《路基路面工程》精品课程__一般路基设计课件

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1、第三章第三章 一般路基设计一般路基设计 路基路面工程路基路面工程精品课程精品课程第三章第三章 一般路基设计一般路基设计 n n第一节 路基设计的一般要求n n第二节 路基的类型与构造 n n第三节 路基设计n n第四节 附属设施 路基路面工程路基路面工程精品课程精品课程第一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求路基路面工程路基路面工程精品课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

2、满足力学稳定性。许的范围而修筑而成的特殊结构物，必须满足力学稳定性。设计要求设计要求 强度强度稳定性稳定性一、典型横断面一、典型横断面n n路堤路堤路堤路堤：指用岩土：指用岩土：指用岩土：指用岩土填筑填筑填筑填筑而成的结构物而成的结构物而成的结构物而成的结构物n n路堑路堑路堑路堑：指全部在原地面：指全部在原地面：指全部在原地面：指全部在原地面开挖开挖开挖开挖而成的结构物而成的结构物而成的结构物而成的结构物n n半填半挖横断面半填半挖横断面半填半挖横断面半填半挖横断面：指原地面横坡度较大，且路基较宽，往：指原地面横坡度较大，且路基较宽，往：指原地面横坡度较大，且路基较宽，往：指原地面横坡度较大

3、，且路基较宽，往往需要一侧开挖，一侧填筑而成的结构物。较多适用于山往需要一侧开挖，一侧填筑而成的结构物。较多适用于山往需要一侧开挖，一侧填筑而成的结构物。较多适用于山往需要一侧开挖，一侧填筑而成的结构物。较多适用于山区、丘陵区。区、丘陵区。区、丘陵区。区、丘陵区。第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造二、路堤设计的要点二、路堤设计的要点依依据据路路堤堤高高度度分分类类矮路堤：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适应于平坦地区或者取土困难地区 需要设边沟需要

4、设边沟 需对土基作特殊处理：工作区深度需对土基作特殊处理：工作区深度 压实度压实度必要时换土进行加固处理必要时换土进行加固处理 强度、稳定性强度、稳定性可在路基两侧设取土坑可在路基两侧设取土坑土方量特别大，占地多；行车条件差土方量特别大，占地多；行车条件差 宜采用折线型或梯形边坡。宜采用折线型或梯形边坡。 第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造二、路堤设计的要点二、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时注注意意事事项项土质地面：须将原地面挖成台阶，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

5、地面上方坡脚，须采取措施阻止地面水渗入路堤内。第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造二、路堤设计的要点二、路堤设计的要点路路堤堤常常见见的的横横断断面面形形式式 一般路堤一般路堤 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、取土坑关键词：护坡道、取土坑第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造二、路堤设计的要点二、路堤设计的要点路路堤堤常常见见

6、的的横横断断面面形形式式 沿河浸水路堤沿河浸水路堤 a、路堤高度应高出设计洪水位（无波）， 设计洪水位澭水高度浪高。 b、常水位以下路堤边坡不得陡于1：2 c、路基边坡加固类型，应根据河流冲刷情况来确定。 第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造二、路堤设计的要点二、路堤设计的要点路路堤堤常常见见的的横横断断面面形形式式 护护脚路堤脚路堤 当原地面的坡度陡于1：2时利用挖沟渠填筑路堤利用挖沟渠填筑路堤 a a、H H应应满满足足路路基基高高出出地地下下水水位位最最小小高度要求；高度要求；b b、在在路路堤堤与与沟沟渠渠之之间间要要设设置置1 12m2m护坡道；护坡道；c c、内边坡要求、

7、内边坡要求1 1：2 2。第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造二、路堤设计的要点二、路堤设计的要点几几种种常常见见的的特特殊殊路路堤堤 软软土路堤土路堤 a a、反反压压护护道道的的高高度度h h为为整整个个路路堤堤高高度度H H的的1/2;1/2;b b、反反压压护护道道的的宽宽度度需需要要通通过过边边坡坡稳稳定定性验算进行确定；性验算进行确定；c c、路堤下侧一般情况下应设砂垫层。、路堤下侧一般情况下应设砂垫层。沙漠沙漠路堤路堤 a a、应作成流线型边沟、应作成流线型边沟 b b、路堤不宜太高、路堤不宜太高第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造三、路堑设计的要点三、路堑设

8、计的要点 路路堑堑横横断断面面形形式式 全挖路堑 半山洞路堑适用于岩质稳定山坡 台口式路堑 第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造三、路堑设计的要点三、路堑设计的要点 注注意意问问题题 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第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造四、半填半挖路基设计的要点四、半填半挖路基设计的要点 一般挖填路基

9、 a、一般情况下，h、，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；第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造四、半填半挖路基设计的要点四、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 第三节第三节 路基设计路基设计一、设计内容一、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

10、设计 选择路堤填料与压实标准 坡面防护与加固设计 确定边坡形状及坡度 第三节第三节 路基设计路基设计二、组成二、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、路基的宽度三、路基的宽度 各级公路路基宽度表各级公路路基宽度表各级公路路基宽度表各级公路路基宽度表公路等级公路等级公路等级公路等级高速公路高速公路高速公路高速公路一一一一二二二二三三三三四四四四计算计算计算计算行车行车行车行车速速速速（km/hkm/h）120120100100808060601001006060808040406060303040402020车道数车道数车道数车道数8

11、86 64 44 44 44 42 22 22 22 21 1或或或或2 2路路路路基基基基宽宽宽宽度度度度（mm）一一一一般般般般值值值值454533.533.528.028.026.026.02626232325.525.522.522.512.012.08.58.57.57.56.56.5变变变变化化化化值值值值4242- -262624.524.5242420.020.024.024.020.020.017.017.04.54.5或或或或7.07.0第三节第三节 路基设计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

12、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，设计水位澭水区：设计水位澭水高度有浪区：设计水位浪高四、路基的高度四、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。第三节第三节 路基设计路基设计五、边坡坡度五、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

13、可以减缓地表径流对边坡的冲刷。路堤边坡坡度选取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、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。水文地质条件等自然因素。n n路堤边坡坡度表路堤边坡坡度表P64P64表表3-33-3n n浸水路堤边坡坡度取值浸水路堤边坡坡度取值 设计水位以下：设计水位以下： 常水位以下：常水位以下： n n砌石路堤砌石坡度砌石路堤砌石坡度 顶宽：；高度：顶宽：；高度：215m215m 基底面坡率：基底面坡率：1:5 1:5 墙内外坡坡度墙内外坡坡度第三节第三节 路基设计路基设计2、路堑边坡（1）边坡坡率用1：n表示，通常（2）影响路堑

14、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。第三节第三节 路基设计路基设计六、路基压实六、路基压实 1压实机理压实机理土颗粒重新组合,彼此挤密,孔隙减少,土单位重量提高,形成密实整体,增加强度,提高稳定性2压实土的特性压实土的特性一定压实功下，存在最佳含水量和最大密

15、实度；压实功越大，最佳含水量越小，最大密实度越大，路路基基土土在在最最佳佳含含水水量量状状态态下进行压实可以提高路基的抗变形能力和水稳定性。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压实标准压实标准：压实度压实度现场实测干密度/室内最大干密度n n现场测干密度方法现场测干密度方法： 核子密度仪法、环刀法、灌砂法核子密度仪法、环刀法、灌砂法n n试验室测干密度方法试验室测干密度方法：标准击实试验 轻型击实试验：轻型击实试验：适用于粒径小于适用于粒径小于5mm5m

16、m的细粒土，的细粒土， 锤底直径为锤底直径为51mm51mm，击锤质量为，击锤质量为，分，分3 3层夯实，每层层夯实，每层2727击。击。 相当于相当于6-8t6-8t压路机碾压效果压路机碾压效果。 重型击实试验：重型击实试验：适用于粒径小于适用于粒径小于40mm40mm的细粒土的细粒土 锤底直径为锤底直径为51mm51mm，击锤质量为，击锤质量为，分，分5 5层夯实，每层层夯实，每层5959击。击。 相当于相当于12-15t12-15t压路机碾压效果压路机碾压效果。压实试验压实试验n n试验室测干密度试验室测干密度n n通过对不同含水量的土体进行标准击实，使土体在夯实功通过对不同含水量的土体

17、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。干密度。路基压实注意事项路基压实注意事项n n路基不同层位应提出不同的压实要求n n压实应同自然因素影响相结合n n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。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）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。河水淹没桥头引道近旁，不

18、允许设置取土坑。当地面坡度较陡时，取土坑宜设在路堤上侧。当地面坡度较陡时，取土坑宜设在路堤上侧。第四节第四节 附属设施附属设施一、取土坑一、取土坑 当H2m，b1m当H6m，b2m 原则：原则：填补地面坑洞、田洼地填补地面坑洞、田洼地 尽量占荒地尽量占荒地1 1、一般做成梯形断面，边坡不宜陡于、一般做成梯形断面，边坡不宜陡于1 1：，高度不宜超过：，高度不宜超过3m3m。2 2、当原地面坦于、当原地面坦于1 1：5050，路旁两侧均可设弃土堆，路旁两侧均可设弃土堆3 3、当坡度较陡时，宜将弃土堆设在下侧。、当坡度较陡时，宜将弃土堆设在下侧。4 4、对于沿河路堤废方，检查是否压缩河道。、对于沿河

19、路堤废方，检查是否压缩河道。第四节第四节 附属设施附属设施二、弃土坑二、弃土坑 ddmaxH5.0m 第四节第四节 附属设施附属设施三、护坡道三、护坡道目的目的目的目的：加宽边坡横距，减少边坡平均坡度。：加宽边坡横距，减少边坡平均坡度。设置位置：设置位置：路堤坡脚与取土坑之间路堤坡脚与取土坑之间 边坡变坡处边坡变坡处 宽度宽度宽度宽度d d选取选取选取选取：视边坡高度：视边坡高度h h而定而定， ； h=36m h=36m， d=2md=2m； h=612m h=612m，d=24md=24m。 第四节第四节 附属设施附属设施四、碎落台四、碎落台 碎碎落落台台设设于于土土质质或或石石质质土土的

20、的挖挖方方边边坡坡坡坡脚脚处处，主主要要供供零零星星土土石石碎碎块块下落时临时堆积，以保护边沟不致阻塞，亦有护坡道的作用。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、堆料坪和错车道五、堆料坪和错车道 路路面面养养护护用用矿矿质质材材料料，可可就就近近选选择择路路旁旁合合适适地地点点堆堆置置备备用用。亦亦可可在在路路肩肩外外缘缘设设堆堆料料坪坪，其其面面积积可可结结合合地地形形与与材材料料数数量量而而定定，高高级级路路面面或或采采用用机机械械化化养养路路的的路路段段，可可以以不不设设，或或另另设设集集中中备备用用料料场场，以以维维护护公公路外形的视觉平顺和景观优美。路外形的视觉平顺和景观优美。 错车道错车道错车道错车道：单车道公路，由于双向行车单车道公路，由于双向行车 会车和相互避让的需要，通常应每隔会车和相互避让的需要，通常应每隔 200 200500m500m设置错车道一处。设置错车道一处。