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湖南科技大学潇湘学院本科生毕业设计(论文)

由《公路路基设计规范》得知,当H<6m(H—路基填土高度)时,路基边坡按1:1.5设计。

(4)护坡道

当路肩边缘与路侧取土坑底的高差小于或等于2m时,取土坑内侧坡顶可与路坡脚位相衔接,并采用路堤边坡坡度,当高差大于2m时,应设置宽1m的护坡道;当高差大于6m时,应设置宽2m的护坡道。本设计的填土高度均小于6m,再结合当地的自然条件,护坡道均设置1m,且坡度设计为4%。

(5)边沟设计

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。外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。本设计路段采用梯形边沟,底宽为0.6m,深0.6m。 4.1.3横断面设计步骤

(1)根据外业横断面测量资料点绘横断地面线。

(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、视距台等,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。

由图计算并填写逐桩占地宽度表、路基设计表、路基土石方计算表及公里路基土石方数量汇总表见附表。

4.2 路拱、超高及加宽设计

汽车行驶在曲线上,各轮迹半径不同,其中后内轮轨迹半径最小,且偏向曲线内侧,故曲线内侧应增加路面宽度,以确保曲线上行车的顺适与安全。 4.2.1路拱

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,称为路拱。根据规范本设计路拱由道路中心线向两侧倾斜。行车道和硬路肩横坡度取2.0%,土路肩横坡度取3.0%。路拱的形式采用折线形。

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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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