第二章一般路基設計

♂路基概念、作用及型式♂路基基本結構♂路基典型橫斷面♂路基特點及一般要求♂路基常見病害§

1.1概述♂土基受力與強度♂路基水溫狀況與干濕類型♂路基土的分類與工程性質(zhì)第一章回顧§1.2基本特征第二章一般路基設計§2.1一般路基設計的基本內(nèi)容

*總體設計§2.3路基橫斷面組成要素設計§2.2路基設計的一般原則

第二章一般路基設計橫斷面設計排水設施防護與加固附屬設施§2.4路基附屬設施設置第二章一般路基設計§

2.1.1

基本概念

一般路基定義:

指在一般正常工程地質(zhì)條件下,修筑填挖高度不超過設計規(guī)范或技術手冊所允許范圍的路基,其設計可直接參照現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定或標準圖,并結合當?shù)貤l件進行。路基定義:

按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀結構物。第二章一般路基設計

§2.1.2

路基設計基本內(nèi)容1.選擇路基斷面型式,確定路基寬度與高度。3.選擇路堤填料與壓實標準。2.確定邊坡形狀與坡率。5.路基排水系統(tǒng)總體布置和地面、地下排水結構設計。4.路基防護與加固設計。附屬設施設計。包括取土坑、護坡道、棄土堆和碎落臺等的布置與設計。一般路基設計的基本內(nèi)容:第二章一般路基設計§

2.1.3路基設計調(diào)查地質(zhì)工程調(diào)查：沿線地質(zhì)構造地質(zhì)復雜地段主要控制點判明不良地質(zhì)巖、土類別土石方數(shù)量及概預算水文、排水防護加固承載力、回彈模量調(diào)查基本資料:地形、地貌等地質(zhì)特征、土石分布、氣象特征、水系特征、自然區(qū)劃等。第二章一般路基設計地質(zhì)調(diào)查方法：（1）收集與研究既有資料（2）野外調(diào)查測繪（3）地質(zhì)勘探（4）試驗第二章一般路基設計§2.2路基設計原則總體要求:平、縱、橫結合▼與路面綜合設計▼包含排水、防護設施▼與其它設施結合第二章一般路基設計§2.2路基設計原則◆公路路基設計原則①做好沿線自然情況等基礎資料的調(diào)查收集，作為設計的依據(jù)。②根據(jù)路線縱斷面設計確定填挖高度,進行路基主體工程設計。③山嶺重丘區(qū)大填大挖路基須進行方案比選,確保邊坡穩(wěn)定可靠。第二章一般路基設計⑤沿河路基盡量減少對當?shù)刈匀坏乩憝h(huán)境的影響。

④陡坡上半填半挖路基,須因地制宜采用經(jīng)濟適宜的支擋結構。⑦坡面防護要兼顧功能與景觀。并完成坡面防護、沖刷防護及支擋結構物的布置與計算。⑥特殊路基如路基經(jīng)過軟土地區(qū),應針對地基條件進行單獨設計?！艄仿坊O計原則（續(xù)）第二章一般路基設計◆城市道路路基設計原則:①應符合城市總體規(guī)劃的要求，與城市發(fā)展、土地開發(fā)相協(xié)調(diào)。②注意不被洪水淹沒或沖毀，滿足城市防洪要求。③與景觀協(xié)調(diào)，注意噪音與綠化，保持環(huán)保。④設計完善的排水設施與防護工程。⑤改建道路應遵循“充分利用，新老改造相結合”的原則。第二章一般路基設計§2.3路基橫斷面組成要素設計

（寬度、高度、坡度）§2.3.1路基寬度寬度:路面及兩側(cè)路肩寬度之和路基寬度圖第二章一般路基設計設計標高§2.3.2路基高度

新建公路的路基設計標高：高速公路和一級公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣標高；二、三、四級公路宜采用路基邊緣標高，在設置超高、加寬地段為設超高、加寬前該處邊緣標高。

城市道路的設計標高通常位于道路路面中心處。改建公路的路基設計標高：一般按新建公路的規(guī)定執(zhí)行，也可視具體情況而采用中央分隔帶中線或行車道中線標高。第二章一般路基設計路基高度：是指路基填筑高度或路基的開挖深度，為路基設計標高與原地面標高之差。（中心高度、邊坡高度）路基高度是在路線縱斷面設計時，綜合考慮路線縱坡要求、路基穩(wěn)定性要求和工程經(jīng)濟要求等因素確定。路基高度示意圖第二章一般路基設計為保證路基穩(wěn)定,根據(jù)土質(zhì)、氣候和水文地質(zhì)條件所規(guī)定的路肩邊緣至原地面的最小高度。在天然軟土地基上，用正常填筑速率建造一般斷面的路堤所能達到的最大高度,稱為極限高度。在該高度內(nèi)路堤填筑不會引起地基剪切滑動和沉降破壞。路基土組砂類土粉質(zhì)土粘質(zhì)土最小填土高度（m）0.3-0.50.5-0.80.4-0.7土質(zhì)路基最小填土高度最小填土高度：極限高度：第二章一般路基設計§2.3.2

路基邊坡坡度邊坡坡度

邊坡高度H與邊坡寬度b的比值，通常用1:m（路堤）和1:n（路塹）表示坡率。路堤邊坡主要是確定路基邊坡的形狀(直線、折線和臺階形)與坡率。第二章一般路基設計●填方邊坡坡度

（1）土質(zhì)邊坡：路基填方邊坡坡度根據(jù)填料種類、邊坡高度和基底工程地質(zhì)條件確定。路基基底良好時，邊坡坡度應按下表定。填料類別邊坡坡率上部高度（H≤8m）下部高度（H≤12m）細粒土1∶1.51∶1.75粗粒土1∶1.51∶1.75巨粒土1∶1.31∶1.5（2）砌石邊坡：砌石路基，應由不易風化的較大石塊砌筑。第二章一般路基設計①采用臺階式邊坡時，下部邊坡可采用與上部一致的坡度。②當路基填方邊坡較高時，可在邊坡中部每隔8-l0米設邊坡平臺一道，平臺寬1-4m。③受水浸淹的填方路基邊坡坡度，在設計水位以下部分視填料情況可采用1:1.75-1:2.0，在常水位以下部分可采用1:2-1:3。④當高速公路沿線有大量石料或路塹開挖的廢石方時，可用來填筑路基。石料應為不易風化的開山石料，邊坡坡度可采用1:1。填石路基邊坡高度不宜超過30m。注：!第二章一般路基設計土的類別邊坡坡率粘土、粉質(zhì)粘土、塑性指數(shù)大于3的粉土1∶1中密以上的中砂、粗砂、礫砂1∶1.5卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土膠結和密實1∶0.75中密1∶1●挖方邊坡坡度挖方路基邊坡坡度主要根據(jù)工程地質(zhì)法來確定⑴土質(zhì)邊坡坡率:土質(zhì)挖方邊坡的設計應根據(jù)邊坡高度、土的濕度、密實程度、地下水和地面水的情況、土的成因及生成時代等因素確定。土質(zhì)挖方邊坡坡率第二章一般路基設計①高速公路挖方邊坡應采用較緩和的邊坡坡度。②邊坡較矮或土質(zhì)比較干燥密實的路段，可采用較陡的邊坡坡度；邊坡較高或土質(zhì)比較潮濕的路段，采用較緩的邊坡坡度。③路基開挖后，密實程度很容易變松的砂類土、礫類土以及受雨水浸濕易于失穩(wěn)的土，應采用較緩的邊坡或設置必要的防護工程。④砂類土、細粒土的挖方邊坡高度不超過20m。注：!第二章一般路基設計（2）巖質(zhì)路塹邊坡坡率：形式及坡度應根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、邊坡高度、施工方法，結合自然穩(wěn)定邊坡和人工邊坡的調(diào)查綜合確定。必要時可采用穩(wěn)定分析方法予以檢算。邊坡巖體類型風化程度邊坡坡率邊坡巖體類型風化程度邊坡坡率H＜15m15m≤H＜30mH＜15mⅠ類未風化微風化1∶0.1～1∶0.31∶0.1～1∶0.3Ⅲ類未風化微風化1∶0.3～1∶0.5弱風化1∶0.1～1∶0.31∶0.3～1∶0.5弱風化1∶0.5～1∶0.75Ⅱ類未風化微風化1∶0.1～1∶0.31∶0.3～1∶0.5Ⅳ類弱風化1∶0.5～1∶1弱風化1∶0.3～1∶0.51∶0.5～1∶0.75強風化1∶0.75～1∶1巖質(zhì)路塹邊坡坡率第二章一般路基設計邊坡巖體類型巖體完整程度結構面結合程度結構面產(chǎn)狀直立邊坡自穩(wěn)能力Ⅰ完整結構面結合良好或一般外傾結構面或外傾不同結構面的組合線傾角＞750或＜350。30m高邊坡長期穩(wěn)定,偶有掉塊Ⅱ完整結構面結合良好或一般外傾結構面或外傾不同結構面的組合線傾角350~750。15m高的邊坡穩(wěn)定，15m～30m高的邊坡欠穩(wěn)定。完整結構面結合差外傾結構面或外傾不同結構面的組合線傾角＞750或＜350。較完整結構面結合良好或一般或差外傾結構面或外傾不同結構面的組合線傾角＜350，有內(nèi)傾結構面。邊坡出現(xiàn)局部塌落。

Ⅲ完整結構面結合差外傾結構面或外傾不同結構面的組合線傾角350～750。8m高的邊坡穩(wěn)定，15m高的邊坡欠穩(wěn)定。較完整結構面結合良好或一般外傾結構面或外傾不同結構面的組合線傾角350~750。較完整結構面結合差外傾結構面或外傾不同結構面的組合線傾角＞750或＜350。較完整（碎裂鑲嵌）結構面結合良好或一般結構面無明顯規(guī)律。Ⅳ較完整結構面結合差或很差外傾結構面以層面為主，傾角多為350~750。8m高的邊坡不穩(wěn)定。不完整（散裂碎塊間結合很差巖質(zhì)邊坡的巖體分類第二章一般路基設計巖體完整程度結構面發(fā)育程度結構類型完整性系數(shù)Kv完整結構面1～2組，以構造節(jié)理或?qū)用鏋橹鳎荛]型。巨塊狀整體結構＞0.75較完整結構面2～3組，以構造節(jié)理或?qū)用鏋橹?，裂隙多呈密閉型，部分為微張型，少有充填物。塊狀結構層狀結構鑲嵌碎裂結構0.35～0.75不完整結構面大于3組，在斷層附近受構造作用影響較大，裂隙以張開型為主，多有充填物，厚度較大。碎裂狀結構散體結構＜0.35巖體完整程度劃分完整性系數(shù)——彈性縱波在巖體中的傳播速度；——彈性縱波在巖塊中的傳播速度；第二章一般路基設計強風化:

顏色變化極大,礦物成分大部改變,裂縫極多,分化成碎石土狀細粒部分已略具塑性。未風化:顏色較新鮮,礦物成分無變化,基本是整體,裂縫很少或未張開;微風化:

造巖礦物失去光澤但成分未變,結理裂縫呈大塊狀,裂隙較小;弱風化:顏色顯著改變,有次生礦物,開裂成碎石塊,有時裂隙較大;巖石的風化破碎程度第二章一般路基設計§2.4路基附屬設施設置取土坑與棄土坑：路基取土、棄土護坡道與碎落臺：保護路基邊坡的穩(wěn)定位置、斷面、結構作用、寬度第二章一般路基設計25堆料坪：堆置筑路材料備用錯車道、爬坡道：確保行車安全長約5-8米，寬約2米錯車道長度>30米26第二章一般路基設計第二章一般路基設計第二章一般路基設計

影響壓實效果的主要因素Ⅰ）含水量：

含水量是影響壓實效果的決定性因素;在最佳含水量時,能使土體產(chǎn)生最大干容重,容易獲得最好的壓實效果；壓實到最佳密實度的土體水穩(wěn)性最好。Ⅱ）土質(zhì)：不同的土有不同的wo、γo；分散性大的土wo較大而γo較低,成型較難。砂性土的壓實效果明顯優(yōu)于粘性土。壓實原理§2.5土基壓實30針對上述影響壓實效果的主要因素，壓實施工時要做到：1.控制土的含水量在最佳含水量范圍內(nèi)。2.從壓實路基土過程中獲得土基預期強度最有效的方法是在最佳含水量條件下進行充分碾壓，并適當加大壓實功。:一般情況下密實程度隨壓實厚度增加而

;同一種土最佳含水量wo隨壓實功的增加而

,最大干容重γo隨壓實功的增大而

;在相同含水量條件下,壓實功愈高,土基密實度

,但壓實功不宜增加過多,以免破壞土體結構強度。Ⅲ）壓實厚度及壓實功減少減少提高愈高31

是指工地上壓實達到的干容重γ與用室內(nèi)標準擊實試驗所得的該路基土最大干容重γ0之比,用K表示。①在路基上部(0-0.8m）路床深度范圍內(nèi)應力較大,其下應力相對較小,因此```````

②高級路面要求的土基壓實度應高,等級低要求可低些;③自然條件及路基填挖方案的不同，壓實度要求都有所不同。(2)壓實度的控制:3.土基壓實度標準(1)壓實度:32城市道路規(guī)定的K值標準為:填挖類型深度范圍(cm)壓實度(%)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填挖類型深度范圍(cm)壓實度(%)高速、一級公路二級公路三、四級公路填方路基0-30≥96≥95≥9430-80≥96≥95≥94零填及挖方0-3030-80