道路橋梁工程技術(shù)三級(jí)水泥公路畢業(yè)設(shè)計(jì)

摘要本設(shè)計(jì)為臨沂B3～B1段三級(jí)公路線形及水泥路面設(shè)計(jì)，臨沂全境地形主要以平原、山地、丘陵為主，地勢(shì)較為平坦。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容有：平面線形設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)、橫斷面設(shè)計(jì)。平面線形設(shè)計(jì)包括紙上選線、定線，圓曲線、緩和曲線參數(shù)設(shè)定，直線設(shè)計(jì)等；縱斷面設(shè)計(jì)包括拉坡、豎曲線要素設(shè)計(jì)等。在豎曲線設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意行車視距和視線誘導(dǎo)問(wèn)題即滿足“平包豎〞，合成坡度也要滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；橫斷面設(shè)計(jì)中，進(jìn)行了擋墻和涵洞的排水設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)從近期和遠(yuǎn)期交通量出發(fā)，綜合考慮了未來(lái)幾年的人口增長(zhǎng)和交通量的變化，遵循“以人為本〞科學(xué)開展的可持續(xù)開展的原那么，更好地效勞沂蒙革命老區(qū)建設(shè)大美臨沂。關(guān)鍵詞線形設(shè)計(jì)，路基路面設(shè)計(jì)，擋土墻設(shè)計(jì)ABSTRACTThisdesignisLinYiB3～B1level3highwayalignmentandcementroadsurfacedesign,LinYiacrossterrainmainlyplains,mountains,hills,relativelyflatterrain.Thecontentofthisdesignare:theplanelinedesign,profiledesign,cross-sectionaldesign.Planelinedesignincludingpaperlineselection,routing,circularcurve,transitioncurveparametersetting,straightlinedesign,etc.;Profiledesign,suchasslope,verticalcurvedesign,ultra-highsettomeetthedesignrequirementsof2%,ontheverticalcurvedesign,shouldpayattentiontothedrivingrangeandthelineofsightguidanceproblemwhichmeetthe"flatpack",andsyntheticslopewillmeetthespecificationrequirements;Cross-sectionaldesign,makedrivingmorecomfortable,inordertoensuretheusefixednumberofyearoftheroad,ontheroadalsomadearetainingwallandthedesignofthedrainageculvert.

Thisdesignembarksfromtheimmediateandlong-termtraffic,consideringthechangesinpopulationgrowthandtrafficoverthenextfewyears,followthe"people-oriented"scientificdevelopmentoftheprincipleofsustainabledevelopment,betterservetheriverbankMongoliaoldrevolutionarybaseareasofLinYi.

KEYWORDSlinedesign,subgradeandpavementdesign，retainingwalldesign目錄891摘要 I20262ABSTRACT II32559前言 113994第1章道路概況 2305641.1概述 215081.2公路自然區(qū)劃 255831.3工程地質(zhì)、水文地質(zhì) 2275181.4氣候條件 3294511.5設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 3142731.6公路等級(jí)確定 314327第2章平面設(shè)計(jì) 6273902.1平面設(shè)計(jì)一般原那么 668822.2直線 7175352.3圓曲線 879932.4緩和曲線 10158802.5方案比選 1429593第3章縱斷面設(shè)計(jì) 16263.1縱斷面設(shè)計(jì)的原那么 16269903.2縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn) 17321553.3平縱組合的設(shè)計(jì)原那么 1967903.4計(jì)算豎曲線要素 1965573.5縱斷面設(shè)計(jì)方法及步驟 2113378第4章橫斷面設(shè)計(jì) 2241674.1路肩的作用及寬度 23238824.2路拱橫坡度 23256574.3平曲線加寬設(shè)計(jì) 2345954.4平曲線超高設(shè)計(jì) 24235224.5行車視距 24298744.6橫斷面設(shè)計(jì)方法 25139764.7路基寬度確實(shí)定 25151894.8路堤和路塹邊坡坡度確實(shí)定 25162534.9路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配 2526331第5章公路路基設(shè)計(jì) 31216155.1設(shè)計(jì)原那么 3189865.2設(shè)計(jì)指標(biāo) 31270305.3路基設(shè)計(jì)方案 32216585.4路基防護(hù)設(shè)計(jì) 3357155.5路基支擋物設(shè)計(jì) 33200485.6擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算 3617248第6章路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 39191436.1路面結(jié)構(gòu)組成 39214246.2水泥路面設(shè)計(jì) 4014085第7章排水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 44165207.1排水的目的與要求 44164917.2路基路面排水設(shè)計(jì)的一般原那么 4417067.3地表排水設(shè)備的類型 45206437.4邊溝設(shè)計(jì) 4544257.5排水溝設(shè)計(jì) 46219117.6路面排水設(shè)計(jì) 4641227.7涵洞設(shè)計(jì) 4715290結(jié)論 494884致謝 5031557參考文獻(xiàn) 51前言初步設(shè)計(jì)是進(jìn)行公路和城市道路設(shè)計(jì)施工建設(shè)的必要環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的好壞直接影響著以后整個(gè)工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量。它是通過(guò)所給的地形圖在充分考慮當(dāng)?shù)氐牡匦蔚匚飾l件并且結(jié)合各種標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行的道路的綜合設(shè)計(jì)。它一般包括道路的平縱橫設(shè)計(jì)、防護(hù)設(shè)計(jì)、排水設(shè)計(jì)、路基路面設(shè)計(jì)等。本次設(shè)計(jì)為臨沂B3～B1段三級(jí)公路設(shè)計(jì)，使我們能掌握道路設(shè)計(jì)過(guò)程的一些根本的原那么，了解道路根本設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序等。通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以使我們?cè)谌绾芜M(jìn)行公路施工圖設(shè)計(jì)方面進(jìn)行一次全面的、系統(tǒng)的訓(xùn)練，使我們了解公路施工圖設(shè)計(jì)所包括的工作內(nèi)容、工作程序、施工圖設(shè)計(jì)文件所包括的內(nèi)容及文件的編制方法等，為今后從事公路工程設(shè)計(jì)工作打下良好的根底。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，既有助于提高我們綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，同時(shí)也有助于以后在工作崗位能很快地適應(yīng)工作環(huán)境。

本次設(shè)計(jì)中的主要任務(wù)是：

1.在進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證的根底上，選定臨沂B3～B1段三級(jí)公路路線設(shè)計(jì)方案，根據(jù)道路技術(shù)等級(jí)和道路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算確定相關(guān)參數(shù)。

2.繪制臨沂B3～B1段三級(jí)公路路線平、縱、橫斷面設(shè)計(jì)圖，路基路面結(jié)構(gòu)圖。3.進(jìn)行該道路曲線要素計(jì)算、編制相關(guān)計(jì)算結(jié)果表。4.擋土墻附屬構(gòu)造設(shè)計(jì)及涵洞等的排水設(shè)計(jì)

。5.路基路面設(shè)計(jì)。

本畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)公路工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行道路設(shè)計(jì)和局部附屬構(gòu)造設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)當(dāng)中難免會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，希望給予批評(píng)和指正。第1章道路概況1.1概述臨沂位于山東省東南部南與江蘇省相鄰是中國(guó)華東地區(qū)的特大城市之一，中國(guó)商貿(mào)物流之都，山水生態(tài)旅游勝地，歷史上是著名的革命老區(qū)。2021年躋身新二線城市，并被聯(lián)合國(guó)確定為“綠色工業(yè)平臺(tái)〞。是海關(guān)特批實(shí)行“旅游購(gòu)物商品通關(guān)方式〞的城市，為全國(guó)重要的物流中心。隨著經(jīng)濟(jì)的快速開展，現(xiàn)有交通已根本無(wú)法滿足現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)的需要，“要想富，先修路〞已成為社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)開展的紐帶。1.2公路自然區(qū)劃我市位于魯東南部與江蘇省接壤，根據(jù)全國(guó)公路自然區(qū)劃圖，臨沂市屬于東部溫潤(rùn)季凍區(qū)Ⅱ5a。1.3工程地質(zhì)、水文地質(zhì)臨沂地處魯中南低山丘陵區(qū)東南部和魯東丘陵南部。地勢(shì)西北高東南低，自北而南，有沂山、蒙山、尼山3條主要山脈呈西北東南向延伸，控制著沂沭河上游及其主要支流的流向。以沂、沭河為中心，西、北、東三面群山環(huán)抱，向南構(gòu)成扇狀沖積平原。山地、丘陵、平原面積比例為1:2:2。山地集中分布在沂水、沂南、蒙陰、平邑、費(fèi)縣、莒南等縣。地勢(shì)比擬高，一般海拔400米以上。丘陵主要分布于山區(qū)外圍，沂水、沂南、莒南、蘭山、蒼山、臨沭、郯城、平邑等地都有分布，以沭河以東分布最廣，一般海拔200米～400米。平原有沂沭河沖積平原、山間溝谷平原、澇洼平原。沂沭河沖積平原主要分布在沂水南部、沂南東部、河?xùn)|、蘭山、羅莊、蒼山、郯城。澇洼地平原主要分布于蒼山和郯城南部。境內(nèi)山脈自北而南，有沂山、蒙山、尼山3條主要山脈，海拔千米以上的山峰有10余座。其中蒙山海拔1156米，為山東第二頂峰，素稱“岱宗之亞〞，久負(fù)盛名，享譽(yù)中外。境內(nèi)有不少由流水侵蝕造成的桌狀山，當(dāng)?shù)胤Q為“崮〞，素稱沂蒙七十二崮，著名的孟良崮就是其中之一。境內(nèi)有沂河、束河、中運(yùn)河、濱海四大水系，區(qū)域劃分屬淮河流域。主要河流為沂河和沭河，有較大支流1035條，10公里以上河流300余條。較大支流有東汶河、蒙河、柳青河、祊河、涑河、李公河、白馬河等，流域面積10790余平方公里。境內(nèi)河流均屬山洪河道，上游支流眾多，源短流急，雨季洪水暴漲，峰高量大，枯水季那么多數(shù)斷流。多年平均地表水資源量51.6億立方米，地下水資源量23.6億立方米，重復(fù)計(jì)算量15.6億立方米，水資源總量59.6億立方米。其中現(xiàn)有水利工程平均年可供水量31.8億立方米。1.4氣候條件氣候?qū)贉貛Ъ撅L(fēng)區(qū)大陸性氣候，氣溫適宜，四季清楚，光照充足，雨量充分，雨熱同季，無(wú)霜期長(zhǎng)。全年平均氣溫14.1℃，極端最高氣溫39.℃，最低氣溫-24.1℃，年降水量849毫米，全年無(wú)霜期200天以上。曾在五十年代，冬季最低氣溫達(dá)-24℃。1.5設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公路等級(jí)：三級(jí)公路。采用整體式斷面標(biāo)準(zhǔn)，其主要技術(shù)指標(biāo)如下：1.計(jì)算行車速度〔km/h〕：402.車道條數(shù)：23.路基寬度〔m〕：8.5m〔2×3.5m車行道+2×0.75m土路肩〕4.平曲線一般長(zhǎng)度〔m〕：350

平曲線最小長(zhǎng)度〔m〕：705.最大縱坡〔%〕：71.6公路等級(jí)確定資料〔交通量年增長(zhǎng)率為10%〕見表1-1。表1-1車輛組合車型前軸重〔KN〕后軸重〔KN〕后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距〔m〕交通量依維柯791329.0056.501雙輪組-10金杯SY13212.8027.601雙輪組-80躍進(jìn)NJ13120.2038.201雙輪組-70解放CA34022.1056.601雙輪組-20豐田FDA110L35.0075.001雙輪組220續(xù)表1-1車型前軸重(KN)后軸重(KN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距〔m〕交通量群眾捷達(dá)4.456.451雙輪組-120斯柯達(dá)明銳6.907.301-80根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB01-2003〕，各汽車換算系數(shù)見表1-2。表1-2車輛折算系數(shù)汽車代表車型車輛折算系數(shù)說(shuō)明汽車代表車型車輛折算系數(shù)說(shuō)明小客車1.019座的客車和載質(zhì)量的貨車大型車2.0載質(zhì)量的貨車中型車1.519座的客車和載質(zhì)量的貨車拖掛車3.0載質(zhì)量的貨車遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量〔輛/日〕Nd遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量〔輛/日〕；N0起始年平均日交通量〔輛/日〕，包括現(xiàn)有交通量和道路建成后從其他道路吸引過(guò)來(lái)的交通量；r設(shè)計(jì)交通量年平均增長(zhǎng)率〔%〕；n設(shè)計(jì)交通量預(yù)測(cè)年限；在調(diào)查中小型車200輛，中型車150輛，大型車50輛，N0=小型車+1.5中型車+2.0大型車=525輛3210.85輛依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：高速公路：四車道高速公路一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量25000～55000輛；一級(jí)公路：四車道一級(jí)公路一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量15000～30000輛。二級(jí)公路：雙車道二級(jí)公路一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量5000～15000輛。三級(jí)公路：雙車道二級(jí)公路一般能適應(yīng)按各種汽車折合成小客車的年平均晝夜交通量2000～6000輛。由遠(yuǎn)景設(shè)計(jì)年平均日交通量3210.85輛/日，擬定該公路為三級(jí)公路。平面設(shè)計(jì)2.1平面設(shè)計(jì)一般原那么1.平面線形應(yīng)與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)平面線形應(yīng)直捷、流暢，并與地形地物相適應(yīng)，宜直那么直，宜曲那么曲，不片面追求直曲，這是美學(xué)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)的要求。在地勢(shì)平坦的平原微丘區(qū)，路線以方向?yàn)橹鲗?dǎo)，平面線形三要素中以直線為主；在地勢(shì)起伏很大的山嶺重丘區(qū)，路線以高程為主導(dǎo)，為適應(yīng)地形，曲線所占比例較大。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組合取決于地形地物等具體條件，不要片面強(qiáng)調(diào)路線以直線為主或曲線為主。2.保持平面線形的均衡與連貫〔1〕長(zhǎng)直線盡頭不能接以小半徑曲線。長(zhǎng)直線和大半徑曲線會(huì)導(dǎo)致較高的車速，假設(shè)突然出現(xiàn)小半徑曲線，會(huì)因減速不及而造成事故?！?〕高、低標(biāo)準(zhǔn)之間要有過(guò)渡。同一等級(jí)的道路由于地形的變化在指標(biāo)的采用上會(huì)有變化，同一條道路按不同設(shè)計(jì)速度的各設(shè)計(jì)路段之間也會(huì)形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的變化。3.平曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度汽車在曲線路段上行駛，如果曲線過(guò)短，司機(jī)就必須很快的轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤，這樣在高速行駛的情況下是非常危險(xiǎn)的。同時(shí)，如不設(shè)置足夠長(zhǎng)度的緩和曲線，使離心加速度變化率小于一定數(shù)值，從乘客的心理和生理感受來(lái)看也是不好的。當(dāng)?shù)缆忿D(zhuǎn)角很小時(shí)，曲線長(zhǎng)度就顯得比實(shí)際短，容易引起曲線很小的錯(cuò)覺。因此，平曲線具有一定的長(zhǎng)度是必要的。4.平面設(shè)計(jì)要求〔1〕軌跡是連續(xù)的，即軌道上任一點(diǎn)不出現(xiàn)轉(zhuǎn)折和錯(cuò)位；〔2〕軌跡的曲率是連續(xù)的，即軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率值；〔3〕軌跡曲率變化率是連續(xù)的，即軌跡上任一點(diǎn)不出現(xiàn)兩個(gè)曲率變化率值。隨汽車交通量的增加和行駛速度的提高，道路在直線和圓曲線之間引入了一條曲率逐漸變化的“緩和曲線〞，使整條線形符合汽車行駛軌跡特性，保持了線形的曲率連續(xù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐證明，在直線和圓曲線之間設(shè)置了緩和曲線，使平面線形在視覺上更加平順，能更好的引導(dǎo)駕駛員的視線，路線更容易被駕駛員跟蹤。直線、圓曲線和緩和曲線，稱之為平面線形三要素，因此，世界各國(guó)道路平面線形均是由三要素組成。本次設(shè)計(jì)也由三要素組成。接下來(lái)就是直線、圓曲線和緩和曲線的設(shè)計(jì)。2.2直線1.直線的特點(diǎn)直線作為平面線形要素的一局部，在公路設(shè)計(jì)中普遍使用，由于兩點(diǎn)間直線最短，一般只要地勢(shì)平坦、無(wú)大的地物障礙均可采用直線通過(guò)，但是過(guò)長(zhǎng)的直線也并不理想，在地勢(shì)起伏較大的地區(qū)，直線難與地形相適應(yīng)，產(chǎn)生高填深挖路基，破壞自然景觀，假設(shè)長(zhǎng)度運(yùn)用不好，會(huì)影響線形的連續(xù)性。過(guò)長(zhǎng)的直線會(huì)產(chǎn)生駕駛疲勞，對(duì)平安行車不利。所以，在選線定線中直線的運(yùn)用、長(zhǎng)度確實(shí)定，應(yīng)慎重考慮，不宜采用過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)的直線。2.直線的最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度在道路平面線形設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)沿線地形、地物條件，駕駛員的視覺和心理感受以及保證行車平安等因素，合理布設(shè)直線路段，對(duì)直線的最大長(zhǎng)度與最小長(zhǎng)度應(yīng)有所限制?！?〕直線的最大長(zhǎng)度由于我國(guó)地域遼闊，對(duì)直線最大長(zhǎng)度無(wú)統(tǒng)一規(guī)定，可根據(jù)當(dāng)前地形、地物、自然景觀以及經(jīng)驗(yàn)等決定直線的最大長(zhǎng)度，由于本設(shè)計(jì)路段中地勢(shì)較為平坦，地勢(shì)并不復(fù)雜，本設(shè)計(jì)中直線的最大長(zhǎng)度為1043.785m。〔2〕直線的最小長(zhǎng)度直線的最小長(zhǎng)度分為同向圓曲線間直線的最小長(zhǎng)度和反向圓曲線間直線的最小長(zhǎng)度。臨沂B3～B1段公路全長(zhǎng)4144.993m，本設(shè)計(jì)路段采用同向圓曲線間的設(shè)計(jì)，根據(jù)?公路路線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGD20-2006〕規(guī)定：當(dāng)設(shè)計(jì)速度60km/h時(shí)，同向圓曲線間的直線最小長(zhǎng)度〔以km/h計(jì)〕以不小于設(shè)計(jì)速度〔以km/h計(jì)〕的6倍為宜。即40×6=240m，此次同向圓曲線間直線距離為862.014m滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。圖2.1主線設(shè)計(jì)圖2.3圓曲線1.圓曲線的特點(diǎn)及運(yùn)用〔1〕圓曲線的特點(diǎn)圓曲線上任意點(diǎn)的曲率半徑R=常數(shù)，曲率1/R=常數(shù)，故測(cè)設(shè)和計(jì)算簡(jiǎn)單；b.圓曲線上任意一點(diǎn)都在不斷的改變著方向，比直線更能適應(yīng)地形的變化，由不同半徑的多個(gè)圓曲線組合而成的復(fù)曲線，對(duì)地形、地物和環(huán)境有更強(qiáng)的適應(yīng)能力；c.汽車在圓曲線上行駛要收到離心力的作用，對(duì)行車的平安性和舒適性等產(chǎn)生不利影響，圓曲線半徑越小、行駛速度越高，行車越危險(xiǎn)；d.汽車在圓曲線上轉(zhuǎn)彎時(shí)各輪軌跡半徑不同，比在直線上行駛多占用路面寬度；e.汽車在小半徑的圓曲線內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，視距條件較差，視線會(huì)受到路塹邊坡或其他障礙物的阻擋，易發(fā)生行車事故。2.圓曲線的運(yùn)用〔1〕選用圓曲線半徑應(yīng)與地形險(xiǎn)適應(yīng)，以采用超高值為2%～4%的圓曲線半徑為宜；〔2〕地形條件限制時(shí)，可大于或接近圓曲線一般最小半徑；地形條件特殊困難不得已時(shí)，方可采用圓曲線極限最小半徑。〔3〕在選用圓曲線半徑時(shí)，應(yīng)與設(shè)計(jì)速度相適應(yīng)，同向銜接街路段的平、縱線形要素相協(xié)調(diào)，構(gòu)成連續(xù)、均衡的曲線線形?！?〕選用圓曲線半徑時(shí)，最大半徑值一般不宜超過(guò)10000m。3.圓曲線最小半徑汽車在圓曲線上行駛時(shí)保持穩(wěn)定的必要的條件是汽車所受橫向力被輪胎與路面之間的摩阻力抵消，假設(shè)橫向力大于摩阻力，汽車出現(xiàn)橫向滑移，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制橫向力系數(shù)不超過(guò)摩阻力。4.極限最小半徑極限最小半徑是指為保證車輛按設(shè)計(jì)速度平安行駛所規(guī)定的圓曲線半徑最小值，極限最小半徑是路線設(shè)計(jì)中的極限值，是在特殊困難情況下不得已才使用的，一般不輕易采用。本設(shè)計(jì)中亦未采用極限最小半徑。5.一般最小半徑一般最小半徑是指各級(jí)公路對(duì)按設(shè)計(jì)速度行駛的車輛能保證其平安、舒適的最小圓曲線半徑，一般最小半徑是在通常情況下推薦采用的最小半徑。一是考慮汽車在這種圓曲線上以設(shè)計(jì)速度或以接近設(shè)計(jì)速度行駛時(shí)，旅客有充分的舒適感；二是考慮在地形比擬復(fù)雜的情況下不會(huì)過(guò)多增加工程量。6.不設(shè)超高的最小半徑當(dāng)圓曲線半徑較大時(shí)，離心力的影響較小，路面摩阻力可保證汽車有足夠的穩(wěn)定性，這時(shí)可不設(shè)超高，設(shè)置與直線段上相同的雙向橫坡路拱形式。因此，不設(shè)超高最小半徑是指不必設(shè)置超高就能滿足行駛穩(wěn)定性的圓曲線最小半徑。7.最大超高值在車速較高的情況下為了平衡離心力要用較大的超高，但道路上行駛車輛的速度差異較大，特別是在混合交通的道路上，不僅要照顧快車，也要考慮慢車的平安。對(duì)于慢車，乃至因故暫停在彎道上的車輛，其離心力接近于0或等于0。根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB01-2003〕對(duì)各級(jí)公路的最大超高規(guī)定：一般地區(qū)的二、三、四級(jí)公路為8%。積雪冰凍地區(qū)的各級(jí)公路均為6%。二、三、四級(jí)公路接近城鎮(zhèn)且混合交通量大的路段，車速受到限制時(shí)和城市道路當(dāng)設(shè)計(jì)速度為40km/h，最大超高取2%。故本設(shè)計(jì)最大超高取為2%，滿足其規(guī)定要求。根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB01-2003〕規(guī)定，將各級(jí)公路圓曲線最小半徑繪制表格如下：表2-1各級(jí)公路圓曲線最小半徑設(shè)計(jì)速度〔km/h〕8060403020極限最小半徑〔m〕250125603015一般最小半徑〔m〕4002001006530不設(shè)超高最小半徑〔m〕路拱2%25001500600350150路拱2%23501900800450200本路段設(shè)計(jì)中，為考慮行車等多方面平安，采用圓曲線半徑為700m，最大超高取2%，滿足?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB0-2003〕之規(guī)定。2.4緩和曲線緩和曲線是道路平曲線形要素的之一，它是設(shè)置在直線與圓曲線間或半徑相差較大、轉(zhuǎn)向相同的兩圓曲線間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。1.緩和曲線的作用〔1〕曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循〔2〕立新加速度逐漸變化，旅客感受舒適〔3〕超高及加寬逐漸變化，行車更加平穩(wěn)〔4〕與圓曲線配合，增加線形美觀2.緩和曲線的最小長(zhǎng)度因車輛要在緩和曲線上完成不同曲率的過(guò)渡行駛，緩和曲線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，以使駕駛員能沉著的打轉(zhuǎn)向盤、乘客感覺舒適、線形美觀流暢，圓曲線上的超高和加寬的過(guò)渡也能在緩和曲線內(nèi)平順完成。所以應(yīng)規(guī)定緩和曲線的最小長(zhǎng)度。(2-1)本設(shè)計(jì)中緩和曲線長(zhǎng)度取為100m滿足緩和曲線最小長(zhǎng)度。3.平曲線要素計(jì)算〔1〕根本型按直線——緩和曲線——圓曲線——緩和曲線——直線的順序組合而成的曲線。這種線形是經(jīng)常采用的。緩和曲線是道路平面要素之一，它是設(shè)置在直線和圓曲線之間或半徑相差較大的兩個(gè)轉(zhuǎn)向相同的圓曲線之間的一種曲率連續(xù)變化的曲線。設(shè)計(jì)時(shí)要注意和圓曲線相協(xié)調(diào)、配合，在線形組合和線形美觀上產(chǎn)生良好的行車和視覺效果，宜將直線、緩和曲線、圓曲線之長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)成1：1：1?！?〕卵形曲線用一個(gè)盤旋線連接兩個(gè)同向圓曲線的組合形式稱為卵形曲線。卵形曲線公用的參數(shù)A宜在R2/2≤A≤R2范圍內(nèi)〔R2為小圓半徑〕，兩圓曲線半徑之比應(yīng)滿足R2/R1=0.2～0.8為宜，兩圓曲線的間距以D/R2=0.003～0.03為宜〔D為兩圓曲線間的最小間距〕。卵形曲線應(yīng)能滿足大圓完全包住小圓。假設(shè)大圓半徑無(wú)限大，即直線，其即屬于根本型。卵形曲線的盤旋線不是從原點(diǎn)開始的完整圓曲線，而是使用曲率從1/R1到1/R2這一段的不完整盤旋線。表2-2主要技術(shù)指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)名稱規(guī)范值序號(hào)指標(biāo)名稱規(guī)范值1公路等級(jí)兩車道三級(jí)公路8停車視距(m)752路基寬度(m)8.59凸形豎曲線一般最小半徑(m)30003設(shè)計(jì)行車速度(km/h)4010凹形豎曲線一般最小半徑(m)20004平曲線極限最小半徑(m)6011最短坡長(zhǎng)(m)1005平曲線一般最小半徑(m)10012設(shè)計(jì)洪水頻率1/256不設(shè)超高最小平曲線半徑(m)6007最大縱坡(％)7根據(jù)本段路線所處路段，綜合全路段的路線走向及線形要求，本路段共有二個(gè)交點(diǎn)，，。圖2.2圓曲線幾何要素JD1處:取圓曲線半徑R=700m，緩和曲線長(zhǎng)度確定如下：〔2-2〕，取〔2-3〕〔2-4〕〔2-5〕因此曲線的幾何要素為：偏角α＝，半徑R＝700m，切線長(zhǎng)：〔2-6〕267.444曲線長(zhǎng)：〔2-7〕 外矢距： 〔2-8〕 校正數(shù)： 〔2-9〕主點(diǎn)樁號(hào)計(jì)算如下：JD1樁號(hào)為K1+311.201，直緩點(diǎn)樁號(hào)：ZH=JD1-T=K1+043.757緩圓點(diǎn)樁號(hào)：HY=ZH+Ls=K2+043.757曲中點(diǎn)樁號(hào)：QZ=ZH+L/2=K1+304.397圓緩點(diǎn)樁號(hào)：YH=HZ-Ls=K1+465.094緩直點(diǎn)樁號(hào)：HZ=ZH+L=K1+565.094以此方法計(jì)算，具體結(jié)果見設(shè)計(jì)圖紙?直線、曲線及轉(zhuǎn)角表?。表2-3曲線元素交點(diǎn)號(hào)交點(diǎn)樁號(hào)半徑(m)切線長(zhǎng)(m)外距(m)曲線長(zhǎng)〔m〕JD1K1+311.202700267.44433.566521.337JD2K2+856.202700429.09996.560794.4022.5方案比選根據(jù)道路選線的根本原那么和步驟，充分考慮路線的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及對(duì)周圍環(huán)境的影響，擬定了兩個(gè)路線方案。方案二圖2.4方案比選方案一方案二圖2.4方案比選方案一表2-2方案指標(biāo)比擬工程方案一方案二路線長(zhǎng)度3.68km4.14km線型平均圓曲線半徑比方案二小，路線順適。平均圓曲線半徑比方案一大，路線順適。交點(diǎn)數(shù)目2個(gè)2個(gè)占用農(nóng)田情況與方案二差不多較方案一差不多續(xù)表2-2比擬工程方案一方案二平曲線最小半徑400m700m平安評(píng)價(jià)平安平安路基土石方高填深挖多，土石方總量比方案二多。高填深挖不多，土石方總量比方案一少。征地拆遷較方案二多較方案一少方案優(yōu)點(diǎn)比方案二聯(lián)結(jié)的公路較少。1.路線線形順適，所經(jīng)地段填挖較少；2.沿線聯(lián)結(jié)的公路較多。方案缺點(diǎn)土石方工程數(shù)量較多，占用農(nóng)田較多。同方案一方案比擬參考方案推薦方案其中方案一路線全長(zhǎng)為3688.753m，其圓曲線的半徑分別為400m、400m，半徑范圍都在一般最小半徑和極限最小半徑之間，線形指標(biāo)一般。方案二路線全長(zhǎng)4144.993m，為其圓曲線半徑分別為700m、700m，線形較一方案更為流暢，圓曲線半徑大，行車視野較好，地形較為平坦，高差變化不大。所以，經(jīng)過(guò)綜合考慮選擇方案二作為設(shè)計(jì)方案。第3章縱斷面設(shè)計(jì)沿著道路中線豎直剖開然后展開即為道路縱斷面，它反映了道路中線地面上下起伏的情況及設(shè)計(jì)路線的縱向坡度情況，從而可以看出縱向土石方工程的挖填情況。把道路的縱斷面圖與平面圖結(jié)合起來(lái)，就能完整的表達(dá)出道路的空間位置。本設(shè)計(jì)路段中縱斷面拉坡其填挖方量控制在5m以內(nèi)，縱斷面設(shè)計(jì)如下：圖3.1縱斷面圖圖3.1縱斷面圖3.1縱斷面設(shè)計(jì)的原那么1.縱面線形應(yīng)與地形相適應(yīng)，線形設(shè)計(jì)應(yīng)平順、圓滑、視覺連續(xù)，保證行駛平安。2.縱坡均勻平順、起伏和緩、坡長(zhǎng)和豎曲線長(zhǎng)短適當(dāng)、以及填挖平衡。3.為保證車輛能以一定速度平安順適地行駛，縱坡應(yīng)具有一定的平順性，起伏不宜過(guò)大和過(guò)于頻繁。4.縱坡設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)沿線地形、地下管線、地質(zhì)、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。5.平原微微丘區(qū)地下水埋深較淺，或池塘、湖泊分布較廣，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。6.在實(shí)地調(diào)查根底.上，充分考慮通道、農(nóng)田水利等方面的要求。3.2縱斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)1.縱坡極限值的運(yùn)用根據(jù)汽車動(dòng)力特性和考慮經(jīng)濟(jì)等因素制定的極限值，設(shè)計(jì)時(shí)不可輕易采用，應(yīng)留有余地，只有在受限制較嚴(yán)，才有條件使用。縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量考慮人的視覺、心理要求，使駕駛員有足夠的平安感、舒適感和視覺上的美感。一般縱坡緩些為宜，但考慮路面和邊溝排水，最小縱坡不應(yīng)小于0.3%～0.5%。本設(shè)計(jì)路段考慮到地形情況和填挖高度控制在5m范圍之內(nèi)的因素，在拉坡過(guò)程中最小縱坡設(shè)置為0.407%，滿足最小縱坡不小于0.3%～0.5%的要求。2.最大縱坡最大縱坡是根據(jù)道路等級(jí)、自然條件、行車要求等因素所限定的路線縱坡最大值，它是道路縱斷面設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。在地形起伏較大地區(qū)，直接影響路線的長(zhǎng)短、使用質(zhì)量、運(yùn)輸本錢及造價(jià)。確定最大縱坡時(shí)，不僅考慮汽車的動(dòng)力特性、道路等級(jí)、自然條件，還要考慮工程和運(yùn)營(yíng)得的經(jīng)濟(jì)等。我國(guó)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB0-2003〕規(guī)定最大縱坡見表所示：表3-1最大縱坡設(shè)計(jì)速度〔km/h〕10080604030最大縱坡(%)456783.最短坡長(zhǎng)坡長(zhǎng)不宜過(guò)短，以不小于設(shè)計(jì)速度9s的行程為宜。對(duì)連續(xù)起伏路段，縱坡應(yīng)盡量小，坡長(zhǎng)和豎曲線應(yīng)爭(zhēng)取到極限值的1倍或2倍以上，防止鋸齒形的縱斷面，以使增重與減重變化和緩；從路容美觀方面也應(yīng)以此設(shè)計(jì)為宜。在本路段縱斷面設(shè)計(jì)中最短坡長(zhǎng)按照不小于設(shè)計(jì)速度9s的行程為宜，即40×9=360m，也就是最短坡長(zhǎng)不能小于360m，而此設(shè)計(jì)中最短坡長(zhǎng)為474.993m360m，滿足設(shè)計(jì)要求。4.坡長(zhǎng)限制坡長(zhǎng)是縱斷面相鄰變坡點(diǎn)的樁號(hào)之差，即水平距離。對(duì)一定縱坡長(zhǎng)度的限制稱為坡長(zhǎng)限制，包括最大坡長(zhǎng)限制和最小坡長(zhǎng)限制。最大坡長(zhǎng)限制最大坡長(zhǎng)限制是指控制汽車在坡道上行駛，當(dāng)車速下降到最低容許速度時(shí)所幸是的距離?？v坡越陡，坡長(zhǎng)越長(zhǎng)，對(duì)行車影響也越大。會(huì)導(dǎo)致汽車爬坡無(wú)力，甚至熄火；下坡行駛制動(dòng)次數(shù)頻繁，易使制動(dòng)發(fā)熱失效，甚至造成車禍；還會(huì)影響通行能力和效勞水平。因此，對(duì)縱坡長(zhǎng)度必須加以限制。根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB0-2003〕規(guī)定最大坡長(zhǎng)如表3-2所示。表3-2最大坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)速度〔km/h〕10080604030縱坡坡度〔%〕3100011001200480090010001100110056007008009009006500600700700750050083003009200本設(shè)計(jì)中最大坡長(zhǎng)均控制在500m以內(nèi)，滿足標(biāo)準(zhǔn)對(duì)最大坡長(zhǎng)的限制要求。最小坡長(zhǎng)限制從汽車行駛平順性要求，如坡長(zhǎng)過(guò)短，使變坡點(diǎn)增多，汽車行駛在連續(xù)起伏路段產(chǎn)生的增重與減重變化頻繁，導(dǎo)致乘客感覺不舒適，車速越高表現(xiàn)越明顯；緩坡太短上坡不能保證加速行駛要求，下坡不能減緩制動(dòng)。表3-3各級(jí)公路最短坡長(zhǎng)設(shè)計(jì)速度〔km/h〕10080604030最小坡長(zhǎng)〔m〕一般值350250200160130最小值2502001501201003.3平縱組合的設(shè)計(jì)原那么1.平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，最好使豎曲線的起終點(diǎn)分別放在平曲線的兩個(gè)緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平包豎〞。2.平曲線與豎曲線大小應(yīng)保持均衡。3.暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應(yīng)合理悅目。4.平、豎曲線應(yīng)防止不當(dāng)組合。5.注意與道路周圍環(huán)境的配合，以減輕駕駛員的疲勞和緊張程度，并可起到引導(dǎo)視線的作用。6.合成坡度組合要得當(dāng)，以利于路面排水和行車平安。平縱組合即“平包豎〞應(yīng)滿足如圖3.2所示的情況：圖3.2平曲線與豎曲線組合3.4計(jì)算豎曲線要素如圖3-2所示，i1和i2分別為兩相鄰兩縱坡坡度，，ω為“+〞時(shí)，表示凹形豎曲線；ω為“-〞時(shí)，表示凸形豎曲線。圖3.3豎曲線要素示意圖圖3.3豎曲線要素示意圖豎曲線長(zhǎng)度L或豎曲線半徑R：或〔3-1〕豎曲線切線長(zhǎng)T：〔3-2〕豎曲線任意一點(diǎn)豎距h：〔3-3〕豎曲線外距E：或〔3-4〕在本路段中共設(shè)五個(gè)變坡點(diǎn)，其表格如下：表3-4變坡點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表變坡點(diǎn)樁號(hào)高程〔m〕豎曲線半徑R〔m〕1K0+500366.1914100002K1+320351.0964160003K2+070357.3707100004K2+830354.2772330005K3+670366.851910000以變坡點(diǎn)1為例計(jì)算如下：K0+550，高程為366.191m，i1=0.500%，i2=-1.960%,ω=i2-i1=-1.960%-0.500%=-2.460%，為凸形。取豎曲線半徑R=10000m。曲線長(zhǎng)=10000×2.460%=246m切線長(zhǎng)=123m〔3-5〕外距=0.75645m〔3-6〕計(jì)算設(shè)計(jì)高程：豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)=K0+550-T=K0+427〔3-7〕豎曲線起點(diǎn)高程=366.191-T×0.5%=365.576m〔3-8〕變坡點(diǎn)2、3按照同樣方法計(jì)算，具體結(jié)果見?縱坡、豎曲線表?。3.5縱斷面設(shè)計(jì)方法及步驟1.拉坡前的準(zhǔn)備工作首先要熟悉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計(jì)是在給定的地形圖上確定中樁樁號(hào)以20m為一個(gè)中樁號(hào)，確定該中樁號(hào)的地面高程，將中樁樁號(hào)的地面高程進(jìn)行縱斷面輸入，并繪制地面線。2.試坡根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、選線意圖，結(jié)合地面起伏情況，試出假設(shè)干直坡線。經(jīng)對(duì)各可能直坡線方案反復(fù)比擬，選出既符合標(biāo)準(zhǔn)，又滿足控制點(diǎn)要求，且土石方數(shù)量較省的設(shè)計(jì)線作為初定直坡線，將前后直坡線延長(zhǎng)交會(huì)，定出各變坡點(diǎn)的初始位置。在本路段中出于考慮填挖方量和縱坡要求，變坡點(diǎn)均設(shè)置在圓曲線大約中點(diǎn)位置，這樣做的目的便于在確定豎曲線半徑時(shí)滿足“平包豎〞的要求。3.調(diào)整試定縱坡后，將所定縱坡與選線時(shí)考慮的縱坡進(jìn)行比擬，兩者根本符合要求。假設(shè)有較大差異，那么應(yīng)全面分析，找出原因，對(duì)照?標(biāo)準(zhǔn)?檢查設(shè)計(jì)的最大縱坡、合成坡度、坡長(zhǎng)限制等是否超過(guò)規(guī)定，平面線形與縱斷面線形的配合是否適宜等。假設(shè)有問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)以少脫離控制點(diǎn)、少變動(dòng)填挖值為原那么，以使調(diào)整后的縱坡與試定縱坡變化不過(guò)大。在本設(shè)計(jì)拉坡調(diào)整過(guò)程中，為了滿足控制填挖方量在5m以內(nèi)，和最小縱坡大于0.3%～0.5%的范圍，當(dāng)填挖方量滿足的情況下而最小縱坡不滿足條件，最終通過(guò)調(diào)整起終點(diǎn)和地面高程以及豎曲線半徑，確定出了最小縱坡4.07%，填挖高度5m以內(nèi)。滿足了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，即調(diào)整完畢。4.核對(duì)根據(jù)調(diào)整后的直坡線，選擇有控制作用的重點(diǎn)橫斷面，如高填深挖、陡峭山坡路基、擋土墻、重要橋涵等斷面，在縱斷面圖上直接讀出對(duì)應(yīng)中樁的填挖高度，檢查是否有填挖過(guò)大、坡腳落空或擋土墻工程過(guò)大等情況。假設(shè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)調(diào)整縱坡。5.定坡經(jīng)調(diào)整核對(duì)無(wú)誤后即可定坡。定坡是逐漸將直坡線大的縱坡值、變坡點(diǎn)位置和高程確定。橫斷面設(shè)計(jì)公路的橫斷面，是指公路中線上各點(diǎn)的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計(jì)線和地面線所構(gòu)成的。其中橫斷面設(shè)計(jì)線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護(hù)坡道以及隔離柵、環(huán)境保護(hù)等設(shè)施。公路橫斷面的組成和各局部的尺寸要根據(jù)設(shè)計(jì)交通量、交通組成、設(shè)計(jì)車速、地形條件等因素。在保證必要的通行能力和交通平安與通暢前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。道路橫斷面的布置及幾何尺寸應(yīng)能滿足交通、環(huán)境、城市面貌等要求，橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下一些要求：1.設(shè)計(jì)應(yīng)符合公路建設(shè)的根本原那么和現(xiàn)行?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定的具體要求。2.設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田根本建設(shè)的需要，盡可能與之相配合，不得任意減、并農(nóng)田排灌溝渠。3.路基穿過(guò)耕種地區(qū)，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?shù)厥戏奖?，可修建石砌邊坡?.沿河線的橫斷面設(shè)計(jì)，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。4.1路肩的作用及寬度路肩是位于行車道外緣至路基邊緣具有一定寬度的帶狀局部。各級(jí)公路都要設(shè)置路肩，其作用是：1.保護(hù)及支撐路面結(jié)構(gòu)。2.供臨時(shí)停車之用。3.作為側(cè)向余寬的一局部，能增加駕駛的平安和舒適感，尤其在挖方路段，可增加彎道視距，減少行車事故。4.提供道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)、埋設(shè)地下管線的作用。5.對(duì)未設(shè)人行道的道路，可供行人及非機(jī)動(dòng)車使用。本設(shè)計(jì)路段路肩為土路肩，寬度為0.75×2=1.5m。4.2路拱橫坡度為利于路面橫向排水，將路面做成中央高于兩側(cè)具有一定橫坡的拱起形狀，稱之為路拱。路拱對(duì)排水有利，但對(duì)行車不利。路拱橫坡度使車重產(chǎn)生水平分力，增加了行車的不穩(wěn)定性，也給乘客不舒適的感覺；當(dāng)車輛在有水或潮濕的路面上制動(dòng)時(shí)，會(huì)有側(cè)向滑移的危險(xiǎn)且制動(dòng)距離增加。為此，對(duì)路拱大小及形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧兩方面的影響。根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB0-2003〕水泥混凝土路面路拱橫坡度為2.0%。4.3平曲線加寬設(shè)計(jì)平曲線加寬是指為滿足汽車在平曲線上行駛時(shí)后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，平曲線內(nèi)側(cè)相應(yīng)增加路面、路基寬度。根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB0-2003〕規(guī)定：對(duì)于R＞250m的圓曲線，因其加寬值甚小，可不加寬。故本設(shè)計(jì)路段中圓曲線半徑為700m，圓曲線半徑足夠大，滿足汽車在平曲線上行駛時(shí)后輪軌跡偏向曲線內(nèi)側(cè)的需要，故未設(shè)置平曲線加寬形式。4.4平曲線超高設(shè)計(jì)為抵消或減小車輛在平曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，在該路段橫斷面上做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單項(xiàng)橫坡形式，稱為平曲線超高。合理設(shè)置超高，可全部或局部抵消離心力，提高汽車在平曲線上行駛的穩(wěn)定性與舒適性?！?-1〕〔4-2〕式中：ih超高值u橫向力系數(shù)本設(shè)計(jì)中最大超高為2%。三級(jí)公路設(shè)計(jì)速度為40km/h的無(wú)中間帶的道路超高過(guò)渡段，過(guò)渡方式為繞中線旋轉(zhuǎn)。4.5行車視距1.停車視距停車視距分解為反響距離和制動(dòng)距離兩局部。〔4-3〕計(jì)算停車視距采用的值，一般按路面在潮濕狀態(tài)下的值計(jì)算。行駛速度v：60～40km/h時(shí)，采用設(shè)計(jì)速度的90%。根據(jù)?標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定設(shè)計(jì)速度為40km/h，停車視距為40m。2.超車視距雙車道公路行駛有各種不同速度的車輛，當(dāng)快車趕上慢車后，需占用對(duì)向車道進(jìn)行超車。為保證超車時(shí)的平安，駕駛員必須能看到前方足夠長(zhǎng)度的車流空隙，以便在相鄰車道上未出現(xiàn)對(duì)向來(lái)車之前完成超車，且不影響對(duì)向汽車的行駛。根據(jù)?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?〔JTGB0-2003〕規(guī)定：設(shè)計(jì)速度為40km/h，超車視距一般值為200m，低限制為150m。4.6橫斷面設(shè)計(jì)方法橫斷面設(shè)計(jì)首先要進(jìn)行橫斷面數(shù)據(jù)輸入，橫斷面數(shù)據(jù)輸入是按照縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)樁號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，通過(guò)塔尺測(cè)出每個(gè)斷面的平距和高差，所謂平距和高差是相對(duì)于前一點(diǎn)的平距和高差，用來(lái)反映現(xiàn)有的地形變化情況。橫斷面數(shù)據(jù)輸入完畢后要進(jìn)行路基設(shè)計(jì)計(jì)算，然后進(jìn)行橫斷面繪圖比例一般為1:200。本設(shè)計(jì)是按照1:400完成的。4.7路基寬度確實(shí)定路基寬度是指公路路幅頂面的寬度，即兩路肩外緣之間的寬度，公路路基寬度為行車到與路肩寬度之和。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，三級(jí)公路采用單幅路形式，行車道寬2×3.5m，土路肩寬度：2×0.75m。路基寬：7+1.5=8.5m，路拱坡度2%。布置如以下圖4.1所示：圖4.1路基設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖4.8路堤和路塹邊坡坡度確實(shí)定由?公路路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，結(jié)合實(shí)際的工程地質(zhì)條件綜合考慮：路堤邊坡坡度取為1：1.5；路塹邊坡取為1：0.5。4.9路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配路基土石方是公路工程的一項(xiàng)主要工程量，在公路設(shè)計(jì)和路線方案比擬中，路基土石方數(shù)量的多少是評(píng)價(jià)公路側(cè)設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。在編制公路施工組織方案和工程概預(yù)算時(shí)，還需要確定分段和全線的路基上石方數(shù)量。地面形狀是很復(fù)雜的，填挖方不是簡(jiǎn)單的幾何體，所以其計(jì)算只能是近似的，計(jì)算的精確度取決于中樁間距、測(cè)繪橫斷面時(shí)于點(diǎn)的密度和計(jì)算公式與實(shí)際情況的接近程度等。計(jì)算時(shí)一般應(yīng)按工程的要求，在保證使用的前提下力求簡(jiǎn)化。1.橫斷面面積計(jì)算路基填挖的斷面積，是指斷面圖中原地面線與路基設(shè)計(jì)線所包圍的面積，高于地面線者為填，低于地面線者為挖，兩者應(yīng)分別計(jì)算，下面介紹幾種常用的面積計(jì)算方法?！?〕積距法：適用于不規(guī)那么圖形面積計(jì)算把橫斷面圖劃分成假設(shè)干條等寬的小條，累加每一小條中心處的高度，再乘以條寬即為該圖形的面積。將斷面按單位橫寬劃分為假設(shè)干個(gè)梯形與三角形條塊，每個(gè)小條塊的近似面積為：

〔4-4〕

那么橫斷面面積：當(dāng)b=1m時(shí)，那么F在數(shù)值上就等于各小小條塊平均高度之和Σhi。要求得Σhi的值，可以用卡規(guī)逐一量取各條塊高度的累積值。當(dāng)面積較大卡規(guī)張度不夠用時(shí)，也可用米厘方格紙折成窄條代替卡規(guī)量取積距，用積距法計(jì)算面積簡(jiǎn)單、迅速。假設(shè)地面線較順直，也可以增大b的數(shù)值，假設(shè)要進(jìn)一步提高精度，可增加測(cè)量次數(shù)最后取其平均值?！?〕坐標(biāo)法斷面圖上各轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)〔xi，yi〕，那么斷面面積為：A=[∑〔xiyi+1-xi+1yi)]1/2〔4-5〕坐標(biāo)法的精度較高，適宜于用計(jì)算機(jī)計(jì)算。計(jì)算橫斷面面積還有幾何圖形法、數(shù)方格法、求積儀法等。2.土石方數(shù)量計(jì)算假設(shè)相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，那么可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計(jì)算公式為：

〔4-6〕式中：V——體積，即土石方數(shù)量〔m3〕；、——分別為相鄰兩斷面的面積〔m2〕；L——相鄰斷面之間的距離〔m〕。此法計(jì)算簡(jiǎn)易，較為常用，一般稱之為“平均斷面法〞。土石方數(shù)量計(jì)算應(yīng)注意的問(wèn)題：〔1〕填挖方數(shù)量分別計(jì)算，〔填挖方面積分別計(jì)算〕；〔2〕土石方應(yīng)分別計(jì)算，〔土石面積分別計(jì)算〕；〔3〕換土、挖淤泥或挖臺(tái)階等局部應(yīng)計(jì)算挖方工程量，同時(shí)還應(yīng)計(jì)算填方工程量；〔4〕路基填、挖方數(shù)量中應(yīng)考慮路面所占的體積，〔填方扣除、挖方增加〕；〔5〕路基土石方數(shù)量中應(yīng)扣除大中橋所占的體積，小橋及涵洞可不予考慮。3.路基土石方調(diào)配土石方調(diào)配的目的是為確定填方用土的來(lái)源、挖方棄土的去向：以及計(jì)價(jià)土石方的數(shù)量和運(yùn)量等。通過(guò)調(diào)配合理地解決各路段土石方平衡與利用問(wèn)題，使從路塹挖出的土石方，在經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)運(yùn)條件下移挖作填，到達(dá)填方有所“取〞，挖方有所“用〞，防止不必要的路外借土和棄上，以減少占用耕地和降低公路造價(jià)。1.土石方調(diào)配原那么〔1〕就近利用，以減少運(yùn)量：在半填半挖斷面中，應(yīng)首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進(jìn)行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)配，以減少總的運(yùn)輸量?！?〕不跨溝調(diào)運(yùn)：土石方調(diào)配應(yīng)考慮橋涵位置對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般大溝不作跨越調(diào)運(yùn)?！?〕高向低調(diào)運(yùn)：應(yīng)注意施工的可能與方便，盡可能防止和減少上坡運(yùn)土；位于山坡上的回頭曲線段優(yōu)先考慮上線向下線的土方豎向調(diào)運(yùn)?！?〕經(jīng)濟(jì)合理性：應(yīng)進(jìn)行遠(yuǎn)運(yùn)利用與附近借土的經(jīng)濟(jì)比擬〔移挖作填與借土費(fèi)用的比擬〕。遠(yuǎn)運(yùn)利用的費(fèi)用：運(yùn)輸費(fèi)用、裝卸費(fèi)等借土費(fèi)用：開挖費(fèi)用、占地及青苗補(bǔ)償費(fèi)用、棄土占地及運(yùn)費(fèi)為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，確定合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，用以分析工程用土是調(diào)運(yùn)還是外借。土方調(diào)配“移挖作填〞固然要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距問(wèn)題，但這不是唯一的指標(biāo)，還要綜合考慮棄方或借方占地，賠償青苗損失及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響等。有時(shí)移挖作填雖然運(yùn)距超出一些：運(yùn)輸費(fèi)用可能稍高一些，但如能少占地，少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這樣，對(duì)整體來(lái)說(shuō)也未必是不經(jīng)濟(jì)的。〔5〕不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供給?！?〕土方調(diào)配對(duì)于借土和棄土應(yīng)事先同地方商量，妥善處理。借土應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點(diǎn)，并綜合考慮借土還田，整地造田等措施。棄土應(yīng)不占或少占耕地，在可能條件下宜將棄土平整為可耕地，防止亂棄亂堆，或堵塞河流，損壞農(nóng)田。2.土石方調(diào)配方法土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法及土石方計(jì)算表調(diào)配法等，目前生產(chǎn)上多采用土石方計(jì)算表調(diào)配法，該法不需繪制累積曲線圖與調(diào)配圖，直接可在土石方表上進(jìn)行調(diào)配，其優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)捷，調(diào)配清晰，精度符合要求。該表也可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成。具體調(diào)配步驟是：〔1〕土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計(jì)算與復(fù)核完畢的根底上進(jìn)行的，調(diào)配前應(yīng)將可能影響運(yùn)輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁，供調(diào)配時(shí)參考?！?〕弄清各樁號(hào)間路基填挖方情況并作橫向平衡，明確利用、填缺與挖余數(shù)量?！?〕在作縱向調(diào)配前，應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采取的運(yùn)輸方式定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，供土石方調(diào)配時(shí)參考?！?〕根據(jù)填缺挖余分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟(jì)和支農(nóng)的原那么，具體擬定調(diào)配方案。方法是逐樁逐段地將毗鄰路段的挖余就近縱向調(diào)運(yùn)到填缺內(nèi)加以利用，并把具體調(diào)運(yùn)方向和數(shù)量用箭頭標(biāo)明在縱向利用調(diào)配欄中。〔5〕經(jīng)過(guò)縱向調(diào)配，如果仍有填缺或挖余，那么應(yīng)會(huì)同當(dāng)?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點(diǎn)，然后將借土或棄土的數(shù)量和運(yùn)距分別填注到借方或廢方欄內(nèi)?！?〕土石方調(diào)配后，應(yīng)按下式進(jìn)行復(fù)核檢查：

橫向調(diào)運(yùn)十縱向調(diào)運(yùn)十借方=填方

橫向調(diào)運(yùn)十縱向調(diào)運(yùn)十棄方=挖方

挖方十借方=填方十棄方以上檢查一般是逐頁(yè)進(jìn)行復(fù)核的，如有跨頁(yè)調(diào)配，須將其數(shù)量考慮在內(nèi)，通過(guò)復(fù)核可以發(fā)現(xiàn)調(diào)配與計(jì)算過(guò)程有無(wú)錯(cuò)誤，經(jīng)核證無(wú)誤后，即可分別計(jì)算計(jì)價(jià)上石方數(shù)量、運(yùn)量和運(yùn)距等，為編制施工預(yù)算提供上石方工程數(shù)量。3.關(guān)于調(diào)配計(jì)算的幾個(gè)問(wèn)題〔1〕經(jīng)濟(jì)運(yùn)距填方用土來(lái)源，一是路上縱向調(diào)運(yùn)，二是就近路外借土。一般情況調(diào)運(yùn)路塹挖方來(lái)填筑距離較近的路堤還是比擬經(jīng)濟(jì)的。但如調(diào)運(yùn)的距離過(guò)長(zhǎng)，以致運(yùn)價(jià)超過(guò)了在填方附近借土所需的費(fèi)用時(shí)，移挖作填就不如在路堤附近就地借土經(jīng)濟(jì)。因此，采取“調(diào)〞還是“借〞有個(gè)限度距離問(wèn)題，這個(gè)限度距離即所謂“經(jīng)濟(jì)運(yùn)距〞，其值按下式計(jì)算：經(jīng)濟(jì)運(yùn)距：〔4-7〕式中：B——借土單價(jià)〔元／m3〕；

T——遠(yuǎn)運(yùn)運(yùn)費(fèi)單價(jià)〔元／m3·km〕；

L兔——免費(fèi)運(yùn)距〔km〕。由上可知，經(jīng)濟(jì)運(yùn)距是確定借土或調(diào)運(yùn)的限界，當(dāng)調(diào)運(yùn)距離小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距時(shí)，采取縱向調(diào)運(yùn)是經(jīng)濟(jì)的，反之，那么可考慮就近借土?！?〕平均運(yùn)距土方調(diào)配的運(yùn)距，是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。在路線工程中為簡(jiǎn)化計(jì)算起見，這個(gè)距離可簡(jiǎn)單地按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計(jì)算，稱平均運(yùn)距。在縱向調(diào)配時(shí)，當(dāng)其平均運(yùn)距超過(guò)定額規(guī)定的免費(fèi)運(yùn)距，應(yīng)按其超運(yùn)運(yùn)距計(jì)算土石方運(yùn)量。〔3〕運(yùn)量土石方運(yùn)量為平均運(yùn)距與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。單位：m3·km在生產(chǎn)中，工程定額是將平均運(yùn)距每10m劃為一個(gè)運(yùn)輸單位，稱之為“級(jí)〞，20m為兩個(gè)運(yùn)輸單位，稱為二級(jí)，余類推，在土方計(jì)算表內(nèi)可用符號(hào)①、②表示，缺乏10m時(shí)，仍按一級(jí)計(jì)算或四舍五人。于是：

總運(yùn)量=調(diào)配〔土石方〕方數(shù)×n式中：n——平均運(yùn)距單位〔級(jí)〕，其值為：

其中：L——平均運(yùn)距；

L免——免費(fèi)運(yùn)距。在土石方調(diào)配中，所有挖方無(wú)論是“棄〞或“調(diào)〞，都應(yīng)予以計(jì)價(jià)。但對(duì)于填方那么不然，要根據(jù)用土來(lái)源來(lái)決定是否計(jì)價(jià)。如果是路外借土，那當(dāng)然要計(jì)價(jià)，倘假設(shè)是移挖作填調(diào)配利用，那么不應(yīng)再計(jì)價(jià)，否那么形成雙重計(jì)價(jià)。因此計(jì)價(jià)土石方必須通過(guò)土石方調(diào)配表來(lái)確定其數(shù)量為：計(jì)價(jià)土石方數(shù)量=挖方數(shù)量十借方數(shù)量一般工程上所說(shuō)的土石方總量，實(shí)際上是指計(jì)價(jià)土石方數(shù)量。一條公路的土石方總量，一般包括路基工程、排水工程、臨時(shí)工程、小橋涵工程等工程的土石方數(shù)量。對(duì)于獨(dú)立大、中橋梁、長(zhǎng)隧道的土石方工程數(shù)量應(yīng)另外計(jì)算。在本設(shè)計(jì)路段中無(wú)獨(dú)立大、中橋梁及隧道。具體計(jì)算及調(diào)配見?路基土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配表?公路路基設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)原那么1.路基設(shè)計(jì)宜防止高路堤與深路塹。2.受水浸淹路段的路基邊緣標(biāo)高，應(yīng)不低于路基設(shè)計(jì)洪水頻率的水位加壅、水高、波浪侵襲高，以及0.5m的平安高；3.水文及水文地質(zhì)條件不良地段的路基設(shè)計(jì)最小填土高度應(yīng)小于路床處于中濕狀態(tài)的臨界高度；4.路基設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件和工程地質(zhì)條件，選擇適當(dāng)?shù)穆坊鶛M斷面形式和邊坡坡度；5.路基坡面防護(hù)工程應(yīng)在穩(wěn)定的邊坡上設(shè)置，應(yīng)注意路基邊坡防護(hù)與支擋加固的綜合和耐久。5.2設(shè)計(jì)指標(biāo)路基壓實(shí)度、填料的粒徑和路基邊坡坡率及平臺(tái)寬度見表5-1、5-2。表5-1路基壓實(shí)指標(biāo)表指標(biāo)指標(biāo)位置位置路面底面以下深度〔cm〕壓實(shí)度CBR填料最小粒徑(mm)填方路段上路床0～30≥94%510下路床30～80≥94%310上路堤80～150≥93%315下路堤150以下≥90%210零填零挖及切方地段0～30≥94%515表5-2路基坡率及平臺(tái)寬度邊坡高度〔m〕邊坡坡率邊坡平臺(tái)寬〔m〕＜61：1.5—6～101：1.5～1：2.01.5～2.05.3路基設(shè)計(jì)方案1.路堤：本路段用于填方的土質(zhì)穩(wěn)定性較好，邊坡坡度上邊溝取1：1.5。邊坡坡腳與路基排水溝之間設(shè)2m的護(hù)坡道，以確保邊坡的穩(wěn)定性。2.路塹：路基設(shè)計(jì)標(biāo)上下于天然地面標(biāo)高時(shí)，需要進(jìn)行挖掘，這種路基形式稱為路塹。挖方邊坡根據(jù)高度和巖土層情況設(shè)置成直線或者折線，一般坡度取1:0.5。挖方邊坡的坡腳設(shè)置邊溝，以聚集和排除路基范圍內(nèi)的地表徑流，路塹的上方設(shè)置截水溝，以攔截和排除流向路基的地表徑流。3.半挖半填路基半挖半填路基兼有路堤和路塹的特點(diǎn)，上述對(duì)路堤路塹的要求均應(yīng)滿足。本設(shè)計(jì)中路塹路段分別為K0+000～K0+160、K1+120～K1+620、K2+540～K3+560、K4+100～K4+144.993，路堤路段為K0+420～K1+080、K1+640、K1+800～K2+460、K3+580～K4+060，半填半挖路段K0+180～K0+220、K0+340～K0+400、K1+720～K1+780、K2+480～K2+520、K4+0804.地基表層處理：〔1〕地面橫坡緩于1：5時(shí)，在消除地表革皮、腐植土后，直接在天然地面上填筑;〔2〕地面橫坡為1：5～1：2.5時(shí)，在地面挖臺(tái)階，臺(tái)階高度不小于2m；〔3〕應(yīng)將地基表層碾壓密實(shí)。在一般土質(zhì)地段，三級(jí)公路基底壓實(shí)度不小于94%；路基填土高度小于路面和路床總厚時(shí)，應(yīng)將地基表層土進(jìn)行超挖并分層回填壓實(shí)。5.4路基防護(hù)設(shè)計(jì)路基邊坡防護(hù)堅(jiān)持以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為主，結(jié)構(gòu)防護(hù)為輔，以綠色環(huán)保為核心，美化環(huán)境為重心。對(duì)于一般路基邊坡防護(hù)的結(jié)構(gòu)形式有：方格型骨架內(nèi)鋪草皮護(hù)坡，直接鋪設(shè)草皮，框格防護(hù)等。路堤路塹根據(jù)坡面高度采用以下方案：1.當(dāng)路塹高度H≤2m時(shí)，采用直接鋪設(shè)草皮；但邊坡上下需要進(jìn)行鑲邊處理；2.當(dāng)路塹高度H＞2m時(shí)，坡面采用方格截水溝骨架內(nèi)草皮護(hù)坡。坡面用草做成100×100cm方格，骨架內(nèi)植草。骨架采用M7.5漿砌片石，骨架內(nèi)鋪草皮。為防止截水溝的水流沖刷坡腳在護(hù)坡道截水溝出口處沿路線方向鋪砌150cm寬，25cm厚的漿砌片石。在本路段設(shè)計(jì)中填挖高度小于1m的路基邊坡不作處理，可以采用直接鋪設(shè)草皮；但邊坡上下需要進(jìn)行鑲邊處理；5.5路基支擋物設(shè)計(jì)1.擋土墻的作用及要求〔1〕作用a.路肩墻設(shè)置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基邊坡或基地滑動(dòng)，確保路基穩(wěn)定，同時(shí)可收縮填土坡腳，減少填土數(shù)量，減少拆遷和占地面積，以及保護(hù)臨近線路的既有建筑物。b.濱河及水庫(kù)路堤，在傍水一側(cè)設(shè)置擋土墻，可防止水流對(duì)路基的沖刷和侵蝕，也是減少壓縮河床或少占庫(kù)容的有效措施。c.設(shè)置在隧道口或明洞口的擋土墻，可縮短隧道或明洞長(zhǎng)度，降低工程造價(jià)。d.設(shè)置在橋梁兩端的擋土墻，作為翼墻或僑臺(tái)，起著護(hù)臺(tái)及連接路堤的作用。e.抗滑擋土墻那么可用于防止滑坡?！?〕要求a.不產(chǎn)生墻身沿基地的滑移破壞。b.不產(chǎn)生墻身繞墻趾傾覆。c.不出現(xiàn)因基底過(guò)渡的不均勻沉陷而引起墻身的傾斜。e.地基不產(chǎn)生過(guò)大的下沉。f.墻身截面不產(chǎn)生開裂破壞。2.重力式擋土墻位置的選擇路塹擋土墻大多數(shù)設(shè)在邊溝旁。山坡?lián)跬翂?yīng)考慮設(shè)在根底可靠處，墻的高度應(yīng)保證墻后墻頂以上邊坡的穩(wěn)定；當(dāng)路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近，根底情況相似時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻，假設(shè)路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且根底可靠時(shí)，宜選用路堤墻；沿河路堤設(shè)置擋土墻時(shí)，應(yīng)結(jié)合河流情況來(lái)布置，注意設(shè)墻后仍保持水流流暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。3.擋土墻的縱向布置〔1〕確定擋土墻的起訖點(diǎn)和墻長(zhǎng)，選擇擋土墻與路基或其他結(jié)構(gòu)物的銜接方式。路肩擋土墻端部可嵌入石質(zhì)路塹中，或采用錐坡與路堤銜接形式；與橋臺(tái)連接時(shí)，為了防止墻后填土從橋臺(tái)尾端與擋土墻之間設(shè)置墻及接頭墻?！?〕按地基、地形及墻身斷面變化情況進(jìn)行分段，確定伸縮縫和沉降縫的位置?！?〕布置泄水孔和護(hù)攔的位置，包括數(shù)量、尺寸和間距。〔4〕標(biāo)注特征斷面的樁號(hào)，墻頂、根底頂面、基底、沖刷線、冰凍線和設(shè)計(jì)洪水位的標(biāo)高等。4.擋土墻的橫向布置橫向布置選擇在墻高的最大處，墻身斷面或根底形式有變異處，以及其他必須樁號(hào)處的橫斷面圖上進(jìn)行。根據(jù)墻型、墻高及地基與填料的物理力學(xué)指標(biāo)等設(shè)計(jì)資料進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)資料進(jìn)行擋土墻設(shè)計(jì)成套用標(biāo)準(zhǔn)圖，確定墻身斷面、根底形式和埋置深度，布置排水設(shè)置等。5.擋土墻的埋置深度對(duì)土質(zhì)地基，根底埋置深度應(yīng)符合以下要求：無(wú)沖刷時(shí)，應(yīng)在天然地面以下1m；有沖刷時(shí)，應(yīng)在沖刷線以下1m。6.擋土墻的排水設(shè)施擋土墻應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施，以疏干墻后土體和防止地面水下滲，防止墻后積水形成靜水壓力，減少寒冷地區(qū)回填土的凍脹壓力。排水設(shè)施主要包括：設(shè)置地面排水溝，引排地面水，夯實(shí)回填土頂面和地面松土，防止雨水及地面水下滲，必要時(shí)可加設(shè)鋪砌，對(duì)路塹擋土墻趾前的邊溝的因用鋪砌加圍，以防邊溝水滲入根底，設(shè)置墻身泄水，排除墻后水。漿砌片石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)泄水孔。墻較高時(shí)，可在墻上部加設(shè)一排匯水孔，排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面0.3m。為防止水分滲入地基，下排泄水孔進(jìn)水口的底部應(yīng)鋪設(shè)30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進(jìn)水口局部應(yīng)設(shè)置粗粒料反濾層，以免孔道阻塞。7.沉降縫與伸縮縫為防止因地基不均勻沉降而引起墻身開裂，需根據(jù)地質(zhì)條件的變異和墻高，墻身斷面的變化情況設(shè)置沉降縫。為防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產(chǎn)生裂縫，應(yīng)設(shè)置伸縮縫。設(shè)計(jì)時(shí)，一般將沉降縫與伸縮縫合并設(shè)置，沿路線方向每隔10～15米設(shè)置一道，兼起兩者的作用，縫寬2～3cm，縫內(nèi)一般可用膠泥填塞。但在滲水量較大、填料容易流失或凍害嚴(yán)重地區(qū)，那么宜用瀝青麻筋或涂以瀝青的木板等具有彈性的材料，沿內(nèi)，外、頂三方填塞，填深不宜小于0.15m。本設(shè)計(jì)路塹路面中填挖高度介于1～3m處設(shè)置坡度為0.5的護(hù)面墻，其樁號(hào)為K0+000～K0+080、K1+200～K1+500、K3+440～K3+520，K4+140～K4+144.993，路堤路面中填挖高度介于1～3m處設(shè)置護(hù)坡，其樁號(hào)為K0+440～K0+500、K0+640～K1+020、K1+880～K2+380、K3+580～K3+700、K3+800～K4+040，填挖高度大于3m的設(shè)置擋土墻，其樁號(hào)為K2+940～K2+960、K2+980～K3+400、K3+720～K3+860。5.6擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算在本設(shè)計(jì)中填挖高度大于3m的均已設(shè)置擋土墻，本設(shè)計(jì)擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算以K3+720～K3+860為計(jì)算樁號(hào)，其他不在進(jìn)行驗(yàn)算。擋土墻參數(shù)的擬定墻背填料：選擇就地開挖的砂巖碎石屑作墻背填料，容重γ=20KN/m3，內(nèi)摩阻角=35o?；啄Σ料禂?shù)為f在0.6~0.7之間，取0.6?！?〕墻體材料：7.5號(hào)砂漿砌30號(hào)片石，砌石γr=22KN/m3，砌石允許壓應(yīng)力[σr]=800KPa，允許剪應(yīng)力[τr]=160KPa?！?〕設(shè)計(jì)荷載：公路三級(jí)。〔4〕穩(wěn)定系數(shù)：[Kc]=1.3，[Ko]=1.5。根據(jù)橫斷面的布置，該斷面尺寸如右圖5.1所示：=0.8m=0.3m=1.5m=2.0m=0.2=0.2=0.05=3.00m=1.00m=4.00m0.75+2.5-0.8=2.45m===11.3o==35o/2=17.5o圖5.1擋土墻斷面圖2.換算等代均布土層厚度：圖5.1擋土墻斷面圖根據(jù)路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，，其中是車輛荷載附加荷載強(qiáng)度，墻高小于2m時(shí)，取20KN/m2；墻高大于10m時(shí)，取10KN/m2；墻高在2~10m之間時(shí)，附加荷載強(qiáng)度用直線內(nèi)插法計(jì)算，為墻背填土重度?！?-1〕即=18.75=0.9375〔5-2〕3.土壓力計(jì)算假定破裂面交于荷載內(nèi)，采用?路基設(shè)計(jì)手冊(cè)?〔第二版〕表3-2-1主動(dòng)土壓力第三類公式計(jì)算：=35o+11.3o+17.5o=63.8o〔5-3〕=-0.005〔5-4〕∴，即=8.4>2.5〔5-5〕∴假設(shè)成立，破裂面交于荷載內(nèi)。=0.34=1.17〔5-6〕=1.33〔5-7〕=72.352KPa〔5-8〕=63.40KPa〔5-9〕=34.87KPa〔5-10〕=1.36m=1.728m〔5-11〕4.抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算：=2.63≥[Kc]=1.3〔5-12〕∴抗滑穩(wěn)定性滿足要求。5.抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算=22.63≥[K0]=1.5〔5-13〕∴抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。綜上可根據(jù)上述公式驗(yàn)算其他樁號(hào)擋土墻的穩(wěn)定性。故所設(shè)擋土墻滿足設(shè)計(jì)要求。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1路面結(jié)構(gòu)組成⑴面層面層是直接承受車輛荷載作用及大氣降水和溫度變化影響的路面結(jié)構(gòu)層次，并為車輛提供行駛外表，直接影響行車的平安性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性。因此，面層應(yīng)具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，抗變形能力，較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且應(yīng)當(dāng)耐磨，不透水；其外表還有良好的抗滑性和平整度。面層可由一層或多層組成；其上層可為磨耗層，其下層可為承重層、連接層或整平層。修筑面層所用的材料主要有：水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎石混合料等。⑵基層基層主要承受由面層傳來(lái)的車輛荷載的垂直力，并擴(kuò)散到下面的墊層和土基中去。它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力及足夠的水穩(wěn)定性?；鶎雍穸却髸r(shí)，可設(shè)為兩層，分別稱為上基層和底基層，并選用不同強(qiáng)度或質(zhì)量要求的材料。修筑基層所用的材料主要有：各種結(jié)合穩(wěn)定土、天然砂礫，各種碎石和礫石、片石，各種工業(yè)廢渣等。⑶墊層墊層介于土基與基層之間，將基層傳下來(lái)的車輛荷載應(yīng)力加以擴(kuò)散，以減小土基產(chǎn)生的應(yīng)力和變形，阻止路基土擠入基層中，影響基層結(jié)構(gòu)的性能。修筑墊層的材料強(qiáng)度不一定要高，但水穩(wěn)定性和隔溫性能要好，常用的材料有：砂、礫石、爐渣、水泥或石灰穩(wěn)定土等。圖6.1圖6.1路面結(jié)構(gòu)圖6.2水泥路面設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)資料〔1〕交通量年平均增長(zhǎng)率按=10%計(jì)，路段屬平原微丘，東部溫潤(rùn)季凍區(qū)〔Ⅱ區(qū)〕〔2〕設(shè)計(jì)指標(biāo)6-1車輛組合表車型〔KN〕后軸輪組數(shù)依維柯791385.501雙輪組0.81610金杯SY13240.401雙輪組0.0000480躍進(jìn)NJ13158.401雙輪組0.01370解放CA34078.701雙輪組0.43320豐田FDA110L110.001雙輪組91.9020斯柯達(dá)明銳14.201單輪組-80群眾捷達(dá)10.901單輪組-120 93.1622.累計(jì)作用次數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，三級(jí)公路混凝土路面設(shè)計(jì)年限取20年，車輪輪跡橫向分布系數(shù)取0.6。累計(jì)作用次數(shù)：〔6-1〕由于，交通等級(jí)為中等。3.初擬板尺寸查?路基路面工程?表16-20相應(yīng)于平安等級(jí)四級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，根據(jù)三、四級(jí)公路中等交通等級(jí)和中變異水平等級(jí)，查表16-17，初擬普通混凝土面層厚度為220mm，基層選用石灰穩(wěn)定粒料，厚180mm。底基層為150mm。4.路面材料參數(shù)確定按?路基路面工程?表16-23和表16-25，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為4.5，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為29。表16-14，路基回彈模量取30查表16-27，級(jí)配碎石底基層回彈模量取250，石灰穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1300?；炷撩姘宄叽鐚?.5m，長(zhǎng)5m?！?-2〕〔6-3〕〔6-4〕〔6-5〕〔6-6〕〔6-7〕普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑：〔6-8〕5.荷載疲勞應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力：〔6-9〕因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)?？紤]設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)。根據(jù)公路等級(jí)，考慮偏載和動(dòng)載因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)。荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算：〔6-10〕6.溫度疲勞應(yīng)力由表16-28，Ⅱ區(qū)最大溫度梯度取。板長(zhǎng)5m，，由圖16-14可查普通混凝土板厚220mm，。故最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為：〔6-11〕溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)，由公路自然區(qū)劃為Ⅱ區(qū)，可知回歸系數(shù)，故為：〔6-12〕那么溫度疲勞應(yīng)力為：〔6-13〕查表16-20，三級(jí)公路的平安等級(jí)為四級(jí)，相應(yīng)于四級(jí)平安等級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為80%?？煽慷认禂?shù)為。故〔6-14〕因而，所選普通混凝土面層厚度〔0.22m〕可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.1排水的目的與要求1.目的將路基范圍內(nèi)的土基溫度降低到一定的限度范圍內(nèi)，保護(hù)路基常年處于枯燥狀態(tài)，確保路基及其路面具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。把降落在路界范圍內(nèi)的外表水有效地聚集并迅速排除出路界，同時(shí)把路界處于可能流入的地表水?dāng)r截在路基范圍外，以減少地表水對(duì)路基和路面的危害以及對(duì)行車平安的不利。2.要求各項(xiàng)設(shè)施應(yīng)具有足夠的泄水能力，排除滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水，自由水在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲流時(shí)間不能太長(zhǎng)，滲透路徑不能太長(zhǎng)。排水設(shè)施要有較好的耐久性。7.2路基路面排水設(shè)計(jì)的一般原那么1.排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，并充分利用有利地形和自然水系。一般情況下地面和地下設(shè)置的排水溝渠宜短不宜長(zhǎng)，以使水流不過(guò)于集中，作到及時(shí)疏散，就近分流。2.各種路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)可適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定。路基邊溝一般不應(yīng)用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必需合并使用時(shí)，邊溝的斷面應(yīng)加大，并予以加固，以防水流危害路基。3.設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究，查明水源與地質(zhì)條件，重點(diǎn)路段要進(jìn)行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合，地下排水與地面排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，作到路基路面綜合設(shè)計(jì)和分期修建。對(duì)于排水困難和地質(zhì)不良的路段，還應(yīng)于路段防護(hù)加固相配合，并進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。4.路基排水要注意防止附近的山坡的水土流失，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠，減少排水溝渠的防護(hù)與加固工程，對(duì)于重點(diǎn)路段的主要排水設(shè)施，以及土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠應(yīng)注意必要的防護(hù)和加固。5.路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級(jí)等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固適用，又必須講究經(jīng)濟(jì)效益。6.為了減少水對(duì)路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，亦可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。7.3地表排水設(shè)備的類型1.邊溝：設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)，或低路堤的坡腳外側(cè)，用以聚集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。本設(shè)計(jì)中采用了長(zhǎng)和寬均為0.6m的舉行邊溝。2.排水溝：用來(lái)引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。本設(shè)計(jì)采用了長(zhǎng)和寬亦為0.6m的梯形排水溝。7.4邊溝設(shè)計(jì)挖方路基及填土高度低于路基設(shè)計(jì)要求的臨界高度的路堤，在路肩外緣均應(yīng)設(shè)計(jì)縱向人工溝渠，稱之為邊溝，其主要功能在于排泄路基用地范圍內(nèi)地面水。邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度按土質(zhì)類別采用1:1.0～1:1.5；梯形邊溝的底寬和深度不應(yīng)小于0.4m。邊溝的縱坡度應(yīng)盡量與路線縱坡保持一致。當(dāng)路線縱坡坡度小于溝底所必需的最小縱坡坡度時(shí)，邊溝應(yīng)采用溝底最小縱坡坡度，并縮短邊溝出水口的間距。邊溝出水口的間距，一般等地區(qū)不宜超過(guò)500m，多雨地區(qū)不宜超過(guò)300m。邊溝出水口的排放應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)條件及橋涵水道位置，引排到路基范圍外，使之不沖刷路堤坡腳。Q=16.67ΨqF式中：Q設(shè)計(jì)流量m3/s;q設(shè)計(jì)重視期和降雨歷時(shí)內(nèi)的平均降雨強(qiáng)度，mm/min；Ψ徑流系數(shù)；F匯水面積，km2.7.5排水溝設(shè)計(jì)排水溝主要用于排泄來(lái)自邊溝、截水溝或其他水源的水流，以形成整個(gè)排水系統(tǒng)。排水溝的平面布置，取決于排水要求與當(dāng)?shù)氐匦?。排水溝的布置，必?/p>