【文章內(nèi)容簡介】 業(yè)設(shè)計任務(wù)書》。，，2=，2=。；路面橫坡為2%，硬土路肩橫坡為3%，具體詳見路基橫斷面布置圖。圖41路基橫斷面布置圖由縱斷面設(shè)計部分可知。由橫斷面設(shè)計部分可知，本公路路基邊坡由于路基填土高度均小于10m，且采用1：，且由于該段公路非高填土，故不需要進行邊坡穩(wěn)定性驗算。路基壓實采用重型壓實標準，壓實度應(yīng)符合《公路工程技術(shù)標準》（JTG B01—2003）的要求，如下表：表41路基壓實度填挖類別路床頂面以下深度（m）路基壓實度(%)（高速公路、一級公路）零填及挖方路基0～ —0～ ≥96填方0～ ≥96～ ≥94＞ ≥93注：⑴表列數(shù)值以重型擊實試驗法為準；⑵特殊干旱或特殊潮濕地區(qū)的路基壓實度，表列數(shù)值可適當降低；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格要求。路基基底為耕地或土質(zhì)松散時，應(yīng)在填前進行壓實。根據(jù)路基形式，填土高度及邊坡形式計算路基用地范圍，要求的公路用地寬度界限為公路路堤兩側(cè)排水溝外邊緣以外不小于1m范圍內(nèi)的土地[3]；在有條件的地段，高速公路、一級公路不小于3m，此處設(shè)置為3m。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。細粒土做填料，當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)措施進行處理。橋涵臺背，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、一級公路路基填料最小強度和填料最大粒徑應(yīng)符合的規(guī)定[3]（如下表）表42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（cm）填料最小度（CBR）（%）填料最大粒徑（cm）一級公路續(xù)表42填方路基上路床0~30810下路床30~80510上路堤80~150415下路堤150以下315零填及路塹路床0~3081030~80510注：①當路床填料CBR值達到表列要求時，可采取摻石灰或其它穩(wěn)定材料處理②粗粒土（填石）填料的最大粒徑，不應(yīng)超過壓實層厚度的2/3(1)一般路基處理要求路基河塘地段，先圍堰清淤、排水，然后將原地面開挖成臺階狀，內(nèi)傾3%，并回填5%灰土至原水面（），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≤，清除耕植后，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,立即底部設(shè)3%土拱,土拱設(shè)30cm5%石灰土處理層,對于路基中部填土的摻灰,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。(2)路床處理①路床土質(zhì)應(yīng)均勻、密實、強度高，上路床壓實度達不到要求時，必須采取晾曬，摻石灰等技術(shù)措施。路床頂面橫坡應(yīng)與路拱坡度一致。②挖方地段的路床為巖石或土基良好時，可直接利用作為路床，并應(yīng)整平，碾壓密實。地質(zhì)條件不良或土質(zhì)松散，滲水，濕軟，強度低時，應(yīng)采取防水，排水措施或摻石灰處理或換填滲水性土等措施，處理深度可視具體情況確定。③填方路基的基底，應(yīng)視不同情況分別予以處理:基底土密實，地面橫坡緩于1：5時，路基可直接填筑在天然地面上，地表有樹根草皮或腐殖土土應(yīng)予以處理深除。路堤基底范圍內(nèi)由于地表水或地下水影響路基穩(wěn)定時，應(yīng)采取攔截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易風(fēng)化的片石，塊石或砂、礫等透水性材料。路堤基底為耕地或土質(zhì)松散時，應(yīng)在填筑前進行壓實，高速公路、一級公路和二級公路路堤基底的壓實度（重型）不應(yīng)小于85%，路基填土高度小于路床厚度時，基底的壓實度不宜小于路床的壓實度標準；基底松散土層厚度大于30cm時，應(yīng)翻挖再回填分層壓實。水稻田，湖塘等地段的路基，應(yīng)視具體情況采取排水、清淤、晾曬、換填、摻灰及其它加固措施進行處理，當為軟土地基說，應(yīng)按特殊路基處理。路基土的摻灰劑量，可根據(jù)當?shù)厍闆r實驗確定，一般粘質(zhì)土采用石灰或二灰處理，粗粒土可以采用325號水泥處理。 (3)特殊路基處理（河塘路基的處理）路基河塘地段，先圍堰，進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（），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H3m時，采用草坪網(wǎng)布被防護，為防止雨水，對土路肩邊緣及護坡道的沖刷，草坪網(wǎng)布被在土路肩上鋪入土路肩25cm，在護坡道上鋪到邊溝內(nèi)側(cè)為止。而對于高等級道路，則采用六角形空心混凝土預(yù)制塊防護，本段公路采用六角形空心混凝土預(yù)制塊。(2)路基填土高度H3m時，采用漿砌片石襯砌拱防護，當3≤H≤4m時，設(shè)置單層襯砌拱，當4＜H≤6m時，設(shè)置雙層襯砌拱，拱內(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，相應(yīng)于襯砌拱拱柱部分的護坡道也做鋪砌，并設(shè)置20號混凝土預(yù)制塊至邊溝內(nèi)側(cè)。20號混凝土預(yù)制塊的規(guī)格分為兩種，拱柱及護腳采用5cm30cm50cm的長方體預(yù)制塊，拱圈部分采用5cm30cm65cm的弧形預(yù)制塊（圓心角30度，內(nèi)徑125cm，外徑130cm）。(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。(4)橋梁兩端各10cm及挖方路段采用漿砌片石滿鋪防護，路基兩側(cè)邊溝全部漿砌片石滿鋪防護，厚25cm。5 公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計路面直接承受行駛車輛的作用，是道路工程的重要組成部分，通常都根據(jù)車輛行駛的需要，選用優(yōu)質(zhì)材料建成。路基作為路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強度和穩(wěn)定性。以回彈模量作為評價路基強度與穩(wěn)定性的力學(xué)指標。堅固的路基，不僅是路面強度與穩(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)計至為重要。為確保路基的強度與穩(wěn)定性，使路基在外界因素作用下，不致產(chǎn)生不允許的變形，在路基的整體結(jié)構(gòu)中還必須包括各項附屬設(shè)施，其中有路基排水、路基防護與加固以及與路基工程直接相關(guān)的設(shè)施，如棄土堆、取土坑、護坡道、碎落臺、堆料坪及錯車道等。 路面結(jié)構(gòu)類型選擇，表面應(yīng)滿足平整、抗滑和排水要求；、基層的結(jié)構(gòu)類型及厚度應(yīng)與公路等級、交通等級組成相適應(yīng)；；；，各結(jié)構(gòu)層既要滿足最小厚度要求，又應(yīng)考慮施工可行性；、水文、地質(zhì)狀況相適應(yīng)，并充分利用當?shù)刂凡牧?。水泥混凝土路面雖然有強度高﹑穩(wěn)定性好﹑耐久性好，養(yǎng)護費用少﹑經(jīng)濟效益高，有利于夜間行車等優(yōu)點，但是由于該公路一級公路，等級較高，若采用水泥混凝土路面，水泥和水的需要量大，工程造價高；路面接縫不但增加施工和養(yǎng)護的復(fù)雜性，而且容易引起行車跳動，影響乘客的舒適性；另外，開放交通遲，修復(fù)困難等諸多缺點。瀝青路面結(jié)構(gòu)由于使用了瀝青結(jié)合料，因而增加了礦料間的粘結(jié)力，提高了混合料的強度和穩(wěn)定性，是路面的使用質(zhì)量和耐久性都得到提高，而且與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有表面平整﹑無接縫﹑行車舒適﹑耐磨﹑震動小﹑噪音低﹑施工期短﹑養(yǎng)護維修簡單﹑適宜于分期維修等優(yōu)點。由于瀝青路面結(jié)構(gòu)與水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)相比具有上述優(yōu)點，并結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，本人認為采用瀝青路面結(jié)構(gòu)，更適應(yīng)于當?shù)氐男枰?，并將更有利于當?shù)芈糜螛I(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此，最終選擇采用瀝青路面結(jié)構(gòu)。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)計指標，計算路面結(jié)構(gòu)厚度。對一級公路的瀝青面層和半剛性材料的基層、底基層應(yīng)進行層底拉應(yīng)力的驗算。面層直接同行車和大氣接觸，承受較大的行車荷載的垂直力、水平力和沖擊抗變形能力，較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且應(yīng)當耐磨，不透水，表面還應(yīng)具有良好的抗滑性和平整度。 基層基層主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力，并擴散到下面的墊層和土基中去，應(yīng)具有足夠的強度和剛度，并具有良好的擴散應(yīng)力的能力。為增加基層的強度和穩(wěn)定性，減少低溫收縮裂縫，采用半剛性基層。半剛性基層整體性強，承載力高，剛度大，水穩(wěn)定性好，且較為經(jīng)濟。通過調(diào)查，基層缺陷是誘發(fā)瀝青路面早期龜裂唧漿的主要因素，主要體現(xiàn)在基層厚度、分層施工上下層的分層厚度以及分層施工的時間間隔等方面，造成龜裂唧漿主要原因在于基層厚度太薄?；鶎臃謱右欢ㄒＷC各分層的最小施工厚度，就我國目前施工狀況及施工水平而言，基層厚度不合理易造成薄的夾層最終導(dǎo)致路面損壞。分層施工時間間隔應(yīng)為10—18天。石灰與土結(jié)合，使土的塑性降低，最佳含水量增大和最大密實度減少，提高土的強度和穩(wěn)定性。由于石灰土強度形成需要一定的濕度和強度，高溫和適當?shù)臐穸葘ζ涞膹姸刃纬捎欣?，高溫使反?yīng)過程加快，適當?shù)臐穸葹镃a(OH)2結(jié)晶和火山灰反應(yīng)提供了必要的結(jié)晶水。但是度過大會影響新生物的膠凝結(jié)晶硬化，從而影響石灰土強度的形成。石灰穩(wěn)定土具有較高的抗壓強度，也具有一定的抗彎強度，且強度隨齡期增長，但因其抗干縮、溫縮能力較差，一般不選用作高級路面的基層。水泥礦物與土中的水分發(fā)生強烈的水解和水化反應(yīng)，改善土性，提高強度。水泥穩(wěn)定土強度隨水泥劑量增加而增加，但應(yīng)有一個合理的范圍。含水量對其強度有重大影響，混合料中含水量不足時，水泥與土爭水；若土對水有較大親和力，就不能保證水泥充分作用。水泥穩(wěn)定土強度的形成與含水量有著極大的關(guān)系，適用于溫差不大的地區(qū)。在石灰土中加入粉煤灰，石灰土最佳含水量增大，最大干密度減少，但其強度、剛度和穩(wěn)定性均有不同程度的提高，尤其是抗凍性有顯著改善，而濕度收縮系數(shù)比石灰土有所減少，對抗裂有重要意義。粉煤灰是一種緩凝物質(zhì)，在火山灰中反應(yīng)緩慢，這導(dǎo)致其后期強度高，而早期強度底。條件可能時，優(yōu)先選用二灰穩(wěn)定類，具有較強的膠結(jié)能力和穩(wěn)定性，成板體，抗水、抗裂、抗凍性好，抗干縮與溫縮能力都較強，適宜各種氣候環(huán)境和水文地質(zhì)，可適用于不同地區(qū)。主要解決早強不足的問題?；鶎雍穸纫话惆丛O(shè)計計算或經(jīng)驗得到，應(yīng)不會對路面早期病害形成構(gòu)成多大影響，然由于目前施工水平、施工設(shè)備等限制，以及施工管理不善，很容易造成施工缺陷而引發(fā)路面早期病害。墊層主要用于改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層和基層的強度、剛度和穩(wěn)定性，不受土基水溫狀況變化所造成的不良影響。常用松散材料或穩(wěn)定類材料。在地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過濕的路段，以及排水不良的土質(zhì)路塹，有裂隙水、泉眼等水文不良的巖石挖方路段應(yīng)該設(shè)置墊層。季節(jié)性冰凍地區(qū)中濕、潮濕路段、可能產(chǎn)生凍脹時需要設(shè)置防凍墊層，基層或底基層可能受污染以及路基軟弱的路段，也需要設(shè)置墊層。 設(shè)計資料此路段為自然區(qū)劃IV1區(qū)，擬建瀝青混凝土路面，該路段交通量年增長率為4%，路基為粘質(zhì)土，填方高度，取，土基回彈模量E0=，設(shè)計年限為15年。 軸載分析路面設(shè)計以雙輪組單軸載100kN為標準軸載。(1) 以設(shè)計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當量軸次① 軸載換算：軸載換算按以下公式：N=式中：N——標準軸載的當量軸次，次/日；——被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次/日；——被換算車輛的各級軸載，kN；k——被換算車輛的類型數(shù)；C1——軸載系數(shù)，C1=1+（m1），m是軸數(shù)；C2——輪組系數(shù)，雙輪組為1。計算結(jié)果如下表所示：表51軸載換算結(jié)果表(彎沉)車型軸重(kN)C1C2(次/日)N解放CA15前軸11100后軸11黃河JN163前軸1980后軸11411北京BJ130前軸1386后軸11太脫拉138前軸1340后軸801N=2998次/日注：小于25KN的軸載作用可忽略不計合計N=2998次/日② 累計當量軸次Ne：該瀝青混凝土路面的設(shè)計使用年限為：15年一級公路四車道車輪輪跡橫向分布系數(shù)η=取交通量年平均增長率為4%(2)驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計當量軸次①軸載換算驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力采用如下公式：N＇=式中：——軸數(shù)系數(shù)，軸距3m=1+2（m－1）；——輪組系數(shù)，。計算結(jié)果如下表所示：表52軸載換算結(jié)果表(半剛性基層層底拉應(yīng)力)車型軸重Pi(kN)C1＇C2＇Ni(次/日)N解放CA15前軸1100后軸黃河JN163前軸980后軸114北京BJ130前軸386后軸太脫拉138前軸340后軸2803316注：小于50KN的軸載作用可忽略不計。合計N=3316次/日②累計當量軸次Ne：該瀝青混凝土路面的設(shè)計使用年限為：15年一級公路四車道車輪輪跡橫向分布系數(shù)η=取交通量年平均增長率為4%③通過計算設(shè)計年限內(nèi)計算累計當量軸次1000萬次左右，則確定該一級公路采用瀝青混凝土高級路面，設(shè)計年限為15年。設(shè)計方案一：半剛性基層瀝青路面路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青混凝土18cm，采用三層式瀝青面層，表面層采用細粒式密級配瀝青混凝土，厚4cm，E1=1400 Mpa，σsp=,中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土，厚6cm，E2=1200 Mpa,σsp=，厚8cm，E3=1000 Mpa, σsp=。基層選用水泥穩(wěn)定碎石，厚?