第二章 一般路基设计

第二章一般路基设计通常，一般路基可以结合当地的地形、地质情况，直接套用标准横断面图，而不必进行个别论证和验算。一般路基：在正常的地址和水文条件下，填方边坡高度和挖方边坡高度都不超过允许范围的路基。第一节路基常见病害和设计的一般要求一、路基常见病害路基沉陷路基沉缩地基沉陷1.路基的沉陷若路路堤填筑均匀，但是压密程度不足，产生均匀下沉，叫做路基沉陷；若路堤密实程度不足，产生堤身不均匀下陷并且伴有剪切破坏，叫做沉缩；若天然地基承载力不足，产生地基下限，叫做沉落，一般发生在软弱地基上2.路基边坡的坍方1）溜方2）崩落3）滑坍3.路基沿山坡滑动——滑移4.特殊地质条件下的病害冻胀与翻浆、泥石流、雪崩、岩溶、地震、特大暴雨水毁等二、病害原因的综合分析路基设计前必须充分收集沿线的地质、水文和气象等方面的资料，进行全面分析研究，从而针对具体情况采取正确的设计方案和施工方法，以消除或尽可能地减轻路基病害，确保路基工程达到规定的要求1.内部因素：不良的岩土体条件2.外部因素：不利的水、温条件影响3.人为的因素：不良的设计、不合理的或不合格的施工、养护维修不及时三、路基设计的一般要求1.路基设计应该根据道路等级、行车要求和自然条件，综合考虑施工、养护和使用方面的情况，既要坚实稳定又要经济合理。2.路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度之外，还应该设置完善的排水和必要的防护加固工程以及其他结构物，采取经济有效的病害防止措施3.路基设计应该结合路线和沿线其他构造物设计，路基设计还应与路面设计相结合4.路基设计应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的要求第二节路基设计的基本要素路基基本构成示意图截水沟坡顶边坡平台边坡排水设施挖方边坡边沟地下排水设施路堤中央分隔带填挖交界原地面线填方边坡坡顶坡脚坡脚路基宽度是指一个横断面上两路肩外缘之间的宽度，由公路等级和交通情况决定。通常包含行车道、路肩和中间带；特殊地段可能包含变速车道、爬坡车道、慢行车道、弯道加宽或其他路用设施（如护栏、照明、绿化）等可能占用的宽度路基以及行车道、路肩等各个部分的宽度由《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定见教材P23，表1-2-1、表1-2-2、表1-2-3、表1-2-4一、路基宽度高速公路、一级公路路基标准横断面路基路肩车道中间带车道车道硬路肩路缘带路缘带路缘带中央分隔带二、三、四级公路路基标准横断面路基路肩车道路肩硬路肩车道土路肩车道三、四级公路一般情况二级公路加宽硬路肩时（三）沿河路堤及受水浸淹的路基，其高度应高于相应的设计洪水频率的设计水位（洪水位高度＋壅水或波浪高度）之上0.5m。边坡高度：填方坡脚或挖方坡顶标高与路基边缘的相对高差（一）路基高度由路线纵坡设计确定。确定时，要综合考虑地形、地质、地貌、水文等自然条件，桥涵等构造物与交叉口的控制高度、纵横坡度的平顺、平纵线形的协调、土石方工程数量的平衡，以及路基的稳定性等因素公路等级高速公路一级二级三级四级设计洪水频率1/1001/1001/501/25按具体情况确定二、路基高度（二）一般路堤设计时的最小填筑高度除了满足其他有关的路线要求外，应该满足使路基处于干燥或中湿状态的临界高度。中心高度：路基中心线处的设计高程与原地面标高之差（一）边坡形式曲线形边坡台阶形边坡折线形边坡直线形边坡Hbа三、路基边坡1.如地质情况良好，土质路堤可参照下表选定其边坡坡度。如填土边坡高度超过20m，坡率应个别设计，由边坡稳定性分析确定。填料类别边坡坡率上部高度（H≤8m）下部高度（H≤12m）细粒土1：1.51：1.75粗粒土1：1.51：1.75巨粒土1：1.31：1.5（二）路堤边坡坡度3.浸水路堤在设计水位以下的边坡坡率不宜陡于1：1.75不小于1：1.752.当采取其它措施，如逐层加强压实、铺砌护坡、加强排水防冲设施等，可根据具体情况确定边坡坡度，例如当边坡总高度不超过上表中的上部边坡高度，采取上述特殊措施时，可采用陡于1:1.3的边坡坡度。4.填石或砌石路堤适用于浸水、陡坡、高边坡或高填方地段，边坡坡率视填石或砌石的情况而定。通常陡于土质边坡。向内倾斜2％～4％H≤14mH≤6m全部用小于25cm的石块填筑向内倾斜2％～4％全部用25cm以上的石块填筑，外缘选用大石块砌筑（二）路堑边坡坡度1.土质路堑1）边坡高度不大于20m时，边坡坡率不宜大于下表规定土的类别边坡坡率粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土1：1中密以上的中砂、粗砂、砂砾1：1.5卵石土、碎石土圆砾土、角砾土胶结和密实1：0.75中密1：1土质路堑边坡形式及坡率应根据工程地质条件、边坡高度、排水措施、施工方法，结合自然稳定山坡和人工边坡的的调查和力学分析确定。2）边坡高度大于20m时，应进行个别勘察设计。按照勘察的数据进行边坡稳定性分析。高边坡施工中还应进行工程监测。2.岩质路堑岩质路堑边坡形式及坡率一般应根据地质构造与岩石特性、边坡高度、施工方法，对照相似工程的成功经验选定边坡坡率。1）岩质边坡高度小于30m时，边坡坡率不宜大于下表规定边坡岩体类型风华破碎程度边坡坡率H≤15m15m≤H≤30mⅠ类未风化、微风化1:0.1~1:0.31:0.1~1:0.3弱风化1:0.1~1:0.31:0.3~1:0.5Ⅱ类未风化、微风化1:0.1~1:0.31:0.3~1:0.5弱风化1:0.3~1:0.51:0.5~1:0.75Ⅲ类未风化、微风化1:0.3~1:0.5弱风化1:0.5~1:0.75Ⅳ类弱风化1:0.5~1:1弱风化1:0.5~1:12）岩质边坡高度大于30m时，应进行个别勘察设计。第三节路基附属设施一、取土坑和弃土堆（1）路线外集中取土坑的设置，应根据各地段所需要取土的数量，并结合路基排水、土质、施工方法，做出统一设计；（2）取土坑至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定；（3）桥头引道两侧不宜设置取土坑；（4）兼作排水的取土坑，应确保水流通畅排泄，其深度不宜超过该地区地下水位（平原区一般深度约为1m），并应与桥涵进口高程相衔接；其纵坡不应小于0.2％，乒坛地段亦不应小于0.1％；（5）对取土坑应采取必要的排水、防护和绿化措施，避免水土流失。1.取土坑（1）弃土堆设计应当与当地农田建设和自然环境相结合，并注意保护林木、农田、房屋及其他工程措施。（2）弃土堆不得影响路基稳定和斜坡稳定，废方应在沿线附近低洼荒地或路堑的下侧堆放，当地面横坡缓于1：5时，可以设置在路堑两侧。（3）弃土堆应堆放规则，进行适当的碾压，并采取必要的排水、防护和绿化措施。（4）沿河弃土时，应避免弃土阻塞、污染河道。桥头弃土不得挤压桥墩、阻塞桥孔。（5）风沙或风吹雪路段的弃土堆应设置在迎风一侧，并应与路基具有足够的距离。2.弃土堆二、护坡道和碎落台1.护坡道hd护坡道高度h护坡道宽度d≤3m1m3~6m2m6~12m2~4m用于高边坡和软弱地基地段，保证边坡的稳定性和防止地基的沉陷2.碎落台用于防止山坡、边坡的碎落物落入边沟或车道，设置在路堑边坡坡脚、边沟或截水沟的外测；路堑挡土墙或山坡挡土墙的墙顶。碎落台碎落台一般碎落台的宽度为1～2m，有时是边坡平台或挡土墙的墙顶的宽度，碎落较多时可以采用石砌碎落台。二、堆料坪和错车道低等级道路（砂石路面和双向行驶的单车道公路）上的养护和交通设施。