【正文】 (312) 代入數(shù)據(jù)由式得 所以e滿足要求。 所以擋墻滿足要求。（4）墻身截面強(qiáng)度檢算強(qiáng)身截面強(qiáng)度檢算是為了保證墻身有足夠的強(qiáng)度。對(duì)于一般擋土墻，可取一、二個(gè)控制截面進(jìn)行檢算。本設(shè)計(jì)對(duì)墻身底部、1/2墻高處截面進(jìn)行驗(yàn)算，強(qiáng)度檢算包括強(qiáng)度檢算和穩(wěn)定檢算兩個(gè)方面。①墻身底部：法向應(yīng)力檢算：假定檢算墻身底部處的截面，截面以上部分的擋土墻的自重G=γV,而 , G=23=（kN）。主動(dòng)土壓力： 。 = cos = sin故兩者豎直分力： 水平分力： ，由擋土墻圖示可得出，墻底截面以上部分，，可算出 所以截面上的法向應(yīng)力： 所以法向應(yīng)力驗(yàn)算合格剪應(yīng)力檢算： 所以剪應(yīng)力檢算符合要求。②1/2墻高處截面：法向應(yīng)力檢算：假定檢算墻身底部處的截面，截面以上部分的擋土墻的自重G=γV,而 G=23=（kN）。主動(dòng)土壓力： 。 = cos = sin故兩者豎直分力： 水平分力： 由擋土墻圖示可得出，墻底截面以上部分，，可算出 所以截面上的法向應(yīng)力： 所以法向應(yīng)力驗(yàn)算合格剪應(yīng)力檢算： 所以剪應(yīng)力檢算符合要求。 擋土墻附屬設(shè)施設(shè)計(jì)（1）排水設(shè)計(jì)擋土墻的排水處理是否得當(dāng)，對(duì)巖石或土坡的穩(wěn)定性影響很大，直接影響到擋土墻的安全與使用效果。擋土墻的排水設(shè)施通常由地面排水和墻身排水組成。地面排水，主要是防止地表水滲入墻背填料或地基。因此，可設(shè)置地面排水溝以截留地表水。夯實(shí)回填土頂面和地表松土，以減少雨水和地面水下滲，必要時(shí)應(yīng)加設(shè)鋪砌，采取封閉處理。為防止地表水滲入地基，可夯實(shí)墻前回填土及加固邊溝等。墻身排水，主要是為了迅速排除墻后積水。通常是在非干砌的擋土墻墻身的適當(dāng)高度處設(shè)置一排或數(shù)排泄水孔。本設(shè)計(jì)中采用直徑10cm10cm的方孔，間距為 。最下一排泄水孔的底部距地面2m，并在每個(gè)泄水孔后設(shè)置反濾層，防止沙石進(jìn)入而堵塞孔道。在最下排泄水空的底部設(shè)置隔水層。（2）沉降縫與伸縮縫為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應(yīng)根據(jù)地基地質(zhì)條件及墻高、墻身斷面的變化情況，設(shè)置沉降縫。為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產(chǎn)生裂縫，須設(shè)置伸縮縫。通常，把沉降縫和伸縮縫結(jié)合在一起，統(tǒng)稱為變形縫。本設(shè)計(jì)中，沿墻身10m設(shè)置 一道變形縫，縫內(nèi)沿墻內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青麻筋，塞入深度不應(yīng)小于15cm。第四章 排水設(shè)計(jì) 概述為排出路基、路面內(nèi)的地面水和地表水，保證路面和路基的穩(wěn)定，防止路面積水影響行車安全，應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施。本設(shè)計(jì)為二級(jí)公路，路基路面排水應(yīng)綜合設(shè)計(jì)使各種排水設(shè)施形成一個(gè)功能齊全，排水性能強(qiáng)的完整排水系統(tǒng)。排水設(shè)計(jì)要因地制宜，全面規(guī)劃、綜合治理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，充分利用有利地形和自然水系。各種路基排水溝渠的設(shè)置和連接應(yīng)盡量不占或少占農(nóng)田，并與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施相配合，必要時(shí)可適當(dāng)加大涵管孔徑或增設(shè)涵管等以利于農(nóng)田灌溉。排水溝渠應(yīng)選擇地形，地質(zhì)較好的地段通過，以節(jié)約加固工程投資。排水溝渠的出水口應(yīng)盡可能引至天然河溝，不應(yīng)使水流直接流入農(nóng)田，損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。排水構(gòu)造物的設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹就地取材的原則，要迅速排出有害水，保證公路運(yùn)輸暢通。 公路排水設(shè)計(jì)的內(nèi)容公路排水設(shè)計(jì)可劃分為四部分：（1）橫向穿越路界排水——由涵洞、橋梁引排穿越路界的溪流、河道中的水；（2）路界表面排水——指公路用地范圍內(nèi)的表面排水，包括路面排水、中間帶排水、坡面排水和由相鄰地帶或交叉道路流入路界內(nèi)的排水等；（3）路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水——通過裂縫、接縫或面層空隙下滲到路面結(jié)構(gòu)（面層、基層和墊層）內(nèi)部，或者由地下水或道路兩側(cè)滯水浸入路面內(nèi)部的水分的排除或疏干；（4）地下排水——危及路基穩(wěn)定或影響路基強(qiáng)度的含水層地下水的排除或疏干。 設(shè)計(jì)依據(jù) 《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTJ 01897） 人民交通出版社 《公路排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （第一版） 人民交通出版社《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 （JTG B012003） 人民交通出版社 《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTG D302004） 人民交通出版社 公路排水設(shè)計(jì)一般原則、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實(shí)效、注意經(jīng)濟(jì)，并充分利用有利地形和自然水系。一般情況下地面和地下設(shè)置的排水溝渠，宜短不宜長(zhǎng)，以使水流不過于集中，做到及時(shí)疏散，就近分流。，應(yīng)注意與農(nóng)田水利相配合，必要時(shí)可適當(dāng)?shù)卦鲈O(shè)涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定，并做到路基排水有利于農(nóng)田排灌。路基邊溝一般不應(yīng)用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必需合并使用時(shí)，邊溝的斷面應(yīng)加大，并予以加固，以防水流危害路基。，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，地下排水與地面排水相配合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合，做到路基路面綜合設(shè)計(jì)和分期修建。對(duì)于排水困難和地質(zhì)不良的路段，還應(yīng)與路基防護(hù)加固相配合，并進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。，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)與加固工程。對(duì)于重點(diǎn)路段的主要排水設(shè)施，以及土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應(yīng)注意必要的防護(hù)與加固。，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固適用，又必須講究經(jīng)濟(jì)效益。，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水，亦可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。 路基排水 地表排水設(shè)備（1）邊溝：設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)，或低路堤的坡腳外側(cè)，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。（2）截水溝：設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)處，用以截引路基上方流向路基的地表徑流，防止沖刷和浸蝕挖方邊坡和路堤坡腳，并減輕邊溝的泄水負(fù)擔(dān)。（3）排水溝：用來引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。（4）積水池：設(shè)置在年降雨量不大，晴天數(shù)多，空氣相對(duì)濕度小，多風(fēng)易蒸發(fā)的空曠荒野平坦地段。（5）急流槽：在陡坡或深溝地段設(shè)置的坡度較陡、水流不離開槽底的溝槽。 邊溝設(shè)計(jì)挖方路基及填土高度低于路基設(shè)計(jì)要求的臨界高度的路堤，在路肩外緣均應(yīng)設(shè)計(jì)縱向人工溝渠，稱為邊溝。設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)，或低路堤的坡腳外側(cè)，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。一般排水量不大不需要進(jìn)行水文和水力計(jì)算。它緊靠路基，通常不允許其他排水溝渠的水流引入，亦不與其他人工溝渠并合使用。邊溝橫斷面形式，一般有梯形、矩形、三角形及流線形等。邊溝橫斷面一般采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為1:1，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。石方路段的邊溝宜采用矩形橫斷面，起內(nèi)側(cè)邊坡直立，坡面應(yīng)采用漿砌片石防護(hù)，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。邊溝出水口附近水流沖刷比較嚴(yán)重，必須采取相應(yīng)措施。邊溝的縱坡度應(yīng)盡量與路線縱坡保持一致。平坡路段，%的縱坡，%。當(dāng)路線縱坡坡度小于溝底所必需的最小縱坡坡度時(shí)，邊溝應(yīng)采用溝底最小縱坡坡度，并縮短邊溝出水口的間距。邊溝不宜過長(zhǎng)，盡量使溝內(nèi)水流就近排至路旁自然水溝或低洼地帶，必要時(shí)設(shè)置涵洞，將邊溝水橫穿路基從另一側(cè)排出；出水口的間距不宜超過500m。邊溝出水口的排放應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)條件及橋涵水道位置，引排到路基范圍以外，面上的表面水，當(dāng)挖方邊溝與填方排水溝相差不大時(shí)，可采用漸變的排水溝順接，當(dāng)高差較大時(shí)，應(yīng)采用急流槽連接。由圖可知過水?dāng)嗝婷娣e為：A==圖41 邊溝截面圖 截水溝設(shè)計(jì)截水溝又稱天溝，一般設(shè)置在路塹坡頂5m或路堤坡腳2m以外，用以攔截并排除地面水流向路基的溝渠?？蓽p輕邊溝的水流負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水的沖刷。截水溝的位置，應(yīng)盡量與絕大多數(shù)地面水流方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長(zhǎng)度。截水溝的長(zhǎng)度以200~500m為宜；超過500m時(shí)，可在中間適宜位置增設(shè)泄水口，由急流槽分流排引。①：截水溝設(shè)計(jì)的一般要求：，應(yīng)設(shè)置截水溝。，截水溝繞行，附近又無出水口時(shí)可分段考慮中部急流槽銜接。，匯水量較大，如將截水溝的水流引到自然溝或路堤地段有困難時(shí)，可在挖方低處設(shè)置涵洞，直接將水引到路基的另一側(cè)。截水溝的出水口：截水溝內(nèi)的水流應(yīng)避免排入邊溝。應(yīng)盡量利用地形，將截水溝中的水流排入截水溝所在的山坡一側(cè)的自然溝中，或直接引到橋涵進(jìn)口處，以免在山坡上造成沖刷。截水溝的出水口，應(yīng)與其他設(shè)備平順的銜接，必要時(shí)設(shè)置急流槽和砥水。截水溝的長(zhǎng)度不宜超過500m。截水溝離開路基的距離：山坡路堤上方的截水溝，并用開挖截水溝的土在路堤與截水溝之間修成向溝傾斜土臺(tái)。截水溝離開挖方路基坡頂?shù)木嚯x，因土質(zhì)而異，以不影響邊坡穩(wěn)定為原則，對(duì)于一般土層，距離應(yīng)大于5m。由于本設(shè)計(jì)中在填土高度大于7m處都進(jìn)行了擋墻設(shè)置，故不在路堤段進(jìn)行截水溝設(shè)置。②：截水溝的斷面形式：在本設(shè)計(jì)中擬采用橫斷面為梯形斷形式，內(nèi)、外側(cè)邊坡均為1：1。，做成反向橫坡為2%的坡度。故根據(jù)實(shí)際地形在路塹段設(shè)置截水溝。其大致斷面形式如下圖所示：圖42 截水溝的斷面形式圖 排水溝構(gòu)造設(shè)計(jì)排水溝主要用途在于引水，用于排泄來自邊溝、截水溝或其他水源的水流，以形成整個(gè)排水系統(tǒng)。排水溝的平面布置，取決于排水要求與當(dāng)?shù)氐匦?。排水溝的布置，必須結(jié)合地形自然條件，因勢(shì)利導(dǎo)，平面上力求短捷平順，以直線為宜，必須轉(zhuǎn)向時(shí)，盡量采用較大半徑（10~20m以上），徐緩改變方向，保證水流舒暢；縱面上控制最大和最小縱坡，以1%~3%為宜，縱坡大于3%，需要加固，大于7%，則應(yīng)改用急流槽，以確保排水的暢通。排水溝的形式：一般采用梯形斷面，其大小應(yīng)根據(jù)流量確定。邊坡視土質(zhì)而異，一般在1:1~1:。，左右兩坡為1：1.，%，%。還應(yīng)盡量采用直線，如必須轉(zhuǎn)彎時(shí)，其半徑不小于10~20m，排水溝長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要而定，通常在500m以內(nèi)。排水溝截面形式如下圖：圖43 排水溝截面圖第五章 涵洞設(shè)計(jì) 概述 涵洞分類按建筑材料，涵洞分為石涵、混凝土涵、鋼筋混凝土涵、鋼波紋管涵等按構(gòu)造形式，涵洞分為管涵、蓋板涵、拱涵、箱涵等按填土高度，涵洞分為明涵、暗涵。按水力性質(zhì)，涵洞分為無壓力式、半壓力式、壓力式三種。 涵洞選用原則涵洞應(yīng)根據(jù)所在公路的使用任務(wù)、性質(zhì)和將來的發(fā)展需要，按照實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全和美觀的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，公路涵洞設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)考慮農(nóng)田排灌的需要。適當(dāng)考慮各方面的綜合利用。涵洞主要是為了排泄地面水流而設(shè)置的橫穿路基的小型排水構(gòu)造物，其布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、地質(zhì)等條件沿路合理布置，用來排水的涵洞應(yīng)盡量與水流方向一致，與路線方向垂直，避免布置不當(dāng)引起的壅水、渦流、下游沖刷過大等現(xiàn)象。 涵洞擬定與設(shè)計(jì) 圓管涵設(shè)計(jì)圓管涵的標(biāo)準(zhǔn)跨徑通常取50、7100、12150（cm）。本設(shè)計(jì)為山區(qū)丘陵地按一溝一涵設(shè)計(jì)涵洞，下面以排水總體規(guī)劃圖中K0+380處的涵洞計(jì)算為例，參考資料為《公路排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》，以下系數(shù)及表均由此書中摘取。采用的方法為徑流形成法，此法是以暴雨資料為主推算小流域洪水流量的一種方法，是公路部門目前普遍使用的一種計(jì)算方法，該公式只適用于匯水面積F≤30km2的小流域。①設(shè)計(jì)流量： ()式中：QP——規(guī)定頻率為P時(shí)的雨洪設(shè)計(jì)流量（m3/s） F——匯水面積（km2），根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)平面圖計(jì)算得：F= h——暴雨徑流厚度（mm） Ⅳ類 ＝30min 根據(jù)公路類型，本地區(qū)設(shè)計(jì)洪水頻率為1/50 根據(jù)以上四個(gè)因素值查表得h＝37mm Z——被植物或坑挖滯流的徑流厚度 ＝5mmΨ——地貌系數(shù)，根據(jù)地型、匯水面積F、主河溝平均坡度Iz決定 匯水面積F（km2） F＜10 km2 = β——洪峰傳播的流量折減系數(shù)，由匯水面積重心至橋涵的距離（L0＝1Km）及匯水區(qū)的類型（丘陵匯水區(qū)），本設(shè)計(jì)取β=1； γ——匯水區(qū)降雨不均勻的折減系數(shù)，由于匯水區(qū)得長(zhǎng)度寬度均小于5Km，故不予考慮，取γ=1； δ——考慮湖泊或小水庫(kù)調(diào)節(jié)作用對(duì)洪峰流量影響的折減系數(shù)，本地區(qū)有一個(gè)小池塘面積為3854m2，所以3854/64000=6%，.將各值帶入公式51計(jì)算得 m3/s確定涵洞孔徑d：初選臨界水深hk時(shí)的充滿度為hk/d=。，k=。則管徑為： () 取管徑d=。以d=，可得 查表得到相應(yīng)的。故臨界水深臨界流速和臨界坡度的確定：查表可得，當(dāng)時(shí)， 。則：臨界流速： () m/s臨界坡度為： ()