一、路基特点

  路基:在天然地表面按道路的设计线形(位置)和设计横断面(几何尺寸)的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。

  路基作用:

  为路面结构提供足够宽度的平顺基面,市政道路维护,它是路面的基础,是公路的承重主题。

  特点:工程数量大、耗费劳力多、涉及面广、投资高。

  二、路基设计一般要求

  足够的整体稳定性、足够的强度、足够的水温稳定性

  三、 路基设计与施工内容

  1、设计2、施工

  路基设计

  根据当地的自然条件,并依据相关规范的规定,确定合理路基形式、断面尺寸、排水设计、坡面防护以及相应的附属设施。

  路基设计一般

  1、 应根据公路功能、等级交通量结合沿线地形、地质及路用材料等自然条件进行设计,保证其具有足够的强度、稳定性和耐久性,路面应平整抗滑。

  2、 路基设计应重视排水设计与防护设施的设计。

  3、 路基断面形式应与农田水利相结合、与沿线自然环境相协调,避免深挖和高填。

  4、应与线路设计相配合,通过特殊地质与水文条件的路段,应查明情况,综合治理。

  二、土基的强度指标

  1、土基的应力应变特征

  2、表征土的强度指标

  土基回弹模量

  地基反应模量

  加州承载比

  一、路基的主要病害

  路基常见的路基病害现象如下:

  1.路堤沉陷

  2. 边坡溜方、滑坡及风蚀

  3. 路堤沿地基滑动

  4. 路基冻胀与翻浆

  5. 路堤坍散

  6. 边坡崩塌和碎落

  7.其他类型破坏

  沉陷:

  塌方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象称为路堤沉陷。沉陷是不均匀的,严重时会破坏局部路段造成交通中断。它有路堤本身的下陷和地基的沉陷两种。

  其他型破坏:

  如巨型滑坡、泥石流、地震、特大暴雨等,都可以导致路基的大规模毁坏。在公路勘测中,要求尽可能避开这些地区或采取相应的技术措施,保证公路的正常使用。

  主要原因归纳起来有如下几种:

  (1)不良地质地貌条件:

  路基病害多出现在土质较差、岩性松软、风化严重以及地质构造复杂等不利的路段。

  (2)不良水文及水文地质条件:

  水分的浸入土体会增加自重,强度下降;水分渗入岩石节理会带走或软化其中的填充的次生矿物,削弱岩块间连接;水流冲刷坡脚,使坡体失去支撑。地下水的活动会降低坡体的稳定性,土的湿度增加还会降低路基土的强度。

  (3)气候地震等因素:气温、风雪、暴雨、地震等都可能引起路基病害的发生。低温会使路基产生冻害,雨雪易会引发滑坡、泥石流,地震会使岩体结构松散破碎,土层液化等。

  (4)设计、施工及养护等原因:

  路基横断面尺寸不合理,施工方法不当、路基压实欠佳、排水不畅、防护及加固措施不妥,养护不到位不及时等都会产生或加剧病害。

  一、区划原则及分区:

  1.道路工程特征相似原则

  2.地表气候区划差异性原则

  3.自然气候因素既有综合又有主导作用的原则

  分三级区划

  1. 一级区划

  2. 二级区划

  3. 三级区划

  二、路基干湿类型划分

  (1) H1相对应于wc1,为干燥和中湿状态的分界标准;

  (2) H2相对应于wc2,为中湿与潮湿状态的分界标准;

  (3) H3相对应于wc3,为潮湿和过湿状态的分界标准。

  三、路基水温状况及对路基稳定性影响

  四、保证路基强度和稳定性的措施

  一、典型横断面 与构造

  1、路基典型横断面

  路堤:指用岩土填筑而成的结构物

  路堑:指全部在原地面开挖而成的结构物

  挖填结合路基:指原地面横坡度较大,且路基较宽,往往需要一侧开挖,一侧填筑而成的结构物。较多适用于山区、丘陵区。

  a、护坡道宽度:当路基边缘与路侧取土坑高差h大于2m,b=1m;h大于6m,b=2m。

  b、取土坑放置应尽量少占耕地,当路基填土高度不大时,可只设边沟,不设取土坑。

  c、路堤边坡应根据填料种类,路堤高度来综合确定。

  d、护坡道作用:保护填方坡脚不受流水侵害,使填方边坡稳定

  a、路堤高度应高出设计洪水位0.5m(无波),设计洪水位+澭水高度+浪高+0.5m。

  b、常水位以下路堤边坡不得陡于1:2

  c、路基边坡加固类型,应根据河流冲刷情况来确定。

  2、路基的基本构造

  (1)路基宽度

  (2)路基高度

  (3)路基边坡坡度

  3、弯道横断面的超高与加宽

  (1)超高及超高缓和段

  (2)加宽及加宽缓和段

  4、路基横断面设计

  5、土石方调配与计算

  6.、路基附属设施

  (1)取土坑

  当H≥2m,b=1m;当H≥6m,b=2m

  位置:数量、土质、运输条件、自然环境有关。

  平坦区:设在路堤两侧(取土量较小时)

  河水淹没桥头引道近旁,不允许设置取土坑。

  当地面坡度较陡时,取土坑宜设在路堤上侧。

  (2)弃土坑

  d≥3.0m

  dmax=H+5.0m

  原则:①填补地面坑洞、田洼地

  ②尽量占荒地

  1、一般做成梯形断面,边坡不宜陡于1:1.5,高度不宜超过3m。

  2、当原地面坦于1:50,路旁两侧均可设弃土堆

  3、当坡度较陡时,宜将弃土堆设在下侧。

  4、对于沿河路堤废方,检查是否压缩河道。

  (3)护坡道

  目的:加宽边坡横距,减少边坡平均坡度。

  (4)碎落台

  碎落台设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处,主要供零星土石碎块下落时临时堆积,以保护边沟不致阻塞,亦有护坡道的作用。

  (5)堆料坪和错车道

  路面养护用矿质材料,可就近选择路旁合适地点堆置备用。亦可在路肩外缘设堆料坪,其面积可结合地形与材料数量而定,高级路面或采用机械化养路的路段,可以不设,或另设集中备用料场,以维护公路外形的视觉平顺和景观优美。

  单车道公路,由于双向行车会车和相互避让的需要,通常应每隔200~500m设置错车道一处。

  二、路基边坡防护与加固设计

  1、防护与加固的要求和分类

  2、坡面防护

  3、冲刷防护

  一、概述

  1、影响稳定性的因素

  2、边坡稳定性设计方法

  3、稳定性验算参数

  土的计算参数、边坡取值

  4、汽车荷载当量计算

  二、直线法

  1、均质沙砾类路堤边坡

  2、均质沙砾类路堑边坡

  K=F/T=(Gcosωtgφ +cL)/Gsinω

  由:  dK/dω=0

  ctgω0= ctgθ+[2c/γh/(tgφ+2c/γh)]1/2cscθ

  三、圆弧法

  (1)通过坡脚任意选定一个可能的圆弧滑

  (2)滑动面,取路线纵向为单位长度1m,将滑动土体分成若干宽度相等的土条;

  (3)计算每个土条土体的重量,并将它引到圆弧线上,进行分解;

  (4)求稳定系数  K=Mr/Ms

  (5)求kmin≧1.25

  四、折线法

  五、浸水路堤稳定性分析

  一、挡土墙的类型及使用条件

  1、挡土墙的用途

  2、挡土墙类型

  3、挡土墙的特点及使用条件

  二、挡土墙的构造

  墙身、基础、排水设施、沉降缝、伸缩缝

  三、挡土墙土压力

  1、力系

  2、库伦土压力计算

  3、折线墙背土压力计算

  4、车辆荷载的换算

  四、挡土墙稳定性验算

  1、破坏形式

  2、稳定性验算

  3、增加挡土墙稳定性措施

  五、浸水挡土墙设计

  土压力计算、水压力计算、稳定性验算