【正文】 網(wǎng)或土工墊等土工合成材料上鋪設(shè)3～5cm的種植土層，經(jīng)過撒種、養(yǎng)護(hù)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(shí)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(hù)的邊坡上，然后撒播草種形成草皮的一種邊坡防護(hù)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(yīng)適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀粭l件，最好是根系發(fā)達(dá)，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(jié)合穩(wěn)固。當(dāng)坡面沖刷比較嚴(yán)重，邊坡較陡，徑流速度，應(yīng)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(hù)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(yù)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(shí)應(yīng)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(yīng)隨草切割，坡面要預(yù)先整平，必要時(shí)還應(yīng)加鋪種植土，草皮應(yīng)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(hù)林帶還起阻沙防雪作用。樹木的品種與種植位置及寬度，應(yīng)根據(jù)防護(hù)要求、流水速度等因素，參見有關(guān)設(shè)計(jì)手冊、結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)而定，城市或風(fēng)景區(qū)的植物防護(hù)，應(yīng)與有關(guān)部門協(xié)調(diào)配合。 礦料防護(hù)當(dāng)不宜使用植物防護(hù)或考慮就地取材時(shí)，采用砂石、水泥、石灰等礦質(zhì)材料進(jìn)行坡面防護(hù)是常用的防護(hù)形式。它主要有砂漿抹面、勾縫或噴涂以及石砌護(hù)坡或護(hù)面墻等。這些形式各自適合于一定條件。抹面防護(hù)，適于石質(zhì)挖方坡面，巖石表面易風(fēng)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(yīng)及時(shí)予以封面，以預(yù)防風(fēng)化成害。常用的抹面材料有石灰漿等，其中石灰為膠結(jié)料，要求精選。混合料如加紙筋或竹筋，可提高強(qiáng)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(yù)防開裂。抹面用料的配合比與用量，參見有關(guān)手冊。抹面厚度視材料與坡面狀況而定，一般2～10cm。操作前，應(yīng)清理坡面風(fēng)化層、浮土與松動(dòng)碎塊、填坑補(bǔ)洞，灑水潤濕。抹面后，應(yīng)拍漿、抹平和養(yǎng)生。噴漿施工簡便，效果較好，適用于易風(fēng)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(diǎn)工程可選用。比較經(jīng)濟(jì)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(fēng)化的坡面，可以在噴漿前先鋪設(shè)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(yīng)設(shè)置排水孔。比較堅(jiān)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(bǔ)等。上述防護(hù)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(shí)用和經(jīng)濟(jì)。如果在坡面防護(hù)時(shí)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(hù)面，圖4—2所示為浸水路堤單層或雙層護(hù)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(hù)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(yīng)逐塊嵌緊且錯(cuò)縫，護(hù)面厚度一般不小于20cm，干砌要勾縫，必要時(shí)改用漿砌，護(hù)面頂部封閉，以防滲水。 圖42 片石護(hù)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(hù)面厚度，大于20）護(hù)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(hù)面墻石料應(yīng)符合規(guī)格。護(hù)面墻除自重外，不承受其他荷重，亦不承受墻背土壓力。其構(gòu)造與布置，如圖4—3所示。墻高與厚度及路塹邊坡的關(guān)系，參見表4—1。 護(hù)面墻高一般不超過10m，可以分級中間設(shè)平臺，墻背可設(shè)耳墻，縱向每10m設(shè)一條伸縮縫，墻身應(yīng)預(yù)留泄水孔，基礎(chǔ)要求穩(wěn)固，頂部應(yīng)封閉。墻基軟硬不勻，可設(shè)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(yīng)以石砌圬工填塞平整，稱為支補(bǔ)墻。以上構(gòu)造的具體要求與尺寸，均可參考有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。表4—1 護(hù)面墻的厚度護(hù)面墻高度H(m)路塹邊坡護(hù)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(hù)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(chǔ)；9支補(bǔ)墻；10護(hù)面墻第5章 路面設(shè)計(jì) 路面設(shè)計(jì)的任務(wù)與內(nèi)容 路面設(shè)計(jì)的任務(wù)是以最低的壽命周期費(fèi)用提供一種路面結(jié)構(gòu)，它在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)能按目標(biāo)可靠度滿足預(yù)定的使用性能要求。同時(shí)，這種路面結(jié)構(gòu)所需的材料、施工技術(shù)和資金，符合當(dāng)?shù)厮芴峁┑臈l件和經(jīng)驗(yàn)。 路面設(shè)計(jì)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(yù)定的最低標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的時(shí)段。設(shè)計(jì)使用期以年數(shù)或該時(shí)段內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)表示。到設(shè)計(jì)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(fù)其使用性能，使之達(dá)到與使用要求相適應(yīng)的水平。 設(shè)計(jì)使用期的選擇，涉及技術(shù)的合理性和可能性、投資的效益和使用者的費(fèi)用，可依據(jù)路面類型、交通繁重程度、道路等級、資金供應(yīng)等條件確定。路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)、構(gòu)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(jié)構(gòu)層組合設(shè)計(jì)——依據(jù)道路等級、當(dāng)?shù)丨h(huán)境、交通要求、路基支承條件、材料供應(yīng)、施工和養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平、資金來源等情況，選擇路面和鋪面類型，設(shè)計(jì)符合使用性能要求的路面和鋪而結(jié)鉤的結(jié)構(gòu)層組合方案。（2）水泥混凝土路面面層的接縫構(gòu)造和配筋設(shè)計(jì)——選擇和布設(shè)接縫的類型和位置，設(shè)計(jì)接縫構(gòu)造，確定配筋量和布置鋼筋。（3）路面內(nèi)部排水設(shè)計(jì)——設(shè)置路面內(nèi)部排水設(shè)施時(shí)，選擇排水系統(tǒng)的布設(shè)方案，確定各項(xiàng)排水設(shè)施的構(gòu)造尺寸和材料規(guī)格要求。（4）各結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計(jì)——依據(jù)對所選材料和混合料的性狀要求以及當(dāng)?shù)刈匀粭l件進(jìn)行各結(jié)構(gòu)層混合料的組成設(shè)計(jì)和性質(zhì)試驗(yàn)。（5）路面表面特性設(shè)計(jì)——按抗滑、透水或低噪聲等使用要求，進(jìn)行路面上面層的材料組成設(shè)計(jì)。（6）經(jīng)濟(jì)評價(jià)和最終方案選擇——對各備選方案進(jìn)行壽命周期費(fèi)用分析，依據(jù)資金籌措情況、目標(biāo)可靠度以及其它非經(jīng)濟(jì)因素，選擇費(fèi)用—效果最佳設(shè)計(jì)方案。 設(shè)計(jì)資料該路段設(shè)計(jì)使用年限20年，計(jì)算行車速度為100km/h,建設(shè)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(jì)全新世晚中期濱海河口相沉積的淤泥質(zhì)粘土構(gòu)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(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)鋪面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、厚度確定及方案的經(jīng)濟(jì)分析和比較等。各結(jié)構(gòu)層的材料組成屬于鋪面材料組成設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)性和實(shí)用性能，因而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)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(jié)構(gòu)。 設(shè)計(jì)原理 結(jié)構(gòu)組合的原則考慮不同的鋪面結(jié)構(gòu)組合，會(huì)產(chǎn)生在使用性能、壽命和經(jīng)濟(jì)上的不同的效果。層次多和厚度大的鋪面結(jié)構(gòu)，其使用效果不一定好，有時(shí)恰恰相反，會(huì)過早的出現(xiàn)損壞。結(jié)構(gòu)組合時(shí)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(jié)構(gòu)層的相關(guān)功能要求；（3） 適應(yīng)各結(jié)構(gòu)層的荷載應(yīng)力分布特性；（4） 要顧及個(gè)結(jié)構(gòu)層本身的結(jié)構(gòu)特性；（5） 考慮當(dāng)?shù)厮臓顩r的不利影響；（6） 選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，考慮表面水和結(jié)構(gòu)內(nèi)部水的排放；（8） 顧及當(dāng)?shù)氐氖褂媒?jīng)驗(yàn)、已有習(xí)慣和施工技術(shù)水平； 路面厚度設(shè)計(jì)鋪面厚度設(shè)計(jì)是在結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過結(jié)構(gòu)分析確定各結(jié)構(gòu)層所需的厚度，同時(shí)，利用結(jié)構(gòu)分析也可以了解鋪面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和位移狀況，從而判斷結(jié)構(gòu)層組合的合理性，并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。（1） 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算圖式我國現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范采用以下三項(xiàng)設(shè)計(jì)便準(zhǔn)確定路面結(jié)構(gòu)所需的厚度：① 路面結(jié)構(gòu)表面在雙輪荷載作用下輪廓中心處的彎沉值不大于設(shè)計(jì)彎沉值；② 瀝青面層底面的最大拉應(yīng)力不大于該層混合料的容許拉應(yīng)力；③ 半剛性基層或底基層底面的最大拉應(yīng)力不大于該層材料的容許拉應(yīng)力；計(jì)算圖式：彎沉和應(yīng)力計(jì)算分析時(shí)，將路面結(jié)構(gòu)看成多層彈性體系。路面彎沉和應(yīng)力的計(jì)算圖式見圖51 。圖51中，A點(diǎn)是路表彎沉的計(jì)算點(diǎn)，位于雙圓均布荷載的輪隙中間，驗(yàn)算瀝青混凝土層底部拉應(yīng)力時(shí)，應(yīng)力最大點(diǎn)在B和C兩點(diǎn)之間，可分別計(jì)算圖51中點(diǎn)B,D,C,E的應(yīng)力，確定最大應(yīng)力?？紤]到路面實(shí)際使用情況和計(jì)算合理性，在進(jìn)行彎沉計(jì)算或驗(yàn)算層底拉應(yīng)力時(shí)，層間接觸條件設(shè)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(jì)算圖式（2）路面彎沉計(jì)算和設(shè)計(jì)彎沉容許彎沉值同使用壽命的關(guān)系，可以通過對已使用多年的鋪面進(jìn)行彎沉測定，并調(diào)查該鋪面的損壞狀況和已承受的累計(jì)交通，經(jīng)分析整理后得出。這期間，應(yīng)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(jìn)行彎沉測定后，須按同一個(gè)臨界狀態(tài)確定相應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)相關(guān)聯(lián)，由此建立容許彎沉關(guān)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(yīng)的關(guān)系式。設(shè)計(jì)規(guī)范依據(jù)調(diào)查分析結(jié)果提出了下述設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算式： （5—1）式中 ——鋪面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)彎沉值（）； ——設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)層厚度≤，半剛性基層上柔性結(jié)構(gòu)層厚度為21cm～，柔性結(jié)構(gòu)層或半剛性基層上柔性結(jié)構(gòu)層厚度〉；（3）拉應(yīng)力和容許拉應(yīng)力 我國瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范采用劈裂強(qiáng)度fsp代替抗彎拉強(qiáng)度fr 。通過調(diào)查和試驗(yàn)，提出下述容許應(yīng)力關(guān)系式：瀝青面層： （5—2）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料： （5—3）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土： （5—4）式中 Aa——細(xì)粒； Ac——見式（5—1）； Ne——設(shè)計(jì)年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)； fsp——瀝青混凝土15℃時(shí)的劈裂強(qiáng)度； 軸載分析采用重量為100kN的單軸雙輪組軸載作為標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)軸載Ps的用次數(shù)Ns。（1）以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力時(shí)的軸載換算公式： （5—5）式中 PS和NS——標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)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(shè)計(jì)年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)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(biāo)準(zhǔn)軸載的平均日作用次數(shù)； ——設(shè)計(jì)年限； ——設(shè)計(jì)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(fù)加載的三軸試驗(yàn)來確定，或者在路床頂面采用承載板試驗(yàn)確定。各類土的回彈模量隨其濕度和密實(shí)度狀態(tài)的變化，可以在大量試驗(yàn)測定結(jié)果的基礎(chǔ)上建立起經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。利用此關(guān)系。便可以按濕度狀態(tài)粗略估計(jì)各類土的回彈模量。可根據(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(jī)結(jié)合料的粒料墊層和基層的回彈模量，采用重復(fù)加載的三軸試驗(yàn)測定。設(shè)計(jì)中可根據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)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(jī)結(jié)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(jìn)行壓縮或彎曲試驗(yàn)，測定各級應(yīng)力作用下的壓縮應(yīng)變或彎拉應(yīng)變或計(jì)算確定。瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范依據(jù)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料的大量試驗(yàn)結(jié)果，提出了相應(yīng)的回彈模量和強(qiáng)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