【正文】 網(wǎng)或土工墊等土工合成材料上鋪設3～5cm的種植土層，經(jīng)過撒種、養(yǎng)護后形成的人工草皮。固定草種布（也可稱植生帶）是在土工織物紡織時將草種固定于土工織物中，然后到現(xiàn)場鋪筑以促使草皮生長的一種土工合成材料草皮制品。網(wǎng)格固定撒種是先將土工網(wǎng)固定于需防護的邊坡上，然后撒播草種形成草皮的一種邊坡防護方法。種草，適用邊坡坡度不陡于1：1，土質(zhì)適宜種草。草的品種，應適應當?shù)刈匀粭l件，最好是根系發(fā)達，中莖低矮，多年生長，幾種草籽混種。不宜種草的坡面，可以鋪5～10cm厚的種植土層，土層與原坡面結合穩(wěn)固。當坡面沖刷比較嚴重，邊坡較陡，徑流速度，應根據(jù)具體條件(坡度與流速等)，分別采用平鋪(平行于坡面)水平疊置、垂直坡面或與坡面成一半坡角的傾斜疊置草皮，還可采用片石鋪砌成方格或拱式邊框，方格或框內(nèi)再鋪草皮，如圖41所示。圖41 草皮防護示意圖(除已注明尺寸外，其余單位為cm)a)平鋪平面；b)平鋪剖面；c)水平疊鋪；d)垂直疊鋪；e)斜交疊鋪；f)網(wǎng)格式（圖中h為草皮厚度，約5～8cm，a為草皮邊長，約20～25cm）鋪草皮需預先備料，草皮可就近培育，切成整齊塊狀，然后移鋪在坡面上。鋪時應自下而上，并用竹木小樁將草皮釘在坡面上，使之穩(wěn)固。草皮根部土應隨草切割，坡面要預先整平，必要時還應加鋪種植土，草皮應隨挖隨鋪，注意相互貼緊。植樹，主要用在堤岸邊的河灘上，用來降低流速，促使泥沙淤積，防水直接沖刷路堤。多排林堤岸與水流方向斜交，還可起挑水改變水流方向的作用。沙漠與雪害地區(qū)，防護林帶還起阻沙防雪作用。樹木的品種與種植位置及寬度，應根據(jù)防護要求、流水速度等因素，參見有關設計手冊、結合當?shù)亟?jīng)驗而定，城市或風景區(qū)的植物防護，應與有關部門協(xié)調(diào)配合。 礦料防護當不宜使用植物防護或考慮就地取材時，采用砂石、水泥、石灰等礦質(zhì)材料進行坡面防護是常用的防護形式。它主要有砂漿抹面、勾縫或噴涂以及石砌護坡或護面墻等。這些形式各自適合于一定條件。抹面防護，適于石質(zhì)挖方坡面，巖石表面易風化，但比較完整，尚未剝落，如頁巖、泥砂巖、千枚巖的新坡面。對此應及時予以封面，以預防風化成害。常用的抹面材料有石灰漿等，其中石灰為膠結料，要求精選?；旌狭先缂蛹埥罨蛑窠?，可提高強度，防止開裂；如摻加適量制鹽副產(chǎn)品鹵水，因含有氯化鈣與氯化鎂，可使抹面加速硬化和預防開裂。抹面用料的配合比與用量，參見有關手冊。抹面厚度視材料與坡面狀況而定，一般2～10cm。操作前，應清理坡面風化層、浮土與松動碎塊、填坑補洞，灑水潤濕。抹面后，應拍漿、抹平和養(yǎng)生。噴漿施工簡便，效果較好，適用于易風化而坡面不平整的巖石挖方邊坡，厚度一般為5～10cm。噴漿的水泥用量較大，重點工程可選用。比較經(jīng)濟的砂漿是用水泥、石灰、河砂及水，按重量比1：1：6：3配合。噴漿前后的處治，與抹面相同。對坡面較陡或易風化的坡面，可以在噴漿前先鋪設加筋材料，加筋材料可以用鐵絲網(wǎng)或土工格柵，噴漿坡面應設置排水孔。比較堅硬的巖石坡面，為防水滲入縫隙成害，視縫隙深淺與大小，分別予以灌漿、勾縫或嵌補等。上述防護方法，可以局部處治，綜合使用，并與放緩邊坡等方法加以比較，力求實用和經(jīng)濟。如果在坡面防護時著色或修飾，還有助于改善路容。路基坡面為防止地面水流或河水沖刷，可以使用干砌片石護面，圖4—2所示為浸水路堤單層或雙層護面示意圖。重要路段或暴雨集中地區(qū)的土質(zhì)高邊坡，以及橋涵附近坡面與巖坡、地面排水溝渠等，亦可干砌片石加固。片石護面，要求坡面穩(wěn)固，先墊以砂層，然后自下而上平整地鋪砌片石，片石應逐塊嵌緊且錯縫，護面厚度一般不小于20cm，干砌要勾縫，必要時改用漿砌，護面頂部封閉，以防滲水。 圖42 片石護面示意圖a、b)單層；c、d)雙層（圖中H為干砌石垛高度，約20～30cm，h為護面厚度，大于20）護面墻是漿砌片石的坡面覆蓋層，用于封閉各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡。要求墻面緊貼坡面，表面砌平，厚度可不一。護面墻石料應符合規(guī)格。護面墻除自重外，不承受其他荷重，亦不承受墻背土壓力。其構造與布置，如圖4—3所示。墻高與厚度及路塹邊坡的關系，參見表4—1。 護面墻高一般不超過10m，可以分級中間設平臺，墻背可設耳墻，縱向每10m設一條伸縮縫，墻身應預留泄水孔，基礎要求穩(wěn)固，頂部應封閉。墻基軟硬不勻，可設拱跨過軟弱地基。坡面常有各種不同地質(zhì)現(xiàn)象，開挖后形成凹陷，應以石砌圬工填塞平整，稱為支補墻。以上構造的具體要求與尺寸，均可參考有關設計手冊。表4—1 護面墻的厚度護面墻高度H(m)路塹邊坡護面墻厚度(m)頂寬b底寬d≤21：≤6陡于1：+6H≤101：～1：+10H151：～1：1+圖43 護面墻示意圖(單位：m)a)雙層式；b)單層式；c)墻面；d)拱式；e)混合式1平臺；2耳墻；3泄水孔；4封頂；5松散夾層；6伸縮縫；7軟地基；8基礎；9支補墻；10護面墻第5章 路面設計 路面設計的任務與內(nèi)容 路面設計的任務是以最低的壽命周期費用提供一種路面結構，它在設計使用期內(nèi)能按目標可靠度滿足預定的使用性能要求。同時，這種路面結構所需的材料、施工技術和資金，符合當?shù)厮芴峁┑臈l件和經(jīng)驗。 路面設計使用期是指新建或改建的路面從開始使用到其使用性能退化到預定的最低標準時的時段。設計使用期以年數(shù)或該時段內(nèi)標準軸載累計作用次數(shù)表示。到設計使用期末，路面并非損壞到完全無法使用的程度，而是必需采取重大的改建措施以恢復其使用性能，使之達到與使用要求相適應的水平。 設計使用期的選擇，涉及技術的合理性和可能性、投資的效益和使用者的費用，可依據(jù)路面類型、交通繁重程度、道路等級、資金供應等條件確定。路面設計的內(nèi)容包括結構、構造、材料和表面特性等方面，或者分為以下六部分:（1）行車道路面與路肩鋪面的類型選擇或結構層組合設計——依據(jù)道路等級、當?shù)丨h(huán)境、交通要求、路基支承條件、材料供應、施工和養(yǎng)護技術水平、資金來源等情況，選擇路面和鋪面類型，設計符合使用性能要求的路面和鋪而結鉤的結構層組合方案。（2）水泥混凝土路面面層的接縫構造和配筋設計——選擇和布設接縫的類型和位置，設計接縫構造，確定配筋量和布置鋼筋。（3）路面內(nèi)部排水設計——設置路面內(nèi)部排水設施時，選擇排水系統(tǒng)的布設方案，確定各項排水設施的構造尺寸和材料規(guī)格要求。（4）各結構層材料組成設計——依據(jù)對所選材料和混合料的性狀要求以及當?shù)刈匀粭l件進行各結構層混合料的組成設計和性質(zhì)試驗。（5）路面表面特性設計——按抗滑、透水或低噪聲等使用要求，進行路面上面層的材料組成設計。（6）經(jīng)濟評價和最終方案選擇——對各備選方案進行壽命周期費用分析，依據(jù)資金籌措情況、目標可靠度以及其它非經(jīng)濟因素，選擇費用—效果最佳設計方案。 設計資料該路段設計使用年限20年，計算行車速度為100km/h,建設周期為3年，交通量年平均增長率為15%，車道系數(shù)為η= ,，該路段處于中國公路自然區(qū)劃Ⅳ5，路面寬度為B=26m，行車道為四車道2，此路段位于橋臺與路堤相鄰處。路基填土為粘質(zhì)土，路基填土為粘質(zhì)土，填料的內(nèi)摩擦角，粘聚力 C=20 kN/m2，容重=18 kN/m3，填土平均高度為8 m。軟土地基上層主要由第四紀全新世晚中期濱海河口相沉積的淤泥質(zhì)粘土構成，其地層由上而下可分為粘土（硬殼層）、淤泥質(zhì)粘土和粘土三層組成。 該路段屬于干燥路段，路基土回彈模量取Eo=40Mpa。初始年交通組成及交通量如表21。 瀝青路面結構組合設計鋪面結構的設計內(nèi)容包括：結構組合設計、厚度確定及方案的經(jīng)濟分析和比較等。各結構層的材料組成屬于鋪面材料組成設計的范疇。雖然如此，由于不同組成材料具有不同的形狀，它必然影響鋪面的結構性和實用性能，因而在結構設計時仍要密切聯(lián)系并考慮材料的組成及其形狀，以期待得到使用性能最佳的鋪面結構。 設計原理 結構組合的原則考慮不同的鋪面結構組合，會產(chǎn)生在使用性能、壽命和經(jīng)濟上的不同的效果。層次多和厚度大的鋪面結構，其使用效果不一定好，有時恰恰相反，會過早的出現(xiàn)損壞。結構組合時宜考慮下述幾方面的原則：（1） 按道路的等級及交通繁重程度選擇面層的類型和厚度；（2） 滿足對各結構層的相關功能要求；（3） 適應各結構層的荷載應力分布特性；（4） 要顧及個結構層本身的結構特性；（5） 考慮當?shù)厮臓顩r的不利影響；（6） 選擇適當?shù)慕Y構層數(shù)和厚度，以便利施工；（7） 協(xié)調(diào)行車道與路肩部分的鋪面結構，考慮表面水和結構內(nèi)部水的排放；（8） 顧及當?shù)氐氖褂媒?jīng)驗、已有習慣和施工技術水平； 路面厚度設計鋪面厚度設計是在結構組合設計的基礎上，通過結構分析確定各結構層所需的厚度，同時，利用結構分析也可以了解鋪面結構的應力和位移狀況，從而判斷結構層組合的合理性，并進行相應的調(diào)整。（1） 設計標準和計算圖式我國現(xiàn)行瀝青路面設計規(guī)范采用以下三項設計便準確定路面結構所需的厚度：① 路面結構表面在雙輪荷載作用下輪廓中心處的彎沉值不大于設計彎沉值；② 瀝青面層底面的最大拉應力不大于該層混合料的容許拉應力；③ 半剛性基層或底基層底面的最大拉應力不大于該層材料的容許拉應力；計算圖式：彎沉和應力計算分析時，將路面結構看成多層彈性體系。路面彎沉和應力的計算圖式見圖51 。圖51中，A點是路表彎沉的計算點，位于雙圓均布荷載的輪隙中間，驗算瀝青混凝土層底部拉應力時，應力最大點在B和C兩點之間，可分別計算圖51中點B,D,C,E的應力，確定最大應力?？紤]到路面實際使用情況和計算合理性，在進行彎沉計算或驗算層底拉應力時，層間接觸條件設定為完全連續(xù)體系。AB D E Cr22B D E C、AH1H2En+1=E0E1E2EnHn圖51 多層彈性體系計算圖式（2）路面彎沉計算和設計彎沉容許彎沉值同使用壽命的關系，可以通過對已使用多年的鋪面進行彎沉測定，并調(diào)查該鋪面的損壞狀況和已承受的累計交通，經(jīng)分析整理后得出。這期間，應該首先明確的是以怎樣的損壞類型和損壞程度作為臨界狀態(tài)。對不同的損壞狀況的鋪面進行彎沉測定后，須按同一個臨界狀態(tài)確定相應的容許彎沉值，并將此容許彎沉值同該鋪面在使用期間的標準軸載累計作用次數(shù)相關聯(lián)，由此建立容許彎沉關系式。不同基層類型的瀝青鋪面具有不同的損壞狀態(tài)和臨界狀態(tài)，須分別建立相應的關系式。設計規(guī)范依據(jù)調(diào)查分析結果提出了下述設計彎沉計算式： （5—1）式中 ——鋪面結構的設計彎沉值（）； ——設計年限內(nèi)設計車道的累計標準軸次； ——道路等級系數(shù)，；；三； ——面層類型系數(shù)，，； ——基層系數(shù)。半剛性基層厚度≥30cm或半剛性基層上柔性結構層厚度≤，半剛性基層上柔性結構層厚度為21cm～，柔性結構層或半剛性基層上柔性結構層厚度〉；（3）拉應力和容許拉應力 我國瀝青路面設計規(guī)范采用劈裂強度fsp代替抗彎拉強度fr 。通過調(diào)查和試驗，提出下述容許應力關系式：瀝青面層： （5—2）無機結合料穩(wěn)定粒料： （5—3）無機結合料穩(wěn)定土： （5—4）式中 Aa——細粒； Ac——見式（5—1）； Ne——設計年限內(nèi)標準軸載累計作用次數(shù)； fsp——瀝青混凝土15℃時的劈裂強度； 軸載分析采用重量為100kN的單軸雙輪組軸載作為標準軸載，軸載大于25kN的各級軸載Pi的作用次數(shù)Ni均按下述公式換算成標準軸載Ps的用次數(shù)Ns。（1）以設計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應力時的軸載換算公式： （5—5）式中 PS和NS——標準軸載和作用次數(shù)；P1和N1——被換算的軸載和作用次數(shù)；C1—— 軸載系數(shù)： C1=1+（m1），m為軸數(shù)； C2——輪組系數(shù)，，；（2）以半剛性基層底面容許拉應力為設計指標時的軸載換算公式： （5—6）式中 ——軸數(shù)系數(shù)：=1+2(m1)，m為軸數(shù)； ——輪組系數(shù)，；（3）設計年限內(nèi)標準軸載的累計作用次數(shù)可按下述幾何級數(shù)公式確定： （5—7）式中 ——初始年標準軸載的平均日作用次數(shù)； ——設計年限； ——設計年限內(nèi)交通量年平均增長率（以小數(shù)表示）； 土和鋪面材料參數(shù)（1）路基回彈模量值路基土的回彈模量值可以采用重復加載的三軸試驗來確定，或者在路床頂面采用承載板試驗確定。各類土的回彈模量隨其濕度和密實度狀態(tài)的變化，可以在大量試驗測定結果的基礎上建立起經(jīng)驗關系。利用此關系。便可以按濕度狀態(tài)粗略估計各類土的回彈模量?？筛鶕?jù)自然區(qū)劃確定路基土的干濕類別，在確定其平均稠度，最后可以查表確定其回彈模量。（2）粒料的回彈模量無機結合料的粒料墊層和基層的回彈模量，采用重復加載的三軸試驗測定。設計中可根據(jù)瀝青路面設計規(guī)范中給出的參考范圍確定。（3）半剛性材料的回彈模量無機結合料穩(wěn)定粒料或土的回彈模量值，可采用圓柱體或小梁試件進行壓縮或彎曲試驗，測定各級應力作用下的壓縮應變或彎拉應變或計算確定。瀝青路面設計規(guī)范依據(jù)無機結合料穩(wěn)定類材料的大量試驗結果，提出了相應的回彈模量和強度參考值，我們可以根據(jù)具體情況選用。（4）瀝青混合料的回彈模