本科毕业设计说明书
沟和截水沟进行加固。
6.3 路面排水设计
6.3.1 确定路拱坡度
路拱坡度的确定，应以路面排水和保证行车安全、平稳为原则。结合当地实际情况，确定路面类型为沥青混凝土路面，查阅相关水文资料，最后确定路拱横坡度为2％。
6.3.2 路拱形式的确定
路拱的基本形式有直线形、屋顶线形和抛物线形三种。综合考虑本设计采用直线型路拱，即采用双向坡面，即路拱两侧是倾斜直线，拱顶在路面的中心线上。这种路拱形式有利于机械化施工，如行车后路面稍有沉陷，雨水亦可排出比较符合设计、施工和养护的要求。
6.3.3 路拱横向坡度
路肩一般应设置向路基外侧倾斜的横向坡度，为能迅速排出路面上的降水，路肩横向坡度一般应比路面横坡大1％～2％，本设计采用路肩坡度为3.0％。路肩坡度的方向均向路肩外侧倾斜，以免路肩上的雨水流入行车道。
6.4 涵洞计算
6.4.1 涵洞的布设
本路段小桥涵设置时主要考虑了：上游洞口应考虑流向，下游洞口以不危及农田村镇为原则，同时考虑到圆管涵利于施工，又经济简便，所以大部分形式均采用钢筋混凝土圆管涵形式。本设计所取标准跨径为1.25m。
6.4.2 涵洞具体计算：
圆管涵的标准跨径通常取50、75、100、125、150（cm）。下面以排水总体规划图中K0+150处的涵洞计算为例，参考资料为《公路排水设计手册》（人民交通出版社 姚祖康编著），以下系数及表均由此书中摘取。
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采用的方法为径流形成法，此法是以暴雨资料为主推算小流域洪水流量的一种方法，是公路部门目前普遍使用的一种计算方法，该公式只适用于汇水面积F≤30 km2的小流域。
我国公路系统最常采用的是公路科学研究所提出的简化公式，其中未考虑洪峰削减的公式为：
QP??(h?Z)F??? （8-1）
式中 QP——规定频率为P时的雨洪设计流量（m3/s）
F——汇水面积（km2），根据详细设计平面图计算得：F=0.204km2 h——暴雨径流厚度（mm）
由表3.2－5查得本地区为暴雨分区的第十六区 由表3.2－7查得汇水区土的吸水类属第II类 取汇流时间为t＝30min
根据公路类型，本地区设计洪水频率为1/50 根据以上四个因素值查表3.2－6得h＝32mm Z——被植物或坑挖滞流的径流厚度
根据地面特征查表3.2－8得Z＝10mm（灌木丛，山地水稻田，结合治理，坡面已初步控制）
φ——地貌系数，根据地型、汇水面积F、主河沟平均坡度Iz决定
按主河沟平均坡度Iz（‰）＝10～20 汇水面积F（km2） F＜10 km2 根据表3.2－9查得φ=0.09
β——洪峰传播的流量折减系数，由汇水面积重心至桥涵的距离（L0＝
0.3Km<1Km）及汇水区的类型（丘陵汇水区）综合查表3.2－10得，本设计取β=1；
γ——汇水区降雨不均匀的折减系数，由于汇水区得长度宽度均小于
5Km，故不予考虑，取γ=1；
δ——考虑湖泊或小水库调节作用对洪峰流量影响的折减系数，本地区没
有水库，所以取1；
将各值带入公式计算得
3245Qp＝0.09?(32?10)?0.204?1?1?1＝2.6m3/s
(1) 确定涵洞孔径d
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3245本科毕业设计说明书
初选临界水深hk时的充满度为
hkd?0.8。查表的，k=0.382。则管径为：
22.6 d?5?1.13m
9.81?0.382取管径d=1.25m。
(2) 临界水深
以d=1.25m代入计算时，可得
2.62?0.2264 k?51.25?9.81查表得到相应的hkd?0.704。故临界水深hk?0.704?1.25?0.8802m。
(3) 临界流速和临界坡度的确定
查表可得，当
hk?0.704时，k1?0.591 ，k2?0.913，k3?0.297。 d则：临界流速vk： vk?k1gd?k20.591?9.81?1.25?2.817m/s
0.913
临界坡度ik为：
ik?2vk?123???dk3???n?2?2.8172?1?1.25?0.297?23???0.014??2?5.84‰
采用临界坡度时，涵内正常水深h0和流速v0均与临界水深hk和临界流速vk相同。涵洞底坡等于临界坡度，涵前水深小于允许水深，涵洞进水口处得净空高度大于要求得最小净空高度，涵洞出口处水深（涵内水深）大于下游正常水深，涵洞水流状态为无压自由流。
(4) 最大纵坡的确定
假设涵洞内正常流速采用允许流速（v0?6.0m/s），则涵洞纵坡可增大。 由流量公式，涵内过水断面面积为A?Qv0?2.6/6.0?0.434m2。
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则k1?Ad2?0.4341.252?0.278，查表的充满度h0d?0.384。由此，正常水深h0?0.384?1.25?0.48m。
查表知断面的流速特征相对值W0/Wd?0.882,其中
W0?0.882?32.897?29.012。 Wd?28.35d23?28.35?1.2523?32.89,由此，72则i?v0W02?6.0229.0122?42.8‰。
可见涵洞纵坡I可在ik=5.84‰～42.8‰范围内选择。
(5) 确定涵洞长度
B上?m（H?h上）5.0?1.5?（7.6?3.0） L上＝?＝10.06m
1?mi01?1.5?0.122L下＝B下?m（H?h下）5.0?1.5?（7.6?2.5）?＝15.48m
1?mi01?1.5?0.122
式中 B——路基宽度，为10米
B上 , B下——由路基中心至上，下游路基边缘的宽度，当路基无加宽时均为
0.5B，即为5.0米；
H——路基填土总高度，即由路基中心至路基边缘高度，此涵洞处为7.6米
h上，h下——涵洞上下游洞口建筑高度，h上取3.0米，h下取2.5米 m——路基边坡坡度（按1：m），m=1：1.5 i0——涵底坡度（以小数表示） i0=12.2%
L上，L下——涵洞上，下游长度
涵洞全长： L= L上+L下=10.06+15.48= 25.54m
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第7章 路面结构设计
7.1 路面类型的选择确定
路面结构设计的目的是提供在特定的使用期限内同所处环境相适应并能承受与其交通荷载适用的路面结构，同时设计路面结构，便于改变道路行驶条件，提高服务水平，满足汽车运输的要求，因此路面应起码具备三个方面的使用要求：平整、抗滑、承载能力。
7.1.1 沿线地质概况及材料来源
设计路段内无不良地质概况，沿线砂石材料丰富；水泥与沥青均需外运。考虑到与水泥路面相比，沥青混凝土路面表面平整、无接缝、行车舒适，便于机械化施工，能加快施工进度；当破坏后，沥青混凝土路面易于修补。故本设计采用沥青混凝土路面。
7.1.2 路面等级与类型
规范规定：二级公路一般采用沥青混凝土路面，根据设计年限内累计当量标准轴载作用次数多少选用高级路面和次高级路面，本次设计的公路设计年限为12年。
7.1.3 沥青面层设计
为了给汽车提供安全、舒适、快速的行车条件，沥青路面应具有坚实、平整、抗滑和耐久的品质，同时，还应具有高温抗车辙、低温抗开裂，抗水损害及雨水渗入基层的功能。
7.1.3.1 集料的技术要求
各种沥青面层的粗集料、细集料、填料应符合《公路沥青路面施工技术规范》的有关规定。
7.1.3.2 沥青混凝土
沥青面层由双层沥青混合料组成，上面层为中粒式沥青混凝土，用来防止雨水下渗。下面层采用粗粒式沥青混凝土。
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