本科某二级公路毕业设计论文 - 图文(12)

在山坡填方段为了保护路堤不受上方水流破坏的影响，需要设置截水沟来拦截山坡水，坡脚和截水沟之间的间距要大于两米，且设置2%的向沟倾斜的横坡。截水沟的一般形式是梯形，也可根据土质条件选择矩形横断面，本设计根据当地的设计流量选用浆砌片石的矩形截水沟。沟底宽度为0.6m,内外坡高一般为0.6m，砌筑厚度均为0.3m，可

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根据实际情况调整外坡高度以减少用地范围。

图4.8 截水沟设计图

4.5 挡土墙设计

4.5.1 挡土墙的布置

挡土墙是用来防止山体滑坡，有时候也会为了减少用地范围和填方量以缩小坡脚的构造物。通常布置在高边坡和土质较差的地段，主要承受的是侧向土压力。

本设计结合恩施自治州的地质条件以及周边环境的考虑，在高路堤地段采用重力式挡土墙，在深路堑地段采用仰斜式挡土墙。

4.5.2 挡土墙的埋深

基础位于横向斜坡地面上时，墙址埋入地面的深度和距地表的水平距离应满足规范的要求，如表4.1。

表4.1 墙趾埋入斜坡地面的最小尺寸

土层类别 较完整的硬质岩石 一般硬质岩石 软质岩石 土质 最小埋深h(m) 0.25 0.60 1.00 ≥1.00 距地表水平距离L (m) 0.25～0.50 0.60～1.50 1.00～2.00 1.50～2.50 根据本设计恩施自治州的地质情况可知，该路段时山岭地区，属于一般硬质地基，依据表4.1将挡土墙的埋深设置为1m。

4.5.3 沉降缝与伸缩缝的设置

在设计中，一般同时设置沉降缝与伸缩缝，每隔10～15m沿路线的方向设置一道，

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兼有两者的作用，缝宽2～3cm，缝内一般可用胶泥来填塞，在填料容易流失、渗水量大或者冻害比较严重的地区，适合用沥青麻筋，也可以是具有弹性的涂以沥青的木板等材料，顺着里面、外面及顶上三方填塞，且填深?0.15m。

4.5.4 重力式挡土墙设计

根据设计要求，高填土路段（少占农田）上须设置挡土墙，比如本设计在K0+700.000左右两侧设计重力式挡土墙。

基本参数：

设此挡土墙为重力式挡土墙，初步设计基底不设仰角。墙顶宽设为1.2m，墙背坡度设为??20?，挡墙的计算高度设为H=7m，基础埋置深度D=1m。路基宽度为8.5m，路肩宽度为1.5m。挡土墙纵向分段长度取L=10m。

墙身采用浆砌块石，采用2.5号砂浆，砌体的单位重??24kN/m3，砌体极限抗压强度为700kpa，极限抗拉强度为120kpa，抗剪强度为80kpa。墙背填土(砂类土)的重度为??17kN/m3，内摩擦角为??36?，墙后填土表面的倾斜角为??34?，地基与墙底的摩擦系数??0.4，墙背与填土间的摩擦角为??18?。砂性土地基fk?400kPa。

初步拟定挡土墙尺寸，如图4.9。

1.500.800.8021°6.26Gθ0.741.502.69 图4.9 挡土墙尺寸示意图

4.5.5 重力式挡土墙的计算

按墙高确定的附加荷载强度进行换算：

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表4.2 附加荷载强度

墙高H(m) ≤2.0 q(kpa) 20.0 墙高H(m) ≥10.0 q(kpa) 10.0 因墙高H?7m，由表所示由线性内插法确定q?13.75kNm2。 由公式：

q h0? (4.1)

r式中：q——附加荷载强度； ?——填土重度； 所以换算均布土层厚度h0?4.5.5.1 主动土压力的计算 （一）破裂角（?）的计算

计算挡土墙压力Ea，首先要确定产生最大土压力的破裂面，求出破裂角?。假设破裂面交于荷载范围内，则有：

q13.75??0.809m。 r17????????21??18??36??75?

根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：

tan???tan???B0?cot??tan??tan????? ?A0??? ??tan?co?t?t?a??n?ta?n?t??an75 tan???? t?an7?5? ??tan75??co?t3?6tan21 ?0.436 得到：??23.58?。 （二）验算破裂面 破裂契体长度：

L0?H?tan??tan???7??0.436?0.36??0.53m

车辆荷载分布宽度：

L?Nb??N?1?m?d?2?0.8?1?0.75?3.35m

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所以L0?L，即破裂面交于荷载范围内，符合假设。

（三）确定挡土墙的截面形心及主动土压力作用点： （1）挡土墙的截面形心：

X?1.527m

Y?2.949m

（2）主动土压力作用点：

11 Zy?H??7?2.33m

33Zx?B?Zytan??4.19?2.33?tan20??3.35m

（3）主动土压力的计算：

11A0??a?H?2h0??a?H???0.8?7?2?0.81???0.8?7??36.730

22B0?11ab??b?d?h0?H?H?2a?2h0?tan?2211??0.8?0.8+?0.8?0.75??0.809-?7??7?2?0.8?2?0.7?tan?20?? 22??12.154

根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部土压力计算公式：

Ea???A0tan??B?0co?s????sin???????

?cos23?.6??17??36.?730?.436?12.154?sin.6?23??75

3?6 =245.150kN

EX?Ea?cos??????245.150?cos?21??18???190.517kN Ey?Easin??????245.150sin?21?18??154.278kN

4.5.6 稳定性验算

4.5.6.1 抗滑稳定性验算

为保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其他外力作用下，基底摩擦力抵抗挡土墙滑移的能力，在一般的情况下，应满足下式：

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