《般路基设计》PPT课件

第三章第三章 一般路基设计一般路基设计 3.1 3.1 路基设计的一般要求路基设计的一般要求 3.2 3.2 路基的类型与构造路基的类型与构造 3.3 3.3 路基设计路基设计 3.4 3.4 路基附属设施路基附属设施3.1 3.1 路基设计的一般要求路基设计的一般要求 目的目的:保证路基的强度和稳定性保证路基的强度和稳定性 方法：综合设计方法：综合设计,包括选择合适的路基横断面形式和包括选择合适的路基横断面形式和各项附属设施。设计要各项附属设施。设计要符合环保、地质、水文等要符合环保、地质、水文等要求；求；地质条件、地址参数明确；地质条件、地址参数明确；避免高路堤与深路避免高路堤与深路堑；提倡采用成熟的新技术、新材料和新结构；符堑；提倡采用成熟的新技术、新材料和新结构；符合经济性的要求。合经济性的要求。3.2 3.2 路基的类型与构造路基的类型与构造典型横断面典型横断面:路堤：路堤：指用岩土填筑而成的结构物。指用岩土填筑而成的结构物。路堑：路堑：指全部在原地面开挖而成的结构物。指全部在原地面开挖而成的结构物。半填半挖横断面：半填半挖横断面：指原地面横坡度较大，且路基较宽，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、丘陵区。于山区、丘陵区。依依据据路路堤堤高高度度分分 类类 矮路堤：矮路堤：h h1.01.01.5m1.5m 一般路堤：一般路堤：h h1.51.518m18m 高路堤：土质高路堤：土质h18mh18m 岩质岩质 h20m h20m 适应于平坦地区或者取土困难地区适应于平坦地区或者取土困难地区 需要设边沟需要设边沟 需对土基作特殊处理需对土基作特殊处理通常，一般路堤可以结合当地的地形、通常，一般路堤可以结合当地的地形、地质情况，直接套用标准横断面图，而地质情况，直接套用标准横断面图，而不必进行个别论证和验算不必进行个别论证和验算土方量特别大，占地多；行车条件差土方量特别大，占地多；行车条件差 宜采用折线型或梯形边坡。宜采用折线型或梯形边坡。1 1、路堤、路堤 路基顶面高于原地面的填方路基，称为路堤路基顶面高于原地面的填方路基，称为路堤。断面由顶宽、边坡坡度、。断面由顶宽、边坡坡度、护坡道、边沟、支挡结构、坡面防护等组成。护坡道、边沟、支挡结构、坡面防护等组成。填土高度填土高度（H）：路肩边缘至原地面的高度。）：路肩边缘至原地面的高度。一般路堑（一般路堑（h20m）深路堑（深路堑（h 20m）2 2、路堑、路堑3 3、半填半挖、半填半挖3.3 3.3 路基设计路基设计 一般路基设计包括如下内容：一般路基设计包括如下内容：选择路基横断面形式，确定路基宽度与高度；选择路基横断面形式，确定路基宽度与高度；选择路基填料与压实标准；选择路基填料与压实标准；确定边坡形状与坡度；确定边坡形状与坡度；路基排水系统布置与排水结构设计；路基排水系统布置与排水结构设计；坡面防护与加固设计；坡面防护与加固设计；附属设施设计附属设施设计 本知识点只介绍路基宽度、高度、边坡坡度，其他本知识点只介绍路基宽度、高度、边坡坡度，其他内容在相应在知识点中讲解。内容在相应在知识点中讲解。1、路基宽度、路基宽度l 路基宽度路基宽度包括行车道（路面）宽度和两侧路肩宽度，高等级公路还包括中包括行车道（路面）宽度和两侧路肩宽度，高等级公路还包括中央分隔带、路缘带、变速车道、紧急停车道，见图央分隔带、路缘带、变速车道、紧急停车道，见图3-5。l 路基设计宽度根据设计通行能力和交通量大小而定，一般每个车道宽度为路基设计宽度根据设计通行能力和交通量大小而定，一般每个车道宽度为3.503.75m，城镇近郊和技术等级高的公路，路肩尽可能宽，一般，城镇近郊和技术等级高的公路，路肩尽可能宽，一般13m，并铺筑硬路肩，以保证路面行车不受干扰。，并铺筑硬路肩，以保证路面行车不受干扰。各级公路路基宽度各级公路路基宽度 表表3-1各级公路路基宽度按各级公路路基宽度按公路工程技术标准公路工程技术标准（TJGB012003）的规定进行设计，见表的规定进行设计，见表3-1。2、路基高度路基高度l 指路堤的填筑高度和开挖深度，是路基设计标高与原地面标高之差。指路堤的填筑高度和开挖深度，是路基设计标高与原地面标高之差。l 中心高度中心高度：指路基中心线处设计标高与原地面标高之差。：指路基中心线处设计标高与原地面标高之差。l 边坡高度边坡高度：指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。：指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。l 路基高度确定路基高度确定:首先从路基的强度和稳定性要求出发，保证路基上部首先从路基的强度和稳定性要求出发，保证路基上部（路床部分）处于干燥或中湿状态，根据临界高度结合公路沿线具体（路床部分）处于干燥或中湿状态，根据临界高度结合公路沿线具体条件和排水防护措施确定最小填土高度；再考虑纵坡要求和工程经济条件和排水防护措施确定最小填土高度；再考虑纵坡要求和工程经济等因素确定填挖高度。等因素确定填挖高度。3、路基边坡坡度、路基边坡坡度指边坡高度指边坡高度H与边坡宽度与边坡宽度b的比值。即：的比值。即：(3-2-1)l 取取H=1，则，则 H/b=1：m或或H/b=1：n；称；称m,n为坡率。如图为坡率。如图3-7。l 边坡坡度根据边坡高度、土的类别及密实度不同，按路堤、边坡坡度根据边坡高度、土的类别及密实度不同，按路堤、路堑分别选取。路堑分别选取。bHtg路基边坡较高时，可采用折线式边坡或台阶式边坡。路基边坡较高时，可采用折线式边坡或台阶式边坡。路堑的折线式边坡上部缓，下部陡；路堑的折线式边坡上部缓，下部陡；路堤的折线式边坡上部陡，下部缓。路堤的折线式边坡上部陡，下部缓。边坡台阶还可兼作边坡施工和养护时的工作平台。边坡台阶还可兼作边坡施工和养护时的工作平台。l 路基边坡形式有：直线形、曲线形、台阶形、折线形四种。路基边坡形式有：直线形、曲线形、台阶形、折线形四种。（1）路堤边坡）路堤边坡 地质情况良好的地质情况良好的土质路堤土质路堤可参照表可参照表3-2选定其边坡坡选定其边坡坡 度。如填土边坡高度超过度。如填土边坡高度超过20m，应进行单独设计，由，应进行单独设计，由 边坡稳定性分析确定坡度。边坡稳定性分析确定坡度。填料类别填料类别边坡坡率边坡坡率上部高度（上部高度（H8m）下部高度（下部高度（H 12m）细粒土细粒土1：1.51：1.75粗粒土粗粒土1：1.51：1.75巨粒土巨粒土1：1.31：1.5路堤边坡坡度表路堤边坡坡度表 表表3-2 砌石边坡砌石边坡l 填石或砌石路堤通常用于浸水、陡坡、高边坡或高填方地段。填石或砌石路堤通常用于浸水、陡坡、高边坡或高填方地段。l 边坡坡度视填石或砌石的情况而定，通常陡于土质边坡。边坡坡度视填石或砌石的情况而定，通常陡于土质边坡。l 砌石顶宽一律采用砌石顶宽一律采用0.8m，基底面以，基底面以1:5的坡度向路基内侧倾斜，砌的坡度向路基内侧倾斜，砌石高度一般为石高度一般为215m。l 墙的内外坡坡度依砌石高度按表墙的内外坡坡度依砌石高度按表3-3选定。选定。序号序号高度（高度（m）内坡坡度内坡坡度外坡坡度外坡坡度151：0.31：.52101：0.51：0.673151：0.61：0.75砌石边坡坡度表砌石边坡坡度表 表表3-3 （2）路堑边坡）路堑边坡 土质挖方边坡土质挖方边坡l 土质路堑边坡形式及坡率应根据工程地质条件、边坡高度、排水措施、土质路堑边坡形式及坡率应根据工程地质条件、边坡高度、排水措施、施工方法，结合自然山坡和人工边坡的的调查和力学分析确定。施工方法，结合自然山坡和人工边坡的的调查和力学分析确定。l 边坡高度不大于边坡高度不大于20m时，边坡坡率不宜大于表时，边坡坡率不宜大于表3-4之规定之规定l 边坡高度大于边坡高度大于20m时，应进行单独设计，由边坡稳定性分析确定坡度时，应进行单独设计，由边坡稳定性分析确定坡度土的类别土的类别边坡坡率边坡坡率粘土、粉质粘土、塑性指数大于粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土的粉土1：1中密以上的中砂、粗砂、砂砾中密以上的中砂、粗砂、砂砾1：1.5卵石土、碎石土、圆砾土、角卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土砾土胶结和密实胶结和密实1：0.75中密中密1：1土质挖方边坡坡度表土质挖方边坡坡度表 表表3-4 石质挖方边坡石质挖方边坡l 岩质挖方边坡形式及坡度一般应根据地质构造与岩石特性、边坡高度、施岩质挖方边坡形式及坡度一般应根据地质构造与岩石特性、边坡高度、施工方法，类比相似工程的成功经验选定。工方法，类比相似工程的成功经验选定。l 边坡高度小于边坡高度小于30m时，边坡坡度不宜大于表时，边坡坡度不宜大于表3-5之规之规 定，定，l 岩质边坡高度大于岩质边坡高度大于30m时，应进行单独设计，由边坡稳定性分析确定坡度。时，应进行单独设计，由边坡稳定性分析确定坡度。边坡岩体类型边坡岩体类型风风化化破碎程度破碎程度边坡坡率边坡坡率H15m15m H30m类类未风化、微风化未风化、微风化1:0.11:0.31:0.11:0.3弱风化弱风化1:0.11:0.31:0.31:0.5类类未风化、微风化未风化、微风化1:0.11:0.31:0.31:0.5弱风化弱风化1:0.31:0.51:0.51:0.75类类未风化、微风化未风化、微风化1:0.31:0.5弱风化弱风化1:0.51:0.75类类弱风化弱风化1:0.51:1弱风化弱风化1:0.51:1岩石挖方边坡坡度表岩石挖方边坡坡度表 表表3-54 4、路基压实、路基压实 路基压实的作用是提高填料的密实度，减小孔隙率；增强路基压实的作用是提高填料的密实度，减小孔隙率；增强填料颗粒之间的接触面，增大凝聚力或嵌挤力，提高内摩阻力，填料颗粒之间的接触面，增大凝聚力或嵌挤力，提高内摩阻力，减少形变，为路基的工作提供良好的基础减少形变，为路基的工作提供良好的基础。详细内容见详细内容见“第第八章土质路基施工八章土质路基施工”1、取土坑与弃土堆、取土坑与弃土堆3.4 3.4 路基附属设施路基附属设施 （1）取土坑）取土坑 路线外集中取土坑，应结合路基排水、施工，做出统一设计；路线外集中取土坑，应结合路基排水、施工，做出统一设计；取土坑至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定；取土坑至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定；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；兼作排水的，深度不宜超过地下水位，纵坡不应小于兼作排水的，深度不宜超过地下水位，纵坡不应小于0.2%；应采取必要的排水、防护和绿化措施，避免水土流失。应采取必要的排水、防护和绿化措施，避免水土流失。张家港的暨阳湖，是修高速时的取土坑（2）弃土堆）弃土堆 应当与当地农田建设和自然环境相结合；应当与当地农田建设和自然环境相结合；不得影响路基稳定和斜坡稳定；不得影响路基稳定和斜坡稳定；弃土堆应堆放规则，适当碾压，采取必要的排水、防护和弃土堆应堆放规则，适当碾压，采取必要的排水、防护和绿化；绿化；沿河弃土时，应避免弃土阻塞、污染河道；沿河弃土时，应避免弃土阻塞、污染河道；风沙或风吹雪路段，应设置在迎风一侧，与路基有足够的风沙或风吹雪路段，应设置在迎风一侧，与路基有足够的距离。距离。2、护坡道和碎落台、护坡道和碎落台hd护坡道高度护坡道高度h护坡道宽度护坡道宽度d3m1m36m2m612m24m （1）护坡道）护坡道l 用于高边坡和软弱地基地段。护坡道的宽度应符合表用于高边坡和软弱地基地段。护坡道的宽度应符合表3-6的要求。的要求。l 在高边坡路段，设置护坡道（平台）以加宽边坡宽度，降低边坡最终在高边坡路段，设置护坡道（平台）以加宽边坡宽度，降低边坡最终坡度，提高边坡稳定性，还可作为边坡防护施工和养护的工作平台坡度，提高边坡稳定性，还可作为边坡防护施工和养护的工作平台l 在软弱地基路段，在路堤两侧设置护坡道，利用护道的填土重力压制在软弱地基路段，在路堤两侧设置护坡道，利用护道的填土重力压制软土地基向路堤两侧鼓出，防止地基沉陷，故又称之为反压护道软土地基向路堤两侧鼓出，防止地基沉陷，故又称之为反压护道图图3-9 护坡道示意图护坡道示意图护坡道参数表护坡道参数表 表表3-6（2）碎落台）碎落台l用于防止山坡、边坡的碎落物落入边沟或车道，设置在用于防止山坡、边坡的碎落物落入边沟或车道，设置在路堑边坡坡脚、边沟或截水沟的外测；路堑挡土墙或山路堑边坡坡脚、边沟或截水沟的外测；路堑挡土墙或山坡挡土墙的墙顶。坡挡土墙的墙顶。l一般碎落台的宽度为一般碎落台的宽度为1 1-2m2m，有时是边坡平台或挡土墙的，有时是边坡平台或挡土墙的墙顶的宽度，碎落较多时可以采用石砌碎落台。墙顶的宽度，碎落较多时可以采用石砌碎落台。碎落台碎落台碎落台碎落台图图3-10 碎落台示意图碎落台示意图3、堆料坪和错车道、堆料坪和错车道 路面养护用矿质材料，可就近选择路旁合适地点堆置备用。路面养护用矿质材料，可就近选择路旁合适地点堆置备用。亦可在路肩外缘设堆料坪，其面积可结合地形与材料数量而定，亦可在路肩外缘设堆料坪，其面积可结合地形与材料数量而定，高级路面或采用机械化养路的路段，可以不设。高级路面或采用机械化养路的路段，可以不设。单车道公路，由于双向行车会车和相互避让的需要，通常单车道公路，由于双向行车会车和相互避让的需要，通常应每隔应每隔200500m设置错车道一处，长度不小于设置错车道一处，长度不小于30m,前后各前后各有有10的的m出入过渡段出入过渡段.单车道路基宽度一般单车道路基宽度一般4.5m,错车道地段的错车道地段的路基宽度一般为路基宽度一般为6.5m,必须在路基设计时加以考虑必须在路基设计时加以考虑.路基病害的防治措施？路基病害的防治措施？参考答案：参考答案：（）正确设计路基横断面；（）正确设计路基横断面；（）选择良好的路基土，必要时对路基上层（）选择良好的路基土，必要时对路基上层填土作稳定处理；填土作稳定处理；（）采用正确的填筑方法；充分压实路基工（）采用正确的填筑方法；充分压实路基工作范围；作范围；（）适当抬高路基，防止水分进入路基工作（）适当抬高路基，防止水分进入路基工作区范围；区范围；（）合理进行排水设计（包括地表排水、地（）合理进行排水设计（包括地表排水、地下排水、路面结构排水）；下排水、路面结构排水）；（）设置隔离层（隔绝毛细水上升）、隔温（）设置隔离层（隔绝毛细水上升）、隔温层（减少冻深）和砂垫层（疏干路基）；层（减少冻深）和砂垫层（疏干路基）；（）采用边坡防护与加固措施，修筑档土结（）采用边坡防护与加固措施，修筑档土结构物，提高路基整体稳定性。构物，提高路基整体稳定性。1.路基自重应力随深度而增加，车辆荷载路基自重应力随深度而增加，车辆荷载应力随深度而减小。应力随深度而减小。2.就路堤而言，当路基工作区深度大于填土就路堤而言，当路基工作区深度大于填土高度时，荷载作用全部有路堤承担。高度时，荷载作用全部有路堤承担。3.溜方指路堤一部分土体沿滑动面向下滑溜方指路堤一部分土体沿滑动面向下滑移。移。路基的承载能力都用路基的承载能力都用_来表征。来表征。A、回弹模量回弹模量 B、地基反应模量地基反应模量 C、加州承载比加州承载比 D、土基模量土基模量 碎落与崩塌的原因为：碎落与崩塌的原因为：_。A、边坡过陡边坡过陡 B、坡脚未进行必要的支撑坡脚未进行必要的支撑 C、风化、振动、土石夹层风化、振动、土石夹层 D、水的浸湿水的浸湿 引起路基沉降的原因包括：引起路基沉降的原因包括：_。A、筑路材料不良筑路材料不良 B、行车荷载作用行车荷载作用 C、地基承载力不足地基承载力不足 D、施工压实不够施工压实不够 路基横断面形式有哪些类型？路基横断面形式有哪些类型？参考答案：参考答案：路基横断面形式分为路堤、路堑和半挖半填路基路基横断面形式分为路堤、路堑和半挖半填路基三种类型。三种类型。路堤是指路基设计标高高于原地面标高需要借土路堤是指路基设计标高高于原地面标高需要借土填筑而形成的填方路基；填筑而形成的填方路基；路堑是指路基设计标高低于原地面标高需要实施路堑是指路基设计标高低于原地面标高需要实施开挖而形成的挖方路基；开挖而形成的挖方路基；如果路基一侧填筑而另一侧开挖，则称为半挖半如果路基一侧填筑而另一侧开挖，则称为半挖半填路基。填路基。一般路基设计包括内容是什么？一般路基设计包括内容是什么？参考答案：参考答案：选择路基横断面形式，确定路基宽度与选择路基横断面形式，确定路基宽度与高度；高度；选择路基填料与压实标准；选择路基填料与压实标准；确定边坡形状与坡度；确定边坡形状与坡度；路基排水系统布置与排水结构设计；路基排水系统布置与排水结构设计；坡面防护与加固设计；坡面防护与加固设计；附属设施设计附属设施设计.1.填土高度填土高度 H 1.8m 为低路堤。为低路堤。2.高等级公路路基宽度包括行车道（路面）宽度高等级公路路基宽度包括行车道（路面）宽度和两侧路肩宽度。和两侧路肩宽度。3.填石或砌石路堤通常用于浸水、陡坡、高边坡填石或砌石路堤通常用于浸水、陡坡、高边坡或高填方地段。或高填方地段。4.一般碎落台的宽度为一般碎落台的宽度为12m，有时是边坡平台，有时是边坡平台或挡土墙的墙顶的宽度，碎落较多时可以采用石或挡土墙的墙顶的宽度，碎落较多时可以采用石砌碎落台。砌碎落台。路基设计宽度根据设计通行能力和交通量路基设计宽度根据设计通行能力和交通量大小而定，一般每个车道宽度大小而定，一般每个车道宽度为为:_。A、3.503.75 B、3.503.70 C、3.503.80 D、3.553.75 路基上部（路床部分）处于路基上部（路床部分）处于_状态，才能保证路基的强度和稳定性要求。状态，才能保证路基的强度和稳定性要求。A、潮湿潮湿 B、干燥或中湿干燥或中湿 C、干燥干燥 D、过潮湿过潮湿 根据路基根据路基_结合公路沿线具体结合公路沿线具体条件和排水防护措施确定最小填土高度。条件和排水防护措施确定最小填土高度。A、中心高度中心高度 B、边坡高度边坡高度 C、平均稠度平均稠度 D、临界高度临界高度 护坡道（台阶）高度护坡道（台阶）高度h为为36m时，护坡道时，护坡道宽度宽度d为为_m。A、1.5 B、1 C、3 D、2