一般路基设计

1、一般路基设计一般路基设计 一般路基设计一般路基设计 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 主要内容主要内容 u第一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求 u第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造 u第三节第三节 路基设计路基设计 u第四节第四节 路基附属设施路基附属设施 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 第

2、一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求 u路基：路面的基础路基：路面的基础 自重作用自重作用+路面结构重力路面结构重力+交通荷载交通荷载 u1、路基设计的基本要求：、路基设计的基本要求： 具有足够的强度、稳定性和耐久性；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；符合环保、地质、水文等要求； 地质条件、地址参数明确；地质条件、地址参数明确； 避免高路堤与深路堑避免高路堤与深路堑; 高速公路、一级公路应采用动态设计；高速公路、一级公路应采用动态设计； 提倡采用成熟的新技术、新材料和新结构；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。符合经济性的要求。 S

3、chool of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 第一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求 u路基：路面的基础路基：路面的基础 自重作用自重作用+路面结构重力路面结构重力+交通荷载交通荷载 u2、路基设计内容：、路基设计内容： 路基设计包括：路基设计包括： 地基处理设计；地基处理设计； 路基填料选择；路基填料选择； 防护工程设计；防护工程设计； 排水工程设计；排水工程设计； 关键部位（台背、挡土墙背、涵洞背等）路基设计与施工关键部位（台背、挡土墙背、涵洞背等）路基

4、设计与施工 设计。设计。 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 第一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求 u3、一般路基的概念、一般路基的概念 通常是指通常是指在良好的地质与水文条件下，填方高度（在良好的地质与水文条件下，填方高度（1.5mh 18m）或挖方深度不大的路基，它可结合当地地形、地质）或挖方深度不大的路基，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。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。 Sc

5、hool of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 u根据路线平、纵、横设计进行路基布置；根据路线平、纵、横设计进行路基布置； u在在荷载应力作用区（路基工作区）荷载应力作用区（路基工作区）内部分应进行严格碾压施工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；（特别是路床部分），与路面设计一起进行综合考虑； u必须有确保路基强度与稳定性的必须有确保路基强度与稳定性的附属设施附属设施，包括路基排水、路，包括路基排水、路 基防护与加固、取土坑、弃土堆、护

6、坡道等；基防护与加固、取土坑、弃土堆、护坡道等； u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，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，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。特殊的路基，须进行个别设计和验算。 4 4、路基设计的一般要求、路基设计的一般要求 第一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工

7、程国家重点学科 第一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求 u5 5、路基设计标高、路基设计标高 （1）新建公路的路基设计标高：）新建公路的路基设计标高： 高速公路和一级公路采用高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高中央分隔带的外侧边缘标高； 二、三、四级公路宜采用二、三、四级公路宜采用路基边缘标高路基边缘标高，在设置超高、加宽地段为，在设置超高、加宽地段为 设超高、加宽前该处边缘标高。设超高、加宽前该处边缘标高。 （2）改建公路的路基设计标高：）改建公路的路基设计标高： 一般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按新建公路的规定执行，也可视具体情况而采用中

8、央分隔带中 线或行车道中线标高。线或行车道中线标高。 （3）问：问：应该称为路面标高，为什么称为路基设计标高？应该称为路面标高，为什么称为路基设计标高？ School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 1 1、路基横断面的典型型式、路基横断面的典型型式 第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造 路基路基 断面断面 形式形式 （a）路堤）路堤 （b）路堑）路堑 （f）不填不挖路堤）不填不挖路堤 （e）半填半挖路基）半填半挖路基 （d）半路堑）半路堑（c）半路堤）半路

9、堤 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 2 2、 路堤的类型与构造要求路堤的类型与构造要求 路堤的常见横断面型式（见下图）路堤的常见横断面型式（见下图） 1 1）路堤按填高分，有：）路堤按填高分，有： 矮路堤（矮路堤（H1.0H18H1820m20m） 一般路堤（一般路堤（H=1.5H=1.518m18m） 2 2）路堤按所处条件和加固类型分，有：）路堤按所处条件和加固类型分，有： 浸水路堤浸水路堤 护脚路堤护脚路堤 挖沟填筑路堤挖沟填筑路堤 等等 第二节第

10、二节 路基的类型与构造路基的类型与构造 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造 （a）矮路堤矮路堤 （b）一般路堤一般路堤 （c）浸水路堤浸水路堤（d）护脚路堤护脚路堤 （e）挖沟填筑路堤挖沟填筑路堤 路堤路堤 断面断面 形式形式 路堤（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。 School of

11、 Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造 （a）全挖路堑全挖路堑（b）台口式路堑台口式路堑（c）半山洞路堑半山洞路堑 路堑断面形式路堑断面形式 路堑路堑 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。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：作用：缓和道路纵坡或越岭线穿越岭口控制标高；缓和道路纵坡或越岭线穿越岭口控制标高； 危害：危害：破坏了厚地层的天然平衡状态，不利于排水，通风；破坏了厚地

12、层的天然平衡状态，不利于排水，通风； School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造 半填半挖断面形式半填半挖断面形式 （a）一般填挖路基一般填挖路基 （b）矮挡土墙路基矮挡土墙路基（c）护肩路基护肩路基 （d） （e）砌石路基砌石路基（f）挡墙路基挡墙路基 （g）半山桥路基半山桥路基 半填半挖式路基半填半挖式路基【part-cut V=947cm3, m=2.5kg， 落高落高30.5cm，分，分3层层,每层每层 25击

13、击 重型重型:d40mm; V=2177cm3, m=4.5kg, 落高落高45.7cm ，分3层层 ,每层每层98击。击。 （5）路基土的压实度概念：）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 值的百分数表示。值的百分数表示。 （6）要求压实的土层）要求压实的土层：路堤填土部分、零填及挖方路基。：路堤填土部分、零填及挖方路基。 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 特点：特

14、点： 具有峰值具有峰值 位于饱和曲线之下位于饱和曲线之下 粘性土粘性土K K很小，压实过程中很小，压实过程中 含水量几乎不变，含水量几乎不变，不可能不可能击击 实到饱和状态实到饱和状态。 satdd )( 0 4 8 12 16 20 24 28 含水量含水量w(%) 2.0 1.8 1.6 1.4 干密度干密度 d(g/cm3) 饱和曲线饱和曲线 dmax=1.86 wop=12.1 1/ sw d sr d d w S () 1 sw dsat s d d w 1Sr 最大干密度最大干密度 最佳含水量最佳含水量 第三节第三节 路基设计路基设计 5 5、路基的压实路基的压实 -（7）室内击实

15、曲线）室内击实曲线 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 a. a. 击实功能击实功能 d 50 N 30 N 10 N max,dop ,E 存在一个上界 d ,E,const b. b. 土的级配、土的级配、 含水量含水量 d 3 2 1 constE 越小。越大，级配越好，其 opmaxd c. c. 击实方式击实方式：夯实、辗压、振动；辗压对粘土比较合适：夯实、辗压、振动；辗压对粘土比较合适 const d d E 第三节第三节 路基设计路基设计 5

16、5、路基的压实路基的压实 -（8）影响因素）影响因素 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 1）低于最佳含水量低于最佳含水量时容易提高密实度，从而增强抗变形能时容易提高密实度，从而增强抗变形能 力和强度，力和强度，高于最佳含水量高于最佳含水量时则难以获得高的密实度；时则难以获得高的密实度； 2）压实土）压实土遇水浸湿含水量增长的程度遇水浸湿含水量增长的程度与压实时的含水量及与压实时的含水量及 土质有关，压实时低于最佳含水量土质有关，压实时低于最佳含水量0时压实

17、土的膨胀量比时压实土的膨胀量比 略高者为大，因此在接近或略大于最佳含水量时压实的土，略高者为大，因此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；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压实土浸湿后的抗变形能力：在：在0时压实的土可望得到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。度可以得到较高的浸湿后的抗变形能力。 第三节第三节 路基设计路基设计 5 5、路基的压实路基的压实-（9）压实土的特性）压实土的特性 School of Tran

18、sportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 项目分类项目分类 路面以下深路面以下深 度（度（m m） 路床土最小强度（路床土最小强度（CBR)(%CBR)(%）压实度（压实度（% %） 高速一级高速一级二级二级三四级三四级高速一级高速一级二级二级三四级三四级 填方填方 路基路基 0 00.30.38 86 65 5969695959494 0.30.30.80.85 54 43 3969695959494 零填及零填及 挖方路基挖方路基 0 00.30.38 86 65 59696959594

19、94 0.30.30.80.85 54 43 396969595 路基土最小强度和路基土最小强度和压实度要求压实度要求 类别类别 路床顶以下深度路床顶以下深度 （m m） 压实度（压实度（% %）填土最小强度填土最小强度(CBR)(%)(CBR)(%) 高速公路高速公路 一级公路一级公路 二级二级 公路公路 三、四三、四 级公路级公路 高速公路高速公路 一级公路一级公路 二级二级 公路公路 三、四三、四 级公路级公路 上路堤上路堤0.800.801.501.509494949493934 43 33 3 下路堤下路堤1.501.50以下以下9393929290903 32 22 2 路堤压实度

20、路堤压实度及路堤填土最小强度要求及路堤填土最小强度要求 第三节第三节 路基设计路基设计 5 5、路基的压实路基的压实-（10）压实度标准）压实度标准: School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 第三节第三节 路基设计路基设计 5 5、路基的压实路基的压实-（11）土的压实技术）土的压实技术: School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科

21、借方与弃方借方与弃方不可避免，若能结合不同标段进行协调处不可避免，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，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。但须进行调配安排及合理计算运费。 平坦地区平坦地区用土量少时可沿路两侧抽沟取土，结合路基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。弱地基区域，取土坑易远离路基坡脚，并进行坑设计。 废方废方能利用应尽量加以利用，实在需堆弃也应尽量不能利用

22、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。影响路基，做好相关设计，尤其应控制废方的数量。 1 1、取土坑与弃土堆、取土坑与弃土堆 第四节第四节 路基附属设施路基附属设施 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 路旁取土坑示意图： 1-路堤；2-取土坑 第四节第四节 路基附属设施路基附属设施 School of Transportation Southeast University，China 东南大学道路与铁道工程国家重点学科东南大学道路与铁道工程国家重点学科 护坡道护坡道有利于降低边坡平均坡度、保护边坡稳定，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。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。好稳定与经济合理性。 碎落台碎落台设于挖方边坡坡脚处，保护边沟不被碎落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。的土石块堵塞，也可