【正文】 已知設(shè)計(jì)年限為12年，設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量平均增長(zhǎng)率為5%，查表1015車(chē)道系數(shù)表，對(duì)雙向兩車(chē)道取車(chē)道系數(shù)=。當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，軸數(shù)系數(shù)等于軸數(shù)m；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù) =1+(m?1)。以BZZ100表示。表1013 傳力桿尺寸和間距面層厚度 / mm傳力桿直徑傳力桿最小長(zhǎng)度傳力桿最大間距2202840030024030400300260324503002803545030030038500300 瀝青路面設(shè)計(jì) 路面設(shè)計(jì)年限依照規(guī)范要求查表1014各級(jí)公路瀝青路面設(shè)計(jì)年限，二級(jí)公路設(shè)計(jì)年限為12 年。鋼筋尺寸和間距可以查表1013來(lái)選用28400300。脹縫寬20mm，縫內(nèi)設(shè)置填縫板和可滑動(dòng)的傳力桿。設(shè)置的脹縫條數(shù)，視膨脹量大小而定。 橫向縮縫構(gòu)造(不設(shè)傳力桿假縫)(尺寸單位mm)(3) 橫向縮縫頂部應(yīng)鋸切槽口，深度范圍為44~55mm，取50mm，寬度為3~8mm，槽內(nèi)填塞填縫料。 橫向施工縫構(gòu)造（尺寸單位 mm）(a) 設(shè)傳力桿平縫 (b) 設(shè)拉桿企口縫(2) 橫向縮縫可等間距或變間距布置，采用假縫形式。設(shè)在縮縫處的施工縫，應(yīng)采用加傳力桿的平縫形式，(a)所示；設(shè)在脹縫處的施工縫，其構(gòu)造與脹縫相同。(4) 連續(xù)配筋混凝土面層的縱縫拉桿可由板內(nèi)橫向鋼筋延伸穿過(guò)接縫代替。其中拉桿的直徑、長(zhǎng)度和間距，可以參照表1012取用14700600。加寬板在變寬段起終點(diǎn)處的寬度不應(yīng)小于1m。在路面等寬的路段內(nèi)或路面變寬路段的等寬部分，縱縫的間距和形式應(yīng)保持一致?？v向施工縫采用平縫形式，上部應(yīng)鋸切槽口，深度為3040mm，寬度為38mm,槽內(nèi)灌塞填縫料，；，故可不必考慮設(shè)置縱向縮縫。見(jiàn)表（42）初擬路面結(jié)構(gòu)為：表 42 初擬路面結(jié)構(gòu)表普通水泥混凝土二灰穩(wěn)定砂礫二灰土土基計(jì)算過(guò)程同上，代入數(shù)值可得到各參數(shù)如下： 則 可見(jiàn)，能夠滿足荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用要求。于是得最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力：溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)：式中 —回歸系數(shù)； （表1629Ⅲ區(qū)）代入數(shù)值得:溫度疲勞應(yīng)力：可靠度系數(shù)，在以行車(chē)荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)極限狀態(tài)時(shí)，需滿足：，代入數(shù)值：可見(jiàn)，能夠滿足荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用要求。初擬路面結(jié)構(gòu)為：普通混凝土面層24cm +石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料20cm+二灰土20cm。普通混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（《路基路面工程》表1623），彎拉彈性模量31GPa（《路基路面工程》表1625）。由式(103)得次表103車(chē)輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站～二級(jí)及二級(jí)以下公路行車(chē)道寬7m～行車(chē)道寬≤7m～該設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)= ，依據(jù)表104得路面交通等級(jí)為重交通等級(jí)。則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)混凝土面板臨界荷位處所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量作用次數(shù)可按式(103)計(jì)算。 標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量作用次數(shù)由表101可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)得：二級(jí)公路設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期20年，安全等級(jí)為三級(jí)。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，應(yīng)按公式 (101)式中 —— 的單軸—雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的通行次數(shù)；——各類(lèi)軸—輪型級(jí)軸載的總重kN；——軸型和軸載級(jí)位數(shù)；——各類(lèi)軸—輪型級(jí)軸載通行次數(shù)；——軸－輪型系數(shù)；單軸—雙輪組：； (102a)單軸—單輪組：3 ； (102b)雙軸—雙輪組：5 ； (102c)三軸—雙輪組：。 第10章 路面設(shè)計(jì) NOj 混凝土路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 由表101可知：二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年。由于在此范圍內(nèi)的軟土臨界高度大于路基高度，所以不需要進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。設(shè)=4m。軟土處于K2+100—K2+200附近，此處地基屬于均質(zhì)薄層軟土地基，此時(shí)圓弧滑動(dòng)面與軟土底面相切，則 （97）式中：—容許填土的臨界高度，m —軟土的快剪粘結(jié)力，Kpa —填土的容重，KN/m179。 把伸縮縫和沉降縫結(jié)合在一起，統(tǒng)成為變形縫，沿墻長(zhǎng)每10米設(shè)置變形縫，變形縫全高設(shè)置，縫內(nèi)沿墻內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青木板。成立。 滿足要求。 墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算選取一個(gè)截面進(jìn)行驗(yàn)算：即二分之一墻高處。(3) 地基承載力抗力值地基應(yīng)力的設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足地基承載力的抗力值要求，當(dāng)偏心荷載作用時(shí)，應(yīng)滿足以下公式 (94)式中 ——基底平均壓應(yīng)力；——地基承載力抗力值；式中 ——基礎(chǔ)底面每延米的面積，即基礎(chǔ)寬度，； ——每延米作用于基底的總豎向設(shè)計(jì)值kN；式中 ——地基承載應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值； ——承載力修正系數(shù)，??；——基底下持力層上土的天然容重；——基礎(chǔ)地面以下各土層的加權(quán)平均容重；——基礎(chǔ)底面寬度小于3m時(shí)取3m，大于6m時(shí)取6m；——基礎(chǔ)底面的埋置深度m。(2) 基底合力偏心距荷載組合為Ⅱ：擋土墻結(jié)構(gòu)自重、土重、土側(cè)壓力、汽車(chē)荷載引起的土側(cè)壓力相組合。 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算要使擋墻抗傾覆滿足要求即滿足：式中 ——墻身、基礎(chǔ)及其上的土重合力重心到墻趾的水平距m；, 成立，因此該擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。即： (93)式中 ——擋土墻自重；——墻背主動(dòng)土壓力的水平與垂直分力；——基底傾斜角，；——基底摩擦系數(shù)，；——主動(dòng)土壓力分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)組合為I、II時(shí)。并且直線形俯斜墻背，且墻背傾角較小，不會(huì)出現(xiàn)第二破裂面。 K6+300擋土墻形式示意圖 主動(dòng)土壓力計(jì)算(1) 車(chē)輛荷載換算 (92)式中 ——換算土層厚度(m)； ——車(chē)輛荷載附加荷載強(qiáng)度，墻高小于2m取20；墻高大于10m，取10；墻高在2～10m之間時(shí)，附加荷載強(qiáng)度用直線內(nèi)插值計(jì)算；作用在墻頂或墻后填土上的人群荷載強(qiáng)度規(guī)定為3；，作用于欄桿扶手上的豎向力采用1。 擋土墻平面、立面布置二級(jí)公路在樁號(hào)為K6+250~K6+。(2) 路塹邊坡防護(hù)路塹高度小于3m邊坡均直接撒草種防護(hù)；路塹高度大于3m均采用人字形骨架植草護(hù)坡。對(duì)于沖刷防護(hù)，一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段，可在沿河路基邊坡設(shè)砌石護(hù)坡、石籠和混凝土預(yù)制板等。沖刷防護(hù)有間接和直接防護(hù)兩類(lèi)。對(duì)于土路堤的坡面鋪砌防護(hù)工程，最好待填土沉實(shí)或夯實(shí)后施工，并根據(jù)填料的性質(zhì)及分層情況決定防護(hù)方式。坡面防護(hù)主要有植物防護(hù)和工程防護(hù)兩類(lèi)。路基防護(hù)是確保道路全天候使用，使路基不致因地表流和氣候變化而失穩(wěn)的必要工程措施，是路基設(shè)計(jì)的主要項(xiàng)目之一。利用圓弧滑動(dòng)面的條分法計(jì)算， (91)式中 、——換算系數(shù)； ——摩擦系數(shù)，為tan。 條分法圖解樁號(hào) K6+310處附近，填方高度最大，需要進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算?；瑒?dòng)面上的粘結(jié)力c=20kPa，邊坡材料容重=20kN/，=。樁號(hào)K5+850處附近，挖方高度最大，需要進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算。c:p(Y路堤邊坡坡度為1：(小于6m)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件良好且土質(zhì)均勻時(shí)，可參照規(guī)范所列數(shù)值范圍，結(jié)合已成公路的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)采用。特殊干旱或特殊潮濕地區(qū)，表內(nèi)壓實(shí)數(shù)值可減少2%~3%。 ~Ry?}5amp。 g.$a]pZz路基設(shè)計(jì)標(biāo)高,新建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高為路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高，加寬地段，則為設(shè)置超高，加寬前的路基邊緣標(biāo)高；改建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高可與新建公路相同，也可采用路中線標(biāo)高。~，屬于矮路堤；填土高度大于18m(土質(zhì))或20m(石質(zhì))的路堤屬于高路堤；~。若路基高度低于按地下水位或地面積水位計(jì)算的臨界高度，可視為矮路堤。 qT}D`\路基高度的設(shè)計(jì)，應(yīng)使路肩邊緣高出路基兩側(cè)地面積水高度，同時(shí)要考慮的地下水、毛細(xì)水和冰凍的作用，不致影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。中心高度是指路基中心線處設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面標(biāo)高之差。 (9$z+Zmm?《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定設(shè)計(jì)速度為60km/h時(shí)。 422d4Zu 路基寬度公路路基寬度為行車(chē)道與路肩寬度之和。設(shè)計(jì)排水設(shè)施時(shí)，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮。 ——路基填土總高度，即由路基中心至路基邊緣高度， ,——涵洞上、下游洞口建筑高度，取4米， ——路基邊坡坡度(按1：m)，= ——涵洞坡度(以小數(shù)表示) =3%,——涵洞上、下游長(zhǎng)度所以，=，=涵洞全長(zhǎng)：L= +=+ = 第9章 路基設(shè)計(jì) 路基設(shè)計(jì)的基本要求 路基應(yīng)根據(jù)其使用要求和自然條件(包括地質(zhì)、水文和材料情況等)并結(jié)合施工方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，既要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟(jì)合理?？梢?jiàn)涵洞縱坡可在=‰~‰范圍內(nèi)選擇。圓管涵凈空高，不升高的進(jìn)水口水深m，得涵前水深m，查表得，管內(nèi)收縮斷面水深==，則臨界水深m，故管內(nèi)充水程度，查表得，能夠通過(guò)的最大泄流量因?yàn)?。涵洞主要是為了排泄地面水流而設(shè)置的橫穿路基的小型排水構(gòu)造物，其布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、地質(zhì)等條件沿路合理布置，用來(lái)排水的涵洞應(yīng)盡量與水流方向一致，與路線方向垂直，避免布置不當(dāng)引起的壅水、渦流、下游沖刷過(guò)大等現(xiàn)象。同時(shí)，公路涵洞設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)考慮農(nóng)田排灌的需要。但用鋼量多，造價(jià)高，施工較困難。但自重引起的橫載也較大,施工工序較繁多。山區(qū)石料資源豐富，可用石拱涵。(2) 蓋板涵：適用于要求過(guò)水面積較大時(shí)，低路堤上的明涵或一般路堤的暗涵；結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，跨徑較小時(shí)用石蓋板；跨徑較大時(shí)用鋼筋混凝土蓋板。 涵洞分類(lèi)及各種構(gòu)造型式涵洞的適用性和優(yōu)缺點(diǎn)按結(jié)構(gòu)型式不同可分為管涵、蓋板涵、拱涵、箱涵。當(dāng)路面越粗糙，雨水在路面上流動(dòng)就越遲緩，路拱的坡度就要做得大一些，但坡度過(guò)大又不利于行車(chē)，故路拱坡度應(yīng)當(dāng)限制在一定的范圍內(nèi)；當(dāng)路面平整時(shí)，對(duì)排水有利，路拱坡度就要做的小一些，根據(jù)路面類(lèi)型和當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，本設(shè)計(jì)行車(chē)道橫坡為2%，路肩橫坡為3%。路拱設(shè)計(jì)包括路面路拱坡度、路肩橫向坡度的確定以及路拱形式的選取。/s，所以假定的邊溝尺寸符合要求。因?yàn)樵O(shè)計(jì)徑流量=179。(3) 計(jì)算降雨強(qiáng)度路界內(nèi)各項(xiàng)排水設(shè)施所需排泄的設(shè)計(jì)徑流量按公式(81)計(jì)算q值在缺乏資料時(shí)，可利用標(biāo)準(zhǔn)降雨強(qiáng)度等值線圖和有關(guān)轉(zhuǎn)換系數(shù)按下式進(jìn)行計(jì)算： (84)式中 ——5年重現(xiàn)期和10min降雨歷時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)降雨強(qiáng)度，查中國(guó)5年一遇10min降雨強(qiáng)度等值線圖，取=1mm/min； ——重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換系數(shù)，查《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》取重現(xiàn)期為15年，則； ——降雨歷時(shí)轉(zhuǎn)換系數(shù)，查《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》取。求得，過(guò)水?dāng)嗝婷娣e 水力半徑按曼寧公式 (83)得溝內(nèi)平均流速為 ，因此，溝內(nèi)匯流歷時(shí)為。因此，取坡面匯流歷時(shí)(取最大值)。 T 由《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》得草皮防護(hù)路堤邊坡的粗度系數(shù)，且路堤坡度為1：，得路堤坡面匯流歷時(shí) 。由此，總的匯水面積為：匯水區(qū)的徑流系數(shù)為(2) 計(jì)算匯流歷時(shí)計(jì)算坡面匯流歷時(shí)由克畢公式計(jì)算 (82)式中 ——坡面流長(zhǎng)度； ——坡面流坡度； ——地表粗糙系數(shù)。碎落臺(tái)匯水面積：，由《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》得硬巖石坡面和路肩徑流系數(shù)3=。 (1) 計(jì)算匯水面積和徑流系數(shù)瀝青混凝土路面匯水面積：，由《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》得，瀝青路面徑流系數(shù)為1=。 邊溝設(shè)計(jì)驗(yàn)算取兩個(gè)變坡點(diǎn)之間的路段K3+900~K4+100作為設(shè)計(jì)范例，此路段均為路塹，本次設(shè)計(jì)以瀝青混凝土路面為例。排水溝采用梯形斷面，邊坡率。(2) 排水溝的平面線形：排水溝應(yīng)盡量采用直線，如必須轉(zhuǎn)彎時(shí)，其半徑不小于10~20m，排水溝的長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要而定，通常在500m以內(nèi)。排水溝邊坡視土質(zhì)而異，一般在1：1~1：。排水溝的布置，必須結(jié)合地形自然條件，因勢(shì)利導(dǎo)，平面上力求短捷平順，以直線為宜，必須轉(zhuǎn)向時(shí)，盡量采用較大半徑(10～20m以上)，徐緩改變方向，保證水流舒暢；縱面上控制最大和最小縱坡，以1%～3%為宜，縱坡大于3%，需要加固，大于7%，則應(yīng)改用急流槽。 排水溝設(shè)計(jì)排水溝主要用于排泄來(lái)至邊溝、截水溝或其他水源的水流，以形成整個(gè)排水系統(tǒng)。邊溝出水口的排放應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)條件及橋涵水道位置，引排到路基范圍外，使之不沖刷路堤坡腳。當(dāng)路線縱坡坡度小于溝底所必需的最小縱坡坡度時(shí)，邊溝應(yīng)采用溝底最小縱坡坡度，并縮短邊溝出水口的間距。邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度按土質(zhì)類(lèi)別采用1：～1：；。應(yīng)盡量使截水溝中的水流匯入截水溝所在山坡一側(cè)的自然溝中，或直接引入橋涵進(jìn)口處，以免在山坡上自流造成沖刷。填方路基上側(cè)的截水溝距填方坡腳的距離不應(yīng)小于2m。設(shè)置截水溝是為了匯集并排除路基邊坡上側(cè)的地表徑流。在特殊情況下，%，此時(shí)邊溝出口間距應(yīng)減短。邊溝橫斷面采用梯形，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。設(shè)