【導(dǎo)讀】本設(shè)計為雙向四車道，設(shè)計行車時速100公里，路線全長為，路基寬度為26m，行車道寬度為4×，其中規(guī)劃遠(yuǎn)景設(shè)計年限為20年。設(shè)計內(nèi)容包括道路技術(shù)等級與技術(shù)標(biāo)。準(zhǔn)論證、道路方案設(shè)計、指定路段技術(shù)設(shè)計等。指標(biāo)進(jìn)行比選，確定最優(yōu)方案?？v斷面設(shè)計主要考慮縱坡在滿足書中和規(guī)范上各規(guī)定的情況下，盡量使填挖趨于。平衡，利于排水和行車舒適，計算豎曲線要素。橫斷面設(shè)計中考慮排水和行車安全穩(wěn)定等因素確。公路邊坡防護(hù)采用合理設(shè)計坡比，設(shè)置漿砌片石護(hù)面墻、噴漿護(hù)坡、擋土墻等進(jìn)行加固，水土流失防治效果較好。公路沿線設(shè)置了完善的排水系統(tǒng)，如邊溝、排水溝、截水溝等，將地表。徑流引入自然溪溝或通過涵洞排出。本設(shè)計使用了緯地道路設(shè)計軟件出圖，效率高，避免了人力資源的浪費。

　　

【正文】 ，并考慮到公路沿途有大量粉煤灰、消石灰及中粗砂供應(yīng)，初步擬定各層厚度、抗彎拉模量、抗回彈模量和極限抗彎拉強度如表所示。 2021 年 20 表 45 各層厚度、抗彎拉模量、抗回彈模量和極限抗彎拉強度表 層次 材料名稱 各層厚度（ cm） 回彈模量? ?MPaEP 彎拉模量? ?MPaES1 極限抗彎拉強度? ?MPaS1 1 中粒式瀝青混凝土 6 1200 1500 2 粗粒式瀝青混凝土 8 1200 1500 3 貫入式 8 800 4 石灰粉煤灰碎礫石 13 1500 1800 5 石灰土 15 550 6 土基 54 按容許彎沉計算路面厚度 (1) 計算容許彎沉： ? ? ? ?cmmmNlseR ?????? (2) 計算石灰粉煤灰碎礫石基層厚度 ① 計算綜合修正系數(shù) F： 81 ??????? ?? ???????????? ?pElAF RF ② 計算理論彎沉系數(shù) L? ： 1 ???? ??? Fp El RL ?? ③ 計算基層厚度 這是一個六層體系，求算某基層厚度時，須先把所擬定的結(jié)構(gòu)換算成當(dāng)量三層體系，求出其中層厚度 H（如圖），然后再求出 h4。 中粒式瀝青混凝土 h1=6cm 粗粒式瀝青混凝土 h2=8cm 瀝青貫入式 h3=8cm 石灰粉煤灰碎石 h4=20cm 石灰土 h5=15cm 土基 (a1)實際路面結(jié)構(gòu) (連續(xù) ) E2=800MPa H= （連續(xù) ） E1=1200MPa h=14cm E0= (b)當(dāng)量三層體系 E1=1200MPa h1=6cm E2=1200MPa h2=8cm E3=800MPa h3=8cm E4=1500MPa h4=20cm E5=550MPa h5=15cm 土基 (a2)實際路面結(jié)構(gòu) E0=54MPa 圖 41 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算 2021 年 21 求 H：（彎沉等效換算法）由于 h h2 分別為中粒式和粗粒式瀝青混凝土，這兩層基本上是連續(xù)施工，所以可視為連續(xù)接觸，在本計算中為 h=6+8=14cm。 ???h由 ， 21 ??EE ，查諾模圖得 ?? 由 ??EE，查諾模圖得 ?K 由于 21KKL ?? ? ????? KK L?? 由 ?K ， 20 ?EE ，查諾模圖得 ??H ? ?cmH ???? 求 4h ：33443 EEhEEhhH ???? ? ? 最小施工厚度????????? cmEEEEhhHh 80015008003435534 取 cmh 204 ? 驗算瀝青混凝土面層底面的彎拉應(yīng)力 (1) 先把六層體系換算為當(dāng)量三層體系 如前所述，在這里還是把 h1和 h2加起來作為當(dāng)量三層體系的上層厚度 h ,其模量用彎拉摸量，其余各層仍用抗壓模量。 ? ?cmEEhEEhhH 58800550158001500208 3443 ??????? (2) 計算當(dāng)量三層體系上層底面最大彎拉應(yīng)力 由于第三層是貫入式，但在施工中，其上粗粒式瀝青混凝土及時攤鋪有困難，按上中層滑動，中下連續(xù)體系計算。 2021 年 22 由 ???h ， 150080021 ??EE，查諾模圖得 ?? 由 ??EE， 21 ?EE ，查諾模圖得 ?m 由 ???H ， 20 ?EE ， 21 ?EE ，查諾模圖得 ?m ? ?M P ammm ????? ?? ? ?M P ap mm 1 8 2 6 39。 ???? ?? (3) 計算瀝青混凝土面層底面容許彎拉應(yīng)力 ????? ceas ANAK ? ? MP aMP aR ???? ，滿足要求。 驗算石灰粉煤灰碎礫石基層底面彎拉應(yīng)力 (1) 先把六層體系換算成三層體系。 由于第四層是計算層，按前述規(guī)定，計算層及計算層以上的層次均采用彎拉模量，各層結(jié)構(gòu)模量如圖： (連續(xù) ) E2=800MPa H= （連續(xù) ） E1=1500MPa h=14cm E0= 土基 (a)實際路面結(jié)構(gòu) (b)當(dāng)量三層體系 圖 42 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算 E1=1500MPa h1=6cm E2=1500MPa h2=8cm E3=800MPa h3=8cm E4=1500MPa h4=20cm E5=550MPa h5=15cm E0=54MPa (連續(xù) ) E2=800MPa H=h5=15cm （連續(xù) ） E1=1500MPa h=18cm E0=54MPa 土基 (a)實際路面結(jié)構(gòu) (b)當(dāng)量三層體系 圖 43 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算 E1=1500MPa h1=6cm E2=1500MPa h2=8cm E3=800MPa h3=8cm E4=1500MPa h4=20cm E5=550MPa h5=15cm E0=54MPa 2021 年 23 換算時，第四層厚度和模量不變，把第一、二、三 層換算為模量等于 E4 的當(dāng)量層再加上第四層本身的厚度成為當(dāng)量三層體系的上層。 4433442244114 EEhEEhEEhhh ???? ? ?1800800818001500818001500620 444 ???????? (2) 計算第四層底面彎拉應(yīng)力 由于以把換算成當(dāng)量體系，所以計算六層體系第四層底面的彎拉應(yīng)力在這里就變成計算當(dāng)量三層體系底面的彎拉應(yīng)力。 由 ???h ， 180055012 ??EE，查諾模圖得 ?? 由 ??h ， ??EE， 12 ?EE ，查諾模圖得 ?m 由 ???H ， 20 ?EE ， 12 ?EE ，查諾模圖得 ?m ? ?M P ammm ????? ?? ? ?M P am ???? (3) 驗算石灰粉煤灰碎礫石基層底面的容 許拉應(yīng)力 ???? ces ANK ? ? MP aMP a mR ???? ?? 滿足要求 上述設(shè)計結(jié)果滿足設(shè)計要求 。 5 綜合排水設(shè)計 為了預(yù)防在雨季來臨時雨水對道路的危害。因此排水設(shè)施必不可少。設(shè)置的排水設(shè)施主要有：邊溝、截水溝、涵洞等。路基的強度和穩(wěn)定性與水的關(guān)系十分密切。路基的病害有多種，形成病害的原因亦很多，但水的作用是主要因素之一，因此，路基設(shè)計、施工和養(yǎng)護(hù)中，必須十分重視路基排水工程。 路基設(shè)計時，必須將影響路基穩(wěn)定性的地面水排除和攔截在路基用地范圍以外，并防 止地面漫流、滯積或下滲。對影響路基穩(wěn)定性的地下水，則應(yīng)予以隔斷、疏干、降低，并引到路基范圍以外適當(dāng)?shù)牡攸c。 2021 年 24 路基排水設(shè)計一般原則 ： 、全面規(guī)劃、因勢利導(dǎo)、綜合整治、講究實效、注意經(jīng)濟(jì)，充分利用有利地形和自然水系。 ，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時可適當(dāng)增設(shè)涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基的穩(wěn)定性，并做到路基排水有利于農(nóng)田灌溉。 ，查明水源與地質(zhì)條件，重點路段要進(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，地面排水與地下 排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到綜合整治，分期修建。 ，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝溪和改變水流性質(zhì)，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)和加固工程。 ，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固適用，有必須講究經(jīng)濟(jì)效益。 邊溝 設(shè)在挖方路基的路肩外側(cè)或路堤的坡角外側(cè)，與路中線平行。用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。邊溝的縱坡與路線縱坡一致。 本設(shè)計中，在路塹 和矮路堤處設(shè)置雙面邊溝，高路堤處設(shè)置單面邊溝（在迎水坡），邊溝形式采用梯形邊溝。邊溝的深度及底寬為 。邊溝縱坡與路線縱坡一致，以 25cm厚的漿砌片石鋪筑，邊溝縱坡為 %，坡長不小于 300m，邊溝水均應(yīng)引離路基，排入原有水系中的河流、排水渠及取土坑內(nèi)。 邊溝是沿路基兩側(cè)布置的縱向排水溝。設(shè)置于挖方和低填方路段，路面和邊坡水會集到邊溝內(nèi)后，通過跌水井或急流槽引到橋涵進(jìn)出口處通過排水溝引到路堤坡腳以外，排離路基。 邊溝的縱坡一般與路線縱坡一致，當(dāng)路線縱坡為零時 ，邊溝應(yīng)仍保持 %～ %的最小縱坡。出口附近的縱坡應(yīng)根據(jù)地形高差和地質(zhì)情況作特殊設(shè)計。 邊溝的流量一般不做計算，僅做概略估計，其他排水溝渠的水流一般應(yīng)避免進(jìn)入邊溝，但當(dāng)個別的渠流量不大，擬利用一般邊溝匯入橋涵時，應(yīng)計算該段邊溝的總流量，必要時應(yīng)擴大邊溝的斷面尺寸。為防止邊溝水流漫溢或產(chǎn)生沖刷，應(yīng)盡可能利用當(dāng)?shù)挠辛l件，采取相應(yīng)措施，將邊溝水流分段排除于路基范圍之外，或引入自然溝渠，以減少邊溝的集中流量 [9]。 2021 年 25 圖 5－ 1 挖方路基邊溝橫斷面 單位 :m 圖 5－ 2 填方路基邊溝橫斷面 單位 :m 截水溝 由于本道路處于重丘區(qū)，挖、填方較多，所以在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)?shù)攸c設(shè)置節(jié)水溝，用以攔截路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的流水負(fù)擔(dān)，保護(hù)挖方邊坡和填方坡角不受流水沖刷。 截水溝的位置，與絕大多數(shù)地面水流方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長度。溝底和溝壁要求平整密實，不瀉流，不滲水，必要時予以加固和鋪砌。截水溝橫斷面一般做成梯形。 底寬和深度不應(yīng)小于 ，本設(shè)計中截水溝邊坡 1： 1，溝底縱坡不小于 %，最小不小于 %。 截水溝斷面圖見圖 5— 3。 按最佳斷面法計算水力要素，設(shè)計流量取為 3m /s ，溝底縱坡 i =，溝渠土質(zhì)為砂質(zhì)粘土，設(shè)排水溝邊坡坡率 m=，溝渠粗糙系數(shù) n=。 1．采用選擇法求溝渠的斷面尺寸和驗算水流速度。 （ 1）按技術(shù)規(guī)范要求，設(shè)溝底 寬度 b＝ 2021 年 26 （ 2）當(dāng) m= h?故水流深度 h= （ 3）計算濕周 222 1 0 .4 5 2 0 .7 4 1 ( 1 .5 ) 3 .1 5p b h m? ? ? ? ? ? ? ? （ 4）計算流水?dāng)嗝婷娣e， 2 2 20. 45 0. 74 1. 5 0. 74 1. 15 mw bh m h? ? ? ? ? ? ? （ 5）計算水利半徑 1 .1 5 0 .3 7 m3 .1 5wR p? ? ? （ 6）計算流速，因 R=m 1 .5 1 .5 0 .0 2 5 0 .2 4yn? ? ? 流速系數(shù) ( 0 .3 7 ) 3 1 .5 10 .0 2 5ycRn? ? ? 水流速度 31. 51 7 05 6 m /sv c R i? ? ? ? 對于極密實的砂質(zhì)粘土，容許不沖刷流速為 ? 取 ?? 則不淤積的最小流速為 0. 5 0. 5m in 0 .4 5 0 .3 7 0 .2 7 m /sVR?? ? ? ? 實際流速 / / m / sV m s m s? ? ? （ 7）計算通過流量 : 5 6 64 m /sQ wv? ? ? ? （ 8）由于通過流量與設(shè)計流量相差未超過 5%水流速度在容許流速范圍內(nèi)，故上述計算結(jié)果滿足規(guī)定要求 。 圖 5— 3 截水溝斷面圖 2021 年 27 排水溝 排水溝的主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)的各種水