培訓(xùn)課件一般路基設(shè)計(jì)

路基路面工程一般路基設(shè)計(jì)路基路面工程一般路基設(shè)計(jì)1

提綱路基設(shè)計(jì)的一般要求

路基的類型與構(gòu)造路基設(shè)計(jì)路基附屬設(shè)施提綱路基設(shè)計(jì)的一般2第一節(jié)路基設(shè)計(jì)的一般要求第一節(jié)路基設(shè)計(jì)的一般要求3一、路基承受的力主要有三種：土體本身的自重路面結(jié)構(gòu)的重力行車荷載二、路基設(shè)計(jì)的幾個(gè)基本要求：1、路基頂面以下0.8m深度內(nèi)，應(yīng)保證其強(qiáng)度與穩(wěn)定性，根據(jù)路基路面綜合設(shè)計(jì)的原則確定。2、在路基的整體結(jié)構(gòu)中還必需包括各項(xiàng)附屬設(shè)施。3、注意路基橫斷面形式的選用：一般路基通常指在良好的地質(zhì)與水文等條件下，填方高度和挖方深度不大的路基，直接選用典型斷面圖。對(duì)于超過規(guī)范規(guī)定的高填、深挖路基，以及地質(zhì)和水文等條件特殊的路基，為確保路基具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，需要進(jìn)行個(gè)別設(shè)計(jì)和驗(yàn)算。一、路基承受的力主要有三種：土體本身的自重路面結(jié)構(gòu)的重力行車4第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造第二節(jié)路基的類型與構(gòu)造5路堤路塹填挖結(jié)合路基橫斷面的三種典型形式路堤是指全部用巖土填筑而成的路基。

路塹是指全部在天然地面開挖而成的路基。

當(dāng)天然地面橫坡大，且路基較寬，需要一側(cè)開挖而另一側(cè)填筑時(shí)，為填挖結(jié)合路基，也稱為半填半挖路基。

路堤路塹填挖結(jié)合路基橫斷面的三種典型形式路堤是指全部用巖土填6培訓(xùn)ppt課件一般路基設(shè)計(jì)7培訓(xùn)ppt課件一般路基設(shè)計(jì)8培訓(xùn)ppt課件一般路基設(shè)計(jì)9一、路堤矮路堤高路堤一般路堤路堤的幾種常見橫斷面形式形式填土高度小于1.0m－1.5m，平坦地區(qū)取土困難時(shí)選用。填土高度大于18m－20m。填土高度大于1.5m－18m設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意滿足最小填土高度的要求，使路基處于干燥或中濕狀態(tài)。路基兩側(cè)均應(yīng)設(shè)邊溝。矮路堤的高度通常接近或小于路基工作區(qū)的深度，除填方路堤本身要求滿足規(guī)定的施工要求外，天然地面也應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)，達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度，必要時(shí)進(jìn)行換土或加固處理，以保證路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

填方高度不大，h=2—3m時(shí)，可在路基兩側(cè)設(shè)置取土坑，使之與排水溝渠結(jié)合。為保護(hù)填方坡腳不受流水侵害，可在坡腳與溝渠之間預(yù)留1—2m甚至大于4m寬度的護(hù)坡道。地面橫坡較陡時(shí)，為防止填方路堤沿山坡向下滑動(dòng)，應(yīng)將天然地面挖成臺(tái)階，或設(shè)置石砌護(hù)腳。高路堤和浸水路堤的邊坡可采用上陡下緩的折線形式或臺(tái)階形式，如在邊坡中部設(shè)置護(hù)坡道。高路堤和浸水路堤的邊坡，須采取適當(dāng)?shù)钠旅娣雷o(hù)和加固措施，如鋪草皮、砌石等。一、路堤矮路堤高路堤一般路堤路堤的幾種常見橫斷面形式形式填土10二、路塹全挖路基半山洞路基臺(tái)口式路基路塹的幾種常見橫斷面形式形式挖方邊坡視高度和巖土層情況設(shè)置成直線或折線;挖方邊坡的坡腳處設(shè)置邊溝，以匯集和排除路基范圍內(nèi)的地表徑流；路塹的上方應(yīng)設(shè)置截水溝，以攔截和排除流向路基的地表徑流。挖方棄土可堆放在路塹的下方；邊坡坡面易風(fēng)化時(shí)，在坡腳處設(shè)置0.5—1.Om的碎落臺(tái)，坡面可采用防護(hù)措施。陡峻山坡上的半路塹，路中線宜向內(nèi)側(cè)移動(dòng)，盡量采用臺(tái)口式路基(圖3-2b)，避免路基外側(cè)的少量填方。遇有整體性的堅(jiān)硬巖層，為節(jié)省石方工程，可采用半山洞路基(圖3-2c)。

對(duì)路塹以下的天然地基，要人工壓實(shí)至規(guī)定的實(shí)程度；必要時(shí)還應(yīng)翻挖，重新分層填筑、換土或進(jìn)行加固處理，采取加鋪隔離層；設(shè)置必要的排水設(shè)施。挖方路基處地下水文狀況不良時(shí)，要采取治理措施：二、路塹全挖路基半山洞路基臺(tái)口式路基路塹的幾種常見橫斷面形式11三、半填半挖路基填方部分的局部路段，如遇原地面的短缺口，可采用砌石護(hù)肩。(C)如果填方量較大，也可就近利用廢石方，砌筑護(hù)坡或護(hù)墻，石砌護(hù)坡和護(hù)墻相當(dāng)于簡易式擋土墻，承受一定的側(cè)向壓力。(d,e)

有時(shí)填方部分需要設(shè)置路肩(或路堤)式擋土墻，確保路基穩(wěn)定，進(jìn)一步壓縮用地寬度。(f)

如果填方部分懸空，而縱向又有適當(dāng)?shù)幕鶐r時(shí)，則可以沿路基縱向建成半山橋路基(g)

三、半填半挖路基填方部分的局部路段，如遇原地面的短缺口，可采12第三節(jié)路基設(shè)計(jì)第三節(jié)路基設(shè)計(jì)13一般路基設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容：(1)選擇路基斷面形式，確定路基寬度與路基高度；(2)選擇路堤填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；(3)確定邊坡形狀與坡度；(4)路基排水系統(tǒng)布置和排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(5)坡面防護(hù)與加固設(shè)計(jì)；(6)附屬設(shè)施設(shè)計(jì)。

一般路基設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容：(1)選擇路基斷面形式，確定路基寬14一、路基寬度：為行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和。路面寬度根據(jù)設(shè)計(jì)通行能力及交通量大小而定，一般每個(gè)車道寬度為3.50—3.75m；路肩寬度盡可能增大，一般取1-3m，各級(jí)公路路基寬度按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖3-4和表3-1（略）所示。一、路基寬度：為行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和。路面寬度根據(jù)15高速公路、一級(jí)公路路基標(biāo)準(zhǔn)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高速公路、一級(jí)公路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面路基路肩車16二、三、四級(jí)公路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面路基路肩車道路肩硬路肩車道土路肩車道三、四級(jí)公路一般情況二級(jí)公路加寬硬路肩時(shí)二、三、四級(jí)公路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面路基路肩車道路肩硬路肩車道17二、路基高度路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開挖深度，是路基中心線處設(shè)計(jì)標(biāo)高和地面標(biāo)高之差。路基兩側(cè)邊坡的高度是指填方坡腳或挖露坡頂與路基邊緣的相對(duì)高差。所以路基高度有中心高度與邊坡高度之分。確定路基填挖高度時(shí)，綜合考慮路線縱坡、路基穩(wěn)定性、工程經(jīng)濟(jì)性等；盡量避免高路堤、深路塹的使用；沿河及受水浸淹的路基，其高度≥設(shè)計(jì)水位＋0.5m＋壅水高度＋波浪侵襲高度，以保證路基不致淹沒，并據(jù)此進(jìn)行路基的防護(hù)與加固。掌握概念注意的問題二、路基高度路基高度是指路堤的填筑高度和路塹的開挖深度，是路18三、路基邊坡坡度路基邊坡坡度：邊坡高度H與邊坡寬度b之比值表示，并取H=1。掌握概念影響因素：邊坡的高度和邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素。三、路基邊坡坡度路基邊坡坡度：邊坡高度H與邊坡寬度b之比值表19路堤邊坡坡度一般路堤邊坡坡度可根據(jù)填料種類和邊坡高度按表3-3（略）所列的坡度選用。路堤邊坡高度超過表列數(shù)值時(shí)，屬高路堤，應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計(jì)。沿河浸水路堤的邊坡坡度，在設(shè)計(jì)水位以下可采用1：1.75-1：20，在常水位以下部分可采用1：2.0—1：3.0。當(dāng)公路沿線有大量天然石料或路塹開挖的廢石方時(shí)，可用以填筑路堤。填石路堤應(yīng)由不易風(fēng)化的較大石塊砌筑，邊坡坡度一般可用1：1。陡坡上的路基填方可采用砌石，砌石頂寬一律采用0.8m基底面以1：5的坡率向路基內(nèi)傾斜，砌石高度H一般為2—15m，墻的內(nèi)外坡依砌石高度，按表3—4選用。在地震地區(qū)，應(yīng)參照《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。高速公路和一級(jí)公路的路堤，邊坡高度大于表3-5的規(guī)定時(shí)，應(yīng)放緩邊坡坡度。路堤邊坡坡度一般路堤邊坡坡度可根據(jù)填料種類和邊坡高度按表3-20路塹邊坡坡度路塹是從天然地層中開挖出來的路基結(jié)構(gòu)物；在遇到工程地質(zhì)或水文地質(zhì)條件不良的地層時(shí)，應(yīng)盡量使路線避繞它；而對(duì)于穩(wěn)定的地層，則應(yīng)考慮開挖后，是否會(huì)由于減少支承，坡面風(fēng)化加劇而引起失穩(wěn)。地質(zhì)構(gòu)造特征、巖石的風(fēng)化和破碎程度、土層的成因類型、地面水和地下水的影響、坡面的朝向以及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等都會(huì)影響路塹邊坡的穩(wěn)定性；土質(zhì)路塹邊坡，應(yīng)根據(jù)邊坡高度、土的密實(shí)程度、地下水和地面水的情況、土的成因及生成時(shí)代等因素，參照表3—6，表3—7選定巖石路塹邊坡，一般根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造與巖石特性，對(duì)照相似工程的成功經(jīng)驗(yàn)選定邊坡坡率。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)這些因素參照表3—8和表3-9選定。在地震地區(qū)的巖石路塹邊坡坡率應(yīng)參考《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，當(dāng)巖石路塹邊坡高度超過10m時(shí)，邊坡坡度應(yīng)按表3-10采用。路塹邊坡坡度路塹是從天然地層中開挖出來的路基結(jié)構(gòu)物；地質(zhì)構(gòu)造21四、路基壓實(shí)1.壓實(shí)目的：2.壓實(shí)土的特性：

進(jìn)行壓實(shí)提高抗變形能力水穩(wěn)定性壓實(shí)時(shí)的含水量土的壓實(shí)效果最佳含水量最大密實(shí)度影響路堤、路塹均需分層壓實(shí)，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，確保路面的使用品質(zhì)和使用壽命。四、路基壓實(shí)1.壓實(shí)目的：2.壓實(shí)土的特性：進(jìn)行壓實(shí)提高抗22圖為粉質(zhì)土的一組密實(shí)度、壓實(shí)時(shí)含水量和抗變形能力的試驗(yàn)結(jié)果。

假定ω0為最佳含水量：①、ω＜ω0

，水潤滑，利于土的移動(dòng)，壓實(shí)程度（干密度）↑，抗變形能力↑；②、ω＞ω0

曲線存在一峰值，水占孔隙大部分體積不易壓縮，抗變形能力反而隨壓實(shí)程度（干密度）↑而↓.圖為粉質(zhì)土的一組密實(shí)度、壓實(shí)時(shí)含水量和抗變形能力的試驗(yàn)結(jié)果。23壓實(shí)土遇水浸濕后，含水量↑，土體積膨脹：水穩(wěn)定性壓實(shí)土的膨脹量土質(zhì)壓實(shí)時(shí)的含水量ω＜ω0時(shí)壓實(shí)的土，膨脹量大ω>ω0時(shí)壓實(shí)的土，膨脹量略小ω＝ω0時(shí)壓實(shí)的土，吸水量、膨脹量最小圖3-8為壓實(shí)土浸濕后抗變形能力的變化情況，同樣可得到在ω0時(shí)壓實(shí)，增加壓實(shí)功能，提高密度，可以得到較高的浸濕后的抗變形能力。

壓實(shí)土遇水浸濕后，含水量↑，土體積膨脹：水穩(wěn)定性壓實(shí)土的膨脹24結(jié)論：土的壓實(shí)效果同壓實(shí)時(shí)的含水量有關(guān)，路基土在最佳含水量狀態(tài)下進(jìn)行壓實(shí)，可以達(dá)到最大密實(shí)度，可以提高抗變形能力和水穩(wěn)定性。

3.路基土壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn):按重型、輕型兩種標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)方法確定。重型擊實(shí)試驗(yàn)方法的壓實(shí)功能相當(dāng)于12-15t壓路機(jī)的碾壓效果。輕型擊實(shí)試驗(yàn)方法的壓實(shí)功能相當(dāng)于6-8t壓路機(jī)的碾壓效果。1.壓實(shí)目的：2.壓實(shí)土的特性：

目前以重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)方法確定較多。結(jié)論：土的壓實(shí)效果同壓實(shí)時(shí)的含水量有關(guān)，路基土在最佳含水量狀25四、路基壓實(shí)4.用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定的最大干密度與最佳含水量是一種理想的狀態(tài)。實(shí)際工程施工時(shí)很難完全達(dá)到百分之百的最大干密度，或者需要付出過多的壓實(shí)功能才能達(dá)到，這從經(jīng)濟(jì)上考慮也是不可取的。

5.壓實(shí)度是以實(shí)際達(dá)到的干密度絕對(duì)值與標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法得到的最大干密度之比值的百分率表征。K實(shí)際上是土在壓實(shí)后接近最大密實(shí)度的程度。6.密實(shí)度是指單位體積內(nèi)土顆粒排列緊密的程度，即單位體積土的重量，常用不包括土體中水分重量的單位體積重量，即干密度作為密實(shí)度的指標(biāo)。四、路基壓實(shí)4.用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定的最大干密度與最佳含水量是26四、路基壓實(shí)7.不同情況壓實(shí)要求不同：表3-13所列為適用于各級(jí)公路的以重型擊實(shí)方法為標(biāo)準(zhǔn)的路床壓實(shí)度和相應(yīng)的路床土最小強(qiáng)度。（80cm范圍內(nèi)）我國《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》針對(duì)各種不同情況提出了不同的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)：路床以下的路基部分一律按重型擊實(shí)試驗(yàn)法求得的最大干密度控制壓實(shí)度。表3-14為各個(gè)等級(jí)公路上路堤和下路堤的壓實(shí)度和路堤最小填土強(qiáng)度。四、路基壓實(shí)7.不同情況壓實(shí)要求不同：表3-13所列為適用于27第四節(jié)路基附屬設(shè)施第四節(jié)路基附屬設(shè)施28取土坑、棄土堆、護(hù)坡道、碎落臺(tái)、堆料坪及錯(cuò)車道等。一、取土坑與棄土堆要合理選擇取土坑或棄土堆的位置。選點(diǎn)時(shí)要兼顧土質(zhì),數(shù)量、用地及運(yùn)輸條件等因素，還必須結(jié)合沿線區(qū)域規(guī)劃、因地制宜，綜合考慮，防止水土流失，維護(hù)自然平衡。平坦地區(qū)，如果用土量較少，可以沿路兩側(cè)設(shè)置取土坑，與路基排水和農(nóng)田灌溉相結(jié)合。為防止坑內(nèi)積水危害路基，當(dāng)?shù)添斉c坑底高差不足2.0m時(shí)，在路基坡腳與坑之間需設(shè)寬度≮1.0m的護(hù)坡平臺(tái)，坑底設(shè)縱橫排水坡及相應(yīng)設(shè)施。河水淹沒地段的橋頭引道近旁，一般不設(shè)取土坑.借方取土坑、棄土堆、護(hù)坡道、碎落臺(tái)、堆料坪及錯(cuò)車道等。一、取土坑29取土坑、棄土堆、護(hù)坡道、碎落臺(tái)、堆料坪及錯(cuò)車道等。一、取土坑與棄土堆路基開挖的廢方，應(yīng)盡量加以利用，如用以加寬路基或加固路堤，填補(bǔ)坑洞或路旁洼地，亦可兼顧農(nóng)田水利或基建等所需，做到變廢為用，棄而不亂。廢方一般選擇路旁低洼地，就近棄堆。沿河路基爆破后的廢石方，往往難以遠(yuǎn)運(yùn)，條件許可時(shí)可以部分占用河道，但要注意河道壓縮后，不致壅水危及上游路基及附近農(nóng)田等。積砂或積雪地段的棄土堆，宜有利于防砂防雪，可設(shè)在迎面一側(cè)，并具有足夠距離。棄方取土坑、棄土堆、護(hù)坡道、碎落臺(tái)、堆料坪及錯(cuò)車道等。一、取土坑30二、護(hù)坡道和碎落臺(tái)1.護(hù)坡道hd護(hù)坡道高度h護(hù)坡道寬度d≤3m1m3~6m2m6~12m2~4m護(hù)坡道是保護(hù)路基邊坡穩(wěn)定性的措施之一，設(shè)置的目的是加寬邊坡橫向距離，減小邊坡平均坡度，同時(shí)也可防止邊溝水流浸濕路基。設(shè)置寬度要兼顧邊坡穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)合理性。二、護(hù)坡道和碎落臺(tái)1.護(hù)坡道hd護(hù)坡道高度h護(hù)坡道寬度d≤331二、護(hù)坡道和碎落臺(tái)2.碎落臺(tái)碎落臺(tái)設(shè)于土質(zhì)或石質(zhì)土的挖方邊坡坡腳處，主要供零星土石碎塊下落時(shí)臨時(shí)堆積，以保護(hù)邊溝不致阻塞，亦有護(hù)坡道的作用。碎落臺(tái)寬度一般為1.0-1.5m，如兼有護(hù)坡作用，可適當(dāng)放寬。碎落臺(tái)上的堆積物應(yīng)定期清理。

碎落臺(tái)碎落臺(tái)二、護(hù)坡道和碎落臺(tái)2.碎落臺(tái)碎落臺(tái)設(shè)于土質(zhì)或石質(zhì)土的挖方邊坡32三、堆料坪與錯(cuò)車道1、堆料坪2、錯(cuò)車道路面養(yǎng)護(hù)用礦質(zhì)材料，可就近選擇路旁合適地點(diǎn)堆置備用。亦可在路肩外緣設(shè)堆料坪。高級(jí)路面或采用機(jī)械化養(yǎng)路的路段，可以不設(shè)，或另設(shè)集中備用料場，以維護(hù)公路外形的視覺平順和景觀優(yōu)美。

單車道公路，由于雙向行車會(huì)車和相互避讓的需要，通常應(yīng)每隔200—500m設(shè)置錯(cuò)車道一處。單車道的路基寬度為4.5m，而錯(cuò)車道地段的路基寬度為6.5m。三、堆料坪與錯(cuò)車道1、堆料坪2、錯(cuò)車道路面養(yǎng)護(hù)用礦質(zhì)材料，33路基基本構(gòu)成示意圖截水溝坡頂邊坡平臺(tái)邊坡排水設(shè)施挖方邊坡邊溝地下排水設(shè)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路基基本構(gòu)成示意圖截水溝坡頂邊坡平臺(tái)邊坡排水設(shè)施挖方邊坡邊溝34一、名詞：路基、路面、路基的水溫狀況、凍脹、翻漿、路基臨界高度、稠度二、思考題：1、理解為滿足車輛運(yùn)行的要求，路基路面應(yīng)具有哪些基本性能？2、影響路基路面穩(wěn)定的因素有哪些？3、簡述不同類別的公路用土，修筑路基時(shí)需要注意哪些問題？4、我國為何要進(jìn)行公路自然區(qū)劃？制定自然區(qū)劃的原則是什么？如何進(jìn)行劃分的？簡要回答在七個(gè)一級(jí)自然區(qū)進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)分別要注意什么問題？5、路基按干濕狀態(tài)不同劃分為哪幾種類型？6、分別簡述對(duì)原有公路和新建公路如何確定路基干濕類型？7、路面結(jié)構(gòu)為什么要分層鋪筑？分為哪幾層？8、簡述路面各結(jié)構(gòu)層的特點(diǎn)、要求及材料？9、路面通常分為哪幾個(gè)等級(jí)？10、試從力學(xué)特性、材料等方面講述柔性路面與剛性路面的區(qū)別？第一章一、名詞：路