第V頁長安大學(xué)公路學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 摘 要 本設(shè)計為信陽至隨州一級公路的一階段施工圖設(shè)計。設(shè)計公路等級為一級公路，設(shè)計時速為80Km/h，設(shè)計年限為15 年。設(shè)計說明書中對整個設(shè)計過程的思路、參考依據(jù)、設(shè)計路段的地質(zhì)，地物等情況，還有各指標(biāo)的擬定以及各個部分的計算都做了詳細(xì)的說明。該說明書包含文字說明和計算說明兩部分，主要內(nèi)容為：紙上定線、平面線形設(shè)計、縱斷面線形設(shè)計、平縱面線形的組合設(shè)計、路基橫斷面設(shè)計、涵洞設(shè)計、擋土墻設(shè)計、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工預(yù)算文 件編制、主要參考文獻(xiàn)等。 平面線形設(shè)計包括資料整理，紙上定線，平曲線要素確定；縱斷面設(shè)計包括地面高程、設(shè)計高程、填挖深度和豎曲線要素；確定標(biāo)準(zhǔn)橫斷面，繪出每樁橫斷面圖；最后根據(jù)交通量資料及路面設(shè)計規(guī)范，確定設(shè)計方案。整個設(shè)計過程嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。 關(guān)鍵詞：道路設(shè)計，平縱橫設(shè)計，路面設(shè)計，構(gòu)造物設(shè)計 ABSTRACT This thesis intends to design a construction plan from Xinyang to Suizhou . It is the first class highway and its design hour volume is 80 Km/h,design life is 15 years. In this instruction, it explains the designs thread, basis of references; the sections geology; the process of working out the target, and the process of counting. The instruction is consisted of two parts: the literal interpretation and calculation specification, which include: paper location, the design of flat alignment, profile alignment, associating flat and profile alignment, roadbed transect, culvert, abamurus, the structure of road surface; the drawing of construction budget file, the information of references and so on. The plane linear design includes information compiling, lines drawing on paper, fix on requisites of curves; Vertical section design is comprised of road elevation, design elevation, depth of dig and fill and requisites for vertical curve; Contents of horizontal section design are fixing standard horizontal section, mapping every horizontal section; At last make a blueprint according to traffic information and road design rules. The whole process of the design is carried out according to the criterion of nation. KEY WORDS:road design ,vertical and horizontal designs, Pavement design ,structure design 1 緒 論11.1 公路建設(shè)的背景及意義11.1.1 公路建設(shè)的背景11.1.2 公路建設(shè)的意義11.2 水文氣候、自然環(huán)境21.2.1 水文氣候21.2.2 自然條件22 公路的等級及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的論證42.1 設(shè)計參數(shù)42.1.1 地形圖：42.1.2 交通量42.1.3 初定設(shè)計年限：42.2 公路技術(shù)等級確定62.2.1 交通量計算62.2.2 車道數(shù)和車速的確定62.3 各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)73 路線方案比選93.1確定路線所處地形條件93.2 路線方案選擇93.2.1 概述93.2.2 路線選線的過程93.3 方案對比94 平面設(shè)計104.1 平面線形設(shè)計104.1.1 直線104.1.2 圓曲線104.1.3 緩和曲線114.2 行車視距124.3 平面視距的保證124.4 平曲線設(shè)計示例134.1.1. 平曲線要素的計算公式：134.2.2 曲線幾何元素的計算示例（以JD1為例）145 縱斷面線形設(shè)計165.1 概述165.2 公路最大縱坡與最小縱坡165.3 坡長限制165.4 豎曲線175.5 豎曲線要素計算185.6 平、縱線形組合設(shè)計206 路基設(shè)計216.1 橫斷面設(shè)計概述216.2 路基寬度及組成216.3 路拱的確定216.4 彎道的超高與加寬216.4.1 彎道的超高216.4.2 彎道的加寬226.5路基設(shè)計標(biāo)高226.6路基填土選擇與壓實226.7 超高236.7.1 超高的過渡方式236.7.2 超高過渡段長度的確定236.7.3 超高值的計算246.8路基邊坡256.9 路塹邊坡266.10 路基防護(hù)266.10.1 路堤邊坡防護(hù)266.10.2 路塹邊坡防護(hù)267 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計287.1 路面結(jié)構(gòu)組成287.2 路面建筑材料與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計287.2.1 路面建筑材料設(shè)計287.2.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計287.3 路面設(shè)計步驟297.4 路面設(shè)計297.4.1 設(shè)計資料297.4.2 軸載分析297.5 結(jié)構(gòu)組合與材料選取337.6 各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度347.7 土基回彈模量的確定347.8 設(shè)計指標(biāo)的確定347.8.1 設(shè)計彎沉值357.8.2 各層材料的容許層底拉應(yīng)力357.9 設(shè)計資料總結(jié)377.10 確定水泥穩(wěn)定碎石層的厚度377.11 交工驗收彎沉值及各層底拉應(yīng)力驗算387.11.1計算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗收彎沉值（綜合影響系數(shù)干燥路基取1.3）387.11.2計算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 :(未考慮綜合影響系數(shù))387.11.3 驗算防凍厚度388 公路排水設(shè)施設(shè)計398.1 路基排水設(shè)施398.2 路基地下排水408.3 路面排水408.3.1 路面表面排水方式408.3.2 表面排水設(shè)施409 橋涵設(shè)計4110 路基坡面防護(hù)工程4210.1 概 述4210.2 設(shè)計原則4210.2.1 坡面防護(hù)設(shè)計的一般要求4210.3 坡面防護(hù)設(shè)計4310.3.1 植物防護(hù)4310.3.2 土工合成材料與植草復(fù)合防護(hù)46結(jié) 論48致 謝49參考文獻(xiàn)50長 安 大 學(xué) 公 路 學(xué) 院 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計511 緒 論1.1 公路建設(shè)的背景及意義1.1.1 公路建設(shè)的背景多年來信陽和隨州地區(qū)公路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不相適應(yīng)，交通設(shè)施嚴(yán)重滯后，對該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來一定程度的影響和制約。隨著城市間的合作發(fā)展進(jìn)程的加快，在本設(shè)計地區(qū)原有的交通設(shè)施，已經(jīng)不能適應(yīng)該地區(qū)交通量增長的需要。因此有必要在本區(qū)域修建一條等級較高的公路。1.1.2 公路建設(shè)的意義1. 發(fā)展交通運輸，完善公路網(wǎng)的需要本項目的實施，提高通行能力，緩解附近道路的交通壓力，大大縮短了沿線各地區(qū)到兩市的距離，減少交通事故，節(jié)約運輸費用，從而滿足交通運輸發(fā)展的需要，完善地區(qū)公路網(wǎng)結(jié)構(gòu)。使公路運輸快速靈活，加快貨物的周轉(zhuǎn)速度，利于農(nóng)產(chǎn)品的運輸。2. 加快經(jīng)濟(jì)的發(fā)展本公路建成以后，隨著投資環(huán)境的改善，將吸引不少外商來此地區(qū)投資辦廠，同時，為深藏在山區(qū)的各類豐富資源建立方便通道，帶動地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。3. 促進(jìn)旅游事業(yè)的發(fā)展 本公路的建設(shè)，將加速實現(xiàn)地區(qū)間旅游資源從線到面的整合，在促進(jìn)本地旅游資源開發(fā)的同時，促進(jìn)旅游事業(yè)的發(fā)展。本公路的建設(shè)，使之到各名勝景點變得便利，簡捷，更加吸引了不少國內(nèi)外的旅游者，也使地區(qū)的旅游業(yè)融入更廣闊的市場?？傊拘陆ü穼τ诖龠M(jìn)信陽和隨州地區(qū)經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展，綜合立體運輸網(wǎng)的形成，對改善區(qū)域公路網(wǎng)狀況，緩解區(qū)域交通緊張現(xiàn)象，發(fā)揮本地區(qū)的資源優(yōu)勢，改善投資環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及促進(jìn)旅游事業(yè)發(fā)展等諸多方面產(chǎn)生巨大推動作用。1.2 水文氣候、自然環(huán)境1.2.1 水文氣候1. 氣候特征新建公路位于信陽至隨州段，秦嶺淮河線以南，屬亞熱帶濕潤半濕潤地區(qū)，氣候具有明顯的過渡性特點。境內(nèi)氣候溫和，冬冷夏炎，四季分明，且雨熱基本同季，季風(fēng)顯著，降水不均，主要集中在夏季。全區(qū)年平均氣溫在15以上，冬季最冷月（月）平均氣溫在之間，南部丘陵地區(qū)略高于沿淮平原；最熱月（7月）平均氣溫在28，年極端最高氣溫出現(xiàn)在7月和8月，個別年份在9月。2. 水文特征地處淮河流域，受淮河水系影響較大，境內(nèi)河流、湖泊較多。1.2.2 自然條件1.地理位置本地區(qū)位于豫南鄂北,東毗安徽,處于鄂豫皖三省的結(jié)合部,承東啟西,連南貫北,區(qū)位條件優(yōu)越,是重要的交通樞紐和商品集散地。地理坐標(biāo):東經(jīng)11345001155500,北緯302300322700。2. 地形地貌該地區(qū)處于第二級地貌臺階和第三級地貌臺階的過渡地帶，地表形態(tài)復(fù)雜多樣，山地、丘陵、平原、盆地等地貌類型齊全。桐柏山、大洪山立于其間，并有南灣水庫等多個水庫，水系發(fā)達(dá)。3. 土壤植被淮河以南的洪積傾斜平原，淮河北岸的淮濱、息縣、正陽及省境內(nèi)的唐、白河下段河流兩側(cè)等地區(qū)有水稻土的分布。土壤肥力水平不及長江下游的水稻土，但仍是河南的高產(chǎn)土壤之一。豫西的黃土丘陵的白土階地和緩丘上中部的立黃土、低山丘陵區(qū)位置較高處的紅粘土、太行山及伏牛山東側(cè)向潮土過渡地區(qū)的油黃土等，都是褐土類的土屬。這些地區(qū)有些肥力尚好，有些則屬瘠旱薄地，但水土流失嚴(yán)重，是需要采取水保措施的主要土類。該地區(qū)在豫西低山與丘陵的南坡和大別山北坡，或稱坡積侵蝕緩崗坡地，發(fā)育有黃棕壤。是河南亞熱帶林木，特別是茶葉、油桐等經(jīng)濟(jì)林木的適宜土壤。但這種低山丘陵風(fēng)化嚴(yán)重，水土流失較厲害。此外在南陽盆地和信陽地區(qū)的低丘崗地上，由黃棕壤或黃褐土經(jīng)耕種熟化而來的黃剛土亞類，是旱地土壤，土質(zhì)粘重，干時堅硬易于龜裂，通氣性能不良，有機(jī)質(zhì)含量偏少，易旱易澇，是河南低產(chǎn)土壤之一。綜上所述，河南的土壤大類型有黃棕壤、棕壤、褐土、潮土、砂疆黑土、鹽堿土和水稻土7種。若以質(zhì)地分類，它們占總耕地的百分比是：粘質(zhì)47.1、沙質(zhì)19.9、壤質(zhì)15.1、沙壤質(zhì)底層加膠泥14.0、礫質(zhì)3.9。4. 河流水系 該地區(qū)處于淮河水系和長江水系兩大主要水系影響范圍。2 公路的等級及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的論證2.1 設(shè)計參數(shù)2.1.1 地形圖：信陽至隨州地區(qū)， 比例尺：1:20002.1.2 交通量 如表2.1表2.1 路面竣工后第一年交通組成及數(shù)量車型名稱小汽車解放CA10B黃河JN150 日野KB222太脫拉138 扶桑FV102N 交通量（輛/日）12001200800800400400預(yù)測年平均增長率：6 %2.1.3 初定設(shè)計年限：20年，根據(jù)我國常用汽車路面設(shè)計參數(shù)查得以上汽車路面設(shè)計參數(shù)表2.21 高速公路和具干線功能的一級公路的設(shè)計交通量應(yīng)按 20年預(yù)測具集散功能的一級公路以及二三級公路的設(shè)計交通量應(yīng)按 15年預(yù)測四級公路可根據(jù)實際情況確定2 設(shè)計交通量預(yù)測的起算年應(yīng)為該項目可行性研究報告中的計劃通車年。3 設(shè)計交通量的預(yù)測應(yīng)充分考慮走廊帶范圍內(nèi)遠(yuǎn)期社會 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合運輸體系的影響。4 公路等級的選用應(yīng)根據(jù)公路功能路網(wǎng)規(guī)劃交通量并充分考慮項目所在地區(qū)的綜合運輸體系遠(yuǎn)期發(fā)展等經(jīng)論證后確定5 一條公路可分段選用不同的公路等級或同一公路等級不同的設(shè)計速度路基寬度但不同公路等級設(shè)計速度路基寬度間的銜接應(yīng)協(xié)調(diào)過渡應(yīng)順適。表2.2 我國常用汽車路面設(shè)計參數(shù)車型名稱總重力（KN）載重力（KN）前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)軸距（m）黃河JN150 150.682.649101.61雙輪組解放CA10B80.254019.460.851雙輪組日野KB222154.58050.2104.31雙輪組太脫拉138 211.412051.4802雙輪組3扶桑FV102N 254164.95541002雙輪組0 ，所以為凹曲線故：豎曲線長度 L1=R11=60003.76% =225.6m200m切線長度 T1=L/2=225.6/2=112.8m外距 E1=T1/2R1=112.8/（26000）=1.06m曲線頂點設(shè)計高程=85.119+1.06=86.179m2. 設(shè)計高程的計算豎曲線起點樁號=變坡點樁號-T1=（K1+200）112.8=K1+087.2豎曲線起點高程85.119112.80. 3%84.781（m）豎曲線終點樁號=變坡點樁號+ T1=（K1+200）+112.8= k1+312.8豎曲線終點高程85.119+112.84.06%89.699（m）下面以樁號K1+250.00處為例：橫距：x= （K1+250.00）（K1+200）=50 (m)豎距：h=x 2/2R=502/2/6000=0.208(m)切線上高程=85.119+504.06%=87.149（m）設(shè)計高程=87.149+0.208=87.357 (m)5.6 平、縱線形組合設(shè)計平縱線形組合設(shè)計的總要求：對于設(shè)計速度60km/h的道路，豎曲線的起終點都分別放在平曲線的兩個緩和曲線內(nèi)，即所謂的“平”包“豎”。如圖5.2所示：圖5.2平、豎曲線的組合原則本設(shè)計中平曲線共設(shè)6個交點，豎曲線7個變坡點。豎曲線1和2在平曲線3內(nèi)，豎曲線3在平曲線4內(nèi)，豎曲線4在直線段，豎曲線5和豎曲線6在平曲線6內(nèi)，豎曲線7在直線段，做到了“平”包“豎”。該設(shè)計地區(qū)位于山嶺重丘區(qū)，路線經(jīng)過地區(qū)河流、埡口、山坡等,以它們作為縱面設(shè)計的控制點來進(jìn)行拉坡。 6 路基設(shè)計6.1 橫斷面設(shè)計概述橫斷面設(shè)計應(yīng)符合公路建設(shè)的基本原則和現(xiàn)行公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的具體要求。路基穿過耕地時，為了節(jié)約用地，如當(dāng)?shù)厥戏奖?，可修建石砌邊坡，或修筑擋墻。地面水和地下水?yán)重影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，須采取攔截或迅速排至路基外的措施。設(shè)計排水設(shè)施時，應(yīng)保證水流排泄暢通，并結(jié)合附近農(nóng)田灌溉，綜合考慮進(jìn)行設(shè)計。16.2 路基寬度及組成1.本設(shè)計采用整體式，橫斷面組成主要包括行車道、中間帶、路肩、邊坡、排水設(shè)施包括邊溝、排水溝等，根據(jù)需要，在邊坡上設(shè)置碎落臺等。2. 按照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本設(shè)計設(shè)計車速80km/h，雙向4車道的一級公路。行車道寬43.75m，硬路肩寬度：22.5m，土路肩寬度：20.75m，中間帶寬度3m。路基寬：15+5+1.5+3=24.5m。6.3 路拱的確定1. 根據(jù)路面類型和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，本設(shè)計路拱坡度采用2.0。22. 路肩的設(shè)置：本設(shè)計硬路肩采用了與路面坡度相同的2.0%，為了能迅速排出路面上的降水，土路肩路拱坡度取3.0。6.4 彎道的超高與加寬6.4.1 彎道的超高本設(shè)計路拱為2.0%，圓曲線半徑均小于不設(shè)超高最小半徑4000m，所以均設(shè)置超高。公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：各級公路圓曲線最大超高值見表6.1表6.1 各級公路圓曲線最大超高值公路等級高速公路、一級公路二、三、四級公路一般地區(qū)（%）8或108積雪冰凍地區(qū)（%）6根據(jù)表6.1規(guī)定，本設(shè)計曲線上超高橫坡度均取6% 。6.4.2 彎道的加寬公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：平曲線半徑小于250m時，應(yīng)在曲線內(nèi)側(cè)加寬，當(dāng)半徑大于250m時，由于加寬值較小，且行車道已具有一定富余寬度，故可不設(shè)加寬。本設(shè)計中平曲線的半徑均大于250m，所以不設(shè)加寬。16.5路基設(shè)計標(biāo)高新建公路的路基設(shè)計標(biāo)高為路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高地段為設(shè)置超高前的路基邊緣標(biāo)高。設(shè)有中央分隔帶的一級公路，其路基設(shè)計標(biāo)高為中央分隔帶的外側(cè)邊緣標(biāo)高。6.6路基填土選擇與壓實1. 填土的選擇路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，取決于土的性質(zhì)和當(dāng)?shù)氐淖匀灰蛩?。并與填土的高度和施工技術(shù)有關(guān)。在填土?xí)r應(yīng)考慮用級配較好的礫類土，砂類土等粗粒土作為填料，填料最大粒徑小于150mm。根據(jù)路基設(shè)計規(guī)范本設(shè)計采用粗粒土作為填料。2. 路基壓實一級公路選擇重型擊實方法，下表為重型擊實試驗求得的最大干密度的壓實度。特殊干旱或特殊潮濕地區(qū)，表內(nèi)壓實數(shù)值可減少2%3%。表7.1 路基壓實表填挖類別路床底面以下深度（m）路基壓實度（）零填方及路塹路床0-0.3095填方路基0-0.3950.3-0.8950.801.50931.50906.7 超高6.7.1 超高的過渡方式由于本設(shè)計的道路等級為一級公路，所以超高的過渡為有中間帶道路的超高過渡。本設(shè)計采用的是繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)。6.7.2 超高過渡段長度的確定 超高緩和段的長度按下式計算： （7.1）式中：超高緩和段長度（m）； B旋轉(zhuǎn)軸至行車道（設(shè)路緣帶時為路緣帶）外側(cè)邊緣的寬度（m）；旋轉(zhuǎn)軸外側(cè)的超高與路拱坡度的代數(shù)差；P 超高漸變率，其值根據(jù)設(shè)計速度和超高過渡方式確定； 表7.2 最大超高漸變率設(shè)計速度（km/h）超高旋轉(zhuǎn)軸位置中線邊線801/2001/150為了行車的舒適，超高過渡段應(yīng)不小于按上式計算的長度。本設(shè)計中，圓曲線半徑均不大，因此都設(shè)置了超高過渡段,又因為是繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)，查規(guī)范超高漸變率取，本設(shè)計采用2.0的路拱橫坡，以JD1為例計算超高過渡段長度。 JD6處：圓曲線半徑R1=600，超高坡度=6%，由超高公式：Lc= (m)此平曲線LS =300m ，標(biāo)準(zhǔn)給定若LS 計算出的Lc ，但只要超高漸變P1/330, 仍取Lc=LS ， 故先令Lc = LS =300m，則= 故符合條件，該處超高緩和段與緩和曲線長度相等，即在緩和曲線全長范圍內(nèi)連續(xù)超高。6.7.3 超高值的計算有中間帶的公路的超高方式有三種：繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)；繞各自行車道中心旋轉(zhuǎn)；繞中間帶中心旋轉(zhuǎn)。繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計算公式如表7.3。表7.3 繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)超高值計算式超高位置計算公式行車道橫坡值外側(cè)CD0內(nèi)側(cè)D0C式中： B行車道寬度；內(nèi)側(cè)路緣帶；外側(cè)路緣帶；路基加寬值，因為本公路無加寬所以為0；路拱橫坡度；圓曲線超高橫坡度。超高計算點位置見圖6.1圖7.1超高計算點位置圖以平曲線6距離超高緩和段起點距離為90m的點為例，計算外側(cè)，內(nèi)側(cè)超高位置處，點C的超高值：外側(cè)：=0.004則外側(cè)C點處的超高值為：（0.5+7.5+0.75）0.004=0.035內(nèi)側(cè)：=則內(nèi)側(cè)C點處的超高值為：= （0.5+7.5+0+0.75）0.032= 0.286.8路基邊坡 路基防護(hù)應(yīng)根據(jù)公路功能結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛩牡刭|(zhì)等情況采取相應(yīng)防護(hù)措施保證路基穩(wěn)定 1 路基防護(hù)應(yīng)采取工程防護(hù)與植物防護(hù)相結(jié)合的防護(hù)措施并與景觀相協(xié)調(diào) 2 深挖高填路基邊坡路段必須查明工程地質(zhì)情況針對其工程特性進(jìn)行路基防護(hù)設(shè)計對存在穩(wěn)定性隱患的邊坡應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析采用加固防護(hù)措施 3 沿河路段必須查明河流特性及其演變規(guī)律采取防止沖刷路基的防護(hù)措施 凡侵占改移河道的地段必須做出專門防護(hù)設(shè)計路堤邊坡形式和坡率可參照表7.4采用。 表7.4 路堤邊坡坡度填料類型邊坡最大高度（m）坡度全部高度上部高度下部高度全部高度上部坡度下部坡度粘性土、砂性土、粉性土208121：1.51：1.75礫石土、粗砂、中砂121：1.5碎石、卵石20881：1.51：1.75不易風(fēng)化的石塊2012121：1.31：1.5根據(jù)沿線的工程地質(zhì)及水文狀況，本設(shè)計地區(qū)又屬粘性土，采用1:1.5的路堤邊坡。6.9 路塹邊坡本設(shè)計段挖方邊坡為巖質(zhì)邊坡，較為穩(wěn)定，故路塹采用坡度1：0.5。在坡底修建1.5m的碎落臺，起到一定的攔擋上邊坡剝落下墜的小石（土）塊作用。6.10 路基防護(hù)路基的防護(hù)的方法，一般可分為坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)兩類。坡面防護(hù)主要有植物防護(hù)和工程防護(hù)兩類。對于土路堤的坡面鋪砌防護(hù)工程，最好待填土沉實或夯實后施工，并根據(jù)填料的性質(zhì)及分層情況決定防護(hù)方式。鋪砌的坡面應(yīng)預(yù)先整平，坑洼處應(yīng)填平夯實。沖刷防護(hù)有間接和直接防護(hù)兩類。對于沖刷防護(hù)，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(hù)坡、石籠和混凝土預(yù)制板等。6.10.1 路堤邊坡防護(hù)較高路堤在設(shè)置擋土墻后，只需植草防護(hù)即可。路基填土較高但無須設(shè)置擋墻邊坡以及填土不高的路堤均采用方格網(wǎng)植草護(hù)坡。6.10.2 路塹邊坡防護(hù)主要采用植草皮、拱形漿砌片石骨架植草等措施。土質(zhì)挖方路段，邊坡高度小于4.5米采用方格網(wǎng)植草皮防護(hù)。當(dāng)挖方高于4.5米時，設(shè)置了擋土墻時采用植草護(hù)坡，沒設(shè)置擋土墻的采用方格網(wǎng)植草皮防護(hù)。7 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計7.1 路面結(jié)構(gòu)組成路面結(jié)構(gòu)一般由面層、基層、墊層組成。1. 面層面層位于整個路面結(jié)構(gòu)的最上層。直接承受行車荷載的垂直力、水平力，同時受到降雨和氣溫變化的不利影響更大，是直接反應(yīng)路面使用性能的結(jié)構(gòu)層次。應(yīng)具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，并且耐磨，表面應(yīng)具有良好的抗滑性和平整度。2. 基層基層主要承受面層傳遞的車輪荷載垂直力的作用，并將它擴(kuò)散到墊層或土基，基層還可能承受面層滲水以及地下水的侵蝕。故需選擇強(qiáng)度較高，剛度較大，并有足夠水穩(wěn)性的材料。3. 墊層墊層介于土基與基層之間，并非所有的路面結(jié)構(gòu)都需要設(shè)置墊層，只有在土基處于不良狀態(tài)，如潮濕地帶，軟濕土基，北方地區(qū)的凍脹土基等。修筑墊層的材料強(qiáng)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。7.2 路面建筑材料與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計7.2.1 路面建筑材料設(shè)計路面建筑材料設(shè)計往往是路面設(shè)計中不受重視的一塊內(nèi)容，原因在于設(shè)計僅僅依據(jù)設(shè)計規(guī)范或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定路面結(jié)構(gòu)層次，指定各層次材料的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范名稱。本次畢業(yè)設(shè)計運用了所學(xué)的工程技術(shù)與材料科學(xué)知識，合理考慮了道路所在地的自然環(huán)境、材料所在路面結(jié)構(gòu)層次的功能等，論證合理地選擇了材料類型和建議配比。7.2.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計路面結(jié)構(gòu)設(shè)計就是對擬定的路面結(jié)構(gòu)方案和選定建筑材料，運用規(guī)范建議的設(shè)計理論和方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)驗算?，F(xiàn)階段公路路面使用的路面類型主要有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面，應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境、降水、材料、交通量等各方面因素后選定路面的類型，然后進(jìn)行設(shè)計。7.3 路面設(shè)計步驟本設(shè)計路面采用瀝青混凝土，瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計有以下四步:1. 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求:進(jìn)行交通量分析，確定路面等級和面層類型，計算設(shè)計年限內(nèi)一個車道的累計當(dāng)量軸次和設(shè)計彎沉值。2. 按路基土類與干濕類型，確定各路段土基回彈模量。3. 確定各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計參數(shù)，抗壓回彈模量、抗拉強(qiáng)度等。4. 根據(jù)設(shè)計彎沉值計算路面厚度:對高速公路、一級公路、二級公路瀝青混凝土面層和半剛性材料的基層、底基層，應(yīng)驗算拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(yīng)力的要求。如不滿足要求，或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度，或變更路面結(jié)構(gòu)組合，或調(diào)整材料配合比、提高極限抗拉強(qiáng)度，再重新計算。7.4 路面設(shè)計7.4.1 設(shè)計資料本設(shè)計為雙向四車道一級公路，路面設(shè)計年限為15年，預(yù)測該路竣工后第一年的交通組成如下：路面竣工后第一年交通組成及數(shù)量車型名稱小汽車解放CA10B黃河JN150 日野KB222太脫拉138 扶桑FV102N 交通量（輛/日）12001200800800400400在使用期內(nèi)交通量年平均增長率為6.0%。本路段位于信陽與隨州交界地區(qū)，屬于2區(qū)，土質(zhì)為黏性土。7.4.2 軸載分析路面設(shè)計以雙輪組單軸載100KN作為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以BZZ-100表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計算參數(shù)按表8.1確定。表 8.1 標(biāo)準(zhǔn)軸載計算參數(shù)標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載P(KN)100輪胎接地壓強(qiáng)p(MPa)0.70單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑d(cm)21.30兩輪中心距(cm)1.5d1以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當(dāng)量軸次。(1）軸載換算軸載換算采用如下的計算公式： 式中：N標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/d）； 被換算車型的各級軸載作用次數(shù)（次/d）；標(biāo)準(zhǔn)軸載（KN）；被換算車型的各級軸載（KN）； 被換算車型的軸數(shù)系數(shù)；被換算車型的輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為6.4，四輪組為0.38；被換算車型的軸載級別。當(dāng)軸間距大于3m時，應(yīng)按單獨的一個軸載計算,此時的軸系數(shù)為1；當(dāng)軸間距小于3m時，按雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)計算，軸數(shù)系數(shù)按=1+1.2（m-1）計算； 其中m軸數(shù) 。以解放CA10B和扶桑FV102N計算為例：解放CA10B：后軸=1 ， =6.4 =1200=6.13后軸=1 ， =1 =1200=138.27東風(fēng)EQ140：前軸=1 =6.4 =400=175.45后軸=2.2 =1 =400=880其他計算同理計算結(jié)果見表8.2：表8.2 軸載換算結(jié)果表（彎沉）車型 軸重軸數(shù)系數(shù)C1輪組系數(shù)C2N（次日） 當(dāng)量軸次（次/日）黃河JN-150前軸49