土木工程(公路工程)毕业论文2

学号 中 南 大 学 现 代 远 程 教 育毕 业 论 文论文题目 湖南地区某一级公路工程综合设计 姓 名 专 业 公路工程（公路工程） 层 次 专升本 入学时间 2011年春 管理中心 湖南 学习中心 湖南 指导教师 2013年 3 月 5日目录摘要Abstract第一章 引言1.1 项目名称及设计资料1.2 技术要求1.3技术规范第二章 路线平面设计2.1选线2.2路线方案设计的原则2.3方案比选第三章 纵断面设计3.1 纵断面设计的一般要求3.2 平纵组合设计要求3.3纵断面设计3.4路基设计标高计算第四章 横断面设计4.1横断面要素的确定4.2横断面设计的要求4.3 土石方的调配第五章 路线排水系统设计5.1 路基排水设计5.2 路面排水设计5.3 该路段排水设计第六章 路基稳定性设计6.1 挡土墙布置6.2 挡土墙的基础埋置深度6.3 挡土墙的设计和验算第七章 涵洞施工设计7.1 基本概况7.2 主要数量工程量7.3施工方法说明第八章 路面结构设计8.1工程概况8.2设计资料8.3设计任务与内容8.4设计依据及标准8.5路基路面设计计算8.6计算结果第九章 结论参考文献致 谢 摘要本设计是山区微丘区一级公路方案设计。是三维空间设计，其中包括：平面设计、纵断面设计、横断面设计、防护工程设计（重力式挡土墙和加筋式挡土墙）及路基路面设计（刚性路面和柔性路面）。所涉及到的图表有：路线平面设计图，直线、曲线及转角表，逐桩坐标表，路线横断面设计图，路基设计表，土方设计表，横断面设计图，标准横断面设计图，挡土墙设计图，路面结构设计图。关键字：一级公路 路基 横断面 纵断面 桥涵AbstractThe design is a freeway formula design. The route three-dimensional space is designed,which include planedesign,cross section design ,profile design and shelter design,subgrade and pavement design (both flexible pavement and rigid pavement) as well. Involved chart are: the design drawing, straight line, line plane curve and the corner table, coordinate, the route table pile by cross-sectional design, roadbed design, design table, the table cross-sectional design standard cross section, the design drawing, retaining wall design, pavement structure design. Keywords:freeway road design vertical section design cross section design.第一章 引言1.1 项目名称及设计资料名称：湖南地区某一级公路设计资料：(1)、地形图：比例1：2000(2)、交通量：设计初始年平均日交通量为5000辆/昼夜，年增长率为5%。(3)、路基设计宽度为26.0m，路面宽度为单幅23.75m.(4)、自然地理条件：该公路工程位于湖南西部，其自然气候条件等参照有关资料。(5)、材料供应：沿线附近可采集到砂、碎石、块石、片石、石灰及粉煤灰等主要材料。1.2 技术要求121 设计说明书（1）、目录（2）、设计总述（3）、路线设计（4）、路基路面设计（5）、桥涵设计（6）、挡士墙设计 （7）、施工图预算要求提交设计说明书、计算书和有关图纸，说明书应参照工程设计说明书的格式撰写，力求简明扼要、说明问题、文理通顺、条理清楚，计算书是设计中有关计算的方法和过程，要求计算理论、方法和结果正确，数据可靠。1.2.2 设计后应提交的设计文件1）说明书2）设计图（1）路线平面图（全线）（2）路线纵断面图（3）路基标准横断面图（4）小桥设计图（一座）（选作）（5）涵洞设计图（一道）（6）路基防护工程设计图（挡土墙不少于20米）（7）路面结构图1.2.3 表格（1）直线、曲线及转角表（2）路基土石方数量表（3）路基设计表（4）路基排水及防护工程数量表（5）涵洞工程数量表（6）路面工程数量表（7）平曲线上路面加宽表（8）施工图预算表1.3技术规范本设计为“湖南地区某一级公路综合设计”，且此新建公路采用交通部发布的公路工程技术标准（JTJ001-2003）和其它部颁现行有效标准、规范等规定的设计标准。主要设计标准如下：(1)计算行车速度:80km/h(2)车道数4(3)行车道宽度:27.5m(4)路基宽度:26m(5)中央分隔带宽度:2m一级公路整体式断面须设置中间带，中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成，其各部分宽度应符合。所有设计均需在满足规范的前提下结合实际进行设计。第二章 路线平面设计2.1选线根据地形图，通过纬地中的平面主线设计法可以画出平曲线。 由于各方面条件的限制，本次毕业设计只做了两条路线的比选，且不做定量的比较，做定性的比选，而两个方案的前一段是一样的走向，分析如下：从起点出发，必经的是与道路相垂直分布的草地、公路、一处住宅楼，于是此处的住宅必定要拆迁，要根据后面的选线来定具体的拆迁位置。接着是通过河流较多但地势较为平坦、只有一条河流但地势较高点，考虑到造价，选择了通过只经过一条河流但地势叫高点的那条线路。然后就是不设置转点直接一条直线走到底，另一条则是多设一个转点，考虑到造价和拆迁的问题我选择了多设一个转点的方案。2.2路线方案设计的原则必须能够保证汽车以一定的车速安全行驶。选用曲线半径时，应充分注意地质，水文条件，使曲线既能更好的吻合地形，减少工程。经济、靠村不进村。2.3方案比选路线方案比较选择主要考虑下列因素：（1）路线长度；（2）平、纵面线形指标的高低及配合情况；（3）占地面积；（4）工程数量（路基土石工程数量，桥梁涵洞工程数量）；(5）造价等。以下是两个方案的不同选线的分析：方案一：分析其地貌、高差、河渠、 耕地、建筑物等的分布情况，得出图上有多个村庄等等。考虑到要尽量不穿过这这些村庄，桥的造价比较高。于是，选择地势较为平坦，且靠村不进村这样就可以不要穿那么多的村庄，而由于新垇港的位置比较特殊，所以回避不了，但是考虑到拆迁的问题，选择在中间的区域通过，接着就是通过了一条河流但是由于它是比较弯曲的，所以经过的时候要架几座桥，但是此处的地势较为平坦。本次设计只设置了两个的弯道，又结合地形图的分布，两个弯道都是在地势较低的地方设置的。后面是直接一条直线设到底，但是途径了两条河流，还要经过了沙帽坵。该方案的路线总长度为8.010km。方案二：此方案主要是从尽量减少拆迁的角度和少架桥梁去考虑的，分析其地貌、高差、河渠、 耕地、建筑物等的分布情况，得知地形图上的的分布以草地、河流和村庄为主，但是并不是完全就按照这个来选线的，比如地形图里的村庄要尽量的避免，而如果只是一味的考虑要减少拆迁的话，那么就会多次通过河流，和地势较高的地方。在这个问题上，就要使减少拆迁和减少架桥，通过的地势较为平坦，这几个因素相结合，尽量做的最好。而对于其他的走向的选择跟一方案考虑的差不多，但最后一段路上多设置了一个转点这样可以较少拆迁和架桥但是必须要拆的，无法回避的。该方案的路线总长度为7.8559两方案的比较：方案一：总长度比方案二长一点。在起终点之间平均圆曲线半径比方案二小，路线顺适。有两个弯道，由于这条路线途中是沿着地势较为平坦的方向避免了多填挖。同时路线联系好，可将沿线的乡镇连接起来，有利于促进地方经济发展。但桥梁的个数较多，穿越两个乡村，行车干扰大，安全隐患多。方案二：总长度比方案二短一点。在起终点之间平均圆曲线半径比方案一稍大，路线顺适。有三个弯道，这条路线途中只穿过了新垇下这个村庄，而且架桥少，造价底。沿线联系乡镇也不少，服务较好。，行车速度快，干扰少。 所以，综合以上各种因素，本设计选择第一方案为参考方案，第二方案为主方案。2.4线性设计本方案路线的全场7855.95m。设有三个弯道。为了避免给给驾驶者造成不便，设计时在曲线间插入了足够长的直线和回旋线。2.5平面设计圆曲线半径，缓和曲线长度是路线平面设计中要解决的基本问题，但只此对于满足一条路线行驶安全顺畅的要求是不够的。实践证明，直线长度过长或过短、曲线与直线、曲线与曲线配置的不适当也会导致行车事故，降低通行能力，造成行驶时间和运营费用的损失以及破坏与自然景观的协调。因此，一般来说，平面设计应满足以下几点要求： (1)平面设计必须满足标准和规范的要求 (2)平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形地物相适应，与周围环境相协调 (3)行驶力学上的要求是基本的，视觉和心理上的要求应尽量满足 (4)保持平面线形的均衡和连贯 (5)应避免连续急转的线形(6)平曲线应有足够的长度 本次设计的道路是一级公路，地形为平原微丘，查规范得出：平曲线的最小长度为140m。而所采用的最小平曲线的长度（包括圆曲线和两端的缓和曲线）的最小长度为232.056m，满足要求。 7.曲线间直线最小长度的要求(1）规范推荐同向曲线间的最短直线长度以不小于6v为宜。 一级公路的计算行车速度为100km/h，因而同向曲线间的最短直线长度为600m。所采用的同向曲线间的直线长度为1363.448m，满足要求。(2）规范规定反向曲线间的最短直线长度（以m计）以不小于行车速度（以km/h计）的两倍为宜。按要求本次设计的反向曲线的最短直线长度为200m，所采用的最小长度为738.252m，也满足要求。第三章 纵断面设计 3.1 纵断面设计的一般要求沿着道路中线竖直剖切然后展开即为路线纵断面。由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条有起伏的空间线。纵断面设计的主要任务就是根据汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等，研究起伏空间线几何构成的大小及长度，以便达到行车安全迅速、运输经济合理及旅客感觉舒适的目的。3.2 平纵组合设计要求3.2.1 设计原则：（1）在视觉上应能自然地诱导视线，并保持视觉的连续性。（2）注意保持平、纵线形的技术指标大小应均衡。（3）选择组合等到的合成坡度，以利于路面排水和行车安全。（4）注意与道路周围环境的配合。3.2.2 一般要求：（1）平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线。（2）平曲线与竖曲线大小应保持均衡。（3）注意明、暗弯与凹、凸竖曲线之间的配合：一般暗弯与凸形竖曲线及明弯与凹形竖曲线的组合是合理的。（4）平、竖曲线应避免不利组合：使凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部与反向平曲线拐点重合。小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重合。应避免凸形竖曲线顶部或凹形竖曲线底部插入小半径的平曲线。3.3纵断面设计(1) 准备工作纵坡设计（俗称拉坡）之前应在方格坐标纸上，按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线，填写有关内容。同时应收集和熟悉有关资料，并领会设计意图和要求。(2) 标高控制点控制点是指影响纵坡设计的标高控制点。如路线起、终点，越岭垭口，重要桥涵，地质不良地段的最小填土高度，最大挖深，沿溪线的洪水位，隧道进出口，平面交叉和立体交叉点，铁路道口，城镇规划控制用地范围与标高以及受其他因素限制路线必须通过的标高控制点等。山区道路还有根据路基填挖平衡关系控制路中心填挖值的标高点，成为“经济点”。平原区道路一般无经济点问题。（3）试坡在已标出“控制点”、“经济点”的纵断面图上，根据技术指标、选线意图，结合地面起伏变化，本着以“控制点”为依据，照顾多数“经济点”的原则，在这些点位之间进行穿插与取直，试定出若干直坡线段。对各种可能的坡度线方案反复比较，最后定出既符合技术标准，又满足控制点要求，且土石方较省的设计线作为初定坡度线，将前后坡度线延长交会出变坡点的初步位置。（4）调整将所定坡度与选线时坡度的安排比较，二者应基本符合，若有较大差异时应全面分析，权衡利弊，决定取舍。然后对照技术标准检查设计的纵坡是否合理，若有问题应进行调整。调整方法是对初定坡度线平抬、平降、延伸、缩短或改变坡度值等。（5）核对选择有控制意义的重点横断面，如高填深挖、地面横坡较陡路基。挡土墙、重要桥涵以及其他重要控制点等，在纵断面图上直接读出对应桩号的填、挖高度，用“模板”在横断面图上“戴帽子”，检查是否填挖过大、坡脚落空或过远、挡土墙工程过大、桥梁过高或过低、涵洞过长等情况，若有问题应及时调整纵坡、在横坡陡峻地段核对更显重要。（6）定坡经调整核对无误后，逐段把直线的坡度值、变坡点桩号和标高确定下来。坡度值可用三角板推平行线法确定，要求取值到千分之一，即0.1。变坡点一般要调整到10米的整桩号上，相邻变坡点桩号之差为坡长。变坡点标高由纵坡度和坡长依次推算而得。（7）设置竖曲线根据技术标准、平纵组合均衡等要求确定竖曲线半径，计算竖曲线要素。3.4竖曲线设计纵断面上两个坡段的转折处，为了便于行车用一段曲线来缓和，称为竖曲线。竖曲线的形式可采用抛物线和圆曲线，在使用范围上二者几乎没有差别，但在设计和计算上，抛物线比圆曲线更为方便。本次设计中采用的是二次抛物线。（1）凸形竖曲线的最小半径和最小长度在纵断面设计中竖曲线的设计要受众多因素的限制，其中有三个限制因素决定着竖曲线的最小半径或长度。分别为：缓和冲击、行驶时间不过短、满足视距的要求。根据以上三个限制因素，可计算出个设计速度时的凸形竖曲线最小半径和最小长度。如表3.1所示标准规定的最小半径为极限最小半径的1.52.0倍，在条件许可时应尽量采用大于一般最小半径的竖曲线为宜。竖曲线最小长度相当于各级公路设计速度的3S行程。表3.1 凸形竖曲线最小半径和最小长度 设计速度（km/h）停车视距 S(m)缓和冲击(v,km/h)视距要求(m) 标准规定值（m） 竖曲线半径 竖曲线长度一般值极限值一般值极限值 120 210 4000w 11025w1700011000250100 100 160 2778w 6400w10000650021085 80 110 1778w 3025w4500300017070 60 75 1000w 1406w2000140012050 40 40 444w 400w7004509035 30 30 250w 225w4002506025 20 20 111w 100w2001005020（2）凹形竖曲线的最小半径和最小长度凹形竖曲线的最小长度，应满足两种视距的要求：一是保证夜间行车安全，前灯照明应有足够的距离；二是保证跨线桥下行车有足够的视距。根据影响竖曲线 最小半径的三个限制因素，可计算出凹形竖曲线最小半径，如表3.2所示。表3.2 凹形竖曲线最小半径设计速度（km/h）停车视距S(m)缓和冲击(v,km/h)夜间行车照明（m）视距要求(m) 标准规定值（m）极限值一般值 120 210 4000w 3527w1683w40006000 100 160 2778w 2590w951w30004500 80 110 1778w 1666w449w20003000 60 75 1000w 1036w209w10001500 40 40 444w 445w59w450700 30 30 250w 293w33w250400 20 20 111w 157w15w100200标准规定的一般最小半径为极限最小半径的1.52.0倍凹形竖曲线的最小长度同凸形竖曲线。本方案的设计速度为100km/h,有二处设有竖曲线，其中有一个是凸形竖曲线。桩号K1+320.614，半径R=15000m，曲线长L=498.7716m；对照表3.1,发现选取的竖曲线满足规范的要求。另外的一个竖曲线是凹形的，依次为：桩号K3+624.497，半径R=15000m，曲线长L=371.00062m；同理，对照表3.2发现选取的竖曲线也满足规范的要求。3.5路基设计标高计算路基设计高为中央分隔带外侧边缘处路面标高。填挖高根据地面标高、设计（路面）高、结构层厚度来进行计算。第四章 横断面设计4.1横断面要素的确定横断面要素的确定主要是确定组成公路路幅的各部分的几何尺寸，在实际设计中，一般是根据公路等级和交通量的大小，参考公路工程技术标准中各级公路路基横断面来确定，同时结合当地地交通规划和有关要求进行适当的调整。本次设计的是二级公路设计速度是100km/h，根据上表查的车道数为4，路基宽度取为26m。4.2横断面设计的要求（1）设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件，并综合考虑施工、养护和实用等方面的情况，进行精心设计，既要坚实稳定，又要经济合理。（2）路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物，采用经济有效的病害防治措施。（3）还应结合路线和路面进行设计。选线时，应尽量绕避一些难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡，应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较，以减少工程数量，确保路基稳定。（4）沿河及受水浸水淹路段，应注意路基不被洪水淹没或冲毁。（5）当路基设计标高受限制，路基出于潮湿、过湿状态和水温状态不良时，就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填并压实，使路面具有一定防冻总厚度，设置隔离层及其他排水设施等。6路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的需要4.3 土石方的调配 路基土石方数量计算表的调配较简便，即按填、挖方分段，以下 为土石方调配说明及方法 ：（1）在土石方数量计算，基核完毕后，即可进行调配，但须先将有关桥涵位置，纵坡与深沟等等注在备注栏，供调配时参考。（2）计算本桩利用，填缺与挖余。然后按土石分别进行闭合核算，核算式为： 填方本桩利用+填缺挖方本桩利用+挖余（3）根据填缺与挖余的分布情况，可以大致看出调运的方向及数量，调配前先确定一个最远调运距离，这个距离可根据前述不同的施工方法和各种运输方式的经济运距来确定。就是调运挖方重心的距离减去免费运距后的运距，调方重心可根据土石方分布情况估定。调运后，填方如有不足部分可采用借方，未调用的挖余方按废方处理。（4）在计算符合要求后，将调运方用箭头标在调配栏中，同时将数量分别填入“远运利用” 、“借方”或“废方”栏里。（5）调配完成后，应分页进行闭合核算，核算式如下：远运利用+借方填缺远运利用+废方挖余（6）每公里合计，总的闭合核算式除上述核算式外，还需按下式进行核算：挖方+借方填方+废方（7）调配一般在本公里范围内进行，必要时亦可跨公里调配但须将数量及方向分别注明，以免混淆， （8）按页及公里分别核算无误后，即可计算运量，并合计公里运量，运量的计算式为：运量远运数量运距(立方米公里)。第五章 路基施工工艺5.1路基土石方施工施工机械进场后根据工程实际地形先修筑贯通全线的施工通道，以便桥涵施工的材料及机械设备的进入。根据工程需要投入配套土石方设备，填方所需土源，要尽量先用合理利用挖方段的土方，由自缷车运输至填筑现场。其它多余土石方及非适用材料由自缷车集中运输至弃土场处理。5.1.1土方挖方路基的施工方法：（1）开挖前，进行测量放线，依据设计挖深及边坡坡率推算出开挖边界。由高到低，从上而下，由外向里逐层开挖，最后刷坡至边坡线，严禁掏底开挖。清除开挖区地表植被、腐植土及其它不宜作填料的土层。（2）短而深的地段采用分层横向开挖法。若以挖作填，运距较近时（2050米），用推土机进行；运距较远时用推土机堆积，采用挖掘机配合自卸汽车运土；边开挖边修边坡、边填土边摊铺碾压。（3）长而深的路堑采用纵挖法，先沿路堑纵向挖掘通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，如此纵向开挖至路基标高。（4）路基土石方开挖采用机械化施工方法：运距在100M左右，选用推土机推运；运距在1KM以上及大体积的土方远运，采用挖掘机械配合自缷汽车施工。（5）路基开工前，应考虑排水系统的布设，防止在施工中线路外的水流入线内。设置排水沟将线路内的水（包括地面积水、雨水、地下渗水）迅速排出路基，保证施工顺利进行。（6）对设计中拟定的纵横向排水系统，要随着路基的开挖，适时组织施工，保证雨季路基不积水，并及时安排边沟、边坡的修整和防护，确保边坡稳定。（7）路槽达到设计标高后，用平地机整平，修出路拱，并预留压实量，最后用压路机压实达到路基同等密度。（8）对于土方量比较集中的深路,可采取双层纵向通道掘进法。即先沿路堑纵向挖掘出一条通道，然后再沿此通道两侧进行拓宽，既可避免单层深度过大，又可扩大作业面，同时对施工临时排水可用作导沟。5.1.2填方路基的施工方法：路基在填筑前，选择一段200m左右长且较平整的填筑路基作为填筑试验段，根据试验段来确定路基填料的松铺厚度、压路机的压实遍数、施工机械的最佳配置等数据。经分析和调整后在路基填筑施工中作为指导数据。路基填筑按“三线四度”要求进行控制。三线即：中线、两侧边线，且在三线上每隔20m插一小红旗，明确中线、边线的控制点；四度即：厚度、密实度、横坡度、平整度。填土路基每层松铺厚度一般为2530cm，保证压实后厚度不超过20cm。每层填筑沿路基横向每侧超填3050cm宽，以便机械压实作业，保证完工后路堤边缘有足够的压实度。（1）恢复路基中线并适当加密中桩，测出地面标高，放出坡脚线桩，桩上标明桩号，标上填筑高度。（2）清除填方范围内的草皮、树根、淤泥、腐殖土、积水，并平整、压实地基，经监理工程师检验认可，实测填前标高后，方能上土填筑路基。（3）选择适宜的填筑材料，提前作好土方标准击实试验，并经监理工程师批准试验资料和选择的取料场。（4）地面横坡陡于1：5时，原地面应挖成台阶后填筑，地面横坡徒于1：2.5时，应作特殊处理，以防止路堤沿基底滑动。（5）采用水平分层的方法填筑路堤，根据压实设备和技术规范确定压实厚度，一般控制每层压实厚度20cm。（6）土方的挖、装、运均采用机械化施工，一般用挖装机配备自缷汽车运土，按每延米用土量严格控制缷土，推土机把土摊开，平地机整平。（7）当路基填土含水量大于最佳含水量时，可在路外晾晒，也可在路基上用铧犁翻拌晾晒；当含水量不足时，可用水车洒水补充，使填土达到最佳含水量的要求，确保达到压实标准。（8）路堤宽度、厚度和填土含水量等符合要求后，用压路机从路边向路中，从低侧向高侧顺序碾压。压实遵照先轻后重的原则，直到达到设计要求压实标准。根据路堤的填筑高度，严格按规范要求检查压实度，每层填土资料齐全，并经监理工程师签认。（9）在雨季施工中，严防路堤积水，填筑表层表面应适当加大横坡度，以利于排水，并注意天气预报，及时碾压成型，防止填土被雨水泡软。（10）进入初冬填筑路堤时，尽量昼夜连续施工，每天填筑的土层当天碾压成型。保证填土不受冻害影响。（11）达到设计标高时要抓紧按设计要求整理路槽，修整边坡，确保路堤填筑质量稳定性。（12）设计在填方路段的桥涵构造物要提前施工。桥涵两侧填土应特别注意，填筑材料必须符合设计及规范要求，台背填方最好与路堤填方同步进行，桥台附近配合小型压实机械压实。台背回填和路堤结合部要特别重视，如后填台背时要先挖台阶，保证压实合格。雨季应防止雨水流入，如有积水时要及时排除，确保台背压实质量，严防因桥头填土沉降而造成的跳车。（13）半填半挖路基和填挖交界处的路基，结合填挖方路基的施工要求进行。填方一般从低处开始，按距路基顶面的不同高度控制压实度标准，最后一层要相邻翻松挖方地段，平整后和填方路段一起碾压成型。5.1.3高填土方路基质量通病及预防措施质量通病：a.路基整体下沉或局部沉降；b.路基纵横向开裂；c.路基滑动或者边坡滑坍。产生原因：a.填筑顺序不当高填路堤在填筑时未按施工规范要求在全宽范围内分层填筑，填筑厚度不符合规定等。b.压实不足高填路堤应按规定选配压实机具，按正确的操作规范及要求进行压实操作，确保压实达到施工规范规定的要求。c.在填挖交界处没有挖台阶，导致交界处发生不均匀沉降。或因为原地面与填料结构不同，二者密度、承载能力不同，如填挖交接处软土、腐殖土等未清除干净或填筑方式不对及压实不足，就会出现接合部沉降病害。d.台后高填土下沉，其主要原因是柔性的填土与刚性构造衔接处，二者强度、稳定性方面差异较大，加之填土压实不够而致下沉。e.施工过程中未注意排水，遇雨水时，路基积水严重，无法自行排出。有的积水浸入路基内部，形成水囊。晴天施工时也未排除积水就继续填筑，以致造成隐患。预防措施a.路堤应采用水平分层填筑：即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。如果原地面不平，应从最低处分层填起，每填一层经过压实符合规定要求后，再填上一层。原地面纵坡大于12%地段可采用纵向分层法施工。沿纵坡分层，逐层压密实，但填至路堤上部仍应采用水平分层填筑法。机械压实时分层的最大松铺厚度不应超过30。b.细类土、砂类土、和砾石土不论采用何种压实机械均应在该种土的最佳含水量的2%以内压实。当土的实际含水量不位于上述范围内时，应均匀加水或将土摊开、凉干，使达到上述要求后方可进行压实。运输上路的土在摊平后，其含水量若接近于压实最佳含水量时，应迅速压实。碾压前应对填土层的松铺厚度、平整度和含水量进行检查。符合要求后方可进行碾压。若控制压实遍数超过10遍，应考虑减少填层厚度，经压实度检验合格后转入下道工序压实还应遵循“前两边后中间”“先轻后重”“先慢后快”的压实原则以保证压实质量。c.地面自然横坡或纵坡陡于15时，应将原地面挖成台阶。台阶宽度应满足摊铺和压实设备的需要，且不得小于1m。台阶顶做成内倾斜坡。砂类土不挖台阶，但应将原地面以下20-30的表层土翻松。填方相邻作业段交接处若非同时填筑，则先填筑地段应按11坡度分层留好台阶；若是同时填筑，则应分层相互交替衔接，搭头长度不得少于2m。d.不同性质的填料要分别分层填筑，不得混填，以免内部形成水囊或薄弱面影响路堤稳定。在施工时要竭力防止雨水流入；对已有积水应挖沟或用水泵将其排除。对于地下渗水，可设盲沟引出。当不得不用非渗水土填筑时，应在其上设置横向盲沟或用粘土等不透水材料封顶。第六章 涵洞施工设计6.1基本概况盖板涵为1-2.01.5分离式式基础钢筋砼正交盖板涵，盖板涵中心填土高0.9m，涵长14.60m，每46M设沉降缝一道，地基承载力不小于250KPa。盖板采用现浇，盖板涵洞口进出口均为八字墙。6.2主要工程数量：名称单位数量涵长m14.60C30盖板砼m38.61盖板钢筋级kg60级kg328C20砼基础m320.15M7.5浆砌片石洞内铺砌m311.68沥青麻絮沉降缝m217.7沥青防水层m240.9C30砼帽石m30.56C20墙身基础m35.8M7.5浆砌片石八字墙身(洞口)m37.2M7.5浆砌片石铺砌(洞口)m33.4M7.5浆砌片石截水墙(洞口)m33.8水沟及急流槽(洞口)m39.6M10抹面(洞口)m24挖基土石方m32536.3施工方法说明（1）、施工放样通道放样要求放出中轴与基础各端角坐标点位置和各坐标点标高，各点放好样后在开挖前必须引出坑外2M固定牢靠以便随时恢复。如下平面示意图：新晃 1290。33怀化（2）、基坑开挖开挖前将水的来去截断、引开，使之在开挖中和浇筑基坑中坑中无积水，如果有明流水要另挖沟，如果排水挖沟工程量比较大时，基础也可以分开施工的办法，先围一边，挖好基坑浇筑基础后，又施工另一边。开挖采用挖掘机配合人工，当挖至离设计标高20-30cm时进行触探，视地基情况按监理工程师指示办，基坑验收后，立即浇筑砼，基坑开挖注意以下事项：1） 土方挖送离坑壁坡顶10米以外，以免压塌边坡。2） 泥土不压施工便道，不得堵塞交通。3） 留一边场地进料。4） 坑槽有水时，挖集水井排水。5） 基坑应开挖至设计标高或监理工程师指定标高。必要时，最终开挖深度要依触探资料确定。保证地基承载力不小于250kPa。6） 基坑达到各项设计要求后，妥善修整，在最短的时间里铺垫层浇筑砼，不得暴露太久。（3）、浇筑砼1） 浇筑基础砼基础系20号砼，浇筑时严格按配比下料，浇筑厚度每层不超过30cm，用插入式振捣捧振捣密实。基础浇筑注意墙身装模部位平整。注意基础沉降缝与墙身沉降缝连通，沉降缝处用塑料泡沫板隔开，基础顶面与涵台相接部分应拉毛面并埋设短钢筋与台身相接。2） 浇筑墙身砼模板采用1.21.5m钢模，模板安装前清除干净，涂刷脱模剂。按施工图设46m 1节设沉降缝，墙身沉降缝与基础沉降保持一致。模板安装每次安装相对两节台身模板，每节台身模板用木方或钢管加夹具连接成一个整体，在浇筑下节台身时可整体位移模板,以免重复安装,加快施工进度。模板用14对拉螺栓拉紧,螺栓外套塑料管,以利拆模时螺栓抽取。模板安装完成后，要重新测量各点坐标和定位砼浇筑高程控制点。沉降缝采用1-2cm厚的泡沫板隔开，每道通道台采用一次连续浇筑到位的方法。砼在拌和场用强制式拌和机集中拌和，用搅拌车运到现场，再用斗车通过路架运到模板中卸下，当卸料高度大于2.0m时，采用滑动串筒，将筒导入底部，防止砼下落时离析。控制每层30cm下料，然后层层采用振捣棒密实，振捣棒快进慢拔。振捣器要垂直地插入混凝土内，并要插至前一层混凝土，以保证新浇混凝土与先浇混凝土结合良好，插进深度一般为510cm，振捣密实到砼停止下沉，不冒气泡、表面呈现平坦、泛浆为止。每一节段的砼浇筑要连续完成，间断时间不超过90MIN也就是不能超过前层砼的初凝时间，所以在砼搅拌运输振捣上都要做好充分准备，设备备用人员及时调动，保证砼质量的浇筑。不允许出现延长间断时间的问题。在浇筑砼的过程中经常观察模板有否变形，支撑、拉杆有否松动，如有变形马上采取措施纠正。注意搭设的运送砼的支架、过道不得与模板支架连接，以免影响拉动、走位。拆模时间应在砼强度达70%左右，炎热季节要及时养生，及时拆模，严防砼烧坏。砼的养护不少7天。或监理工程师指定的天数。（4）、浇筑盖板砼盖板全部现浇。全涵长14.60m，模板采用1.21.8钢模，支架采用钢架管，在已完成的基底砼板上立支架，装盖板底模，底模涂抹脱模剂。钢板的连接处要用胶带封密防漏浆，盖板可以采用分块浇筑，也可以连续浇筑，但要考虑砼的拌制、运输、人员配备能力大小来决定一天的工作量。浇筑不要遍地开花，要一块一块的做，每浇一块都要成功，不要把时间拉得太长而影响质量。且安装好块与块之间的隔板，严保盖板的几何线条，设置好伸缩缝。 安放钢筋：将预先制作好的钢筋运到现场，按图纸规格规定将钢筋摆布、焊接、绑扎。钢筋运输注意保证钢筋原状不变形。钢筋摆放两端要扯好线，保证端头整齐一致，保证留好砼的保护层厚度，钢筋与模板底部要采用不小于盖板砼标号的砼垫块，将钢筋架设在垫块上，不小于2cm厚的高度，保证钢筋有一定的保护层。钢筋安装经监理工程师检查合格后浇筑砼，砼浇筑时注意沉降缝处用1-2cm厚的塑料泡沫板隔开，两头涵端模内侧用小钢筋采用点焊拉牢，外侧采用钢管或木条撑牢，保证涵端砼边整齐美观。砼制作运输、浇筑和养生：砼现场拌和一定要控制料质，过期水泥不用，成团水泥废弃，不同厂家不同型号的水泥不混合杂用，砂、石料只能用配合比设计的料，不能任意用料。不规格的料要过筛加工，含泥超规定的料要冲洗；料量配比采用过磅或量斗。禁止凭经验配料。水质要干净，浊水、污水不用。搅拌均匀，颜色一致，没有离析现象，控制好水灰比。砼采用斗车运输，运到盖板模板上。砼整平时多用铲，少用锄、耙。盖板厚度一次性完成。采用插入式振捣棒和平板振捣器振捣，振捣棒插入深度20cm左右，尽量不碰模板、钢筋，振捣要密实，插入稍快抽提稍慢，振捣到砼不下沉，表面平整，没有气泡为止。盖板面采用平板振捣器捣实整平。盖板顶面最后用木烫板拉毛。 在炎热天气混凝土施工，在浇筑前的混凝土温度不应超过32度。浇筑后应用湿麻布和喷雾状水，用保护罩覆盖或用其它方法冷却养生。（5）、沉降缝、防水层处理盖板、墙身、基础沉降缝连通，八字墙墙身、八字基础沉降缝连通，沉降缝采用沥青麻絮填塞饱满。砼盖板、台身外侧填土前涂刷沥青胶材料，以形成防水层。（6）、台背回填填土前先清除各种杂物和台背不适宜材料。台背采用砂砾分层两台背同时填筑压实，每层压实厚度15cm左右，用小型打夯机夯实，压实强度达96%以上，由专门台背回填小组指导施工。（7）、八字墙、一字墙、锥坡砌筑锥坡砌筑前要将锥坡填土层层夯实，再将多余土修除。根据施工图纸将放好挂线，挖基、砌筑。砌筑采用的石料应强韧、密实与耐久，质地适当细致，色泽均匀，无风化剥落和裂纹，获得质检通过和监理工程师认可。片石的厚度不少于20cm，镶面石料应选择尺寸稍大并且有较平整表面。砂浆严格按配比配料，采用机械式砂浆搅拌机拌和。砌筑时片石大面朝下，砂浆饱满，不得有空洞，不得用碎石填芯。墙面勾缝一致，整齐、美观。第七章 路线排水系统设计7.1 路基排水设计路基排水系统由排水沟、边沟、山坡截水沟、平台截水沟等组成，排水沟、边沟、山坡截水沟均采用浆砌片石铺砌。路基排水系统由地表排水与地下排水组成，地表排水在填方段主要依靠两侧坡脚位置的排水沟，在挖方路段主要坡顶外侧的截水沟，并通过急流槽、跌水井等构造将汇水接入排水沟或直接通过桥涵排出路界。挖方路基两侧布设雨水管道不再设置边沟，边坡坡体外缘以上汇水面积较大时，设置截水沟并根据具体条件设置急流槽将水引入管道或涵洞，填方路基一般不设置边沟，个别地段排水不畅或排水将冲毁农田时设置边沟或排水沟。地下排水应根据实际情况，其主要依靠纵向、横向或网状盲沟与渗沟将路基裂隙水与地下水拦截或排出，使路基处于干燥、稳定的使用状态。7.2 路面排水设计路面表面排水的主要任务是迅速把降落在地面和路肩表面的降水排走，以免造成面积水而影响行车安全。降落在路面上的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排走，避免行车道路面范围内出现积水。在路面纵坡平缓、汇水量不大、陆地较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路堤边坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。在路堤较高，边坡坡面未做防护而易遭受路面表面水流冲刷，或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷是，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和激流槽排离路堤。设置拦水带汇集路面表面水是，拦水带过水断面内的水面，在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘，在二级及二级以下公路上不得漫过右侧车道中心。行车道路面排水：一般路段的双向路拱横坡2，路面雨水可经坡面漫流直接汇入雨水管道系统。超高路段的弯道内侧采用超高横坡直接将水排出行车路面。其余路面下渗水通过设置在水泥稳定碎石顶面、沥青封层表面的碎石盲沟排至边坡或流入雨水口。7.3 该路段排水设计由于湖南地区处于雨水较多的地方，所以采用在路肩外侧边缘放置拦水带，将路面表面水汇集在拦水带同路肩铺面（或者路肩和部分路面铺面）组成的浅三角形成过水断面内，然后通过相隔一定间距设置的泄水口和激流槽集中排放至路堤坡脚处。采用将路面表面水汇集在拦水带内，通过泄水口和急流槽集中排放的方式。第八章 路基稳定性设计8.1 挡土墙布置 挡土墙是为防止土体坍滑而修筑的，主要承受侧向土压力的强势建筑。在公路工程中广泛用于支撑陆地填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口以及河流堤岸等。在设置挡土墙的地段，应现场核对路基断面图，测绘墙址处的纵断面图，收集地质和水文资料。据此，进行挡土墙设计，并作出布置图。8.1.1横向布置挡土墙的横向布置，系在路基横断面图上选定墙的位置和形式，确定墙身断面、基础形式和埋置深度，布设排水设施，指定填料类别等，并绘制具有代表性的挡土墙横断面图。路堑墙大多设在边沟旁；但结合边坡的地质条件，也可设于边坡中部。墙的高度应保证高墙后墙顶以上边坡的稳定。当路堤墙与路肩墙的高度或圬工数量相近、基础情况相似时应优先选用路肩墙，以减少填方和占地。若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低，而且基础也可靠，则宜设置路堤墙，并作经济比较后确定墙的具体位置。沿河挡土墙，应结合河流情况来布置，注意设墙后仍能保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。抗滑挡土墙应设置在滑坡下部或前缘搞滑段。8.1.2纵向布置挡土墙的纵向布置，在墙址纵断面图上进行。纵向布置的内容如下：（1）确定挡土墙的起讫点和墙长，选择挡土墙与路基或其他结构物的衔接方式。衔接方式有，墙的端部直接嵌入山坡坡面，设置锥坡、端墙或斜墙等。（2）按地基和地形情况进行分段，确定降缝和伸缩缝的位置。（3）布置各段挡土墙的基础。墙址处地面有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。若地基为岩石时，为减少开挖，也可以纵向做成台阶，其尺寸随地形变动，但高宽比不宜在于1：2，而宽度不小于1m。（4）确定泄水孔的位置，包括数量、间距和尺寸等。8.1.3平面布置对于地形、地质复杂的挡土墙或工程量大的沿河曲线挡土墙，除了横纵向布置外，还应在地形图上作平面布置。8.2 挡土墙的基础埋置深度基础埋置深度应按地基的性质、承载力的要求、冻胀的影响、地形和水文地质等条件确定。挡土墙基础置于土质地基时，其基础深度应符合下列要求：(1)基础埋置深度不小于LM。当有冻结时，应在冻结线以下不小于0，25M；当冻结深度超过LM时，可在冻结线下0.25M内换填不冻胀材料，但埋置深度不小于1.25M。不冻胀土层(例如碎石、卵石、中砂或粗砂等)中的基础，埋置深度可不受冻深的限制；(2)受水流冲刷时，基础应埋置在冲刷线以下不小于LM；(3)路堑挡土墙基础顶面应低于边沟底面不小于0.5M。挡土墙基础置于硬质岩石地基上时，应置与风化层以下。当风化层较厚，难以全部清除时，可根据地基的风化程度及其相应的承载力将基底埋于风化层中。置于软质岩石地基上时，埋置深度不小于0.8M。8.3 挡土墙的设计和验算挡土墙按“极限状态分项系数法”进行设计。挡土墙设计极限状态分构件承载力极限状态和正常使用极限状态。为保证挡土墙抗滑稳定性，应验算在土压力及其他外力作用下，基底摩擦力抵抗挡土墙滑移的能力。为保证挡土墙抗倾覆稳定性，必须验算它抵抗墙身绕墙趾向外转动倾覆的能力。在验算挡土墙的稳定性是，一般均未计趾前土层对墙面所产生的被动土压力。验算结果满足以上要求，则表明抗滑稳定性或抗倾覆性合格。第九章 路面结构设计9.1工程概况 本次设计是湖南省地区某一级公路的综合设计，位于湖南的西部，也是雨水较多的地方。此次路面设计应包括路面结构层原材料的选择、混合料配合比设计设计参数的测试于确定,路面结构层组合与厚度计算,路面结构方案的比选等内容,以及路面排水系统的设计和路肩加固等的设计.路面结构层设计除包括行车道部分的路面外、对高速公路、一般公路还应包括路缘带、硬路肩、加、减速车道、爬坡车道、紧急停车带、匝道、收费站和服务区的路面设计。9.2设计资料(1)、地形图：比例1：2000(2)、交通量：设计初始年平均日交通量为5000辆/昼夜，年增长率为5%。(3)、路基设计宽度为26.0m，路面宽度为单幅23.75m.(4)、自然地理条件：该公路工程位于江西南部，其自然气候条件等参照有关资料。(5)、材料供应：沿线附近可采集到砂、碎石、块石、片石、石灰及粉煤灰等主要材料。9.3设计任务与内容（1）、路线总体设计（2）、路线平面设计（3）、纵断面设计（4）、横断面设计9.4设计依据及标准（1）、路面设计应该根据路面使用要求及气候、水文、土质等自然条件,密切结合当地实践经验,进行路基路面综合设计.（2）、在满足交通量和使用要求的前提下,应遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则,进行路面设计方案的技术经济比较,选择技术先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化、工厂化施工的路面结构方案.（3）、结合当地条件,积极推广成熟的科研成果,对行之有效的新材料、新工艺、新技术应在路面设计方案中积极、慎重的加以运用. 4）、路面设计方案应注意环境保护和施工人员的健康和安全.（5）、为提高路面工程质量,应推行机械化施工.（6）、高速公路、一级公路不宜分期修建.9.5路基路面设计计算 标准轴载的当量换算沥青层底拉应力： （4-1） 半刚性材料层底拉应力： （4-2）式中： N标准轴载的当量轴次(次/日) n1被换算车型的各级轴载作用次数（次/日) C1轴数系数； C2被换算车型的轮组系数； P标准轴载； Pi被换算车型的各级轴载；当轴间距大于3m时，应按单独的一个轴载计算，此时轴数系数为1；当轴间距小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数按下式计算： （4-3） 式中： 轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为，四轮组为0.38。9.6计算结果 公 路 等 级 : 一级公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 24.6 (0.01mm) 路面设计层层位 : 4 设计层最小厚度 : 150 (mm)层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度 20平均抗压 标准差 15平均抗压 标准差 容许应力 (mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa) (MPa) 1 细粒式沥青混凝土 30 1400 0 2000 0 .8 2 中粒式沥青混凝土 40 1200 0 1600 0 .7 3 粗粒式沥青混凝土 60 900 0 1200 0 .6 4 水泥稳定碎石 250 1500 0 1500 0 .14 5 水泥石灰砂砾土 250 550 0 550 0 .08 6 新建路基 36 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 24.6 (0.01mm) H( 4 )= 150 mm LS= 2.4 (0.01mm) 由于设计层厚度 H( 4 )=Hmin时 LS=LD,