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械化施工、排水和养护。
5.2.3 陡坡路堤的稳定性检验
地面横坡陡于1:2.5,除应保证路堤边坡的稳定外,还要预防路堤沿地面陡坡下滑。下滑的情况,一般有两种:
(1) 路堤沿基底接触面滑动。
(2) 路堤连同基底下的山坡覆盖层沿基岩层面下滑。
5.2.4 土石方量计算和调运
横断面设计完后,就要计算各桩号的土石方量。表面0.25m为腐植土,不能利用,所以单独计算。在进行土石方调运时,注意以下几点:
(1) 首先考虑本桩利用。
(2) 尽可能避免和减少上坡运土。
(3) 当运距超过500m时,考虑采用外借的方式。
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第6章 排水设计
路基施工和养护均需一定的水分,但是路基和路面周围的水应当严格的控制,该设计路段地处福建省,该地区为多雨地区,地下水埋深也较浅,由于深挖路堑多,如果侵入路基的水分过多,土基含水量过大,便会引起土质松软,强度降低,发生边坡坍塌、冻胀、翻浆等病害,从而降低道路的使用性能,影响行车安全,还将大大降低道路的使用年限。综合各种气候、水位、土质、等地形水文条件等这些都极易引起道路的冻害、翻浆等病害。
为排出路基、路面内的地面水和地表水,保证路面和路基的稳定,防止路面积水影响行车安全,应设置完善的排水设施。本设计为二级公路,路基路面排水应综合设计使各种排水设施形成一个功能齐全,排水性能强的完整排水系统。
排水设计要因地制宜,全面规划、综合治理、经济实用,充分利用有利地形和自然水系。各种路基排水沟渠的设置和连接应尽量不占或少占农田,并与当地农田水利设施相配合,必要时可适当加大涵管孔径或增设涵管等以利于农田灌溉。排水沟渠应选择地形,地质较好的地段通过,以节约加固工程投资。排水沟渠的出水口应尽可能引至天然河沟,不应使水流直接流入农田,损害农业生产。排水构造物的设计应贯彻就地取材的原则,要迅速排出有害水,保证公路运输畅通。
6.1 路基边坡设计
边坡设计主要是合理的确定路基边坡坡度。路基边坡坡度可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示,并取H=1.0。
路基的边坡,尤其是陡坡地段的路堤边坡及深路堑的挖方边坡,不仅数量大,施工难度高,而且是决定路基稳定性的关键,如果地质与水文条件较差,往往病害严重,甚至因水毁坏,所以合理的确定边坡坡度,对于路基的稳定性至关重要,同时要做好路基的排水、养护和加固设计工作。路基边坡的坡度,应根据当地的自然条件、土石种类及结构边坡高度、施工方法、气候条件、基底的工程地质及水文地质条件进行合理选定。
6.1.1 路堤边坡
沿线山体稳定,无不良地质状况,故路堤边坡坡度,可参照下表,结合当地已成的实践经验采用。
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表8-1 路堤边坡坡度
填料类型 粘性土、砂性土、粉性土 砾石土、粗砂、中砂 碎石、卵石 不易风化的石块 边坡最大高度(m) 坡度 全部高度 上部高度 下部高度 全部高度 上部高度 下部高度 20 12 20 20 12 - 8 12 12 - 8 12 - 1:1.5 - - 1:1.5 - 1:1.5 1:1.3 1:1.7 - 1:1.7 1:1.5 根据沿线的工程地质及水文状况,本设计采用的边坡为:路堤上部坡度(H?8m )1:1.5,下部坡度1:1.75(H?8m)。
6.1.2 路堑边坡
路堑边坡的稳定性主要与当地的地质地貌、水文条件和排水条件有关。为了防止边坡不稳定而发生塌方等病害,在设计之前,首先用对山坡的自然稳定性做正确的判断。整体岩层,风化较轻,边坡的稳定性一般稳定性较好;岩质山坡上,如风化严重,有与路线平行的台阶的地形,可能出现山坡滑坍;岩质的山坡上有与路线平行的裂缝,可能出现山坡不稳的现象;圆圈状的山坳容易发生滑坡,小的山坳容易发生塌方。
当地质水文条件良好、土质均匀或岩层无不利层理时,路堑边坡坡度可参考第五章表5-4所列的范围,结合以建成公路实践经验采用。
本设计采用的边坡为: 路堑 1:1。当路堑高度大于8米时,其6米以下,坡度为1:1,6米以上坡度为1:1.5,考虑到坡度变化较大,在该处修建1m的碎落台,从而增加边坡的稳定性减少坡面冲刷,起到一定的拦挡上边坡剥落下坠的小石(土)块。平台表面也作浆砌片石防护。
6.2 沟渠设计
6.2.1 边沟设计
设置在挖方路基的外侧以及填土高度较低的路堤坡脚外侧的纵向人工沟渠,称之为边沟。其主要功能在于汇集和排出路基范围内和流向路基的少量地面水。
边沟的排水量不大时,一般不需要进行水文、水利计算。依据沿线具体条件,选定标准横断面形式,边沟紧靠路基,通常不允许其他排水沟渠的水汇入,也不能与其
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他人工沟渠和并使用。
6.2.1.1 边沟的断面形式
常用的有梯形、矩形、三角形和流线型等几种形式。本次设计,采用土质边坡梯形形式,易于积雪或积沙路段,边沟宜采用流线型,单个采用机械化施工、且用地条件许可时宜采用三角形。
结合本设计的情况,采用用梯形边沟,边沟采用浆砌片石防护。
6.2.1.2 边沟的断面尺寸
《公路排水设计规范》规定二级公路的边沟的深度不得小于0.4米,本设计中的边沟深度采用0.6米,底宽取0.6米。
本段设计采用边沟的边坡为内侧1:1,在挖方路段外侧边坡与挖方边坡相同,即1:1,在较低填方路段外侧边坡坡度与填方路段的边坡相同,即为1:1.5。
6.2.1.3 边沟的纵坡和长度
为了保证边沟能迅速地排水,边沟纵坡一般与路线纵坡一致(出水口附近除外),平坡路段,边沟宜保持不小于0.5%的纵坡。在工程困难地段宜不得小于0.3%,但边沟口间距宜缩短。在边沟出水口附近以及排水困难路段,如回头曲线和路基超高较大的平曲线等处,边沟应进行特殊设计。
为防止边沟水流漫溢或冲刷,通常规定单向排水长度每300~500米即应设排水沟,将水引至低洼处,必要时添设涵洞,将水引入路基另一侧。
6.2.1.4 边沟的出水口
(1) 边沟水流流向路堤坡脚处,纵坡一般较陡。当边沟底到填土坡脚高差过大时,
应结合地形和地质条件采取下列措施:
a) 设置排水沟将路堑边沟沿出水口处的山坡引向路基范围以外,不直接冲刷填
方路基。
b) 自边沟与填方毗邻处设跌水或急流槽,将水流直接引到填方坡脚之外,以免
冲刷,影响路基稳定性。
(2) 当边沟水流流向桥涵进水口时,为避免边沟流水冲刷,应作如下处理: a) 在涵洞进口处设置窨井,或根据地形需要,在进口前设置急流槽与跌水 等
构造物。
b) 当边沟水流向桥涵进水口时,为避免冲刷,应在涵洞进水口前或桥头翼前设
置急流槽或跌水构造物将水引走。
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6.2.2 截水沟
当山坡填方路段可能遭到上方流水的破坏时,必须设置截水沟以拦截山坡水流保护路堤。降水量较少或坡面坚硬及边坡较低以致影响不大时的地段可以不设截水沟。反之则必须设两道或多道截水沟。
6.2.2.1 截水沟的断面形式
截水沟的断面形式一般为梯形,本设计边坡采用1:1,宽度采用0.6米,深度0.6米。
6.2.2.2 截水沟离开路基的距离
截水沟离开挖方路基的距离应视土质而定,以不影响边坡稳定性为原则。对于一般土层,距离d≥5米,地质不良地段,酌情增大。对于有软弱地段,其距离因挖方边坡高度H而异,一般为d≥5+H米,但应不小于10米,截水沟挖出的土,可在截水沟之下侧做成土台。台顶应筑成2%倾向截水沟的横坡,土台坡脚离路基挖方坡顶应有适当距离。
山坡路堤上方的截水沟,离开路堤坡脚至少2米,并用开挖截水沟的土在路堤与截水沟之间,修成倾斜2%的土台。
6.2.2.3 截水沟的出水口
(1) 截水沟内的水流一般应避免排入边沟。
(2) 利用地形,将截水沟中的水流排入截水沟所在山坡一侧的自然沟中,或直接
引到桥涵进口处,以免在山坡上任其自流,造成冲刷。
(3) 截水沟的出水口,应与其它排水设施平顺地衔接,必要时宜设跌水或急流槽。
6.2.3 排水沟
排水沟主要用于排除来自边沟,截水沟或其它水源的水流,并将其引至路基范围以外的指定地点。排水沟的断面形式采用梯形,底宽为0.6m,深度按流量确定,定为0.6m。边坡坡度视土质而定,一般土层可用1:1.5。沟底纵坡为2%。排水沟的长度应根据实际需要确定,通常宜在500m以内。
6.2.4 沟渠加固
沟渠加固措施应结合地形、地质、纵坡和流速等条件,因地制宜,就地取材,简便易行,经济实用。
本设计中考虑到地下水埋深较浅,且为多雨地区,故采用浆砌片石对边沟、排水
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