【正文】 （74）式中： — 路面設(shè)計(jì)彎沉值（）；— 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次；— 公路等級(jí)系數(shù)，；— 面層類型系數(shù)，；— 基層類型系數(shù)。得出設(shè)計(jì)彎沉值為： () 路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù) 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱抗壓模量(MPa)(20℃)劈裂強(qiáng)度（MPa）細(xì)粒式瀝青混凝土1400中粒式瀝青混凝土1200碎石灰土800 石灰粉煤灰砂礫 1500 容許拉應(yīng)力計(jì)算容許拉應(yīng)力計(jì)算 (75)式中：路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力（MP）； 半剛性材料的極限劈裂強(qiáng)度（MP）； 抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。 ①對(duì)瀝青混凝土的極限劈裂強(qiáng)度，系指20℃時(shí)的極限劈裂強(qiáng)度。對(duì)水泥穩(wěn)定類材料系指齡期為90d的極限劈裂強(qiáng)度，對(duì)二灰穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類材料系指齡期為180d的極限劈裂強(qiáng)度；對(duì)水泥粉煤灰穩(wěn)定類材料系指齡期為120d的極限劈裂強(qiáng)度。 ②對(duì)瀝青混凝土層的抗拉輕度結(jié)構(gòu)系數(shù)： (76) 對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類的抗拉輕度結(jié)構(gòu)系數(shù)： (77) 對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)： (78) 路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強(qiáng)度(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土2中粒式瀝青混凝土3碎石灰土4石灰粉煤灰砂礫 計(jì)算路表彎沉值路表彎沉值 (79)式中： F彎沉綜合修正系數(shù)，可根據(jù)下式計(jì)算 (710) 路表彎沉（） 標(biāo)準(zhǔn)車軸載輪胎接地壓力（MP）和當(dāng)量圓半徑（cm）,??； 理論彎沉系數(shù)； 路基回彈模量（MP）； 各層材料回彈模量（MP）； 個(gè)結(jié)構(gòu)層厚度（cm）。根據(jù)式 (79)和(710)得出： 這是一個(gè)多層體系，計(jì)算時(shí)可以先將多層體系轉(zhuǎn)換為當(dāng)量三層體系，求出中間層得厚度H，然后再求出基層厚度。 彎沉三層體系換算圖式由 再由 則：根據(jù)等效路表彎沉的結(jié)構(gòu)層轉(zhuǎn)換公： (711)則：上式解得采用HPDS電算系統(tǒng)計(jì)算得出取整得。 路面結(jié)構(gòu)層驗(yàn)算 驗(yàn)算結(jié)構(gòu)層地面拉應(yīng)力 驗(yàn)算層底拉應(yīng)力時(shí)根據(jù)多層彈性理論，層間接觸條件為完全連續(xù)體系，以雙圓荷載作用下按下式計(jì)算: (712) 驗(yàn)算底層拉應(yīng)力時(shí)，應(yīng)滿足（1）驗(yàn)算細(xì)粒式瀝青混凝土地面拉應(yīng)力（） 多層體系計(jì)算上面層拉應(yīng)力換算圖上面層厚度：中面層厚度 由 ；。 。查諾謨圖得，為壓力，不需要驗(yàn)算。（2）驗(yàn)算中粒式瀝青混凝土地面拉應(yīng)力（） 多層體系計(jì)算上面層拉應(yīng)力換算圖上面層厚度：中面層厚度 由 ；。 。查諾謨圖得，為壓力，不需要驗(yàn)算。（3）驗(yàn)算碎石灰土地面拉應(yīng)力（） 多層體系計(jì)算上面層拉應(yīng)力換算圖上面層厚度：中面層厚度 由 ；。 。查諾謨圖得，為壓力，不需要驗(yàn)算（4）驗(yàn)算石灰粉煤灰砂礫地面拉應(yīng)力（） 多層體系計(jì)算上面層拉應(yīng)力換算圖上面層厚度：中面層厚度 由 ；。 。查諾謨圖得：，所以設(shè)計(jì)滿足要求。綜上設(shè)計(jì)計(jì)算，： 瀝青路面結(jié)構(gòu)層示意圖 第八章 排水設(shè)計(jì)第八章 排水設(shè)計(jì) 路基排水設(shè)計(jì)一般原則 （1）排水設(shè)計(jì)要因地制宜、全面規(guī)劃、因勢(shì)利導(dǎo)、綜合整治、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，充分利用有利地形和自然水系。 （2）各種路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)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。 （3）設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行調(diào)查研究，查明水源與地質(zhì)條件，重點(diǎn)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。 （4）路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，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。 （5）路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級(jí)等具體情況，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。 （6）為了減少對(duì)路面的破壞作用，應(yīng)提高路面結(jié)構(gòu)的抗水害能力，盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，提供良好的排水措施，迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的積水。 路基排水設(shè)計(jì)路基地表排水可采用邊溝、排水溝、躍水井和急流槽。邊溝設(shè)置在挖方的路肩外側(cè)或路堤的坡腳外側(cè)，多與路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度為1:11:,，%，邊溝可采用漿砌片石，水泥混凝土預(yù)制塊防護(hù)或平鋪草皮。二級(jí)公路當(dāng)采用平鋪草皮時(shí)，邊溝長(zhǎng)度不宜超過500m，%。本設(shè)計(jì)中，均為矮路堤和一般路堤，所以設(shè)置雙面邊溝，邊溝形式采用梯形邊溝。，邊坡坡度為1:1。邊溝縱坡與路線縱坡一致。，離路基盡可能遠(yuǎn)些，距路基不宜小于2m，平面上應(yīng)力求直捷，需要轉(zhuǎn)彎時(shí)亦盡量圓順，做成弧形，其半徑不宜小于10—20m，連續(xù)長(zhǎng)度亦短，一般不超過500m。排水溝的斷面一般采用梯形和矩形，尺寸大小應(yīng)經(jīng)過水利水文計(jì)算選定。橫斷面尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定，土溝的邊坡坡度約為1:11::1。設(shè)計(jì)流量計(jì)算： (81)式中：設(shè)計(jì)流量； 設(shè)計(jì)重現(xiàn)期和降雨歷時(shí)內(nèi)的平均降雨強(qiáng)度（mm/min）； 徑流系數(shù)，經(jīng)查表，； 匯水面積（km2）,。 （82）式中：5年重現(xiàn)期和10min降雨歷時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)降雨強(qiáng)度（mm/min）,經(jīng)查表，； 重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換系數(shù)，經(jīng)查表，； 降雨歷時(shí)轉(zhuǎn)換系數(shù),經(jīng)查表，；根據(jù)式82解得mm/min。在由公式81解得m3/s。設(shè)計(jì)排水溝縱坡坡度，采用干砌片石對(duì)稱梯形斷面，溝渠邊坡坡率。設(shè)計(jì)流量為 m3/s。 （1）有關(guān)計(jì)算參數(shù)時(shí)，斷面系數(shù)，常數(shù),查人工渠道的粗糙系數(shù)和數(shù)值表和容許流速表得：。 （2）水力要素計(jì)算由得水流斷面面積最佳斷面時(shí)濕周，則 （3）實(shí)際流速與流量流速系數(shù)斷面流速故通過該斷面的流量為 （4）驗(yàn)算流速，小于。流量，接近,兩者相差未超過10%，符合要求。結(jié)論：因?yàn)榱魉倭髁糠弦?，決定取b=,H=。 路面排水設(shè)計(jì)本公路的路面排水主要是采用的排水措施主要是路肩排水溝，即邊溝。路肩排水設(shè)施的縱坡應(yīng)與路面的縱坡一致，%時(shí)，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(hù)。路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經(jīng)濟(jì)時(shí)，應(yīng)采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設(shè)置排水帶，將水排出路基。第九章 蓋板涵設(shè)計(jì)第九章 蓋板涵設(shè)計(jì)涵洞是公路排水溝造物的重要組成部分之一，在公路跨越溝谷、溝谷、人工渠道時(shí)，需要修建各種橫向排水溝造物，使溝谷、溝谷、人工渠道穿過路基，使路基連續(xù)，確保路基不受水流沖刷，從而達(dá)到路基穩(wěn)定。本涵洞設(shè)計(jì)是在K2+310處，在此處有一條灌溉用的人工渠道，因此需要設(shè)置一個(gè)涵洞來確保路基的穩(wěn)定。 涵洞選型涵洞有許多不同的形式，選型時(shí)考慮到“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利于環(huán)?！钡幕驹瓌t，具體選型時(shí)應(yīng)考慮以下原則：根據(jù)所在公路等級(jí)、使用任務(wù)、性質(zhì)和將來發(fā)展的需要，綜合各種因素和條件，經(jīng)技術(shù)比較確定。選型時(shí)應(yīng)符合因地制宜，就地取材和便于施工的原則。應(yīng)該考慮農(nóng)田排灌的需要。綜合考慮涵址的自然特征和環(huán)境條件，結(jié)合路堤填土高度和填料情況，考慮排洪和交通需要。綜合考慮以上條件，本涵洞采用暗蓋板涵，同時(shí)蓋板涵有以下有點(diǎn)：①建筑高度較小，不受填土高度限制。②能采用工廠預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)裝配、施工簡(jiǎn)便迅速。③為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，對(duì)地基條件要求不高。④遭受破壞后容易修復(fù)。 根據(jù)附近原有涵洞進(jìn)行調(diào)查，以及收集各方面的因素，現(xiàn)根據(jù)原有涵洞的尺寸，擬定一個(gè)新的尺寸，只需驗(yàn)算是否能滿足排水及灌溉所需。一下是具體的設(shè)計(jì)資料。汽車荷載等級(jí)：公路II級(jí)；凈跨徑：L0=2m； 單側(cè)擱置長(zhǎng)度：； 計(jì)算跨徑：L=； 填土高：H=；蓋板板端厚d1=32cm；蓋板板中厚d2=32cm；蓋板寬b=；保護(hù)層厚度c=4cm；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30； 軸心抗壓強(qiáng)度；軸心抗拉強(qiáng)度；主拉鋼筋等級(jí)為HRB335； 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；主筋直徑為，外徑取22mm， 蓋板容重； 土容重； 根據(jù)《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D612005)：板的長(zhǎng)度與寬度的比值等于或大于2時(shí)，可按簡(jiǎn)支單向板計(jì)算。 （1）永久作用 ① 豎向土壓力 （91） ② 蓋板自重 （92） （2） 由車輛荷載引起的垂直壓力（可變作用） 根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D602004)： 計(jì)算涵洞頂上車輛荷載引起的豎向土壓力時(shí)，車輪按其著地面積的邊緣向下做30176。角分布。當(dāng)幾個(gè)車輪的壓力擴(kuò)散線相重疊時(shí)，擴(kuò)散面積以最外面的擴(kuò)散線為準(zhǔn)。 根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D602004)：順板跨方向的分布寬度 （93）橫板跨方向的分布長(zhǎng)度 （94）式中：荷載傳到涵頂?shù)姆植紝挾扰c長(zhǎng)度（m）。 荷載作用在路面的寬度與長(zhǎng)度(m)。車輪重 車輛荷載引起的垂直壓力 （95） （1） 由永久作用引起的內(nèi)力 跨中彎矩 （96） 式中：蓋板計(jì)算跨徑（m），； 蓋板凈跨徑（m）； 蓋板厚度（m）。 支點(diǎn)剪力： （97） （2） 由車輛荷載引起的內(nèi)力 跨中彎矩 （98） 活載剪力 （99） （3） 作用效應(yīng)組合 根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D602004)： 跨中彎矩 （910） 支點(diǎn)剪力 （911） 式中：結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，安全等級(jí)為三級(jí)。 （1）截面有效高度 （912） （2）受拉鋼筋截面計(jì)算鋼筋等級(jí)為HRB335， ，查表取，最小配筋率，取，構(gòu)件安全等級(jí)為三級(jí)。所以： （913）查表得：由式得： （914） （915） （3） 正截面抗彎承載力驗(yàn)算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D622004):砼受壓區(qū)高度： （916） 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D622004): HRB335鋼筋的相對(duì)界限受壓區(qū)高度。 （917） 砼受壓區(qū)高度滿足