高速公路路基路面設計

第七章高速公路路基路面設計第一節(jié)概述第二節(jié)路基設計第三節(jié)路面設計第一節(jié)概述一、路基工程1、要求：具有足夠的整體穩(wěn)定性；排水、防護、加固具有足夠的抗變形能力。加固軟弱地基，改善水溫狀況等2、路基構造的類型：路堤－高于原地面，由填方構成的路基為路堤。填高為1米的，屬于矮路堤；1—20米之間為一般路堤；超過20米的為高路堤。路塹－低于原地面，由挖方構成的路基為路塹，設計時對邊坡穩(wěn)定性予以充分注意。半填半挖－這重路基是路塹與路堤的綜合形式，主要設置在比較陡的山坡上。將挖出的土石方，作為填筑的土石方，可以節(jié)省土石方，比較經(jīng)濟，給施工帶來方便。3、路基設計的主要內(nèi)容設計路基橫斷面形狀和邊坡坡度；道路排水系統(tǒng)及構造物的設計；路基穩(wěn)定性分析，以及防護和加固措施的設計。二、路面工程1、要求良好的平整度；優(yōu)質的施工機具，精細的施工工藝，嚴格的施工質量管理和良好的養(yǎng)護來實現(xiàn)和保證足夠的抗滑能力；采用堅硬、耐磨和表面粗糙的集料修筑路表面層，也可通過一些工藝措施，如刻槽來實現(xiàn)足夠的承載能力；

路面結構必須具有足夠強度、抗變形能力和耐久性。2、路面的構造路面結構層路肩

－給面層、基層和墊層一個側向支承保護和拱車輛臨時?？俊Ｂ饭皟?nèi)部排水設施3、路窩面結怠構層面層－直接李承受露行車庸荷載鄰和大荒氣作割用。應具陳備良好誦平整陳度、抗滑舌性能和足夠辰的承魄載能繳力，以臨及密水別性?；鶎樱δ苣铮簲U散教面層敬傳下裙的豎捐向力。應具業(yè)有足熔夠的強度、剛度和良好練穩(wěn)定隊性。墊層－作用披：改善風土基奏的濕搏溫狀通況，以街保證輛面層浮和基憶層的蠅強度趣穩(wěn)定崗性和售抗凍冬脹能硬力。4、路壓面設艙計的悠主要違內(nèi)容路面送結構姑層的老選擇喉和組焦合方棕案的連提出具；各結勻構層腸混合賢料的挎組成除設計匙；各結滔構層犬的厚斤度設素計；方案達的工逢程經(jīng)敢濟分賊析和嘉比選蹄，確球定實包施方柱案。第二薯節(jié)響路基旁設計一、啟路基昂的受效力狀拳況一般時情況囑下，躍路基值承受篩兩種舊荷載遞：一是氏路面也和路煌基自刮重引鐘起的偽靜力雀荷；路基槳土因蠻自重洽引起誤的垂租直應繭力與彎深度占成正修比例過。另一習種是幼車輪砌引起僻的動腫力荷徹載。路基上在車愁輪荷勿重作霞用下臥所引歸起的踐垂直墊應力悼隨深憐度而解減弱溝。路基備土因義自重杏所引學起的膨垂直乏應力興，在斷一定胖的深感度下預，路爐面的災質量持遠小睬于路或基的型自重惜，所火以土才基自椒重引雨起的姜垂直究應力遮與深點度成頌正比睛，既σ=γZ圓形敬均布瞎荷載域中心崖下土寄基的北垂直聾壓應贊力，愧可用最下面豈的公幅式計糖算：σ=籮P繁/（1+趁2.借5(蠢Z/礎D)）二、香路基勸的工露作區(qū)當荷螞載引湊起的鏟應力持僅為鞠自重萄應力中的20場%-漆--破10響%時，勿荷載郊應力寺影響蝕的深留度作楚為工紛作區(qū)塞的深欄度。該深劉度Za隨車魄輛荷性載增返大而襪增大拉，隨誕路面璃的強厲度和漿厚度織的增蠻加而棟減小原。路基孕工作蒙區(qū)深物度有獲兩種豎情況事：Za大于趨路基盯填土螺高度衫；Za小于勢路基團填土萌高度濕。三、甲路基鍋的強踏度和岔強度跨指標路基齡的強乒度，裁用抵抗親相對照滑動服位移賤變形和豎直坐位移丑變形酒的能顧力，作絨為具濕體指縮慧標來瞎表征乏。1.抗剪穩(wěn)強度在路必基邊羞坡內(nèi)茅，當維路基責強度伍不夠蹈，不填能抵餐抗剪惰應力車的作拍用。壇便會躺沿某揚一剪莖切面法產(chǎn)生效相對量移動衰于是頸邊坡港破壞故，穩(wěn)巨定喪雹失。容土體優(yōu)必須鵝具有霉抵抗劇此變特形能畜力，柳用抗譯剪強訓度表恢示。見公篩式9-晝5土體急的抗翻剪強吼度取骨決于買土的粘結朱力C和內(nèi)摩叮擦角φ。土的代顆?？h越細料，粘改聚力舅越大磚。沙箭土的竭粘聚厭力很鈴小或嗚沒有鞏，由華于粘服聚力女不如院內(nèi)摩塘擦力濱影響擺大，枝因此證土的并顆粒貧越大吵，抗蚊剪強渠度就悔越高汽。2.回彈荷模量通過域路面非傳到立土基伴的垂信直壓臉力，外使土奴基產(chǎn)嘆生一飲定程捐度的豎向泛位移杏變形，假俊設土途基是糠均質伶的彈后性體禿，在紛圓形特垂直千均布矛荷載垃作用蜻下，診當應扯力與孟應變復成直保線關舞系時階，可饑用彈訴性理薦論來該解荷弦載與闖變形鵝之間置的關長系。見公透式9-賭1從上愿述的奧公式掉可以哨看出當，土斤基回守彈模歪量，干表示拾土基著在彈盞性變雅形階剖段內(nèi)神，在穿垂直億荷載腫作用益下，謊抵抗譯豎向迅變形衣的能吹力.四、撐路基嚇防護鋸與加繩固路基兔防護習與加暈固工伸程，盡按其革作用敘的不神同，判可以編分成直：1、沖嗽刷防底護它的待作用女是防挑護水掩流對呆路基棋的沖鉤刷和陷淘刷坐。按方箱法的家不同兄，又寶可以閉分為直接浸防護和間接妄防護。2、坡稱面防桿護用來朝防護播容易秘受到抵自然瞧因素洞影響碌而破授壞的宣土質冒與巖蠢質邊接坡。3、支阻檔建橫筑物是防稅止路呀基變丙形或娛支檔壩路基給本身閘以保吸證其徐穩(wěn)定育性。為了瓣使概老念明域確，葵一般撐把防盞止沖悄刷和瘋風化聞，主還要起爐隔離閑作用黑的措理施稱險為防護庫工程，而圍把防位止路欄基或源山體程因重山力作愉用而風滑塌托，主琴要起遵支撐耀作用食的支享檔結鉛構物餐稱加固蒜工程。沖刷腦防護沿河駝路基曾防止鑒水流踐沖刷手的措忠施，一種別是加勻固岸秋坡的授直接荒防護劍；另一株種是琴改變憤水流斧性質胳的間污接防啞護。直接妻防護流，除坡面遭防護和石砌鋼護坡外，租還有拋石、石蘢、柔性鵲混凝城土塊及浸水挨擋土板墻等防依護方饞法。間接撿防護標，包憶括各赤種導曬流與將調(diào)治普構筑唯物，化如丁壩、順水牢壩及攔河純壩等。坡面酸防護1、植終物防喬護措施臣：種草用于餃防止倒表面損水土棵流失經(jīng)，固籌結表吹土，鳥增加楚路基撞的穩(wěn)亭定性客。鋪草稍皮適用單于當飯地有抬足夠價挖取關使用頑的草妻皮地績段路勒基防籃護。植樹2、虜坡面咳處治對巖沸石邊杏坡無阻法用按植物刑防護群時，勇可選賊用坡主面處舅治，腦如抹面霜、噴窩漿、喂勾縫族、灌編漿、滲錨固等方置法防棕護；抹面使用綢于易君風化回而表落面較她完整冶，還累未剝縫落的柱巖石探邊坡塑；噴漿用于細易風主化和樣坡面擔不平爽的巖帝石邊找坡齡，厚訂度一樸般為2c鎮(zhèn)m；勾縫用于責較堅戚硬且謊裂縫罷多而福細的供巖石犁邊坡胡以防槳水侵甘人巖絮層內(nèi)即造成掉破壞率；灌漿用于雜較堅攝硬但志裂縫葡深和起寬的優(yōu)巖石攪邊坡稈師坡嗚面表宏層成敞為防扶水的限整體推。3、護貫面墻為了憶覆蓋窗各種坑軟質襯巖層塊和較咸破碎今巖石打的挖舊方邊站坡，迎免受賀大氣林因素慈影響仁而修報建的科墻，醉稱為睛護面卻墻。擋土族墻1、擋樂土墻滲的用丑途和資分類它是主用來京支撐沾路基垮邊坡利或山它坡土鎖體，館以防你填土津或土封體變沈形失討穩(wěn)的伸構筑帳物。按其畜所在吼位置疊可分束為路肩飯墻、路堤設路塹妹墻、山坡刮墻等。2、擋鑼土墻至的構掃造一般只由墻攜身、筐基礎雷、排風水設鹽施和楚伸縮少縫幾井部分兼構成六。墻身矛構造可作舟成仰細斜、劑附斜孕、直霜立、忍衡重舌式。仰斜擋墻渡墻背伸所受絞土壓天力小泛，墻愚背比晶較經(jīng)國濟。但基態(tài)礎外絕移，俊地面硬橫坡晨比較搜陡時脂，增虧加墻讀高，躁斷面包增大鼓；俯斜燥式所受襪土壓田力較靈大，尚通常萌在地姜面坡姐度較祝陡時拔采用寨，借閑助于旋陡直革的墻酷面，摸減小侍高度桌；衡重而式在上笨下墻襪之間片設一稠衡重腎臺，曾采用傳陡直泥的墻代面，哭適宜碌于陡新峻的煉地形肺。墻背留的坡傷度一撕般在1：0.堅02眼5~蟻1：0.筋4，仰伶斜式賄坡度抹在1：0.舞25左右薦?；A基礎客的埋努深應紀按地枝基的毛性質焰、承雞載力為要求評、凍帶脹的考影響貢、水逮文地里質條所件來皺定。嗚一般循情況誦下，往地表擇下不鞏小于1米。排水舊設施在墻摟身適揉當高縱度處授設一衣排泄渣水孔蓋，間碧距2-穿3米，青出水橡口高王出地糞面0.址3米。沉降拉縫為避捏免地煤基不墾均勻襲沉陷英引起纖墻身冰開裂李，按駁高度麗和地宣基的震性質揪，設垂置沉抖降縫繳。一燥般每止隔10協(xié)~1彩5米設例一道間。寬2-黑3厘米展。五、氧路基俱排水1、根悟據(jù)來錫源的像不同筐，水唐流可劈燕分為地面護水和地下傷水。地面蘿水主禿要是川經(jīng)由校降水狹形成顧的地被面徑原流。地下值水分蝴為：上層全滯水從地策面入英尚未我深達樓下層乒的土出中水掙；潛水在地睜面以征下第聰一個擦隔水僑層以創(chuàng)上的簡含水逆層中才的水勞，距奶地面析較近迎；層間倉水在地鎮(zhèn)面以透下任倦何兩笨個隔些水層率之間帝的含押水層烤之間顯的地威下水耐。目的是把飄路基筒工作芒區(qū)內(nèi)慰的土張基含庭水量萌降低夕到一糧定的聽范圍喜，土仆基含禽水量壘過大陪，會冊引起筒土質掉松軟蓋，強良度降姓低，至邊坡翻塌方箱，基戴身沉吊陷或號滑動蕉，影船響交晉通。2、地謀面排說水邊溝皮設計位置設置淋在路塹奇的路西肩外帝側或路堤震坡腳杏外側，主注要用釋于匯媽集和雕排除提路基肯范圍園內(nèi)以純及流盾向路碰基的聚小量狀地面拉水，止當流導量不天大時貴，可鄰采用設標準熄橫斷墾面。橫斷曠面形巷式邊溝午的橫妹斷面暫形式未常為梯形或三角股形，也就有流老線型趙和矩更形。戲底寬睡與深躲度一頑般不無小于0.駕4哲m。邊溝嘆的邊港坡：一般啦為1：1-巾--貞1：1.脫5，巖災石邊攝坡為1：0-適--光-1：0.運5。溝底陳縱坡粱：一般僅與路輩線縱施坡一臺致，箏并不上得小合于0.義5%，若睬大于3%時，婚需采篇取加晃固措唉施。為防格止邊姻溝水倍流漫栽溢或策沖刷百，規(guī)施定單絲式向排冰水長彩度每30寨0—弦50齡0米設且出水姜口，騾把水糞引到葉低洼鋼處。截水謝溝設虧計作用截水哭溝設秧在離層路塹立邊緣咽一定愧距離漫和山必坡路貿(mào)堤上山方的替適當鹽位置求，用養(yǎng)來攔截爭山坡放流向伶路基泥的水既流。其縱暴坡不脊小于0.雅5%，以芹免水脈流停病滯。斷面勢形式一般救為梯形，底競寬、胸深度靜不小紀于0.券5米，值邊坡湯坡度脆根據(jù)葵土質粗而定艘。位置最好機能與滴絕大欠部分謙地面對水流棟的方士向垂過直，砍轉折替處最燥好用敏曲線泥連接君，在炊路基棍邊坡爹到分丹水嶺逢的距貫離長摩而降漂雨量嘴又大鍋的低糾段，役可設嗚置一約道或雷幾道煌差不爺多平臘行的顏截水擇溝，悄分段鮮攔截如地面佛徑流引。排水世溝設來計目的就是吸為了煉將水柴從路筆基導跡入低嗓洼地色或其泛他排排水構裙造物傘中去逃。斷面幕形式一般糞采用今梯形嘉，大天小應潛通過潑計算瞇確定哀，但伙水量群較小荒時，到可以扒不用霞計算繳而直揀接采公用底盆寬0.脖5米的始最小葡斷面烤，溝搶深也充不小防于0.也5米。排水充溝的淹長度啊根據(jù)鋸實際疲需要利來定信，通止常在50規(guī)0米左室右。跌水續(xù)與急則流槽山嶺糊重丘子區(qū)，泉排水樓溝渠犁樅坡攝較陡是，水桿流急住沖刷在力強秒。為要減小大流速嶺，降巴低水嘗流的乘能量寇，防扒止對突路基召的危膠害，殲大多淚設跌當水和婦急流碰槽。構造：進水拋口、紡臺階線、出例水口軟。臺鴉階部慢分的劍作用祝在于欠消能固。3、地良下排蟲水暗溝暗溝慕是指的地面隸以下分引導衛(wèi)水流勒的溝芽渠，沃本身算不起免滲水懲和匯糟水作益用。當路你線通旨過地喘區(qū)路量基范筑圍內(nèi)瞎出現(xiàn)考了個胳別泉跑眼，梯泉水窩上冒嶺，路啦線不畜能繞始避時嚷，在恐其與植邊溝騎之間熄開挖衛(wèi)溝槽星，修解建暗懶溝，濃把泉震水排主除。暗溝硬的斷湯面尺字寸不煉必經(jīng)施過水騙力計衡算來體確定才。溝在寬一岡般是20旬—3酸0c規(guī)m，溝勝底縱胳坡不筍小于1%，出答口處歪溝底約應高民出邊撈溝最既高水謙位20贏cm以上膽，不夏允許影出現(xiàn)蒙倒灌界現(xiàn)象滲溝滲溝壓的構陷造一等般分傾為三捎形式熟，即僅盲溝利、管嫂式滲貴溝和技洞式咬滲溝逆。利用猛片石什的空艇隙作虜為排憶水通蔑道的剃稱為盲溝；底部擔設滲昏水管舟作為伍排水枯通道彈的，竊稱為娘有管式圖滲溝；底部寬用滲古水石封板涵獎作排乖水通哭道的冰稱為究排水達通道饑的稱孤為洞式惹滲溝。它們竄的構擺造基嶄本相捕同，籮斷面府通常蓮為矩載形，截頂部鹽為覆鋼蓋層襲或叫醫(yī)做封怒閉層囑，側怪面為戲反濾原層，盲底部輕為排秧水通儉道。滲溝執(zhí)布置戴盡可奔能與體地下靈水流銜相互余垂直廢，使櫻之能顯攔截瓜更多舍的地稀下水工。滲水知井作用是將測地面慕水通銅過滲刪井深勾入地植下，級將其脖排除乏。修建巡壽條件路線款經(jīng)過買的地白區(qū)，慣地形晝平坦亮，地乞面水遵無法冒排除撒，而捐離地底面不挖深的潮地方腔有滲器透性早土層抽，而帶且地嚇下水抄背離暗路基談，可籍以建縱豎井爭或吸霸水井勸一樣梁的豎分井。隆用這疤個設險施把地邊溝鍛中的就水引滑導到駕原離朗路基增以外駱，并們匯集虛于路殺基范逢圍以無外離妹地面1.耽5米以艇下的皇土層浩中去返，以符保證車路基彩的穩(wěn)偉定。第三煌節(jié)美路面逼設計一、飛路面羨材料寬的力差學性賊能路面堡材料敘：粒料、瀝青羅混合絨料和水硬欄性混泉合料。粒料滲：顆粒例狀材剝料，如圣碎石比、礫課石、瞞天然險砂礫秧、爐釋渣等扮。常用漿于修冬筑底湯基層緊和墊滾層。粒料某的回居彈模遍量隨徒主應污力增蘇大、杏側限海應力耳減小僵而下寶降。瀝青群混合閑料應力北－應干變關勝系與溫度和荷載芒作用幣時間有關厭：在低街溫時穗，呈糕現(xiàn)彈性鞭；在高慨溫時幟，變值為彈－毫粘性或彈－仁粘－跪塑性柳體。水硬概性混幣合料常見監(jiān)有：石灰養(yǎng)穩(wěn)定肅類、水泥滿穩(wěn)定嚷類、工業(yè)優(yōu)廢渣賀混合割料和水泥核混凝鴨土等。應力周－應屈變關思系：在加什載前歌期，設近似休為線彈降性；在加砌載后蔥期，權呈現(xiàn)陸為非線褲性。二、乳路面僑設計乓理論層狀掙彈性份體系皇理論假設顫：各層飛由勻每質、立各向劇同性刺、無浮質量譜的線輩彈性桃材料巴組成煉，其鴉力學企參數(shù)討為彈標性模扁量和幼泊松利比；最下犁層為束水平剝方向牽無限盡的半晚無限際體，夜其上條各層堪為水年平向很無限撒但豎描向同伏厚；各層誓間應陸力和衣位移賭完全坦連續(xù)旦，或企豎向植應力接和位督移連既續(xù)，鬼但水闊平力扇為零災；最下遇層無透限深切處的末應力昆和位含移均皆為零埋。見圖9-嚷5彈性故地基沸上薄撥板理移論假設單：路面宋板為案等厚任的彈集性體簽，其城力學童參數(shù)財有彈睡性模角量、晌泊松疫比和扮厚度h；豎向持應變易可以跳忽略??；法平私面在起變形憂前后攪均保罰持平喇面并預垂直李中面榜；板中滋面無矛水平籌位移肺；地基祖與板百之間棍