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1、第第 五章五章路基路面路基路面 第一节第一节 概概 述述 道路的衍变道路的衍变 道路的发展同人类社会文明的进步是一致的。从古到今,道路的发展可大致分为四个阶段:第一阶段:供行人和牛马及其它兽类行走、驮运货物的阶段。此时期的道路通常称为小路或小径(Trail)。第二阶段:供蓄力车辆和行人通行的大道(Cart Way)阶段。尧舜时代,道路曾称作“康衢”;西周时人们将路分为三级:可并通行三辆马车的称为“路”、可并行两辆马车的称为“道”、仅能通行一辆马车的称为“途”,不能通行蓄力车辆而仅可供行人或骑马通过的称为“径”;秦朝时期则建成了以咸阳为中心遍及全国的驰道;清朝对道路网进行了整顿,把驿路分为三等:
2、官马大路、大路和小路。在欧洲的古罗马,道路非常发达,有“条条大道通罗马”之称。第三阶段:行驶汽车的公路(Highway)阶段。内燃机汽车是由德国人高特列希戴姆勒在1886年发明的,我国在1902年开始从国外引进汽车,1906年苏元春驻守广西时首建了龙州到镇南关的公路。第四阶段:以汽车分道高速度行驶为特征的高速公路阶段。也称为Freeway或Expressway。 道路是供各种交通工具,行人等通行的工程设施,按其使用功能分为公路、城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。 Airport lane 分类 干线公路:国家干线 省干线 公路 县公路 乡公路 支线公路 Road 分级 高速公路、一级公
3、路(高等级公路) 二级、三级、四级公路(其它公路) 城市道路 快速路 主干道 次干道 支 路 其它道路 道路的分类道路的分类一一路基路面工程路基路面工程 公路路基是路面的基础,是公路工程的重要组成部分,它是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物,与路面共同承受交通荷载的作用。作为路面的支承结构物,路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。 路堤是高于原地面的填方路基的部分,其作用是支承路床、路面及其上传递下来的荷载,但一般俗指整个填方路基。路床是路面的基础,是指路面底面以下80cm范围内的路基部分,在结构上分为上路床(030cm)及下路床(3080cm)两层,不管是填方路基还是挖方路基,都
4、必须进行路床填筑。路床以下的路堤也分为上、下两层,上层称上路堤,是指路面底面以下80150cm范围内的填方部分,下层称下路堤,是指上路堤以下的填方部分。 1路基工程路基工程 公路路面是直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构,应具有良好的稳定性和足够的强度、刚度,其表面还应满足平整、抗滑和排水的要求。因此,公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、功能、当地材料及自然条件,结合路基进行综合设计。 各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和应急停车带等均应铺筑路面;高速公路和一级公路应采用高级路面,二级公路应采用高级或次高级路面,三级公路宜采用次高级或中级路面,四
5、级公路宜采用中级或低级路面。 路面结构一般由面层、基层、底基层及垫层组成。 2、路面工程、路面工程 路基路面工程是将路基工程、路面工程结合在一起进行综合考虑,并针对公路、城市道路及机场跑道等路基路面的设计原理、设计方法,材料、施工、养护、维护,管理技术及相关知识进行介绍的学科。(其中桥梁工程涉及桥面铺装中的路面部分可参照一般公路并结合桥梁结构的变形特点进行考虑。) 路基和路面都是道路的主要工程结构物。路基是在天然地表面按照道路的设计线形、位置和设计横断面的几何尺寸要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路面则是位于路基顶面并供车辆直接行驶的部分,它是由各种混合料铺筑而成的层状结构物。路基是路面的基础,
6、坚强而又稳定的路基为路面结构能够长期承受汽车荷载的作用提供了重要保证,而且路面结构层的存在又对路基具有保护作用,并使路基避免了直接经受车辆和大气的破坏作用,从而,为路基长期处于稳定状态创造了条件。 路基和路面相辅相成,是不可分离的整体。 3、路基路面工程、路基路面工程 二、二、路基路面工程的路基路面工程的特点特点路基 路面 路基和路面是道路的主要工程结构物路基和路面是道路的主要工程结构物。路基路基是在天然地表按照道路的设计线形(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。路面路面是在路基顶面的形车部分,是由各种混合料铺筑而成的层状结构物。 路基路面应满足的要求路基路面应满足
7、的要求 1、全天候畅通、全天候畅通 2、高速、高速 3、安全、安全 4、舒适、舒适 5、经济、经济 技术指标与服务性能技术指标与服务性能 两个方面均应达到要求两个方面均应达到要求 路基路面应具备的基本性能路基路面应具备的基本性能 1、足够承载能力(强度与刚度)、足够承载能力(强度与刚度)2、稳定性、稳定性3、耐久性、耐久性4、路面还特别要求表面平整、路面还特别要求表面平整、 抗滑、低扬尘和全天候畅通抗滑、低扬尘和全天候畅通强度 刚度强度强度:抵抗由于车轮荷载而引起的路基或路面各个部位的各种应力(如压应力,拉应力,简应力等)从而保证路基或路面不发生压碎,拉断或简切等各种破坏的能力。刚度刚度:路基
8、或路面的整体结构及各个结构层所具有的抵抗在车轮荷载作用下发生过量变形的能力。从而,保证路基路面不发生车辙,沉陷或波浪等各种病害。三三影响影响路基路面路基路面 稳定的因素稳定的因素 地理条件地理条件 1、地形地貌、地形地貌 2、海拔高度、海拔高度 3、路线与地势地貌的结合程度、路线与地势地貌的结合程度 地质条件地质条件 1、岩石或土的种类与成因、岩石或土的种类与成因 2、地质走向与层理、地质走向与层理 3、有无软弱层或软弱夹层、有无软弱层或软弱夹层 4、有无地震、泥石流或岩溶等、有无地震、泥石流或岩溶等 不良地质情况不良地质情况 气候条件气候条件 1、气温(季节性与地形性)、气温(季节性与地形性
9、) 2、降水、降水 3、日照、日照 4、风力风向、风力风向 水文和水文地质条件水文和水文地质条件 1、地表水的水文条件、地表水的水文条件 地表积水水位与存水时间地表积水水位与存水时间 地表水的排泄地表水的排泄 河流的常水位与洪水水位河流的常水位与洪水水位 河流的河岸及河床的淤积河流的河岸及河床的淤积 2、地下水的水文地质条件、地下水的水文地质条件 地下水的移动规律地下水的移动规律 地质内的层间水、裂隙水、泉水的存在情况地质内的层间水、裂隙水、泉水的存在情况 土的类别土的类别 一、土的不同颗粒组成形成不同一、土的不同颗粒组成形成不同 的材料强度机理的材料强度机理 二、不同类别的土受水温影响的二、
10、不同类别的土受水温影响的 程度不同程度不同 三、不同的土类有不同的工程特三、不同的土类有不同的工程特 征与性质征与性质四四 路基土的分类路基土的分类 土的粒组分类标准土的粒组分类标准n 不同粒组的划分界限及范围不同粒组的划分界限及范围 详见图详见图3-43-4 其中以其中以0.074mm0.074mm作为细粒组与粗粒组的分界,作为细粒组与粗粒组的分界,以以60mm60mm作为粗粒组与巨粒组的分界,而作为粗粒组与巨粒组的分界,而2mm2mm是粗是粗粒组中砾与砂粒的区分界限粒组中砾与砂粒的区分界限n 碎石在土类中的位置碎石在土类中的位置 碎石是人工开采的土类,一般与砾相近碎石是人工开采的土类,一般
11、与砾相近 土的种类土的种类n 土的分类标准土的分类标准 依据依据土的颗粒组成特征土的颗粒组成特征、土的塑性指土的塑性指标标和和土中有机质存在的情况土中有机质存在的情况进行土类划分进行土类划分n 土的种类土的种类 共有共有巨粒土巨粒土、粗粒土粗粒土、细粒土细粒土和和特殊土特殊土四类计四类计1111种,详见图种,详见图3-43-4 各各种土类的区分种土类的区分 一般以主成分粒组进行定义,控制主一般以主成分粒组进行定义,控制主成分粒组的比例在成分粒组的比例在50%50%以上,而特殊土则以上,而特殊土则分为黄土、膨胀土、红粘土和盐渍土,前分为黄土、膨胀土、红粘土和盐渍土,前三者按特殊塑性图上的位置定名
12、,盐渍土三者按特殊塑性图上的位置定名,盐渍土按含盐百分率分类。按含盐百分率分类。 各各种土的工程性质种土的工程性质 认识清楚路基及路面底基层用土的工程认识清楚路基及路面底基层用土的工程性质,则可根据不同的土类采取不同的工性质,则可根据不同的土类采取不同的工程技术措施:程技术措施:1 1、级配良好的砾石混合料是良好的路基路面材料,、级配良好的砾石混合料是良好的路基路面材料,巨粒土是良好的路基材料,砂性土是施工效果巨粒土是良好的路基材料,砂性土是施工效果最优的路基建材;最优的路基建材;2 2、粘性土是较常见、效果也较好的路基路面建材;、粘性土是较常见、效果也较好的路基路面建材;3 3、粉性土属于不
13、良材料,最容易引起路基病害;、粉性土属于不良材料,最容易引起路基病害;4 4、特殊土用于路基时必须采取技术措施加以处理。、特殊土用于路基时必须采取技术措施加以处理。 五五 公路自然区划公路自然区划 我国的我国的公路自然区划公路自然区划 我国的公路自然区划分为三级:一级区划按我国的公路自然区划分为三级:一级区划按多年冻土、季节冻土及全年不冻土三大地带考多年冻土、季节冻土及全年不冻土三大地带考虑冰冻、水热平衡和地理位置分为冻土、温润虑冰冻、水热平衡和地理位置分为冻土、温润、干湿过渡、湿热、潮暖、干旱和高寒等七个、干湿过渡、湿热、潮暖、干旱和高寒等七个大区;二级区划是在一级区划内再以潮湿系数大区;二
14、级区划是在一级区划内再以潮湿系数为依据分为过湿、中湿、润湿、润干、中干和为依据分为过湿、中湿、润湿、润干、中干和过干等六个等级,结合各区的地理、气候特征过干等六个等级,结合各区的地理、气候特征等因素进行二级区和二级副区的划分;三级区等因素进行二级区和二级副区的划分;三级区划则是二级区划的具体化。划则是二级区划的具体化。 区划与路基路面设计的相关性区划与路基路面设计的相关性n不同地区自然条件的差异同公路建设关不同地区自然条件的差异同公路建设关系密切系密切 n路基路面与地势地貌、地质、水文、水路基路面与地势地貌、地质、水文、水热及土质等不同区划特征紧密相关热及土质等不同区划特征紧密相关n各区划的设
15、计注意点各区划的设计注意点 六六 路基的水温状况路基的水温状况 与干湿类型与干湿类型 路基的水温状况路基的水温状况 1、路基水的来源、路基水的来源 原始土具有的自然含水量;大气降水;原始土具有的自然含水量;大气降水;地面水;地下水;毛细上升水;水蒸汽凝地面水;地下水;毛细上升水;水蒸汽凝结水;结水;薄膜移动水薄膜移动水 2、 路基水温状况及其变化路基水温状况及其变化 地下水与温度共同作用造成路基湿度的地下水与温度共同作用造成路基湿度的变化,最典型的是路基冻胀与翻浆现象。变化,最典型的是路基冻胀与翻浆现象。 路基的干湿类型路基的干湿类型 1、路基的干湿状态、路基的干湿状态 路基存在四种干湿状态:
16、干燥、中湿、潮路基存在四种干湿状态:干燥、中湿、潮湿和过湿湿和过湿 2、路基路面要求的干湿状态、路基路面要求的干湿状态 一般要求处于干燥或中湿状态一般要求处于干燥或中湿状态3、路基干湿类型的划分指标、路基干湿类型的划分指标 以分界稠度以分界稠度 c1、 c2、 c3作为划分指标作为划分指标 4、路基干湿类型的划分标准、路基干湿类型的划分标准 P50P50的表的表3-13-1 5、路基干湿类型的确定方法、路基干湿类型的确定方法 老路:求算老路:求算平均稠度平均稠度,查表确定干湿类型,查表确定干湿类型 新路:以新路:以路基临界高度路基临界高度为判别标准为判别标准 路基临界高度路基临界高度:与分界稠
17、度相对应的路基距与分界稠度相对应的路基距 地下或地表积水水位的高度(地下或地表积水水位的高度(H H1 1、H H2 2、H H3 3)七七 路基的病害及防治路基的病害及防治 路基常见的病害及其起因路基常见的病害及其起因 路基的病害多由于土质本身原因或压实不足并在水的路基的病害多由于土质本身原因或压实不足并在水的作用下产生的,常见的病害有:土基沉陷,翻浆与冻胀,作用下产生的,常见的病害有:土基沉陷,翻浆与冻胀,路肩车辙或坍塌,边坡坍塌,挡墙或护坡裂缝、断裂、鼓路肩车辙或坍塌,边坡坍塌,挡墙或护坡裂缝、断裂、鼓肚、沉陷等。肚、沉陷等。1)土基沉陷:由于路基土质松软和压实不足,在水分、自)土基沉陷
18、:由于路基土质松软和压实不足,在水分、自 重和车辆荷载的作用下基身逐渐压密所致,其沉陷量同压重和车辆荷载的作用下基身逐渐压密所致,其沉陷量同压 实程度和填土高度等有关,并且不同的土质其沉陷也会有实程度和填土高度等有关,并且不同的土质其沉陷也会有 不同的结果。不同的结果。2)冰胀与翻浆:一般是冻敏土在水和低温温差的影响下形)冰胀与翻浆:一般是冻敏土在水和低温温差的影响下形 成毛细现象积聚冰棱镜所致,这种现象发生于季节性冰冻成毛细现象积聚冰棱镜所致,这种现象发生于季节性冰冻 地区,当温度在零摄氏度以下反复变化时,由于负温度的地区,当温度在零摄氏度以下反复变化时,由于负温度的 坡差影响会将路基内的水
19、分以毛细吸管的形式积聚到上部坡差影响会将路基内的水分以毛细吸管的形式积聚到上部 冻结隆起,从而使路基隆起和路面开裂,发生冰胀;而到冻结隆起,从而使路基隆起和路面开裂,发生冰胀;而到 了春融季节,路基上层土首先化冻,水分无法排出或下渗,了春融季节,路基上层土首先化冻,水分无法排出或下渗, 这时在行车作用下泥浆就会沿路面裂逢冒出,形成翻浆。这时在行车作用下泥浆就会沿路面裂逢冒出,形成翻浆。3)路肩车辙或坍塌:路肩车辙是由于路肩的密实度较差,)路肩车辙或坍塌:路肩车辙是由于路肩的密实度较差, 特别当土处于过分潮湿时候,车轮在其上作用使得部分土特别当土处于过分潮湿时候,车轮在其上作用使得部分土 被压实
20、而形成沿路面边缘的路肩出现凹槽,使路肩表面形被压实而形成沿路面边缘的路肩出现凹槽,使路肩表面形 成车辙变形。路肩的坍塌一般则是由于坡体产生滑坡而产成车辙变形。路肩的坍塌一般则是由于坡体产生滑坡而产 生的。生的。4)边坡坍塌和溜坡:边坡坍塌一般是由于边坡坡度太陡或)边坡坍塌和溜坡:边坡坍塌一般是由于边坡坡度太陡或 坡脚受水流冲淘,在路基排水不良或粘土质边坡表土被饱坡脚受水流冲淘,在路基排水不良或粘土质边坡表土被饱 和等情况下而使坡体在重力作用下失支平衡所致;而溜坡和等情况下而使坡体在重力作用下失支平衡所致;而溜坡 则是由于坡体长期受水浸湿或下部支撑软弱而使部分岩土则是由于坡体长期受水浸湿或下部支
21、撑软弱而使部分岩土 在重力作用下沿一定的滑动面或软弱面呈整体向下缓慢而在重力作用下沿一定的滑动面或软弱面呈整体向下缓慢而 长期的滑动现象。长期的滑动现象。5)挡土墙或护坡的裂缝、断裂、鼓肚或沉陷:)挡土墙或护坡的裂缝、断裂、鼓肚或沉陷: 裂缝:基础处理不当而造成砌体产生沉陷或施工处理与裂缝:基础处理不当而造成砌体产生沉陷或施工处理与 养护不当而使砌体产生过度收缩或膨胀等都会引起砌体养护不当而使砌体产生过度收缩或膨胀等都会引起砌体 的裂缝。的裂缝。 断裂、倾斜或鼓肚:一般是由于砌体后土的侧向压力增断裂、倾斜或鼓肚:一般是由于砌体后土的侧向压力增 大或基础的不均匀沉陷所致,多由水的作用或冰冻作用大
22、或基础的不均匀沉陷所致,多由水的作用或冰冻作用 而引起。而引起。 沉陷:由于基础土质松软或压实不足所致。沉陷:由于基础土质松软或压实不足所致。 路基病害的工程防治路基病害的工程防治 1、路肩的养护(、路肩的养护(GBM工程要求土路肩应硬化,该部分内容工程要求土路肩应硬化,该部分内容划归路面工程管理)划归路面工程管理) 1)路肩土松散:采用石灰土或砾料石灰土稳定路肩或撒铺)路肩土松散:采用石灰土或砾料石灰土稳定路肩或撒铺 石屑及其他粒料进行养护维修;石屑及其他粒料进行养护维修; 2)路肩外侧边缘松动:用块石或砼预制板块铺砌护肩带;)路肩外侧边缘松动:用块石或砼预制板块铺砌护肩带; 3)路肩与路面
23、接缝处碎裂:铺路缘石或修硬路肩;)路肩与路面接缝处碎裂:铺路缘石或修硬路肩; 4)路肩凸凹或横坡不适:雨后土壤潮湿时铲平成理想横坡)路肩凸凹或横坡不适:雨后土壤潮湿时铲平成理想横坡 或分层填铺成理想横坡;或分层填铺成理想横坡; 5)路肩扬尘:铺硬路肩或块石、碎砾石等材料或种植草皮。)路肩扬尘:铺硬路肩或块石、碎砾石等材料或种植草皮。2、边坡的养护、边坡的养护 1)土路堑边坡有冲沟:及时用粘土填塞捣实,有潜流涌水)土路堑边坡有冲沟:及时用粘土填塞捣实,有潜流涌水 时可开沟隔源将水引至路基之外;时可开沟隔源将水引至路基之外; 2)土路堤因雨水冲刷形成冲沟、缺口:及时用粘结性良好)土路堤因雨水冲刷形
24、成冲沟、缺口:及时用粘结性良好 的土修补拍实,冲沟和缺口较大时应将原边坡挖成台阶的土修补拍实,冲沟和缺口较大时应将原边坡挖成台阶 形,然后分层填筑压实(对路堤用轻质材料填筑时尤其形,然后分层填筑压实(对路堤用轻质材料填筑时尤其 要注意加强边坡的养护,防止影响路基整体强度与稳定要注意加强边坡的养护,防止影响路基整体强度与稳定 性,甚至造成环境破坏。);性,甚至造成环境破坏。); 3)土质不良易出现少量坍塌的路堑、路堤边坡:可采用种)土质不良易出现少量坍塌的路堑、路堤边坡:可采用种 草、铺草皮办法进行护坡加固;草、铺草皮办法进行护坡加固; 4)河滩、河岸的路堤边坡:宜采用植树等办法进行护坡)河滩、
25、河岸的路堤边坡:宜采用植树等办法进行护坡 加固;加固; 5)路堤边坡常年受水淹和风浪袭击,堤脚易淘空时;可)路堤边坡常年受水淹和风浪袭击,堤脚易淘空时;可 采用抛石、石笼、干砌片石、浆砌片石或混凝土板等采用抛石、石笼、干砌片石、浆砌片石或混凝土板等 护坡加固手段;护坡加固手段; 6)对水流冲刷严重的边坡或经常有浮石或土块坍落的路)对水流冲刷严重的边坡或经常有浮石或土块坍落的路 堑高边坡;可采用混凝土挡土墙或砖砌挡土墙或砌石堑高边坡;可采用混凝土挡土墙或砖砌挡土墙或砌石 挡土墙等挡墙加固手段。挡土墙等挡墙加固手段。3、排水设施的养护、排水设施的养护 1)对边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽等地面
26、排水设)对边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽等地面排水设 施,在春融前,特别是讯前应全面检查、疏通,雨中还施,在春融前,特别是讯前应全面检查、疏通,雨中还 必须上路巡查,及时疏通排堵,保持水流畅通,防止冲必须上路巡查,及时疏通排堵,保持水流畅通,防止冲 刷路基,雨后也应重点检查,清堵修毁。尤其应重视土刷路基,雨后也应重点检查,清堵修毁。尤其应重视土 质边沟的纵坡及排水能力;质边沟的纵坡及排水能力; 2)对于明沟、暗沟、渗沟、盲沟、有管渗沟、洞式渗沟以)对于明沟、暗沟、渗沟、盲沟、有管渗沟、洞式渗沟以 及防水隔离层等地下排水设施也应重视清除杂草等堵塞及防水隔离层等地下排水设施也应重视清除杂草等堵
27、塞 和细小颗粒的阻渗;和细小颗粒的阻渗; 3)应注意养护用土的挖取远离路基防止积水浸蚀路基;)应注意养护用土的挖取远离路基防止积水浸蚀路基; 4)对挖方边坡较高易发生水毁坍方地段应在坡口)对挖方边坡较高易发生水毁坍方地段应在坡口5米以外米以外 设置截水沟。设置截水沟。4、挡土墙和护坡的养护、挡土墙和护坡的养护 1)裂缝、断裂并且已停止发展,可将缝隙凿毛,清渣填)裂缝、断裂并且已停止发展,可将缝隙凿毛,清渣填 浆,也可用环氧树脂粘合;浆,也可用环氧树脂粘合; 2)挡墙表面风化剥落,应将风化表层凿除,喷涂水泥砂浆)挡墙表面风化剥落,应将风化表层凿除,喷涂水泥砂浆 保护层,当风化剥落严重时,应将风化
28、部分拆除重砌;保护层,当风化剥落严重时,应将风化部分拆除重砌; 3)泄水孔应保持畅通,要及时疏通,不行时开挖增设泄水)泄水孔应保持畅通,要及时疏通,不行时开挖增设泄水 孔或在墙背后沿挡墙增做墙后排水设施;孔或在墙背后沿挡墙增做墙后排水设施; 4)对倾斜、鼓肚、滑动或下沉的挡土墙应选择适宜的加固)对倾斜、鼓肚、滑动或下沉的挡土墙应选择适宜的加固 措施进行加固维修,其方法有锚固法、套墙加固法、增措施进行加固维修,其方法有锚固法、套墙加固法、增 建支撑墙加固法以及拆除重建法等。建支撑墙加固法以及拆除重建法等。5、路基翻浆的养护、路基翻浆的养护 1)经常保持路拱适度、路面平整,及时处理各种病害和冬)经
29、常保持路拱适度、路面平整,及时处理各种病害和冬 季积雪,减少雨水下渗,防止翻浆发生;季积雪,减少雨水下渗,防止翻浆发生; 2)保持排水系统畅通,或增设隔水垫层,减少水分影响;)保持排水系统畅通,或增设隔水垫层,减少水分影响; 3)对翻浆路段应采取根治措施:)对翻浆路段应采取根治措施: (i)加深边沟,降低水位,加深边沟,降低水位, (ii)用透水性的土提高路基,用透水性的土提高路基, (iii)换土,换土, (iv)设粗粒料透水隔离层设粗粒料透水隔离层 , (v)在路面下设隔温层,在路面下设隔温层, (vi)设置盲沟降低地下水位。设置盲沟降低地下水位。6、软土地区养护、软土地区养护 1)采用轻
30、质材料铺筑路堤,减少自重;)采用轻质材料铺筑路堤,减少自重; 2)路基两侧开挖沟渠,降低水位;)路基两侧开挖沟渠,降低水位; 3)修筑反压护道;)修筑反压护道; 4)将软土换填成强度高、渗透性好的材料;)将软土换填成强度高、渗透性好的材料; 5)抛石挤淤(水塘等层厚较薄处);)抛石挤淤(水塘等层厚较薄处); 6)用木排桩、板桩等纵向结构限制软土侧向挤出的侧向压)用木排桩、板桩等纵向结构限制软土侧向挤出的侧向压 缩;缩; 7)用石灰桩、砂桩、塑料排水板、土工织物等改善排水条)用石灰桩、砂桩、塑料排水板、土工织物等改善排水条 件进行治理;件进行治理; 8)用碎石桩、粉喷桩等进行地基加固。)用碎石桩
31、、粉喷桩等进行地基加固。第二节第二节 一般路基设计一般路基设计一一 路基设计的一般要路基设计的一般要求求 路基设计的一般要求路基设计的一般要求1 1、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2 2、在荷载应力作用区内部分应进行严格碾压施工、在荷载应力作用区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(特别是路床部分),与路面设计一起进行综合考虑。考虑。3 3、必须有确保路基强度与稳定性的附属设施,包括、必须有确保路基强度与稳定性的附属设施,包括路基排水、路基防护与加固、取土坑、弃土堆、路基排水、路基防护与加固、取土坑、弃土堆、护坡道等。护坡道
32、等。4 4、对于一般路基,可结合当地情况选用典型断面图、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,对于高填、或设计规定,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特殊的路基,须进行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个别设计和验算 路基横断面的典型型式路基横断面的典型型式 1 1、填方路基、填方路基路堤路堤 (典型断面,多见于平原微丘区)(典型断面,多见于平原微丘区) 2 2、挖方路基、挖方路基路堑路堑 (典型断面,多见于丘陵区及山区)(典型断面,多见于丘陵区及山区) 3 3、半填半挖路基、半填半挖路基填挖结合路基填挖结合路基 (
33、多见于丘陵区及山区)(多见于丘陵区及山区)一般路堤和矮路堤的构造要求:一般路堤和矮路堤的构造要求: 1 1)满足最小填土高度要求;)满足最小填土高度要求; 2 2)因工作区可能涉及到天然地面,除填方路堤须)因工作区可能涉及到天然地面,除填方路堤须 满足施工要求外,天然地基也必须进行压实,满足施工要求外,天然地基也必须进行压实, 必要时须换土或进行加固;必要时须换土或进行加固; 3 3)可结合两侧排水沟渠进行挖土填筑路基,可在)可结合两侧排水沟渠进行挖土填筑路基,可在 路基两侧设置护坡道;路基两侧设置护坡道; 4 4)对地面纵、横坡较陡处必须挖台阶再填筑,从)对地面纵、横坡较陡处必须挖台阶再填筑
34、,从 而保证路基不沿坡向有滑动可能性;而保证路基不沿坡向有滑动可能性; 5 5)必要时可设置石砌护脚进行路基防护。)必要时可设置石砌护脚进行路基防护。高路堤及浸水路堤的构造要求:高路堤及浸水路堤的构造要求: 1 1)必须进行个别设计;)必须进行个别设计; 2 2)边坡可采用上陡下缓的折线形式或)边坡可采用上陡下缓的折线形式或 台阶形式;台阶形式; 3 3)边坡表面须采取适当的防护或加固措施。)边坡表面须采取适当的防护或加固措施。 路堑的类型与构造要求路堑的类型与构造要求 1 1、路堑的常见横断面型式、路堑的常见横断面型式 全挖式、台口式、半山洞式全挖式、台口式、半山洞式 2 2、路堑的构造要求
35、:、路堑的构造要求: 1 1)边坡可设置为直线或折线;)边坡可设置为直线或折线; 2 2)挖方边坡坡脚处须设置边沟;)挖方边坡坡脚处须设置边沟; 3 3)路堑上方应设置截水沟;)路堑上方应设置截水沟; 4 4)边坡面易风化时须采取防护措施,)边坡面易风化时须采取防护措施, 并设碎落台;并设碎落台; 5 5)挖方路基下天然地基必须人工压实,必要时)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。应翻挖重填、换土或进行加固处理。半填半挖路基的类型与构造要求半填半挖路基的类型与构造要求1 1、半填半挖路基的常见横断面型式(图、半填半挖路基的常见横断面型式(图3-33-3) 包
36、括:一般填挖路基、矮挡土墙路基、护肩路包括:一般填挖路基、矮挡土墙路基、护肩路基、砌石护坡路基、砌石护墙路基、挡土墙支撑基、砌石护坡路基、砌石护墙路基、挡土墙支撑路基、半山桥路基等路基、半山桥路基等2 2、半填半挖路基的构造要求:、半填半挖路基的构造要求: 1 1)对路堤和路堑的要求都应满足;)对路堤和路堑的要求都应满足; 2 2)压缩用地宽度及减小填方量时,可在填方侧设)压缩用地宽度及减小填方量时,可在填方侧设 护坡或护墙,也可设置护肩墙或路堤墙,特护坡或护墙,也可设置护肩墙或路堤墙,特殊殊 时可设半山桥路基时可设半山桥路基 第三节第三节 一般一般路基设计路基设计 一般路基设计包括的内容一般
37、路基设计包括的内容 1 1、选择路基断面型式,确定路基宽度与、选择路基断面型式,确定路基宽度与 路基高度;路基高度; 2 2、选择路基填料与压实标准、选择路基填料与压实标准 3 3、确定边坡形状与坡度;、确定边坡形状与坡度; 4 4、路基排水系统布置与排水结构设计;、路基排水系统布置与排水结构设计; 5 5、坡面防护与加固设计;、坡面防护与加固设计; 6 6、附属设施设计、附属设施设计 路基宽度的确定路基宽度的确定 1 1、路基宽度的概念:、路基宽度的概念: 路基宽度路基宽度为行车道、路肩、中间带、变速车道、为行车道、路肩、中间带、变速车道、爬坡车道等宽度之和,一般可理解为土路肩外边爬坡车道等
38、宽度之和,一般可理解为土路肩外边缘之间的距离。缘之间的距离。 2 2、路基宽度的确定须考虑占用土地及生态、路基宽度的确定须考虑占用土地及生态平衡问题,应尽可能少占农田、考虑填挖平衡问题,应尽可能少占农田、考虑填挖平衡以减少取土开挖、防止水土流失以维平衡以减少取土开挖、防止水土流失以维护生态平衡。护生态平衡。 路基高度的确定路基高度的确定1 1、路基高度路基高度:是指路堤的填筑高度或路堑的:是指路堤的填筑高度或路堑的 开挖深度,一般为路基中心线处设计标高开挖深度,一般为路基中心线处设计标高 与地面标高之差,也可为边坡高度。与地面标高之差,也可为边坡高度。2 2、路基高度应根据临界高度,并结合公路
39、沿、路基高度应根据临界高度,并结合公路沿 线具体条件和排水及防护措施确定路堤的线具体条件和排水及防护措施确定路堤的 最小填土高度;最小填土高度;3 3、高路堤及深路堑的判别标准以边坡高度、高路堤及深路堑的判别标准以边坡高度 为依据;为依据;4 4、沿河及受水浸淹路基的高度应大于(设计、沿河及受水浸淹路基的高度应大于(设计 洪水位洪水位+ +壅水高度壅水高度+ +波浪侵袭高度波浪侵袭高度+0.5m+0.5m)。)。 路基的边坡坡度路基的边坡坡度 1 1、路基边坡的表示形式:、路基边坡的表示形式: 用边坡高度与边坡宽度之比用边坡高度与边坡宽度之比H:bH:b的形式表示,并的形式表示,并取取H=1H=1计算为计算为1:m1:m(路堤)或(路堤)或1:n1:n(路堑)的形式表(路堑)的形式表示边坡坡率。示边坡坡率。 2 2、路基边坡坡度的大小影响路基的整体稳、路基边坡坡度的大小影响路基的整体稳定性及土石方量和施工难易程度,一般路定性及土石方量和施工难易程度,一般路基的边坡坡度可根据多年工程实践经验和基的边坡坡度可根据多年工程实践经验和设计规范推荐的数值进行采用;设计规范推荐的数值进行采用; 3 3、路堤边坡:、路堤边坡: 1 1)一般路堤边坡坡度()一般路堤边坡坡度(1:1.751:2.01:1.751:2.0);); 2 2)高路堤及沿河浸水路堤:单独设计;)高路堤及沿
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