道路工程路基设计

道路工程主讲老师zzzz工业大学土水学院2023/7/6道路工程2第五章路基设计与施工§5-1概述§5-2土基的受力与强度§5-3路基的破坏形式与原因分析§5-4公路自然区划与土基干湿类型§5-5路基土的分类与工程性质§5-6一般路基设计§5-7路基边坡稳定性分析§5-8挡土墙设计§5-9路基施工技术2023/7/6道路工程3一.路基特点路基：在天然地表面按道路的设计线形(位置)和设计横断面(几何尺寸)的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。

特点：工程数量大、耗费劳力多、涉及面广、投资高§5-1概述路基作用：

为路面结构提供足够宽度的平顺基面，它是路面的基础，是公路的承重主题。2023/7/6道路工程4§5-1概述二.路基设计一般要求足够的整体稳定性足够的强度足够的水温稳定性三.路基设计与施工内容1.设计2.施工2023/7/6道路工程5

根据当地的自然条件，并依据相关规范的规定，确定合理路基形式、断面尺寸、排水设计、坡面防护以及相应的附属设施。设计水位B1:m＞4米路基设计任务§5-1概述2023/7/6道路工程61.应根据公路功能、等级交通量结合沿线地形、地质及路用材料等自然条件进行设计，保证其具有足够的强度、稳定性和耐久性，路面应平整抗滑。2.路基设计应重视排水设计与防护设施的设计。3.路基断面形式应与农田水利相结合、与沿线自然环境相协调，避免深挖和高填。4.应与线路设计相配合，通过特殊地质与水文条件的路段，应查明情况，综合治理。路基设计一般规定§5-1概述2023/7/6道路工程7§5-2土基的受力与强度一.路基的受力与路基工作区

路基中的应力有两类，一是土体自重本身产生的应力称为自重应力σcz，其随深度而线性增加。

σcz=γZ

还有一类就是由车辆等外部荷载产生的应力称为附加应力σz，附加应力随深度而迅速减小，可近似表达为σz=KP/Z2

2023/7/6道路工程8二.土基的强度指标1.土基的应力应变特征§5-2土基的受力与强度2023/7/6道路工程92.表征土的强度指标土基回弹模量地基反应模量加州承载比§5-2土基的受力与强度2023/7/6道路工程10§5-3路基的破坏形式及原因分析一.路基的主要病害路基常见的路基病害现象如下：

1．路堤沉陷

2.边坡溜方、滑坡及风蚀

3.路堤沿地基滑动

4.路基冻胀与翻浆

5.路堤坍散

6.边坡崩塌和碎落

7.其他类型破坏

塌方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象称为路堤沉陷。沉陷是不均匀的，严重时会破坏局部路段造成交通中断。它有路堤本身的下陷和地基的沉陷两种。沉陷2023/7/6道路工程11§5-3路基的破坏形式及原因分析2023/7/6道路工程12

其他类型破坏：

如巨型滑坡、泥石流、地震、特大暴雨等，都可以导致路基的大规模毁坏。在公路勘测中，要求尽可能避开这些地区或采取相应的技术措施，保证公路的正常使用。§5-3路基的破坏形式及原因分析20秒23团/6原/3监0道路滤工程13主要之原因宿归纳厅起来国有如泛下几酸种：（1）不怨良地巩质地省貌条静件：路基恰病害呢多出何现在稳土质瞎较差裹、岩救性松滔软、椅风化反严重腹以及揉地质灭构造淹复杂石等不责利的茅路段醉。（2）不瞎良水蛾文及吹水文滥地质炕条件运：水分北的浸协入土饮体会锄增加干自重习，强锤度下箭降；只水分活渗入滥岩石核节理园会带毕走或降软化古其中挎的填鼓充的鼓次生钢矿物膀，削尸弱岩睛块间叨连接塔；水捎流冲塘刷坡粥脚，蔽使坡份体失乡丰去支民撑。酿地下勤水的肝活动痰会降范低坡仁体的现稳定惯性，驾土的至湿度妥增加罚还会支降低超路基翠土的镇强度钳。（3）气净候地刊震等扎因素赚：气呜温、晌风雪容、暴解雨、顿地震卷等都浮可能狠引起袍路基戚病害单的发视生。低温胳会使葬路基桥产生摧冻害荒，雨陈雪易吊会引痒发滑栋坡、脑泥石亩流，汉地震帝会使她岩体床结构饥松散超破碎芒，土框层液挣化等埋。（4）设头计、息施工北及养烛护等们原因畜：路基滑横断沫面尺泊寸不烧合理骨，施杰工方忙法不松当、蜡路基距压实欲欠佳晶、排拢水不取畅、洋防护平及加万固措秒施不能妥，雹养护串不到虽位不录及时恰等都灰会产罢生或攀加剧携病害辣。§5原-3路基肚的破搅坏形洁式及竿原因化分析20笛23追/6龟/3平0道路猴工程14§5雪-4公路妻自然吉区划圾与路耻基干氏湿类酷型一。节区划雅原则围及分滩区:1.道路建工程额特征误相似况原则2.地表排气候爬区划擦差异赠性原夹则3.自然吹气候环因素袋既有阅综合蚂又有卖主导孙作用诊的原拳则20舒23示/6庙/3芬0道路酒工程15分三雨级区后划1.一级偶区划2.二级丝式区划3.三级蔬区划§5里-4公路叮自然理区划垂与路罪基干蛾湿类夺型20伪23缘瑞/6等/3想0道路由工程16二。飞路基夹干湿慨类型峰划分1.路基歼湿度湾来源大气散降水灿，地领面水某，地问下水鞋，毛愿细水享，水网蒸气聋凝结魂水，四薄膜桌水冻胀卸现象2.路基妻干湿协类型干湿层状态筋：干滩燥，蓄中湿边，潮揭湿，裁过湿3.分类元标准愉：(1碍)土的悼稠度目：wc=(偷wl-w愿)/颗(wl-wp)(2懂)临界冬高度蓬：H§5艇-4公路挎自然挑区划话与路评基干恰湿类庙型20悉23絮/6臣/3就0道路从工程17（1）已笔建公景路：稠度

路基干湿类型与分界相对稠度的关系一般特性干燥>wc1

路基干燥稳定，路面强度和稳定性不受地下水和地表水的影响，路基高度H>H1中湿>wc2

路基上部土层处于地下水或地表水影响的过渡带区内，路基高度H2<H≤H1潮湿>wc3

路基上部土层处于地下水或地表水毛细影响区内，路基高度H3<H≤H2过湿≤wc3

路基不稳定、冰冻区春融翻浆，非冰冻区雨季软弹，路基经处理后方可铺筑路面，路基高度H<H34.指标胃的选戒用：路基效干湿庄类型像划分20殖23敌/6窃/3须0道路娘工程182.蛛4.啊2温度较变化喇对路椒基路置面的冶影响（2）待触建公敌路：临界鼻高度(1盼)H1相对今应于wc1，为痒干燥捏和中猎湿状腥态的趋分界熊标准影；(2匙)H2相对肯应于wc2，为针中湿蠢与潮谜湿状驰态的吴分界乌标准都；(3催)H3相对道应于wc3，为碎潮湿讨和过佳湿状侮态的每分界南标准育。4.指标磨的选碑用：路基君干湿捎类型欢划分20牌23返/6史/3恰0道路降工程19三。气路基慕水温早状况街及对鬼路基劲稳定桶性影嗓响四。葬保证抄路基牌强度街和稳达定性巩的措马施§5踢-4公路窗自然刮区划泥与路女基干盘湿类乎型20士23杰/6帮/3志0道路桃工程20一。晴路基居土的名分类按土余的颗复粒组韵成特储征分胃为四靠类:巨粒屋土永粗巩粒土孕细粒捆土最特杏殊土d(m窜m)砾石砂粒粉粒粘粒胶粒6020.沟07般50.烂00宿50.猜00停20.留250.咽5520粗中细粗中细粗粒细粒巨粒§5扰-5路基胆土的蛾分类拥与工守程性誓质20问23付/6英/3劲0道路教工程21漂石土

卵石土砂类土粘质栽土黄土膨胀土盐渍质土红粘疲土有机质土粉质土砾类土巨粒抵土粗粒浊土细粒衬土特殊稠土土§5筑-5路基勇土的泊分类秃与工驾程性娱质20肉23旱/6写/3凳0道路慢工程22一、砌典型钢横断臂面求与构徐造1.路基盆典型效横断抓面路堤壁：指施用岩笛土填膏筑而倘成的间结构络物路堑砌：指爷全部坦在原趋地面趁开挖诵而成壶的结茎构物挖填趁结合科路基州：指虾原地血面横模坡度酬较大配，且著路基告较宽琴，往改往需饼要一敞侧开岔挖，贡一侧朵填筑碌而成帮的结刃构物边。较乌多适歼用于仁山区叨、丘途陵区葵。§5过-6一般贿路基婶设计20卧23制/6兆/3脆0道路根工程23依据路堤高度分类矮路院堤：h＜1.劫0～1.相5m一般烫路堤四：h＝1.剂5～18讨m高路殃堤：奶土质h≥赔18等m岩质h≥杨20选m适应馅于平愧坦地戒区或鸣者取油土困战难地耳区需要糖设边万沟需对润土基甜作特障殊处舞理：工作昆区深届度压实苗度水砂垫恨层可在缸路基毒两侧闯设取删土坑土方订量特听别大梨，占剖地多却；行任车条斤件差宜采教用折训线型涂或梯屈形边贸坡。典型贺横断寸面陷与构模造20翼23捷/6密/3稳0道路鸟工程24当地菠面边克坡陡予于1：5时当地绩面边逢坡陡斯于1：2时注意事项土质袖地面融：须香将原芽地面逼挖成缺台阶,台阶屋宽度风大于1m，无台阶骗向内仙倾斜1～2%坡度石质弊地面驱：凿毛宜设浆置石铸砌护逆脚－浆还起危到减零少填躬方数超量和梦压缩扯路基子占地挡宽度姐地作法用。倾斜筋地面椒上方雪坡脚淘，须轨采取占措施颠阻止圈地面膝水渗恼入路藏堤内欢。典型杨横断光面延与构新造20油23望/6质/3梅0道路现工程25一般缩慧路堤a、护敏坡道摧宽度北：当缘瑞路基房诚边缘观与路与侧取它土坑两高差h大于2m，b＝1m；h大于6m，b＝2m。b、取教土坑葵放置收应尽质量少悟占耕帝地，遍当路习基填快土高禾度不妻大时蔽，可庸只设薄边沟识，不饼设取制土坑报。C、路滑堤边愈坡应圈根据敌填料顶种类温，路堤炎高度盈来综腰合确症定。d、护镇坡道郑作用恳：保最护填狂方坡碍脚不杰受流杨水侵柄害，袋使填鸭方边躬坡稳陆定典型躁横断访面比与构票造20烦23磨/6扮/3蚕0道路鞠工程26沿河猜路堤a、路骗堤高盼度应盾高出件设计裹洪水永位0.势5m（无轮波）在，设计趣洪水助位＋垮澭水理高度检＋浪退高＋0.戚5m。b、常轮水位亿以下妈路堤蕉边坡愚不得温陡于1：2c、路碧基边绘坡加冤固类软型，崖应根酬据河畅流冲领刷情象况来营确定毅。典型牌横断隙面大与构趟造20摔23虎/6紧/3藏0道路年工程27典型闸横断挠面联与构封造2.路基北的基狂本构膊造（1）路趁基宽弹度（2）路没基高戚度（3）路织基边必坡坡蹲度3.弯道杏横断泄面的横超高效与加江宽（1）超袋高及好超高震缓和错段（2）加惭宽及猴加宽疾缓和部段4.路基惩横断豪面设读计5.土石跃方调晓配与散计算20眼23衡/6漏/3耕0道路厨工程28位置丹：数上量、宣土质捞、运妈输条乡丰件、事自然疼环境昂有关括。平坦朝区：提设在植路堤西两侧展（取夫土量成较小元时）河水册淹没股桥头爱引道周近旁眠，不纪允许若设置剧取土铁坑。当地炒面坡佣度较况陡时系，取躺土坑雀宜设剃在路祝堤上脆侧。6.路基项附属挪设施(1批)取土驼坑当H≥2m，b＝1m当H≥6m，b＝2m20纠23北/6忧/3彩0道路护工程29原则抬：①浆填补块地面视坑洞口、田叹洼地②尽南量占四荒地1、一惠般做话成梯弱形断纹面，陪边坡班不宜汁陡于1：1.乌5，高熊度不早宜超治过3m。2、当枪原地策面坦袭于1：50，路起旁两灰侧均跳可设衬弃土拜堆3、当顺坡度嫌较陡使时，承宜将陪弃土苍堆设况在下队侧。4、对舅于沿店河路哪堤废物方，酿检查晋是否征压缩递河道贡。d≥3.聪0mdma礼x＝H＋5.王0m(2信)弃土核坑路基鼓附属返设施20化23翼/6眠/3差0道路浴工程30(3晒)护坡烦道目的旨：加消宽边铃坡横神距，递减少订边坡狱平均劣坡度妖。(4撇)碎落恭台碎落枣台设秩于土怒质或洞石质泛土的设挖方志边坡恳坡脚久处，皮主要跨供零横星土秆石碎丧块下殃落时迹临时饶堆积该，以旅保护累边沟侧不致爆阻塞燃，亦钓有护阀坡道毕的作敢用。路基数附属围设施20痒23吓/6贸/3映0道路冻工程31(5洋)堆料帖坪和狗错车妹道路面熄养护培用矿漂质材英料，喇可就徐近选惹择路树旁合骡适地添点堆绿置备乒用。崖亦可费在路控肩外逐缘设职堆料社坪，虑其面梢积可霞结合孔地形馒与材冰料数和量而井定，滩高级微路面炭或采狱用机里械化熄养路块的路垮段，逼可以粥不设纳，或冬另设卵集中版备用株料场疑，以哗维护室公路珠外形很的视灵觉平肌顺和叮景观混优美宾。单车凯道公朱路，处由于订双向霞行车旦会车还和相桃互避范让的窜需要削，通翠常应塌每隔20策0～50粮0m设置送错车伟道一杨处路基润附属剥设施20寻23透/6搅/3卡0道路蛋工程32二.路基问边坡亏防护滚与加著固设倦计1.防护陷与加尚固的广要求暖和分猴类2.坡面竖防护3.冲刷吸防护20旨23绪/6蛛/3眯0道路猎工程33§5归-7边坡啦稳定器性设安计一。视概述1。影央响稳乒定性娃的因掠素2.边坡匪稳定己性设饥计方筋法3.稳定示性验雾算参浮数土的反计算挣参数边坡孙取值4.汽车死荷载毅当量添计算20均23自/6扯/3厚0道路车工程34二。搭直线睁法1.均质胁沙砾干类路衡堤边书坡2.均质稼沙砾斥类路教堑边悲坡K=雀F/铲T=（Gc筹os迫ω扇tg利φ蹲+c液L）/G厘si洋nω由：dK母/d晓ω=锦0ct胜gω0=筋ct敞gθ前+［2c妨/γ误h/（tg各φ+纱2c魄/γ个h）］1/宿2cs棋cθGNTpτfθωABD§5身-7边坡各稳定套性设塔计20篇23骆/6甜/3洒0道路遗工程35将破使坏角串代入K表达钞式，岂得到伴：Kmi临n=（2c绑/γ屈h+tg咏φ）ct索gθ+2［2c态/γ号h（tg控φ+症2c魔/γ把h）］1/贡2cs牺cθ当墙龄后为败砂土烘时（c=下0）：K=蛾tg吴φ/毯tg舍ω直线遣滑动屋面法20耻23愉/6法/3剧0道路锅工程36三。校圆弧弹法(1钞)通过中坡脚俘任意泥选定贞一个虹可能芹的圆舱弧滑(2谣)滑动问面，斩取路巨线纵葵向为馆单位臣长度1m，将止滑动肉土体肾分成股若干饶宽度敬相等拴的土奋条；(3妥)计算组每个欧土条笑土体希的重怀量，臂并将配它引翅到圆摧弧线倾上，御进行稳分解犹；(4毯)求稳糟定系贼数K=侨Mr/Ms（5）求kmi陷n≧1冈.2抢5§5绵-7边坡奇稳定寻性设范计20迷23步