一般路基设计
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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)
第三节 路基设计
二、 路基高度
指路堤的填筑高度和开挖深度,是路基设计标高与原地面标高之 差。 由于原地面沿路基横断面往往是倾斜的,在路基宽度范围内的高 差是不同的。因此,路基高度有中心高度与两侧边坡高度之分。 中心高度:指路基中心线处设计标高与原地面标高之差。 边坡高度:指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。 路基高度确定:首先从路基的强度和稳定性要求出发,保证路基上 部(路床部分)处于干燥或中湿状态,根据临界高度结合公路沿
第三章 一般路基设计
第一节 路基设计的一般规定 一般路基——指在正常的地质和水文条件下,填方边 坡高度或挖方边坡高度不超过规范允许范围的路基。
1.收集资料。 2.选择适当的断面形式和边坡坡度。在地形陡峻和不良地质地 段,不宜破坏天然植被和山体平衡;在狭窄的河谷地段不宜侵 占河床,可视具体情况设置其他结构物和防护工程。 3.设计洪水频率。沿河及受水浸淹段的路基边缘高程,应高出 路基设计洪水频率的设计水位加雍水高、波浪侵袭高,再加安 全高度0.5米。
第三节 路基设计
三、 边坡坡度 2、路堑边坡 ②石质挖方边坡
岩石挖方边坡坡度表
边坡岩体类型 Ⅰ类 Ⅱ类 风化破碎程度
未风化、微风化 弱风化 未风化、微风化 弱风化 未风化、微风化 Ⅲ类 弱风化 弱风化 Ⅳ类 弱风化 1:0.5~1:1 1:0.5~1:0.75 1:0.5~1:1 H≤15m 1:0.1~1:0.3 1:0.1~1:0.3 1:0.1~1:0.3 1:0.3~1:0.5 1:0.3~1:0.5
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。
土质挖方边坡坡度表
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、圆砾土、角砾土 胶结和密实 中密
表3-6
边坡坡率 1: 1 1:1.5 1:0.75 1: 1
第三节 路基设计
三、 边坡坡度 2、路堑边坡 ②石质挖方边坡 岩质挖方边坡形式及坡度一般应根据地质构造与岩石特 性、边坡高度、施工方法,类比相似工程的成功经验选 定。 边坡高度小于30m时,边坡坡度不宜大于表3-8之规 定, 岩质边坡高度大于30m时,应进行单独设计,由边坡稳定 性分析确定坡度。
第四节 路基附属设施
一、取土坑与弃土堆 2、弃土堆 弃土堆设计应当与当地农田建设和自然环境相结合,并注 意保护林木、农田、房屋及其他工程措施; 弃土堆不得影响路基稳定和斜坡稳定,废方应在沿线附近 低洼荒地或路堑的下侧堆放,当地面横坡缓于1:5时,可 以设置在路堑两侧; 弃土堆应堆放规则,进行适当的碾压,并采取必要的排水、 防护和绿化措施; 沿河弃土时,应避免弃土阻塞、污染河道。桥头弃土不得 挤压桥墩、阻塞桥孔; 风沙或风吹雪路段的弃土堆应设置在迎风一侧,并应与路 基具有足够的距离。
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
序号 1 2 3 高度(m) ≤5 ≤10 ≤15 内坡坡度 1:0.3 1:0.5 1:0.6
表3-4
外坡坡度 1:.5 1:0.67 1:0.75
第三节 路基设计
三、 边坡坡度 2、路堑边坡 ①土质挖方边坡 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,结合自然山坡和人工边坡的的调查和 力学分析确定。 边坡高度不大于20m时,边坡坡率不宜大于表3-6之规定 边坡高度大于20m时,应进行单独设计,由边坡稳定性分析 确定坡度
表3-8
边坡坡率 15m≤ H≤30m 1:0.1~1:0.3 1:0.3~1:0.5 1:0.3~1:0.5 1:0.5~1:0.75
第三节 路基设计
四、 路基填料 理想填料:稳定性好、压缩性小、便于施工压实及运距短的土、 石材料。 注意事项: 1.填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。 2.不同土质应分层填筑,每一水平层均应采用同类填料。 3.泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、粉质土及易溶盐超过允许限 量的土,不得直接用于填筑路基。 4.强风化岩石及浸水后易崩解的岩石不宜作为浸水部分路堤填 料。 5.细粒土作填料,应保证最佳含水量。 6.台背填土应优先选用内摩擦角值较大的砾类、砂类土填筑。 7.适用于各级公路的以重型击实方法为标准的路床压实度和路 床土最小强度,见下表
车道宽度为3.50~3.75m,城镇近郊和技术等级高的公路,路肩 尽可能宽,一般1~3m,并铺筑硬路肩,以保证路面行车不受
干扰。
各级公路路基宽度按《公路工程技术标准》(TJGB01——2003) 的规定进行设计,见表3-2。
第三节 路基设计
一、路基宽度
路肩
车道
中间带 车道
车道 路缘带
硬路肩
路 缘 带
8
45.00 42.00
6Байду номын сангаас
34.50 —
4
28.00 26.00
8
44.00 41.00
6
33.50 —
4
26.00 24.50
6
32.00 —
4
24.50 21.50
4
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)
车道数 路基宽度 (m) 一般值 最小值
80
2 12.00 10.00
折线式边坡 上部缓,下部陡;路堤的折线式边坡上部陡,下
部缓。边坡台阶还可兼作边坡施工和养护时的工作平台。
第三节 路基设计
三、 边坡坡度
路基边坡坡度示意图 a)路堑;b)路堤
第三节 路基设计
三、 边坡坡度
H
α
b
直线形边坡 曲线形边坡
台阶形边坡
折线形边坡
边坡形式
第三节 路基设计
三、 边坡坡度 1、路堤边坡 ①地质情况良好的土质路堤可参照表3-3选定其边坡坡 度。如填土边坡高度超过20m,应进行单独设计,由 边坡稳定性分析确定坡度。 路堤边坡坡度表 边坡坡率 填料类别 细粒土 粗粒土 巨粒土 上部高度(H≤8m) 下部高度(H ≤12m) 1:1.5 1:1.5 1:1.3 1:1.75 1:1.75 1:1.5 表3-3
第四节 路基附属设施
与一般路基工程有关的附属设施有取土坑、弃土堆、护坡道、 碎落台、堆料坪及错车道等,这些设施是路基设计的组成部分。 一、取土坑与弃土堆 1、取土坑 路线外集中取土坑的设置,应根据各地段所需要取土的数 量,并结合路基排水、土质、施工方法,做出统一设计; 取土坑至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定; 桥头引道两侧不宜设置取土坑; 兼作排水的取土坑,应确保水流通畅排泄,其深度不宜 超过该地区地下水位(平原区一般深度约为1m),并应与 桥涵进口高程相衔接;其纵坡不应小于0.2%,平原地段亦 不应小于0.1%; 对取土坑应采取必要的排水、防护和绿化措施,避免水 土流失。
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 a)全路堑;b)半路堑; c)半山洞 要时可在坡角处设置0.5~1.0m的碎 落台。
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; d)砌石护坡路基;e) 砌石护墙路基;f)挡土墙支撑路基; g)半山桥路基
第二节 路基的类型与构造
四、不填不挖路基 虽然节省土石方,但对排水非常不利,且原状土密实程度往往不能 满足要求,因此应尽量少用或不用,干旱的平原区和丘陵区、山岭 区的山脊线方可考虑。为保证路基的稳定性,需要检查路槽底面以 下30cm范围内的密实程度,同时路基两侧应设置边沟。
边坡平台
中央分隔带 填挖交界 挖方边坡 边坡排水设施 坡脚 边沟 地下排水设施 坡顶 填方边坡
路堤
原地面线
路基基本构成示意图
第三节 路基设计 一、路基宽度
路基宽度包括行车道(路面)宽度和两侧路肩宽度,高等级公
路还包括中央分隔带、路缘带、变速车道、紧急停车道,见图 3-5。
路基设计宽度根据设计通行能力和交通量大小而定,一般每个
中 央 分 隔 带
路 缘 带
高速公路、一级公路路基宽度示意图
第三节 路基设计
一、路基宽度
路
路肩
基
路肩
车道
土路肩
硬路肩
车道
车道
二、三、四级公路路基宽度示意图
第三节 路基设计
一、路基宽度
各级公路路基宽度
公路等级 设计速度 (km/h) 120 高速公路、一级公路 100 80 60
表3-2
车道数
路基宽度 (m) 一般值 最小值
第三节 路基设计
四、 路基填料 注意事项:
路床土最小强度和压实度要求
压实度(%) 高速、 二级公 三、四 一级 路 级公路 ≥96 ≥95 ≥94 ≥96 ≥95 ≥94 ≥96 ≥95 ≥94 ≥96 ≥95 路面底面 路床土最小强度(CBR)% 项目分 以下深度 高速、一 二级公 三、四 类 (m) 级 路 级公路 0~0.3 8 6 5 填方路 基 0.3~0.8 5 4 3 0~0.3 8 6 5 零填及 挖方 0.3~0.8 5 4 3
公路等级 设计洪水频率 高速公路 1/100 一级公路 1/100 二级公路 1/50 三级公路 1/25 四级公路 按具体情况确定
4.分离式路基注意衔接、防护和排水。 5.工程地质和水文地质不良路段采取必要措施。
第二节 路基的类型与构造
由于填挖情况的不同,典型的路基横断面形式可归纳为路堤、路堑、 填挖结合和不填不挖四种形式。 一、路堤 定义:路基顶面高于原地面的填方路基,称为路堤。 组成:断面由顶宽、边坡坡度、护坡道、边沟、支挡结构、坡面防 护等组成。 类型:按路堤的填土高度不同,可划分为矮路堤、高路堤和一般路 堤。当填土高度小于1.0~1.5m时,属于矮路堤;填土高度大于18m (土质)或20m(石质)时,属于高路堤;填土高度在1.5~18m范 围内的路堤属于一般路堤。此外,随其所处的条件和加固类型的不 同,还有浸水路堤、护脚路堤及挖沟填筑路堤等形式。 要求:通常,一般路堤可以结合当地的地形、地质情况,直接套用 标准横断面图,而不必进行个别论证和验算
第三节 路基设计
三、 边坡坡度 1、路堤边坡 ②砌石边坡 填石或砌石路堤通常用于浸水、陡坡、高边坡或高填方地段。 边坡坡度视填石或砌石的情况而定,通常陡于土质边坡。 砌石顶宽一律采用0.8m,基底面以1:5的坡度向路基内侧倾斜, 砌石高度一般为2~15m。 墙的内外坡坡度依砌石高度按表3-4选定。 砌石边坡坡度表
注:当三、四级公路采用混凝土路面时,其压实度应采用二级公路的规定值。
路堤土最小强度和压实度要求
路面底面 路床土最小强度(CBR)% 类别 以下深度 高速、一 二级公 三、四 (m) 级 路 级公路 4 3 3 上路堤 0.8~1.5 3 2 2 下路堤 1.5以下
压实度(%) 高速、 二级公 三、四 一级 路 级公路 ≥94 ≥94 ≥93 ≥93 ≥92 ≥90
线具体条件和排水防护措施确定最小填土高度;再考虑纵坡要求
和工程经济等因素确定填挖高度。
第三节 路基设计
三、 边坡坡度
指边坡高度H与边坡宽度b的比值。即:
H tg b
取H=1,则 H/b=1:m或H/b=1:n;称m,n为坡率。 边坡坡度根据边坡高度、土的类别及密实度不同,按路堤、 路堑查教材P41~44表3-3~表3-11分别选取。 路基边坡形式有:直线形、曲线形、台阶形、折线形四种。 路基边坡较高时,可采用折线式边坡或台阶式边坡。路堑的