鎮(zhèn)安縣K1-000～K3-000二級公路道路工程設(shè)計(jì)

1設(shè)計(jì)原始資料和依據(jù)1.1.1鎮(zhèn)安縣概況108°34′109°36′33°8′33°48′175.572.53487楊泅鄉(xiāng)鷹嘴石海拔2601.61.1.2地層、地質(zhì)、地形地貌、氣候、水文、土壤等自然地理特征鎮(zhèn)安縣地勢西北高，東南低。位于楊泗和栗扎之間的鷹嘴石，海拔2601.6，是鎮(zhèn)安最高點(diǎn)，最低點(diǎn)位于龍勝鄉(xiāng)旬河村石家溝口，海拔344，最大高差2257.6，隨著地勢由西北向東南傾斜，山勢也隨著趨緩，山間谷地發(fā)了眾多的侵蝕性河流，形成山溝峰谷縱橫交錯(cuò)的掌形葉脈狀地貌鎮(zhèn)安境內(nèi)多山，地形以山地為主。大山系為主要山脈，山地地貌可分為三大類型：中山地貌，位于高山溝垴，一般海拔在1200以上，總面積為211.2萬畝，占全縣總面積的40.5%；低山地貌分布于河谷川道與中山之間的過渡地帶，海拔800—1200，相對高差400，總面積209萬畝，占全縣總面積的40.1%；河川地貌，主要由河流沖積而成或古河改道后形成的河流谷地，一般稱為川、坪、灘或?yàn)?，總面積約101.3萬畝，海拔在800以下，相對高差400多米，地形較平坦，土壤肥沃，是主要耕地分布區(qū)，占全縣總面積19.42%。由于本縣山大嶺多，溝密谷窄，因此耕地嚴(yán)重不足。1947.412.2℃804.8年降水量800一1100受地形地勢影響，降水隨海拔升高而增多，大體是西部最多，東部次之，中部最少，西部大部分地區(qū)年降水量在850以上，東部在750-850之間，中部在750以下。同時(shí)，由于偏布內(nèi)陸山區(qū)，平均海拔800—1200，因此氣溫相對于同緯度東部平原地區(qū)低4—6℃，且日溫差和年溫差都較東部地區(qū)大，又具有大陸性特征。在水平方向上具有亞熱帶向暖溫帶氣侯平均每土地至少有2條河流鎮(zhèn)安境內(nèi)土壤的特點(diǎn)是：成土過程短，石礫、沙礫含量大，土質(zhì)粘重，耕性不良土層較薄，水土流失嚴(yán)重，土壤有機(jī)質(zhì)含量少，速效養(yǎng)分含量低，氮、磷比例失調(diào)。在地理分布上具有明顯的水平地帶性、垂直地帶性和地域性特點(diǎn)。土壤分布自南向北隨緯度的變化，氣候由北亞熱帶向暖溫帶過渡，植被類型也隨之變化，所發(fā)育的土壤也不相同，具有水平地帶分布的規(guī)律，主要有膠泥土、沙土、石渣土、水稻土等5個(gè)土類。1.1.3沿線筑路材料、水、電等建設(shè)條件沿線電力情況供應(yīng)良好，110、35、10輸電線路基本沿路線走向布設(shè)，具體工程用電可與地方電力部門協(xié)商解決。同時(shí)建議施工單位也要準(zhǔn)備一定量的自發(fā)電，以備急需。1.1.4基本工程資料資料東（川）鎮(zhèn)至木（王）鎮(zhèn)公路初步設(shè)計(jì)全長82。屬山嶺重丘區(qū)，以亞熱帶及暖溫帶植物為主，沿線所處自然區(qū)劃為Ⅴ區(qū)。①年平均氣溫為12.2②降雨量。③冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。④年平均風(fēng)速。⑤多年平均最大凍深0.8米。水文情況：地表排水良好，地下水位埋深小于2.5。公路主要病害：凍脹﹑翻漿﹑延流水。設(shè)計(jì)路段起點(diǎn)高程，終點(diǎn)高程。1.1.5交通量資料2路線設(shè)計(jì)根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003，所以所選路段為二級公路，擬定該條道路為雙向二車道，設(shè)計(jì)車速為,設(shè)計(jì)采用的服務(wù)水平為二級，采用整體式路基。2.2.1選線原則2.2.2平原選線要點(diǎn)（六）路線應(yīng)盡可能接近建筑材料產(chǎn)地。2.2.3山嶺區(qū)選線要點(diǎn)山嶺地區(qū)，山高谷深，坡陡流急，地形復(fù)雜，但山脈水系清晰，這就給山區(qū)選線指明了方向，不是順山沿水，就是橫越山嶺。山區(qū)河流，平時(shí)流量不大，但一遇山洪，洪流常夾雜泥沙、礫石、樹木等急速下泄，沖刷河岸，毀壞橋涵，淹沒農(nóng)田，危害甚大。山區(qū)的自然條件給選線工作造成了一些困難，但和山區(qū)其他線形相比較，沿河（溪）線平、縱線形是最好的，而且便于為分布在溪河兩岸的居民點(diǎn)及工農(nóng)業(yè)服務(wù)，有豐富的礫石、石料以及充足的水源，可供施工、養(yǎng)護(hù)使用。2.2.4丘陵區(qū)選線要點(diǎn)（一）丘陵區(qū)路線布設(shè)原則1)微丘區(qū)選線應(yīng)充分利用地形，處理好平、縱線形的組合。不應(yīng)微小地形，造成線形迂回曲折，也不宜采用長直線，造成縱面線形起伏。2）注意利用有利地形減少工程量；注意平、縱、橫應(yīng)綜合設(shè)計(jì)；注意少占耕地不占良田。（二）路線布設(shè)方式1）平坦地帶——走直線；2）具有較陡橫坡的地帶——沿勻坡線布線；3）起伏地帶——走直線和勻坡線布線2.2.5平面設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的確定回旋線是曲率隨著曲線長度成比例變化的曲線。其基本公式為：其中：在緩和曲線的終點(diǎn)處，，，則即其中：矯正值《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD20-2006規(guī)定：二級公路（）回旋線最小長度為50。一般情況下，在直線與圓曲線之間，當(dāng)圓曲線半徑大于或等于不設(shè)超高圓曲線最小半徑時(shí)，可不設(shè)緩和曲線。4)平曲線長度2.2.6路線方案擬定與比選9）路基應(yīng)根據(jù)公路功能、公路等級、交通量，結(jié)合沿線地形、地質(zhì)路用材料等自然條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證其具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。同時(shí)，路面面層應(yīng)滿足平整和抗滑的要求。通過特殊地質(zhì)和水文條件的路段，必須查明其規(guī)模及其對公路的危害程度，采取綜合治理措施，增強(qiáng)公路防災(zāi)、抗災(zāi)能力。路基防護(hù)根據(jù)公路功能，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?、水文、地質(zhì)等情況，采取相應(yīng)防護(hù)措施保證路基穩(wěn)定。公路路基應(yīng)采取工程防護(hù)與植物防護(hù)相結(jié)合的綜合防護(hù)措施，保證路基穩(wěn)定、并與景觀相協(xié)調(diào)。深挖、高填路基邊坡路段，必須查明工程地質(zhì)情況，針對其工程特性進(jìn)行路基防護(hù)設(shè)計(jì)。對存在穩(wěn)定性隱患的邊坡，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析，采用加固、防護(hù)措施，保證邊坡的穩(wěn)定。沿河路段必須查明河流特性及其演變規(guī)律，采取相應(yīng)防護(hù)措施，防止沖刷路基。對于侵占、改移河道的地段，須做出路基防護(hù)專門設(shè)計(jì)。13)表2-7《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定道路技術(shù)指標(biāo)表2-7《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定道路技術(shù)指標(biāo)2.4.1道路平面線性相關(guān)概念與要求2.5.1縱斷面設(shè)計(jì)原則5)縱坡除應(yīng)滿足最小縱坡要求外，還應(yīng)滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。2.5.2平縱組合設(shè)計(jì)2.5.3最小填土高度的確定2.5.4橋梁控制標(biāo)高的確定2.5.5道路坡長及坡度確定豎曲線是在兩個(gè)坡段的轉(zhuǎn)折處，確保行車安全以及視距的需要而設(shè)置的緩和曲線。豎曲線的線形有用圓曲線的也有用拋物線的。通常在公路使用范圍內(nèi)，圓弧和拋物線幾乎沒有差別，但在設(shè)計(jì)和計(jì)算上，拋物線則比圓曲線方便的多，因此設(shè)計(jì)上一般采用拋物線作為豎曲線。樁號(hào)處橫距豎距在樁號(hào)和處，起點(diǎn)高程為503.35，半徑取一般值2000。，。計(jì)算在和處的設(shè)計(jì)高程。計(jì)算過程如下：坡差為凸曲線。曲線長切線長外距豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)豎曲線起點(diǎn)高程樁號(hào)處：橫距豎距切線高程設(shè)計(jì)高程樁號(hào)處：橫距豎距切線高程設(shè)計(jì)高程在樁號(hào)和處，，，起點(diǎn)高程為487.77，半徑取2000。豎曲線各要素計(jì)算如下：坡差曲線長切線長在和處：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)豎曲線起點(diǎn)高程樁號(hào)處：橫距豎距切線高程樁號(hào)處：橫距豎距切線高程設(shè)計(jì)高程3路基路面設(shè)計(jì)及排水設(shè)計(jì)路基是公路的重要組成部分，它是按照道路設(shè)計(jì)線形（位置）和設(shè)計(jì)橫斷面（幾何尺寸）的要求開挖或堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。路面是在路基頂面的行車部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。路基是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，堅(jiān)固而又穩(wěn)定的路基為路面結(jié)構(gòu)長期承受汽車荷載提供了重要的保證，而路面結(jié)構(gòu)層的存在又保護(hù)了路基，使之避免了直接經(jīng)受車輛和大氣的破壞作用，長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。路基和路面相輔相成，實(shí)際上是不可分離的整體，應(yīng)綜合考慮他們的工程特點(diǎn)，綜合解決兩者的強(qiáng)度、穩(wěn)定性等工程技術(shù)問題。路基路面是一項(xiàng)線形工程，有的公路綿延數(shù)百公里，甚至上千公里。公路沿地形起伏，地質(zhì)、地貌、氣象特征多變，再加上沿線城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度與交通繁忙程度不一，因此決定了路基與路面工程的復(fù)雜多變的特點(diǎn)。工程技術(shù)人員必須掌握廣博的知識(shí)，善于識(shí)別各種變化的環(huán)境因素，恰當(dāng)進(jìn)行處理，建造出理想的路基路面工程結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)路段等級為二級公路，該路段路基設(shè)計(jì)車速為60，路基設(shè)計(jì)為雙車道，其標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖所示：圖3-1標(biāo)準(zhǔn)橫斷面示意圖設(shè)計(jì)路段為二級縣域公路，根據(jù)規(guī)范路基寬度取最小值8.5，其中單向行車道3.5，路肩（路緣帶）0.75。該路段內(nèi)有一曲線段，但其線形指標(biāo)較大，曲線半徑為300，故可以不設(shè)超高和加寬。公路路基是路面的基礎(chǔ)，它承受著土體本身的自重和路面結(jié)構(gòu)的重力，同時(shí)還承受由路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載，所以路基是公路的承重主體。路基承受行車荷載作用，主要是在應(yīng)力作用區(qū)，其深度一般在路基頂面以下0.8范圍以內(nèi)。此部分路基可視為路面結(jié)構(gòu)的路床，其強(qiáng)度與穩(wěn)定性要求，應(yīng)根據(jù)路基路面綜合設(shè)計(jì)的原則確定。堅(jiān)固的路基，不僅是路面強(qiáng)度與穩(wěn)定性的重要保證，而且能為延長路面使用壽命創(chuàng)造有利條件，所以路基路面的綜合設(shè)計(jì)極為重要。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-2003規(guī)定一級公路，山嶺區(qū)的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表所示：表３—１路基參數(shù)表路基寬度()路基邊坡坡度路面寬度()右側(cè)硬路肩寬度()土路肩寬度()邊溝坡度8.51：1.57.00.750.751：1.51）路基設(shè)計(jì)一般規(guī)定：3.3.2路面類型確定3.3.3標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算表3-4標(biāo)準(zhǔn)軸載各項(xiàng)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸100接地壓力0.70兩輪中心（）1.5單輪當(dāng)量21.30當(dāng)以彎沉值和瀝青層的層底拉力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，按式完成當(dāng)量軸載計(jì)算其中：；；；。當(dāng)軸間距大于3時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，此時(shí)的軸數(shù)系數(shù)為1；當(dāng)軸間距小于3時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按計(jì)算，其中為軸數(shù)。軸載小于40的特輕軸重對結(jié)構(gòu)的影響可以忽略不計(jì)，所以不納入當(dāng)量換算。各種汽車的當(dāng)量軸次計(jì)算如下表所示：設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道通過的累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次數(shù)：其中：；；；；。代入數(shù)據(jù)瀝青路面的交通等級為重交通。3.3.4路面結(jié)構(gòu)層組合瀝青路面通常由瀝青面層、基層、底基層、墊層等多層結(jié)構(gòu)組成。路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)根據(jù)道路的交通等級與氣象、水文等自然因素，合理選擇與安排路面結(jié)構(gòu)各個(gè)層次，確保在設(shè)計(jì)試用期內(nèi)，承受行車荷載與自然因素的共同作用，充分發(fā)揮各結(jié)構(gòu)層的最大效能，使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的要求。瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：1）保證路面表面食用品質(zhì)長期穩(wěn)定。在整個(gè)設(shè)計(jì)使用期間，表面抗滑安全性能、平整性、抗車轍性能等各項(xiàng)功能指標(biāo)均穩(wěn)定在允許范圍之內(nèi)。2）路面各結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度、抗變形能力與各層次的力學(xué)響應(yīng)相匹配。由于車輪荷載與溫度、溫度變化產(chǎn)生的各項(xiàng)應(yīng)力與變形均集中在路面結(jié)構(gòu)上部，逐漸向下擴(kuò)散、消失。3）直接經(jīng)受溫度、濕度等自然因素變化而造成強(qiáng)度、穩(wěn)定性下降的結(jié)構(gòu)層次應(yīng)提高其抵御能力。4）充分利用當(dāng)?shù)夭牧希?jié)約外來運(yùn)料，做好優(yōu)化選擇，降低建設(shè)與養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。瀝青面層直接經(jīng)受車輪荷載反復(fù)作用和各種自然因素影響，并將荷載傳遞到基層以下的結(jié)構(gòu)層。因此，瀝青面層應(yīng)滿足功能性和結(jié)構(gòu)性的使用要求。瀝青面層可分為單層、雙層、三層。雙層結(jié)構(gòu)分為表面層、下面層；三層結(jié)構(gòu)分為表面層、中面層、下面層。高速公路、一級公路一般選用三層瀝青面層結(jié)構(gòu)，二級、三級以下等級公路一般采用雙層式瀝青面層，即上面層與下面層。為滿足路面的各項(xiàng)要求，應(yīng)精心選擇瀝青面層混合料。通常認(rèn)為密實(shí)型中粒式或細(xì)粒式瀝青混凝土混合料（如）最宜用于表面層，它的空隙率一般為3%-5%.對于重交通和特重交通等級，當(dāng)普通熱拌和瀝青混凝土混合料不能滿足使用要求時(shí)，可以采用瀝青混合料，必要時(shí)可以采用改性瀝青結(jié)合料。根據(jù)路面設(shè)計(jì)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，擬選定。3.3.5路面結(jié)構(gòu)層組成設(shè)計(jì)1）基層組成設(shè)計(jì)瀝青路面的基層承擔(dān)著瀝青面向下傳遞的全部負(fù)荷，支撐著面層，確保面層發(fā)揮各項(xiàng)重要的路面性能。與此同時(shí)，基層結(jié)構(gòu)還承受著由于土基水溫狀況多變而發(fā)生的地基支撐能力變化的敏感性，使之不知影響瀝青面層的正常工作。基層結(jié)構(gòu)是承上啟下保證路面結(jié)構(gòu)耐久、穩(wěn)定的承重結(jié)構(gòu)層，因此要求基層具有較高的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。與瀝青面層相比，由于基層不直接與車輪和大氣接觸，相對于路面表面性能有關(guān)的材料性能指標(biāo)（如抗滑性能，抗剪切變形等）可以略為放寬。瀝青路面各結(jié)構(gòu)層之間應(yīng)緊密結(jié)合，不因?qū)娱g滑動(dòng)或松散而喪失結(jié)構(gòu)的整體效應(yīng)。瀝青由《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》可得其技術(shù)指標(biāo)如下表所示：2）粗集料粗集料是指集料中粒徑大于4.75粗集料瀝青層用粗集料選用碎石。粗集料應(yīng)該潔凈、干燥、表面粗糙、形狀接近立方體，且無風(fēng)化、無雜質(zhì)，并具有足夠的強(qiáng)度和耐磨耗性能。粗集料的質(zhì)量符合下表的規(guī)定：1）設(shè)計(jì)彎沉值其中：；；；；。3.4.31)根據(jù)本地區(qū)的路用材料，參考路面設(shè)計(jì)規(guī)范提供的推薦值，結(jié)合已有的工程經(jīng)驗(yàn)與典型結(jié)構(gòu)，擬定了兩個(gè)結(jié)構(gòu)組合方案。方案一：4細(xì)粒式瀝青混凝土+6中粒式瀝青混凝土+8粗粒式瀝青混凝土+38水泥碎石基層+？水泥石灰砂礫土層，以水泥石灰砂礫土為設(shè)計(jì)層。方案二：4細(xì)粒式瀝青混凝土+8中粒式瀝青混凝土+15密級配瀝青碎石+？水泥穩(wěn)定砂礫+18級配砂礫墊層，以水泥穩(wěn)定砂礫為設(shè)計(jì)層。2）路面結(jié)構(gòu)層厚度驗(yàn)算設(shè)計(jì)彎沉值其中：；；；；。③結(jié)構(gòu)層厚度驗(yàn)算瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工作，即結(jié)構(gòu)層材料選型、層位確定，結(jié)構(gòu)層厚度初步選定之后，路面厚度設(shè)計(jì)演算階段主要考察擬定的路面結(jié)構(gòu)在經(jīng)受使用期當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載的反復(fù)作用之后，是否能滿足兩項(xiàng)設(shè)計(jì)控制指標(biāo)的要求，即以下兩個(gè)方程式是否能滿足。其中：；。上述兩式必須同時(shí)滿足，若有一式不能滿足，則可以重新調(diào)整結(jié)構(gòu)層的材料、層位與厚度，直至滿足兩項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求為止。計(jì)算路表彎沉值應(yīng)用括號(hào)內(nèi)的參數(shù)作為輸入數(shù)值，應(yīng)用通用軟件計(jì)算得到。彎沉綜合修正系數(shù)其中：；；；；；；。計(jì)算結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力其中：；。通過計(jì)算，應(yīng)用括號(hào)里的參數(shù)作為輸入數(shù)據(jù)，應(yīng)用通用軟件計(jì)算得到。將各數(shù)據(jù)輸入瀝青路面設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算程序，得：各結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力所以，兩設(shè)計(jì)方案均符合要求。從結(jié)構(gòu)層造價(jià)方面考慮，選擇方案一。路面結(jié)構(gòu)的斷面圖如下所示：3.5.11）目的、意義路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性同水的關(guān)系十分密切。路基路面的病害有多種，形成病害的因素亦很多，但水的作用是主要因素之一，因此路基路面設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)在，必須十分重視路基路面的排水工程。根據(jù)水源的不同，影響路基路面的水流可分為地面水和地下水兩大類，與此相應(yīng)的路基排水工程，則分為地面排水和地下排水。地面水包括大氣降水（雨和雪）以及海、河、湖、水渠及水庫水。地面水對路基產(chǎn)生沖刷和滲透，沖刷可能導(dǎo)致路基整體穩(wěn)定性受損害，形成水毀現(xiàn)象。深入路基土提的水分，使土體過濕而降低路基強(qiáng)度。地下水包括上層滯水、潛水及承壓水等，它們對路基的危害程度，因條件不同而異。輕者能使路基濕軟，降低路基強(qiáng)度；重者會(huì)引起凍漲、翻漿或邊坡滑坍，甚至整個(gè)路基沿傾斜基地滑動(dòng)。水對路面的危害可以表現(xiàn)為：降低路面材料的強(qiáng)度，使瀝青從石料剝落造成各種病害；移動(dòng)荷載作用下唧泥和高壓水充數(shù)，造成路面基層承載力下降。路基排水的任務(wù)，就是將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定限度以內(nèi)，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基及路面具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。2）一般設(shè)計(jì)原則3.5.2（4）暗溝暗溝又稱盲溝，具有隱蔽工程的含義。從盲溝的構(gòu)造特點(diǎn)出發(fā)，由于溝內(nèi)分層填以大小不同的顆粒材料，利用滲水材料透水性將地下水匯集于溝內(nèi)，并沿溝排泄至指定地點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的盲溝采用簡易盲溝，橫斷面做成上寬下窄的梯形，溝壁傾斜度約為1：0.2，底寬與深度大致為1：3，深約1.0：～1.5，底寬約0.3～0.5，底部中間填以粒徑較大（3～5）的碎石。粗粒碎石兩側(cè)和上部按一定比例分層（層厚10）填以較細(xì)粒徑的粒料，逐層粒徑比例按6倍遞減。盲溝頂部和底面，設(shè)厚度30以上的不透水層。暗溝的一側(cè)邊溝下的暗溝示意圖如圖所圖3-4一側(cè)邊溝下暗溝橫斷面示意圖1-暗溝；2-層間水；3-毛細(xì)水；4-棄土堆(5)滲溝滲溝采用滲透方式將地下水匯集于溝內(nèi)，并通過溝底通道將水排至指定地點(diǎn)，其作用是降低地下水或攔截地下水，水力特性是紊流。公路路基中，淺埋的滲溝約在2～3以內(nèi)，深埋時(shí)可達(dá)6以上，底部設(shè)洞或管。洞式滲溝的洞寬約20，高約20～30；蓋板使用條板，板長約為40，厚度不小于15，并預(yù)留滲水孔，以便滲入溝內(nèi)的水匯集于洞內(nèi)排出。3.5.21）路面排水設(shè)計(jì)路面表面排水的主要任務(wù)是迅速把降落在路面和路肩的降水排走，以免造成路面積水而影響行車安全。路面表面排水設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下列原則。（1）降落在路面上的雨水，應(yīng)通過路面橫向坡度向兩側(cè)排走，避免行車道路面范圍內(nèi)出現(xiàn)積水。（2）在路線縱坡平緩、匯水量不大、路堤較低且邊坡坡面不會(huì)受到?jīng)_刷的情況下，應(yīng)采用在路堤邊坡上橫向漫坡的方式排除路面表面水。（3）在路堤較高，邊坡坡面未做防護(hù)而易遭受路面表面水流沖刷，或者坡面雖已采取防護(hù)措施但仍有可能受到?jīng)_刷時(shí)，應(yīng)沿路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶，匯集路面表面水，然后通過泄水口和急流槽排離路堤。4支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重力式的構(gòu)造必須滿足強(qiáng)度與穩(wěn)定性的要求，同時(shí)考慮就地取材，經(jīng)濟(jì)合理，施工養(yǎng)護(hù)的方便與安全。1）墻身構(gòu)造本設(shè)計(jì)中重力式擋土墻采用仰斜式，設(shè)計(jì)墻高為5，墻背坡度采取一般值，取1：0.25；墻面坡度與墻背坡度一致。因?yàn)樵O(shè)計(jì)地區(qū)石料豐富，采用25片石砌筑，水泥砂漿勾縫。墻頂寬度為1.2?；A(chǔ)底面采用不規(guī)則梯形，坡度為。排水設(shè)施包括地面排水和墻身排水兩部分，地面排水采用設(shè)置地面排水溝的方式截引地表水；在墻身一定高度布置直徑為0.05的泄水孔，作為墻身排水的方式。擋土墻基礎(chǔ)采用明挖法，埋深不小于1.0，考慮凍脹等因素的影響，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深為1.30。2）各參數(shù)的確定墻背填料物理力學(xué)指標(biāo)的選取依照下表：表4-1墻背填料的物理力學(xué)指標(biāo)填料種類綜合內(nèi)摩擦角內(nèi)摩擦角重度粉土粘性土～-17、18～-17、18砂類土-17、18碎石類土-18、19不易風(fēng)化的塊石-18、19本地區(qū)石料豐富，填料選擇碎石土，內(nèi)摩擦角，重度。填土與墻背間的摩擦角的確定依據(jù)下表：表4-2填土與墻背間的摩擦角墻背土墻身材料巖塊及粗粒土細(xì)粒土混凝土或石砌體或第二破裂面或假想墻背土體地基土屬粘性土，擋土墻與地層間的摩擦系數(shù)為0.30～0.40，本設(shè)計(jì)計(jì)算中取0.4。地基土重度為18。各設(shè)計(jì)參數(shù)匯總制成下表：表4-3各參數(shù)匯總表墻身及基礎(chǔ)填料及地基擋土墻類型仰斜路肩墻填料種類重度墻高填料內(nèi)摩擦角墻面坡度1：0.25填料與墻背摩擦角墻背坡度1：0.25地基土重度18砌筑材料漿砌片石基礎(chǔ)與地基土的摩擦系數(shù)0.4基礎(chǔ)底面坡度基礎(chǔ)頂面埋深（）0.8圬工砌體摩擦系數(shù)地基土摩擦系數(shù)0.82）擋土墻的布置擋土墻的布置是擋土墻設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容，通常根據(jù)墻趾處的地址和水文情況，在路基橫斷面圖和墻趾縱斷面圖上進(jìn)行。擋土墻斷面布置及墻身形式如圖所示：圖4-1擋土墻斷面圖（1）擋土墻位置的選定路塹擋土墻設(shè)置在路基的側(cè)邊溝，山坡?lián)跬翂υO(shè)置在基礎(chǔ)可靠處；沿河路堤段設(shè)置擋土墻。（2）縱面布置縱面布置在墻趾縱斷面圖上進(jìn)行，布置后的擋土墻正面圖如下：圖4-2擋土墻縱向布置圖（3）平面布置對于較長的沿河擋土墻和曲線擋土墻，除了縱向布置外，還應(yīng)進(jìn)行平面布置，繪制平面圖。沿河段擋土墻的平面布置如下：圖4-3擋土墻平面布置圖（1）擋土墻自重及重心計(jì)算參照圖4-1，將擋土墻分為三部分，取單位墻長，截面各部分對應(yīng)墻體重力分別為：截面各部分的重心至墻趾的距離：單位墻長的重力：全截面重心到墻趾的距離：（2）車輛荷載和墻后土體所引起的主動(dòng)土壓力計(jì)算1）車輛荷載換算在本擋土墻設(shè)計(jì)中，換算均布土層厚度直接由擋土墻高度確定的附加荷載強(qiáng)度計(jì)算，即：其中：；。表4-4附加荷載強(qiáng)度墻高墻高20.010.0當(dāng)擋土墻墻高～時(shí)，由線性內(nèi)插法確定。設(shè)計(jì)墻高，由線性內(nèi)插法計(jì)算，。換算成均布荷載的當(dāng)量涂層高度，基礎(chǔ)埋深較淺，不計(jì)算墻前被動(dòng)土壓力。2）車輛荷載和墻后填土引起的主動(dòng)土壓力計(jì)算設(shè)計(jì)擋土墻墻背粗糙且傾斜，墻與土間的摩擦角為；填土為理想散粒體，粘聚力，填土表面傾斜。所以采用庫倫土壓力理論計(jì)算車輛荷載和墻后填土引起的主動(dòng)土壓力。計(jì)算圖示如下：圖4-4填土主動(dòng)土壓力計(jì)算圖示擋土墻的當(dāng)量墻高（1）試算破裂角假定破裂面位置通過荷載中心，按上圖示及相應(yīng)的計(jì)算公式，試算破裂角。仰斜墻背，取負(fù)值，為荷載靠近墻背一端到墻背的距離，在本假設(shè)中，于是與假定的破裂面位置相符。（2）計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)式中為墻后填土表面的傾斜角，。擋土墻常用作用（含荷載）的組合為擋土墻結(jié)構(gòu)重力、墻頂上的有效永久荷載、填土重力、填土側(cè)壓力、其他永久荷載及基本可變荷載相結(jié)合，結(jié)構(gòu)的提高系數(shù)。（3）計(jì)算主動(dòng)土壓力及作用點(diǎn)位置后踵點(diǎn)主動(dòng)土壓力單位墻長上主動(dòng)土壓力的水平分量：單位墻長上主動(dòng)土壓力的豎直分量：土壓力水平分量的作用點(diǎn)到墻趾的距離：土壓力豎直分量的作用點(diǎn)到墻趾的距離：3）計(jì)算地基承載力（1）計(jì)算地基的極限荷載擋土墻基礎(chǔ)底面的傾斜角較小，可近似認(rèn)為是條形基礎(chǔ)，。根據(jù)太沙基條形基礎(chǔ)（密實(shí)地基）公式：其中：；；；；。根據(jù)砂土和粘性土的參考值表，得地基土的標(biāo)準(zhǔn)粘聚力，計(jì)算粘聚力；標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算內(nèi)摩擦角，結(jié)合太沙基公式的承載力系數(shù)圖，得。代入數(shù)據(jù)計(jì)算，得：根據(jù)地基承載力抗力值計(jì)算的有關(guān)規(guī)定，當(dāng)擋土墻埋深大于0.5時(shí)，地基承載力按下式計(jì)算：其中：；；；；。根據(jù)承載力修正系數(shù)表，對于均小于0.85的粘質(zhì)土，。，。計(jì)算，取4）基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算為了保證擋土墻的基底應(yīng)力不超過地基的容許承載力，應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算。為了使擋土墻墻型結(jié)構(gòu)合理和避免發(fā)生顯著的不均勻沉降，還應(yīng)控制作用于擋土墻基底的合理偏心距。合力偏心距驗(yàn)算合力偏心距：其中：；?；缀狭Φ姆ㄏ蚍至χ旱牧Ρ郏海ê狭υ谥行木€右側(cè)）根據(jù)基底合力偏心距表：表4-5基底合力偏心距地基條件合力偏心距地基條件合力偏心距非巖石地基軟土、松砂、粘土較差的巖石地基緊密細(xì)砂、粘土堅(jiān)密的巖石地基碎礫石、中砂滿足要求。（2）基底應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)：其中：；。。其中：；；。。，，，?；讘?yīng)力所以基底應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求。擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算為了保證擋土墻抗滑穩(wěn)定性，應(yīng)驗(yàn)算在土壓力及其他外力作用下，基底摩擦阻力抵抗擋土墻滑移的能力。在一般情況下，擋土墻應(yīng)滿足：其中：Ⅱ其它參數(shù)含義與上文含義一致。代入數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)尺寸，滿足擋土墻抗滑穩(wěn)定性的要求。（2）抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算為了保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性，須驗(yàn)算它抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆的能力，擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性應(yīng)滿足：其中：；代入數(shù)據(jù)：所以，設(shè)計(jì)尺寸，滿足抗傾覆性要求。墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算為了保證墻身具有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇1～2個(gè)控制斷面進(jìn)行驗(yàn)算，如墻身底部、墻高處、上下墻（凸形及橫重式墻）交界處。本驗(yàn)算選擇墻身底部，驗(yàn)算圖示如下圖所示：圖4-5墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算圖示根據(jù)《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD61—2005）的規(guī)定，構(gòu)件采用分項(xiàng)安全系數(shù)的極限設(shè)計(jì)時(shí)，荷載效應(yīng)不利組合的設(shè)計(jì)值，應(yīng)小于或等于結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的設(shè)計(jì)值。（1）強(qiáng)度計(jì)算擋土墻的墻身強(qiáng)度應(yīng)滿足：其中：；；；。。其中：；；；；～；；。計(jì)算確定各參數(shù)：，根據(jù)石砌體容許應(yīng)力表，如下表所示：表4－6石砌體的容許應(yīng)力()砌體種類水泥等級壓應(yīng)力剪應(yīng)力片石砌體快石砌體粗料石砌體平縫錯(cuò)縫0.8————1.32.03.40.160.241.82.43.70.230.34查閱表格，所以，在本設(shè)計(jì)中，被動(dòng)土壓力、水浮力、靜水壓力、動(dòng)水壓力、地震力均為0。所以，由以上計(jì)算，墻身截面滿足強(qiáng)度要求。（2）墻身穩(wěn)定性驗(yàn)算規(guī)范規(guī)定，擋土墻墻身應(yīng)滿足：其中：：；；。系數(shù)表如下所示：表4—7系數(shù)表砌體砂漿強(qiáng)度等級混凝土0.0020.00250.0040.002根據(jù)上表，。。代入數(shù)據(jù)，計(jì)算：則，，墻身穩(wěn)定性符合要求。（3）墻身截面正面受剪驗(yàn)算擋土墻正面受剪時(shí)，應(yīng)滿足下式的要求：其中：；；；；。而，，其中：；；；；；；的參數(shù)表如下所示：表4—8的參數(shù)表砌體種類塊石0.790.5片石0.220.5查閱表格，。，。所以，剪力組合設(shè)計(jì)值，受剪軸向力其中：。，為矮墻，。代入數(shù)據(jù)計(jì)算：軸壓比所以，滿足要求。所以，擋土墻的設(shè)計(jì)尺寸滿足所有要求。結(jié)論致謝參考文獻(xiàn)【1】《鎮(zhèn)安縣風(fēng)土人情資料集》.鎮(zhèn)安縣縣委宣傳室.地圖出版社，2006【2】《鎮(zhèn)安縣簡介》.鎮(zhèn)安縣縣委宣傳室.百度文庫，2004【3】《交通工程學(xué)》.徐吉謙、陳學(xué)武.人民交通出版社,2008【4】《道路勘測設(shè)計(jì)》.張維全.人民交通出版社,2007【5】《道路勘測設(shè)計(jì)》.楊少偉.人民交通出版社，2004【6】《路基路面工程》.鄧學(xué)鈞.人民交通出版社，2008【7】《路基設(shè)計(jì)原理與計(jì)算》.李峻利、姚代祿.人民交通出版社，2001【8】《路基工程》.楊廣慶.中國鐵道出版社，2003【9】《土力學(xué)地基基礎(chǔ)》.陳希哲.清華大學(xué)出版社，2004【10】《新型支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工程實(shí)例》.李海光.人民交通出版社，2004【11】《瀝青混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