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文檔簡介
目錄TOC\h\z\t"標題1,1,標題2,2,標題3,3"1.緒論 11.1前言 11.2文獻綜述 12.概述 52.1城市概況 52.2工程地質報告 62.3設計原則 83道路平面設計 83.1平面線形設計的一般原則 83.2設計標準與參數 83.3路線設計 93.4方案導線要素計算: 94道路橫斷面設計 114.1橫斷面設計原則 114.2道路橫斷面的設計 114.2.1近期交通組成及交通量 114.2.2機動車道的設計 124.2.3非機動車道的設計 134.2.4人行道的設計 144.2.5分隔帶的設計 144.3路幅的擬定 145.道路縱斷面設計 145.1現狀道路縱斷面概況 145.2縱斷面設計的一般原則 155.3設計標準與參數 155.3.1最大縱坡坡度規定 155.3.2最小縱坡坡長規定 155.3.3設計道路相關參數 155.4方案概述 165.5道路豎曲線計算 165.5.1樁號K0+0.00~K0+100段標高 175.5.2第一變坡點處豎曲線計算 175.5.3樁號K0+300~K0+520段標高 175.5.4第二變坡點處豎曲線計算 185.5.5樁號K0+700~K1+0.00段標高 185.5.6第三變坡點處豎曲線計算 195.5.7樁號K1+200~K1+320段標高 195.5.8第四變坡點處豎曲線計算 205.5.9樁號K1+520~K1+580段標高 205.5.10第五變坡點處豎曲線計算 205.5.11樁號K1+780~K2+7.61段標高 216.平縱組合設計 226.1平縱組合設計的原則 226.2平縱線形的組合設計 226.2.1平曲線與縱斷面的組合設計 236.2.2平、縱線形組合與景觀的協調配合設計 237.交叉口設計 237.1設計原則 237.2道路與道路的平面交叉 247.3交叉口設計 247.3.1一般交叉口設計 247.3.2與鎮澄路交叉口設計 247.3.3與北山路交叉口設計 257.3.4與通港路交叉口設計 268.路面結構設計 278.1設計原則 278.2交通分析 278.3初擬路面結構 298.4確定路面結構 349.路基設計 349.1路基設計的一般原則 349.2路基設計 349.2.1路基填料要求 359.2.2一般路基處理 359.2.3軟土地基的特殊處理 379.3土石方表 389.4小結 4010.邊坡穩定性分析 4010.1設計資料 4010.2荷載換算 4110.3驗算公式 4110.4滑動面穩定性分析 4210.4.1第一個滑動面穩定性分析 4210.4.2第二個滑動面穩定性分析 4410.4.3第三個滑動面穩定性分析 4610.4.4第四個滑動面穩定性分析 4810.4.5第五個滑動面穩定性分析 5010.4.64.5H法確定危險滑動面 5211.無障礙設計 5211.1緣石坡道設計 5211.1.1緣石坡道的設計原則 5311.1.2三面緣石坡道的設計 5311.2盲道設計 5311.2.2盲道的布置 5412.道路附屬工程 5612.1港灣式公交停靠站 5612.2交通標志標線 5712.2.2交通標志 5712.2.3交通標線 5812.2.4交通工程設計 5812.3環境保護 5812.3.1城市道路環境保護內容 5912.3.2城市道路環境問題 5912.3.3環境保護設計的原則 5912.3.4環境保護設計 5912.4道路排水設計 6012.4.1設計原則 6012.4.2路面排水 6012.4.3路基排水 6112.5路緣石 621.緒論1.1前言1.2文獻綜述淺談城市交通的設計與規劃摘要:城市道路建設是城市發展的一項重點,與此同時,城市道路及交通也面臨著諸如:道路容量不足、公共交通運力不足、汽車數量增長過快、交通管理疏忽、道路改建造成擁堵等日益嚴重的問題。在大城市成為交通樞紐的同時,這些問題客觀存在,嚴重制約著城市發展和居民的出行便利。本文將在道路設計、施工質量檢測、施工規劃、交通管理等方向提出個人觀點。關鍵詞:城市交通、施工規劃、交通管理、質量監督眾所周知,隨著我國經濟發展及城市建設的加快,在城市道路交通方面顯現的問題是不容忽視的。中國大路臺灣省公共交通運力嚴重不足,地鐵、公交車擁擠情況普遍,人均出租車擁有量低,公交線路、班次少,公交道路渠化不明確等問題制約著人口出行。汽車擁有量增長速度快導致道路擁擠加劇,人均車輛擁有量的增長導致了城市交通管理等問題的進一步惡化城市道路施工質量參差不齊,新修道路使用年限降低,超載車輛檢查力度不足,城市道路反復維修、擴建等問題直接導致了原有線路暫停使用,增加周邊道路車流量等,使得擁堵情況加重。道路交口信號控制差,行人素質不足,亂闖紅綠燈,管理措施不足等。城市交通目標在經濟快速發展和城市化持續推進的背景下,城市立足以整合優化資源、可持續發展為目的形成城市經濟群和都市圈。而實現這一目標的首要條件之一便是交通一體化。城市建設以中心城、現代化、商貿物流化、旅游化大城市為核心的發展目標,大力打造交通樞紐、構筑暢達高效的現代化綜合客貨運交通體系。尤其是當前“公共交通優先”的發展使得交通更加突出地引導城市經濟發展。打造城市交通一體化實現下列目標1、交通一體化發展的最終目標是實現交通基礎設施在城鄉、城際間、城市內部的合理分布實現交通資源的效能最大化,即交通覆蓋全面化。2、建成多式聯運的交通銜接系統。改善區域運輸結構整合綜合客貨運交通系統形成以城市軌道和快速路為骨架的城市快速交通體系和以城際軌道交通、高速公路為骨架的城際快速交通體系,即交通方式多樣化。3、建成統一、協調和高效的運輸管理系統以先進的管理技術為手段以法制和體制為保障對城際交通和城市交通的規劃與計劃、投資與建設、運營與控制、價格與收費等方面進行綜合管理,即交通管理規范化。二、問題闡述與相關措施1、城市路面道路在城市建筑群形成的情況下變得難以變更,原有道路的服務水平在城市經濟發展、車輛增長等背景下顯得捉襟見肘。對于多數城市的老城區而言,道路擁擠,人流量大等問題格外突出,道路服務水平不足,路面行車條件差等問題非常常見。然而此時改建、擴建又受到周邊商鋪的經營活動限制,屬于歷史遺留問題。相關措施:此時就應該從城市規劃與城市道路設計方面來考慮。就城市規劃而言,應當注重老城區向新城區的轉移,擴大城市周邊開發,建立城市多商業化中心,轉移老城區的人口及車輛交通壓力。就城市道路設計而言,應該注意道路服務水平的能力及道路選線的綜合性,同時兼顧“公共交通優先”的設施建設,如大型公交中轉站,地下人行通道,人行天橋的建設等等,使得新建道路能夠在今后幾年,甚至十幾年內,滿足道路通行的需求。要求道路應當具有良好的線性,綠化條件,合理的交叉口布置,在城市發展的一定程度的情況下,建設地鐵,城市快速路,立交等,以節省居民的出行時間。2、近些年,部分道路建成之后未達使用年限便破壞的問題也很突出。一條新建道路使用不久出現路面開裂、沉陷、排水不良等現象比較常見。這些問答很大程度上歸結于施工質量不過關。工程質量的優劣,涉及從項目經理到一線每個施工人員的質量意識和專業素質,必須保證有一支穩定的高素質的施工、質檢隊伍。人作為工程項目的控制者,同時也是質量的創造者,其他一切因素對工程質量的影響都是由人來支配的,因此對工程質量的管理也是對人的管理。相關措施:對交付監理簽認的工程,建立質量責任和大型結構物施工檔案以明確質量責任。建立質量舉報和事故報告制度,認真分析施工中發生的質量問題并及時采取補救措施,同時加強預防措施。對質量事故處理實行“三不放過”原則,即:事故原因不清不放過,事故責任者和相關人員沒有受到教育不放過,沒有糾正和預防措施不放過。工程材料作為工程實體的基本組成單位,材料的質量直接反映在工程上。不合格的工程材料是導致“豆腐渣”工程的一個主要原因,所以應從料源的選擇、采購驗收、庫存保管、發放使用等各個方面來加以預防。嚴格按照設計圖紙施工,控制道路標高,加強道路排水。3、城市道路建設的過程中難免遇到灰塵,管線破壞,影響周邊交通便利等諸多問題。新建道路時期經常遇到相交路口的暫時封閉,調運材料導致周邊運輸加重,施工噪音等問題。同時對于舊道路的改建、擴建問題尤為顯著,包括影響周邊已建商業區的正常經營、封閉現有道路對城市交通帶來的巨大影響。相關措施:對于這些問題應該從施工規劃與管理方面著手:施工前,做好施工通告,提前讓周邊居民選擇其他道路替代。施工時應當結合周邊交通流量進行合理安排布置,對于主干路應當選擇最后封閉,力求對其影響最小。對于道路改建可以選擇半幅道路分別施工,在保證原有道路交通的情況下,將施工現場封閉,先施工一半道路,另一半道路繼續通行,待施工完成之后,再施工另一半道路,能夠很好的減低對周邊道路交通的影響。提高施工效率,在保證質量的前提下,盡快施工,完成施工任務,開放道路。4、在城市交通管理方面經常遇到交叉路口檢查不嚴、闖紅燈現象普遍存在、擁堵地段交通疏導不足、非機動車行車無規律、車輛行車不按指定道路等現象。自2013年交通新規頒布以來,對機動車行車加強法律約束,加大懲罰力度。取得了一定的成效,能夠在一定程度上對行車規范和行車安全起到管理作用。同時加大了駕駛證的考取難度,對駕駛員的約束及車輛的增長有一定作用。相關措施:在交通管理方面,單從機動車的約束上才去措施是不夠的,交通是機動車、非機動車、行人等的綜合,對待機動車應該加大檢查力度,完善交通路口的電子監控系統,在交通繁華路口安排交警適時指揮,對現有交通路口進行調查,合理安排交通信號的時間周期,同時安排定期的機動車駕駛員教育活動。對待非機動車,應當加強監察管理,眾所周知,近些年城市內電動車的數量急劇增加,由于電動車數量龐大無法統一上證管理、電動車行車無規律、不按交通規則行車等事實的存在,對交通產生了巨大影響。對此應該考慮建設完善的電動車管理機制,先安排一部分電動車安裝牌照,對待電動車應當嚴厲處罰。對非機動車道進行清理,使得車輛各行其道。對待行人亂穿馬路現象,應當加強居民出行素質的提高,遵守交通規則,同時安排人員在重要路口進行監督、疏導。總體來說,交通管理是交通行為的重要手段,合理的交通管理措施能夠讓行車規范及安全得到很大程度的提升。三、幾項可選工程1、地鐵,對于大型城市,人口密集,商業發達。地鐵成為大型城市的重點工程。地鐵城市鐵路捷運運輸快速軌道交通公共交通公共交通沈建武、吳瑞麟.城市道路與交通[M].武漢大學出版社,2006,3,(2).[2]李瑞敏.城市道路交通管理[M].人民交通出版社,2009,9,(1).[3]王衛益、李永平.淺談公路工程施工質量管理[R].[4]胡泊.從城市立交橋看城市交通發展[Z],2012,11.[5]衛長樂、衛小琴.淺談城市快速公交[J],2009,10.[6]王煒、陳學武、陸建.城市交通系統可持續發展理論體系研究[M].科學出版社,2004.2.(1).[7]翟忠民.道路交通組織優化[M].人民交通出版社,2004,6,(1).2.概述2.1城市概況鎮江市位于中國經濟最發達、最具潛力的長江三角洲,地處世界第三大河流——長江和中國最長人工運河——大運河的交匯處,為江蘇省省轄市,轄丹陽市、揚中市、句容市三個市區設丹徒區、京口區、潤州區和鎮江。面積3848平方公里,人口289萬。鎮江屬北亞熱帶南部季風氣候區,溫、光、水協調,四季分明。年平均氣溫15.4℃,日照數2057.2小時,無霜期238天,降水量1072.8毫米。鎮江是一座具有悠久歷史的江南文化名城。具出土文物及史籍考證,古屬禹貢九州之揚州,西周初期為宜候封地,北宋更名為鎮江。鎮江風光旖旎多姿,具有真山真水的獨特風貌,向以“天下第一江山”而名聞四方。金山之綺麗,焦山之雄秀,北固山之險峻,豐姿各異,人稱“京口三山甲東南”;南郊的鶴林、竹林和招隱三寺,山嶺環抱,林木幽深,又延伸入城,被譽為“城市山林”。鎮江不僅自然風景見長,而且文物古跡星羅棋布:享譽千古的金山江天禪寺,久付盛名的焦山碑林,別具風情的宋元古街,精巧獨絕的過街石塔,隱于蒼松翠柏中的昭明太子讀書臺,雕塑珍品六朝陵墓石刻等,記下了這座古老城市的漫長足跡,也吸引了無數古今中外的文人墨客。鎮江市已形成了化工、造紙、建材、鋁業等四大支柱產業,累計興辦“三資”企業2000多家,投資1000萬美元以上的項目70多個,協議利用外資54.09億美元,實際利用外資27.77億美元。一批世界著名企業,如:法國羅克韋爾公司、道達爾公司,美國國際電話電報公司、嘉吉公司、泰克國際公司,德國克勞克耐爾默勒公司、西門子公司,日本日商巖井、三菱商社,意大利泰克西公司,比利時國家動力集團等,已先后在鎮江投資興業。鎮江的文化藝術源遠流長,歷史遺存十分豐富,1986年被國務院列為國家歷史文化名城。近幾年來,鎮江市文、教、衛事業取得了長足的發展。鎮江市位于中國兩大黃金水系——長江和大運河的交匯處,山水相連,風光旖旎,素有“城市山林”之譽。市內歷史遺存豐富,建寺1500多年的金山寺、建寺1400多年的焦山定慧寺、建寺1500多年的寶華山隆昌寺、建院近2000年的茅山道院都是重要的佛教、道教寺廟。位于焦山的碑林博物館保存晉、隋、唐、宋、元、明、清歷代書法名家和文化名人的書法精品,對海內外書法家和書法愛好者有著巨大的吸引力。南朝陵墓石刻距今已1700多年,數量之多、行制之大、雕刻之精美、保存之完好,均為全國罕見。鎮江博物館為1890年建造的一組五幢英式建筑,原為英國總領事館館址,現收藏有新石器時代至近代的三萬余件文物精品。南朝宋、齊、梁三代皇帝,唐名相李德裕、宋名士蘇軾、米芾、辛棄疾等,都和鎮江有很深的淵源。三國孫劉聯姻抗曹,《白蛇傳》水漫金山,岳飛、韓世忠抗金等許多膾炙人口的歷史故事和民間傳說都展開于鎮江。意大利人馬可?波羅、日本畫家雪舟、美國作家賽珍珠都曾先后在鎮江生活工作多年,對鎮江懷有深厚的感情。至2002年末全市公路養護里程1810公里,其中高速公路81.5公里,一級公路174.7公里,二級公路565.2公里。境內國道主干線(G055)長71.27公里,居沿線6個大中城市之首,占整個江蘇省段的三分之一;2條一般國道(G104、G312)長137公里,9條省道297公里。擁有3座長江汽渡、6個港閘、9個公路樞紐互通和9個10萬噸以上港口。境內公路密度達0.47公里/平方公里,在蘇南五市中名列第一。境內航道總里程592公里。至九五末,全市已形成“五縱五橫”公路主骨架。2.2工程地質報告地質報告一、勘察目的1)為擬建道路的地基基礎設計、基礎處理與加固提供巖土工程資料;2)提出對道路地基、基礎設計方案的建議;3)提出不良地質現象的防治措施。根據勘察場地地層,地形情況確定了勘探點間距一般在80~100米之間。地質不良地段適當加密,最小間距約為33米,在地形地貌明顯變化處,加密增補了部分勘察孔,勘探點的深度以控制道路設計地面標高以下1~2米為標準,一般鉆孔深度為二、擬建道路沿線路基土分布特征本次勘察段道路場地內自上而下分布有耕植土、淤泥質粉質粘土(軟塑)、粉質粘土(可塑)、粉質粘土(硬塑)及安山巖等地層,現分述如下:1、第①層耕植土及素填土(Qml)耕植土及素填土,灰~灰黃色,呈稍濕,松散狀態,主要由粉質粘土組成。在農田、耕地處主要為耕植土,含少量植物根莖,呈松散狀態,厚度一般在0.40米左右。在塘埂及河堤處為素填土,呈松散~稍密狀態,厚度在0.50~1.102、第②層淤泥質粉質粘土(Q4al)低液限粘土(CL)淤泥質粉質粘土,灰色,局部為灰黑色,呈飽和,軟~流塑狀態,含有機質,該層平均稠度Bm=0.278,路基土的干濕類型屬過濕類型。該層僅見于ZK15、ZK16、ZK17三孔,厚度為3.60~5.20米。在道路沿線溝、塘底部該層有少量分布。但厚度均較小,一般為0.30~0.603、第③層粉質粘土(Q4al)中液限粘土(CL)粉質粘土,灰黃~褐黃色,局部為灰色,含少量鐵錳質氧化物,呈濕,可塑狀態,主要由粉質粘組土成,該層平均稠度Bm=0.8,路基土的干濕類型屬潮濕類型。本層分布較普遍(僅南部山體部位鉆孔缺失外)。層厚在0.80~2.10米,層底標高-1.99~12.994、第④層粉質粘土(Q3al)中液限粘土(CL)粉質粘土,褐黃色~黃褐色,稍濕,硬塑狀態,含鐵錳質結核物和少量灰色高嶺土團斑,該層土的平均稠度Bm=0.95,路基土的干濕類型屬中濕類型。本層分布較普遍,(僅南部山體部位鉆孔缺失外),本次大部分地段勘探孔均未穿透該層,最大控制厚度為6米5、第⑤-1層強風化安山巖(K)強風化安山巖,棕黃~黃白色,風化強烈,巖芯較破碎,呈砂礫狀~碎塊狀,風化裂隙較發育,高嶺土化蝕變強烈,遇水易軟化,為軟弱巖層,巖石強度較低,該層主要分布于道路南端地勢較高山體部位鉆孔中(僅見于ZK1、ZK2、ZK3、ZK4四孔)。層厚1.30~2.40米,層底標高8.59~27.746、第⑤-2層中風化安山巖(K)中等風化安山巖,灰黃~青灰色,斑狀結構,塊狀構造,主要礦物成份為長石、石英等,裂隙次發育,風化較弱,巖體較完整,巖芯呈短柱狀~碎塊狀,巖石較堅硬,屬較硬巖類,強度較高,該層主要分布于道路南端地勢較高山體部位鉆孔中(僅見于ZK1、ZK2、ZK3、ZK4四孔)。該層未穿透,最大控制厚度為3米三、路基土工程地質特征3.1第①層耕植土及素填土,呈松散狀態,含植物根莖,工程地質條件差。不能作路基持力層,應予以清除。3.2第②層軟~流塑狀態淤泥質粉質粘土(低液限粘質土(CL)),平均含水量w=32%,平均稠度Bm=0.178,平均孔隙比e=0.876、平均液性指數Il=0.823、平均壓縮系數a1-2=0.32Mpa-1,具較高壓縮性,路基土的干濕類型屬過濕類型,為軟弱路基土層。3.3第③層可塑狀態粉質粘土(中液限粘質土(CL)),其標貫實測平均值為8.0擊,平均含水量w=25.1%,平均稠度Bm=0.627,平均孔隙比e=0.694、平均液性指數Il=0.373、平均壓縮系數a1-2=0.22Mpa-1,屬中等壓縮性土,路基土的干濕類型屬潮濕類型,該層巖土工程地質條件較好,可作為路基持力層。3.4第④層硬塑狀態粉質粘土(中液限粘質土(CL)),其標貫實測平均值為16.7擊,平均含水量w=22.9%,平均稠度Bm=0.820,平均孔隙比e=0.634、平均液性指數Il=0.155、平均壓縮系數a1-2=0.16Mpa-1,屬中等壓縮性土,路基土的干濕類型屬中濕類型,該層承載能力較高,巖土工程地質條件良好。為良好路基持力層。3.5第⑤-1層強風化安山巖,其標貫實測平均值為29.3擊,該層承載力高,可視為不可壓縮層,工程力學性質良好,有較高的承載能力,為良好路基持力層。3.6第⑤-2層中風化安山巖,巖石飽水抗壓強度范圍在8.87~30.36Mpa之間,抗壓強度平均值為16.24Mpa,軟化系數范圍在0.74~0.82之間,軟化系數平均值0.78,巖石的抗剪試驗參數均值:C=4.7MPa、φ=40。。該層工程力學性質良好,為良好路基持力層。四、根據鉆探揭露,室內土工試驗成果,結合標準貫入結果,按照《公路橋涵地基與基礎設計規范》JTGD63—2007,道路各土層地基容許承載力基本值(fao)如下表1:表1層號巖土層名稱狀態地基土承載力基本容許值faoKpa壓縮模量均值EsMpa抗剪強度標準值內聚力Kpa內摩擦角度②淤泥質粉質粘土軟塑1005.122.016.5③粉質粘土可塑2207.331.418.7④粉質粘土硬塑28010.264.420.6⑤-1安山巖強風化400⑤-2安山巖中等風化25004.7(Mpa)402.3設計原則9.重視環境保護,防止水土流失,并且加強道路綠化設計。3道路平面設計3.1平面線形設計的一般原則1、在滿足各項規范、標準的前提下,平面線形應直接、連續、順適并與地形地物相適應,與周圍環境相協調;2、除滿足汽車行駛動力學上的基礎要求外還應滿足駕駛員和乘客在視覺上的要求;3、保持平面線形的均衡與連貫,應避免連續急轉彎的線形;4、平面線形應有足夠的長度;5、盡量減少拆遷,降低工程成本。3.2設計標準與參數鎮江市港南路道路紅線寬度為60米,為城市道路的主干路,根據《城市道路工程設計規范》(CJJ37-2012)中的平面設計標準及參數如下,以下所取參數均參考《城市道路工程設計規范》(CJJ37—2012)(1)設計道路等級為城市主干路;(2)設計速度為60km/h;(3)道路紅線寬度為60m。表3-1平面設計標準及參數表項目設計規范推薦值設計采用值道路等級城市主干路路城市主干路交通量達到飽和狀態的設計年限(年)2020計算設計車速(km/h)6060不設超高最小半徑(m)600800圓曲線最小長度(m)50150不設緩和曲線最小圓曲線半徑(m)100020003.3路線設計鎮江市港南路起點與鎮澄路相交,交點坐標X=513018.422、Y=3558744.459,終點坐標X=514987.739、Y=3559086.076。道路紅線60米,為城市主干路,根據港南路沿線地形地物及相交道路,設計道路平面線形方案。(1)方案描述此方案設置圓曲線一個,起點坐標為X=513018.422、Y=3558744.459。設計道路在起點處與鎮澄路相交,夾角為77°,起點至交點的距離為558.93米,轉角為13.41°,交點至終點的距離為1450.82米。設計道路在坐標X=513906.296、Y=3558970.084處與北山路相交,夾角為84°,在坐標X=514762.844、Y=3558853.200處與通港路相交,夾角為75°,終點坐標為X=514987.739、Y=3559086.076;全程長2007.61m。(2)方案優點設計道路所經過的區域多為農田,地形平坦,沿路拆遷量少,可減少道路建設費用,經過池塘13個,大多數為小型池塘,地基處理容易,減小施工難度,且線形以直線為主,線形平順柔和,行車舒適,符合城市主干路設計標準,與已建道路接近正交,相交角度適宜,道路周邊多為居民密集區,此道路的建設能夠為周邊區域提供優質的交通服務。圖3-1方案的平面線形示意圖3.4方案導線要素計算:(1)設計道路的控制點坐標見下表3-2。表3-2控制點坐標控制點XYQD513018.4223558744.459JD513545.1943558931.319ZD514987.7393559086.076(2)交點間距離計算:①起點至交點:==558.93m②交點至終點:==1450.82m(3)導線方位角:①起點至交點:②交點至終點:(4)各點平曲線要素:以設計車速為60km/h,根據《城市道路工程設計規范》(CJJ37—2012)規定取圓曲線半徑為R=2000m,=13.41°。①交點樁號:JD=K0+558.93②弧長:③圓曲線加樁樁號:平曲線各要素見下表3-3表3-3平曲線要素要素LTED數值13.41°468.10m235.12m13.75m2.14m4道路橫斷面設計4.1橫斷面設計原則1.道路橫斷面設計應在城市規劃的紅線寬度范圍內進行;2.橫斷面設計應近遠期結合,使近期工程成為遠期工程的組成部分,并預留管線位置;3.根據道路交通情況設計三幅路和四幅路;4.在交叉口處為使交通順暢進行道路拓寬設計;5.港灣式停靠站的行車道進行道路拓寬設計;6.橫斷面的設計充分考慮道路綠化;7.橫斷面要使機動車和非機動車行車順暢,還要方便行人過路。4.2道路橫斷面的設計4.2.1近期交通組成及交通量(1)近期交通量近期交通量組成及交通量見表4-1-1,預測交通量增長率為8.5%。預測年限為表4-1-1近期交通量組成車型小客車東風EQ-140解放CA10B黃河JN-162日野KB222交通量28009001100950900(2)交通量折算《城市道路設計規范》(CJJ37-2012)中規定:確定道路等級時候交通量換算采用小客車為標準車型,各汽車代表車型和車輛換算系數系數規定見下表(《城市道路設計規范》中表4.1.2)。車輛類型小客車大型客車大型貨車鉸鏈車換算系數1.02.02.53.0折算以后的交通量如下表所示:車型交通量(晝夜)折算系數折算后交通量小客車25001.02500東風EQ-1409002.01800解放CA10B8002.01600黃河JN-1626503.01950(3)設計交通量設計交通量是指擬建道路到預測年限時所能達到的年平均日交通量,其值是根據歷年交通觀測資料預測求得,目前多按年平均增長率計算確定。式中:—設計交通量(pcu/d);—起始年平均日交通量(pcu/d);—年平均增長率(%);—預測年限。由上式計算得到:4.2.2機動車道的設計(1)設計小時交通量計算設計小時交通量按下式計算:-主要方向設計交通量(pcu/d);-設計交通量(pcu/d);-方向不均勻系數,一般取D=0.5~0.6;-設計交通量系數(%),為選定時位小時交通量與年平均日交通量的比值,可根據氣候分區參照《公路路線設計規范》中表3.1.6取值。本設計中取0.55,取0.12.計算得到:(輛)(2)一條車道設計通行能力計算:單車道的設計通行能力按下式計算:-一條車道的設計通行能力;-一條車道的實際通行能力;-一條車道的基本通行能力;-車道寬度修正系數;-交通組成及大型車修正系數;-駕駛員條件修正系數。該公路為干公路,采用三級級服務水平,設計時速為60Km/h,每條車道寬度為3.75m,查詢相關數據,計算得到一條車道的設計通行能力為:=1800×1.00×0.98×0.95×0.67=1123(pcu/d)(3)計算車道數車道數:(取整)綜上計算:車道數取雙向六車道。4.2.3非機動車道的設計(1)非機動車設計交通量擬定非機動車近期交通量為。則(2)非機動車道數確定非機動車道上行駛的主要車型為電動車和自行車,取其車頭時距為,所以有:(輛/小時)。自行車車道數:,取條。由于道路為城市主干道,非機動車道可能還有三輪車和獸力車等其他大型車輛行駛,為保證交通順暢,適當加寬非機動車道寬度,故取n=6;(3)非機動車道通行能力驗算:非機動車道的驗算通行能力為7866(pcu/h)大于非機動車道的設計通行能力7539(pcu/h)經檢驗設計非機動車道數滿足通行能力要求。4.2.4人行道的設計根據《城市道路設計規范》(CJJ37-2012),根據人行道的功能,人行道的寬度應由行人步行道桿柱寬度、沿線房基散水寬度等組成。一般在道路人行道側石內緣1m~2m寬度范圍內種植行道樹,沿線房基散水寬度一般取0.5m。為保證交通安全,人、車互不干擾,人行道應高出車道0.15m左右,其橫坡一般都采用直線型向內側石方向傾斜。為提高排水效果,人行道橫坡采用2%的坡度。根據《城市道路設計規范》(CJJ37-2012)規定,城市主干道中一條人行道的寬度為0.75m。根據鎮江市人口增長情況,從遠期規劃角度考慮,取六條人行道。4.2.5分隔帶的設計根據《城市道路設計規范》(CJJ37-90)規定,分隔帶的最小寬度為1.5m,較寬的分隔帶可考慮樹木、草皮、花卉等的綜合布置。4.3路幅的擬定采用四幅路雙向六車道,機動車道之間用中央綠化帶進行隔離,機動車道與非機動車道之間用綠化帶進行隔離,人行道通過設置高出非機動車道0.15m的辦法進行隔離。因此組成道路的寬度如下:設計道路總寬度為:。最終確定的道路標準橫斷面如圖4-1(單位:米)所示:圖4-1標準橫斷面圖5.道路縱斷面設計5.1現狀道路縱斷面概況根據道路勘測部門提供的相關資料可初步了解港南路現狀縱斷面的標高及其沿途所經過的村莊、廠房和道路等的情況。在樁號K0+000到K1+060段,除了5處池塘需要處理外,道路沿線基本上都是空地和農田;在樁號K1+060至終點K2+7.61段,道路沿線經過村莊邊緣,需要進行部分拆遷,但是拆遷量不是很大。同時該路段也有8處小型池塘待處理,總體來說地形較為平坦。5.2縱斷面設計的一般原則1.縱斷面設計應參照城市規劃控制標高并適應臨街建筑立面布置及沿路范圍內地面水的排除;2.為保證行車安全、舒適、縱坡宜緩順,起伏不宜頻繁;3.城市道路的縱斷面設計應綜合考慮土石方平衡,汽車運營經濟效益等因素,合理確定路面設計標高;4.機動車與非機動車混合行駛的車行道,宜按非機動車爬坡能力設計縱坡度;5.縱斷面設計應對沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水要求綜合考慮。5.3設計標準與參數5.3.1最大縱坡坡度規定機動車道最大縱坡應符合表5-1的規定,并應符合下列規定:表5-1最大縱坡設計速度(km/h)100806050403020最大縱坡%一般值3455.5678極限值456781新建道路應采用小于或等于最大縱坡一般值;改建道路、受地形條件或其他特殊情況限制時,可采用最大縱坡極限值。2除快速路外的其它等級道路,受地形條件或其他特殊情況限制時,經技術經濟論證后,最大縱坡極限值可增加1.0%。3積雪或冰凍地區的快速路最大縱坡不應大于3.5%,其他等級道路最大縱坡不應大于6.0%。4道路最小縱坡不應小于0.3%;當遇特殊困難縱坡小于0.3%時,應設置鋸齒形邊溝或采取其他排水設施。5.3.2最小縱坡坡長規定縱坡的最小坡長應符合表5-2規定。表5-2最小坡長設計速度(km/h)100806050403020最小坡長(m)25020015013011085605.3.3設計道路相關參數根據《城市道路設計規范》(CJJ37-2012),鎮江市港南路的縱斷面設計標準及參數如下表5-3所示:表5-3港南路縱斷面設計標準及參數表項目規范值采用值設計速度(km/h)6060道路等級城市道路主干道城市道路主干道最大縱坡(%)55最小縱坡(%)0.2~0.30.2~0.3最小坡長(m)150150凸曲線最小半徑(m)18006000凹曲線最小半徑(m)15006000豎曲線最小長度(m)1201505.4方案概述方案概述:主要考慮與原有道路相交處的標高大致相同,滿足交叉口處坡度平緩行車舒適,盡量減少土石方的填挖平衡,由于平曲線設計了一個平曲線,考慮到平包縱的要求以及盡量是路線平坦,豎曲線設計如下圖5-1,豎曲線要素如表5-4。圖5-1縱斷面示意圖所以采用第一變坡點凹曲線半徑取6000m,第二變坡點凸曲線半徑取10000m,第三變坡點凹曲線半徑取8000m,第四變坡點凸曲線半徑取6000m,第五變坡點凹曲線半徑取8000m。均符合要求。表5-4各變坡點豎曲線要素樁號高程(m)坡度(%)凸凹豎曲線L(m)切線長T(m)外距E(m)坡差(%)半徑(m)第一變坡點K0+20013.73-2.04凹168840.5882.860000.76第二變坡點K0+60016.760.76凸16180.50.324-1.6110000-0.85第三邊坡點K1+10012.49-0.85凹191.295.60.5712.3980001.54第4邊坡點K1+42017.431.54凸175.287.60.639-2.926000-1.38第五邊坡點K1+68013.84-1.38凹164.882.40.4242.0680000.685.5道路豎曲線計算5.5.1樁號K0+0.00~K0+100段標高樁號K0+0.00~K0+100段標高見下表5-5表5-5樁號K0+0.00~K0+100段標高5.5.2第一變坡點處豎曲線計算1.豎曲線要素計算=0.76%-(-2.04%)=2.8%>0曲線為凹曲線曲線長切線長外距豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=豎曲線終點樁號=豎曲線終點高程=豎曲線中點高程=豎曲線樁號的高程計算見下表5-6表5-6第一變坡點處豎曲線計算K0+12015.3580.00115.36K0+14014.9500.04815.00K0+16014.5420.16114.70K0+18014.1340.34114.48K0+20013.7260.58814.31K0+22013.8840.34114.22K0+24014.0360.16114.20K0+26014.1880.04814.24K0+28014.3400.00114.345.5.3樁號K0+300~K0+520段標高樁號K0+300~K0+520段標高見下表5-7表5-7樁號K0+300~K0+520段標高5.5.4第二變坡點處豎曲線計算1.豎曲線要素計算=-0.85%-0.76%=-1.6%<0曲線為凸曲線曲線長切線長外距豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=豎曲線終點樁號=豎曲線終點高程=豎曲線中點高程=豎曲線樁號的高程計算見下表5-8。表5-8第二變坡點處豎曲線計算K0+56016.4640.08016.38K0+60016.7680.32016.45K0+64016.4200.08016.345.5.5樁號K0+700~K1+0.00段標高樁號K0+700~K1+0.00段標高見下表5-9表5-9樁號K0+700~K1+0.00段標高5.5.6第三變坡點處豎曲線計算1.豎曲線要素計算=1.54%-(-0.85%)=2.39%>0曲線為凹曲線曲線長切線長外距豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=豎曲線終點樁號=豎曲線終點高程=豎曲線中點高程=豎曲線樁號的高程計算見下表5-10。表5-10第三變坡點處豎曲線計算K1+02013.1670.01513.18K1+04012.9970.07913.08K1+06012.8270.19313.02K1+08012.6570.35713.01K1+10012.4870.57113.06K1+12012.7960.35713.15K1+14013.1040.19313.30K1+16013.4120.07913.49K1+18013.7200.01513.735.5.7樁號K1+200~K1+320段標高樁號K1+200~K1+320段標高見下表5-11表5-11樁號K1+200~K1+320段標高5.5.8第四變坡點處豎曲線計算1.豎曲線要素計算=-1.38%-1.54%=-2.92%<0曲線為凸曲線曲線長切線長外距豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=豎曲線終點樁號=豎曲線終點高程=豎曲線中點高程=豎曲線樁號的高程計算見下表5-12。表5-12第四變坡點處豎曲線計算K1+36016.5050.06316.44K1+40017.1210.38116.74K1+44017.1530.38116.77K1+48016.6010.06316.545.5.9樁號K1+520~K1+580段標高樁號K1+520~K1+580段標高見下表5-13表5-13樁號K1+520~K1+580段標高5.5.10第五變坡點處豎曲線計算1.豎曲線要素計算=0.68%-(-1.38%)=2.06%>0曲線為凹曲線曲線長切線長外距豎曲線起點樁號=豎曲線起點高程=豎曲線終點樁號=豎曲線終點高程=豎曲線中點高程=豎曲線樁號的高程計算見下表5-14。表5-14第五變坡點處豎曲線計算K1+60014.9470.00014.95K1+62014.6710.03114.70K1+64014.3950.11214.51K1+66014.1190.24314.36K1+68013.8430.42414.27K1+70013.9760.24314.22K1+72014.1120.11214.22K1+74014.2480.03114.28K1+76014.3840.00014.385.5.11樁號K1+780~K2+7.61段標高樁號K1+780~K2+7.61段標高見下表5-15表5-15樁號K1+780~K2+7.61段標高6.平縱組合設計6.1平縱組合設計的原則6.2平縱線形的組合設計豎曲線基本要素見表:6.2.1平曲線與縱斷面的組合設計6.2.2平、縱線形組合與景觀的協調配合設計道路作為一種人工構造物,應將其視為景觀對象來設計。修建道路會對自然景觀產生影響,有時還會產生一定的破壞作用。而道路兩側的自然景觀反過來又會影響道路上汽車的行駛,特別是對駕駛員的視覺、心理以及駕駛操作等都有很大的影響。平、縱線形組合必須是在充分與道路所經地區的景觀相配合的基礎上進行。7.交叉口設計7.1設計原則(6)交叉口的縱斷面布置要符合行車舒適、排水通暢的要求,要使道路在交叉口內有一個平順的共同面,利于地面水及時排泄。7.2道路與道路的平面交叉18414.4123.4616513018.4223558744.459513906.2963558970.084514762.8443558853.2007.3交叉口設計7.3.1一般交叉口設計7.3.2與鎮澄路交叉口設計7.3.3與北山路交叉口設計7.3.4與通港路交叉口設計圖-3與通港路交叉口8.路面結構設計新建鎮江市港南路,道路規劃寬度為60米,全長2007.61米,屬于城市主干道,結合近幾年鎮江市經濟增長及人口增長的情況,根據近期的交通量預測該路段的交通量年增長率為8.5%。設計方案為混凝土路面。8.1設計原則1、設計內容包括結構組合設計、混凝土板厚設計;2、混凝土板厚度,按行車產生的荷載應力不超過水泥混凝土在設計年限末期的疲勞強度并驗算溫度翹曲應力后確定;3、混凝土板長度的確定應使最大行車荷載應力和最大翹曲應力的疊加值不超過水泥混凝土的彎拉強度;4、混凝土路面設計以100KN軸載作為標準軸載;5、水泥混凝土的設計強度以齡期28d的彎拉強度為準;6、對于膨脹土、粉質土、季節性凍土地區的粉質土等土基常采取回填還要加強排水措施,并根據情況加設墊層或對土基頂層土層采取換土、低劑量結合料穩定處理措施;7、混凝土板下基層應該平整、堅實、抗變形能力強、透水性小和耐刷。基層的最小厚度應該大于或等于15cm,其寬度比混凝土板寬度要寬出25cm;8、混凝土板表面平整、耐磨,并具有一定粗糙度。8.2交通分析根據近期的交通量,換算后的標準軸載次數如下表所示:表8-1軸載換算次數表軸載(KN)日通過次數(次/d)BZZ-100軸次(次/d)2055816.55×10-123.65×10-97048513.32×10-31.618058310.028116.419056810.1853105.251004801148012010118.4884184.882×12050.00000321211657.47919.39合計807.54軸載換算公式為:式中:根據《城市道路工程設計規范》(CJJ37-2012),主干路路面為水泥混凝土的設計使用年限為30年,所以t=30。則設計年限內的標準軸載累計作用次數為:式中:─車輪輪跡橫向分布系數,它為路面橫斷面上某一寬度范圍內實際受到的軸載作用次數占通過該車道斷面的總軸數的比例,由于行車道較寬故取0.20。由《城鎮道路路面設計規范》(CJJ169-2012)表3.2.4得表8-2車輛輪跡橫向分布表公路等級縱縫邊緣處快速路、主干路次干路及以下道路行車寬度>7m行車寬度≤7m注:行車道較寬或交通量較大時,取高值;反之取低值根據《城鎮道路路面設計規范》(CJJ169-2012)中3.2.5得到如下表表8-3交通等級交通等級瀝青路面水泥混凝土路面累計當量軸次(萬次/車道)累計當量軸次(萬次)輕<400<3中400~12003~100重1200~2500100~2000特重>2500>2000參照上表得到此設計路段交通等級屬于重交通。8.3初擬路面結構(1)確定土基回彈模量值根據該路段的《巖土工程勘察報告》得知:該路段多為可塑狀態粉質粘土(中液限粘質土(CL)),其標貫實測平均值為8.0擊,平均含水量w=25.1%,平均稠度Bm=0.627,平均孔隙比e=0.694、平均液性指數Il=0.373、平均壓縮系數a1-2=0.22Mpa-1,屬中等壓縮性土,路基土的干濕類型屬潮濕類型,該層巖土工程地質條件較好,可作為路基持力層,取路基回彈模量為45MPa。(2)確定路面結構層次、初擬各結構層厚度該設計路段為主干路,根據累計當量軸載次數得該路段為重交通,參照《城市道路路面設計規范》(CJJ169-2012),該道路變異水平等級為低,水泥混凝土面層設計厚度不小于230mm,取水泥混凝土面層厚度為240mm。基層根據《城鎮道路路面設計規范》(CJJ169-2012)中4.3.2-1得:表8-4適宜各交通等級的基層類型交通等級基層類型特重貧混凝土、碾壓混凝土、水泥穩定粒料、石灰粉煤灰穩定粒料、水泥粉煤灰穩定粒料重水泥穩定粒料、瀝青穩定碎石基層、石灰粉煤灰穩定粒料、水泥粉煤灰穩定粒料中或輕瀝青穩定碎石基層、水泥穩定類、石灰穩定類、水泥粉煤灰穩定類、石灰飛沒回穩定類或級配粒料基層參照上表基層選用5%的水泥穩定碎石厚度為180mm,。墊層為級配碎礫石,厚度為150mm,。根據《城市道路路面設計規范》(CJJ169-2012)規定路基頂面的回彈模量對于主干路不應小于30Mpa及中濕路基路床頂面回彈模量經驗值,取路基回彈模量為45MPa。表8-5基層、墊層材料設計參數材料名稱抗壓回彈模MPa彎拉回彈模MPa劈裂強度MPa5%水泥穩定碎石級配碎礫石(墊層)//各層具體尺寸如下圖所示:圖8-1混凝土路面結構初擬圖(3)板和地基模量值的確定根據《城鎮道路路面設計規范》(CJJ169-2012),重交通的水泥混凝土彎拉強度標準值為表8-6彎拉強度標準值交通等級特重、重中等輕普通混凝土設計彎拉5.04.54.0彎拉彈性302827①.計算基層頂面當量回彈模量表8-7基層頂面當量回彈模量值交通等級特重重中等輕當量回彈模量1201008080②.普通混凝土面層的相對剛度半徑計算為:式中:(5)荷載疲勞應力標準荷載在臨界荷位處產生的荷載應力計算為:式中:─標準軸載在四邊自由板臨界荷位處產生的荷載應力;─混凝土板的相對剛度半徑;─混凝土面板厚度;因為縱縫設拉桿平縫,接縫傳荷能力的應力折減系數為;考慮到超載和動載等因素對路面疲勞損傷影響,根據表8—8取綜合系數;考慮設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數。表8-8綜合系數公路等級快速路主干路次干路支路綜合系數1.301.251.201.10所以荷載疲勞應力為:式中:(6)溫度疲勞應力鎮江市屬于Ⅳ區,由表8-9,取;板長為5m,L/r=5/0.736=6.79,h=240mm,查板溫度翹曲應力系數值可得。表8-9最大溫度梯度計算值道路自然區劃Ⅱ,VⅢⅣ,ⅥⅦ()最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力計算為:式中:─混凝土的線性膨脹系數(1/℃),通常可取1/℃;─混凝土彎拉彈性模量;─混凝土板厚度;─所在地混凝土面板的最大溫度梯度;─溫度沿板厚非線形分布的溫度應力系數。計算溫度疲勞應力系數查下表得,,表8-10回歸系數表系數公路自然區劃ⅡⅢⅣⅤⅥⅦ0.8280.8550.8410.8710.8370.8340.0410.0410.0580.0710.0380.0521.3231.3551.3231.2871.3821.270式中:─溫度疲勞應力系數;─普通混凝土的設計彎拉強度;─溫度翹曲應力;、、─回歸系數。則疲勞應力為:鎮江市港南路為城市主干道,安全等級為二級,認為此路段是進行過認真、嚴格的施工質量控制和管理的工程,選取低變異水平等級,目標可靠度為90%。根據目標可靠度和變異水平等級,取可靠度系數,則:表8-11可靠度系數變異水平等級目標可靠度(%)低中高─因此,初選路面結構和面層厚度可以承受荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用,此結構和厚度可以確定為設計路面結構和設計厚度。8.4確定路面結構根據計算并最終確定路面結構如表8-12表8-12路面結構設計表機動車道非機動車道人行道24cm水泥混凝土18cm水泥混凝土6cm彩色地磚18cm5%水泥穩定碎石12cm5%水泥穩定碎石3cm沙墊層15cm級配碎礫石15cm級配碎礫石15cm二灰基層9.路基設計9.1路基設計的一般原則9.2路基設計9.2.1路基填料要求9.2.2一般路基處理道路沿線經過農田、房屋及池塘的路段應對農田、房屋及池塘進行處理。農田路段,清除地表耕植土30cm到50cm深(以現場實測為準),用山皮土回填;房屋路段,清除房屋建筑垃圾,應探測原狀土填筑物,若虛填及含有垃圾土,應該徹底清除,按要求重新回填。池塘路段必須在完成清於工作后進行地基回填。底鋪設50cm的毛石,中間采用毛渣回填,上層采用20cm的6%石灰土填至路基床頂,原地面的坡度大于1:5的陡坎應挖成臺階,臺階寬為1m,高不小于0.3m,臺階底應有3%向內傾斜的坡度,并用小型夯實機加以夯實。9.2.3軟土地基的特殊處理9.3土石方表編號斷面樁號填方面積挖方面積填方量挖方量1K0+00013.77428.2522K0+04058.48601445.2565.043K0+08073.60402641.804K0+12084.42903160.6605K0+16061.28602914.306K0+200105.20603329.8407K0+24076.24603629.0408K0+280122.54703975.8609K0+32076.13203973.58010K0+36035.6118.5962234.84371.9211K0+40048.58901683.98371.9212K0+44082.06402613.06013K0+48074.1103123.48014K0+52022.79930.4921938.18609.8415K0+560043.711455.981484.0616K0+600090.26302679.4817K0+640075.79903321.2418K0+68012.8191.236256.381540.719K0+72061.61101488.624.7220K0+760125.29803738.18021K0+800232.57607157.48022K0+840236.12409374023K0+880219.08709104.22024K0+920180.48207991.38025K0+960121.56806041026K1+000070.9732431.361419.4627K1+0400132.35304066.5228K1+0800152.45305696.1229K1+120078.67904622.6430K1+16052.41315.0011048.261873.631K1+200070.5971048.261711.9632K1+2400140.30104217.9633K1+2800273.31708272.3634K1+3200210.01809666.735K1+3600202.05908241.5436K1+4000196.72307975.6437K1+4400169.16507317.7638K1+4800141.60806215.4639K1+5200132.58405483.8440K1+5600140.68705465.4241K1+6000140.99805633.742K1+64036.65469.27733.084205.3643K1+68016.47880.7241062.642999.8844K1+720053.74329.562689.2845K1+760074.67902568.3846K1+8001.03926.12320.782016.0447K1+84096.13701943.52522.4648K1+880124.45204411.78049K1+920129.10905071.22050K1+960105.69804696.14051K2+0001.79330.2692149.82605.3852K2+7.610.66149.3749.33747303.0416填挖方總量107226.8114759.49.4小結10.邊坡穩定性分析10.1設計資料道路紅線60米,路基填土為粉質粘土,路基高度為9.2米,土的粘聚力c=17MPa,計算內摩擦角Φ=18°,容重γ=18KN/m3,路堤邊坡坡度為1:1.5。荷載為每輛車重700kN,橫向分布6輛車。—級標準車輛縱、平面布置—級標準車輛縱、平面布置7014018.0m6.0m0.25m0.25m總重(700KN)輪重(KN)軸重(KN)車軸編號3.6m1.2m3060140701230.6m3.0m0.6m0.6m1.8m7.2m0.6m1002004160805圖10.1:標準載重汽車軸載立面與平面布置圖10.2荷載換算行車荷載是邊坡穩定性分析的主要作用力之一,計算時將車載換算成相當于路基巖土層厚度,計入滑動體的重力中去。換算高度按下式計算:式中:——行車荷載換算高度();——前后輪最大軸距,按《公路工程技術標準》(JTGB01—2003)規定對于標準車輛荷載為12.8;——一輛重車的重力(標準車輛荷載為550);——并列車輛數,雙車道,單車道;——路基填土的重度;——荷載橫向分布寬度,表示如下:式中:——后輪輪距,取1.8;——相鄰兩輛車后輪的中心距,取1.3;——輪胎著地寬度,取0.6。10.3驗算公式邊坡穩定性采用4.5H法作圖,Bishop法驗算穩定性,公式如下:式中:K——穩定性系數;——系數,由下式確定——第土條重力;、——土條滑弧所在路堤土的粘結力和內摩擦角;——第土條滑弧底面長;——各土條重心與圓心連接線對數軸的夾角,由水平間距與半徑而定,,軸之右側取正值,左側取負值。采用標準重車荷載,即,換算高度為:10.4滑動面穩定性分析采用4.5H法繪制滑動面圖,共計算5個滑動面的穩定,5個滑動面為分別經過路堤頂四等分點的圓弧面。輔助線的作圖角值參見下表。表10.1:輔助線的作圖角值表邊坡坡度邊坡角10.4.1第一個滑動面穩定性分析由于、為定值,故圖10.2:圓弧滑裂面示意圖1設從左到右的滑塊編號為1-7,則各個滑塊的基本參數如下表:表10.2:1號滑動面各滑塊的基本參數匯總表土條號土條重量Q/KNXiSinaiNiCosaiTiQ*tanLi*cosaik=1.3k=1.93121.5842.670.378.020.9320.047.013.001.02156.800.99158.54262.0545.670.4024.670.9256.9320.163.001.01769.980.98472.29397.0248.670.4241.120.9187.8831.533.001.01281.570.97784.464126.2951.670.4556.820.89112.7841.043.001.00691.530.96995.005171.9054.880.4882.150.88151.0055.873.420.998114.260.959118.906114.5958.090.5157.960.8698.8537.243.000.98989.220.94893.10722.3660.590.5311.800.8518.997.272.000.98142.040.93843.97282.5545.41566.27取單位長度路堤進行計算,假設,代入下式:求出如上表將各代入下式中:解得1.93,再將1.93代入求式中,求出如上表,將各代入下式中:最終,滿足要求。10.4.2第二個滑動面穩定性分析由于、為定值,故圖10.3:圓弧滑裂面示意圖2設從左到右的滑塊編號為1-10,則各個滑塊的基本參數如下表:表10.3:2號滑動面各滑塊的基本參數匯總表土條號土條重量Q/KNXiSinaiNiCosaiTiQ*tanLi*cosaik=1.3k=1.68136.5415.060.217.710.9835.7211.883.0011.03061.051.01861.762105.8418.060.2526.770.97102.4034.402.9991.03182.841.01684.013167.5821.060.2949.430.96160.1254.463.0001.029102.471.013104.164221.5824.060.3474.670.94208.6272.013.0031.026119.981.007122.255307.827.270.38117.560.92284.47100.043.3831.020154.500.998157.846178.9229.980.4275.130.91162.3858.152.0421.01391.710.98993.927144.1831.980.4564.580.89128.9146.862.0031.00680.420.98182.498106.7433.980.4850.800.8893.8834.691.9960.99868.740.97270.64966.2435.980.5033.380.8657.2121.532.0040.99056.170.96157.841022.6837.980.5312.060.8519.217.371.9980.98042.200.95043.53512.08860.07878.44取單位長度路堤進行計算,假設,代入下式:求出如上表:將各代入下式中:解得1.93,再將1.93代入求式中,求出如上表,將各代入下式中:最終,滿足要求。10.4.3第三個滑動面穩定性分析由于、為定值,故圖10.4:圓弧滑裂面示意圖3表10.4:3號滑動面各滑塊的基本參數匯總表土條號土條重量Q/KNXiSinaiNiCosaiTiQ*tanLi*cosaik=1.3k=1.74150.092.570.052.411.0050.0416.283.0011.01166.561.00866.772145.665.570.1015.210.99144.8647.343.0001.02196.361.01496.993231.958.570.1637.270.99228.9375.383.0001.027123.051.017124.284308.7411.570.2266.980.98301.38100.343.0001.030146.871.017148.855432.7914.780.28119.940.96415.84140.663.4211.030192.991.013196.336385.5117.990.34130.040.94362.91125.293.0001.026171.871.004175.527321.7520.990.39126.640.92295.78104.573.0011.018152.870.993156.718246.2223.990.45110.760.89219.9080.023.0011.006130.310.977134.109157.8426.990.5179.880.86136.1451.303.0010.989103.450.957106.901055.1329.990.5631.000.8345.5917.923.0010.96771.250.93273.97720.151255.61280.4取單位長度路堤進行計算,假設,代入下式:求出如上表:將各代入下式中:解得1.74,再將1.74代入求式中,求出如上表,將各代入下式中:最終,滿足要求。10.4.4第四個滑動面穩定性分析由于、為定值,故圖10.5:圓弧滑裂面示意圖4表10.5:4號滑動面各滑塊的基本參數匯總表土條號土條重量Q/KNXiSinaiNiCosaiTiQ*tanLi*cosaik=1.3k=2.04168.56-7.26-0.18-12.10.9867.4822.283.0000.94077.960.95676.652199.60-4.26-0.10-20.70.99198.5264.873.0000.969119.610.978118.463318.55-1.26-0.03-9.81.00318.40103.532.9990.992155.770.995155.344422.591.740.0417.91.00422.21137.342.9971.01
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