【文章內(nèi)容簡介】 、路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。高等級的公路和低等級公路的橫斷面的組成不同。本次設(shè)計(jì)的道路是三級公路，三級公路的橫斷面組成主要包括：行車道、路肩、邊坡、排水設(shè)施等。在某些路段，可能要增加錯(cuò)車道和緊急停車帶（見下圖），在邊坡上可能有護(hù)坡道、碎落臺等。 路基橫斷面布置圖 橫斷面要素的確定橫斷面要素的確定主要是確定組成公路路幅的各部分的幾何尺寸，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，一般是根據(jù)公路等級和交通量的大小，參考《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （JTG B012003）中各級公路路基橫斷面來確定，同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)氐亟煌ㄒ?guī)劃和有關(guān)要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 1. （+++）。 2. 為了迅速排除路面上的雨水，采用中間高兩邊低的直線型路拱。為有利于路面排水，瀝青混凝土路面路拱坡度采用2%，土肩橫坡為3%。 3. 堤的邊坡坡度，應(yīng)根據(jù)填料的物理力學(xué)性質(zhì)、氣候條件、邊坡高度以及基底的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件進(jìn)行合理的選定。擬建公路地處地勢崎嶇的山嶺地區(qū)，石質(zhì)為弱風(fēng)化的石灰?guī)r，花崗巖等，土質(zhì)為黏土。路堤邊坡采用1:，路塹邊坡取為1：。 橫斷面設(shè)計(jì)的原則 1. 設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級、行車要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和實(shí)用等方面的情況，進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，既要堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，又要經(jīng)濟(jì)合理。 2. 路基設(shè)計(jì)除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度等外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施。 3. 還應(yīng)結(jié)合路線和路面進(jìn)行設(shè)計(jì)。選線時(shí)，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。對于地形陡峭、有高填深挖的邊坡，應(yīng)與移改路線位置及設(shè)置防護(hù)工程等進(jìn)行比較，以減少工程數(shù)量，確保路基穩(wěn)定。 4. 沿河及受水浸水淹路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。 5. 當(dāng)路基設(shè)計(jì)標(biāo)高受限制，路基出于潮濕、過濕狀態(tài)和水溫狀態(tài)不良時(shí)，就應(yīng)采用水穩(wěn)性好的材料填筑路堤或進(jìn)行換填并壓實(shí)，使路面具有一定防凍總厚度，設(shè)置隔離層及其他排水設(shè)施等。 6. 路基設(shè)計(jì)還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需要。 橫斷面設(shè)計(jì)步驟 1. 點(diǎn)繪橫斷面地面線。 2. 根據(jù)路線和路基資料，將橫斷面的填挖值及有關(guān)資料（路基寬度、加寬值、超高坡度等）抄于相應(yīng)樁號的斷面上。 3. 根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查的土壤地質(zhì)資料，示出土石界限，確定邊坡坡度以及邊溝的形狀和尺寸。 4. 繪橫斷面的設(shè)計(jì)線，俗稱“戴帽子”。 5. 計(jì)算橫斷面的填挖面積。 橫斷面超高計(jì)算為抵消車輛在曲線路段上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力,在該路段橫斷面上設(shè)置的外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡,稱為超高。當(dāng)平曲線班線半徑小于不設(shè)超高的最小半徑時(shí)，應(yīng)在曲線上設(shè)置超高。超高的橫坡度根據(jù)公路等級、計(jì)算行車速度、平曲線半徑大小，并結(jié)合路面類型和車輛組成等條件確定。本次設(shè)計(jì)按雙車道公路繞路面中線旋轉(zhuǎn)設(shè)超高值，則公式如下： 繞中線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式表超高位置計(jì)算公式備 注圓曲線外緣1．計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之高差2．臨界斷面距超高緩和段起點(diǎn)：3．加寬值按加寬計(jì)算公式計(jì)算。中線內(nèi)緣過渡段外緣 中線內(nèi)緣 B——行車道寬度（m）；bJ——路肩寬度（m）；bw——圓曲線的加寬值（m）；bx——x距離處的路基加寬值（m）； iy——超高橫坡度； iz——路拱橫坡度； ij——路肩橫坡度；x0——與路拱同坡度的單向超高點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離(m)；x——超高緩和段中任意一點(diǎn)至超高緩和段起點(diǎn)的距離(m)； 由于本路段圓曲線半徑均大于350，不設(shè)置超高。 路基土石方計(jì)算 土石方調(diào)配要求 1. 土石方調(diào)配應(yīng)按先橫向后縱向的次序進(jìn)行。 2. 縱向調(diào)運(yùn)的最遠(yuǎn)距離一般應(yīng)小于經(jīng)濟(jì)運(yùn)距（按費(fèi)用經(jīng)濟(jì)計(jì)算的縱向調(diào)運(yùn)的最大限度距離叫經(jīng)濟(jì)運(yùn)距）。 3. 土石方調(diào)運(yùn)的方向應(yīng)考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般情況下，不跨越深溝和少做上坡調(diào)運(yùn)。 4. 借方、棄土方應(yīng)與借土還田，整地建田相結(jié)合，盡量少占田地，減少對農(nóng)業(yè)的影響，對于取土和棄土地點(diǎn)應(yīng)事先同地方商量。 5. 不同性質(zhì)的土石應(yīng)分別調(diào)配。 6. 回頭曲線路段的土石調(diào)運(yùn)，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調(diào)運(yùn)。 土石方調(diào)配方法 1. 在土石方數(shù)量計(jì)算，基核完畢后，即可進(jìn)行調(diào)配，但須先將有關(guān)橋涵位置，縱坡與深溝等等注在備注欄，供調(diào)配時(shí)參考。 2. 計(jì)算本樁利用，填缺與挖余。然后按土石分別進(jìn)行閉合核算，核算式為： 填方＝本樁利用+填缺挖方＝本樁利用+挖余 3. 根據(jù)填缺與挖余的分布情況，可以大致看出調(diào)運(yùn)的方向及數(shù)量，調(diào)配前先確定一個(gè)最遠(yuǎn)調(diào)運(yùn)距離，這個(gè)距離可根據(jù)前述不同的施工方法和各種運(yùn)輸方式的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距來確定，調(diào)配時(shí)的計(jì)價(jià)運(yùn)距就是調(diào)運(yùn)挖方重心的距離減去免費(fèi)運(yùn)距后的運(yùn)距，調(diào)方重心可根據(jù)土石方分布情況估定。調(diào)運(yùn)后，填方如有不足部分可采用借方，未調(diào)用的挖余方按廢方處理。 4. 在計(jì)算符合要求后，將調(diào)運(yùn)方用箭頭標(biāo)在調(diào)配欄中，同時(shí)將數(shù)量分別填入“遠(yuǎn)運(yùn)利用” 、“借方”或“廢方”欄里。 5. 調(diào)配完成后，應(yīng)分頁進(jìn)行閉合核算，核算式如下：遠(yuǎn)運(yùn)利用+借方＝填缺遠(yuǎn)運(yùn)利用+廢方＝挖余 6. 每公里合計(jì)，總的閉合核算式除上述核算式外，還需按下式進(jìn)行核算：挖方+借方＝填方+廢方 7. 調(diào)配一般在本公里范圍內(nèi)進(jìn)行，必要時(shí)亦可跨公里調(diào)配但須將數(shù)量及方向分別注明，以免混淆， 8. 按頁及公里分別核算無誤后，即可計(jì)算運(yùn)量，并合計(jì)公里運(yùn)量，運(yùn)量的計(jì)算式為：運(yùn)量＝遠(yuǎn)運(yùn)數(shù)量運(yùn)距（立方米公里）第四章 路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)公路路基是路面的基礎(chǔ)，它承受著土體本身的自重。而路面卻直接收車輛及行人的作用。所以要對路基路面進(jìn)行結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)，從而使得路基路面有足夠的強(qiáng)度，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。通過本章節(jié)的設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該達(dá)到熟悉路基路面的組成，以及常用的路基路面材料。 瀝青路面設(shè)計(jì)原則 1. 路面設(shè)計(jì)應(yīng)認(rèn)真做好現(xiàn)場資料收集，查明路基干濕類型。 2. 在滿足交通量和使用要求的前提下，應(yīng)遵循因地制宜、合理選材、節(jié)約投資的原則，選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、方便施工的路面結(jié)構(gòu)方案。 3. 應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，積極、慎重地推廣新材料、新工藝、新技術(shù)，并認(rèn)真鋪筑試驗(yàn)段，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善，逐步推廣。 4. 設(shè)計(jì)方案應(yīng)符合國家環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定，注意施工中廢棄料的處理，積極推動(dòng)舊面層和基層的再生利用，應(yīng)保護(hù)施工人員的健康和安全。 瀝青路面設(shè)計(jì)步驟 1. 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，進(jìn)行交通量分析，確定路面等級、計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次和設(shè)計(jì)彎沉。 2. 按路基土類的干濕類型，確定各路段土基回彈模量值。 3. 擬定幾種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案，根據(jù)選用的材料進(jìn)行配合比實(shí)驗(yàn)，測定各結(jié)構(gòu)層的抗壓回彈模量、抗拉強(qiáng)度，確定各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)。 4. 根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度。對瀝青路面混凝土面層和基層、底基層，應(yīng)驗(yàn)算拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(yīng)力的要求，如不滿足要求，或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度，或變更路面結(jié)構(gòu)組合，或調(diào)整材料配合比、提高極限抗拉強(qiáng)度，再重新計(jì)算。進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定采用的路面結(jié)構(gòu)方案。 瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原始資料本設(shè)計(jì)三級公路，路基為粘性土，土基回彈模量40MPa。交通量年增長率為8%，交通組成和代表車型如下表。 交通量組成車型前軸重(KN)后軸重(KN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量()三菱FR4151雙輪組200東風(fēng)SP9135B2雙輪組＞3m100五十鈴EXR181L3雙輪組＞3m90江淮HF1501雙輪組90五十鈴NPR595G1雙輪組120江淮HF140A1雙輪組80 交通等級交通等級BZZ100kN累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次Ne (萬次/車道)中型以上貨車及大客車（日/輛）A特輕交通100300B輕交通100～400300～1000C中交通400～12001000～4000D重交通1200～25004000～10000E特重交通250010000 交通量計(jì)算 彎沉設(shè)計(jì)軸次數(shù)按下式計(jì)算： （） 式中 ——被換算的軸載作用次數(shù)（次／日）； —— 標(biāo)準(zhǔn)軸載（kN）； —— 被換算的軸載（kN）； —— 軸載系數(shù)； —— 輪組系數(shù)； 521次/日 設(shè)計(jì)年限內(nèi)累積標(biāo)準(zhǔn)軸載（查閱資料：t=8,=）=次 確定土基回彈模量 由設(shè)計(jì)資料可得其土基回彈模量MPa。 初擬路面結(jié)構(gòu) 初擬路面結(jié)構(gòu)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(Mpa)1瀝青表面處治214002瀝青表面處治212003水泥穩(wěn)定碎石209004天然沙礫1515005土基　40 路面設(shè)計(jì)彎沉的計(jì)算：= Bisar計(jì)算結(jié)果修正（表面彎沉需要修正，Bisar計(jì)算的應(yīng)力無需修正）注：根據(jù)教材《路基路面工程》（人民交通第三版）和《瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D502006）規(guī)定：由于力學(xué)計(jì)算模型，土基模量、材料特性和參數(shù)等方面在理論假設(shè)和實(shí)際狀態(tài)之間存在一定差異，理論彎沉值和實(shí)測彎沉值之間存在一定的誤差，因此需要對理論彎沉值進(jìn)行修正（即對Bisar計(jì)算得到的彎沉予以修正），通過大量實(shí)測資料進(jìn)行分析，得到如下實(shí)測彎沉和理論彎沉關(guān)系式： （） () （） 理論彎沉系數(shù)： （） 彎沉綜合修正系數(shù)： 式中：： 路面計(jì)算彎沉值（單位：）；：理論彎沉（即Bisar計(jì)算得到的彎沉），（單位：）； p，δ：標(biāo)準(zhǔn)車型的輪胎接地壓強(qiáng)(MPa)和當(dāng)量圓半徑（單位：cm）；：理論彎沉系數(shù)；：土基回彈模量值 (MPa)；,——各層材料回彈模量(MPa)；,——各結(jié)構(gòu)層厚度（cm）。 聯(lián)立方程和方程可以推導(dǎo)得到修正公式： （） 因此，彎沉驗(yàn)算時(shí)先由Bisar計(jì)算得到表面兩輪中間A的理論彎沉ll，再由上述公式計(jì)算得到路表計(jì)算（實(shí)測）彎沉，然后根據(jù)不等式：ls≤ld驗(yàn)算彎沉情況。 彎沉值驗(yàn)算計(jì)算彎沉值：LS= ()﹤LD= ()滿足設(shè)計(jì)彎沉和層底拉應(yīng)力的要求。 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= () 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= () 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= ()第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= ()土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= （） LS= （）第五章 路基防護(hù)與加固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。為了確保路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路基在外界因素的作用下，不致產(chǎn)生過量的變形，在路基的整體結(jié)構(gòu)中還必須包括各項(xiàng)附屬設(shè)施，其中有路基排水，路基防護(hù)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(hù)坡道、及錯(cuò)車道等。 路基設(shè)計(jì)路基是公路的重要組成部分，它是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，是公路的承重主體，因此必須具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定度和耐久性。路床是路面的基礎(chǔ)，是指路基頂面以下80cm范圍的路基部分，承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，主要在應(yīng)力作用區(qū)內(nèi)。在結(jié)構(gòu)上分為上路床（030cm）及下路床（3080cm）兩層。根據(jù)該公路等級、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦?、地質(zhì)、水文、填挖等情況路基橫斷面可分為：一般路堤、沿河路堤、半填半挖路基、挖方路塹、護(hù)腳路基。對陡坡上的半填半挖路基，可根據(jù)地形、地質(zhì)條件，采用護(hù)肩、砌石或擋土墻；季節(jié)性冰凍地區(qū)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)不良地段，應(yīng)采用水穩(wěn)定性好的填料筑路堤或進(jìn)行換填，結(jié)合防治凍害和翻漿的具體措施，進(jìn)行路基、路面、排水等綜合設(shè)計(jì)。路基與路面是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，路基是路面的基礎(chǔ)只有路基密實(shí)，均勻，穩(wěn)定，才能為路面結(jié)構(gòu)提供較好的工作環(huán)境。因此，必須進(jìn)行路基路面綜合設(shè)計(jì)。 路基處理 1. 一般處理原則 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。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