【正文】 換算 。 道路的 半剛性基底層底拉應(yīng)力 驗(yàn)算 公式為 : 8139。2139。 )(??? kiii PpnccN （ ） 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –23– 39。1c 算 式中： )1(2139。1 ??? mc ,代表 軸數(shù) 的 系數(shù) ； 是輪組 的 系數(shù)，單輪組等于 ，雙輪組 等于 1，四輪組 等于 。 軸載 的 換算系數(shù) 可 見表 。 表 軸載 的 換算系數(shù) 車型 ip 39。1c 39。2c in 839。239。1 )( Ppncc ii 東風(fēng) EQ140 后軸 1 1 521 黃河 JN150 后軸 1 1 432 日野 KB222 前軸 1 57 后軸 1 1 57 太脫拉 138 前軸 1 34 后軸 2 3 1 34 839。239。11 )( PpnccN iiki??? 注：軸載小于 50KN 的軸載作用不計(jì) 。 ? ?? ?? 39。13651)1( NN te ????? ? ? )( 12 ??????? 結(jié)構(gòu)組合及 材料 的 選取 由以上計(jì)算可以得到 ， 該道路 在設(shè)計(jì)年限內(nèi)，每隔車道上的累計(jì)軸次約為 220萬次左右。 規(guī)范推薦結(jié)構(gòu) 為 ： 8cm 厚的瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)層； 20cm 厚的水泥碎石基層；（ Xcm）厚度的石灰土碎石。 查規(guī)范， 路面結(jié)構(gòu)層為 二層 ，上 面層采用 3cm 厚的 細(xì)粒式密級配瀝青混凝土，下面層采用 5cm厚 粗粒式密級配瀝青混凝土 。 設(shè)計(jì) 路段處于 2Ⅱ 區(qū)，為粉質(zhì)粘土，稠度為 ，查相關(guān)表的土基回彈模量為。 39。2c林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –24– 規(guī)范要求 ， 二 級公路 以設(shè)計(jì)彎沉值作為 道路的 設(shè)計(jì) 技術(shù) 指標(biāo)，并 應(yīng)驗(yàn)算 結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力 。 （二級公路） 該公路 等級為 二級，路面等級系數(shù) 為 ?cA ， 瀝青混凝土路面 面層 sA 取 ，半剛性基層，底基層總厚度大于 20cm，對半剛性基層瀝青路面 ?bA 。 設(shè)計(jì)彎沉值為： bsced AAANL 0 0 ?? )( 1 8 7 5 3 6600 mm?????? ? 計(jì)算 （ ） ①細(xì)粒式密級配瀝青混凝土 c eaS ANAK ? ???? aSSPR MPK 62 ??? ?? ②粗粒式密級配瀝青混凝土 c eaS ANAK ? ???? aSSPR MPK ??? ?? ③水泥碎石 87 ????ceS ANK sspR K?? ?林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –25– aRSPR ??? ??? ④石灰土碎石 8753 ????ceS ANK aRSPR ??? ??? 設(shè)計(jì)資料 的 總結(jié) 和公路路面結(jié)構(gòu)厚度的計(jì)算 設(shè)計(jì)彎沉值為 （ ）相關(guān)資料匯總?cè)缦卤?： 表 材料名稱 H(mm) 20℃抗壓模量 容許拉應(yīng)力（ MPa） 細(xì)粒式瀝青混凝土 30 1400 粗粒式瀝青混凝土 50 1200 水泥碎石 200 900 石灰土碎石 待定 1500 新建路基 — — 新建 公路 路面結(jié)構(gòu)厚度 的 計(jì)算 公 路 等 級 : 二級公路 新建路面的層數(shù) : 4 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : ()； 路面設(shè)計(jì)層位 : 4 層 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 20 (cm) 設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表見表 。 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –26– 表 設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表 材料名稱 H(mm) 20℃抗壓模量 容許拉應(yīng)力（ MPa） 細(xì)粒式瀝 青混凝土 30 1400 粗粒式瀝青混凝土 50 1200 水泥碎石 200 900 石灰土碎石 待定 1500 土基 — — 按 照的 設(shè)計(jì)彎沉值 來 計(jì)算設(shè)計(jì)層 的 厚度 : LD= () H( 4 )= 200 mm LS= () H( 4 )= 250 mm LS= 29 () H( 4 )= 238 mm (只 考慮彎沉 值 ) 按 照 容許 的 拉應(yīng)力 來 驗(yàn)算設(shè)計(jì)層 的 厚度 : H( 4 )= 238 mm(第 1 層 的 底面拉應(yīng)力 合格 ) H( 4 )= 238 mm(第 2 層 的 底面拉應(yīng)力 合格 ) H( 4 )= 238 mm(第 3 層 的 底面拉應(yīng)力 合格 ) H( 4 )= 338 mm σ (4)= H( 4 )= 388 mm σ (4)= H( 4 )= 364 mm(第 4 層 的 底面拉應(yīng)力 合格 ) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= 238 mm(只 考慮彎沉 值 ) H( 4 )= 364 mm(彎沉 值 和拉應(yīng)力 一同 考慮 ) 驗(yàn)算路面防凍 層的 厚度 :路面最小防凍厚度 500 mm ； 取 石灰土穩(wěn)定碎石為 370 mm。 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 。 得到 路面結(jié)構(gòu) 的 層厚度 結(jié)果如下 示意圖 所示： 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –27– 細(xì)粒式瀝青混凝土 30 mm 粗粒式瀝青混凝土 50 mm 水泥 穩(wěn)定 碎石 200 mm 石灰 穩(wěn)定 碎石 370 mm 土基 素土夯實(shí) 圖 路面結(jié)構(gòu)圖 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –28– 五 、擋土墻設(shè)計(jì) 擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。按照墻的設(shè)置位置，擋土墻可分為 路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻等類型，本設(shè)計(jì)采用俯斜式路肩墻。 （ 一 ） 擋土墻的設(shè)置 本設(shè)計(jì)采用俯斜式擋土墻 ，擋土墻的 設(shè)置地段為 高填土或高路塹路段 。 設(shè)置擋土墻的路段： 左側(cè)： K0+110K0+160 K0+350K0+465 K1+290K0+590 右側(cè)： K0+090K0+170 K0+350K0+465 K0+920K1+190 K1+290K1+590 （ 二 ） 擋土墻的設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性驗(yàn)算 擋土墻墻身 擬采用 墻身材料采用 25 號砂漿 號砂漿砌片石，砌體容重 γ=23KN/m3，容許壓應(yīng)力 σx＝ 600 KPa，容許剪應(yīng)力 τ＝ 100 KPa，容許拉應(yīng)力 σwl＝ 80 KPa。 擋土墻 墻高 5m，填土高 a=0m， 擋土墻 墻背仰斜角 α =15176。， 擋土墻 墻身分段長度 10m。 計(jì)算內(nèi)摩擦角為 φ =35176。，墻背和 墻背填土 之 間的摩擦角 為 δ =φ /2=176。 ， 擋土墻墻背填土容重為 γ =18KN/m3，擋土墻 墻后填土表面的傾斜角 為 β ＝ 0176。；容許承載力σ =800 KPa。 墻身材料 采用 25 號砂漿 號砂漿砌片石，砌體容重 γ =23KN/m3，容許壓應(yīng)力 σx＝ 600 KPa，容許剪應(yīng)力 τ＝ 100 KPa，容許拉應(yīng)力 σwl＝ 80 KPa。 ： 設(shè)計(jì)擋土墻頂寬 a=1m，底寬 b＝ 3m,高度為 h＝ 5m；墻體自重為： G =（ 1+3） 5 23 ＝ 230KN/m 擋土墻截面圖如圖 所示 。 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –29– 圖 擋土墻總體布置圖 Ea＝ 21 γ H2Ka＝ 21 γ H2 222)c o s ()c o s ()s i n ()s i n (1)c o s (c o s)(c o s?????? ?? ?????????????????? ＝ 21 18 25 222)15c o s () o s ()35s i n () i n (1) o s (15c o s)1535(c o s?????? ?? ???????? ＝ 225 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –30– ＝ 土壓力的水平和垂直分力為： Ex＝ Eacos（α +δ） （ ） Ey＝ Easin（α +δ） （ ） Ex＝ cos（ 15176。 +176。） ＝ Ey＝ sin（ 15176。 +176。） ＝ 的 抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算 為了 達(dá)到 擋土墻 的 抗滑穩(wěn)定 要求 ， 需要 驗(yàn)算 所設(shè)計(jì)的 擋土墻 在 受 土壓力 和 其它外力的 作用下， 其 基底摩阻力 承受 抵抗擋土墻滑移的能力： 即： KC ＝XnE fGN? ? )( ? ＝Xny E fGE )( ? ＝ )( ?? ＝ ＞ 經(jīng)驗(yàn)算 ， 抗滑 的 穩(wěn)定性 系數(shù) 滿足要求 。 的 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 抗傾覆穩(wěn)定系數(shù) K0： K0＝ ??0MMy ＝ ? ??? ＝ ＞ 滿足要求，能 夠 保證 此 擋土墻的 抵 抗傾覆穩(wěn)定性 要求 。 （三 ） 擋土墻 相關(guān)的要求和設(shè)計(jì) 的 深度 （ 1） 當(dāng) 擋土墻設(shè)置 在風(fēng)化層不厚的硬質(zhì)巖石 等 地基上 面 時(shí) ， 擋土墻的 基底一般應(yīng)設(shè) 置 在 基巖表面 的 風(fēng)化層以下 ， 在軟質(zhì)巖石 的 地基上， 擋土墻 基底最小埋置深度不小于1m。 （ 2） 如果設(shè)置擋土墻的地段 受 到 水流 的 沖刷時(shí)， 按 照 路基設(shè)計(jì)洪水頻率計(jì)算 出 沖刷深度， 擋土墻的 基底應(yīng) 設(shè) 置于局部沖刷線以下 ，且 不小于 1m。 （ 3）當(dāng) 擋土墻的設(shè)置地段， 凍結(jié)深度超過 1m 時(shí)， 擋土墻 基底 的 最小埋置深度不 應(yīng)小于 ， 并且 還應(yīng)將基底至凍結(jié)線以下 深度范圍 內(nèi) 的地基土 ， 換填為弱凍脹性 材料。 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –31– （ 4） 如果 凍結(jié)深度小于或等于 1m時(shí)， 擋土墻的 基底應(yīng)在凍結(jié)線以下不小于 ，并應(yīng) 滿足 基礎(chǔ)最小埋置深度不小于 1m 的要求 。 擋土墻 基礎(chǔ)位于橫向斜坡地面上時(shí)， 其 前趾埋入地面的深度和距地表的水平距離應(yīng)該 滿足規(guī)范的要求見 。 表 擋土墻埋深 土層類別 最小埋置深度 h (m) 距地表水平距離 L (m) 較完整的硬質(zhì)巖石 ～ 一般硬質(zhì)巖石 ～ 軟質(zhì)巖石 ～ 土質(zhì) ≥ ～ 孔設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的擋土墻為路肩墻， 在 擋土墻 墻身在墻前地面以上 應(yīng) 設(shè) 置 一排泄水孔 。 每隔2米的設(shè)置一個(gè)泄水孔 ；排水孔的出口 高出墻前地面 ； 排水管道的傾斜角度為 5%；泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料及濾層，以免孔道 的 阻塞 。 沉降逢與伸縮縫 設(shè)計(jì) 擋土墻設(shè)計(jì)時(shí)， 為避免因 為 地基 的 不均勻沉降 等 引起 擋土墻的 墻身開裂 等問題 ，需要 根據(jù)地質(zhì)條件的變異和墻高， 擋土墻 墻身斷面的變化情況 來 設(shè)置沉降縫 。 設(shè)計(jì)時(shí)， 為了防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產(chǎn)生裂縫， 設(shè)置伸縮縫 。 本設(shè)計(jì)的伸縮縫每隔 10m設(shè)置一道， 縫寬 ， 縫 內(nèi) 可 選用 膠泥 進(jìn)行 填塞。 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –32– 六 、 路基路面排水設(shè)計(jì) 路基地表排水可采用邊溝、截水溝、排水溝 等 。 排水 設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì) 在路基兩側(cè)設(shè)置梯形 的 排水邊溝， 邊溝的縱坡一般與路線縱坡 相同 。 平坡路段，邊溝仍應(yīng)保持 %— %的最小縱坡 。 邊溝的橫斷面形式采用梯形， 梯形 邊溝的溝底為 ， 內(nèi)側(cè)高 2m，邊溝干砌 。 邊溝形式如圖 。 圖 左側(cè)邊溝橫斷面圖 (單位 m) 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –33– 圖 右側(cè)邊溝橫斷面圖 (單位 m) 林家溝村到馬家溝村二級公路設(shè)計(jì) –34– 參考文獻(xiàn) [1] 嚴(yán)作人、孫立軍 .道路工程經(jīng)濟(jì)與管理 .同濟(jì)大學(xué)出版社： 3274 [2] 劉世凱 .公路工程地質(zhì)與勘察 .人民交通出版社， 2021年： 6