Chap5 一般路基设计.ppt

第五章一般路基设计一般路基设计分类5.1常见路基病害和设计一般要求5.2填料选择和压实标准5.3路基坡度和地基要求5.4路基排水5.5路基防护和加固5.6路基附属设施简介(补充)，学习要点：掌握路基类型、病害、结构、路基设计；熟悉路基设计的一般要求；了解路基附属设施；5.1路基设计的基本要素，路基常见病害及设计的一般要求，5.1.1路基常见病害，1。路基沉降，如果路堤填筑均匀，但压实度不够，造成均匀沉降，则称路基沉降；如果路堤不够密实，就会发生路堤体的不均匀沉降和剪切破坏，称为沉降。如果天然地基的承载力不足，地基的下限称为沉降，一般发生在软土地基上。路基沉降和收缩。2.路基边坡坍塌。1)滑动(剥落和塌陷)。片状：软斜坡表面的片状碎屑逐渐脱落。当情况严重时，它就会崩溃。滑塌：土壤质量或高度分化的高边坡由于水饱和或融化而滑下斜坡。崩塌，六盘山滑坡挡土墙的破坏，2)滑坡：陡坡坡体的突然快速崩塌和崩塌。(3)滑坡：坡体的滑动和崩塌现象。柳市甬台温高速公路塌陷。3.路基沿山坡滑动滑动滑动：路堤主体在自身重量的作用下，沿原地面向下滑动。水流：携带大量泥沙和石块的间歇性急流。冻胀：冬季，路基中的水分向上积聚并冻结，导致路基体积膨胀，路面膨胀并开裂。翻浆：在春季解冻期间，路基上层的土壤将首先解冻，并由于含水量过高而变薄变软。开车时，泥会沿着路面裂缝冒出来。冻胀和翻浆、泥石流、雪崩、岩溶、地震、暴雨和水害等。4。5.1.2在特殊地质条件下的病害，全面分析病害的成因，路基设计必须充分收集沿线的地质、水文和气象资料，进行全面的分析和研究，以便根据具体情况采取正确的设计方案和施工方法，以便尽可能地消除或减少路基病害，确保路基工程符合规定的要求。1.内部因素：不利的岩土条件；2.外部因素：不利的水和温度条件；3.人为因素：设计不良、施工不合理或不合格、维护不及时；5.1.3路基设计的一般要求；路基设计应以路线的水平、垂直和水平设计为基础，精心安排，确定标高，为路面结构提供足够宽度的光滑底面。路基设计应确保路基的强度和稳定性。路基的整体结构还应包括各种辅助设施，包括路基排水、路基保护和加固以及与路基施工相关的设施。路基横断面形式的选择和附属设施的设计是路基设计的基本内容。路基设计应根据道路等级、行车要求和自然条件，综合考虑施工、养护和使用情况，既要坚实稳定，又要经济合理。路基设计除了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、必要的防护加固工程等结构，并采取经济有效的措施预防病害。路基设计应与路线及沿线其他结构的设计相结合，路基设计也应与路面设计相结合。路基设计应考虑当地农田基础设施和环境保护等要求.5.一般路基：在正常地址和水文条件下，填方边坡、高度和开挖边坡高度不应超过路基允许范围。一般情况下，一般路基可结合当地地形、地质条件一、不易区分的石料、土石混合料、砾石料、砂土、粉土、粘性土、特殊土、易区分的软岩工业废渣；二、各种填料的工程性质和应用要求P61-62，5.2.2填筑规则；一、不同性质的填料应分层，不得随意混合填筑。2)不同填料的水平布置应考虑路基的工作条件。3)用透水性较差的土填筑路堤下层时，其顶面应做成4%的双向横坡。4)为了防止雨水的侵蚀和冲刷，可以使用透水性较小的土边，如图5-11所示。5)当路堤两种填料的粒径相差较大时，应在中间加一层反滤层。5.2.3路基压实兼容性路基，1。目的33，360路堤填料应分层压实，以达到一定的密实度。土方开挖分层夯实，使路基顶面达到一定的密实度。分层压实可以防止因潮湿和干燥引起的自然沉降和反复行驶荷载引起的压实变形，保证路面的使用质量和使用寿命。由于土壤是一个三元组，压实的目的是重组土壤颗粒，相互挤压紧密，减少孔隙，增加土壤容重，并形成一个紧密的整体，最终导致强度和稳定性增加。降低土壤的压缩性、渗透性和膨胀性，控制由积水和侵蚀引起的疾病。表5-3路基压实，注：表中所列数值以重型压实试验方法为准；括号中的数值是经过轻压实试验的数据。(2)特殊干旱或特殊潮湿地区的路基压实度可适当降低。2)现行规范JTJ014-97规定：表5-3，3。影响压实效果的主要因素：1)内部因素：土壤质量和湿度(含水量)；2)外部因素：压实功能(如力学性质、压实时间和速度、土层厚度)、外部自然因素和人为因素等。4。路基压实的意义和机理，大量试验和工程实践也证明，路基压实后，路基的塑性变形、渗透系数、毛细水效应和保温性能都有明显改善。(1)含水量的影响，W0，A。土壤的最佳含水量压实效果与压力下的实时含水量有关。存在最佳含水量Wo，在一定的压实作用下，可以获得最大的压实度和最经济的压实效果。最佳含水量压实作用大小和土壤类型的影响因素。(1)特性如图(1)所示：WWo曲线有一个峰值。水占据了大部分孔隙体积，不容易压缩。相反，当压实的土壤被水润湿、含水量为且土壤体积膨胀时，变形模量随压实程度(3)而变化。当其接近或略大于Wo时，压实土壤的吸水量和膨胀量最小且最稳定。沃州路基土压实能提高路基抗变形能力和水稳定性。(3)土壤质量对压实效果的影响，(2)压实功能对压实效果的影响，(5)压实度P63的表达式，(1)压实标准(1)压实度：指单位体积土壤中固体颗粒的密实度，即单位体积土壤的重量，通常不包括单位体积土壤中的水的重量，即干密度(或干容重)作为压实度的指标。设 W为土壤的湿密度，W为土壤的含水量，压实度K(Dedeeofcompaction)，由于土壤成分不同，其相对密度也不同，而压实度不能准确反映土壤颗粒排列的密实度。因此，在施工中，为了便于压实质量的检查和控制，地基的压实标准用“压实度”来表示。定义：压实是指压实土壤的干密度与土壤的最大干密度之比，以K表示。(2)表达式：K实际上是基于土壤dmax的相对值，即室内实验获得的干密度dmax与压实后的土壤接近的程度。2) Com在实际工程建设中，很难达到最大干密度的100%，或者需要付出太多的压实作用才能达到，这从经济角度来看是不可取的。根据对路基实际工况的分析，路基顶面150厘米以内的土层可以感受到行车荷载的反复作用和水温的反复干湿和冻融作用。在路堤的下层，上述因素都很小，但土的自重应力和地下水或地面滞水的毛细润湿影响很大。在高路堤中间，各种因素的影响并不严重。因此，对不同的路基层应提出不同的压实度要求，上下层的压实度应较高，中间层的压实度可较低。还应考虑路基填筑和开挖情况以及自然因素的影响程度。例如，在季节性冰冻地区，为了缓解冻胀和翻浆，压实度应较高，重冰冻地区应高于轻冰冻地区，而在干旱地区，路基含水量较低，压实度可低于潮湿地区。高等级公路的压实度比普通公路高，对行车稳定性要求高，应具有较强的抗变形能力。各级公路的路基压实度均以强夯法为基础，下表列出了以轻夯法为基础的路基压实度。轻压实标准的压实度主要用于铺设中、低等级路面的三、四级道路。对于高速公路、一级公路和二级公路，当路基填料采用天然稠度小于1.1、液限大于40、塑性指数大于18的粘性土时，路基填料作为路基在路基上使用时，仍应满足上表所列的重型压实标准的压实要求，并应满足下路基、上、下路基的压实要求。当采用重型压实标准难以达到上表所列的压实度时，也可采用轻型压实标准，但不得低于下表所列的压实度。各级公路路基的压实度以轻压实法为基础。5.2.4为什么选择干容重作为表征地基压实度的技术指标？1.最佳含水量：在一定压实条件下，最大干容重对应的含水量为最佳含水量(即最大干容重对应于驼峰曲线的最高点)。2.选择最大干容重0来控制地基压实度的原因：(4)用压实度作为路基压实控制指标的原则*，地基土E，以及关系图(1-和关系；2-E和关系)，如前所述，目前的路面设计方法采用回弹模量E作为地基的强度指标。为什么不用E来控制地基的压实度，而用最大干容重0来控制地基的压实度，这可以通过图中的试验来分析和说明。右图是对比含水饱和度前后压实试验结果与曲线的图表。曲线显示0和E在水饱和后都下降，而在0时，两个下降值(0或E)都最小。换句话说，通过控制最佳含水量压实的土壤地基具有最佳的强度和稳定性。如果强度和稳定性是正确的，虽然相应的是最高的，但在水饱和后会大大降低，水的稳定性会非常差。压实机械和工具的选择和操作，(1)机械和工具的选择，(2)机械和工具的操作，1。实时土壤基础压力。在选择了机械类型、土层厚度和冲击次数的情况下，压实作业应先轻后重、先慢后快、先边缘后中间(超高路段要求先低后高等)。)，并应逐层进行。2.实时新闻。相邻两次的轮迹应重叠轮宽的三分之一，以保持均匀压实，无压力泄漏。对于不能被挤压的角落，它是A.路基宽度B路基宽度：路面宽度和两侧路肩宽度之和。高速公路和一级公路路基标准横断面、路肩、车道、中央分隔带、车道、车道、硬路肩、边缘带、边缘带、中央分隔带、二、三、四级公路路基标准横断面、路肩、车道、路肩、硬路肩、车道、土路肩、车道、三、四级公路概况，二级公路拓宽硬路肩时，b路基高度h-路基高度h-路基高度：路堤填筑高度和路堑开挖深度。(1)路基中心高度：middleheightofsubgrade:路基中心线设计标高与原地面标高之差。(2)边坡高度：底坡：填方边坡或开挖边坡顶部与路基边缘的相对高差。路基边坡边坡滑坡坡降坡降：坡高与坡宽之比B I=1: m=: b .*滑坡类型：1)直线型边坡，2)曲线型边坡，3)台阶型边坡，4)曲线型边坡，1。如果地质条件好，可以根据下表选择土质路堤的坡度。如果填方边坡的高度超过20m，坡率应单独设计，并通过边坡稳定性分析确定。 C 路堤边坡尺寸(由工程实践经验和设计规范中的推荐值确定):3。设计水位以下的淹没路堤的坡比不应大于1: 1.75，2。当采取其他措施时，如逐步加固压实、铺设护坡、加固排水和抗冲击设施，可根据具体情况确定坡度，例如，当边坡的总高度不超过上表中的上部边坡高度时，采取上述特殊措施时，可采用坡度大于1:1.3的坡度。4。填石或砌石路堤适用于洪水、陡坡、高边坡或高填方路段。坡度取决于填石或砌石的条件。通常比土壤坡度更陡。切割坡度，1。切土：1)当坡高不大于20m时，坡率不应大于下表。土质路堑边坡的形式和坡率应根据工程地质条件、边坡高度、排水措施和施工方法，结合天然稳定边坡和人工边坡的调查和力学分析确定。2)当边坡高度超过20m时，应进行单项勘察设计。边坡稳定性分析应根据测量数据进行。在高边坡施工期间也应进行工程监测。2。岩石路堑、岩石路堑边坡形式和坡率一般应根据地质构造和岩石特性、边坡高度、施工方法以及类似工程的成功经验来选择。1)当岩石边坡高度小于30m时，边坡比不应大于下表；2)当岩质边坡高度大于30m时，应进行单项勘察设计。基本要求：1。极限高度的定义：在天然软土地基上用快速施工法(即填土高度不受控制)修建一般路段路堤所能达到的最大高度。道路举升机的极限高度：它取决于地基的特性(软土的特性和地层的形成)和填料的特性，可以通过稳定性分析来确定，也可以在条件允许时通过现场填充试验来确定。5.3.2基础要求，2。基础沉降原因P70:基础沉降是由道路提升荷载下地基土的压缩(固结)和剪切(侧向)变形引起的。总沉降量为、(5-2)和5.3.3地基处理P71(见5.5.4)。堤基是指地基与堤身之间的接触部分，应根据不同情况进行处理，以保证堤身的稳定性。1.当地基土密实稳定，地面坡度小于1