路基路面工程第三章(1)

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HPU
路基路面工程
Subgrade and pavement engineering
主讲: 李婧琳
武汉科技大学城市学院土木工程系
HPU
3 一般路基设计
河南理工大学土木工程学院道路与桥梁教研室
目 录(contents)
1
路基设计的一般要求
2
路基的类型与构造
3
路基设计
4
附属设施
8
一般路基设计
§3-1 路基设计的一般要求
宽度的确定:根据道路的等级确定,《公路工程技术标准》 一般公路:行车道+硬路肩
四、路基的高度
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。
路基设计标高: 新建公路:设有中央分隔带的高速公路、一级公路,为中央分隔
带的外侧边缘标高为路基标高;未设中央分隔带的公路,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。
影响路堑边坡坡率的因素:路堑深度、坡体土石性 质、地质构造特征、岩石的风化和破碎程度、土层的 成因类型、地面水和地下水的影响、坡面的朝向以及 当地的气候条件等。
一般路基设计
第三节 路基设计
1.压实机理
六、路基压实
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
1、定义:
i
边坡高度H
边坡宽度b=
1 b
1: b H
1: m
H
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,适用于矮、中路堤;
折线型:上陡、下缓,较符合受力特点
上缓、下陡
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。
适应于岩石或坚实粗粒土 路段,山边坡伸出较远
砌石
砌石路堤
挡墙路基
应作力学验算
一般路基设计
半填半挖路基特点 兼有路堤和路堑两者的特点,土石方数量少。工程上经济,要 注意填方部分与山坡结合(挖出),填挖分界处发生不均匀沉降。
半填半挖路基设计要点
1、兼顾路堤和路堑的设计要点 2、路基的形式和稳定性同原地面横坡密切相关 3、填挖分界处的沉降
石质地面:凿毛
宜设置石砌护脚-还起到减少填方 数量和压缩路基占地宽度地作用。
倾斜地面上方坡脚,须采取措施阻止地面水渗入路堤内。
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造
二、路堤设计的要点 一般路堤
B
护坡道
b
h
取土坑
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、路堤边坡坡度表(p65-表3-3)
若某边坡高度为25m或不等于20m,则上部也应取8m,剩下的留给下 部高度。
一般路基设计
边坡坡度:指边坡高度与边坡宽度之比,常取H=1,以1:n(路 堑)或1:m(路堤)表示坡率。
一般路基设计
第三节 路基设计
五、边坡坡度确定
3、路堑边坡 n=0.5~1.75
一般路基设计
2. 矮挡土墙路基
一般路基设计
3. 护肩路基
4. 砌石护坡路基
5. 砌石护墙路基
一般路基设计
6. 挡土墙支撑路基
7. 半山桥路基
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造
四、半填半挖路基设计注意问题
一般挖填路基
B
≥1:5
路堤
路堑
≥5 m
h
b
a、一般情况下,h、b≥0.5m,不
1:1~1:1.5 需要作流量设计;
H
1: ≥m
1:1.5
b
2~3%
当H≥2m,b=1m 当H≥6m,b=2m
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。
≥2.0 %
弃土堆
一般路基设计
第四节 附属设施 二、弃土坑
二、路堑设计的要点
全挖路堑
水 ≥5 m
一般路堑




1:m1
(h<20m)
截水沟(天沟) 深 路 堑 ( h>20m )
1:m2


边沟
边沟


台口式路堑
半山洞路堑
汇水面积小
B
适用于岩质稳定山坡
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造
三、路堑设计的要点
a、地质条件差,不宜修筑路堑
b、水文条件,必须在路堑两侧设边沟,在路堑坡顶外
注 意
5m处设置截水沟。

c、边坡坡度大于0.3,应尽量大于0.5

d、当挖方路堑位于土层上时,必须对土基压实处理
e、当地下水位比较高时,还需在土基上加铺隔离层。
f、尽量少用深路堑
一般路基设计
路堑特点 设计线低于原地面;排水通风条件差;行车视距也差;破坏了原 地层天然平衡,受水文地质条件影响较大,要注意边坡稳定性, 路床位于上层时,要注意排水、压实,必要时可换土。
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
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
一般路基设计
第四节 附属设施 一、取土坑
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
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造
二、路堤设计的要点
B
路 沿河路堤 堤
常水位
0.5 m
设计水位

见 的 横
≯1:2
B
a、应作成流线型边沟
b、路堤不宜太高
沙漠路堤
黄土路堤
a、直立性好 b、湿陷性
高路堤,但应作力学验算 要求排水好
一般路基设计
高路堤 土质:h>18m;岩石:h>20m
高路堤的填 方数量大,占地 多,为保证路基 的稳定性和横断 面经济合理,需 要进行个别设计。
一般路基设计
路堤的特点
设计线高于原地面;排水、通风条件好;施工质量易控制, 可控制填料选择、干湿类型、密实度等;受水文地质影响小。
3%
≥1.0 m m
d
d≥3.0m dmax=H+5.0m
原则:①填补地面坑洞、田洼地 ②尽量占荒地
1、一般做成梯形断面,边坡不宜陡于1:1.5,高度不宜超过3m。 2、当原地面坦于1:50,路旁两侧均可设弃土堆 3、当坡度较陡时,宜将弃土堆设在下侧。 4、对于沿河路堤废方,检查是否压缩河道。
一般路基设计
第四节 附属设施
三、护坡道 目的:加宽边坡横距,减少边坡平均坡度。
四、碎落台 碎落台设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处,主要供零星 土石碎块下落时临时堆积,以保护边沟不致阻塞,亦有护坡道 的作用。
五、堆料坪和错车道 路面养护用矿质材料,可就近选择路旁合适地点堆置备用。 亦可在路肩外缘设堆料坪,其面积可结合地形与材料数量而定, 高级路面或采用机械化养路的路段,可以不设,或另设集中备 用料场,以维护公路外形的视觉平顺和景观优美。 单车道公路,由于双向行车会车和相互避让的需要,通常 应每隔200~500m设置错车道一处
一般路基设计
碎落台与护坡道
HPU
3 小结
武汉科技大学城市学院土木工程系
1:2 H
利用挖沟渠填筑路堤
B b
挡水坡
护坡道1-2 m
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。
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造 二、路堤设计的要点
B
1:m 1:m

H h


砂垫层


软土路堤


路 堤
淹没
a、反压护道的高度h为整个路堤高度H 的1/2; b、反压护道的宽度需要通过边坡稳定 性验算进行确定; c、路堤下侧一般情况下应设砂垫层。
一般路基设计
§3-3 路基设计
一、路基设计的主要内容 1. 选择路基断面形式,确定路基宽度与高度; 2. 选择路堤填料与压实标准; 3. 确定边坡形状与坡度; 4. 排水系统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。
二、组成
宽度、高度、边坡
一般路基设计
三、路基的宽度
路堑设计要点
挖方边坡坡脚必须设置边沟 截水沟设置 直线或折线边坡 抹面防护或设置碎落台设置 护墙或挡土墙设置 路侧弃土堆的设置
一般路基设计
路堑的质量关键
边坡坡率的大小与形式 设置必要的边沟、截水沟及地下排水结构物 挖方路基的地基情况 防护与加固
一般路基设计
四、半填半挖路基(填挖结合式) 1. 一般形式
a、土、石质路堑(p66-表3-6) 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。
一般路基设计
1. 路堤边坡 ⑴形式:直线、折线、台阶形。 ⑵坡率:根据填料类别、边坡高度确定。 ⑶填石路堤:按照规范确定。 ⑷地震地区:《公路工程抗震设计规范》 2. 路堑边坡

面 形 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。
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造
二、路堤设计的要点

护脚路堤

B







式 当原地面的坡度陡于1:2时
>15-20 c m
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。
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造
四、半填半挖路基设计的要点
80 c m
≥20 c m
h≤2 m
矮墙路堤
1:0.3~1:0.5
适应于土质非常疏松的地质条件下
h≤2 m 护肩路堤
i=1:5
适应于岩石或坚实粗粒土 路段,山边坡伸出不太远
改建公路:可与新建公路相同,也可采用路中线。
路基高度的确定(线型、地形、水文综合考虑) a、对于平原区,能否满足最小填土高度的要求 b、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
一般路基设计
一般路基设计
第三节 路基Fra Baidu bibliotek计
五、边坡坡度确定
往需要一侧开挖,一侧填筑而成的结构物。较多适用于山 区、丘陵区。
一般路基设计
§3-2路基的类型与构造
一、典型横断面形式
路堤 路堑 填挖结合路基
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造 二、路堤设计的要点
适应于平坦地区或者取土困难地区
矮路堤:h<1.0~1.5m
需对土基作特殊处理:工作区深度 压实度
一、概念 一般路基:通常指在良好的地质与水文等条件下,填方高度与挖方 深度不大的路基。 路床:是指路面底面以下80cm范围内的路基部分。0~30cm称为 上路床,30~80cm称为下路床。
二、路基设计的一般要求
1.整体稳定性 2.强度与刚度 3水温稳定性
一般路基设计
§3-2路基的类型与构造
概念: ❖ 路堤:指用岩土填筑而成的结构物 ❖ 路堑:指全部在原地面开挖而成的结构物 ❖ 半填半挖横断面:指原地面横坡度较大,且路基较宽,往
路堤设计要点
边沟和截水沟等排水沟渠的设置 取土坑的设置 护坡道的设置 浸水路堤的边坡形式 路堤边坡的防护与加固 软土地基上路堤的反压护道等加固措施 横坡较陡的地面上填筑的路堤
一般路基设计
路堤质量的关键 水温状况的调节 地基承载力的要求 填料的选择 土基的压实 排水 防护与加固
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造


砂垫层


需要设边沟

高 度
一般路堤:h=1.5~18m
可在路基两侧设取土坑


土方量特别大,占地多;行车条件差
高路堤:土质h≥18m
岩质 h≥20m
宜采用折线型或梯形边坡。
一般路基设计
第二节 路基的类型与构造
二、路堤设计的要点
当地面边坡陡于1:5时




当地面边坡陡于1:2时
土质地面:须将原地面挖成台阶, 台阶宽度大于1m,台阶向内倾斜1~ 2%坡度
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