【正文】 ????????pnCNii3）式中： －輪組系數(shù)，雙輪組為 ，單輪組為 ，四輪組為 ；1?－軸數(shù)系數(shù)：當(dāng)軸間距大于 3m 時(shí)，按單獨(dú)一個(gè)軸計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系2為 1；當(dāng)軸間距小于 3m 時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按 =1+2（m1 ）計(jì)算。將 N1= ，t=12 ，γ=5% ，η= 代入式（62） ，得=5642933(次)e以半剛性材料層底彎拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次軸載當(dāng)量軸次江西理工大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）44驗(yàn)算半剛性基層底拉應(yīng)力的軸載換算公式：江西理工大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）45 （6839。1C根據(jù)上述公式，具體計(jì)算結(jié)果，見表 62。路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載 100KN 作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。路面所需水泥和瀝青都需外購。（3）地質(zhì)資料與筑路材料：沿線土質(zhì)為粘性土，一般路基處于中濕狀態(tài)。C ，年平均氣溫 176。（2）自然條件及氣象資料：該公路地處 V2 區(qū)，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，年平均日照時(shí)數(shù) 1071 小時(shí)，年降雨量為 （mm/年） ，最高氣溫 176。如不滿足要求，或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度，或變更路面結(jié)構(gòu)組合，或調(diào)整材料配合比、提高極限抗拉強(qiáng)度，再重新計(jì)算。（3）可參考規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)：擬定幾種可能的路面結(jié)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)。下面以瀝青路面為例，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有以下四步：（1）根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求進(jìn)行交通量分析，確定路面等級(jí)和面層類型，計(jì)算設(shè)計(jì)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。基層與相鄰面層的回彈模量比在 范圍內(nèi)；（2）要注意個(gè)相鄰結(jié)構(gòu)間的相互影響；（3）要考慮由于各種自然條件帶來的不利影響。 材料的選擇原則路面結(jié)構(gòu)的組合應(yīng)因地制宜地選擇適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的組成材料，既能經(jīng)受行車荷載和自然因素的作用，又能充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)層材料最大效能。 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)原則（1）結(jié)構(gòu)層造價(jià)：面層比較貴，而基層相對(duì)比較便宜，因此面層厚度一般比較薄，而下面各層比較厚；（2）各結(jié)構(gòu)層擴(kuò)散應(yīng)力的效果。 路面設(shè)計(jì)不能簡單的理解為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括路面類型與結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。江西理工大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）41第六章 路面設(shè)計(jì) 概述路面結(jié)構(gòu)是直接為行車服務(wù)的結(jié)構(gòu)，不僅受各類汽車荷載的作用，且直接暴露于自然環(huán)境中，經(jīng)受各種自然因素的作用。路肩排水設(shè)施的縱坡應(yīng)與路面的縱坡一致，當(dāng)路面縱坡小于 %時(shí)，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方邊坡應(yīng)進(jìn)行防護(hù)。排水溝如圖 57 所示。 路基排水設(shè)計(jì) 路基排水設(shè)計(jì)路基地表排水可采用邊溝、截水溝、排水溝、跌水和急流槽，各類地段排水溝應(yīng)高出設(shè)計(jì)水位 以上。（3）路線經(jīng)過河塘地段時(shí)，采用漿砌片石滿鋪防護(hù)，并設(shè)置勺形基礎(chǔ)，漿砌片石護(hù)坡厚 30cm，下設(shè) 10cm 砂墊層，基礎(chǔ)埋深 80cm，底寬 60cm。 路基防護(hù)（1）路基填土高度 H3m 時(shí)，采用植物防護(hù)，為防止雨水，對(duì)土路肩邊緣及護(hù)坡道的沖刷，草坪網(wǎng)布被在土路肩上鋪入土路肩 25cm，在護(hù)坡道上鋪到邊溝內(nèi)側(cè)為止。路堤基底范圍內(nèi)由于地表水或地下水影響路基穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)采取攔截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易風(fēng)化的片石，塊石或砂、礫等透水性材料?；淄撩軐?shí)，地面橫坡緩于 1： 時(shí)，路基可直接填筑在天然地面上，地表有樹根草皮或腐殖土土應(yīng)予以處理深除。地質(zhì)條件不良或土質(zhì)松散，滲水，濕軟，強(qiáng)度低時(shí)，應(yīng)采取防水，排水措施或摻石灰處理或換填滲水性土等措施，處理深度可視具體情況確定。路床頂面橫坡應(yīng)與路拱坡度一致。橋涵臺(tái)背和擋土墻墻背填料，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)摩檫角值較大的礫（角礫）類土，砂類土填筑。礫（角礫）類土，砂類土應(yīng)優(yōu)先選作路床填料，土質(zhì)較差的細(xì)粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基時(shí)，應(yīng)分層填筑，每一水平層均采用同類填料。 路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)路基壓實(shí)采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》要求壓實(shí)度應(yīng)符合表56要求。)安全系數(shù) = 表51起始x（m）終止x（m）條重(kN)附加力X（kN）附加力Y（kN）下滑力（kN）抗滑力（kN） 0 0 0 39 0 總的下滑力= (kN) 總的抗滑力= (kN) 土體部分下滑力= (kN) 土體部分抗滑力= (kN) 筋帶在直線軸向產(chǎn)生的抗滑力= (kN) 筋帶在直線法向產(chǎn)生的抗滑力= (kN)，滿足規(guī)定的要求。[計(jì)算條件] 穩(wěn)定計(jì)算目標(biāo): 過某點(diǎn)某一角度的安全系數(shù) 破裂點(diǎn)的高度: (m) 破裂面的角度: (176。天然容重為γ=19kN/m， 荷載為公路 II 級(jí)。 如圖所示，此斷面頂寬為 ，邊坡坡度第一階采用 1：，第二階 1：:25采用其橫截面初步擬定如圖 53 所示。 路基橫斷面由橫斷面設(shè)計(jì)，根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 ，取二級(jí)公路路基寬度為 12m，其中路面跨度為 ，無須設(shè)置中央分隔帶，硬路肩寬度為 2=3m，土路肩寬度為 2=，路面橫坡為 2%，硬路肩橫坡為 2%，土路肩橫坡為3%，路基設(shè)計(jì)圖如圖 52 所示。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)合沿線具體條件和排水及防護(hù)措施確定路堤的最小填土高度。（5）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(jì)標(biāo)高和地面標(biāo)高的差值。路面寬度根據(jù)設(shè)計(jì)通行能力及交通量的大小而定，一般每個(gè)車道寬度為 ～ 。半填半挖路基若處理的得當(dāng)，可以保持土石方數(shù)量平衡，路基穩(wěn)定可靠，是一種比較經(jīng)濟(jì)的斷面形式。圖 5－1 是幾種常見的橫斷面形式，有全挖路基、臺(tái)口式路基及半山洞路基。本次設(shè)計(jì)中的路堤均屬于一般路堤。填土高度小于 ～ 的，屬于矮路堤；填土高度大于 18m（土質(zhì)）或 20m（石質(zhì)）的路堤屬于高路堤；填土高度在 ～20m 之間的屬于一般路堤。圖 51 路基橫斷面圖江西理工大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34（1）路堤路堤是全部用巖土填筑而成的路基。由于填挖情況的不同，路基橫斷面的典型形式，可歸納為路堤、路塹和填挖結(jié)合等三種類型。路基基身設(shè)計(jì)，主要涉及填料選擇、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)、路基邊坡及地基要求等問題。土石方相對(duì)集中或條件比較復(fù)雜的路段，路基工程往往是施工期限的關(guān)鍵之一。路基工程的特點(diǎn)是：工藝較簡單，工程數(shù)量大，耗費(fèi)勞力多，涉及面較廣，耗資亦較多。路基是一種線形結(jié)構(gòu)物，具有路線長與大自然接觸面廣的特點(diǎn)，其穩(wěn)定性，在很大程度上由當(dāng)?shù)刈匀粭l件所決定。為使路線平順，在自然地面低于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高處要填筑成路堤，在自然地面高于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高處要開挖成路塹。對(duì)于獨(dú)立大、中橋梁、長隧道的土石方工程數(shù)量應(yīng)另外計(jì)算。因此計(jì)價(jià)土石方必須通過土石方調(diào)配表來確定其數(shù)量為：計(jì)價(jià)土石方數(shù)量=挖方數(shù)量十借方數(shù)量一般工程上所說的土石方總量，實(shí)際上是指計(jì)價(jià)土石方數(shù)量。但對(duì)于填方則不然，要根據(jù)用土來源來決定是否計(jì)價(jià)。于是：總運(yùn)量=調(diào)配（土石方）方數(shù) n式中：n—平均運(yùn)距單位（級(jí)） ，其值為：n =（L L 免）/ A；其中：L —平均運(yùn)距；L 免—免費(fèi)運(yùn)距。單位： 在縱向調(diào)配時(shí)，當(dāng)其平均運(yùn)距超過定額規(guī)定的免費(fèi)運(yùn)距，應(yīng)按其超運(yùn)運(yùn)距計(jì)算土石方運(yùn)量。（2）平均運(yùn)距 土方調(diào)配的運(yùn)距，是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。km） ；L（ 免）—— 免費(fèi)運(yùn)距（km） 。但如調(diào)運(yùn)的距離過長，以致運(yùn)價(jià)超過了在填方附近借土所需的費(fèi)用時(shí)，移挖作填就不如在路堤附近就地借土經(jīng)濟(jì)。（三）關(guān)于調(diào)配計(jì)算的幾個(gè)問題（1）經(jīng)濟(jì)運(yùn)距填方用土來源，一是路上縱向調(diào)運(yùn)，二是就近路外借土。最大運(yùn)距 500m。運(yùn)用以上原則，在做完填挖方數(shù)量、本樁利用、填缺、挖余后，進(jìn)行縱向調(diào)配。調(diào)配土石方應(yīng)考慮橋涵位置，一般不做跨溝調(diào)配。應(yīng)盡可能在本樁位內(nèi)移挖做填，以減少廢方和借方。（6）土石方調(diào)配后，應(yīng)按下式進(jìn)行復(fù)核檢查：橫向調(diào)運(yùn)十縱向調(diào)運(yùn)十借方=填方橫向調(diào)運(yùn)十縱向調(diào)運(yùn)十棄方=挖方江西理工大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31挖方十借方=填方十棄方以上檢查一般是逐頁進(jìn)行復(fù)核的，如有跨頁調(diào)配，須將其數(shù)量考慮在內(nèi)，通過復(fù)核可以發(fā)現(xiàn)調(diào)配與計(jì)算過程有無錯(cuò)誤，經(jīng)核證無誤后，即可分別計(jì)算計(jì)價(jià)上石方數(shù)量、運(yùn)量和運(yùn)距等，為編制施工預(yù)算提供上石方工程數(shù)量。方法是逐樁逐段地將毗鄰路段的挖余就近縱向調(diào)運(yùn)到填缺內(nèi)加以利用，并把具體調(diào)運(yùn)方向和數(shù)量用箭頭標(biāo)明在縱向利用調(diào)配欄中。（3）在作縱向調(diào)配前，應(yīng)根據(jù)施工方法及可能采取的運(yùn)輸方式定出合理的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距，供土石方調(diào)配時(shí)參考。具體調(diào)配步驟是：（1）土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計(jì)算與復(fù)核完畢的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，調(diào)配前應(yīng)將可能影響運(yùn)輸調(diào)配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁，供調(diào)配時(shí)參考。（二）土石方調(diào)配方法土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法及土石方計(jì)算表調(diào)配法等，目前生產(chǎn)上多采用土石方計(jì)算表調(diào)配法，該法不需繪制累積曲線圖與調(diào)配圖，直接可在土石方表上進(jìn)行調(diào)配，其優(yōu)點(diǎn)是方法簡捷，調(diào)配清晰，精度符合要求。借土應(yīng)結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點(diǎn)，并綜合考慮借土還田，整地造田等措施。（5）不同的土方和石方應(yīng)根據(jù)工程需要分別進(jìn)行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應(yīng)。土方調(diào)配“移挖作填 ”固然要考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)距問題，但這不是唯一的指標(biāo)，還要綜合考慮棄方或借方占地，賠償青苗損失及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響等。借土費(fèi)用：開挖費(fèi)用、占地及青苗補(bǔ)償費(fèi)用、棄土占地及運(yùn)費(fèi)。江西理工大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29（4）經(jīng)濟(jì)合理性：應(yīng)進(jìn)行遠(yuǎn)運(yùn)利用與附近借土的經(jīng)濟(jì)比較（移挖作填與借土費(fèi)用的比較） 。（2）不跨溝調(diào)運(yùn)：土石方調(diào)配應(yīng)考慮橋涵位置對(duì)施工運(yùn)輸?shù)挠绊?，一般大溝不作跨越調(diào)運(yùn)。通過調(diào)配合理地解決各路段土石方平衡與利用問題，使從路塹挖出的土石方，在經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)運(yùn)條件下移挖作填，達(dá)到填方有所“取”，挖方有所“ 用” ，避免不必要的路外借土和棄上，以減少占用耕地和降低公路造價(jià)。土石方數(shù)量計(jì)算應(yīng)注意的問題：（1）填挖方數(shù)量分別計(jì)算， （填挖方面積分別計(jì)算） ；（2）土石方應(yīng)分別計(jì)算， （土石面積分別計(jì)算） ；（3）換土、挖淤泥或挖臺(tái)階等部分應(yīng)計(jì)算挖方工程量，同時(shí)還應(yīng)計(jì)算填方工程量；（4）路基填、挖方數(shù)量中應(yīng)考慮路面所占的體積， （填方扣除、挖方增加） ；（5）路基土石方數(shù)量中應(yīng)扣除大中橋所占的體積，小橋及涵洞可不予考慮。此計(jì)算方法稱之為“ 棱臺(tái)體積法 ”。填挖部分分別計(jì)算，算得后填入《路基土石方數(shù)量計(jì)算表》,計(jì)算結(jié)果見土石方 Excel 表。得到每個(gè)樁號(hào)斷面的填挖土石方量。超高緩和段長度按上式計(jì)算結(jié)果，應(yīng)取為 5m 的倍數(shù)，并不小于 10m 的長度；雙車道公路繞行車道內(nèi)邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算：表 41 繞邊線旋轉(zhuǎn)超高值計(jì)算公式計(jì) 算 公 式超高位置 0x?0x?注外緣 hjjibi)(?中緣 jB2圓曲線內(nèi)緣 hjjii)(??外緣 cjGjj lxbib][)(中緣 jiB2hcjiLBi?2過渡段內(nèi)緣 Gxjjibi)(??cxjjb)(??計(jì)算結(jié)果均為與設(shè)計(jì)高之高差臨界斷面距緩和段起點(diǎn)：chGLix?0x 距離處的加寬值： bcx具體計(jì)算結(jié)果見表 42。圖 42 超高平面示意圖（1）超高《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D302022)規(guī)定：設(shè)計(jì)車速為 80km/h 的二級(jí)公路的最大超高值為 6％。所謂超高值就是指設(shè)置超高后路中線，路面邊緣及路肩邊緣等計(jì)算點(diǎn)與路基設(shè)計(jì)高程的高差。在公路工程施工中，路面的超高橫坡及正常路拱橫坡是不便于用坡度值來控制，而是用路中線及路基，路面邊緣相對(duì)于路基設(shè)計(jì)高程的相對(duì)高差來控制的。當(dāng)汽車等速行駛時(shí)，圓曲線上所產(chǎn)生的離心力是常數(shù)，而在回旋線上行駛則因回旋線曲率是變化的，其離心力也是變化的。江西理工大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26 超高設(shè)計(jì)為抵消車輛在曲線路線上行駛時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側(cè)高于內(nèi)側(cè)的單向橫坡的形式，這就是曲線上的超高。江西理工大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25本設(shè)計(jì)中的邊溝深度采用 米，底寬取 米。 邊溝設(shè)計(jì)查《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D302022)得邊溝橫斷面形式采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度為 1：1～1：，外側(cè)邊坡與挖方邊坡坡度相同。 路基邊坡坡度設(shè)計(jì)路段以山地、丘陵為主，路塹邊坡多為石質(zhì)邊坡，根據(jù)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D302022)路塹邊坡采用 1：。（6）由圖計(jì)算并填寫路基設(shè)計(jì)表、路基土石方計(jì)算表，并進(jìn)行必要的調(diào)配。一般直線上的斷面可不示出路拱坡度。江西理工大學(xué) 2022 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24（4）繪橫斷面設(shè)計(jì)線，又叫“戴帽子” 。（2）根據(jù)路線及路基資料，將橫斷面的填挖值及有關(guān)資料（如路基寬度、加寬值、設(shè)計(jì)邊坡度等）抄于相應(yīng)樁號(hào)的斷面上。（6）路基設(shè)計(jì)還應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需要。（4）沿河及受水浸水淹路段，應(yīng)注意路基不被洪水淹沒或沖毀。選線時(shí)，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。（2）路基設(shè)計(jì)除選擇合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度以外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采用經(jīng)濟(jì)有效的病害防治措施