【正文】 則：臨界流速： () m/s臨界坡度為： () 。以d=，可得 查表得到相應的。k=。采用的方法為徑流形成法，此法是以暴雨資料為主推算小流域洪水流量的一種方法，是公路部門目前普遍使用的一種計算方法，該公式只適用于匯水面積F≤30km2的小流域。 涵洞擬定與設計 圓管涵設計圓管涵的標準跨徑通常取50、7100、12150（cm）。適當考慮各方面的綜合利用。 涵洞選用原則涵洞應根據(jù)所在公路的使用任務、性質(zhì)和將來的發(fā)展需要，按照實用、經(jīng)濟、安全和美觀的原則進行設計。還應盡量采用直線，如必須轉彎時，其半徑不小于10~20m，排水溝長度根據(jù)實際需要而定，通常在500m以內(nèi)。邊坡視土質(zhì)而異，一般在1:1~1:。排水溝的布置，必須結合地形自然條件，因勢利導，平面上力求短捷平順，以直線為宜，必須轉向時，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%，則應改用急流槽，以確保排水的暢通。其大致斷面形式如下圖所示：圖42 截水溝的斷面形式圖 排水溝構造設計排水溝主要用途在于引水，用于排泄來自邊溝、截水溝或其他水源的水流，以形成整個排水系統(tǒng)。做成反向橫坡為2%的坡度。由于本設計中在填土高度大于7m處都進行了擋墻設置，故不在路堤段進行截水溝設置。截水溝離開路基的距離：山坡路堤上方的截水溝，并用開挖截水溝的土在路堤與截水溝之間修成向溝傾斜土臺。截水溝的出水口，應與其他設備平順的銜接，必要時設置急流槽和砥水。截水溝的出水口：截水溝內(nèi)的水流應避免排入邊溝。，截水溝繞行，附近又無出水口時可分段考慮中部急流槽銜接。截水溝的長度以200~500m為宜；超過500m時，可在中間適宜位置增設泄水口，由急流槽分流排引?？蓽p輕邊溝的水流負擔，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水的沖刷。邊溝出水口的排放應結合地形、地質(zhì)條件及橋涵水道位置，引排到路基范圍以外，面上的表面水，當挖方邊溝與填方排水溝相差不大時，可采用漸變的排水溝順接，當高差較大時，應采用急流槽連接。當路線縱坡坡度小于溝底所必需的最小縱坡坡度時，邊溝應采用溝底最小縱坡坡度，并縮短邊溝出水口的間距。邊溝的縱坡度應盡量與路線縱坡保持一致。石方路段的邊溝宜采用矩形橫斷面，起內(nèi)側邊坡直立，坡面應采用漿砌片石防護，外側邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。邊溝橫斷面形式，一般有梯形、矩形、三角形及流線形等。一般排水量不大不需要進行水文和水力計算。 邊溝設計挖方路基及填土高度低于路基設計要求的臨界高度的路堤，在路肩外緣均應設計縱向人工溝渠，稱為邊溝。（4）積水池：設置在年降雨量不大，晴天數(shù)多，空氣相對濕度小，多風易蒸發(fā)的空曠荒野平坦地段。（2）截水溝：設置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當處，用以截引路基上方流向路基的地表徑流，防止沖刷和浸蝕挖方邊坡和路堤坡腳，并減輕邊溝的泄水負擔。，應盡量阻止水進入路面結構，并提供良好的排水措施，以便迅速排除路面結構內(nèi)的水，亦可建筑具有能承受荷載和雨水共同作用的路面結構。對于重點路段的主要排水設施，以及土質(zhì)松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠，應注意必要的防護與加固。對于排水困難和地質(zhì)不良的路段，還應與路基防護加固相配合，并進行特殊設計。路基邊溝一般不應用作農(nóng)田灌溉渠道，兩者必需合并使用時，邊溝的斷面應加大，并予以加固，以防水流危害路基。一般情況下地面和地下設置的排水溝渠，宜短不宜長，以使水流不過于集中，做到及時疏散，就近分流。 公路排水設計的內(nèi)容公路排水設計可劃分為四部分：（1）橫向穿越路界排水——由涵洞、橋梁引排穿越路界的溪流、河道中的水；（2）路界表面排水——指公路用地范圍內(nèi)的表面排水，包括路面排水、中間帶排水、坡面排水和由相鄰地帶或交叉道路流入路界內(nèi)的排水等；（3）路面結構內(nèi)部排水——通過裂縫、接縫或面層空隙下滲到路面結構（面層、基層和墊層）內(nèi)部，或者由地下水或道路兩側滯水浸入路面內(nèi)部的水分的排除或疏干；（4）地下排水——危及路基穩(wěn)定或影響路基強度的含水層地下水的排除或疏干。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)。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?shù)剞r(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。本設計為二級公路，路基路面排水應綜合設計使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)。本設計中，沿墻身10m設置 一道變形縫，縫內(nèi)沿墻內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青麻筋，塞入深度不應小于15cm。為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產(chǎn)生裂縫，須設置伸縮縫。在最下排泄水空的底部設置隔水層。本設計中采用直徑10cm10cm的方孔，間距為 。墻身排水，主要是為了迅速排除墻后積水。夯實回填土頂面和地表松土，以減少雨水和地面水下滲，必要時應加設鋪砌，采取封閉處理。地面排水，主要是防止地表水滲入墻背填料或地基。 擋土墻附屬設施設計（1）排水設計擋土墻的排水處理是否得當，對巖石或土坡的穩(wěn)定性影響很大，直接影響到擋土墻的安全與使用效果。主動土壓力： 。 = cos = sin故兩者豎直分力： 水平分力： ，由擋土墻圖示可得出，墻底截面以上部分，可算出 所以截面上的法向應力： 所以法向應力驗算合格剪應力檢算： 所以剪應力檢算符合要求。①墻身底部：法向應力檢算：假定檢算墻身底部處的截面，截面以上部分的擋土墻的自重G=γV,而 , G=23=（kN）。對于一般擋土墻，可取一、二個控制截面進行檢算。 所以擋墻滿足要求。(3)擋土墻基底合力偏心距及基底應力檢算進行基底應力檢算，是為保證擋土墻的基底應力不超過地基允許承載力，控制作用于擋土墻基底的合力偏心距，以避免擋土墻基礎發(fā)生明顯的不均勻沉降。Zx=，Zy= 。（2）抗傾覆穩(wěn)定性檢算擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性是指墻體抵抗繞墻趾向外轉動傾覆的能力，用抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0 表示。（1）抗滑穩(wěn)定性檢算擋土墻的抗滑穩(wěn)定性是指在土壓力和其他外邊作用下，基底摩擦阻力抵抗墻體滑移的能力，用抗滑穩(wěn)定系數(shù)表示。擋土墻的穩(wěn)定性檢算：當擋土墻設置位置的地基條件比較好時，墻的整體穩(wěn)定性常為控制因素。把上述數(shù)據(jù)代入公式可得Ea=。最終可求得最大主動土壓力Ea值： ()由于φ=，α=0，δ=1/2=176。為求最大土壓力Ea，首先要求對應于最大土壓力時的破裂角θ。)，俯斜墻背為正，仰斜墻背為負； H——擋土墻高度(m)； Ka——主動土壓力系數(shù)。)； β——墻后填土表面的傾斜角(176。31路塹擋土墻示意圖 （ ）； () ()將G代入得： () ()式中：γ——墻后填土的重度（KN/m）； Φ——填土的內(nèi)摩擦角(176。本次設計等效內(nèi)摩擦角內(nèi)?。ㄉ源笥谶吰缕露龋?；地基，容許承載力取500kpa，基底摩擦系數(shù) 。 假定土壤地質(zhì)情況：墻背填土重度 。公路等級：高速公路；設計車速：100km/h墻身構造：擬采用漿砌片石擋土墻，填土邊坡1：。一、路塹擋土墻設計車輛荷載：計算荷載：公路I級。⑥路肩式擋土墻的頂面寬度不應占據(jù)硬路肩、行車道及路緣帶的路基寬度范圍，并應設置護欄。 ⑤擋土墻墻背填料宜采用滲水性強的砂性土、砂礫、碎（礫）石、粉煤灰等材料，嚴禁采用淤泥、腐殖土、膨脹土，不宜采用粘土作為填料。④應根據(jù)擋土墻墻背滲水量合理布置排水構造。③擋土墻可采用錐坡與路堤連接，錐坡坡率宜與路堤邊坡一致，并宜采用植草防護措施。②在勘察設計階段，應對擋土墻地基基礎進行綜合地質(zhì)勘察，查明地基地質(zhì)條件和地基承載能力。路塹擋土墻設置在塹坡底部，主要用于支撐開挖后不能自行穩(wěn)定的邊坡，同時可減少挖方數(shù)量，降低邊坡高度。按照墻的設置位置，擋土墻可分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻。在公路工程中廣泛應用于支擋路堤或路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。按墻面的結構形式可分為柱板式錨桿擋土墻和壁板式錨桿擋土墻。 (三)錨桿擋土墻 錨桿擋土墻適用于缺乏石料的地區(qū)和挖基困難的地段，一般用于巖質(zhì)路塹段，但其他具有錨固條件的路塹墻也可使用，還可應用于陡坡路堤。一般應用于地形較為平坦、且寬敞的填方路段上，在挖方路段或地形陡峭的山坡，由于不利于布置拉筋，一般不宜使用。 (二)加筋土擋土墻 特點：利用拉筋與土之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程特性，達到穩(wěn)定土體的目的。 缺點：墻身截面大，圬工數(shù)量大。 二、常用路基擋土墻 (一)重力式擋土墻 重力式擋土墻是我國目前最常用的一種擋土墻形式，多用漿砌片(塊)石砌筑。 (2)堤岸支撐：駁岸、浸水擋墻、石籠、拋石、護坡、支垛護腳。 2．邊坡支擋：包括路基邊坡支撐和堤岸支擋。 路基加固工程一、路基加固工程的類型劃分 按路基加固的不同部位分為：坡面防護加固、邊坡支擋、濕弱地基加固3種類型。框架應采用鋼筋混凝土，混凝土強度不應低于C25，框架內(nèi)宜植草。(2)對于H12m的路塹邊坡，采用錨桿混凝土框架植物防護。宜采用易成活、生長快、根系發(fā)達、葉莖矮或有匍匐莖的多年生草種，同時幾種草籽混種?？招念A制塊內(nèi)應填充種植土，噴播植草。路基填土高度H≤8m時，采用草坪網(wǎng)布被防護，為防止雨水對土路肩邊緣的沖刷，草坪網(wǎng)布被在土路肩上鋪入土路肩25cm，鋪到邊溝內(nèi)側為止。 2．土工織物復合植被防護的典型形式是三維土工網(wǎng)(墊)植草防護，主要適用于邊坡坡度緩于1：1，邊坡高度小于3m的土質(zhì)邊坡。 5．錨桿鐵絲網(wǎng)噴漿或噴射混凝土護坡適用于直面為碎裂結構的硬巖或層狀結構的不連續(xù)地層，以及坡面巖石與基巖分離并有可能下滑的挖方邊坡。 (3)漿砌預制塊防護適用于石料缺乏地區(qū)。 4．石砌護坡 (1)干砌片石護坡適用于易受水流侵蝕的土質(zhì)邊坡、嚴重剝落的軟質(zhì)巖石邊坡、周期性浸水及受水流沖刷較輕(流速小于2~4m／s)的河岸或水庫岸坡的坡面防護。 3．護面墻用于封閉各種軟質(zhì)巖層和較破碎的挖方邊坡以及坡面易受侵蝕的土質(zhì)邊坡。 (2)捶面防護適用于易受雨水沖刷的土質(zhì)邊坡和易風化的巖石邊坡。 2．封面包括抹面、捶面、噴漿、噴射混凝土等防護形式。 3．植灌木與種草、鋪草皮配合使用，使坡面形成良好的防護層，適用于土質(zhì)邊坡和膨脹土邊坡，但對鹽漬土經(jīng)常浸水、經(jīng)常干旱的邊坡及粉質(zhì)土邊坡不宜采用。 2．鋪草皮適用于需要迅速綠化的土質(zhì)邊坡。播種方法有撤播法、噴播法和行播法。 2．間接防護：丁壩、順壩等導治構造物以及改河營造護林帶。 2．工程防護(礦料防護)：框格防護、封面、護面墻、干砌片石護坡、漿砌片石護坡、漿砌預制塊護坡、錨桿鋼絲網(wǎng)噴漿、噴射混凝土護坡。所以H=,查表的5個圓心的A、B值, 計算結果如表： 表解法計算結果表　圓心項目Q1Q2Q3Q4Q5ABKKmin﹥,路堤邊坡穩(wěn)定。已知K0+000路堤邊坡: 內(nèi)摩擦角φ=20176。 路堤邊坡穩(wěn)定性驗算一般來說土具有一定的黏結力，因此邊坡滑動面多呈現(xiàn)曲面，通常假定為圓弧滑動面。﹥，該路塹邊坡穩(wěn)定。取KO+100挖方邊坡：摩擦角φ=30176。路基邊坡穩(wěn)定性的力學計算基本方法是分析失穩(wěn)滑動體沿滑動面上的下滑力T與抗滑力R，按靜力平衡原理，取兩者之比為穩(wěn)定系數(shù)K。一般情況下，對于邊坡不高的路基，例如不超過8米的土質(zhì)路基、不超過12米的石質(zhì)路基邊坡，可按一般路基設計，采用規(guī)定的坡度值，不做穩(wěn)定性驗算。公路路堤除了80cm深度的路床土之外，以下部分的路基一律按重型擊實實驗法求得的最大干密度控制壓實度。試驗法分輕型與重型兩種。高路堤的中部，各項因素的影響都不嚴重。從路基的實際工作狀態(tài)分析，路基頂面約150cm范圍內(nèi)的土層，較強烈的感受到行車荷載的反復作用以及水溫的反復干濕和凍融作用。土質(zhì)路塹開挖至設計標高后，需檢驗路基頂面工作區(qū)內(nèi)天然狀態(tài)土的密實度，若密實度通常低于設計要求，應在挖開后再分層壓實，使之達到一定的密實度。邊坡坡面易風化時，～，坡面可采用防護措施（3）半填半挖路基位于山坡上的路基，通常取路中心的標高接近原地面標高，以便減少土石方數(shù)量，保持土石方數(shù)量橫向平衡，形成半填半挖路基，若處理得當，路基穩(wěn)定可靠，是比較經(jīng)濟的斷面形式。路塹的上方應設置截水溝，以攔截和排除流問路基的地表徑流。挖方邊坡可視高度和巖土層情況設置成直線或折線?！?，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1．5～18m范圍內(nèi)的路堤為一般路堤。當天然地面橫坡大，且路基較寬，需要一側開挖而另一填筑時，為填挖結合路基，也稱為半填半挖路基，填挖結合是路基橫斷面的主要形式。 一般路基設計 路基的類型和構造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、路塹和填挖結合三種類型。雨天高速行車、緊急制動，或爬坡、轉彎時，車輪也易產(chǎn)生空轉或打滑，致使行車速度降低，油料消耗增多，甚至引起嚴重的交通事故。因此，