【正文】 本 段設(shè)計年限為 12 年，交通量年增長率共分 1 段，各段交通量增長率如下： 表 641 交通量增長率 段 號 年數(shù) 增長率（％） 第①段 8 7 結(jié)構(gòu)參數(shù)： 表 642 路面設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 設(shè)計中面層類型系數(shù)為 。 瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計報告 設(shè)計名稱：交界鎮(zhèn)至磨盤屯段公路路面設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容： 新建路面按彎沉、拉應(yīng)力設(shè)計 基本參數(shù)：本設(shè)計為三級公路，路基路面總層數(shù)共三層，設(shè)計層為第三層，對路面結(jié)構(gòu)將進行抗凍厚度驗算。所采用 集料的各項技術(shù)指標應(yīng)滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》。 該段公路面層采用兩層式， 采用兩層式瀝青表面處治。冬季最低氣溫為 176。設(shè)置隔水隔溫墊層，厚度大于 15cm為設(shè)計厚度，材料為石灰穩(wěn)定土。 基層要有足夠的強度，一定的剛度和水穩(wěn)定性，由于東北地區(qū)冬季寒冷，所以材料還要具有一定的抗凍性和低溫抗裂性。 故所設(shè)計邊溝符合要求。 176。 176。 45176。 176。 176。 176。 邊坡穩(wěn)定計算 由于設(shè)計路段路基堅實， 3/17 mkN?? ， kPac 30? ， 0?? ， mH 8? 。排水溝距路基坡腳的距離取 3m。 排水溝用來排除來自邊溝、截水溝或其他水源的水流，并將其引到路基范圍以外的指定點。截水溝橫斷面采用梯形，邊坡采用 1： 1，深度及寬度采用 ，溝底縱坡不小于 %。挖方路基的截水溝應(yīng)設(shè)置在坡頂5m以外。 設(shè)置在挖方路基邊坡以外的山頂或者是山坡路堤的上方的適當位置，用以攔截路基上方流向路基的地面水，用來減輕邊溝的壓力。邊溝橫斷面采用梯形，梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡為 1:，外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同。設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)以及填土高度較低的路堤坡腳外側(cè)的縱向人工溝渠，稱之為邊溝，其主要功能在與匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。 路基邊坡及溝渠設(shè)計 路基邊坡設(shè)計主要是合理的確定路基邊坡坡度。 路拱坡度的確定，應(yīng)以路面排水順暢和保證行車安全、平穩(wěn)為原則。 路拱設(shè)計 路拱設(shè)計的目的是為了迅速排除路面上的降水，保證行車安全。 排水設(shè)計 路基應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施，以排除路基、路面范圍內(nèi)的地 表水和地下水，保證路基和路面的穩(wěn)定，防止路面積水影響行車安全。 本設(shè)計采用坡面防護 —鋪方格網(wǎng)草皮形勢。 路基防護 路基的防護要求與公路的等級、當?shù)氐臍夂?、水文、地形、地質(zhì)條件及筑路材料分布相適應(yīng)。棄土堆內(nèi)側(cè)坡腳到塹頂之間的距離應(yīng)隨土質(zhì)條件和路塹邊坡高度而定，一般不小于 5m；路塹邊坡較高，土質(zhì)條件較差時應(yīng)大于 5m。沿河棄土應(yīng)避免堵塞河道或引起水流沖毀農(nóng)田、房屋等。 路基的棄土堆放規(guī)則，不得任意傾倒，并采取必要的排水、防護和綠化措施。 挖方路段 根據(jù)邊坡高度、土的濕度、密實程度、地下水、地面水的情況、土的成因類型及生成時代等因素。取土坑的邊坡坡度，視具體情況而定，不宜陡于 1:，靠路基一側(cè)不宜陡坡于 1:。 （ 3） 取土坑 取土坑底應(yīng)設(shè)縱、橫向坡度，以利于排水。距路面 2 米以下至路基基底部分用碎石土填筑，其余部分以粘土填筑。 確定涵洞長度 mmi hHmBL )( ( 0 ??? ????? ??? ）上上上 mmi hHmBL )( ( 0 ??? ????? ??? ）下下下 其中 B路基寬度，為 上B 、 下B :由路基中心至上，下游 路基邊緣的寬度，當路基無加寬時均為 ，即為 。 1 .1 2 1 .2 80 .8 7 0 .8 7HH ???m， 查表 517 得0 chH ? ， 管內(nèi)收縮斷面水深 ch ==， 則臨界水深 0 .7 3 0 .8 10 .9 0 .9ck hh ? ? ?m， 故管內(nèi)充水程度 ??，得 25 ?，能夠通 過的最大泄流量 76 1 ? ? ? ?m3/s 因為 ? m3/s＜ Q ，所以選用一孔 d 為 。 涵洞設(shè)計 涵洞的計算主要是先根據(jù)徑流公式確定設(shè)計流量 ???? 5423)( FZhQ P ?? (67) 式中 Qs規(guī)定頻率為 P 時的雨洪設(shè)計流量 )/( 13 sm F匯水面積 )(km 根據(jù)詳 細設(shè)計平面圖 F= h暴雨徑流厚度 （ mm） 根據(jù)本地區(qū)處于佳木斯地區(qū)，為暴雨分區(qū)的第十六區(qū)，匯水區(qū)土的吸水類屬第 II 類，匯流時間為 t=30min 根據(jù)公路類型，本地區(qū)設(shè)計洪水頻率為 1/50 根據(jù)以上四個因素值得， h=32 mm Z被植物或坑挖滯流的徑流厚度 根據(jù)地面特征查，得 Z=10 φ地貌系數(shù)，根據(jù)地型、匯水面積 F、主河溝平均坡度 IZ決定 按主河溝平均坡度 IZ（ O/O O） 匯水面積 )( 2kmF ： F＜ 10k ㎡ 第 6 章 詳細設(shè)計 21 得 φ= β洪峰傳播的流量折減系數(shù)，以匯水區(qū)的長度和寬度中小者計當匯水區(qū)的長度或?qū)挾刃∮?5 km時可不予考慮，對于本設(shè)計取 β=1 γ匯水區(qū)降雨不均勻的折減系數(shù)， γ=1 δ小水庫或湖泊影響的折減系數(shù)，本地區(qū)沒有水庫，所以取 δ=1 將各值帶入公式計算得 43 520 . 1 3 ( 3 2 1 0 ) 0 . 0 7 2 1 1 1Qs ? ? ? ? ? ?= sm/2 確定涵洞孔徑 采用進水不升高式的無壓力圓管涵，假定其管徑 R=。 九、 擋土 墻的伸縮縫與沉降縫設(shè)計 把伸縮縫和沉降縫結(jié)合在一起，統(tǒng)成為變形縫，沿墻長每 10m 設(shè)置變形縫，變形縫全高設(shè)置，其寬度取 ，縫內(nèi)沿墻內(nèi)、外、頂三邊填塞瀝青木板，塞入深度為 。 2 4 1 .4 1 8 / 0 .7 5 2 1 2 7 5 / 2 .3 1 8 2 7 .9 2j k k kN KN A R KN??? ? ? ? ? ? 滿足要求。 顯然， 5 6 9 3 ????? fp 滿足地基承載力的要求。查表可知，堅密的巖石地基的合力偏心距須有 4Be? ，由以上計算可知是滿足的。 七、 基底應(yīng)力及偏心距驗算 (1)基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 18 作用于基底的合力偏心距 e為 ： 2BeC?? (63) 其中 ： ??????????????yyxyyGEGZEZEGZC ????? Be K P afK P aBeBEGpyy) ( )61(m a x???????????? 基 礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力滿足要求。即： 1 0 1( 0 .9 ) 0 .9 ta nQ y Q xG E u G E? ? ?? ? ? (61) 式中： G擋土墻自重 第 6 章 詳細設(shè)計 17 其中： 2G ＝ kN38424821 ????kV ? ， 1G ＝ ????kV ? ， ??? GGG yx EE、 墻背主動土壓力的水平與垂直分力 0? — 基底傾斜角 ? — 基底摩擦系數(shù) ， 取 1Q? — 主動土壓力分項系數(shù) ， 取 不等式左邊為： )( )( 01 ?????????? ??? tgG t gG yQ ??? 不等式右邊為 ： ???? XQ? 由上述計算結(jié)果得 ： 1 0 1( 0 .9 ) 0 .9 ta nQ y Q xG E u G E? ? ?? ? ? 成立， 因此該擋墻抗滑穩(wěn)定性滿足要求 。并且直線形仰斜墻背，且 墻背傾角 ? 較小，不會出現(xiàn)第二破裂面。由于本次設(shè)計為三級公 路設(shè)計，當?shù)厥铣渥悖什捎弥亓κ綋跬翂?。對于填方路堤的基底處理等，?yīng)符合《公路路基設(shè)計規(guī)范》 （ JTJ013）的規(guī)定。 路基與路面是一個整體結(jié)構(gòu)，路基是路面的基礎(chǔ)只有路基密實，均勻，穩(wěn)定，才能為路面結(jié)構(gòu)提供較好的工作環(huán)境。 根據(jù)該公路等級、技術(shù)標準， 結(jié)合當?shù)氐匦巍⒌刭|(zhì)、水文、填挖等情況路基橫斷面可分為：一般路堤、沿河路堤、半填半挖路基、挖方路塹、護腳路基。在地形陡峻和不良地質(zhì)地段，不宜破壞天然植被和山體平衡；在狹窄的河谷地段不宜侵占河床，可視具體情況設(shè)置其他結(jié)構(gòu)物和防護工程。在結(jié)構(gòu)上分為上路床（ 030cm）及下路床（ 3080cm）兩層。 路基設(shè)計 路基是公路的重要組成部分，它是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物承受由路面?zhèn)鱽淼暮奢d，是公路的承重主體，因此必須具有足夠的強度、穩(wěn)定度和耐久性。 橫斷面圖 橫斷面圖為為 CAD 出圖，包括標準橫斷面和逐樁橫斷面圖。 第 6 章 詳細設(shè)計 13 （ 3）平、縱面線形組合應(yīng)注意線形與自然環(huán)境和景觀的配合與合。 平縱組合的 要求 （ 1）平曲線與豎曲線應(yīng)相互重合，且平曲線應(yīng)稍長于豎曲線。 平縱線型的組合 平縱組合的原則 （ 1）應(yīng)在視覺上能自然地誘導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性； （ 2）平、縱面線形的技術(shù)指標應(yīng)大小均衡，使線形在視覺上、心理上保持平衡。橫向為 1:2021，縱向為 1:200，見附圖。 路線縱斷面圖 表示出地面高程、地 面線、設(shè)計線、豎曲線及其要素，橋涵的位置及其結(jié)構(gòu)類型、孔數(shù)與孔徑，設(shè)計水位。 路線平面圖 在平面圖上示出地形、地物、三角點、導(dǎo)線點、水準點，路中心線及平曲線交點，整公里樁、直線段百米樁、五十米樁，曲線段五十米樁及平曲線主要樁位。燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 12 第 6章 詳細設(shè)計 路線設(shè)計 選取初步設(shè)計中選定的方案二的路線的 K4+000—K7+詳細設(shè)計， 沿路中線兩側(cè)各 200m的地帶上，將原地形圖放大， 其比例尺為 1:2021， 加密等高線，高差為 2m。方案二，當出現(xiàn)填挖方時，土方的來源與運輸會較大的增加設(shè)計的成本，不宜采取。 （ 3）從道路路線對環(huán)境的影響上比較，方案一只要在丘陵間，占用農(nóng)田較少，地質(zhì)條件較好，不易出現(xiàn)因為凍漲而出現(xiàn) 的路面破壞，而方案二選擇從較為平坦的谷底選線，占用農(nóng)田較多，地質(zhì)條件較差，需要對土基進行特殊處理，工程較大，不宜采用。 （ 2）從道路的功能上比較，方案一主要連接鎮(zhèn)北村 尖山分廠 北大岑分廠，方案二主要連接鎮(zhèn)北村 燎源農(nóng)場 附近村落 北大岑分廠。方案一選擇在丘陵間，線路較短，地質(zhì)條件較好，地基處理不易 被破壞，但施工方面較為困難，克服高差較大。 （ 1）在地形、地質(zhì)、環(huán)境等方面進行比較，比選路線的兩種方案在地形上都有險峻的地段，都克服了很大的高差。方案二是從鎮(zhèn)北村出發(fā)，直接越嶺，在燎源農(nóng)場出翻越埡口，然后連接村落，沿原有舊路線未連接北大岑分廠。 豎曲線的確定 先確定豎曲線要素，然后算出曲線內(nèi)各樁好點的設(shè)計高程，設(shè)計 成果見附表：豎曲線表。故《規(guī)范》對縱坡最大長度進行了限制。 《規(guī)范》 規(guī)定：山嶺重丘區(qū)三級公路最小坡長 100m； （ 2）限制最大坡長 汽車沿長距離的陡坡上坡時，因需長時間低檔行駛，易引起發(fā)動機效率降低。各級公路的路塹以及其它排水不暢路段，為保證排水順利，防止水浸路基，應(yīng)采用不小于%的縱坡，在橫向排水暢通路段其設(shè)計坡度為 %或小于 %的縱坡時，其邊坡應(yīng)做縱向排水設(shè)計。具體平面交點坐標、樁號見附表 ：平面設(shè)計表 。 （ 3）具體定線 逐段安排路線后確定小控制點，根據(jù)自然條件和技術(shù)標準，進行路線的平 、 縱 、 橫綜合設(shè)計，具體定出公路中線位置。 路線選擇的原則和方法如上所述，但結(jié)合實際的地形特點還應(yīng)注意如下問題： （ 1）正確考慮路線和城鎮(zhèn)的關(guān)系 （ 2）處理好路線與橋涵的關(guān)系 （ 3）處理好路線與農(nóng)田的關(guān)系 平面設(shè)計 平面設(shè)計步驟 （ 1）全面布局 根據(jù)路線的起點 、 終點和中間控制點 ， 公路等級及其在公路網(wǎng)中的作用 ， 從所有可能的路線 方案中，通過調(diào)查分析相關(guān)的資料，確定路線的基本走向。在各方面都滿足的條件下，盡量采用大指標。 第 4 章 道路技術(shù)等級及技術(shù)指標的確定 7 第 4章 道路技術(shù)等級及技術(shù)指標的確定 道路技術(shù)等級的確定 表 41 近期交通量 (pcu/d) 車 型 三菱FR415 五十鈴NPR595G 江淮HF140A 江淮HF150 東風(fēng)SP9135B 五十鈴EXR181L 數(shù) 量 200 120 80 90 100 90 交通增長率： 7% 折算成中型貨車近期日交通量為 N=200+120+80+90+100+90=680 pcu/d 遠期日交通量預(yù)測為 N15=680（ 1+7%） E15= pcu/d 根據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》應(yīng)建 三 級公路。對于冬季可能產(chǎn)生風(fēng)雪流的影響，要做好防護工作