路基设计与施工培训课件T74

薛文宇

--项目总工路基设计与施工

路基设计与施工§一、概述§二、路基破坏形式及原因§三、一般路基设计§四、路基施工技术一、概述在天然地面上按道路的设计线形(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。在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。面 层基 层土 基上路床下路床上路堤下路堤上基层下基层（底基层）上面层（表面层）中面层下面层30cm50cm70cm20～40cm4～5cm5～6cm6～8cm路基路面为线型工程且相辅相成,构成不可分割的整体,共同承受行车荷载与自然因素的作用。41. 路基的特点及一般要求？（1）工程特点路线长、工程量大，其中造价占30％左右；沿线情况变化大（地质地貌、气象、经济、交通特点）；路基是路面的基础，路面结构层的存在保护了路基。……一、概述一、概述71. 路基的特点及一般要求？具有足够的整体稳定性；具有足够的强度；具有足够的水温稳定性。（2）一般要求一、概述2.影响路基稳定性的因素？（1）自然因素(1)地形(2)气候(3)水文和水文地质(4)土的类别(5)地质条件

(6)植物覆盖（2）人为因素(1)荷载作用

(2)路基结构

(3)施工方法

(4)养护措施(5)其他人为设施：水库、排灌渠道、水田、人为活动8二、土基的破坏形式与原因分析3.路基的主要破坏形式及原因分析？路基的主要破坏形式：

路基沉陷

边坡滑塌

碎落和崩塌

路基沿山坡滑动

不良地质和水文条件造成的路基破坏二、土基的破坏形式与原因分析83.路基的主要破坏形式及原因分析？（1）路基沉陷

指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。

两种原因：

路基本身的压缩沉降;

由于路基下部天然地面承载能力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出而造成的。二、土基的破坏形式与原因分析93.路基的主要破坏形式及原因分析？（2）边坡滑塌分为溜方与滑坡两种情况。1)溜方：由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成。（水流冲刷表面薄层土体）2)滑坡：一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。（稳定性不足引起）二、土基的破坏形式与原因分析104.路基的主要破坏形式及原因分析？（3）碎落与崩塌

剥落和碎落：路堑边坡风化岩层表面，大气温度与湿度交替作用以及雨水冲刷和动力作用之下，表面岩石从坡面上剥落下来，向下滚落；

崩塌：整体岩块在重力作用下倾倒、崩落。

原因：岩体风化破碎，边坡较高、较陡。碎落与崩塌二、土基基的破坏坏形式与与原因分分析124.路基的主主要破坏坏形式及及原因分分析？(4)路基沿山坡滑动在较陡的的山坡填填筑路基，若路基底部被水浸湿，形成滑动面，坡脚又未未进行必必要的支支撑，在路基基自重重和行车车荷载作作用下，整个路路基沿倾倾斜的原原地面向向下滑动，路基整体失去去稳定。原因：山坡较陡;原地面未清除除杂草或人工工挖台阶;坡脚未进行必必要的支撑。。二、土基的破破坏形式与原原因分析134.路基的主要破破坏形式及原原因分析？（5）不良地质和水文条件造成的路基破坏公路通过不良良地质条件(如泥石流、溶溶洞等)和较大自然灾害(如大暴雨)地区，均可能导致致路基的大规规模毁坏二、土基的破破坏形式与原原因分析144.路基的主要要破坏形式式及原因分分析？（6）综合原因分析不良工程地地质和水文文地质条件---地质构造、、岩层走向向、土质质、地下水水位等；不利的水文文和气候因因素---降雨、洪水水、干旱等等；设计不合理理---边坡坡度、填高、、排水、加加固防护等等；施工不合理---填筑顺序、、压实、爆爆破等。三、一般路路基设计157.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？道路横断面面：是指中线上上各点沿法法向的垂直直剖面，它它是由横断面设计线线和地面线线所组成的的。截水沟坡坡顶边坡平台边坡排水水设施挖方边坡坡脚边沟地下排水水设施路堤中央分隔带带填挖交界原地面线填方边坡坡顶坡脚7.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？路幅构成：行车道、中中间带、路路肩以及紧紧急停车带带、爬坡车车道、避避险车道、、变速车道道等。整体式断面：等宽同高的的分隔带。分离式断面：不等宽不同同高的分隔隔带，路幅幅构成不包包括中间带带。16三、一般路路基设计177.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？典型横断面形式：路堤－全部用土石填筑而而成，高于于原地面的的路基；路堑－全部在原地面面开挖而成成，低于原原地面的路路基；半填半挖－同一横断面上一侧侧开挖、一一侧填筑而而成的路基。三、一般路路基设计路堤－全部用土石填筑而成，高于原地面的路基7.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？18路堑－全部在原地面开挖而成，低于原地面的路基7.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？19半填半挖－同一横断面上一侧侧开挖、一一侧填筑而而成的路基基7.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？20217.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？（1）路堤矮路堤（H<1－1.5m）一般路堤（1.5m＜H＜18m）高路堤（土质，H＞18m；岩石，H＞20m）护脚路堤浸水路堤挖沟填筑路路堤路堤的特点：设计线高于原地面面，排水、通风风条件好好，质量易易控制，可可控制填料料选择、干干湿类型、、密实度度等，且受受水文地质质影响小。。施工时要要注意填料料与压实实。三、一般路路基设计7.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？（1）路堤22三、一般路路基设计237.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？（2）路堑一般路堑（（H<20m）深路堑（H>20m）台口式路基基半山洞路基基路堑特点：设计线低于原地面，排水通风风条件差，，行车视距也差差。破坏了了原地层天天然平衡，，受水文地地质条件件影响较大大，要注意意边坡稳定定性，路床床位于上层层时，要要注意排水水、压实，，必要时可可换土。三、一般路路基设计5.5一般路基设设计247.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？（2）路堑整体性坚硬硬岩石台口式路堑堑陡峻山坡半山洞路堑堑一般路堑（（深）257.路基典型横横断面形式式有哪三种种？各有什什么特点？？（3）半填半挖路基（填挖结合式）一般形式矮墙式护肩式砌石路基挡墙式半山桥式半填半挖路基特点：工程上经济，要注注意填方部部分与山坡结合（（挖出），，填挖分界界处易发生生不均匀沉沉降。三、、一一般般路路基基设设计计267.路基基典典型型横横断断面面形形式式有有哪哪三三种种？？各各有有什什么么特特点点？？一般般形形式式矮墙墙式式护肩肩路路基基砌石石护护坡坡路基基砌石石护护墙墙路基基（3）半半填填半半挖挖三、、一一般般路路基基设设计计277.路基基典典型型横横断断面面形形式式有有哪哪三三种种？？各各有有什什么么特特点点？？（3）半半填填半半挖挖挡土土墙墙支支撑路路基基半山山桥桥路路基基三、、一一般般路路基基设设计计路基基设设计计三三大大要要素素：宽度度、、高高度度、、坡坡度度28三、、一一般般路路基基设设计计298.路基基基基本本构构造造的的三三要要素素？？如如何何确确定定？？路基基宽宽度度：行车车道道路路面面宽宽度+两侧侧路路肩肩宽宽度度；若有有中中分带带、、路路缘缘石石、、变变速速爬爬坡坡车车道道、、紧紧急急停停车车带带等等均均应应包包括括其其中中。。路基基高高度度：：指原原地地面面标标高高与与路路基基设设计计标标高高之之差(路路堤堤、、路堑堑)；路线线对对高高度度的的要要求求；；干湿湿类类型型的的要要求求（（最最小小填填土土高高度度））；；路基基坡坡度：边坡坡高高度度H与边边坡坡宽宽度度之之比比值值。。取取决决于于土土质质、、岩石石性性质质、、水水文文地地质质条条件件、、边边坡坡高高度度等等。。328.路基基基基本本构构造造的的三三要要素素？？如如何何确确定定？？路基高高度指路路堤堤的的填填筑筑高高度度和和路路堑堑的的开开挖挖深深度度，，是是路路基基设设计计标标高高与与地面面标标高高之之差差。。中心心高高度度：：等于于路路基基中中心心线线处处设设计计标标高高与与原原地地面面标标高高之之差差；；边坡坡高高度度：：路堑堑边边坡坡高高，，指指路路堑堑边边坡坡顶顶部部标标高高与与路路肩肩标标高之之差差；；路路堤堤边边坡坡高高，，指指路路肩肩标标高高与与坡坡脚脚处处标标高高之之差差。。路基基的的填填挖挖高高度度：是在在路路线线纵纵断断面面设设计计时时，，综综合合考考虑虑路路线线纵纵坡坡要要求求、、路路基基稳稳定定性性和和工工程程经经济济等等因因素素确确定定的的。。同同时路路堤堤的的最最小小填填土土高高度度应应尽尽量量满满足足路路基基临临界界高高度度要要求求，，且采采用用干干燥燥与与中中湿湿状状态态作作为为临临界界状状态态。。三、、一一般般路路基基设设计计338.路基基基基本本构构造造的的三三要要素素？？如如何何确确定定？？路基基边边坡坡坡坡度:边坡坡坡坡度度即即边边坡坡高高度度与与边边坡坡宽宽度度之之比比，，且且取取H=1，通常常以1：n（路路堑堑））或或1：m(路堤堤)表示示坡坡率率。。边坡坡坡坡率率的的大大小小，，取取决决于于边边坡坡的的土土质质，，岩岩石石的的性性质质及及水水文文地地质质条条件件和和边边坡坡高高度度。。设设计计时时，，既既要要考考虑虑其其安安全全性性，，又要要考考虑虑其其经经济济性性，一般般采采用用经经工工程程实实践践检检验验和和规规范范推推荐的的数数值值。。三、、一一般般路路基基设设计计路拱横横坡坡：为了了迅迅速速地排除除路路面面上上的的集集水需将将路路面面做做成成一定定的横横向向坡坡度。。a)不同方方次抛物物线线形路拱低等等级级公公路常常用用c)直线接接不不同同方式抛抛物物线形路路拱高等等级级公公路常常用用b)单折线线形形路拱拱高等等级级公公路常常用用d)多折线线形形路拱拱多车车道道水水泥路路面常常用34三、、一一般般路路基基设设计计8.路基基基基本本构构造造的的三三要要素素？？如如何何确确定定？？路拱拱横横坡坡：路拱横坡坡度的确定既要保证排水通畅又要保证行车安全，路拱坡度一般依路面类型和当地自然条条件而定。路拱对排水有有利，但但对行车不利。。35路面类型路拱坡度（%）沥青混凝土、水泥混凝土1~2其他黑色路面、整齐石块1.5~2.5半整齐石块、不整齐石块2~3碎、砾石等粒料路面2.5~3.5低级路面3~4三、一般般路基设设计平曲线加宽：为满足汽汽车在平平曲线上上行驶时时后轮轨轨迹半径径最小且偏向内侧的的需要，，平曲线内侧相应增加加路面宽宽度。a）普通汽车车的加宽b）半挂车的加宽三、一般般路基设设计36（1）注意事项项：①二级、三级、四级公路圆曲线半径小于或等于250m时应设置加宽。②四级公路和设计速度为30Km/h的三级公路采用第1类加宽值；其余各级公路采用第3类加宽值；对不经常通行集装箱运输半挂车的公路，可采用第2类加宽值。③各级公路的路面加宽后，路基也应相应加宽。④加宽应设置在圆曲线内侧。37三、一般般路基设设计超高：为抵消车车辆在平平曲线路路段上行行驶时所所产生的的离心力力，将路面做成外侧高内内侧低的单向横横坡形式式。38三、一般般路基设设计39（1）注意事项项：①圆曲线半径小于规定的不设超高圆曲线最小半径时应设置超高。。②各级公路路的最小超高高应和路拱一致。③必须设置置超高过渡段。④具体超高高值根据据设计速速度、圆曲线半径、公路条件、自然条件等确定。。三、一般般路基设设计40三、一般般路基设设计三、一般般路基设设计4111.路基边坡坡防护与与加固的目的与分分类？（2）分类：坡面防护护－－保护路基边坡表面，以防受到自然因素的破坏（雨水冲刷、干湿及冷热循环作用，以及表面风化等）冲刷防护护（堤岸防护与加固）－－主要使沿河路堤，不致受到水流的冲刷、淘空和浸软。支挡建筑筑－－指各类挡土墙，主要用以防止路基变形或支挡路基本体以保证其稳定性。地基加固固－－指提高软软基的承载能力力的措施。三、一般般路基设设计4211.路基边坡坡防护与与加固的的目的、、分类方方法及类类型？冲刷防护坡面防护路基防护护－间接防护直接防护砌石护坡坡、混凝凝土预制板、土工工织物河道整治治（疏浚浚、理顺、改道等等）导流构造造物（丁丁坝、顺坝、格坝坝等）抛石、梢梢料和石石笼护面墙、、挡土墙墙植物防护铺草皮勾缝与灌灌浆工程防护喷浆抹面、捶捶面植树植草坡面防护护分类有：：植物防护护（生命命防护））；工程防护护（无机机物防护护）；两者相结结合的防防护。坡面防护－植草、铺草皮、喷浆上级上页下页圆拱直径径：2m－3m坡面防护－方格式、网格式、拱式植草方框尺寸寸：1m×1m－3m×3m适用于砂砂性土、、土夹石石及风化化岩石，，且坡率率缓于1:0.75的边坡防防护;三维植被网网中的回回填土通通常采用用客土。。坡面防护护－多边形水水泥混凝凝土空心心块植物物防护1.适用于缓于1：0.75的土质和全风化、强风化岩石边坡。并视情况设置浆浆砌片石或水泥泥混凝土骨架。2.多边形水泥混凝土空心预制块的混凝土强度不应低于C20，厚度不应小于150mm。空心预制块内应填充种植土，喷播植草。坡面防护－石砌护坡坡类似于坡坡面防护护，但要要求比其其高。冲刷防护－砌石或混凝土护坡冲刷防护－抛石、石笼、石垛冲刷防护－抛石、石笼、石垛冲刷防护－抛石、石笼、石垛采用土工工模袋边坡不不得陡于于1:1，水流速速不宣大大于1.5m/s1.顺坝2.格坝3.丁坝4.拦水坝5.桥墩6.公路中心线上级上页下页冲刷防护－间接防护护顺坝格坝丁坝拦水坝冲刷防护护－间接防护－丁坝丁坝（挑挑水坝）：坝根与河岸相连，，坝头伸向河槽槽与水流成一角角度；作用：将水流挑离河岸岸或路基，改善善流态冲刷防护护－间接防护－顺坝顺坝（导导流坝）：坝根与河岸相连，，坝身与导流线线重合或平行；作用：导流、束水、、调整流水曲线线，改善流态。冲刷防防护－间接防护－格坝格坝：：格坝在平面上上成网格状，设设与顺坝与堤岸岸之间。作用：：防止高水位时时水流溢入冲刷刷坝内岸坡或坡坡脚，并促进格间淤积。三、一一般路路基设设计5812.影响路路基边边坡稳稳定性性的因因素？？□边坡：：具有有倾斜斜坡面面的岩岩土体□土坡：：具有有倾斜斜坡面面的土土体□边坡种种类天然边边坡人工边边坡□边坡种种类均质边边坡非均质质边坡坡坡顶三、一一般路路基设设计5912.影响路路基边边坡稳稳定性性的因因素？？WHY?三、一一般路路基设设计6012.影响路路基边边坡稳稳定性性的因因素？？1）路基基本身身稳定定性因因素：：地基；挖、填填边坡坡土力；其它（（水、、地震震、人人为因因素））2）路基基边坡坡失稳稳的原因:内部：：（土质质、土土层结结构、、边坡形状）外部：：（降水/水位变变化、外力、、人为因素）根本：：（坡内内某面面上剪剪应力力达到剪切强度））具体：：（滑面面上土土体剪应力力增加>土体抗剪剪强度下降）四、路路基施施工技技术18.路基施工主主要内内容、、方案案、机机械、、效果果？61水陆两两用挖挖掘机机凿岩机凿岩机机四、路路基施施工技技术12318.路基施工主主要内内容、、方案案、机机械、、效果果？一、挖运主主要机机械1.推土机机（1）分类类按行走走装置分为履带带式、轮胎式；按推土土板安装方式分分为固定式、回回转式；按推土土板操纵方式分分为机械式、液液压式；按发动机功功率大小分为小型（37kw以下）、中型（37～250kw）、重型（大于250kw）（2）适用用范围围适用于于50～100m短距离离土或或软石石的挖挖运作作业概述—4.路基施施工的主要机机械2.铲运机机（1）分类类按行走走方式分为自行行式、拖式、半半拖式；按卸土土方法分为强制式式、半强制式式、自自由卸卸土式式；按卸土土方向向上又又有前前卸式式、后后卸式式；按铲斗容量量分为小容量量（<3m3）、中中等容容量（（4～14m3）、大大容量量（>15m3）。（2）适用用范围围适用于于中短距离的土土体挖运，不适适用于潮湿的粘粘性土和干燥的的粉砂土或陡坡路段。3.平地机机（1）分类类按行走走机构构分为为拖式式、自自行式式；按刮刀刀和行行走装装置的的操纵纵分为为机械械式、、液压压式；；按按车轮轮驱动动分为为全轮轮驱动动、后后轮驱驱动；；按按车轮轮转向向情况况分为为全轮轮转向向、前前轮转转向；；按按铲刀刀长度度和发发动机机功率率分为为轻型型、中中型、、重型型。（2）适用用范围围从