【導(dǎo)讀】隨著公路建設(shè)的不斷發(fā)展，高等級(jí)公路的建設(shè)已經(jīng)成為公路。作為公路干線同時(shí)又發(fā)揮著集散功能的一級(jí)公路更是成為。了新世紀(jì)公路建設(shè)的主主題。公路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，是國(guó)家交通基。一級(jí)公路以其特有的突出優(yōu)勢(shì)成為公路運(yùn)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(gè)小。同時(shí)也帶動(dòng)了沿線經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)沿線農(nóng)村。的城市化，正相應(yīng)了成都市城鄉(xiāng)一體化的發(fā)展號(hào)召。發(fā)展提供更大的空間，有利于成都市城區(qū)的擴(kuò)展和疏散城市人口。高成都市的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。設(shè)計(jì)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)車型。確定該道路的等級(jí)為一級(jí)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(shí)可采用。 根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定，并結(jié)合考慮該公路的等級(jí)及修建條件， 本設(shè)計(jì)決定按設(shè)計(jì)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(kāi)挖深度，是路基設(shè)計(jì)標(biāo)高和地面標(biāo)高之差。路基的填挖高度是在路線縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮路線縱坡要求、路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟(jì)等因素確定的。從路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求出發(fā)，路基上部土層應(yīng)處于干燥或中濕狀態(tài)，路基高度應(yīng)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(hù)措施確定路基的最小填土高度。路基最小填土高度見(jiàn)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(jí)公路第二標(biāo)段設(shè)計(jì) 41 沿河及受水浸淹的路基，其高度應(yīng)根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的設(shè)計(jì)洪水頻率，求得設(shè)計(jì)水位，再加 的余量。《規(guī)范》規(guī)定的路基設(shè)計(jì)洪水頻率見(jiàn)表 73。 表 73 路基設(shè)計(jì)洪水頻率 公路等級(jí) 高速公路 一 二 三 四 設(shè)計(jì)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(duì)路基穩(wěn)定性十分重要，確定路基邊坡坡度是路基設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。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(duì)于路基穩(wěn)定性和工程的經(jīng)濟(jì)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(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)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(fēng)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(hù)坡，其中片石護(hù)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(yīng)根據(jù)邊坡高度、土的密實(shí)程度、地下水和地面水的情況、土的成因及生成時(shí) 代等因素，該地區(qū)土質(zhì)在密實(shí)程度上屬中 密，查規(guī)范得挖方邊坡坡度取 1:1。 路基壓實(shí) 路基填土需要分層壓實(shí)，使之具有一定的密實(shí)度。分層壓實(shí)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(fù)作用產(chǎn)生的壓實(shí)變形，確保路面的使用品質(zhì)和使用壽命。其中路基壓實(shí)度應(yīng)符合表75所列值。 成都至新都一級(jí)公路第二標(biāo)段設(shè)計(jì) 43 表 75 路基壓實(shí)度 填挖 類別 路床頂面 以下深度 (m) 路基壓實(shí)度 高速公路、一級(jí)公路 二級(jí)公路 三、四級(jí)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(shí)實(shí)驗(yàn)法為準(zhǔn)； 〔 2〕 特殊干旱或特殊潮濕地區(qū)的路基壓實(shí)度 ， 表列數(shù)值可適當(dāng)降低。 路基附屬設(shè)施 為了確保路基的強(qiáng)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(hù)坡道、碎落臺(tái)、堆料坪及錯(cuò)車道等。這些設(shè)施是路基設(shè)計(jì)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(chǎng) 路基土石方的挖填平衡 ， 是公路路線設(shè)計(jì)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(guò)合理調(diào)配后，仍然會(huì)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(diǎn)，即確定取土坑或棄土堆的位置。選點(diǎn)時(shí)要兼顧土質(zhì)、數(shù)量用地及運(yùn)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(hù)生態(tài)平衡，防止水土流失，做到借之有利、棄之無(wú)害。 ① 取土坑 取土坑最好選在從公路上看不見(jiàn)的地方并盡量使其與周圍天然地河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)士 畢業(yè) 論文 44 形融合。選址恰當(dāng)并經(jīng)休整的取土坑可用做蓄水池。由于取土坑可能對(duì)地下水的水質(zhì)。水量產(chǎn)生不利影響 ， 應(yīng)對(duì)在季節(jié)性高水位以下的開(kāi)挖作業(yè)做技術(shù)審查。應(yīng)對(duì)陡壁取土坑與深水池采取減緩坡度或設(shè)立適 當(dāng)?shù)淖o(hù)欄加以保護(hù)。 ② 棄土場(chǎng) 除非事先經(jīng)有關(guān)主管部門批準(zhǔn)， 棄土場(chǎng)不得設(shè)置在水源附近，也不準(zhǔn)侵占濕地， 棄土場(chǎng)選址時(shí)，應(yīng)避免影響含水層回灌地帶與飲用水源。棄土場(chǎng)及便道應(yīng)有完善的排水設(shè)施。在場(chǎng)地清理修整之前 ， 應(yīng)先完成經(jīng)批準(zhǔn)的水土流失與泥砂沉積控制防治計(jì)劃。 棄土場(chǎng)及其便道應(yīng)用土覆蓋，覆蓋土用量應(yīng)足以使地貌與原有地形混成一體，并在棄土場(chǎng)一旦關(guān)閉時(shí)，可使植物成活。植被應(yīng)包括在所有被擾動(dòng)的地帶進(jìn)行草地播種與林地再造。應(yīng)有選擇地砍伐及清除拔掉原有樹(shù)叢中已被損壞、連根拔起或正在死掉的老樹(shù)。 本設(shè)計(jì)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(duì)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(hù)坡道與碎落臺(tái) ① 護(hù)坡道 護(hù)坡道是保護(hù)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(hù)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(jì)合理性。通常護(hù)坡道寬度 d， 視邊坡高度 h 而定 ， 當(dāng) h? 時(shí)， d=；h=3～ 6m時(shí)， d=2m； h=6～ 12m 時(shí)， d=2～ 4m。 ② 碎落臺(tái) 成都至新都一級(jí)公路第二標(biāo)段設(shè)計(jì) 45 碎落臺(tái)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(shí)臨時(shí)堆積，以保護(hù)邊溝不致阻塞，亦有護(hù)坡道的作用。隨落臺(tái)寬度一般為 ～ ，如兼有護(hù)坡道作用，可適當(dāng)放寬。 由于本設(shè)計(jì) 公路填挖方較 小 ， 預(yù)在填方路段坡腳處設(shè)計(jì) 寬的護(hù)坡道 ， 在挖方路段坡腳處設(shè)計(jì) 寬的碎落臺(tái)。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)士 畢業(yè) 論文 46 8 路面設(shè)計(jì) 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(jí)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(duì)路面的影響 ， 隨深度的增加而逐漸減弱 ， 因此 ， 對(duì)路面材料的強(qiáng)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(yīng)這一特點(diǎn) ， 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(gè)層次功能的不同 ， 劃分為三個(gè)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(shí)還受到降水的侵蝕和氣溫變化的影響。因此 ， 面層應(yīng)具備較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 ， 抗變形能力 ， 較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性而且應(yīng)當(dāng)耐磨、不透水，還應(yīng)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(lái)的車輛荷載的垂直力，并擴(kuò)散到下面的墊層中去。實(shí)際上基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層，它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并具有良好的擴(kuò)散應(yīng)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(qiáng)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(jí)公路第二標(biāo)段設(shè)計(jì) 47 不良影 響。另一方面的功能是將基層傳下的車輛荷載應(yīng)力加以擴(kuò)散，以減小土基產(chǎn)生的應(yīng)力和變形。同時(shí)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(jì)中 ， 主要從路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和設(shè)計(jì)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(yīng)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(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路 水泥 混凝土 高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路 瀝青貫入、瀝青碎石、 瀝青表面處治 三級(jí)公路、四級(jí)公路 砂石路面 四級(jí)公路 根據(jù)調(diào)查所得的交通量和道路等級(jí)，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(jì) 新建瀝青路面通常按以下步驟進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 〔 1〕 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，確定路面等級(jí)和面層類型，計(jì)算設(shè)計(jì)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)士 畢業(yè) 論文 48 年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次和設(shè)計(jì)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(yàn)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(jìn)行配合比試驗(yàn)及測(cè)定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、抗拉強(qiáng)度，確定各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)； 〔 3〕 根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度，對(duì)于季節(jié)性冰凍地區(qū)的高級(jí)路面和次高級(jí)路面，尚應(yīng)驗(yàn)算防凍厚度是否滿足要求。 路面結(jié)構(gòu)具體設(shè)計(jì) 軸載分析：路面設(shè)計(jì)以 BZZ— 100 為標(biāo)準(zhǔn)軸載。 軸載換算：交通量見(jiàn)表 82。 表 82 交通量 車型 解放 CA15 東風(fēng) 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(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次， (次 /日 )； in —— 被換算車輛的各級(jí)軸載作用次數(shù)， (次 /日 )； P —— 標(biāo)準(zhǔn)軸載， (kN )； iP —— 被換算車輛的各級(jí)軸載， (kN )； K —— 被換算車輛的類型系數(shù)； 1C —— 軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距大于 3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸數(shù)計(jì)算，成都至新都一級(jí)公路第二標(biāo)段設(shè)計(jì) 49 此時(shí)軸系數(shù)為 1，當(dāng)軸間距小于 3m時(shí)，按下式計(jì)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(jì)算結(jié)果如表 83。 表 83 各種車換算標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)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(jì) 4820 注：小于 25KN 的軸載作用不計(jì)。 累計(jì)當(dāng)量軸次： 累計(jì)當(dāng)量軸次可按下式計(jì)算： 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院學(xué)士 畢業(yè) 論文 50 1[ (1 ) 1 ] 3 6 5teNN? ??? ? ??? (72) 式中： eN —— 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 (次 )； T —— 設(shè)計(jì)年限 (年 )； 1N —— 路面竣工后第一年雙向平均當(dāng)量軸次 (次 /日 )； ? —— 設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通 量的平均年增長(zhǎng)率 %； ? —— 車道系數(shù)，參照 《 瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范 》 見(jiàn)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(jì)當(dāng)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(jì)算設(shè)計(jì) 彎沉值 dL ： s600 e