繼續(xù)教育學院本科畢業(yè)設計計算書

1、繼續(xù)教育學院本科畢業(yè)設計計算說明書 繼續(xù)教育學院本科畢業(yè)設計計算書二 0 一 三 年 五 月 繼續(xù)教育學院本科畢業(yè)設計計算書學生姓名： 學 號： 指導教師：二 0 一 三 年 五 月第1章 緒論1.1 課題背景1.1.1 公路運輸的功能，特點，地位及作用公路運輸分為直達運輸、干線運輸和短距離集散運輸三種形式。因此，公路運輸有“通過”運輸和“送達”或“集散”的功能，尤其是“送達”或“集散”功能作為其它幾種運輸方式(管道除外)的終端運輸方式是交通運輸中不可缺少的組成部分，在綜合交通運輸體系中發(fā)揮著非常重要的作用。隨著高速公路向網絡規(guī)模的發(fā)展，利用高速公路的干線運輸功能，公路運輸作為一種具有功能齊全

2、（“通過”和“送達”或“集散”齊備）的運輸體系發(fā)揮越來越重要。與其它運輸方式比較，公路運輸的特點是靈活性，尤其是高速公路建設，信息網絡、通信技術以及計算機技術等的發(fā)展，又實現著快速性“門到門”運輸和被稱為零庫存(just in time)的運輸特點，促使著公路運輸的快速發(fā)展。 公路運輸的靈活性和快速性主要表現在批量、運輸條件、時間和服務上的靈活性以及時間上的快速性。由于公路運輸的批量小和要求的運輸條件相對寬松，所以在運輸時間和服務水平上容易得到保障。也正因為如此，公路運輸具有生產點多、面廣的特點。1.1.2 我國公路現狀改革開放以來，我國公路運輸業(yè)快速發(fā)展。從完成的運量和周轉量看，公路客運已成

3、為主要的客運方式，公路貨運量遠遠超過其他運輸方式，周轉量也快速增長，這充分說明公路運輸方式在國民經濟及社會發(fā)展過程中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。我國公路運輸服務方式和經營主體日益呈現多樣化的趨勢。目前公路運輸存在的主要問題為：(1) 公路交通的基礎設施水平還較差。截止到2001年底，我國修建各種級別的公路近140萬公里，其中高速公路1.9萬公里，居世界第二位。然而，路網密度仍然較低，只相當于巴西的1/2，印度的1/5，美國的1/6，日本的1/30。公路質量與發(fā)達國家相比差距仍很大，還不能滿足國民經濟及社會發(fā)展的需求公路數量少、等級低、質量差。(2) 運輸車輛的車型結構不合理，技術性能還較差(3)

4、運輸生產的效率，效益較低；(4) 運輸經營組織與管理的手段還比較落后，經營主體結構不合理，建立高效、有序的運輸市場缺乏基礎。1.2 我國公路發(fā)展規(guī)劃隨著科學技術的發(fā)展，尤其是it(intelligent technology)產業(yè)和智能交通系統(tǒng)的發(fā)展，公路運輸的發(fā)展呈如下趨勢：(1) 隨著高速公路由單線向跨區(qū)域和全國網絡的發(fā)展，開展公路快速客、貨運業(yè)務；(2) 隨著全國高速公路網的形成和wto的加入，促使公路運輸企業(yè)按規(guī)?；蠼⒓s化經營的運輸企業(yè)；(3) 公路貨運業(yè)將納入物流服務業(yè)發(fā)展的系統(tǒng)中，更強調在專業(yè)化原則上的合作，包括不同運輸方式之間的合作，與服務對象的合作；(4) 在經營管理方

5、面，現在許多運輸企業(yè)都建立并運用了運輸信息管理系統(tǒng)；(5) 運輸組織方式按生產力水平分層發(fā)展。(6) 逐步加強運輸規(guī)劃，使公路建設及運輸站場設施的配置與客貨流規(guī)律更好地協(xié)調起來，同時還根據效率與效益原則，把運輸服務向縱深推進。1.3 設計背景本次設計中的平面設計，縱斷面設計，橫斷面設計，土方調配等內容主要采用了緯地道路設計系統(tǒng)軟件，該軟件是一套具有領先技術的工程規(guī)劃計算機輔助設計系統(tǒng)，主要應用于測繪，道路設計，鐵路設計和管道工程領域。緯地道路設計系統(tǒng)將道路設計所需的各種平面線形，縱斷面坡度組合，橫斷面形式，超高方式等設計要素歸納為符合設計者設計習慣和思維的”設計目標”概念，進行目標化設計，而不

6、是單純的繪制線，點等幾何圖素。設計者是在三維數據模型中進行平面，縱斷面及橫斷面設計的，其中各種地形信息，中線線位，超高控制，數模數據可互相傳遞，參考，輔助設計者設計出合理的平，縱，橫斷面組合。設計完成后，緯地道路設計系統(tǒng)能夠自動繪出所需任意比例的平面圖，縱斷面圖，橫斷面圖。第2章 道路類型、等級的確定和技術標準論證2.1 道路類型及等級論證 根據本路段od調查和各交通觀測站歷年觀測資料分析，2012年平均日交通量組成如表1.1所示。由資料可知，年平均增長率為4.8%，本路段設計年限按n=15年計算。表1.1 交通量組成車 型相當型號交通量（單位：輛/日）折算系數小汽車躍進nj1313381.0

7、載重汽車東風eq1402501.5解放ca10b4101.5黃河jn1502202.0 據相關交通量計算規(guī)定：畜力車、人力車、自行車等非機動車，在設計交通量換算中按路側干擾因素計；一、二級公路上行駛的拖拉機按路側干擾因素計，三、四級公路上行駛的拖拉機每輛折算為4輛小客車。所以，本路段2011年平均日交通量為 adt=3381.5+6602+2203=2487(pcu/d)故設計交通量 aadt=adt(1+r)n-1=2487（1+0.06）10-1 =4200(pcu/d)所以根據公路工程技術標準(jtg b012003),雙車道三級公路能適應將各種汽車折合成小客車的年平均日交通量為2 00

8、06 000輛，所以本公路應選雙車道三級公路。2.2 道路技術標準論證2.2.1 設計速度論證 按照公路路線設計規(guī)范，由于本路段局部處于丘陵地區(qū)，而且其在路網中主要起集散作用，混合交通量較大，且設計為三級公路，故采用的設計行車速度40km/h。2.2.2 平面線形標準論證 按照公路路線設計規(guī)范(jtg d202006)確定平曲線線形標準，主要包括各種曲線線形、半徑、長度和直線長度、超高等規(guī)定的取值范圍。二級公路的平曲線要素有直線、圓曲線、回旋線三種。 2.2.2.1 直線長度論證直線長度的最大值應有限制，當采用長的直線線形時，為彌補景觀的單調之缺陷，應結合具體的情況采用相對應的技術措施，直線線

9、形不宜過短。公路工程技術標準(jtg b01-2003)規(guī)定當設計速度不小于40km/h 的公路，最大直線長度為以汽車按設計速度行駛70s左右的距離控制，即最長直線距離為780米。2.2.2.2 曲線線形論證曲線要素的組合類型主要有基本形，s 形，卵形，凸形，復合形，c 形。其中，基本形曲線組合按直線-回旋線-圓曲線-回旋線-直線順序組合，回旋線，圓曲線，回旋線的長度之比為1:1:11:2:1，同時還應滿足基本形曲線的幾何條件：。s型曲線是將兩個反向曲線以回旋線連接組合，在s型的兩個反向回旋線以徑相連接為宜，兩個反向回旋線之間不設直線，在不得已插入直線時，必須盡量短，其短直線的長度或重合段的長

10、度應符合下式： (m) l反向回旋線間的短直線或重合段的長度(m) a1,a2回旋線參數，并且s型兩曲線的半徑之比不宜過大，宜為r1/r2=11/3(式中：r1為小圓的半徑，r2為大圓的半徑) 。 卵型曲線組合是同一個回旋線連接兩個同向曲線的組合，且必須滿足以下的條件：r1/2=a=r20.2=r1/r2=0.8 0.003=d/r1=0.03 式中：r1為小圓半徑，r2為大圓半徑，a為回旋線參數，d為兩曲線之間的最小距離(m)。凸型曲線為兩個同向回旋線間不插入圓曲線而設的銜接。 復合型曲線為兩個以上的同向回旋線在曲率相等處互相連接的形式，兩回旋線參數之比為a1:a2=1:1.5。 c型曲線指

11、同向曲線的兩回旋線在曲率為零處徑向連接的組合形式。2.2.2.3 曲線的半徑和長度論證標準規(guī)定當設計速度為40km/h 時，圓曲線的一般最小半徑為100m，極限最小半徑為60m，不設超高的最小半徑為600m（路拱2 ）和 800m（路拱2 ）；當直線與半徑小于600m的圓曲線相連接時，應設置緩和曲線，緩和曲線長度的一般最小值為40m，選用圓曲線半徑時，在與地形等條件相適應的前提下，應盡可能的采用大的半徑，但曲線的最大半徑不宜超過10000m。2.2.2.4 超高和加寬的規(guī)定取值范圍論證根據公路路線設計規(guī)范的規(guī)定，在設計速度為40km/h時，當曲線半徑小于不設超高圓曲線的最小半徑600m（路拱2

12、 ）和800m（路拱2 )時，應在圓曲線上設超高。規(guī)范規(guī)定當圓曲線的半徑小于250m 時，需要設置加寬。2.2.3 豎曲線要素標準論證2.2.3.1 坡長論證我國標準規(guī)定，設計速度40km/h的公路最小坡長的一般值為160m，最小值為120，不同縱坡的最大坡長也有限制。如表1.2： 表1.2 縱坡的最大坡長坡度(%)3456789最大坡長11009007005003002.2.3.2 縱坡論證縱坡論證包括最大縱坡和最小縱坡論證。確定最大縱坡時，要綜合考慮汽車的動力特性、道路等級和自然條件等各方面的因素，標準規(guī)定在設計速度為40km/h時，最大縱坡為7。最小縱坡為縱向排水需要也有一定的限制，在挖

13、方路段、設置邊溝的低填方路段和其他橫向排水不暢的路段，均應采用不小于0.3 的縱坡（一般情況以不小于 0.5 為宜）。2.2.3.3 豎曲線最小半徑及最小長度論證 由緩和沖擊、行駛時間以及視距要求三個限制因素，可計算出各設計速度 時的凸形豎曲線最小半徑和最小長度。我國標準規(guī)定，當設計速度為40km/h時，凸形豎曲線最小半徑的一般值為700m，極限值為450m，且凸形豎曲線最小長度極限值為35m；凹形豎曲線最小半徑的一般值為700m，極限值為450m，凹形豎曲線最小長度同凸形豎曲線。豎曲線半徑一般情況下取大于一般最小半徑為宜。2.2.3.4 視距長度論證汽車在行駛時，駕駛員自看到前方有障礙物時起

14、至到達障礙物前安全停止所需的最短距離叫停車視距。設計速度為40km/h時的停車視距為40m。2.2.4 橫斷面的技術標準論證2.2.4.1 行車道數目及寬度論證二級公路為供汽車分向、分車道行駛，并可根據需要控制出入的多車道公路。根據交通量的調查和服務水平的確定，此路確定為雙向兩車道。二級公路平原微丘區(qū)的行車道寬度為7.0m，每個車道寬為3.5m。2.2.4.2 凈空高度論證根據我國相關規(guī)定，規(guī)定三級公路的凈高為4.5m，同時還規(guī)定一條公路應采用同一凈高。2.2.4.3 路基路面的寬度論證路基路面的寬度主要取決于車道數和每個車道的寬度。公路路基的寬度為行車道與路肩寬度之和。當設有中間帶、變速車道

15、、爬坡車道和緊急停車帶時，尚應包括這部分的寬度。設計速度為40km/h的三級公路路基寬度的一般值為8.50m。其中路面寬7.0米，行車道寬3.5米，行車道外設土路肩，土路肩寬0.75米。2.2.4.4 路拱橫坡和路肩橫坡度論證為了排除路面的積水，將路面做成中間高兩邊低的拱起形狀，即路拱。路拱橫坡度的大小與當地自然條件有關，標準規(guī)定瀝青混凝土路面路拱橫坡度取為12，本次設計所取的路拱坡度為2。路肩應設置一定的橫坡度以有利于排水，一般情況下，硬路肩的橫坡可與路坡相同，土路肩橫披比路拱橫披大12。對設有超高的平曲線路段，其土路肩橫披應按設置超高的要求而定。本設計取土路肩的橫披為3。 2.2.4.5

16、車輛荷載論證我國標準規(guī)定，根據三級公路在公路網中的地位和功能，規(guī)定三級公路的橋涵結構采用公路級汽車荷載。汽車荷載由車道荷載和車輛荷載組成。車道荷載由均布荷載和集中荷載組成。橋梁結構的整體計算采用車道荷載；橋梁結構的局部加載、涵洞、橋臺和擋土墻壓力等的計算采用車輛荷載。車道荷載和車輛荷載的作用不能疊加。公路ii級車道荷載的均布荷載標準值和集中荷載標準值為公路i級車道荷的0.75倍。車道荷載的均布荷載標準值應滿布于使結構產生最不利效應的同號影響線上，集中荷載標準值只作用于相應影響線中一個影響線峰值處。車輛荷載為550kn的標準車的布置圖如圖1.1所示，其主要技術指標規(guī)定見表1.3。a 立面 （單位

17、：m）b 平面 （單位：m）圖1.1 公路級車輛荷載布置第3章 路線技術設計3.1 紙上定線和平面線形設計 3.1.1 紙上定線公路選線是公路的骨架，它的優(yōu)劣關系到公路本身功能的發(fā)揮和在路網中能否起到應有的作用，因此定線需綜合考慮多種因素。微丘區(qū)由于地勢較平坦，路線受地形限制不大，但往往地物較多，因此應注意:表1.3 公路級車輛荷載主要技術標準 項目單位技術指標車輛重力標準值kn550前軸重力標準值kn30中軸重力標準值kn2120后軸重力標準值kn2140軸距m3+1.4+7+1.4輪距m1.8前輪著地寬度及長度m0.30.2中、后輪著地寬度及長度m0.60.2車輛外形尺寸（長寬）m152.

18、5符合路線總方向前提下，在各必須避讓的障礙物中穿行； 盡可能的采用較高技術指標（平面線形）； 縱斷面線形應綜合考慮橋涵、通道、交叉和排水等構造物，合理確定路基設計高度，以避免起伏頻繁，也不能過緩； 路線盡可能選擇高地或微丘地形通過并與橋涵、通道等配合建立有效地面排水系統(tǒng)； 土石方量、填挖方盡量少些，且將路線靠近筑路原料產地；正確處理好新、舊路的關系。因為是二級公路，遇到高速公路或火車軌道等則要考慮設高架橋。根據要求定導向線，然后修正導向線，作平面試線定出二次導向線，最后選定線位，路線。3.1.2 平面線形設計平面各幾何要素計算公式如下： 內移值 (m) 切線增長值 緩和曲線角 切線長 平曲線長

19、 外距 切曲差 式中：ls 緩和曲線長度 r 圓曲線半徑 轉角 結合相關知識，通過緯地軟件進行道路平面線型設計。3.2 路線縱斷面設計縱斷面設計的主要內容是根據道路等級，沿線的自然條件和構造物的控制標高，確定路線的標高，各坡段的縱坡和坡長，并設計豎曲線。基本要求縱坡均勻、平順、起伏和緩，坡長和豎曲線長度適當，平面與縱斷面組合設計協(xié)調，以及填挖經濟、平衡。3.2.1 縱斷面設計步驟準備工作：先在縱斷面圖上點繪出每個中樁的位置、平曲線示意圖（起訖點位和半徑等），寫出每個中樁的地面高程并繪出地面線。標注控制點：如路線的起、終點，不良地段的最小填土高度，最大挖深等縱坡設計的標高控制點。 試坡：在已標出

20、控制點的縱面圖上，根據技術指標、選線意圖并結合地面起伏的變化，在這些點位之間進行穿插取值。當同一個方向的兩個坡度值較大時，應在兩坡之間插入一段緩和坡，緩和坡的坡度應不大于3%，最小坡長為100m。某一坡度的坡長應不超過該坡度的限制坡長。變坡點宜落在平面線相應的圓曲線或是長直線上。調整：對照技術標準檢查設計的最大縱坡、最小縱坡、坡長限制是否滿足標準，平縱組合是否得當，如有問題進行調整。調整的方法是對初定的坡度線平抬、平降、延伸、縮短或更改坡度值。定坡：經調整后 ，逐段把直線段的坡度值、邊坡樁號和標高確定下來，坡度值取到0.01%變坡點調整到10m的整號樁。設置豎曲線：根據技術標準，平縱的組合等確

21、定豎曲線的半徑，計算豎曲線要素。3.2.2 設計計算公式豎曲線的長度l： 豎曲線切線長t： 豎曲線上任一點的豎距h： 豎曲線外距e： 結合相關知識，通過緯地軟件進行道路平面線型設計。3.3 平縱組合設計 從獲得良好行車條件的目的出發(fā)，協(xié)調平、縱、橫三方面的線形使之成為連續(xù)圓滑順適美觀的空間曲線，滿足駕駛員和乘客視覺和心理上的要求，并有良好的排水條件。公路路線設計規(guī)范中關于平面線形配合規(guī)定：各級公路在設計過程中，必須注意平縱面的合理組合，盡量做到線形連續(xù)。指標均衡、視覺良好、景觀協(xié)調、安全舒適。 平縱組合設計的原則：平曲線和豎曲線的技術指標應大小均衡，使得線形順滑優(yōu)美，行車安全舒適。平、豎重合時

22、，應滿足平包豎的。最理想的平、豎頂點對應關系是頂點重合，若錯開不能超過平曲線長度的四分之一。選擇組合得當的合成坡度，以利于行車安全和路面排水。注意與道路周圍環(huán)境的配合。3.4 方案比選路線方案是路線設計中最根本的問題。方案是否合理，不但直接關系到公路本身的工程投資和運輸效率，更重要的是影響到路線的路線在公路網中是否起到應有作用，即是否滿足國家的政治、經濟、國防的要求和長遠利益。(1) 方案應綜合考慮以下主要因素： 路線在政治、經濟、國防上的意義，國家或地方建設對路線使用的任務、性質的的要求，改革開放、綜合利用等重要方針的體現； 路線在鐵路、公路、水運、航空等綜合交通運輸系統(tǒng)中的作用，與沿線工礦

23、、城鎮(zhèn)等規(guī)劃的關系，以及與沿線農田水利等建設的配合及用地情況。沿線地形、地質、水文、氣象、地震等自然條件的影響，決定了工程難易和運營質量，對選擇路線走向有直接的影響。設計道路主要技術標準和施工條件的影響。其他如與沿線旅游景點、歷史文物、風景名勝的聯(lián)系等。(2) 各方案主要指標 方案一：路線全長4395.537m，全線設有17個交點（不包括起點和終點），平均每公里3.868個，豎曲線交點6個，平均每公里1.37個，平曲線最小半徑87.863m，平曲線總長3022.99m，占線路總長的68.774%，豎曲線最小半徑4000m（凹型），3000m（凸形）。豎曲線全長694.786m，占線路總長的15

24、.8%，最大縱坡4.916%。比較線：由于本項目位于丘陵地區(qū)，道路線型受地形限制嚴重，為充分節(jié)約造價和避免道路建設對沿線環(huán)境的破壞，在滿足規(guī)范的前提下盡量沿用老路線型，所以不設置比較線。 第4章 路基設計4.1 橫斷面設計及路基土石方計算4.1.1 橫斷面設計橫斷面的組成應根據公路等級，交通組成和當地的地形等自然條件而定，在保證行車安全的同時，應做到組成合理，節(jié)約用地，工程經濟。路基路面的寬度主要取決于車道數和每個車道的寬度。公路路基的寬度為行車道與路肩寬度之和。當設有中間帶、變速車道、爬坡車道和緊急停車帶時，尚應包括這部分的寬度。設計速度為40km/h的三級公路路基寬度的一般值為8.50m。

25、其中路面寬7.0米，行車道寬3.5米，行車道外設土路肩，土路肩寬0.75米。（1）基橫斷面：路基采用8.5m，路面寬7.0m，單副行車道寬為3.5m，土路肩的寬度為0.75m，路拱橫坡度2%，土路肩橫坡度為3。這里取k0+000k1+000的路段進行設計，詳見“路基標準橫斷面圖”和“路基橫斷面圖”。 （2）超高及加寬：為了抵消車輛在曲線路段行使時產生的離心力，將路面做成外側高于內側的單向橫坡的形式。當汽車等速行使時圓曲線上所產生的離心力是常數，而在回旋線上行使時則因回旋線的曲率的變化，離心力也是在變化。因此，超高橫坡在圓曲線上應是與圓曲線半徑相適應的全超高，在緩和段上應是逐漸變化的超高。為了行

26、車的舒適，道路的美觀和排水的流暢，必須設置一定長度的超高緩和段，超高的過渡則是在超高緩和段上進行的。雙車道公路超高緩和段長度的計算公式為，超高緩和段一般與緩和曲線長度相等。本設計繞內邊線旋轉，超高緩和段長度為。本次設計的曲線半徑均小于不設超高的圓曲線半徑 1000m，所以彎道上均需進行超高計算。對于無中央分隔帶的公路，超高常采用方式有繞中線旋轉、繞內邊線旋轉。本設計采用繞中線旋轉，路基超高按規(guī)定取值。計算結果詳見路基設計表。4.1.2 路基土石方量計算路基土石方是公路的一項主要的工程量，路基土石方數量的多少是評價公路測設質量的主要技術經濟指標之一。地面形狀是復雜的，填挖方不是簡單的幾何體，所以

27、其計算只能是近似的，計算的精確度取決于中樁間距、測繪橫斷面時采點的密度和計算公式與實際情況的接近程度等。橫斷面面積的計算 本設計的橫斷面的面積計算采用幾何圖形法，將橫斷面分成若干個規(guī)則的幾何圖形，如三角形、梯形或矩形，然后分別計算其面積，既可得出總面積。計算橫斷面面積時，除應將填方面積和挖方面積分別計算外，應區(qū)分其類別，如土石成分及施工難易分級等，分別估算數量，以利于土石方的調配，并編制工程概預算。 計算挖方面積時，邊溝在一定條件下是個定值，故邊溝面積可單獨算出直接加在挖方面積內，不必連同挖方面積一并卡積距。橫斷面面積取值到0.1計算后填寫在橫斷面圖上，作為計算土石方數量的依據。土石方數量的計

28、算我們假定兩橫斷面之間為一棱柱體，其計算公式為： 其中：v 為體積，即土石方數量（m3）；f1、f2分別為相鄰兩斷面的面積()；l為相鄰斷面之間的距離(m)。 土石方數量計算詳見路基土石方數量計算表。 4.2 路基設計4.2.1 一般路基的壓實路基壓實宜采用分層填筑，分層碾壓，最大松鋪厚度不宜超過30cm。老路填土應在邊坡控制不小于1m內向內傾斜2%-4%的水平臺階。碾壓時，應控制在最佳含水量的2%以內。路基的壓實度采用重型壓實度為準，路基壓實度應符合表3.1要求。為了充分保證路堤邊部的壓實，設計路堤兩側各加寬40m，加寬填筑部分應與路堤同步施工、分層壓實，路基竣工后再休整邊坡。當路堤基底為耕

29、地或土質松散時，應先清除有機土，種植土，平整后進行壓實。 表3.1 路基壓實度填挖類別路床頂面以下深度（m）壓實度（%）二級公路零填及挖方00.300.300.8095填方00.80950.801.50941.5092第5章 路面設計5.1 排水設計 路基路面的排水系統(tǒng)主要有路基排水和路面排水組成的綜合排水系統(tǒng)。 (1)路基排水路基排水的目的是在于確保路基能始終處于干燥、堅實和穩(wěn)定狀態(tài)。為此，應可能將停滯在路基范圍內的地表水迅速排除，并防止用地范圍內的地面水對路基的侵蝕和沖刷，同時也要降低地下水位，防止地下水危害路基。因此，路基排水可分為地表排水和地下排水兩大類。地表排水的設施由邊溝、截水溝、

30、排水溝、跌水井與急流槽、攔水帶、蒸發(fā)池等組成。各類地表排水設施的溝槽頂面應高出設計水位0.10.2m。地表排水設施在本設計中主要由邊溝、截水溝，排水溝組成。邊溝主要設置在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，主要用來排泄路基用地范圍內的地面水，其型式一般采用梯形橫斷面，內側邊坡為1:1.5，外側邊坡為1:0.5，底寬為0.8m，深1m。截水溝設置在路塹坡頂5m 或路堤坡腳 2m 以外，截水溝的長度以200500m為宜，超過500m時，可在中間適宜位置增設泄水口，由急流槽或急流管分流排引。截水溝的位置應盡量與地表水方向垂直，以提高截水效能和縮短溝的長度。其型式一般采用梯形橫斷面，內

31、側邊坡為1:1，外側邊坡為1:0.5，底寬0.8m，深1m。排水溝主要用來排泄來自邊溝、截水溝或其他水源的水流，以形成整個排水系統(tǒng)。排水溝的布置必須結合地形等自然條件，平面上立求短捷平順，以直線為宜，必須轉向時，盡量采用較大半徑(1020m 以上)；縱斷面上控制最大和最小縱坡，以13為宜，縱坡大于3，應需要加固，大于7則應改用跌水井或急流槽，其斷面型式為梯形斷面。 地下排水設施主要有明溝、暗溝（管）、滲溝與滲井。在特殊路基（如滑坡）的排水，還可以采用邊坡滲溝、支撐滲溝，平式排水孔、滲水隧洞等。進行地下排水設計前，應進行野外工程地質和水文地質調查、勘探和測試，摸清地下水的類型和補給來源、地下水的

32、活動規(guī)律，以及有關的水文地質參數。在排除地下水的同時，應采用措施防止地表水下滲而造成對地下水的補給，也允許將地表水放入地下水排水設施內。因此對于地下水排水設施的設計，要進行地下水流量、流速的計算，由于時間的限制，所以地下排水設計可以不做要求。 (2)路面排水 路面排水是高等級公路路面設計的重要部分。路面排水的主要任務是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面積水。如果路面排水不暢，那么首先會影響高速行車安全，同時還會透過路面面層滲入到基層，這樣會使路基軟化沖刷和唧漿，影響路面整體強度，最終導致路面過早破壞。高等級公路路面排水屬于地表排水范圍，路面排水設施包括路肩排水設施和中央分隔帶排

33、水設施。路面表面排水設計應遵循的主要原則： 降落在路面上的雨水，應通過路面橫向坡度向兩側排流，避免行車道路面范圍內出現積水； 在路線縱坡平緩、匯水量不大、路堤較低且邊坡坡面不會受到沖刷的情況下，應采用在路堤邊坡上橫向漫流的方式排除路面表面水； 在路堤較高、邊坡坡面未做防護而易遭受路面表面水沖刷，或者坡面雖已采取防護措施但仍有可能受到沖刷時，應沿路肩外側邊緣設置攔水帶，匯集路面表面水，然后通過泄水口和急流槽排離路堤；設置攔水帶匯集路面表面水時，攔水帶過水斷面內的水面，在高等級公路上不得漫過右側車道外邊緣；路肩排水設施主要有攔水帶、急流槽和路肩排水溝組成。路肩排水的縱坡與路面的縱坡一致。當路面縱坡

34、小于0.3時，可采用橫向分散排水方式將路面水排水路基，但路基填方邊坡應進行保護。路堤邊坡較高時，采用橫向排水不經濟時，應采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設置攔水帶，并通過急流槽將水排出路基。但硬路肩匯水量較大時，可在土路肩上設置路肩排水溝，其型式可采用“u”形水泥混凝土預制構件砌筑，溝底縱坡同路肩縱坡，并不小于0.3。中央分隔帶排水是高等級公路排水設計的重要組成部分，中央分隔帶的排水方式與分隔帶寬度、綠化和交通安全設施的形式，以及分隔帶表面處理方案有關。其設施有縱向排水溝、滲溝、雨水井、集水井、橫向排水管等組成。在設置超高路段，路面水由中央分隔帶排水設施排出，在干旱少雨區(qū)，采用凸形中央分隔帶

35、的可設開口明槽，雨水流向下半幅路面排出。中央分隔帶排水溝（管）的斷面尺寸及分段長度由流量計算確定。一般采用孔徑2040cm，溝（管）底縱坡可與路面縱坡相同，最小縱坡不宜小于0.3，扁平式排水溝橫斷面可采用蝶形、三角形。u形或矩形，路攔式排水溝多用圓形或側溝形。中央分隔帶排水溝（管）可采用水泥混凝土預制件或漿砌片石砌筑?？v向排水溝（管）與橫向排水管連接時，可采用集水井的形式。設置超高路段的中央分隔帶的排水溝可設雨水井。多雨地區(qū)的中央分隔帶，表面不作封閉時，可設地下排水滲溝，其兩側可用瀝青砂，瀝青土工布或粘土封閉。排水滲溝頂應與路床頂面齊平，滲溝內宜采用直徑為58cm的硬塑管將水引至路基邊坡外。

36、5.2 路基防護與加固5.2.1 路基防護措施 路基防護是確保道路安全使用，使路基不致因地表水流和氣候變化而失穩(wěn)的主要工程措施之一，是路基設計的主要內容之一。隨著公路等級的提高，為維護正常的交通運輸，減少公路病害，確保行車安全，保持公路與自然環(huán)境協(xié)調，路基的防護和加固更具有重要意義。實踐證明，在高等級公路建設中，防護工程對保證公路使用品質、提高投資效益均具有重要的意義。路基防護的方法一般可分為坡面防護和沖刷防護。 (1)坡面防護 坡面防護主要是保護路基邊坡表面免受雨水沖刷，減緩溫差及濕度變化的影響，防止和延緩軟弱巖土表面的風化、碎裂、剝蝕演變進程，從而保護路基邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程度上還可

37、兼顧路基美好和協(xié)調自然環(huán)境。坡面防護設施，不承受外力作用，必須要求坡面巖土整體穩(wěn)定牢固。簡易防護的邊坡高度與坡度不宜過大，土質不宜集中匯流。雨水集中或匯水面積較大時，應有排水設施相配合。如在挖方邊坡頂部設截水溝，高填方的路肩邊緣設攔水埂。常用的坡面防護措施主要有植物防護（種草，鋪草皮、植樹）和工程防護（抹面、噴漿、勾縫、石砌坡面等）。前者視為有“生命”防護，主要適應于土質邊坡為主，后者屬于無“生命”防護，主要適應于石塹邊坡為主。在一定程度上，有“生命”防護在邊坡穩(wěn)定和改善路容方面，優(yōu)于無“生命”防護。 植物防護植物防護可以美化路容，協(xié)調環(huán)境，調節(jié)邊坡土的濕度，起到固結和穩(wěn)定邊坡的作用。它對于坡

38、高不大，邊坡比較平緩的土質坡面是一種簡易有效的防護設施。主要有種草，鋪草皮和植樹。種草適用于沖刷輕微，邊坡高度較小，坡度緩于1：1的邊坡防護。選用的草籽影注意當地的土壤和氣候條件，通常應以容易生長、根部發(fā)達、葉莖低矮、枝葉茂密或有匍匐莖的多年生草種為宜。當坡面沖刷比較嚴重，邊坡較陡，應根據具體情況來鋪草皮。植樹主要用在堤岸邊的河灘上，用來降低流速，促使泥沙淤積，防水直接沖刷路堤。多排堤岸與水流方向斜交，還可起到排水改變水流方向的作用。樹木的品種與種植位置及寬度，應根據防護要求，流水速度等因素，參見有關手冊、結合當地經驗而定。 工程防護 當不宜植物防護或考慮就得取材，采用砂石、水泥、石灰等礦質材料進行坡面防護是常用的防護形式。它主要有砂漿抹面、勾縫或噴涂以及石砌護坡或護面墻。這些防護形式各自適合一定條件。抹面防護適應于石質挖方坡面，巖石表面風化，但比較完善，尚未剝落，如頁巖、泥砂巖、千枚巖的新坡