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1、幻灯片1 第三章 一般路基设计 general subgrade design l 路基设计的一般规定 l 路基的类型与构造 重点 l 路基设计 l 路基附属设施 幻灯片2 l 学习要点： l 掌握路基的类型与构造； l 了解路基设计的一般规定 ； l 掌握路基设计方法 ； l 了解路基附属设施 ； 一般路基：指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖 方深度不大的路基。可以结合本地的地形、地质情况，直接 选用典型断面图或设计规定，不必进行个别论证和验算。 幻灯片3 第一节
2、 路基设计的一般规定 规定 l 路基设计需根据路线平、纵、横设计，精心布置，拟定标高及横断面形式，为路面结构提供足够宽度的平顺基面。 l 路基设计应保证路基的强度和稳定性。 l 路基整体结构中还需涉及各项附属设施，涉及路基排水、路基防护与加固及与路基施工相关的设施。 路基横断面形式的选定和附属设施的设计是路基设计的基本内容。 幻灯片4 第二节 路基的类型与构造 路堤、路堑和半填半挖路基 一. 路堤 (embankment) a:矮路堤：h<1.0~1.5
3、 b:一般路堤：h=1.5~18（20） c:浸水路堤：d：护脚路堤 e：挖沟填筑路堤 幻灯片5 第二节 路基的类型与构造 构造规定： l 矮路堤常在平坦地区取土困难时用，设计时应注意满足最小填土高度规定及压实度(compactness)规定。路基两侧设边沟。 l 填高不大时，h=2~3m,可在路基两侧设立取土坑，使之与排水沟渠结合。为保证边坡稳定，可在坡角与沟渠间预留1～2m的护坡道(bench)。 l 天然地面横坡度较大时。可将其挖成台阶或设立石砌护脚 l 高路堤填方数量大，占地多，需个别设计。 l 高路堤或浸水
4、路堤边坡可采用上陡下缓或台阶形式，护坡道及边坡防护及加固。 幻灯片6 第二节 路基的类型与构造 二. 路堑(cutting) 全挖路基 台口式路基：陡峻山坡 半山洞路基：坚硬岩层 l 边坡根据高度可设立为直线或折线 l 坡脚处设边沟；上方设截水沟 l 边坡易风化时，坡脚处设碎落台；坡面进行防护 l 路堑以下天然地基保证压实度 幻灯片7 第二节 路基的类型与构造 三. 半填半挖路基 a: 一般填挖路基 b: 矮挡土墙路基 c: 石砌护
5、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 幻灯片8 第三节 路基设计 重要内容： l 选择路基横断面形式，拟定其宽度与高度 l 选择路堤填料与压实标准 l 拟定边坡形式与坡度 l 路基排水系统布置和排水结构设计 l 坡面防护与加固设计 l 附属设施设计 幻灯片9 第三节 路基设计 一. 路基宽度(width of subgrade) 行车道路面及其两侧路肩宽度之和 根据 通行能力 交通量大小
6、 道路等级 设计速度 而定（P63） 高速、一级公路 3.5~3.75/车道 二、三、四级公路 幻灯片10 第三节 路基设计 二. 路基高度(height of subgrade) 指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计标高和地面标高之差 中心高度（路基高度） 1. 路基高度 边坡高度： 填方坡角或挖方坡顶与路基边沿的相对高差 2. 路基高度设计规定： l 路基上部土层应处在干燥或中湿状态。 l 尽量避免使用高路堤与深路堑。 l 尽量满足路基临界高度(critical height of su
7、bgrade)的规定。 l 沿河浸水路堤高度应高出设计水位＋壅水高度＋波浪侵袭高度＋0.5m 幻灯片11 第三节 路基设计 三. 路基边坡坡度(grade of side slope) 用边坡高度H与边坡宽度b之比值表达，并取H＝1 1：n 1：m l 影响因素：边坡土质、岩石性质、水文地质条件等自然因素和边坡高度 查表 幻灯片12 第三节 路基设计 1. 路堤边坡 l 沿河浸水路堤，设计水位以下坡度可采用1：1.75～1：2.0，常水位以下采用1
8、2.0～1：3.0 l 较大块石砌筑的填石路堤边坡坡度一般可用1：1。 幻灯片13 第三节 路基设计 砌石顶宽0.8，基底坡度1：5；砌石高：2~15m（图3-6） 地震区 当高度大于上述值时，边坡应放缓 幻灯片14 第三节 路基设计 2. 路堑边坡 l 土质：根据边坡高度、土的密实限度、水文地质条件等自然因素拟定 表3-7 幻灯片15 第三节 路基设计 l 石质：根据岩石
9、种类、风化限度、边坡高度等自然因素拟定 幻灯片16 第三节 路基设计 四. 路基压实(compaction of subgrade) 1.压实土的特性 最大密实度（compactness） 最佳含水量 说明： 含水量低于最佳值时，提高压实度可增长抗变形能力，但当含水量超过最佳值时，增长曲线存在一峰值。 幻灯片17 第三节 路基设计 说明： l 在最佳含水量时压实，抗变形能力最强，同时，增长压实功能，提高密实度，可得到较高的浸湿后的抗变形能力。
10、 l 当接近或略大于最佳含水量时，压实的土，吸水量与膨胀量最小，最为稳定。 在最佳含水量状态下进行压实可以提高路基抗变形能力和水稳定性 幻灯片18 第三节 路基设计 2.压实标准 压实后达成接近最大干密度的限度。以应达成的干密度绝对值与标准击实法得到的最大干密度之比值的百分率来表达。 压实度： 原则： l 压实标准按重型、轻型两种标准击实实验方法拟定 l 上层和下层的压实度应高点，中间层可低些 l 季节性冰冻地区压实度应高些，干旱地区压实度可低于潮湿地区 l 高等级公路对压实度规定应高于一般公路
11、 幻灯片19 第三节 路基设计 幻灯片20 第三节 路基设计 2.压实行工和质量控制 l ⑴压实行工 l ①机具：静力碾压式、夯击式、振动式 l 砂土：振动式（优）、夯击式、静力碾压式（差） l 粘性土：夯击式、静力碾压式（优）、振动式（差） l ②注意： l 压实机具先轻后重； l 碾压速度先慢后快； l 工作路线：直线段应先两侧后中间，曲线部分应先低后高 l 相邻两次轮迹应重叠轮宽的三分之一 l 经常注意检查含水量和密实度
12、 幻灯片21 第三节 路基设计 2.压实行工和质量控制 l ⑵压实工作的控制和质量检查 l 环节： l 拟定压实后达成的干密度 l 合理选择压实机具和松铺厚度及碾压遍数 l 含水量的控制，过大晾晒，过小加入 l 检查土的压实密度：现场测定 幻灯片22 第四节 路基附属设施 一. 取土坑(borrow pit)与弃土堆 (waste bank) 借之有利，弃之无害 1.取土坑 l 平坦地区可沿路两侧设立取土坑，并与路基排水和农田水利相结合。 l 河水淹没地段的桥头引道，一般
13、不设取土坑，如设要距河流中水位边界10m以外，并与导治结构物位置相适应。 幻灯片23 第四节 路基附属设施 2.弃土堆(waste bank) l 废方一般选择路旁低洼地，就近弃堆。地面较陡时，弃土堆宜设在路基下方。 l 沿河路基爆破后的废石方，条件允许时可部分占用河道，但要注意不致壅水危及上游路基。 l 弃土堆规定堆弃整齐，顶面具有适当横坡，并设有平台、三角土块及排水沟。 幻灯片24 第四节 路基附属设施 二. 护坡道与碎落台 1.护坡道(bench) ：保护路
14、基边坡稳定性的措施之一 l 设立目的：加宽边坡横向距离，减小边坡平均坡度 l 护坡道宽度d：h≥3.0m时，d＝1.0m；h=3~6m时，d=2m；h=6~12m时，d=2~4m。 l 设立位置：挖方坡角处，边坡较高时可设在边坡上方及挖方边坡的边坡处。 幻灯片25 第四节 路基附属设施 2.碎落台(stage for heaping soil and broken rock) l 设立位置：土质或石质土的挖方边坡坡角处 l 设立目的：重要供零星土石块下落时临时堆积，以保护边沟不致阻塞，亦有护坡道的作用。 l 设立宽度：一般为1.0m～1.5m 幻灯片26 第四节 路基附属设施 (appendant facility) 三. 堆料坪与错车道 1.堆料坪 l 设立位置：路肩外缘 l 设立面积：可结合地形与材料数量而定 2.错车道(passing bay) l 设立目的：重要供单车道公路双向车会车和互相避让使用 l 设立长度：不得短于30m l 设立位置：每隔200～500m设立错车道一处 l 设立宽度：设立错车道的路基宽度一般为6.5m
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