【導讀】取土坑、棄土堆、護坡道....

　　

【正文】 本設計為二級公路，路基路面排水應綜合設計使 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 24 頁 各種排水設施形成一個功能齊全，排水性能強的完整排水系統(tǒng)。 排水設計要因地制宜，全面規(guī)劃、綜合治理、經(jīng)濟實用，充分利用有利地形和自然水系。各種路基排水溝渠的設置和連接應盡量不占或少占農(nóng)田，并與當 地農(nóng)田水利設施相配合，必要時可適當加大涵管孔徑或增設涵管等以利于農(nóng)田灌溉。排水溝渠應選擇地形，地質較好的地段通過，以節(jié)約加固工程投資。排水溝渠的出水口應盡可能引至天然河溝，不應使水流直接流入農(nóng)田，損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。排水構造物的設計應貫徹就地取材的原則，要迅速排出有害水，保證公路運輸暢通。 邊溝設計 設置在挖方路基的外側以及填土高度較低的路堤坡腳外側的縱向人工溝渠，稱之為邊溝。其主要功能在于匯集和排出路基范圍內和流向路基的少量地面水。 邊溝的排水量不大時，一般不需要進行水文、水利計算。依據(jù)沿線具體條件， 選定標準橫斷面形式，邊溝緊靠路基，通常不允許其他排水溝渠的水匯入，也不能與其他人工溝渠和并使用。 1） 邊溝的斷面形式 常用的有梯形、矩形、三角形和流線型等幾種形式。一般情況，土質邊坡宜采用梯形；石質邊溝宜采用矩形，以減少溝頂寬度；易于積雪或積沙路段，邊溝宜采用流線型，單個采用機械化施工、且用地條件許可時宜采用三角形。國防公路，為了利用車輛橫越邊溝，宜采用三角形邊溝 結合本設計的情況，采用梯形邊溝，邊溝采用漿砌片石防護。 2） 邊溝的斷面尺寸 《公路排水設計規(guī)范》規(guī)定二級公路的邊溝的深度不得小于 米，本設計 中的邊溝深度采用 米，底寬取 。 本段設計采用邊溝的邊坡為內側 1:1，在挖方路段外側邊坡與挖方邊坡相同，在較低填方路段外側邊坡坡度與填方路段的邊坡相同，即為 1:1。 3） 邊溝的縱坡和長度 為了保證邊溝能迅速地排水，邊溝縱坡一般與路線縱坡一致（出水口附近除外），平坡路段，邊溝宜保持不小于 %的縱坡。在工程困難地段宜不得小于 %，但邊溝口間距宜縮短。在邊溝出水口附近以及排水困難路段，如回頭曲線和路基超高較大的平曲線等處，邊溝應進行特殊設計。 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 25 頁 為防止邊溝水流漫溢或沖刷，通常規(guī)定單向排水長度每 300～ 500米即應設排水溝，將水引至低洼處，必要時添設涵洞，將水引入路基另一側。 4） 邊溝的出水口 邊溝水流流向路堤坡腳處，縱坡一般較陡。當邊溝底到填土坡腳高差過大時，應結合地形和地質條件采取下列措施： a) 設置排水溝將路塹邊溝沿出水口處的山坡引向路基范圍以外，不直接沖刷填方路基。 b) 自邊溝與填方毗鄰處設跌水井或急流槽，將水流直接引到填方坡腳之外，以免沖刷，影響路基穩(wěn)定性。 當邊溝水流流向橋涵進水口時，為避免邊溝流水沖刷，應作如下處理： a) 在涵洞進口處設置窨井，或根據(jù)地形需要，在進口前設置急流槽與跌水井 等構造物，將 水引走。 截水溝 當山坡填方路段可能遭到上方流水的破壞時，必須設置截水溝以攔截山坡水流保護路堤。降水量較少或坡面堅硬及邊坡較低以致影響不大時的地段可以不設截水溝。反之則必須設兩道或多道截水溝。 1） 截水溝的斷面形式 截水溝的斷面形式一般為梯形，本設計邊坡采用 1： 1，寬度采用 米，深度 米。 2） 截水溝離開路基的距離 截水溝離開挖方路基的距離應視土質而定，以不影響邊坡穩(wěn)定性為原則。對于一般土層，距離 L≥ 5 米，地質不良地段，酌情增大。對于有軟弱地段，其距離因挖方邊坡高度 H而異，一般為 L≥ 5+H 米，但應不小于 10 米，截水溝挖出的土，可在截水溝之下側做成土臺。臺頂應筑成 2%傾向截水溝的橫坡，土臺坡腳離路基挖方坡頂應有適當距離。 山坡路堤上方的截水溝，離開路堤坡腳至少 2米，并用開挖截水溝的土在路堤與截水溝之間，修成傾斜 2%的土臺。 3） 截水溝的出水口 (1) 截水溝內的水流一般應避免排入邊溝。 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 26 頁 (2) 通常應盡量利用地形，將截水溝中的水流排入截水溝所在山坡一側的自然溝中，或直接引 到橋涵進口處，以免在山坡上任其自流，造成沖刷。 (3) 截水溝的出水口，應與其它排水設施平順地銜接，必要時宜設跌水井或急流槽。 排水溝 排 水溝主要用于排除來自邊溝，截水溝或其它水源的水流，并將其引至路基范圍以外的指定地點。排水溝的斷面形式一般為梯形，底寬不應小于 ，深度按流量確定，但不宜小于 。邊坡坡度視土質而定，一般土層可用 1： 。溝底縱坡以 1%～ 3%為宜，縱坡大于 3%，需進行加固，大于 7%時，應設置跌水井或急流槽。排水溝的長度應根據(jù)實際需要確定，通常宜在 500m 以內。排水溝距路基的距離一般不小于 3～ 4m。 溝渠加固 溝渠加固措施應結合地形、地質、縱坡和流速等條件，因地制宜，就地取材，簡便易行，經(jīng)濟實用。 本設計中 考慮到地下水埋深較淺，且為冰凍地區(qū)，故采用漿砌片石對邊溝、排水溝和截水溝進行加固。 排水系統(tǒng)總體規(guī)劃 排水設計應遵循的設計原則： (1) 因地制宜、全面規(guī)劃、綜合治理、講究實效、注意經(jīng)濟，充分利用有利地形和自然水系。 (2) 各種排水溝渠應盡量不占或少占農(nóng)田，并與當?shù)剞r(nóng)田水利設施建設相配合。一般情況下，不利用邊溝作為灌溉渠道。不得已時，應對邊溝加大尺寸，并加固。 (3) 對于排水困難和地質不良地段應進行特殊設計。 (4) 排水溝渠的出水口應盡可能引接至天然河溝，以減少橋涵工程；不應使水直接流入農(nóng)田，損害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 (5) 貫徹因地制宜、 就地取材的原則，迅速有效的排除路基的 “ 有害水 ” 。 路基邊坡設計 邊坡設計主要是合理的確定路基邊坡坡度。路基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=。 路基的邊坡，尤其是陡坡地段的路堤邊坡及深路塹的挖方邊坡，不僅數(shù)量大，施工難度高，而且是決定路基穩(wěn)定性的關鍵，如果地質與水文條件較差，往往病害嚴重，甚 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 27 頁 至因水毀壞，所以合理 的確定邊坡坡度，對于路基的穩(wěn)定性至關重要，同時要做好路基的排水、養(yǎng)護和加固設計工作。路基邊坡的坡度，應根據(jù)當?shù)氐淖匀粭l件、土石種類及結構邊坡高度、施工方法、氣候條件、基 底的工程地質及水文地質條件進行合理選定。 路堤邊坡 沿線山體穩(wěn)定，無不良地質狀況，故路堤邊坡坡度，可參照下表，結合當?shù)匾殉傻膶嵺`經(jīng)驗采用。 表 路堤邊坡坡度 填料類型 邊坡最大高度（ m） 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 粘性土、砂性土、粉性土 20 12 12 － 1： 1： 礫石土、粗砂、中砂 12 － － 1： － － 碎石、卵石 20 8 8 － 1： 1： 不易風化的石塊 20 12 12 － 1： 1： 根據(jù)沿線的工程地質及水文狀況，本設計采用分級放坡，邊坡為： 1： 、 1:、1:2，放坡高度為 10 米，放坡平臺為 2米。 路塹邊坡 路墊邊坡形式及坡率根據(jù)工程地質與水文地質條件、邊坡高度、排水措施、施工方法，并結合自然穩(wěn)定山坡和人工邊坡的調查及力學分析綜合確定。全段挖方路墊邊坡坡率采用 1:、 1:、 1： 1分級放坡，放坡高度為 10 米，放坡平臺為 2 米。 防護工程設計 路基防護應按照設計施工與養(yǎng)護相結合的原則，根據(jù)當?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質和材料等情況，選用適當?shù)墓こ填愋?或采用綜合措施，以保證路基的穩(wěn)固。 路堤和路塹邊坡的坡面暴露在大氣中，常常受到自然因素的反復干濕、凍融、沖刷和吹蝕作用。對于易受自然因素作用而破壞的土質或巖質邊坡，在路基基身施工完畢以后，應及時進行坡面護理。 植物防護 植物防護是一種經(jīng)濟有效的防護措施，特別是在氣候潮濕、草皮易于生長的地區(qū)， 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 28 頁 但采用時必須注意保證其成活。在不利于生長的邊坡上，若要采用植物防護，則可在其上先鋪一層厚約 10－ 20cm 的粘性土，而后再植草。本設計段填方和挖方小于 米時采用植草防護。 砌石護坡 綜合考慮在本設計 中的地下水埋深較深等實際情況，采用植物防護和漿砌片石兩種形式。填方小于 米時采用植草防護，大于 米的路堤，上部 米采用植草，下部采用漿砌片石防護。在本設計中，采用植草和漿砌片石兩種防護型式。具詳見“路基防護圖 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 29 頁 第 5 章 新技術在畢業(yè)設計中的應用 畢業(yè)設計是對四年大學知識學習的一個集中應用過程，在這個過程中，我們不但進一步深化學習及應用了大學所學的知識，更結合當前時代的發(fā)展和需要學習和應用了很多新技術，這些新技術即讓我們把現(xiàn)實工程設計與原有所學知識的一次結合，更為這次畢業(yè)設計的完成速度和 質量得到了很大的提高。 本次設計中主要運用了鴻業(yè)市政道路設計軟件，以下將簡要介紹其使用過程： 圖 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 30 頁 1） 在打鴻業(yè)軟件后，點擊“設置”→“新建工程” ， 指定項目工程名，工程路徑。 圖 2）點擊“平面”→“導線法線形設計”→ “基本形緩和曲線” ， 進行平曲設計，確定其交點的半徑和緩和曲線長，最終完成其平面設計。 圖 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 31 頁 3）點擊“平面”→“平面規(guī)范檢查” ，對平面設計進行檢查，查看其各項經(jīng)濟技術指標是否滿足公路設計指標。 圖 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 32 頁 4）點擊“平面”→“超高加寬設計”，為減輕汽車在彎道上行駛時產(chǎn)生的離心力，對彎道進行超高加寬設計加寬設計。 圖 5）點擊“縱斷”→“ 縱斷面設計 ” ，對道路進行縱斷面設計，確定其坡度、坡長 、豎曲線半徑等。 圖 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 33 頁 6）點擊“縱斷”→“縱斷面規(guī)劃檢查”，對設計好的縱斷面進行規(guī)范檢查，檢查其各項經(jīng)濟技術指標是否滿足公路設計指標。 圖 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 34 頁 7）點擊“縱斷”→“ 縱斷面繪制 ” ，進行縱斷面出圖，通過進行表頭設置、調整期分圖長度、橫向比例、豎向比例等，來繪制出你需要的不同圖號的圖紙。 圖 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 35 頁 8）點擊“ 橫斷 ” →“邊坡參數(shù)定義”，對橫斷面進行，確定其路肩寬度和坡度；分級放坡的坡高、坡度、平臺寬度；梯形邊溝內外邊高度、內外邊坡度、及其底邊寬度等。 圖 貴州大學本科畢業(yè) 設計 第 36 頁 結 語 玉舍到馬場橋公路設計過程，是對大學期間所學的專業(yè)知識進行系統(tǒng)運用的過程，通過這次設計，對行業(yè)規(guī)范的了解有初步的加深，對設計的基本流程有了一定的掌握。 設計分兩個階段進行，其中初步設計包括初步平面設計、縱斷面設計、方案的比選；其次做路線的詳細設計，包括詳細平面設計、縱斷面設計、路基橫斷面