3.第三章+一般路基设计.ppt

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1、第三章第三章 一般路基设计一般路基设计 第三章第三章 一般路基设计一般路基设计 w第一节 路基设计的一般要求w第二节 路基的类型与构造 w第三节 路基设计w第四节 附属设施 w路基：路面的基础路基：路面的基础w 自重作用自重作用+路面结构重力路面结构重力+交通荷载交通荷载w1、路基设计的基本要求：、路基设计的基本要求：w 具有足够的强度、稳定性和耐久性；具有足够的强度、稳定性和耐久性；w 符合环保、地质、水文等要求；符合环保、地质、水文等要求；w 地质条件、地质参数明确；地质条件、地质参数明确；w 避免高路堤与深路堑避免高路堤与深路堑;w 动态设计是挖方高边坡设计的基本原则；动态设计是挖方高边

2、坡设计的基本原则；w 提倡采用成熟的新技术、新材料和新结构；提倡采用成熟的新技术、新材料和新结构；w 符合经济性的要求。符合经济性的要求。第一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求w2.一般路基一般路基w 通常是指在良好的地质与水文条件下，填挖高通常是指在良好的地质与水文条件下，填挖高度在有关设计技术规范规定内的路基。度在有关设计技术规范规定内的路基。w 它可结合当地地形、地质直接选用典型断面或它可结合当地地形、地质直接选用典型断面或设计规定而不需进行个别论证与验算。设计规定而不需进行个别论证与验算。w3.特殊路基特殊路基 第一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求高填深挖路基

3、高填深挖路基不良水文地质条件下的路基不良水文地质条件下的路基w4.路基设计的一般要求路基设计的一般要求w应结合路线和路面进行设计；应结合路线和路面进行设计；w应兼顾当地农田基本建设的需要；应兼顾当地农田基本建设的需要；w除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物。他结构物。第一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求一、典型横断面w路堤：指全部用岩土填筑而成的路堤：指全部用岩土填筑而成的路基。路基。w路堑：指全部在原地面开挖而成的结构物路堑：指全部

4、在原地面开挖而成的结构物w半填半挖横断面：指原地面横坡度较大，且路基较宽，往往半填半挖横断面：指原地面横坡度较大，且路基较宽，往往需要一侧开挖，一侧填筑而成的结构物。较多适用于山区、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。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、路堤依依据据路路堤堤填填土土高高度度分分类类 矮路堤：h1.01.5m 一般路堤：h1.518m 高路堤：土质h18m 岩质 h20m w（1）矮路堤）矮路堤wa、用于平坦且取土困难地区；、用于平坦且取土困难地区；wb、路基填土高度低，易受地表水和地下水

5、的影响，、路基填土高度低，易受地表水和地下水的影响，设计时应特别注意控制最小填土高度，注意保持路设计时应特别注意控制最小填土高度，注意保持路基处于干燥、中湿状态；基处于干燥、中湿状态；wc、路堤两边应设边沟；、路堤两边应设边沟；wd、除对填方本身要求高质量外，地基往往需特殊、除对填方本身要求高质量外，地基往往需特殊处治和加固。处治和加固。3.设计要点w（2）一般路堤）一般路堤wa、护坡道：当路基边缘与路侧取土坑高差、护坡道：当路基边缘与路侧取土坑高差h大于大于2m时，设置护坡道；时，设置护坡道；w 一般公路护坡道宽度一般公路护坡道宽度12m，高速、一级公路护，高速、一级公路护坡道宽度不小于坡道

6、宽度不小于3m。w 护坡道作用护坡道作用-保护填方坡脚不受流水侵害，使保护填方坡脚不受流水侵害，使填方边坡稳定填方边坡稳定 wb、取土坑设置应尽量少占耕地；、取土坑设置应尽量少占耕地；wc、路堤边坡应根据填料种类，路堤高度来综合确定。、路堤边坡应根据填料种类，路堤高度来综合确定。3.设计要点w（3 3）沿河路堤）沿河路堤 wa a、路堤高度应高出设计洪水位、路堤高度应高出设计洪水位0.5m0.5m（无波），（无波），w 设计洪水位壅水高度浪高设计洪水位壅水高度浪高0.5m0.5m（有波）；（有波）；wb b、常水位以下路堤边坡坡度采用、常水位以下路堤边坡坡度采用1:21:21:31:3，w 设

7、计水位以下边坡坡度宜采用设计水位以下边坡坡度宜采用1:1.751:1.751:21:2；wc c、路基边坡加固类型，应根据河流冲刷情况来确定。、路基边坡加固类型，应根据河流冲刷情况来确定。3.设计要点w（4 4）护脚路堤）护脚路堤 wa a、当天然地面横坡大于、当天然地面横坡大于1:21:2或加固、收回坡脚时采或加固、收回坡脚时采用用；wb b、顶宽不小于、顶宽不小于1m1mw 高度不超过高度不超过5m5mw 护脚断面面积与路堤断面面积之比应为护脚断面面积与路堤断面面积之比应为1:61:61:71:7（填砂砾土）、（填砂砾土）、1:51:5（填细粒土）（填细粒土）。3.设计要点w（5 5）台阶

8、路堤）台阶路堤 wa a、当路基边坡较高时可采用、当路基边坡较高时可采用；wb b、填方高边坡可在边坡中部每隔、填方高边坡可在边坡中部每隔810m810m设置台阶设置台阶，台阶宽台阶宽13m13m，用浆砌片石或水泥砼预制块防护，用浆砌片石或水泥砼预制块防护；wc c、台阶可设排水沟，不设时应外倾、台阶可设排水沟，不设时应外倾2%5%2%5%；填石路；填石路基台阶不基台阶不设排水沟；设排水沟；wd d、边坡表面须采取适当的防护或加固措施。、边坡表面须采取适当的防护或加固措施。3.设计要点w（6 6）利用挖沟渠填筑路堤）利用挖沟渠填筑路堤 wa a、H H应满足路基高出地下水位最小高度要求应满足路

9、基高出地下水位最小高度要求0.5m0.5m；wb b、在路堤与沟渠之间要设置、在路堤与沟渠之间要设置1 12m2m护坡道；护坡道；wc c、内边坡要求、内边坡要求1 1：2 2。3.设计要点第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造几几种种常常见见的的特特殊殊路路堤堤 3.设计要点注意：路堤填料选择。填方路基宜选用级配较好的粗注意：路堤填料选择。填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。砾（角砾）类土、砂类土应优先选作粒土作为填料。砾（角砾）类土、砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造

10、三、路堑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 半山洞半山洞第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造3.设计要点 注注意意问问题题 a、地质条件差，不宜修筑路堑；b、边坡可设置为直线或折线或台阶式；c、挖方边坡坡脚处须设边沟，路堑上方应设置截水沟；d、坡面易风化时须采取防护措施，并设碎落台；e、挖方路基下天然地基必须人工压实，必要时应翻挖重填、换土或进行加固处理；f、当地下水位比较高时，还需在土基上加铺隔离层；g、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、半填半挖路基一般挖填路基 矮墙路基矮墙路基 适适合合于于土土质质较较

11、松松散散，容容易易碎碎落落或或小小型型塌塌方方的的挖挖方方边边坡坡和和水水田田地地段的填方边坡；段的填方边坡；矮矮墙墙顶顶宽宽0.50.50.8m0.8m，墙墙内内直直立立，外外坡坡1:0.21:0.21:0.51:0.5，墙墙高高不不宜宜超过超过2m2m（挖方）或（挖方）或1.5m1.5m（填方）。（填方）。护肩路基护肩路基 适合于填方不大，但边坡伸出较远不宜填筑的半挖半填路基适合于填方不大，但边坡伸出较远不宜填筑的半挖半填路基 一般采用不易风化的片石砌筑，高度不宜超过一般采用不易风化的片石砌筑，高度不宜超过2m2m；内、外坡均直立，基底面以内、外坡均直立，基底面以1:51:5坡度向内倾斜；

12、坡度向内倾斜；当当护护肩肩高高度度小小于于1m1m时时，顶顶宽宽宜宜用用0.8m0.8m，当当高高度度大大于于1m1m时时，顶顶宽宽1m1m。顶宽不应侵占硬路肩或行车道及路缘带的路面范围。顶宽不应侵占硬路肩或行车道及路缘带的路面范围。砌石路基砌石路基 适适合合于于坚坚硬硬岩岩石石地地段段的的半半挖挖半半填填路路基基，当当填填方方较较大大，边边坡坡伸出较远或落空，不宜填筑的路基边坡。伸出较远或落空，不宜填筑的路基边坡。砌石高度为砌石高度为2 215m15m，顶宽采用，顶宽采用0.8m0.8m；砌砌石石路路基基应应每每隔隔151520m20m设设置置伸伸缩缩缝缝一一道道，当当基基础础条条件件变变化

13、化时时应应分分段砌筑。段砌筑。有肋带的砌石路基有肋带的砌石路基 高度超过高度超过8m8m的砌石路基，底部的砌石路基，底部0.5m0.5m高度范围内应用水泥砂浆砌筑；高度范围内应用水泥砂浆砌筑；往上每隔往上每隔4m4m用水泥砂浆砌筑一条水平加强肋带，肋带高度为用水泥砂浆砌筑一条水平加强肋带，肋带高度为0.5m0.5m；高速公路、一级公路的砌石全部采用水泥砂浆砌筑。高速公路、一级公路的砌石全部采用水泥砂浆砌筑。小提示小提示 a、半半挖挖半半填填路路基基的的填填料料应应综综合合设设计计，当当挖挖方方区区为为土土质质时时，应应优优先先采采用用渗渗水水性性好好的的材材料料填填筑筑，同同时时对对挖挖方方区

14、区路路床床0.8m范范围围内内土土体体进进行行超超挖挖回回填填碾碾压压，并并在在挖挖填填交交界界处处路路床床范范围围内内铺铺设设土土工工格格栅栅；当当挖挖方方区区为坚硬岩石时，宜采用填石路基。为坚硬岩石时，宜采用填石路基。b、根根据据地地下下水水情情况况和和岩岩土土性性质质，设设置置完完善善的的地地下下排排水水系系统统，除除在在边沟下设置纵向渗沟外，还应在填挖之间设置横向或纵向渗沟。边沟下设置纵向渗沟外，还应在填挖之间设置横向或纵向渗沟。c、纵纵向向填填挖挖交交界界处处应应设设置置过过渡渡段段，土土质质地地段段过过渡渡段段宜宜采采用用级级配配较较好好的砾类土、砂类土、碎石填筑，岩质地段过渡段可

15、采用填石路堤。的砾类土、砂类土、碎石填筑，岩质地段过渡段可采用填石路堤。第三节第三节 路基设计路基设计一、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 选择路堤填料与压实标准 坡面防护与加固设计 确定边坡形状及坡度 w3.3.路基宽度的确定路基宽度的确定w行车道：行车道：3.5-3.75m3.5-3.75m，与车辆宽度、设计交通量、交通组成，与车辆宽度、设计交通量、交通组成和汽车行驶速度等有关；和汽车行驶速度等有关；w路肩：高速公路、一级公路的平原微丘区，有条件时路肩宽路肩：高速公路、一级公路的平原微丘区，有条件时路肩宽度宜采用度宜采用2.5

16、0m2.50m的硬路肩。的硬路肩。w中间带：最小中间带宽度随公路等级、地形条件变化在中间带：最小中间带宽度随公路等级、地形条件变化在2.502.504.50m4.50m之间，特殊情况下可减至之间，特殊情况下可减至2.00m2.00m。w爬坡车道：高速公路和一级公路，当纵坡大于时，可沿爬坡车道：高速公路和一级公路，当纵坡大于时，可沿上坡方向设爬坡车道，爬坡车道的宽度一般为米。上坡方向设爬坡车道，爬坡车道的宽度一般为米。w变速车道：高速公路互通式立体交叉、服务区、车站等处，变速车道：高速公路互通式立体交叉、服务区、车站等处，应设置变速车道。变速车道的宽度一般为米。应设置变速车道。变速车道的宽度一般

17、为米。第三节第三节 路基设计路基设计二、路基宽度二、路基宽度w1.1.路基高度：是指路堤的填筑高度或路堑的开挖深度，一般路基高度：是指路堤的填筑高度或路堑的开挖深度，一般为为路基设计标高路基设计标高与原地面与原地面(中心线中心线)标高之差；由于原地面不标高之差；由于原地面不平整，因此还有边坡高度。平整，因此还有边坡高度。w2.2.路基设计标高路基设计标高w（1 1）新建公路的路基设计标高：）新建公路的路基设计标高：w 高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高；高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高；w 二、三、四级公路宜采用路基边缘标高，在设置超高、加二、三、四级公路宜采用路基边

18、缘标高，在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。w （2 2）改建公路的路基设计标高：）改建公路的路基设计标高：w 一般按新建公路的规定执行，也可视具体情况而采用中央一般按新建公路的规定执行，也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中线标高。分隔带中线或行车道中线标高。第三节第三节 路基设计路基设计三、路基高度三、路基高度 w3.3.路基高度设计要求：路基高度设计要求：w路基上部土层应处于干燥或中湿状态，尽量满足路路基上部土层应处于干燥或中湿状态，尽量满足路基临界高度的要求；基临界高度的要求；w尽量避免使用尽量避免使用高路堤高路堤与与深路堑深路堑

19、；w沿河浸水路堤高度应高出设计水位壅水高度波沿河浸水路堤高度应高出设计水位壅水高度波浪侵袭高度浪侵袭高度0.5m0.5m。第三节第三节 路基设计路基设计三、路基高度三、路基高度 第三节第三节 路基设计路基设计四、路基边坡坡度 1、定义：2、路堤边坡、路堤边坡a a、型式：直线型、折线型、台阶型型式：直线型、折线型、台阶型 直线型：堤顶到堤脚采用同一种坡度，适用于矮、中路堤；直线型：堤顶到堤脚采用同一种坡度，适用于矮、中路堤；折线型：上陡、下缓，较符合受力特点折线型：上陡、下缓，较符合受力特点 从施工角度，变坡数不宜太多，适用于高路堤。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

20、堤，在折线型边坡的某一高度加台阶型：适用于高路堤，在折线型边坡的某一高度加1 12m2m的护坡道；的护坡道；优点是可以减缓地表径流对边坡的冲刷。优点是可以减缓地表径流对边坡的冲刷。b b、具体取值、具体取值 第三节第三节 路基设计路基设计3、路堑边坡、路堑边坡 n=0.5n=0.51.751.75a、土质路堑、土质路堑b、岩石路堑岩石路堑 方法：人工比拟法（工程地质法）方法：人工比拟法（工程地质法）比照当地具有相同地质条而处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。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：条件：要调查自然或人

21、工山坡的稳定性，得出坡度、极限高度；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。分析已有边坡的工程地质性质。四、路基边坡坡度 w1.1.压实的意义压实的意义w分层压实致密的路基能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和分层压实致密的路基能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用产生的压密变形，从而确保路面的使用品行车荷载反复作用产生的压密变形，从而确保路面的使用品质和使用寿命。质和使用寿命。w2.2.压实机理压实机理w土颗粒重新组合土颗粒重新组合,彼此挤密彼此挤密,孔隙减少孔隙减少,土单位重量提高土单位重量提高,形成形成密实整体密实整体,增加强度增加强度,提高

22、稳定性。提高稳定性。w3.3.路堑的压实路堑的压实w一般天然土体的密实程度都不能满足路基设计要求，因此，一般天然土体的密实程度都不能满足路基设计要求，因此，有必要挖开后再分层填筑压实，使其达到一定的均匀密实要有必要挖开后再分层填筑压实，使其达到一定的均匀密实要求。求。w4.4.路基土的压实度概念路基土的压实度概念w路基土达到的干密度值与路基土达到的干密度值与标准击实法标准击实法得到的最大干密度的比得到的最大干密度的比值，用百分数表示。值，用百分数表示。六、路基压实 w室内击实国家标准室内击实国家标准w土工试验方法标准土工试验方法标准（国家标准）（国家标准）w轻型轻型:d5mm;V=947cm:

23、d5mm;V=947cm3 3,m=2.5kg,m=2.5kg，落高，落高30.5cm30.5cm，分，分3 3层层,每层每层2525击击w重型重型:d40mm;V=2177cm:d40mm;V=2177cm3 3,m=4.5kg,m=4.5kg,落高落高45.7cm 45.7cm，分，分3 3层层,每层每层9898击。击。w5.5.路基压实的影响因素：路基压实的影响因素：w压实功能、土的级配、含水量、压实方式（夯实、压实功能、土的级配、含水量、压实方式（夯实、辗压、振动）辗压、振动）六、路基压实 设置：和所需取土数量、土质、运输条件、自然环境有关。设置：和所需取土数量、土质、运输条件、自然环

24、境有关。（1 1）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）；（2 2）桥头引道两侧不宜设置取土坑；）桥头引道两侧不宜设置取土坑；（3 3）兼作排水的取土坑，应确保水流排泄通畅，其深度不宜超过该）兼作排水的取土坑，应确保水流排泄通畅，其深度不宜超过该地区地下水水位，并应与桥涵进口高程相衔接；其纵坡不应小于地区地下水水位，并应与桥涵进口高程相衔接；其纵坡不应小于0.2%0.2%，平坦地段不应小于，平坦地段不应小于0.1%0.1%。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

25、洼地 尽量占荒地尽量占荒地 弃弃土土堆堆应应堆堆放放规规则则，进进行行适适当当碾碾压压，并并应应采采取取必必要要的的排排水水、防护和绿化措施。防护和绿化措施。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 1：1.51.5，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 1：5 5，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、弃土堆二、弃土堆 d3.0md

26、maxH5.0m 第四节第四节 附属设施附属设施三、护坡道三、护坡道 目的：加宽边坡横距，减小边坡平均坡度。目的：加宽边坡横距，减小边坡平均坡度。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下落时临时堆积，以保护边沟不致阻塞，亦有护坡道的作用。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 堆料坪面积可结合地形与材料堆料坪面积可结合地形与材料数量而定。数量而定。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，通常应会车和相互避让的需要，通

27、常应每隔每隔200200500m500m设置错车道一处。设置错车道一处。路基标准横断面复习思考题w1 1、名词解释：路堤；路堑；一般路基；路基高度；、名词解释：路堤；路堑；一般路基；路基高度；路基宽度；路基边坡坡度；路基土的压实度路基宽度；路基边坡坡度；路基土的压实度w2 2、保证路基稳定性的一般技术措施包括哪些方面？、保证路基稳定性的一般技术措施包括哪些方面？w3 3、何谓矮路堤？在什么情况下使用矮路堤？为什么、何谓矮路堤？在什么情况下使用矮路堤？为什么？选用该种形式路堤有何利弊？设计上要注意什么？选用该种形式路堤有何利弊？设计上要注意什么问题？问题？w4 4、一般路基的设计包含哪些主要内容？、一般路基的设计包含哪些主要内容？w5 5、一般路堤的横截面尺寸如何设计？、一般路堤的横截面尺寸如何设计？w6 6、选定路基填筑高度主要考虑什么因素？、选定路基填筑高度主要考虑什么因素？w7 7、路基土有何压实特性？、路基土有何压实特性？w8 8、一般路基工程的附属设施包括哪些内容？、一般路基工程的附属设施包括哪些内容？