大施工面,加快施工进度,对土路堑的开挖,还可考虑采用双层式纵横通道的混合掘金方案,同时沿纵横的正反方向,多施工面同时掘进。混合开挖方案干扰性更大,一般仅限人工施工,对于深路堑,如果挖方工程数量打及工期受限制时可考虑采用。
6.4路基排水设计
6.4.1路基排水设计一般原则
排水要因地制宜,全面规划,合理布局,综合治理,讲究时效,注意经济,并充分利用自然水系,一般情况下底面和地下设施的排水沟渠,宜短不宜长,以使水流不过于集中,做到及时分流。
各种路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利的配合,必要时可适当地增加涵管或增大涵管孔径,以防农业用水影响路基稳定。
设计前必须进行调查研究,查明水源及地质条件,重点路段要进行排水系统的全面规划,考虑路基排水与桥涵布置的配合,地下排水与地面排水的相配合。
路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,尽量不破坏天然水系,不轻易合并自然沟渠和改变水流性质,尽量选择有利地质条件布设人工沟渠。
路基排水要结合当地水文条件的道路等级等具体情况,注意就地取材,预防为主,既要稳固适用,又讲究经济效益。 6.4.2 路基排水设备构造与布置
(1)边沟
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边沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧,多与路中线平行,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。
边沟不宜过长,边沟的纵坡一般与路线纵坡一致.平坡路段,边沟保持不小于0.5%的纵坡。
边沟的横断面形式有梯形、矩形、三角形及流线型等。梯形边沟内侧边1:1.0-1:1.5,外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。
梯形边沟的底宽与深度约0.40.6m,水流少的地区或路段,取低限或更小,但不宜小于0.3m;降水量集中或地势偏低的路段,取高限或更大一些。
本次设计采用梯形边沟,内外侧边坡为1:1.0,底宽为0.6m,深度为0.6m。 (2)截水沟
截水沟设置在挖方路基边坡坡顶以外,或山坡路堤上方的适当地点,用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流,减轻边沟的水流负担,保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。 (3)排水沟
排水沟的主要用途在于引水,将路基范围内各种水源的水流(如边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水),引至桥涵或路基范围以外的指定地点。当路线收到多路段沟渠或水道影响时,为保护路基不受水害,可以设置排水沟或引移渠道,以调节水流,整治水道。
排水沟的横断面,一般采用梯形,尺寸大小应经过水力计算选用,用于边沟截水沟及取土坑出水口的排水沟,横断面尺寸根据设计流量确定,底宽与深度不宜小于0.5m,土沟的边坡坡度约为1:1.1:1.5。
排水沟水流注入其他沟渠或水道时,应使原水道不产生冲刷或淤积。通常应使排水沟与原水道两者成锐角相交,即交角不大于45度,有条件可用半径R=100b(b为沟顶宽)的圆曲线超下游与其他水道相接。
排水沟应有合适的纵坡,以保证水流畅通,不致流速太大而长生冲刷,亦不可太小而形成淤泥,为此宜通过水文水力计算择优选择,一般情况下,可取0.5%--1.0%,不小于0.3%,不大于3%。
排水沟根据地质及纵坡可分为两种:一种为加固边沟,适用于坡陡及地质不良地段,;另一种为植草防护边沟,适用于纵坡不是很大且地质良好的地段。
6.5挡土墙设计与计算
6.5.1挡土墙的作用及适用范围
挡土墙是为了防止土体坍滑而修筑的,主要承受侧向土塔里的墙式建筑物。陡坡路段或岩石风化的路堑边坡路段应设置挡土墙,需要降低路基边坡高度以减少大量填方、挖方的路段,为增加不良地质路段边坡稳定性,以防止产生滑坍的
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路段,防止沿河路段等宜建挡土墙。
(1)挡土墙按作用位置,墙体材料,结构形式等可分为不同的类型 常用的石砌挡土墙及钢筋混凝土挡土墙,一般由墙身、基础、排水设施与伸缩缝等部分构成。
(2)挡土墙的适用范围
路堑开挖深度较大,山坡陡峭,用以降低边坡高度,减少山坡开挖,避免破坏山体平衡;
地质条件不良,用以支挡可能坍塌下滑的山坡土体或破碎岩层; 为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷; 为避免与其他建筑物干扰或防止多占农田; 防止陡坡路堤下滑。 6.5.2挡土墙的设计原则
挡土墙按“极限状态分项系数法”进行设计。挡土墙设计极限状态分构建承载力极限状态和正常使用状态。
承载力极限状态时当挡土墙出现以下任何一种状态,即可认为超过了承载力极限状态:
(1)整个挡土墙或挡土墙的一部分作为刚体失去平衡;
(2)挡土墙构件或连接部件因材料承受的强度超过极限而破坏,或因过量塑性变形而不适与继续承载;
(3)挡土墙结构变为机动体系或局部失去平衡。
正常使用极限状态是指挡土墙出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:
①影响正常使用或外观变形;
②影响正常使用或耐久性的局部破坏(包括裂缝); ③影响正常使用的其他特定状态。 6.5.3挡土墙计算
本设计为速度80km/h的一级公路。经路堤与路堑的边坡稳定性验算,路堤需进行挡土墙设计。由理正软件设计挡土墙,其原始资料如下:
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图6.1挡土墙尺寸图
墙身尺寸: 墙身尺寸: 墙身高: 6.000(m) 墙顶宽: 1.200(m) 面坡倾斜坡度: 1:0.250 背坡倾斜坡度: 1:-0.200 采用1个扩展墙址台阶: 墙趾台阶b1: 0.300(m) 墙趾台阶h1: 0.500(m) 墙趾台阶面坡坡度为: 1:0.250 墙底倾斜坡率: 0.000:1
物理参数:
圬工砌体容重: 23.000(kN/m3) 圬工之间摩擦系数: 0.400 地基土摩擦系数: 0.500
墙身砌体容许压应力: 2100.000(kPa) 墙身砌体容许剪应力: 110.000(kPa) 墙身砌体容许拉应力: 150.000(kPa) 墙身砌体容许弯曲拉应力: 280.000(kPa)
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