PPT道路工程一般路基设计讲义

第六章一一般般路基设设计第六章一一般路路基设计计第一节路路基的的病害和和设计要要求第二节路路基基土的分分类与填填料选择择第三节一一般般路堤和和路堑设设计第四节路路基基防护与与加固工工程设计计第一节路路基的的病害和和设计要要求一、路基基常见病病害类型型1．剥落和和溜方2．崩塌3．坍塌4．滑坡5．滑移6．沉落7．沉陷8．冻胀与与翻浆二、路基基病害原原因的一一般分析析内部原因因：路路基的岩岩土性质质和地质质构造。。岩层倾倾向临空空面，则则容易产产生顺层层滑坡或或崩塌（（当岩体体破碎时时）；反反之，则则较稳定定,如下图所所示：a)倾向路线线——稳定性较较差；b)背向路线线——稳定性较较好外部因素素：水水的侵蚀蚀作用，，气温温、地形形、地震震和荷载载等。。实际上路路基的各各种病害害与变形形，通常常都是在在上述各各种因素素的综合合作用下下产生的的。三、路基基设计的的一般要要求1、根据路路线平、、纵、横横设计，，精心布布置，确确定标高高，为路路面结构构提供具具有足够够宽度的的平顺基基面。2、在应力力作用区区的范围围之内，，其深度度一般在在路基顶顶面以下下0.8m范围以内内。3、整体结结构中必必须包括括各项附附属设施施。4、一般路路基可以以结合当当地的地地形、地地质情况况，直接接选用典典型断面面图或设设计规定定，不必必进行个个别论证证和验算算。特殊殊路基需需进行个个别设计计和验算算。第二节路路基基土的分分类与填填料选择择一、路基基土的分分类1、土的分分类依据据依据土的的颗粒组组成特征征，土的的塑性指指标及土土中有机机质含量量的情况况，分为为巨粒土、、粗粒土土、细粒粒土和特特殊土四类，并并进一步步细分为为12种土。（1）土颗粒粒组成特特征以土土的级配配指标的的不均匀匀系数（（Cu）和曲率率系数（（Cc）表示。。不均匀匀系数Cu反映粒径径分布曲曲线上的的土粒分分布范围围，按式式（6—1）计算；；曲率系系数Cc反映粒径径分布曲曲线上的的土粒分分布形状状，按式式（6—2）计算。。(6-1)(6-2)（2）无机土土按粒组组含量由由粗到细细划分为为巨粒土土、粗粒粒土和细细粒土三三类，见见下表：：粒组统称粒组名称粒径d范围(mm)分析方法主要特征巨粒漂石(块石)粒d>200直接测定

透水性很大,压缩性极小,颗粒间无粘结,无毛细性。卵石(碎石)粒60<d≤200筛分法粗粒砾粒粗砾20<d≤60中砾5<d≤20细砾2<d≤5砂粒粗砂0.5<d≤2

透水性大,压缩性小,无粘性，有一定毛细性。中砂0.25<d≤0.5细砂0.075<d≤0.25细粒粉粒0.002<d≤0.075静水沉降原理与塑性图

透水性小,压缩性中等,毛细上升高度大,微粘性。粘粒d≤0.002

透水性极弱,压缩性变化大,具粘性和可塑性。（3）路基土土分类总总体系包包括四类类并且细细分为12种，路路基土土的分类类总体系系如下表表:路基土巨粒土粗粒土细粒土特殊土漂石土卵石土砾类土砂类土粉质土粘质土有机质土黄土膨胀土红粘土盐渍土冻土（4）为了统统一土名名标示及及运用计计算机检检索土质质试验资资料，规规定下表表所示的的土的基基本代号号。土类巨粒土粗粒土细粒土有机土成分代号漂石B块石Ba卵石C小块石Cba砾G角砾Ga砂S粉土M粘土C细粒土(C和M合称)F混合土(粗细粒土合称)SI有机质土O级配、液限和高低代号级配良好W;级配不良P;低液限L;高液限H（5）试样中中巨粒组组（大于于60mm的颗粒））质量多多于总质质量的50%的土称为为巨粒土土，分类类体系见见下表。。土组土组代号漂石(＞200颗粒)含量(%)漂(卵)石(＞60mm颗粒)漂石B＞50卵石Cb≤50石夹土(＞60mm颗粒漂石夹土BSI＞50卵石夹土CbSI≤50漂(卵)石土质(＞60mm颗粒含量50~15%)漂石土质SIB＞卵石粒含量卵石土质SICb＜卵石粒含量（6）试样中中粗粒组组（60mm~0.075mm的颗粒））质量多多于总质质量50%的土称为为粗粒土土。粗粒粒土中砾砾粒组（（60mm~2mm的颗粒））质量多多于总质质量50%的土称为为砾粒土土，分类类体系见见下表土组土组代号细粒组(＜0.075mm)含量(%)砾级配良好砾GW＜5级配不良砾GP含细粒土质砾GF5~15细粒土质砾粉土质砾GM15~50粘土质砾GC粗粒土中中砾粒组组质量少少于或等等于总质质量50%的土称为为砂类土土，其分分类体系系见下表表：土组土组代号细粒组(＜0.074mm)含量(%)砂级配良好砂SW＜5级配不良砂SP含细粒土质砂SF5~15细粒土质砂粉土质砂SM15~50粘土质砂SC（7）试样中中细粒组组（小于于0.075mm的颗粒））质量多多于总质质量50%的土称为为细粒土土，细粒粒土根据据塑性图图，如下下图分类类，其分分类体系系（见教教材）表表6—7。二、路基基土的性性质与填填料的选选择填料应采采用强度度高、水水稳性好好、压缩缩性小、、施工方方便以及及运距短短的岩土土材料。。在选选择填料料时，要要考虑原原料的经经济性和和填料的的性质是是否合适适。一般般应利用用附近路路堑或附附属工程程（如排排水沟渠渠等）的的挖方作作为填料料。路基填料料的技术术要求如如表：项目分类路面底以下深度(cm)填料最小强度CBR(%)填料最大粒径(cm)高速、一级公路二级公路三、四级公路填方路基上路床0~3086510下路床30~8054310上路堤80~15043315下路堤150以下32215零填及挖方路基上路床0~3086510下路床30~8054310填料选择择：1、不易风风化的石石块2、土石混混合料3、砂砾材材料4、砂性土土5、粉性土土6、粘性土土7、特殊土土8、易风化化的软质质岩石9、工业废废渣第三节一一般般路堤和和路堑设设计路基横断断面的典典型形式式归纳为为路堤、路堑和填挖结合合等三种类类型。路堤：全全部用岩岩土填筑筑而成的的路基。。路堑：全全部在天天然地面面开挖而而成的路路基，此此两者是是路基的的基本类类型。当天然地地面横坡坡大，且且路基较较宽，需需要一侧侧开挖而而另一侧侧填筑时时，为填填挖结合合路基，，也称为为半填半半挖路基基。在丘丘陵或山山区填挖挖结合是是路基横横断面的的主要形形式。一、路堤堤按路堤的的填土高高度不同同，划分分为矮路路堤、高高路堤和和一般路路堤。路路堤的常常用横断断面形式式a)矮路堤;b)一般路堤堤;c)浸水路堤堤;d)护脚路堤堤;e)挖沟填筑筑路堤二、路堑堑路堑的常常见横断断面形式式有a全挖路基基、b台口式路路基及c半山洞路路基。三、半填填半挖路路基半填半挖挖路基兼兼有路堤堤和路堑堑两者的的特点，，对路路堤和路路堑的要要求均应应满足。。常见形形式：a)一般填挖挖路基；；b)矮挡土墙墙；c)护肩路基基；d)砌石护坡坡路基；；e)砌石护墙墙路基；；f)挡土墙支支撑路基基；g)半山桥路路基四、路基基宽度路基宽度度为行车车道路面面及其两两侧路肩肩宽度之之和。路基宽度度如图：：a)高速公路路和一级级公路;b)二、三、、四级公公路公路路基基宽度如如表：公路等级高速公路、一级公路二、三、四计算行车速度(km/h)12010080608060403020车道数86486464422222或1路基宽度(m)一般值45.034.528.044.033.526.032.024.523.012.010.08.57.56.5(双车道)变化值42.0-26.041.0-24.5-21.520.010.08.5--4.5(单车道)五、路基基高度1、路基高高度：路路堤的填填筑高度度和路堑堑的开挖挖深度，，即路基基设计标高高和地面标高高之差。2、路基高高度分中心高度度与边坡高度度。3、为保证证路基稳稳定，应应尽量满满足路基基临界高高度的要要求。。六、路基基边坡坡坡度边坡坡度度：边边坡高度与边坡宽度之比值。。边坡坡度度的大小小，取决决于边坡坡的土质质、岩石石的性质质及水文文地质条条件等自自然因素素和边坡坡的高度度。1、路堤边边坡:表见下图图2、路堑边边坡：表表见下图图路堤边坡坡坡度表表填料种类边坡坡率上部高度(H≤8)

下部高度(H≤12)

细粒土1:1.51:1.75

粗粒土1:1.51:1.75

巨粒土1:1.31:1.5

土质挖方方边坡坡坡度表：：土的密实实程度划划分表:密实程度边坡高度<2020~30胶结1:0.3～1:0.51:0.5～1:0.75密实1:0.5～1:0.751:0.75～1:1.0中密1:0.75～1:1.251:1.0～1:1.5较松1:1.0～1:1.51:1.5～1:1.75分级试坑开挖情况较松铁锨很容易铲入土中，试坑坑壁容易坍塌中密天然坡面不易陡立，试坑坑壁有掉块现象，部分需用镐开挖密实试坑坑壁稳定，开挖困难，土块用手使力才能破碎，从坑壁取出大颗粒处能保持凹面形状胶结细粒土密实度很高，粗颗粒之间呈弱胶结，试坑用镐开挖很困难，天然坡面可以陡立岩石种类风化破碎程度边坡高度（m)<2020~30各种岩浆岩厚层灰岩或硅、钙质砂砾岩片麻、石英、大理岩轻度中等严重极重1:0.1～1:0.21:0.1～1:0.31:0.2～1:0.41:0.3～1:0.751:0.1～1:0.21:0.2～1:0.41:0.3～1:0.51:0.5～1:1.0中薄层砂、砾岩中薄层灰岩较硬的板岩、千枚岩轻度中等严重极重1:0.1～1:0.31:0.2～1:0.41:0.3～1:0.51:0.5～1:1.01:0.2～1:0.41:0.3～1:0.51:0.5～1:0.751:0.75～1:1.25薄层砂、页岩千枚岩、云母、绿页泥、滑石片岩及岩质页岩轻度中等严重极重1:0.2～1:0.41:0.3～1:0.51:0.5～1:1.01:0.75～1:1.251:0.3～1:0.51:0.5～1:0.751:0.75～1:1.251:1.0～1:1.5岩石挖方方边坡坡坡度表：：岩石风化化破碎程程度分级级表分级外观特征颜色矿物成分结构构造破碎程度强度轻度较新鲜无变化无变化节理不多,基本上是整体,节理基本不张开基本上不降低,用锤敲很容易回弹中等造岩矿物失去光泽、色变暗基本不变无显著变化开裂成20cm~50cm大块状,大多数节理张开较小有降低,用锤敲声音仍较清脆严重显著改变有效生矿物产生不清晰开裂成5cm~10cm的碎石状,有时节理张开较多有显著降低,用锤敲声音低沉极重变化极重大部成分已改变只具外形,矿物间已失去结晶联系节理较多,爆破以后多呈碎石土状,有时细粒部分已具塑性极低,用锤敲时,不易回弹第四节路路基基防护与与加固工工程设计计一、坡面面防护1、植物防防护：见见下图2、工程防防护：见见下图二、堤岸岸防护与与加固堤岸防护护与加固固主要对对沿河滨滨海路堤堤、河滩滩路堤及及水泽区区路堤，，亦包括括桥头引引道，以以及路基基边坡的的防护堤堤岸等。。堤岸防护护与加固固设施有有直接和和间接两两类。。草皮防护护示意图图：a)平铺平面面；b)平铺剖面面；c)水平叠铺铺；d)垂直叠铺铺；e)斜交叠铺铺；f)网格式砌石护面面示意图图a)、b)单层；c)、d)双层护面墙示示意图：：双层式；；b)单层式；；c)墙面；d)拱式；e)混合式1.平台；2.耳墙；3.泄水孔；；4.封顶；5.松散夹层层；6.伸缩缝；；7.软地基；；8.基础；9.支补墙；；10.护面墙墙高与厚厚度及路路堑边坡坡的关系系，参见见下表：：护面墙高度H(m）路堑边坡护面墙厚度（m）顶宽b底宽d21:0.50.400.406陡于1:0.50.400.40+0.10H6＜H≤101:0.5~1:0.750.400.40+0.05H10＜H≤151:0.75~1:10.600.40+0.05H三、冲刷刷防护1．直接措措施：植植物防护护、石砌砌防护或或抛石与与石笼防防护，以以及必要要时设置置的支挡挡，见下下图：抛石防护护示意图图a)新堤石垛垛；b)旧堤石垛垛石笼防护护示意图图：a)箱形笼；；b)圆柱形笼笼；c)防止淘底底；d)防护岸坡坡土工模袋袋的应用用及铺设设图：2．间接措措施：设设置导治治结构物物设置导治治结构物物可改变变水流方方向，消消除和减减缓水流流对堤岸岸直接破破坏，同同时可减减轻堤岸岸近旁淤淤积，彻彻底解除除水流对对局部堤堤岸的损损害作用用，起安安全保护护作用。。导流结构构物综合合布置示示例1、2-顺坝;3-丁坝;4-格坝;5-主河床;6-公路中线线四、地基基加固1.一般般地地基基加加固固：：换换填填土土层层法法，，重重锤锤夯夯实实法法，，排排水水固固结结法法，，挤挤密密法法，，化化学学加加固固法法。。2.软土土地地基基处处