廈門路基設(shè)計

廈門路基設(shè)計第1頁/共47頁主要內(nèi)容第一節(jié)路基設(shè)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(shè)計第四節(jié)路基附屬設(shè)施第2頁/共47頁第一節(jié)核心內(nèi)容路基設(shè)計內(nèi)容路基設(shè)計的基本要求一般路基的概念路基設(shè)計標(biāo)高第3頁/共47頁第一節(jié)路基設(shè)計的一般要求1、路基設(shè)計內(nèi)容：路基設(shè)計包括：橫斷面設(shè)計；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。第4頁/共47頁根據(jù)路線平、縱、橫設(shè)計進行路基布置；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(yán)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；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、護坡道等；對于一般路基，可結(jié)合當(dāng)?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?！?、路基設(shè)計的一般要求第一節(jié)路基設(shè)計的一般要求第5頁/共47頁第一節(jié)路基設(shè)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(dāng)?shù)氐匦巍⒌刭|(zhì)直接選用典型斷面或設(shè)計規(guī)定而不需進行個別論證與驗算。第6頁/共47頁第一節(jié)路基設(shè)計的一般要求4、路基設(shè)計標(biāo)高（1）新建公路的路基設(shè)計標(biāo)高：高速公路和一級公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣標(biāo)高；二、三、四級公路宜采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高、加寬地段為設(shè)超高、加寬前該處邊緣標(biāo)高。（2）改建公路的路基設(shè)計標(biāo)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(biāo)高。（3）問：應(yīng)該稱為路面標(biāo)高，為什么稱為路基設(shè)計標(biāo)高？第7頁/共47頁第二章核心內(nèi)容橫斷面形態(tài)路堤的類型路塹的類型半填半挖式路基一般路堤和矮路堤的構(gòu)造要求高路堤及浸水路堤的構(gòu)造要求路塹的構(gòu)造要求半填半挖路基的構(gòu)造要求第8頁/共47頁◆1、路基橫斷面的典型型式第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造路基斷面形式（a）路堤（b）路塹（f）不填不挖路堤（e）半填半挖路基（d）半路塹（c）半路堤第9頁/共47頁◆2、

路堤的類型與構(gòu)造要求路堤的常見橫斷面型式（見下圖）

1）路堤按填高分，有：矮路堤（H<1.0~1.5m）高路堤（H>18~20m）一般路堤（H=1.5~18m）

2）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第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造第10頁/共47頁第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造（a）矮路堤（b）一般路堤（c）浸水路堤（d）護腳路堤（e）挖溝填筑路堤路堤斷面形式路堤（embankment）在天然地面上用土或石填筑的具有一定密實度的線路建筑物。路堤結(jié)構(gòu)：路基填料的選擇與密實度控制在路基設(shè)計、施工中最為重要。第11頁/共47頁第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造（a）全挖路塹（b）臺口式路塹（c）半山洞路塹路塹斷面形式路塹

cutting：是指全部在原地面開挖而成的路基或低于原地面的挖方路基。作用：緩和道路縱坡或越嶺線穿越嶺口控制標(biāo)高；危害：破壞了厚地層的天然平衡狀態(tài)，不利于排水，通風(fēng)；◆3、

路塹的類型與構(gòu)造要求第12頁/共47頁第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造半填半挖斷面形式（a）一般填挖路基（b）矮擋土墻路基（c）護肩路基（d）（e）砌石路基（f）擋墻路基（g）半山橋路基◆4、半填半挖式路基【part-cut&part-fill】

指的是在一個橫斷面內(nèi)，部分為路堤、部分為路塹的路基。

第13頁/共47頁第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造5、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，天然地基必須壓實，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。第14頁/共47頁第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造6、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(dāng)?shù)姆雷o或加固措施。第15頁/共47頁7、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(fēng)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。8、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，特殊時可設(shè)半山橋路基。第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造第16頁/共47頁第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造討論：矮路堤有什么特點？如何合理使用矮路堤？美國公路一般采用什么路基？第17頁/共47頁第三節(jié)核心內(nèi)容一般路基設(shè)計的內(nèi)容路基寬度的概念路基高度的概念路基的邊坡波度路基壓實第18頁/共47頁選擇路基斷面型式，確定路基寬度與路基高度；

確定邊坡形狀與坡度；選擇路基填料與壓實標(biāo)準(zhǔn)；路基排水系統(tǒng)布置與排水結(jié)構(gòu)設(shè)計；

坡面防護與加固設(shè)計；

附屬設(shè)施設(shè)計?！?、一般路基設(shè)計的內(nèi)容第三節(jié)路基設(shè)計第19頁/共47頁（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)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)平衡?！?、路基寬度設(shè)計第三節(jié)路基設(shè)計第20頁/共47頁公路路基寬度圖a)高速公路和一級公路b）二、三、四級公路第三節(jié)路基設(shè)計第21頁/共47頁第三節(jié)路基設(shè)計2、路基寬度設(shè)計（3）路基寬度的確定行車道：3.5-3.75m，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)；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(shè)置帶寬度而定。變速車道：高速公路和一級公路，當(dāng)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。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３米。第22頁/共47頁第三節(jié)路基設(shè)計（4）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)－第23頁/共47頁第三節(jié)路基設(shè)計（4）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)－第24頁/共47頁第三節(jié)路基設(shè)計路面結(jié)構(gòu)面層基層底基層上路床下路床上路堤下路堤ab討論：路基寬度？a？b？哪一個是路基寬度？第25頁/共47頁路基高度：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(biāo)高與原地面(中心線)標(biāo)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(yīng)使路肩邊緣高出地面積水，并考慮地面水、地下水、毛細(xì)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)路基高度不符合規(guī)定時，可采取降低水位、設(shè)置毛細(xì)水隔斷層等措施。

◆3、路基高度設(shè)計第三節(jié)路基設(shè)計第26頁/共47頁第三節(jié)路基設(shè)計討論：路基高度？a?b?c?,有路拱又怎么辦？路面結(jié)構(gòu)面層基層底基層上路床下路床上路堤下路堤abc▽▽第27頁/共47頁路基邊坡概念：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(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；◆4、路基的邊坡坡度第三節(jié)路基設(shè)計第28頁/共47頁（1）常用的路堤邊坡坡度：

1）一般路堤邊坡坡度：1：1.51：1.3巨粒土1：1.751：1.5粗粒土1：1.751：1.5細(xì)粒土

下部（H≤12m）上部（H≤8m）邊坡坡率填料類別路堤邊坡坡度表路基邊坡坡度示意圖第三節(jié)路基設(shè)計第29頁/共47頁2）高路堤及沿河浸水路堤：單獨設(shè)計3）填石路堤：用大于25cm不易風(fēng)化的石塊砌筑，坡度可用1:1；4）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=2~15m；1：0.751：0.6≤1531：0.671：0.5≤1021：0.51：0.3≤51外坡坡度內(nèi)坡坡度高度（m）序號砌石邊坡坡度表5）地震地區(qū)邊坡高度極限值3m6m粗粒土（細(xì)砂、極細(xì)砂除外）10m15m巖塊和細(xì)粒土（粉性土和有機質(zhì)土除外）98基本烈度填料路堤高坡高度限制（m)第三節(jié)路基設(shè)計第30頁/共47頁

（2）常用的路塹邊坡坡度：

1）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)；2）土質(zhì)路塹邊坡坡度：1：1中密1：0.75膠結(jié)和密實卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土1：1.5中密以上的中砂、粗砂、礫砂1：1粘土、粉質(zhì)粘土、塑性指數(shù)大于3的粉土邊坡坡率土的類別土質(zhì)挖方邊坡坡度表細(xì)粒土密實度很高，粗顆粒之間呈弱膠結(jié)，試坑用鎬開挖很困難，天然坡面可以陡立膠結(jié)試坑坑壁穩(wěn)定，開挖困難，土塊用手使力才能破碎，從坑壁取出大顆粒處能保持凹面形狀密實天然坡面不易陡立，試坑坑壁有掉塊現(xiàn)象，部分需用鎬開挖中密鐵锨很容易鏟入土中，試坑坑壁容易坍塌較松試坑開挖情況分級土的密實程度劃分表第三節(jié)路基設(shè)計第31頁/共47頁3）巖石路塹邊坡坡度邊坡巖體類型風(fēng)化程度邊坡坡率H<15m15m≤H<30mⅠ類未風(fēng)化、微風(fēng)化1：0.1～1：0.31：0.1～1：0.3弱風(fēng)化1：0.1～1：0.31：0.3～1：0.5Ⅱ類未風(fēng)化、微風(fēng)化1：0.1～1：0.31：0.3～1：0.5弱風(fēng)化1：0.3～1：0.51：0.5～1：0.75Ⅲ類未風(fēng)化、微風(fēng)化1：0.3～1：0.5弱風(fēng)化1：0.5～1：0.75Ⅳ類弱風(fēng)化1：0.5～1：1強風(fēng)化1：0.75～1：1巖石挖方邊坡坡度表第三節(jié)路基設(shè)計第32頁/共47頁巖體完整程度結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀直立邊坡自穩(wěn)能力Ⅰ完整結(jié)構(gòu)面結(jié)合良好或一般

外傾結(jié)構(gòu)面或外傾不同結(jié)構(gòu)面的組合線傾角大于75°或小于35°30m高邊坡長期穩(wěn)定，偶有掉塊Ⅱ完整結(jié)構(gòu)面結(jié)合良好或一般

外傾結(jié)構(gòu)面或外傾不同結(jié)構(gòu)面的組合線傾角35°～75°15m高的邊坡穩(wěn)定，15m～30m高的邊坡欠穩(wěn)定完整結(jié)構(gòu)面結(jié)合差

外傾結(jié)構(gòu)面或外傾不同結(jié)構(gòu)面的組合線傾角大于75°或小于35°較完整結(jié)構(gòu)面結(jié)合良好或一般或差

外傾結(jié)構(gòu)面或外傾不同結(jié)構(gòu)面的組合線傾角小于35°,有內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)面邊坡出現(xiàn)局部塌落Ⅲ完整結(jié)構(gòu)面結(jié)合差

外傾結(jié)構(gòu)面或外傾不同結(jié)構(gòu)面的組合線傾角35°～75°8m高的邊坡穩(wěn)定，15m高的邊坡欠穩(wěn)定較完整結(jié)構(gòu)面結(jié)合良好或一般

外傾結(jié)構(gòu)面或外傾不同結(jié)構(gòu)面的組合線傾角35°～75°較完整結(jié)構(gòu)面結(jié)合差

外傾結(jié)構(gòu)面或外傾不同結(jié)構(gòu)面的組合線傾角大于75°或小于35°較完整（破碎鑲嵌）結(jié)構(gòu)面結(jié)合良好或一般結(jié)構(gòu)面無明顯規(guī)律Ⅳ較完整結(jié)構(gòu)面結(jié)合差或很差

外傾結(jié)構(gòu)面以層面為主，傾角多為35°～75°8m高的邊坡不穩(wěn)定不完整（散體、破碎）結(jié)構(gòu)面結(jié)合很差巖質(zhì)邊坡的巖體分類第三節(jié)路基設(shè)計第33頁/共47頁4）H≥10m時地震地區(qū)巖石路塹邊坡坡率<0.35碎裂狀結(jié)構(gòu)、散體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面大于3組，在斷層附近受構(gòu)造作用影響較大，裂隙以張凱型為主，多有充填物，厚度較大不完整0.35～0.75塊狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面2～3組，以構(gòu)造節(jié)理或?qū)用鏋橹?，裂隙多呈密閉型，部分為微張型，少有充填物較完整>0.75巨塊狀整體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)面1～2組，以構(gòu)造節(jié)理或?qū)用鏋橹?，密閉型完整完整性系數(shù)結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度巖體完整程度巖石種類基本烈度89風(fēng)化巖石1:0.6~1:1.51:0.75~1:1.5一般巖石1:0.1~1:0.51:0.2~1:0.6堅石1:0.1~直立1:0.1~直立第三節(jié)路基設(shè)計第34頁/共47頁（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(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。（2）路基填料的選擇-CBR符合要求（3）路堤的壓實-滿足要求（4）路塹的壓實:一般天然土體的密實程度都不能滿足路基設(shè)計要求，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。（開挖的山體如何辦？）◆5、路基的壓實第三節(jié)路基設(shè)計第35頁/共47頁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)，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(shè)計（5）壓實土的特性第36頁/共47頁項目分類路面以下深度（m）路床土最小強度（CBR)(%）壓實度（%）高速一級二級三四級高速一級二級三四級填方路基0～0.3865≥96≥95≥940.3～0.8543≥96≥95≥94零填及挖方路基0～0.3865≥96≥95≥940.3～0.8543≥96≥95／路基土最小強度和壓實度要求類別路床頂以下深度（m）壓實度（%）填土最小強度(CBR)(%)高速公路一級公路二級公路三、四級公路高速公路一級公路二級公路三、四級公路上路堤0.80～1.50≥94≥94≥93433下路堤1.50以下≥93≥92≥90322路堤壓實度及路堤填土最小強度要求第三節(jié)路基設(shè)計（6）壓實度標(biāo)準(zhǔn):第37頁/共47頁第三節(jié)路基設(shè)計（7）土的壓實技術(shù):第38頁/共47頁借方與棄方不可避免，若能結(jié)合不同標(biāo)段進行協(xié)調(diào)處理，則不僅可以降低工程造價，還可以維護自然平衡，但須進行調(diào)配安排及合理計算運費。平坦地區(qū)用土量少時可沿路兩側(cè)抽溝取土，結(jié)合路基排水及農(nóng)田灌溉安排，但對于堤頂至坑底高差大及軟弱地基區(qū)域，取土坑易遠(yuǎn)離路基坡腳，并進行坑設(shè)計。廢方能利用應(yīng)盡量加以利用，實在需堆棄也應(yīng)盡量不影響路基，做好相關(guān)設(shè)計，尤其應(yīng)控制廢方的數(shù)量。◆1、取土坑與棄土堆第四節(jié)路基附屬設(shè)施第39頁/共47頁路旁取土坑示意圖：1-路堤；2-取土坑第四節(jié)路基附屬設(shè)施第40頁/共47頁

護坡道有利于降低邊坡平均坡度、保護邊坡穩(wěn)定，軟土地段還有助于路基沉降均勻及路基整體穩(wěn)定。但護坡