土地利用工程学9

LOGO第九章农村道路工程第九章农村道路工程农村道路工程概念1线路规划设计2道路工程3小型桥涵工程4第一节农村道路工程概念一农村道路分类二农村道路组成第一节农村道路工程概念一农村道路分类生产路田间道支道干道第一节农村道路工程概念二农田道路组成农村道路由行车路基、路面、路肩和路沟组成。路面是指铺筑在道路路基上供车辆行驶的结构层，具有承受车辆重量、抵抗车辆磨损和保持道路表面平整的功能；路肩是道路两边没有铺筑路面的部分，用作路面的侧向支撑和行车停歇的地带；路沟为道路两边的排水沟。第二节线路规划设计一干道、支道二田间道和生产路三纵断面设计第二节线路规划设计一干道、支道1选线的基本步骤（1）依据交通量和货运方向，确定线路的起点、终点、中间控制点的具体位置。交通量是指某道路横断面上单位时间（每小时或每昼夜）内通过车辆的往返数量。交通量的大小，在农村主要取决于来往货物的多少。在计算交通量时，应考虑满足旺季交通量的要求，一般按式（9-1）计算A=2N/（dP）式中A——昼夜平均交通量，辆/昼夜；N——货运强度，净吨数，t；d——汽车运输期，d；P——每辆汽车的载重量，t第二节线路规划设计（2）拟定干、支道上桥的位置及桥型，确定它与其他交通线和管道的交叉方法。本着“大、中桥服从线路方向，桥综合考虑，小桥涵洞要服从线路走向”的原则，跨越位置最好选在河面不宽、水流畅通、地质条件好、河床稳定处，且应使用两岸桥头引道土石方较少，这样可以缩短桥长，减少工程费用。当桥位于支流汇合处时，应选在距离汇合处下游至少有1.5~2倍河宽的地方。（3）确定线路连接沿线的居民点、工矿区、农田、林带等方式。干、支道要“靠村不进村，利民不饶民”，沿村庄边缘过。线路应选在地势平坦开阔、土质坚硬的地方，避免通过易被洪水淹没的地方，在丘陵地区要沿分水岭布置。第二节线路规划设计2平原微丘地区选线平原微丘地区有较多的城镇工业区、农场以及纵横交错的灌溉渠、铁路、公路、管道等建设。交通量一般比较大，对道路的技术标准要求较高。弯道半径应不小于20m，尽量采用较大半径，提高车速。当通过耕地时，要从线路对国民经济的作用，对农村建设的效果、地形条件、工程数量等方面分析比较，使线路既不片面求直多占农田，也不要强调不占某块农田，使线路弯弯曲曲，造成行车条件恶化。应充分利用渠堤、沟岸，以减少占地（图9-1）.通过低洼及排水不良地段时要保证填方高度最小，但需要有离地下水1m以上的距离。第二节线路规划设计3重丘陵山区选线重丘陵山区的地形复杂，其特点是在短距离内，山坡陡，溪流湍急，多数溪流的流量小但是落差大，冲刷力强，沟谷曲折。这就形成山区道路转急弯、上下的纵断面、横断面、平面配合要适当，弯道半径不小于20m，对翻山越岭回头弯道半径一般可采用12m。纵坡应小于8%，个别大坡地段以下超过11%为宜，但海拔2000m以上或长期有冰雪的地方，其纵坡应限制在6%，以保证汽车的安全行驶，当连续纵坡大于5%时，应在不大于表9-1中所规定的长度设置缓和坡度。充分利用有利的地形展现，以减少工程量，降低造价。由于地形限制一般形成沿河线、越岭线等线形。第二节线路规划设计第二节线路规划设计沿河线是指线路沿着河边或者河谷布设。它是重丘陵山区线路方案中最常遇到的一种。河谷的纵坡除最上游某些较短地段可能较陡外，一般不会超出山区道路所允许的纵坡。线路应选在有适宜的较宽的台地，要求没有严重的地质不良现象，如滑塌、落石、雪崩等。越岭线是从山岭的一侧爬上山顶穿过垭口下到另一侧的翻山线路。解决通过山岭的基本方法有两种；一是选择一个接近线路方向的垭口通过，因为垭口是山脊的缺口，位置较低；另一种是选择一个地质较好、地势合适的山腹打隧道穿过。第二节线路规划设计二田间道和生产路1田间道田间道是由居民点通往田间作业的主要道路。除用于运输外，还起田间作业供应线的作用，应能通行农业机械，一般路基宽为3~6m，田间道又可分为主要田间道和横向田间道。第二节线路规划设计2生产路生产路的规划应根据生产与田间管理工作的实际需要确定。生产路一般设在田块的长边，其主要作用是为下地生产与田间管理工作服务。一般路基宽为2~4m（1）旱地生产路规划。（2）灌溉区生产路规划。（a）生产路设置在农沟的外侧与田块直接相连。（b）生产路设置在农渠与农沟之间。第二节线路规划设计第二节线路规划设计3梯田的田间道与生产路梯田田间道的布局应按照具体地形，采取通梁联峁、沿沟走边的方法布设。第二节线路规划设计三纵断面设计纵断面设计中纵坡设计是主要方面，设计要结合布线的意图进行综合分析、比较，确定合理的纵坡及坡长。主要技术指标有最大纵坡、最小纵坡、最小坡长及最大坡长等。第三节道路工程一路基工程1路基的横断面一般常见的路基横断面形式有路堤和路zan两种：高于天然地面的填方路基称为路堤（图9-6a）；低于天然地面的挖方路基称为路zan（图9-6b）;介于两者之间的称为半填半挖路基（图9-6c）2路基宽度与高度第三节道路工程3路基边坡路基边坡度对路基整体稳定起重要作用。路基边坡坡度的大小，取决于边坡的土质、岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。一般路基的边坡坡度，可根据多年工程实践经验和设计规范推荐的数值采用。第三节道路工程4路基排水路基排水的目的就是把路基工作内区的土基含水量降低到一定的范围内。不同的水源由于不同的途径浸入路基并对路基产生危害，因此做好路基排水设计，就必须深入调查水源及其他地质条件，以便进一步了解水源存在的形式及其特征，采取必要的工程技术措施加以排除。各级公路应根据沿线的降水与地质水文等具体情况，设置必要的地面排水、地下排水、路基边坡排水等设施，入边沟、排水沟、截水沟和盲沟等第三节道路工程5路基压实路基应有足够的压实度，以保证路基和路面具有必要的稳定性。当路基修竣即铺筑路面时，路基应予压实，压实度随路面等级及路基填挖类别而异。压实度应符合表9-7的要求。第三节道路工程6路基土地方量计算路基土石方量计算一般采用截面法。沿道路设计路线取若干截面，假定相邻截面间为一棱柱体，其高位两截面的中线长度，则该棱柱体的体积为:V=L(A1+A2)/2(9-2)式中V——两相邻截面间的体积，m³；L——两相邻截面间中线长度，m；A1、A2——两相邻截面面积，m²将沿道路划分的若干个棱柱体积相加即得该道路的路基土石方量第三节道路工程二路面工程1路面设计标准轴载与路面等级道路路面设计以双轮组单轴100kN为标准轴载。一般情况路面等级为中级或低级，经济发达地区路面等级可适当提高为次高级。第三节道路工程2路面结构路面结构通常是分层铺筑，按各个层次功能的不同，分为面层、基层和垫层。（1）面层：是直接承受车辆载荷及自然因素影响的表面面层。（2）基层：主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力，并将其扩散到下面的垫层和土基中去。（3）垫层：介于土基与基层之间，它的功能是改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度刚度和稳定性不受土基水文状况变化所造成的不了影响。第三节道路工程路面结构层不一定如上述那样完备，有时一种层次可起到两个层次的作用，但面层和基层是必不可少的。一般公路的基层宽度要比面层每边至少宽出25cm，垫层宽度也应比基层每边至少宽出25cm或与路基同宽，以便排水。根据路面材料和结构性质的不同，各种路面结构层最小厚度，均不应小于最小稳定厚度。最小稳定厚度如表9-8所示。第三节道路工程第三节道路工程3路面类型（1）粒料加固土路面。（2）级配路面。（3）泥结碎石路面。第三节道路工程4路拱为了迅速将路面水排入路沟，在路面和路肩上必须有一定的横向坡度，从道路路面两端向中间逐渐拱起的部分称为路拱。（1）路拱的形式。路拱分为两种形式，一是直线形路拱，在两直线中间以抛物线和圆曲线相连；二是抛物线路拱，整个路拱为抛物线形，如图9-8所示。（2）路拱坡度。路拱坡度的决定应以有利于路面排水和保证行车平稳为原则，根据路面种类和当地自然条件，按表9-9规定的数值采用。土路肩的横向坡度一般应较路面横向坡度大1%~2%第三节道路工程第三节道路工程5路面结构层工程量计算若路面某一结构层的横断面为矩形，则工程量等于该层宽L乘以道路长度，以m²计（图9-9a）；若路面某一个结构层的横断面为梯形，则工程量等于其中间宽度L乘以道路长度，以m²计，其中L=(L1+L2)/2(图9-9b)第四节小型桥涵工程一小桥涵位置的确定1小桥涵位置选择的原则(1)小桥涵位置应服从路线走向，由于单个小桥涵的工程量相对较小，因此要首先选择路线走向，在线路线型确定后再选择小桥涵位置。(2)小桥涵应选在河床稳定、河流顺直、水流平稳地段。（3）小桥涵轴线应尽可能与洪水主流方向垂直。（4）小桥涵位置应选在地质良好、地基承载力较大的河段。（5）选择小桥涵位置要少占农田，减少植被破坏，充分考虑自然环境。（6）选择小桥涵位置要综合考虑，尽可能减少工程量，降低工程造价。（7）在平原区设置涵洞一般每千米1~2道；在山区涵洞间距一般为200~500m（5）第四节小型桥涵工程2小桥涵位置选择的方法（1）线路与明显地形的干沟、小溪、河流相交时，当路线上游汇水面积大于0.1km²时，则原则上应设置一道小桥或涵洞。（2）路线经过农田区、灌溉区、跨越水渠等应设置小桥涵，以保证农田灌溉，又使正常交通不受影响。（3）路线经过较大村庄时，要在村庄前后设置涵洞，（4）在山区小桥涵一般设置在路线凹向竖曲线底部（5）在山区陡坡急弯处设置涵洞。（6）在山区路线沿山坡向前。第四节小型桥涵工程（7）适当改沟设置小桥涵。（8）路线交叉时设置小桥涵。（9)在村庄里设置涵洞要注意涵洞出口不要直接冲刷农田或村民住宅。（10）在设置截水沟地段，在截水沟排水口处应设置涵洞。（11）凡路线必须通过农田灌溉渠及作乡村道路的河沟时，要保持原有的农田水系情况下布设涵洞或小桥（12）在分离式路基两幅路基相距较近或回头曲线的上下台线设置相对应的涵洞。第四节小型桥涵工程二小桥涵孔径及类型的确定1小桥涵孔径的确定小桥涵孔径的确定应通过水力、水文计算，避免凭借经验，造成小桥涵孔径偏小或偏大，带来不必要的损失。涵洞水力计算：当涵洞底坡0≤ⅰ≤ⅰ临时，符合下列条件的可认为是非淹没的：h≤（1.2∽1.25）h临（9-3）h≤（0.75∽0.77）H0（9-4）式中h—涵洞出口洞底以上水深，m；h临—洞内临界水深，m；H0——上游洞底以上水头，m。第四节小型桥涵工程第四节小型桥涵工程2小桥涵类型的确定对涵洞而言，采用何种结构形式，应根据工期要求、材料来源、施工方便、场地条件等综合考虑，平原微丘路基高度低宜采用板涵，以减少建筑高度，满足低级承载力的要求。山区多采用拱涵，石料方便，容易砌筑，路基较高，能满足拱涵建筑的高度。管涵多用于有条件集中预制和运输比较方便、路基较低、承载力小等地段。第四节小型桥涵工程三小桥涵布设1平面布设（1）小桥涵布设一般应顺应河沟水流方向。（2）河沟合并，减少工程量。（3）平纵排水结合选择小桥涵地址。（4）与实际地形、地址条件相结合。（5）涵位高度综合考虑（6）注意考虑水塘下游。第四节小型桥涵工程2立面布设（1）缓坡小桥涵布设。小桥涵里面布设要结合地形、水文、地质、路线要求来确定，做到进口顺、基础稳、出口不落空，同时满足设计流量，做的水流顺畅。其中的关键是进、出口处理。小桥涵基础通过缓坡方式设置时，常用方式有：（a）涵底砌石处理、涵底台阶式布设。（b）调整涵洞方向。（c）进口处开挖护砌以出水口处涵底标高为基准（d）洞口悬空处理。(2)陡坡小桥涵布设。根据现场条件必须设置陡坡涵时，要充分利用地形与地质条件，做到经济合理、结构稳定。第四节小型桥涵工程四小桥涵养护及加固设计小桥涵养护以预防为主，对于小桥涵所出现的铺筑裂缝要及时进行加固处理。常用的加固方式有注浆加固与衬砌加固，一般先对有病害涵洞进行灌浆补强然后再进行衬砌加固施工。对于高填土石拱涵处除了拱顶、侧墙做一般加固外，涵底的衬砌加固要特别做成仰拱形式。DiagramThemeGalleryisaDesignDigitalCon