路基路面工程课件第3章一般路基设计

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,2018/9/11,#,2024/11/15,1,本章主要介绍路基的主要类型与构造、一般路基设计的要求,/,内容,/,注意事项、路基主要的附属设施等内容，解决路基路面工程中路基设计的问题。,3.1,路基的类型与构造,3.2,一般路基设计,3.3,路基附属设施,本章内容,2024/11/15,2,路基横断面的型式因线路设计标高与地面标高的差而不同，一般可归纳为四种类型：,路堤，全部用岩土填筑而成,路堑，全部在天然地面开挖而成,半填半挖，一侧开挖、另一侧填筑,不填不挖，路基标高与原地面标高相同,3.1,路基类型与构造,2024/11/15,3,3.1.1,路堤,路堤横断面基本形式,1.,干湿类别,2.,基底压实度,倾斜，滑移！,渗透压力！,移挖为填,2024/11/15,4,路堤按其填土高度可划分为矮路堤、高路堤和一般路堤：,矮路堤,填土高度低于,1.0,1.5m,矮路堤,常在平坦地区取土困难时选用。,高路堤,填土高度大于规范规定的数值,即填方总高度超过,18m,（土质）或,20m,（石质）的路堤；,一般路堤,填土高度介于高、矮路堤两者之间,随其所处的条件和加固类型不同，主要有浸水路堤、陡坡路堤及挖沟填筑路堤等型式。,1,）类型：,考虑路堤工作区深度,简单：直接套用图纸,2024/11/15,5,矮路堤,填土高度低于,1.0,1.5m,；常在平坦地区取土困难时选用。,特点：,a,）平坦地区往往地势低、水文条件较差,易受地面水和地下的影响,满足最小填土高度的要求；,b,）,路基工作区范围内土的压实度；,c,）,加强排水,两侧设置边沟,有时可与取土坑结合,(,挖沟填筑路堤,),。,2,）一般要求,2024/11/15,6,一般路堤,填土高度介于高、矮路堤两者之间,随其所处的条件和加固类型不同，还有浸水路堤、陡坡路堤及挖沟填筑路堤等型式。,特点：,a,）常规设计，不做特殊处治；,b,）,h,不大时,(2,3m),，可在路堤两侧设取土坑，使之与排水沟相结合；,c,）路堤近旁有较宽沟渠或沿河浸水路堤，应设置护坡道。,2024/11/15,7,高路堤,填土高度大于规范规定的数值,即填方总高度超过,18m,（土质）或,20m,（石质）的路堤。,特点：,a,、填方数量大，占地宽，行车条件差，处理不当极易造成沉陷、失稳；,b,、为使路基边坡稳定和横断面经济，需作个别设计；,c,、采用上陡下缓的折线形或台阶形边坡；,d,、对边坡进行适当的防护和加固；,e,、放宽路肩或加护栏，增加安全感。,注：,台阶形边坡,是在边坡中部每隔,8,10m,设置护坡平台一道，平台宽度为,1,3m,，用浆砌片石或水泥混凝土预制块防护；并将平台做成,2%,5%,向外倾斜的横坡，以利排水。,2024/11/15,8,3,）,路堤填料,理想材料：,强度高、水稳定性好、压缩性小、施工方便以及运距短的岩土材料。,一般原则：,a,、尽量移挖作填；,b,、砾（角砾）类土、砂类土应优先选作路床填料；,c,、含腐殖质、有机质土必须换填；,d,、土含水量大，应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。,路基部位,（路面底面以下深度）,填料最小强度,CBR,（,%,）,填料最大粒径,（,cm,）,高级路面,其它路面,上路床（,0,30cm,）,8,6,10,下路床（,30,80cm,）,5,4,10,上路堤（,80,150cm,）,4,3,15,下路堤,150cm,以下,3,2,15,表,3-1,路基填料最小强度和最大粒径要求,级配,2024/11/15,9,不含有害物质的矿质材料，一般均可用作路基填料。选用时，最好选用级配较好的粗粒土作为填料。,砾（角砾）类土、砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均应采用同类填料。,泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土及易溶盐超过允许限量的土，不得直接用于填筑路基。,冰冻地区上路床及浸水部分的路堤不应直接采用粉质土填筑。浸水部分路堤填料不宜采用强风化岩石及浸水后容易崩解的岩石，应尽量选用水稳性好的填料。,细粒土作填料时，土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时，应晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。,桥涵台背和挡土墙墙背填料应优先选用内摩擦角值较大的砾（角砾）类土、砂类土填筑。,铺筑高级路面时，填料的强度和粒径应符合规范的规定，铺筑其他路面时，填料亦宜按规范的规定选用。,路基填料主要要求：,排水要求,2024/11/15,10,4,）,路堤填筑施工,含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土不能用作填筑路堤。,液限大于,50%,及塑性指数大于,26,的土,，透水性很差，因干时坚硬难挖，湿时具有较大的可塑性、粘结性、膨胀性，毛细现象显著，能长时间保持水分，承载能力很低，一般不宜用作路基填料；如非用不可时，除要求在接近最佳含水量的情况下充分压实外，还应设置完善的排水设施，也可采取改良土性的其他技术措施。,工业废渣可用作路基填料，但应避免有害物质含量超标而污染环境。,实际施工中，沿线土质经常变化，应特别注意避免不同性质的土,任意混填而造成路基病害,，填筑时，须遵守下列规则：,采用粘性土包裹,2024/11/15,11,纵向使用不同土质填筑相邻路堤时，为防止发生不均匀变形应将交接处做成斜面，并将透水性差的土填在斜面下部；,不同性质的土应分层填筑，透水性差的土填在下面，其顶面做成,4%,的双向横坡，以保证上层透水性土有排水出路；,如透水性较大的土层位于透水性较小的土层下面，则透水性较大的土层表面，应做成水平的；,不同填料的层次安排，应考虑路基工作条件。凡不会因潮湿或冻融影响而改变体积的优质土应填在上层；,2024/11/15,12,路堤的浸水或受水位涨落影响的部分，宜尽可能选用透水性较好而不易被水冲蚀的材料，如漂（卵）石、砂砾、片（碎）石等；当路堤稳定受到地下水或地表长期积水影响时，路堤底部也应填以水稳性好、不易风化的砂石材料或采用无机结合料处治的土；,为了防止雨水浸蚀边坡，可采用透水性较小的土包边，但包边部分的土应与中间部分一起分层压实，并设置盲沟，以利排水；,当路堤两部分填料的颗粒尺寸相差较大时，应在其间加设反滤层，以防止两部分填料相互掺杂污染，而引起路堤下沉。,2024/11/15,13,5,）,基底处理,路堤应坐落在具有足够强度（承载力）和低压缩性的地基上，以免引起滑动破坏和过大沉降；,基底土密实稳定、地面坡度缓于,1:5,时，路堤可直接填筑，但应清除地表树根草皮或腐植土，以免形成滑动面或产生较大沉陷；,基底范围内有地表水或地下水影响路基稳定时，应进行拦截、引排，或在路堤底部填筑片石、块石或砂、砾等透水性材料；,基底为耕地或较松的土时，应在填筑前压实至满足相应压实标准；,2024/11/15,14,在原地面坡度较陡时（包括横向和纵向）,陡于,1,：,5,的稳定斜坡,基底挖成台阶,土质地面,原地面凿毛,石质地面,陡于,12.5,（考虑地震作用时为,1:3,）,设置石砌护脚或按陡坡路堤设计,填方上方坡脚，需采取措施阻止地面水渗入。,路线经过水田、池塘或洼地时，应根据积水和淤泥层等具体情况，采取排水疏干、清淤换填、抛石挤淤、晾晒或掺灰等处理措施，当基底土质湿软而深厚时应按软土地基处理。,2024/11/15,15,水田或池塘地段基底处理方案,水田或池塘地段基底处理方案,较低路基,较高路基,方案一：围堰,方案二：换填,2024/11/15,16,3.1.2,路堑,1,）基本型式：,全挖式路基,台口式路基,半山洞路基,西部山区地形,丘陵地区,2024/11/15,17,2,）注意事项：,少用深长路堑,合适的边坡坡率,加强排水,处治基底,3,）,边坡形状：,直线,折线,台阶形,1,3,2,1.,排水通风，,2.,行车视距，,3.,施工困难，,4.,自然病害,2024/11/15,18,A,、路堑开挖,破坏了原地层的天然平衡状态,边坡稳定性,地质、水文地质条件、边坡高度和坡度；,B,、路堑成巷道式,不利于排水和通风，行车视距较差，行驶条件降低，深路堑施工困难,病害多于路堤,设计时应注意避免采用很深的较长路堑,C,、选用合适的边坡坡率，加强排水，处治基底，确保边坡的稳定可靠；,D,、水文状况对路堑的影响较大，路堑的排水至为重要,边沟与截水沟；,E,、,路堑以下天然土基,规定的密实度，必要时应翻挖重新分层填筑或换土，或采取加铺隔离层，并设置必要的地下排水设施。,4,）一般要求：,2024/11/15,19,F,、路堑边坡的形状可为,直线、折线或台阶形,三种型式,注：在台阶式边坡中部，高度每隔,6,10m,或变坡点处设边坡平台一道，边坡平台的宽度为,1,3m,，若边坡平台设排水沟，平台应做成,2%,5%,向内侧倾斜的排水坡度。,G,、,排水沟,可用三角形或梯形横断面，当水量大时，宜设置,30cm30cm,的矩形、三角形或,U,型排水沟。,H,、高等级公路，当挖方为软质、风化岩层及土质边坡时,根据坡面稳定状况和碎落情况,设置挡土墙或矮墙或进行坡面防护,，并应考虑绿化与工程措施相结合。,I,、容易产生碎落的风化破碎岩石、软质岩石、砾（碎）石类土等地段的挖方路基,应在边沟外侧,设置碎落台,。,2024/11/15,20,3.1.3,半填半挖路基,1,）常见形式：,最大问题：差异沉降！路面纵向开裂！,甚至产生滑坡！,（襄十高速公路路面开裂，施工中的,十漫高速公路，构造物开裂）,加筋路堤,2024/11/15,21,2,）特点与要求：,A,、半填半挖是路堤和路堑的综合型式，兼有路堤和路堑的设置要求。,B,、半填半挖路基,减少土石方数量，保持土石方数量的横向填挖平衡,是比较经济的断面型式。,C,、其横断面的形式及其稳定性,同原地面的倾斜度有密切关系。,D,、可采用一定工程措施,(,挡土墙、护肩等,),，改善受力，增加稳定性，压缩用地。,E,、为增强新、老土基的密切结合,填筑前清除原倾斜地面或陡坡上的杂草、松动浮土和石块等，并做好排水设施,F,、原倾斜面陡于,15,台阶,/,阶梯形,分层填筑压实。,2024/11/15,22,原地面与路基标高相同构成不填不挖的路基横断面型式。,特点：,虽然节省土石方，但对排水非常不利，易发生水淹、雪埋等病害。,适用：,常用于,干旱的平原区,、,丘陵区,以及山岭区的,山脊,线或标高受到限制的城市道路。,不填不挖路基横断面,3.1.4,不填不挖路基,2024/11/15,23,对路基的要求：,路基是路面的支撑结构物，对路面的使用性能有重要影响。,1,、整体稳定,填挖引起路基失稳、软土上高路基、岩质土质山坡上开挖,严重性：交通阻断，易引起交通事故。,措施：正确设计，采取排水、防护和加固、支撑工程。,2,、压缩性低,自重、车辆荷载作用下变形；地基软弱、填土疏松、过分潮湿时产生沉陷和变形。,危害：导致路面出现过量的变形和应力增大，促使路面过早损坏并影响舒适性。,措施：争取合适填料充分压实，改善水温状况，加固软弱地基。,3.2,一般路基设计,2024/11/15,24,一般路基：,一般工程地质、水文地质条件下，填方高度和挖方深度小于规范规定高度,/,深度的路基。,一般路基设计可以结合当地的地形、地质情况，直接套用典型横断面图或设计规定，而不必进行个别论证和验算。对于工程地质特殊路段和高度,/,深度超过规范规定的路基，应进行个别设计和稳定性验算。,路基设计的基本内容：,路基基身设计,(,断面型式,/,宽度与高度,/,填料与压实度,/,边坡形状与坡度,),路基排水设计,坡面防护与加固设计,附属设施的设计,专项工程设计,(,边坡稳定性,/,软基处理,),2024/11/15,25,路基基本构造：,路基几何尺寸由,宽度,、,高度,和,边坡坡度,三者构成,:,路基宽度，取决于公路技术等级；,路基高度，取决于地形和公路纵断面设计（包括路中心线的填挖高度、路基两侧的边坡高度）；,路基边坡坡度，取决于地质、水文条件、路基高度和横断面经济性等因素