第三章路基设计

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1、路基基本概念
2、路基的类型与构造
一般路基的概念
通常是指在良好的地质与水文条件下，填方高度（1.5m<h
<18m）或挖方深度不大的路基，它可结合当地地形、地质 直接选用典型断面或设计规定而不需进行特别论证与验算。
路基横断面的典型形式，可归纳为路堤
Embankment、路堑Cut和填挖结合Cut-filler三种类
4、其他病害
（1）翻浆
热棒
通风管路基
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4、其他病害
裂缝：基础处理不当而造成砌体产生沉陷或施工处理与养护不当而使砌体产
生过度收缩或膨胀等都会引起砌体的裂缝。
4、其他病害
（3）泥石流 （4）岩溶 （5）地震
（2）挡土墙破坏
断裂、倾斜或鼓肚：一般是由于砌体后土的侧向压力增大或基础的不均匀沉
3、路基边坡坡率
（3）常用的路堤边坡坡率：
1）一般路堤边坡坡率：
填料类别 上部 （H≤8m） 1：1.5 1：1.5 1：1.3
3、路基边坡坡率
2）高路堤及沿河浸水路堤：单独设计 3）填石路堤：用大于25cm不易风化的石块砌筑， 坡度可用1:1；
砌石边坡坡率
路堤边坡坡率
边坡坡率 下部 （H ≤ 12m） 1：1.75 1：1.75 1：1.5
平坦地区用土量少时可沿路两侧抽沟取土，结合路基
排水及农田灌溉安排，但对于堤顶至坑底高差大及软 弱地基区域，取土坑易远离路基坡脚，并进行坑设计。
废方能利用应尽量加以利用，实在需堆弃也应尽量不
段尾
影响路基，做好相关设计，尤其应控制废方的数量。
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3、路基附属设施
3、路基附属设施
◆护坡道与碎落台 护坡道有利于降低边坡平均坡度、保护边坡稳定，
（2）路基宽度的确定原则
须考虑占用土地及生态问题，应尽可能少占农田、考虑 填挖平衡以减少取土开挖、防止水土流失以维护生态平衡。
JTG B01的规定
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1、路基宽度
1、路基宽度
a)高速公路和一级公路
b)二、三、四级公路
c）城市道路
1、路基宽度
（3）技术标准（新标准）－规定了各部分要求，然后总和。
车道宽度
（a）全挖路堑
（b）台口式路堑
（c）半山洞路堑
4）坡面易风化时须采取防护措施，并设碎落台； 5）挖方路基下天然地基必须人工压实，必要时应翻挖重填、 换土或进行加固处理。
路堑断面形式
路堑 cutting：是指全部在原地面开挖而成的路基或低于原地面的挖方路基。 作用：缓和道路纵坡或越岭线穿越岭口控制标高； 危害：破坏了厚地层的天然平衡状态，不利于排水，通风；
主要在降雨、地震等条件下出现的边坡失稳现象。
路基冲塌录像 c)
路基冲塌视频 a) b) 路基沉陷（a.路基沉陷;b.路基沉缩;c.土基沉陷）
2、路基边坡坍方
山体滑坡
3、路基沿坡面滑动
路基沿坡面整体或局部的沿原地面向下移动。
台湾地震后的边坡滑动
边坡损坏
4、其他病害
一般是冻敏土在水和低温温差的影响下形成毛细现象积聚冰棱所致，这种现象发 生于季节性冰冻地区，当温度在零摄氏度以下反复变化时，由于负温度的坡差影响会 将路基内的水分以毛细吸管的形式积聚到上部冻结隆起，从而使路基隆起和路面开裂， 发生冻胀；而到了春融季节，路基上层土首先化冻，水分无法排出或下渗，这时在行 车作用下泥浆就会沿路面裂逢冒出，形成翻浆。
软土地段还有助于路基沉降均匀及路基整体稳定。 但护坡道设置涉及到土地占用及工程经济，应兼顾 好稳定与经济合理性。
取土坑与弃土堆
碎落台设于挖方边坡坡脚处，保护边沟不被碎落
的土石块堵塞，也可同时兼起护坡道作用。
3、路基附属设施
◆堆料坪与错车道
3、路基附属设施
◆急流槽与消力池
错车道一般用于单车道公路会车或紧急避让之用，
节尾
（2）不利的水文和气候因素
降雨、洪水、干旱等
（3）设计不合理
边坡坡度、填高、排水、加固防护等
（4）施工不合理
填筑顺序、压实、爆破等
第三节 路基横断面设计
核心内容
路基宽度 路基高度 路基的边坡坡率
1、路基宽度
（1）路基宽度的概念：
路基宽度为行车道、路肩、中间带、变速车道、爬坡 车道等宽度之和，一般可理解为土路肩外边缘之间的距离。
2、路基的类型与构造
◆填挖结合路基【cut-filler 】
指的是在一个横断面内，部分为路堤、部分为路堑的路基。
2、路基的类型与构造
填挖结合路基的构造要求：
1）对路堤和路堑的要求都应满足； 2）压缩用地宽度及减小填方量时，可在填方侧设护坡或护墙，
（a）一般填挖路基
（b）矮挡土墙路基
（c）护肩路基
也可设置护肩墙或路堤墙，特殊时可设半山桥路基。
设超高、加宽前该处边缘标高。
2、路基高度
（4）沿河路基高度要求
沿河及受水浸淹的路基，其高度应根据技术标准所规定的设
计洪水频率，求得设计水位，再增加0.5m的余量。
路基设计洪水频率
②改建公路的路基设计高程：
一般按新建公路的规定执行，也可视具体情况而采用中央分隔带中
线或行车道中线高程。
③问：应该称为路面高程，为什么称为路基设计高程？
陷所致，多由水的作用或冰冻作用而引起。
沉陷：由于基础土质松软或压实不足所致。
5、路基病害的防治原则
◆路基破坏原因分析
（1）不良工程地质和水文地质条件
地质构造、岩层走向、土质、地下水位等
5、路基病害的防治原则
◆路基病害的工程防治
路肩的养护 边坡的养护 排水设施的养护 挡土墙和护坡的养护 路基翻浆的养护 软土地区养护
（2）路基高度的确定：
路基高度结合公路路线纵断面、排水及防护措施确定，同时与路基
临界高度结合；应使路肩边缘高出地面积水，并考虑地面水、地下 水、毛细水和冰冻作用对路基强度、耐久性和稳定性的影响。
高路堤及深路堑的判别标准以边坡高度为依据；
下路堤 路基横断面示意图（路面顶面包含路肩等）
沿河及受水浸淹路基的高度应大于：设计洪水位+壅水高度+波浪侵
路基的基本概念
高于原地面高程的填方路基称为路堤（Embankment）， 低于原地面的挖方路基称为路堑（Cut）。 路基承受行车荷载和路面自重的作用，深度在路基
顶面0-0.8(1.2)m范围称为路床、 0.8(1.2)m-1.5(1.9)m 称为上路堤，其下称为下路堤。 坚固的路基是路面强度与稳定性的重要保证。 0-30cm称为上路床；30-80(1.2)cm称为下路床。
2、路基高度
路面结构 面层 基层 底基层 上路床 ▽
3、路基边坡坡率
（1）路基边率概念：用边坡高度与边坡宽度之比H:b的形式表
示，并取H=1计算为1:m（路堤）或1:n（路堑）的形式表示边 坡坡率。 边坡坡率的大小，取决于边坡的土质、岩石的性质及水文地质条件等自
然因素和边坡的高度。
a
b
下路床 上路堤
型
路堤 路堑 填挖结合路基
2、路基的类型与构造
◆路堤的类型与构造要求
2、路基的类型与构造
◆路堤的断面形式
路堤的常见横断面型式（见下图） 1）路堤按填高分，有：
低路堤（H<1.0m~1.5m） 高路堤（H>18m~20m） 一般路堤（H=1.5m~18m） 路堤 断面 形式
（a）低路堤
（b）一般路堤
（d） （e）砌石路基
（f）挡土墙路基
（g）半山桥路基
填挖结合路基断面形式
2、路基的类型与构造
3、路基附属设施
◆取土坑与弃土堆
讨论：
低路堤有什么特点？如何合理使用低路堤？ 山区公路 视频 美国公路一般采用什么路基？
借方与弃方不可避免，若能结合不同标段进行协调处
理，则不仅可以降低工程造价，还可以维护自然平衡， 但须进行调配安排及合理计算运费。
一般路堤和矮路堤的构造要求：
1）满足最小填土高度要求； 2）因工作区可能涉及到天然地面，除填方路堤须满足施工
要求外，天然地基必须压实，必要时须换土或进行加固；
高路堤及浸水路堤的构造要求：
1）必须进行个别设计； 2）边坡可采用上陡下缓的折线形式或台阶形式； 3）边坡表面须采取适当的防护或加固措施。
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Pavement Engineering
《路基路面工程》
第三章 路基设计
主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
路基概念及构造 路基的主要病害类型及原因 路基横断面设计 路基边坡稳定性分析 路基变形分析与检测 路基排水设计 特殊路基设计
第一节 路基概念及构造
（2）路基边坡坡率的大小直接影响路基的整体稳定性及土石
方量和施工难易程度； 一般路基的边坡坡率应通过设计验算确定，也可根据多年工程实践经验
和设计规范推荐的数值进行采用；
▽ 下路堤 路基横断面示意图（路面顶面包含路肩等）
讨论：路基高度？a? b?
c?, 有路拱又怎么办？
c
路基边坡坡度示意图 a)路堑；b)路堤
可每隔200~500m设置一处，长度不小于30m，前 后各有10m的出入过渡段。 单车道的路基宽度一般为4.5m，而错车道地段的路 基宽度一般为6.5m，必须在路基设计时加以考虑。
急流槽是路面排水采
取集中排泄方式时的 必须设施，一般与消 力池进行综合设计考 虑。
急流槽的过水断面必
须加以计算，应进行 其稳定性设置。
3、路基附属设施
◆路基路面排水案例
第二节 路基的主要病害类型及原因
核心内容
路基沉陷 路基边坡坍方 路基沿坡面滑动 其他病害 路基病害防治原则
节尾
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1、路基沉陷
指路基在垂直方向产生较大的沉落。
由（1）路基本身的压缩沉降；（2）天然地面承载
力不足引起的沉陷。
2、路基边坡坍方
路基、堤坝和河岸等边坡或山坡的坍塌现象。
2）路堤按所处条件和加固类型分，有：
浸水路堤 护脚路堤 挖沟填筑路堤 等
（c）浸水路堤
（d）护脚路堤
（e）挖沟填筑路堤 路堤（embankment） 在天然地面上用土或石填筑的具有一定密实度的线路建筑物。 路堤结构：路基填料的选择与密实度控制在路基设计、施工中最为重要。
2、路基的类型与构造
2、路基的类型与构造
1、路基宽度
（3）技术标准-（旧标准给出了路基宽度一般值和最小值总和）
中央分隔带
路肩宽度
1、路基宽度
a b
路面结构 面层 基层 底基层 上路床 下路床 上路堤
2、路基高度
（1）路基高度：是指路堤的填筑高度或路堑的开挖深度，
一般为路基设计高程与原地面(中心线)高程之差；由于原地 面不平整，因此还有边坡高度。
细粒土 粗粒土 巨粒土
4）陡坡填方可采用 砌石护墙：顶宽0.8m， 基底以1:5向内斜， H=2~15m；
序号 1 2 3
高度（m） ≤5 ≤10 ≤15
内坡坡度 1：0.3 1：0.5 1：0.6
外坡坡度 1：0.5 1：0.67 1：0.75
Baidu Nhomakorabea
5）地震地区边坡高度极限值
路堤高坡高度限制（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
路基边坡坡率示意图
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3、路基边坡坡率
（4）常用的路堑边坡坡率：
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开挖后能否造成坡面 减少支承而引起失稳； 土质挖方边坡坡率 2）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 胶结和密实 砾土 中密 试坑开挖情况 铁锨很容易铲入土中，试坑坑壁容易坍塌 天然坡面不易陡立，试坑坑壁有掉块现象，部分需用镐开挖
袭高度+0.5m。当路基高度不符合规定时，可采取降低水位、设置 毛细水隔断层等措施。
讨论：路基宽度？
a？
b？
哪一个是路基宽度？
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2、路基高度
（3）路基设计高程
①新建公路的路基设计高程：
高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高； 二、三、四级公路宜采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段为
3）可结合两侧排水沟进行挖土填筑路基，可在路基侧设置
护坡道；
4）对地面纵、横坡较陡处必须挖台阶再填筑，从而保证路
基不沿坡向有滑动可能性；
5）必要时可设置石砌护脚进行路基防护。
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2、路基的类型与构造
◆ 路堑的类型与构造要求
2、路基的类型与构造
路堑的构造要求：
1）边坡可设置为直线或折线； 2）边坡坡脚处须设置边沟； 3）路堑上方应设置截水沟；
核心内容
路基基本概念 路基的类型和构造 路基附属设施
1、路基基本概念
1、路基基本概念
路基的基本概念
路基指的是按照路线设计位置和一定技术要求修筑
的作为铁路和公路基础的带状构造物。 公路路基一般是用土或石料修筑成的线形结构物； 从材料上分，路基可分为土质路基、石质路基、 土石混合路基三种。