《《路基路面工程》課程設(shè)計(jì)六車(chē)道高速公路》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《《路基路面工程》課程設(shè)計(jì)六車(chē)道高速公路（81頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 摘 要 本設(shè)計(jì)為湖南省長(zhǎng)沙某地2010年擬新建的一條雙向六車(chē)道高速公路,設(shè)計(jì)速度為120km/h.起止樁號(hào)為K0+000-K11+200，計(jì)劃2015年末建成通車(chē)。分為路基設(shè)計(jì)和路面設(shè)計(jì)兩部分。 路基設(shè)計(jì)中主要以一般路堤形式進(jìn)行設(shè)計(jì),路堤平均高度4.5m.路基土為黏性土，平均地下水位于1.0M處，主要進(jìn)行了路基橫斷面設(shè)計(jì)、道路橫斷面排水設(shè)計(jì)、路基穩(wěn)定性驗(yàn)算和施工設(shè)計(jì).其中,路基穩(wěn)定性驗(yàn)算取8m高一般路堤進(jìn)行設(shè)計(jì)。 路面設(shè)計(jì)主要包括水泥混凝土路面設(shè)計(jì)和柔性路面設(shè)計(jì)，水泥混凝土為剛性路面,主要包括軸載換算、路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、混凝土路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)、接縫設(shè)計(jì)、各結(jié)構(gòu)層材料組合設(shè)計(jì)、各結(jié)構(gòu)層

2、的施工設(shè)計(jì).并對(duì)水泥混凝土路面面層的配合比以及工程量和材料用量進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 柔性路面為瀝青路面，本設(shè)計(jì)是以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其主要包括軸載換算確定交通等級(jí)、路面結(jié)構(gòu)組合方案設(shè)計(jì)、路面結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)、各層材料組成設(shè)計(jì)、各結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計(jì)、工程量設(shè)計(jì)以及瀝青路面建筑設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 路基、水泥路面、柔性路面、結(jié)構(gòu)組合、設(shè)計(jì)驗(yàn)算、排水施工 目 錄 摘 要 1 關(guān)鍵詞 1 目 錄 2 1 路基設(shè)計(jì) 1 1.1路基設(shè)計(jì)的一般要求 1 1.2路基橫斷面設(shè)計(jì) 2 1.2.1 確定路基橫斷面形式 2 1.2.2 確

3、定自然區(qū)劃和路基干濕類(lèi)型 2 1.2.3 擬定路基斷面尺寸 3 1.3 道路橫斷面排水設(shè)計(jì) 4 1.3.1 初步設(shè)計(jì) 4 1.3.2 路拱設(shè)計(jì) 5 1.3.3 邊溝設(shè)計(jì) 5 1.3.4截水溝設(shè)計(jì) 5 1.3.5排水溝設(shè)計(jì) 6 1.3.6 其他排水設(shè)施 10 1.4 路基穩(wěn)定性驗(yàn)算 10 1.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 10 1.4.2 穩(wěn)定性驗(yàn)算 11 1.5 施工設(shè)計(jì) 16 1.5.1 路基施工的一般規(guī)定 16 1.5.2 填方路基的施工 16 1.5.3 邊溝的施工 17 2 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 18 2.1行車(chē)荷載 18 2.1.1車(chē)輛的類(lèi)型和軸型 18 2

4、.1.2軸載換算 19 2.1.3交通分析 21 2.2路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) 23 2.2.1墊層設(shè)計(jì) 23 2.2.2基層設(shè)計(jì) 23 2.2.3面層設(shè)計(jì) 25 2.2.4路肩設(shè)計(jì) 25 2.2.5路面排水設(shè)計(jì) 25 2.3路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì) 26 2.3.1初擬路面結(jié)構(gòu) 26 2.3.2路面材料參數(shù)的確定 27 2.3.3 基層頂面回彈模量 28 2.3.4荷載疲勞應(yīng)力 30 2.3.5溫度疲勞應(yīng)力 32 2.4接縫設(shè)計(jì) 35 2.4.1縱向接縫 35 2.4.2橫向接縫 36 2.5各結(jié)構(gòu)層材料組合設(shè)計(jì) 37 2.5.1基本要求 37 2.5.2墊層材料 38

5、 2.5.3基層 38 2.5.4 面層材料 38 2.6各結(jié)構(gòu)層的施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 41 2.6.1施工技術(shù) 41 2.6.2施工要求 41 2.7工程量及材料用量計(jì)算 43 2.8 水泥混凝土路面建筑設(shè)計(jì) 44 3．柔性路面設(shè)計(jì) 44 3.1進(jìn)行軸載換算確定交通等級(jí) 44 3.1.1交通量轉(zhuǎn)化 44 3.1.2確定交通等級(jí) 48 3.2 擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案 49 3.3 路面材料參數(shù)確定 49 3.3.1確定土的回彈模量 49 3.3.2確定材料回彈模量 49 3.4 路面結(jié)構(gòu)層厚度的確定及強(qiáng)度驗(yàn)算 50 3.4.1初擬路面各結(jié)構(gòu)層厚度 50

6、 3.4.2計(jì)算穩(wěn)定砂礫結(jié)構(gòu)層厚度 50 3.4.3驗(yàn)算結(jié)構(gòu)層底面拉應(yīng)力 53 3.5 驗(yàn)算防凍層厚度 57 3.6 各結(jié)構(gòu)層材料組成設(shè)計(jì) 57 3.7 各結(jié)構(gòu)層的施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 61 3.7.1石灰穩(wěn)定粒料施工技術(shù)要求 62 3.7.2 二灰穩(wěn)定類(lèi)基層的施工技術(shù)要求 62 3.7.3 瀝青混凝土面層的施工技術(shù)要求 65 3.7.4質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) 69 3.8 工程量及材料組成設(shè)計(jì) 72 3.9 瀝青路面建筑設(shè)計(jì) 73 3.9.1 類(lèi)型 73 3.9.2 施工方法 73 主要參考文獻(xiàn) 74 1 路基設(shè)計(jì) 路基設(shè)計(jì)，通常包括路基基身，排水、防護(hù)與加固等方面

7、。路基基身設(shè)計(jì)，主要涉及填料選擇、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)、路基邊坡及地基要求等問(wèn)題。一般路基是指在一般地質(zhì)與水文等條件下的路基。其橫斷面可直接參照現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定或者標(biāo)準(zhǔn)圖，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。 對(duì)邊坡高度和基底橫坡超過(guò)規(guī)定以及工程地質(zhì)條件特殊的路基，需要進(jìn)行個(gè)別論證和穩(wěn)定性驗(yàn)算。既有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，又要經(jīng)濟(jì)合理。影響路基強(qiáng)度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須采取攔截或排出路基以外的措施，并結(jié)合路面排水，綜合排水設(shè)計(jì)，形成完整的排水系統(tǒng)。修筑路基取土和棄土?xí)r，應(yīng)符合環(huán)保要求，以適當(dāng)處理，減少棄土侵占耕地，防止水土流失和瘀塞河道。 本路基設(shè)計(jì)主要依據(jù)《公路路

8、基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30—2004)、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ B01—2003)、《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》及《土的工程分類(lèi)》(GBT_50145-2007) 《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（jTj018）和《路基路面工程》教材進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1.1路基設(shè)計(jì)的一般要求 路基應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、行車(chē)要求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件，并綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)和使用等方面的情況，進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，既要堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定，又要經(jīng)濟(jì)合理。 路基設(shè)計(jì)除選擇合適的路基橫斷面形式外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物。 選定路線(xiàn)時(shí)，應(yīng)盡量繞避一些難以處理的地質(zhì)不良地段。 路基設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的需

9、要。 1.2路基橫斷面設(shè)計(jì) 1.2.1 確定路基橫斷面形式 由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所給條件，路基橫斷面可采用路堤、路塹和半填半挖三種形式，以及公路曲線(xiàn)的超高、加寬時(shí)的路基橫斷面。本設(shè)計(jì)主要才用一般路堤形式，按照標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。 1.2.2 確定自然區(qū)劃和路基干濕類(lèi)型 由《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》可知：浙江大部分位于Ⅳ5江南丘陵過(guò)濕區(qū)，屬于東南濕區(qū)。路基土質(zhì)為粉質(zhì)土。 由《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》得公路二級(jí)區(qū)劃的特征和指標(biāo)： 表1.1 二級(jí)區(qū)劃的特征和指標(biāo) 二級(jí)區(qū)名 (包括副區(qū)) 水熱狀態(tài) 地表 情況地貌類(lèi)型 地表 切割深度（m） 土質(zhì) 和巖性 潮濕系數(shù)(K) 年降水

10、量(mm) 雨型 最高月 K值 最大月雨期長(zhǎng)度 最高月平均地溫(℃) Ⅳ5江南丘陵過(guò)濕區(qū) 1.5~2.25 1400~2000 梅雨秋雨伏旱 3.5~5.0 4.0~4.5 25～32.5 濕潤(rùn)丘陵局部分部有山地 一般≥200局部為200～500 粘性土 由表1.1可知Ⅳ5江南丘陵過(guò)濕區(qū)的潮濕系數(shù)K值較高。 由《路基路面工程》可得路基臨界高度： 表1.2 路基臨界高度參考值 該公路為高速公路雙向六車(chē)道,要求標(biāo)準(zhǔn)較高,故取路基干濕類(lèi)型為干燥,則由表1.2可得路基最小高度H>H1=（1.7～1.9）。又由設(shè)計(jì)資料可知地下水于1.0M處，故路基的最小

11、填土高度為0.9米。 1.2.3 擬定路基斷面尺寸 由《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》可知，湖南長(zhǎng)沙屬于IV5江南丘陵過(guò)濕區(qū)，地貌為濕潤(rùn)丘陵局部有山地，本公路為高速公路雙向六車(chē)道，并考慮該地區(qū)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)，取計(jì)算行車(chē)速度為120Km/h。 （1） 路基寬度： 由《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTJ B01—2003)可歸納得： 表1.3 路基寬度參數(shù) 高速公路 六車(chē)道 120 Km/h 行車(chē)道寬度 (m) 中央分隔帶 (m) 左側(cè)路緣帶 (m) 硬路肩 (m) 土路肩 (m) 63.75 3 0.75 3.00 0.75 行車(chē)道寬度：63.75=22.5m 中

12、央分隔帶：3m 左側(cè)路緣帶：0.75m2=1.5m 硬路肩寬度：3.00m2=6.0m 土路肩寬度：0.75m2=1.5m 右側(cè)路緣帶：0.502=1.0m。 則，路基寬度：22.5+3+1.5+6.5+1.5=34.5m 得路基橫斷面圖如圖1.1所示： 圖1.1 路基橫斷面簡(jiǎn)圖 （2） 路基高度： 由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30—2004) 2.0.8，設(shè)有中央分隔帶的高速公路，路基設(shè)計(jì)標(biāo)高為中央分隔帶的外側(cè)邊緣高程。《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，由于該公路位處江南丘陵過(guò)濕區(qū)，連續(xù)陰雨多，公路最不利季節(jié)為4-6月，公路以水毀為主，且公路等級(jí)要求高，設(shè)計(jì)需求路基干濕類(lèi)

13、型為干燥，由表1.2知，路基高度H>1.9m，最低填土高度為0.9 m。設(shè)計(jì)資料中路基平均高度為4.8m。綜合考慮路線(xiàn)縱坡要求，路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟(jì)等因素，本設(shè)計(jì)取路基穩(wěn)定紀(jì)驗(yàn)算高度h=8m。 （3） 路基邊坡坡率： 路堤填土高度為8 m，路基填料為細(xì)粒土，由表1.4可得，取路基邊坡坡率為1??1.5，則邊坡 寬度b=1.5 h=12 m。 表1.4 路堤邊坡坡率 填料類(lèi)別 邊坡坡率 上部高度（H≤8m） 下部高度（H≤12m） 細(xì)粒土 1??1.5 1??1.75 粗粒土 1??1.5 1??1.75 巨粒土 1??1.3 1??1.75 1.3

14、道路橫斷面排水設(shè)計(jì) 1.3.1 初步設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)路段地下水位為1m，經(jīng)地質(zhì)勘察無(wú)小范圍內(nèi)泉眼出露，地下水流匯集等現(xiàn)象。且該路段修建在Ⅳ5區(qū)，填土的平均高度為4.8m。土質(zhì)為粘性土，地下水位為1m，則可知路面底至地下水位平均高度 H=1+4.8=5.8m，查《公路自然區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)》可知：粘性土路基的臨界高度H1和H2相應(yīng)為1.7～1.9m和1.3～1.4m，故H2

15、拱,如圖1.1所示。 1.3.3 邊溝設(shè)計(jì) (1) 土質(zhì)溝渠大多采用梯形，其邊溝坡度取1:1.0～1：1.5，考慮雨水沖刷的影響，本次邊溝坡度取1:1.5。 (2) 參照路基邊溝規(guī)范規(guī)定，高速公路邊溝的最小斷面尺寸為：溝深及底寬均不應(yīng)小于0.6m，且按最小斷面尺寸設(shè)計(jì)的邊溝足以排出其份內(nèi)的水量，可以不進(jìn)行水文水力計(jì)算。 (3) 考慮本次設(shè)計(jì)路段處于Ⅳ5區(qū)（江南丘陵過(guò)濕區(qū)）雨量較多，以及各種邊溝類(lèi)型和使用條件。所以本次設(shè)計(jì)中，在一些低填方路段（高度小于邊溝深度0.8m）或者挖方段設(shè)置邊溝排水，溝底寬度設(shè)為0.8m。 土質(zhì)邊溝容易生長(zhǎng)雜草而淤塞，養(yǎng)護(hù)工作量較大，外容也難齊整，因此，高速

16、公路的土質(zhì)邊溝應(yīng)全部進(jìn)行防護(hù)。于水量較大，邊溝采用漿砌片石鋪砌，砌筑用砂漿M7.5號(hào)，厚度取0.35m。詳見(jiàn)圖1.2所示： 圖1.2 邊溝尺寸圖（單位：m） 1.3.4截水溝設(shè)計(jì) (1) 截水溝的設(shè)計(jì)包括天溝和路堤坡腳處的截水溝，按照規(guī)范要求，截水溝與路塹坡頂與路堤坡腳之間應(yīng)有一定的距離（有邊溝時(shí)應(yīng)≥5m;無(wú)邊溝時(shí)≥2m），深度及底寬不宜小于0.5m，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦魏偷刭|(zhì)條件順等高線(xiàn)合理布置，采用梯形斷面，溝壁坡度取1：1.3，溝深及寬度均取0.7m。詳圖見(jiàn)1.3和1.4所示： (2) 截水溝溝底設(shè)置0.8%的縱坡，溝底和溝壁要夯擊密實(shí)，不滲水，不滯水，溝底和溝壁不再進(jìn)行加固

17、。 圖1.3 有邊溝的截水溝（單位：m） 圖1.4 無(wú)邊溝的截水溝（單位：m） 1.3.5排水溝設(shè)計(jì) (1) 排水溝平面線(xiàn)形應(yīng)力求順直，需要轉(zhuǎn)彎時(shí)亦盡量圓順，做成弧形，其半徑不小于10～20m，沿路線(xiàn)布設(shè)，距填方路基坡腳不宜小于3～4m，為防止溝渠內(nèi)因水流的流程太長(zhǎng)和流量過(guò)大而造成沖刷或積水，其長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，溝渠排水長(zhǎng)度一般不宜超過(guò)500m。溝渠過(guò)長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)結(jié)合地形條件，增設(shè)出水口或涵管，將水引走。 (2) 排水溝水流進(jìn)入其他溝渠或水道時(shí)，應(yīng)使原水道不沖刷或淤積，一般應(yīng)使排水溝與原水道兩者成銳角相交，交角不大于450，有條件時(shí)可用半徑R=10b（b為溝頂寬）的圓曲線(xiàn)向

18、下游與其它水道相接。如圖1.5所示： 圖1.5 邊溝的位置 （3）排水溝水力計(jì)算： 因?yàn)楹祥L(zhǎng)沙位于江南丘陵濕潤(rùn)區(qū)，降雨較多。故排水溝的排水負(fù)擔(dān)較大，需進(jìn)行排水溝的水力計(jì)算。由《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》3.0.1 可知，路界各項(xiàng)排水設(shè)施所需排泄的設(shè)計(jì)流量按下式計(jì)算確定： （1-1） 式中： Q：設(shè)計(jì)徑流量（m3/s）; q：設(shè)計(jì)重現(xiàn)期各降雨歷時(shí)的平均降雨強(qiáng)度（mm/min）; ：徑流系數(shù); F:匯水面積（Km2） 經(jīng)計(jì)算可得： Q==1.00.632.0=1.26

19、 又查表可得：=0.9（水泥路面） 0.95（瀝青路面） 因濕潤(rùn)地區(qū)高速公路一般每300m設(shè)計(jì)一排水溝,故可設(shè)匯水面積為： F=300250=75000mm2=0.075Km2 代入得: Q=16.670.951.260.075=1.50m3/s 取設(shè)計(jì)縱坡=0.02，坡率=1，漿砌片石溝壁粗糙系數(shù)=0.025，假定溝底寬度=0.5m；由表3.7可得=0.83,取=0.6m； 表1.5 水力最佳斷面寬深比 邊坡率 0 0.25 0.5 0.75 1.00 1.25 1.50 2.00 3.00 2 1.56 1.24 1.0

20、0 0.83 0.70 0.61 0.47 0.32 3. 水流斷面積： （1-2） 由 得，=0.66m2； 斷面系數(shù)： (1-3) 由 得，=2.82； 濕周： (1-4) 由 得，=2.19m； 水力半徑： (1-5) 由 得，=0.33m； 4. 指數(shù)： (3-5) 由 得，=0.24； 流速系數(shù)： (1-6) 由 得，=32； 水流斷面流速： (1-7) 由

21、得=2.48m/s； 斷面流量： (1-8) 由 得，=1.64 m3/s； 5. 驗(yàn)算 溝底鋪砌采用漿砌片石。 則由表1.6可得最大容許設(shè)計(jì)流速為=3.0m/s； 表1.6 容許流速表 溝渠類(lèi)型 最大容許設(shè)計(jì)流速（m/s） 溝渠類(lèi)型 最大容許設(shè)計(jì)流速（m/s） 粗砂 0.8 草皮護(hù)面 1.6 黏土質(zhì)砂 1.0 干砌片石 2.0 高限黏土 1.2 漿砌片石 3.0 石灰?guī)r 4.0 混凝土 4.0 假設(shè)水中主要含土類(lèi)為中細(xì)沙，取=0.5； 最小容許流速： (1-9) 由得=0.26 m/

22、s； 因?yàn)樵O(shè)計(jì)結(jié)果=2.48 m/s，介于與值之間，所以流速符合要求。 又因?yàn)橛?jì)算流量=1.64 m3/s，與 =1.50m3/s相差未超過(guò)10%，一般可認(rèn)為符合設(shè)計(jì)要求。 綜上可知：因?yàn)榱髁亢土魉倬弦?，本排水溝可采用底?.5m，而溝深，應(yīng)為水深加安全高度=0.10~0.20m，本設(shè)計(jì)取=0.1m，所以溝深=+=0.6+0.1=0.7m. 1.3.6 其他排水設(shè)施 道路的排水設(shè)施主要包括路基排水和路面排水。 常用的路基地面排水設(shè)施，除了已經(jīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的邊溝和截水溝外，還包括排水溝、跌水與急流槽。這些排水設(shè)備，分別設(shè)在路基的不同部位，各自的排水功能、布置要求和構(gòu)造形式均有所

23、差異。各類(lèi)地表水溝溝頂應(yīng)高出設(shè)計(jì)水位0.2m以上。當(dāng)?shù)叵滤绊懧坊访娴膹?qiáng)度或邊坡穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)設(shè)置暗溝、滲溝和檢查井等地下排水設(shè)施。 路面表面排水主要是迅速把降落在路面和路肩表面得降水排走，一面造成路面積水而影響行車(chē)安全。主要包括中央分隔帶排水、路面內(nèi)部排水和邊緣排水系統(tǒng)，以及排水基層的排水系統(tǒng)等。 1.4 路基穩(wěn)定性驗(yàn)算 由《路基路面工程》可知，粘性土具有較大的粘結(jié)力，而內(nèi)摩擦角較小，破壞滑動(dòng)面可采用圓弧破裂面法，并且應(yīng)當(dāng)符合以下假定：（1）不考慮滑動(dòng)體內(nèi)應(yīng)力不均勻分布和局部移動(dòng);(2)認(rèn)為平衡狀態(tài)只在滑動(dòng)面上達(dá)到，滑動(dòng)土體滑動(dòng)時(shí)整體下滑；(3)極限滑動(dòng)面的位置需通過(guò)試算法加尺以

24、確定。由于本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面采用一般路堤形式，路堤平均填土高度為4.8m。對(duì)于路基的穩(wěn)定性分析，采用一般路堤的最高值8m。由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30—2004)得路堤邊坡坡度為定值。 1.4.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 由于本路基屬中濕，經(jīng)查可知，土的摩擦系數(shù)f和黏結(jié)力C為： 表1.7 容許流速表 土壤名稱(chēng) 內(nèi)摩擦角 摩擦系數(shù) 黏結(jié)力C（KPa ） 干黏土 13-17 0.23-0.31 5-10 濕黏土 13-17 0.23-0.21 5-20 極濕黏土 13-17 0.23-0.21 6-10 故可取路堤粘聚力C=16KPa，內(nèi)摩擦角φ=17路堤填土高h(yuǎn)

25、1=8m，路堤邊坡坡率為m=1??1.5，（tanφ=0.31）。土的容重取γ=17KN/m3。車(chē)輛荷載為公路一級(jí)汽車(chē)荷載。由《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30—2004)3.6.7，對(duì)路堤和地基的整體穩(wěn)定性采用簡(jiǎn)化的Bishop法進(jìn)行分析計(jì)算。 1.4.2 穩(wěn)定性驗(yàn)算 （1） 車(chē)輛荷載的換算 在進(jìn)行路堤穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，將車(chē)輛荷載按最不利情況排列，并換算成相當(dāng)?shù)耐翆雍穸取? 公路一級(jí)汽車(chē)荷載換算成土柱高： 由《路基路面工程》有： (1-10) 式中：N—并列車(chē)輛數(shù)，雙向六車(chē)道N=6； L— 標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛軸載為13m； Q—一輛重車(chē)的

26、重力（標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛荷載為550KN）； γ—路基填料的重度為17KN/m3； B—荷載橫向分布寬度， B=Nb+（N-1）m+△=61.8+（6-1）1.3+0.6=17.9 數(shù)值帶入計(jì)算可得：h0=0.83m，取h0=1.0 m，偏于安全計(jì)算。 （2） 路堤橫斷面 4.5H法滑動(dòng)面圓心位置的輔助線(xiàn)，確定不同圓心可得各計(jì)算好下圖表： 圖1.8滑動(dòng)面距道路邊緣1/4H=2.25時(shí) 其計(jì)算如下： 表1.8 分段 Xi（cm） SINai=Xi/R ai COSai 面積（cm2） Gi Ni Ti L/cm 1.00 1458.84 0.80

27、53.21 0.60 34367.82 584253.02 349924.90 467871.94 1898.80 2.00 1271.34 0.70 44.26 0.72 49321.30 838462.17 600519.81 585145.08 3.00 1121.34 0.62 37.99 0.79 54124.87 920122.77 725154.55 566371.60 4.00 971.34 0.53 32.22 0.85 55033.15 935563.

28、52 791477.01 498841.90 5.00 821.34 0.45 26.80 0.89 52825.48 898033.23 801579.86 404886.93 6.00 671.34 0.37 21.62 0.93 47980.34 815665.77 758259.11 300589.04 7.00 521.34 0.29 16.63 0.96 40808.53 693744.98 664729.69 198536.00 8.00 371.34

29、0.20 11.76 0.98 31516.47 535779.96 524530.81 109213.56 9.00 221.34 0.12 6.98 0.99 20239.25 344067.28 341518.21 41804.37 10.00 71.34 0.04 2.24 1.00 7058.76 119998.86 119906.81 4699.25 ∑ 5677600.75 3177959.67 K 1.51 在上表中：

30、 (1-11) (1-12) (1-13) 同理可得： 圖1.9 滑動(dòng)面距道路邊緣3M時(shí) 其計(jì)算如下： 表1.9 分段 Xi(cm) SINai=Xi/R ai COSai 面積(cm2) Gi Ni Ti L/cm 1.00 1380.83 0.79 52.18 0.61 59594.60 1013108.18 621257.94 800266.67 1984.33 2.00 1155.83 0.66 41

31、.39 0.75 62038.75 1054658.76 791215.47 697340.08 3.00 1005.83 0.58 35.13 0.82 64913.77 1103534.01 902556.48 634963.85 4.00 855.83 0.49 29.31 0.87 64171.28 1090911.73 951227.88 534091.68 5.00 705.83 0.40 23.81 0.91 60469.64 1027983.89 9404

32、59.88 415073.61 6.00 555.83 0.32 18.54 0.95 54218.55 921715.40 873880.32 293074.16 7.00 405.83 0.23 13.42 0.97 45683.63 776621.72 755403.01 180298.61 8.00 255.83 0.15 8.42 0.99 35037.44 595636.40 589223.19 87170.87 9.00 105.83 0.06 3.47

33、 1.00 22101.68 375728.59 375039.41 22746.87 10.00 44.17 0.03 1.45 1.00 7500.00 127500.00 127459.29 3221.63 ∑ 6927722.88 3668248.03 K 1.45 圖1.10滑動(dòng)面距道路邊緣4M時(shí) 其計(jì)算如下： 表1.10 分段 Xi（cm） SINai=Xi/R ai COSai 面積（cm2） Gi Ni Ti L/cm 1.00 1392.72 0

34、.83 56.45 0.55 30777.98 523225.65 289135.73 436079.82 2104.15 2.00 1192.72 0.71 45.54 0.70 82092.10 1395565.63 977442.01 996097.66 3.00 1008.34 0.60 37.12 0.80 87908.90 1494451.38 1191710.00 901782.78 4.00 839.59 0.50 30.16 0.86 88026.03

35、 1496442.45 1293846.03 751865.97 5.00 670.84 0.40 23.67 0.92 83586.94 1420978.05 1301446.35 570452.48 6.00 502.09 0.30 17.49 0.95 75347.21 1280902.51 1221715.41 384867.11 7.00 333.34 0.20 11.51 0.98 63650.23 1082053.95 1060306.60 215848.73

36、 8.00 164.59 0.10 5.65 1.00 47386.35 805567.93 801650.85 79344.85 9.00 -4.16 0.00 -0.14 1.00 31856.94 541568.00 541566.32 -1348.22 10.00 -172.91 -0.10 -5.94 0.99 11074.19 188261.24 187250.67 -19480.23 ∑ 8866069.97 4315510.97 K 1.41701

37、 圖1.11滑動(dòng)面距道路邊緣5M時(shí) 其計(jì)算如下： 表1.11 分段 Xi(cm) SINai=Xi/R ai COSai 面積（cm2） Gi Ni Ti L/cm 1.00 1343.77 0.83 56.39 0.55 48687.47 827686.94 458104.53 689351.80 2230.80 2.00 1093.77 0.68 42.68 0.74 126495.99 2150431.76 1580867.07 1457812.08 3.00 884

38、.39 0.55 33.24 0.84 104906.93 1783417.89 1491623.58 977567.63 4.00 715.64 0.44 26.33 0.90 102341.70 1739808.94 1559301.45 771695.62 5.00 546.89 0.34 19.81 0.94 95557.77 1624482.07 1528313.37 550636.22 6.00 378.14 0.23 13.55 0.97 85150.25

39、 1447554.21 1407236.07 339263.65 7.00 209.39 0.13 7.46 0.99 71470.07 1214991.25 1204715.94 157680.85 8.00 40.64 0.03 1.44 1.00 54711.25 930091.17 929796.07 23427.67 9.00 -128.11 -0.08 -4.55 1.00 34950.48 594158.13 592282.17 -47177.50 10.00

40、 -296.86 -0.18 -10.60 0.98 12161.31 206742.26 203212.66 -38039.15 ∑ 10955452.90 4882218.88 K 1.43 經(jīng)計(jì)算可知當(dāng)距道路邊緣4M時(shí)計(jì)算所得K值最小，即K=1.417＞1.35（簡(jiǎn)單畢肖普法最小值）。所以路基穩(wěn)定符合要求。 1.5 施工設(shè)計(jì) 1.5.1 路基施工的一般規(guī)定 ⑴路基施工宜以挖作填，減少土地占用和環(huán)境污染。 ⑵路基施工中各施工層表面不應(yīng)有積水，填方路堤應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況和施工時(shí)氣候狀況，做成2%~4%的排

41、水橫坡。 ⑶雨季施工或因故中斷施工時(shí)，必須將施工層表面及時(shí)修理平整并壓實(shí)。 ⑷施工過(guò)程中，當(dāng)路塹或邊坡內(nèi)發(fā)生地下水滲流時(shí)，應(yīng)根據(jù)滲流水的位置及流量大小采取設(shè)置排水溝、集水井、滲溝等設(shè)施降低地下水位。 ⑸排水溝的出口應(yīng)通至橋涵進(jìn)出口處。 ⑹取土坑應(yīng)有規(guī)則的形狀，坑底應(yīng)設(shè)置縱、橫坡度和完整的排水系統(tǒng)。 ⑺當(dāng)設(shè)計(jì)未規(guī)定取土坑位置或規(guī)定的取土坑的貯土量不能滿(mǎn)足要求須另尋土源上四，應(yīng)按照下列規(guī)定辦理： 當(dāng)?shù)孛鏅M坡定于1：10時(shí)，路側(cè)取土坑應(yīng)設(shè)在路基上側(cè)，在橋頭兩側(cè)不宜設(shè)取土坑，特殊情況下，可在下游一側(cè)設(shè)置，但應(yīng)留有寬度不小于4.0m的護(hù)坡道。 取土坑的邊坡，內(nèi)側(cè)宜為1：1.5，外側(cè)宜小于1

42、：1，沿河地段的坑底縱坡可減少至0.1%，沿線(xiàn)取土坑的坑底縱坡不宜小于0.2%，坑底一般宜高出附近水域的常年水位，取土坑的坑底橫坡可做成向路線(xiàn)外側(cè)傾斜的單向坡，坡厚為2%~3%，當(dāng)取土坑坑底寬度大于6m時(shí)，可做成向中間傾斜的雙向橫坡，并在中間設(shè)置底寬0.4m的縱向排水溝，當(dāng)坑底縱坡大于0.5%時(shí)，可以不設(shè)排水溝。 當(dāng)沿河棄土?xí)r，不得阻塞河流，擠壓擠孔和造成河岸沖刷。 1.5.2 填方路基的施工 ⑴ 土方路基應(yīng)分層填筑壓實(shí)，用透水性不良的土填筑路堤時(shí)，應(yīng)控制其含水量在最佳壓實(shí)含水量大2%之內(nèi)。 ⑵ 土方路基，必須根據(jù)設(shè)計(jì)斷面，分層填筑、分層壓實(shí)，采用機(jī)械壓實(shí)時(shí)，分層的最大攤鋪層厚

43、，按土質(zhì)類(lèi)別，壓實(shí)機(jī)具功能碾壓遍數(shù)等，經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)確定，但最大攤鋪厚度，不宜超過(guò)50cm，填筑至路床底面，最后一層的最小壓實(shí)厚度，不應(yīng)小于8cm。 ⑶ 路堤填土寬度每側(cè)應(yīng)寬于填層設(shè)計(jì)厚度，壓實(shí)厚度不得小于設(shè)計(jì)寬度，最后削坡。 ⑷ 填筑路堤宜采用水平分層填筑法施工。 ⑸ 原地面縱坡大于2%的地段，可采用縱向分層法施工，沿縱坡分層，逐層填壓密實(shí)。 ⑹ 若填方分幾個(gè)作業(yè)段施工，兩段交接處，不在同一時(shí)間填筑則先填地段應(yīng)按1：1坡度分層留臺(tái)階。若兩個(gè)地段同時(shí)填，則應(yīng)分層相互交疊、銜接，其搭接長(zhǎng)度不得小于2m。 ⑺ 河灘路堤填土，應(yīng)連同護(hù)坡道在內(nèi)，一并分層填筑，可能受水浸淹部分的填料，應(yīng)選

44、用水穩(wěn)性比較好的土料，河槽加寬，加深工程應(yīng)在修筑路堤前完成，調(diào)治構(gòu)造物應(yīng)提前修建。 ⑻ 兩側(cè)取土，提高在3m以?xún)?nèi)的路堤可用推土機(jī)從兩側(cè)分層推填，并配合平地機(jī)分層填平，土的含水量不夠多時(shí)，用灑水車(chē)并用壓路機(jī)分層碾壓。 ⑼ 填方集中地區(qū)路基的施工 A．取土場(chǎng)運(yùn)距在1km范圍內(nèi)時(shí)，可用鏟運(yùn)機(jī)運(yùn)送，輔以推土機(jī)開(kāi)道，翻松硬土，取整取土段，清除障礙等。 B．取土場(chǎng)運(yùn)距超過(guò)1m范圍時(shí)，可用松土機(jī)翻松，用挖掘機(jī)或裝載機(jī)配合自卸車(chē)運(yùn)輸，用平地機(jī)平整填土，配合灑水車(chē)壓路機(jī)碾壓。 1.5.3 邊溝的施工 ⑴邊溝應(yīng)分段設(shè)置出水口，梯形邊溝沒(méi)段長(zhǎng)度不宜超過(guò)300m，三角形邊溝不宜超過(guò)200m。 ⑵平曲

45、線(xiàn)處邊溝施工時(shí)，溝底縱坡應(yīng)與曲線(xiàn)前后溝底縱坡平順銜接，不允許曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)有積水或外溢現(xiàn)象發(fā)生，曲線(xiàn)外側(cè)邊溝應(yīng)適當(dāng)加深，其增加值等于超高值。 ⑶土質(zhì)邊溝當(dāng)溝底縱坡大雨3%的應(yīng)采用加固措施 2 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 水泥混凝土路面板為剛性路面，具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，在車(chē)輪荷載作用下變形較小。所以，混凝土板通常工作在彈性階段。本水泥混凝土路面設(shè)計(jì)主要依據(jù)《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)。在荷載圖示方面采用靜力作用均布面荷載，在地基模型方面，采用溫克勒地基模型。在路面板形態(tài)方面，釆用半空間彈性地基有限大矩形板理論。 2.1行車(chē)荷載 2.1.1車(chē)輛的類(lèi)型和軸型 由交通調(diào)查和

46、預(yù)測(cè)得知，本路建成初期每晝夜雙向混合交通量組成如下： 表2.1交通參數(shù) 根據(jù)交通調(diào)查結(jié)果，查閱相關(guān)資料可得2.2表如下： 表2.2 車(chē)輛軸重參數(shù)參考表 車(chē)型序號(hào) 車(chē)型名稱(chēng) 前軸重（KN） 后軸重（KN） 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 后軸距 交通量 01 桑塔納2000 2909 02 江淮AL6600 17.00 26.50 1 2 0 426 03 黃海DD680 49.00 91.50 1 2 0 514 04 北京BJ130 13.55 27.20 1 2 0 234 05 東風(fēng)EQ140

47、 23.70 69.20 1 2 0 557 06 黃河JN163 58.60 114.00 1 2 0 904 07 東風(fēng)SP9250 50.70 113.30 3 2 4 299 交通年平均值增長(zhǎng)率（%） 9.5 2.1.2軸載換算 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)得標(biāo)準(zhǔn)軸載的有關(guān)計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表2.3： 表2.3 標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù) 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 BZZ—100 軸載P（KN） 100 輪胎接地壓強(qiáng)p（MPa） 0.70 單輪傳壓面當(dāng)量直徑d（cm） 21.30 兩輪中心距（cm） 1.

48、5d 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100KN的單軸-雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002) 有 (2-1) (2-2) 或 (2-3) 或 (2-4) 式中： Ns—100KN的單軸-雙輪

49、組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)； Pi—單軸-單輪、單軸-雙輪組、雙軸-雙輪組或三軸-雙輪組軸型級(jí)軸載的總重（KN）； —軸型和軸載級(jí)位數(shù)； —各類(lèi)軸型級(jí)軸載的作用次數(shù)； —軸-輪型系數(shù)，單軸-雙輪組時(shí)，=1；單軸-單輪時(shí)，按（2-2）計(jì)算；雙軸-雙輪組時(shí)，按（2-3）計(jì)算；三軸-雙輪組時(shí)，按（2-4）計(jì)算。 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)的統(tǒng)計(jì)，去掉影響較小的軸載小于40KN的交通量。并由式2.1~2.3計(jì)算結(jié)果列表如下： 表2.4 軸載換算計(jì)算表 軸載級(jí)位Pi(KN) 每日通過(guò)次數(shù)（次/d） BZZ-100軸次 （次/d） 49.00 514 1 1.104410 0.

50、01 91.50 514 1 0.241400133 124.08 69.20 557 1 0.002765015 1.51 58.60 904 1 0.000193358 0.17 114.00 904 1 8.137249295 7356.07 50.70 299 1 1.906010 0.01 3113.30 299 6.2110 317408558.9 589.36 合計(jì) ∑=8071.24 則可知本路建成初期每晝夜雙向混合交通量換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)為8071.24次/d。由于本公路運(yùn)2015年末建成通車(chē)，故那時(shí)

51、的每晝夜雙向混合交通量換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)為： 2.1.3交通分析 《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)可得高速公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，具體數(shù)值見(jiàn)表2.4： 表2.5 可靠度設(shè)計(jì)指標(biāo) 公路技術(shù)等級(jí) 高速公路 一級(jí)公路 二級(jí)公路 三、四級(jí)公路 安全等級(jí) 一級(jí) 二級(jí) 三級(jí) 四級(jí) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（a） 30 30 20 20 目標(biāo)可靠度（％） 95 90 85 80 目標(biāo)可靠指標(biāo) 1.64 1.28 1.04 0.84 變異水平等級(jí) 低 低～中 中 中～高 則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)路面所承受的標(biāo)準(zhǔn)

52、軸載累計(jì)作用次數(shù)為Ni，則有： (2-5) 其中，t =30，N1=12706.058，γ=9.5% 。 則有 ： =694207400.9（次） 由于路面設(shè)計(jì)依據(jù)的交通量是設(shè)計(jì)車(chē)道上的交通量，所以，應(yīng)對(duì)道路交通量乘以方向不均勻系數(shù)及車(chē)道不均勻系數(shù)。調(diào)查分析雙向交通的分布情況，選取交通量方向分配系數(shù)，一般情況可采用 O．5。依據(jù)設(shè)計(jì)公路的車(chē)道數(shù)，參照表2.6確定交通量車(chē)道分配系數(shù) 表2.6交通量車(chē)道分配系數(shù) 單向車(chē)道數(shù) 1 2 3 ≥4 車(chē)道分配系數(shù) 1.0 O．8～1.0 O．6～O.8

53、 0.5～0.75 注：交通量大時(shí)，取低值；交通量小時(shí)，取高值。 本設(shè)計(jì)為六車(chē)道高速公路，取方向不均勻系數(shù)取0.5，車(chē)道不均勻系數(shù)取0.2。 則有設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ns為： Ns=Ni0.50.7=694207400.90.50.7 =242972590.3（次） (2-6) 車(chē)道橫斷面上各點(diǎn)所受的軸載作用次數(shù)，僅為通過(guò)該車(chē)道斷面的軸載作用次數(shù)的一部分。水泥混凝土路面的臨界疲勞荷位為縱縫邊緣中部，該處的輪跡橫向分布系數(shù)，按實(shí)際測(cè)定結(jié)果參照表2.7所示。 表2.7 車(chē)輛輪跡橫向分布系數(shù) 公

54、路等級(jí) 縱縫邊緣處 高速、一級(jí)公路、收費(fèi)站 0.17 ～0.22 二級(jí)及以下公路 行車(chē)道寬大于7m 0.23 ～0.39 行車(chē)道寬小于或等于7m 0.54 ～0.62 本公路為高速公路雙向六車(chē)道，取η=0.2 。 則，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)面層臨界荷位出得標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)Ne為： Ne=Ns =242972590.30.2 =4.85910 （次） (2-7) 水泥混凝土路面所承受的交通軸載作用，按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)分為4級(jí)，分級(jí)范圍如表2.8所示。 表2.8 交通分級(jí) 交通等級(jí) 特重

55、 重 中等 輕 設(shè)計(jì)車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne（104） ＞2000 100～2000 3～100 ＜3 由表2.8可知，本道路交通屬于特重交通。 2.2路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) 組成水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)層包括：墊層、基層和面層等，各結(jié)構(gòu)層的功能和作用各不相同。 2.2.1墊層設(shè)計(jì) 本公路路基土質(zhì)較差、水溫狀況不良，需要在路基和基層之間設(shè)置墊層，以改善路基的濕度和溫度狀況，保證面層和基層的強(qiáng)度、剛度及溫度性。 由于修筑墊層的材料，強(qiáng)度要求不一定要求很高，但水穩(wěn)性和隔溫性能要好，本設(shè)計(jì)考慮到公路所在地區(qū)降雨量較大，地下水位較高，主要采用排水墊層。排水墊層所采用的材

56、料是砂礫，砂礫墊層應(yīng)采用潔凈的中、粗砂及礫石，含泥量不大于5%，并將其中的植物、雜質(zhì)清除干凈，也可以采用天然級(jí)配的砂礫料，其最大粒徑不大于50mm。應(yīng)注意防止粗細(xì)粒料分離現(xiàn)象。 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002) 4.2.2，墊層的寬度應(yīng)與路基同寬，其最小厚度為150mm。本設(shè)計(jì)取墊層厚度為160mm。 2.2.2基層設(shè)計(jì) （1） 類(lèi)型 (JTGD40—2002)4．3．2條，推薦在特重交通條件下，水泥混凝土路面適宜的基層為貧混凝土、碾壓混凝土或?yàn)r青混凝土基層；在重交通條件下，水泥混凝土路面適宜的基層為水泥穩(wěn)定粒料或?yàn)r青穩(wěn)定碎石基層。按照規(guī)范的建議，在特重交通

57、條件下，水泥混凝土路面適宜的基層為貧混凝土、碾壓混凝土或?yàn)r青混凝土基層。但我省目前在特重交通條件下，卻采用了規(guī)范在重交通條件下推薦的基層類(lèi)型，即在特重交通條件下，水泥混凝土路面采用水泥穩(wěn)定粒料基層。顯然是在抗水沖刷方面弱了。 既然知道在特重交通條件下，水泥混凝土路面采用水泥穩(wěn)定粒料基層在抗水沖刷方面弱了，那么有沒(méi)有補(bǔ)救的辦法呢? 基層應(yīng)具有足夠的抗沖刷能力和一定的剛度。多年來(lái)的應(yīng)用實(shí)踐表明：在剛度方面，在特重交通條件下采用水泥穩(wěn)定粒料作為水泥混凝土路面基層，較少有反映由于剛度不足造成水泥混凝土路面損壞的，而反映最多的是水損壞。因此要考慮補(bǔ)強(qiáng)，應(yīng)主要從抗水沖刷方面去補(bǔ)強(qiáng)。 不

58、放棄半剛性基層而要提高其抗水沖刷能力，比較切合實(shí)際的想法是復(fù)合，即在半剛性基層上加鋪一層抗水沖刷能力較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)層。從規(guī)范推薦的材料來(lái) 看，抗水沖刷能力較強(qiáng)的有碾壓混凝土、貧混凝土和瀝青混凝土三類(lèi)。從加鋪的功能來(lái)看，加鋪的厚度應(yīng)較薄，厚則失去了加鋪與復(fù)合的意義。碾壓混凝土和貧混凝土兩種因加鋪時(shí)必須保證一定的厚度(≥10cm)而顯得不經(jīng)濟(jì)，瀝青混凝土比較合適，其厚度可小至0．5cm，它不但可以防沖刷而且是良好的防水層，防止了水的下滲，保證其下的抗水沖刷能力較弱的基層不受水的侵蝕。德國(guó)、日本水泥混凝土路面常見(jiàn)這種結(jié)構(gòu)，作為混凝土板與基層間的過(guò)渡層，其目的是為了提高和改善基層的耐久性，密級(jí)配瀝青混凝

59、土的厚度通常為4cm。兩種材料復(fù)合后，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相得益彰，既繼承了傳統(tǒng)的半剛性基層結(jié)構(gòu)，又彌補(bǔ)了其抗水沖刷不足的缺陷，且在造價(jià)方面提高不大，較為經(jīng)濟(jì)。 （2） 寬度 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002) 4.3.4知?；鶎拥膶挾葢?yīng)比混凝土面層每側(cè)至少寬出300mm（采用小型機(jī)具施工時(shí)）或500mm（軌模式攤鋪機(jī)施工時(shí)）或650mm（滑模式攤鋪機(jī)施工時(shí)）。路肩采用混凝土面層，其厚度與行車(chē)道面層相同時(shí)，基層寬度宜與路基同寬。級(jí)配粒料基層的寬度也宜與路基同寬。本設(shè)計(jì)采用與路基同寬度的基層。 （3） 厚度 《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD40—2002)4．

60、3．5 各類(lèi)基層厚度和適宜范圍見(jiàn)表2.9 表2.9 各類(lèi)基層厚度的適宜范圍 基層類(lèi)型 厚度適宜的范圍（mm） 貧混凝土或碾壓混凝土基層 120～200 水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層 150～250 瀝青混凝土基層 40～60 瀝青穩(wěn)定碎石基層 80～100 級(jí)配粒料基層 150～200 多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層 100～140 瀝青穩(wěn)定碎石排水基層 80～100 基于以上考慮，本公路基層采用厚度為200mm水泥穩(wěn)定粒料基層+厚度為60mm瀝青混凝土加鋪層彌補(bǔ)其抗水沖刷不足的缺陷 2.2.3面層設(shè)計(jì) 水泥混凝土面層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、耐久性，表面抗滑、耐

61、磨、平整。面層采用設(shè)接縫的普通混凝土。具體設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下節(jié)，水泥混凝土路面設(shè)計(jì)。 2.2.4路肩設(shè)計(jì) 路肩的作用是為路面提供側(cè)向支承，并承受一定的荷載。本設(shè)計(jì)路肩鋪面采用水泥混凝土面層。高速公路硬路肩水泥混凝土面層的厚度采用與行車(chē)道面層等厚，基層與行車(chē)道基層相同。 2.2.5路面排水設(shè)計(jì) （1）高速公路因平縱橫三方面均要求較高，所以路基填挖較大。一般需設(shè)置攔水帶，防止雨水集中沖刷填方坡面，造成坡面拉溝，甚至沖毀路基。攔水帶采用形式如圖2.1所示。 圖2.1 攔水帶示意圖 （2）中央分隔帶排水的作用主要是排除中央分隔帶范圍內(nèi)的表面滲入水，本設(shè)計(jì)采用凸形表面有鋪面封閉的中央分

62、隔帶，如圖2.2所示。 圖2.2 中央分隔帶排水 （3）行車(chē)道路面應(yīng)設(shè)置雙向或單向橫坡，坡度為2％。路肩鋪面的橫向坡度值比行車(chē)道路面的橫坡值大1％，為3％。 （4）行車(chē)道路面結(jié)構(gòu)設(shè)置了排水墊層，在排水墊層外側(cè)邊緣設(shè)置縱向集水溝，并間隔50~100m設(shè)置橫向排水管。排水墊層的縱向邊緣集水溝設(shè)在路床邊緣。集水溝的縱坡與路線(xiàn)縱坡相同。 （5）集水溝的寬度通常采用300mm。集水溝的深度為保證集水管管頂?shù)陀谂潘畬拥酌妫⒂凶銐蚝穸群突靥盍鲜辜懿槐皇┕C(jī)械壓裂。采用200mm。 2.3路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì) 2.3.1初擬路面結(jié)構(gòu) 由表2.4知，相應(yīng)于安全等級(jí)一級(jí)的變異水平等級(jí)為

63、低級(jí)。根據(jù)高速公路特重交通等級(jí)和低變異水平等級(jí)，查表2.9初擬普通混凝土面層厚度為0.275m，墊層為160mm天然沙礫?；鶎硬捎煤穸葹?00mm水泥穩(wěn)定粒料基層+厚度為60mm瀝青混凝土加鋪層彌補(bǔ)其抗水沖刷不足的缺陷，水泥混凝土上面層板的平面尺寸長(zhǎng)為5.0m、寬從中央分隔帶至路肩依次為3.75m、3.75m、3.75m、3.00m；縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。碾壓混凝土不設(shè)縱縫，橫縫設(shè)假縫，間距(板長(zhǎng))5m。 表2.10 水泥混凝土面層厚度參考范圍 交通等級(jí) 特重 重 公路等級(jí) 高速 一級(jí) 二級(jí) 高速 一級(jí) 二級(jí) 變異水平等級(jí) 低 中 低 中 低

64、 中 低 中 面層厚度（mm） ≥260 ≥250 ≥240 270～240 260～230 250～220 2.3.2路面材料參數(shù)的確定 （1）面層 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)可得普通混凝土面層彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值如表2.11所示。 表2.11 水泥混凝土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 交通等級(jí) 特重 重 中等 輕 水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） 5.0 5.0 4.5 4.0 鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa） 6.0 6.0 5.5 5.0 同時(shí)可得相應(yīng)的彎拉彈性模量如表2.12所示。 表2.12 水

65、泥混凝土彎拉彈性模量經(jīng)驗(yàn)參考值 彎拉強(qiáng)度（MPa） 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 抗壓強(qiáng)度（MPa） 5.0 7.7 11.0 14.9 19.3 24.2 29.7 35.8 41.8 48.4 彎拉彈性模量（GPa） 10 15 18 21 23 25 27 29 31 33 綜上分析，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31GPa。 （2）基層 參考有關(guān)資料，碾壓混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為4.0MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為27G

66、Pa。又由表2.13得水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1300MPa。 表2.13 墊層和基層材料回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值 材料類(lèi)型 回彈模量（MPa） 天然沙礫 150~200 水泥穩(wěn)定粒料 1300~1700 （3）墊層 同樣由表2.11得天然沙礫墊層的回彈模量取200MPa。 （4）路基 由《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40—2002)建議路基土回彈模量取值如表2.14所示。 表2.14 中濕路基路床頂面回彈模量（MPa） 土組 公路自然區(qū)劃 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 土質(zhì)砂 26~42 40~50 39~50 35~60 50~60 粘質(zhì)土 25~45 30~40 25~45 30~45 30~45 粉質(zhì)土 22~46 32~54 30~50 27~43 30~45 由《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》可知：湖南長(zhǎng)沙位于Ⅳ5江南丘陵過(guò)濕區(qū)，屬于東南濕熱區(qū)。路基土質(zhì)為粘性土。路基土回彈模量取35MPa。 2.3.3 基層頂面回彈模量 由《公路水