路基路面工程第三章一般路基設(shè)計

1、路基路面工程第三章 一般路基設(shè)計1. 一般路基通常是指：在良好的地質(zhì)與水文等條件下，路基填土（路 堤）高度及開挖（路塹）深度不超過設(shè)計規(guī)范或技術(shù)手冊規(guī)定的高度及深 度的路基 ,可直接選用典型斷面圖或設(shè)計規(guī)定進行的設(shè)計。 不必進行個別驗 算或論證。2. 路基設(shè)計的一般要求： 1）路基的設(shè)計須根據(jù)路線平、縱、橫設(shè)計 的原則及原地面的情況進行布置，確定標高； 2）為了確保路基的強度和 穩(wěn)定性，在路基的整體結(jié)構(gòu)中還必須包括各項附屬設(shè)施， 其中有路基排水、 路基防護與加固，以及與路基工程直接相關(guān)的其它設(shè)施，如棄土堆、取土 坑、護坡道、碎落臺、堆料坪及錯車道等。3. 路基設(shè)計的基本要求 :具有足夠的強度、

2、穩(wěn)定性和耐久性；符合環(huán)保、地質(zhì)、水文等要求； 地質(zhì)條件、地址參數(shù)明確； 避免高路堤與深路 塹；高速公路、一級公路應(yīng)采用動態(tài)設(shè)計；提倡采用成熟的新技術(shù)、新材 料和新結(jié)構(gòu)；符合經(jīng)濟性的要求。4. 路基設(shè)計包括： 地基處理設(shè)計、路基填料選擇、防護工程設(shè)計、 排水工程設(shè)計、關(guān)鍵部位（臺背、擋土墻背、涵洞背等）路基設(shè)計與施工 設(shè)計5. 路基設(shè)計的一般要求 1）根據(jù)路線平、縱、橫設(shè)計進行路基布置； 2）在荷載應(yīng)力作用區(qū)（路基工作區(qū)）內(nèi)部分應(yīng)進行嚴格碾壓施工（特別 是路床部分），與路面設(shè)計一起進行綜合考慮；3）必須有確保路基強度 與穩(wěn)定性的附屬設(shè)施， 包括路基排水、 路基防護與加固、 取土坑、 棄土堆、 護

3、坡道等； 4）對于一般路基，可結(jié)合當?shù)厍闆r選用典型斷面圖或設(shè)計規(guī) 定，不必進行論證和演算，對于高填、深挖路基及地質(zhì)和水文條件特殊的 路基，須進行個別設(shè)計和驗算。6. 路基設(shè)計標高 1）新建公路的路基設(shè)計標高：高速公路和一級公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣標高； 二、三、四級公路宜采用路基邊緣 標高，在設(shè)置超高、加寬地段為設(shè)超高、加寬前該處邊緣標高2）改建公路的路基設(shè)計標高： 一般按新建公路的規(guī)定執(zhí)行，也可視具體情況而采 用中央分隔帶中線或行車道中線標高。7. 路基典型橫斷面的形式有：路堤（填方）、路塹（挖方）和挖填結(jié) 合路基。8. 路堤：是指全部用巖土填筑而成的路基。 路堤按填土高度不同分為 :

4、矮路堤（填土高度低于1.0m者）；高路堤（填土高度大于18m （土質(zhì)）或20m （石質(zhì)） ）；一般路堤 （介于兩者之間 ） ；路堤按所處條件和加固類型分， 有： 浸水路堤、護腳路堤、挖溝填筑路堤等 9. 路塹：路塹是指全部在天然地 面開挖而成的路基。 路塹橫斷面的幾種基本型式 :全挖式路基、 臺口式路基、 半山洞路基。作用：緩和道路縱坡或越嶺線穿越嶺口控制標高。危害：破 壞了厚地層的天然平衡狀態(tài)，不利于排水，通風。10. 半填半挖路基：當原地面橫坡大，且路基較寬，需一側(cè)開挖另一 側(cè)填筑時，為挖填結(jié)合路基，也稱半填半挖路基。在丘陵或山區(qū)公路上， 挖填結(jié)合是路基橫斷面的主要形式。 11. 對路堤、

5、 路塹有哪些基本要求與 設(shè)計內(nèi)容？答：對路堤的基本要求是：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、沉降量??；路堤設(shè)計包括六方面，地基、填料、邊坡形狀、坡度、堤身壓實度、排水和坡面防護 路塹設(shè)計的中心問題是結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性；路塹設(shè)計的主要內(nèi)容為：路塹 邊坡、路塹排水和坡面防護。12. 矮路堤、高路堤， 路塹， 半填半挖路基有哪些設(shè)計要點？答： （1） 矮路堤的設(shè)計要點 :滿足最小填土高度的要求； 注意排水； 路基工作區(qū)深度 范圍內(nèi)注意壓實 .（天然地面也應(yīng)按規(guī)定進行壓實，達到與路堤填土相同的 壓實度。必要時應(yīng)進行換土或加固處理， 以保證路基路面的強度和穩(wěn)定性 ）。 2）高路堤的設(shè)計要點 :合理選擇邊坡形狀及坡度。 3）路塹的

6、設(shè)計要點 :應(yīng) 根據(jù)地質(zhì)及水文條件，選用合適的邊坡坡度；路塹的排水極為重要；對路 塹以下的天然土基壓實至規(guī)定的壓實度；設(shè)計時盡量少用很深的長路塹。 4）半填半挖路基的設(shè)計要點：半填半挖路基兼有路堤和路塹兩者的特點， 應(yīng)參照上述對路堤、路塹的設(shè)計要點進行設(shè)計。路基橫斷面類型的選擇， 必須因地制宜，綜合設(shè)計。13. 一般路堤和矮路堤的構(gòu)造要求 1）滿足最小填土高度要求； 2）因 工作區(qū)可能涉及到天然地面，除填方路堤須滿足施工要求外，天然地基也 必須進行壓實，必要時須換土或進行加固； 3）可結(jié)合兩側(cè)排水溝進行挖 土填筑路基，可在路基側(cè)設(shè)置護坡道； 4）對地面縱、橫坡較陡處必須挖 臺階再填筑，從而保證

7、路基不沿坡向有滑動可能性；5）必要時可設(shè)置石砌護腳進行路基防護。14. 高路堤及浸水路堤的構(gòu)造要求 1）必須進行個別設(shè)計； 2）邊坡可 采用上陡下緩的折線形式或臺階形式； 3）邊坡表面須采取適當?shù)姆雷o或 加固措施15. 路塹的構(gòu)造要求 1）邊坡可設(shè)置為直線或折線； 2）挖方邊坡坡腳 處須設(shè)置邊溝； 3）路塹上方應(yīng)設(shè)置截水溝； 4）坡面易風化時須采取防護 措施，并設(shè)碎落臺； 5）挖方路基下天然地基必須人工壓實，必要時應(yīng)翻 挖重填、換土或進行加固處理。16. 半填半挖路基的構(gòu)造要求 1）對路堤和路塹的要求都應(yīng)滿足； 2） 壓縮用地寬度及減小填方量時，可在填方側(cè)設(shè)護坡或護墻，也可設(shè)置護肩 墻或路堤墻

8、，特殊時可設(shè)半山橋路基 17. 一般路基設(shè)計的內(nèi)容 1）選擇路 基斷面型式， 確定路基寬度與路基高度； 2）選擇路基填料與壓實標準； 3） 確定邊坡形狀與坡度； 4）路基排水系統(tǒng)布置與排水結(jié)構(gòu)設(shè)計；5）坡面防護與加固設(shè)計； 6）附屬設(shè)施設(shè)計。 18. 路基寬度的概念：路基寬度為行 車道、路肩、中間帶、變速車道、爬坡車道等寬度之和，一般可理解為土 路肩外邊緣之間的距離。取決于公路技術(shù)等級；技術(shù)等級高的公路，設(shè)有 中間帶、路緣帶、變速車道、爬坡車道、緊急停車帶等設(shè)施。19. 路基寬度的確定原則：須考慮占用土地及生態(tài)平衡問題，應(yīng)盡可 能少占農(nóng)田、考慮填挖平衡以減少取土開挖、防止水土流失以維護生態(tài)平

9、衡。20.路基寬度的確定1）行車道：，與車輛寬度、設(shè)計交通 量、交通組成和汽車行駛速度等有關(guān)； 2）路肩：高速公路、一級公路的平原微丘區(qū)，有條 件時路肩寬度宜采用2.50m的硬路肩3）中間帶：最小中間帶寬度隨公 路等級、地形條件變化在 2.50m4.50m 之間，特殊情況下可減至 2.00m。中間帶的寬度根據(jù)行車帶以外的側(cè)向余寬，防止駛?cè)雽ο蛐熊噹ёo欄、防眩網(wǎng)、交叉公路的橋墩等所需的設(shè)置帶寬度而定4）變速車道：高速公路 和一級公路，當縱坡大于4%時，可沿上坡方向設(shè)爬坡車道，爬坡車道的 寬度一般為3米5）爬坡車道：高速公路互通式立體交叉、服務(wù)區(qū)、車站 等處，應(yīng)設(shè)置變速車道。變速車道的寬度一般為

10、3 米。 21. 路基高度： 是指路堤的填筑高度或路塹的開挖深度， 一般為路基設(shè)計標高與原地面 （中 心線 ）標高之差；由于原地面不平整，因此還有邊坡高度。22. 路基高度的確定： 路基高度結(jié)合公路路線縱斷面、 排水及防 護措施確定，同時與路基臨界高度結(jié)合；應(yīng)使路肩邊緣高出地面積水，并 考慮地面水、地下水、毛細水和冰凍作用對路基強度和穩(wěn)定性的影響。高 路堤及深路塹的判別標準以邊坡高度為依據(jù)；沿河及受水浸淹路基的高度 應(yīng)大于：設(shè)計洪水位+壅水高度+波浪侵襲高度+0.5m。當路基高度不符合 規(guī)定時，可采取降低水位、設(shè)置毛細水隔斷層等措施。23. 路基邊坡概念：用邊坡高度與邊坡寬度之比 H:b 的形

11、式表示，并 取H=1計算為1:m （路堤）或1:n （路塹）的形式表示邊坡坡率。邊坡坡 度的大小，取決于邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和 邊坡的高度 ; 路基邊坡坡度的大小直接影響路基的整體穩(wěn)定性及土石方量 和施工難易程度；一般路基的邊坡坡度應(yīng)通過設(shè)計驗算確定，也可根據(jù)多 年工程實踐經(jīng)驗和設(shè)計規(guī)范推薦的數(shù)值進行采用。24. 高路堤及沿河浸水路堤：單獨設(shè)計 ;填石路堤：用大于 25cm 不易 風化的石塊砌筑， 坡度可用 1:1；陡坡填方可采用砌石護墻：頂寬 0.8m， 基底以 1:5 向內(nèi)斜， H=215m; 路塹邊坡設(shè)計時應(yīng)考慮地貌、地質(zhì)構(gòu)造上 的整體穩(wěn)定性，不良情況時應(yīng)使路線

12、避繞，穩(wěn)定的地質(zhì)也應(yīng)考慮開挖后能 否造成坡面減少支承而引起失穩(wěn)；25. 路基的基本構(gòu)造有哪些？答：路基由寬度、高度和邊坡坡度三者 所構(gòu)成。 1）路基寬度：取決于公路技術(shù)等級；技術(shù)等級高的公路，設(shè)有 中間帶、路緣帶、變速車道、爬坡車道、緊急停車帶等設(shè)施。路基寬度 行車道路面寬 +兩側(cè)路肩寬度； 2）路基高度：路基高度是指路基中心線處 設(shè)計標高與原地面標高之差，而路基兩側(cè)邊坡的高度是指填方坡腳或挖方 坡頂與路基邊緣的相對高差。 因此，路基高度有中心高度與邊坡高度之分。 取決于縱坡設(shè)計及地形。填方路段，是指路堤的填筑高度；挖方路段，是 指路塹的開挖深度。從路基強度和穩(wěn)定性要求出發(fā)，路基上部土層應(yīng)處于

13、 干燥或中濕狀態(tài)。路基高度的設(shè)計，應(yīng)使路基邊緣高出路基兩側(cè)地面積水 高度，同時要考慮地下水、毛細水和冰凍的作用，不致影響路基的強度和 穩(wěn)定性。路基高度應(yīng)盡量滿足路基臨界高度的要求。盡量避免設(shè)計矮路堤。 3）路基邊坡坡用，實在需堆棄也應(yīng)盡 量不影響路基，做好相度：取決于地質(zhì)、水文條件，邊坡穩(wěn)定性和橫關(guān)設(shè) 計，尤其應(yīng)控制廢方的數(shù)量。斷面經(jīng)濟性等因素 36. 護坡道有利于降低邊坡平均坡度、保護邊26. 影響路塹邊坡的因素：除了路塹深度和坡坡穩(wěn)定，軟土地段還有 助于路基沉降均勻及路體土石的性質(zhì)外，地質(zhì)構(gòu)造特征、巖石的風化基整 體穩(wěn)定。但護坡道設(shè)置涉及到土地占用及和破碎程度、土層的成因類型、 地面水和地

14、下工程經(jīng)濟，應(yīng)兼顧好穩(wěn)定與經(jīng)濟合理性 ; 碎落水的影響、坡 面的朝向以及當?shù)氐臍夂驐l件等臺設(shè)于挖方邊坡坡腳處，保護邊溝不被碎 落的都會影響路塹邊坡的穩(wěn)定性，因此，在路塹邊土石塊堵塞，也可同時兼起護坡道作用 坡設(shè)計時必須綜合考慮上述因素37. 錯車道一般用于單車道公路會車或緊急27. 路基壓實不夠引起的早期損壞現(xiàn)象 1）路避讓之用，可每隔 200500m 設(shè)置一處，長度基不均勻固結(jié)沉陷導(dǎo)致路面局部沉陷；2）路不小于30m,前后各有10m的出入過渡段。單基不均勻固結(jié)沉陷導(dǎo)致路面產(chǎn) 生縱向幵裂；3）車道的路基寬度一般為 4.5m，而錯車道地段的地基處理 不好和壓實不夠?qū)е侣访娈a(chǎn)生縱向裂縫； 4）構(gòu)造

15、物兩頭路基沉陷，導(dǎo)致“橋頭 跳車” 5）路面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞。28. 壓實的意義 : 分層壓實致密的路基能防 止水分干濕作用引起的自然沉陷和行車荷載 反復(fù)作用產(chǎn)生的壓密變形，從而確保路面的使 用品質(zhì)和使用壽命。路塹雖然其路基頂面工作 區(qū)內(nèi)土體存在超固結(jié)情況，但一般天然土體的 密實程度都不能滿足路基設(shè)計要求，特別是在 縱橫向存在不均勻，因此，有必要挖開后再分 層填筑壓實，使其達到一定的均勻密實要求。29. 壓實機理 :在壓實機具的短時間載或振動 荷載作用下，土體顆粒安生重新排列組合，使 單位體積內(nèi)固體顆粒增加，孔隙率減少的過程 叫做壓實。30. 壓實土的特性 1）低于最佳含水量時容易提高密實度，從

16、而增強抗變形能力和強度， 高于最佳含水量時則難以獲得高的密實度；2）壓實土遇水浸濕含水量增長的程度與壓實時 的含水量及土質(zhì)有關(guān)，壓實時低于最佳含水量 co 0時壓實土的膨脹量比略高者為大，因此在 接近或略大于最佳含水量時壓實的土，其吸水 量與膨脹量最小，最穩(wěn)定； 3）壓實土浸濕后 的抗變形能力：在 o 0 時壓實的土可望得到最 高的浸濕后的抗變形能力，同時，增加壓實功、 提高密度可以得到較高的浸濕后的抗變形能 力。31. 公路室內(nèi)擊實試驗 1）試驗設(shè)備： 擊實筒V=2177cm3 ;擊實錘 w=4.5kg 2） 試驗條件： 土樣分層n=3層；落高d=45cm；擊數(shù)N=98/層3）試驗方法：對o為定值的土；分三層壓實；測定擊實后的o、p，算定p do32. 室內(nèi)擊實國家標準 輕型： d<5mm;V=947cm3, m=2.5kg 落高 30.5cm,分 3層，每 層 25 擊重型： d<40mm; V=2177cm3, m=4.5kg, 洛咼45.7cm，分3層，每層98擊。33. 路基土的壓實度概念：路基土達到的干密度值與標準擊實法得到的最大干密度的比值