第3章 一般路基设计
[3] 一般路基设计
三、堆料坪和错车道
低等级道路(砂石路面和双向行驶的单车道公路) 上的养护和交通设施。
护坡道高度h
≤3m 3~6m 6~12m
护坡道宽度d
1m 2m 2~4m
2. 碎落台
用于防止山坡、边坡的碎落物落入边沟或车道, 设置在路堑边坡坡脚、边沟或截水沟的外测;路 堑挡土墙或山坡挡土墙的墙顶。
碎落台
碎落台
一般碎落台的宽度为1~2m,有时是边坡平台或 挡土墙的墙顶的宽度,碎落较多时可以采用石砌 碎落台。
路基边坡坡度示意图
16
(二)路堤边坡坡度 如地质情况良好,土质路堤可参照下表选定其边 坡坡度。如填土边坡高度超过20m,坡率应个别 设计,由边坡稳定性分析确定。
填料 类别 细粒土 边坡坡率
上部高度(H≤8m)
1:1.5
下部高度 (H ≤12m)
1:1.75
粗粒土
巨粒土
1:1.5
1:1.3
1:1.75
13
路基的填挖高度,需综合考虑路线纵坡要求、工程 经济、路基的强度和稳定性和排水及防护措施。 通常将大于18m的土质路堤和大于20m的石质路 堤视为高路堤,将大于20m的路堑视为深路堑。
沿河路堤及受水浸淹的路基,其高度应高于相应 的设计洪水频率的设计水位(洪水位高度+壅水或 波浪高度)之上0.5m。
18
路堑的压实: 路堑虽然其路基顶面工作区内土体存在超固结 情况,但一般天然土体的密实程度都不能满足路 基设计要求,特别是在纵横向存在不均匀,因此, 有必要挖开后再分层填筑压实,使其达到一定的 均匀密实要求。
1. 压实土的特性
土的压实效果同压实时的含水率有关,存在一 最佳含水率w0,在此含水率条件下,采用一定的 压实功能可以达到最大密实度,获得最经济的压 实效果。
3路基路面工程第三章一般路基设计
Design of the Highway Subgrade
3.1 路基设计的一般要求
• 路基subgrade:按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构 造物,是路面的基础,承受由路面传来的行车荷载.
• 满足路基的强度和稳定性要求. • 一般路基:填挖高度不大,水文地质条件好的路基
高速公路 二级公 一级公路 路
三、四 级公路
高速公路 一级公路
二级公路
三、四级 公路
0~0.3
8
≥95
≥94
6
5
≥96
填方路基
0.3~0.8
≥96
≥95
≥94
5
4
3
0~0.3 8
零填及挖
方路基 0.3~0.8 5
≥96
≥95
≥94
6
5
4
3
≥96
≥95
--
• 路堤填料最小强度要求
路面地面 填料最小强度(CBR)(%)
高速公路隔离带防渗
涵洞防渗处理
泸定甘谷地至海螺沟
大板岩段隧道
汽车通道
半山桥式路基
3.3路基设计
• 一般路基设计内容
(1)选择路基断面形式,确定路基宽度与路基高度 (2)选择路堤填料与压实标准; (3)确定边坡形状与坡度; (4)路基排水系统布置和排水结构设计; (5)坡面防护与加固设计; (6)附属设施设计。
其横断面形状、边坡坡率可按经验确定,不必进行边坡 稳定验算。 • 特殊路基(按路基设计规范JTG D30-2004)
• 高填(h>20m)、深挖(>20m(土质)或> 30m(岩石))路基 以及不良地质、特殊地段路基等
• 需进行边坡稳定性或地基稳定性验算
一般路基设计图文
第二节 路基的类型与构造
三、填挖结合路基
为了减少土石方数量,
保持土石方数量横向平
衡,位于山坡上的路基,
通常取路中心的标高接
近原地面的标高,形成
填挖结合(半填半挖)
路基。若处理得当,路
基稳定可靠,是比较经
济的断面形式。
填挖结合路基兼有路堤
和路堑两者的特点,对
路堤和路堑的分别要求
均应满足。
半挖半填路基几种常用横断面形式: a)一般挖填路基;b)矮挡土墙路基;c)护肩路基;
第三节 路基设计
一般路基设计包括如下内容: ①选择路基横断面形式,确定路基宽度与高度; ②选择路基填料与压实标准; ③确定边坡形状与坡度; ④路基排水系统布置与排水结构设计; ⑤坡面防护与加固设计; ⑥附属设施设计
本节只介绍路基宽度、高度、边坡坡度,其他内容在相 应章节中讲解。
第三节 路基设计
截水沟 坡顶
26.00 24.50
32.00 —
24.50 21.50
23.00 20.00
公路等级
二级公路、三级公路、四级公路
设计速度(km/h)
80
60
40
30
20
车道数
2
2
2
2
2或1
路基宽度 一般值 12.00
10.00
8.50
(m)
最小值 10.00
8.50
—
7.50
6.50 (双车道)
4.50 (单车道)
第二节 路基的类型与构造
一、路堤
路堤的几种常用横断面形式 a)低路堤;b)一般路堤;c)浸水路堤;d)护脚路堤;e)挖沟填筑路堤
第二节 路基的类型与构造
二、路堑 定义:全部由地面开挖出的路基,称 为路堑。 组成:断面由截水沟、挖方边坡、碎 落台、边沟等组成。 类型:有全挖路基、台口式路基及半 山洞路基。 边坡:挖方边坡可视高度和岩土层情 况设置成直线或折线。 要求:挖方边坡的坡脚处设置边沟, 路堑的上方可设置截水沟,用来分别 排水。挖方弃土可堆放在路堑的下方, 但不能造成对坡下的环境影响。边坡 坡面易风化时,可采用防护措施,必路堑的几种常用横断面形式 要时可在坡角处设置0.5~1.0m的碎a)全路堑;b)半路堑; c)半山洞 落台。
第三章 一般路基设计
平坦地区水文条件差易受地面、地下水影响最小填土高度(路基干燥或中湿)路基排水(设置边沟)
原天然地面的压实与加固
☐填方大
☐占地多
☐对原地面承载力要求高
边坡坡度设计
上陡下缓的折线形边坡加固与防护
注意路堤、路堑的土的区别全挖路基
台口式路堑半山洞式路堑
高速公路一级公路
☐行车道供车辆行驶的路面,每个车道宽3.5-3.75m
☐路肩行车道外缘到路基边缘,硬路肩、土路肩,增加路幅的富于宽度、保护支撑路面结构,路肩0.5~3m ☐中间带高速公路一级公路整体式断面必须设置中间带,包
圆曲线半径小于或等
考虑因素:路线纵坡路基强度与稳定性工程经济
表3-6 土质边坡坡度
化的开山片石砌筑。
表3-7 砌石边坡坡率
☐填高小于5m,边坡码砌厚度不小于1m,
☐填高5m~12m,边坡码砌厚度不小于1.5m,☐12m以上填高的路堤边坡码砌厚度不小于2m。
地震地区,高速公路和一级公路路堤边坡高度大于表相关规定
路线设计的基本原则——挖填平衡,
土石方数量合理调配后,仍然会有部分借方。
☐考虑土质、数量、用地及运输条件;
☐结合沿线区域规划,因地制宜,综合考
虑(农田、水利);
☐维护自然平衡,防止水土流失,尽量结
合当地地形;
☐并注意外形规整。
☐不得任意倾倒;☐必要的排水防护;☐绿化措施。
一般路基设计课件
题?
4、一般路基旳设计涉及哪些主要内容?
5、一般路堤旳横截面尺寸怎样设计?
6、选定路基填筑高度主要考虑什么原因?
7、路基土有何压实特征?
8、一般路基工程旳附属设施涉及哪些内容?
面范围。
砌石路基
适合于坚硬岩石地段旳半挖半填路基,当填方较大,边坡
伸出较远或落空,不宜填筑旳路基边坡。
砌石高度为2~15m,顶宽采用0.8m;
砌石路基应每隔15~20m设置伸缩缝一道,当基础条件变化时应
分段砌筑。
有肋带旳砌石路基
高度超出8m旳砌石路基,底部0.5m高度范围内应用水泥砂浆砌筑;
往上每隔4m用水泥砂浆砌筑一条水平加强肋带,肋带高度为0.5m;
定。
3.设计要点
0.5 m
B
设计水位
常水位
:2
(3)沿河路堤
≯1
a、路堤高度应高出设计洪水位0.5m(无波),
设计洪水位+壅水高度+浪高+0.5m(有波);
b、常水位下列路堤边坡坡度采用1:2~1:3,
设计水位下列边坡坡度宜采用1:1.75~1:2;
c、路基边坡加固类型,应根据河流冲刷情况来拟
基临界高度旳要求;
尽量防止使用高路堤与深路堑;
沿河浸水路堤高度应高出设计水位+壅水高度+波
浪侵袭高度+0.5m。
第三节 路基设计
四、路基边坡坡度
1、定义:
2、路堤边坡
a、型式:直线型、折线型、台阶型
直线型:堤顶到堤脚采用同一种坡度,合用于矮、中路堤;
折线型:上陡、下缓,较符合受力特点
从施工角度,变坡数不宜太多,合用于高路堤。
一般路基设计
压实度:
工地实测干容重 K 100 填方 0.80~1.50 (%) 击实最大干容重 0
>1.50
0~0.80
压实标准:
Every man is his own chief enemy
§3.4 路基附属设施
附属设施:取土坑与弃土堆、护坡道与碎落台、堆料坪与错车 道等。
Every man is his own chief enemy
《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)
Every man is his own chief enemy
§3.1 路基设计的一般要求
路基: 路面的基础,承受自身土体自重和路面结构重,扩散车辆 荷载. 路床:路基顶面0.8m范围内.是承受车辆荷载的主体. 要求:强度、刚度、稳定性. 路基附属设施:弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料坪、 错车道 设计内容:断面型式、附属设施 一般路基:通常是指在良好的地质与水文条件下,填方高度和挖 方深度不大的路基。 设计方法:选用标准图 个别设计:超过规定的高填深挖、地质水文不良地段,需要进行 强度和稳定性验算. Every man is his own chief enemy
Every man is his own chief enemy
§3.3 路基设计
三、路基边坡坡度 ☆ 路堑边坡 土质路堑边坡:根据路堑边坡高度\土的密实程度\地下水\地表水 情况\土的成因及生成时代,参照表3-6,3-7选用. 岩质路堑边坡:根据地质构造\岩质特性\岩石种类\风化程度\边 坡高度等因参照表3-8,3-9,3-10选用.
Every man is his own chief enemy
§3.3 路基设计
第三章 一般路基设计
第三章
一般路基设计
土质路堤边坡:根据填料物理性质、边坡高度和工程地 质条件来确定; 石质路堤边坡:由不易风化的较大石块砌筑,边坡坡度 一般用1:1; B、路堑边坡——与边坡高度、坡体土石性质、地质构造 特征、岩石的风化和破碎程度、地面水和地下水等有关 土质路堑边坡:一般情况下,具有一定粘性土质的挖方 边坡坡度,取值为1:0.75~1:1.5; 岩石路堑边坡:一般根据地质构造与岩石特性,对照相 似工程的成功经验选定边坡坡率。 土质边坡挖方边坡高度超过20米,岩质边坡高度超过30米 时,应通过地质勘察和稳定性分析确定边坡形式和坡率Biblioteka 第三章一般路基设计
二、路基高度 路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度,是路 基设计高程和地面高程之差。路基高度指路基中心线处 设计高程与原地面高程之差,而路基两侧边坡的高度是 指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差,所以路 基高度有中心高度与边坡高度之分。 路基高度由路线纵坡设计确定。 三、路基边坡坡度 用高度与宽度之比值来表示,并取高度为1,通常用1:m 或1:n表示其比率。 A、路堤边坡——与路堤填料和边坡高度有关。
第三章
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造 路基的典型横断面形式有三种:路堤、路堑、填挖结合。 一、路堤 a、定义:全部用岩土填筑而成的路基; b 、分类:矮路堤(填土高度小于 1~1.5 米者);高路堤 (填土高度大于 18 米 [ 土质 ] 或 20 米 [ 石质 ] 者);一般路堤 (填土高度在1.5~18米之间); c、施工注意事项:压实、排水、坡面防护、折线边坡 二、路堑 a、定义:全部在原地面开挖而成的路基;
第三章
一般路基设计
第一节 路基设计的一般要求 1、路基承受行车荷载作用,主要是在应力作用区,其深 度一般在路基顶面以下 0.8 米范围以内,此部分路基可视 为路面结构的路床; 2、为确保路基的强度和稳定性,必须做好路基排水、防 护与加固、以及护坡道、碎落台等的设计; 3、一般路基通常是指在良好的地质与水文条件下,填方 高度和挖方深度不大的路基。
第三章一般路基设计
§3-2
一、路基设计的主要内容
一般路基设计
1、选择路基断面形式,确定路基宽度与路基高度;
2、选择路堤填料与压实标准; 3、确定边坡形状与坡度; 4、路基排水系统布置和排水结构设计; 5、坡面防护与加固设计;
6、附属设施设计;
二、路基宽度
路堤边坡高度限制(m) 填料 岩块和细粒土(粉性土和有机质土除外) 粗粒土(细砂、极细砂除外) 基本烈度 8 15m 6m 9 10m 3m
五、挖方路基坡率:
1、影响路堑边坡稳定性因素:路堑深度;坡体土石类型; 地质构造类型;岩石风化和破碎程度;土层成因类型;
地面水和地下水的影响;破面朝向等。
2、常用路堑边坡坡度: 1)路堑边坡设计时应考虑地貌、地质构造上的整体稳 定性,不良情况时应使路线避绕,稳定的地质也应考虑
第三章 一般路基设计
1、一般路基:指良好地质与水文条件下,填方高度(土 方小于18m,石方小于20m)和挖方深度不大20m的路基。 一般路基设计:可结合当地地形与地质情况,直接选
用典型断面或设计规定,不必进行个别验证和验算。
2、特殊路基:位于特殊岩土地段,不良地质地段或受水、
气候等自然因素影响强烈的路基。主要有:
到土地占用及工程经济,应兼顾好稳定与经济合理性。
碎落台设于挖方边坡坡脚处,保护边沟不被碎落土石
块堵塞,也可同时兼起护坡道作用。
3、错车道 错车道一般用于单车道公路会车或紧急避让之用,可 每隔200~500m设置一处,长度不小于30m,前后各有
10m出入过渡段。
单车道路基宽度一般为4.5m,而错车道地段路基宽度
细粒土 粗粒土 巨粒土
2)高路堤及沿河浸水路堤单独设计;
路面工程第03章一般路基设计
第三章一般路基设计§3-1路基设计的一般要求公路路基是路面的基础,它承受着本身土体的自重和路面结构的重量,同时还承受由路面传递下来的行车荷载,所以路基是公路的承重主体。
公路路基属于带状结构,随着天然地面的高低起伏,标高不同,路基设计需根据路线平、纵、横设计,精心布置,确定标高,为路面结构提供具有足够宽度的平顺基面。
路基承受行车荷载作用,主要在应力作用区的范围之内,其深度一般在路基顶面以下0.8m范围以内。
此部分路基按其作用可视为路面结构的路床,其强度与稳定性要求,可根据路基路面综合设计的原则确定。
坚固的路基,不仅是路面强度与稳定性的重要保证,而且能为延长路面使用寿命创造有利条件,所以路基路面的综合设计至为重要。
为了确保路基的强度与稳定性,使路基在外界因素作用下,不致产生不允许的变形,在路基的整体结构中还必需包括各项附属设施,其中有路基排水,路基防护与加固,以及与路基工程直接相关的设施,如弃土堆、取土坑、护坡道、碎落台、堆料坪及错车道等。
由于路基标高与原地面标高有差异,且各路段岩土性质的变化,各处附属设施的布置不尽相同,因此各路段的路基横断面形状差别很大。
路基横断面形式的选定和各项附属设施的设计,同是路基设计的基本内容。
一般路基通常指在正常的地质与水文等条件下,填方高度和挖方深度小于规范规定高度和深度的路基。
通常认为一般路基可以结合当地的地形、地质情况,直接选用典型断面图或设计规定,不必进行个别论证和验算。
对于超过规范规定的高填、深挖路基,以及地质和水文等条件特殊的路基,为确保路基具有足够的强度与稳定性,需要进行个别设计和验算。
〖BT2〗§3-2〓路基的类型与构造通常根据公路路线设计确定的路基标高与天然地面标高是不同的,路基设计标高低于天然地面标高时,需进行挖掘;路基设计标高高于天然地面标高时,需进行填筑。
由于填挖情况的不同,路基横断面的典型形式,可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。
最新3章 一般路基设计
三、四级公路一般情况
二. 路基高度
指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度,
是路基设计标高和地面标高之差
1. 路基高度
中心高度:
路基中心线处的设计高程与原地 面标高之差
边坡高度:填方坡角或挖方坡顶与路基边缘 的相对高差
2. 路基高度设计要求:
➢路基上部土层应处于干燥或中湿状态。
➢尽量避免使用高路堤与深路堑。
填料 类别
边坡坡率
上部高度(H≤8m)
下部高度 (H ≤12m)
细粒土
1:1.5
1:1.75
粗粒土
1:1.5
1:1.75
巨粒土
1:1.3
1:1.5
2.当采取其它措施,如逐层加强压实、铺砌护坡、加强排水 防冲设施等,可根据具体情况确定边坡坡度,例如当边坡总 高度不超过上表中的上部边坡高度,采取上述特殊措施时, 可采用陡于1:1.3 的边坡坡度。
向内倾斜2%~4%
(二)路堑边坡坡度
1.土质路堑
土质路堑边坡形式及坡率应根据工程地质条件、边坡高度、排水措施、 施工方法,结合自然稳定山坡和人工边坡的的调查和力学分析确定。1)边坡高度不大于0m时,边坡坡率不宜大于下表规定
土的类别
粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土
中密以上的中砂、粗砂、砂砾
卵石土、碎石土
1:0.1~1:0.3
1:0.3~1:0.5
1:0.3~1:0.5
1:0.5~1:0.75
1:0.3~1:0.5
1:0.5~1:0.75
1:0.5~1:1
1:0.5~1:1
2)岩质边坡高度大于30m时,应进行个别勘察设计。
四. 路基压实
1.压实土的特性
最佳含水量 最大密实度
路基工程教案3和4章
3-3路基附属设施
取土坑、弃土堆、护坡道、碎路台、堆料坪、错车道 一、取土坑 1、平坦地区,如果用土量较少,可两侧设取坑取土。 2 、取土坑的深度、宽度应综合考虑,平坦区深度不大 于1m。 3、取土坑的边坡 — 靠路基一侧 1:1.5 另一侧不大于 1:1 。 4、取土坑的排水 —底宽较窄时,设2-3%的单向横坡, 底宽时双向横坡中间排水(P71图3-9)。 5 、在桥头引道或洪水淹没地段,路堤两旁不设取土坑。
二、路基边坡稳定性验算的设计参数
γ、С、Φ应事先实验测定。 多层土用加权平均法求得
n
i .hi
i 1 n
n
c
ci h
i 1 n
n
tan
h . tan
i 1 i
i
i 1
hi
hi
i 1
h
i 1
n
i
三、荷载当量高度计算 按车辆最不利情况排列,把车辆荷载换算成当量 土高,即以相等压力的土层厚度来代替荷载,叫当量 高度 NQ
哈尔滨理工大学
《路基工程》讲义
宋高嵩
第三章 一般路基设计
本章主要内容: 1、 路基典型横断面及设计要点 2、 路基的基本构造与几何尺寸设计 3、 路基附属设施的设计。
本章重点: 一般路基断面设计 边坡坡度设计
3-1行车道及路基宽度
一般路基——是指一般地区,填方高度或挖方深度小于 规范规定高度或深度的路基,且有典型横断面和成熟的设 计规定。 一、 行车道数及行车道宽度 行车道数:单车道、双车道、四车道、六车道、八车道 和多车道 二、中间带与路肩宽度: 1、中间带——由两条左侧路缘带及中央分隔带组成。 2、路肩宽度 l 高速,一级公路、二级公路——硬肩路+土路肩 l 三级路及以下——土路肩 三、路基宽度——行车道与路肩宽度之和(高速、一级公 路包括中间带宽度)
第三章 一般路基设计.pptx
1.路堤边坡 1)土质路堤 2)石质路堤 影响因素:填料种类 、边坡高度 :
2.路堑边坡 1)土质路堑 影响因素:土的密实程度、边坡高度 : 2)石质路堑 影响因素:岩石类型、风化破碎程度、边坡高度
§3-4 路基附属设施
一.取土坑与弃土堆
二.护坡道与碎落台
护坡道(路堤) () 1)保护路基稳定; 2)加宽边坡横向距离;
5.路基的附属设施 取土坑与弃土堆、护坡道与碎落台 、堆料坪与错车道
作业: 1.一般路基与特殊路基的区别是什么? 2.路基典型横断面有哪几种? 3.路堤、路堑及半填半挖路基各有哪些优缺点? 4.路基边坡有哪几种型式?如何确定路基边坡坡率?
二.路堤 1 分类 根据填土高度的不同:
矮路堤 (1~1.5m) 高路堤
(土质 >18m 石质 >20m); 正常路堤
(1.5~18m)。 根据所处条件的不同:
2 构造
矮路堤: 1)满足最小填土高度 2)路基处于干燥或中湿状态 3)两侧设边沟 4)充分压实
高路堤: 1)边坡稳定性; 2)断面要经济合理
一.路基宽度
路基宽度 行车道路面和两侧路肩宽度之和.
二.路基高度
路基高度: 路堤的填筑高度和路堑的开挖深度.
中心高度: 路基中心线处设计标高与原地面标高之差.
边坡高度: 填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差.
三.路基边坡坡度 边坡坡度: 边坡高度H与边坡宽度b之比值.
(工程实践经验和设计规范推荐值) 1.边坡类型
3)减小边坡坡度 碎落台(路堑) ()
1)堆积基与特殊路基的定义
2.路基的类型及其构造 路堤、路堑、填挖结合 3.路基设计
1)选择路基断面形式,确定路基宽度与路基高度; 2)选择路堤填料与压实标准;
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右侧硬路 一般值 3.00或 3.00 2.50 2.50 1.50 0.75 3.50 肩宽度 (m) 最小值 3.00 2.50 1.50 1.50 0.75 0.25 土路肩宽 一般值 度(m) 最小值 0.75 0.75 0.75 0.75 0.50 0.75 0.75
—
—
—
0.25(双 0.75 0.50 车道)0.50 0.75 0.75 0.50 0.50 0.50 (单车道)
四、半填半挖路基 当天然地面 横坡较大,且路 基较宽,需要一 侧开挖而另一侧 填筑时,为填挖 填挖 结合路基,也称 结合路基 半填半挖路基。 半填半挖路基
半填半挖路基兼有路堤和路堑两者的特点,上述 对路堤和路堑的要求均应满足。填方部分的局部路 段,如遇原地面的短缺口,可采用砌石护肩。如果 填方量较大,也可就近利用废石方,砌筑护坡或护 墙,石砌护坡和护墙相当于简易式挡土墙,承受一 定的侧向压力。有时填方部分需要设置路肩(或路 堤)式挡土墙,确保路基稳定,进一步压缩用地宽 度。如果填方部分悬空,而纵向又有适当的基岩时, 则可以沿路基纵向建成半山桥路基。 上述三类典型路基横断面形式,各具特点,分别 在一定条件下使用。
1.路堤边坡 1.路堤边坡 路堤边坡形式和坡率应根据填料的物理力学性 质、边坡高度和工程地质条件确定。当地质条件良 好,边坡高度不大于20m时,其边坡坡率不宜陡于 表3-9的规定值。
表3-9 路基边坡坡率 填料类别 细粒土 粗粒土 巨粒土 边坡坡率 上部高度(H≤8m) 1:1.5 1:1.5 1:1.3 下部高度(H≤12m) 1:1.75 1:1.75 1:1.5
第三章 一般路基设计
第一节 路基横断面的基本形式
一、一般路基设计概述 一般路基通常指在良好的地质与水文等条件下, 一般路基 填方高度和挖方深度不大的路基。 路基横断面形式的选定和各项附属设施的设计 路基横断面形式的选定 各项附属设施的设计 各项附属设施的设计, 同是路基设计的基本内容。
一般路基设计的内容: 一般路基设计的内容: (1)选择路基断面形式,确定路基宽度与路基 高度; (2)确定边坡形状与坡度; (3)路基排水系统布置和排水结构设计; (4)坡面防护与加固设计; (5)附属设施设计。 (6)选择路堤填料与压实标准。 路基横断面的典型形式,可归纳为路堤 路堑 路堤、路堑 路堤 和填挖结合 填挖结合等三种类型。 填挖结合
2.路堑边坡 2.路堑边坡 路堑是从天然地层中开挖出来的路基结构物, 设计路堑边坡时,首先应从地貌和地质构造上判断 其整体稳定性。 影响路堑边坡稳定的因素较为复杂,除了路堑 路堑 深度和坡体土石的性质 坡体土石的性质之外,地质构造特征 岩石 地质构造特征、岩石 深度 坡体土石的性质 地质构造特征 的风化和破碎程度、土层的成因类型 土层的成因类型、地面水和地 的风化和破碎程度 土层的成因类型 地面水和地 下水的影响、坡面的朝向 坡面的朝向以及当地的气候条件 当地的气候条件等都 下水的影响 坡面的朝向 当地的气候条件 会影响路堑边坡的稳定性,在边坡设计时必须综合 考虑。
路基 一般值 45.00 34.50 28.00 44.00 33.50 26.00 32.00 24.50 23.00 宽度 (m) 最小值 42.00 — 26.00 41.00 — 24.50 — 21.50 20.00 公路等级 设计速度 (km/h) 车道数 路基 一般值 宽度 (m) 最小值 80 2 12.00 10.00 二级公路、三级公路、四级公路 60 2 10.00 8.50 40 2 8.50 — 30 2 7.50 — 20 2或1 6.50 (双车道) — 4.50 (单车道)
岩质路堑边坡形式及坡率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 定性分析方法予以验算。边坡高度不大于30m时,无 外倾软弱结构面的边坡按表3-13和表3-14确定岩体 类型,边坡坡率可按表3-15确定。
表3-13 岩质边坡的岩体分类
对边坡高度超过20m的路堤,边坡形式宜采用阶 梯形,边坡坡率时,其边坡坡率应由稳定性分析计 算确定,并应进行个别设计。 浸水路堤在设计水位以下的边坡坡率不宜陡于l: 1.75。 砌石路基的边坡坡率不宜大于表3-10的规定值。
表3-10 砌石边坡坡率 序号 1 2 3 砌石高度(m) ≤5 ≤10 ≤15 内坡坡率 1:0.3 1:0.5 1:0.6 外坡坡率 1:0.5 1:0.67 1:0.75
注:“一般值”为正常情况下的采用值;“最小值”为条件受限时可采用的值。
技术等级高的公路及城镇近郊的一般公路,应 设置硬路肩,路肩宽度应符合表3-5,以保证路面 行车不受干扰。
表3-5 路肩宽度 设计速度(km/h) 高速公路、一级公路 120 100 80 60 二级公路、三级公路、四级公堑边坡形式及坡率应根据工程地质与水 工程地质与水 文地质条件、边坡高度 排水措施、施工方法 边坡高度、排水措施 施工方法,并 文地质条件 边坡高度 排水措施 施工方法 结合自然稳定山坡和人工边坡的调查及力学分析综 结合自然稳定山坡和人工边坡的调查及力学分析 合确定。边坡高度不大于20m时,边坡坡率不宜大于 表3-11的规定值,土的密实程度见表3-12。
注:① “一般值”为正常情况下的采用值;“最小值”为条件受限时可采用的值。 ②八车道高速公路路基宽度“一般值”为设置左侧硬路肩、内侧车道采用3.50m时的宽度; 八车道高速公路路基宽度“最小值”为不设置左侧硬路肩、内侧车道采用3.75m时的宽度。
二、路基高度 路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深 路基高度 度,是路基设计标高和地面标高之差。 中心高度是指路基中心线处设计标高与原地面 标高之差。而路基两侧边坡的高度是指填方坡脚或 挖方坡顶与路基边缘的相对高差。所以路基高度有 中心高度与边坡高度 边坡高度之分。 中心高度 边坡高度 路基的填挖高度,是在路线纵断面设计时,综 合考虑路线纵坡要求、路基稳定性和工程经济等因 素确定的。
路堤填土的高矮和路堑挖方的深浅,可按《公路 路基设计规范》(JTG D30—2004)的规定,使用 常规的边坡高度值,作为划分高矮深浅的依据。通 常将大于20m的路堤视为高路堤 高路堤,将大于20m的土质 高路堤 路堑和大于30m的石质路堑视为深路堑 深路堑。 深路堑 沿河及受水浸淹路段的路基边缘标高,应不低于 路基设计洪水频率的水位,再增加0.5m的余量。各 级公路路基设计洪水频率应符合表3-8规定。
表3-11 土质路堑边坡坡率 土的类别 粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土 中密以上的中砂、粗砂、砾砂 卵石土、碎石土、圆砾 土、角砾土 胶结和密实 中密 边坡坡率 1:1 1:1.5 1:0.75 1:1
表3-12 土的密实程度划分 分级 较松 中密 密实 胶结 试坑开挖情况 铁锹很容易铲入土中,试坑坑壁容易坍塌 天然坡面不宜陡立,试坑坑壁有掉块现象,部分需用镐开挖 试坑坑壁稳定,开挖困难,土块用手使力才能破碎,从坑壁取 出大颗粒处能保持凹面形状 细粒土密实度很高,粗颗粒之间呈弱胶结,试坑用镐开挖很困 难,天然坡面可以陡立
二、路堤 路堤是指高于原地面 路堤 的填方路基。按路堤的填 土高度不同,划分为矮路 矮路 高路堤和一般路堤 堤、高路堤 一般路堤 高路堤 一般路堤。 矮路堤: H<1.0~1.5m 高路堤: H>20m 一般路堤: H=1.5~20m
矮路堤常在平坦地区取土困难时选用。设计时应 矮路堤 注意满足最小填土高度的要求。 填方高度不大,h=2~3m时,填方数量较少,全部 或部分填方可以在路基两侧设置取土坑,使之与排 水沟渠结合。 高路堤的填方数量大,占地多,为使路基稳定和 高路堤 横断面经济合理,需进行个别设计。 地面横坡陡于1:5时,为防止填方路堤沿山坡向 下滑动,应将天然地面挖成台阶,台阶宽度不应小 于2m,并向内倾斜,或设置石砌护脚。
边坡岩 体类型 I 岩体完整 程度 完整 完整 Ⅱ 完整 较完整 结构面结合程 度 直立边坡自稳 能力 30m 高边坡长 结构面结合 外倾结构面或外倾不同结构面的组合 期稳定,偶有 良好或一般 线倾角大于75°或小于35° 掉块 结构面结合 外倾结构面或外倾不同 15m高的边坡 0~75° 良好或一般 结构面的组合线倾角35 稳定,15~ 外倾结构面或外倾不同结构面的组合 30m高的边坡 结构面结合差 欠稳定 线倾角大于75°或小于35° 结构面产状
表3-8 路基设计洪水频率 公路等级 路基设计洪水频率 高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 1/100 1/100 1/50 1/25 四级公路 按具体情况确定
三、路基边坡坡度 路基边坡坡度对路基稳定十分重要,确定路基 边坡坡度是路基设计的重要任务。公路路基的边坡 坡度可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示,并取 H=1。通常用1:n(路堑)或1:m(路堤)表示其 坡率,称为边坡坡率 边坡坡率。 边坡坡率
注:① “一般值”为正常情况下的采用值;“最小值”为条件受限时可采用的值。 ②设计速度为120km/h的四车道高速公路,采用3.50m的右侧硬路肩;六车道、八车道 高速公路,采用3.00m的右侧硬路肩。
各级公路路基宽度按《公路工程技术标准》 (JTG B01—2003)的规定进行设计,如图所示。
表3-7 各级公路路基宽度 公路等级 设计速度 (km/h) 车道数 8 120 6 4 8 高速公路、一级公路 100 6 4 6 80 4 60 4
注:高速公路为八车道,当设置左侧硬路肩时,内侧车道宽度可采用3.50m。
高速公路、一级公路整体式断面必须设置中间 带。中间带由两条左侧路缘带和中央分隔带组成, 其各部分宽度应符合表3-4的规定。
表3-4 中间带宽度 设计速度(km/h) 中央分隔带宽度 (m) 左侧路缘带宽度 (m) 中间带宽度(m) 一般值 最小值 一般值 最小值 一般值 最小值 120 3.00 2.00 0.75 0.75 4.50 3.50 100 2.00 2.00 0.75 0.50 3.50 3.00 80 2.00 1.00 0.50 0.50 3.00 2.00 60 2.00 1.00 0.50 0.50 3.00 2.00