《路基路面工程》课程设计

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综上可知：因为流量和流速均符合要求，本截水沟可采用底宽0.4m，而沟深H，应为水深h加安全高度Δh=0.10~0.20m，本设计取Δh=0.14m，所以沟深H=h+Δh=0.66+0.14=0.8m。

截水沟断面如图1.3所示：

图1.3 截水沟构造图

1.2.3 其他排水设施

道路的排水设施主要包括路基排水和路面排水。

常用的路基地面排水设施，除了已经进行设计的边沟和截水沟外，还包括排水沟、跌水与急流槽。这些排水设备，分别设在路基的不同部位，各自的排水功能、布置要求和构造形式均有所差异。各类地表水沟沟顶应高出设计水位0.2m以上。当地下水影响路基路面的强度或边坡稳定时，应设置暗沟、渗沟和检查井等地下排水设施。

路面表面排水主要是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，一面造成路面积水而影响行车安全。主要包括中央分隔带排水、路面内部排水和边缘排水系统，以及排水基层的排水系统等。

1.3 路基稳定性验算

由于本设计标准横断面采用一般路堤形式，路堤平均填土高度为2.5m。对于路基的稳定性分析，采用一般路堤的最高值8m。由《公路路基设计规范》(JTG

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D30—2004)得路堤边坡坡度为定值。

1.3.1 设计参数

路堤填土高h1=8m，路堤边坡坡率为m=1?1.5，路堤填料为粘质土，粘聚力C=20KPa，内摩擦角φ=30°（tanφ=0.577）。土的容重取γ=20KN/m3。车辆荷载为公路一级汽车荷载。由《公路路基设计规范》(JTG D30—2004)，对路堤和地基的整体稳定性采用简化的Bishop法进行分析计算。

1.3.2 稳定性验算

（1） 车辆荷载的换算

在进行路堤稳定性验算时，将车辆荷载按最不利情况排列，并换算成相当的土层厚度。

公路一级汽车荷载换算成土柱高：

h0?由《路基路面工程》有，

NQ ； (1-10) BL?式中：N—并列车辆数，双向六车道N=6； L— 标准车辆轴载为12.8m；

Q—一辆重车的重力（标准车辆荷载为550KN）； γ—路基填料的重度为20KN/m3；

B—荷载横向分布宽度，近似取路基宽35m。 数值带入计算可得：h0=0.37m，取h0=0.4m，偏于安全计算。 （2） 路堤横断面

用4.5H法滑动面圆心位置的辅助线，取通过路堤坡脚和距路基左边缘1/4 路基跨度处的圆弧。

绘出圆弧滑动面的计算图示，如图1.4所示：

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图1.4 4.5H法确定圆心位置图示

其中，辅助线的作图表值参考表1.7：

表1.7 辅助线的作图表值

边坡坡度 1?1.5 边坡角 30°40′

β1 26° β2 35° （3） 稳定系数K值 由《路基路面工程》有，K?f??Ni?cL?Ti ； (1-11)

式中：Ni—各土条的法向分力，Ni=Qicosαi； Ti—各土条的切向分力，Ti= Qisinαi；

αi—各土条重心与圆心连接线对竖轴y的夹角； L—圆弧滑动面全长，L=16.59m 边坡计算高度H=h0+h1=8.4m。 综上可列稳定性计算表如表1.8所示：

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《路基路面工程》课程设计 表1.8 路堤稳定性计算表

编号 1 2 3 4 5 6 总和 αi -6°01′ 5°50′ 17°34′ 30°23′ 45°23′ 58°48′ cosαi 0.99 0.99 0.95 0.86 0.70 0.52 sinαi -0.10 0.10 0.30 0.51 0.71 0.86 Ai 3.59 9.62 13.77 15.75 11.70 1.64 56.08 Qi 71.82 192.42 275.36 315.04 234.08 32.8 1121.52 Ni 71.42 191.42 262.2 271.77 164.41 16.99 978.54 Ti -7.53 19.56 83.11 159.34 166.62 28.06 449.16 则，稳定系数K?5.77?978.54?20?16.59?1.99 。

449.16由于K>1.45，所以路基稳定性验算结果满足要求。

1.3.3 路基坡面防护

本路基设计主要采用土质边坡坡度为1?1.5。考虑到辽宁地区降雨量较大，坡面冲刷比较严重，并结合工程防护，采用骨架防护，并铺草皮相结合的路基坡面防护形式，具体为采用片石铺砌成方格，方格内再铺草皮。

坡面防护如图1.4所示：

图1.4 坡面防护示意图

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