道路橋梁專業(yè)畢業(yè)論文

1、貴州某新建二級公路設(shè)計起迄里程：K0+000K2+212.567 專業(yè)名稱：道路橋梁工程姓 名：趙 峰考點名稱：貴州交通職業(yè)技術(shù)學院準考證號：聯(lián)系電話：摘要為了鞏固我們所學的知識，并在各方面得到更進一步的提高，我們選擇了貴州某地區(qū)新建二級公路設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計，這是在畢業(yè)之前對自身學習狀況的最后一次檢查。 我所選擇的設(shè)計路段是從K0+000至K2+212.567段，全長2212.567米，設(shè)計車速60km/h,路基寬度為10m。此次畢業(yè)設(shè)計主要包括的內(nèi)容如下：1、路線設(shè)計：在已知平面圖的情況下，進行縱斷面的設(shè)計，要求線路順暢、填挖 平衡、經(jīng)濟合理。2、 路基設(shè)計：包括各個樁號的填挖計算、填挖較大

2、地段的穩(wěn)定分析、整個線路的土石調(diào)運借配等。3、 路面設(shè)計：路基在不同干濕狀態(tài)下，所設(shè)計的瀝青路面和水泥混凝土路面方案的比選，要求經(jīng)濟合理，便于施工并滿足各設(shè)計規(guī)范要求。4、 路基、路面排水工程；高填挖地段的防護工程以及路基加固工程：這一部分相當重要，對于路基排水，采用了邊溝、截水溝、急流槽等排水設(shè)施；對于路面排水，除了對路面進行了路拱設(shè)計，還進行中央分隔帶的排水設(shè)計；對于特殊路段的防護和加固主要采用了骨架內(nèi)植草和擋土墻。5、 橋涵設(shè)計：包括橋梁和涵洞的形式、尺寸的設(shè)計。6、 專題研究：對此行業(yè)新觀點或者新技術(shù)的綜述。AbstractIn order to consolidate what we

3、 have learned knowledge, and further improve in all areas, we chose two highway design for the new Guizhou area as part of the graduation design, this is when the last check to own study condition before graduation.I choose the design road section is from K0+000 to K2+212.567, the total length of 22

4、12.567 meters, the design speed of 60km/h, subgrade width of 10m.This graduation design mainly includes the following contents:1, Route design: given a planar graph case, design of the vertical section, request line smooth, cut and fill balance, reasonable economy. 2,.Subgrade design: including each

5、 pile excavation calculation, cut fill large sections of the stability analysis, the whole line of earth rock allocation by matching etc. 3,Design: pavement subgrade under different dry and wet conditions, comparison and selection of the asphalt pavement and cement concrete pavement project requirem

6、ents, reasonable economy, convenient construction and meet the design requirements. 4,The roadbed, pavement and drainage engineering; reinforcement of high fill and excavation section and subgrade protection project: this part is very important, for the drainage of subgrade, the side ditch, ditches,

7、 chute, drainage facilities; for road surface drainage, in addition to the pavement of road design, also the drain design of medial divider; protection for the special section and reinforcement mainly adopts the framework of grass and retaining wall. 5,Bridge design: design including the bridge and

8、culvert form, size. 6,Research: review the industry new ideas or new technology.目 錄摘要2Abstract3目 錄4第一章 設(shè)計任務及工程概況11111.2 工程概況111.2.2 地質(zhì)構(gòu)造1第二章 路線設(shè)計22 路線設(shè)計22.1 線形設(shè)計一般原則22.2 平面線形要素的組合類型32.3 平面設(shè)計方法32.4 平曲線設(shè)計32.4.1 平曲線要素計算42.4.2 逐樁坐標計算52.5 縱斷面設(shè)計52.5.1 豎曲線設(shè)計52.6 橫斷面設(shè)計72.6.1 路基寬度的確定72.6.2 路堤和路塹邊坡坡度的確定82.6.3

9、 超高與加寬8第三章 路面設(shè)計93 路基路面設(shè)計93.1 一般路基設(shè)計93.1.1 路基的類型和構(gòu)造93.1.2 設(shè)計依據(jù)93.1.3 路基填土與壓實93.2 軟基處理103.3 路基防護113.4 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計113.5 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計133.5.1. 路面結(jié)構(gòu)組成133.5.2 路面類型133.5.3 瀝青路面設(shè)計143.5.4 水泥路面設(shè)計153.5.5 路面比選163.6 路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配173.6.1 橫斷面面積計算173.6.2 土石方數(shù)量計算183.6.3 路基土石方調(diào)配19第四章 排水設(shè)計234 排水設(shè)計234.1 公路排水設(shè)計的內(nèi)容234.2 設(shè)計依據(jù)234.3 路基排

10、水設(shè)計234.3.1 地表排水設(shè)備的類型234.3.2 邊溝設(shè)計234.3.3 排水溝設(shè)計244.4 路面排水設(shè)計244.4.1 路面表面排水254.5 涵洞設(shè)計254.5.1 涵洞分類及各種構(gòu)造型式涵洞的適用性和優(yōu)缺點254.5.2 涵洞選用原則25致謝27參考文獻：28附圖紙：29第1章 設(shè)計任務及工程概況及要求根據(jù)所給工程原始資料，完成貴州省板壩至江底高速公路興義1號小間距公路隧道的平縱橫斷面設(shè)計，襯砌結(jié)構(gòu)斷面設(shè)計及襯砌結(jié)構(gòu)配筋，隧道防排水設(shè)計，隧道施工方案設(shè)計，工程量計算，洞口位置確定和洞門結(jié)構(gòu)設(shè)計。設(shè)計給定的時間內(nèi)完成設(shè)計任務的所有內(nèi)容，并達到以下要求：論文字數(shù)須在8000字左右，紙

11、張規(guī)定為A4 幅面。1.2 工程概況（1）隧道公路等級：高速公路。（2）隧道設(shè)計車速：60km/h。（3）車道數(shù)：雙向四車道。（4）隧道路面設(shè)計荷載：公路I級。1.2.2 地質(zhì)構(gòu)造興義一號小間距隧道位于楊子地臺與華南地臺的接壤部位，隸屬楊子地臺西南邊界地帶，無顯著差異性新構(gòu)造運動，隧址區(qū)屬區(qū)域地質(zhì)基本穩(wěn)定區(qū)。第二章 路線設(shè)計2 路線設(shè)計2.1 線形設(shè)計一般原則(1) 平面線形應與地形、地物相適應，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào) 在地勢平坦的平原微丘區(qū)，路線以方向為主導，平面線形三要素中以直線為主；在地勢起伏很大的山嶺重丘區(qū)，路線以高程為主導，為適應地形，曲線所占比例較大。直線、圓曲線、緩和曲線的選用與合理組

12、合取決于地形地物等具體條件，不要片面強調(diào)路線以直線為主或曲線為主。(2) 保持平面線形的均衡與連貫長直線盡頭不能接以小半徑曲線。長直線和大半徑曲線會導致較高的車速，若突然出現(xiàn)小半徑曲線，會因減速不及而造成事故。高、低標準之間要有過渡。同一等級的道路由于地形的變化在指標的采用上會有變化，同一條道路按不同設(shè)計速度的各設(shè)計路段之間也會形成技術(shù)標準的變化。(3)平曲線應有足夠的長度 汽車在曲線路段上行駛，如果曲線過短，司機就必須很快的轉(zhuǎn)動方向盤，這樣在高速行駛的情況下是非常危險的。同時，如不設(shè)置足夠長度的緩和曲線，使離心加速度變化率小于一定數(shù)值，從乘客的心理和生理感受來看也是不好的。當?shù)缆忿D(zhuǎn)角很小時，

13、曲線長度就顯得比實際短，容易引起曲線很小的錯覺。因此，平曲線具有一定的長度是必要的。 為了解決上述問題，最小平曲線長度一般應考率下述條件確定：汽車駕駛員在操縱方向盤時不感到困難一般按6 s的通過時間來設(shè)置最小平曲線長度，當設(shè)計車速為60km/h時，平曲線一般值取200m，最小值取125m。小偏角的平曲線長度 當路線轉(zhuǎn)角7°時稱為小偏角。設(shè)計計算時，當轉(zhuǎn)角等于7°時，平曲線按6 s行程考慮；當轉(zhuǎn)角小于7°時，曲線長度與成反比增加；當轉(zhuǎn)角小于2°時，按2°計。2.2 平面線形要素的組合類型平面線形的幾何要素為直線、圓曲線和緩和曲線，這三種基本線形要

14、素可以組合得到很多種平面線形的形式。就公路平面線形設(shè)計而言，主要有基本型、S型、卵型、凸型、C型和復合型六種。2.3 平面設(shè)計方法（1）平面設(shè)計的重點 公路平面設(shè)計的重點是選線和定線，在滿足技術(shù)標準的前提下，路線距離短，挖方量少，土石方平衡時公路平面的主要內(nèi)容。（2）平面設(shè)計的具體步驟和要求 資料收集 現(xiàn)場踏勘 選線與定線 校核與審核2.4 平曲線設(shè)計本路段主要技術(shù)指標表序號指 標 名 稱規(guī) 范 值序號指 標 名 稱規(guī) 范 值1公路等級兩車道二級公路8停車視距(m)752路基寬度(m)109凸形豎曲線一般最小半徑(m)20003設(shè)計行車速度(km/h)6010凹形豎曲線一般最小半徑(m)150

15、04平曲線極限最小半徑(m)12511最短坡長(m)1505平曲線一般最小半徑(m)20012設(shè)計洪水頻率特大橋1/300;6不設(shè)超高最小平曲線半徑(m)1500其他1/1007最大縱坡()613汽車荷載等級公路級根據(jù)本段路線所處路段，綜合全路段的路線走向及線形要求，本路段共有五個交點，平曲線線形見圖1-1。圖1-1平曲線線形圖2.4.1 平曲線要素計算取JD1作為算例，具體計算如下：圖 1-2 圓曲線幾何要素JD1處:取圓曲線半徑R=255m，緩和曲線長度確定如下：，取因此曲線的幾何要素為：偏角49°2400，半徑R255m，切線長曲線長外矢距校正數(shù)其中 ，主點樁號計算如下：JD1

16、樁號為K0+563.2， 以此方法計算 、，具體結(jié)果見設(shè)計圖紙直線、曲線及轉(zhuǎn)角表。2.4.2 逐樁坐標計算圖1-3 中樁坐標計算示意圖2.5 縱斷面設(shè)計沿著道路中線豎直剖開然后展開即為道路縱斷面，它反映了道路中線地面高低起伏的情況及設(shè)計路線的縱向坡度情況，從而可以看出縱向土石方工程的挖填情況。把道路的縱斷面圖與平面圖結(jié)合起來，就能完整的表達出道路的空間位置。 2.5.1 豎曲線設(shè)計豎曲線是設(shè)在縱斷面上兩個坡段的轉(zhuǎn)折處，為了便于行車，起緩和作用的一段曲線。豎曲線的形式可采用拋物線或圓曲線，在使用范圍二者幾乎沒有差別。豎曲線諸要素的計算：(1) 計算豎曲線要素如圖3-1所示，i1和i2分別為兩相鄰

17、兩縱坡坡度，= i2- i1，為“+”時，表示凹形豎曲線；為“-”時，表示凸形豎曲線。圖3-1 豎曲線要素示意圖豎曲線長度L或豎曲線半徑R： 或 （1-11）豎曲線切線長T： （1-12）豎曲線任意一點豎距h： （1-13）豎曲線外距E： 或 （1-14）以變坡點1為例計算如下：K0+370，高程為474m，i1=%，i2=2.432%,= i2-i1=2.432%-（-4.973%）=7.405%，為凹形。取豎曲線半徑R=1800m。曲線長=1800×m切線長m外距m（2）計算設(shè)計高程豎曲線起點高程=474+T×變坡點2、3按照同樣方法計算，具體結(jié)果見縱坡、豎曲線表。2.

18、6 橫斷面設(shè)計公路的橫斷面，是指公路中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設(shè)計線和地面線所構(gòu)成的。其中橫斷面設(shè)計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護坡道以及隔離柵、環(huán)境保護等設(shè)施。公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)設(shè)計交通量、交通組成、設(shè)計車速、地形條件等因素。在保證必要的通行能力和交通安全與通暢前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大經(jīng)濟效益與社會效益。道路橫斷面的布置及幾何尺寸應能滿足交通、環(huán)境、城市面貌等要求，橫斷面設(shè)計應滿足以下一些要求：（1）設(shè)計應符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行公路工程技術(shù)標準規(guī)定的具體要求。（2）設(shè)計時應兼顧當?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)的需要，盡可能與之相配合，

19、不得任意減、并農(nóng)田排灌溝渠。（3）路基穿過耕種地區(qū)，為了節(jié)約用地，如當?shù)厥戏奖悖尚藿ㄊ鲞吰?。?）沿河線的橫斷面設(shè)計，應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。2.6.1 路基寬度的確定路基寬度是指公路路幅頂面的寬度，即兩路肩外緣之間的寬度，公路路基寬度為行車到與路肩寬度之和。根據(jù)規(guī)范，二級公路采用單幅路形式，行車道寬2×3.75m，硬路肩寬度：2×0.75m，土路肩寬度：2×0.75m。路基寬：=12m，路拱坡度2%。布置如下圖4-1所示：圖4-1 路基設(shè)計簡圖2.6.2 路堤和路塹邊坡坡度的確定1：0.75。2.6.3 超高與加寬第3章 路面設(shè)計3 路基路面設(shè)計公路

20、路基是路面的基礎(chǔ)，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，必須具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性。3.1 一般路基設(shè)計3.1.1 路基的類型和構(gòu)造（1）路堤路基設(shè)計標高高于天然地面標高時，需要進行填筑，這種路基形式稱為路堤。按填土高度的不同，劃分為高路堤、矮路堤和一般路堤。路基邊坡坡度取1：1.5和1：1.75，在路基的兩側(cè)設(shè)置邊溝。高路堤的填方數(shù)量大，占地多，為使路基穩(wěn)定和橫斷面濟濟合理，可以在適當位置設(shè)置擋土墻。為防止水流侵蝕和坡面沖刷，高路堤的邊坡采取適當?shù)钠旅娣雷o和加固措施。（2）路塹路基設(shè)計標高低于天然地面標高時，需要進行挖掘，這種路基形式稱為路塹。挖方邊坡

21、根據(jù)高度和巖土層情況設(shè)置成直線或折線，一般坡度取1：0.5和1：0.75。挖方邊坡的坡腳設(shè)置邊溝，以匯集和排除路基范圍內(nèi)的地表徑流，路塹的上方設(shè)置截水溝，以攔截和排除流向路基的地表徑流。（3）半挖半填路基半挖半填路基兼有路堤和路塹的特點，上述對路堤和路塹的要求均應滿足。3.1.2 設(shè)計依據(jù)公路路基設(shè)設(shè)計規(guī)范公路工程技術(shù)標準3.1.3 路基填土與壓實（1）填土的選擇路基的強度與穩(wěn)定性，取決于土的性質(zhì)和當?shù)氐淖匀灰蛩亍２⑴c填土的高度和施工技術(shù)有關(guān)。在填土時應綜合考慮，據(jù)路基設(shè)計規(guī)范可知，二級公路的路基填料最小強度和最大粒徑如下表： 路基壓實度及填料要求表項 目 分 類路面底面以下深度（cm）填料最

22、小強度（CBR）（%）填料最大粒徑 （cm）填方路基上路床030610下路床3080410上路堤80150315下路堤150以下215零填及路塹路床030610（2）不同土質(zhì)填筑路堤如透水性較小的土層，位于透水性較大的土層下面，則透水性較小的土層表面應自填方軸線向兩邊做成不小于4%的坡度。如透水性較大的土層位于透水性較小的土層下面，則透水性較大的土層表面應做成平臺。為了防止雨水沖刷，可覆蓋透水性較小的土層。允許使用取土場內(nèi)上述各種土的天然混合物。水的土與不透水的土，不能非成層使用，以免在填方內(nèi)形成水囊。（3）路基壓實與壓實度路堤填土需分層壓實，使之具有一定的密實度。土的壓實效果同壓實時的含水量

23、有關(guān)。對于路基的不同層位應提出不同的壓實要求，上層和下層的壓實度應高些，中間層可低些。據(jù)路基設(shè)計規(guī)范，高速公路路基壓實度應滿足下表： 路基壓實度（重型）要求表填挖類型路面底面以下深度（cm）壓實度（%）填方路基上路床03095下路床308095上路堤8015094下路堤150以下92零填及路塹路床030953.2 軟基處理軟土地基，通常情況下地基承載力達不到其上面構(gòu)造物要求的承載力，或雖在建筑物施工時能達到要求，但在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因，使地基失穩(wěn)，造成路面嚴重破壞，處理好路基，是設(shè)計的重大環(huán)節(jié)。公路是一條帶狀的承受動靜兩種荷載的特殊人工建筑物，由于它分布較廣，使用要求較

24、高，因而對地基提出了較高的要求。本設(shè)計所經(jīng)過的路段除田間地段有淤泥的不良地段外，其它地段的地基承載力很好，地質(zhì)也良好。對于有淤泥層的地段，由于深度都在3m以內(nèi)，一般通過清淤泥換填法進行處理。填料采用碎石土，石渣等，其上鋪0.5m的砂礫墊層土工隔柵。對于地質(zhì)條件差，且在路基范圍內(nèi)有少量地下水滲出的土質(zhì)地段，邊坡采用護面墻進行防護。3.3 路基防護路基防護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)計的主要項目之一。路基的防護的方法，一般可分為坡面防護和沖刷防護兩類。坡面防護主要有植物防護和工程防護兩類。對于土路堤的坡面鋪砌防護工程，最好待填土沉實或夯實后施工，

25、并根據(jù)填料的性質(zhì)及分層情況決定防護方式。鋪砌的坡面應預先整平，坑洼處應填平夯實。沖刷防護有間接和直接防護兩類。對于沖刷防護，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)砌石護坡、石籠和混凝土預制板等。（1）路堤邊坡防護路堤高度小于3米邊坡均直接撒草種防護；路堤高度大于3米均采用方格網(wǎng)植草護坡，具體尺寸見圖紙路堤方格網(wǎng)植草防護圖。（2）路塹邊坡防護路塹高度小于3米邊坡均直接撒草種防護；路塹高度大于3米均采用人字形骨架植草護坡。3.4 支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計（1）擋土墻的用途擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。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

26、兩端及河流岸壁等。（2）擋土墻的類型及適用范圍擋土墻類型分類方法較多，一般以擋土墻的結(jié)構(gòu)形式分類為主，常見的擋土墻形式有：重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式和錨定板式。按照墻的設(shè)置位置，擋土墻可分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻。路肩墻或路堤墻設(shè)置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基邊坡或基底滑動，確保路基穩(wěn)定，同時可以收縮填土坡腳，減少填方數(shù)量，減少拆遷和占地面積，以及保護臨近線路已有的重要建筑物。路塹擋土墻設(shè)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。（3）本路段擋土墻設(shè)置 在路段K0+960K1+100右側(cè)，為收縮坡腳、加強路基

27、的穩(wěn)定性，設(shè)置擋土墻長140m，高24m，具體布置及構(gòu)造見擋土墻布置圖和擋土墻構(gòu)造圖。（4）擋土墻排水設(shè)施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。擋土墻的排水設(shè)施通常由地面排水和墻身排水組成。地面排水，主要是防止地表水滲入墻背填料或地基。因此，可設(shè)置地面排水溝以截留地表水。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(shè)鋪砌，采取封閉處理。為防止地表水滲入地基，可夯實墻前回填土及加固邊溝等。墻身排水，主要是為了迅速排除墻后積水。通常是在非干砌的擋土墻墻身的適當高度處設(shè)置一排或數(shù)排泄水孔。設(shè)計中采用10×10cm的方形孔，

28、間距為2m。最下一排泄水孔的底部距地面30cm。沉降縫和伸縮縫：為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂，應根據(jù)地基地質(zhì)條件及墻高、墻身斷面的變化情況，設(shè)置沉降縫。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(shè)置伸縮縫。通常，把沉降縫和伸縮縫結(jié)合在一起，統(tǒng)稱為變形縫。設(shè)計中，沿墻身10m設(shè)置一道變形縫，縫寬20mm，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。（5）擋土墻施工注意事項施工前應做好地面排水工作，保持基坑干燥；基坑開挖后，若發(fā)現(xiàn)地基與設(shè)計情況有出入，應按實際情況調(diào)整設(shè)計；墻趾部分的基坑，在基礎(chǔ)施工完后應及時回填夯實，并做成不小于4%外傾斜坡，以免積水下滲，影

29、響墻身的穩(wěn)定；漿砌擋土墻的砂漿水灰比必須符合要求，灰漿應填塞飽滿，漿砌擋土墻應錯縫砌筑，填縫必須緊密，不得做成水平通縫，墻趾臺階轉(zhuǎn)折處，不得做成豎直通縫；墻體應達設(shè)計強度的75%以上，方可回填墻后填料；回填前，應確定填料的最佳含水量和最大干密度，根據(jù)碾壓機具和填料性質(zhì)，分層填筑壓實，壓實度應滿足設(shè)計要求；墻后回填必須均勻攤鋪平整，并設(shè)不小于3%的橫坡，利于排水。墻背1.0m范圍內(nèi)，不得有大型機械行駛或作業(yè)，防止碰壞墻體，并用小型壓實機碾壓，分層厚度不得超過0.2m。墻后地面坡度陡于1：5時，應先處理填方基底（如鏟除草皮，開挖臺階等）再填土，以免順原地面滑動。3.5 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計3.5.1. 路

30、面結(jié)構(gòu)組成面層面層是直接承受車輛荷載作用及大氣降水和溫度變化影響的路面結(jié)構(gòu)層次，并為車輛提供行駛表面，直接影響行車的安全性、舒適性和經(jīng)濟性。因此，面層應具有足夠的結(jié)構(gòu)強度，抗變形能力，較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且應當耐磨，不透水；其表面還有良好的抗滑性和平整度。面層可由一層或多層組成；其上層可為磨耗層，其下層可為承重層、連接層或整平層。修筑面層所用的材料主要有：水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎石混合料等。基層基層主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力，并擴散到下面的墊層和土基中去。它應具有足夠的強度和剛度，具有良好的擴散應力的能力及足夠的水穩(wěn)定性。基層厚度大時，可設(shè)為兩層，分別稱為上基層和底基

31、層，并選用不同強度或質(zhì)量要求的材料。修筑基層所用的材料主要有：各種結(jié)合穩(wěn)定土、天然砂礫，各種碎石和礫石、片石，各種工業(yè)廢渣等。墊層墊層介于土基與基層之間，將基層傳下來的車輛荷載應力加以擴散，以減小土基產(chǎn)生的應力和變形，阻止路基土擠入基層中，影響基層結(jié)構(gòu)的性能。修筑墊層的材料強度不一定要高，但水穩(wěn)定性和隔溫性能要好，常用的材料有：砂、礫石、爐渣、水泥或石灰穩(wěn)定土等。3.5.2 路面類型按面層所用的材料來分，有水泥混凝土路面、瀝青路面、砂石路面等。高等級公路路面的特點是強度高、剛度大、穩(wěn)定好、使用壽命長，能適應較繁重的交通量，一般采用水泥混凝土路面或瀝青路面。3.5.3 瀝青路面設(shè)計3.5.3.1

32、 設(shè)計資料交通量年平均增長率按r=7%計，路段屬平原微丘，西南潮暖區(qū)（V2區(qū)）初始年交通量如下表：交通量組成表車 型解放CA10B黃河JN150躍進NJ130小汽車Ni(次/日)1600250300800其中，小汽車的前后軸都小于兩噸，在路面設(shè)計中因其軸載太小無需考慮。按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度 : LD= 33.1 (0.01mm) H( 4 )= 15 cm LS= 34.9 (0.01mm)；H( 4 )= 20 cm LS= 30.9 (0.01mm)； H( 4 )= 17.3 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應力驗算設(shè)計層厚度 : H( 4 )= 17.3 cm(第 1 層底面拉應力驗

33、算滿足要求) H( 4 )= 17.3 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 17.3 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 17.3 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求) 路面設(shè)計層厚度 : H( 4 )= 17.3 cm(僅考慮彎沉)； H( 4 )= 17.3 cm(同時考慮彎沉和拉應力)。 根據(jù)上述結(jié)果，干燥狀態(tài)下取二灰土厚度H( 4 )=18cm。 中濕狀態(tài)按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度 : LD= 33.1 (0.01mm) H( 4 )= 15 cm LS= 37.1 (0.01mm)；H( 4 )= 20 cm LS= 32.7 (0.0

34、1mm)； H( 4 )= 19.5 cm(僅考慮彎沉)按容許拉應力驗算設(shè)計層厚度 : H( 4 )= 19.5 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 19.5 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 19.5 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 19.5 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求)路面設(shè)計層厚度 : H( 4 )= 19.5 cm(僅考慮彎沉)；H( 4 )= 19.5 cm(同時考慮彎沉和拉應力)。根據(jù)上述結(jié)果，中濕狀態(tài)下取二灰土厚度H( 4 )=20cm。確定路面結(jié)構(gòu)干燥狀態(tài) - 中粒式瀝青混凝土 5 cm - 粗

35、粒式瀝青混凝土 7 cm - 水泥穩(wěn)定碎石 20 cm - 石灰水泥粉煤灰土 18 cm - 土基中濕狀態(tài) - 中粒式瀝青混凝土 5 cm - 粗粒式瀝青混凝土 7 cm - 水泥穩(wěn)定碎石 20 cm - 石灰水泥粉煤灰土 20 cm - 土基3.5.4 水泥路面設(shè)計3.5.4.1 設(shè)計資料交通量年平均增長率按r=7%計，路段屬平原微丘，西南潮暖區(qū)（V2區(qū)）初始年交通量如下表：交通量組成表車 型解放CA10B黃河JN150躍進NJ130小汽車Ni(次/日)1600250300800其中，小汽車的前后軸都小于兩噸，在路面設(shè)計中因其軸載太小無需考慮。確定路面結(jié)構(gòu)干燥狀態(tài) - 普通水泥混凝土 24c

36、m - 5%水泥穩(wěn)定碎石 20cm - 石灰水泥粉煤灰土 15cm - 土基中濕狀態(tài) - 普通水泥混凝土 24cm - 5%水泥穩(wěn)定碎石 20cm - 石灰水泥粉煤灰土 18cm - 土基3.5.5 路面比選兩種路面的優(yōu)缺點對比分析 （1）瀝青路面的優(yōu)缺點 優(yōu)點：瀝青路面由于車輪與路面兩級減振，因此行車舒適性好、噪音??； 柔性路面對路基、地基變形或不均勻沉降的適應性強； 瀝青路面修復速度快，碾壓后即可通車。 缺點： 壓實的混合料空隙率大，耐水性差，宜產(chǎn)生水損壞，一個雨季就可能造成路面大量破損； 瀝青材料的溫度穩(wěn)定性差，脆點到軟化點之間的溫度區(qū)間偏小，包不住天然高低溫度，冬季

37、易脆裂，夏季易軟化； 瀝青是有機高分子材料，耐老化性差，使用數(shù)年后，將產(chǎn)生老化龜裂破壞； 平整度的保持性差，不僅沉降會帶來平整度劣化，而且材料軟化會形成車轍。 （2）水泥混凝土路面的優(yōu)缺點優(yōu)點： 水穩(wěn)定性較高，在暴雨及短期浸水條件下，路面可照常通行； 溫度穩(wěn)定性高，無車轍現(xiàn)象； 水泥混凝土是無機膠凝材料，主要水化產(chǎn)物水化硅酸鈣既是其強度的主要來源，既耐老化，又無污染。但在更長時期，會與所有巖石一樣，產(chǎn)生風化現(xiàn)象，水泥石風化與瀝青老化相比，時間長10倍以上，不構(gòu)成工程問題； 平整度的保持期長； 在相同技術(shù)和工藝水平下，水泥路面大修前的使用年限長。缺點：  在相同平整度條件下，

38、由于剛性路面不減振，因此行車舒適性不及瀝青路面；噪音較大，我國對低噪音水泥路面尚未開展研究和應用； 在路基、地基變形或不均勻沉降條件下，易形成脫空，附加應力很大，極易產(chǎn)生斷裂破壞，對路基穩(wěn)定性要求高，對不均勻沉降的適應性差。 水泥路面強度高、硬度大，即使斷板后也難于清除，修復難度大，新澆筑面板的養(yǎng)護期較長。 鑒于瀝青路面對公路周圍的土地、地下水等會造成污染，造價要高于水泥路面；而修建水泥路面能促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，帶動當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展，也提升當?shù)厮嗟馁|(zhì)量和知名度，所以選擇修建水泥路面。3.6 路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配路基土石方是公路工程的一項主要工程量，在公路設(shè)計和路線方案比較中，路基土

39、石方數(shù)量的多少是評價公路側(cè)設(shè)質(zhì)量的主要技術(shù)經(jīng)濟指標之一。在編制公路施工組織計劃和工程概預算時，還需要確定分段和全線的路基上石方數(shù)量。  地面形狀是很復雜的，填挖方不是簡單的幾何體，所以其計算只能是近似的，計算的精確度取決于中樁間距、測繪橫斷面時于點的密度和計算公式與實際情況的接近程度等。計算時一般應按工程的要求，在保證使用的前提下力求簡化。3.6.1 橫斷面面積計算路基填挖的斷面積，是指斷面圖中原地面線與路基設(shè)計線所包圍的面積，高于地面線者為填，低于地面線者為挖，兩者應分別計算，下面介紹幾種常用的面積計算方法。積距法：適用于不規(guī)則圖形面積計算把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條，累加每一

40、小條中心處的高度，再乘以條寬即為該圖形的面積。將斷面按單位橫寬劃分為若干個梯形與三角形條塊，每個小條塊的近似面積為：                  Fi=bhi則橫斷面面積：    當b=1m時，則F在數(shù)值上就等于各小小條塊平均高度之和hi。    要求得hi的值，可以用卡規(guī)逐一量取各條塊高度的累積值。當面積較大卡規(guī)張度不夠用時，也可用米厘方格紙折成窄條代替卡規(guī)量

41、取積距，用積距法計算面積簡單、迅速。若地面線較順直，也可以增大b的數(shù)值，若要進一步提高精度，可增加測量次數(shù)最后取其平均值。   坐標法已知斷面圖上各轉(zhuǎn)折點坐標（xi，yi），則斷面面積為：A = （xi yi+1-xi+1yi ) 1/2坐標法的精度較高，適宜于用計算機計算。    計算橫斷面面積還有幾何圖形法、數(shù)方格法、求積儀法等。3.6.2 土石方數(shù)量計算    若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近，則可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計算公式為：    

42、;           V=（A1+A2）式中：V體積，即土石方數(shù)量（m3）；    F1、F2分別為相鄰兩斷面的面積（m2）；        L相鄰斷面之間的距離（m）。      此法計算簡易，較為常用，一般稱之為“平均斷面法”。  土石方數(shù)量計算應注意的問題：    （1）填挖方數(shù)量分別計算，

43、（填挖方面積分別計算）；    （2）土石方應分別計算，（土石面積分別計算）；    （3）換土、挖淤泥或挖臺階等部分應計算挖方工程量，同時還應計算填方工程量；    （4）路基填、挖方數(shù)量中應考慮路面所占的體積，（填方扣除、挖方增加）；    （5）路基土石方數(shù)量中應扣除大中橋所占的體積，小橋及涵洞可不予考慮。3.6.3 路基土石方調(diào)配    土石方調(diào)配的目的是為確定填方用土的來源、挖方棄土的去向：以及計價土石方的數(shù)量和運量等。通過調(diào)配合理地解

44、決各路段土石方平衡與利用問題，使從路塹挖出的土石方，在經(jīng)濟合理的調(diào)運條件下移挖作填，達到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和棄上，以減少占用耕地和降低公路造價。    填方土源：附近挖方利用、借土   挖方去向：調(diào)往附近填方、棄土    （一）土石方調(diào)配原則    （1）就近利用，以減少運量：在半填半挖斷面中，應首先考慮在本路段內(nèi)移挖作填進行橫向平衡，然后再作縱向調(diào)配，以減少總的運輸量。    （2）不跨溝調(diào)運：土石方調(diào)配應考慮

45、橋涵位置對施工運輸?shù)挠绊懀话愦鬁喜蛔骺缭秸{(diào)運。（3）高向低調(diào)運：應注意施工的可能與方便，盡可能避免和減少上坡運土；位于山坡上的回頭曲線段優(yōu)先考慮上線向下線的土方豎向調(diào)運。（4）經(jīng)濟合理性：   應進行遠運利用與附近借土的經(jīng)濟比較（移挖作填與借土費用的比較）。        遠運利用的費用：運輸費用、裝卸費等        借土費用：開挖費用、占地及青苗補償費用、棄土占地及運費為使調(diào)配合理，必須根據(jù)地形情況和施工條件，選用適當

46、的運輸方式，確定合理的經(jīng)濟運距，用以分析工程用土是調(diào)運還是外借。    土方調(diào)配“移挖作填”固然要考慮經(jīng)濟運距問題，但這不是唯一的指標，還要綜合考慮棄方或借方占地，賠償青苗損失及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響等。有時移挖作填雖然運距超出一些：運輸費用可能稍高一些，但如能少占地，少影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這樣，對整體來說也未必是不經(jīng)濟的。    （5）不同的土方和石方應根據(jù)工程需要分別進行調(diào)配，以保證路基穩(wěn)定和人工構(gòu)造物的材料供應。    （6）土方調(diào)配對于借土和棄土應事先同地方商量，妥善處理。借土應結(jié)合地形、農(nóng)田規(guī)劃等選擇借土地點

47、，并綜合考慮借土還田，整地造田等措施。棄土應不占或少占耕地，在可能條件下宜將棄土平整為可耕地，防止亂棄亂堆，或堵塞河流，損壞農(nóng)田。    （二）土石方調(diào)配方法    土石方調(diào)配方法有多種，如累積曲線法、調(diào)配圖法及土石方計算表調(diào)配法等，目前生產(chǎn)上多采用土石方計算表調(diào)配法，該法不需繪制累積曲線圖與調(diào)配圖，直接可在土石方表上進行調(diào)配，其優(yōu)點是方法簡捷，調(diào)配清晰，精度符合要求。該表也可由計算機自動完成。具體調(diào)配步驟是：    （1）土石方調(diào)配是在土石方數(shù)量計算與復核完畢的基礎(chǔ)上進行的，調(diào)配前應將可能影響運輸調(diào)配的

48、橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁，供調(diào)配時參考。    （2）弄清各樁號間路基填挖方情況并作橫向平衡，明確利用、填缺與挖余數(shù)量。    （3）在作縱向調(diào)配前，應根據(jù)施工方法及可能采取的運輸方式定出合理的經(jīng)濟運距，供土石方調(diào)配時參考。    （4）根據(jù)填缺挖余分布情況，結(jié)合路線縱坡和自然條件，本著技術(shù)經(jīng)濟和支農(nóng)的原則，具體擬定調(diào)配方案。方法是逐樁逐段地將毗鄰路段的挖余就近縱向調(diào)運到填缺內(nèi)加以利用，并把具體調(diào)運方向和數(shù)量用箭頭標明在縱向利用調(diào)配欄中。    （5）經(jīng)過縱向調(diào)配，如果

49、仍有填缺或挖余，則應會同當?shù)卣畢f(xié)商確定借土或棄土地點，然后將借土或棄土的數(shù)量和運距分別填注到借方或廢方欄內(nèi)。    （6）土石方調(diào)配后，應按下式進行復核檢查：               橫向調(diào)運十縱向調(diào)運十借方=填方               橫向調(diào)運十縱向調(diào)運十棄方=挖方 

50、;                  挖方十借方=填方十棄方    以上檢查一般是逐頁進行復核的，如有跨頁調(diào)配，須將其數(shù)量考慮在內(nèi)，通過復核可以發(fā)現(xiàn)調(diào)配與計算過程有無錯誤，經(jīng)核證無誤后，即可分別計算計價上石方數(shù)量、運量和運距等，為編制施工預算提供上石方工程數(shù)量。    （三）關(guān)于調(diào)配計算的幾個問題    （1）經(jīng)濟運距 

51、;    填方用土來源，一是路上縱向調(diào)運，二是就近路外借土。一般情況調(diào)運路塹挖方來填筑距離較近的路堤還是比較經(jīng)濟的。但如調(diào)運的距離過長，以致運價超過了在填方附近借土所需的費用時，移挖作填就不如在路堤附近就地借土經(jīng)濟。因此，采取“調(diào)”還是“借”有個限度距離問題，這個限度距離即所謂“經(jīng)濟運距”，其值按下式計算： 經(jīng)濟運距 L經(jīng) = + L免式中：B借土單價（元m3）；      T遠運運費單價（元m3·km）；      L兔免費運距（km）。

52、60;   由上可知，經(jīng)濟運距是確定借土或調(diào)運的限界，當調(diào)運距離小于經(jīng)濟運距時，采取縱向調(diào)運是經(jīng)濟的，反之，則可考慮就近借土。    （2）平均運距    土方調(diào)配的運距，是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。在路線工程中為簡化計算起見，這個距離可簡單地按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計算，稱平均運距。    在縱向調(diào)配時，當其平均運距超過定額規(guī)定的免費運距，應按其超運運距計算土石方運量。    （3）運量  

53、60; 土石方運量為平均運距與土石方調(diào)配數(shù)量的乘積。單位：m3·km    在生產(chǎn)中，工程定額是將平均運距每10m劃為一個運輸單位，稱之為“級”，20m為兩個運輸單位，稱為二級，余類推，在土方計算表內(nèi)可用符號、表示，不足10m時，仍按一級計算或四舍五人。于是：           總運量=調(diào)配（土石方）方數(shù)×n式中：n平均運距單位（級），其值為：  n = （L - L免）/ A其中：L 平均運距；  &#

54、160;     L免免費運距。    在土石方調(diào)配中，所有挖方無論是“棄”或“調(diào)”，都應予以計價。但對于填方則不然，要根據(jù)用土來源來決定是否計價。如果是路外借土，那當然要計價，倘若是移挖作填調(diào)配利用，則不應再計價，否則形成雙重計價。因此計價土石方必須通過土石方調(diào)配表來確定其數(shù)量為：計價土石方數(shù)量=挖方數(shù)量十借方數(shù)量    一般工程上所說的土石方總量，實際上是指計價土石方數(shù)量。一條公路的土石方總量，一般包括路基工程、排水工程、臨時工程、小橋涵工程等項目的土石方數(shù)量。對于獨立大、中橋梁、長隧道的土

55、石方工程數(shù)量應另外計算。具體計算及調(diào)配見路基土石方數(shù)量計算及調(diào)配表第四章 排水設(shè)計4 排水設(shè)計4.1 公路排水設(shè)計的內(nèi)容公路排水設(shè)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(jié)構(gòu)內(nèi)部排水通過裂縫、接縫或面層空隙下滲到路面結(jié)構(gòu)（面層、基層和墊層）內(nèi)部，或者由地下水或道路兩側(cè)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。4.2 設(shè)計依據(jù)公路路基設(shè)設(shè)計規(guī)范 公路排水設(shè)計規(guī)范 公路工程技術(shù)標準4.3 路基排水設(shè)計4.3.1 地表排水設(shè)備的類型（1）邊溝：設(shè)置在挖方路基的路肩外側(cè)，或低路堤的坡腳外側(cè)，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。（2）排水溝：用來引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。4.3.2 邊溝設(shè)計挖方路基及填土高度低于路基設(shè)計要求的臨界高度的路堤，在路肩外緣均應設(shè)計縱向人工溝渠，稱之為邊溝，其