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1、路基路面工程第三章 一般路基设计n3-1 路基设计的一般要求n3-2 路基的类型与构造n3-3 路基设计n3-4 路基附属设施上页 下页路基路面工程3-1 路基设计的一般要求P59n公路路基是路面的基础，它承受着本身土体的自重和路面结构的重量，同时还承受由路面传递下来的行车荷载，所以路基是公路的承重主体。n一、基本概念n一般路基：在良好的地质与水文等条件下，填方高度与挖方深度不大的路基。可直接参照规范选用的路基。n路床：是指路面底面以下80cm范围内的路基部分。030cm称为上路床，3080cm称为下路床。上级 上页 下页路基路面工程3-1 路基设计的一般要求P59n二、一般要求n足够的整体稳
2、定性：即路基整体在外界因素的影响下保持其强度的性质。n足够的强度与刚度：即路基抵抗外力作用（或抵抗变形）的能力，在汽车荷载或地震以及自重作用下，不产生超过规范允许的变形。n足够的水温稳定性：即在水和温度作用下保持强度的性质。上级 上页 下页路基路面工程路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61n一、路堤n矮路堤（H11.5m）n一般路堤（1.5mH18m）n高路堤（土质，H18m；岩石，H20m）n护脚路堤n浸水路堤n挖沟填筑路堤特点：设计线高于原地面，排水、通风条件好，质量易控制，可控制填料选择、干湿类型、密实度等，且受水文地质影响小。施工时要注意填料与压实。上级 上页 下页路基路面工
3、程3-2 路基的类型与构造P59-61矮路堤矮路堤一般路堤一般路堤上级 上页 下页路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61护脚路堤护脚路堤浸水路堤浸水路堤上级 上页 下页路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61挖沟填筑路堤挖沟填筑路堤n n矮路堤：通常在平坦地区取土困难时选用。矮路堤易矮路堤：通常在平坦地区取土困难时选用。矮路堤易受地面水和地下水的影响，设计时应保证其最小填土受地面水和地下水的影响，设计时应保证其最小填土高度。高度。n n高路堤：填方数量大，占地多，为保证路基的稳定性高路堤：填方数量大，占地多，为保证路基的稳定性和横断面经济合理，需要进行个别设计。和横断面经济合
4、理，需要进行个别设计。 上级 上页 下页路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61n路基工作区：行车荷载或车轮荷载可变，对于某一深度的路基土体影响较大，我们将这样的深度，确切深度大约在附加应力为自重应力的1/10-1/5左右。121+ 2P路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61n二、路堑n一般路堑（H20m）n台口式路基n半山洞路基路堑特点：设计线低于原地面，排水通风条件差，行车视距也差。破坏了原地层天然平衡，受水文地质条件影响较大，要注意边坡稳定性，路床位于上层时，要注意排水、压实，必要时可换土。上级 上页 下页路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61n一般路堑（深）
5、n台口式路堑n半山洞路堑上级 上页 下页陡峻山坡整体性坚硬岩石路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61n三、半填半挖路基（填挖结合式）n一般形式n矮墙式n护肩式n砌石路基n挡墙式n半山桥式半填半挖路基特点：工程上经济，要注意填方部分与山坡结合（挖出），填挖分界处易发生不均匀沉降。上级 上页 下页路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61n一般形式上级 上页 下页路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61n矮墙式上级 上页 下页路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61n护肩路基n砌石护坡路基n砌石护墙路基上级 上页 下页路基路面工程3-2 路基的类型与构造P59-61
6、n挡土墙支撑路基n半山桥路基上级 上页 下页路基路面工程3-3 路基设计P61-70n设计参数：路基基本构成示意图截水沟坡顶边坡平台边坡排水设施挖方边坡边沟地下排水设施路堤中央分隔带填挖交界原地面线填方边坡坡顶坡脚坡脚路基路面工程3-3 路基设计P61-70n设计内容：n选择断面形式，确定宽度与高度；n选择路堤填料与压实标准；n确定边坡形状与坡度；n排水系统系统与排水结构设计；n坡面防护与加固设计；n附属设施设计。上级 上页 下页路基路面工程3-3 路基设计P61-70n一、路基宽度n通常为路面行车道与两侧路肩宽度之和。n公路等级不同，宽度也不相同。n当设有中间带、紧急行车带、爬坡车道、变速车
7、道、错车道时，也包括了这些部分的宽度。n同一级公路，山岭区与平原微丘区宽度也不一样。上级 上页 下页路基路面工程高速公路、一级公路路基标准横断面路 基路肩车道中间带 车道 车道硬路肩路缘带路缘带路缘带中央分隔带路基路面工程二、三、四级公路路基标准横断面路 基路肩车道路肩硬路肩车道土路肩车道三、四级公路一般情况二级公路加宽硬路肩时路基路面工程3-3 路基设计P61-70n二、路基高度n 指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计标高与地面标高之差。分为中心高度和边坡高度：n中心高度：等于路基中心线处设计标高与原地面标高之差；n边坡高度：路堑边坡高，指路堑边坡顶部标高与路肩标高之差；路堤边坡高，
8、指路肩标高与坡脚处标高之差。上级 上页 下页路基路面工程3-3 路基设计P61-70路基的填挖高度：是在路线纵断面设计时，综合考虑路线纵坡要求、路基稳定性和工程经济等因素确定的。同时路堤的最小填土高度应尽量满足路基临界高度要求，且采用干燥与中湿状态作为临界状态。具体如下：上级 上页 下页（一）路基高度由路线纵坡设计确定。确定时，要综合考虑地形、地质、地貌、水文等自然条件，桥涵等构造物与交叉口的控制高度、纵横坡度的平顺、平纵线形的协调、土石方工程数量的平衡，以及路基的稳定性等因素路基路面工程3-3 路基设计P61-70（三）沿河路堤及受水浸淹的路基，其高度应高于相应的设计洪水频率的设计水位（洪水
9、位高度壅水或波浪高度）之上0.5m。（二）一般路堤设计时的最小填筑高度除了满足其他有关的路线要求外，应该满足使路基处于干燥或中湿状态的临界高度。公路等级高速公路 一级二级三级四级设计洪水频率 1/1001/1001/501/25按具体情况确定路基路面工程3-3 路基设计P61-70n三、路基边坡坡度n边坡坡度即边坡高度与边坡宽度之比，且取H=1，通常以1：n（路堑）或1：m(路堤)表示坡率。n边坡坡率的大小，取决于边坡的土质，岩石的性质及水文地质条件和边坡高度。设计时，既要考虑其安全性，又要考虑其经济性，一般采用经工程实践检验和规范推荐的数值。上级 上页 下页路基路面工程3-3 路基设计P61
10、-70上级 上页 下页路基路面工程3-3 路基设计P61-70n1、路堤边坡n形式：直线、折线、台阶形、曲线形。n坡率m：根据填料种类、边坡高度确定。n砌石路堤：填石路堤的边坡是用石块码砌的，码砌石块应采用不易风化的片石。边坡坡率可按教材P65表3-4确定。 n地震地区：当高速公路和一级公路所处地区的地震烈度大于8且边坡高度超过一定数值时才考虑地震的影响，此时边坡坡率应参照公路工程抗震设计规范确定。 上级 上页 下页路基路面工程路堤边坡形式直线形边坡Hb1: m曲线形边坡台阶形边坡折线形边坡路基路面工程3-3 路基设计P61-701.如地质情况良好，土质路堤可参照下表选定其边坡坡度。如填土边坡
11、高度超过20m，坡率应个别设计，由边坡稳定性分析确定。填料类别边坡坡率上部高度（H8m）下部高度（H 12m）细粒土1：1.51：1.75粗粒土1：1.51：1.75巨粒土1：1.31：1.5路基路面工程3-3 路基设计P61-702.当采取其它措施，如逐层加强压实、铺砌护坡、加强排水防冲设施等，可根据具体情况确定边坡坡度，例如当边坡总高度不超过上表中的上部边坡高度，采取上述特殊措施时，可采用陡于1:1.3 的边坡坡度。路基路面工程3.浸水路堤在设计水位以下的边坡坡率不宜陡于1：1.75不小于1：1.753-3 路基设计P61-70路基路面工程3-3 路基设计P61-70向内倾斜24H14m
12、H 6m 1:1.51:1.251:1.33全部用小于25cm的石块填筑4.填石或砌石路堤适用于浸水、陡坡、高边坡或高填方地段，边坡坡率视填石或砌石的情况而定。通常陡于土质边坡。路基路面工程向内倾斜241:1全部用25cm以上的石块填筑，外缘选用大石块砌筑3-3 路基设计P61-70路基路面工程3-3 路基设计P61-70n2、路堑边坡（土质，石质 ）n影响路堑边坡温度的因素：路堑深度、坡体土石性质、地质构造特征、岩石的风化和破碎程度、土层的成因类型、地面水和地下水的影响、坡面的朝向以及当地的气候条件等。n 土质边坡n土质边坡的坡率应根据边坡高度、土的密实程度、地下水和地面水的情况、土的成因及
13、生成时代来确定。可根据教材P66表3-6选用。上级 上页 下页路基路面工程3-3 路基设计P61-701）边坡高度20m时，边坡坡率不宜大于下表规定土的类别边坡坡率粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土1：1中密以上的中砂、粗砂、砂砾1：1.5卵石土、碎石土圆砾土、角砾土胶结和密实1：0.75中密1：12）边坡高度20m时，应进行个别勘察设计。按照勘察的数据进行边坡稳定性分析。高边坡施工中还应进行工程监测。路基路面工程3-3 路基设计P61-70n 岩石边坡n主要根据岩石种类、风化破碎程度、边坡高度来确定，此外还应考虑其地质构造（岩层倾角、倾向、节理）、水文地质及地面水条件、施工方法、地震作用等
14、因素。n对于一般岩石边坡，可根据教材P66表3-8和P67表3-9选用。n对于地震地区岩石路堑边坡，当岩石路堑边坡高度超过10m时，可根据教材P67表3-10确定。上级 上页 下页路基路面工程3-3 路基设计P61-701）岩质边坡高度30m，边坡坡率不宜大于下表规定边坡岩体类型风华破碎程度边坡坡率H15m15mH30m类未风化、微风化1:0.11:0.31:0.11:0.3弱风化1:0.11:0.31:0.31:0.5类未风化、微风化1:0.1:0.31:0.31:0.5弱风化1:0.31:0.51:0.51:0.75类未风化、微风化1:0.31:0.5弱风化1:0.51:0.75类弱风化1
15、:0.51:1弱风化1:0.51:1路基路面工程3-4 路基附属设施P70-72n 为保证路基强度、稳定性和行车的安全，设置必要的附属设施。n一、取土坑与弃土堆 在公路路线设计中，土石方数量经合理调配以后往往还有部分借方或弃方。对于借方，需选择合适的地点开挖；对于弃方，应选择合适的地点放置。选择原则：因地制宜，综合考虑，既要维护自然平衡，又要防止水土流失。做到借之有利、弃之无害。 上级 上页 下页2）岩质边坡高度30m时，应进行个别勘察设计。路基的压实机理及控制放在路基施工中讲解路基的压实机理及控制放在路基施工中讲解路基路面工程1、取土坑 填筑路基不得不在公路两侧取土时，应在兼顾运输条件的同时
16、，优先考虑利用荒山、山坡、高岗等处，有条件时应尽量配合当地农田水利规划，争取做到占地还田，借土造田，挖塘蓄水，路农两利。3-4 路基附属设施P70-72路基路面工程3-4 路基附属设施P70-72路基路面工程3-4 路基附属设施P70-72n二、护坡道设置目的：加宽路基边坡横向距离，减少边坡平均坡度。设置位置：一般设置在边坡的坡脚处，边坡较高时可设在边坡上方或边坡变坡处。对于浸水路基可设在浸水线以上的边坡上。护坡道宽度：护坡道越宽，对边坡稳定性越有利。最小应不小于1.0米。 上级 上页 下页路基路面工程3-4 路基附属设施P70-72hd护坡道高度/m护坡道宽度/m3136261224用于高边坡和软弱地基地段，保证边坡的稳定性和防止地基的沉陷路基路面工程3-4 路基附属设施P70-72n三、碎落台作用：主要供零星土石碎块下落时的临时堆积，以保护边沟不致于阻塞，同时起护坡道的作用设置位置：设在土质或石质土挖方边坡的坡脚。碎落台宽度：11.5m，如兼护坡道时可适当加宽。上级 上页 下页路基路面工程3-4 路基附属设施P70-72碎落台碎落台一般碎落台的宽度为12m，有时是边坡平台或挡土墙的
