【文章內(nèi)容簡介】 設(shè)計兩項。 縱斷面線形設(shè)計應(yīng)根據(jù)公路的性質(zhì)、任務(wù)、等級和地形、地質(zhì)、水文等因素，考慮路基穩(wěn) 定，排水及工程量等的要求對縱坡的大小，長短，前后的縱坡情況，豎曲線半徑大小東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 及與平面線形的組合關(guān)系等進(jìn)行組合設(shè)計，從而設(shè)計出縱坡合理，線形平順圓滑的最優(yōu)線形，以達(dá)到行車安全、快速、舒適，工程造價省，運營費用較少的目的。 該路地處平原區(qū)，土地資源寶貴，本項縱斷面設(shè)計采用小縱坡，微起伏與該區(qū)域農(nóng)田相結(jié)合，盡量降低路堤高度，路線縱斷面按百年一遇，設(shè)計洪水位的要求和確保路基處于干燥和中濕狀態(tài)，所需的最小填筑高度來控制標(biāo)高線形設(shè)計上避免出現(xiàn)斷背曲線，反向豎曲線之間直線長度不足 3秒行程的則加大豎曲線半徑，使豎曲線首尾相接 。此外，所選用的半徑還滿足行車視距的要求， 縱斷面設(shè)計一般 要求 （ 1） 縱坡設(shè)計必須滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定，一般不輕易使用極限值 （ 2） 縱坡應(yīng)力求平緩，避免連續(xù)陡坡，過長陡坡和反坡 （ 3） 縱斷面線形應(yīng)連續(xù)，平順，均衡，并重視平縱面線形的組合 （ 4） 在短距離內(nèi)應(yīng)避免線形起伏，易使縱斷面線形發(fā)生中斷，視覺不良； （ 5） 避免“凹陷”路段，若線形發(fā)生凹陷出現(xiàn)隱蔽路段，使駕駛員視覺不適，產(chǎn)生莫測感，影響行車速度和安全； （ 6） 在較大的連續(xù)上坡路段，宜將最陡的縱坡放在底部，接近頂部的縱坡宜放緩些； 縱坡變化 小的，宜采用較大的豎曲線半徑； （ 7） 縱斷面線形設(shè)計應(yīng)注意與平面線形的關(guān)系，汽車專用公路應(yīng)設(shè)計平、縱面配合良好協(xié)調(diào)的立體線形； 縱斷面設(shè)計 在本路段縱斷面設(shè)計中，本著保護自然環(huán)境的設(shè)計理念，盡量使路線順應(yīng)自然地形的起伏；充分考慮與地方道路在縱面的交叉關(guān)系；盡量控制路基填土高度，以減小拆遷占地；變坡點位置及標(biāo)高 、坡率和坡長在滿足平縱組合的情況下優(yōu)化組合，豎曲線半徑盡量采用較大值，最小半徑為 15000m。 橫斷面設(shè)計 （ 1）根據(jù)外業(yè)橫斷面測量資料點繪橫斷地面線。 （ 2）根據(jù)路線及路基資料，將 橫斷面的填挖值及有關(guān)資料（如路基寬度、加寬值、超高橫坡、緩和段長度、平曲線半徑等）抄于相應(yīng)樁號的斷面上。 （ 3）根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，示出土石界限、設(shè)計邊坡度，并確定邊溝形狀和尺寸。 （ 4）繪橫斷面設(shè)計線，又叫“戴帽子”。設(shè)計線應(yīng)包括路基邊溝、邊坡、截水溝、加固及防護工程、護坡道、碎落臺、視距臺等，在彎道上的斷面還應(yīng)示出超高、加寬等。一般直線上的斷面可不示出路拱坡度。 （ 5）計算橫斷面面積（含填、挖方面積），計算土石方數(shù)量。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 3 路基設(shè)計 由橫斷面設(shè)計部分可知，路基寬度為 ，其中路面 為 4=15m，中央分隔帶寬度為 ，左側(cè)路緣帶寬度為 2=，硬路肩寬度為 2=，土路肩寬度為 2=。 路面橫坡為 2%，硬路肩橫坡為 2%,土路肩橫坡為 3%。 路堤坡腳或排水溝外緣 ，橋梁上部構(gòu)造水平投影邊緣外側(cè) 以內(nèi)的土地為公路用地范圍。 路基壓實采用重型壓實標(biāo)準(zhǔn)，壓實度應(yīng)符合下表的要求 表 31 路基壓實度表 填挖類別 路床頂面以下深度（ m） 路基壓實度 零填即挖方 0~ 0~ ≥95 ≥95 填方 0~ ~ ＞ ≥95 ≥93 ≥90 由于路線地處水網(wǎng)地區(qū)，設(shè)計中應(yīng)加強挖淤排水及清除表土的嚴(yán)格要求。路基基底為耕地或土質(zhì)松散時，應(yīng)在填前進(jìn)行壓實，路基設(shè)計時，可考慮了清理場地后進(jìn)行填筑壓實，厚度按 。 沿線筑路用土采用備土形式，取土以利用低產(chǎn)田和被公路分割的邊角地以及開挖河道、魚塘等解決，在填土較高、沉降較大的地段可以利用工業(yè)廢渣（粉煤灰等）做路基填料。填方路基宜選用級配較好的粗粒土作為填料。 礫（角礫） 類土，砂類土應(yīng)優(yōu)先選作路床填料，土質(zhì)較差的細(xì)粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基時，應(yīng)分層填筑，每一水平層均采用同類填料。 細(xì)粒土做填料，當(dāng)土的含水量超過最佳含水量兩個百分點以上時，應(yīng)采取晾曬或摻入石灰、固化材料等技術(shù)措施進(jìn)行處理。 橋涵臺背和擋土墻墻背填料，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)摩檫角值較大的礫（角礫）類土，砂類土填筑。 高速公路路基填料最小強度和填料最大粒徑應(yīng)符合表的規(guī)定，砂類土填筑。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 表 32 路基填料最小強度和最大粒徑要求 項目分類 路面底面以下深度（ m） 填 料 最小強度（ CBR）（ %） 填料最大粒徑（ cm） 高速公路 填 方 路 基 上路床 0~30 8 10 下路床 30~80 5 10 上路堤 80~150 4 15 下路堤 150 以下 3 15 零填及路塹路床 0~30 8 10 一般路基處理原則：路基河塘地段，先圍堰清淤、排水，然后將原地面開挖成臺階狀，臺階寬 ，內(nèi)傾 3%，并回填 5%灰土至原水面（標(biāo)高按 ），路基底部 30cm采用 5%石灰土處理，路床頂面以下 0~80cm采用 7%石灰土處理；路基高度≤ ，清楚耕植后，將原地面挖至 25cm 深壓實后才可填筑，路床頂面以下均采用摻 7%石灰土處理；路基高度 ，路床頂面以下 0~60cm 采用 7%石灰土處理層 ,其他層根據(jù)具體情況 ,在保證路基壓實度的前提下 ,決定處理的土層及摻灰量。 特殊路基處理（河塘路基的處理） 路基河塘地段，先圍堰，進(jìn)行放水或排水挖除淤泥，然后將原地面開挖成臺階狀，臺階寬≥ ，內(nèi)傾 3%，并回填 5%灰土至原水面（標(biāo)高按 ），路基底部30cm采用 5%石灰土處理，路床頂面以下 0~80cm采用 7%石灰土處理。 （ 1）路基填土高度 H≤ 4m時， 采用拱形骨架植草防護。 （ 2）路基填土高度 H4m，時，采用漿砌片石襯砌人字骨架防護，骨架內(nèi)鋪設(shè)草坪網(wǎng)布被為保證路面水或坡面水不沖刷護坡道，骨架用 漿砌片石鑲邊，并設(shè)置 20 號混凝土預(yù)制塊至邊溝內(nèi)側(cè)。 （ 3）路線經(jīng)過河塘地段時，采用漿砌片石滿鋪防護，并設(shè)置勺形基礎(chǔ)，漿砌片石護坡厚 30cm，下設(shè) 10cm砂墊層，基礎(chǔ)埋深 60cm ,底寬 80cm，個別小的河塘全部填土。 路基排水設(shè)計 （ 1）路基地表排水可采用邊溝、截水溝、排水溝、跌水井 ，渡水槽和急流槽，各類地段排水溝應(yīng)高出設(shè)計水位 0~2m以上。 （ 2）邊溝橫斷面采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度為 1:1~1:,邊溝的深度不應(yīng)小于，邊溝縱坡宜與路線縱坡一致并不宜小于 %，邊溝可采用漿砌片石，水泥混凝土預(yù)制塊防護，高速公路當(dāng)采用 的砂漿強度，邊溝長度不宜超過 500m。 （ 3）截水溝橫斷面可采用梯形，邊坡視土質(zhì)而定，一般采用 1:1~1:，深度及寬度不宜小于 ，溝底縱坡不宜小于 %，水流通過陡坡地段時可設(shè)置跌水等或急流槽，應(yīng)采用漿砌片石或水泥混凝土預(yù)制塊砌筑， 邊墻應(yīng)高出設(shè)計水位 ，其橫斷面形東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 式為矩形，槽底應(yīng)做成粗糙面，厚度為 ~，混凝土為 ~，跌水的臺階高度可采用 ~，臺面坡度應(yīng)為 2%~3%，急流槽以縱坡不宜陡于 1:，急流槽過長時應(yīng)分段修筑，每段長度不宜超過 10m。 路面排水設(shè)計 本公路的路面排水主要由攔水帶、急流槽和路肩排水溝以及中央分隔帶排水設(shè)施組成。 （ 1）路肩排水設(shè)施的縱坡應(yīng)與路面的縱坡一致，當(dāng)路面縱坡小于 %時，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方邊坡應(yīng)進(jìn)行防護。 路堤邊坡 較高，采用橫向分散排水不經(jīng)濟時，應(yīng)采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設(shè)置排水帶，并通過急流槽將水排出路基。 攔水帶可采用水泥混凝土預(yù)制塊或瀝青混凝土筑成，攔水帶高出路肩 12cm,頂寬8~10cm。急流槽的設(shè)置距按路肩排水的容許容量計算確定以 20m~50m為宜，急流槽可設(shè)置在凹形曲線底部及構(gòu)造物附近。 （ 2）中央分隔帶排水 1) 中央分隔帶排水設(shè)施由縱向排水溝（明溝、暗溝）、滲溝、雨水井、集水井、橫向排水管等組成。 2) 在設(shè)置超高路段，路面水由中央分隔帶排水設(shè)施排出，采用凹形中央分隔帶，雨水流向分隔帶內(nèi)部，由橫向排水管 排出。設(shè)置超高段的中央分隔帶的排水溝可設(shè)雨水井，雨水井的設(shè)置間距應(yīng)根據(jù)流量計算確定，一般為10~30m。 3) 矩形雨水井尺寸采用長寬深 =60cm 40cm 60cm，邊墻采用漿砌片石或水泥混凝土預(yù)制塊砌筑。 4) 中央分隔帶縱向排水溝（管）與橫向排水管聯(lián)接時可采用集水井的形式，橫向排水管直徑一般采用 20~60cm 水泥混凝土管或塑料排水管，管底縱坡不應(yīng)小于 1%，出口應(yīng)采取防護措施。 5) 多雨地區(qū)的中央分隔帶，表面不作封閉時，可設(shè)地下排水滲溝，排水滲溝兩側(cè)可用瀝青砂、瀝青土工布或閉 粘土封 ，排水滲溝頂與路床頂面齊平，滲溝宜 采用直徑 5cm~8cm的硬塑料管將水引致路基邊坡以外。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 4 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計原則 根據(jù)設(shè)計交通量，使用要求及氣候、水文、土質(zhì)等自然條件，并遵循因地制宜，合理選材，方便施工的原則，進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)的組合設(shè)計。 瀝青混凝土路面設(shè)計采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論，以設(shè)計彎沉值為路面整體剛度的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，計算路面結(jié)構(gòu)厚度。 瀝青混凝土路面設(shè)計以 100kN的單軸雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載，設(shè)計年限為 15 年。 、交通量及軸載換算 據(jù)工程可 行性研究報告軸載調(diào)查，所在地區(qū)近期交通組成及交通量，見下表。預(yù)測交通量增長率分別為 %、 %、 %、 %，分段時間分別為 3 年、 5 年、 5 年和 2年。 表 41 近期交通組成與交通量 車型分類 代表車型 數(shù)量（輛 /d） 小客車 桑塔納 2021 2558 大客車 宇通 ZK6890HG 251 小貨車 北京 BJ130 588 中貨車 東風(fēng) EQ140 247 大貨車 黃河 JN163 381 拖掛車 3 軸 解放 SP9200、東風(fēng) SP9250 361 拖掛車 4 軸及以上 尤尼克 2766 102 累計軸次計算結(jié)果見下表。 表 42 軸載換算與累計軸載 序號 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 1 宇通 ZK6890HG 43 62 1 雙輪組 251 2 北京 BJ130 1 雙輪組 588 3 東風(fēng) EQ140 1 雙輪組 247 4 黃河 JN163 114 1 雙輪組 381 5 解放 SP9200 78 3 雙輪組 3 361 6 尤尼克 2766 67 4 雙輪組 3 102 換算方法 設(shè)計彎沉及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算 半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算 累計軸次 1099 萬次 1198 萬次 經(jīng)分析計算，本路段高速公路瀝青混凝土路面設(shè)計，當(dāng)以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時，設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計當(dāng)量軸次為 1099 萬次，屬于中等交通，設(shè)計彎沉值為 （ 1/100mm）。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 表 43 容許拉應(yīng)力計算 表 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 劈裂強度 (MPa) 容許拉應(yīng)力 (MPa) 1 中 粒式瀝青混凝土 AC16（ 改性） 2 中粒式瀝青混凝土 AC20（改性） 3 %水泥穩(wěn)定碎石 4 5％水泥穩(wěn)定（ 45%中粗砂 +碎石 55%） 5 碎石