路基设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,路基设计,1,主要内容,第一节 路基设计的一般要求,第二节 路基的类型与构造,第三节 路基设计,第四节 路基附属设施,2,第一节 核心内容,路基设计内容,路基设计的基本要求,一般路基的概念,路基设计标高,3,第一节 路基设计的一般要求,1,、路基设计内容：,路基设计包括：,横断面设计；,地基处理设计；,路基填料选择；,防护工程设计；,排水工程设计；,关键部位（台背、挡土墙背、涵洞背等）路基设计与施工设计。,4,根据路线平、纵、横设计进行路基布置；,在,荷载应力作用区（路基工作区）,内部分应进行严格碾压施工（特别是路床部分），与路面设计一起进行综合考虑；,必须有确保路基强度与稳定性的,附属设施,，包括路基排水、路基防护与加固、取土坑、弃土堆、护坡道等；,对于,一般路基,，可结合当地情况选用典型断面图或设计规定，,不必进行论证和演算,；对于,高填、深挖路基及地质和水文条件特殊,的路基，须进行,个别设计和验算,。,2,、路基设计的一般要求,第一节 路基设计的一般要求,5,第一节 路基设计的一般要求,3,、一般路基的概念,通常是指,在良好的地质与水文条件下，填方高度（,1.5mh 18,20m,）,一般路堤（,18m,）,2,）路堤按,所处条件,和加固类型分，有：,浸水路堤,护脚路堤,挖沟填筑路堤 等,第二节 路基的类型与构造,10,第二节 路基的类型与构造,（,a,）,矮路堤,（,b,）,一般路堤,（,c,）,浸水路堤,（,d,）,护脚路堤,（,e,）,挖沟填筑路堤,路堤断面形式,路堤（,embankment,）,在天然地面上用土或石填筑的具有一定密实度的线路建筑物。,路堤结构：,路基填料的选择与密实度控制在路基设计、施工中最为重要。,11,第二节 路基的类型与构造,（,a,）,全挖路堑,（,b,）,台口式路堑,（,c,）,半山洞路堑,路堑断面形式,路堑,cutting,：,是指全部在原地面开挖而成的路基或低于原地面的挖方路基。,作用：,缓和道路纵坡或越岭线穿越岭口控制标高；,危害,：,破坏了厚地层的天然平衡状态，不利于排水，通风；,3,、,路堑的类型与构造要求,12,第二节 路基的类型与构造,半填半挖断面形式,（,a,）,一般填挖路基,（,b,）,矮挡土墙路基,（,c,）,护肩路基,（,d,） （,e,）,砌石路基,（,f,）,挡墙路基,（,g,）,半山桥路基,4,、半填半挖式路基,【,part-cut & part-fill,】,指的是在一个横断面内，部分为路堤、部分为路堑的路基。,13,第二节 路基的类型与构造,5,、,一般路堤和矮路堤,的构造要求,：,1,）满足最小填土高度要求；,2,）,因工作区可能涉及到天然地面,，除填方路堤须满足施工要求外，,天然地基必须压实,，必要时须换土或进行加固；,3,）可结合,两侧排水沟,进行挖土填筑路基，可在路基侧设置护坡道；,4,）对,地面,纵、横坡较陡处必须挖台阶再填筑，从而保证路基不沿坡向有滑动可能性；,5,）必要时可,设置石砌护脚,进行路基防护。,14,第二节 路基的类型与构造,6,、,高路堤及浸水路堤,的构造要求,：,1,）必须进行个别设计；,2,）边坡可采用上陡下缓的,折线形式或台阶形式,；,3,）边坡表面须采取适当的,防护或加固措施,。,15,7,、,路堑,的构造要求：,1,）边坡可设置为,直线或折线,；,2,）挖方边坡坡脚处须设置,边沟,；,3,）路堑上方应设置,截水沟,；,4,）坡面易风化时须采取防护措施，并设,碎落台；,5,）挖方路基下天然地基必须,人工压实,，必要时应翻挖重填、换土或进行,加固处理,。,8,、半填半挖路基,的构造要求：,1,）对路堤和路堑的要求都应满足；,2,）压缩用地宽度及减小填方量时，可在填方侧设,护坡或护墙,，也可设置护肩墙或路堤墙，特殊时可设半山桥路基。,第二节 路基的类型与构造,16,第二节 路基的类型与构造,讨论：,矮路堤有什么特点？如何合理使用矮路堤？,美国公路,一般采用什么路基？,17,第三节 核心内容,一般路基设计的内容,路基宽度的概念,路基高度的概念,路基的边坡波度,路基压实,18,选择路基断面型式，确定路基宽度与路基高度；,确定边坡形状与坡度；,选择路基填料与压实标准；,路基排水系统布置与排水结构设计；,坡面防护与加固设计；,附属设施设计。,1,、一般路基设计的内容,第三节 路基设计,19,（,1,）路基宽度的概念：,路基宽度,为行车道、路肩、中间带、变速车道、爬坡车道等宽度之和，一般可理解为土路肩外边缘之间的距离。,（,2,）路基宽度的确定原则,须考虑占用土地及生态问题，应尽可能少占农田、考虑填挖平衡以减少取土开挖、防止水土流失以维护生态平衡。,2,、路基宽度设计,第三节 路基设计,20,公路路基宽度图,a),高速公路和一级公路,b,）二、三、四级公路,第三节 路基设计,21,第三节 路基设计,2,、路基宽度设计,（,3,）路基宽度的确定,行车道,：，,与车辆宽度、设计交通量、交通组成和汽车行驶速度等有关；,路肩,：,高速公路、一级公路的平原微丘区，有条件时路肩宽度宜采用的硬路肩。,中间带,：,最小中间带宽度随公路等级、地形条件变化在之间，特殊情况下可减至。中间带的宽度根据行车带以外的侧向余宽，防止驶入对向行车带护栏、防眩网、交叉公路的桥墩等所需的设置带宽度而定。,变速车道,：,高速公路和一级公路，当纵坡大于时，可沿上坡方向设爬坡车道，爬坡车道的宽度一般为米。,爬坡车道,：,高速公路互通式立体交叉、服务区、车站等处，应设置变速车道。变速车道的宽度一般为米。,22,第三节 路基设计,（,4,）技术标准,23,第三节 路基设计,（,4,）技术标准,24,第三节 路基设计,路面结构,面层,基层,底基层,上路床,下路床,上路堤,下路堤,a,b,讨论：,路基宽度？,a,？,b,？ 哪一个是路基宽度？,25,路基高度,：,是指路堤的填筑高度或路堑的开挖深度，一般为,路基设计标高,与,原地面,(,中心线,),标高之差；由于原地面不平整，因此还有边坡高度。,路基高度的确定：,路基高度,结合公路路线纵断面、排水及防护措施确定，同时与路基临界高度结合；应使路肩边缘高出地面积水，并考虑地面水、地下水、毛细水和冰冻作用对,路基强度和稳定性,的影响。,高路堤及深路堑,的判别标准以边坡高度为依据；,沿河及受水浸淹路基,的高度应大于：设计洪水位,+,壅水高度,+,波浪侵袭高度,。当路基高度不符合规定时，可采取降低水位、设置毛细水隔断层等措施。,3,、路基高度设计,第三节 路基设计,26,第三节 路基设计,讨论：,路基高度？,a? b? c?,有路拱又怎么办？,路面结构,面层,基层,底基层,上路床,下路床,上路堤,下路堤,a,b,c,27,路基边坡概念,：用边坡高度与边坡宽度之比,H:b,的形式表示，并取,H=1,计算为,1:m,（路堤）或,1:n,（路堑）的形式表示边坡坡率。,边坡坡度的大小，取决于边坡的土质、岩石的性质及,水文地质条件,等,自然因素,和边坡的高度。,路基边坡坡度,的大小直接影响路基的整体稳定性及土石方量和施工难易程度；,一般路基的边坡坡度应通过,设计验算确定,，也可根据多年工程实践经验和设计规范推荐的数值进行采用；,4,、路基的边坡坡度,第三节 路基设计,28,（,1,）常用的,路堤边坡,坡度,：,1,）一般路堤边坡坡度,：,1,：,1.5,1,：,1.3,巨粒土,1,：,1.75,1,：,1.5,粗粒土,1,：,1.75,1,：,1.5,细粒土,下部,（,H,12m,）,上部,（,H,8m,）,边坡坡率,填料类别,路堤边坡坡度表,路基边坡坡度示意图,第三节 路基设计,29,2,）高路堤及沿河浸水路堤：单独设计,3,）填石路堤：用大于,25cm,不易风化的石块砌筑， 坡度可用,1:1,；,4,）陡坡填方可采用砌石护墙：顶宽，基底以,1:5,向内斜，,H=215m,；,1,：,0.75,1,：,0.6,15,3,1,：,0.67,1,：,0.5,10,2,1,：,0.5,1,：,0.3,5,1,外坡坡度,内坡坡度,高度（,m,）,序号,砌石边坡坡度表,5,）地震地区边坡高度极限值,3m,6m,粗粒土（细砂、极细砂除外）,10m,15m,岩块和细粒土（粉性土和有机质土除外）,9,8,基本烈度,填料,路堤高坡高度限制（,m),第三节 路基设计,30,（,2,）,常用的,路堑边坡,坡度：,1,）,路堑边坡设计,时应考虑地貌、地质构造上的整体稳定性，不良情况时应使路线避绕，稳定的地质也应考虑开挖后能否造成坡面减少支承而引起失稳；,2,）,土质路堑边坡坡度,：,1,：,1,中密,1,：,0.75,胶结和密实,卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土,1,：,1.5,中密以上的中砂、粗砂、砾砂,1,：,1,粘土、粉质粘土、塑性指数大于,3,的粉土,边坡坡率,土的类别,土质挖方边坡坡度表,细粒土密实度很高，粗颗粒之间呈弱胶结，试坑用镐开挖很困难，天然坡面可以陡立,胶结,试坑坑壁稳定,，开挖困难，土块用手使力才能破碎，从坑壁取出大颗粒处能保持凹面,形状,密实,天然坡面不易陡立，试坑坑壁有掉块现象，部分需用镐开挖,中密,铁锨很容易铲入土中，试坑坑壁容易坍塌,较松,试坑开挖情况,分级,土的密实程度划分表,第三节 路基设计,31,3,）岩石路堑边坡坡度,边坡岩体类型,风化程度,边坡坡率,H15m,15mH30m,类,未风化、微风化,1,：,0.1,1,：,0.3,1,：,0.1,1,：,0.3,弱风化,1,：,0.1,1,：,0.3,1,：,0.3,1,：,0.5,类,未风化、微风化,1,：,0.1,1,：,0.3,1,：,0.3,1,：,0.5,弱风化,1,：,0.3,1,：,0.5,1,：,0.5,1,：,0.75,类,未风化、微风化,1,：,0.3,1,：,0.5,弱风化,1,：,0.5,1,：,0.75,类,弱风化,1,：,0.5,1,：,1,强风化,1,：,0.75,1,：,1,岩石挖方边坡坡度表,第三节 路基设计,32,岩体完整程度,结构面结合程度,结构面产状,直立边坡自稳能力,完整,结构面结合良好或一般,外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角大于,75,或小于,35,30m,高边坡长期稳定，偶有掉块,完整,结构面结合良好或一般,外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角,35,75,15m,高的边坡稳定，,15m,30m,高的边坡欠稳定,完整,结构面结合差,外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角大于,75,或小于,35,较完整,结构面结合良好或一般或差,外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角小于,35,有内侧结构面,边坡出现局部塌落,完整,结构面结合差,外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角,35,75,8m,高的边坡稳定，,15m,高的边坡欠稳定,较完整,结构面结合良好或一般,外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角,35,75,较完整,结构面结合差,外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角大于,75,或小于,35,较完整,（破碎镶嵌）,结构面结合良好或一般,结构面无明显规律,较完整,结构面结合差或很差,外倾结构面以层面为主，倾角多为,35,75,8m,高的边坡不稳定,不完整,（散体、破碎）,结构面结合很差,岩质边坡的岩体分类,第三节 路基设计,33,4,）,H10m,时,地震地区岩石路堑边坡坡率,0.75,巨块状整体结构,结构面,1,2,组，以构造节理或层面为主，密闭型,完整,完整性系数,结构类型,结构面发育程度,岩体完整程度,岩石种类,基本烈度,8,9,风化岩石,1:0.61:1.5,1:0.751:1.5,一般岩石,1:0.11:0.5,1:0.21:0.6,坚 石,1:0.1,直立,1:0.1,直立,第三节 路基设计,34,（,1,）压实的意义,:,分层压实致密的路基,能防止水分干湿作用引起的自然沉陷,和,行车荷载反复作用产生的压密变形,，从而确保路面的使用品质和使用寿命。,（,2,）路基填料的选择,-,CBR,符合要求,（,3,）路堤的压实,-,满足要求,（,4,）路堑的压实,:,一般天然土体的密实程度都不能满足路基设计要求，有必要挖开后再分层填筑压实，使其达到一定的均匀密实要求。（,开挖的山体如何办？,）, 5,、,路基的压实,第三节 路基设计,35,1,）,低于最佳含水量,时容易提高密实度，从而增强抗变形能力和强度，,高于最佳含水量,时则难以获得高的密实度；,2,）压实土,遇水浸湿含水量增长的程度,与压实时的含水量及土质有关，在接近或略大于最佳含水量时压实的土，其吸水量与膨胀量最小，最稳定；,3,）,压实土浸湿后的抗变形能力,：在,0,时压实的土可望得到最高的浸湿后的抗变形能力，同时，增加压实功、提高密度可以得到较高的浸湿后的抗变形能力。,第三节 路基设计,（,5,）压实土的特性,36,项目分类,路面以下深度（,m,）,路床土最小强度（,CBR)(%,）,压实度（,%,）,高速一级,二级,三四级,高速一级,二级,三四级,填方,路基,0,0.3,8,6,5,96,95,94,0.3,0.8,5,4,3,96,95,94,零填及,挖方路基,0,0.3,8,6,5,96,95,94,0.3,0.8,5,4,3,96,95,路基土最小强度和,压实度要求,类别,路床顶以下深度（,m,）,压实度（,%,）,填土最小强度,(CBR)(%),高速公路,一级公路,二级公路,三、四级公路,高速公路,一级公路,二级公路,三、四级公路,上路堤,0.80,1.50,94,94,93,4,3,3,下路堤,1.50,以下,93,92,90,3,2,2,路堤压实度,及路堤填土最小强度要求,第三节 路基设计,（,6,）压实度标准,:,37,第三节 路基设计,（,7,）土的压实技术,:,38,借方与弃方,不可避免，若能结合不同标段进行协调处理，则不仅可以降低工程造价，还可以维护自然平衡，但须进行调配安排及合理计算运费。,平坦地区,用土量少时可沿路两侧抽沟取土，结合路基排水及农田灌溉安排，但对于堤顶至坑底高差大及软弱地基区域，取土坑易远离路基坡脚，并进行坑设计。,废方,能利用应尽量加以利用，实在需堆弃也应尽量不影响路基，做好相关设计，尤其应控制废方的数量。,1,、取土坑与弃土堆,第四节 路基附属设施,39,路旁取土坑示意图：,1-,路堤；,2-,取土坑,第四节 路基附属设施,40,护坡道,有利于降低边坡平均坡度、保护边坡稳定，软土地段还有助于路基沉降均匀及路基整体稳定。但护坡道设置涉及到土地占用及工程经济，应兼顾好稳定与经济合理性。,碎落台,设于挖方边坡坡脚处，保护边沟不被碎落的土石块堵塞，也可同时兼起护坡道作用。,2,、护坡道与碎落台,第四节 路基附属设施,41,错车道,一般用于单车道公路会车或紧急避让之用，可每隔,200500m,设置一处，长度不小于,30m,，前后各有,10m,的出入过渡段。,单车道,的路基宽度一般为,，而错车道地段的路基宽度一般为,，必须在路基设计时加以考虑。,3,、错车道,第四节 路基附属设施,42,急流槽是路面排水采取集中排泄方式时的必须设施，一般与消力池进行综合设计考虑。,急流槽的过水断面必须加以计算，应进行其稳定性设置。,4,、急流槽与消力池,第四节 路基附属设施,43,第四节 路基附属设施,4,、急流槽与消力池,44,1,、名词解释：路堤；路堑；一般路基；路基高度；路基宽度；路基边坡坡度；路基土的压实度,2,、保证路基稳定性的一般技术措施包括哪些方面？,3,、何谓矮路堤？在什么情况下使用矮路堤？为什么？选用该种形式路堤有何利弊？设计上要注意什么问题？,4,、一般路基的设计包含哪些主要内容？,5,、一般路堤的横截面尺寸如何设计？,6,、选定路基填筑高度主要考虑什么因素？,7,、路基土有何压实特性？,8,、一般路基工程的附属设施包括哪些内容？,复习思考题,45,课外任务二：,根据你对所学的道路勘测设计理解及对路基结构组成的理解，对路基宽度及高度的内容展开讨论，理解其准确概念及工程设计与施工中的具体概念取用,!,课外任务,结合第一章 和第二章的内容，讨论路基破坏形式，如在在设计与施工中进行保证。,要求做成,ppt,，图文并茂。讲述,10,分钟,46,