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1、第三章 一般路基设计,路基路面工程精品课程,第三章 一般路基设计,第一节 路基设计的一般要求 第二节 路基的类型与构造 第三节 路基设计 第四节 附属设施,路基路面工程精品课程,第一节 路基设计的一般要求,路基路面工程精品课程,一般路基,在正常的水文地质条件下，路基填挖不超过技术规范 ,填方高度和挖方深度不大的路基。,特殊路基,在水文地质特殊条件下，路基的填挖已超过技术规范所允 许的范围而修筑而成的特殊结构物，必须满足力学稳定性。,设计要求,强度稳定性,一、典型横断面 路堤：指用岩土填筑而成的结构物 路堑：指全部在原地面开挖而成的结构物 半填半挖横断面：指原地面横坡度较大，且路基较宽，往往需要
2、一侧开挖，一侧填筑而成的结构物。较多适用于山区、丘陵区。,第二节 路基的类型与构造,第二节 路基的类型与构造,二、路堤设计的要点,依 据 路 堤 高 度 分 类,矮路堤：h1.0-1.5 m,一般路堤：h1.5-18 m,高路堤：土质h18m 岩质 h20 m,适应于平坦地区或者取土困难地区,需要设边沟,需对土基作特殊处理：工作区深度 压实度 必要时换土进行加固处理 强度、稳定性,可在路基两侧设取土坑,土方量特别大，占地多；行车条件差,宜采用折线型或梯形边坡。,第二节 路基的类型与构造,二、路堤设计的要点,当地面坡度陡于1:5时,当地面坡度陡于1:2时,注 意 事 项,土质地面：须将原地面挖成
3、台阶，台阶宽度大于1m，台阶向内倾斜1-2坡度。,石质地面：凿毛,宜设置石砌护脚还起到减少填方数量和压缩路基占地宽度地作用。,倾斜地面上方坡脚，须采取措施阻止地面水渗入路堤内。,第二节 路基的类型与构造,二、路堤设计的要点,路堤常见的横断面形式,一般路堤,a、护坡道宽度：当路基边缘与路侧取土坑高差h大于2m， b1m；h大于6m，b2m。b、取土坑放置应尽量少占耕地，当路基填土高度不大时，可只设边沟，不设取土坑。C、路堤边坡应根据填料种类，路堤高度来综合确定。d、护坡道作用：保护填方坡脚不受流水侵害，使填方边坡稳定,关键词：护坡道、取土坑,第二节 路基的类型与构造,二、路堤设计的要点,路堤常见
4、的横断面形式,沿河浸水路堤,a、路堤高度应高出设计洪水位0.5m（无波），设计洪水位澭水高度浪高0.5m。b、常水位以下路堤边坡不得陡于1：2c、路基边坡加固类型，应根据河流冲刷情况来确定。,第二节 路基的类型与构造,二、路堤设计的要点,路堤常见的横断面形式,护脚路堤,当原地面的坡度陡于1：2时,利用挖沟渠填筑路堤,a、H应满足路基高出地下水位最小高度要求0.5m； b、在路堤与沟渠之间要设置12m护坡道； c、内边坡要求1：2。,第二节 路基的类型与构造,二、路堤设计的要点,几种常见的特殊路堤,软土路堤,a、反压护道的高度h为整个路堤高度H的1/2; b、反压护道的宽度需要通过边坡稳定性验算
5、进行确定； c、路堤下侧一般情况下应设砂垫层。,沙漠路堤,a、应作成流线型边沟 b、路堤不宜太高,第二节 路基的类型与构造,三、路堑设计的要点,路堑横断面形式,全挖路堑,半山洞路堑适用于岩质稳定山坡,台口式路堑,第二节 路基的类型与构造,三、路堑设计的要点,注意问题,a、地质条件差，不宜修筑路堑； b、必须在路堑两侧设边沟，在路堑坡顶外5m处设置截水沟； c、挖方边坡可视高度和土层情况设成直线或折线形式； d、当挖方路堑处土层地下水文状况不良时，必须对土基压实处理，必要时翻挖，重新填筑或加固处理； e、当地下水位比较高时，还需在土基上加铺隔离层。 f、尽量少用深路堑,第二节 路基的类型与构造,
6、四、半填半挖路基设计的要点,一般挖填路基,a、一般情况下，h、b0.5m，不需要作流量设计；b、如汇水面积较大时，应作流量设计；c、通常取路中线的标高接近地面标高；d、常用横断面形式有：矮挡墙路基、护肩路基、砌石护坡路基、砌石护墙路基、挡土墙支撑路基；,第二节 路基的类型与构造,四、半填半挖路基设计的要点,矮墙路堤,护肩路堤,砌石路堤,挡墙路基,适应于土质非常疏松的地质条件下,适应于岩石或坚实粗粒土路段，山边坡伸出不太远,适应于岩石或坚实粗粒土路段，山边坡伸出较远,第三节 路基设计,一、设计内容,选择路基断面形式、确定路基宽度和路基高度,附属设施设计,路基排水系统布置和排水结构设计,选择路堤填
7、料与压实标准,坡面防护与加固设计,确定边坡形状及坡度,第三节 路基设计,二、组成,宽度、高度、边坡,宽度的确定：根据道路的等级确定，公路工程技术标准,一般公路：行车道硬路肩,三、路基的宽度,各级公路路基宽度表,第三节 路基设计,路堤填筑高度或路堑开挖深度，是指原地面标高与路基设计标高之差。,路基高度的确定（临界高度、线型、地形、水文综合考虑） a、对于平原区，能否满足最小填土高度的要求 b、浸水路堤、沿河路堤，设计水位0.5m 澭水区：设计水位0.5m澭水高度 有浪区：设计水位0.5m浪高,四、路基的高度,设计标高：对改扩建工程为路中心线高程，对新建道路为路基边缘高程。,中心高度：路基中心线处
8、设计标高与地面标高之差。 路基高度 边坡高度：填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。,第三节 路基设计,五、边坡坡度,1、路堤边坡a、定义：b、型式：直线型、折线型、台阶型直线型：适用于矮、中路堤；折线型：上陡、下缓；从施工角度，变坡数不宜太多，适用于高路堤。台阶型：适用于高路堤，在折线型边坡的某一高度加12m的护坡道；优点是可以减缓地表径流对边坡的冲刷。,路堤边坡坡度选取,边坡坡度影响因素：坡体土石性质、边坡高度、 水文地质条件等自然因素。 路堤边坡坡度表P64表3-3 浸水路堤边坡坡度取值设计水位以下：1:1.751:2.0常水位以下： 1:2.01:3.0 砌石路堤砌石坡度顶宽：0.8
9、m；高度：215m基底面坡率：1:5 墙内外坡坡度,第三节 路基设计,2、路堑边坡 （1）边坡坡率用1：n表示，通常n=0.51.75 （2）影响路堑边坡稳定性因素：路堑深度、坡体土石性质、地质构造特征、岩石风化和破碎程度、 地面地下水、坡面朝向等等 （3）路堑边坡坡度 a、土质路堑（p66表3-6） b、岩石路堑方法：人工比拟法（工程地质法）定义：比照当地具有相同地质条而处于极限稳定状态的自然山坡或 已成稳定的人工挖坡来确定边坡形状。条件：要调查自然或人工山坡的稳定性，得出坡度、极限高度；分析已有边坡的工程地质性质。,第三节 路基设计,六、路基压实,1压实机理 土颗粒重新组合,彼此挤密,孔隙
10、减少,土单位重量提高,形成密实整体,增加强度,提高稳定性 2压实土的特性 一定压实功下，存在最佳含水量和最大密实度； 压实功越大，最佳含水量越小，最大密实度越大，路基土在最佳含水量状态下进行压实可以提高路基的抗变形能力和水稳定性。 3影响压实的因素 内因:土质、湿度 外因:压实功（机械性能、压实时间与速度、土层厚度）压实时的外界自然和认为的其他因素 4压实标准：压实度现场实测干密度/室内最大干密度,现场测干密度方法：核子密度仪法、环刀法、灌砂法 试验室测干密度方法：标准击实试验轻型击实试验：适用于粒径小于5mm的细粒土， 锤底直径为51mm，击锤质量为2.5kg，分3层夯实，每层27击。相当于
11、6-8t压路机碾压效果。重型击实试验：适用于粒径小于40mm的细粒土锤底直径为51mm，击锤质量为4.5kg，分5层夯实，每层59击。 相当于12-15t压路机碾压效果。,压实试验,试验室测干密度 通过对不同含水量的土体进行标准击实，使土体在夯实功作用下达到密实，从而测定出各种状态下土的含水量与干密度之间的关系，绘制击实曲线，确定最佳含水量和最大干密度。,路基压实注意事项,路基不同层位应提出不同的压实要求 压实应同自然因素影响相结合 等级高的公路压实标准应高一些,位置：数量、土质、运输条件、自然环境有关。 平坦区：设在路堤两侧（取土量较小时） 河水淹没桥头引道近旁，不允许设置取土坑。 当地面坡
12、度较陡时，取土坑宜设在路堤上侧。,第四节 附属设施,一、取土坑,当H2m，b1m 当H6m，b2m,原则：填补地面坑洞、田洼地尽量占荒地 1、一般做成梯形断面，边坡不宜陡于1：1.5，高度不宜超过3m。 2、当原地面坦于1：50，路旁两侧均可设弃土堆 3、当坡度较陡时，宜将弃土堆设在下侧。 4、对于沿河路堤废方，检查是否压缩河道。,第四节 附属设施,二、弃土坑,d3.0m dmaxH5.0m,第四节 附属设施,三、护坡道 目的：加宽边坡横距，减少边坡平均坡度。 设置位置：路堤坡脚与取土坑之间边坡变坡处 宽度d选取：视边坡高度h而定h3.0m， d=1.0m；h=36m， d=2m；h=612m，d=24m。,第四节 附属设施,四、碎落台碎落台设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处，主要供零星土石碎块下落时临时堆积，以保护边沟不致阻塞，亦有护坡道的作用。 五、堆料坪和错车道路面养护用矿质材料，可就近选择路旁合适地点堆置备用。亦可在路肩外缘设堆料坪，其面积可结合地形与材料数量而定，高级路面或采用机械化养路的路段，可以不设，或另设集中备用料场，以维护公路外形的视觉平顺和景观优美。错车道：单车道公路，由于双向行车会车和相互避让的需要，通常应每隔200500m设置错车道一处。,
