【導讀】隨著公路建設(shè)的不斷發(fā)展，高等級公路的建設(shè)已經(jīng)成為公路。作為公路干線同時又發(fā)揮著集散功能的一級公路更是成為。了新世紀公路建設(shè)的主主題。公路是國民經(jīng)濟的大動脈，是國家交通基。一級公路以其特有的突出優(yōu)勢成為公路運輸?shù)闹饕煌ㄔO(shè)施。成都市至新都市的公路，是成都市城市規(guī)劃建設(shè)的重要組成部分。該公路的建成通車使新都到成都車程縮短到半個小。同時也帶動了沿線經(jīng)濟的發(fā)展，促進沿線農(nóng)村。的城市化，正相應了成都市城鄉(xiāng)一體化的發(fā)展號召。發(fā)展提供更大的空間，有利于成都市城區(qū)的擴展和疏散城市人口。高成都市的綜合競爭力。設(shè)計路段較為平坦，有少量的漁塘，不規(guī)則的池塘以及大。設(shè)計路段屬于V2區(qū)，多為沙性土。度，1月平均氣溫度，7月平均氣溫度，年平均降水量986mm，年內(nèi)降水量分配不均，多集中于7--9月，定性和不均勻性。該道路交通量換算采用小客車為標準車型。確定該道路的等級為一級公路。但方案二中的沿線路基屬于軟土地基，而且受洪

　　

【正文】 情況下的采用值；“最小值”為條件受限制時可采用。 根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，并結(jié)合考慮該公路的等級及修建條件， 本設(shè)計決定按設(shè)計速度 80km/h 的雙向四車道路基寬度一般值 取用 。 路基高度 路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開挖深度，是路基設(shè)計標高和地面標高之差。路基的填挖高度是在路線縱斷面設(shè)計時，綜合考慮路線縱坡要求、路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟等因素確定的。從路基的強度和穩(wěn)定性要求出發(fā)，路基上部土層應處于干燥或中濕狀態(tài)，路基高度應根據(jù)臨界高度并結(jié)合公路沿線具體條件和排水及防護措施確定路基的最小填土高度。路基最小填土高度見表 72。 表 72 土質(zhì)路基最小填土高度 路 基 土 組 成 砂 類 土 粉 質(zhì) 土 粘 質(zhì) 土 最小填土高 (m) ~ ~ ~ 成都至新都一級公路第二標段設(shè)計 41 沿河及受水浸淹的路基，其高度應根據(jù)技術(shù)標準所規(guī)定的設(shè)計洪水頻率，求得設(shè)計水位，再加 的余量?！兑?guī)范》規(guī)定的路基設(shè)計洪水頻率見表 73。 表 73 路基設(shè)計洪水頻率 公路等級 高速公路 一 二 三 四 設(shè)計洪水頻率 1/100 1/100 1/50 1/25 視具體情況而定 路基邊坡坡度 路基邊坡坡度對路基穩(wěn)定性十分重要，確定路基邊坡坡度是路基設(shè)計的重要任務。公路路基的邊坡坡度，可用邊坡高度 H 與邊坡寬度 b 之比值表示，并取 H=1，通常用 1： n（路塹）或 1： m（ 路堤）表示其坡率，稱為邊坡坡率。 路基邊坡坡度的大小，取決于邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和邊坡的高度。在較陡或填挖較大的路段，邊坡穩(wěn)定不僅影響到土石方工程量和施工難易，而且是路基整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵。因此，確定邊坡坡度對于路基穩(wěn)定性和工程的經(jīng)濟合理性至關(guān)重要。 〔 1〕 路堤邊坡坡度 一般路堤邊坡坡度可根據(jù)填料種類和邊坡高度按表 74 所列的坡度選用。 河南理工大學萬方科技學院學士 畢業(yè) 論文 42 表 74 路堤邊坡坡度表 填料種類 邊坡最大高度 邊坡坡度 全部高度 上部高度 下部高度 全部高度 上部高度 下部高度 粘質(zhì)土、粉 質(zhì)土 、砂類土 20 8 12 —— 1： 1： 砂、礫 12 —— —— 1： —— —— 卵石土、碎石土 20 12 8 —— 1： 1.： 不宜風化的塊石 20 8 12 —— 1： 1： 由于公路 屬于平原地區(qū) ， 耕地、農(nóng)田較多，本著 盡量少占農(nóng)田，邊坡亦可用片石護坡，其中片石護坡的邊坡坡度為 1:。 〔 2〕 路塹邊坡 土質(zhì) (包括粗粒土 )路塹邊坡 ， 應根據(jù)邊坡高度、土的密實程度、地下水和地面水的情況、土的成因及生成時 代等因素，該地區(qū)土質(zhì)在密實程度上屬中 密，查規(guī)范得挖方邊坡坡度取 1:1。 路基壓實 路基填土需要分層壓實，使之具有一定的密實度。分層壓實的路基頂面能防止水分干濕作用引起的自然沉陷和行車荷載反復作用產(chǎn)生的壓實變形，確保路面的使用品質(zhì)和使用壽命。其中路基壓實度應符合表75所列值。 成都至新都一級公路第二標段設(shè)計 43 表 75 路基壓實度 填挖 類別 路床頂面 以下深度 (m) 路基壓實度 高速公路、一級公路 二級公路 三、四級公路 零填及 挖方 0~ —— —— ≥94 0~ ≥96 ≥95 —— 填方 0~ ≥96 ≥95 ≥94 ~ ≥94 ≥94 ≥93 ≥93 ≥92 ≥90 注： 〔 1〕 表列數(shù)值以重型擊實實驗法為準； 〔 2〕 特殊干旱或特殊潮濕地區(qū)的路基壓實度 ， 表列數(shù)值可適當降低。 路基附屬設(shè)施 為了確保路基的強度 ， 穩(wěn)定性和行車安全，與路基工程有關(guān)的附屬設(shè)施有取土坑、棄土堆、護坡道、碎落臺、堆料坪及錯車道等。這些設(shè)施是路基設(shè)計的組成部分，正確合理地設(shè)置是十分重要的。 〔 1〕 取土坑與棄土場 路基土石方的挖填平衡 ， 是公路路線設(shè)計的基本原則，但往往難以做到完 全平衡。土石方數(shù)量經(jīng)過合理調(diào)配后，仍然會有部分借方和棄方，路基土石方的借棄，首先要合理選擇地點，即確定取土坑或棄土堆的位置。選點時要兼顧土質(zhì)、數(shù)量用地及運輸條件等因素，還必須結(jié)合沿線區(qū)域規(guī)劃。因地制宜，綜合考慮，維護生態(tài)平衡，防止水土流失，做到借之有利、棄之無害。 ① 取土坑 取土坑最好選在從公路上看不見的地方并盡量使其與周圍天然地河南理工大學萬方科技學院學士 畢業(yè) 論文 44 形融合。選址恰當并經(jīng)休整的取土坑可用做蓄水池。由于取土坑可能對地下水的水質(zhì)。水量產(chǎn)生不利影響 ， 應對在季節(jié)性高水位以下的開挖作業(yè)做技術(shù)審查。應對陡壁取土坑與深水池采取減緩坡度或設(shè)立適 當?shù)淖o欄加以保護。 ② 棄土場 除非事先經(jīng)有關(guān)主管部門批準， 棄土場不得設(shè)置在水源附近，也不準侵占濕地， 棄土場選址時，應避免影響含水層回灌地帶與飲用水源。棄土場及便道應有完善的排水設(shè)施。在場地清理修整之前 ， 應先完成經(jīng)批準的水土流失與泥砂沉積控制防治計劃。 棄土場及其便道應用土覆蓋，覆蓋土用量應足以使地貌與原有地形混成一體，并在棄土場一旦關(guān)閉時，可使植物成活。植被應包括在所有被擾動的地帶進行草地播種與林地再造。應有選擇地砍伐及清除拔掉原有樹叢中已被損壞、連根拔起或正在死掉的老樹。 本設(shè)計地處平原地區(qū)，地形起 伏較小，因而填挖方量都較小，挖方量相對填方較多。在路線沿線設(shè)置了 3 處棄土堆，分別為 K0+240，60m60m。K1+940， 55m50m3m。K2+200， 25m25m3m,棄土量分別設(shè)置為 11520， 8250， 1875 方，以滿足路基挖方棄土需要。 〔 3〕 護坡道與碎落臺 ① 護坡道 護坡道是保護路基邊坡穩(wěn)定性的措施之一 ， 設(shè)置的目的是加寬邊坡橫向距離 ， 減少邊坡平均坡度。護坡愈寬 ， 愈有利于邊坡穩(wěn)定 ， 但最少為 。寬度大 ， 則工程量亦隨之增加 ， 要兼顧邊坡穩(wěn)定性與經(jīng)濟合理性。通常護坡道寬度 d， 視邊坡高度 h 而定 ， 當 h? 時， d=；h=3～ 6m時， d=2m； h=6～ 12m 時， d=2～ 4m。 ② 碎落臺 成都至新都一級公路第二標段設(shè)計 45 碎落臺設(shè)于土質(zhì)或石質(zhì)土的挖方邊坡坡腳處，主要供零星土石碎塊下落時臨時堆積，以保護邊溝不致阻塞，亦有護坡道的作用。隨落臺寬度一般為 ～ ，如兼有護坡道作用，可適當放寬。 由于本設(shè)計 公路填挖方較 小 ， 預在填方路段坡腳處設(shè)計 寬的護坡道 ， 在挖方路段坡腳處設(shè)計 寬的碎落臺。 河南理工大學萬方科技學院學士 畢業(yè) 論文 46 8 路面設(shè)計 路面 是在路基頂面鋪筑的面層結(jié)構(gòu)，沿橫斷面方向由行車道、硬路肩和土路肩所組成，隨道路等級的不同，可選擇不同的路面類型。 路面結(jié)構(gòu)分層 行車荷載和自然因素對路面的影響 ， 隨深度的增加而逐漸減弱 ， 因此 ， 對路面材料的強度、抗變形能力和穩(wěn)定性的要求也隨深度的增加而逐漸降低。為了適應這一特點 ， 路面結(jié)構(gòu)通常是分層鋪筑的 ， 按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同 ， 分成若干層次。通常按照各個層次功能的不同 ， 劃分為三個層次 ， 即面層、基層和墊層。 〔 1〕 面層 面層是 直接同行車和大氣接觸的表面層次 ， 它承受較 大的行車荷載的垂直力、水平力和沖擊力的作用 ， 同時還受到降水的侵蝕和氣溫變化的影響。因此 ， 面層應具備較高的結(jié)構(gòu)強度 ， 抗變形能力 ， 較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性而且應當耐磨、不透水，還應有良好的抗滑性和平整性。 〔 2〕 基層 基層主要承受有面層傳來的車輛荷載的垂直力，并擴散到下面的墊層中去。實際上基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層，它應具有足夠的強度和剛度，并具有良好的擴散應力的能力。 〔 3〕 墊層 墊層介于土基與基層之間 ， 它的功能是改善土基的濕度和溫度狀況 ， 以保證面層和基層的強度、剛度和穩(wěn)定性不受土基水溫狀況變化所造成的成都至新都一級公路第二標段設(shè)計 47 不良影 響。另一方面的功能是將基層傳下的車輛荷載應力加以擴散，以減小土基產(chǎn)生的應力和變形。同時也能阻止路基土擠入基層中，影響基層結(jié)構(gòu)的性能。 路面分類 路面類型可從不同角度劃分 ， 但在工程設(shè)計中 ， 主要從路面結(jié)構(gòu)的力學特性和設(shè)計方法的相似性出發(fā) ， 將路面分為柔性路面、剛性路面和半剛性路面三類。該公路選用柔性路面。 路面面層類型的選用 路面面層類型的選用應符合表 81規(guī)定： 表 81 路面面層類型及適用范圍 面層類型 適用范圍 瀝青混凝土 高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路 水泥 混凝土 高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路 瀝青貫入、瀝青碎石、 瀝青表面處治 三級公路、四級公路 砂石路面 四級公路 根據(jù)調(diào)查所得的交通量和道路等級，決定采用瀝青混凝土路面，基層采用水泥混凝土穩(wěn)定基層，下墊層采用石灰土墊層。 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 新建瀝青路面通常按以下步驟進行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計： 〔 1〕 根據(jù)設(shè)計任務書的要求，確定路面等級和面層類型，計算設(shè)計河南理工大學萬方科技學院學士 畢業(yè) 論文 48 年限內(nèi)一個車道的累計當量軸次和設(shè)計彎沉值； 〔 2〕 按路基土類與干濕類型，將路基劃分為若干路段，確定各路段土基回彈模量。根據(jù)已有經(jīng)驗和 規(guī)范推薦的路面結(jié)構(gòu)，擬定路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案，根據(jù)選用的材料進行配合比試驗及測定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、抗拉強度，確定各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計參數(shù)； 〔 3〕 根據(jù)設(shè)計彎沉值計算路面厚度，對于季節(jié)性冰凍地區(qū)的高級路面和次高級路面，尚應驗算防凍厚度是否滿足要求。 路面結(jié)構(gòu)具體設(shè)計 軸載分析：路面設(shè)計以 BZZ— 100 為標準軸載。 軸載換算：交通量見表 82。 表 82 交通量 車型 解放 CA15 東風 EQ140 大客車 小客車 輛 /日 706 923 1158 8756 軸載換算采用如下公式： 4 .3 5121 ()K iii PN C C n P?? ? (71) 式中： N —— 標準軸載的當量軸次， (次 /日 )； in —— 被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)， (次 /日 )； P —— 標準軸載， (kN )； iP —— 被換算車輛的各級軸載， (kN )； K —— 被換算車輛的類型系數(shù)； 1C —— 軸數(shù)系數(shù)，當軸間距大于 3m時，按單獨的一個軸數(shù)計算，成都至新都一級公路第二標段設(shè)計 49 此時軸系數(shù)為 1，當軸間距小于 3m時，按下式計算： 1 1 ( 1)Cm? ? ? 式中： m —— 軸數(shù)。 2C —— 輪組系數(shù)，單輪組為 ，雙輪組為 1，四輪組為 。 計算結(jié)果如表 83。 表 83 各種車換算標準軸載作用次數(shù) 繪制表格 /ip kN 1C 2C 1()in ? －次 日 ()iPP 1()/ iiC C n P P?－（ 次 日 ） 解放CA15 前軸 后軸 1 1 2151 東風140 前軸 后軸 1 1 2273 大客車162 前軸 1 1 2021 后軸 115 1 1 2021 合計 4820 注：小于 25KN 的軸載作用不計。 累計當量軸次： 累計當量軸次可按下式計算： 河南理工大學萬方科技學院學士 畢業(yè) 論文 50 1[ (1 ) 1 ] 3 6 5teNN? ??? ? ??? (72) 式中： eN —— 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當量軸次 (次 )； T —— 設(shè)計年限 (年 )； 1N —— 路面竣工后第一年雙向平均當量軸次 (次 /日 )； ? —— 設(shè)計年限內(nèi)交通 量的平均年增長率 %； ? —— 車道系數(shù)，參照 《 瀝青混凝土路面設(shè)計技術(shù)規(guī)范 》 見表84。 表 84 車道系數(shù) ? 車 道 特 征 車道系數(shù) 雙向單車道 雙向兩車道 ～ 雙向四車道 ～ 雙向六車道 ～ 雙向八車道 ～ 本道路是雙向四車道 η=， 從而得累計當量軸次為： 151[ ( 1 ) 1 ] 3 6 5 [ ( 1 0 . 0 5 ) 1 ] 3 6 5 3 0 9 1 0 . 4 5 10955367teNN ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? 計算設(shè)計 彎沉值 dL ： s600 e