1、The Graduation Design for Bachelors DegreeXi gang zi to Er zhan of the Hei Nen highway in section two stages preliminary designs Heilongjiang Institute of Technology HarBin 摘 要本設計根據給定的資料，通過對原始數據的分析,根據該路段的地質、地形、地物、水文等自然條件,依據公路工程技術標準 、公路路線設計規范等交通部頒發的相關技術指標,在老師的指導和同學的幫助下完成的。設計內業詳細資料有：路線設計，包括紙上定線（山嶺區或越嶺

2、線）、繪制路線平面圖、路線縱斷面設計）；路基設計，完成兩公里橫斷面和路基土石方的計算及路基排水設計；路面設計，水泥混凝土路面設計；小橋涵設計，完成一項涵洞設計；路線交叉設計，完成一項路線平面交叉；設計概算編制，完成全線設計路段的初步設計概算；應用計算機繪制工程圖，按老師指導和要求完成。整個設計計算了路線的平、縱、橫要素,設計了路基、路面、平面交叉、小橋涵的尺寸等內容,由此圓滿完成了黑（河）嫩（江）公路西崗子至二站段兩階段初步設計。關鍵詞：路線，路基,路面,涵洞，平面交叉，施工組織，擋土墻ABSTRACTThis design according to the given data, throu

3、gh the analysis on the original data, according to the geological and topographical features, hydrology, and other natural conditions, according to the technical standards of highway construction, highway route design standard issued by the ministry of related technical indexes, the teachers guidanc

4、e and help the classmates.Design in details, including design: paper fixed line (mountain area or servants line) and drawing route map, line longitudinal design), Complete two kilometers roadbed design, calculation of cross-sectional and roadbed conditions and roadbed drainage design, Road design, t

5、he design of cement concrete pavement, Small bridge culvert design, complete a design, Line a crossover design, complete a line plane cross, Budget compilation, complete all sections of the design of the preliminary design program; The application of computer drawing engineering drawing, according t

6、o the requirements and the teacher.The design of the route computation, the longitudinal and lateral elements, design the subgrade pavement, plane and the size of the small bridge, etc., thus completing the xigangzi to erzhan of the Hei Nen highway in section two stages preliminary designs.Key words

7、: Route, roadbed, road, culvert，Route cross，Construction management plan，Retaining wall目錄摘要Abstract 第1章 緒論11.1 選題的背景、目的及意義1 1.2 設計任務11.3 路線概況11.4 公路等級和技術標準21.5 路線采用的技術經濟指標21.6 路線設計起訖點31.7 本章小結3第2章 路線42.1路線方案的說明和比較4 2.1.1 了解資料4 2.1.2 定線的原則與方法4 2.1.3 定線具體過程 4 2.1.4 路線方案的比選52.2 路線平面設計5 2.2.1 確定各平曲線半徑及緩

8、和曲線長度5 2.2.2設計確定平曲線的原則7 2.2.3特殊線形設計方法7 2.2.4 編制直線及轉角一覽表10 2.2.5平面圖標注10 2.2.6 彎道視距的檢查10 2.2.7 繪圖10 2.3 路線縱斷面設計10 2.3.1點繪地面線10 2.3.2 拉坡 調坡 定坡10 2.3.3 確定縱坡度，變坡點的位置10 2.3.4 縱斷面圖的詳細設計10 2.3.5 平、豎曲線的組合10 2.3.6豎曲線要素的計算112.3.7 平縱線形設計應注意避免的組合112.4 本章小結12第3章 路基路面及排水133.1路基設計13 3.1.1 邊坡的確定13 3.1.2 路基高度的確定13 3.

9、1.3 加寬超高設計14 3.1.4 排水系統的設計原則16 3. 1. 5 擋土墻設計17 3.1.6 橫斷面的繪出25 3.2路面設計25 設計原則25 路面結構的確定及材料的選擇25 施工要求25 路面設計計算書263.3 排水系統的設計原則343.4本章小結34第4章 橋涵 涵洞354.1 全線采用的涵洞354.2 涵洞的設計35 小橋涵位置確定35 洞口類型的選擇35 涵洞計算354.3 本章小結37第5章 路線交叉385.1 全線采用的路線交叉說明38 5.1.1 平面交叉設計概述38 5.1.2 平面交叉設計的基本要求385.2 平面交叉設計38 交叉口設計類型38 交叉口設計技

10、術指標38 平面交叉計算385.3 本章小結41第6章 環保設計416.1 環保設計方案416.2 本章小結41第7章 施工組織427.1 路基施工42 7.1.1施工準備42 填方路基施工42 挖方路基施工42 7.1.4路基填筑施工圖427.2水泥穩定底基層施工42 下承層的準備42 測量放樣42 混合料的拌和42 攤鋪混合料43 水泥穩定基層施工工藝437.3 水泥混凝土路面的施工工藝43 混合料設計43 施工方法437.4涵洞工程施工43 鋼筋砼管涵施工工藝44 圓管涵施工工藝流程圖44結論51參考文獻52致謝53 第1章 緒 論1.1 選題的背景、目的及意義本次畢業設計是在對公路勘測

11、設計、路基工程、路面工程、橋梁工程及其它有關專業課程的學習的基礎上，并在教師的指導下，完成一段公路的兩階段初步設計任務。本次設計的目的和意義是應用學過的專業知識，根據自己專業的服務去向,在老師的指導下獨立的完成一段公路的初步設計任務。通過此次設計可以培養我們的綜合設計能力,進而把學過的知識加以系統的應用和鞏固，使理論與生產實踐相結合。掌握路線設計、路基設計、路面設計、小橋涵設計及初步設計概算設計理論和具體設計方法，并能夠獨立完成全部設計的圖表。為自己走向工作崗位后適應生產實踐的需要打下堅實的基礎。1.2 設計任務本次設計任務主要包括：依據地形圖完成給定的初步設計路線設計： 紙上定線（山嶺區或越

12、嶺線） 進行方案比較（局部） 進行路線平面設計 進行路線縱斷面設計。路基設計： 完成2km路基橫斷面設計.土石方計算 及路基排水設計，結構設計，邊坡設計。路面設計： 水泥混凝土路面設計（詳細設計）。小橋涵設計：結合自身設計，完成一項涵洞設計。路線平面交叉設計：完成一處路線平面交叉設計。施工組織設計：完成施工組織設計重要是是施工進度和施工方法專項設計：路基擋土墻設計。1.3 路線概況本設計路段為山嶺區,沿線為第四級沖擊和洪積層，表層土壤為中液限粘土，中層為沖積形成的砂礫，圓礫，底層為白堊系砂巖。土壤滲透性較好，地層比較穩定。工程名稱：黑（河）嫩（江）公路西崗子至二站段,路線位于東經1265905

13、1273050，北緯493955495403之間。屬山嶺重丘區，植被為人工林和次生林，沿線所處自然區劃為區。年平均氣溫為3.0C 降雨量400mm600mm。冬季主導風向為西北風 年平均風速3.5m/s 多年平均最大凍深2.0米。水文情況：地表排水良好，地下水位埋深小于3米。公路主要病害：凍脹翻漿延流水。1.4 公路等級和技術標準(1-1)1.5 1.6 起點坐標 N-5185800 E-22396500 起點高程 519.000終點坐標 N-5183600 E-22399100 終點高程 590.320黑（河）嫩（江）公路西崗子至二站段 第2章 路線線形設計2.1路線方案的說明和比較2 .1

14、.1 了解資料首先要熟悉地形圖和所給的原始資料，分析其地貌、高差、河渠、 耕地、建筑物等的分布情況。定線的原則根據給定的起終點，分析其直線距離和所需的展線長度，選擇合適的中間控制點。在路線各種可能的走向中，初步擬定可行的路線方案，（如果有可行的局部路線方案，應進行比較確定），然后進行紙上定線。1在1:10000的小比例尺地形圖上在起，終控制點間研究路線的總體布局，找出中間控制點。根據相鄰控制點間的地形、地貌、地質、農田等分布情況，選擇地勢平緩山坡順直的地帶，擬定路線各種可行方案。 2.對于山嶺重丘地形，定線時應以縱坡度為主導；對于平原微丘區域（即地形平坦）地面自然坡度較小，縱坡度不受控制的地帶

15、，選線以路線平面線形為主導。最終合理確定出公路中線的位置（定出交點）。定線具體過程 （1）試坡：定均坡線。在山嶺重丘地帶，根據等高線間距和所選定的平均縱坡（視路線高差大小，一般選5%-5.5%）按計算得等高線間平均長度a(a=等高距/平均縱坡)進行試坡（用分規卡等高線），本設計中a取2cm，將各點連成折線，即均坡線。 （2）定導向線：分析這條均坡線對地形、地物等艱苦工程和不良地質的避讓情況。如有不合理之處，應選擇出須避讓的中間控制點，調整平均縱坡，重新試坡。經過調整后得出的折線，稱為導向線。（3）平面試線：穿直線：按照“照顧多數，保證重點”的原則綜合考慮平面線形設計的要求，穿線交點，初定路線導

16、線（初定出交點）。敷設曲線：按照路中線計劃通過部位選取且注明各彎道的圓曲線的長度。平面試線中要考慮平縱橫配合，滿足線形設計和標準的規定和要求，綜合分析地形、地物等情況，穿出直線并選定曲線半徑。 （4）修正導向線：縱斷面控制：在平面試線的基礎上點繪出粗略縱斷面地形線，（可用分規直接在圖紙上量距，確定地面標高），進行初步縱坡設計，并根據縱坡設計情況修正平面線形。橫斷面較核：根據初步縱坡設計，計算出路基填挖高度，繪出工程困難地段的路基橫斷面圖（如地面橫坡陡或工程地質不良地段等），根據路基橫斷面的情況修平面線形。 （5）定線： 經過幾次修正后，最終確定出滿足標準要求，平縱線型都比較合適的路線導線，最終

17、定出交點位置（一般由交點坐標控制）。 路線方案的比選 如有路線局部方案，應分別進行定線設計，經論證比較定出推薦方案，路線方案比較選擇主要考慮下列因素：（1）路線長度；（2）平、縱面線形指標的高低及配合情況；（3）占地面積；（4）工程數量（路基土石工程數量，橋梁涵洞工程數量）；（5）造價等。2.2 路線平面設計 根據路線幾何線形設計要求，確定路線平面線形各要素及其他們之間的配合；線形應與地、地物相適應，與道路所經地帶的地形、地物、環境、景觀相協調，而且減少工程數量，節省投資。 確定各平曲線半徑及緩和曲線長度 設計確定平曲線的原則1.在條件允許的情況下盡量使用大的曲線半徑（R10000m）。2.一

18、般情況下使用極限半徑的48倍或超高為24%的原曲線半徑值，即3901500m為宜。3.從現行設計要求方面考慮，曲線長度按最小值58倍。4.地形受限時曲線半徑應該盡量大于一般最小半徑。5.從視覺連續性角度，緩和曲線長度與平曲線半徑間應有如下關系。6.為使線形連續協調宜將回旋線與原曲線長度比例定位1：1：1，當曲線半徑較大，平曲線較長時 也可以為1 ：2：1。7.盡量保證全線指標均衡。根據設計資料，本次設計段路為二級路，設計速度為60Km/h，設計年限20年，全線共設10條平曲線，其中包含基本型和S形曲線等多種曲線。 特殊線形設計方法1、基本型：按直線回旋線圓曲線回旋線直線的順序組合，為了使線形連

19、續協調，宜將回旋線圓曲線回旋線的長度比設計成1:1:1；當半徑較大，平曲線較長時，也可以將回旋線圓曲線回旋線的長度比設計成1:2:1等組合形式。 校正后的交點與原來的交點相符。2、S型曲線：兩個反向圓曲線用回旋線連接的組合，兩圓曲線的半徑之比不宜過大，比值宜1：2，兩個回旋線參數A1與A2之比應小于2.0，有條件時以小于1.5為宜。當回旋線間不得以插入直線時，其直線的長度應符合以下公式：L（A1+ A2）/40。S型曲線計算算例例如JD6、JD7成S型JD6樁號為K82+343.331，偏角為左383617.8JD7樁號為K82+850.903，偏角為右304013.0交點間距mm m m 設

20、計曲線2的半徑和緩和曲線長mmmm擬m 在1到1/3之間由上兩式解得mmmmm各項驗算滿足要求(1) ZH=JD- Th1 = K82+071.250HY=ZH+Ls1= K82+239.250YH=HZ- Ls1 = K82+431.724HZ=ZH+Lh= K82+599.724(2) ZH=JD- Th2 = K82+601.398 HY=ZH+Ls2= K82+751.398 YH=HZ- Ls2 = K82+941.312 HZ=ZH+Lh= K83+091.312式中：ZH第一緩和曲線起點（直緩點）HY第一緩和曲線終點（緩圓點）YH第二緩和曲線終點（圓緩點）HZ-第二緩和曲線起點（

21、緩直點） 根據路線幾何線形設計要求，確定路線平面線形各要素及其他們之間的配合；線形應與地形.地物相適應，與道路所經地帶的地形.地物.環境.景觀相協調，而且減少工程數量，節省投資。在以上工作完成后，即可以繪制等高線根據中樁地面高程以及橫斷面數據利用內差繪制等高線。2.2.4 編制直線及轉角一覽表根據所得數據填寫直線轉角一覽表2.2.5 平面圖標注路線起終點里程、交點位置及編號、公里樁、百米樁、水準點地物、人工構造物、曲線主點樁號、曲線要素表、坐標網格等。2.2.6 彎道視距的檢查對于曲線內側受建筑物、樹木、路塹邊坡等限制較嚴的彎道應進行視距檢查，對于需要進行工程處理來保持視距的彎道繪出視距包絡圖

22、。2.2.7 繪圖根據路基橫斷面設計圖確定出公路用地范圍，并據此繪出公路用地圖，比例尺：縱向1:2000,橫向1:1000,圖上標出百米樁左右兩側的用地范圍，連結細實線，并注上占地寬度，各曲線要素點要標出。單曲線內中樁坐標計算2.3 路線縱斷面設計點繪地面線根據各里程樁號及對應的地面高程，點繪出路線地面線 。 拉坡 調坡 定坡 確定設計高程時，應根據公路路線設計規范規定公路的最大縱坡、限制坡長、縱坡折減、合成坡度等，并結合路線起終點、橋隧、交叉口、越嶺線埡口、沿溪線水位等控制點和經濟點的高程，確定出公路路線縱斷面設計線。該設計線必須滿足技術標準，又盡可能照顧平縱面線形的協調。同時還是最經濟的設

23、計。 確定縱坡度，變坡點的位置 高程縱斷面設計線不宜太碎，應保證最小坡長要求，變坡點位置應選擇在整10m樁號上，變坡點高程精確到小數點后三位，中樁精度小數點后三位。坡度值為“0.00%”。 縱斷面圖的詳細設計選取各變坡點處豎曲線半徑：計算各豎曲線要素。根據設計資料繪制出路線中樁點的地面線，并寫出縱斷面設計圖的地質土壤情況，地面標高里程樁號、橋涵位置、孔徑、結構類型、水準點的高程和位置坡度、填挖高度、與公路交叉的位置。縱坡設計應考慮汽車的性能。有利于安全.提高車速. 減少大氣污染。應當避免出現小于0.3%的不利于排水的縱坡度。 平、豎曲線的組合1. 平、豎曲線應相互重合，且平曲線應稍長于豎曲線。

24、2. 平、豎曲線大小應保持均衡。3. 暗、明彎與凸、凹豎曲線的組合合理。 4. 有些平、豎曲線應避免組合。 豎曲線要素的計算 （2-12） （2-13） （2-14） （2-15）注：R豎曲線半徑T豎曲線切線長E外距 前段坡線坡度 后段坡線坡度 當0時為凹型豎曲線；0時為凸型豎曲線。 例： 變坡點樁號 變坡點高程 R L T EK76+560 530.359 100000 0.854 85.352 42.68 0.09豎曲線起點高程=變坡點高程T 注：起點位于上坡段取負；起點位于下坡段取正切線高程=豎曲線起點高程+設計高程=切線高程h填挖高度=設計點高程-地面高程 注：凹型豎曲線取正；凸型豎曲

25、線取負；計算點到豎曲線起點距離坡線的中縱坡度；上坡取正；下坡取負；h豎曲線上任意點的距離 平縱線形設計應注意避免的組合1.應避免在凸型曲線的頂部和凹型豎曲線的底部插入小半徑平曲線。2.應避免在凸型豎曲線的頂部和凹型豎曲線的底部與反向平曲線變曲點重合。3.在長直線段或長平曲線內要盡量設成直坡線避免設置凸凹看不見的線形。4.平曲線長直線段內不要插入短的豎曲線。5.應避免在長直線上設置長坡凹型豎曲線路段這種路段易產生視覺的錯覺 造成超速行駛。2.4本章小節本章對公路紙上定線和方案的確定進行了詳細介紹，同時包括了路線平面設計（平曲線半徑及緩和曲線長度計算、等高線的繪制、平曲線的超高計算）、路線縱斷面設

26、計（點繪地面線，拉坡.調坡.定坡，確定縱坡度.變坡點的位置，縱斷面圖的詳細設計以及豎曲線要素計算等），還闡述了平、豎曲線的組合方式及平縱線形設計應注意避免的組合第3章 路基路面及排水 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要求修筑的帶狀構造物，承受由路面傳來的荷載，必須具有足夠的強度、剛度、穩定性和耐久性，中期設計在公路設計中占有重要的地位。3.1路基設計根據公路工程技術標準JTGB01-2003 規定二級公路，山嶺區的有關技術標準 表3.1路基參數表 路基寬度(m)路基邊坡坡度路面寬度 (m)右側硬路肩寬度(m)土路肩 寬度(m)邊溝 坡度10.001：1.58.50.750.

27、751：1路基橫斷面由路面寬度、路拱橫坡度、路肩、路基寬度、路基邊溝、 截水溝、取土坑、棄土坑、公路用地等組成。路拱橫坡度取1.5%， 土路肩為3%，路基邊坡為1:1.5，在設計邊溝的深度為0.6 m，寬度為0.6m，邊溝坡度均為1:1。 邊坡的確定路基邊坡坡度對路基穩定性十分重要，確定路基邊坡坡度是路基設計的重要任務。其大小取決于邊坡的土質，巖石的性質及水文地質條件等自然因素和邊坡的高度。一般路基的邊坡坡度可根據多年實踐經驗和設計規范推薦的數值采用。1.路堤邊坡 一般路堤的邊坡度可根據填料種類和邊坡高度按規定坡度選用，路堤邊坡坡度超高時，單獨設計，陡坡上路基填方可采用砌石。2. 路塹邊坡 土

28、質路塹邊坡應根據邊坡高度，土的密實程度，地下水和地面水的情況，土的成因和生成時代等因素選定。巖石路塹邊坡，一般根據地質構造與巖石特性對照相似工程的成功經驗選頂邊坡坡率。 路基高度的確定路基的填挖高度，是在路線縱斷面設計時綜合考慮路線縱坡要求，路基穩定性和工程經濟等因素確定。從路基的強度和穩定性要求出發，路基上部土層應處于干燥或中濕狀態，路基高度應根據臨界高度并結合公路沿線具體條件和排水及防護措施確定路基的最小填土高度。路基橫斷面設計是在橫斷面測量所得的數據點繪到橫斷面上,按縱斷面設計確定的填高度和平曲線上的超高,加寬值逐樁繪出路基橫斷面設計圖,并計算的填挖中樁高度,填方面積和挖方面積分別標注于

29、橫斷面圖上。填、挖方面積的計算方法填挖面積的計算方法包括積距法、幾何圖形法、混合法、求積儀法,本設計采用積距法。圖3-1 橫斷面計算圖如圖每隔1cm量出高度累計相加由于比例尺為1:200結果乘以4得到填挖方面最后把結果減去(填方)或加上(挖方)路面結構層面積即得該斷面的填挖方面積，對于半填半挖路段，填挖面積應該分別寫出。 加寬超高設計1.加寬 當半徑小于等于250m時，為了保證車的安全，曲線段上的正常寬度應做適當的加寬，半徑大于250時不加寬。2.超高二級公路設計時速為60km/h時，當平曲線半徑小于1500m時為讓汽車在曲線上行駛時能夠獲得一個指向曲線圓心的橫向分力，以克服離心力對行車的影響

30、應設置超高。本設計中超高的設置方法采用的是繞邊線旋轉的方法，超高的形成過程包括提肩階段、雙坡階段和旋轉階段。3.超高值的計算路基設計調和一般是指路肩邊緣的高程，在超高設置段路基及中線的填、挖高度內改變，因此在該段應對超高值進行計算。下面是計算各超高緩和段上各斷面的超高值，公式摘錄如下：表3.2 繞路面內邊線旋轉超高值計算公式超高位置計算公式備注1.計算結果均為與設計高之高差；2.臨界端面距超高緩和段的 起點：全超高階段外緣中線內緣超高過度段外緣中線內緣以樁號(K76+690.745K77+231.554)為例：LS=150m V=60Km/h R=500m 查得ib=4.0%m LC LS 取

31、1） 圓曲線的全超高斷面 h內=(bJTiJT+bJYiG)-(bJT+bJY)+b ib =(0.753%+0.751.5% )-( 0.75+0.75+0) 4.0%=-0.02625H中=(bJTiJT +bJYiG)+(B/2)ib =(0.753%+0.751.5% )+3.54%=0.17375H外=(bJTiJT+bJYiG)+(B+bJT+bJY)ib= (0.753%+0.751.5% )+8.54%=0.373752) 超高緩和段超高值計算：（1）雙坡斷面 h內=(bJTiJ+bJYiG)-(bJ+bx)iG=(0.753%+1.51.5%)-(0.75+0.75+0)1.

32、5%=0.01125h外=bJT(iJ-iG)+x/x0B+2(bJT+bJY) iG =0.75(3%-1.5%)+9.255/13.1257.0+2(0.75+0.75) 1.5%=0.101 h中=(bJTiJT+bJYiG)+(B/2)iG=(0.753%+0.751.5% )+ 3.51.5%=0.08625x0 = LciG/ib=351.5%/4.0%=13.125（2）旋轉斷面h=(bJTiJT+bJYiG)-(bJT+bJY)+bxix =(0.753%+0.751.5%)-( 0.75+0.75+0)+0 0.039=-0.02475h外=(bJTiJT+bJYiG)+(B

33、+bJT+bJY)ix= (0.753%+0.751.5%) +8.50.039=0.365h中=(bJTiJT+bJYiG)+(B/2)ix =(0.753%+1.52% )+ 3.00.039 =0.15075式中：B行車道寬度（m）bj 路肩寬度（m）b圓曲線的加寬值（m）bxX距離處的路基加寬值（m）超高橫坡度路拱橫坡度路肩橫坡度與路拱同坡度的單向超高點至超高緩和段起點的距離（m）x超高緩和段中任意一點至超高緩和段起點的距離（m）4超高設計圖的繪制按比例繪制一條水平基線,代表路中心線,并認為基線路面橫坡是為零。繪制兩側路面邊緣線,路邊緣線離開基線的距離,代表橫坡度的大小。標注路面路肩橫

34、坡度,以前進方向右側斜的路拱橫向坡度為正,向左傾斜為負。排水系統的設計原則1. 一般規定 (1)二級公路路基路面排水應進行綜合設計，使各種排水設施形成一個功能齊全，排水能力強的完整排水系統。 (2)路基排水設計應與農田水利建設規劃相配合，防止沖毀農田或危害農田水利設施，當路基占用灌溉溝渠時，應予恢復，并采取必要的防滲措施。 (3)公路穿過村鎮居民區時，排水設計應與現有供、排水設施及建設規劃相協調。(4)排水困難地段可通過提高路基或采取降低地下水位、設置隔離層等措施，使路基處于干燥、中濕狀態。2.地質情況 本段處在干燥或中濕狀態 ，路基排水基本順暢，但也出現挖方及矮路堤，在大部分地區及挖方路段需

35、設置邊溝，并且兩側100米左右的路段由于是填方向挖方過渡，填土高度較小，屬于矮路堤都必須設置邊溝。當排水量大時應進行流量計算，在小半徑曲線設置超高的地段，邊溝宜加深。邊溝縱坡應與路線縱坡一致，但本路線全線地面起伏很大，且橫斷面高差很大，在許多路段無法滿足此項要求。在路基兩側設置邊溝，一般情況下挖方路基和填土高度小于1.0m的路堤應設置邊溝，邊溝最大縱坡為3%,最小縱坡為0.3%。在一些地線橫向排水好的路堤也可不設邊溝。全線橫向排水基本良好，路基受地下水影響小，不需全線設置邊溝，路線右側高，左側低，右側需設邊溝的地段少一些。縱向排水全部按設置3m護坡道的情況選擇，挖方路段選路基邊坡坡腳以外2米。

36、邊溝出口必須設在橫向排水良好或涵洞的地段使邊溝匯集來的水能順暢的排向路基范圍以外，以保持路基處在干燥或中濕狀態。各種排水設施的設計應盡量少占農田，并與水利規劃和土地使用相配合進行綜合規劃，排水口應盡可能引接至天然河溝，以減少橋涵工程，不宜直接注入農田。應采取就地取材，因地制宜的原則。在路基兩側設置邊溝，一般情況下挖方路基和填土高度小于1.0m的路堤應設置邊溝，邊溝采用梯形，邊溝的底寬為0.6m, 深度為0.6m, 內側邊坡采用1:1,外側邊坡為1：1。邊溝最大縱坡為3.0%,最小縱坡為0.3%。在一些地線橫向排水好的路堤也可不設邊溝。紙上定線在地形圖上示出排水溝渠的平面位置。涵洞與路正交，縱坡

37、度最大為2%，涵管直徑為1.50m。 擋土墻設計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定的建筑物。在公路工程中，它廣泛應用在支撐路堤或路塹邊坡，隧道洞口，橋梁兩端及河流岸壁等。1、設置擋土墻的幾種情況路基在遇到下列情況時可考慮修建擋土墻：（1）路基位于陡坡地段或巖石風化的路塹邊緣地段；（2）為避免大量挖方及降低邊坡高度的路塹地段；（3）可能發生塌方，滑坡的不良地質地段；（4）水流沖刷嚴重或長期受水浸泡的沿河路基地段；（5）為節約用地，減少拆遷或少占農田的地段；（6）為保護重要建筑物，生態環境或其它特殊需要的地段.本設計在K76+475.000K76+575.000處填方高度相對較大

38、，路基邊坡穩定性不足，所以在此設置重力式擋土墻。2、重力式擋土墻設計應考慮的主要問題（1）仰斜式路肩擋土墻是靠墻身自重來維持擋土墻在土壓力作用下的穩定的，它具有形式簡單，施工方便，可就地取材，適應性強等特點，因而應用十分廣泛。（2）重力式擋土墻一般多用片(塊)石砌筑，在缺乏石料的地區有時也用水泥混凝土預制塊修建，或直接用水泥混凝土澆筑。（3）根據墻背傾角的不同，重力式擋土墻又可細分為仰斜式、豎直式、衡重式、俯斜式和凸形等5種。仰斜墻背所受主動土壓力最小，故墻身斷面較經濟；俯斜墻背所受土壓力較大，通常在地面橫坡陡峻時采用，可憑借陡直的墻面以減少墻高；俯斜墻背可做成臺階形，以增加墻背與填土間的摩擦

39、力，豎直墻背的特點則介于仰斜墻背和俯斜墻背之間；凸形折線墻背由仰斜墻背演變而成，主要為減少上部的斷面尺寸；衡重墻背在上下墻間設有衡重臺，利用其上填土的重力使全墻重心后移，增加了墻身的穩定。（4）擋土墻宜采用滲水性強的砂性土、粉煤灰等材料作為墻背填料，當采用粘性土作填料時，宜摻入適量的碎石。在季節性凍土區，應選擇爐渣、碎石、粗砂等非凍脹性填料，并應分層夯實。（5）沉降縫、伸縮縫、泄水孔及排水一般沿墻長1020m設置伸縮縫，墻高突變或基底地質、水文情況變化處均應設置沉降縫，兩者可合并設置，縫寬約2030mm，沿縫的三邊填塞瀝青麻筋或涂瀝青木板，塞入深度0.2m。根據墻背填料的透水性能及滲水量設置泄

40、水孔和墻背反濾層，泄水孔孔徑宜100mm，且向外傾斜5%，沿墻高和墻長每隔23m上下交錯布置；孔的進水側設厚度0.3m的反濾層；最下排泄水孔應高出地面或水面0.3m；墻背應設置隔水層，一般做0.20.3m厚的粘土隔水層。根據需要，可采用地表排水、填土外設截水溝、填土表面設隔水層、墻面防水層、排水溝等措施，防止地表水滲入擋土墻。（6）對于擋土墻基礎埋深的問題,公路路基設計規范(JTG D302004) 5.4.3條規定：擋土墻基礎置于土質地基時，基礎埋深不得小于1m。當凍結深度小于或等于1m時，基底應在凍結線以下不小于0.25m，并應符合基礎最小埋置深度不小于1m的要求；當凍結深度超過1m時，基

41、底最小埋深不得小于1.25m，還應將基底至凍結線以下0.25m深度范圍的地基土換填為弱凍脹材料。路塹式擋土墻基礎頂面應低于路塹邊溝底面不小于0.5m。（7）擋土墻宜采用明挖基礎。基底建筑在大于5%縱向斜坡上的擋土墻，基底應設計為臺階式。（8）根據實際經驗，高度6m以上的重力式擋土墻，其經濟性、安全性均不如樁錨體系擋土結構。所以如非特殊情況，高度6m以上盡量少采用重力式擋土墻。（9）設計中墻背填土內摩擦角、土對擋土墻背的摩擦角、地基土對墻基底的摩擦系數等參數，對墻身截面尺寸影響較大，應根據現場試驗或傳統資料準確選用。（10）一般重力式擋土墻的設計需考慮以下五方面問的題：抗滑移穩定性； 抗傾穩定性

42、；墻身的強度；地基的承載力；地基的整體穩定性。其中墻身的強度一般都能滿足要求，不必計算，如有必要，僅驗算墻身和基礎結合處的強度即可。（11）重力式擋土墻的設計，一般是先根據墻后填土性質，工程地質情況和砌筑材料等條件憑經驗初步擬定擋土墻截面尺寸, 首先作抗滑移穩定驗算, 如不能滿足要求, 則改變截面尺寸重新驗算, 待滿足抗滑移要求后再作其它各種驗算，即通常是抗滑移穩定性決定了擋土墻的截面尺寸。3、本設計重力式擋土墻截面尺寸擬定以及有關設計參數的采用本設計采用重力式仰斜式擋土墻，擬定墻面高度H=6.5m，墻背坡度N1=-0.33，墻面坡度M=0，墻底傾斜坡度N2=0.2，墻頂寬度b1=1.2，墻趾

43、寬度db=0.8m，墻趾高度bh=0.8m，基地內傾坡度，路基寬度，土路基寬度，墻背填土為砂土，填料容重，填料內摩擦角， 外摩擦角，=2.31，重要性系數，擋土墻分段長度。地基情況：砂性土密實，基底容許承載力，地基土的內摩擦系數系數。墻身材料：墻體圬工為5號砂漿，漿砌10號片石砌筑，砌體容重，砌體極限抗壓強度Ra=399KPa 。4、墻背主動土壓力及其作用點計算假設破裂面交與荷載內，采用相應的公式計算：擋墻的尺寸：6.5m3.345m a=2.0m b=3.0m（1）擋土墻自重及重心計算=1.23m（2）墻后填土以及車輛荷載引起的主動土壓力車輛荷載作用下的土壓力按墻高確定的附加荷載強度進行換算

44、，即： （3.24）式中 墻后填土的容重；附加荷載強度，按表3.1取值。表3.3 附加荷載強度q墻高H(m)Q(kpa)2.020.010.010.0注：H=2.010.0m時，q可線性內插確定。查表3.1得，當H=6.5m時，內插求得q=15.625kpam70.93 = =0.1577=28.58 假設成立，破裂面交于荷載內kN/m土壓力的水平分量kNkNm5、重力式擋土墻力學驗算（1）抗滑穩定性檢算 滑動穩定性方程： （3.25）式中 擋土墻自重，G=300.30KN墻背主動土壓力的水平于垂直分力；基底傾斜角，本設計中=0.2；主動土壓力分項系數，當組合為，時，=1.4；當組合為，時，=

45、1.3；地基土的內摩擦系數由公式（3.25），得： 所以抗滑穩定性滿足要求。（2）抗傾覆穩定性檢算所以抗傾覆穩定性滿足要求。（3）基底應力及合力偏心距驗算：=0.48m=0.6865m因為，所以滿足規范要求。式中基底邊緣最大，最小壓應力設計值,KN B基礎寬度，m 代入公式求出： 因為，所以滿足規范規定。墻身截面驗算（驗算1/2截面處）： =0.022=0.600=30.96 =0.389將h1,h3,h4代入以上公式中得：=1.944土壓力的水平和垂直分力為：強度計算公式： 式中：抗力安全系數。 (查表)材料極限抗壓強度，=399KpaA擋土墻構件的計算截面積 。軸向力偏心影響系數。設計軸向力，=重要性系數，=1.0所以強度驗算滿足要求。穩定計算公式： 式中： 系數，查表得=0.002所以強度驗算合格。3.1.6橫斷面的繪出橫斷面設計一般比例為1:200, 在橫斷面圖上，按縱斷面設計確定的填挖高度和平面設計的超高，根據標準規定的路基寬