路基路面工程第三章

B b
h
护坡道
取土坑
• (2）沿河路堤 • a、路堤高度应高出设计洪水位0.5m（无波），设计洪水 位＋澭水高度＋浪高＋0.5m。 • b、常水位以下路堤边坡不得陡于1：2 • c、路基边坡加固类型，应根据河流冲刷情况来确定。
B
0.5 m
设计水位
常水位
2
≯
1：
• (3）护脚路堤 • 当原地面的坡度陡于1：2时
• 3．影响压实的因素 • 内因:土质、湿度 • 外因:压实功（机械性能、压实时间与速度、土层厚度） 及压实时的外界自然和认为的其他因素 • 4．压实标准 • 压实度＝工地实测干密度/室内最大干密度 • 压实度：应达到的干密度绝对值与标准击实试验得到的最 大干密度之比值的百分率。
§3-4
• • • •
B
＞15－20 c m
• • • •
(4）利用挖沟渠填筑路堤 a、H应满足路基高出地下水位最小高度要求0.5m； b、在路堤与沟渠之间要设置1～2m护坡道； c、内边坡要求1：2。
B b
1： 2
H
挡水坡 护坡道1－2 m
• 二、路 堑 • 深路堑：开挖深度大于20m • 1、路堑横断面形式
• 2、注意问题 • a、地质条件差，不宜修筑路堑 • b、挖方边坡的坡脚处必须设置边沟，以汇集和排除路基 范围内的地表径流。为防止大量地表水流向路基，造成坡 面冲刷和边沟溢流，路堑上方应设置一道或多道截水沟。 • c、边坡坡度大于0.3％，应尽量大于0.5％ • d、如挖方路基所处土层水文状况不良，经常发生水分积 聚现象，可能会导致路面的破坏，在这种情况下，路堑以 下的天然土基要人工压实至规定的密实程度，必要时还应 翻挖、重新分层填筑或换土，或采取加铺隔离层，设置必 要的地下排水设置等措施。 • e、尽量少用深路堑 • f、若边坡坡面为易风化的岩石，在坡脚处应设置1.01.5m的碎落台，或对坡面采取防护措施。
• 四、路基压实 • 1．压实机理 • 土颗粒重新组合,彼此挤密,孔隙减少,土单位重量提高,形 成密实整体,增加强度,提高稳定性 • 2．压实土的特性 • 一定压实功下，存在最佳含水量和最大密实度 • 压实功越大，最佳含水量越小，最大密实度越大 • 在最佳含水量条件下，采用一定的压实功能可以达到最大 的密实度。 • 路基土在最佳含水量状态下进行压实可以提高路基的抗变 形能力和水稳定性。
加（减）速车道 • 由于加(减)速车道分别在不同的地点使用,有不同的 特点和要求,本标准对加（减）速车道仅作一般性规定。 爬坡车道 • 标准规定：高速公路和一级公路、二级公路的连续上 坡路段，当通行能力、运行安全等受到影响时，应设置爬 坡车道。在实际应用中，要考虑路段内大型车的爬坡性能 和混入率对通行能力的影响，并分析工程投资与运营费用 的综合效益，以确定是否设置爬坡车道。
路基附属设施
一、取土坑与弃土堆 合理选择地点： 1.土质、数量、用地、运输条件。 2.区域规划、因地制宜，综合考虑，维护自然平 衡，借之有利、弃之无害。
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取土坑 位置：数量、土质、运输条件、自然环境有关。 平坦区：设在路堤两侧（取土量较小时） 河水淹没桥头引道近旁，不允许设置取土坑。 当地面坡度较陡时，取土坑宜设在路堤上侧。
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重点： 一、路基的三种路基形式 二、路基的宽度和高度 三、路基压实 难点：路基土的压实特性 教学方法：利用多媒体以课堂讲授为主，结合课 堂讨论。
§3-1 路基设计的一般要求
• 路床是路面的基础，是指路面底面以下80cm范围内的路基 部分。路床分上、下两层：路面底面以下深度0～30cm范 围内的路基称为上路床；路面底面以下深度30～80cm范围 内的路基称为下路床。
路肩 • 为保证行车安全，考虑到八车道高速公路小客车因事 故等临时紧急停车的需要，有条件时应设置左侧硬路肩。 鉴于内侧车道上行驶的车辆以小客车为主，故规定左侧硬 路肩包括左侧路缘带的宽度采用2.50m。 紧急停车带 • 紧急停车带是与车道平行设置的，驶入时需有一个斜 的缓和长度，按60km /h 速度进入20m就够了。桥梁或隧 道，考虑工程的造价宜采用10m缓和长度。有效长度的确 定应考虑车辆的最大长度，本标准采用30m。 • 紧急停车带宽度仅供故障车辆临时停放时，不致侵占 行车道宽度，不影响行车道上的车辆正常行驶，故其宽度 采用3.50m。
• 路基高度设计要求： • ⑴对于平原区，能否满足最小填土高度的要求 • ⑵路基上部土层应处于干燥或中湿状态，尽量满 足路基临界高度的要求； • ⑶尽量避免使用高路堤与深路堑； • ⑷浸水路堤、沿河路堤，设计水位＋0.5m • 澭水区：设计水位＋0.5m＋澭水高度 • 有浪区：设计水位＋0.5m＋浪高
• 2、路堤常见的横断面形式 • (1）一般路堤 • a、护坡道宽度：当路基边缘与路侧取土坑高差h大于2m， b＝1m；h大于6m，b＝2m。 • b、取土坑放置应尽量少占耕地，当路基填土高度不大时， 可只设边沟，不设取土坑。 • c、路堤边坡应根据填料种类，路堤高度来综合确定。 • d、护坡道作用：保护填方坡脚不受流水侵害，使填方边 坡稳定。
• 三、半填半挖路基
一般挖填路基 a、一般情况下，h、b≥0.5m，不需要作流量设计； b、如汇水面积较大时，应作流量设计； c、截水沟的水不能引入边沟，只能进入排水沟 d、排水沟应作流量设计。
≥5 m b 1：1～1：1.5
B
≥
1：
5
路堑
路堤
h
§3-3 路基设计
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第三章 一般路基设计
• 目的要求： • 讲授路基的基本知识以及路基设计所包括的内容。 要求学生了解路基设计的一般要求，掌握路基的 类型、构造及其设计的主要内容，了解路基的附 属设施。 • 课时：2学时 • 授课内容： • 一、路基设计的一般要求 • 二、路基的类型与构造 • 三、路基设计 • 四、路基附属设施
中间带 • ⑴标准规定，高速公路和一级公路必须设置中间带，因为 不设中间带无法保证行车安全，也难以达到该公路等级应 有功能。 • ⑵中间带由中央分隔带和路缘带组成。中央分隔带在构造 上起到分隔对向交通的作用。在分隔带的两侧设置路缘带 路缘带。提供了安全行车所必需的侧向余宽，并能引导驾 驶员的视线。 • ⑶中间带的宽度规定了一般值和最小值。正常状况下应采 用一般值，特殊情况时经技术经济论证后可采用最小值。 同时，考虑中小桥与前后线形的连接，在断面组合方面， 应避免多变。中央分隔带宽度1.00m，仅限于在中间带内 不埋设管线或不设置跨线桥桥墩时采用。
避险车道 • 在连续长陡下坡路段应在适当地点设置避险车道，以 供制动失效的车辆强制减速停车。 • 避险车道可修建在主线直线段上合适的位置，并应修 建在失控车辆不能安全转弯的主线弯道之前以及修建在坡 底人口稠密区之前，以保证失控车辆上的人员以及位于坡 底的居民的安全。 错车道 • 四级公路采用单车道路基时，应设置错车道。错车道 的间距应根据错车时间、视距、交通量等情况决定。国外 有的规定，最大错车时间为30s，左右其最大间距应不大 于300m。本标准对设置间距未作硬性规定，可结合地形等 情况，在适当距离内设置错车道。错车位置至少可以看到 相邻两个错车道的情况。
§3-2 路基的类型与构造
• 路堤：指全部用岩土填筑而成的路基。 • 路堑：指全部在天然地面开挖而成的路基。 • 半填半挖路基：当天然地面横坡大，且路基较宽， 需要一侧开挖而另一侧填筑时，为填挖结合路基。
• 一、路堤 • 分为上路堤和下路堤： • 上路堤是指路面底面以下0.80m～1.50m范围内的填方部分； 下路堤是指上路堤以下的填方部分。
• 一般路基：在正常的水文地质条件下，路基填挖不超过技 术规范所允许的范围而修筑而成的结构物。其设计可直接 参照现行规范规定或标准图，结合当地实际条件进行，而 不必个别论证和详细验算。
• 特殊路基：在水文地质特殊条件下，路基的填挖已超过技 术规范所允许的范围而修筑而成的特殊结构物。必须满足 力学稳定性。——进行个别设计和验算。
• 2、路基高度 • 路基高度：路堤填筑高度或路堑开挖深度，是指原地面标 高与路基设计标高之差。 • 边坡高度：路堤填方坡脚与路基边缘线的高差，或路堑挖 方坡顶与路基边缘线高差。 • ★路基设计标高：新建公路的路基设计标高为路基边缘标 高，在设置超高、加宽地段，则为设置超高、加宽前的路 基边缘标高；改建公路的路基设计标高可与新建公路相同， 也可采用路中线标高。设有中央分隔带的高速公路、一级 公路，其路基设计标高为中央分隔带的外侧边缘标高。 （对于旧路来说，是指路拱处的标高。）
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⑶路堑边坡 m=0.5～1.75 a、土、石质路堑 b、岩石路堑 方法：人工比拟法（工程地质法） 定义：比照当地具有相同地质条而处于极限稳定状态的自 然山坡或已成稳定的人工挖坡来确定边坡形状。 • 条件： • ①要调查自然山坡或人工山坡的稳定性，得出坡度、极限 高度； • ②分析已有边坡的工程地质性质。
• 注意事项： • ①原地面倾斜的全填路堤，当倾斜度陡于l：5时，需 将原地面挖成台阶(土质地面)，台阶宽度等于或大于 1．Om，向内倾斜1％—2％，或将原地面凿毛(石质地面)。 • ②原地面倾斜度陡于1：2；则宜，设置石砌护脚等横 断面形式。倾斜地面的填方上方坡脚，需采取措施阻止地 面水渗入路堤内。所有这些技术措施，都是为了保证路堤 不致沿原地面向下滑动，石砌护脚等还同时起着减少填方 数量和压缩路基占地宽度的作用。 • ③倾斜地面上方坡脚，须采取措施阻止地面水渗入路 堤内。
• ★路基最小填土高度：是指为了保证路基稳定， 根据土质,气候和水文地质条件，所规定的路肩边 缘距原地面的最小高度． • ②一般路堤：h介于1.5～18m • 可以按常规设计，采用规定的横断面尺寸，不作 特殊处治。 • ③高路堤：对土质路堤，h≥18m；对石质路堤， h≥20m • 高路堤的填方数量大、占地宽、行车条件差，为 使路基边坡稳定和横断面经济合理、需要个别设 计。
二、路基的基本构造
宽度 高度 边坡坡度
1、路基宽度
行车道 +路肩 +中央分隔带
• 高速公路、一级公路的路基横断面分为整体式和分离式两 类。整体式断面包括车道、中间带(中央分隔带及左侧路 缘带)、路肩(硬路肩及土路肩)以及紧急停车带、爬坡车 道、加（减）速车道等；分离式断面包括车道、路肩(硬 路肩及土路肩)以及紧急停车带、爬坡车道、加（减）速 车道等。 • 二、三、四级公路的路基横断面包括车道、路肩以及错车 道等。二级公路位于中、小城市城乡结合部、混合交通量 大的连接线路段，实行快、慢车道分开行驶时，可根据当 地经验设置慢车道或加宽右侧硬路肩。
• 3、边坡坡度 • ⑴定义：用边坡高度H与边坡宽度之比值表示，并 取H ＝1 。
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⑵路堤边坡 a、型式 直线型：堤顶到堤脚采用同一种坡度，适用于矮、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，适用于高路堤。 台阶型：适用于高路堤，在折线型边坡的基础上在某一高 度加1～2m的护坡道； • 优点是可以减缓地表径流对边坡的冲刷。 • b、路堤边坡坡度表如果某边坡高度为25m或不等于20m， 则上部也应取8m，剩下的留给下部高度。
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1．按填土高度分类 ①矮路堤：h＜1.0～1.5m 适应于平坦地区或者取土困难地区 a由于平坦地区地势低，水文条件较差，易受地下水和地 表水的影响，设计时应满足最小填土高度要求。力求不低 于干燥或中湿状态的路基临界高度，并在路基的两侧设置 边沟。 • b由于矮路堤高度通常接近或小于路基工作区的深度，施 工中，除填土本身要满足规定的压实度要求外，天然地面 亦应进行压实，达到规定的压实度。 • c必要时需采取清除基底、换土，设置隔离层，排除地下 水或降低地下水位等措施，以保证路基、路面的强度和稳 定性。