西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育系列課程第九章高速公路

路基路面設(shè)計(jì)1第一節(jié)概述一、路基工程路基【subgrade】——是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的作為路面基礎(chǔ)的帶狀構(gòu)造物。它承受著本身的巖土自重和路面重力,以及由路面?zhèn)鬟f而來(lái)的行車荷載,是整個(gè)公路構(gòu)造的重要組成部分。課程名稱：高速公路2路塹課程名稱：高速公路3填筑中的路堤課程名稱：高速公路4填筑完成的路堤課程名稱：高速公路5性能要求課程名稱：高速公路6為使路線平順，在自然地面低于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高處要填筑成路堤，在自然地面高于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高處要開(kāi)挖成路塹。路基必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，即在其本身靜力作用下地基不應(yīng)發(fā)生過(guò)大沉陷；在車輛動(dòng)力作用下不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的彈性和塑性變形；路基邊坡應(yīng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定而不坍滑。為此，須在必要處修筑一些排水溝護(hù)坡、擋土結(jié)構(gòu)等路基附屬構(gòu)筑物。路基是一種線形結(jié)構(gòu)物，具有路線長(zhǎng)、與大自然接觸面廣的特點(diǎn)，其穩(wěn)定性，在很大程度上由當(dāng)?shù)刈匀粭l件所決定。合理選擇線位，可以避開(kāi)地質(zhì)不良地段和工程艱巨路段，保證路基穩(wěn)定，減少工程數(shù)量，節(jié)約工程投資。路基工程的特點(diǎn)課程名稱：高速公路7路基工程的特點(diǎn)是：工藝較簡(jiǎn)單；工程數(shù)量大；耗費(fèi)勞力多；涉及面較廣；耗資亦較多。路基施工改變了沿線原有自然狀態(tài)，挖填借棄土石方涉及當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)平衡、水土保持和農(nóng)田水利。土石方相對(duì)集中或條件比較復(fù)雜的路段，路基工程往往是施工期限的關(guān)鍵之一。二、路面工程路面【pavement】——用筑路材料鋪在路基上供車輛行駛的層狀構(gòu)造物。具有承受車輛重量、抵抗車輪磨耗和保持道路表面平整的作用。為此，要求路面有足夠的強(qiáng)度、較高的穩(wěn)定性、一定的平整度、適當(dāng)?shù)目够芰?、行車時(shí)不產(chǎn)生過(guò)大的揚(yáng)塵現(xiàn)象，以減少路面和車輛機(jī)件的損壞，保持良好視距，減少環(huán)境污染。路面按其力學(xué)特征分為剛性路面和柔性路面。剛性路面在行車荷載作用下能產(chǎn)生板體作用，具有較高的抗彎強(qiáng)度，如水泥混凝土路面。柔性路面抗彎強(qiáng)度較小，主要靠抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度抵抗行車荷載作用，在重復(fù)荷載作用下會(huì)產(chǎn)生殘余變形，如瀝青路面、碎石路面。課程名稱：高速公路8施工中的水泥混凝土路面課程名稱：高速公路9施工中的瀝青混凝土路面課程名稱：高速公路10標(biāo)準(zhǔn)課程名稱：高速公路11我國(guó)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2003)將路面按技術(shù)品質(zhì)分為高級(jí)、次高級(jí)、中級(jí)和低級(jí)四種。各種路面的面層類型如下：高級(jí)路面——瀝青混凝土路面，水泥混凝土路面，廠拌瀝青碎石路面，整齊石塊或條石路面；次高級(jí)路面——瀝青貫入式碎、礫石路面，路拌瀝青碎、礫石路面，瀝青表面處治路面，半整齊石塊路面；中級(jí)路面——碎、礫石（級(jí)配或泥結(jié)）路面，不整齊石塊路面，其他粒料路面；低級(jí)路面——粒料加固土路面，其他當(dāng)?shù)夭牧霞庸袒蚋纳仆谅访?。作用與要求課程名稱：高速公路12對(duì)路面的具體要求有：①足夠的強(qiáng)度，抵抗車輛對(duì)路面的破壞或產(chǎn)生過(guò)大的形變；②較高的穩(wěn)定性，使路面強(qiáng)度在使用期內(nèi)不致因水文、溫度等自然因素的影響而產(chǎn)生幅度過(guò)大的變化；③一定的平整度，以減小車輪對(duì)路面的沖擊力，保證車輛安全舒適地行駛；④適當(dāng)?shù)目够芰?，避免車輛在路面上行駛、起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)發(fā)生滑溜危險(xiǎn)；⑤行車時(shí)不致產(chǎn)生過(guò)大的揚(yáng)塵現(xiàn)象，以減少路面和車輛機(jī)件的損壞，減少環(huán)境污染。路面結(jié)構(gòu)課程名稱：高速公路13面層是直接同行車和大氣相接觸的層次。承受行車荷載較大的豎向力、水平力和沖擊力的作用，同時(shí)又受到降水的侵蝕作用和溫度變化的影響。因此，面層應(yīng)較其他各層具有更高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、不透水和溫度穩(wěn)定性，表面還應(yīng)有良好的平整度、粗糙度和耐磨性。面層有時(shí)采用上下兩層的雙層結(jié)構(gòu)?；鶎邮锹访娼Y(jié)構(gòu)中的承重部分。主要承受車輛荷載的豎向力,并把面層傳下來(lái)的力擴(kuò)散到墊層或土基,故基也應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)定性以防基層濕軟后產(chǎn)生過(guò)大的變形，導(dǎo)致面層損壞。路面結(jié)構(gòu)課程名稱：高速公路14底基層是基層下面的一層，用來(lái)加強(qiáng)基層承受和傳遞荷載的作用，在重交通道路和高速公路上多用之。對(duì)底基層材料的強(qiáng)度和剛度的要求可以略次于基層。組成基層和底基層的材料有：用各種工業(yè)廢渣組成的混合料，用水泥、石灰或?yàn)r青穩(wěn)定的或碎、礫石混合料，各種軋碎的礫石混合料或天然砂礫石和片石、塊石、圓石等。墊層是介于基層（或底基層）和土基之間的層次。其主要作用為改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層和基層的強(qiáng)度穩(wěn)定性和抗凍脹能力，并擴(kuò)散由基層傳來(lái)的荷載以減小土基產(chǎn)生的變形，故墊層常鋪設(shè)在土基水溫狀況不良地段。在凍深較大的地區(qū)鋪設(shè)的能起防凍作用的墊層稱為防凍層；在地下水位較高的地區(qū)鋪設(shè)能起隔水作用或防止地表積水下滲的墊層稱為隔離層。常用的墊層材料有砂、礫石、爐渣、石灰土、爐渣石灰土等透水性或穩(wěn)定性較好的材料。第二節(jié)路基工程路基設(shè)計(jì)的一般要求路基的類型與構(gòu)造路基設(shè)計(jì)附屬設(shè)施課程名稱：高速公路151路基設(shè)計(jì)的一般要求一般路基在正常的水文地質(zhì)條件下，路基填挖不超過(guò)技術(shù)規(guī)范所允許的范圍而修筑而成的結(jié)構(gòu)物。特殊路基在水文地質(zhì)特殊條件下，路基的填挖已超過(guò)技術(shù)規(guī)范所允許的范圍而修筑而成的特殊結(jié)構(gòu)物，必須滿足力學(xué)穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度課程名稱：高速公路16穩(wěn)定性典型橫斷面路堤：指用巖土填筑而成的結(jié)構(gòu)物路塹：指全部在原地面開(kāi)挖而成的結(jié)構(gòu)物

半填半挖橫斷面：指原地面橫坡度較大，且路基較寬，往往需要一側(cè)開(kāi)挖，一側(cè)填筑而成的結(jié)構(gòu)物。較多適用于山區(qū)、丘陵區(qū)。課程名稱：高速公路172

路基的類型與構(gòu)造2

路基的類型與構(gòu)造依據(jù)路堤高度分類矮路堤：h＜1.0～1.5m一般路堤：h＝1.5～18m路堤設(shè)計(jì)的要點(diǎn)適應(yīng)于平坦地區(qū)或者取土困難地區(qū)需要設(shè)邊溝需對(duì)土基作特殊處理：工作區(qū)深度

壓實(shí)度水

砂墊層可在路基兩側(cè)設(shè)取土坑土方量特別大，占地多；行車條件差高路堤：土質(zhì)h≥18m巖質(zhì)h≥20m宜采用折線型或梯形邊坡。課程名稱：高速公路182

路基的類型與構(gòu)造課程名稱：高速公路192

路基的類型與構(gòu)造課程名稱：高速公路202

路基的類型與構(gòu)造課程名稱：高速公路211、一般路基設(shè)計(jì)的內(nèi)容選擇路基斷面型式，確定路基寬度與路基高度；選擇路基填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；確定邊坡形狀與坡度；路基排水系統(tǒng)布置與排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；坡面防護(hù)與加固設(shè)計(jì)；附屬設(shè)施設(shè)計(jì)。課程名稱：高速公路223

路基設(shè)計(jì)3

路基設(shè)計(jì)2、路基寬度設(shè)計(jì)（1）路基寬度的概念：路基寬度為行車道、路肩、中間帶、變速車道、爬坡車道等寬度之和，一般可理解為土路肩外邊緣之間的距離。課程名稱：高速公路233

路基設(shè)計(jì)課程名稱：高速公路243

路基設(shè)計(jì)3、路基高度設(shè)計(jì)路基高度：是指路堤的填筑高度或路塹的開(kāi)挖深度，一般為路基設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面(中心線)標(biāo)高之差由于原地面不平整，因此還有邊坡高度。路基高度確定，應(yīng)結(jié)合公路路線縱斷面、排水及防護(hù)措施確定，同時(shí)與路基臨界高度結(jié)合；應(yīng)使路肩邊緣高出地面積水，并考慮地面水、地下水、毛細(xì)水和冰凍作用對(duì)路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的影響。高路堤及深路塹的判別標(biāo)準(zhǔn)以邊坡高度為依據(jù)；沿河及受水浸淹路基的高度應(yīng)大于：設(shè)計(jì)洪水位+壅水高度+波浪侵襲高度+0.5m。當(dāng)路基高度不符合規(guī)定時(shí)，可采取降低水位、設(shè)置毛細(xì)水隔斷層等措施課程。名稱：高速公路

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路基設(shè)計(jì)課程名稱：高速公路263

路基設(shè)計(jì)課程名稱：高速公路274、路基的邊坡坡度路基邊坡概念：用邊坡高度與邊坡寬度之比H:b的形式表示，并取H=1計(jì)算為1:m（路堤）或1:n（路塹的形式表示邊坡坡率。邊坡坡度的大小，取決于邊坡的土質(zhì)、巖石的性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等自然因素和邊坡的高度。路基邊坡坡度的大小直接影響路基的整體穩(wěn)定性及土石方量和施工難易程度；一般路基的邊坡坡度應(yīng)通過(guò)設(shè)計(jì)驗(yàn)算3

路基設(shè)計(jì)課程名稱：高速公路284

路基附屬設(shè)施課程名稱：高速公路291、取土坑與棄土堆借方與棄方不可避免，若能結(jié)合不同標(biāo)段進(jìn)行協(xié)調(diào)處理，則不僅可以降低工程造價(jià)，還可以維護(hù)自然平衡，但須進(jìn)行調(diào)配安排及合理計(jì)算運(yùn)費(fèi)。平坦地區(qū)用土量少時(shí)可沿路兩側(cè)抽溝取土，結(jié)合路基排水及農(nóng)田灌溉安排，但對(duì)于堤頂至坑底高差大及軟弱地基區(qū)域，取土坑易遠(yuǎn)離路基坡腳，并進(jìn)行坑設(shè)計(jì)。廢方能利用應(yīng)盡量加以利用，實(shí)在需堆棄也應(yīng)盡量不影響路基，做好相關(guān)設(shè)計(jì)