第3章一般路基設計

第三章一般路基設計主要內(nèi)容第一節(jié)

路基設計的一般要求第二節(jié)

路基的類型與構(gòu)造第三節(jié)

路基設計第四節(jié)

路基附屬設施第一節(jié)路基設計的一般要求路基：路面的基礎(chǔ)自重作用+路面結(jié)構(gòu)重力+交通荷載1、路基設計的基本要求：具有足夠的強度、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、一級公路應采用動態(tài)設計；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。2、路基設計內(nèi)容：路基設計包括：地基處理設計；路基填料選擇；防護工程設計；排水工程設計；關(guān)鍵部位（臺背、擋土墻背、涵洞背等）路基設計與施工設計。第一節(jié)路基設計的一般要求3、一般路基的概念通常是指在良好的地質(zhì)與水文條件下，填方高度（1.5m<h<18m）或挖方深度不大的路基，它可結(jié)合當?shù)氐匦巍⒌刭|(zhì)直接選用典型斷面或設計規(guī)定而不需進行個別論證與驗算。第一節(jié)路基設計的一般要求路基基本構(gòu)成示意圖截水溝坡頂邊坡平臺邊坡排水設施挖方邊坡邊溝地下排水設施路堤中央分隔帶填挖交界原地面線填方邊坡坡頂坡腳坡腳4、路基設計的一般要求根據(jù)路線平、縱、橫設計進行路基布置；在荷載應力作用區(qū)（路基工作區(qū)）內(nèi)部分應進行嚴格碾壓施工（特別是路床部分），與路面設計一起進行綜合考慮；必須有確保路基強度與穩(wěn)定性的附屬設施，包括路基排水、路基防護與加固、取土坑、棄土堆、護坡道等；對于一般路基，可結(jié)合當?shù)厍闆r選用典型斷面圖或設計規(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，須進行個別設計和驗算。第一節(jié)路基設計的一般要求5路基設計標高（1）新建公路的路基設計標高：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，在設置超高、加寬地段為設超高、加寬前該處邊緣標高。（2）改建公路的路基設計標高：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。第一節(jié)路基設計的一般要求第二節(jié)、路基的類型與構(gòu)造1路基典型橫斷面路基的典型橫斷面形式有：路堤，路塹和填挖結(jié)合三種。

（1）路堤按填土高度分：矮路堤：填土高度小于1.0~1.5m

高路堤：填土高度大于18m（土質(zhì)）或20m

（石質(zhì)）一般路堤：填土高度在1.5~18m范圍內(nèi)

（2）路塹（3）填挖結(jié)合路基路基橫斷面的典型型式2、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，從而保證路基不沿坡向有滑動可能性；5）必要時可設置石砌護腳進行路基防護。第二節(jié)、路基的類型與構(gòu)造3、高路堤及浸水路堤的構(gòu)造要求：1）必須進行個別設計；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。第二節(jié)、路基的類型與構(gòu)造4、路塹的構(gòu)造要求：1）邊坡可設置為直線或折線；2）挖方邊坡坡腳處須設置邊溝；3）路塹上方應設置截水溝；4）坡面易風化時須采取防護措施，并設碎落臺5）挖方路基下天然地基必須人工壓實，必要時應翻挖重填、換土或進行加固處理。5、半填半挖路基的構(gòu)造要求：1）對路堤和路塹的要求都應滿足；2）壓縮用地寬度及減小填方量時，可在填方側(cè)設護坡或護墻，也可設置護肩墻或路堤墻，特殊時可設半山橋路基。第二節(jié)、路基的類型與構(gòu)造第三節(jié)路基設計1、一般路基設計的內(nèi)容選擇路基斷面型式，確定路基寬度與路基高度；選擇路基填料與壓實標準；確定邊坡形狀與坡度；路基排水系統(tǒng)布置與排水結(jié)構(gòu)設計；坡面防護與加固設計；附屬設施設計。2、路基寬度設計（1）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。（2）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)第三節(jié)路基設計高速公路、一級公路路基標準橫斷面路基路肩車道中間帶車道車道硬路肩路緣帶路緣帶路緣帶中央分隔帶二、三、四級公路路基標準橫斷面路基路肩車道路肩硬路肩車道土路肩車道三、四級公路一般情況二級公路加寬硬路肩時（3）路基寬度的確定行車道：3.5-3.75m，與車輛寬度、設計交通量、交通組成和汽車行駛速度等有關(guān)；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。中間帶：最小中間帶寬度隨公路等級、地形條件變化在2.50m~4.50m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置帶寬度而定。變速車道：高速公路和一級公路，當縱坡大于４％時，可沿上坡方向設爬坡車道，爬坡車道的寬度一般為３米。爬坡車道：高速公路互通式立體交叉、服務區(qū)、車站等處，應設置變速車道。變速車道的寬度一般為３米。第三節(jié)路基設計3、路基高度設計路基高度：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。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大于：設計洪水位+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、設置毛細水隔斷層等措施。第三節(jié)路基設計4、路基的邊坡坡度路基邊坡概念：用邊坡高度與邊坡寬度之比H:b的形式表示，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通過設計驗算確定，也可根據(jù)多年工程實踐經(jīng)驗第三節(jié)路基設計（1）邊坡形式曲線形邊坡臺階形邊坡折線形邊坡直線形邊坡Hbа1:m第三節(jié)路基設計

如地質(zhì)情況良好，土質(zhì)路堤可參照下表選定其邊坡坡度。如填土邊坡高度超過20m，坡率應個別設計，由邊坡穩(wěn)定性分析確定。填料類別邊坡坡率上部高度（H≤8m）下部高度（H≤12m）細粒土1：1.51：1.75粗粒土1：1.51：1.75巨粒土1：1.31：1.5（2）路堤邊坡坡度第三節(jié)路基設計（二）路塹邊坡坡度a.土質(zhì)路塹1）邊坡高度不大于20m時，邊坡坡率不宜大于下表規(guī)定土的類別邊坡坡率粘土、粉質(zhì)粘土、塑性指數(shù)大于3的粉土1：1中密以上的中砂、粗砂、砂礫1：1.5卵石土、碎石土圓礫土、角礫土膠結(jié)和密實1：0.75中密1：1土質(zhì)路塹邊坡形式及坡率應根據(jù)工程地質(zhì)條件、邊坡高度、排水措施、施工方法，結(jié)合自然穩(wěn)定山坡和人工邊坡的的調(diào)查和力學分析確定。2）邊坡高度大于20m時，應進行個別勘察設計。按照勘察的數(shù)據(jù)進行邊坡穩(wěn)定性分析。高邊坡施工中還應進行工程監(jiān)測。第三節(jié)路基設計b.巖質(zhì)路塹巖質(zhì)路塹邊坡形式及坡率一般應根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造與巖石特性、邊坡高度、施工方法，對照相似工程的成功經(jīng)驗選定邊坡坡率。1）巖質(zhì)邊坡高度小于30m時，邊坡坡率不宜大于下表規(guī)定:邊坡巖體類型風華破碎程度邊坡坡率H≤15m15m≤H≤30mⅠ類未風化、微風化1:0.1~1:0.31:0.1~1:0.3弱風化1:0.1~1:0.31:0.3~1:0.5Ⅱ類未風化、微風化1:0.1~1:0.31:0.3~1:0.5弱風化1:0.3~1:0.51:0.5~1:0.75Ⅲ類未風化、微風化1:0.3~1:0.5弱風化1:0.5~1:0.75Ⅳ類弱風化1:0.5~1:1弱風化1:0.5~1:12）巖質(zhì)邊坡高度大于30m時，應進行個別勘察設計。第三節(jié)路基設計5、路基的壓實（1）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。（2）路塹的壓實:

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。第三節(jié)路基設計（3）公路室內(nèi)擊實試驗試驗設備擊實筒V=2177cm3；擊實錘w=4.5kg試驗條件土樣分層n=3層；落高d=45cm；擊數(shù)N=98/層擊實能量試驗方法對ω為定值的土；分三層壓實；測定擊實后的ω、ρ，算定ρd第三節(jié)路基設計（4）室內(nèi)擊實國家標準《土工試驗方法標準》（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,落高45.7cm，分3層,每層98擊。（5）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的百分數(shù)表示。（6）要求壓實的土層：路堤填土部分、零填及挖方路基。第三節(jié)路基設計（7）室內(nèi)擊實曲線特點：①具有峰值②位于飽和曲線之下最大干密度最佳含水量第三節(jié)路基設計飽和曲線：飽和曲線是根據(jù)擊實曲線計算繪制的試樣干密度與飽和含水率的關(guān)系推導的曲線。常用以校核擊實曲線的正確性。（8）壓實影響因素a.擊實功能b.土的級配、含水量c.擊實方式：夯實、輾壓、振動；輾壓對粘土比較合適第三節(jié)路基設計（9）壓實土的特性1）低于最佳含水量時容易提高密實度，從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ω0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ω0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。第三節(jié)路基設計（10）壓實度標準:第三節(jié)路基設計（11）土的壓實技術(shù):第三節(jié)路基設計第四節(jié)路基附屬設施

除路基結(jié)構(gòu)及排水，防護與加固等主體工程外，與一般路基工程有關(guān)的附屬設施有：取土坑，棄土堆，護坡道，碎落臺，堆料坪及錯車道等。

1.取土坑與棄土堆

2.護坡道與碎落臺

3.堆料坪與錯車道第四節(jié)路基附屬設施第四節(jié)路基附屬設施第四節(jié)路基附屬設施4急流槽與消力池急流槽是路面排水采取集中排泄方式時的必須設施，一般與消力池進行綜合設計考慮。急流槽的過水斷面必須加以