《E5一般路基设计》PPT课件

第五章,一般路基设计OrdinarySubgradeDesign,5.1路基的病害与设计要求,一、路基分类:,1、一般路基:一般地质、水文条件下。,2、特殊路基:浸水路基、滨海路基、泥石流地区、滑坡地段、岩溶地区、多年冻土地区、软土及泥沼地区、膨胀土地区、黄土地区、风沙、盐渍土、雪害等16种特殊。,二、影响路基稳定性因素:,1、自然因素:水（直接肇因）、地形、气候、水文与地质、土类、植物覆盖等。,2、人为因素:荷载、路基结构设计、施工方法、养护措施等。,三、路基病害的类型:,1、剥落和溜塌:剥落指岩石严重风化后碎落；措施为设置碎落台；溜塌指水饱和后或迅速融化后沿坡面下溜。,2、崩塌:指陡竣的斜坡上，在自重下岩土体突然而迅猛地从高处崩落和倒塌下来。大多出现在路堑边坡高陡处。,3、坍塌:土体发生推移和坍塌的现象，亦称坍塌。无固定滑动面；当排水不良、边坡又陡时，使坡体在自重下失去平衡。,5、滑移:堤身在自重下沿原地面向下滑移，原地面未处理而为水所浸湿造成。,4、滑坡:土体沿一定的软弱面整体下滑，下部支撑力量受到削落造成。,6、沉落:沉降；造成侧向挤出（隆起）。,7、沉缩:因压实不足，在水分、自重、行车荷载下基身压密，出现沉缩。,8、冻胀与翻浆:路基土质不良，在冰冻地区，当有水分供给时，负气温使路基中的水分不断向上积聚而冻结，导致路基体积膨胀、开裂，叫冻胀；春天时，上层土先化冻，因含水过多变得稀软，在行车时，泥浆沿路面裂缝冒出，叫翻浆。,四、病害原因综合分析:,1、水：地表水、地下水）；2、内因；3、外因：气温、雨、雪、风、地形、地质、荷载等；4、人为因素：设计、施工、养护。,五、路基设计的一般要求:,1、坚实稳定、经济合理。,2、合理的断面形式、边坡坡度、完善的排水、防护加固,3、合理的路线设计（道路勘测设计）。,4、保护农田、环境。,5.2填料的选择和压实标准,一、填料的选择：用高强、水稳性好、压缩性小、施工方便及运距短的岩土材料。既要考虑料源和经济性，又要考虑填料的性质，做到少占农田，利用荒地和附近附属工程的挖土，一般，不含有害物质的矿质材料都可以作为填料，但修筑高等级路面时，路基填料的强度和粒径有一定规定。见P61表5-1。,根据填料的性质和适用性可将路基填料分为下述几类：,1.砾石、不易风化的石块：渗水性很强，水稳定性较好，强度高，为最好的填料。使用场合和施工季节不受限制，石块空隙间用小石塞密实时，路堤的残余下沉量很小，故在车辆荷载作用下塑性变形小。填石路基强度15MPa（护坡20MPa）。但dmax不超过层厚的2/3，高级路面的路床中dmax不得大于10（15）cm,厚取路床顶面下30-50cm。,2.土石混合料：石块与土混在一起，其力学性质与土、石含量有关。石块和沙砾含量高时，其渗水性、水稳定性和强度好；反之，若土（粉性土、粘土）含量多，则松散，遇水易造成边坡坍塌。当石块含量70%时，按填石处理，若石块含量0.5%,但如纵坡大于3%时，土质沟渠应做防冲刷处理。,3、断面形状：梯形（主要用于土质沟渠）、矩形、三角形,断面尺寸：满足泄水设计流量要求。设计水量可按地理位置、设计重现期、汇水范围等确定。设计时，路面排水设施中水深不宜超过沟渠的2/3，且沟顶高出设计水位0.2米以上。高等级公路边沟深、宽0.6m，其他等级路0.4m，截水沟（一般为梯形）深、宽0.5m。,4、排水长度有限制：一般500米以内，多雨地区小于300米，三角形沟和纵坡小于0.5%时，不宜超过200米。否则要增设出水口或涵管，将水引走（通过集水井、涵管、急流槽等）。,5、沟槽本身要平整稳固、不滞流、不渗水和不冲刷，否则应进行技术处理。,四、地下排水沟渠设计：形式有暗沟、渗井、渗沟,对地下水的处治可分为拦截、疏干、降低和引排等。,1、拦截：设明沟（纵向）或渗沟（横向或与水流方向垂直），将水截断、引流。底纵坡、断面尺寸及结构形式。,2、疏干：定平面设置Y形或拱形渗沟（在坡体内设置）。,3、降低地下水位：边沟下设纵向渗沟。,4、引排：用地下排水沟管将水引排。有明沟（梯形、矩形）、暗沟（矩形）。暗沟造价高于明沟，且维修困难，设计时要与修建明沟方案进行经济比较，择优选用。,渗沟深3m，宽为0.61.0m，填石渗沟纵坡1%,常取为5%，管式渗沟取0.5%,5.5路基防护与加固,路基防护是保证路基稳定、防治病害、改善环境景观和保护生态平衡的重要技术措施。,路基防护与加固可分为坡面防护、堤岸防护、支挡结构和地基加固。,一、坡面防护：有植物防护、灰浆防护和砌体防护,1.植物防护：利用植被覆盖坡面，根系固结表土，防水土流失，调节坡温，确保边坡稳定。适宜在土质边坡上，有,1）种草：缓坡坡面，不陡于1：1,2.灰浆防护：用水泥、石灰类矿质混合料对边坡进行封面和填缝。用于不宜植被的坡面。,1）封面:包括抹面（厚3-7cm,使用6-8年）、捶面（厚10-15cm,使用10-15年）、喷浆（厚5-10cm,砂浆强度大于M10）、喷射混凝土（厚10-15cm,dmax15cm，水泥混凝土强度c15）。,2）铺草皮：较陡坡坡面，分叠铺、平铺、方格式铺。,3）种树：缓坡坡面，不陡于1：1.5及严重风化岩石边坡，较经济。,封面每隔2-3m交错设泄水孔,孔径为10cm,大范围封面要设伸缩缝（抹面、捶面为10米，喷浆、喷射混凝土为20米）。注意：不宜在严寒季节、雨天及日照强烈时施工。,2）填缝:岩石挖方边坡，分勾缝和灌缝。,3、砌体防护:对易发生严重剥落、冲蚀或溜方等坡面使用。分框格、砌石（混凝土块）护坡和护墙等砌体形式。,框格防护：在降雨量大且集中地区，以砌体做成框式骨架，格内采用植物或其他防护。,砌石（混凝土块）护坡：用于易受水流侵蚀的土质边坡，严重剥落的软质岩石边坡。,护面墙：坡度陡时，且易风化或软破碎岩石挖方边坡及坡面易受侵蚀的土质边坡。,二、堤岸防护：有植物防护、砌石防护、抛石、抛笼、浸水挡土墙,三、支挡结构：防坡体滑坡或减少占用耕地时用。有砌石路基、护肩、护脚、矮墙等形式。,砌石路基,1：5,护肩,护脚,矮墙,内侧,1：0.21：0.5,四、地基加固：,1、换填材料：有开挖换