一般路基排水防护加固及附属设施设计.ppt

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1、2008.2一般路基一般路基在一般工程地质，水文地质条件下，填在一般工程地质，水文地质条件下，填方高度和挖方深度小于规范规定的高度和深度的路基。方高度和挖方深度小于规范规定的高度和深度的路基。设计的基本内容设计的基本内容:路基基身路基基身设计设计（选择路基断面形（选择路基断面形 式，确定路基宽度和高度；选择式，确定路基宽度和高度；选择 路堤填料与压实标准；确定边坡路堤填料与压实标准；确定边坡 形状与坡度）；形状与坡度）；路基排水路基排水设计设计 路基防路基防护护与加固与加固设计设计 其他其他附属附属设设施的施的设计设计 2008.22008.22008.23.1 路基横断面的基本型式路基横断面

2、的基本型式 全部用岩土填筑而成的路基全部用岩土填筑而成的路基全部在天然地面开挖而成的路基全部在天然地面开挖而成的路基路堤一侧开挖、另一侧填筑的路基一侧开挖、另一侧填筑的路基路堑路基标高与原地面标高相同路基标高与原地面标高相同半填半挖半填半挖不填不挖不填不挖2008.22008.23.1.13.1.1路堤路堤路堤路堤填土高度低于填土高度低于1.01.01.5m1.5m的路堤的路堤 矮路堤矮路堤:填方总高度超过填方总高度超过18m18m（土质）或（土质）或 20m20m（石质）的路堤（石质）的路堤 高路堤高路堤:填土高度介于高、矮路堤两者之间的路堤填土高度介于高、矮路堤两者之间的路堤 一般路堤一般

3、路堤:2008.23.1.13.1.1路堤路堤路堤路堤3、高路堤、高路堤为使路基边坡稳定和横为使路基边坡稳定和横断面经济，需个别设计断面经济，需个别设计;b、采用上陡下缓的折、采用上陡下缓的折线形或台阶形边坡线形或台阶形边坡;c、对边坡进行适当的、对边坡进行适当的防护和加固防护和加固;d、放宽路肩或加护栏，、放宽路肩或加护栏，增加安全感。增加安全感。2、一般路堤a、常规设计，不做特殊处治、常规设计，不做特殊处治b、h不大时（不大时（23m），可在），可在路堤两侧设取土坑，使之与排水路堤两侧设取土坑，使之与排水沟相结合。沟相结合。c、路堤近旁有较宽沟渠或沿河、路堤近旁有较宽沟渠或沿河浸水路堤，应

4、设置护坡道。浸水路堤，应设置护坡道。1、矮路堤应注意的问题：满足最小填土高应注意的问题：满足最小填土高度的要求；度的要求；路基工作区范围内土的压实；路基工作区范围内土的压实；加强排水（两侧设边沟）。加强排水（两侧设边沟）。2008.2设计要求设计要求：结构稳定性和沉降变形量小。：结构稳定性和沉降变形量小。设计考虑设计考虑：地基、填料、边坡形状和坡度、堤身：地基、填料、边坡形状和坡度、堤身 压实度、排水和坡面防护。压实度、排水和坡面防护。1、要求：地基有足够的承载力和低压缩性、要求：地基有足够的承载力和低压缩性2、经验：、经验：1）基岩、砾石土或一般砂土和粘性土地基，基本上符合支）基岩、砾石土或

5、一般砂土和粘性土地基，基本上符合支撑路堤的要求。撑路堤的要求。2）潮湿的粘性土地基，粘结力小于）潮湿的粘性土地基，粘结力小于2040kpa。往往承载。往往承载力不足。力不足。处理：对地基进行钻探取样确定软弱地基的层厚及其物理力处理：对地基进行钻探取样确定软弱地基的层厚及其物理力学性质，判断对路堤的支撑能力和沉降量。学性质，判断对路堤的支撑能力和沉降量。地基地基路堤路堤2008.2顶面酌情处理除去草根、树根、各种耕作物（防止腐烂后形成滑动面）除去草根、树根、各种耕作物（防止腐烂后形成滑动面）冬季施工时，除去顶面的雪、冰或冻土（以免接触面碾压不实形冬季施工时，除去顶面的雪、冰或冻土（以免接触面碾压

6、不实形成软弱面）成软弱面）地基顶面有滞水，经过水田、池塘、洼地时根据积水深和水下淤泥厚度等具体情况，采取排水疏干、挖除淤根据积水深和水下淤泥厚度等具体情况，采取排水疏干、挖除淤泥、抛填片石或砂、砾石等处理措施。泥、抛填片石或砂、砾石等处理措施。(3)原地面横坡较陡时a、将原地面挖台阶（土质地面）坡度大于、将原地面挖台阶（土质地面）坡度大于1：5时，原地面开挖台时，原地面开挖台阶以防路堤沿坡下滑，台阶的高度为路堤分层填土厚度的阶以防路堤沿坡下滑，台阶的高度为路堤分层填土厚度的2倍（倍（4060）坡度大于坡度大于1：2.5时，应进行滑动稳定性验算。时，应进行滑动稳定性验算。b、将原地面凿毛、将原地

7、面凿毛 （石质地面）（石质地面）c、设石砌护脚、设石砌护脚基基底底处处理理2008.22008.2路路堤堤填填料料理理想想材材料料：强强度度高高、水水稳稳定定性性好好、压压缩缩性性小小、施工方便以及运距短的岩土材料。施工方便以及运距短的岩土材料。一般原一般原则则：a a、尽量移挖作填；尽量移挖作填；b b、砾砾（角角砾砾）类类土土、砂砂类类土土应应优优先先选选作作路路床床填填料料；不不宜宜作作路路基基填填料料：极极细细砂砂、粉粉性性土土、易易风风化的软质岩石块；化的软质岩石块；c c、含腐殖质、有机质土必须换填；含腐殖质、有机质土必须换填；d d、土土含含水水量量大大，应应采采取取晾晾晒晒或或

8、掺掺入入石石灰灰、固固化化材料等技术措施进行处理。材料等技术措施进行处理。2008.2路基部位路基部位（路面底面以下深（路面底面以下深度）度）填料最小强度填料最小强度CBR（%）填料最大粒填料最大粒 径（径（cm）高级路面高级路面其它路面其它路面上路床（上路床（030cm）8 610下路床（下路床（3080cm）5 410上路堤（上路堤（80150cm）4 315下路堤（下路堤（150cm以下）以下）3 215表表3-1 路基填料最小强度和最大粒径要求路基填料最小强度和最大粒径要求注：注：1、当路床填料、当路床填料CBR值达不到表列要求时，可采取掺石灰或其它值达不到表列要求时，可采取掺石灰或其

9、它 稳定材料处理。稳定材料处理。2、粗粒土（填石）填料的最大粒径，不应超过压实层厚度的、粗粒土（填石）填料的最大粒径，不应超过压实层厚度的2/3。2008.2压压 实实土是三相体，土粒为骨架、颗粒之间的空隙为水份和气体所占据。压实的目的土是三相体，土粒为骨架、颗粒之间的空隙为水份和气体所占据。压实的目的在于使土粒重新组合，彼此挤密，空隙缩小，密实，最终导致强度增加，稳定在于使土粒重新组合，彼此挤密，空隙缩小，密实，最终导致强度增加，稳定性提高。性提高。路基压实的意义路基压实的意义最佳含水量、土质、压实厚度、压实功能。最佳含水量、土质、压实厚度、压实功能。影响压实效果的主要因素：影响压实效果的主

10、要因素：先轻后重，先慢后快，先边缘后中央。相邻两次轮迹应重叠轮宽先轻后重，先慢后快，先边缘后中央。相邻两次轮迹应重叠轮宽1/31/3，压实均，压实均匀，不漏压。对于压不到的边角，应辅以人力或小型机具压实。压实全过程中，匀，不漏压。对于压不到的边角，应辅以人力或小型机具压实。压实全过程中，经常检查含水量和密实度。经常检查含水量和密实度。压实基本程序：压实基本程序：土基野外施工，受种种条件限制，不能达到标准压实实验所能得的最大容重，土基野外施工，受种种条件限制，不能达到标准压实实验所能得的最大容重，设工地实际干容重为设工地实际干容重为p,p,最大干容重为最大干容重为p p0 0，则压实密度，则压实

11、密度 K=p pK=p p0 0 100%100%土基压实标准土基压实标准2008.2影响压实效果的主要因素：影响压实效果的主要因素：1 1、最佳含水量、最佳含水量 2 2、土质、土质 3 3、压实厚度、压实厚度 4 4、压实功能、压实功能最佳含水量：最佳含水时，最大干容重，此时压实效果最佳含水量：最佳含水时，最大干容重，此时压实效果作好，耗费作好，耗费 的压实功能最经济。的压实功能最经济。土质：砂性土的压实效果，优于粘性土。土质：砂性土的压实效果，优于粘性土。压实厚度；对压实效果有明显影响。密实度随深度递减。压实厚度；对压实效果有明显影响。密实度随深度递减。一般情况下：夯实不超过一般情况下：

12、夯实不超过20cm20cm。12121515吨岩石压路机，吨岩石压路机，不宜超过不宜超过25cm25cm压实功能（压实工具的重量，碾压次数、锤落高度，作压实功能（压实工具的重量，碾压次数、锤落高度，作用时间）相同含水量条件下，功能愈高、土基密实度愈用时间）相同含水量条件下，功能愈高、土基密实度愈高。（有上限）。高。（有上限）。2008.2一纵向使用不同土质填筑相邻路堤时，为防止发生不均匀变形应将纵向使用不同土质填筑相邻路堤时，为防止发生不均匀变形应将交接处做成斜面，并将透水性差的土填在斜面下部交接处做成斜面，并将透水性差的土填在斜面下部二不同性质的土应分层填筑，透水性差的土填在下面，其顶面做成

13、不同性质的土应分层填筑，透水性差的土填在下面，其顶面做成4%的双向横坡，以保证上层透水性土有排水出路；的双向横坡，以保证上层透水性土有排水出路；三如透水性较大的土层位于透水性较小的土层下面，则透水性较大如透水性较大的土层位于透水性较小的土层下面，则透水性较大的土层表面，应做成水平的；的土层表面，应做成水平的；四为了防止雨水浸蚀边坡，可采用透水性较小的土包边，但包边部为了防止雨水浸蚀边坡，可采用透水性较小的土包边，但包边部分的土应与中间部分一起分层压实，并设置盲沟，以利排水。分的土应与中间部分一起分层压实，并设置盲沟，以利排水。五当路堤两部分填料的颗粒尺寸相差较大时，应在其间加设反滤层，当路堤两

14、部分填料的颗粒尺寸相差较大时，应在其间加设反滤层，以防止两部分填料相互掺杂污染，而引起路堤下沉。以防止两部分填料相互掺杂污染，而引起路堤下沉。2008.22008.22008.22008.22008.22008.22008.22008.22008.23.1.2 3.1.2 路堑路堑路堑路堑基本型式：基本型式：a a 全挖式路基全挖式路基 b b 台口式路基台口式路基 c c 半山洞路基半山洞路基 2008.2中心问题结构物的整体稳定性主要内容：路堑边坡路堑排水坡面防护设计注意问题：少用深长路堑合适的边坡坡率(必要时设置支挡结构物）加强排水(坡脚设置边沟,上方设置截水沟)处治基底 边坡形状：直线

15、折线台阶形路堑设计路堑设计2008.23.1.3 3.1.3 3.1.3 3.1.3 半填半挖路基半填半挖路基半填半挖路基半填半挖路基2008.23.1.4 3.1.4 3.1.4 3.1.4 不填不挖路基不填不挖路基不填不挖路基不填不挖路基2008.23.2 路基的基本构造路基的基本构造路基宽度路基宽度路基宽度为行车道、路肩、中间带、变速车道、爬坡车道等宽度之和，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。一般可理解为土路肩外边缘之间的距离。须考虑占用土地及生态平衡问题，应尽可能少占农田、考虑填挖平衡以须考虑占用土地及生态平衡问题，应尽可

16、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。减少取土开挖、防止水土流失以维护生态平衡。路基高度路基高度取决于地形和公路纵断面设取决于地形和公路纵断面设 计（包括路中心线的填挖高计（包括路中心线的填挖高 度、路基度、路基两侧的边坡高度）两侧的边坡高度）路基边坡坡度路基边坡坡度取决于地质、水文条件、取决于地质、水文条件、路基高度和横断面经济性等因素路基高度和横断面经济性等因素2008.2路基宽度路基宽度：行车道路面及其两：行车道路面及其两侧路肩宽度之和（主要取决于侧路肩宽度之和（主要取决于公路技术等级）公路技术等级）3.2.1 3.2.1 3.2.1 3.2.1 路基宽度路

17、基宽度路基宽度路基宽度2008.22008.22008.21、路肩宽度应得到保证，最小每路肩宽度应得到保证，最小每边边0.5m，城镇近郊一般取，城镇近郊一般取13m2、当弯道半径当弯道半径R250m时，应在时，应在路基内侧按路基内侧按公路工程技术标准公路工程技术标准规定加宽规定加宽3、路堑位于弯道上，注意开挖视路堑位于弯道上，注意开挖视距平台。距平台。注注意意2008.2路基高度路基高度：路堤的填筑高度或路堑的开挖深度路堤的填筑高度或路堑的开挖深度3.2.2 3.2.2 3.2.2 3.2.2 路基高度路基高度路基高度路基高度注注意意1、尽量少用高路堤、深路堑尽量少用高路堤、深路堑2 2、根据

18、路基临界高度，使根据路基临界高度，使路基处于干燥路基处于干燥或中湿状态或中湿状态3 3、沿河及受水浸淹的路基沿河及受水浸淹的路基设计标高，一设计标高，一般应高出根据规定的设计洪水频率计算的般应高出根据规定的设计洪水频率计算的水位加水位加0.5m0.5m以上以上4 4、大、中桥桥头引道大、中桥桥头引道的路基设计标高，的路基设计标高，应比设计洪水位加壅水高度高出至少应比设计洪水位加壅水高度高出至少0.5m0.5m2008.2路基边坡的表示形式：用边坡高度与边坡宽度之比H:b的形式表的形式表示，并取示，并取H=1计算为计算为1:m（路堤）或（路堤）或1:n（路堑）的形式表示边（路堑）的形式表示边坡坡

19、率。坡坡率。路基边坡坡度的大小影响路基的整体稳定性及土石方量和施工难易程度，一般路基的边坡坡度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；2008.2表示方法：表示方法：1 1、边坡坡率（用边坡高度边坡坡率（用边坡高度H H与边坡宽度与边坡宽度b b之比值表示，之比值表示，并取并取H=1H=1）2 2、用边坡角表示用边坡角表示3.2.3 3.2.3 3.2.3 3.2.3 路基边坡坡度路基边坡坡度路基边坡坡度路基边坡坡度122008.2边坡形状：边坡形状：1、直线：、直线：最常见，适用于矮路堤和中等高度最常见，适用于矮路堤和中等高度路堤。受力情况是上陡下缓，所以上部偏安全路堤。受力情况

20、是上陡下缓，所以上部偏安全下部偏危险。路堤高度大时不经济。下部偏危险。路堤高度大时不经济。2、折线：、折线：上陡下缓，符合路堤的受力情况。上陡下缓，符合路堤的受力情况。变坡不宜多，多了施工不宜控制，坡面也易受变坡不宜多，多了施工不宜控制，坡面也易受水冲刷。水冲刷。3 3、台阶形：、台阶形：每隔一定高度设置宽度不小于每隔一定高度设置宽度不小于1-21-2米的护坡道，护坡道具有米的护坡道，护坡道具有3%3%的外向横坡。适用的外向横坡。适用于高路堤。设置护坡道可以减缓较长坡面的地于高路堤。设置护坡道可以减缓较长坡面的地面水流速，防止坡面受冲刷面水流速，防止坡面受冲刷路路堤堤边边坡坡填料种类填料种类

21、边坡高度边坡高度 边坡坡度边坡坡度全部高度全部高度上部高度上部高度下部高度下部高度全部高度全部高度上部高度上部高度下部高度下部高度粘质土、粘质土、粉质土、粉质土、砂类土砂类土 20 8 12 1:1.51:1.75砂、砾砂、砾 12 1:1.5 漂石、卵漂石、卵石、砾类石、砾类土碎石土土碎石土 20 12 8 1:1.51:1.75不易风化不易风化的石块的石块 20 8 12 1:1.51:1.5a a、当当边边坡坡高高度度超超过过表表值值或或水水文文地地质质情情况况不不良良时时，其其坡坡度可根据实际情况再进行边坡稳定性分析，综合比较后确定。度可根据实际情况再进行边坡稳定性分析，综合比较后确定

22、。b b、对于已作加固的路堤，边坡可适当放陡。、对于已作加固的路堤，边坡可适当放陡。2008.2路路堑堑边边坡坡1 1、岩质边坡、岩质边坡2 2、土质边坡、土质边坡3 3、碎（砾）石土、碎（砾）石土根据地层性质的不同把边坡分为：根据地层性质的不同把边坡分为：2008.2（3 3）边坡形状选择：直线，折线，台阶形）边坡形状选择：直线，折线，台阶形a a、单一岩层、风化和破碎程度相差不大的坡体：、单一岩层、风化和破碎程度相差不大的坡体：直线边坡直线边坡b b、坡高范围内上下的破碎程度有显著差别：台阶、坡高范围内上下的破碎程度有显著差别：台阶形或折线形。在不同层的分界面处设置边坡平台形或折线形。在不

23、同层的分界面处设置边坡平台（2 2 2 2）边坡坡度参考值：）边坡坡度参考值：）边坡坡度参考值：）边坡坡度参考值：a a a a、使用时应先对设计路堑的工程地质条件进行调、使用时应先对设计路堑的工程地质条件进行调、使用时应先对设计路堑的工程地质条件进行调、使用时应先对设计路堑的工程地质条件进行调查和分级查和分级查和分级查和分级b b b b、设计人员也可根据当地具体条件和设计经验。、设计人员也可根据当地具体条件和设计经验。、设计人员也可根据当地具体条件和设计经验。、设计人员也可根据当地具体条件和设计经验。通过调查分析得出适合该地区的经验设计坡度表通过调查分析得出适合该地区的经验设计坡度表通过调

24、查分析得出适合该地区的经验设计坡度表通过调查分析得出适合该地区的经验设计坡度表（1 1 1 1）影响稳定性的因素：）影响稳定性的因素：）影响稳定性的因素：）影响稳定性的因素：a a a a、结构面的产状、结构面的产状、结构面的产状、结构面的产状b b b b、岩体破碎程度、岩体破碎程度、岩体破碎程度、岩体破碎程度c c c c、岩石风化程度、岩石风化程度、岩石风化程度、岩石风化程度d d d d、岩石性质、岩石性质、岩石性质、岩石性质e e e e、施工方法、施工方法、施工方法、施工方法1 1 1 1、岩质路堑边坡：、岩质路堑边坡：、岩质路堑边坡：、岩质路堑边坡：2008.2岩石种类岩石种类风

25、化程度风化程度 边坡高度边坡高度 20 2030各类岩浆岩、各类岩浆岩、硬质灰岩、砾硬质灰岩、砾岩、砂岩、片岩、砂岩、片麻岩、石英岩麻岩、石英岩微风化微风化弱风华弱风华1:0.11:0.31:0.21:0.5强风化强风化全风化全风化1:0.51:1.01:0.51:1.25各类页岩、泥各类页岩、泥岩、千枚岩、岩、千枚岩、片岩等软质岩片岩等软质岩石石微风化微风化弱风化弱风化1:0.251:0.751:0.51:1.0强风化强风化全风化全风化1:0.51:1.251:0.751:1.52008.2对比分析综合考虑：对比分析综合考虑：a、成因、有无构造裂隙和水文具、成因、有无构造裂隙和水文具体情况体

26、情况对比分析综合考虑：对比分析综合考虑：b、参照当地已成边坡或自然山坡、参照当地已成边坡或自然山坡坡度坡度土质路堑边坡土质路堑边坡:随土层的生成原因、土质、密实程随土层的生成原因、土质、密实程度和水文条件等因素而异度和水文条件等因素而异2 2 2 2、土质路堑边坡：、土质路堑边坡：、土质路堑边坡：、土质路堑边坡：2008.23.3 路基工程的有关附属设施路基工程的有关附属设施3.3.1 3.3.1 3.3.1 3.3.1 取土坑取土坑取土坑取土坑2008.21、在原地面横坡不大于、在原地面横坡不大于110的平坦地区，的平坦地区，可在路基两侧设置取土坑；可在路基两侧设置取土坑；横坡大于横坡大于1

27、10的的地区，应设置在路基上侧。地区，应设置在路基上侧。2、在洪水淹没地段的路堤（如河滩路堤或引、在洪水淹没地段的路堤（如河滩路堤或引道）的两旁，一般不准设置取土坑道）的两旁，一般不准设置取土坑3、取土坑应有规则的形状及平整的底部，取、取土坑应有规则的形状及平整的底部，取土坑底面纵坡一般应不小于土坑底面纵坡一般应不小于0.3%，以利排水，以利排水4、取土坑深度建议不大于、取土坑深度建议不大于1.0m，宽度视借方，宽度视借方量而定量而定取土坑取土坑2008.23.3 路基工程的有关附属设施路基工程的有关附属设施3.3.2 3.3.2 3.3.2 3.3.2 弃土坑弃土坑弃土坑弃土坑2008.21

28、 1、弃土堆通常设在就近低地或路堑的下坡一侧、弃土堆通常设在就近低地或路堑的下坡一侧2 2、弃土堆一般可堆成梯形横断面，其边坡不、弃土堆一般可堆成梯形横断面，其边坡不应陡于应陡于1 11.51.5，顶部向路基外倾斜横坡应不小，顶部向路基外倾斜横坡应不小于于2%2%，高度不宜超过，高度不宜超过3.0m3.0m。3 3、弃土堆内侧坡脚与路堑坡顶应有一、弃土堆内侧坡脚与路堑坡顶应有一定的安全距离。定的安全距离。4 4、在上坡一侧的弃土堆，应连续而不中断，并在弃、在上坡一侧的弃土堆，应连续而不中断，并在弃土堆外侧设置截水沟。在下坡一侧的弃土堆，应每土堆外侧设置截水沟。在下坡一侧的弃土堆，应每隔隔5050100m100m设置不大于设置不大于1m1m宽的缺口，以利排水。宽的缺口，以利排水。弃土坑弃土坑2008.23.3 路基工程的有关附属设施路基工程的有关附属设施3.3.3 3.3.3 3.3.3 3.3.3 护坡道和碎落台护坡道和碎落台3.3.4 3.3.4 3.3.4 3.3.4 堆料坪和错车道堆料坪和错车道2008.22008.22008.2