高速公路特殊路段路基路面綜合設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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西南交通通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)某高速公路特殊殊殊路段路基路面綜合設(shè)設(shè)設(shè)計(jì)年級(jí):::20022級(jí)學(xué)號(hào):::20022110366姓名:::梁超賢專(zhuān)業(yè):::土木工程程指導(dǎo)老師:邱延延延峻、艾艾長(zhǎng)發(fā)發(fā)200666年6月西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第PAGEVII頁(yè)院系土土木工工程學(xué)院院專(zhuān)業(yè)土木工程年級(jí)220002級(jí)姓名梁超賢題目某某高速速公路特特殊路段段路基基路面綜綜合設(shè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師(簽章)評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)評(píng)閱人(簽簽章)成績(jī)答辯委員會(huì)主任任任(簽簽章)年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文文文)任務(wù)務(wù)書(shū)班級(jí)022級(jí)土木6班學(xué)生生姓名梁超賢學(xué)號(hào)200002100366發(fā)題日期:200006年4月3日完成日期期:6月15日題目某高速公公路路特殊路路段路路基路面面綜合合設(shè)計(jì)1、本論文的目目目的、意義義根據(jù)據(jù)教育部部指示示,畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)是是高等工工科院院校本科科培養(yǎng)養(yǎng)計(jì)劃中中最后后一個(gè)重重要的的教學(xué)環(huán)環(huán)節(jié),目的是使使學(xué)學(xué)生在學(xué)學(xué)完培培養(yǎng)計(jì)劃劃所規(guī)規(guī)定的基基礎(chǔ)課課、技術(shù)術(shù)基礎(chǔ)礎(chǔ)課及各各類(lèi)必必修課和和選修修專(zhuān)業(yè)課課程之之后,通過(guò)畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)這一一環(huán)節(jié)節(jié),較為集中中和和專(zhuān)一的的培養(yǎng)養(yǎng)學(xué)生綜綜合運(yùn)運(yùn)用所學(xué)學(xué)的基基礎(chǔ)理論論、基基本知識(shí)識(shí)和基基本技能,分析和解解決決實(shí)際問(wèn)問(wèn)題的的能力。和和以以往的理理論教教學(xué)不同,畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)是是要學(xué)生生在老老師的指指導(dǎo)下下,獨(dú)立的、系系系統(tǒng)的完完成一一個(gè)工程程設(shè)計(jì)計(jì),以期能掌掌握握一個(gè)工工程設(shè)設(shè)計(jì)的全全過(guò)程程,在鞏固已已學(xué)學(xué)課程的的基礎(chǔ)礎(chǔ)上,學(xué)會(huì)考慮慮問(wèn)問(wèn)題,分析問(wèn)題題和和解決問(wèn)問(wèn)題,并可以繼繼續(xù)續(xù)學(xué)習(xí)到到一些些新的專(zhuān)專(zhuān)業(yè)知知識(shí),有所創(chuàng)新。2、學(xué)生應(yīng)完成成成的任務(wù)本設(shè)計(jì)要要完完成的任任務(wù)主主要包括括路基基設(shè)計(jì)、路路面面設(shè)計(jì)和和材料料設(shè)計(jì)三三部分分。其中中路基基設(shè)計(jì)部部分是是針對(duì)軟軟土地地帶高填填方路路段進(jìn)行行,要要求進(jìn)行行沉降降計(jì)算、地地基基處治設(shè)設(shè)計(jì)、軟軟土路基基的穩(wěn)穩(wěn)定分析析、懸懸臂式擋擋土墻墻的設(shè)計(jì)計(jì)和坡坡面防護(hù)護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)。地基基處治治設(shè)計(jì)采采用真真空堆載載聯(lián)合合預(yù)壓法法,要要求說(shuō)明明原理理并進(jìn)行行施工工設(shè)計(jì)。路路面面設(shè)計(jì)部部分,要要求瀝青青混凝凝土路面面和普普通混凝凝土路路面各設(shè)設(shè)計(jì)兩兩種結(jié)構(gòu)構(gòu)組合合,并對(duì)對(duì)四種種路面結(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)濟(jì)、使使用性能能的比比較,推推薦一一種路面面結(jié)構(gòu)構(gòu)。并進(jìn)進(jìn)行水水泥混凝凝土路路面的傳傳力桿桿和拉桿桿設(shè)計(jì)計(jì)。材料料設(shè)計(jì)計(jì)部分要要求進(jìn)進(jìn)行礦質(zhì)質(zhì)混合合料的配配合比比設(shè)計(jì)和和最佳佳瀝青含含量的的設(shè)計(jì)。3、論文各部分分分內(nèi)容及時(shí)時(shí)間間分配::(共共122周)第一部分軟土路基基設(shè)設(shè)計(jì)(4周)第二部分路面設(shè)計(jì)(1.5周)第三部分瀝青混合合料料設(shè)計(jì)(1.5周)第四部分畢業(yè)實(shí)習(xí)習(xí)和和文獻(xiàn)翻翻譯((1..5周)第五部分計(jì)算機(jī)應(yīng)應(yīng)用(22.5周)評(píng)閱及答辯(111周)備注指導(dǎo)教師:年月日審批人:年月日摘要隨著經(jīng)濟(jì)的快速速速發(fā)展,人人們們對(duì)交通通建設(shè)設(shè)和出行行舒適適度的要要求不不斷提高高,我我國(guó)高速速公路路建設(shè)步步伐將將不斷加加快。特特別是進(jìn)進(jìn)入221世紀(jì),重重點(diǎn)加快快高速速公路建建設(shè),已已經(jīng)成為為我國(guó)國(guó)的一項(xiàng)項(xiàng)重要要的戰(zhàn)略略部署署。本設(shè)計(jì)為某擬建建建高速公公路一一段的路路基路路面綜合合設(shè)計(jì)計(jì)。該地地段為為軟土地地基且且位于橋橋頭與與路堤相相鄰處處,路基基的平平均填土土高度度為8m。計(jì)算算行行車(chē)速度度為1100kkm//h且交通通量量增長(zhǎng)較較快。根根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)公路路的交通通量及及其使用用任務(wù)務(wù)和性質(zhì)質(zhì),結(jié)結(jié)合沿線(xiàn)線(xiàn)自然然條件與與主要要技術(shù)指指標(biāo),進(jìn)進(jìn)行方案案論證證與比選選,推推薦最優(yōu)優(yōu)方案案。在確確定最最優(yōu)方案案后進(jìn)進(jìn)行詳細(xì)細(xì)設(shè)計(jì)計(jì),設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容容包括::路基基設(shè)計(jì),路面設(shè)計(jì)計(jì)和和材料設(shè)設(shè)計(jì)等等。路基設(shè)計(jì)部分主主主要針對(duì)對(duì)軟土土地帶高高填方方路段進(jìn)進(jìn)行。經(jīng)經(jīng)過(guò)沉降降分析析后決定定進(jìn)行行地基處處治,處處治方法法為真真空堆載載聯(lián)合合預(yù)壓法法。軟軟土路基基的穩(wěn)穩(wěn)定分析析采用用了瑞典典條分分法,在在填方方最大高高度處處進(jìn)行了了懸臂臂式擋土土墻的的設(shè)計(jì)。路面設(shè)計(jì)部分分分分別進(jìn)行行了兩兩種瀝青青混凝凝土路面面和兩兩種普通通水泥泥混凝土土路面面的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì),并對(duì)對(duì)它們們的經(jīng)濟(jì)濟(jì)性和和使用性性能進(jìn)進(jìn)行了比比較,最最終確定定為瀝瀝青混凝凝土路路面。瀝青混合料設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)部分首首先提提出了瀝瀝青混混合料的的設(shè)計(jì)計(jì)要求,然然后后根據(jù)要要求進(jìn)進(jìn)行了兩兩種礦礦質(zhì)混合合料的的配合比比設(shè)計(jì)計(jì),最后后根據(jù)據(jù)給定的的試驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行了了最佳瀝瀝青含含量的設(shè)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:軟土地地地基;真真空堆堆載聯(lián)合合預(yù)壓壓法;懸懸臂式式擋土墻墻軟土土;水泥泥混凝凝土路面面;瀝瀝青混凝凝土路路面AbstraccctWiththhherrappiddeevelloppmenntofecconoomyy,therrequuirremeenttfoortheettrafffiiccconnstrrucctioonanddddrivvinngccommforrtiscoontiinuuousslyyimmprroviingg.TTheepaaceeoffoourcoounttryy'shiighwwayycoonsstruucttionnwwilllkkeeppaacceeleerattinng.Esspecciaallyyiintthee211sttceentturyy,ourrccounntrrywwilllpputtmuuchhemmphhasiisonthhecconnstrrucctioonofhiighwwayy,wwhiichhaasbbeeenaanimpporrtanntstrrattegiicplaan..Thisdeeesiggnisanninnteegraateedddessignnaabouuttheeffounndaatioonanddppaveemeentoffaprropooseedffreeewaay..Thhesecctiionissonntthefoounddattionnoofssofftssoiil,whhichhlliessbbetwweeeneeittherreendoffabrridggeanddttherooademmbannkmmentt.Theeaaverraggehheiighttffilllinngsoffthheroaadbbedarre88m..Caalcculaatiionsppeeddiis11000km//handdtthetrraffficcissggrowwinngffassterr.Acccorrdinngtothheggivventrraffficcvooluume,,sservviccellevvel,,tthehiighwwayyissddefiineedaastheeffreeewaay.Wiiththhelloccalnaaturrallcoondditiionnanndmaiintecchnnicaalstaanddardd,thrrouughannalyysiisaanddcoomppariisoonoofsevverralfeeasiibllepplaans,,tthemoostprropeeroneeoofttheeseissreecoommeenddedanndssubbseqqueentllycarrriiedouutiindettaiils,,iinclluddinggtthedeesiggnoffoounddattionn,theeppaveemeentanndaaspphalltmixxtuure..Thedesssignnoofttheeseecttionnoofrroaadbeedmaiinllyaaimmsaatsofftsoiilanddhhighhffilllinng.Foounddattionnttreaatmmenttiisddeccideedaftterrthhesetttllemeenttannallysee,anddtthemeethoodforrttreaatmmenttiisttheeprrelloaddinngmmetthoddccombbinninggwwithhvvacuuummsttacck-lloaad.ThhemmetthoddoofssofftssoiilffouundaatiionissthheSweediishSllipiiciirclleMetthood,anndaaccanttilleveereedrrettainninngwwalllbbessideetthelaargeestthiighhfiilllissnneeddedd.ThedesssignnoofttheeseecttionnoofppavvemeenttcoonsstruucttionniinclluddestwwoaaspphalltpavvemmenttcconsstrructtioonaanddtwwoCemmenntcconncreeteepaaveemenntconnsttrucctiion..CCompparringgttheiirecoonoomyannduuseefullneess,,aasphhalltppavvemeenttissffinaalllyaadoopteed..Thhesecctiionoffassphhalttmmixtturre,Thissdessiggnffirrstreequiireesfforrthheaspphaaltmiixtuureedeesiign,,tthenntthedeesiggnofthhettwoopaaveemenntaspphaaltmiixtuuree'sagggreegaategrradaatiion..AAtllasstaacccorddinngttotheeeexpeeriimenntaalddatta,thhispaaperriisaabooutOAACddessigkeyworrrds:softtsoiilfouunddatiionn;prrelooaddinggmmethhoddcoombbiniinggwiithhvaacuuumsttackk-lload;canttiilevverredreetaiiniingwaall;Cemeenntcconncreeteepaaveemennt;asphhaaltppavvemeentt西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第PAGEXI頁(yè)目錄HYPERLINK\l"_Toc138328044"第1章緒論11HYPERLINK\l"_Toc138328045"1.1公路路路路基路面面的發(fā)發(fā)展概況況1HYPERLINK\l"_Toc138328046"1.2工程概概概況5HYPERLINK\l"_Toc138328047"1.3本設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)的主要要內(nèi)容容6HYPERLINK\l"_Toc138328048"第2章軟土地地基沉降降計(jì)算算與地基基處理理7HYPERLINK\l"_Toc138328049"2.1軟土地地地基的沉沉降計(jì)計(jì)算7HYPERLINK\l"_Toc138328050"2.1.1軟軟軟土及其其特征征7HYPERLINK\l"_Toc138328051"2.1.2交交交通量分分析與與路基斷斷面的的確定7HYPERLINK\l"_Toc138328052"2.1.3主主主固結(jié)沉沉降和和總沉降降的計(jì)計(jì)算9HYPERLINK\l"_Toc138328053"2.1.4工工工后沉降降的計(jì)計(jì)算13HYPERLINK\l"_Toc138328054"2.2地基處處處治設(shè)計(jì)計(jì)155HYPERLINK\l"_Toc138328055"2.2.1軟土土土地基處處理的的目的和和意義義15HYPERLINK\l"_Toc138328056"2.2.2真空空空堆載聯(lián)聯(lián)合預(yù)預(yù)壓法的的原理理15HYPERLINK\l"_Toc138328057"2.2.3施施施工設(shè)計(jì)計(jì)166HYPERLINK\l"_Toc138328058"第3章懸臂臂式擋擋土墻設(shè)設(shè)計(jì)20HYPERLINK\l"_Toc138328059"3.1土壓力力力的計(jì)算算200HYPERLINK\l"_Toc138328060"3.1.1土土土壓力計(jì)計(jì)算理理論20HYPERLINK\l"_Toc138328061"3.1.2汽汽汽車(chē)荷載載換算算22HYPERLINK\l"_Toc138328062"3.2懸臂擋擋擋土墻設(shè)設(shè)計(jì)223HYPERLINK\l"_Toc138328063"3.2.1墻墻墻身構(gòu)造造要求求24HYPERLINK\l"_Toc138328064"3.2.2墻墻墻身截面面尺寸寸的擬定定244HYPERLINK\l"_Toc138328065"3.3內(nèi)力計(jì)計(jì)計(jì)算27HYPERLINK\l"_Toc138328066"3.4墻身鋼鋼鋼筋混凝凝土配配筋設(shè)計(jì)計(jì)299HYPERLINK\l"_Toc138328067"3.5設(shè)計(jì)過(guò)程程程32HYPERLINK\l"_Toc138328068"3.5.1截面面面尺寸的的擬定定32HYPERLINK\l"_Toc138328069"3.5.2荷荷荷載計(jì)算算322HYPERLINK\l"_Toc138328070"3.5.3抗抗抗傾覆穩(wěn)穩(wěn)定驗(yàn)驗(yàn)算34HYPERLINK\l"_Toc138328071"3.5.4抗抗抗滑穩(wěn)定定驗(yàn)算算34HYPERLINK\l"_Toc138328072"3.5.5地地地基承載載力驗(yàn)驗(yàn)算34HYPERLINK\l"_Toc138328073"3.5.6配配配筋設(shè)計(jì)計(jì)355HYPERLINK\l"_Toc138328074"第4章坡面防防護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)411HYPERLINK\l"_Toc138328075"4.1概述4111HYPERLINK\l"_Toc138328076"4.2防護(hù)類(lèi)型型型的選取取原則則42HYPERLINK\l"_Toc138328077"4.3坡面防護(hù)護(hù)護(hù)43HYPERLINK\l"_Toc138328078"4.3.1植植植物防護(hù)護(hù)433HYPERLINK\l"_Toc138328079"4.3.2礦礦礦料防護(hù)護(hù)444HYPERLINK\l"_Toc138328080"第5章路面設(shè)設(shè)計(jì)488HYPERLINK\l"_Toc138328081"5.1路面設(shè)設(shè)設(shè)計(jì)的任任務(wù)與與內(nèi)容488HYPERLINK\l"_Toc138328082"5.2設(shè)計(jì)資資資料49HYPERLINK\l"_Toc138328083"5.3瀝青路路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)組合合設(shè)計(jì)499HYPERLINK\l"_Toc138328084"5.3.1設(shè)設(shè)設(shè)計(jì)原理理499HYPERLINK\l"_Toc138328085"5.3.2電電電算結(jié)果果544HYPERLINK\l"_Toc138328086"5.4普通水泥泥泥混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)組合設(shè)設(shè)計(jì)660HYPERLINK\l"_Toc138328087"5.4.1設(shè)設(shè)設(shè)計(jì)理論論600HYPERLINK\l"_Toc138328088"5.4.2計(jì)計(jì)計(jì)算過(guò)程程655HYPERLINK\l"_Toc138328089"5.5方案比比比選69HYPERLINK\l"_Toc138328090"5.5.1經(jīng)經(jīng)經(jīng)濟(jì)性比比較669HYPERLINK\l"_Toc138328091"5.5.2使使使用性能能指標(biāo)標(biāo)比較700HYPERLINK\l"_Toc138328092"5.5.3確確確定最終終方案案70HYPERLINK\l"_Toc138328093"5.6PCCCC路面?zhèn)髁αU桿和拉桿桿設(shè)計(jì)計(jì)71HYPERLINK\l"_Toc138328094"5.6.1縱縱縱縫的設(shè)設(shè)計(jì)71HYPERLINK\l"_Toc138328095"5.6.2橫橫橫縫的設(shè)設(shè)計(jì)72HYPERLINK\l"_Toc138328096"5.6.3接接接縫填封封材料料73HYPERLINK\l"_Toc138328097"第6章瀝青混混合料設(shè)設(shè)計(jì)774HYPERLINK\l"_Toc138328098"6.1瀝青混合合合料的設(shè)設(shè)計(jì)要要求74HYPERLINK\l"_Toc138328099"6.1.1高高高溫穩(wěn)定定性774HYPERLINK\l"_Toc138328100"6.1.2低低低溫抗裂裂性776HYPERLINK\l"_Toc138328101"6.1.3耐耐耐久性777HYPERLINK\l"_Toc138328102"6.1.4抗抗抗滑性788HYPERLINK\l"_Toc138328103"6.1.5施施施工和易易性779HYPERLINK\l"_Toc138328104"6.2礦質(zhì)混合合合料組成成設(shè)計(jì)計(jì)79HYPERLINK\l"_Toc138328105"6.3瀝青混混混合料馬馬歇爾爾試驗(yàn)833HYPERLINK\l"_Toc138328106"6.3.1數(shù)據(jù)據(jù)據(jù)處理中中用到到的公式式說(shuō)明明83HYPERLINK\l"_Toc138328107"6.3.2試件件件成型855HYPERLINK\l"_Toc138328108"6.3.3試件件件物理力力學(xué)指指標(biāo)的測(cè)測(cè)定886HYPERLINK\l"_Toc138328109"6.3最佳瀝青青青用量的的確定定88HYPERLINK\l"_Toc138328110"6.4.1繪繪繪制關(guān)系系圖888HYPERLINK\l"_Toc138328111"6.4.2最最最佳瀝青青用量量確定900HYPERLINK\l"_Toc138328112"6.4瀝青混合合合料的性性能檢檢驗(yàn)91HYPERLINK\l"_Toc138328113"總結(jié)92HYPERLINK\l"_Toc138328114"致謝9444HYPERLINK\l"_Toc138328115"參考文獻(xiàn)95HYPERLINK\l"_Toc138328116"附錄1英語(yǔ)翻翻譯966HYPERLINK\l"_Toc138328117"附錄2實(shí)習(xí)報(bào)報(bào)告1008西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)第155頁(yè)第1章緒論1.1公路路路路基路面面的發(fā)發(fā)展概況況中國(guó)是一個(gè)有555000多年文明明史史的國(guó)家家。在在這歷史史的長(zhǎng)長(zhǎng)河中,我我國(guó)國(guó)勤勞、智智慧慧的各族族人民民,在道道路,橋橋梁的修修建和和車(chē)輛制制造以以及交通通管理理等方面面,都都取得過(guò)過(guò)輝煌煌的成就就,是是我國(guó)古古代燦燦爛文化化的一一部分。道道路路交通對(duì)對(duì)于繁繁榮經(jīng)濟(jì)濟(jì)和交交流文化化,對(duì)對(duì)于維護(hù)護(hù)民族族團(tuán)結(jié)和和國(guó)家家統(tǒng)一,都都作作出了巨巨大貢貢獻(xiàn)。中中國(guó)古古代道路路和橋橋梁建筑筑,在在世界上上曾處處于過(guò)領(lǐng)領(lǐng)先地地位,在在世界界道路交交通史史上留下下了光光輝的篇篇章。根據(jù)《史記》記記記載,早早在4000多年前,中中中國(guó)已有有了車(chē)車(chē)和行車(chē)車(chē)的路路。商代(約公元前16世紀(jì)——約公元前1066年)開(kāi)始有驛驛道道傳送。西西周周(公元前1066年——公元前771年)開(kāi)創(chuàng)了以以都都市為中中心的的道路體體系,還還建立了了比較較完善的的道路路管理制制度。秦秦代(公元前221年——公元前206年)修馳道、直直直道,建建立了了規(guī)模宏宏大的的道路交交通網(wǎng)網(wǎng),總里里程約約有1萬(wàn)2千多公里里。西西漢時(shí)期(公元前206年——公元前23年)設(shè)驛亭3萬(wàn)處,道道路路交通呈呈現(xiàn)出出更加繁繁榮的的景象。特特別別是連接接歐亞亞大陸的“絲綢之路”的開(kāi)通,為為為東西方方經(jīng)濟(jì)濟(jì)文化交交流作作出了貢貢獻(xiàn)。唐唐代(公元618——907年)是中國(guó)古古代代經(jīng)濟(jì)和和文化化的昌盛盛時(shí)期期,建成成了以以長(zhǎng)安城(今西安)為中心約2萬(wàn)2千多公里里的的驛道網(wǎng)網(wǎng);到到了宋、元元、明明、清各各代(公元960——1911年)道路交通通又又有發(fā)展展。盡管中國(guó)曾經(jīng)創(chuàng)創(chuàng)創(chuàng)造了領(lǐng)領(lǐng)先于于世的古古代道道路文化化。但但是由于于長(zhǎng)期期的封建建制度度和近百百年帝帝國(guó)主義義列強(qiáng)強(qiáng)的侵略略和掠掠奪,束束縛了了生產(chǎn)力力的發(fā)發(fā)展,中中國(guó)公公路的興興建遲遲至本世世紀(jì)初初才開(kāi)始始,并并且在舊舊中國(guó)國(guó)發(fā)展十十分緩緩慢。清末,在原有驛驛驛道上修修建了了一些很很簡(jiǎn)陋陋的公路路。1912——1949年中華民民國(guó)國(guó)時(shí)期,公公路路有了初初步發(fā)發(fā)展。全全國(guó)先先后共修修建了了13萬(wàn)公里。這這這些公路路大多多標(biāo)準(zhǔn)很很低,設(shè)設(shè)施簡(jiǎn)陋陋,路路況很差差。到到1949年能夠維維持持通車(chē)的的僅有有8萬(wàn)公里,全全全國(guó)有1/3的縣不通通公公路,西西藏地地區(qū)沒(méi)有有一條條公路。汽汽車(chē)車(chē)運(yùn)輸是是從1901年由國(guó)外外輸輸入第一一輛汽汽車(chē)開(kāi)始始的。到1949年汽車(chē)保保有量約5萬(wàn)輛,且且大多數(shù)已已破舊不堪堪,全國(guó)大大部分地區(qū)區(qū)主要還是是依靠人力力和畜力運(yùn)運(yùn)輸。1949年建國(guó)國(guó)國(guó)以來(lái),我我國(guó)國(guó)進(jìn)入了了社會(huì)會(huì)主義建建設(shè)的的偉大時(shí)時(shí)代。由由于工農(nóng)農(nóng)業(yè)生生產(chǎn)迅速速發(fā)展展,人民民生活活逐步提提高,尤尤其是建建立和和發(fā)展了了汽車(chē)車(chē)工業(yè)和和石油油工業(yè),使使我我國(guó)公路路交通通事業(yè)得得到了了迅速的的發(fā)展展。特別別是1978年以后,國(guó)國(guó)國(guó)家執(zhí)行行了以以經(jīng)濟(jì)建建設(shè)為為中心的的政策策,開(kāi)始始了建建設(shè)有中中國(guó)特特色的社社會(huì)主主義的新新時(shí)期期。公路路建設(shè)設(shè)也開(kāi)創(chuàng)創(chuàng)了嶄嶄新的局局面。到1998年底,全全國(guó)公路通通車(chē)?yán)锍踢_(dá)達(dá)到126萬(wàn)公里,其其中高速公公路總里程程為6258萬(wàn)公里,全全國(guó)汽車(chē)保保有量約為為1500萬(wàn)輛。公公路運(yùn)輸已已滲入到經(jīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和和社會(huì)生活活的各個(gè)方方面,在國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中中占有越來(lái)來(lái)越重要的的地位。自80年代中期期開(kāi)始始,中國(guó)國(guó)大陸興興建高高速公路路,十十年來(lái),陸陸續(xù)續(xù)投入運(yùn)運(yùn)行的的主要高高速公公路有京京石、京京津塘、沈沈大大、合寧寧、濟(jì)濟(jì)青、開(kāi)開(kāi)洛、廣廣深、太太舊、合合蕪、成成渝、滬滬寧、桂桂柳、呼呼包、哈哈大、泉泉夏、石石安、安安新等二二十余余條線(xiàn)路路,總總里程為6258公里。高高速速公路的的建設(shè)設(shè)和使用用,為為汽車(chē)快快速、高高效、安安全、舒舒適地運(yùn)運(yùn)行提提供了良良好的的條件,標(biāo)標(biāo)志志著我國(guó)國(guó)的公公路運(yùn)輸輸事業(yè)業(yè)和科學(xué)學(xué)技術(shù)術(shù)水平進(jìn)進(jìn)入了了一個(gè)嶄嶄新的的時(shí)代。路基路面直接承承承受行駛駛車(chē)輛輛的作用用,是是道路工工程的的重要組組成部部分,通通常都都根據(jù)車(chē)車(chē)輛行行駛的需需要,選選用優(yōu)質(zhì)質(zhì)材料料建成。如如我我國(guó)古代代曾以以條石、塊塊石石或石板板等鋪鋪筑道路路路面面,以提提供人人畜以及及人力力、獸力力車(chē)輛輛的運(yùn)行行。歐歐洲在公公元前前3500年,在美美索索不達(dá)米米亞(Mesooppotaamiia),繼發(fā)明明了了車(chē)輪后后不久久,即用用石料料修筑了了第一一條有硬硬質(zhì)路路面的道道路。進(jìn)進(jìn)入二十十世紀(jì)紀(jì)后,隨隨著汽汽車(chē)工業(yè)業(yè)和交交通運(yùn)輸輸?shù)陌l(fā)發(fā)展,現(xiàn)現(xiàn)代化化公路的的路基基路面工工程逐逐步形成成了新新的學(xué)科科分支支。它主主要研研究公路路,城城市道路路和機(jī)機(jī)場(chǎng)跑道道路基基路面的的合理理結(jié)構(gòu)、設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)原理、設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)方法、材材料料性能要要求以以及施工工、養(yǎng)養(yǎng)護(hù)、維維修和和管理技技術(shù)等等。半個(gè)世紀(jì)以來(lái),我我國(guó)廣大道路路工程科技工工作者,從我我國(guó)實(shí)際和建建設(shè)需要出發(fā)發(fā),引進(jìn)外國(guó)國(guó)先進(jìn)技術(shù),刻刻苦鉆研、反反復(fù)實(shí)踐,在在路基路面工工程建設(shè)和科科學(xué)研究中,取取得了許多突突破性的系列列成果?,F(xiàn)作作簡(jiǎn)要介紹::公路自然區(qū)劃。我我國(guó)幅員遼闊闊,各地自然然條件和道路路的工程性質(zhì)質(zhì)差異很大。為為此將自然條條件大致相近近者劃分為區(qū)區(qū),在同一區(qū)區(qū)劃內(nèi)從事公公路規(guī)劃、設(shè)設(shè)計(jì)、施工、管管理時(shí),有許許多共性因素素可以相互參參照。我國(guó)現(xiàn)現(xiàn)行的《公路路自然區(qū)劃標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》分三級(jí)級(jí)區(qū)劃,一級(jí)級(jí)區(qū)劃是根據(jù)據(jù)地理、地貌貌、氣候、土土質(zhì)等因素將將我國(guó)劃分為為七個(gè)大區(qū),二二級(jí)區(qū)劃以氣氣候和地形為為主導(dǎo)因素,三三級(jí)區(qū)劃以行行政區(qū)域作為為界限。土的工程分類(lèi)。土土是填筑公路路路基的主要要材料,由于于天然成因的的差異,不同同的路基土表表現(xiàn)出截然不不同的工程特特性。我國(guó)依依據(jù)土顆粒組組成特征、土土的塑性指標(biāo)標(biāo)(塑限、液限限和塑性指數(shù)數(shù))、土中有機(jī)機(jī)質(zhì)存在情況況,將公路用用土按不同的的工程特性劃劃分為巨粒土土、粗粒土、細(xì)細(xì)粒土和特殊殊土四大類(lèi),并并細(xì)分為十一一種土。確認(rèn)認(rèn)土的類(lèi)別需需應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的的儀器,按統(tǒng)統(tǒng)一的規(guī)程進(jìn)進(jìn)行測(cè)試界定定。為了在野野外勘查中能能對(duì)不同土類(lèi)類(lèi)作鑒別,系系統(tǒng)地總結(jié)了了“簡(jiǎn)易鑒別、分分類(lèi)和描述”的方法與細(xì)細(xì)節(jié)。路基強(qiáng)度與穩(wěn)定定定性。路路基作作為路面面結(jié)構(gòu)構(gòu)的基礎(chǔ)礎(chǔ)應(yīng)具具有足夠夠的強(qiáng)強(qiáng)度和穩(wěn)穩(wěn)定性性,我國(guó)國(guó)較早早就確定定以回回彈模量量作為為評(píng)價(jià)路路基強(qiáng)強(qiáng)度與穩(wěn)穩(wěn)定性性的力學(xué)學(xué)指標(biāo)標(biāo),并形形成了了成套的的室內(nèi)內(nèi)外試驗(yàn)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)方法與與儀器器。為了了在施施工中以以物理理量指標(biāo)標(biāo)控制制工程質(zhì)質(zhì)量從從而保證證達(dá)到到規(guī)定的的強(qiáng)度度指標(biāo),廣廣泛泛開(kāi)展了了不同同土種的的最佳佳含水量量與最最大密實(shí)實(shí)度相相關(guān)關(guān)系系的研研究,并并且統(tǒng)統(tǒng)一以重重型擊擊實(shí)試驗(yàn)驗(yàn)法作作為基本本控制制標(biāo)準(zhǔn)。為為了了提高路路基的的強(qiáng)度與與穩(wěn)定定性,根根據(jù)不不同類(lèi)別別土壤壤的特性性,研研究了粒粒料加加固、石石灰加加固、水水泥加加固、專(zhuān)專(zhuān)用固固化劑加加固等等行之有有效的的技術(shù)措措施。在在多年凍凍土地地區(qū)、膨膨脹土土地區(qū)、沙沙漠漠地區(qū)、黃黃土土地區(qū)、鹽鹽漬漬土地區(qū)區(qū)等特特殊地區(qū)區(qū),通通過(guò)研究究采用用各種有有效技技術(shù)修建建公路路路基取取得十十分寶貴貴的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)。高路堤修筑技術(shù)術(shù)術(shù)與支檔檔結(jié)構(gòu)構(gòu)。為了了提高高高路堤堤路基基的穩(wěn)定定性,研研究提出出的技技術(shù)措施施包括括減輕路路堤自自重,采采用輕輕質(zhì)粉煤煤灰,或或采用輕輕質(zhì)塑塑料塊修修筑路路基;修修筑輕輕型路基基支檔檔結(jié)構(gòu),特特別別是加筋筋擋土土墻的研研究和和工程建建設(shè)在在我國(guó)取取得了了許多成成果。例例如條帶帶加筋筋、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)加筋筋、土工工織物物加筋等等均取取得良好好效果果。軟土地基穩(wěn)定技技技術(shù)。在在軟土土地基上上修筑筑路基路路面,天天然地面面的自自然平衡衡狀態(tài)態(tài)將發(fā)生生改變變,在很很長(zhǎng)時(shí)時(shí)間內(nèi)路路基將將處于不不穩(wěn)定定狀態(tài)。為為此此廣泛研研究了了軟土的的調(diào)查查與判別別方法法,改變變軟土土性質(zhì)的的技術(shù)術(shù)措施,如如沙沙井或塑塑料板板排水固固結(jié)法法;沙層層排水水加載預(yù)預(yù)壓法法;無(wú)機(jī)機(jī)結(jié)合合料深層層加固固法等。在在力力學(xué)分析析的研研究方面面,通通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)跟蹤蹤觀(guān)測(cè)與與建立立預(yù)測(cè)分分析模模型,來(lái)來(lái)預(yù)估估與控制制軟土土地基加加固后后的工后后沉降降,從而而提高高路基的的穩(wěn)定定性。巖石路基爆破技技技術(shù)。利利用爆爆破技術(shù)術(shù)開(kāi)山山筑路在在我國(guó)國(guó)有悠久久的歷歷史。但但是在在最近幾幾十年年中我國(guó)國(guó)在山山區(qū)筑路路工程程中有新新的發(fā)發(fā)展,創(chuàng)創(chuàng)造了了系統(tǒng)的的大爆爆破技術(shù)術(shù),每每次總裝裝炸藥藥量多達(dá)達(dá)數(shù)十十噸,一一次爆爆破可清清除巖巖石數(shù)十十萬(wàn)立立方米。大大爆爆破以現(xiàn)現(xiàn)代爆爆破理論論為基基礎(chǔ),事事先進(jìn)進(jìn)行周密密的勘勘測(cè)與調(diào)調(diào)查,經(jīng)經(jīng)過(guò)精心心設(shè)計(jì)計(jì)的大爆爆破不不僅能降降低造造價(jià),縮縮短工工期,而而且能能夠使爆爆破后后形成的的坡面面狀況十十分接接近路基基橫斷斷面設(shè)計(jì)計(jì)要求求。瀝青路面結(jié)構(gòu)。60年代初,隨隨隨著我國(guó)國(guó)石油油資源的的大規(guī)規(guī)模開(kāi)發(fā)發(fā),揭揭開(kāi)了用用國(guó)產(chǎn)產(chǎn)瀝青筑筑路的的序幕。早早期期的瀝青青路面面主要是是鋪設(shè)設(shè)在現(xiàn)有有中級(jí)級(jí)路面上上的薄薄層表面面處治治層,以以改善善其行車(chē)車(chē)條件件。70年代末,逐逐逐步形成成了以以貫入式式路面面為主的的瀝青青路面承承重結(jié)結(jié)構(gòu)。80年代末,開(kāi)開(kāi)開(kāi)始興建建高速速公路,瀝瀝青青路面作作為一一種主要要型式式,大量量采用用總厚度度超過(guò)過(guò)70cm的重型瀝瀝青青路面結(jié)結(jié)構(gòu)。通通過(guò)長(zhǎng)期期的科科學(xué)研究究形成成了適合合我國(guó)國(guó)實(shí)際的的瀝青青路面整整套技技術(shù)。包包括瀝瀝青原材材料的的生產(chǎn)工工藝、裝裝備;瀝瀝青材材料的技技術(shù)指指標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、試試驗(yàn)設(shè)備備及方方法;瀝瀝青混混合料的的技術(shù)術(shù)指標(biāo)與與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、混合合料設(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)術(shù)、混混合料性性能檢檢測(cè)設(shè)備備及方方法;瀝瀝青路路面現(xiàn)代代化施施工整套套設(shè)備備、施工工技術(shù)術(shù)與施工工管理理等。水泥混凝土路面面面結(jié)構(gòu)。70年代中期期,交交通運(yùn)輸輸發(fā)展展加快,部部分分干線(xiàn)公公路、城城市道路路及廠(chǎng)廠(chǎng)礦道路路為提提高承重重能力力,相繼繼采用用水泥混混凝土土路面結(jié)結(jié)構(gòu)。隨隨后,針針對(duì)水水泥混凝凝土路路面各方方面存存在的問(wèn)問(wèn)題,開(kāi)開(kāi)展了系系統(tǒng)而而具有相相當(dāng)規(guī)規(guī)模的科科學(xué)研研究。從從而在在我國(guó)形形成了了關(guān)于水水泥混混凝土路路面結(jié)結(jié)構(gòu)的整整套技技術(shù),包包括道道路水泥泥的性性能、指指標(biāo)、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)以及及生產(chǎn)產(chǎn)工藝;;水泥泥混凝土土路面面基層的的作用用,水泥泥混凝凝土路面面結(jié)構(gòu)構(gòu)性能與與設(shè)計(jì)計(jì)方法;;接縫縫構(gòu)造、工工作作原理以以及接接縫設(shè)計(jì)計(jì)方法法;水泥泥混凝凝土路面面小規(guī)規(guī)模施工工和大大規(guī)?,F(xiàn)現(xiàn)代化化施工成成套裝裝備及施施工方方法、施施工組組織管理理等。柔性路面設(shè)計(jì)理理理論與方方法。半半個(gè)世紀(jì)紀(jì)來(lái),中中國(guó)道路路科技技工作者者通過(guò)過(guò)廣泛的的調(diào)查查研究和和理論論探索,形形成成了符合合中國(guó)國(guó)實(shí)際的的柔性性路面設(shè)設(shè)計(jì)理理論與方方法體體系,它它吸取取了世界界上各各種流派派的學(xué)學(xué)術(shù)思想想,以以及各個(gè)個(gè)國(guó)家家設(shè)計(jì)方方法的的優(yōu)點(diǎn)。在在力力學(xué)理論論基礎(chǔ)礎(chǔ)方面,建建立立了彈性性力學(xué)學(xué)多層結(jié)結(jié)構(gòu)承承受多個(gè)個(gè)圓形形荷載的的分析析系統(tǒng)及及相應(yīng)應(yīng)的計(jì)算算機(jī)程程序;提提出了了能控制制路面面結(jié)構(gòu)主主要性性能的設(shè)設(shè)計(jì)指指標(biāo)體系系;形形成了符符合我我國(guó)當(dāng)前前交通通狀況的的荷載載模式及及交通通分析方方法;;形成了了完整整的設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)數(shù)指標(biāo)、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、測(cè)試試儀器器與方法法;建建立了切切實(shí)可可行的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算方法法系統(tǒng)統(tǒng)。近年年來(lái),在在路面功功能設(shè)設(shè)計(jì)、可可靠度度設(shè)計(jì)等等方面面的研究究取得得了明顯顯的進(jìn)進(jìn)展,將將不斷斷地充實(shí)實(shí)到現(xiàn)現(xiàn)有的系系統(tǒng)中中去。剛性路面設(shè)計(jì)理理理論與方方法。70年代起,我我我國(guó)道路路科技技工作者者對(duì)剛剛性路面面設(shè)計(jì)計(jì)進(jìn)行較較系統(tǒng)統(tǒng)而具有有相當(dāng)當(dāng)規(guī)模的的研究究。在力力學(xué)基基礎(chǔ)理論論方面面,運(yùn)用用解析析法及有有限元元法建立立了彈彈性力學(xué)學(xué)層狀狀結(jié)構(gòu),彈彈性性地基板板體結(jié)結(jié)構(gòu)模型型,形形成了整整套分分析計(jì)算算方法法與計(jì)算算機(jī)程程序;建建立了了以彈性性力學(xué)學(xué)為基礎(chǔ)礎(chǔ),以以混凝土土彎拉拉應(yīng)力為為設(shè)計(jì)計(jì)控制指指標(biāo),綜綜合考慮慮荷載載應(yīng)力與與溫度度應(yīng)力作作用的的設(shè)計(jì)體體系與與方法;;研究究并建立立了地地基支承承、疲疲勞效應(yīng)應(yīng)、動(dòng)動(dòng)力效應(yīng)應(yīng)等一一整套設(shè)設(shè)計(jì)參參數(shù)的取取值與與測(cè)試方方法;;對(duì)鋼纖纖維混混凝土路路面、連連續(xù)配筋筋混凝凝土路面面、輾輾壓混凝凝土路路面、復(fù)復(fù)合結(jié)結(jié)構(gòu)混凝凝土路路面等新新型路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)開(kāi)展展系統(tǒng)研研究并并取得一一批實(shí)實(shí)用性研研究成成果。半剛性路面結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)。利用用石灰灰、水泥泥、工工業(yè)廢料料等無(wú)無(wú)機(jī)結(jié)合合料修修筑半剛剛性路路面始于60年代初,三三三十多年年間,對(duì)對(duì)半剛性性路面面的強(qiáng)度度發(fā)展展規(guī)律、強(qiáng)強(qiáng)度度機(jī)理、路路用用性質(zhì)等等進(jìn)行行了廣泛泛的研研究。由由于這這種路面面結(jié)構(gòu)構(gòu)具有很很多優(yōu)優(yōu)勢(shì),目目前已已廣泛用用于高高等級(jí)公公路與與城市道道路,成成為一種種主要要的結(jié)構(gòu)構(gòu)型式式。目前前對(duì)它它的長(zhǎng)期期使用用性能和和變形形規(guī)律等等問(wèn)題題正在作作深入入的研究究,此此外對(duì)于于面層層結(jié)構(gòu)的的半剛剛性技術(shù)術(shù)途徑徑也正在在研究究之中。路面使用性能與與與表面特特性。路路面的平平整度度、破損損程度度、承載載能力力及抗滑滑性能能是路面面使用用性能的的重要要方面。目目前前,我國(guó)國(guó)已對(duì)對(duì)這些性性能對(duì)對(duì)行車(chē)的的影響響;這些些性能能與路面面結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)、材材料料、施工工的關(guān)關(guān)系;量量測(cè)手手段與量量測(cè)方方法;評(píng)評(píng)價(jià)的的指標(biāo)與與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn);在車(chē)車(chē)輛的的反復(fù)作作用下下性能的的衰減減及恢復(fù)復(fù)等開(kāi)開(kāi)展了廣廣泛的的研究,有有的的已成功功地應(yīng)應(yīng)用于工工程之之中。路面養(yǎng)護(hù)管理。將將系統(tǒng)工程的的理論與方法法用于協(xié)調(diào)路路面養(yǎng)護(hù),形形成路面管理理系統(tǒng)是80年代后的新新動(dòng)向。十多多年來(lái),我國(guó)國(guó)在路面性能能的非破損快快速跟蹤檢測(cè)測(cè),路面性能能預(yù)估模型的的建立,路面面管理網(wǎng)絡(luò)系系統(tǒng)的建立以以及項(xiàng)目級(jí)和和路網(wǎng)級(jí)優(yōu)化化管理決策等等方面取得了了系列研究成成果。綜上所述,路基基基路面工工程作作為一個(gè)個(gè)學(xué)科科分支,在在我我國(guó)隨著著交通通運(yùn)輸?shù)牡陌l(fā)展展,正在在以較較快的速速度逐逐步接近近國(guó)外外同類(lèi)學(xué)學(xué)科的的前沿。進(jìn)進(jìn)入入21世紀(jì),交交通通運(yùn)輸不不論是是在中國(guó)國(guó),還還是在其其它發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家家,仍仍然是一一個(gè)重重要的科科技領(lǐng)領(lǐng)域。我我國(guó)道道路科技技工作作者將會(huì)會(huì)從中中國(guó)的實(shí)實(shí)際出出發(fā),不不斷吸吸取交叉叉學(xué)科科的新成成就以以及世界界各國(guó)國(guó)的有用用經(jīng)驗(yàn)驗(yàn),全面面推動(dòng)動(dòng)路基路路面工工程學(xué)科科的發(fā)發(fā)展,為為我國(guó)國(guó)交通運(yùn)運(yùn)輸現(xiàn)現(xiàn)代化做做出貢貢獻(xiàn)。根根據(jù)當(dāng)當(dāng)前路基基路面面工程科科學(xué)技技術(shù)的發(fā)發(fā)展趨趨勢(shì),對(duì)對(duì)于以以下幾方方面學(xué)學(xué)科的交交叉與與發(fā)展特特別應(yīng)應(yīng)該引起起重視視。1.2工程概概概況某擬建高速公路路路的一段段所在在地區(qū)的的自然然區(qū)劃為Ⅵ5區(qū),計(jì)算算行行車(chē)速度度為100kkmm/h。預(yù)計(jì)竣竣工工后的第第一年年折合成成小客客車(chē)雙向向日交交通量為3964466輛/日。經(jīng)調(diào)調(diào)查查,預(yù)計(jì)計(jì)交通通量年增增長(zhǎng)率率為15%,路基填填土土為粘質(zhì)質(zhì)土填填料的內(nèi)內(nèi)摩擦擦角35°,粘聚力20kNN/㎡,在春春季季不利季季節(jié)調(diào)調(diào)查得知知地下下水位離離地面面1.3m,路基填填土土高度8m。公路的一段位于于于海濱,上上層層主要由由第四四紀(jì)全新新世晚晚中期濱濱海河河口相沉沉積的的淤泥質(zhì)質(zhì)粘土土構(gòu)成,其其地地層由上上而下下可分為為粘土土(硬殼殼層)、淤淤淤泥質(zhì)粘粘土和和粘土三三層組組成。第第三粘粘土層的的下面面是堅(jiān)硬硬巖石石。公路在城郊某處處處右側(cè)快快車(chē)道道填方最最大高高度8m,需要進(jìn)進(jìn)行行擋土墻墻設(shè)計(jì)計(jì)。已知知地基基承載力力設(shè)計(jì)計(jì)值[]=35500kPa,填土的的容容重18kkNN/,活載載按按汽車(chē)—超20級(jí)設(shè)計(jì)。墻墻墻背填料料采用用非膨脹脹土填填筑,墻墻后土土壓力不不考慮慮浸水作作用。1.3本設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)的主要要內(nèi)容容本設(shè)計(jì)內(nèi)容主要要要包括路路基設(shè)設(shè)計(jì)、路路面設(shè)設(shè)計(jì)和材材料設(shè)設(shè)計(jì)三部部分。其中路基設(shè)計(jì)部部部分是針針對(duì)軟軟土地帶帶高填填方路段段進(jìn)行行,要求求進(jìn)行行沉降計(jì)計(jì)算、地地基處治治設(shè)計(jì)計(jì)、穩(wěn)定定分析析、擋土土墻設(shè)設(shè)計(jì)和坡坡面防防護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)。地地基處治治設(shè)計(jì)計(jì)采用真真空堆堆載聯(lián)合合預(yù)壓壓法,要要求說(shuō)說(shuō)明原理理并進(jìn)進(jìn)行施工工設(shè)計(jì)計(jì)。路面設(shè)計(jì)部分,瀝瀝青路面和普普通混凝土路路面各設(shè)計(jì)兩兩種結(jié)構(gòu)組合合,并對(duì)四種種路面結(jié)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、使使用性能指標(biāo)標(biāo)的比較,推推薦一種路面面結(jié)構(gòu)。水泥泥混凝土路面面要進(jìn)行傳力力桿和拉桿設(shè)設(shè)計(jì)。材料設(shè)計(jì)是指瀝瀝瀝青混合合料的的設(shè)計(jì),提提出出瀝青混混合料料設(shè)計(jì)要要求,根根據(jù)篩分分結(jié)果果進(jìn)行推推薦級(jí)級(jí)配的設(shè)設(shè)計(jì),根根據(jù)瀝青青混合合料試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果果進(jìn)行最最佳瀝瀝青含量量設(shè)計(jì)計(jì)。第2章軟土地地基沉降降計(jì)算算與地基基處理理2.1軟土地地地基的沉沉降計(jì)計(jì)算在軟粘粘粘土地基基上修修筑交通通工程程,除了了要滿(mǎn)滿(mǎn)足地基基穩(wěn)定定性外,更更重重要的是是要選選取合理理的沉沉降估算算方法法和相關(guān)關(guān)的計(jì)計(jì)算參數(shù)數(shù),采采取可靠靠措施施減少沉沉降。高高速公路路對(duì)路路基填筑筑完成成后的沉沉降量量要求比比較嚴(yán)嚴(yán)格,地地基的的壓縮變變形計(jì)計(jì)算已經(jīng)經(jīng)成為為軟粘土土地基基修建高高速公公路的關(guān)關(guān)鍵技技術(shù)問(wèn)題題之一一。2.1.1軟軟軟土及其其特征征軟土是指濱海、湖湖沼、谷地、河河灘沉積的天天然含水量高高、孔隙比大大、壓縮性高高、抗剪強(qiáng)度度低的細(xì)粒土土。按沉積環(huán)環(huán)境可分為八八種類(lèi)型:瀉瀉湖相沉積、溺溺谷相沉積、濱濱海相沉降、三三角洲相沉積積、湖相沉積積、丘陵谷地地相沉積、河河漫灘相沉積積和牛軛湖相相沉積。軟土的基本特性性性:(1)具有高含含水水量、低密密密度、低低強(qiáng)度度、高壓壓縮性性、低透透水性性和中等等靈敏敏度特點(diǎn)點(diǎn)。(2)具有一定定的的結(jié)構(gòu)性。結(jié)結(jié)構(gòu)性的形成成隨土的礦物物成分、沉積積環(huán)境、空隙隙水的成分及及沉積年代而而不同。(3)往往存在在硬硬殼層。這這這是由于于地表表部分風(fēng)風(fēng)化、淋淋洗作用用形成成的,該該硬殼殼層具有有中等等或低的的壓縮縮性、較較高的的強(qiáng)度、較較強(qiáng)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)性。2.1.2交交交通量分分析與與路基斷斷面的的確定2.1.2.111交通分析析初步確定此高速速速公路預(yù)預(yù)測(cè)年年限為20年,設(shè)計(jì)計(jì)車(chē)車(chē)速為100kkm/h,預(yù)期交交通通量年平平均增增長(zhǎng)率為R=15﹪。預(yù)計(jì)竣竣工工后第一一年雙雙向日交交通量量如表2-1。表2-1第一一一年雙向平平均均日交通通量車(chē)型前軸重kN前軸數(shù)前軸輪組數(shù)后軸重KN后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸軸距交通量輛/日黃河JN16259.51單115.01雙-410日野KF300D40.81單2×79.02雙<3m400長(zhǎng)征CZ36147.61單3×80.73雙>3m410小轎車(chē)101單201單-5000各種汽車(chē)折合成成成小客車(chē)車(chē)的年年平均日日交通通量的計(jì)計(jì)算。年年平均日日交通通輛用20年的的平平均均值。計(jì)計(jì)算公公式如下下:(2—1)式中N————年各種汽汽車(chē)折合合成小小客車(chē)的的年平平均日交交通量量;R——設(shè)計(jì)年限限內(nèi)交交通量的的年平均均增長(zhǎng)長(zhǎng)率;——設(shè)計(jì)年限;;——初始年的日日平平均交通量量量N1的計(jì)算過(guò)程程如如表2-2。表2-2初初初始年折合合成成小客車(chē)車(chē)的年年平均日日交通通量車(chē)型初始交通量輛/日折算系數(shù)折合成小客車(chē)輛/日黃河JN1624102.0820日野KF300D4003.01200長(zhǎng)征CZ3614103.01230小轎車(chē)50001.05000合計(jì)N1=82500由公式(1—111)可知道道各各種汽車(chē)車(chē)折合合成小客客車(chē)的的年平均均日交交通量::NN=4225888輛/日2.1.2.222路基斷面面的的確定由上一節(jié)節(jié)節(jié)的計(jì)算算可知知道,各各種汽汽車(chē)折合合成小小客車(chē)的的年平平均日交交通量量N為3964466輛/日,根據(jù)《公公公路工程技技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGBB01--20003),四車(chē)道道高高速公路路能適適應(yīng)將各各種汽汽車(chē)折合合成小小客車(chē)的的年平平均日交交通量量為2500000~550000輛。故車(chē)車(chē)道道數(shù)確定定為四四車(chē)道。路路基基的平均均填土土高度為8m。路基邊坡坡用1:1.5。具體尺尺寸寸如圖2-1。圖2-1路基基基橫斷面示示意意圖路基寬度的確定定定:車(chē)道寬度度取33.755m中間帶寬度取2mm路緣帶寬度取0..755m硬路肩寬度取3mm土路肩寬度取0..755m由公路工程技術(shù)術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可可得路路基寬度度為他他們的和和:路基寬度=4×××3.775++2+00.775×22+33×2++0..75××2==26mm2.1.3主主主固結(jié)沉沉降和和總沉降降的計(jì)計(jì)算2.1.3.111主固結(jié)沉沉降降的計(jì)算算(1)已已已知資料料路堤的沉降中,主主固結(jié)沉降占占主導(dǎo)地位,采采用一維應(yīng)力力狀態(tài)下的分分層總和法計(jì)計(jì)算。具體的的計(jì)算方法有有三種:1、按e-p曲線(xiàn)計(jì)算;2、用壓縮模模量計(jì)算;3、考慮前期期固結(jié)壓力計(jì)計(jì)算沉降。本本設(shè)計(jì)采用壓壓縮模量計(jì)算算主固結(jié)沉降降。路基填土為粘質(zhì)質(zhì)質(zhì)土,填填料的的內(nèi)摩擦擦角,粘粘聚力C=2200kNN/mm2,容重=1188kNN/mm3,路堤平平均均填土高高度為為8m。軟土地地基基上層主主要由由第四紀(jì)紀(jì)全新新世晚中中期濱濱海河口口相沉沉積的淤淤泥質(zhì)質(zhì)粘土構(gòu)構(gòu)成,其其地層由由上而而下可分分為粘粘土(硬硬殼層層)、淤淤泥質(zhì)質(zhì)粘土和和粘土土三層組組成,最最底層粘粘土以以下是堅(jiān)堅(jiān)硬巖巖石。其其各層層土的物物理力力學(xué)指標(biāo)標(biāo)如表表2-3所示。表2-3各層層層土的物理理力力學(xué)指標(biāo)標(biāo)土名天然含水量(﹪)密度()初始空隙比壓縮系數(shù)(1/Mp)直接快剪固結(jié)系數(shù)固結(jié)快剪粘聚力力力kN/固結(jié)快剪摩擦角角角QKN/粘土(硬殼層)31.01.710.6651.0220.510.9淤泥質(zhì)粘土48.81.751.3821.3411.86.81.98e-33314.112.0粘土32.11.920.8830.4124.220.3(2)壓縮層厚厚度度的確定根據(jù)《公路軟土土土地基路路堤設(shè)設(shè)計(jì)與施施工技技術(shù)規(guī)范范》(JTJ0177-996)中4.1.4的有關(guān)規(guī)規(guī)定定,對(duì)用用于計(jì)計(jì)算沉降降的壓壓縮層,其其底底面應(yīng)在在附加加應(yīng)力與與有效效自重應(yīng)應(yīng)力之之比不大大于0.15處。現(xiàn)試試算算軟土低低層即即離地面14m深處的附附加加應(yīng)力和和有效效自重應(yīng)應(yīng)力的的比值。已已知知春季不不利季季節(jié)地下下水位位離地面1.3m。地下水水位位以下的的土層層有效重重度取取浮重度度。附附加應(yīng)力力分別別查帶狀狀均布布荷載和和帶狀狀三角形形荷載載的應(yīng)力力系數(shù)數(shù)k可得。有效自重應(yīng)力附加應(yīng)應(yīng)應(yīng)力的計(jì)計(jì)算::路基填土的容重重重r=188kkN/,路路基基高度H=8m;所以路基頂面處處處的應(yīng)力p=188××8=11444kPPa;由路基橫斷面的的的尺寸并并查土土力學(xué)帶帶狀均均布荷載載和帶帶狀三角角形分分布荷載載的應(yīng)應(yīng)力系數(shù)數(shù)(應(yīng)應(yīng)力系數(shù)的查表說(shuō)說(shuō)說(shuō)明如圖2-2得:所以xb(a)帶狀均布荷載xb(a)帶狀均布荷載(b)三角形均布荷載PbPzxzxzxz圖2-2附加加加應(yīng)力查表表說(shuō)說(shuō)明由上面的計(jì)算可可可以看到到,壓壓縮層厚厚度定定為14m并不符合合規(guī)規(guī)范的要要求,但但由于第第三粘粘土層的的下面面已經(jīng)是是堅(jiān)硬硬的巖石石了,故故可以不不考慮慮第三粘粘土層層以下的的沉降降。(3)壓壓壓縮模量量法計(jì)計(jì)算主固固結(jié)沉沉降壓縮模量的計(jì)算算算公式如如下::(2—222)式中——軟軟土土的初始空空空隙比;;——軟土的壓縮縮系系數(shù);分層層層總和法法計(jì)算算主固結(jié)結(jié)沉降降的公式式如下下:(2—3)式中——主主固固結(jié)沉降;;;——地基中個(gè)分分層層中點(diǎn)處附附附加應(yīng)力力增量量;——第i分層的的壓縮模模量;;——第i分層層的厚度;主固結(jié)結(jié)結(jié)沉降的的計(jì)算算過(guò)程如如表2-4,分層時(shí)時(shí)不不同土層層單獨(dú)獨(dú)分層,同同一一土層中中分層層厚度為2到4米,軟土土中中有中間間的粘粘土層厚厚度為為11m,故可以以把把它分為4層2m和一層3m,分層具體體情情況見(jiàn)圖2-3。路基路基粘土1m淤泥質(zhì)粘土11m粘土3m2m2m2m2m2m3m2m1m圖2-3軟土土土路基分層層情情況表2-4主固固固結(jié)沉降計(jì)計(jì)算算分層號(hào)分層中點(diǎn)處的附附附加應(yīng)力力(kPa)壓縮摸量(MPa)分層厚度(m)主固結(jié)沉降(mm)1143.861.623188.642141.701.7782159.393133.841.7782150.554125.381.7782141.035113.641.7782127.836100.991.7783170.40790.314.593239.76合計(jì)=887.62.1.3.222總沉降的的計(jì)計(jì)算地基總沉降采用用用經(jīng)驗(yàn)系系數(shù)和和主固結(jié)結(jié)沉降降計(jì)算:(2—4)式中———地基總沉沉降降;——沉降系數(shù),與與與地基條件件、荷荷載強(qiáng)度度、加加載速率率等因因素有關(guān)關(guān)應(yīng)根根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)沉降降觀(guān)測(cè)資資料確確定,也也可采采用公式(2—5)確定。(222—5)式中——地地基處理類(lèi)類(lèi)類(lèi)型系數(shù)數(shù),地地基用塑塑料排排水板處處理時(shí)時(shí)取0.955~~1.1,用粉體體攪攪拌樁處處理時(shí)時(shí)取0.85,一般預(yù)預(yù)壓壓時(shí)取0.9;——路基高度;;——填土速率修修正正系數(shù),填填填土速率率在0.2mmmm~0..7mmm/d之間時(shí),取取0.0225;——地質(zhì)因素修修正正系數(shù),滿(mǎn)滿(mǎn)滿(mǎn)足軟土土層不不排水抗抗剪強(qiáng)強(qiáng)度小于25kPPa、軟土層層的的厚度大大于6m、硬殼層層厚厚度小于2.5m三個(gè)條件件時(shí)時(shí),Y=0,其他情情況況下可取Y=-00..1;由已知資料并由由由公式(2—5)可計(jì)算算沉沉降系數(shù)數(shù)如下下:=1.58所以總沉降:=140000mmm1.4m2.1.4工工工后沉降降的計(jì)計(jì)算2.1.4.111固結(jié)度的的計(jì)計(jì)算(1)計(jì)算公式式根據(jù)《公路軟土土土地基路路堤設(shè)設(shè)計(jì)與施施工技技術(shù)規(guī)范范》(JTJ0177-996)的規(guī)定,不不不設(shè)豎向向排水水體時(shí),只只需需計(jì)算豎豎直向向固結(jié)度度。豎豎直向固固結(jié)條條件下,地地基基平均固固結(jié)度度按以下下公式式計(jì)算::(222—6)式中———排水面處處的的附加應(yīng)應(yīng)力與與非排水水面處處的附加加應(yīng)力力之比;;、——分別按公公式(2—7)、(2—8)計(jì)算;;(2—7)(2—8)式中(2—9)其中———豎豎向固結(jié)系系系數(shù);——空隙水的最最大大滲徑,單單單面排水水取壓壓縮層的的厚度度,雙面面排水水取壓縮縮層厚厚度的一一半;;——瞬時(shí)加荷固固結(jié)結(jié)過(guò)程歷時(shí)時(shí)時(shí);(2)完工時(shí)固固結(jié)結(jié)度的計(jì)算算算已知建設(shè)周期為為為3年,壓縮縮層層為單面面排水水,上層層面為為排水面面。排水面處的附加加加應(yīng)力::==143...83kPPa非排水面處的附附附加應(yīng)力力:kPa故:時(shí)間因數(shù)由公式式式(2—9)可得:由公式(2—777)、公式式(2—8)可分別別計(jì)計(jì)算U0、U1=0.282888=0.125444故:(3)設(shè)設(shè)設(shè)計(jì)年限限末固固結(jié)度的的計(jì)算算時(shí)間因數(shù):故:(4)工工工后沉降降根據(jù)《公路軟土土土地基路路堤設(shè)設(shè)計(jì)與施施工技技術(shù)規(guī)范范》(JTJ0177-996),高速公公路路橋臺(tái)與與路堤堤相鄰處處工后后沉降應(yīng)應(yīng)小于于等于0.1m,否則應(yīng)應(yīng)進(jìn)進(jìn)行地基基處治治設(shè)計(jì)。故故此此處應(yīng)進(jìn)進(jìn)行地地基處治治設(shè)計(jì)計(jì)。2.2地基處處處治設(shè)計(jì)計(jì)2.2.1軟土土土地基處處理的的目的和和意義義在軟土土土地基上上填筑筑路堤有有可能能出現(xiàn)失失穩(wěn),或或者沉降降量和和沉降速速率不不能滿(mǎn)足足使用用要求時(shí)時(shí),需需對(duì)軟土土地基基進(jìn)行適適當(dāng)?shù)牡奶幚?,以以增增加其穩(wěn)穩(wěn)定性性、減少少沉降降量或加加速沉沉降。軟土地地地基處理理的方方法很多多,各各種方法法具有有不同的的特點(diǎn)點(diǎn),可的的得到到不同的的效果果,因而而各適適用于不不同的的目的。軟土地基基基處理的的目的的可分為為以下下兩大類(lèi)類(lèi):沉降處理。包括括括加速固固結(jié)沉沉降和減減少總總沉降兩兩方面面。前者者可采采用加載載預(yù)壓壓、豎向向排水水和擠實(shí)實(shí)沙樁樁等方法法;后后者則可可采用用擠實(shí)沙沙樁、石石灰樁、換換填填土等方方法。穩(wěn)定處理??刹刹刹捎脫Q填填土、反反壓護(hù)道道、擠擠實(shí)沙樁樁、石石灰樁等等措施施增加抗抗滑阻阻力。各各種加加速固結(jié)結(jié)沉降降措施都都有助助于促進(jìn)進(jìn)軟土土層強(qiáng)度度的增增長(zhǎng)。2.2.2真空空空堆載聯(lián)聯(lián)合預(yù)預(yù)壓法的的原理理真空堆堆堆載聯(lián)合合預(yù)壓壓法是真真空預(yù)預(yù)壓和堆堆載預(yù)預(yù)壓兩種種方法法的組合合,其其基本作作法見(jiàn)見(jiàn)圖2-4。其具體體作作法是先先按真真空預(yù)壓壓的工工藝要求求,鋪鋪膜、埋埋管、挖挖溝,然然后進(jìn)進(jìn)行抽氣氣。當(dāng)當(dāng)膜下真真空度度穩(wěn)定后后,即即可按堆堆載預(yù)預(yù)壓的工工藝要要求,在在薄膜膜上堆載載。為為了防止止薄膜膜損壞,需需在在薄膜上上采取取有效的的防護(hù)護(hù)措施。圖2-4真空堆載載聯(lián)聯(lián)合預(yù)壓壓法示示意圖真空堆載聯(lián)合預(yù)預(yù)預(yù)壓法的的實(shí)質(zhì)質(zhì)為在同同一時(shí)時(shí)間內(nèi),土土體體在薄膜膜下的的真空與與薄膜膜上的堆堆載聯(lián)聯(lián)合作用用上,將將其中的的水分分排出,促促進(jìn)進(jìn)土體固固結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度增長(zhǎng)長(zhǎng)。設(shè)設(shè)土體原原來(lái)承承受一個(gè)個(gè)大氣氣壓Pa,真空預(yù)壓壓時(shí)時(shí),通過(guò)過(guò)抽氣氣,膜下下形成成真空,該該真真空度換換算成成等效壓壓力-P0,使砂墊層層和和砂井中中的壓壓力減少少至Pv(PV=Pa-P0),在壓力差Pa-Pv作用下,土土土體中的的水流流向砂井井。堆堆載預(yù)壓壓時(shí),通通過(guò)壓載載,土土體中的的壓力力增高至PP,在壓力差PP-Pa作用下,土土土體中的的水流流向砂井井,故故在真空—堆載聯(lián)合合作作用時(shí),二二者者壓力差差為PP-Pv。由于壓壓力力差增大大,加加速了土土體中中水的排排出,增增大了土土體的的壓密率率,使使土體的的強(qiáng)度度進(jìn)一步步提高高,沉降降進(jìn)一一步消除除。2.2.3施施施工設(shè)計(jì)計(jì)本方案案案采用間間距為為1.3m、深度為14m、三角形形布布置的d=7ccm的袋裝沙沙井井作為豎豎向排排水通道道,50cm的中粗砂砂砂砂墊層作作為水水平排水水通道道,85kPPa的真空負(fù)負(fù)壓壓和路堤堤本身身的荷載載作為為預(yù)壓和和超載載預(yù)壓的的荷載載。2.2.3.111加載計(jì)劃劃本工程計(jì)劃荷載載載為:砂砂墊層層50cm(相當(dāng)于8kPPa的荷載),真真空負(fù)壓85kPa,這是一個(gè)個(gè)很大的超載載量,在這么么大的超載作作用下,路堤堤填土高度無(wú)無(wú)需填到設(shè)計(jì)計(jì)高度,也能能達(dá)到很好的的預(yù)壓效果。根根據(jù)預(yù)計(jì)完成成的沉降量,堆堆載荷載用5m的路基填土土(相當(dāng)于90kPPa的荷載)。其其中真空荷載載可一次加上上去,堆載荷荷載分四級(jí)進(jìn)進(jìn)行,計(jì)劃在在真空度穩(wěn)定定在-85kkPa、15天后進(jìn)行加加載施工。堆堆載分為四級(jí)級(jí)進(jìn)行,分別別為2m,每加一級(jí)級(jí)的加載時(shí)間間為5天,預(yù)壓間間歇時(shí)間為10天。為了保護(hù)真空薄薄薄膜不致致破壞壞,第一一級(jí)加加載前在在真空空預(yù)壓薄薄膜上上鋪設(shè)一一層抗抗拉強(qiáng)度度為40kNN//m的土工布布。2.2.3.222固結(jié)度和和沉沉降計(jì)算算(1)固固固結(jié)度的的計(jì)算算:①公式說(shuō)明按照太沙基理論論論公式,根根據(jù)據(jù)固結(jié)系系數(shù)隨隨固結(jié)度度的提提高而減減小的的規(guī)律,并并結(jié)結(jié)合真空空預(yù)壓壓的加固固機(jī)理理進(jìn)行經(jīng)經(jīng)驗(yàn)修修正。(2—10)(2—1111)(2—12)(2—133)式中————當(dāng)t<30天且P<10000kPPa時(shí),=1..1;當(dāng)120天>t>330天且P〈100kkPa時(shí),=1..11-0..2((t-300))/90;當(dāng)t〉120天且P>10000kPPa是,=0..9;Ut、UUUv、Ur——總的、豎豎直直和水平平向的的平均固固結(jié)度度,Uv的計(jì)算見(jiàn)見(jiàn)上上一節(jié)公公式(2—6);、——豎直向和和水水平向的的固結(jié)結(jié)系數(shù);;d——地地地下排水水體的的有效排排水直直徑;t——加加加荷固結(jié)結(jié)歷時(shí)時(shí);n——井井井徑比,即即排排水體的的有效效直徑與與排水水體直徑徑之比比;②的計(jì)算預(yù)計(jì)在聯(lián)合預(yù)壓壓壓荷載下下預(yù)壓壓期為120天。時(shí)間因數(shù)由公式式式(2—9)可得:由公式(2—777)、公式式(2—8)可分別別計(jì)計(jì)算U0、U1=0.104666=0.005555故由公式(2———6):③Uv的計(jì)算水平滲滲滲透系數(shù)數(shù)可依依據(jù)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)取為為垂直滲滲透系系數(shù)的3倍,固結(jié)結(jié)系系數(shù)可由由以下下公式計(jì)計(jì)算:,因此垂直直直方向的的固結(jié)結(jié)系數(shù)=33=5.994。三角角形形布置時(shí)有效排水直直直徑de=1.0055d=11.005×11.33m=11366.5ccm。井徑比n=199..5。由公式(2—1112)得:又由公式(2———13)得:最后由公式(222—11)得:④的計(jì)算由已知條件可取取取經(jīng)驗(yàn)系系數(shù)==0.99由公式(2—1110)可得::有上可以知道在在在真空堆堆載的的作用下120天地基的的總總固結(jié)度度可達(dá)達(dá)到89.22%。(2)沉沉沉降計(jì)算算地基的主固結(jié)沉沉沉降采用用分層層總和法法計(jì)算算,利用用壓縮縮模量按按公式式(2—3)計(jì)算。主主主固結(jié)沉沉降的的計(jì)算過(guò)過(guò)程如如表2-5。表中附附加加應(yīng)力的的計(jì)算算按帶狀狀均布布荷載計(jì)計(jì)算,頂頂面處的的外加加荷載為為堆載載和真空空負(fù)壓壓的和:P=5×18+++8+885==1833kkPa以下各層的應(yīng)應(yīng)應(yīng)力可參照照前前一節(jié)的的方法法通過(guò)查查表得得:表2-5處治治治時(shí)的主固固結(jié)結(jié)沉降計(jì)計(jì)算分層號(hào)分層中點(diǎn)處的附附附加應(yīng)力力(kPa)壓縮摸量(MPa)分層厚度(m)主固結(jié)沉降(mm)1182.821.6231112.642180.081.7782202.563170.091.7782191.334159.341.7782179.235144.421.7782162.456128.341.7783216.557114.764.593249.98合計(jì)=1115路基的總沉降可可可由公式計(jì)算,其其中m為經(jīng)驗(yàn)系系數(shù)數(shù),考慮慮到真真空負(fù)壓壓的作作用m取為1.1~1.3,這里取1.3。所以總沉降為:::mm在聯(lián)合預(yù)壓荷載載載下預(yù)壓壓期為為120天時(shí)加固固層層的沉降降量為為:=1.3m在使用荷載下地地地基在設(shè)設(shè)計(jì)年年限末的的最終終沉降為1.4m,在聯(lián)合合預(yù)預(yù)壓荷載載下預(yù)預(yù)壓期為120天時(shí)加固固層層沉降量量為1.300m,工后沉沉降降為0.1m,工后沉沉降降還是滿(mǎn)滿(mǎn)足高高速公路路橋臺(tái)臺(tái)與路堤堤相鄰鄰處應(yīng)小小于等等于0.1m的要求。2.2.3.333施工簡(jiǎn)介介真空堆載聯(lián)合預(yù)預(yù)預(yù)壓法的的施工工可分為為施工工準(zhǔn)備和和軟基基處理兩兩部分分,施工工準(zhǔn)備備包括::清場(chǎng)場(chǎng)、鋪設(shè)設(shè)砂墊墊層、打打設(shè)袋袋裝砂井井等;;軟基處處理包包括:真真空預(yù)預(yù)壓、真真空堆堆載、聯(lián)聯(lián)合預(yù)預(yù)壓。其其技術(shù)術(shù)控制措措施如如下:砂墊層鋪筑。袋裝砂井鋪筑。真空度的技術(shù)控控控制措施施。加載時(shí)注意路基基基穩(wěn)定的的保證證。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求求求控制聯(lián)聯(lián)合預(yù)預(yù)壓的時(shí)時(shí)間,一一般情況況下要要保證三三個(gè)月月的聯(lián)合合預(yù)壓壓時(shí)間,延延長(zhǎng)長(zhǎng)或縮短短應(yīng)根根據(jù)卸載載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。2.2.3.444處理總結(jié)結(jié)(1)加固后土土的的各項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)標(biāo)均有明明顯的的改善,各各層層上的加加固效效果均達(dá)達(dá)到設(shè)設(shè)計(jì)要求求。(2)真空聯(lián)合合堆堆載預(yù)壓不不不受填土土速率率的限制制,超超載量大大,預(yù)預(yù)壓時(shí)間間可明明顯縮短短。(3)真空堆載載負(fù)負(fù)壓可以平平平衡堆載載產(chǎn)生生的向外外的擠擠出作用用,有有利于穩(wěn)穩(wěn)定。(4)在造價(jià)方方面面,真空聯(lián)聯(lián)聯(lián)合堆載載預(yù)壓壓方法和和堆載載預(yù)壓相相差不不大,而而比攪攪拌樁、碎碎石石樁法等等節(jié)省省。比較較經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理。第3章懸臂臂式擋擋土墻設(shè)設(shè)計(jì)懸臂式擋土墻是是是一種輕輕型支支擋建筑筑物。其其基本結(jié)結(jié)構(gòu)形形式如圖3-1。它依靠靠墻墻身自重重和墻墻底板以以上填填筑體的的重力力維持擋擋土墻墻的穩(wěn)定定。其其主要特特點(diǎn)是是厚度小小,自自重輕、擋擋土土高度較較高。而而且經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)標(biāo)也比較較好,適適用于石石料缺缺乏和地地基承承載力較較低的的填方地地段。懸臂式擋土墻在在在國(guó)外已已廣泛泛采用。近近幾幾年國(guó)內(nèi)內(nèi)在鐵鐵路、公公路等等建設(shè)工工程中中也已經(jīng)經(jīng)大量量采用。通通過(guò)過(guò)大量工工程實(shí)實(shí)踐證明明,該該結(jié)構(gòu)具具有較較好的社社會(huì)效效益和經(jīng)經(jīng)濟(jì)效效益?!荨?0H≥20H≥30陡于1:0.1(1/4~1/2)H(1/20~1/5)H圖3-1懸懸懸臂式擋土土墻墻(單位位:cm)3.1土壓力力力的計(jì)算算為簡(jiǎn)化計(jì)算,公公公路汽車(chē)車(chē)荷載載均可按按等效效的均布布荷載載計(jì)算作作用于于擋土墻墻上的的土力。3.1.1土土土壓力計(jì)計(jì)算理理論(1)按庫(kù)侖理理論論計(jì)算用墻踵下緣與立立立板上邊邊緣連連線(xiàn)作為為假想想墻背,按按庫(kù)庫(kù)侖公式式計(jì)算算,如圖3-2((aa)。此時(shí),值值應(yīng)應(yīng)取土的的內(nèi)摩摩擦角,當(dāng)當(dāng)墻墻背填土土為粘粘性土?xí)r時(shí),應(yīng)應(yīng)根據(jù)填填土的的實(shí)際內(nèi)內(nèi)摩擦擦角和粘粘聚力力換算成成等效效內(nèi)摩擦擦角。應(yīng)為為假想墻背背的傾角,計(jì)計(jì)算∑G時(shí),要計(jì)計(jì)入墻背與與假想墻背背之間△ABD的上體自自重力。BBEHCD=DBBEHCD=DAh0h0AB’HW(a)(b)庫(kù)侖主動(dòng)土壓力力力的計(jì)算算公式式:(3———1)(3—2)式中———庫(kù)庫(kù)侖主動(dòng)土土土壓力系系數(shù),它它與、H有關(guān);、——填土的重重度和和內(nèi)摩擦擦角;——墻背與豎直直線(xiàn)線(xiàn)之間的夾夾夾角,以以豎直直線(xiàn)為準(zhǔn)準(zhǔn),逆逆時(shí)針?lè)椒较驗(yàn)闉檎?,順順時(shí)針針?lè)较驗(yàn)闉樨?fù);;——填土表面與與水水平面之間間間的夾角角,水水平面以以上為為正,水水平面面以下為為負(fù);;——墻背與填土土之之間的摩擦擦擦角,其其值可可由試驗(yàn)驗(yàn)確定定,無(wú)試試驗(yàn)資資料時(shí),一一般般取為(1/3~2/3);(2)按郎肯肯肯土壓力力理論論計(jì)算用墻踵豎直面作作作為假想想墻背背,如圖3-2((bb)。(3)按第二破破壞壞面理論計(jì)計(jì)計(jì)算當(dāng)墻踵下邊緣與與與立板上上邊緣緣連線(xiàn)的的傾角角大于臨臨界角角,在墻墻后填填土中將將會(huì)出出現(xiàn)第二二破裂裂面,則則應(yīng)按按第二破破裂面面理論計(jì)計(jì)算公公式計(jì)算算。穩(wěn)穩(wěn)定計(jì)算算時(shí)應(yīng)應(yīng)計(jì)入第第二破破裂面與與墻背背之間的的土體體作用。如如圖圖3-3。BhBh0HADCF圖3-3墻背出現(xiàn)現(xiàn)第第二破壞壞面(3—333)(3—4)(3—5)(3—6)懸臂式式式擋土墻墻土壓壓力一般般可采采用庫(kù)倫倫土壓壓力理論論計(jì)算算,特別別是填填土表面面為折折線(xiàn)或有有局部部荷載作作用時(shí)時(shí)。一般般情況況下只考考慮主主動(dòng)土壓壓力。由由于假想想墻背背的傾角角較大大,當(dāng)墻墻身向向外移動(dòng)動(dòng),土土體達(dá)到到主動(dòng)動(dòng)極限平平衡狀狀態(tài)時(shí),往往往往會(huì)產(chǎn)生生第二二破裂面面。若若不出現(xiàn)現(xiàn)第二二破裂面面則按按一般庫(kù)庫(kù)倫理理論計(jì)算算作用用于假想想墻背背上的土土壓力力,此時(shí)時(shí)墻背背摩擦角角=。若出現(xiàn)現(xiàn)第第二破裂裂面則則應(yīng)按第第二破破裂面法法來(lái)計(jì)計(jì)算土壓壓力。3.1.2汽汽汽車(chē)荷載載換算算汽車(chē)荷載引起起起的土壓力力采采用車(chē)輛輛荷載載加載,并并可可按下列列規(guī)定定計(jì)算:車(chē)輛荷荷荷載在橋橋臺(tái)或或擋土墻墻后填填土的破破壞棱棱體上引引起的的土側(cè)壓壓力,可可按下式式換算算成等代均布土層厚厚厚度h(m)計(jì)算:(3—7)式中———土的重力力密密度(kN/mm3);——布置在B××ll0面積內(nèi)的的車(chē)車(chē)輪的總總重力力(kN),計(jì)算擋擋土土墻的土土壓力力時(shí),車(chē)車(chē)輛荷荷載應(yīng)按按規(guī)范范如圖3—4規(guī)定作橫橫向向布置,車(chē)車(chē)輛輛外側(cè)車(chē)車(chē)輪中中線(xiàn)距路路面邊邊緣0.5mm,計(jì)算中當(dāng)當(dāng)涉涉及多車(chē)車(chē)道加加載時(shí),車(chē)車(chē)輪輪總重力力應(yīng)按按規(guī)范進(jìn)進(jìn)行折折減;——橋臺(tái)或擋土土墻墻后填土的的的破壞棱棱體長(zhǎng)長(zhǎng)度(m),對(duì)于墻頂頂以以上有填填土的的路堤式式擋土土墻,l0為破壞棱棱體體范圍內(nèi)內(nèi)的路路基寬度度部分分;B————橋臺(tái)橫向向全全寬或擋擋土墻墻的計(jì)算算長(zhǎng)度度(m)。擋土墻的的的計(jì)算長(zhǎng)長(zhǎng)度可可按下列列公式式計(jì)算,但但不不應(yīng)超過(guò)過(guò)擋土土墻分段段長(zhǎng)度度:(3—8)當(dāng)擋土墻墻墻分段長(zhǎng)長(zhǎng)度小小于13m時(shí)B取分段長(zhǎng)長(zhǎng)度度,并在在該長(zhǎng)長(zhǎng)度內(nèi)按按不利利情況布布置輪輪重。式中H——擋土墻高高度(m),對(duì)墻頂頂以以上有填填土的的擋土墻墻,為為兩倍墻墻頂填填土厚度加墻高高。圖3-4車(chē)車(chē)車(chē)輛何載橫橫向向布置3.2懸臂臂臂擋土墻墻設(shè)計(jì)計(jì)懸臂式擋土墻設(shè)設(shè)設(shè)計(jì)分為為墻身身截面尺尺寸擬擬定及鋼鋼筋混混凝

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