第二章一般路基设计

♂路基概念、作用及型式♂路基基本结构♂路基典型横断面♂路基特点及一般要求♂路基常见病害§

1.1概述♂土基受力与强度♂路基水温状况与干湿类型♂路基土的分类与工程性质第一章回顾§1.2基本特征第二章一般路基设计§2.1一般路基设计的基本内容

*总体设计§2.3路基横断面组成要素设计§2.2路基设计的一般原则

第二章一般路基设计横断面设计排水设施防护与加固附属设施§2.4路基附属设施设置第二章一般路基设计§

2.1.1

基本概念

一般路基定义:

指在一般正常工程地质条件下,修筑填挖高度不超过设计规范或技术手册所允许范围的路基,其设计可直接参照现行规范规定或标准图,并结合当地条件进行。路基定义:

按照路线位置和一定技术要求修筑的带状结构物。第二章一般路基设计

§2.1.2

路基设计基本内容1.选择路基断面型式,确定路基宽度与高度。3.选择路堤填料与压实标准。2.确定边坡形状与坡率。5.路基排水系统总体布置和地面、地下排水结构设计。4.路基防护与加固设计。附属设施设计。包括取土坑、护坡道、弃土堆和碎落台等的布置与设计。一般路基设计的基本内容:第二章一般路基设计§

2.1.3路基设计调查地质工程调查：沿线地质构造地质复杂地段主要控制点判明不良地质岩、土类别土石方数量及概预算水文、排水防护加固承载力、回弹模量调查基本资料:地形、地貌等地质特征、土石分布、气象特征、水系特征、自然区划等。第二章一般路基设计地质调查方法：（1）收集与研究既有资料（2）野外调查测绘（3）地质勘探（4）试验第二章一般路基设计§2.2路基设计原则总体要求:平、纵、横结合▼与路面综合设计▼包含排水、防护设施▼与其它设施结合第二章一般路基设计§2.2路基设计原则◆公路路基设计原则①做好沿线自然情况等基础资料的调查收集，作为设计的依据。②根据路线纵断面设计确定填挖高度,进行路基主体工程设计。③山岭重丘区大填大挖路基须进行方案比选,确保边坡稳定可靠。第二章一般路基设计⑤沿河路基尽量减少对当地自然地理环境的影响。

④陡坡上半填半挖路基,须因地制宜采用经济适宜的支挡结构。⑦坡面防护要兼顾功能与景观。并完成坡面防护、冲刷防护及支挡结构物的布置与计算。⑥特殊路基如路基经过软土地区,应针对地基条件进行单独设计。◆公路路基设计原则（续）第二章一般路基设计◆城市道路路基设计原则:①应符合城市总体规划的要求，与城市发展、土地开发相协调。②注意不被洪水淹没或冲毁，满足城市防洪要求。③与景观协调，注意噪音与绿化，保持环保。④设计完善的排水设施与防护工程。⑤改建道路应遵循“充分利用，新老改造相结合”的原则。第二章一般路基设计§2.3路基横断面组成要素设计

（宽度、高度、坡度）§2.3.1路基宽度宽度:路面及两侧路肩宽度之和路基宽度图第二章一般路基设计设计标高§2.3.2路基高度

新建公路的路基设计标高：高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高；二、三、四级公路宜采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段为设超高、加宽前该处边缘标高。

城市道路的设计标高通常位于道路路面中心处。改建公路的路基设计标高：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线或行车道中线标高。第二章一般路基设计路基高度：是指路基填筑高度或路基的开挖深度，为路基设计标高与原地面标高之差。（中心高度、边坡高度）路基高度是在路线纵断面设计时，综合考虑路线纵坡要求、路基稳定性要求和工程经济要求等因素确定。路基高度示意图第二章一般路基设计为保证路基稳定,根据土质、气候和水文地质条件所规定的路肩边缘至原地面的最小高度。在天然软土地基上，用正常填筑速率建造一般断面的路堤所能达到的最大高度,称为极限高度。在该高度内路堤填筑不会引起地基剪切滑动和沉降破坏。路基土组砂类土粉质土粘质土最小填土高度（m）0.3-0.50.5-0.80.4-0.7土质路基最小填土高度最小填土高度：极限高度：第二章一般路基设计§2.3.2

路基边坡坡度边坡坡度

边坡高度H与边坡宽度b的比值，通常用1:m（路堤）和1:n（路堑）表示坡率。路堤边坡主要是确定路基边坡的形状(直线、折线和台阶形)与坡率。第二章一般路基设计●填方边坡坡度

（1）土质边坡：路基填方边坡坡度根据填料种类、边坡高度和基底工程地质条件确定。路基基底良好时，边坡坡度应按下表定。填料类别边坡坡率上部高度（H≤8m）下部高度（H≤12m）细粒土1∶1.51∶1.75粗粒土1∶1.51∶1.75巨粒土1∶1.31∶1.5（2）砌石边坡：砌石路基，应由不易风化的较大石块砌筑。第二章一般路基设计①采用台阶式边坡时，下部边坡可采用与上部一致的坡度。②当路基填方边坡较高时，可在边坡中部每隔8-l0米设边坡平台一道，平台宽1-4m。③受水浸淹的填方路基边坡坡度，在设计水位以下部分视填料情况可采用1:1.75-1:2.0，在常水位以下部分可采用1:2-1:3。④当高速公路沿线有大量石料或路堑开挖的废石方时，可用来填筑路基。石料应为不易风化的开山石料，边坡坡度可采用1:1。填石路基边坡高度不宜超过30m。注：!第二章一般路基设计土的类别边坡坡率粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土1∶1中密以上的中砂、粗砂、砾砂1∶1.5卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土胶结和密实1∶0.75中密1∶1●挖方边坡坡度挖方路基边坡坡度主要根据工程地质法来确定⑴土质边坡坡率:土质挖方边坡的设计应根据边坡高度、土的湿度、密实程度、地下水和地面水的情况、土的成因及生成时代等因素确定。土质挖方边坡坡率第二章一般路基设计①高速公路挖方边坡应采用较缓和的边坡坡度。②边坡较矮或土质比较干燥密实的路段，可采用较陡的边坡坡度；边坡较高或土质比较潮湿的路段，采用较缓的边坡坡度。③路基开挖后，密实程度很容易变松的砂类土、砾类土以及受雨水浸湿易于失稳的土，应采用较缓的边坡或设置必要的防护工程。④砂类土、细粒土的挖方边坡高度不超过20m。注：!第二章一般路基设计（2）岩质路堑边坡坡率：形式及坡度应根据工程地质与水文地质条件、边坡高度、施工方法，结合自然稳定边坡和人工边坡的调查综合确定。必要时可采用稳定分析方法予以检算。边坡岩体类型风化程度边坡坡率边坡岩体类型风化程度边坡坡率H＜15m15m≤H＜30mH＜15mⅠ类未风化微风化1∶0.1～1∶0.31∶0.1～1∶0.3Ⅲ类未风化微风化1∶0.3～1∶0.5弱风化1∶0.1～1∶0.31∶0.3～1∶0.5弱风化1∶0.5～1∶0.75Ⅱ类未风化微风化1∶0.1～1∶0.31∶0.3～1∶0.5Ⅳ类弱风化1∶0.5～1∶1弱风化1∶0.3～1∶0.51∶0.5～1∶0.75强风化1∶0.75～1∶1岩质路堑边坡坡率第二章一般路基设计边坡岩体类型岩体完整程度结构面结合程度结构面产状直立边坡自稳能力Ⅰ完整结构面结合良好或一般外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角＞750或＜350。30m高边坡长期稳定,偶有掉块Ⅱ完整结构面结合良好或一般外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角350~750。15m高的边坡稳定，15m～30m高的边坡欠稳定。完整结构面结合差外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角＞750或＜350。较完整结构面结合良好或一般或差外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角＜350，有内倾结构面。边坡出现局部塌落。

Ⅲ完整结构面结合差外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角350～750。8m高的边坡稳定，15m高的边坡欠稳定。较完整结构面结合良好或一般外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角350~750。较完整结构面结合差外倾结构面或外倾不同结构面的组合线倾角＞750或＜350。较完整（碎裂镶嵌）结构面结合良好或一般结构面无明显规律。Ⅳ较完整结构面结合差或很差外倾结构面以层面为主，倾角多为350~750。8m高的边坡不稳定。不完整（散裂碎块间结合很差岩质边坡的岩体分类第二章一般路基设计岩体完整程度结构面发育程度结构类型完整性系数Kv完整结构面1～2组，以构造节理或层面为主，密闭型。巨块状整体结构＞0.75较完整结构面2～3组，以构造节理或层面为主，裂隙多呈密闭型，部分为微张型，少有充填物。块状结构层状结构镶嵌碎裂结构0.35～0.75不完整结构面大于3组，在断层附近受构造作用影响较大，裂隙以张开型为主，多有充填物，厚度较大。碎裂状结构散体结构＜0.35岩体完整程度划分完整性系数——弹性纵波在岩体中的传播速度；——弹性纵波在岩块中的传播速度；第二章一般路基设计强风化:

颜色变化极大,矿物成分大部改变,裂缝极多,分化成碎石土状细粒部分已略具塑性。未风化:颜色较新鲜,矿物成分无变化,基本是整体,裂缝很少或未张开;微风化:

造岩矿物失去光泽但成分未变,结理裂缝呈大块状,裂隙较小;弱风化:颜色显著改变,有次生矿物,开裂成碎石块,有时裂隙较大;岩石的风化破碎程度第二章一般路基设计§2.4路基附属设施设置取土坑与弃土坑：路基取土、弃土护坡道与碎落台：保护路基边坡的稳定位置、断面、结构作用、宽度第二章一般路基设计25堆料坪：堆置筑路材料备用错车道、爬坡道：确保行车安全长约5-8米，宽约2米错车道长度>30米26第二章一般路基设计第二章一般路基设计第二章一般路基设计

影响压实效果的主要因素Ⅰ）含水量：

含水量是影响压实效果的决定性因素;在最佳含水量时,能使土体产生最大干容重,容易获得最好的压实效果；压实到最佳密实度的土体水稳性最好。Ⅱ）土质：不同的土有不同的wo、γo；分散性大的土wo较大而γo较低,成型较难。砂性土的压实效果明显优于粘性土。压实原理§2.5土基压实30针对上述影响压实效果的主要因素，压实施工时要做到：1.控制土的含水量在最佳含水量范围内。2.从压实路基土过程中获得土基预期强度最有效的方法是在最佳含水量条件下进行充分碾压，并适当加大压实功。:一般情况下密实程度随压实厚度增加而

;同一种土最佳含水量wo随压实功的增加而

,最大干容重γo随压实功的增大而

;在相同含水量条件下,压实功愈高,土基密实度

,但压实功不宜增加过多,以免破坏土体结构强度。Ⅲ）压实厚度及压实功减少减少提高愈高31

是指工地上压实达到的干容重γ与用室内标准击实试验所得的该路基土最大干容重γ0之比,用K表示。①在路基上部(0-0.8m）路床深度范围内应力较大,其下应力相对较小,因此```````

②高级路面要求的土基压实度应高,等级低要求可低些;③自然条件及路基填挖方案的不同，压实度要求都有所不同。(2)压实度的控制:3.土基压实度标准(1)压实度:32城市道路规定的K值标准为:填挖类型深度范围(cm)压实度(%)快速路及主干道次干路支路填方0-8095/9893/9590/92>8093/9590/9287/89挖方0-3095/9893/9590/92填挖类型深度范围(cm)压实度(%)高速、一级公路二级公路三、四级公路填方路基0-30≥96≥95≥9430-80≥96≥95≥94零填及挖方0-3030-80