【導(dǎo)讀】、《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》、《路基路面工程》、《高速公路設(shè)計(jì)》等。擋土墻設(shè)計(jì)、橋涵設(shè)計(jì)等。本計(jì)算書(shū)包含有設(shè)計(jì)的初擬設(shè)定、要素計(jì)算、設(shè)計(jì)驗(yàn)算等等的計(jì)算方法和步驟，能完整地反映設(shè)計(jì)進(jìn)行的過(guò)程。本設(shè)計(jì)運(yùn)用了緯地、CAD等軟件制出圖表。

　　

【正文】 18.5 1 20 后軸 1 1 20 39。 39。 812 ( / ) ( )iiC C n p P 次 /日 2)累計(jì)當(dāng)量軸次計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)年取為 10 年，兩車(chē)道車(chē)道系數(shù)是 ，取 。設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量軸次為 : 101[ ( 1 ) 1 ] 3 6 5 [ ( 1 0 . 0 5 1 5 ) 1 ] 3 6 5 8 2 . 0 6 2 0 . 6 5 4 30 . 0 5 1 5teNN ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 萬(wàn) 次，小于100 萬(wàn)次屬于特輕交通等級(jí)。 結(jié)構(gòu)組合與材料選取 由上面計(jì)算得到設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)行車(chē)道上累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸 次取為 56 萬(wàn)次，屬于特輕交通等級(jí)。根據(jù)規(guī)范推薦的路面結(jié)構(gòu)，上面層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土（厚度 4cm），下面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土（厚度 5cm），基層采用石灰土（取20cm），墊層采用天然砂礫（取 20cm）。 各層材料抗壓模量 20℃的抗壓模量：細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土 1400MPa，中粒式密級(jí)配瀝青混凝土 1200MPa，石灰土 550MPa，砂礫 90MPa。 15℃的抗壓模量：細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土 2021MPa，中粒式密級(jí)配瀝青混凝土 1800MPa。 土基回彈模量確定 該路段處 于 Ⅲ 3 區(qū)，粉質(zhì)土，路基處于潮濕狀態(tài)，稠度取為 ，查《瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》得土基的回彈模量為 48MPa。 設(shè)計(jì)指標(biāo)確定 對(duì)三級(jí)公路，規(guī)范規(guī)定三、四級(jí)公路不需計(jì)算各層的拉應(yīng)力，只需以規(guī)范規(guī)定的設(shè)計(jì)彎沉值作為指標(biāo)。設(shè)計(jì)彎沉值為： 0 . 2 0 . 26 0 0 6 0 0 5 6 0 0 0 0 1 . 1 1 . 0 1 . 0 4 6 . 8 ( 0 . 0 1 )d e c s bl N A A A m m??? ? ? ? ? ? ? 設(shè)計(jì)資料總結(jié) 設(shè)計(jì)彎沉為： ( )mm，相關(guān)資料匯總?cè)绫? 所示： 表 材料名稱 H（ CM） 20℃的模量（ MPA） 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1400 中粒式瀝青混凝土 6 1200 石灰土 20 550 天然砂礫 15 90 土基 — 38 確定石灰土的厚度 （假設(shè)其厚度為 20cm） 以彎沉等效轉(zhuǎn)換為三層體系 1） 第一層作為轉(zhuǎn)換后的第一層，其厚度和模量不變。 2） 第二層至 ( 1)n? 層作為第二層，并換算為第二層的模量為等效厚度 。 第一層 h1=4 E=1400 第一層 第二層 h2=16 E=1200 等效轉(zhuǎn)換 第二層 H=？ E=1200 第三層 E=38 13 2n Rkn EH h h E????? 2 .4 2 .4335 5 0 9 06 1 51 2 0 0 5 5 06 0 .7 2 2 7 .0 61 3 .0 6 0 .7 2 2hhh? ? ? ? ?? ? ??? 由 sdll? ，故取 5 7 .8 (0 .0 1 )sdl l m m?? 又1212s Pl k kE? ??知 1212slEk Pk??? 其中由 4 ? ??、238 ??、 211200 ?? 查諾莫圖知 1 ? 、 ?? 代入數(shù)據(jù)得 2 ? 由 2k 、 ?? 、 02 EE ? 查諾莫圖，得 ? ? 得 2 .7 9 1 0 .6 5 1 3 .0 6 0 .7 2 2Hh? ? ? ? ? 取 25h cm? 本次設(shè)計(jì)的道路是 三級(jí)公路，三級(jí)公路 路面應(yīng)根據(jù)交通量及其組成情況、使用功能、當(dāng)?shù)夭牧霞白匀粭l件，結(jié)合路基進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，做到經(jīng)濟(jì)、適用。同時(shí)， 三 級(jí) 路面應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性和足夠的強(qiáng)度，其表面應(yīng)滿足平整、抗滑和排水的要求。三級(jí)公路 的行車(chē)道（包括錯(cuò)車(chē)道）均應(yīng)鋪設(shè)路面。 第五章 道路排水設(shè)計(jì) 路基、路面排水系統(tǒng)的布置原則 路基排水原則 ，全面規(guī)劃，合理布局，綜合治理，講究效益， 注意經(jīng)濟(jì)，并充分利用有利地形和自然水系。一般 情況下地面設(shè)的排水溝渠，宜短不宜長(zhǎng)，以使水流不過(guò)與集中，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)刻適當(dāng) 地增設(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。 ，查明水源和地質(zhì)條件，考慮排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮路基 排水與橋涵布置相配合，各種排水渠道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。 ，盡量不要破壞天然水系，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)來(lái)布設(shè)人工溝渠，減少排水溝渠的防護(hù)與加固工程。 ，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級(jí)的具體情況，就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固適用，又必須調(diào)寬經(jīng)濟(jì)效益。 ，應(yīng)盡量阻止水流入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水設(shè)施，以便迅速排除路面結(jié)構(gòu)上的水， 以及 土質(zhì)松軟和縱橫坡較陡地段的，亦可建筑具有承受荷載和雨水共同作用的路面結(jié)構(gòu)。 路面排水原則 等級(jí)公路中， 路面的橫坡一般應(yīng)為 3%～ 4%左右。當(dāng)位于小縱坡或超高緩和段的扭曲路面時(shí)，最小合成坡度不小于 %。 ，路面排水設(shè)計(jì)應(yīng)滿足行駛動(dòng)力學(xué)和排水技術(shù)要求，在交叉路口前應(yīng)設(shè)置泄水口。 ，彎道內(nèi)側(cè)車(chē)道、豎曲線的凹部、高路堤的橋梁端部等特殊部位，為防止過(guò)大集中水流對(duì)路基路肩、邊坡沖刷，可局部設(shè)置當(dāng)水緣石。 ， 除能滿足排水要求外，均 應(yīng)滿足有利于今后養(yǎng)護(hù)維修。 、基層和路基的侵 蝕破 ，迅速排除路面結(jié)構(gòu)的層間水，通常將路面排水與路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水系統(tǒng)綜合考慮。 流量是路基排水的基本依據(jù)，其大小與匯水面積、洪水頻率、匯水區(qū)域內(nèi)的地形、地貌及植被等因素有關(guān)。 設(shè)計(jì)流量的計(jì)算法有多種，路界內(nèi)的各項(xiàng)排水設(shè)施所需排泄的設(shè)計(jì)流量可按下式計(jì)算確定： qFQ ?? （ ） 式中 : Q—— 設(shè)計(jì)流量， 3m /s； Q—— 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)； F —— 匯水面積， 2km ； 在本次設(shè)計(jì)中徑流系數(shù)按匯水區(qū)域內(nèi)的地表種類(lèi)確定為 ～ 。 坡面匯流歷時(shí)可按下式計(jì)算確定： 4 6 1 4 4 ?????????ssiLmt （ mLs 370? ） （ ） 式中： 1t —— 坡面匯流歷時(shí)， min； 1m —— 地表粗度系數(shù)，按地表情況查表本次設(shè)計(jì)取 ssiL, —— 分別為坡面長(zhǎng)度， m和坡度。 計(jì)算溝管內(nèi)匯流歷時(shí)時(shí)，先在斷面尺寸、坡面變化點(diǎn)或者有支溝（支管）匯入處分段，分別計(jì)算各段的匯流歷時(shí)后再疊加而得，即： ?? ????????? ni iivlt12 60 （ ） 式中： 2t —— 溝管內(nèi)江流歷時(shí)， min； n 和 i —— 分段數(shù)和分段序號(hào)； il —— 第 i 段的長(zhǎng)度， m iv —— 第 i 段的平均流速， m／ s。 溝管內(nèi)的平均流速按下式近似估算： ? 式中： gi —— 該段排水溝管的平均坡度。 排水系統(tǒng)布置及設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的村道排水設(shè)備有邊溝、排水溝 ，這些排水設(shè)備設(shè)在路基的不同部位，各自的排水功能，布置要求均有差異。 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)，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。邊溝的排水量不大， 一般不需要進(jìn)行水文和水力計(jì)算， 根據(jù)沿線具體條件，選用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式，邊溝緊靠路基，通常不允許其他排水溝渠的水流引入，亦 不能與其他人工溝渠合并使用。 邊溝不宜過(guò)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。 邊溝的縱坡（出水溝附近除外）一般與路線縱坡一致。平坡路段，邊溝宜保持不小于 %的縱坡。特殊情況容許采用 %， 但邊溝出口間距宜縮短。在邊溝出口附近及排水困難路段，邊溝應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。 邊溝的橫斷面 形式，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，其內(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。 梯形邊溝的底寬與深度約 ～ ，水流少的地區(qū)或低段，取底限或更小，但不宜小于 ；降水量集中或地勢(shì)偏低的路段，取高限或更大一些。 在路塹和高路堤段，由于邊溝水流向路堤坡腳處，兩者高差大，必須因地制宜，根據(jù)地形與地質(zhì)等條件，將出水口延伸至坡腳外，以免邊溝水沖刷 填方坡腳。邊溝水流流向橋涵進(jìn)水口時(shí)， 為避免邊溝流水產(chǎn)生沖刷，應(yīng)作適當(dāng)處理。 本次設(shè)計(jì)的村道邊溝采用的是梯形邊溝，邊溝內(nèi)側(cè)坡度為 1:，外側(cè)坡度為1:，底寬和深度均為 ， 邊溝縱坡與路線縱坡坡度 保持 一致 。 見(jiàn)下圖 即為本次 道路 中 設(shè)計(jì)的土邊溝， 見(jiàn)圖 則 為漿砌邊溝 。 6060120 6025603030 排水溝 排水溝主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流，引至橋涵或路基范圍以外的指定地 點(diǎn)。當(dāng)路線受到多段溝渠或水道影響時(shí)，為保護(hù)路基不受侵害，可以設(shè)置排水溝以調(diào)節(jié)水流，整治水道。 排水溝的橫斷面。 一般采用梯形，尺寸大小應(yīng)經(jīng)過(guò)水力水文計(jì)算選定。用于邊溝、截水溝及取土坑出水口的排水溝，橫斷面尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定，底寬與深度不宜小于 ，土溝的邊坡坡度約為 1： 1～ 1： 。 排水溝的位置，可根據(jù)需要并結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚葪l件而定，離路基盡可能遠(yuǎn)些，距路基坡腳不宜小于 2m，平面上應(yīng)力求直捷，需要轉(zhuǎn)彎時(shí)盡量圓順，做成弧形，其半徑不宜小于 10～ 20m，連續(xù)長(zhǎng)度宜短，一般不超過(guò) 500m。 排水溝應(yīng)具有合適 的縱坡，以保證水流暢通，不致流速太大而產(chǎn)生沖刷，亦不 可流速太小而形成淤積，為此宜通過(guò)水文力學(xué)計(jì)算擇優(yōu)選定。一般情況下，可取%～ %，不小于 %，亦不宜大于 3%。若縱坡大于 3%，應(yīng)采取相應(yīng)的加固措施。 第六章 路基支 擋 工程設(shè)計(jì) 路基設(shè)計(jì)原則 本次設(shè)計(jì)的甘肅 渭源 縣三級(jí)公路 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厮?、地質(zhì)及退耕還林還草等情況，采取有效的工程或植物防護(hù)措施， 防止路基病害和保證路基穩(wěn)定。 工程設(shè)計(jì) 路基防護(hù)工程一般包括坡面防護(hù)，沖刷防護(hù)，支擋防護(hù)等。本次設(shè)計(jì)的甘肅 渭源 縣三級(jí)公路 主要應(yīng)用的 是支擋防護(hù)工程。 支擋 工程位置及型式 本次設(shè)計(jì)路段的支擋物為擋土墻，擋土墻是支擋路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)造物。根據(jù)其設(shè)置的不同位置，本次設(shè)計(jì)次用的擋土墻形式主要是： 路堤擋土墻、 路塹擋土墻和路肩擋土墻。 兩種擋土墻均采用 仰斜 式，由于道路級(jí)別低， 且沿線石料豐富，所以擋土墻結(jié)構(gòu)形式可采用塊石、片石、混凝土預(yù)制塊作為砌體。根據(jù)墻背的角度重力式擋土墻可以分為垂直式、俯斜式、仰斜式、衡 重 式四種類(lèi)型。在選擇采用何種類(lèi)型時(shí)，按結(jié)構(gòu)合理，斷面經(jīng)濟(jì)和施工方便的原則比較確定。 支擋 工程的 設(shè)計(jì)驗(yàn)算 ： 擬采用漿砌片石重力式路肩墻， 墻頂寬 mb ? ，墻底寬 mb ? ，墻高 mH 4? ，基礎(chǔ)埋深 mh ? ，墻背仰斜： 1： 。墻身分段長(zhǎng)度 10m。擋土墻示意圖如下 E aE xE ya 圖 擋土墻計(jì)算示意圖 土壤地質(zhì)情況：墻背