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1、高速公路概论1简易辅导 上次课主要学习了以下内容：上次课主要学习了以下内容：l路基工程基本知识：路基工程基本知识：l 路基的特点和要求路基的特点和要求 路基干湿类型和填土高度路基干湿类型和填土高度l 路基的变形和破坏路基的变形和破坏l一般路基设计一般路基设计l 路基横断面路基横断面l 路基的基本构造路基的基本构造2简易辅导第二章第二章路基排水路基排水 路路基基变变形形和和破破坏坏的的主主要要原原因因是是受受水水的的影影响响。因因此此，必必须须十十分分重重视视路路基基的的排排水水设设计计。路路基基水水的的来来源源有有地地面面水水和和地地下下水水。地地面面水水有有雨雨、雪雪和和江江河河湖湖水水。地
2、地下下水水有有泉泉水水、毛毛细细水水和和间间隙隙水水等等。它它们们都都会会便便路路基基湿湿软软，降降低低承承载载力力。造造成成滑滑坡坍方或冻害翻浆等破坏。坡坍方或冻害翻浆等破坏。 路路基基排排水水的的目目的的是是减减少少路路基基的的湿湿度度，保保证证路路基基常常年年处处于于干燥或中湿状态，确保路基路面的结构稳定。干燥或中湿状态，确保路基路面的结构稳定。 考考虑虑排排水水的的原原则则首首先先要要查查清清水水源源，结结合合农农田田水水利利进进行行全全面面规规划划，排排除除隐隐患患。水水沟沟宜宜短短不不宜宜长长，及及时时疏疏散散，就就近近分分流流。要要充充分分利利用用地地形形，防防挖挖深深沟沟，减减
3、少少水水土土流流失失。设设计计要要注意就地取材，结构应经济实用，并作出优化选择。注意就地取材，结构应经济实用，并作出优化选择。3简易辅导第一节第一节路基排水设施路基排水设施一、一、地面排水设施地面排水设施1 1、边沟和截水沟、边沟和截水沟 4简易辅导 挖挖方方路路段段及及高高度度小小于于边边沟沟深深度度的的路路堤堤应应设设置置边边沟沟。边边沟沟一一般般为为梯梯形形断断面面，内内侧侧边边坡坡为为1 1：1.01.01 1：1.51.5，外外侧侧边边坡坡与与挖挖方方边边坡坡相相同同。边边沟沟的的宽宽度度和和深深度度一一般般为为0.4m0.4m。高高速速公公路路和和一一级级公公路路则则不不小小于于0
4、.6m0.6m。边边沟沟纵纵坡坡宜宜与与路路线线纵坡一致，并不小于纵坡一致，并不小于0.50.5，以利排水畅通。，以利排水畅通。 截水沟用以汇集并排除路基边坡上侧的地表径流。截水沟用以汇集并排除路基边坡上侧的地表径流。挖方路基截水沟应设在坡顶挖方路基截水沟应设在坡顶5m5m以外，填方路堤上侧的截以外，填方路堤上侧的截水沟距填方坡脚的距离不应小于水沟距填方坡脚的距离不应小于2m2m。截水沟宽度和深度。截水沟宽度和深度不宜小于不宜小于0.5m0.5m，梯形断面边坡常用，梯形断面边坡常用1 1：1.0-11.0-1：1.51.5，沟底，沟底纵坡不应小于纵坡不应小于0.50.5。 排水沟是将边沟、截水
5、沟和路基附近积水引排于路排水沟是将边沟、截水沟和路基附近积水引排于路基之外。基之外。沟渠构造与截水沟相同。排水沟应与各种水沟沟渠构造与截水沟相同。排水沟应与各种水沟联接顺畅，其长度不宜超过联接顺畅，其长度不宜超过500m500m。 5简易辅导2 2、跌水与急流槽、跌水与急流槽 水流通过陡坡地段时可设置跌水与急流槽。跌水和水流通过陡坡地段时可设置跌水与急流槽。跌水和水流通过陡坡地段时可设置跌水与急流槽。跌水和水流通过陡坡地段时可设置跌水与急流槽。跌水和急流槽应用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑，其断面急流槽应用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑，其断面急流槽应用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑，其断面急
6、流槽应用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑，其断面为矩形，槽底做成粗糙面，跌水的台阶高度可采用为矩形，槽底做成粗糙面，跌水的台阶高度可采用为矩形，槽底做成粗糙面，跌水的台阶高度可采用为矩形，槽底做成粗糙面，跌水的台阶高度可采用0.3-0.3-0.3-0.3-0.6m0.6m0.6m0.6m，台面坡度为，台面坡度为，台面坡度为，台面坡度为2 2 2 23 3 3 3。急流槽的纵坡更陡，但应。急流槽的纵坡更陡，但应。急流槽的纵坡更陡，但应。急流槽的纵坡更陡，但应控制在控制在控制在控制在100100100100以内。跌水与急流槽的出口应设置消力池，以内。跌水与急流槽的出口应设置消力池，以内。跌水与急流槽
7、的出口应设置消力池，以内。跌水与急流槽的出口应设置消力池，以减小水流速度，防止对底部的冲刷。以减小水流速度，防止对底部的冲刷。以减小水流速度，防止对底部的冲刷。以减小水流速度，防止对底部的冲刷。6简易辅导3 3虹吸管虹吸管( (涵涵) ) 虹虹吸吸管管( (涵涵) )是是引引水水渠渠道道横横穿穿公公路路而而保保持持水水头头高高度度的的一一种种结结构构。它它是是有有压压管管道道，必必须须保保证证不不透透水水。虹虹吸吸管管( (涵涵) )直直径径由由水水力力计计算算决决定定，一一般般为为40-100cm40-100cm。在在广广探探珠珠高高速速公公路路中中，虹虹吸吸回回管管外外再再砌砌钢钢筋筋混混
8、凝凝土土箱室，中间可供人屈身通过，以便养护检修。箱室，中间可供人屈身通过，以便养护检修。7简易辅导二、地下排水设施二、地下排水设施 地下排水是排除土体的上地下排水是排除土体的上层层滞水或潜水。地滞水或潜水。地下排水下排水结结构有构有盲沟，渗沟和渗井。盲沟，渗沟和渗井。1 1、盲沟盲沟 盲盲沟沟分分纵纵向向盲盲沟沟和和横横向向盲盲沟沟两两种种。纵纵向向盲盲沟沟可可布布置置成成单单列列或或双双列列式式，设设在在边边沟沟底底下下。横横向向盲盲沟沟则则与与路路线线垂垂直直，截截除除顺顺线线路路下下流流的的地地下下水水并并排排除除路路堤堤存存水水，降降低低地地下水位。纵横向盲沟纵坡不小于下水位。纵横向盲
9、沟纵坡不小于1 12 2。 盲沟构造盲沟构造为为矩形，中部用粗骨料矩形，中部用粗骨料( (卵石卵石) )，周，周围围粒料粒料尺寸呈六倍尺寸呈六倍递递减。沟底减。沟底为为202030cm30cm厚的夯厚的夯实实不透水不透水层层，盲沟盲沟顶顶面可反面可反贴贴草皮草皮。8简易辅导9简易辅导10简易辅导 2 2、渗沟、渗沟 渗渗沟沟的的排排水水量量比比盲盲沟沟大大得得多多，常常采采用用预预制制渗渗水水管管。水水泥泥混混凝凝土土圆圆管管的的最最小小直直径径不不宜宜小小于于20cm20cm，带带孔孔塑塑料料渗渗水水管管直直径径宜宜为为15cm15cm。管管的的渗渗水水孔孔径径为为1.51.52.0cm2.
10、0cm。反反滤滤层层应应选选用用颗颗粒粒大大小小均均匀匀的的砂砂石石材材料料，分分层层填填筑筑，相相邻邻层层颗颗粒粒直直径径比比不不宜宜小小于于1 1：4 4，层层厚厚不不宜宜小小于于15 15 cmcm，砂砂石石粒粒粒粒径径小小于于0.15mm0.15mm颗粒应小于颗粒应小于5 5。沟底纵坡应大于。沟底纵坡应大于1 1。3 3、渗井、渗井 渗渗井井是是将将土土基基上上层层存存水水引引入入透透水水层层，以以降降低低地地下水位高度。下水位高度。 11简易辅导12简易辅导三、路基排水系统三、路基排水系统 由由于于自自然然条条件件和和路路线线布布置置的的不不同同，路路基基排排水水有有时时比比较较复复
11、杂杂。在在多多雨雨山山区区、寒寒冷冷潮潮湿湿地地带带或或水水网网密密布布的的平平原原区区和和水水文文地地质质条条件件不不良良地地区区更更需需要要进进行行路路基基排排水水综综合设计，尽量发挥各种设施的优越性，提高排水效果。合设计，尽量发挥各种设施的优越性，提高排水效果。 对于流向路基的地面水和地下水，需在路基外设对于流向路基的地面水和地下水，需在路基外设置截水沟、排水沟或渗沟等进行拦截并排水。路基内置截水沟、排水沟或渗沟等进行拦截并排水。路基内的水源应用边沟、渗沟等予以排除。水流落差较大时，的水源应用边沟、渗沟等予以排除。水流落差较大时，应设置跃水和急流槽。应设置跃水和急流槽。自然沟谷与人工沟渠
12、及涵洞等自然沟谷与人工沟渠及涵洞等排水设施要紧密配合，各自分工，充分发挥其整体作排水设施要紧密配合，各自分工，充分发挥其整体作用。用。 13简易辅导14简易辅导第二节第二节软土的排水固结软土的排水固结 沿沿海海和和湖湖滨滨公公路路路路基基常常在在软软弱弱土土层层上上施施工工，必必须须给给予予高高度度重重视视。软软土土多多为为海海洋洋和和内内陆陆沉沉积积的的淤淤泥泥、泥泥碳碳和和粉粉砂砂，孔孔隙隙率率和和压压缩缩性性大大，透透水水性性小小，土土基基抗抗剪剪强强度度和和承承载载能能力力低低，路路基基完完工工后后流流变变性性大大而而产产生生长期下沉。长期下沉。15简易辅导软土加固软土加固 软软土土加
13、加固固可可用用换换土土方方法法，即即用用人人工工挖挖去去一一层层软软土土，回回填填性性质质良良好好的的素素土土或或填填碎碎砾砾石石，砂砂或或灰灰土土，有有时时亦可掺少量水泥。此法只能亦可掺少量水泥。此法只能加固薄层加固薄层( (如如1 12m)2m)软土。软土。 对对深层软土深层软土的加固，最有效的办法是的加固，最有效的办法是砂桩排水砂桩排水固结法。固结法。它是它是利用路堤自重加压，排出软土的饱和利用路堤自重加压，排出软土的饱和水以促进沉降固结。水以促进沉降固结。为缩短排水路线，加快固结过为缩短排水路线，加快固结过程，须设置砂垫层和砂井。程，须设置砂垫层和砂井。 16简易辅导17简易辅导 砂砂
14、垫垫层层或或砂砂砾砾垫垫层层铺铺设设在在路路堤堤底底部部，厚厚度度为为0.30.30.5m0.5m。砂砂桩桩是是用用打打桩桩机机把把钢钢管管打打入入软软土土形形成成井井孔孔子子, ,再再将将透透水水的的尼尼龙龙砂砂袋袋填填入入, ,砂砂桩桩直直径径d=7d=712cm12cm，井井距距为为井井径径的的8-108-10倍倍。平平面面上上呈呈矩矩形形或或梅梅花花形形布布置置。桩桩的的长长度度为为软软层层厚厚度度或由计算确定。或由计算确定。 排排水水砂砂桩桩可可用用塑塑料料排排水水板板代代替替。土土中中水水是是透透过过塑塑料料芯芯板板的的沟沟槽槽排排出出的的。排排水水板板用用专专用用插插板板机机插插
15、入入土土中中，施施工工简便。简便。 砂砂垫垫层层上上和和路路堤堤内内部部可可用用土土工工布布或或土土工工格格栅栅加加固固路路堤和边被。这种方法近年在国内外得到广泛的应用堤和边被。这种方法近年在国内外得到广泛的应用。 18简易辅导第二章第二章路基边坡的防护和加固路基边坡的防护和加固 路路基基边边坡坡常常年年经经受受冰冰雪雪融融化化和和雨雨水水冲冲刷刷而而风风化化剥剥落落和和变变形形破破坏坏，必必须须加加以以适适当当防防护护和和进进行行必要的加固。必要的加固。 坡坡面面防防护护分分植植物物防防护护和和矿矿料料防防护护两两类类。植植物物防防护护一一般般采采用用种种草草、植植草草皮皮和和种种树树等等方
16、方法法。矿矿料料防防护护是是采采用用砂砂石石、水水泥泥或或石石灰灰等等矿矿质质材材料料对对风风化的化的软质软质岩石岩石进进行抹面防行抹面防护护。 19简易辅导 边边坡坡不不陡陡于于1 1：1 1的的土土质质坡坡面面且且冲冲刷刷不不严严重重时时，可可植植草草来来固固结结表表土土，防防止止坡坡面面水水土土流流失失。草草种种应应适适应应当当地地土土壤壤和和气气候候条条件件，根根系系发发达达、叶叶茎茎低低矮矮的的多多年年生生荤荤种种。边边坡坡较较陡陡、冲冲刷刷较较严严重重而而适适流流速速度度小小于于1.5m1.5ms s时时，可可采采用用铺铺草草皮皮防防护护。草草皮皮可可以以平平铺铺、叠叠铺铺，也也可
17、可垂垂直直坡坡面面或或斜斜铺铺成成方方格格式式，亦亦可可用用拱拱式式边边框框，框框内内满满铺铺草草皮皮。植植树树主主要要用用于于漫漫水水河河滩滩或或海海滩滩上上，可可以以降降低低水水流流速速度度，减减少少水水流流对对滩滩上上路路堤堤的的冲冲刷刷，还还能能起起到到防防风风沙沙、美美化化路路容容和和调调节节气气候候的的作作用用。树树种种与栽植的位置可与有关部与栽植的位置可与有关部门协调门协调配合。配合。 20简易辅导 抹面防护抹面防护的抹面材料有三合土的抹面材料有三合土( (石灰、炉渣和粘土，石灰、炉渣和粘土，其质量比为其质量比为1 1：5 5：1)1)四合土四合土( (石灰、炉渣、枯土和砂，其石
18、灰、炉渣、枯土和砂，其质量比为质量比为1 1：9 9：3 3：6)6)等，抹面厚度为等，抹面厚度为2-10cm2-10cm。易于风化。易于风化而坡面不平的岩石边被可用而坡面不平的岩石边被可用喷浆防护喷浆防护，喷浆为水泥、石，喷浆为水泥、石灰、河砂和水的混合料，其质量比为灰、河砂和水的混合料，其质量比为1 1：1 1：6 6：3 3。对岩。对岩石坚硬而不易风化的边坡，为防止水分浸入裂隙，可用石坚硬而不易风化的边坡，为防止水分浸入裂隙，可用水泥砂浆灌缝和勾缝。水泥砂浆灌缝和勾缝。 对对于于易易发发生生严严重重剥剥落落或或溜溜方方的的路路基基边边坡坡，可可用用石石砌砌防防护护。石石砌砌护护坡坡有有干
19、干砌砌和和浆浆砌砌两两种种。干干砌砌片片石石厚厚度度为为0.250.250.35m0.35m，下下设设0.10.10.2m0.2m碎碎石石或或砂砂砾砾垫垫层层，并并不不使使用用水水泥泥砂砂浆浆材材料料。浆浆砌砌片片石石则则用用水水泥泥砂砂浆浆，片片石石层层厚厚度度为为0.25-0.4 0.25-0.4 m m。纵纵向向每每10m10m设设一一条条伸伸缩缩缝缝。浆浆砌砌片片石石坡坡面面覆覆盖盖层层又又称称护护面面墙墙，它它不不承承受受土土压压力力作作用用，但但要要紧紧贴贴坡坡面，表面抹平。面，表面抹平。21简易辅导 对对于于无无严严重重局局部部冲冲刷刷的的沿沿河河路路堤堤，为为保保护护坡坡脚脚可
20、可用用抛抛石石防防护护。一一般般石石块块尺尺寸寸为为0.30.30.5m0.5m，抛抛石石厚厚度度为为1-2m1-2m。洪洪水水冲冲刷刷严严重重的的边边坡坡可可用用竹竹木木石石笼笼或或铁铁丝丝石石笼笼甚甚至至钢钢筋筋框架石笼防护，其容许流速可达框架石笼防护，其容许流速可达5m5ms s。22简易辅导第三章第三章 挡土墙挡土墙一、挡土墙的种类与构造一、挡土墙的种类与构造 挡土墙在道路工程中应用很广。其挡土墙在道路工程中应用很广。其作用作用是是承受支挡土体的侧压力，稳定边坡、防治滑坡，承受支挡土体的侧压力，稳定边坡、防治滑坡，防止路堤冲刷，并可节省路基土方数量。防止路堤冲刷，并可节省路基土方数量。
21、23简易辅导 挡土墙按其挡土墙按其位置位置分为路堤墙、路堑墙、分为路堤墙、路堑墙、路肩墙和山坡墙。路肩墙和山坡墙。24简易辅导 挡挡土土墙墙按按其其结结构构功功能能又又可可分分为为重重力力式式、半半重重力力式式和和衡衡重重式式挡挡上上墙墙。重重力力式式墙墙，靠靠自自重重平平衡衡墙墙背背土土压压力力，墙墙身身体体积积大大，但但施施工工方方便便。半半重重力力式式墙墙是是在在墙墙体体中中加加筋筋，如如悬悬臀臀式式和和扶扶壁壁式式挡挡土土墙墙。衡衡重重式式挡挡土土墙墙靠靠衡衡重重台台把把墙墙的重心后移，增加稳定力矩，减少断面尺寸。的重心后移，增加稳定力矩，减少断面尺寸。 25简易辅导挡土墙按其结构形式
22、也可分为下列挡土墙按其结构形式也可分为下列五种类型五种类型；实心式：实心式：靠墙身自重保持墙体平衡稳定。靠墙身自重保持墙体平衡稳定。垛垛式式：预预制制杆杆件件或或废废枕枕木木纵纵、横横交交错错叠叠成成框框架架，内内填填土石，土石，悬臂式：悬臂式：基底用钢筋混凝土悬臂，增强抗倾覆稳定性。基底用钢筋混凝土悬臂，增强抗倾覆稳定性。描杆式：描杆式：水平或斜向钻孔，加桩锚固。水平或斜向钻孔，加桩锚固。加加筋筋土土式式：由由竖竖向向钢钢筋筋混混凝凝土土面面板板、水水平平拉拉筋筋和和填填土土组组成成。拉拉筋筋一一般般用用薄薄金金属属板板( (厚厚度度2-5mm2-5mm，宽宽度度约约20cm)20cm)或钢
23、筋混凝土预制薄板，亦常用聚丙烯土工带。或钢筋混凝土预制薄板，亦常用聚丙烯土工带。26简易辅导27简易辅导 挡挡上上墙墙一一般般由由墙墙身身、基基础础、排排水水设设施施和伸缩缝和伸缩缝等部分组成。等部分组成。28简易辅导二、挡土墙土压力计算二、挡土墙土压力计算挡土墙墙背作用有挡土墙墙背作用有静止土压力静止土压力。当挡土。当挡土墙向外移动时，土压力逐渐减小，当土体墙向外移动时，土压力逐渐减小，当土体出现滑裂时的土压力称为出现滑裂时的土压力称为主动上压力主动上压力。若。若挡土墙受拱圈推力作用，墙后土体挤压鼓挡土墙受拱圈推力作用，墙后土体挤压鼓出时土对墙的反力称为出时土对墙的反力称为被动土压力被动土压
24、力。 路基挡土墙一般都可能有向外位移倾路基挡土墙一般都可能有向外位移倾覆的趋势，因此在设计中按主动土压力计覆的趋势，因此在设计中按主动土压力计算。计算采用算。计算采用库伦土压力库伦土压力或或朗金土压力朗金土压力理理论。论。 29简易辅导三、挡土墙稳定性验算三、挡土墙稳定性验算1、车辆荷载换算、车辆荷载换算2、抗滑动稳定性验算、抗滑动稳定性验算3、抗倾覆稳定性验算、抗倾覆稳定性验算4、合力偏心矩与基底应力、合力偏心矩与基底应力5墙身断面强度验算墙身断面强度验算30简易辅导课后思考题：课后思考题：1、路基地面排水和地下排水设施有哪些类型、路基地面排水和地下排水设施有哪些类型？2、排水固结加固软土地基的原理？、排水固结加固软土地基的原理？3、路基边坡防护和加固的类型？、路基边坡防护和加固的类型？4 4、挡土墙的种类及构造？、挡土墙的种类及构造？ 本次课主要学习了：本次课主要学习了：路基排水设施、路基边坡防护路基排水设施、路基边坡防护和加固、挡土墙和加固、挡土墙重点是：重点是：路基排水设施的基本类型及其作用，路基边路基排水设施的基本类型及其作用，路基边坡防护和加固的类型及适用情况，挡土墙的种类及构造坡防护和加固的类型及适用情况，挡土墙的种类及构造31简易辅导
