【正文】 流向路堤坡腳處，縱坡一般較陡。當邊溝底到填土坡腳高差過大時，應(yīng)結(jié)合地形和地質(zhì)條件采取下列措施：a) 設(shè)置排水溝將路塹邊溝沿出水口處的山坡引向路基范圍以外，不直接沖刷填方路基。b) 自邊溝與填方毗鄰處設(shè)跌水或急流槽，將水流直接引到填方坡腳之外，以免沖刷，影響路基穩(wěn)定性。(2) 當邊溝水流流向橋涵進水口時，為避免邊溝流水沖刷，應(yīng)作如下處理：a) 在涵洞進口處設(shè)置窨井，或根據(jù)地形需要，在進口前設(shè)置急流槽與跌水 等構(gòu)造物。b) 當邊溝水流向橋涵進水口時，為避免沖刷，應(yīng)在涵洞進水口前或橋頭翼前設(shè)置急流槽或跌水構(gòu)造物將水引走。 截水溝當山坡填方路段可能遭到上方流水的破壞時，必須設(shè)置截水溝以攔截山坡水流保護路堤。降水量較少或坡面堅硬及邊坡較低以致影響不大時的地段可以不設(shè)截水溝。反之則必須設(shè)兩道或多道截水溝。 截水溝的斷面形式截水溝的斷面形式一般為梯形，本設(shè)計邊坡采用1：1。 截水溝離開路基的距離截水溝離開挖方路基的距離應(yīng)視土質(zhì)而定，以不影響邊坡穩(wěn)定性為原則。對于一般土層，距離d≥5米，地質(zhì)不良地段，酌情增大。對于有軟弱地段，其距離因挖方邊坡高度H而異，一般為d≥5+H米，但應(yīng)不小于10米，截水溝挖出的土，可在截水溝之下側(cè)做成土臺。臺頂應(yīng)筑成2%傾向截水溝的橫坡，土臺坡腳離路基挖方坡頂應(yīng)有適當距離。山坡路堤上方的截水溝，離開路堤坡腳至少2米，并用開挖截水溝的土在路堤與截水溝之間，修成傾斜2%的土臺。 截水溝的出水口(1) 截水溝內(nèi)的水流一般應(yīng)避免排入邊溝。(2) 通常應(yīng)盡量利用地形，將截水溝中的水流排入截水溝所在山坡一側(cè)的自然溝中，或直接引到橋涵進口處，以免在山坡上任其自流，造成沖刷。(3) 截水溝的出水口，應(yīng)與其它排水設(shè)施平順地銜接，必要時宜設(shè)跌水或急流槽。 排水溝排水溝主要用于排除來自邊溝，截水溝或其它水源的水流，并將其引至路基范圍以外的指定地點。排水溝的斷面形式一般為梯形，深度按流量確定。邊坡坡度視土質(zhì)而定，一般土層可用1：。溝底縱坡以1%～3%為宜，縱坡大于3%，需進行加固，大于7%時，應(yīng)設(shè)置跌水或急流槽。排水溝的長度應(yīng)根據(jù)實際需要確定，通常宜在500m以內(nèi)。排水溝距路基的距離一般不小于3～4m。 溝渠加固溝渠加固措施應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)、縱坡和流速等條件，因地制宜，就地取材，簡便易行，經(jīng)濟實用。本設(shè)計中考慮到地下水埋深較淺，且為冰凍地區(qū)，故采用漿砌片石對邊溝、排水溝和截水溝進行加固。 路面排水設(shè)計 確定路拱坡度路拱坡度的確定，應(yīng)以路面排水和保證行車安全、平穩(wěn)為原則。結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，確定路面類型為瀝青混凝土路面，查閱相關(guān)水文資料，％。 路拱形式的確定 路拱的基本形式有直線形、屋頂線形和拋物線形三種。綜合考慮本設(shè)計采用直線型路拱，即采用雙向坡面，即路拱兩側(cè)是傾斜直線，拱頂在路面的中心線上。這種路拱形式有利于機械化施工，如行車后路面稍有沉陷，雨水亦可排出比較符合設(shè)計、施工和養(yǎng)護的要求。 路拱橫向坡度路肩一般應(yīng)設(shè)置向路基外側(cè)傾斜的橫向坡度，為能迅速排出路面上的降水，路肩橫向坡度一般應(yīng)比路面橫坡大1％～2％，％。路肩坡度的方向均向路肩外側(cè)傾斜，以免路肩上的雨水流入行車道。 涵洞計算 涵洞的布設(shè)本路段小橋涵設(shè)置時主要考慮了：上游洞口應(yīng)考慮流向，下游洞口以不危及農(nóng)田村鎮(zhèn)為原則，同時考慮到圓管涵利于施工，又經(jīng)濟簡便，所以大部分形式均采用無壓力式圓管涵形式（除K2+190處，設(shè)置蓋板涵）。本設(shè)計中涵洞的位置以及孔徑見表8－3所示：表83 涵洞一覽表序號涵洞位置結(jié)構(gòu)類型交角（176。）孔數(shù)及孔徑洞口型式1K0+980鋼筋混凝土圓管涵742一字2K1+680鋼筋混凝土圓管涵90一字3K2+190鋼筋混凝土蓋板涵691 一字4K2+256鋼筋混凝土圓管涵54一字5K2+740鋼筋混凝土圓管涵116一字6K3+200鋼筋混凝土圓管涵902一字 涵洞具體計算：圓管涵的標準跨徑通常取50、7100、12150（cm）。下面以排水總體規(guī)劃圖中K1+680處的涵洞計算為例，參考資料為《公路排水設(shè)計手冊》（人民交通出版社 姚祖康編著），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算方法，該公式只適用于匯水面積F≤30 km2的小流域。我國公路系統(tǒng)最常采用的是公路科學(xué)研究所提出的簡化公式，其中未考慮洪峰削減的公式為： （81）式中 QP——規(guī)定頻率為P時的雨洪設(shè)計流量（m3/s）F——匯水面積（km2），根據(jù)詳細設(shè)計平面圖計算得：F=h——暴雨徑流厚度（mm） －5查得本地區(qū)為暴雨分區(qū)的第十六區(qū)（松花江平原）－7查得匯水區(qū)土的吸水類屬第II類（沿線多粘土）取匯流時間為t＝30min 根據(jù)公路類型，本地區(qū)設(shè)計洪水頻率為1/50－6得h＝32mmZ——被植物或坑挖滯流的徑流厚度－8得Z＝10mm（灌木叢，山地水稻田，結(jié)合治理，坡面已初步控制）φ——地貌系數(shù)，根據(jù)地型、匯水面積F、主河溝平均坡度Iz決定按主河溝平均坡度Iz（‰）＝10～20匯水面積F（km2） F＜10 km2－9查得φ=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)）－10得，本設(shè)計取β=1； γ——匯水區(qū)降雨不均勻的折減系數(shù)，由于匯水區(qū)得長度寬度均小于5Km，故不予考慮，取γ=1；δ——考慮湖泊或小水庫調(diào)節(jié)作用對洪峰流量影響的折減系數(shù)，本地區(qū)沒有水庫，所以取1； 將各值帶入公式計算得m3/s(1) 確定涵洞孔徑d初選臨界水深hk時的充滿度為。查表的，k=。則管徑為： 取管徑d=。(2) 臨界水深以d=，可得 查表得到相應(yīng)的。故臨界水深m。(3) 臨界流速和臨界坡度的確定查表可得，當時， 。則：臨界流速vk： m/s臨界坡度為：‰采用臨界坡度時，涵內(nèi)正常水深h0和流速v0均與臨界水深hk和臨界流速vk相同。涵洞底坡等于臨界坡度，涵前水深小于允許水深，涵洞進水口處得凈空高度大于要求得最小凈空高度，涵洞出口處水深（涵內(nèi)水深）大于下游正常水深，涵洞水流狀態(tài)為無壓自由流。(4) 最大縱坡的確定假設(shè)涵洞內(nèi)正常流速采用允許流速（），則涵洞縱坡可增大。由流量公式，涵內(nèi)過水斷面面積為。則，查表的充滿度。由此，正常水深m。查表知斷面的流速特征相對值,其中,由此。則‰。可見涵洞縱坡I可在ik=‰～‰范圍內(nèi)選擇。(5) 確定涵洞長度 mm式中 B——路基寬度，為10米B上 , B下——由路基中心至上，下游路基邊緣的寬度，；H——路基填土總高度，即由路基中心至路基邊緣高度， h上，h下——涵洞上下游洞口建筑高度， m——路基邊坡坡度（按1：m），m=1： i0——涵底坡度（以小數(shù)表示） i0=%L上，L下——涵洞上，下游長度涵洞全長： L= L上+L下=+= 排水系統(tǒng)總體規(guī)劃排水設(shè)計應(yīng)遵循的設(shè)計原則：(1) 因地制宜、全面規(guī)劃、綜合治理、講究實效、注意經(jīng)濟，充分利用有利地形和自然水系。(2) 各種排水溝渠應(yīng)盡量不占或少占農(nóng)田，并與當?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)相配合。一般情況下，不利用邊溝作為灌溉渠道。不得已時，應(yīng)對邊溝加大尺寸，并加固。(3) 對于排水困難和地質(zhì)不良地段應(yīng)進行特殊設(shè)計。(4) 排水溝渠的出水口應(yīng)盡可能引接至天然河溝，以減少橋涵工程；不應(yīng)使水直接流入農(nóng)田，損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。(5) 貫徹因地制宜、就地取材的原則，迅速有效的排除路基的“有害水”。排水總體規(guī)劃見排水總體規(guī)劃圖（1：2000）。第9章 路基防護工程設(shè)計路基防護應(yīng)按照設(shè)計施工與養(yǎng)護相結(jié)合的原則，根據(jù)當?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和材料等情況，選用適當?shù)墓こ填愋突虿捎镁C合措施，以保證路基的穩(wěn)固。路堤和路塹邊坡的坡面暴露在大氣中，常常受到自然因素的反復(fù)干濕、凍融、沖刷和吹蝕作用。對于易受自然因素作用而破壞的土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡，在路基基身施工完畢以后，應(yīng)及時進行坡面護理。 植物防護植物防護是一種經(jīng)濟有效的防護措施，特別是在氣候潮濕、草皮易于生長的地區(qū)，但采用時必須注意保證其成活。對于巖質(zhì)邊坡，這種方法一般不適用。在不利于生長的邊坡上，若要采用植物防護，則可在其上先鋪一層厚約10－20cm的粘性土，而后再鋪草皮。尺寸及布置見路基防護圖。 砌石護坡對于較陡的土質(zhì)邊坡（1：－1:1）和易風(fēng)化和破碎的巖石邊坡，可采用砌石護坡，砌石有干砌和漿砌片石兩種，前者適用于邊坡坡度較緩或經(jīng)常有地下水滲出坡面的情況。－。當干砌片石不適宜或效果不好時，采用漿砌片石。漿砌片石護坡的厚度，視邊坡高度和陡度而異，－。為防止不均勻收縮和沉陷引起過的內(nèi)應(yīng)力，每隔10－20m設(shè)一道伸縮縫，縫隙寬2cm，縫內(nèi)填塞瀝青麻筋或瀝青木板。隔2－。對于土質(zhì)邊坡，為防止淤塞，護坡背后應(yīng)設(shè)置反濾層。詳見“路基防護圖”。綜合考慮在本設(shè)計中的地下水埋深較淺等實際情況，采用植物防護和漿砌片石兩種形式。，下部采用漿砌片石防護。，即挖到巖石層，因該地區(qū)的巖石風(fēng)化不是很嚴重，地下水可以靠巖石裂隙排到邊溝，故不需設(shè)置護面墻。在本設(shè)計中，采用鋪草皮和漿砌片石兩種防護型式。具詳見“路基防護圖”。第10章 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 路面類型的選擇確定路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的是提供在特定的使用期限內(nèi)同所處環(huán)境相適應(yīng)并能承受與其交通荷載適用的路面結(jié)構(gòu)，同時設(shè)計路面結(jié)構(gòu)，便于改變道路行駛條件，提高服務(wù)水平，滿足汽車運輸?shù)囊?，因此路面?yīng)起碼具備三個方面的使用要求：平整、抗滑、承載能力。 沿線地質(zhì)概況及材料來源設(shè)計路段內(nèi)無不良地質(zhì)概況，沿線有小型石灰廠和水泥廠，砂石材料豐富；水泥與瀝青均需外運?？紤]到與水泥路面相比，瀝青混凝土路面表面平整、無接縫、行車舒適，便于機械化施工，能加快施工進度；當破壞后，瀝青混凝土路面易于修補。故本設(shè)計采用瀝青混凝土路面。 路面等級與類型規(guī)范規(guī)定：二級公路一般采用瀝青混凝土路面，根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)累計當量標準軸載作用次數(shù)多少選用高級路面和次高級路面，高級路面一般適用于設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸次大于400萬次的二級公路,設(shè)計年限為15年；次高級路面適用于設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸次大于200萬次的二級公路，設(shè)計年限為12年。 標準軸載及軸載換算路面設(shè)計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載,以BZZ－100表示。標準軸載計算參數(shù)如表10－1所示。表10－1 標準軸載計算參數(shù)標準軸載BZZ－100標準軸載BZZ－100標準軸載P(KN)100單輪傳壓面當量圓直徑d（cm）輪胎接地壓強P(Mpa）兩輪中心距（cm）當以設(shè)計彎沉值為設(shè)計指標及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算時，凡是軸載大于25KN的各級軸載（包括車輛的前、后軸）P1的作用次數(shù)n1，均應(yīng)按下式換算成標準軸載P的當量作用次數(shù)N。 （10－1）式中 N——標準軸載的當量軸次n1——被換算車型的各級軸載作用次數(shù)（次/日）P——標準軸載 P1——換算車型的各級軸載C1——軸數(shù)系數(shù)，C1=1+(m－1), m是軸數(shù)。當軸間距大于3米時,按單獨的一個軸載計算；當軸間距小于3米時,應(yīng)考慮軸數(shù)系數(shù)。C2——輪組系數(shù),雙輪組為1,.由已知交通量資料，可得路面設(shè)計所需的交通個參數(shù)，如下表:表10－2 路面設(shè)計交通參數(shù)表車 型前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量三菱FR415 1 雙輪組─250五十鈴NPR5951雙輪組─140江淮HF140A 1雙輪組─100江淮HF150 1雙輪組─200東風(fēng)KM3401雙輪組─350東風(fēng)SP9135B2雙輪組＞３米120五十鈴EXR18 3雙輪組 ＞３米110轎車1雙輪組—180 累計當量軸次設(shè)計年限內(nèi)一個車道的累計當量軸次Ne （10－2）式中 Ne——設(shè)計年限內(nèi)一個車道的累計當量軸次t ——設(shè)計年限Nt ——設(shè)計竣工后第一年雙向日平均當量軸次 ——設(shè)計年限內(nèi)的交通量平均增長率 ——車道系數(shù)由已知材料，可知t=12年，＝%,道路為雙車道無分隔形式，由《瀝青混凝土路面設(shè)計規(guī)范》，，則用程序計算一個車道的累計當量軸次：Ne＝ 萬次當進行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算時，凡是軸載大于50KN底各級軸載（包括車輛底前、后軸）P1的作用次數(shù)n1均應(yīng)按下式換算成標準軸載P的當量作用次數(shù)N （10－3）式中——軸數(shù)系數(shù)，當軸間距大于3米時,按單獨的一個軸載計算,則C1=1m,當軸間距小于3m時,按雙軸或多軸計算, C1=1+2(m1)m——軸數(shù)——輪組系數(shù),雙輪組為1,所以， 程序計算的Ne＝ 萬次。 瀝青面層設(shè)計為了給汽車提供安全、舒適、快速的行車條件，瀝青路面應(yīng)具有堅實、平整、抗滑和耐久的品質(zhì)，同時，還應(yīng)具有高溫抗車轍、低溫抗開裂，抗水損害及雨水滲入基層的功能。 選擇瀝青℃，屬寒區(qū)，且路面為瀝青混凝土，所以根據(jù)《規(guī)范》確定瀝青為A－100。 集料的技術(shù)要求各種瀝青面層的粗集料、細集料、填料應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。 瀝青混凝土瀝青面層由雙