杉林至湖內二級公路設計

本課題來源及研究現狀：

本課題來自指導教師收集的工程設計課題。該項目是廈門市漳州杉林至湖內二級公路，自然區劃屬于Ⅳ4區。它的實施，對改善兩地交通狀況，完善本省路網結構，促進本地區經濟發展具有重要意義。目前該項目已在開工建設中，主要技術設計如：選線、定線、路線平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計、路面結構設計均已完成。由于本路段經過沿海地區，局部路段有軟土，因此軟土地基處理成為一個技術難點，有關其處理方式還在調查論證中。

課題研究目標、內容、方法和手段：

本課題根據現有工程實際資料，按照技術標準和設計規范要求，擬對此段二級公路進行路線選線定線，路線的平面、縱斷面、橫斷面設計，以及路面結構設計、擋墻設計、排水設計，并編制施工組織設計和造價文件。其中選線定線，路線的平面、縱斷面、橫斷面設計采用海地（Hard2006）道路軟件進行設計；路面結構、擋墻設計采用手算；施工組織設計根據工程實際參照有關樣本編制，工程概預算運用縱橫（Smart Cost）公路造價軟件進行計算編制。其中瀝青路面采用三層彈性體系計算方法，查諾謨圖進行具體計算；水泥混凝土路面采用小撓度彈性地基板理論計算；邊坡穩定性分析采用圓弧法（粘性土），其中在確定圓心輔助線時采用4.5H法，具體計算時各參數均可從AutoCAD圖形中讀出，計算過程運用Excel表格進行；擋強計算時，采用庫侖土壓力計算方法計算擋強所受到的主動土壓力Ea，擋強形式為重力式路肩擋強。

摘 要

　　　本設計是根據現有工程實際資料，按照技術標準和設計規范要求，擬對一段二級公路進行路線選線定線，路線的平面、縱斷面、橫斷面設計，以及路面結構設計、擋墻設計、排水設計，并編制施工組織設計和造價文件。其中選線定線，路線的平面、縱斷面、橫斷面設計采用海地（Hard2006）道路軟件進行設計；路面結構、擋墻設計采用手算；施工組織設計根據工程實際參照有關樣本編制，工程概預算運用縱橫（Smart Cost）公路造價軟件進行計算編制。其中瀝青路面采用三層彈性體系計算方法，查諾謨圖進行具體計算；水泥混凝土路面采用小撓度彈性地基板理論計算；邊坡穩定性分析采用圓弧法（粘性土），其中在確定圓心輔助線時采用4.5H法，具體計算時各參數均可從AutoCAD圖形中讀出，計算過程運用Excel表格進行；擋強計算時，采用庫侖土壓力計算方法計算擋強所受到的主動土壓力Ea，擋強形式為重力式路肩擋強。路面結構類型經技術經濟性比較后決定采用瀝青混凝土路面結構。關鍵詞：路面結構設計；擋墻設計；施工組織設計；圓弧法；庫侖土壓力

ABSTRACT

　　　The design is based on actual data of existing projects, in accordance with the te- chnical standards and design specifications, to be carried out on a section of a second- ary highway alignment route alignment, the flat line, longitudinal, cross-sectional des- ign, and pavement structure design, retaining wall design , drainage design and prepa-ration of construction documents design and construction costs. Alignment in which alignment of the flat line, longitudinal, cross-sectional design of Hard2006 road design software; surface structure, retaining wall design uses hand-count; construction organization design based on the engineering samples of the actual reference to the preparation, project budget the use of vertical and horizontal (Smart Cost) Highway construction costs are calculated preparation software. In which a flexible asphalt pavement system using three methods of calculation to check the specific Nomogram calculation; cement concrete pavement flexibility in the use of small deflection theory calculation substrate; slope stability analysis using circular-arc method (clay), which aids in determining the center of a circle 4.5H law when the use of specific parameters can be calculated from AutoCAD to read graphics, the use of Excel calculation table; block strong calculated using Coulomb earth pressure calculated by calculating the strong blocking of the active earth pressure by Ea, strong form of blocking the hard shoulder block strong gravity. The type of pavement structure by the techno-economic comparison of deciding the structure of asphalt concrete pavement.Key words:Pavement structural design; retaining wall design; construction organization design; arc method; Coulomb earth pressure目 錄　　第一章 平面設計 1　　1.1平曲線要素值的確定 1　　1.2二級公路有關技術指標： 1　　1.3主要幾何元素的計算 1第二章 縱斷面設計 3　　2.1豎曲線設計 3　　2.2豎曲線各參數的選定 3　　2.3豎曲線要素計算 3第三章 橫斷面設計 5　　3.1行車道寬度的確定 5　　3.2平曲線加寬及其過渡 5　　3.3超高的確定及過渡方法 6　　3.4路基設計 9第四章 路面結構設計 10　　4.1瀝青路面設計 10　4.1.1基本資料： 10　4.1.2根據交通資料計算累計當量軸次Ne確定交通等級 10　4.1.3確定路基回彈模量 12　4.1.4初擬路面結構組合，確定設計參數 13　4.1.5路面結構層厚度設計 14　4.1.6兩種方案的計算表 26　　4.2水泥路面設計 26第五章 邊坡穩定性分析及擋土墻設計 32　　5.1邊坡穩定性分析 32　　5.2重力式擋土墻設計 37　5.2.1設計資料： 37　5.2.2主動土壓力計算 37　5.2.3擋墻驗算 39第六章 施工組織設計 52　　　6.1工程概況 52　6.1.1工程說明及地質水文特征： 52　6.1.2本路段主要工程量： 52　　　6.2編制依據和工程執行標準及規范 52　　　6.3施工前準備工作 53　6.3.1施工技術準備 53　6.3.2材料準備 53　6.3.3施工機械準備 53　6.3.4勞動力安排 54　6.3.5施工現場準備 54　　　6.4施工平面布置 54　　　6.5 主要分項工程施工方案 55　6.5.1路基工程 55　6.5.2路堤施工方案 56　6.5.3路面工程 56　6.5.4涵洞工程 58　6.5.5排水工程 60　6.5.6防護工程 61　6.5.7雨季施工措施 62　　第七章 工程概預算文件編制 63　　7.1概預算的作用 63　　7.2概預算的編制依據 63　　7.3概預算費用的組成 63　　7.4概預算項目的主要內容 63　　7.5概預算文件的編制步驟 65附 錄 68　　附 錄1：2009屆畢業設計資料 68　　附 錄2：概預算計算表 69致 謝 71

第一章 平面設計　　　道路為帶狀構造物，它的中線是一條空間曲線，中線在水平面上的投影稱為路線的平面，路線平面的形狀及特征為道路的平面線形，而道路的空間位置成為路線。路線受到各種自然條件、環境、以及社會因素的影響和限制時，路線要改變方向和發生轉折。1.1平曲線要素值的確定1.2二級公路有關技術指標：　　　設計時速60km/h或80km/h，本設計采用后者80km/h；　　　最小圓曲線半徑：一般值為400m，極限最小半徑250m；　　　不設超高最小半徑：當路拱2%時為2500m，當路拱>2%時為3350m；　　　緩和曲線最小長度：一般值為100m，極限最小值為70m；　　　平曲線最小長度：一般值為700m，極限最小值為140m。1.3主要幾何元素的計算　　　以樁號K1+116.912為例，計算平曲線要素及樁號計算如下，如圖1.1所示。　　　已知：右偏α=22.8°，Ls=80m,R=500m,Ls=80m,求平曲線要素。　　　　　　　圖1.1 平曲線要素計算圖緩和曲線切線增值=/2-/240R=80/2-80/240500=39.991（m）圓曲線的內移值=/24R-/2384R=80/24500-80/2384500=0.533（m）=28.6479/=28.647980/500=4.58°切線長=(500+0.533) tan（22.8°/2）+39.987=140.912（m）平曲線長度 L=(-2)R/180+2Ls　=( 22.8°-24.58°)500/180+280=278.971（m）外距 E=(R+p)secα/2-R=(500+0.533)sec（22.8°/2）-500=10.607（m）校正值 J=2T-L=2140.912-278.971=2.853（m）　　　②平曲線主點樁號計算及校正：　　　　　　　　　　　　　　　A K0+000.000　　　 + +1116.912　　　　　　　　　　 K1 +116.912　　　　　　　　- -140.912　　　 ZH K0+976　　　　　　　　+Ls +80　　　 HY K1+56　　　　 +Ly +118.971　　　　　　　　　　　YH K1+174.971　　　　　　　　　　　+Ls +80　　　　　　　　　HZ K1 +254.971　　　　　　　　-L/2 -139.4855　　　　　　　　　QZ K1+115.4855　　　　　　　　+（1/2） +（1/2）×2.853　　　　　　　　　　　　　　　 K1+116.912　　　校核無誤，故樁號計算正確。同理可計算其他交點曲線要素和主點樁號，具體見相關設計圖和表格。

第二章 縱斷面設計　　　沿著道路中線豎直剖切然后展開既為路線縱斷面，由于自然因素的影響以及經濟性要求，路線縱斷面總是一條有起伏的空間線，縱斷面設計的主要任務就是根據汽車的動力特性，道路等級，當地的自然地理條件以及工程經濟性等研究起伏空間線的大小和長度，以便達到行車安全，迅速，運輸經濟合理及乘客感覺舒適的目的。2.1豎曲線設計2.2豎曲線各參數的選定　　　查《公路工程技術標準》（JTG B01—2003）得豎曲線各項指標如表2-1所示。表2-1 豎曲線各項指標　設計車速（km/h） 　　80　最大縱坡（％） 　　8%　最小縱坡（％） 　　0.3凸形豎曲線半徑（m） 一般值 　　4500　　 極限值 　　3000凹形豎曲線半徑（m） 一般值 　　3000　　 極限值 　　2000　豎曲線最小長度（m） 　　702.3豎曲線要素計算變坡點1：(1) 豎曲線要素計算：里程樁號K1+56.064已知：切線長：T=59.022（m），i1=0.379%，i2=1.854%，坡差w= i2﹣i1=1.854%﹣0.379%=1.475% (凹形)由T=L/2=Rw/2 R=2T/w=259.022/1.475% =8002.98m，取整得R=8000m曲線長L=Rw=8002.981.475%=118.044m外距E=T2/2R=118.0442/2×8002.98=0.871m

圖2.1 豎曲線要素計算圖（2）設計高程計算：已知變坡點1處K1+56.064的高程為780.000m豎曲線起點樁號為K1+56.064-59.022=K0+997.042m豎曲線起點高程780.000-0.379%×59.022=779.776m豎曲線終點樁號為K1+56.064+59.022=K1+115.086豎曲線終點高程780.000+=781.094m

圖2.2 變坡點1計算圖同理，可計算變坡點2～5，計算過程略。

第三章 橫斷面設計　　道路橫斷面，是指中線上各點的法向切面，它是由橫斷面設計線和地面線構成的。橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝等設施構成的。3.1行車道寬度的確定　　公路的等級是二級，則由《公路工程技術標準》（JTG B01—2003）規定，查得各項技術指標。路基寬度的確定：　　　據任務書知道設計年限12年，各種車輛折合成小客車的交通量合計為， 查《公路工程技術標準》P5 1.0.3得公路等級為二級，車道數擬定雙車道。再查《公路工程技術標準》P15 3.0.11得二級公路車速為80km/h，雙車道的路基寬度一般值為12.00m,最小值為10，取設計車道寬度為4.0m，得總車道寬度為4.0×2＝8.0m，由P14 表3.0.5-1知二級公路車速為的右側硬路肩寬度為1.2×2=2.4m，土路肩的寬度為0.8×2=1.6m。3.2平曲線加寬及其過渡　　　汽車行駛在曲線上，由于各輪跡半徑不同，其中以后內輪輪跡半徑最小，且偏向曲線內側，故曲線內側應增加路面寬度，以確保曲線上行車的順適與安全。平曲線加寬值的確定　　　由《公路工程技術標準》規定，二級公路采用第3累加寬值，見表3-1。表3-1 公路平曲線加寬加寬類型 平曲線半徑(m)

汽車軸距前懸(m) 250~200 200~150 150~100 100~70 70~50 50~30 30~25 25~20 20~153 　5.2+8.8 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 　　　 　　　 　　　 　　　　　　由于本設計中圓曲線半徑分別為500m、1000m和800m均大于250m，故不需設計加寬。（2）路拱的確定　　　路拱是為了利于路面橫向排水，將路面做成由中央向兩側傾斜的拱形。根據《公路瀝青路面設計規范》規定，水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面的路拱橫坡度1﹪～2﹪。考慮橋頭與燕巢所處地區的降雨量等氣候條件，年平均降雨量較大，為利于排水所以取用2%的橫坡度，硬路肩取3%，土路肩的排水性遠低于路面，所以其橫坡度取用3.5%。3.3超高的確定及過渡方法　　　（1） 超高的確定：　　　超高是為了抵消車輛在曲線路段上行駛時所產生的離心力，而將路面做成外側高于內側的單向橫坡的形式。超高橫坡度在圓曲線上應是與圓曲線半徑相適應的全超高，而在緩和曲線上則是逐漸變化的超高。超高值的計算公式為：　ih + u = V2/127R 　　　 i — 超高橫坡度　　　 u — 橫向力系數　　　 V — 行車速度 (km/h)　　　 R — 圓曲線半徑 (m)　　　根據規范規定，二級公路一般地區圓曲線部分最大超高值不大于8%。且考慮到超高橫坡度與路線縱坡組合而成的坡度，即合成坡度，規范規定二級公路山嶺重丘區的最大允許合成坡度不的大于10%。本設計超高率采用8%。 圖3-1 平曲線超高圖　　　（2）超高的過渡 ：　　　此設計公路是無中間分隔帶的，在直線路段的橫斷面均以中線為脊向兩側傾斜的路拱。在曲線路段路面由雙向傾斜的路拱形式過渡到具有超高的單向傾斜的超高形式，外側須逐漸抬高，在抬高過程中，若超高橫坡度等于路拱坡度，則行車道外側繞中線旋轉，直至與內側橫坡度相等為止。當超高坡度大于路拱坡度時，先將外側車道繞外邊緣旋轉，與此同時，內側車道隨中線的降低而相應降低，待達到單向橫坡后，整個斷面仍繞外側車道邊緣旋轉，直至超高橫坡度。（3）平曲線超高　處的超高計算：圓曲線上：外緣處超高：中線處超高：表3-2 繞內邊緣線旋轉超高值計算公式

超 高 位 置 計 算 公 式 注　　　 　　　

圓 曲 線 上 外緣 　　　　　 1．計算結果均為與設計高之差。2．臨界斷面距過渡段起點3．x 距離處的加寬值為：中線 　　　　　　　　　　　　 內緣 　　　　　　　　　　

過渡段上 外緣 　　　　 中線 　　　　 內緣

內緣處超高：　　　　　　　　過渡段上：外緣超高：　　　同理 中線分別取 50,60 所以有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　內緣分別取 　　　　　 　　　　　 　　　　　

　

　　　處超高過渡段以上只算前一段，后一段可根據對稱性得出與之相對應的結果。3.4路基設計　　　路基設計的基本內容，就是確定路基邊坡的形狀和坡度。路基邊坡的形狀在在本次設計中采用了直線、折線和臺階形。在填方邊坡小于8m時采用直線形，大于8m小于20m時采用折線形。當地形較陡，不容易放坡時，采用了重力式擋土墻。在挖方邊坡坡高較小時用直線形，當邊坡中混合了土、石時在分界處變坡，即采用折線形邊坡；坡高較高時則采用臺階形。填挖方坡度值的取用綜合了當地的地形和符合規范的規定。具體見表3-3所示。表3-3 填挖方坡度值　　　填方邊坡坡度填料種類 　　　邊坡高度(m) 　　　邊坡坡度　　　 全部 上部 下部 全部 　上部 下部粘質土、粉質土、砂類土 　　20 　　8 　　　　　　12 　　　— 　　　　1：1.5 1：1.75砂、礫 　12 　— 　— 　1：1.5 　　　— —礫類土、卵石土、漂石土 　　20 　　12 　　　　　　8 　　　　— 　　　1：1.5 　　　1：1.5不易風化的石塊 　20 　8 　　　12 — 　1：1.5 1：1.5　　　挖方邊坡坡度　土、巖石種類 　　　密實、風化程度 　　　邊坡高度(m)　 　　　 ﹤20 　20-30　粉質土 　　　膠結 　1:0.5 　—　砂巖 　　　微風化、弱風化 　1:0.3 　—　泥巖 　　　微風化、弱風化 　1:0.3 　—　　　本設計中，填方邊坡經邊坡穩定性驗算采用1：1邊坡坡度，詳見第五章5.1節。挖方邊坡為粗粒巖，且坡高小于20m，故采用1：0.5邊坡坡度。

第四章 路面結構設計4.1瀝青路面設計　　　瀝青路面結構設計標準：　　　現行《公路瀝青路面設計規范》（JTGD30-2004）的設計標準主要以路面表面設計彎沉值作為設計控制指標、對高等級道路路面還要驗算瀝青混凝土面層和整體性材料基層的拉應力。4.1.1基本資料：　　　此路段為福建省漳州市杉林至湖內二級公路，擬采用瀝青混凝土路面結構。路線經過山嶺重丘區，海拔在1000米，屬于Ⅳ4區，潮濕系數（K）為1.5；年降水量1700mm；最高氣溫40.9℃，最低氣溫-2.1℃；地下水埋深1.6 m；土質和巖性屬紅粘性土粗粒巖。4.1.2根據交通資料計算累計當量軸次Ne確定交通等級　　　軸載分析：路面設計以雙軸組單軸載100kN作為標準軸載以設計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次。交通資料見表4-1。　　　①軸載換算：　　　軸載換算采用如下的計算公式： (用于彎沉驗算和瀝青層彎拉應力計算)　　　式中： N —標準軸載當量軸次，次/日;　　　 —被換算車輛的各級軸載作用次數，次/日;　　　 P—標準軸載，kN;　　　 —被換算車輛的各級軸載，kN;　　　 K—被換算車輛的類型數; —輪組系數，單輪組為6.4,雙輪組為1，四輪組為0.38。—軸載系數，，m是軸數。當軸間距離大于3m時，按單獨的一個軸載計算；當軸間距離小于3m時，應考慮軸數系數。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4-1 交通量資料（年平均增長率為 5.5 ％）車型 前軸重 后軸重 后軸數 后軸輪組數 后軸距（m） 交通量黃河JN150 49.00101.60 1 雙 — 200依士茲TD50 42.20 80.00 1 雙 — 62交通SH-141 25.55 55.10 1 雙 — 71斯柯達706R 50.00 90.00 1 雙 — 70東風CS938 24.00 270.00 2 雙 ＞3 70東風SP9135 20.2 272.3 2 雙 ＞3 76日野KF300D 40.75 279.00 2 雙 ＜3 170標準軸載BZZ100 0 100.00 1 雙 — 625解放CA10B 19.4 60.85 1 雙 — 350長征XD980 37.1 272.65 2 雙 ＜3 60尼桑CK10G 39.25 76.00 1 雙 — 85日野KB222 50.2 104.30 1 雙 — 100　　　　　　　　　軸載換算：（用于驗算半剛性基層層底拉應力的累計當量軸次計算）　　　驗算半剛性基底層底拉應力公式為 ：

式中： ———為輪組系數，單輪組為18.5，雙輪組為1，四輪組為0.09 ；———為軸數系數，。　　　計算結果如表4-3所示。累計當量軸次計算：(1)用于彎沉驗算和瀝青層彎拉應力驗算的Ne（A）　　Ne（A）=[(1＋r)t－1]×365N1η/r　　　　　　　=[(1＋0.055)12－1]×365×1518.8×0.65÷0.055 　　　　　　　=4.1×106(次)(2)用于半剛性基層彎拉應力驗算的Ne（B）Ne（B）=[(1＋r)t－1]×365 N′ eη/r　　　　　　　=[(1＋0.055)12－1]×365×1252.9×0.65÷0.055 　　　　　　　=3.4×106(次)日交通量=200+6271+70+70+76+170+625+350+60+85+100=1939輛/日由以上查交通等級分類表知:屬于重級交通。表4-2 軸載換算結果如表所示

車型 黃河JN150 前軸 49.00 6.4 1 200 57.486后軸 101.60 1 1 214.298依士茲TD50 前軸 42.20 6.4 1 62 9.304后軸 80.00 1 1 23.487交通SH-141 前軸 25.55 6.4 1 71 1.201后軸 55.10 1 1 5.312斯柯達706R前軸 50.00 6.4 1 70 21.968后軸 90.00 1 1 44.264東風SP9135后軸 2×70.00 1 1 70 29.669東風CS938 后軸 2×72.30 1 1 76 37.076日野KF300D 前軸 40.75 6.4 1 170 22.041后軸 2×79.00 1 2.2 134.137標準軸載BZZ100 后軸 100 1 1 625 625解放CA10B后軸60.85 1 1 350 40.328長征XD980 前軸 37.10 6.4 1 60 5.142后軸 2×72.65 1 2.2 32.881尼桑CK10G 前軸 39.25 6.4 1 85 9.307后軸 76.0 1 1 25.761日野KB222 前軸 50.20 6.4 1 100 31.933后軸 104.30 1 1 120.0981490.693　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　注：軸載小于25KN的軸載作用不計。4.1.3確定路基回彈模量　 本設計路段路基土質為紅粘性土，根據自然區劃查表得土的回彈模量為34.0MPa。

4.1.4初擬路面結構組合，確定設計參數（１）初擬兩種路面結構　　　Ａ方案：半剛性基層瀝青路面　　　Ｂ方案：混合式基層瀝青路面表4-3 軸載換算結果如表所示

車型 （kN） 黃河JN150 前軸 49.00 18.5 1 200 12.296后軸 101.60 1 1 227.08依士茲TD50 前軸 42.20 18.5 1 62 1.154后軸 80.00 1 1 10.402交通SH-141 前軸 25.55 18.5 1 71 0.023后軸 55.10 1 1 0.603斯柯達706R前軸 50.00 18.5 1 70 0.059后軸 90.00 1 1 30.133東風SP9135后軸 2×70.00 1 3 70 12.106

東風CS938 后軸 2×72.30 1 3 76 17.023日野KF300D 前軸 40.75 18.5 1 170 2.391后軸 2×79.00 1 3 77.373標準軸載BZZ100 后軸 100 1 1 625 625解放CA10B后軸60.85 1 1 350 6.579長征XD980 前軸 37.10 18.5 1 60 0.398后軸 2×72.65 1 3 13.969尼桑CK10G 前軸 39.25 18.5 1 85 0.886后軸 76.0 1 1 9.461日野KB222 前軸 50.20 18.5 1 100 7.461后軸 104.30 1 1 140.0471194.444　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　注：軸載小于25kN的軸載作用不計。

Ａ方案（如圖4.1所示）：細粒式瀝青混凝土 3cm中粒式瀝青混凝土 5cm粗粒式瀝青混凝土 8cm石灰土碎石基層 ？天然沙礫墊層 20cm土基 E0=34MPa　　　　　　　　　　　圖4.1 B方案路面結構圖　　　　　　　　以石灰土碎石為設計層．Ｂ方案（如圖4.2所示）：細粒式瀝青混凝土 3cm中粒式瀝青混凝土 5cm瀝青貫入碎石 8cm5%水泥碎石基層 ？級配碎石墊層 20cm土基 E0=34MPa　　　　　　　　　　　圖4.2 B方案路面結構圖　 以5%水泥碎石基層為設計層．4.1.5路面結構層厚度設計Ａ方案：（1）計算設計（容許）彎沉Ld　　　　　　　　　　　　　　　　Ld＝600NeＡcＡsＡb　　　　　　　　 ＝600×（4.1×106）×1.1×1.0×1.0　　　　　　　 ＝31.4（0.01mm）―――注：用于Ａ方案　　　　　　　　　　Ld＝600NeＡcＡsＡb　　　　　　　 ＝600×（4.1×106）×1.1×1.0××1.1　　　　　　　 ＝34.54（0.01mm）―――注：用于B方案(因為柔性層＜20cm，所以Ａb取1.1）（2）確定容許彎許拉應力　　　根據容許彎許拉應力計算公式：　　　　　　　　　　σR =σS /Ks 　　　 σS——材料極限彎拉強度　　　　　　　　　　Ks——結構強度系數，計算如下： 　　　　　　　　　KS（A）=0.09Ne0.2 （A）/Ac 　　　　　　　　　 = 0.09×（4.1×106）0.2/1.1　　　　　　　　　　　　　　=1.72(用于瀝青層) KS（B）=0.35 Ne0.11（B）/ Ac　　　　　　　　　　　　　　=0.35×（4.1×106）0.11/1.1　　　　　　　　　　　　　　=1.66（用于石灰土碎石、天然沙礫、級配碎石、瀝青貫入碎石、5%水泥碎石）表4-4 路面結構層設計參數材料類型 20℃抗壓模量E（MPa） 15℃彎拉模量（MPa） 彎拉極限強σs度（MPa） 結構強度系數Ks 容許彎拉強σR度細粒式瀝青混凝土 14002000 1.4 1.72 0.813中粒式瀝青混凝土 1200 1800 1.0 1.72 0.581粗粒式瀝青混凝土 1000 1200 0.8 1.72 0.4655%水泥碎石 1500 3600 0.5 1.66 0.301石灰土碎石 900 2000 0.35 1.66 0.211級配碎石 220 / / 1.66 /瀝青貫入碎石 500 / / 1.66 /天然沙礫 180 / / 1.66 /(3)按圖A計算路表實際彎沉ls1.將多層體系轉化成三層體系（見圖4.3）h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200MPa h=3cm E1=1400 MPah=8cm E=1000MPa H=? E=1200 MPah4=? E4=900 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=180 MPa土基 E0=34 MPa　　　　　　　　　　　　　　　　圖4.3 三層體系轉化圖示　　　2.用圖A計算h4　　　　　　1)計算彎沉綜合修正系數F: F =1.47× (Ld E0/2pδ)0.38 = 1.47×(0.0314×34/2×0.7×10.65)0.38 =0.54 2) αL=αK1K2=Ld E/2pδF =0.0314×1400/2×0.7×10.65×0.54 =5.463)由h/δ=3/10.65=0.28 查主圖 α=6.5　　　　E/ E=0.86 4)由公式 H= (4-1) （注:換算彎沉用）及圖4.3得　　　　　　H=h2+h3+h4+h5　　　　　　 =5+8+ h4+ 20　　　　　　=21.5+0.89 h4　　　　　由 h/δ=0.28 查扇形圖 K1=1.5　　　　　　E0/ E2=0.028 　　　　∴K2=5.46/6.5×1.5=0.56　　　　　由 K2=0.56　　　　　 查梅花圖 H/δ=4.9　　　　　　　E0/ E2=0.028 　　　　　　　∴H=4.9×δ=4.9×10.65=52.185 cm　　　　　　　52.185=21.5+0.89h4　　　　　　　∴h4=34.5 cm,取h4=35 cm.3.用圖B2計算各層層底彎拉應力:　　　①細粒式瀝青混凝土層（見圖4.4）由公式 H= (4-2)（注:換算應力用） 得　　　　　H= h2+h3+h4+h5　　　　　　=5+8+ 35+ 20=39.38 cm　　由 h/δ=0.28 查主圖 ＜0　　　　　　E2/ E1=0.6 　　　　　　且知m1,m2均＞0,故層底出現壓應力,可.

h=3cm E=2000MPa h=5cm E=1200 MPa h=h1=3cm E1=2000 MPah=8cm E=1000 MPa H=? E=1200 MPah4=? E4=900 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=180 MPa土基 E0=34 MPa圖4.4 三層體系轉化圖②中粒式瀝青混凝土層（見圖4.5）h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1800 MPa h=? E1=1400 MPah=8cm E=1000 MPa H=? E=1000 MPah4=? E4=900 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=180 MPa 土基 E0=34 MPa　　　　　　　　　　　　　　圖4.5 三層體系轉化圖由公式 h= ——— (4-3) 計算上層換算厚度 =h2+h1 =5+3 =7.8 cm　　　　　H= h3+h4+h5　　　　　 =8+35+20　　　　　 =42.1 cm 　　由 h/δ=0.73 查主圖 =0.01　　　　　E2/ E1=0.56 　　由 h/δ=0.73 　　　　　　E2/E1=0.56 查扇形圖 m1=0.8E0/E2=0.03 　　　由 H/δ=3.95 E0/E2=0.034 查梅花圖 m2=0.9　　　　　　E2/ E1=0.56　　∴=pm1m2=0.7×0.01×0.8×0.9=0.005 MPa＜R=0.581 MPa,可.　　③粗粒式瀝青混凝土層（見圖4.6）

h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200MPa h=? E1=1200 MPah=8cm E=1200MPa H=? E=900 MPah4=? E4=900 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=180 MPa 土基 E0=34 Mpa 　　　　　　　　　　　　　　　圖4.6 三層體系轉化圖　　　　　h=h3+h2+h1 =8+5+3 =16.1 cm　　　　　H= h4+h5　　　　　 =35+20　　　　　　=38.3 cm　　由 h/δ=1.51 查主圖 =0.2　　　　　　E2/ E1=0.75 　　由 h/δ=1.51 　　　　　　E2/E1=0.75 查扇形圖 m1=1.15E0/E2=0.038由 H/δ=3.6 E0/E2=0.038 查梅花圖 m2=0.65　　　　　E2/ E1=0.75　　∴=pm1m2=0.7×0.2×1.15×0.65=0.105 MPa＜R=0.465 MPa,可.④石灰土碎石基層（見圖4.7）　　　　　h=h4+h3+h2+h1 =35+8+5+3 =48.8 cm　　　　　H=h5=20 cm　　由 h/δ=4.58 查主圖 =0.05　　　　　E2/ E1=0.09 　　由 h/δ=4.58 　　　　　　E2/E1=0.09 查扇形圖 m1=1.02E0/E2=0.19

　　　　　　h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=? E1=2000 MPah=8cm E=1000MPa H=? E=180MPah4=? E4=2000 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=180MPa 土基 E0=34 MPa　　　　　　　　　　　　　圖4.7 三層體系轉化圖　　　由 H/δ=1.88 E0/E2=0.19 查梅花圖 m2=1.04　　　　　E2/ E1=0.09　　∴=pm1m2=0.7×0.05×1.02×1.04=0.037 MPa＜R=0.211 MPa,可.　　綜上計算,各結構層層底拉應力均滿足要求.擬采用的A方案各結構層及厚度如圖4.8所示:上面層: 細粒式瀝青混凝土 3cm中面層: 中粒式瀝青混凝土 5cm下面層: 粗粒式瀝青混凝土 8cm基層: 石灰土碎石基層 35cm墊層: 天然沙礫墊層 20cm土基: E0=34MPa　　　　　　　　　　　圖4.8 A方案結構層及厚度　　說明:在上面層與中面層間,以及中面層與下面層間設乳化瀝青粘(0.4kg/),以增強結構的穩定性和應力分布的連續性;基層頂面設10mm瀝青單層表面處治下封層,防止路面水滲入;墊層與土基間設一層土工布以防止路基污染基層.B方案:1.將多層體系轉化成三層體系（見圖4.9）

h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=3cm E1=1400 MPah=8cm E=500 MPa H=? E=1200 MPah4=? E4=1500MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220 MPa土基 E0=34 MPa　　　　　　　　　　　　　　圖4.9 三層體系轉化圖　　　2.用圖A計算h4　　　　　　1)計算彎沉綜合修正系數F: F=1.47× (Ld E0/2pδ)0.38 = 1.47×(0.03454×34/2×0.7×10.65)0.38 =0.56 2) αL=αK1K2=Ld E/2pδF =0.03454×1400/2×0.7×10.65×0.56 =5.79　　　　　3)由 h/δ=3/10.65=0.28 查主圖 α=6.5　　　　　　　　　　　E/ E=0.86 　　　　　4)由公式 (4-1) 及圖4.9得　　　　　　H=h2+h3+h4+h5　　　　　　 =5+8+ h4+ 20　　　　　　　=20.4+1.097h4　　　　　由 h/δ=0.28 查扇形圖 K1=1.5　　　　　　　E0/ E2=0.028 　　　　∴K2=5.79/6.5×1.5=0.59　　　　　由 K2=0.59　　　　　 查梅花圖 H/δ=4.8　　　　　　　E0/ E2=0.028 ∴H=4.9×δ=4.9×10.65=52.185 cm　　52.185=20.4+1.097h4∴h4=28.004cm,取h4=29 cm.3.用圖B2計算各層層底彎拉應力:①細粒式瀝青混凝土層（見圖4.10）h=3cm E=2000MPa h=5cm E=1200 MPa h=h1=3cm E1=2000 MPah=8cm E=500 MPa H=? E=1200 MPah4=? E4=1500 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220 MPa　　　　　　土基 E0=34 MPa圖4.10 三層體系轉化圖由公式 (4-2) 得　　　　　H= h2+h3+h4+h5　　　　　　=5+8+ 35+ 20=48.2cm　　　　由 h/δ=0.28 查主圖 ＜0　　　　　E2/ E1=0.6 且知m1,m2均＞0,故層底出現壓應力,可.②中粒式瀝青混凝土層（見圖4.11）h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1800 MPa h=? E1=1800 MPah=8cm E=500 MPa H=? E=500 MPah4=? E4=1500 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220 MPa 土基 E0=34 MPa　　　　　　　　　　　　圖4.11 三層體系轉化圖由公式 (4-3) 計算上層換算厚度 h =h2+h1 =5+3 =7.8 cm　　　　　H= h3+h4+h5　　　　　 =8+29+20　　　　　 =114.3 cm 　　由 h/δ=0.73 查主圖 =0.25　　　　　E2/ E1=0.28 　　由 h/δ=0.73 　　　　　　E2/E1=0.28 查扇形圖 m1=0.98E0/E2=0.06 　　由 H/δ=10.7 E0/E2=0.068 查梅花圖 m2=0.9　　　　E2/ E1=0.28　　∴=pm1m2=0.7×0.25×0.98×0.9=0.154 MPa＜R=0.581 MPa,可.　　③瀝青貫入碎石為柔性層,不需驗算層底拉應力.　　④5%水泥碎石基層（見圖4.12）

h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=? E1=3600 MPah=8cm E=500MPa H=? E=220MPah4=? E4=3600 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220MPa 土基 E0=34 MPa　　　　　　　　　　　　圖4.12 三層體系轉化圖由公式 (4-3) 計算上層換算厚度　　　　　h=h4+h3+h2+h1 =29+8+5+3 =40.1 cm　　　　　H=h5=20 cm　　由 h/δ=3.76 查主圖 =0.42　　　　　E2/ E1=0.06 　　由 h/δ=3.76 　　　　　　E2/E1=0.06 查扇形圖 m1=1.05E0/E2=0.15 　　由 H/δ=1.88 E0/E2=0.15 查梅花圖 m2=1.1　　　　　E2/ E1=0.06　　∴=pm1m2=0.7×0.42×1.05×1.1=0.327MPa＞R=0.301MPa,不可.應調整結構層厚度.將該層厚度增加至31cm,重新驗算.i驗算彎沉ls（見圖4.13）h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=3cm E1=1400 MPah=8cm E=500 MPa H=? E=1200 MPah4=31cm E4=1500MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220 MPa土基 E0=34 MPa　　　　　　　　　　　　　　圖4.13 三層體系轉化圖　　　　　由公式 (4-1) 及圖4.13得　　　　　　H=h2+h3+h4+h5　　　　　　 =5+8+ 31+ 20　　　　　　　=54.3 cm　　　　由 h/δ=3/10.65=0.28 查主圖 α=6.5　　　　　　　　E/ E=0.86 　　　　由 h/δ=0.28 查扇形圖 K1=1.5　　　　　　E0/ E2=0.028 　　　　由 H/δ=5.1 h/δ=0.28 查梅花圖 K2=0.54　　　　　　E0/ E1=0.028　∴αL=αL=αK1K2=6.5×1.5×0.54彎沉綜合修正系數F: F=1.47× (Ld E0/2pδ)0.38 = 1.47×(0.03454×34/2×0.7×10.65)0.38 =0.56∴實際彎沉 ls=αLF　 =×6.5×1.5×0.54　 =31.4(0.01mm)＜ld=34.54(0.01mm),可.[結論1]由諾謨圖可知,僅增加層厚時,彎沉減小.　ii驗算各層層底拉應力[結論2]因為①細粒式瀝青混凝土層只改變了第4層即5%水泥碎石基層的厚度,材料均沒有改變,所以換算后的h﹑E1﹑E2與前例相同,從諾謨圖可得出一般規律:只增加厚度時, ﹑m1均不變, m2↓，又因為在前例計算中滿足條件, 所以此處也滿足條件。②中粒式瀝青混凝土層同理,也滿足要求.③瀝青貫入碎石為柔性層,不需驗算層底拉應力.④5%水泥碎石基層（見圖4.14）h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=? E1=3600 MPah=8cm E=500MPa H=? E=220MPah4=31 E4=3600 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220MPa 土基 E0=34 MPa　　　　　　　　　　　　　圖4.14 三層體系轉化圖由公式 (4-3) 計算上層換算厚度　　　　　h=h4+h3+h2+h1 =31+8+5+3 =42.1 cm　　　　　H=h5=20 cm　　由 h/δ=3.95 查主圖 =0.39　　　　　E2/ E1=0.06 　　由 h/δ=3.95 　　　　　　E2/E1=0.06 查扇形圖 m1=1.06E0/E2=0.15 　　由 H/δ=1.88 E0/E2=0.15 查梅花圖 m2=1.1　　　　　E2/ E1=0.06　　∵=pm1m2=0.7×0.39×1.06×1.1=0.318MPa＞R=0.301MPa,不可.應繼續調整結構層厚度.將該層厚度增加至32cm,重新驗算.　　由[結論1]知彎沉滿足,由[結論2]知只需驗算該層(5%水泥碎石基層)層底的拉應力（見圖4.15）.由公式 (4-3) 計算上層換算厚度　　　　　h=h4+h3+h2+h1 =32+8+5+3 =43.1 cm　　　　　H=h5=20 cmh=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=? E1=3600 MPah=8cm E=500MPa H=? E=220MPah4=32 E4=3600 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220MPa 土基 E0=34 MPa　　　　　　　　　　　　　圖4.15 三層體系轉化圖　　由 h/δ=4.05 查主圖 =0.37　　　　　E2/ E1=0.06

　　由 h/δ=4.05 　　　　　　E2/E1=0.06 查扇形圖 m1=1.07E0/E2=0.15　　由 H/δ=1.88 E0/E2=0.15 查梅花圖 m2=1.1　　　　　E2/ E1=0.06　　∴=pm1m2=0.7×0.37×1.07×1.1=0.305MPa＞R=0.301MPa,不可.應繼續調整結構層厚度.將該層厚度增加至33cm,重新驗算（見圖4.16）.h=3cm E=1400MPa h=5cm E=1200 MPa h=? E1=3600 MPah=8cm E=500MPa H=? E=220MPah4=33 E4=3600 MPa 土基 E0=34 MPah5=20cm E5=220MPa 土基 E0=34 MPa　　　　　　　　　　　　　圖4.16 三層體系轉化圖由公式 (4-3) 計算上層換算厚度　　　　　h=h4+h3+h2+h1 =33+8+5+3 =44.1 cm　　　　　H=h5=20 cm　　由 h/δ=4.14 查主圖 =0.35　　　　　　E2/ E1=0.06 　　由 h/δ=4.14 　　　　　　E2/E1=0.06 查扇形圖 m1=1.08E0/E2=0.15 　　由 H/δ=1.88 E0/E2=0.15 查梅花圖 m2=1.1　　　　　E2/ E1=0.06　　∴=pm1m2=0.7×0.35×1.08×1.1=0.291MPa＜R=0.301MPa,可.　　綜上計算,各結構層層底拉應力均滿足要求.擬采用的B方案各結構層及厚度如圖4.17所示:上面層: 細粒式瀝青混凝土 3cm中面層: 中粒式瀝青混凝土 5cm柔性層: 瀝青貫入碎石 8cm基層: 石灰土碎石基層 33cm墊層: 天然沙礫墊層 20cm土基: E0=34MPa　　　　　　　　　　　　　　　圖4.17 B方案各結構層　　說明:在上面層與中面層間,以及中面層與下面層間設乳化瀝青粘(0.4kg/),以增強結構的穩定性和應力分布的連續性;基層頂面設10mm瀝青單層表面處治下封層,防止路面水滲入;墊層與土基間設一層土工布以防止路基污染基層。4.1.6兩種方案的計算表　表4-5 A方案計算表

序號 　材料　名稱 抗壓模量20℃(MPa) 彎拉模量15℃(MPa) 抗拉強度(MPa) 層底拉應力(MPa) 容許拉應力(MPa) 厚度(cm)1 細粒式瀝青混凝土 1400 2000 1.4 ＜0 0.813 32 中粒式瀝青混凝土 1200 1800 1.0 0.005 0.581 53 粗粒式瀝青混凝土 1000 1200 0.8 0.105 0.465 84 石灰土碎石 900 2000 0.35 0.037 0.211 355 天然砂礫 180 / / / / 206 土基 34 / / / / /　　　設計層石灰土碎石層厚度h4=35cm，設計彎沉ld=31.4（0.01mm）＞路表計算彎沉ls，可。　表4-6 B方案計算表

序號 　材料　名稱 抗壓模量20℃(MPa) 　彎拉模量15℃(MPa) 抗拉強度(MPa) 層底拉應力(MPa) 　容許拉應力(MPa) 厚度(cm)　1 細粒式瀝青混凝土 　1400 　2000 　1.4 　＜0 　0.813 3　2 中粒式瀝青混凝土 　1200 　1800 　1.0 　0.154 　0.518 5　3 瀝青貫入碎石 　500 　/ 　/ 　/ 　/ 8　4 5%水泥碎石 　1500 　3600 　0.5 　0.291 　0.301 33　5 級配碎石 　220 　/ 　/ 　/ 　/ 20　6 土基 　34 　/ 　/ 　/ 　/ /　　　設計層5%水泥碎石層厚度h4=33cm，設計彎沉ld=34.54（0.01mm），路表算彎沉ls=31.4（0.01mm）＜ld，可.4.2水泥路面設計　　　交通資料見表4-7所示：（1）軸載分析（交通資料見表4-7）　　　路面設計雙輪組單軸載100kN以設計彎沉值為指標及驗算面層層底拉力中的累計當量軸次。軸載換算用如下公式計算： 　　　　　　　　　　　　　　　 (4-4)　　　 (4-5)　　　 (4-6)　　　　　　　　表4-7 交通量資料（年平均增長率為 5.5 ％）車型 前軸重 后軸重 后軸數 后軸輪組數 交通量黃河JN150 49.00101.60 1 雙 200依士茲TD50 42.20 80.00 1 雙 62交通SH-141 25.55 55.10 1 雙 71斯柯達706R 50.00 90.00 1 雙 70東風CS938 24.00 270.00 2 雙 70東風SP9135 20.2 272.3 2 雙 76日野KF300D 40.75 279.00 2 雙 170標準軸載BZZ100 0 100.00 1 雙 625解放CA10B 19.4 60.85 1 雙 350長征XD980 37.1 272.65 2 雙 60尼桑CK10G 39.25 76.00 1 雙 85日野KB222 50.2 104.30 1 雙 100式中 ：——100kN的單軸—雙輪組標準軸載的作用次數；——單軸—單輪、單軸—雙輪組、雙軸—雙輪組或三軸—雙輪組軸型i級軸載的總重kN；　　　　——各類軸型i級軸載的作用次數；　　　　—軸型和軸載級位數； 　　　—軸—輪型系數，單軸—雙輪組時，=1；單軸—單輪時，按式(4-4)計算；雙軸—雙輪組時，按式(4-5)計算；三軸—雙輪組時，按式(4-6)計算。 累計當量軸次計算過程及結果見表4-8所列。

表4-8 軸載換算結果表車型 (kN) 軸—輪型系數 　　　黃河JN150 前軸 49.00 　 200 0.9199后軸 101.60 　1 257.8276依士茲TD50 前軸 42.20 　 62 0.0279后軸 80.00 　1 1.7451交通SH-141 后軸 55.10 　1 71 0.0051斯柯達706R 前軸 50.00 　 700.441后軸 90.00 　1 12.9711東風CS938后軸 270.00 　　 70 0.055東風SP9135 后軸 272.3 　 76 0.2739日野KF300D 前軸 40.75 　 170 0.0443后軸 279.00 　 0.9008標準軸載BZZ100 后軸 100 　1 625 625解放CA10B后軸 60.85 　1　 350 0.1237長征XD980 后軸 272.65 　1 60 0.0847尼桑CK10G 2 后軸 76.00 　1 85 1.053日野KB22 前軸 49 　 100 0.0333后軸 104.30 1 196.13221097.6386 注：軸載小于40kN的軸載作用不計. 　　　根據表設計規范，二級混凝土路面公路的設計基準期為20年，安全等級為三級，輪跡橫向分布系數取0.38，=0.055，則　　　其交通量在中，故屬重級交通。（2）初擬路面結構橫斷面　　　相應于安全等級三級的變異水平為中級。根據二級公路、重交通等級和中級變異水平等級， 初擬普通混凝土面層厚度為0.22m，基層采用5%水泥碎石，厚0.18m;基層采用級配碎石0.15m。普通混凝土板的平面尺寸為寬4.0m，長5.0m。縱縫為設拉桿平縫,橫縫為設傳力桿的假縫。（3）確定基層頂面當量回彈模量　　　查規范得土基回彈模量，5%水泥碎石基層回彈模量，級配碎石墊層回彈模量.　　　普通混凝土設計彎拉強度：，　　　結構層簡圖見圖4.18所示：　　　 普通混凝土面層h=22cm　　　 5%水泥碎石基層h1=18cm　　　級配碎石墊層h2=15cm圖4.18 混凝土路面基層結構簡圖　　　按下式計算基層頂面當量回彈模量如下：　　　　　 　　　式中：——基層頂面的當量回彈模量，MPa； 　　　 ——路床頂面的回彈模量，MPa；　　　 ——基層和底基層或墊層的當量回彈模量，MPa；　　　 ——基層和底基層或墊層的回彈模量，MPa；　　　 ——基層和底基層或墊層的當量厚度，m；　　　 ——基層和底基層或墊層的當量彎曲剛度，MN-m；　　　 ——基層和底基層或墊層的厚度，m；　　　 ——與Ex/E0有關的回歸系數.　　　 普通混凝土面層的相對剛度半徑計算為：　　　 （4）計算荷載疲勞應力 　　　標準軸載在臨界荷位處產生的荷載應力計算為：

　　　因縱縫為設拉桿平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數。考慮設計基準期內荷應力累計疲勞作用的疲勞應力系數（v —與混合料性質有關的指數，普通混凝土、鋼筋混凝土、連續配筋混凝土取v=0.057）　　　根據公路等級，考慮偏載和動載等因素，對路面疲勞損失影響的綜合系數。　　　荷載疲勞應力計算為：

（5）算溫度疲勞應力　　　Ⅳ區最大溫度梯度在86-92(℃／m)之間,考慮到該工程地處沿海地區,濕度較大,取低值87(℃／m).　　　板長5m , 　　　查普通混凝土板厚。最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力計算為：　　　 溫度疲勞應力系數計算為：　　　 式中:a﹑b和c——回歸系數,按所在地區的公路自然區劃查表確定.該公路屬于自然區劃Ⅳ區,查表得a=0.841,b=0.058,c=1.323.計算溫度疲勞應力為：　　　 　　由規范二級公路的安全等級為三級，相應于三級安全等級的變異水平為中級，目標可靠度為85%。再據查得的目標可靠度和變異水平等級，確定可靠度系數　　　 　　　∴所選普通混凝土面層厚度22cm可以承受設計基準期內荷載應力和溫度應力的綜合疲勞。　　　經過工程技術經濟性比選，決定采用瀝青混凝土路面作為此設計的路面結構方案。　　　第五章 邊坡穩定性分析及擋土墻設計5.1邊坡穩定性分析　　　在橫斷面圖中取出填土高度具有代表性的路堤橫斷面，路基土為紅粘性土質，擬定基本參數為：土的粘聚力c=30kPa,內摩擦角=17゜，容重=18kN/m3，滑動底面摩擦系數f=0.3，荷載為公路Ⅱ級。取全線未設擋土墻處具有代表性路堤處進行邊坡穩定性驗算，樁號為K0+620。填高是5.7m。用AutoCAD畫出橫斷面圖。粘性土質采用圓弧破裂面法，并用條分發進行土坡穩定性分析。（1）將汽車荷載換算成當量土柱高。　　　查表：由墻高5.7m查得=20-（5.7-2）/（10-2）=15.375 kPa∴=/=15.375/18=0.85m（2）按4.5H法確定滑動圓心輔助線。（3）繪出三條不同位置的滑動曲線（都過坡腳）：①一條過路基中線；②一條過路基邊緣；③一條過距左邊緣1/4路基寬度處。如圖所示：（4）計算滑動曲線每一份段中點與圓心豎線之間的偏角，用AutoCAD中的角度標注即可得出。 　　　并計算分段面積和以路堤縱向長度1m計算出各段的重力，進而將分化為兩個分力：a)在滑動曲線法線方向分力；b)在滑動曲線切線方向力。計算結果列于表5-1至表5-4。　　　　　　　　 圖5.1 圓弧法邊坡穩定性分析圖示　　表5-1 ①滑動曲線各要素計算表分段 sinαi αi cosαi Ωi(㎡) Gi=Ωiγ(kN)Ni=Gicosαi(kN)Ti=Gisinαi(kN)L(m)

1 0.820451 55.13 0.571716 1.9899 35.8182 20.47785109 29.38709012 15.65452 0.703147 44.68 0.711045 4.7208 84.9744 60.420619 59.74945569 3 0.583966 35.73 0.811778 6.3210 113.778 92.36246297 66.44252191 4 0.46947 28.00 0.8829 6.955 125.199 110.5441557 58.77737018 5 0.36048 21.13 0.9327 7.605 136.899 127.6945838 49.35007052 6 0.25004 14.48 0.9682 7.448 134.0784 129.819397 33.52523685 7 0.13917 8.00 0.9902 6.147 110.6478 109.5709832 15.39919744 8 0.02321 1.33 0.9997 4.726 85.0752 85.05228016 1.974662979 9 -0.0968 -5.5 0.9952 3.030 54.54 54.28340474 -5.284275677 1000 -0.2246 -12.9 0.9744 1.046 18.8424 18.36094895 -4.232208823 Σ 808.5866867 305.0891212 表5-2 ②滑動曲線各要素計算表分段 sinαi αi cosαi Ωi(㎡) Gi=Ωiγ(kN)Ni=Gicosαi(kN)Ti=Gisinαi(kN)L(m)

1 0.9144 66.13 0.40466 4.813 86.6412 35.06047312 79.23042826 24.37732 0.7338 47.21 0.67931 1.331 203.9634 138.5550369 149.6782225 3 0.5529 33.57 0.83321 13.96 251.3502 209.4277218 138.9854395 4 0.3421 20.01 0.93963 15.74 283.3596 266.2540063 96.96116255 5 0.1916 11.05 0.98146 16.67 300.177 294.6118077 57.53359097 6 001099 0.63 0.99994 16.8 303.5898 303.5714478 3.338076934 7 -0.1696 -9.77 0.98549 16.66 299.9718 295.6212745 -50.90326988 8 -0.3503 -20.5 0.93661 13.62 245.214 229.6701426 -85.91583908 9 -0.5311 -32.0 0.84730 8.90 160.3026 135.8255733 -85.13716704 100 -0.71203 -45.40 0.702153 3.1755 57.159 40.13436636 -40.69869676 Σ 2191.7286 263.071948 表5-3 ③滑動曲線各要素計算表分段 sinαi αi cosαi Ωi(㎡) Gi=Ωiγ(kN)Ni=Gicosαi(kN)Ti=Gisinαi(kN)L(m)

1 0.907558 65.17 0.419927 2.4862 44.7516 18.79242018 40.61466048 19.07022 0.745941 48.24 0.666012 6.7178 120.9204 80.53442143 90.19950167 3 0.584391 35.76 0.811472 8.7332 157.1976 127.5614507 91.8649103 4 0.422935 25.02 0.90616 9.9842 179.7156 162.8511259 76.00794486 5 0.261347 15.15 0.965245 10.8248 194.8464 188.0744998 50.92251102 6 0.099667 5.72 0.995021 11.0827 199.4886 198.4953144 19.88244697 7 -0.06175 -3.54 0.998092 10.5544 189.9792 189.6167074 -11.73033298 8 -0.22342 -12.91 0.974722 7.9757 143.5626 139.9336554 -32.07479062 9 -0.38494 -22.64 0.922942 5.1136 92.0448 84.9519845 -35.43170241 100 -0.54654 -33.13 0.837433 1.7902 32.2236 26.98509518 -17.61150292 Σ 1217.796675 272.6436464 表5-4 ④滑動曲線各要素計算表分段 sinαi αi cosαi Ωi(㎡) Gi=Ωiγ(kN)Ni=Gicosαi(kN)Ti=Gisinαi(kN)L(m)

1 0.84037 57.1 0.54200 0.592 10.6596 5.777520154 8.958087576 10.84032 0.760633 49.52 0.649183 1.6299 29.3382 19.04584828 22.31559191 3 0.681104 42.93 0.732186 2.4284 43.7112 32.00474503 29.77188777 4 0.601397 36.97 0.798951 2.9516 53.1288 42.44728187 31.95148903 5 0.521754 31.45 0.853096 2.7720 49.896 42.56606832 26.0334524 6 0.442132 26.24 0.89695 2.4657 44.3826 39.8089696 19.62297434 7 0.362438 21.25 0.932008 2.0269 36.4842 34.00356151 13.22326187 8 0.282844 16.43 0.959166 1.5290 27.522 26.39816691 7.784424688 9 0.203129 11.72 0.979152 0.9624 17.3232 16.96204532 3.518845959 10 0.123601 7.10 0.992332 0.3313 5.9634 5.917672278 0.737085046 Σ 264.9318793 163.9171006 由上表可得： 　　　曲線①： ， 同理可得：　　　　　曲線②： 　　　　　曲線③： 　　　　　曲線④： 　　　（5）用AutoCAD中的弧度標注出滑動曲線圓弧長　　　（6）計算穩定系數：　　　 　　　曲線①：　　　曲線②： 　　　曲線③： 　　　由于第一條曲線的穩定性系數最小，而又最靠左邊，因此在左邊緣與路基中　　　　　　由此可見,第①條曲線為極限滑動面,其穩定系數K1=2.35＞1.5,滿足邊坡穩定性要求,因此采用此邊坡坡度足以安全。5.2重力式擋土墻設計　　　說明:本路段邊坡經過以上驗算是穩定的,可不設擋墻.本設計是按照指導教師的要求做一道擋墻設計,以熟悉擋墻設計的方法和過程。5.2.1設計資料：　　　擬采用重力式漿砌片石擋墻:墻高5.7m，填土高a=0，b=0，墻面俯斜1:0.1,墻背俯斜1:0.3,墻身分段長度10m。土壤地質情況：公路處Ⅳ4區，墻背填土為紅粘性土,容重=18.0kN /m3，內摩擦角,考慮粘性土的粘聚力影響,土的內摩擦角應換算成當量計算內摩擦角,通常把粘性土的內摩擦角增大5°～10°,故取計算內摩擦角，墻背填土與墻背間的摩擦角，C=30kPa,容許承載力=380 kPa。墻身材料：M5漿砌MU50片石，砌體容重=20.0kN/m3，容許壓應力＝3300kPa，容許剪應力＝240 kPa。初擬擋土墻基本參數如圖5.2所示： 圖5.2 擋土墻尺寸圖5.2.2主動土壓力計算①求汽車荷載換算當量土厚h0　　　查表：由墻高5.7m查得=20-（5.7-2）/（10-2）=15.375 kPa　　　∴=/=15.375/18=0.85m②求破裂角θ　　　假設破裂面交與荷載內，采用相應的公式計算：　　　擋墻高度：H=5.7m 　　　由墻背坡度算得墻背傾角=16.7°　　　　　　 ∵a=0.b=0　　　∴ 　　　　　　 　　　　　　校核破裂面是否交于荷載內：　　　堤頂破裂面至墻踵的距離：　　　 荷載內緣至墻踵的距離：荷載外緣至墻踵的距離： 　　　因為：　　　所以可知：破裂面交于荷載內與原來假設相符合，計算正確。④計算主動土壓力系數Ka　　　　　求主動土壓力Ea　　　　　　 　　　⑥求主動土壓力作用點位置和　　　　　　其中：：在平行于水平面方向的分力　　　 ：在垂直于水平面方向的分力5.2.3擋墻驗算①如圖,將擋墻分為5個部分，如圖5.3～ 圖5.4所示(取單位墻長1m計算)。　　圖5.3 擋墻重力計算圖　　　G1=0.575.7=32.49 kN 　　　G2=0.65.7=68.4 kN 　　　G3=1.715.7=97.47 kN　　　G4=0.5(0.57+0.6+1.71)=28.8 kN　　　G5=0.3083.08=9.49 kN 　　　G0=G1+G2+G3+G4+G5=236.65 kN　　　Z0=(G1Z1+G2Z2+G3Z3+G4Z4+G5Z5)/ G0　　　=1.23m 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　圖5.4 擋墻重心計算圖　　　②求修正后的地基承載力設計植fa　　　fa=　　　查表得基礎寬度修正系數=0，深度修正系數=1.2　　　∴fa=　　　采用荷載組合Ⅱ時，地基承載力提高系數取K=1.0，∴fa=405.2 kPa　　　③滑動穩定性驗算　　　抗滑穩定系數KC為：　　　，不滿足抗滑穩定性的要求。重新擬定擋墻結構尺寸如下圖5.5所示：　　　　　　　　　　　圖5.5 更改后的擋墻尺寸圖　　　1） 計算擋墻自重：　　　G1=0.575.7=32.49 kN　　　G2=0.85.7=91.2 kN　　　G3=1.715.7=97.47 kN　　　G4=0.5(0.57+0.6+1.71)=28.8 kN　　　G5=0.653.28=21.32 kN　　　G0=G1+G2+G3+G4+G5=271.28 kN　　　Z0=(G1Z1+G2Z2+G3Z3+G4Z4+G5Z5)/ G0　　　=1.35m 　　　2） 抗滑穩定系數：（沿基底平面滑動如圖5.6所示）　　　，抗滑穩定性滿足。　　　3）沿過墻踵點的水平面滑動（如圖5.7所示）　　　計入傾斜基底與水平滑動面間的土楔重度　　　　　圖5.6 沿基底平面滑動計算圖 圖5.7 沿過墻踵點的水平面滑動計算圖　　　∴抗滑

鋼塑土工格柵以高強鋼絲（或其他纖維），經特殊處理，與聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP），并添加其他助劑，通過擠出使之成為復合型高強抗拉條帶，且表面有粗糙壓紋，則為高強加筋土工帶。由此單帶，經縱、橫按一定間距編制或夾合排列，采用特殊強化粘接的熔焊技術（超聲波焊接技術）焊接其交接點而成型。應用領域： 公路、鐵路、橋臺、引道、碼頭、水壩、渣場等的軟土地基加固、擋墻和路面抗裂工程等領域。

穩定系數為　　　，抗滑穩定性滿足要求。　　　式中：———地基土內摩擦系數。　　　 ④抗傾覆穩定性驗算1）傾覆穩定方程：（不考慮墻前被動土壓力，見圖5.8）　　　 　　　滿足穩定方程。　　　2）抗傾覆穩定系數為：　　　 　　　滿足抗傾覆穩定性要求。⑤基底合力偏心距驗算　　　式中：——外力對基底形心的彎矩組合設計值，； 　　　——作用于基底的豎向合力設計值，kN。　　　 　　　　　　　　圖5.8 抗傾覆穩定性計算圖　　　設計擋墻地基時，各類荷載組合下，作用效應組合設計值計算式中的作用分項系數，除被動土壓力分項系數=0.3外，其余荷載的分項系數規定均為1.0。基底合力的偏心矩，對于土質地基不應 大于B/6；對于巖石地基不應大于B/4。　　　 對基底形心的彎矩，計算圖示見圖5.9所示：　　　　　　　　　圖5.9 基底偏心距計算圖　　　　　　傾斜基底上垂直力：　　　　　　∴傾斜基底上合力偏心距為：　　　，不滿足基底偏心距要求，應加大基礎寬度，如下圖5.10所示：　　　1）計算擋墻自重：　　　G1=0.575.7=32.49 kN　　　G2=0.85.7=91.2 kN　　　G3=1.715.7=97.47 kN　　　G4=0.53.58=35.8 kN　　　G5=0.8164.08=33.29kN　　　G0=G1+G2+G3+G4+G5=290.25 kN　　　Z0=(G1Z1+G2Z2+G3Z3+G4Z4+G5Z5)/ G0　　　=1.46m 圖5.10 更改后擋墻尺寸圖　　　由定性分析知：抗滑穩定系數及抗傾覆穩定系數與擋墻自重呈正相關，增大擋墻尺寸時G0↑，、均↑，∴抗滑穩定以及抗傾覆穩定性不需驗算。　　　2）基底偏心距驗算：　　　　　　　　　，不可。　　　3）重新布置基礎形式如圖5.11所示（各尺寸均不變）：　　　 圖5.11 調整基礎布置后的擋墻圖　　　 　　　，不可。　　　　　　4）繼續調整基礎布置形式，見圖5.12（各尺寸均不變）：　　　　　　 　　　，不可。　　　　　　　　　　　　　　　圖5.12 調整基礎布置后的擋墻圖　　　以上調整效果不明顯。根據定性分析知：減小偏心距的方法有兩種①重心應右移；②基底傾斜坡度變緩，即減小土壓力在水平方向產生的彎矩。　　　5）將基底傾斜坡度改為0.15：1，重新驗算抗滑及抗傾覆穩定性（如圖5.13所示）：　　　1.抗滑驗算　　　1.1沿傾斜基底滑動　　　　　　　　　滿足要求。　　　1.2沿過墻踵的水平面滑動　　　計入傾斜基底與水平滑動面間的土楔重度　　　　　　∴抗滑穩定系數為　　　　　　，抗滑穩定性滿足要求。　　　式中：———地基土內摩擦系數。　　　　　　　　　　　　圖5.13 調后的擋墻尺寸圖2.抗傾覆驗算　　　　　　滿足要求。　　　3.基底合力偏心距驗算　　　　　　，不可。　　　4.繼續調整基礎布置如圖5.14所示（墻身和第一層基礎右移）：　　　則調整后的為　　　　　　　　　　　　　　　圖5.14 調后的擋墻尺寸圖　　　∴，可。⑥ 墻身正截面強度和穩定性驗算　　　 取基頂截面為驗算截面。　　　截面偏心距驗算　　　墻身自重，墻身重心至驗算截面前緣力臂長度　　　為　　　　　　按容許應力法計算截面偏心距時，荷載分項系數均取1.0，故截面形心上的豎向力為　　　截面形心上的總力矩為　　　偏心距　　　，可。　　　基底應力驗算　　　B=3.08m 　　　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　　　　　　，則基底應力驗算通過。　　　正截面強度驗算　　　作用于截面形心上的豎直力組合值為　　　計算截面強度是要滿足　　　 式中：——結構重要性系數；　　　——圬工構件或材料的抗力分項系數；　　　——材料抗壓極限強度，kN；　　　——擋墻構件的計算截面面積；　　　——軸向力偏心影響系數，按下式計算：　　　　　　查表得M5漿砌MU50片石抗力分項系數=2.31　　　∴ 　　　，可。　　　墻身穩定性驗算　　　　　　式中：——偏心受壓構件在彎曲平面內的豎向彎曲系數，按下式計算：　　　　　　式中：——墻高，m；　　　 ——與材料有關的系數。　　　按偏心受壓計算時，，查表得M5漿砌砌體的=0.002。　　　∴偏心受壓縱向彎曲系數為　　　　　　　　　4）正截面直接受剪計算　　　 抗剪強度滿足。⑦驗算結論：　　　擋墻尺寸滿足各項驗算要求，安全。最終結構尺寸如圖5.15所示：　　　 　　　　　　　　　圖5.15 最終采用的擋墻結構尺寸圖　　　第六章 施工組織設計6.1工程概況6.1.1工程說明及地質水文特征：　　　該項目是廈門市漳州杉林至湖內二級公路，是福建省重點公路路段。它的實施，對促進兩地及周遍地區的貿易往來，對完善本省路網結構以及促進本省經濟的發展具有重要意義。本路段全長4.997km，路基寬12m，沿線設小橋1座，通道2處，圓管涵2道。路線經過山嶺微丘區，海拔在800米，屬于 Ⅳ4區，潮濕系數（K） 1.5 ；年降水量1700 mm ，雨量80%集中在5﹑6﹑7三個月；最高氣溫40.9℃ ， 最低氣溫-2.1 ℃ 地下水埋深1.6 m；土質和巖性屬紅粘性土粗粒巖。6.1.2本路段主要工程量：各項工程量見施工圖紙有關表格①占地面積表②土石方表③邊坡面積表④路基防護工程數量表⑤擋土墻工程數量表⑥瀝青混凝土路面工程數量見表6-1所列：6.2編制依據和工程執行標準及規范[1] 福建省公路重點建設管理辦公室及福建省交通招標咨詢中心發售的漳州杉林至湖內段二級公路建設項目招標文件以及補遺書、標前會議紀要；[2] 中華人民共和國交通部頒發的現行 《公路路基施工技術規范》JTG F10-2006；[3] 《公路路面基層施工技術規范》（JTG F34-2000）；[4] 《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）；[5] 《公路水泥混凝土路面施工技術規范》(JTG F30—2003)；[6] 《公路瀝青路面養護技術規范》（JTJ 073.2-2001）；[7] 《公路水泥混凝土路面養護技術規范》(JTJ 073.1-2001)；[8] 《公路橋涵施工技術規范》(JTJ041-2000）；[9] 《公路工程技術標準》(JTG B01-2003)。　　表6-1 瀝青路面工程數量表序號 　結構層　名稱 長度（m） 寬度（m） 厚度（m） 工程量　 面積（㎡） 體積（m3）1 細粒式瀝青混凝土 4971.682 8 0.03 39773.456 1193.2042 中粒式瀝青混凝土 0.05 39773.456 1988.6733 瀝青貫入碎石 0.08 39773.456 3181.8764 5%水泥碎石 0.33 39773.456 13125.2405 級配碎石 0.20 39773.456 7954.6916.3施工前準備工作6.3.1施工技術準備　　　項目經理部將盡快組織全體技術人員，認真閱讀設計文件和一些有關的技術資料，并請設計單位、監理單位進行設計交底，了解設計意圖、熟悉設計內容、掌握設計要求，并據此制訂工作計劃和工作標準，為現場技術人員更好指導施工做好準備。配齊材料采購、材料管理人員和資料、設備管理人員，按監理工程師的要求，建立施工技術檔案，并派專人負責。　　　中標后做好測量，對道路、管道高程進行控制。設置測量點，施工中嚴格復測、復核制度。6.3.2材料準備　　　根據施工圖紙所需材料和土方量，按照施工部署和作業進度計劃，排列好采購清單，編制好材料進場計劃，及時簽訂采供合同和供貨質量要求，及時做好檢查驗收，確保工程有計劃地連續進行。6.3.3施工機械準備　　　配足必要的機械設備，確保工程順利進行。詳見表：施工機械配備計劃表試驗、測量、質檢儀器設備表6.3.4勞動力安排　　　根據工程的具體情況，我們落實好進場的勞動力，安排好施工和管理工作，根據現場情況，在施工高峰期時可及時調整增加人員進場。6.3.5施工現場準備　　　水電接通：考慮到施工用水用電，我們將與業主單位協商解決，利用就近水源、電源，沿主要道路架設臨時用水、用電管線，在主要鋪裝點、臨時工棚及柱廊處均設中間點，盡量便于施工和生活。　　　清理場地：客土進場前應對施工現場的磚石塊或不宜種植的土壤進行清理，廢土及時外運。　　　測量放樣：根據設計施工圖植物配置布局的具體位置及尺寸，擬訂好測量放樣方法。　　　施工現場已完工程應做好保護工作，處理好與周邊標段施工隊伍協調與溝通工作。　　　六、施工隊伍進場：　　　投入本工程的施工隊伍按任務區分和進度安排陸續進場，進場后由項目經理部統一安排，進行施工任務交底和文明施工教育，使各隊伍盡快投入施工。6.4施工平面布置施工總平面布置總述：　　　根據施工現場實際情況及施工總體部署構想，施工現場按標化工地標準布置，綜合考慮如下：　　　施工現場辦公、宿舍、食堂、倉庫等辦公、生活設施安排在該段道路附近，現場攪拌站、材料堆場等安排在臨時設施附近。　　　施工現場用電采用三相五線制，并架空附設。施工用水埋地附設。用水、用電線路沿建筑物周圈布置。　　　4、施工平面布置嚴格按標準化管理和文明施工要求進行，具體要求如下：　　　實行四周全封閉式管理，四周搭建圍墻。　　　生活、辦公等臨時設施要求室內外粉刷、平瓦屋面。其中辦公室為吊頂天棚，地磚面。 文明施工費用由公司專項開支，根據標化工地要求和以上設施要求執行。6.5 主要分項工程施工方案6.5.1路基工程1、路塹施工方案　　　⑴施工前準備：施工前先對路基紅線內進行測量放樣，測量標高，清除表土等非適用材料。對占地范圍內樹木、石頭、廢物和草皮進行清理、挖除樹根，對路基范圍內溝渠、坑槽按監理工程師確定的范圍清除雜物，然后用合格材料分層回填并壓實。將清理出來的廢料、雜物運到指定的棄料場，并做好防護設施及設置排水系統。　　　⑵土方開挖：運輸較近路段采用推土機、鏟運機施工，較遠地段采用挖掘機配合自卸汽車施工，路塹開挖包括路基開挖、截水溝、排水溝等，其施工方法根據路塹深度和縱向長度按下列方式進行：　　　①開挖短而深的路塹，采用橫挖法，以路塹整個橫斷面的寬度和深度，從一端或兩端逐漸向前開挖；開挖較長路塹，采用分層縱挖法，沿路塹全寬以深度不大的縱向分層挖掘前進；　　　②開挖較長、較深、兩端地面縱坡較小的路塹，采用通道縱挖法，先沿路塹縱向挖掘通道，然后將通道內兩側拓寬，上層通道拓寬筑至路塹邊坡后，再開挖下層通道，如此縱向開挖至路基標高；　　　③對路基段內主體主要用推土機推松，若遇較硬土體，則用D85以上推土機翻松，近距離用推土機推，遠距離用挖掘機挖、汽車運。修筑路拱、刷刮邊坡，整平路基面時采用平地機配合其他機械作業。　　　⑶土方路基開挖時應注意以下問題：　　　①填方開挖前應作好排水工作，在路塹開挖前做好截水溝，臨時排水設施與永久排水設施相結合，同時對深切路基必須邊開挖邊防護；　　　②對于利用路塹來作為運輸路線的地段，開挖時要在最后路基面上至少留下30cm厚原狀土，直到上路床施工前為止。挖方路基的施工標高應考慮壓實產生的下沉量，其值由試驗確定；　　　③當路塹路床底下位于含水量較多的土層時，應換填透水性良好的材料，換填深度滿足設計要求，并整平凹槽的底面，設置滲水溝，并將地下水引至路外，分層回填夯實；　　　④瀝青路基的壓實標準同填方路基，當換填深度超過30cm時，換土質路堤的壓實標準進行。　　　⑤土質路塹地段的邊坡穩定極為重要。開挖時，不論開挖工程量和開挖深度大小，均應自上而下進行，不得亂挖超挖，以防止因開挖順序不當而引起邊坡失穩崩塌。　　　⑥棄土處理：在開挖路塹地段之前，應提出棄土的施工方案報有關單位批準后實施。棄土坡的邊坡不應陡于1：1.5，頂面向外應設大于2%的橫坡，其高度不宜大于3m。6.5.2路堤施工方案　　（1）路基填筑前，先對路基進行測量放樣，清除表土及不適宜材料、填前壓實等，準備工作全部完成后，經監理工程師同意，再進行路基填筑的施工。　　（2）路基填筑開工前，每種填料都應進行路堤施工試驗，以確定土石方工程的正確填筑方法。達到規定的壓實度所需要壓實申報的類型及組合工序壓實設備在最佳組合下的壓實遍數，以及能被有效壓實的壓實厚度等，其結果應經監理工程師批準后再用于施工。　　（3）準備工作完成后，進行特殊地基處理，將軟土換填成砂礫墊層，再用分層法進行路基土的填筑施工。分層填筑法是按照路堤設計橫斷面，自下而上逐層填筑，每層填土的厚度，可按壓實機具的有效壓實深度和要求的壓實度確定。　　（4）土質路基表面做到設計標高后，應采用推土機刮平，鏟下的土不足以填補凹陷時應采用與路基表面相同的土填平夯實。整修的路基表層厚150mm以內，松散的或半埋的尺寸大于100mm的石塊，應從路基表面移走，并按規定填平壓實。　　（5）壓實時，應把路基含水量嚴格控制在最佳含水量的2%范圍內，對運至路堤的土含水量超過該范圍的則分情況采用晾曬、灑水的方法進行處理，并使用有效的翻松機械作業，以保證含水量調整到規定的范圍內，并隨時檢測含水量，至符合要求。　　　（6）在穩定的斜坡上分層填筑路堤是，應注意以下幾點：1）橫坡≦1：5時 ，應清除草木雜物、淤泥、松散土，再進行填筑；2）坡度>1：5時，除了清除草木雜物、淤泥、松散土外，原地面應挖成臺階（臺階寬度≧1m）并用小型夯實機加以夯實。6.5.3路面工程1、路面基層施工（路拌法：采用石灰土碎石基層） 準備下承層。下承層表面應平整堅實，具有規定的路拱。測量放樣。應按規定逐個斷面檢查下承層高程。備料：作好集料配合比，計算每車料的堆放距離。運輸集料。集料裝車時，應控制每車的數量基本相等。攤鋪集料。事先通過實驗確定集料的松鋪系數并確定松鋪厚度。拌和：采用穩定土拌和機拌和3次。整型用平地機將拌和均勻的混合料按 規定的路拱進行整平和整形。碾壓。凡含土的級配碎石層，都應進行滾漿碾壓，一直壓到碎石層中無多 余細土泛到表面為止。橫縫的處理。兩作業的鉸接處，應搭接拌和。第一段拌和后，留58m不進行碾壓，第二段施工時，前段留下未碾壓部分與第二段一起拌和整平后進行碾壓。縱縫的處理。應避免縱向接縫。在必須分兩幅鋪筑時，縱縫應搭接拌和。前一幅全寬碾壓密實，在后一幅拌和時，應將相臨的前幅邊部約30cm搭接拌和，整平后一起碾壓密實。2﹑瀝青路面施工（采用熱拌式瀝青）施工準備。做好配合比設計，測量放樣，清掃下承層，機械工具設備到場。瀝青混合料的拌和。各種集料分類堆放，每個料源均進行實驗，按要求的配合比進行配料。瀝青的加熱溫度控制在規定的范圍內，即150170℃；集料的加熱溫度控制在160180℃；混合料的出廠溫度控制在140165℃。當混合料的出廠溫度超過時應廢棄。混合料運至施工現場的溫度控制在不低于120150℃。混合料的運輸。運輸車的車箱內保持干凈，涂防黏薄膜劑。運輸車配備覆蓋棚布以防雨和熱量損失。混合料的攤鋪。：根據路面寬度選用2臺具有自動調節攤鋪厚度及找平裝置，可加熱的振動熨平板，并運行良好的高密度瀝青混凝土攤鋪機進行攤鋪。開鋪前將攤鋪機的熨平板進行加熱至不低于65℃。混合料的壓實。壓實機采用3臺雙輪振動壓路機及2臺重量為16t膠輪壓路機組成。分為初壓，復壓，終壓。碾壓順縱向由低邊向高邊勻速碾壓，相鄰碾壓重疊寬度大于30cm。采用霧狀噴水法，以保證瀝青混合料碾壓過程不粘輪。碾壓進行中壓路機不得中途停留，轉向或制動，壓路機每次由兩端折回的位置階梯形隨攤鋪機向前推進，使折回不在同一橫斷面上，振動壓路機在已成型的路面上行駛時關閉振動。接縫處理。橫接縫的處理方法：首先用3m直尺檢查段部平整度不符合要求時，垂直于路中線切齊清除。清理后在端部涂粘層瀝青接著攤鋪。攤鋪時調整好預留高度，接縫處攤鋪層施工結束后再用3m直尺檢查平整度立即用人工處理。橫向接縫的碾壓先用雙輪振動壓路機進行橫壓，碾壓時壓路機位于已壓實的混合料層上深入新鋪層的寬為15cm，然后每壓一遍向鋪混合料移動1520cm，直至全部在新鋪層上為止，再改為縱向碾壓。縱向冷接縫上下層的縫錯開15cm以上，橫向既豐富錯開1m以上。檢查試驗。認真做好各種原材料、施工溫度、礦料級配、馬歇爾實驗、壓實度等試驗工作。在施工過程中隨時檢查鋪筑厚度、平整度、寬度、橫坡度、高程，所有檢驗結果資料報監理工程師審批和申報計量支付。6.5.4涵洞工程　　　涵洞工程量主要有：鋼筋混凝土蓋板涵2處、圓管涵工程2處。1、鋼筋混凝土蓋板涵（1）基坑開挖　　所有涵洞明挖基礎的基坑采用人工配合挖掘機開挖，開挖時基坑始終保持良好的排水，使基坑在整個施工期內不致于受水的侵害，必要時坑壁用木結構檔板給予支護。基坑開挖完成后，基底面上留有適當高度的土層（一般為5cm），以后用小型夯實機具夯實到設計標高，用觸探儀檢查基底土層的承載力是否符合要求，如不符合要求，則根據實際情況加以處理后方能進行涵洞基礎施工。基坑開挖后，若地質、水文與原設計發生變化時，應根據實際情況提供地基處理方案和加固措施，經監理工程師批準同意后進行地基處理。（2）涵臺澆筑　　所有管節均從業主指定廠家采購，所有涵洞的基礎、涵臺施工全部采用全新組合鋼模板，異形部分自行設計。模板安裝前，檢查每塊模板的平整度、表面是否無銹蝕，顏色是否一致，并清掃干凈。模板自身穩定用鋼管組合井字排架和斜向撐桿支撐，并用剪力撐加固。模板的安裝必須牢固、位置正確、接口平整且縫隙嚴密，接縫寬度控制在2mm以內。模板在安裝好后涂脫模劑，以利脫模時不損傷模板。　　　所有涵洞基礎、涵臺混凝土全部采用現澆的方法施工。混凝土的拌和采用強力式攪拌機進行，在拌和過程，嚴格按照設計配合比摻配，并嚴格控制水灰比。現場混凝土拌和上料用磅稱計量，混凝土的運輸采用手扶拖拉機或手推車進行。混凝土澆筑前，先清刷全部模板經監理工程師檢查合格后開始澆筑混凝土，澆筑混凝土時要水平分層攤鋪，每層厚度不超過30cm，混凝土邊澆筑邊振搗，振搗時注意不碰及模板，且振搗上一層時，振動棒插入下一層不少于10cm。在混凝土施工過程中，按規范要求的頻率取樣制作試件，以檢測其強度。混凝土澆筑完成后，立即灑水覆蓋麻袋對混凝土進行養生，養生時間最少維持14天。（3）蓋板現澆　　　一般情況下，所有蓋板涵的蓋板在小型構件預制場中集中預制，預制板必須在混凝土達到設計強度的70%，才能脫底模、移運和堆放，堆放時應在塊件端部用兩點擱支，不得把上下面倒置。涵洞蓋板安裝由挖掘機進行，安裝前蓋板與涵臺接觸部分先用7.5#水泥砂漿墊平，在砂漿初凝后加鋪油毛氈才能就位蓋板，吊裝時掛線進行蓋板就位，當就位不準確時，不得用撬棍撬移，必須吊起重新就位。蓋板安裝完成后，板塊間縫隙用高等級水泥砂漿填塞密實。（4）臺背回填　　　涵洞的臺背回填是保證工程質量的重點及難點之一。K2+000～k3+000標段所有涵洞的臺背回填均選用透水性好、易于壓實的砂性土進行，回填在蓋板安裝完成且砂漿強度達到設計強度的75%后，同時在涵洞兩側基本相同的標高上進行，以防涵洞兩側承受土體推力的不平衡，回填材料分層攤鋪，每層松鋪厚度不超過20cm，壓實以小型壓路機為主、小型夯實機具為輔按縱、橫兩個方向進行，壓實度要求在95%以上，注意在壓實過程中壓實機具不碰及涵洞，涵頂混凝土以上50cm填料必須由人工夯實。2、鋼筋混凝土圓管涵　　（1）施工準備。圓管涵由施工單位到指定廠家購買，其質量必須符合設計要求，檢查合格后方可用于施工，運輸、裝卸過程中應采取防撞措施，避免管節破壞或產生裂紋。根據圖紙的要求組織人員進行放樣作業，并且修建必要的排水設施，以利于施工。　　（2）挖基。按圖紙需求開挖基礎,并盡量控制挖方量。開挖時，核對地質情況，檢查基底土質的均勻性、地基穩定性和承載力，檢查基地表面位置、大小尺寸、基地標高，并保持原有灌溉水源的流通。　　（3）砂礫墊層和支座。基坑開挖后，馬上進行砂礫墊層鋪設，按規定大小一層層進行，每鋪設一層都需要進行夯實，達到要求后再進行下一層鋪設，直到墊層需要的高度，并且用重型擊實法試驗測得壓實度在96%以上，否則不得進行下去。混凝土基座澆筑時，基底尺寸應符合要求，并設置沉降縫。　　（4）安裝。運用起重機吊裝圓管涵至基座上，管節安裝從上而下，使接口面向上游，第一線節管涵應緊貼墊層或基座上，使管涵受力均勻，所有管節按正確的軸線和坡度鋪設，管涵按規定建成具有一定的預留（當填土高度時，預留拱度），以允許填方時的沉降。　　（5）接縫。管涵接縫寬不應大于10cm，并用瀝青麻絮填塞接縫的內、外側，再用四層浸透瀝青的麻布包纏并用粗鉛絲綁扎接縫部位，然后澆筑混凝土箍圈并注意養生。　　（6）進出水口。進出水口的溝床整理順直，使水流暢，并設跌水井和急流槽等排水設施，進出水口采用混凝土或圬工結構。　　（7）回填。回填時，按臺背回填的要求和規定，從洞身兩側不小于2倍孔徑范圍內，用透水性材料同時按水平分層、對稱填筑，每層松鋪厚度不超過150mm，保證從填方基底或涵洞頂部至路床頂面的壓實度不低于95%。涵洞頂上填土厚度必須大于0.5-1.0m時，才能允許機械通過。6.5.5排水工程　　　施工前先校核全線路基排水系統的完備性，并根據實際情況在施工現場設置一些必要的臨時性排水設施，以保證工程質量和施工的順利進行。邊溝及其他排水設施的位置、斷面尺寸及有關應滿足設計圖紙的有關規定，所有排水設施應滿足以下要求：　　（1）路塹和路堤交接處的邊溝應徐緩引向路堤兩側的天然溝渠，使之不沖刷路堤、路基坡腳附近不積水。　　（2）路基邊溝開挖從下游出口向上游開挖。　　（3）溝基穩固，溝開整齊，溝坡、溝底平順，溝內無浮土雜物。1、邊溝　　（1）挖方路基及填土高度低于路基處于干燥或中濕狀態設計要求的臨界高度的矮路堤，在路肩外緣均應設計縱向人工溝渠。該合同段排水邊溝采用8cm厚C20水泥混凝土預制塊，溝底寬60cm，溝深60cm，梯形邊坡1：1。邊溝溝底縱坡不小于0.3%，土質挖方段亦梯形邊坡4：3，溝底寬60cm，溝深80cm（A型）。石質挖方地段邊溝路肩側采用直立型式，40cm厚M7.5漿砌片石溝壁，溝底寬80cm，溝深80cm。　　（2）邊溝應按圖紙和規定施工，邊溝和涵洞接合處應以涵洞洞口建筑物配合，以便水流暢通進入涵洞。　　（3）平曲線處邊溝施工時，溝底縱坡應以曲線前后溝底縱坡平順銜接，不允許曲線內側有積水或外溢現象發生。曲線外側邊溝應適當加深，其增加值勤等于超高值。曲線在坡頂時可不加深邊溝。　　（4）邊溝的加固：土質地段當溝底縱坡大于3%時應采取加固措施，采用干砌片石對邊溝進行鋪砌，應選用有平整面的片石，扣砌縫要用水石子嵌緊；采用漿砌片石時，砌縫砂漿應飽滿，溝身不漏水；若溝底采用抹面時，抹面應平整壓光。2、截水溝　　　根據匯水條件，路塹邊坡頂面5cm以外設山坡截水溝，以排除山坡水。截水溝采用8cm厚C20水泥混凝土現澆。溝底寬60cm，溝深60cm，頂寬180 cm。截水溝靠近路堤的內側設向溝傾4%的攔水土埂。溝底縱坡較大或有防滲要求時，應予以加固。截水溝長度不宜超過500m。　　（1）在無棄土的情況下，截水溝的邊緣離開挖方路基坡頂的距離視土質而定，以不影響邊坡穩定為原則。如系一般土質至少應離開5m對黃土地區不應小于10m，并應進行防滲加固。截水溝挖出的土，可在路塹與截水溝之間修或土臺并進行夯實，臺頂應做成2%傾向截水溝的橫坡。　　（2）路基上方有棄土堆時，截水溝用離開棄土堆坡面1-5m，棄土堆離開路基挖方坡頂不應小于10m，棄土堆頂部應設2%傾向截水溝的橫坡。　　（3）山坡上路堤的截水溝離開路堤坡腳至少2m，并用挖截水溝的土填在路堤與截水溝之間，修筑向溝傾斜坡度為2%的護坡道或土臺，使路堤內側耳地面水流入截水溝排出。　　（4）截水溝長度超過500m時，應選擇適當的地點設出水口將水引至山坡側的自然溝中或橋涵進水口，截水溝必須有牢固的出水口，必要時設置排水溝，跌水溝或急流槽。截水溝的出口必須和其他排水設施平順相接。　　（5）為防止水流下滲和沖刷，截水溝應嚴密的防滲和加固，地質不良地段和土質松軟、透水性較大或裂縫較多的巖石路段，對坡底縱坡較大的土質截水溝及截水溝出口，應采用加固措施防止滲漏和沖刷溝底及溝壁。3、排水溝　　　其作用是將邊溝、截水溝、取土坑或路基附近的積水引入就近橋梁或溝谷中去。排水溝的斷面和縱坡要求與截水溝基本相同。緊靠路堤護坡道外側的取土坑，若條件適宜，可以排水，這時，取土坑底部宜做成自兩側向中間傾斜2%-4%的橫坡。出入口與所邊接的排水溝平順銜接；當出口部分為天然溝谷時，不要使水形成漫流。　　（1）排水溝的線形要求平順，盡可能采用直線形，轉彎處宜做成弧形，其半徑不宜小于10cm，其長度根據實際需要而定，通常不宜超過500m。　　（2）排水溝沿路線布設時應離路基盡可能遠一些，距路基坡腳不宜少于1.5m。　　（3）排水溝、截水溝、邊溝應縱坡過大產生水流速度大于溝底、溝壁土的容許沖刷流速時，應采用邊溝加固措施。4、急流槽　　　在k2+989～k3+000填挖交界地段的截水溝、排水溝，可用單級或多級急流槽邊接。急流槽的斷面一般采用矩形，用漿砌片石或混凝土修筑，進口部分始端的裙境況應埋入凍結線以下。急流槽的主體部分應每隔2～5m設置一個防滑平臺，嵌入地基內。急流槽的縱坡不宜陡于1：1.5。6.5.6防護工程植物防護施工,查