四川省仁壽縣至洪雅縣段高速公路設計畢業(yè)設計說明書

1、河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 2014年摘 要本設計是四川省仁壽縣至洪雅縣段高速公路設計。路線全長為6884.372m，路基寬度為24.5m，行車道寬度為4×3.75m，其中規(guī)劃遠景設計年限為20年。設計內容包括道路技術等級與技術標準論證、道路方案設計、指定路段技術設計及專題設計。主要內容包括：平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路基設計、擋土墻設計、公路排水及防護工程、路面結構設計。在設計過程中參閱了相關文獻資料，并嚴格按照規(guī)范標準設計。線形設計部分，充分考慮了地形地質、安全、環(huán)保、土地利用、施工條件及經(jīng)濟等因素；縱斷面設計根據(jù)道路等級、沿線自然條件和構造物控制

2、標高等確定路線合適的標高、各坡段的縱坡度和坡長，并設計豎曲線；在橫斷面設計部分綜合考慮公路等級、行車要求、自然地質條件、施工方法，兼顧當?shù)剞r田建設，保證路基的穩(wěn)定和排水，來作出正確的設計。在路基設計部分選擇合理的路堤填料與壓實標準；在擋土墻設計部分，采用了多種擋土墻，傾斜基底，充分考慮了擋土墻的經(jīng)濟性和安全性；在公路排水及防護工程部分充分考慮到當?shù)氐刭|狀況，以及美化環(huán)境、改善景觀和舒緩駕駛人員視覺疲勞等因素，對該路段部分邊坡采用草皮護坡以及窗式護面墻等進行防護；在路面結構設計部分，根據(jù)設計要求和實地情況選用了瀝青混凝土路面。本設計使用了緯地道路設計軟件出圖，效率高。關鍵詞：路線；高速公路設計；

3、平縱橫設計；路基設計；擋土墻設計；路面設計abstractthis design is renshou of sichuan province to hongya period of highway. the total length of route is 6476 meters. roadbed width is 24.5 m, width is wild 4 x 3.75 m, including planning and design of vision for 20 years.design the content and include the industrial grade o

4、f the road and proof, road conceptual design, appointing the technical design of highway section and special topic to be designed of the technical standard.it including: graphic design, alignment design, cross-sectional design, roadbed design, retaining wall design, road drainage as well as protecti

5、ve engineering and pavement structure design. the design is in strict accordance with the code standard and consults related references. the factors of topography, geology, safety, environmental protection, land use, construction condition and economics were taken into consideration in linear desin;

6、 in the lignment design, according to the road grade, natural conditions and control elevation of structure, the design determines the appropriate elevation, the longitudinal slope and slope length of each slope section, and designs vertical curve; in the part of cross-sectional design, the design c

7、onsiders highway grade, driving requirements, natural geological condition, the construction method, and local farmland construction in order to guarantee the stability of roadbed and drainage. in the roadbed design part we should select reasonable embankment packing and compacted standards; in the

8、part of retaining wall design, the designer uses many retaining walls and sloping base and the economy and safety of retaining wall are taken in account; in the design of highway drainage and protective engineering, in view of the factors of local geology condition, landscaping, landscape improvemen

9、t and relieving of visual fatigue of drivers, the design uses grass sod as well as facingwall of window-type to protect part of the side slope; in the part of pavement structure design, according to the design requirements and local conditions, the design selects bituminous concrete pavement.this de

10、sign used hint road design software to leave the chart, the efficiency is high.keywords: line; highway designing；flat freely design; subgrade design; retaining wall design; pavement design30目 錄0 緒論11 工程概況11.1 地質氣候條件及材料21.2 設計原始資料22 道路路線設計22.1 道路方案設計32.2 指定路段技術設計33 路基結構設計103.1 橫斷面設計103.2 路基邊坡坡度103.3

11、挖填結合路堤113.4 路基防護結構物設計113.5 擋土墻設計124 路面結構設計204.1 確定自然區(qū)劃和路基潮濕類型及土基回彈模量204.2 交通量、軸載分析204.3 選擇路面結構形式224.4 按容許彎沉計算路面厚度224.5 驗算瀝青混凝土面層底面的彎拉應力234.6 驗算石灰粉煤灰碎礫石基層底面彎拉應力245 綜合排水設計265.1 邊溝265.2 排水溝265.3 截水溝265.4 急流槽275.5 涵洞276 橋277 技術經(jīng)濟分析278 總結28致 謝29參考文獻30附件1：直線曲線及轉角表附件2：逐樁坐標表附表3: 路基設計表附件4：路基土石方數(shù)量表附件5：路基超高加寬表

12、 四川省仁壽縣至洪雅縣高速公路設計學生 楊仁 指導教師 董輝 河北工程大學土木工程學院道橋專業(yè)0 緒論高速公路能夠提高車速，使車輛快速流通，縮短物資交流周期，使人民群眾生活、工作快速、高效、便利，同時也是一個國家綜合實力的體現(xiàn)。50年來，我國公路建設已取得巨大成就?；仡櫸覈钒l(fā)展歷程，對比世界公路發(fā)展趨勢，可以認為，我國公路交通正處于擴大規(guī)模、提高質量的快速發(fā)展時期。但是，由于基礎十分薄弱，我國公路建設總體上還不能適應國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要，與發(fā)達國家的先進水平相比還有較大差距。從公路技術等級看，在全國公路總里程中還有近20萬公里等外公路，等外公路占公路總里程的比重達到14.4，西部地區(qū)更

13、高，達到21.8，技術等級仍不理想。從行政區(qū)劃分布看，由于經(jīng)濟發(fā)展和人口分布的不平衡，公路發(fā)展在各地區(qū)之間存在著較大差距，總的來看，東部地區(qū)公路密度較大，高等級公路的比例也較高，明顯高于全國平均水平，更高于中、西部地區(qū)水平。因此，為逐步實現(xiàn)我國交通運輸現(xiàn)代化的總體戰(zhàn)略目標，按照道路的使用功能和交通需求，重點提高經(jīng)濟相對發(fā)達地區(qū)的公路技術等級，根據(jù)國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略，大力扶持西部地區(qū)公路基礎設施建設，將是本世紀末以至下世紀初我國公路交通發(fā)展的戰(zhàn)略重點。由于國民經(jīng)濟的發(fā)展和路網(wǎng)完善的需求，高速公路逐步進入山區(qū)。高速公路由于其線形指標高，工程艱巨，投資巨大，對自然環(huán)境的破壞也非常嚴重。隨著環(huán)境保護理

14、念的日益深入人心，對于山區(qū)高速公路的勘察設計、施工運營等方面的環(huán)保要求也越來越高。山區(qū)公路環(huán)境載體主要是自然環(huán)境，也是地質環(huán)境。一般山區(qū)地形地質條件復雜，地質環(huán)境脆弱，地質災害多發(fā)，高速公路的建設難免會出現(xiàn)挖坡、填溝、打洞（隧道），對地質環(huán)境造成嚴重破壞，處理不好還會誘發(fā)和加劇各種地質災害，增加公路建設投資，影響工期，甚至給運營階段帶來嚴重的安全隱患。因此山區(qū)高速公路的環(huán)保主要是地質環(huán)境的保護和地質災害的防治。1 工程概況遂資眉高速公路眉山段位于眉山市境內，路線經(jīng)仁壽縣北斗、謝安、寶馬、滿井、虞丞、洪峰，東坡區(qū)金花、永壽、松江、修文、三蘇，丹棱縣、仁美，洪雅縣洪川、止戈，止于洪雅縣止戈鎮(zhèn)唐埃山

15、，接擬建的樂雅高速，路線大體呈東西走向，仁壽縣城、眉山市區(qū)、丹棱縣城、洪雅縣城為主要控制點。路線全長119.135公里，主線采用設計速度80km/h，雙向四車道，路基寬24.5米，全線瀝青混凝土路面，橋涵汽車荷載：公路-級，設計洪水頻率：橋涵及路基1/100，橋涵與路基同寬，隧道寬2×10.25，a級交通工程及沿線設施，其余指標按公路工程技術標準 （jtgb01-2003）的規(guī)定與要求執(zhí)行。1.1 地質氣候條件及材料這里氣候溫和，土壤肥沃，資源豐富，交通不發(fā)達。地勢由中間向兩側傾斜，屬低山丘陵。境內的山脈縱橫，丘陵起伏，山間小盆地錯落期間。巖性主要是：巖漿巖，沉積巖，變質巖三大類，代

16、表巖種45種，其中花崗巖，流紋巖、凝灰?guī)r等酸性巖占57.3%；閃長巖、安山巖等中性占3.4%；砂礫巖、粉砂巖、頁巖等沉積巖占20.6%；片巖、變粒巖等變質巖占18.7%。地質構造主要為斷裂構造，但無大規(guī)模的區(qū)域性斷裂通過，區(qū)域構造是穩(wěn)定的。 1.2 設計原始資料（1）本段公路沿線1/2000地形圖一份。（2）設計任務書一份。（3）規(guī)劃遠景設計年限為20年。交通量計算資料：表1-1 預測交通量（pcu/d）年 度20142019202420292034交通量13054年增長率（）8.776.565.284.572 道路路線設計交通量計算資料：表2-1交通量計算表年 度20142019202420

17、292034交通量1305418271235592894334607年增長率（）8.776.565.284.57表2-2車型比例（2014年預測結果）車 輛大型客車小型客車小型貨車中型貨車大型貨車拖掛車及集裝箱車型比例（%）14.1023.4213.4116.4718.3514.68根據(jù)資料：年平均增長率是6.2950%，設計年限平均日交通量：，根據(jù)規(guī)范年平均日交通量在25000-55000（輛/日）可確定為四車道高速路，設計速度100km/s。確定道路技術指標：由于該地區(qū)位于山嶺區(qū)，根據(jù)公路工程技術標準（jtgb01-2003）確定道路技術指標如下表：表2-3主要技術指標項目名稱單位指標值備

18、注公路等級高速山嶺重丘計算行車速度（km/h）100路基寬度（m）24.5平曲線極限最小半徑（m）400平曲線一般最小半徑（m）700行車視距（m）110不設超高平曲線最小半徑（m）4000最大縱坡（%）4最小縱坡長度（m）250凸型豎曲線一般最小半徑（m）10000凹型豎曲線一般最小半徑（m）6500豎曲線最小長度（m）85路基設計洪水頻率1/100地震基本烈度度主要執(zhí)行的標準和規(guī)范如下：公路工程技術標準（jtg b01-2003）；公路路線設計規(guī)范（jtg d20-2006）；公路路基設計規(guī)范（jtg d30-2004）；公路瀝青路面設計規(guī)范（jtg d50-2006）；公路排水設計規(guī)范

19、（jtj 018-1996）等。2.1 道路方案設計公路工程是一項系統(tǒng)工程，是路線、路基、路面、防護排水、橋涵、隧道、交叉工程、沿線設施、水文、地質、環(huán)境保護、水土保持、施工環(huán)境、養(yǎng)護等多專業(yè)為一體的綜合體系，公路設計應綜合處理好各專業(yè)的關系，合理掌握公路的建設規(guī)模與技術標準及全線技術指標的總體運用，注重平、縱、橫三個方面組合而成的立體線形，盡力做到線形連續(xù)、視線良好，與沿線自然環(huán)境、地形、地物、不良地質、規(guī)劃、文物、軍事等設施總體協(xié)調適應，減少拆遷、少占耕地，充分論證環(huán)境敏感點及水土保持工作。應事先考慮好取棄地的位置，采取積極有效的治理防護措施，將環(huán)境保護、水土保持工作與公路設計緊密結合。本

20、段公路由于地形極其復雜，在山區(qū)主要考慮道路景觀設計，采取高架橋。注：具體設計內容見附圖中的平面和縱斷面設計成果圖。2.2 指定路段技術設計2.2.1 路線設計路線平面設計定導向線路線平面設計定導向線（1） 在大比例尺地形圖上，仔細研究路線布局階段選定的控制點的地形，在選線的時候盡量避免這些點。還有圖形上的地質情況，選擇有利的地形，如平緩、順直的山坡，開闊的餓側溝，利于回頭的地點等，擬定路線各種可能的走法。（2） 根據(jù)等高線的距離及選用的平均縱坡i均（5.0%-5.5%視地形的曲折程度而定）。在本設計中取5.0%，根據(jù)式均計算出等高線之間的平均，然后用圓規(guī)量取的距離（與比例尺地形圖相同）。從起點

21、開始按擬定走法在等高線上依次截取a，b，c等點，如最后一點位置和標高均接近另一固定點時，說明此方案成立，否則，修改走法或調整i均重試方案直至路線符合要求。（3） 連接各點，分析研究形成的折線在利用地形和避讓地物，以及工程艱巨情況，選擇應該穿過或避讓的中間點作為控制點。修正導線，平面試線導向線是一條折線，還應該根據(jù)技術標準的要求綜合坡度變化情況，確定必須通過的點，做修正導向線。然后用以點連接，以線穿點的方法定出平面設線，反復設線最后定出交點。為了使路線更為經(jīng)濟合理，而當?shù)氐牡匦螚l件很復雜，因此在平面試線的基礎上附加敷設曲線或是隧道，確定中樁位置。做出縱、橫斷面，然后在橫斷面上用透明模板確定路基中

22、線的最佳位置。連接這些點，做出二次導線，再進一步根據(jù)二次導向線對路線局部進行修改，最后定出線位。2.2.2 平面線形設計平面線形要素組合，是對修正后的導向線依次在各交點進行局部平曲線設計?；揪€形按“直線回旋線圓曲線回旋線直線”的順序組合。本設計均采用此種組合類型。基本型中的回旋線參數(shù)以及圓曲線長度均應符合有關規(guī)定。兩回旋線可以相等，也可以根據(jù)地形條件設計成不相等的非對稱型線形。從線形的協(xié)調看，宜將曲線中的。平曲線要素計算：根據(jù)地形、地貌條件以及有關規(guī)定，首先定出緩和曲線長度和圓曲線半徑小，再根據(jù)路線設計手冊中有關平曲線要素計算公式，可求得平曲線各要素值，公式如下： （2-1） （2-2） （

23、2-3） （2-4） （2-5） （2-6） （2-7）緩和曲線切線增值，（m）；設緩和曲線后，主圓曲線的內移值，（m）；緩和曲線終點處的緩和曲線角；切線長，（m）；曲線長，指曲線的起點至終點之間的弧線長度，（m）；外距，指交點至曲線中點的距離，（m）；校正值，（m）。：=82°1438.1 圖 2-1 圓曲線幾何要素注：平曲線設計成果詳見“附件1直線、曲線及轉角表”2.2.3 縱斷面設計縱斷面圖的繪制（1） 縱坡設計的一般要求為： 縱坡設計必須滿足公路工程技術標準（jtg b01-03）的各項規(guī)定。 為保證車輛能以一定速度安全順適地行駛，縱坡應有一定的平順性，起伏不宜過大和過于頻繁

24、。盡量避免采用極限縱坡值，合理安排緩和坡段，不宜連續(xù)采用極限長度的陡坡夾最短長度的緩坡。 縱坡設計應對沿線地形、地下管線、地質、水文、氣候和排水等綜合考慮，視具體情況加以處理，以保證道路的穩(wěn)定與通暢。 一般情況下縱坡設計應考慮填挖平衡，盡量使挖方運作就近路段填方，以減少借方，降低造價。 在平原微丘區(qū)，縱坡除應滿足最小縱坡要求外，還應滿足最小填土高度要求，保證路基穩(wěn)定。 （2） 最大縱坡的要求：各級道路允許的最大縱坡是根據(jù)汽車的動力特征、道路等級、自然條件以及工程、運營經(jīng)濟等因素，通過綜合分析，全面考慮，合理確定的。根據(jù)我國公路工程技術標準（jtg b01-03）的規(guī)定，如受地形條件或其它特殊情

25、況限制時，經(jīng)技術經(jīng)濟論證合理，最大縱坡可增加1%。（3） 最小縱坡的要求：為使道路上行車快速、安全和通暢，希望道路縱坡設計的小一些好。但是，在長路塹、低填以及其它橫向排水不通暢地段，為保證排水要求，防止積水滲入路基而影響其穩(wěn)定性，均應設置不小于0.3%的最小縱坡，一般情況下以不小于0.5%為宜。當必須設計平坡或縱坡小于0.3%時，邊溝應作縱向排水設計。（4）平縱組合設計: 1）設計原則（1）應在視覺上能自然的引導駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。（2）注意保持平、縱線形的技術指標大小應均衡。（3）選擇組合得當?shù)暮铣善露?，以利于路面排水和行車安全。?）注意與道路周圍環(huán)境的配合，它可以減輕駕駛員

26、的疲勞和緊張程度，并可起到引導視線的作用。 2）平曲線與豎曲線的組合（1）平曲線與豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于平曲線。（2）平曲線與豎曲線大小應保持平衡。 3）暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合應合理、悅目。（5）最小填土高度的確定:由于設計路段屬高速公路，故路基要求保持干燥狀態(tài)。該區(qū)處于3區(qū)，路基所用填料為粘性土，根據(jù)規(guī)范，路基臨界高度參考值為h1=2.02.4 m，為安全起見，取2.4 m.根據(jù)地質條件，該區(qū)地下水位埋深為1520 m，所以本地區(qū)只需考慮最小填土高度即可。根據(jù)規(guī)范要求該地區(qū)的最小填土高度為0.40.7 m，同時，需滿足0.5 m設計洪水位的要求，所以最小填土高度取1.2 m

27、。（6）橋梁、通道控制標高的確定:道路縱斷面設計標高是指路基頂面邊緣的標高，高速公路則是指中央分隔帶外側邊緣的標高。在本設計中，路線所穿越的河流沒有通航要求，河流上的橋梁只需滿足路線和洪水的要求，洪水位為48 m。由于該段公路為高速公路，有些路段填方高度較高，故需設置通道，以避免人、畜影響交通。 （7） 坡長的限制：汽車在縱坡上行駛時存在一個穩(wěn)定車速，與之相對應的有一個穩(wěn)定的坡長，從運行質量看，縱坡長度不宜超過穩(wěn)定坡長。因此對縱坡的長度有一定的限制：根據(jù)我國公路工程技術標準（jtg b01-03）的規(guī)定，最大坡長為和自己的坡度有關每增長一個百分點，坡長增加200m，如坡度為3%最大坡長為110

28、0m。豎曲線要素計算公式： （2-8） （2-9） （2-10）l豎曲線長度，（m）；r豎曲線半徑，（m）；坡差，其值=i i-1，（%）；t豎曲線切線長，（m）；e豎曲線外距，（m）。（8） 縱斷面設計過程如下： 準備工作：縱坡設計之前在厘米繪圖紙上，按比例標注里程樁號和標高，點繪地面線，填寫有關內容。 標注控制點，它是用“路基透明模板”在橫斷面上得到的。 試坡：在已經(jīng)標出的“控制點”、“經(jīng)濟點”的縱斷面圖上，根據(jù)技術指標、選線意圖，結合地面起伏變化，本著以“控制點”為依據(jù)，照顧多數(shù)“經(jīng)濟點”的原則，在這些點位間進行穿插取值，試定出若干直坡線。 調整：調整的方法是對初擬訂的坡度線平抬、平降、

29、延伸、縮短或改變坡度值。 核對。 定坡：經(jīng)調整核對無誤后，逐段把直坡線的坡度值、變坡點樁號和標高確定下來。 設置豎曲線：根據(jù)技術標準、平縱組合均衡等確定豎曲線半徑，計算豎曲線要素。以豎曲線1為例說明豎曲線計算方法：設， 曲線長 切線長，外距圖2-2 豎曲線要素示意圖表2-5 豎曲線要素jd 要素）150005747.75373.8751.973270025975.66487.831.6992.2.4超高和加寬加寬：為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力，將路面做成外側高于內側的單向橫坡的形式，這就是曲線上的超高，本段公路采用繞中央分隔帶中線旋轉的方式。對于r>250m的圓曲線，由于其

30、加寬值過小，可以不加寬。本設計中圓曲線半徑均大于250m，故不設計曲線加寬。超高：合理地設置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛在曲線上的穩(wěn)定性和舒適性。根據(jù)設計速度、超高和平曲線半徑的關系，可以選取合適的超高率。2.2.5 視距計算道路設計中，要注意路線內側是否有樹林、房屋、邊坡等阻礙司機的視線，這種處于隱蔽地段的彎道成為“暗彎”。“暗彎”需要進行視距檢查，若不能保證最短視距，加寬中間帶、加寬路肩或將構造物后移等措施處理；若因挖方邊坡妨礙視線，則按所需凈距繪制視距曲線開挖視距臺。最大橫凈距的計算；圖中陰影部分是阻礙司機視線的范圍，范圍以內的障礙物都應加以清除。h為內側車道上汽車應保證

31、的橫凈距。假設駕駛員的視線距離路面1.2m駕駛員座位距未加寬是路面內邊緣的水平距離為1.5m。檢查平面視距時應以視點為起算點。車輛在彎道上行使是視點的運動軌跡半徑為 （2-11）式中：r彎道圓半徑曲線,（m）；b彎道路面寬度,（m）。對平面視距的檢查，首先應計算出保證設計所需要的最大橫凈距h,其次是計算實際條件下所提供的能通視的橫凈距，若，設計視距可以得到保證，若，則應清除障礙物，以滿足的要求。最大橫凈距h，應根據(jù)是否設置緩和曲線以及曲線長度是否大于視距長度等條件分別進行。圖2-3 橫凈距計算圖則本設計中停車視距不得小于160m（設回旋曲線）,取180mlshr圖2-4停車視距圖（1）（如右圖

32、） 滿足要求。（2） 大于160m,所以計算同（1）2.2.6 逐樁坐標表高等級公路的線性指標高，表現(xiàn)在平面上是圓曲線半徑較大，緩和曲線較長，在測設和放樣時須采用坐標法，方能保證其測量精度。本段采用高斯投影3度帶平面直角坐標系統(tǒng)。逐樁坐標是指各中樁的坐標，其計算和測量的方法是按從整體到局部的原則進行的，步驟如下：（1） 根據(jù)資料所獲得的導線點坐標計算交點坐標，紙上定線的交點坐標可以在圖紙上量取，而直接定線的交點坐標用全站儀測量也可以很方便的獲得。（2） 先計算直線和曲線主要點中樁坐標，然后計算緩和曲線、圓曲線上每一中樁的坐標。（3） 將計算結果列表，見附件2 “逐樁坐標表”3 路基結構設計公路

33、路基是路面的基礎，它承受著本身巖土自重和路面的重量，以及由路面?zhèn)鱽淼男熊嚭奢d，所以路基是公路的承重主體。為了保證路基的強度與穩(wěn)定性，使路基在外界因素作用下不致產(chǎn)生超過允許值的變形，在路基的整體結構中還必須包括各項附屬設施。其中有路基排水，路基的防護與加固，以及與路基工程直接相關的其他設施。如：棄土堆、護坡道取、土坑碎落臺等。3.1 橫斷面設計道路橫斷面是指中線上各點沿法向的垂直剖面，它是由橫斷面設計線和地面線組成的。其中橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝、邊坡、截水溝、護坡道以及環(huán)境保護措施。該路段的橫幅布置類型為雙幅雙車道。公路橫斷面的組成和各部分的尺寸由規(guī)范根據(jù)設計交通量、交通組成

34、、設計車速、地形條件等因素確定。路肩不加寬，（查公路工程技術標準（jtgb012003）。設2.0m寬中間帶,行車道兩邊硬路肩寬度為2.50，土路肩寬度為0.75m。本公路采用瀝青混凝土路面。路面橫坡2%，路肩橫坡度為3%。在具體設計每個斷面之前，先確定路基的標準橫斷面（或稱“典型橫斷面”）。在標準橫斷面圖中，一般要包括路堤、路塹、半挖半填、擋土墻路基、砌石路基等。斷面中的邊坡坡率。邊溝尺寸、擋土墻斷面等必須按現(xiàn)行公路路基設計規(guī)范的規(guī)定確定。具體標準橫斷面見“附圖：標準橫斷面” 路基設計表見“附表3：路基設計表”。圖3-1路基寬度示意圖3.2 路基邊坡坡度路基邊坡坡度，是路基設計的基本任務。確

35、定路基邊坡坡度，對于路基穩(wěn)定和橫斷面經(jīng)濟至關重要，下面是本道路路塹、路堤邊坡具體設計。3.2.1 路塹邊坡由于設計的道路挖方較多，由此需要開挖路塹。路塹開挖破壞了原地層的天然平衡狀態(tài)，特別是深路塹邊坡穩(wěn)定性較低。從邊坡的穩(wěn)定性需要出發(fā)。通常是邊坡越緩，穩(wěn)定性越高。但是亦非盡然。對于風化嚴重的某些軟弱巖性變坡，如果坡面越緩，坡面與大氣基礎面積越大，風化程度隨之加劇。本段公路水文狀況對路塹的影響較大，地質條件越差，水文破壞作用越明顯，因此路塹的排水至為重要。路塹必須設置邊溝，以排除邊坡和路基表面的降水。邊溝的排水要求具有合適的邊坡，為此對于較長的路塹地段，除不宜設置縱向水平縱坡，或超過邊溝允許水流

36、沖刷的較大縱坡必須設置平坡或陡坡時，邊溝也要進行特別處理。3.2.2 路堤邊坡本設計中，部分路段填方較大，（對于超過20m石質路堤稱為高路堤）。高路堤的填方數(shù)量大，采用折線形或階梯型邊坡。折線為自上而下逐漸放緩邊坡斜度，階梯形是在中間設置防護平臺，平臺上下段邊坡斜度，路肩邊緣設置土埂與護欄，邊坡適當防護與加固。原地面傾斜的全填路堤，當傾斜度陡于1:5時，將原地面挖成臺階，臺階寬度等于或大于1m，向內側傾斜1%-2%,或將原地面鑿毛，原地面傾斜陡于1:2，則宜設置石砌護腳等橫斷面形式。傾斜地面的填方上方坡腳，采取措施阻止地面水滲入路堤內，保證路堤不致沿緣地面向下滑動。石砌護腳等還同時起著減少填方

37、數(shù)量和壓縮路基占地寬度的作用。在巖石地段的半填半挖路基或跨越深溝的路堤可利用挖方路基的石料進行填筑。沿河路段填方較大，可在對面山坡挖土，兼拓寬河道。當石料不足時，亦可在路基外部積石，內部填土。但填石部分的接合面應設反濾層，以防止填土流失，影響路基穩(wěn)定。填石邊坡的外層，一般應選用堅硬而未風化的石料填筑，必要時進行排砌，以增強穩(wěn)定性。較陡山坡上的半填半挖路基，由于填方不大，但山坡伸出較遠不易填筑時，可以修筑護肩，護肩應用當?shù)夭灰罪L化的片石砌筑，護肩的內外坡面均直立，基底面以內以1:5向內。如果填方量較大，而且地面橫坡陡峭，填方不易穩(wěn)定或無法填筑，則可就近利用廢石方，選擇較大的石塊，采用石砌護坡或面

38、墻，其邊坡采用1:0.5。3.3 挖填結合路堤當填方部分的地面橫坡陡于1:5，石質應該挖臺階或鑿毛；挖方部分應設邊溝或同時設置截水溝。挖方邊坡如陡峭，坡面巖石性質較差或有其他地質不良現(xiàn)象，設置上方山坡?lián)跬翂Γ灾芜吰虏恢禄瑒?，減緩邊坡坡度。如果坡面為易風化的巖石，在日曬雨淋及溫差干濕循環(huán)作用下，將產(chǎn)生坡面剝落或水落現(xiàn)象，零碎土石不斷落下，堵塞邊溝時，坡面需要防護，在挖方坡角處設置高度為1米左右的擋土墻，頂寬適當放大，兼起碎落臺作用，定期予以清理。為保護路基邊坡穩(wěn)定性，設置護坡道。3.4 路基防護結構物設計由于本道路處于山嶺區(qū)，巖石大面積的暴露與空間，長期受自然因素的強烈作用。巖石在不利的條件

39、作用下，物理性質經(jīng)常發(fā)生變化。巖性差的巖體，加劇風化；路基在溫差作用下，形成干濕循環(huán)，可導致強度衰減和剝蝕。為了確保路基的強度和穩(wěn)定性，特設計路基的防護促使如下：3.4.1 路基防護結構物設計對于巖石表面易風化，但是較完整，尚未剝落的新斷面，用石灰爐渣混合漿、三合土、四合土等抹面。3.4.2 噴漿施工防護對于易風化而坡面不平整的巖石挖方邊坡，厚度一般為20cm，用水泥、石灰、河砂及水，按照1:1:6:3配合，噴漿前后的處治，與抹面相同。3.4.3 沖刷防護采用草皮防護（采用臺階式疊加砌），草皮割成塊狀的草皮磚，尺寸為，厚。在坡腳下的基礎部分鋪草皮3層，伸出坡腳以外的寬度視情況而定，但不小于。為

40、了使草皮與邊坡牢固結合，可用柳枝尖或木尖樁將草皮磚釘住。3.5 擋土墻設計3.5.1擋土墻位置的選擇路塹擋土墻大多數(shù)設在邊溝旁。山坡?lián)跬翂紤]設在基礎可靠處，墻的高度應保證墻后墻頂以上邊坡的穩(wěn)定；當路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近，基礎情況相似時，應優(yōu)先選用路肩墻，若路堤墻的高度或圬工數(shù)量比路肩墻顯著降低，而且基礎可靠時，宜選用路堤墻；沿河路堤設置擋土墻時，應結合河流情況來布置，注意設墻后仍保持水流流暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。3.5.2 擋土墻的作用及要求1）作用（1）路肩墻設置在高填路堤或陡坡路堤的下方，可以防止路基邊坡或基地滑動，確保路基穩(wěn)定，同時可收縮填土坡腳，減少填土數(shù)量

41、，減少拆遷和占地面積，以及保護臨近線路的既有建筑物。（2）濱河及水庫路堤，在傍水一側設置擋土墻，可防止水流對路基的沖刷和侵蝕，也是減少壓縮河床或少占庫容的有效措施。（3）設置在隧道口或明洞口的擋土墻，可縮短隧道或明洞長度，降低工程造價。 （4）設置在橋梁兩端的擋土墻，作為翼墻或僑臺，起著護臺及連接路堤的作用。（5）抗滑擋土墻則可用于防止滑坡。2） 要求（1）不產(chǎn)生墻身沿基地的滑移破壞。（2）不產(chǎn)生墻身繞墻趾傾覆。（3）不出現(xiàn)因基底過渡的不均勻沉陷而引起墻身的傾斜。（4）地基不產(chǎn)生過大的下沉。（5）墻身截面不產(chǎn)生開裂破壞3.5.3 擋土墻的埋置深度對土質地基，基礎埋置深度應符合下列要求：無沖刷時

42、，應在天然地面以下1m；有沖刷時，應在沖刷線以下1m。3.5.4 擋土墻的排水設施擋土墻應設置排水設施，以疏干墻后土體和防止地面水下滲，防止墻后積水形成靜水壓力，減少寒冷地區(qū)回填土的凍脹壓力。排水設施主要包括：設置地面排水溝，引排地面水，夯實回填土頂面和地面松土，防止雨水及地面水下滲，必要時可加設鋪砌，對路塹擋土墻趾前的邊溝的因用鋪砌加圍，以防邊溝水滲入基礎，設置墻身泄水，排除墻后水。漿砌片石墻身應在墻前地面以上設泄水孔。墻較高時，可在墻上部加設一排匯水孔，排水孔的出口應高出墻前地面0.3m。為防止水分滲入地基，下排泄水孔進水口的底部應鋪設30cm厚的粘土隔水層。泄水孔的進水口部分應設置粗粒料

43、反濾層，以免孔道阻塞。3.5.5仰斜式擋土墻的設計計算（1） 設計資料 設計荷載：公路一級。驗證荷載：掛車100； 填料：墻后填土容重，計算內摩擦角; 地基：地基容許承載力; 基地摩擦系數(shù)：； 地基與墻被的摩擦角； 采用片石重力式路堤墻，墻高5m,填土高度2m，填土邊坡1:1.5； 墻身材料：25號塊石，2.5號水泥砂漿，砌體容重k=18.5 kn/m3； 基底內摩擦系數(shù) 墻身分段長度10m。（2） 擋土墻布置擋土墻布置，通常在路基橫斷面圖和墻趾縱斷面圖上進行。布置包括： 擋土墻位置選定：路塹擋土墻大多數(shù)設在邊溝，山坡?lián)跬翂紤]設在基礎可靠處，墻的高度應保證墻后墻頂以上邊坡穩(wěn)定； 擋土墻的縱

44、向布置；確定擋土墻的起訖點和墻長，選擇擋土墻與路基或其他結構物的銜接。按地基和地形情況，確定伸縮縫與沉降縫的位置。布置各段擋土墻的基礎，不知泄水孔的位置，包括數(shù)量、間隔和尺寸等。 擋土墻橫向布置：選擇在墻高最大處、墻身斷面或基礎形式有異變處，以及其他必須樁號處的橫斷面圖上進行。 平面布置：對于個別復雜的擋土墻應做平面布置。（3） 擋土墻計算示意圖如圖：圖3-1擋土墻計算示意圖（4） 擋土墻荷載計算a. 車輛荷載換算汽20級： （3-1）q附加荷載強度掛車100級： ， 取主動土壓力計算 （1）求破裂角假設破裂面交于荷載中部，采用相應公式計算： 驗算是否交于荷載內： 堤頂破裂面至墻踵： 荷載內緣

45、至墻踵： 荷載外緣至墻踵： 因故假設正確（2）求主動土壓力系數(shù)k和k1 0.94 （3）求主動土壓力及其作用點位置 驗算荷載：掛車100計算方法及公式同計算荷載在規(guī)范規(guī)定中掛車100等代土層厚度為0.8m，從安全角度考慮取等代土厚度 計算結果如下： 比較結果可知，驗算荷載壓力較大。由于基底摩擦角系數(shù)較小，估計為滑動控制，故先用掛車100的土壓力計算b .擋土墻驗算（1）墻身自重墻身截面積墻身自重（2）抗滑穩(wěn)定性驗算 （3）抗傾覆穩(wěn)定性驗算 （4）基底應力驗算 一般不考慮拉力，基底進行應力重分布，此時按下式確定最大壓應力 （5）剪應力驗算截面上的應力為：驗算內容全部通過，故決定采用墻頂寬，底寬，

46、墻高，墻背仰斜，墻身分段長度為的擋土墻。c. 墻身自重:墻體自重w及其力臂zw計算見下表表3-1墻體自重及其力臂計算表體積重量力臂=8.13 =2.66 =61.17=1.17=26.82zw3=2.17所以 d. 墻體穩(wěn)定性驗算抗滑穩(wěn)定性驗算為傾斜基低因為，則抗滑滿足要求 抗傾覆穩(wěn)定性驗算抗傾覆滿足要求 合力偏心距和基底應力驗算 圖3-2仰斜式擋土墻的計算圖 因為 所以基地壓應力重新分布則 所以地基承載力滿足要求3.6 土石方調配土石方調配的目的就是為了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。通過調配合理地解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

47、理的調運條件下移作填方，達到填方有所“取”，挖方有所“用”，避免不必要的路外借土和棄土，以減少占用耕地和降低公路造價。本段公路處于山嶺區(qū)，挖填方較大。因此合理的土石方調配是公路施工合理經(jīng)濟的重要保證。根據(jù)土石方具體調配原則進行合理調配，前半程多為填方路段，需設取土坑，借土量、經(jīng)濟運距需綜合考慮，因此合理的土石方調配是公路施工合理經(jīng)濟的重要保證。1.調配要求（1） 土石方調配應按先橫向后縱向的次序進行；（2） 縱向調運的最遠距離一般應小于經(jīng)濟運距（按費用經(jīng)濟計算的縱向調運的最大限度距離叫經(jīng)濟運距）；（3） 土石方調運的方向應考慮橋涵位置和路線縱坡對施工運輸?shù)挠绊懀话闱闆r下，不跨越深溝和少做上坡

48、調運；（4） 借方、棄土方應與借土還田，整地建田相結合，盡量少占田地，減少對農業(yè)的影響，對于取土和棄土地點應事先同地方商量；（5） 不同性質的土石應分別調配?；仡^曲線路段的土石調運，要優(yōu)先考慮上下線的豎向調運。2.調配方法 土石方調配方法有多種，如累積曲線法、調配圖法、表格調配法等，由于表格調配法不需單獨繪圖，直接在土石方表上調配，具有方法簡單，調配清晰的優(yōu)點，是目前生產(chǎn)上廣泛采用的方法。表格調配法又可有逐樁調運和分段調運兩種方式。一般采用分段調用。表格調配法的方法步驟：（1） 準備工作：調配前先要對土石方計算精確復核，確認無誤后方可進行。調配前應將可能影響調配的橋涵位置、陡坡、深溝、借土位置

49、、棄土位置等條件表于表旁，借調配時考慮；（2） 橫向調運：即計算本樁利用、填缺、挖余，以石代土時填入土方欄，并用符號區(qū)分；（3） 縱向調運：確定經(jīng)濟運距，根據(jù)填缺、挖余情況結合調運條件擬定調配方案，確定調運方向和調運起訖點，并用箭頭表示。計算調運數(shù)量和運距，調配的運距是指計價運距，就是調運挖方中心到填方中心的距離；（4） 計算借方數(shù)量、廢方數(shù)量和總運量：借方數(shù)量=填缺-縱向調入本樁的數(shù)量；廢方數(shù)量=挖余-縱向調出本樁的數(shù)量；總運量=縱向調運量+廢方調運量+借方調運量；（5） 復核：橫向調運復核；填方=本樁利用+填缺；挖方=本樁利用+挖余；縱向調運復核；填缺=縱向調運方+借方；挖余+縱向調運方+

50、廢方；總調運量復核；挖方+借方=填方+借方。以上復核一般是按逐頁小計進行的，最后應按每公里合計復核；（6） 計算計價土石方：計價土石方=挖方數(shù)量+借方數(shù)量，根據(jù)土石方具體調配原則進行合理調配，具體的調配方案見“附表4：路基土石方數(shù)量表”。4 路面結構設計4.1 確定自然區(qū)劃和路基潮濕類型及土基回彈模量按照公路自然區(qū)劃圖本項目屬于vii3區(qū)，查公路瀝青路面設計規(guī)范（jtg d50-2006）可知vii3區(qū)為粘性土，處于潮濕狀態(tài)，取土的稠度，查公路路基設計規(guī)范（jtg d302004）得土基回彈。4.2 交通量、軸載分析（1） 預測交通量表4-1車型比例（2014預測結果） 車 型大型客車小型客車

51、小型貨車中型貨車大型貨車拖掛車及集裝箱車型比例（）14.1023.4213.4116.4718.3514.68表4-2車型資料表車型前軸重kn后軸重kn后軸數(shù)輪組軸間距m大型客車金龍xmq611044.3388.671雙5.17小型客車紅星牌hx6218.0016.001雙2.60小型貨車北京bj12158.3316.671雙2.75中型貨車東風eq14022.7069.301雙3.95大型貨車黃河jn15049.00101.601雙4.00拖掛車及集裝箱漢陽hy958k92.00184.001四3.50路面設計以雙輪組單軸載100kn為標準軸。（2） 以設計彎沉值為標準驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次 軸載換算軸載換算采用計算公式 ，計算結果如表4-3：表4-3軸載換算結果表（彎沉） 車型（kn）（次/日）金龍xmq6110前軸44.3311191655.66后軸88.671119161135.60漢陽hy958k前軸92.001117121191.19后軸184.0010.38