【正文】 考慮到與水 貴 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 38 頁(yè) 泥路面相比，瀝青混凝土路面表面平整、無(wú)接縫、行車舒適，便于機(jī)械化施工，能加快 施工進(jìn)度；當(dāng)破壞后，瀝青混凝土路面易于修補(bǔ)。 路面類型的選擇確定 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是提供在特定的使用期限內(nèi)同所處環(huán)境相適應(yīng)并能承受與其交通荷載適用的路面結(jié)構(gòu)，同時(shí)設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)，便于改變道路行駛條件，提高服務(wù)水平，滿足汽車運(yùn)輸?shù)囊?，因此路面?yīng)起碼具備三個(gè)方面的使用要求：平整、抗滑、承載能力。當(dāng)采用半剛性基層、底基層結(jié)構(gòu)時(shí)，可任選一層為設(shè)計(jì)層，當(dāng)采用半剛性基層、粒料類材料為底基層時(shí)，應(yīng)擬定面層、底基層厚度，以半剛性基層為設(shè)計(jì)層才能得到合理的結(jié)構(gòu)；當(dāng)采用柔性基層、底基層的瀝青路面時(shí)，宜擬定面層、底基層的厚度，求算基層厚度，當(dāng)求得基層厚度太厚時(shí)，可考慮選用瀝青碎石或乳化瀝青碎石做上基層，以減薄路面總厚度，增加結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度和穩(wěn)定性。進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定采用的路面結(jié)構(gòu)方案。上述計(jì)算應(yīng)采用多層彈性體系理論編制的專用設(shè)計(jì)程序（我校采用 APDS 程序）進(jìn)行。對(duì)高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路瀝青混凝土面層和半剛性材料的基層、底基層，應(yīng)驗(yàn)算拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(yīng)力的要求。 （ 2）按路基土類與干濕類型，將路基劃分為若干路段 (在一般情況下路段長(zhǎng)不宜小于 500m，若為大規(guī)模機(jī)械化施工，不宜小于 lkm)，確定各路段土基回彈模量 （ 3）可參考規(guī)范推薦結(jié)構(gòu) (見(jiàn)規(guī)范附錄 A)，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(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)。 現(xiàn)階段公路路面使用的路面類型主要有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面，學(xué)生應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、降水、材料、交通量等各方面因素后選定路面的類型，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)的工程技術(shù)與材料科學(xué)知識(shí)，合理考慮了道路所在地的自然環(huán)境、材料所在路面結(jié)構(gòu)層次的功能等，論證合理地選擇了材料類型和建議配比。同時(shí)，應(yīng)注意路面的功能和結(jié)構(gòu)承載力等是通過(guò)設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等共同保證的 ，可采用壽命周期費(fèi)用分析技術(shù)合理確定路面類型和結(jié)構(gòu)。由于路面工程量大，基墊層材料應(yīng)盡可能采用當(dāng)?shù)夭牧?，并注意使用各類廢棄物。 路面設(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)、路面建筑材料設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。路面工程的工程造價(jià)占公路造價(jià)的很大部分，最大時(shí)可達(dá) 50％以上。在本設(shè)計(jì)中，采用鋪草皮和漿砌片石兩種防護(hù)型式。挖深大于 米的路塹，上部 米采用鋪草皮，下部采用漿砌片石防護(hù)。 綜合考慮在本設(shè)計(jì)中的地下水埋深較淺等實(shí)際情況，采用植 物防護(hù)和漿砌片石兩種形式。對(duì)于土質(zhì)邊坡，為防止淤塞，護(hù)坡背后應(yīng)設(shè)置反濾層，或僅在泄水孔后面 的范圍內(nèi)設(shè)置。為防止不均勻收縮和沉陷引起過(guò)的內(nèi)應(yīng)力，每隔 10－ 20m 設(shè)一道伸縮縫，縫隙寬 2cm，縫內(nèi)填塞瀝青麻筋或?yàn)r青木板。當(dāng)干砌片石不適宜或效果不好時(shí)，采用漿砌片石。 砌石護(hù)坡 對(duì)于較陡的土質(zhì)邊坡（ 1： － 1:1） 和易風(fēng)化和破碎的巖石邊坡，可采用砌石護(hù)坡，砌石有干砌和漿砌片石兩種，前者適用于邊坡坡度較緩或經(jīng)常有地下水滲出坡面的情況 。本設(shè)計(jì)段填方和挖方小于 。對(duì)于巖質(zhì)邊坡，這種方法一般不適用。對(duì)于易受自然因素作用而破壞的土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡，在路基基身施工完畢以后，應(yīng)及時(shí)進(jìn) 行坡面護(hù)理。 貴 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 35 頁(yè) 第 九 章 路基防護(hù)工程設(shè)計(jì) 路基防護(hù)應(yīng)按照設(shè)計(jì)施工與養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的原則，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、工程地質(zhì)和材料等情況，選用適當(dāng)?shù)墓こ填愋突虿捎镁C合措施，以保證路基的穩(wěn)固。 由于天然河溝的縱坡大約為 10/1000，開(kāi)挖后，除了巖石地質(zhì)外，河溝的溝底和邊坡以及路基邊溝，均需要鋪砌加固，設(shè)置底坡小于 5%的緩坡涵洞，由于涵前溝底縱坡較大，水流在進(jìn)口處會(huì)產(chǎn)生水躍現(xiàn)象，因此應(yīng)該在進(jìn)水口處設(shè)置一段緩坡，其長(zhǎng)度大約為 1倍涵洞的孔徑。 涵長(zhǎng)計(jì)算 ? ? ????11 B ( H a )m cL 6 . 7 5( m )1 i m ? ? ????2 B ( H b )m cL 7 . 2 5( m )1 i m L=L1+L2=+= （ m） 其中涵底標(biāo)高依據(jù)路中線標(biāo)高與涵洞凈高加涵頂高度之差確 定。根據(jù)《橋涵水文》第九章知識(shí)，得： 涵前總水頭： 200 vH H H 1 . 7 5( m )2g? ? ? ? 22k0 222φ 2 0 . 8 5h ( ) H ( ) 1 . 7 5 1 . 0 3( m )12 φ 1 2 0 . 8 5?? ? ? ?? ? ? k 0 kQ ε φ A 2g( H h )?? 其中對(duì)于無(wú)壓力式涵洞，壓縮系數(shù)ε =，對(duì)于蓋板涵，流速系數(shù)Φ =，涵洞過(guò)水面積 Ak= =1m2，則有 貴 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 34 頁(yè) ? ? ? ? ? ??? 3sQ 1 . 0 0 . 9 5 1 2 9 . 8 ( 1 . 7 5 1 . 0 3 )Q 3 . 0 0( m / s ) 故所選擇的涵洞尺寸合理。結(jié)合 Qs=，套用標(biāo)準(zhǔn)取標(biāo)準(zhǔn)跨徑 ，其各項(xiàng)水力計(jì)算驗(yàn)算如下。 涵洞設(shè)計(jì) 擬定涵洞位置 從平面圖上勾畫匯水面積，采用割補(bǔ)法計(jì)算各部匯水面積，經(jīng)比較得出 K0+400 處的匯水面積最大，故選此位置作為涵洞設(shè)計(jì)斷面。 貴 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 33 頁(yè) 第 八 章 小橋涵設(shè)計(jì) 概述 小橋涵既是用來(lái)跨越河流，溝壑和承受車輛及人群荷載的承重構(gòu)造物，同時(shí)又是在河流上負(fù)擔(dān)著泄洪運(yùn)沙，保證道路暢通無(wú)阻，安全行車的建筑物。 溝渠加固 溝渠加固措施應(yīng)結(jié)合地形、地質(zhì)、縱坡和流速等條件，因地制宜，就地取材，簡(jiǎn)便易行，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。排水溝距路基的距離一般不小于 3～ 4m。溝底縱坡以 1%～ 3%為宜，縱坡大于 3%，需進(jìn)行加固，大于 7%時(shí)，應(yīng)設(shè)置跌水或急流槽。排水溝的斷面形式一般為梯形，底寬不應(yīng)小于 ，深度按流量確定，但不宜小于 。 (3) 截水溝的出水口，應(yīng) 與其它排水設(shè)施平順地銜接，必要時(shí)宜設(shè)跌水或急流槽。 3）截水溝的出水口 (1) 截水溝內(nèi)的水流一般應(yīng)避免排入邊溝。臺(tái)頂應(yīng)筑成 2%傾向截水溝的橫坡，土臺(tái)坡腳離路基挖方坡頂應(yīng)有適當(dāng)距離。對(duì)于一般土層，距離 d≥ 5米，地質(zhì)不良地 段，酌情增大。 1）截水溝的斷面形式 截水溝的斷面形式一般為梯形，本設(shè)計(jì)邊坡采用 1： 1，寬度采用 米，深度 米。降水量較少或坡面堅(jiān)硬及邊坡較低以致影響不大時(shí)的地段可以不設(shè)截水溝。 當(dāng)邊溝水流向橋涵進(jìn) 水口時(shí)，為避免沖刷，應(yīng)在涵洞進(jìn)水口前或橋頭翼前設(shè)置急流槽或跌水構(gòu)造物將水引走。 自邊溝與填方毗鄰處設(shè)跌水或急流槽，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。 4）邊溝的出水口 邊溝水流流向路堤坡腳處，縱坡一般較陡。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(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。 3）邊溝的縱坡和長(zhǎng)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。 2）邊溝的斷面尺寸 貴 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 31 頁(yè) 《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定二級(jí)公路的邊溝的深度不得小于 米，本設(shè)計(jì)中的邊溝深度采用 米，底 寬取 。一般情況，土質(zhì)邊坡宜采用梯形；石質(zhì)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(gè)采用機(jī)械化施工、且用地條件許可時(shí)宜采用三角形。依據(jù)沿線具體條件，選定標(biāo)準(zhǔn)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。其主要功能在于匯集和排出路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。對(duì)穿過(guò)路基的河溝，二般均應(yīng)設(shè)橋涵，不要輕易改溝并涵。排水溝應(yīng) 力求短捷、遠(yuǎn)離路基，與其他水溝的聯(lián)接應(yīng)順暢。 (4)根據(jù)沿線地下水的情況，設(shè)置必要的地下排水設(shè)施。下坡一側(cè)的棄土堆，應(yīng)每隔 50100m 設(shè)不小于 1m 寬的缺口，以利排水。為提高截流效果，截水溝宜大體沿等高線布置，與地面水流方向接近垂直。 貴 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 30 頁(yè) 排水設(shè)計(jì)的具體步驟 (1)在路線平面圖上繪出必要的路塹坡頂線和 路堤坡腳線，標(biāo)明路側(cè)棄土堆和取土坑的位置等。 （ 4）道路排水還應(yīng)與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田水利等建設(shè)規(guī)劃結(jié)合起來(lái)考慮。 （ 2）路基排水系統(tǒng)的布置，應(yīng)與道路的平縱面和橫斷面相聯(lián)系，并結(jié)合沿線的的地形、地質(zhì)等條件，因勢(shì)利導(dǎo)、因地制宜布置適當(dāng)?shù)呐?水設(shè)施，完善對(duì)進(jìn)出口的處理，完善對(duì)進(jìn)出口的處理，使各項(xiàng)設(shè)施銜接配合，形成排水網(wǎng)絡(luò)，把有害水及時(shí)排除掉。本詳細(xì)設(shè)計(jì)的整體排水規(guī)劃選擇了 K0+000～ K1+000路段進(jìn)行設(shè)計(jì)。排水溝渠的出水口應(yīng)盡可能引至天然河溝，不應(yīng)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(shè)置和連接應(yīng)盡量不占或少占農(nóng)田，并與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利設(shè)施相配合，必要時(shí)可適當(dāng)加大涵管孔徑或增設(shè)涵管等以利于農(nóng)田灌溉。本設(shè)計(jì)為二級(jí)公路，路基路面排水應(yīng)綜合設(shè)計(jì)使各種排水設(shè)施形成一個(gè)功能齊全，排水性能強(qiáng)的完整排水系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用的路塹邊坡為 1： 。整體巖層，風(fēng)化較輕，邊坡的穩(wěn)定性一般穩(wěn)定性較好；巖質(zhì)山坡上，如風(fēng)化嚴(yán)重，有與路線平行的臺(tái)階 的地形，可能出現(xiàn)山坡滑坍；巖質(zhì)的山坡上有與路線平行的裂縫，可能出現(xiàn)山坡不穩(wěn)的現(xiàn)象；圓圈狀的山坳容易發(fā)生滑坡，小的山坳容易發(fā)生塌方。 路塹邊坡 路塹邊坡的穩(wěn)定性主要與當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌、水文條件和排水條件有關(guān)。 路堤邊坡 沿線山體穩(wěn)定，無(wú)不良地質(zhì)狀況，故路堤邊坡坡度，可參照下表，結(jié)合當(dāng)?shù)匾殉傻膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)采用。 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(guān)鍵，如果地質(zhì)與水文條件較差，往往病害嚴(yán)重，甚至因水毀壞，所以合理的確定邊坡坡度，對(duì)于 路基的穩(wěn)定性至關(guān)重要，同時(shí)要做好路基的排水、養(yǎng)護(hù)和加固設(shè)計(jì)工作。 由逐樁橫斷圖經(jīng)過(guò)計(jì)算，該設(shè)計(jì)的橫坡均緩于 1： ，故不需要進(jìn)行陡坡路堤設(shè)計(jì)， 路基邊坡設(shè)計(jì) 邊坡設(shè)計(jì)主要是合理的確定路基邊坡坡度。 (2) 路堤連同基底下的山坡覆蓋 層沿基巖層面下滑。 陡坡路堤的穩(wěn)定性檢驗(yàn) 地面橫坡陡于 1： ，除應(yīng)保證路堤邊坡的穩(wěn)定外，還要預(yù)防路堤沿地面陡坡下滑。 《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，當(dāng)超高橫坡度的計(jì)算值小于路拱坡度時(shí)，設(shè)置等于路拱坡度的超高值或不設(shè)超高。 《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B01－ 2020）可知： 在路拱≦ %時(shí)，半徑小于 1500 米時(shí)，要設(shè)超高。 路拱形式采用直線形，以路中線為為基點(diǎn)，設(shè)置雙向路拱橫坡，主要是為便于機(jī)械化施工、排水和養(yǎng)護(hù)。所以路拱坡度應(yīng)限制在一定的范圍內(nèi)。 本設(shè)計(jì)路段為山嶺重丘區(qū)二級(jí)公路，車速定為 60km/h，按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（ JTG B01－ 2020），表 ,將 路基寬度選定為 米， 其中行車道寬度為 2 ，硬路肩寬為 2 ，土路肩為 2 米 路拱的確定 為了路面排水順暢和保證行車安全、平穩(wěn)。由于是教學(xué)設(shè)計(jì)，沒(méi)有條件現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，初步設(shè)計(jì)中的道路平面詳細(xì)設(shè)計(jì)、縱斷面詳細(xì)設(shè)計(jì)不再更改，本階段主要對(duì)其余部分作詳細(xì)設(shè)計(jì)。 豎曲線要素計(jì)算： 已知： % ??i ， % ?i ， 1800m?凹R 豎曲線長(zhǎng)度： miiR %)%(1800)(RL 12 ??????? ? 切線長(zhǎng)度： mLT ??? 外距： 22 ???? RTE 變坡點(diǎn)樁號(hào)： K0+300 變坡點(diǎn)標(biāo)高： 2 5 6% 0 01 2 7 0 ??? 豎曲線起點(diǎn)樁號(hào)： ???? KK 設(shè)計(jì)標(biāo)高： 2 5 9% 2 5 6 ??? ② 豎曲線終點(diǎn)樁號(hào)： ???? KK 設(shè)計(jì)標(biāo)高： % ??? 同理可計(jì)算出方案一、方案二各豎曲線要素，分別如下表所示。 為了提高行車的平順性，相鄰變坡點(diǎn)之間的距離應(yīng)不小于兩豎曲線間的切線長(zhǎng)，以便插入適當(dāng)?shù)呢Q曲線。 （ 7） 設(shè)置豎曲線：根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計(jì)算豎曲線要 貴 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 24 頁(yè) 素。 （ 6） 定坡：經(jīng)調(diào)整核對(duì)無(wú)誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點(diǎn)樁號(hào)和標(biāo)高確定下來(lái)。 （ 4） 調(diào)整：對(duì)照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)計(jì)的最大縱 坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)限制等是否滿足規(guī)定，平、縱組合是否適當(dāng)?shù)龋粲袉?wèn)題應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。 （ 3） 試坡：在已標(biāo)出“控制點(diǎn)”的縱斷面圖上，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)、選線意圖，結(jié)合地面起伏變化，以控制點(diǎn)為依據(jù)，穿插與取直，試定出若干直坡線。里程樁包括：路線起點(diǎn)樁、終點(diǎn)樁、交點(diǎn)樁、公里樁、百米樁、整樁（ 50m 加樁或 20m 加樁）、平曲線控制樁（如直緩或直圓、緩圓、曲中、圓緩、緩直