1、路 基 路 面 工 程,Subgrade and pavement engineering,河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院道路與橋梁教研室,主講： 徐 平,3 一 般 路 基 設(shè) 計(jì),河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院道路與橋梁教研室,1,2,3,4,8,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,目 錄（contents）,3-1 路基設(shè)計(jì)的一般要求,一、概念,一般路基:通常指在良好的地質(zhì)與水文等條件下，填方高度與挖方深度不大的路基。 路床：是指路面底面以下80cm范圍內(nèi)的路基部分。030cm稱為上路床，3080cm稱為下路床。,二、路基設(shè)計(jì)的一般要求,1.整體穩(wěn)定性 2.強(qiáng)度與剛度 3水溫穩(wěn)

2、定性,一般路基設(shè)計(jì),概念： 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)。,一般路基設(shè)計(jì),3-2路基的類型與構(gòu)造,3-2路基的類型與構(gòu)造,一、典型橫斷面形式,路堤 路塹 填挖結(jié)合路基,一般路基設(shè)計(jì),第二節(jié) 路基的類型與構(gòu)造,二、路堤設(shè)計(jì)的要點(diǎn),依 據(jù) 路 堤 高 度 分 類,矮路堤：h1.01.5m,一般路堤：h1.518m,高路堤：土質(zhì)h18m 巖質(zhì) h20m,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

3、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,宜采用折線型或梯形邊坡。,一般路基設(shè)計(jì),第二節(jié) 路基的類型與構(gòu)造,二、路堤設(shè)計(jì)的要點(diǎn),當(dāng)?shù)孛孢吰露赣?：5時(shí),當(dāng)?shù)孛孢吰露赣?：2時(shí),注 意 事 項(xiàng),土質(zhì)地面：須將原地面挖成臺(tái)階， 臺(tái)階寬度大于1m，臺(tái)階向內(nèi)傾斜12坡度,石質(zhì)地面：鑿毛,宜設(shè)置石砌護(hù)腳還起到減少填方數(shù)量和壓縮路基占地寬度地作用。,傾斜地面上方坡腳，須采取措施阻止地面水滲入路堤內(nèi)。,一般路基設(shè)計(jì),第二節(jié) 路基的類型與構(gòu)造,二、路堤設(shè)計(jì)的要點(diǎn),一般路堤,a、護(hù)坡道寬度：當(dāng)路基邊緣與路側(cè)取土坑高差h大于2m， b1m；h大于6m，b2m。 b、取土坑放置應(yīng)盡量少占耕地，當(dāng)路基填土

4、高度不大時(shí)，可只設(shè)邊溝，不設(shè)取土坑。 C、路堤邊坡應(yīng)根據(jù)填料種類，路堤高度來綜合確定。 d、護(hù)坡道作用：保護(hù)填方坡腳不受流水侵害，使填方邊坡穩(wěn)定,一般路基設(shè)計(jì),第二節(jié) 路基的類型與構(gòu)造,二、路堤設(shè)計(jì)的要點(diǎn),路堤常見的橫斷面形式,沿河路堤,a、路堤高度應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水位0.5m（無波）， 設(shè)計(jì)洪水位澭水高度浪高0.5m。 b、常水位以下路堤邊坡不得陡于1：2 c、路基邊坡加固類型，應(yīng)根據(jù)河流沖刷情況來確定。,一般路基設(shè)計(jì),第二節(jié) 路基的類型與構(gòu)造,二、路堤設(shè)計(jì)的要點(diǎn),路堤常見的橫斷面形式,護(hù)腳路堤,當(dāng)原地面的坡度陡于1：2時(shí),利用挖溝渠填筑路堤,a、H應(yīng)滿足路基高出地下水位最小高度要求0.5m；

5、b、在路堤與溝渠之間要設(shè)置12m護(hù)坡道； c、內(nèi)邊坡要求1：2。,一般路基設(shè)計(jì),第二節(jié) 路基的類型與構(gòu)造,二、路堤設(shè)計(jì)的要點(diǎn),幾種常見的特殊路堤,軟土路堤,a、反壓護(hù)道的高度h為整個(gè)路堤高度H的1/2; b、反壓護(hù)道的寬度需要通過邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算進(jìn)行確定； c、路堤下側(cè)一般情況下應(yīng)設(shè)砂墊層。,沙漠路堤,a、應(yīng)作成流線型邊溝 b、路堤不宜太高,黃土路堤,a、直立性好 高路堤，但應(yīng)作力學(xué)驗(yàn)算 b、濕陷性 要求排水好,一般路基設(shè)計(jì),高路堤 土質(zhì)：h18m；巖石：h20m,高路堤的填方數(shù)量大，占地多，為保證路基的穩(wěn)定性和橫斷面經(jīng)濟(jì)合理，需要進(jìn)行個(gè)別設(shè)計(jì)。,一般路基設(shè)計(jì),路堤設(shè)計(jì)要點(diǎn),邊溝和截水溝等排水溝

6、渠的設(shè)置 取土坑的設(shè)置 護(hù)坡道的設(shè)置 浸水路堤的邊坡形式 路堤邊坡的防護(hù)與加固 軟土地基上路堤的反壓護(hù)道等加固措施 橫坡較陡的地面上填筑的路堤,路堤的特點(diǎn),設(shè)計(jì)線高于原地面；排水、通風(fēng)條件好；施工質(zhì)量易控制，可控制填料選擇、干濕類型、密實(shí)度等；受水文地質(zhì)影響小。,一般路基設(shè)計(jì),路堤質(zhì)量的關(guān)鍵,水溫狀況的調(diào)節(jié) 地基承載力的要求 填料的選擇 土基的壓實(shí) 排水 防護(hù)與加固,一般路基設(shè)計(jì),路塹橫斷面形式,全挖路塹,半山洞路塹 適用于巖質(zhì)穩(wěn)定山坡,臺(tái)口式路塹,第二節(jié) 路基的類型與構(gòu)造,二、路塹設(shè)計(jì)的要點(diǎn),一般路基設(shè)計(jì),一般路塹（h20m）,第二節(jié) 路基的類型與構(gòu)造,三、路塹設(shè)計(jì)的要點(diǎn),注意問題,a、地質(zhì)

7、條件差，不宜修筑路塹 b、水文條件，必須在路塹兩側(cè)設(shè)邊溝，在路塹坡頂外 5m處設(shè)置截水溝。 c、邊坡坡度大于0.3，應(yīng)盡量大于0.5 d、當(dāng)挖方路塹位于土層上時(shí)，必須對(duì)土基壓實(shí)處理 e、當(dāng)?shù)叵滤槐容^高時(shí)，還需在土基上加鋪隔離層。 f、盡量少用深路塹,一般路基設(shè)計(jì),路塹設(shè)計(jì)要點(diǎn),挖方邊坡坡腳必須設(shè)置邊溝 截水溝設(shè)置 直線或折線邊坡 抹面防護(hù)或設(shè)置碎落臺(tái)設(shè)置 護(hù)墻或擋土墻設(shè)置 路側(cè)棄土堆的設(shè)置,路塹特點(diǎn) 設(shè)計(jì)線低于原地面；排水通風(fēng)條件差；行車視距也差；破壞了原地層天然平衡，受水文地質(zhì)條件影響較大，要注意邊坡穩(wěn)定性，路床位于上層時(shí)，要注意排水、壓實(shí)，必要時(shí)可換土。,一般路基設(shè)計(jì),路塹的質(zhì)量關(guān)鍵,邊

8、坡坡率的大小與形式 設(shè)置必要的邊溝、截水溝及地下排水結(jié)構(gòu)物 挖方路基的地基情況 防護(hù)與加固,一般路基設(shè)計(jì),四、半填半挖路基（填挖結(jié)合式）,1. 一般形式,一般路基設(shè)計(jì),2. 矮擋土墻路基,一般路基設(shè)計(jì),3. 護(hù)肩路基,4. 砌石護(hù)坡路基,5. 砌石護(hù)墻路基,一般路基設(shè)計(jì),6. 擋土墻支撐路基,7. 半山橋路基,一般路基設(shè)計(jì),第二節(jié) 路基的類型與構(gòu)造,四、半填半挖路基設(shè)計(jì)注意問題,一般挖填路基,a、一般情況下，h、b0.5m，不需要作流量設(shè)計(jì)； b、如匯水面積較大時(shí)，應(yīng)作流量設(shè)計(jì)； c、截水溝的水不能引入邊溝，只能進(jìn)入排水溝 d、排水溝應(yīng)作流量設(shè)計(jì)。,一般路基設(shè)計(jì),第二節(jié) 路基的類型與構(gòu)造,四、

9、半填半挖路基設(shè)計(jì)的要點(diǎn),矮墻路堤,護(hù)肩路堤,砌石路堤,擋墻路基,適應(yīng)于土質(zhì)非常疏松的地質(zhì)條件下,適應(yīng)于巖石或堅(jiān)實(shí)粗粒土路段，山邊坡伸出不太遠(yuǎn),適應(yīng)于巖石或堅(jiān)實(shí)粗粒土路段，山邊坡伸出較遠(yuǎn),一般路基設(shè)計(jì),兼有路堤和路塹兩者的特點(diǎn)，土石方數(shù)量少。工程上經(jīng)濟(jì)，要注意填方部分與山坡結(jié)合（挖出），填挖分界處發(fā)生不均勻沉降。,半填半挖路基特點(diǎn),半填半挖路基設(shè)計(jì)要點(diǎn),1、兼顧路堤和路塹的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 2、路基的形式和穩(wěn)定性同原地面橫坡密切相關(guān) 3、填挖分界處的沉降,一般路基設(shè)計(jì),3-3 路基設(shè)計(jì),一、路基設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,1. 選擇路基斷面形式，確定路基寬度與高度； 2. 選擇路堤填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)； 3. 確定邊坡形

10、狀與坡度； 4. 排水系統(tǒng)系統(tǒng)布置與排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 5. 坡面防護(hù)與加固設(shè)計(jì)； 6. 附屬設(shè)施設(shè)計(jì)。,二、組成,寬度、高度、邊坡,一般路基設(shè)計(jì),路堤填筑高度或路塹開挖深度，是指原地面標(biāo)高與路基設(shè)計(jì)標(biāo)高之差。,寬度的確定：根據(jù)道路的等級(jí)確定，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),一般公路：行車道硬路肩,三、路基的寬度,四、路基的高度,一般路基設(shè)計(jì),路基設(shè)計(jì)標(biāo)高： 新建公路：設(shè)有中央分隔帶的高速公路、一級(jí)公路，為中央分隔帶的外側(cè)邊緣標(biāo)高為路基標(biāo)高；未設(shè)中央分隔帶的公路，在設(shè)置超高、加寬地段，則為設(shè)置超高、加寬前的路基邊緣標(biāo)高。 改建公路:可與新建公路相同，也可采用路中線。,路基高度的確定（線型、地形、水文綜合考慮）

11、a、對(duì)于平原區(qū)，能否滿足最小填土高度的要求 b、浸水路堤、沿河路堤，設(shè)計(jì)水位0.5m 澭水區(qū)：設(shè)計(jì)水位0.5m澭水高度 有浪區(qū)：設(shè)計(jì)水位0.5m浪高,一般路基設(shè)計(jì),五、邊坡坡度確定,1、定義：,2、路堤邊坡 a、型式：直線型、折線型、臺(tái)階型 直線型：堤頂?shù)降棠_采用同一種坡度，適用于矮、中路堤； 折線型：上陡、下緩，較符合受力特點(diǎn) 上緩、下陡 從施工角度，變坡數(shù)不宜太多，適用于高路堤。 臺(tái)階型：適用于高路堤，在折線型邊坡的某一高度加12m的護(hù)坡道 ；優(yōu)點(diǎn)是可以減緩地表徑流對(duì)邊坡的沖刷。 b、路堤邊坡坡度表（p65表3-3） 若某邊坡高度為25m或不等于20m，則上部也應(yīng)取8m，剩下的留給下部高度

12、。,第三節(jié) 路基設(shè)計(jì),一般路基設(shè)計(jì),邊坡坡度:指邊坡高度與邊坡寬度之比，常取H=1，以1:n（路塹）或1:m（路堤）表示坡率。,一般路基設(shè)計(jì),3、路塹邊坡 n=0.51.75 a、土、石質(zhì)路塹（p66表3-6） b、巖石路塹 方法：人工比擬法（工程地質(zhì)法） 定義：比照當(dāng)?shù)鼐哂邢嗤刭|(zhì)條而處于極限穩(wěn)定狀態(tài)的自然山坡或已成穩(wěn)定的人工挖坡來確定邊坡形狀。 條件：要調(diào)查自然或人工山坡的穩(wěn)定性，得出坡度、極限高度；分析已有邊坡的工程地質(zhì)性質(zhì)。,五、邊坡坡度確定,第三節(jié) 路基設(shè)計(jì),一般路基設(shè)計(jì),1. 路堤邊坡 形式：直線、折線、臺(tái)階形。 坡率：根據(jù)填料類別、邊坡高度確定。 填石路堤：按照規(guī)范確定。 地震地

13、區(qū)：公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 2. 路塹邊坡 影響路塹邊坡坡率的因素：路塹深度、坡體土石性 質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造特征、巖石的風(fēng)化和破碎程度、土層的 成因類型、地面水和地下水的影響、坡面的朝向以及 當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件等。,一般路基設(shè)計(jì),六、路基壓實(shí),1壓實(shí)機(jī)理 土顆粒重新組合,彼此擠密,孔隙減少,土單位重量提高,形成密實(shí)整體,增 加強(qiáng)度,提高穩(wěn)定性 2壓實(shí)土的特性 一定壓實(shí)功下，存在最佳含水量和最大密實(shí)度 壓實(shí)功越大，最佳含水量越小，最大密實(shí)度越大 3影響壓實(shí)的因素 內(nèi)因:土質(zhì)、濕度 外因:壓實(shí)功（機(jī)械性能、壓實(shí)時(shí)間與速度、土層厚度）及壓實(shí)時(shí)的外 界自然和認(rèn)為的其他因素 4壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 壓實(shí)度工地實(shí)測(cè)干密度/室內(nèi)最

14、大干密度,第三節(jié) 路基設(shè)計(jì),一般路基設(shè)計(jì),位置：數(shù)量、土質(zhì)、運(yùn)輸條件、自然環(huán)境有關(guān)。 平坦區(qū)：設(shè)在路堤兩側(cè)（取土量較小時(shí)） 河水淹沒橋頭引道近旁，不允許設(shè)置取土坑。 當(dāng)?shù)孛嫫露容^陡時(shí)，取土坑宜設(shè)在路堤上側(cè)。,第四節(jié) 附屬設(shè)施,一、取土坑,當(dāng)H2m，b1m 當(dāng)H6m，b2m,一般路基設(shè)計(jì),原則：填補(bǔ)地面坑洞、田洼地 盡量占荒地 1、一般做成梯形斷面，邊坡不宜陡于1：1.5，高度不宜超過3m。 2、當(dāng)原地面坦于1：50，路旁兩側(cè)均可設(shè)棄土堆 3、當(dāng)坡度較陡時(shí)，宜將棄土堆設(shè)在下側(cè)。 4、對(duì)于沿河路堤廢方，檢查是否壓縮河道。,第四節(jié) 附屬設(shè)施,二、棄土坑,d3.0m dmaxH5.0m,一般路基設(shè)計(jì),第四節(jié) 附屬設(shè)施,三、護(hù)坡道 目的：加寬邊坡橫距，減少邊坡平均坡度。 四、碎落臺(tái) 碎落臺(tái)設(shè)于土質(zhì)或石質(zhì)土的挖方邊坡坡腳處，主要供零星土石碎塊下落時(shí)臨時(shí)堆積，