《般路基设计》PPT课件

第三章一般路基设计,第三章一般路基设计,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附属设施,路基：路面的基础自重作用+路面结构重力+交通荷载1、路基设计的基本要求：具有足够的强度、稳定性和耐久性；符合环保、地质、水文等要求；地质条件、地质参数明确；避免高路堤与深路堑;动态设计是挖方高边坡设计的基本原则；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。,第一节路基设计的一般要求,2.一般路基通常是指在良好的地质与水文条件下，填挖高度在有关设计技术规范规定内的路基。它可结合当地地形、地质直接选用典型断面或设计规定而不需进行个别论证与验算。3.特殊路基,第一节路基设计的一般要求,4.路基设计的一般要求应结合路线和路面进行设计；应兼顾当地农田基本建设的需要；除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度外，还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物。,第一节路基设计的一般要求,一、典型横断面路堤：指全部用岩土填筑而成的路基。路堑：指全部在原地面开挖而成的结构物半填半挖横断面：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。较多适用于山区、丘陵区。,第二节路基的类型与构造,第二节路基的类型与构造,二、路堤,依据路堤填土高度分类,（1）矮路堤a、用于平坦且取土困难地区；b、路基填土高度低，易受地表水和地下水的影响，设计时应特别注意控制最小填土高度，注意保持路基处于干燥、中湿状态；c、路堤两边应设边沟；d、除对填方本身要求高质量外，地基往往需特殊处治和加固。,3.设计要点,（2）一般路堤a、护坡道：当路基边缘与路侧取土坑高差h大于2m时，设置护坡道；一般公路护坡道宽度12m，高速、一级公路护坡道宽度不小于3m。护坡道作用-保护填方坡脚不受流水侵害，使填方边坡稳定b、取土坑设置应尽量少占耕地；c、路堤边坡应根据填料种类，路堤高度来综合确定。,3.设计要点,（3）沿河路堤a、路堤高度应高出设计洪水位0.5m（无波），设计洪水位壅水高度浪高0.5m（有波）；b、常水位以下路堤边坡坡度采用1:21:3，设计水位以下边坡坡度宜采用1:1.751:2；c、路基边坡加固类型，应根据河流冲刷情况来确定。,3.设计要点,（4）护脚路堤a、当天然地面横坡大于1:2或加固、收回坡脚时采用；b、顶宽不小于1m高度不超过5m护脚断面面积与路堤断面面积之比应为1:61:7（填砂砾土）、1:5（填细粒土）。,3.设计要点,（5）台阶路堤a、当路基边坡较高时可采用；b、填方高边坡可在边坡中部每隔810m设置台阶，台阶宽13m，用浆砌片石或水泥砼预制块防护；c、台阶可设排水沟，不设时应外倾2%5%；填石路基台阶不设排水沟；d、边坡表面须采取适当的防护或加固措施。,3.设计要点,（6）利用挖沟渠填筑路堤a、H应满足路基高出地下水位最小高度要求0.5m；b、在路堤与沟渠之间要设置12m护坡道；c、内边坡要求1：2。,3.设计要点,第二节路基的类型与构造,几种常见的特殊路堤,3.设计要点,注意：路堤填料选择。填方路基宜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。,第二节路基的类型与构造,三、路堑,路堑横断面形式,全挖路堑,半山洞路堑适用于岩质稳定山坡,台口式路堑,半山洞,第二节路基的类型与构造,3.设计要点,注意问题,a、地质条件差，不宜修筑路堑；b、边坡可设置为直线或折线或台阶式；c、挖方边坡坡脚处须设边沟，路堑上方应设置截水沟；d、坡面易风化时须采取防护措施，并设碎落台；e、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；f、当地下水位比较高时，还需在土基上加铺隔离层；g、尽量少用深路堑。,第二节路基的类型与构造,四、半填半挖路基,一般挖填路基,矮墙路基,适合于土质较松散，容易碎落或小型塌方的挖方边坡和水田地段的填方边坡；,矮墙顶宽0.50.8m，墙内直立，外坡1:0.21:0.5，墙高不宜超过2m（挖方）或1.5m（填方）。,护肩路基,适合于填方不大，但边坡伸出较远不宜填筑的半挖半填路基,一般采用不易风化的片石砌筑，高度不宜超过2m；内、外坡均直立，基底面以1:5坡度向内倾斜；当护肩高度小于1m时，顶宽宜用0.8m，当高度大于1m时，顶宽1m。顶宽不应侵占硬路肩或行车道及路缘带的路面范围。,砌石路基,适合于坚硬岩石地段的半挖半填路基，当填方较大，边坡伸出较远或落空，不宜填筑的路基边坡。,砌石高度为215m，顶宽采用0.8m；砌石路基应每隔1520m设置伸缩缝一道，当基础条件变化时应分段砌筑。,有肋带的砌石路基,高度超过8m的砌石路基，底部0.5m高度范围内应用水泥砂浆砌筑；往上每隔4m用水泥砂浆砌筑一条水平加强肋带，肋带高度为0.5m；高速公路、一级公路的砌石全部采用水泥砂浆砌筑。,小提示,a、半挖半填路基的填料应综合设计，当挖方区为土质时，应优先采用渗水性好的材料填筑，同时对挖方区路床0.8m范围内土体进行超挖回填碾压，并在挖填交界处路床范围内铺设土工格栅；当挖方区为坚硬岩石时，宜采用填石路基。b、根据地下水情况和岩土性质，设置完善的地下排水系统，除在边沟下设置纵向渗沟外，还应在填挖之间设置横向或纵向渗沟。c、纵向填挖交界处应设置过渡段，土质地段过渡段宜采用级配较好的砾类土、砂类土、碎石填筑，岩质地段过渡段可采用填石路堤。,第三节路基设计,一、设计内容,选择路基断面形式、确定路基宽度和路基高度,附属设施设计,路基排水系统布置和排水结构设计,选择路堤填料与压实标准,坡面防护与加固设计,确定边坡形状及坡度,3.路基宽度的确定行车道：3.5-3.75m，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2.50m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2.504.50m之间，特殊情况下可减至2.00m。爬坡车道：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。变速车道：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。,第三节路基设计,二、路基宽度,1.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。2.路基设计标高（1）新建公路的路基设计标高：高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高；二、三、四级公路宜采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。（2）改建公路的路基设计标高：一般按新建公路的规定执行，也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中线标高。,第三节路基设计,三、路基高度,3.路基高度设计要求：路基上部土层应处于干燥或中湿状态，尽量满足路基临界高度的要求；尽量避免使用高路堤与深路堑；沿河浸水路堤高度应高出设计水位壅水高度波浪侵袭高度0.5m。,第三节路基设计,三、路基高度,第三节路基设计,四、路基边坡坡度,1、定义：,2、路堤边坡a、型式：直线型、折线型、台阶型直线型：堤顶到堤脚采用同一种坡度，适用于矮、中路堤；折线型：上陡、下缓，较符合受力特点从施工角度，变坡数不宜太多，适用于高路堤。台阶型：适用于高路堤，在折线型边坡的某一高度加12m的护坡道；优点是可以减缓地表径流对边坡的冲刷。b、具体取值,第三节路基设计,3、路堑边坡n=0.51.75a、土质路堑b、岩石路堑方法：人工比拟法（工程地质法）比照当地具有相同地质条而处于极限稳定状态的自然山坡或已成稳定的人工挖坡来确定边坡形状。条件：要调查自然或人工山坡的稳定性，得出坡度、极限高度；分析已有边坡的工程地质性质。,四、路基边坡坡度,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.压实机理土颗粒重新组合,彼此挤密,孔隙减少,土单位重量提高,形成密实整体,增加强度,提高稳定性。3.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，因此，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。4.路基土的压实度概念路基土达到的干密度值与标准击实法得到的最大干密度的比值，用百分数表示。,六、路基压实,室内击实国家标准土工试验方法标准（国家标准）轻型:d5mm;V=947cm3,m=2.5kg，落高30.5cm，分3层,每层25击重型:d40mm;V=2177cm3,m=4.5kg,落高45.7cm，分3层,每层98击。,5.路基压实的影响因素：压实功能、土的级配、含水量、压实方式（夯实、辗压、振动）,六、路基压实,设置：和所需取土数量、土质、运输条件、自然环境有关。（1）平坦区：设在路堤两侧（取土量较小时）；（2）桥头引道两侧不宜设置取土坑；（3）兼作排水的取土坑，应确保水流排泄通畅，其深度不宜超过该地区地下水水位，并应与桥涵进口高程相衔接；其纵坡不应小于0.2%，平坦地段不应小于0.1%。,第四节附属设施,一、取土坑,当H2m，b1m当H6m，b2m,原则：填补地面坑洞、田洼地尽量占荒地弃土堆应堆放规则，进行适当碾压，并应采取必要的排水、防护和绿化措施。1、一般做成梯形断面，边坡不宜陡于1：1.5，高度不宜超过3m；2、当原地面坦于1：5，路旁两侧均可设弃土堆3、当坡度较陡时，宜将弃土堆设在下侧。4、对于沿河路堤废方，检查是否压缩河道。,第四节附属设施,二、弃土堆,d3.0mdmaxH5.0m,第四节附属设施,三、护坡道目的：加宽边坡横距，减小边坡平均坡度。四、碎落台碎落台设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处，主要供零星土石碎块下落时临时堆积，以保护边沟不致阻塞，亦有护坡道的作用。五、堆料坪和错车道堆料坪面积可结合地形与材料数量而定。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200500m设置错车道一