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1、第四章 路基工程 第一节 概述 第二节 一般路基设计 第三节 路基稳定性分析 第四节 路基防护与加固 第五节 挡土墙设计与施工 第六节 公路排水 第七节 路基施工 第一节 概述 一 路基理论 是道路工程的基础，是按照路线位置和一 定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来 的荷载。 二 路基工程的特点 1、结构简单； 2、受自然因素影响很大； 3、有大量土石方工程。 三、路基设计的内容 1、选择合理的路基断面形式； 2、选择路基填料与压实标准； 3、确定边坡形状和坡率； 4、路基排水系统设计和排水构造物设计； 5、防护加固工程设计。 四、路基的基本要求 1、要有足够的稳定性； 2、要有足够的强
2、度； 3、要有足够的刚度； 4、要有足够的耐久生。 五、路基常见病害 1、路堤沉陷 2、路基边坡坍方 剥落 碎落 滑坡 崩塌 3、路基翻浆 4、路基沿山坡 滑动 六、路基产生病害的原因 1、不良工程地质和水文地质条件； 2、不利水文、气候因素； 3、设计不合理； 4、施工不按操作规程和设计要求进行。 七、路基的断面形式 1、路基的基本断面形式： 路堤 路堑 半填半挖 2、路基横断面 （1）路堤 矮路堤 一般路堤 护坡道：一般公路12m, 高速公路3m. 浸水路堤（河路堤） 路基必须保持一定的高度。有防护工程。 护脚路堤（陡坡路堤） 当山坡上的填路基有斜坡下滑的倾向时采用。 挖沟填筑路堤 （2）
3、路堑 （3）半填半挖路基 一般挖填路基 当自然横坡陡于1:5时，路堤基地应挖成台阶 ，宽1m，且有2-40%向内倾斜的坡度。挖方边坡上 方5m以外设截水沟。 矮挡土墙墙路基 用于土质松散处。矮 墙用浆砌或干砌片石，高度 不宜超过2m，顶宽0.5m-0.8m ，墙内坡竖直，外坡为1:0.2- 1:0.5填方矮墙用浆砌片石 ，高不宜超过1.5m软土地 或冰冻严重地段不宜采用。 护肩路基 用于坚硬岩石陡坡地段 。填方不大，不宜填筑时。 n砌石护脚路基 用于坚硬岩石地段， 填方较大不宜建筑时采用。 砌石护墙路基 挡土墙支撑路基 n半山桥路基 （4）不填不挖路基 虽然节省土石方，但对 排水非常不利，易发
4、生水淹 、雪埋等病害，常用于干旱 的平原区和丘陵区以及山岭 区的山脊线 八、路基的干湿类型 1、湿度来源 大气降水 地面水 地下水 2、干湿类型 干燥 中湿 潮湿 过湿 3、划分依据 根据实测不利季节路床表面以下80cm深度内 土的平均稠度 Wc ： 根据自然区划、土质类型。排水条件及路床表 面距地下水位或地表积水位的高度按规范确 定。 式中：Wc 土的平均稠度 WL100g平衡锥所测土样液限含水量（） WP100g平衡锥所测土样塑限含水量（） W路床80cm深度内的平均含水量（） 根据分界稠度WC1 ,WC2, WC3查表4.1 P125确定： 干燥WCWC1; 中湿WC1WCWC2 ; 潮
5、湿WC2WCWC3; 过湿WC基底可能出现的最 大应力； b.基础不受冲刷； c.季节性冰冻地区，应将基础埋到冰冻线以 下 3、排水设施 地面排水 墙身排水 4、沉降缝和伸缩缝 缝距1015m; 缝宽23； 缝内材料： a.胶泥； 填缝料在内、外、顶三方填塞； 填深不宜小于15。 三、挡土墙分类 1、位置分类 路堑墙； 路堤墙； 路肩墙； 山坡墙。 2、材料分类 石挡土墙；砖挡土墙； 砼挡土墙；钢筋砼挡土墙。 3、结构形式分： 重力式： 重力式 衡重式 加筋土式： 加筋式 锚固式： 锚杆式 锚碇板式 桩板式 薄壁式：钢筋混凝土悬臂式 扶壁式 柱 板式 垛式： 4、墙身断面分 仰式 垂直 俯式
6、凸形折线式 衡重式 四、挡土墙的受力分析及计算 已在土力学中介绍了。 五、挡土墙的工作原理 1、普通重力式挡土墙 gravitg retaining wall 材料：片石（或块石）砌筑、砼 特点：断面形式简单，施工方便，可就地取材，适应性 强。 工作原理：依靠墙身自重支撑土压力。 2、衡重式挡土墙 balance weight retaining wall 材料：同重力式挡土墙。 特点：可降低墙高，减少基础开挖量，基底面积小，要 有足够地基承载力。 工作原理 3、加筋土式挡土墙 reinforced earth retaining wall 材料 a.面板：钢筋砼预制块，厚应小于8； b.筋带
7、：扁钢带、钢筋砼带、聚丙烯土工带。钢筋砼带 应分节预制，分节长不宜小于3m。 c.填料级配：砂、砂类土、碎石土、中低液限粘性土、 稳定土、满足质量要求的工业废渣。 特点：实际上是一种重力式挡土墙。 工作原理 4、锚杆挡土墙 材料：锚丁用单钢筋或钢筋束，直径100150mm， 向下倾斜1015，间距不小于2m，锚孔内灌水泥砂浆。 特点：用于较完整岩石地段的路堑边坡，墙身构造 简单，墙体壁薄。 工作原理 5、锚碇板挡土墙 材料：墙面板用钢筋砼板；锚碇钢筋砼板面积不小 于0.5方形、矩形；拉杆用螺纹钢筋，不宜小于32； 填料应采用砾石。 特点：结构轻、柔性大。 工作原理 6、钢筋砼悬臂挡土墙 材料：
8、钢筋砼 特点：结构轻 工作原理 7、钢筋砼扶壁式挡土墙 材料：钢筋砼 特点：结构轻受力状况优于悬臂式挡土墙。 工作原理 第六节 公路排水 一、公路排水分类 1、路界地表排水：是指公路用地范围内的地表排水。 路面排水 中央分隔带排水； 坡面排水； 由相邻地带或交叉路流入路界内的表面水的排除 。 2、路面内部排水 通过路面接缝、裂缝，面层空隙下渗； 地下水或道路两侧滞水侵入。 3、地下排水 4、公路构造物及下穿道路排水 桥面排水； 桥台及支挡构造物排水； 下穿道路排水。 综合形成排水系统 公路排水的目的 为了防止地面水和地下水对公路的损害， 确保 公路排水畅通，结构稳定，行车安全。 二、公路排水设
9、计的一般原则 1、全面规划、合理布局、少占农田、重视环 保； 2、综合考虑各方面因素，形成完善的排水系 统； 3、积极采用新材料、新技术、新工艺； 4、应考虑便于施工、检查、养护维修； 5、穿越城镇时，应与其现有排水系统相协调 ； 6、特殊地段应做好处治措施。 三、路界地表排水 1、目的： 是把公路用地范围内的水迅速排除 。 2、设计内容： 选择沟管类型； 布置位置； 确定断面形状及尺寸； 选用材料。 3、路界排水系统组成 a) 坡面排水； b) 路面排水； c) 中央分隔带排水； d) 相邻地带排水； e) 坡顶截水沟； f) 边坡平台截水沟； g) 急流管； h) 边沟； i) 路面路肩横
10、坡； j) 拦水带； k) 急流槽； l) 坡脚排水沟。 四、路面内部排水 1、防止水分进入路面 隔水层； 路拱； 填封路表缝隙； 采用透水性小的密级配面层材料； 2、迅速排除进入路面结构内的水分 排水层； 排水管 3、路面结构本身抗水性 增加强度 五、地下排水 1、设置条件 路堑开挖截断了坡体内的含水层，或山 坡路 堤基底范围内有含水层出露； 填挖交界处有含水层外露； 地下水位高； 土质边坡含水量较大； 滑坡地段拦截含水层。 2、排水设施 暗沟； 暗管； 渗沟。 六、公路构造物及下穿道路排水 1、桥面排水 泄水口 a.最大间距不宜超过20m，圆形直径1520，矩形（3040 ） （2030）
11、； b.顶部用铸铁格栅盖板，顶部应比周围低510； c.周围应设置补强钢筋； 泄水管：铸铁管，最小内径15。 排水管 a.采用铸铁管、塑料管、钢管； b.内径大于或等于泄水管内径； c.纵向排水管坡度不小于0.5%； d.寒冷地区竖向排水管末端宜距地面以上50。 2、桥台及支挡构造物排水，类似于挡土墙 。 3、下穿道路排水 尽可能采用自流方式，下挖段采用泵站排水； 在最低点设置集水井并设地下排水管。 七、路基排水 1、地表排水 边沟是设置在路基边缘用于汇集、排除路基范 围内和流向路基的少量地面水，是挖方路段和低填方 路段必须设置的排水设施。 a.断面形状 梯形内侧边坡坡度为1：1.01：1.5
12、 外侧边坡坡度与挖方边坡坡度相同。 矩形用于石方路段，内侧直立。 三角形用于少雨地区，内侧边坡1：21：3。 流线形用于沙漠地区，防止积砂、堆雪。 b.断面尺寸 沟深与底宽不应小于0.6m（高速、一级），0.4m（其他等级） 边沟纵坡不应小于0.5%，容许采用0.3%； 边沟长度不宜超过500m，多雨地区300 m，少雨地区200 m。 截水沟（天沟）是汇集并排除路基边坡上侧的 地表水径流，保护挖方边坡和填方坡脚不被流水冲刷 的一种地面排水设施。 a.断面形式 梯形、边坡1：1.01:1.5 b.断面尺寸 底宽不小于0.5m； 沟深不小于0.5m； 沟底纵坡不小于0.5%；长度以200500为
13、宜。 排水沟 是将边沟、截水沟、取土坑、边坡和路 基附近积水引排至路基范围以外指定地点的 地面排水设施。 a.断面形式 梯形、边坡1：1.01:1.5 b.断面尺寸 沟深与底宽不应小于0.5m； 沟底纵坡不小于0.5%，特殊情况用0.3%； 长度不宜超过500m。 跌水与急流槽 在山岭、重丘区道路由于地形险峻、排水沟渠纵坡较陡， 使水流 湍急，冲刷力强，为减小流速，降低能量，防止地基危害的一 种地 面排水设施。 材料用浆砌石（块石）或水泥砼预制块。 倒虹吸管 当路线跨越灌溉沟渠，而沟渠水位与路基标高相差 不多时，设置明涵有困难时采用的一种地面排水设施。 渡槽 当原灌溉渠道与路基设计标高相差较大
14、，架设水 槽或管道从路基上方跨越，以沟通道路两侧水流的一 种地面排水设施。 蒸发池 在气候干旱、排水困难地段用以排除地表水的一 种地面排水设施。蒸发池边缘至路基边沟不小于5m ，面积不小于20。 2、地下排水 暗沟 是设置在地面以下，用于引导水流的地下排水设 施。 渗沟 是用渗透方式将地下水汇集于沟内并通过沟底通 道将汇集的地下水沿水平方向排至指定地点。 渗井 是竖向排除地下水的一种设施，是将路基上层地 下水引向更深的地下汇水层中去，从而降低上层地下 水位或全部排除上层地下水。 第七节 路基施工 一、路基施工方法 1、人工施工 2、简易机械化施工 3、水力机械化施工 4、爆破法施工 5、机械化
15、施工 选择施工方法，应根据工程性质、工程 数量、施工期限，可获得人力及机械设备的 条件来考虑。 二、施工前的准备 1、施工测量和放样 2、路基横断面核查 3、施工前复查和试验（W，WP，WL、WOP） 4、试验路段 不同施工方案做试验路段，选择最佳方案； 位置选择具有代表性地段，路段长度不小于100m ； 所用材料、机具与将来全线施工所用材料、机具 相同； 施工完成后，检测有关指标，发现缺陷及时变更 设计。 三、路基的压实 1、压实度 式中： 工地试样干密度； 击实试验所得试样最大干 密度； （标准查表P166） 2、压实土基的意义 提高土体密实度； 降低土体透水性； 减小毛细水上升高度； 防止水分积聚和侵蚀。 路面底面计起深度范围压实度(%) 填挖类型() 高速公路、一级公 路 其他公路 路 堤 上路床O309593 下路珠30809593 上路堤801509390 下路堤1509090 零填及路堑路床O309593 土质路基压实度标准 3、土基压实原理 土力学中已讲。 4、影响压实度的因素 含水量 土质 压实功能 压实机具 夯击式作用最深； 振动式次之； 碾压式最浅。 压实方法 a.压实机具重量较小，作用时间较长，密实度 高； b.碾压速度越高，压实效果越差。 四、路基填方施工 1、
