阿爾及利亞東西高速公路沖刷防護設計及計算研究

張偉等

摘 要：文章主要針對阿爾及利亞東西高速公路的沖刷防護，采用美國交通部聯(lián)邦公路管理局發(fā)布的水利工程文件《帶柔性襯砌的路旁河道設計》（第15號第三版）規(guī)范，進行設計計算。文章以位于Fodda河兩側河灘地段為例，對不同邊坡坡率段落依據(jù)規(guī)范設計計算，經(jīng)驗算技術要求符合專用技術條款，且對國內同類設計具有借鑒和指導意義。

關鍵詞：阿爾及利亞東西高速公路；規(guī)范；沖刷防護；設計；石砌護坡；穩(wěn)定性

引言

阿爾及利亞東西高速公路縱貫阿爾及利亞全境24省區(qū)，是北非馬格里布地區(qū)干線高速公路的重要組成部分。公路設計標準按照歐洲高速公路標準設計，沖刷防護設計標準采用美國交通部聯(lián)邦公路管理局發(fā)布的水利工程文件《帶柔性襯砌的路旁河道設計》（第15號第三版）（以下簡稱規(guī)范）。文章以Fodda河兩側河灘地段為例，依據(jù)規(guī)范，對該段路線兩側所采用的石砌護坡進行防護設計計算。

1 計算依據(jù)

設計段路線位于河灘地段，PK47+540處橋梁跨越Fodda河且河灘較寬，河岸兩側有OA47/02橋臺，為保護兩側河岸路基邊坡和OA47/02橋臺錐坡，該段沖刷防護計算根據(jù)該標段的M6 APA排水技術報告數(shù)據(jù)，F(xiàn)odda河橋位處設計流量Q=946m3/s，設計流速V=2.49m/s，百年洪水位185.48m，平均水深d=1.4m。依據(jù)規(guī)范“第六章亂石、卵石和碎石襯砌設計”規(guī)定設計計算。

2 A型石砌護坡計算

2.1 底部石砌護坡石塊尺寸設計計算

由計算可知，D50=0.3m石塊可以滿足穩(wěn)定性要求，層厚T=2D50=0.6m，該設計方案合理，即A型石砌護坡采用D50=0.3m石塊進行設計可有效滿足穩(wěn)定性要求。

3 B型石砌護坡計算

3.1 底部石砌護坡石塊尺寸設計計算

依據(jù)規(guī)范，對最大水深dmax=3.5m，水利半徑R=2.01m，邊坡坡率為1：2，即Z=2的坡面分別采用B型、C型石砌護坡，并進行計算驗算。

3.2 邊坡石砌護坡石塊尺寸設計計算

采用公式及方法同2.2，查圖得亂石休止角為40°。則有：K1=0.802、θ=26.6、K2=0.718、D50，s=0.59m<0.6m。

由計算結果可知，D50=0.6m石塊可以滿足穩(wěn)定性要求。則有：層厚T=2D50=1.2。該設計方案合理，即A型石砌護坡采用D50=0.3m石塊進行設計可有效滿足穩(wěn)定性要求。

4 計算結果分析

通過對以上計算結果分析可知：

（1）設計段左側250m和右側240m范圍內，兩段落的邊坡采用A型石砌護坡。

（2）設計段左側15m和右側30m 范圍內兩段落，及OA47/02橋兩側錐坡均采用B型石砌護坡。

（3）對OA47/02阿爾及爾側河岸采用C型石砌護坡。

（4）A型石砌護坡D50=0.3m，B型石砌護坡D50=0.6m石砌護坡技術要求符合阿爾及利亞東西高速公路專用技術條款B冊道路部分CCTP B3.9的規(guī)定，土工布技術要求應符合CCTP B2.14.3的要求。

5 結束語

阿爾及利亞東西高速公路設計防護設計所采用的美國交通部聯(lián)邦公路管理局發(fā)布的水利工程文件《帶柔性襯砌的路旁河道設計》（第15號第三版），可通過精確的計算，對不同段落的沖刷防護可依據(jù)計算結果采用不同的防護形式，更好的保證了路基邊坡的穩(wěn)定性、安全性和耐久性，所采用的柔性石砌護坡可有效保護兩側河岸路基邊坡和橋臺錐坡。該防護的設計方法對國內相同情況的防護具有借鑒意義。

參考文獻

[1]美國交通部聯(lián)邦公路管理局.帶柔性襯砌的路旁河道設計[M].Publication No.FHWA-NHI-05-114，September 2005.

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[4]廖華容.路基邊坡沖刷機理及防護研究[D].長沙：湖南大學，2012.

作者簡介：張偉（1979-），男，漢族，籍貫山西，工程師，長期從事公路工程設計工作。