桂林至梧洲专用二级公路马江段道路设计毕业论文.doc

1 道路勘测设计1.1 设计概况本设计为桂林至梧洲专用二级公路马江段，路线至长为1191.737m本路段以丘陵地貌为主，地面相对高差大多为520m，局部见低山，地形起伏不算太大；沿路需经过一道山脊和一块高产田，交通便利。桂林属典型的喀斯特地貌石灰岩地形，大部分为丘陵，有很多面积较小的山间盆地。桂林市区坐落在湘桂走廊中的一個相对较大的平原里。桂84林市南部有破碎的丘陵平原，西部、北部和东部是大面积的山地。桂林在自然地理带上属温带，气候带属亚热带，气候为亚热带季风性湿润气候，属中亚热带湿润季风区，温和多雨，雨热同期，气候适宜。桂林夏季温度有時在30攝氏度以上，偶尔有40度以上的高温。冬季大约在零度左右，很少下雪。桂林年平均气温约19攝氏度。桂林全年无霜期为309天。年降水量1926mm。桂林属于梅雨地区，夏季降水集中，雨量大。降梅雨时，天气闷热，空气潮湿，河水暴涨。经常形成洪灾，对桂林的经济特別是旅游业造成极大的危害。因为雨季相对来说时间比较长，跨度比较大，所以路基土方及构造物要不失时机地做好施工计划安排。勘察区无大的主干水系通过，地表水主要分布在山塘、溪流中，其水位与水量随季节性变化大。沿线地下水类型主要有：孔隙水、裂隙水。地下水位随大气降水及季节的变化而波动较大，山坡上地下水位一般埋深较大，勘察时一般没有测到。冲沟中地下水位一般埋深较浅，对路基影响一般不大，但对冲沟中的构筑物基坑开挖有不利影响，施工时应采取排水措施。地表水对场地边坡有一定冲刷作用，应采取适当的坡面防护。地下水对钢筋混凝土无侵蚀性。1.2 设计标准1.2.1 设计依据公路路线设计规范 （JTG D20-2006）公路路基设计规范 （JTG D20 2006）公路工程技术标准 （JTG D20-2003）路面设计手册 路基设计手册涵洞设计手册公路勘测设计 张雨化 （人民交通出版社）路基路面工程 邓学钧 （人民交通出版社）桥涵水文与水力学 闻德荪 （人民交通出版社）1.2.2 主要技术指标1、公路等级：平原微丘区汽车专用二级公路2、公路类型：新建汽车专用二级公路3、设计荷载：公路一级荷载4、直线最大长度：1600 m5、设计车速：80km/h6、直线最小长度：同向曲线间：480m反向曲线间：160m7、圆曲线最小半径：400m8、缓和曲线最小长度：70m9、竖曲线最小半径：凸形Rmin=5000m凹形Rmin=4000m1.2.3 主要名词解释1.路线：公路的中线。2.设计车速：指公路几何设计采用的车速。本设计采用二级公路80km/h3.路线平面：公路中线在水平面上的投影。4.纵断面: 用一曲面沿公路中线竖直剖切，展开的平面。5.横断面：沿公路中线上任一点作法向剖切面。6.线形：公路中线的空间形状。7.缓和曲线：指在直线和圆曲线或者半径不同的同向曲线之间设置曲率连续的曲线。本设计交点2和交点3处设置了缓和曲线。8.设计标高：即路基的设计标高。在本设计中是路基中线的标高。9.路基标准横断面：路幅范围的各组成部分的布置及尺寸。10.路基：按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载，必须具有足够的强度，稳定性，耐久性。11.边沟：为汇集和排除路面边坡的流水,在路堑两侧设置的纵向水沟。本设计采用了矩形边沟设计。12.水泥混凝土路面：指以水泥混凝土面板和基层所组成的路面，亦称刚性路面。13.柔性路面：在柔性基础上铺筑沥青面层或用一塑性细粒土稳定各种集料的中，低级路面结构，因具有较大的塑性变形能力,而称为柔性路面。14.沥青路面：在柔性基层，半刚性基层上铺筑一定厚度的沥青混合料面层的路面结构。1.3 公路的平面设计1.3.1 选线的一般原则1、在道路设计的各个阶段，应运用各种先进手段对路线方案作深入、细致的研究，在多方案论证、比选的基础上，选定最优路线方案。2、路线设计应在保证行车安全、舒适、迅速的前提下做到工程量小、造价低、经济适用。3、在平原地区尽量少占田地和经济作物田。4、选线时应深入了解当地的工程地质和水文地质情况，弄清它们对工程的影响。5、选线时还要注意环境的保护。1.3.2 选线的步骤本设计为桂林至汽车专用二级公路，选线方法采用纸上选线，根据1:2000的地形图并结合当地地质、水文资料，初步拟订线路。具体步骤如下：1、路线带选择本路段大部分在落差不是很大的山岭穿行，并于起点和中间处经过一块高产田，地形不是很复杂，但填挖方的地方比较多，而且需要在经过高产田的时候需要进行软地基处理，在该重丘地形中地形起伏均在5m20m内，公路设计中力求少占农田和经济作物田。本路段为丘陵地形，在路线布置中自然要尽量避开为数不多的水稻田及桔林。特别是在水田集中的地段尽量选择了较短距离的穿越方案。2、具体定线经过以上工作，路线雏形已经明显勾画出来。根据技术标准地形及路线方案，做到减少工程量，避免高填深挖，同时又尽量缩短路线长度。在起点和第一个交点处尽量做到少占用田地，尽量饶过高产田，并且留出一定的空隙，但是为了符合线形设计规范，在第一个交点处还是占用了小部分的高产田。尽量把线形控制在有利的路线带内进行平、纵、横综合设计，最后定出了道路中线。（平面线形布置如图1-2）1.3.3 平曲线要素计算图1-1 平曲线计算图示1、对JD1 进行平面要素设计计算。 拟定, , , 2、对JD2 进行平面要素设计计算。 拟定, , , , 交点3同样进行平曲线要素设计计算。得出曲线计算表如表1-1。 1.3.4 总结方案依照公路选线的一般原则，本设计中选线尽量少占农田，在平原微丘区地形中综合考虑了地形及线路曲直因素，做到减少工程量，避免高填深挖，同时又尽量缩短路线长度。本设计中圆曲线半径以及缓和曲线长度等取值都满足公路路线设计规范和公路工程技术标准要求。具体线形指标见直线、曲线及转角表。 图1-2 线路平面布置图1.3.5 平曲线计算成果表1-1 平曲线计算成果表 交点号起点JD1JD2JD3终点交 点坐 标X692205.64692110.34692407.52692600.80692703.05Y521479.59521711.04522178.88522178.88522399.82交点 桩号K0+000.00K0+250.305K0+787.223K0+967.437K1+191.737转角值544822.5(Z)573429.1(Z)651001.2(Y)半径（m）200125125缓和曲线长度 （m）808080切线长度（m）144.321107.828101.969曲线长度（m）271.3099185.6086202.1723外距(m)26.7783.8224.934校正值（m）17.3320.7919.1541.3.6 逐桩坐标计算1、本设计路段已有地区的平面控制网，因此逐桩坐标计算采用原有坐标系统进行计算。2、逐桩坐标计算即路线中桩坐标计算，其计算方法、原理、步骤具体如下：（1）计算交点坐标，其坐标可从地形图上直接量取。（2）计算各中桩坐标，可先计算直线和曲线主要点坐标，然后计算缓和曲线上每一个中桩的坐标，计算公式如下：直线上中桩坐标计算设交点坐标为JD（XJ，YJ）交点相邻直线的方位角分别为A1和A2 则ZH点坐标： (1-1) (1-2) HZ点坐标： (1-3) (1-4)设直线上加桩里程为L，ZH，HZ表示曲线起终点里程，则前直线上任意点坐标（LZH ） (1-5) (1-6)后直线上任意点坐标(LHZ) (1-7) (1-8)设缓和曲线单曲线中桩坐标计算曲线上任点的切线横距 (1-9)式中：缓和曲线上任意点至ZH(或HZ)的曲线长；缓和曲线长度。第一缓和曲线（ZHHY）任意点坐标 (1-10) (1-11) 式中：转角符号，右偏为“+”，左偏为“-”。 圆曲线内任意点坐标 (i)由HYYH时 (1-12) (1-13) 式中: 圆曲线内任意点至HY点的曲线长；XHY、YHY HY点的坐标。（ii）由YHHY时 (1-14) (1-15)式中: 圆曲线内任意点至YH点的曲线长。第二缓和曲线（HZYH）内任意点的坐标 (1-16) (1-17)式中: 第二缓和曲线内任意点至HZ点的曲线长。3、坐标计算成果见逐桩坐标表.1.4 竖曲线设计1.4.1纵曲线线形设计的一般原则1、纵面线形应与地形相适应，设计成视觉连续，平顺而圆滑的线形，避免在短距离内出现频繁的起伏。2、应避免能看见近处和远处而看不见中间凹处之线形。3、较长的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近坡顶的纵坡宜适当放缓。4、相邻纵坡之代数差小时，应尽量采用大的竖曲线半径。5、交叉处前后的纵坡应平缓。6、在积雪或冰冻地区，应避免采用陡坡。1.4.2平曲线与竖曲线的组合一般原则1、平曲线与竖曲线应相互重合，且平曲线应稍长于竖曲线，即所谓的“平包竖”。2、平曲线与竖曲线大小应保持均衡。3、要避免使凸形竖曲线的顶部或凹形竖曲线的底部与反向平曲线的拐点重合。4、小半径竖曲线不宜与缓和曲线相重叠。5、平曲线段最好只设一个竖曲线，最多不宜超过两个竖曲线。6、平、纵面线形组合必须注意与路线所经地区的环境相配合。对计算行车速度高的公路，线形设计和周围环境配合尤为重要。1.4.3 纵坡设计步骤准备工作：拉坡之前在厘米绘图纸上，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。标注控制点：控制点是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及受其它因素限制路线必须通过的标高控制点等。试坡：试坡主要是在已标注“控制点”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，在这些点位间进行穿插与取直，试定出若干直坡线。对各种可能坡度线方案反复比较，最后定出既符合技术标准，又能满足控制点要求，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。调整：初定纵坡后，将所定的坡度与选线时坡度的安排比较，二者应基本相符，若有较大差异时应全面分析，权衡利弊，决定取舍。然后对照技术规范检查设计的最大、最小纵坡、坡长限制等是否满足规定，平、纵组合是否得当，以及路线交叉、桥隧和接线等处的纵坡是否合理。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、挡土墙等，在纵断面图上直接读出对应桩号的填、挖高度，初画横断面，检查是否填挖过大、坡角落空或过远等。定坡：经调整核对无误后，逐段把直坡线的坡度值、变坡点桩号和标高记确定下来。在本设计中，按照设计步骤制定竖曲线，由于这条路段高差一般在20m 左右，所以为了达到挖填平衡，设置了2个变坡点，并依照平曲线及横断面考虑到了涵洞的设计，由于中间经过了几处高产田，所以为了少占用田地面积，从而使纵坡在这些路段尽量与高产田在高程上相等，以减少拉坡和放坡，少占用良田面积。1.4.4设计依据根据公路路线设计规范平原微丘区汽车专用二级公路，凹、凸型竖曲线最小半径均为4500m，最大纵坡坡度为6%，最小坡长为200m。综合考虑填挖平衡，平纵曲线搭配等因素本设计设置一个前凸后凹型竖曲线，并将变坡点设置在K0+430和K0+808号桩上,两个变坡点边坡度分别为1.92%2%和-1.05%-1%与-1.05%-1%和1.02%1%，凹型竖曲线半径取3000m，凸型竖曲线半径取5000m。1.4.4竖曲线要素及各中桩高程计算 变坡点桩号：K0+430.00 变坡点高程271.6m 1、竖曲线要素计算： 曲线长： 图1-3 竖曲线计算图示切线长： 外距： 第一个变坡点处竖曲线起点桩号 竖曲线起点高程 竖曲线终点桩号 竖曲线终点高程2、各中桩设计高程计算：以K0+400桩为例计算设计高程 横距 竖距 切线高程 设计高程 其他20米整桩及平曲线主点的中桩设计高程见路基设计表表1-2 路基设计表桩 号地 面设 计填 挖 高 度高 程高 程()()()填挖K0+000256.5264.197.6920259.8264.534.7340261.4264.883.4860262.4265.222.8280264.2265.571.37100263.4265.912.51120264.8266.261.46140265.8266.60.8160264.4266.952.55180264.1267.293.19185.984264.1267.43.3191.737263.1267.494.39200263.4267.644.24220260.2267.987.78240260.1268.338.23260260.3268.678.37280261269.028.02297.294261269.318.31300263.4269.365.96320268.7269.711.01340272.5270.052.45360276.1270.395.71380277.7270.746.96400278.4271.087.32420277.1271.435.67440278.4271.766.64460279.8272.037.77K0+480280.4272.21838.18500278.4272.325056.07520276.4272.35184.05540276.7272.298554.4560277272.16534.83580275.4271.963083.44600273.1271.751851.35620272.4271.540620.86640271.4271.329390.07660276.4271.118165.28680274.5270.906943.59700271.4270.695710.7720268.4270.484482.08740264.4270.273255.87759.395264.4270.068415.67760264.1270.062025.96780264.3269.850795.55800263.8269.639565.84820263.2269.449036.25825.004262.4269.418947.02840263.5269.378755.88860262.9269.441816.54865.004262.9269.478446.58865.468262.9269.482266.58880263.4269.625136.23900260.8269.829159.03905.468260.8269.884939.08K0+920260.4270.033169.63940261.1270.237189.14960266.4270.44124.04980268.4270.645212.25987.641269.7270.723161.02K1+000272.4270.849231.5520275.4271.053244.3540276.4271.257265.1460277.4271.461285.9467.641275271.539223.4680268.1271.665293.57100259.4271.8693112.47120264.1272.073327.97140265.8272.277346.48160272.4272.481360.08180276.4272.685373.71191.737276.7272.80513.89 图1-4 纵断面示意图 1.4.5 竖曲线设计方案本路线属于微丘区和典型的喀斯特地形，最高处和最低处落差不是太大但不均匀，既要避开经过高产田的路线设计，又要注意沿路挖填方的合理布置，避免从更远处进行挖田，根据规范里面二级公路纵坡设计的标准进行设计，在坡脚的转折处也很好的处理了竖曲线的设计。充分考虑了视距以及纵平面的线形组合设计。1.5横断面设计1.5.1设计依据根据中华人民共和国交通部发布公路路线设计规范（2006年版），丘陵地区汽车专用二级公路横断面标准，设计横断面如下：行车道宽7.5m，路肩宽0.75m,路基宽7.5+0.752=9m，路拱坡度6%，路肩坡度3%。根据规范小于250m圆曲线需设加宽，本设计中需设置加宽。不设超高的圆曲线最小半径为2500m，故都应设置超高，并采用绕路中线旋转方式。1.5.2加宽计算二级公路，三级公路等圆曲线半径小于或者等于250m时，应设置加宽。圆曲线上的路面加宽应设置在圆曲线的内侧。在各级公路的路面加宽后，路基也应相应的加宽，本设计半径为125m和200m，为了避免在半径比较小的地方发生汽车转向时的意外和危险性，所以在交点处都应设置加宽，加宽表见表S3-3。设置回旋线或超高过度段时，加宽过度段长度应采用与回旋线或超高过度段长度相同的数值。不设置回旋线或者超高过度段时，加宽过度段长度应按渐变率为1：15且长度不小于10m的要求设置。1.5.3超高计算超高的公式依据道路勘测设计（人民交通出版社）P115，5-10公式计算如下，表1-3 超高公式超高位置计算公式圆曲线上外缘中线内缘过渡段上外缘中线内缘式中: 路面宽度； 路肩外缘最大抬高值；路肩宽度； 路中线最大抬高值；路拱坡度； 路基内缘最大降低值；路肩坡度； 距离处路基外缘抬高值； 超高横坡度； 距离处路中线抬高值； 圆曲线加宽值； 距离处路基内缘降低值； 距离处路基加宽值。超高缓和段长度（或缓和曲线长度）；与路拱同坡度的单向超高点至超高缓和段起点的距离； 超高缓和段中任一点至起点的距离；1、JD1上应设置超高，对JD1进行超高计算。圆曲线上超高计算： 超高横坡度ih=6% 外缘： 中线： 内缘： 2、路基超高加宽表如下。表1-4 路基超高加宽表(左侧) 桩 号路 基 左 侧路基宽(m)路面宽(m)加宽值(m)超高横坡(%)土路肩横坡(%)K0+0006.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+0206.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+0406.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+0606.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+0806.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+1006.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+1206.140 3.890 0.140 -2.000 -3.000 K0+1406.340 4.090 0.340 -2.000 -3.000 K0+1606.540 4.290 0.540 -3.402 -3.402 K0+1806.740 4.490 0.740 -5.402 -5.402 K0+185.9846.800 4.550 0.800 -6.000 -6.000 K0+191.7376.800 4.550 0.800 -6.000 -6.000 K0+2006.800 4.550 0.800 -6.000 -6.000 K0+2206.800 4.550 0.800 -6.000 -6.000 K0+2406.800 4.550 0.800 -6.000 -6.000 K0+2606.800 4.550 0.800 -6.000 -6.000 K0+2806.800 4.550 0.800 -6.000 -6.000 K0+297.2946.800 4.550 0.800 -6.000 -6.000 K0+3006.773 4.523 0.773 -5.729 -5.729 K0+3206.573 4.323 0.573 -3.729 -3.729 K0+3406.373 4.123 0.373 -2.000 -3.000 K0+3606.173 3.923 0.173 -2.000 -3.000 K0+3806.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 续表1-4 路基超高加宽表(右侧)桩 号路 基 右 侧路基宽(m)路面宽(m)加宽值(m)超高横坡(%)土路肩横坡(%)K0+0006.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+0206.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+0406.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+0606.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+0806.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+1006.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 K0+1206.000 3.750 0.000 -0.598 -3.000 K0+1406.000 3.750 0.000 1.402 -3.000 K0+1606.000 3.750 0.000 3.402 -3.000 K0+1806.000 3.750 0.000 5.402 -3.000 K0+185.9846.000 3.750 0.000 6.000 -3.000 K0+191.7376.000 3.750 0.000 6.000 -3.000 K0+2006.000 3.750 0.000 6.000 -3.000 K0+2206.000 3.750 0.000 6.000 -3.000 K0+2406.000 3.750 0.000 6.000 -3.000 K0+2606.000 3.750 0.000 6.000 -3.000 K0+2806.000 3.750 0.000 6.000 -3.000 K0+297.2946.000 3.750 0.000 6.000 -3.000 K0+3006.000 3.750 0.000 5.729 -3.000 K0+3206.000 3.750 0.000 3.729 -3.000 K0+3406.000 3.750 0.000 1.729 -3.000 K0+3606.000 3.750 0.000 -0.271 -3.000 K0+3806.000 3.750 0.000 -2.000 -3.000 1.6可行性论证论证要素：视距，合成坡度，平纵线形的配合1.6.1视距各级公路都要求有合理的视距，据公路路线设计规范JTJ(011-94)7.9.2要求：汽车专用二级公路的视距应满足会车视距的要求，其长度不小于停车视距的两倍，汽车专用二级公路的停车视距为110m，因此视距要满足不小于220m。 （1-18）行驶速度，当设计车速为12080km/h时采用设计车速的85%(km/h)；感觉和制动反应的总时间，一般取2.5s；路面与轮胎之间的附着系数；道路阻力系数。（干燥水泥混凝土路面附着系数：；水泥混凝土路面滚动阻力系数：；道路纵坡度：上坡，下坡）上坡：下坡：可见在本设计中视距要求小于规范规定最小值，故可采用规范规定视距进行设计。在第二个变坡点处计算视距。 （上坡i=-0.01，下坡i=0.01）上坡： 下坡： 1.6.2合成坡度根据公路路线设计规范JTG D20-2006表8.5.1中，平原微丘区汽车专用二级公路的最大容许合成坡度为，且最小合成坡度不宜小于0.5%，在超高过渡的变化处，合成坡度不应设计为0%。合成纵坡计算公式为： （1-19）式中: -合成坡度(%)；-纵坡坡度(%)；-超高坡度或路面横坡(%)。（本设计中：路面横坡为2%；纵坡为和2%；圆曲线上超高坡度为3%）验算如下： 演算前部分上坡合成坡度。 所以在本设计中，上坡的合成坡度在限界以内，满足规范的要求。演算后部分下坡合成坡度。 所以在本设计中，下坡的合成坡度也在限界以内，满足规范的要求。所以说明所采用的坡度满足规范要求。1.6.3平纵线形的配合公路路线设计规范JTG D20-2006中，9.4.4中规定：在平纵线形设计中应避免以下组合：1、直线段内不能插入短的竖曲线。2、小半径曲线不宜与缓和曲线相互重叠。3、直线上的纵面线形应避免出现驼峰，暗凹跳跃等使驾驶员视觉中断的线形。4、避免在长直线上设置陡坡及曲线长度短，半径小的凹形竖曲线。5、凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不能插入小半径的平曲线。6、凸形竖曲线的顶部和凹形竖曲线的底部，不得与反向平曲线的拐点重合。经上述计算论证，本设计中的线形组合满足以上要求的规定。2 路基设计2.1设计要求设计应符合公路建设的基本原则和设计规范。路基设计应兼顾当地农田基本建设的需要，尽量少占农田。路线的路基设计，应保证路基不被洪水淹没或冲毁。必须穿过耕种地区的路基，必要时，可进行边坡加固或修建矮墙，以防边坡坍塌，并尽量节约用地，原有的梯田，因筑路受到破坏，应给予修复。坡陡于1：5的坡地上的填方路基，在修筑前，要将地面挖成台阶，台阶宽度不小于1m,台阶顶面应做成2%-4%的反向横坡。坡上的板填半挖路基，若原地面横坡较陡，填方破脚伸出很远，施工很困难且变坡稳定性较差时，可设置挡土墙。坡坳形地段路基设计除应根据当地土质及水文情况适当放缓挖方边坡外，还应在挖方破脚设置矮墙或上挡墙。尽量考虑路基工程的经济性，使填挖达到平衡。路基不能产生给路面带来不良的不均匀的沉降，填方路基要充分压实。加强园林绿化，改善变化后的地形和景观2.2路基断面尺寸2.2.1路基宽度根据公路路线设计规范（JTG D20-2006）6.1.2可知，平原微丘区汽车专用二级公路的路基宽度为12m，双车道的行车道宽度为23.75m，路肩宽度为0.75m。 图2-1 标准横断面示意图2.2.2路基高度1、公路路线设计规范JTG D20-2006 8.1.1.1规定新建公路的路基设计标高采用路缘外侧的标高。2、沿河及受水淹浸的路基设计标高应高出设计洪水频率（1/50）计算的水位加上壅水位再加上0.5m以上。3、在填方边坡中，路堤填土高度小于8m的，路堤边坡值为1：1.5，当填土高度大于8m时，路堤上部边坡值为1：1.5，8m以下边坡值为1：1.75。4、在挖方边坡中，当边坡高度大于10m时，路堑下部边坡值为1：0.5，10m以上边坡值为1：0.75，而且在变化处设1m宽的碎落台。2.3路堤边坡稳定性分析由于填土均质，采用直线形边坡路堤，按表解法进行边坡稳定性分析。将土体划分各小块，其宽度为b、高为a、滑弧全长L，将此三者换算成边坡高度H的表达式，即 （2-1） （2-2） （2-3）每一米坡长的土块总量为 （2-4）其法向和切向分为 （2-5） （2-6）稳定系数为 （2-7）令：由此得 （2-8）式中：H边坡高度，m;（取10）c土的粘聚力，KP；（取10）土的容重，kN/m3 ;(取20)f土的内摩擦系数，为土的内摩擦角，；（取=25）A，B查路基路面工程表4-3得表2-1 稳定性数据分析表A3.042.542.151.91.71B6.256.507.158.3310.101.731.511.361.301.30边坡稳定系数，满足稳定系数要求（1.251.5）2.4路基填土与压实2.4.1填土的选择路基的强度与稳定性，取决于土的性质和当地的自然因素。并与填土的高度和施工技术有关。在填土时应综合考虑，据公路路基设计规范 （JTG D20 2006）可知，路基填料最小强度和最大粒径如表2-1 表2-1 路基填料强度和粒径 项 目 分 类路面底面以下深度（cm）填料最小强度（汽车专用二级公路（CBR）（%）填料最大粒径（cm）填方路基上路床0-30610下路床30-80410上路堤80-150315下路堤150以下215零填及路堑路床0-306102.4.2不同土质填筑路堤1、如透水性较小的土层，位于透水性较大的土层下面，则透水性较小的土层表面应自填方轴线向两边做成不小于4%的坡度。2、如透水性较大的土层位于透水性较小的土层下面，则透水性较大的土层表面应做成平台。3、为了防止雨水冲刷，可覆盖透水性较小的土层。4、允许使用取土场内上述各种土的天然混合物。5、透水的土与不透水的土，不能非成层使用，以免在填方内形成水囊。2.4.3路基压实为了保证路基的强度和稳定性，使路面有一个必要的稳固基础，在填筑土质路堤时，在压实路基时，必须分层压实，其压实标准据路基设计规范（JTJ D20-2006）3.3.2如下表2-2表2-2 压实标准项目分类路面底面以下深度（cm）压实度（%）（汽车专用二级公路）填方路基上路床0-3093下路床30-8093上路堤80-15090下路堤150以下90零填及路堑路床0-30932.4.4路基处理因为本设计路线经过一片田地，属于软土地基，需要经过处理，采用的方法为换填法。软土地基在我国分布很广，软土地基，通常情况下地基承载力达不到其上面构造物要求的承载力，或虽在建筑物施工时能达到要求，但在后期使用过程中由于地基本身的原因或水的原因，使地基失稳，造成路面严重破坏，处理好路基，是设计的重大环节。公路是一条带状的承受动静两种荷载的特殊人工建筑物，由于它分布较广，使用要求较高，因而对地基提出了较高的要求。本设计所经过的路段除田间，冲沟，水塘地段有淤泥的不良地段外，其他地段的地基承载力很好，地质也良好。对于有淤泥层的地段，由于深度都在3-5米以内，一般通过清淤泥换填法进行处理。填料采用碎石土，石渣等，其上铺0.5米的砂砾垫层土工隔栅。对于地质条件差，且在路基范围内有少量地下水渗出的土质地堑，边坡采用护面墙进行防护。对于挖方大于30米以上的特殊地基采用锚杆加固以及预应力锚杆挂网喷混凝土进行处理，增强路基稳定性。2.5路基土石方计算与调配路基土石方工程量是公路工程的主要工程项目，在公路工程中占有很大比重，土石方工程量又是公路方案评比与比选的主要经济技术指标之一。土石方计算与调配的主要任务：计算路基土石方工程数量，合理进行土石方调运，并计算土石方的运量。为编制公路工程概预算，公路施工组织，施工计量支付提供依据。2.5.1土石方计算的基本公式路基土石方计算工作量较大，加之路基填挖的不规则性，要精确计算土石方体积是十分困难的，在工程上通常采用近似计算：假定相邻两断面间为以棱柱体，按平均断面法计算： (2-9) 式中 , 两断面面积；相邻断面的间距。2.5.2土石方调配土石方调配是指路基挖方合理移用于填方路堤，以及适当布置取土坑及齐土堆的土石调运和运量计算工作。通过合理调配，合理解决路段土石方平衡与利用问题，达到填方有所取，挖方有所用，避免不必要的路外借土和弃土，尽量减少占用耕地。调配要求：1、土石方调配应按先横向后纵向的次序；2、纵向调运的最远距离一般应小于经济运距。 (2-10)式中 借方单价免费运距远运运距费单价3、土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下不跨越深沟，少做上破调运。4、借方，弃方应与借土迁田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响。5、不同性质的土质应分别调运，调运时可以以石代土，但不能以土代石。6、回头曲线路段的土石调运，要优先考虑上下线的竖向调运。调配方法：土石方调配方法有多种，如累积曲线法，调配图法，表格调配法等，表格法又分逐桩和分段调运两种方法，一般采用分段调运。表格调配法的方法步骤如下：1、准备工作：调配前先对土石