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1、项目1 一般路基设计,路基路面工程教学课件,北京大学出版社,教 学 目 标,通过本项目任务的学习： 了解一般路基设计的概念与方法； 掌握路基标准横断面的组成、路基宽度的确定方法和路基标准横断面的设计方法和内容; 了解公路用地范围的基本概念； 掌握路基的基本形式和基本组成； 重点掌握一般路基的设计方法和内容以及其边坡坡度的确定方法； 掌握路基压实的原理和规范对路基压实度、强度要求； 了解路基附属设施的设计原则和方法； 了解路基衔接部的设计原则。,教学要求,能力目标,了解一般路基设计的概念和方法 掌握路基标准横断面的组成、路基宽度的确定方法 掌握路基标准横断面设计方法和内容 掌握路基基本形式和基本
2、组成 掌握一般路基的设计方法和内容 掌握路基压实的基本原理和要求 了解路基附属设施的设计 了解路基衔接部的设计,知识目标,一般路基设计的概念和方法 整体式路基、分离式路基、路基宽度 路基标准横断面图的绘制 路堤、路堑、半填半挖、零填零挖、路基三要素 一般路基设计图的绘制 压实度、CBR 取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台、堆料坪 填挖衔接、桥台衔接,一般路基设计是路基设计中的首要任务，了解和掌握一般路基的设计要求和构造特点，对于正确完成整个路基设计任务具有举足轻重的意义。,引例,图1.1浙江上三高速公路,图1.2 浙江金丽温高速公路,任务 1.1 认识一般路基,路基是按照路线位置和一定技术要求修筑
3、的带状构造物，是路面的基础，它承受着土体本身的自重和路面结构的重力，以及由路面传递下来的车辆荷载，所以路基是道路的承重主体。路基承受行车荷载的作用，主要是在应力作用区，其深度一般在路基顶面以下0.8m范围内。此部分路基可视为路面结构的路床，其强度与稳定性要求，应根据路基路面综合设计的原则确定。坚固的路基，不仅是路面强度与稳定性的重要保证，而且能为延长路面使用寿命创造有利条件，所以路基路面的综合设计至为重要。为了确保路基的强度与稳定性，使路基在外界因素作用下，不致产生过量的变形，在路基的整体结构中还必须包括各种附属设施，其中有路基排水、路基防护与加固以及与路基工程直接相关的,设施，如弃土堆、取土
4、坑、碎落台、护坡道、堆料坪及错车道等。由于路基高程与原地面高程有差异，且各路段岩土性质的变化，各处附属设施的布置不尽相同，因此各路段的路基横断面形状差别很大。路基横断面形式的选定和各项附属设施的设计，同是路基设计的基本内容。一般路基指在良好水文地质等条件下，填方边坡高度不超过20m、土质路堑边坡高度不超过20m、岩质路堑边坡高度不超过30m，并可结合当地地形、地质情况直接选用长期生产实践和科学研究总结拟定的典型横断面图或设计规范进行设计，不必进行个别论证和验算的路基。对于超过规范规定高度的高填、深挖路基，以及特殊水文地质条件下路基，必须进行个别设计和验算，合理地选择路基断面形式，正确确定边坡坡
5、度，以及相应的防护和加固措施。,任务 1.1 认识一般路基,任务 1.2 路基标准横断面设计,知识讲解,Part 1,对等级高、交通量大的公路（高速公路、一级公路），通常是将上、下行车辆分开。分隔的方式有两种：一种是用等宽等高的分隔带分隔，另一种是将上、下行车道放在不同的平面上分隔。前者叫做整体式路基，后者叫做分离式路基。 1. 高速公路、一级公路路基标准横断面（整体式路基和分离式路基）整体式路基标准横断面应由车道、中间带（中央分隔带、左侧路缘带）、路肩（右侧硬路肩、土路肩）等部分组成，如图1.3所示。,1.2.1路基标准横断面组成 任务 1.2 路基标准横断面设计,图1.3 整体式路基示意图
6、,分离式路基的标准横断面应由车道、路肩（右侧硬路肩、左侧硬路肩、土路肩）等部分组成，如图1.4所示。,1.2.1路基标准横断面组成 任务 1.2 路基标准横断面设计,图1.4 分离式路基示意图,2. 二级公路路基的标准横断面应由车道、路肩（右侧硬路肩、土路肩）等部分组成。,图1.5 二级公路路基示意图,1.2.1路基标准横断面组成 任务 1.2 路基标准横断面设计,3. 三、四级公路路基的标准横断面应由车道、路肩等部分组成，如图1.6所示，三、四级公路一般不设硬路肩。,图1.6 三、四级公路路基示意图,文中提到的右侧硬路肩、左侧硬路肩，这个“右”和“左”均是相对于车辆驾驶者而言的。,路基宽度为
7、行车道路面及其两侧路肩宽度之和。技术等级高的公路，当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，应计入这些部分的宽度。行车道供机动车行驶，两侧路肩可保护行车道稳定，兼供临时停车及行人和非机动车通行。行车道宽度应满足车辆行驶需要，根据设计车速，一般每个车道宽度3.03.75m。路肩分硬路肩与土路肩，土路肩最小宽度0.5m，硬路肩为0.75m。城镇近郊行人与非机动车较集中，路肩宽度应尽可能增大，一般取13m，土路肩最好硬化，以提高路肩利用率，保证行车少受干扰。中间带宽度应满足设置必要的安全、防炫和导向等设施的需要。各级公路的整体式路基宽度的要求见表1-1，分离式路基宽度的要求见表
8、1-2。,1.2.2 路基宽度 任务 1.2 路基标准横断面设计,1.2.2 路基宽度 任务 1.2 路基标准横断面设计,表1-1 整体式路基宽度,1.2.2 路基宽度 任务 1.2 路基标准横断面设计,表1-2 高速公路、一级公路分离式路基宽度,注：八车道的内侧车道如采用3.5m，相应路基宽度可减0.25m。一般值为正常情况下的采用值；最小值为条件受限制时可采用的值。,注：一般值为正常情况下的采用值；最小值为条件受限制时可采用的值。八车道高速公路路基宽度一般值为设置左侧硬路肩、内侧车道采用3.50m时的宽度。 八车道高速公路路基宽度最小值为不设硬路肩、内侧车道宽度采用3.75m时的宽度。,1
9、.2.2 路基宽度 任务 1.2 路基标准横断面设计,路基宽度指的是两侧土路肩外缘之间的距离，当设路肩墙时，路基宽度不应包括路肩墙的宽度。,公路路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，或路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外不小于1m范围内的土地，在有条件的地段，高速公路和一级公路不小于3m、二级公路不小于2m范围内的土地为公路路基用地范围。如图1.7图1.9所示。,1.2.3 公路用地范围 任务 1.2 路基标准横断面设计,任务 1.2 路基标准横断面设计,任务实施,Part 2,路基标准横断面是公路全线绝大部分路段采用的路基横断面布置形式。而一条公路的全路段不一定采用
10、相同的公路等级，也不一定采用相同的设计车速；此外，公路线形为了适应地形、地质情况，可能会变化的采用整体式路基或分离式路基。上述这些情况均会造成路基横断面的宽度和形式变化，因此，对于一条较长的公路来说，路基标准横断面常常不是唯一的，往往需要分段进行路基标准横断面设计，以代表各路段路基横断面的主要布置形式，如图1.7、图1.8与图1.9所示，分别表示某公路三段不同的路基标准横断面布置形式。,任务实施 任务 1.2 路基标准横断面设计,任务实施 任务 1.2 路基标准横断面设计,图1.7整体式填方路基标准横断面图,任务实施 任务 1.2 路基标准横断面设计,图1.8连体隧道洞口路基标准横断面,任务实
11、施 任务 1.2 路基标准横断面设计,图1.9分离式填方路基标准横断,路基标准横断面设计成果是路基标准横断面图。根据要求，路基标准横断面图中，应示出路中心线、行车道、设计标高、拦水缘石(如果有)、路肩、路拱横坡、边坡、护坡道、边沟、碎落台、截水沟、用地界碑等各部分组成及其尺寸，路面宽度及概略结构。高速公路、一级公路按整体式、分离式路基分别绘制，还应示出中央分隔带、缘石(如果有)、左侧路缘带、硬路肩(含右侧路缘带)、护栏、隔离栅、预埋管道(如果有)等设置位置。比例尺用1：1001：200。,任务实施 任务 1.2 路基标准横断面设计,路基宽度主要取决于公路等级、设计车速、车道数及车道宽度，这些内
12、容均在总体设计中进行确定。本段公路在总体设计中明确了设计车速为80km/h，车道数为双向四车道，路基宽度为24.5米。,公路的设计文件一般由十二篇组成：第一篇总体设计；第二篇路线；、第三篇路基、路面；第四篇桥梁、涵洞；第五篇隧道；第六篇路线交叉；第七篇交通工程及沿线设施；第八篇环境保护与景观设计；第九篇其它工程；第十篇筑路材料；第十一篇施工组织计划；第十二篇施工图预算。本课程的内容属于第三篇，而技术标准、建设规模等内容需要在第一篇总体设计中确定。,任务实施 任务 1.2 路基标准横断面设计,在本段中，路基均为整体式路基，无分离式路基。在隧道洞口，为与隧道衔接顺畅，中央分隔带宽度为4.9米。因此
13、，本段路基标准横断面布置如下：中央分隔带1.5m（隧道洞口4.9m）；左侧路缘带宽度20.5m；行车道27.5m；硬路肩22.75m；土路肩20.75m；横坡采用2%，土路肩横坡3%。路基设计标高为中央分隔带边缘。,任务实施 任务 1.2 路基标准横断面设计,一般来说，需要分别绘制填方与挖方路基的标准横断面图。对于挖方路基标准横断面图，挖方边坡的坡度、高度、平台宽度、碎落台宽度等内容在路基标准横断面图中可不明确，待路基设计中进行确定。根据上述要求，本段公路需绘制整体式填方路基标准横断面图、连体隧道洞口路基标准横断面和整体式挖方路基标准横断面。此外，还需对两种宽度的中央分隔带如何衔接进行设计，因
14、此需要增加中央分隔带路基平面渐变设计图。详见S3-1-13和S3-3-12。,任务 1.3 一般路基设计,知识讲解,Part 1,由路线设计确定的路基高程与天然地面高程通常是不同的，路基设计高程低于天然地面高程时，需进行开挖；路基设计高程高于天然地面高程时，需要进行填筑。按照填挖情况的不同，路基可分为路堤、路堑、填挖结合和不填不挖四种形式。 1.路堤路堤是高于原地面的填方路基。路堤在结构上分为上路堤和下路堤，上路堤是指路面底面以下0.81.50m范围内的填方部分；下路堤是指上路堤以下的填方部分。按填土高度不同，路堤可划分为矮路堤、一般路堤和高路堤。填方边坡高度小于1.01.5m者为矮路堤；填方边坡高度在1.520m范围的路堤属于一般路堤。,1.3.1 路基的分类 任务 1.3 一般路基设计,填方边坡高度大于20m的路堤属于高路堤。根据路堤所处环境条件和加固类型的不同，还有浸水路堤、护脚路堤及挖沟填筑路堤等形式，如图1.10所示。,
