3-第三章 一般路基设计
路基路面工程复习指导
第一章总论路面结构一般由面层、基层、垫层组成。
路基路面具有的基本功能：承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能。
路基路面的稳定性通常与下列因素有关：地理条件、地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的类别。
路基土的分类：巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土。
路面结构的力学特性和设计方法的相似出发，将路面划分：柔性路面、刚性路面、半刚性路面路面类型按面层所用的材料区别：水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面路基需要具有足够的：强度、稳定性、耐久性。
土作为路基建筑材料，砂性土最优、黏性土次之、粉性土属不良材料。
公路自然区划根据以下原则：(一)道路工程特征相似的原则；(二)地表气候区划差异性的原则；(三)自然气候因素既有综合又有主导作用的原则。
第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质路基路面的主要功能是长期保证车辆快速、安全、平稳地通行。
中国的道路车辆轴限为100KN，即10T。
表征土基承载力的参数指标有回弹模量、地基反应模量、加州承载比。
有两种承载板可以用于测定土基回弹模量，即柔性压板与刚性压板。
路基的主要病害有：1)路基沉陷、2)边坡滑塌、3)碎落和崩塌、4)路基沿山坡滑动、5)不良地质和水文条件造成的路基破坏路面材料的力学强度特征：抗剪强度、抗拉强度、抗弯拉强度、应力－应变特性路基病害防治的措施：1)正确设计路基横断面；2)选择良好的路基用土填筑路基、必要时对路基上层填土作稳定处理；3)采取正确的填筑方法，充分压实路基，保证达到规定的压实度；4)适当提高路基，防止水分从侧面渗入或从地下水上升进入路基工作区范围；5)正确进行排水设计；6)必要时设置隔离层隔绝毛细水上升，设置隔温导减少路基冰冻深度和水分累积，设置砂垫层以疏干土基；7)采取边坡加固、修筑挡土墙、土体加筋等防护技术措施，以提高其整体稳定性。
第三章一般路基设计路基横断面的典型形式是：路堤、路堑、填挖组合。
路基设计的主要内容：1)选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度；2)选择路基填料与压实标准；3)确定边坡形状与坡度； 4)路基排水系统布置和排水结构设计； 5)坡面防护与加固设计； 6) 附属设施设计。
华南理工大学路基路面工程习题与参考答案
路基路面工程复习题参考答案〔要点－结合要点阐述〕〔华南理工大学交通学院〕1、对于综述题－需要结合要点阐述2、不完整的参见教案与课本第一章总论1、对路基路面的要求对路基基本要求：A 结构尺寸的要求,B 对整体结构〔包括周围地层〕的要求C 足够的强度和抗变形能力,D 足够的整体水温稳定性对路面基本要求<1>具有足够的强度和刚度<2>具有足够的水温稳定性<3>具有足够的耐久性和平整度<4>具有足够的抗滑性<5>具有尽可能低的扬尘性<6>符合公路工程技术标准规定的几何形状和尺寸2、影响路基路面稳定的因素－此章节容需要学后再看水文水文地质气候地理地质土的类别3、公路自然区划原则3个4、路基湿度来源5、路基干湿类型的分类？一般路基要求工作在何状态？6、路基平均稠度和临界高度7、路面结构层位与层位功能面层：直接承受行车车轮作用与自然因素底作用,并将所受之力传递给下层,要求路面材料有足够的力学强度和稳定性,并要求表面平整、抗滑、防渗性能好。
基层：主要承受车辆荷载的竖向力,并把由面层传下来的应力扩散到垫层和土基,故必须有足够的力学强度和稳定性与平整度和良好的扩散应力性能。
垫层：起排水隔水、防冻和防污等多方面作用,而主要作用是调节和改善土基的水温状态,扩散由基层传递下来的荷载应力的作用。
8、各类路面的特点参见教案高速公路、一般公路第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质1、什么叫标准轴载？什么叫当量圆？路面设计中将轴载谱作用进行等效换算为当量轴载作用的轴载。
〔我国标准轴载为双轮组单轴重100KN的车辆,以BZZ-100表示〕当量圆：椭圆形车辆轮胎面积等效换算为圆2、什么叫动载特性水平力振动力瞬时性3、自然因素对路面的影响主要表现在那些方面？温度与其温度变化水4、路基工作区？路基工作区－路基某一深处,车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重应力引起的垂直应力相比所占比例很小,仅为1/10~1/5时,该深度围的路基5、回弹模量？K? CBR?回弹模量:土基在荷载作用下产生应力与与其相应的<可恢复>回弹变形比值；K:土基顶面的垂直压力与该压力下弯沉的比值。
3路基路面工程第三章一般路基设计
Design of the Highway Subgrade
3.1 路基设计的一般要求
• 路基subgrade:按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构 造物,是路面的基础,承受由路面传来的行车荷载.
• 满足路基的强度和稳定性要求. • 一般路基:填挖高度不大,水文地质条件好的路基
高速公路 二级公 一级公路 路
三、四 级公路
高速公路 一级公路
二级公路
三、四级 公路
0～0.3
8
≥95
≥94
6
5
≥96
填方路基
0.3～0.8
≥96
≥95
≥94
5
4
3
0～0.3 8
零填及挖
方路基 0.3～0.8 5
≥96
≥95
≥94
6
5
4
3
≥96
≥95
－－
• 路堤填料最小强度要求
路面地面 填料最小强度（CBR）（％）
高速公路隔离带防渗
涵洞防渗处理
泸定甘谷地至海螺沟
大板岩段隧道
汽车通道
半山桥式路基
3.3路基设计
• 一般路基设计内容
(1)选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度 (2)选择路堤填料与压实标准； (3)确定边坡形状与坡度； (4)路基排水系统布置和排水结构设计； (5)坡面防护与加固设计； (6)附属设施设计。
其横断面形状、边坡坡率可按经验确定，不必进行边坡 稳定验算。 • 特殊路基（按路基设计规范JTG D30-2004）
• 高填（h＞20m）、深挖（＞20m（土质）或＞ 30m（岩石））路基 以及不良地质、特殊地段路基等
• 需进行边坡稳定性或地基稳定性验算
第3章 一般路基设计
右侧硬路 一般值 3.00或 3.00 2.50 2.50 1.50 0.75 3.50 肩宽度 （m） 最小值 3.00 2.50 1.50 1.50 0.75 0.25 土路肩宽 一般值 度（m） 最小值 0.75 0.75 0.75 0.75 0.50 0.75 0.75
—
—
—
0.25(双 0.75 0.50 车道)0.50 0.75 0.75 0.50 0.50 0.50 (单车道)
四、半填半挖路基 当天然地面 横坡较大，且路 基较宽，需要一 侧开挖而另一侧 填筑时，为填挖 填挖 结合路基，也称 结合路基 半填半挖路基。 半填半挖路基
半填半挖路基兼有路堤和路堑两者的特点，上述 对路堤和路堑的要求均应满足。填方部分的局部路 段，如遇原地面的短缺口，可采用砌石护肩。如果 填方量较大，也可就近利用废石方，砌筑护坡或护 墙，石砌护坡和护墙相当于简易式挡土墙，承受一 定的侧向压力。有时填方部分需要设置路肩（或路 堤）式挡土墙，确保路基稳定，进一步压缩用地宽 度。如果填方部分悬空，而纵向又有适当的基岩时, 则可以沿路基纵向建成半山桥路基。 上述三类典型路基横断面形式，各具特点，分别 在一定条件下使用。
1.路堤边坡 1.路堤边坡 路堤边坡形式和坡率应根据填料的物理力学性 质、边坡高度和工程地质条件确定。当地质条件良 好，边坡高度不大于20m时，其边坡坡率不宜陡于 表3-9的规定值。
表3-9 路基边坡坡率 填料类别 细粒土 粗粒土 巨粒土 边坡坡率 上部高度（H≤8m） 1：1.5 1：1.5 1：1.3 下部高度（H≤12m） 1：1.75 1：1.75 1：1.5
第三章 一般路基设计
第一节 路基横断面的基本形式
一、一般路基设计概述 一般路基通常指在良好的地质与水文等条件下, 一般路基 填方高度和挖方深度不大的路基。 路基横断面形式的选定和各项附属设施的设计 路基横断面形式的选定 各项附属设施的设计 各项附属设施的设计, 同是路基设计的基本内容。
邓学钧《路基路面工程》(第3版)章节题库(一般路基设计)【圣才出品】
邓学钧《路基路面工程》（第3版）章节题库第三章一般路基设计一、名词解释路床答：路床是指根据路面结构层厚度及标高要求，在采取填方或挖方筑成的路基上整理成的路槽，路床供路面铺装，一般是指在路基顶面以下0.8m范围内的路基。
二、填空题1．路基横断面形式可分为______、______、______。
【答案】路堤；路堑；半填半挖（填挖结合）【解析】通常根据公路路线设计确定的路基高程与天然地面高程是不同的，路基设计高程低于天然地面高程时，需进行挖掘；路基设计高程高于天然地面高程时，需进行填筑。
由于填挖情况的不同。
路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合三种类型。
2．常见的路基横断面形成有______、______、______。
【答案】路堤；路堑；填挖结合路基（半填半挖路基）【解析】路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合三种类型。
路堤是指全部用岩土填筑而成的路基、路堑是指全部在天然地面开挖而成的路基，此两者是路基的基本类型。
当天然地面横坡大，且路基较宽，需要一侧开挖而另一侧填筑时，为填挖结合路基，也称为半填半挖路基，在丘陵或山区公路上，填挖结合是路基横断面的主要形式。
3．高出原地面由填方构式的路基称______，低于原地面由挖方构式的路基称______。
【答案】路堤；路堑【解析】通常根据公路路线设计确定的路基高程与天然地面高程是不同的，路基设计高程低于天然地面高程时，需进行挖掘；路基设计高程高于天然地面高程时，需进行填筑。
路堤是指全部用岩土填筑而成的路基、路堑是指全部在天然地面开挖而成的路基，此两者是路基的基本类型。
4．路基高度低于______的称矮路堤，高于______的称高路堤，介于两者的为______。
【答案】1.0～1.5m；18m；一般路堤【解析】按路堤的填土高度不同，划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。
填土高度小于1.0～1.5m者，属于矮路堤；填土高度大于18m（土质）或20m（石质）的路堤属于高路堤；填土高度在1.5～18m范围内的路堤为一般路堤。
路基路面工程题库分章节统计学生用
第一章总论1.1选择题1.公路工程是一种（）工程构造物。
A. 线型B.平面C.立体D.曲面2.道路工程使用年限较长，应具有（）的性能。
A.耐久性B.易用性C.易施工D.低造价3.粉性土毛细现象较强烈，易产生路面（）病害。
A.拥包B.车辙C.翻浆D.搓板4.路基内部的聚冰现象，在（）地区尤为严重。
A.季节性冰冻B.高海拔C.低温高寒D.干旱5.路面的各种类型中，不包括（）型路面。
A.柔性B.刚性C.半刚性D.弹性6.现代化公路运输，要求道路能在（）通行车辆。
A. 晴天B.阴天C.全天候D.雨天7.为保证路基路面的稳定，一般要求路基处于（）状态。
A.干燥或中湿B.中湿或潮湿C.潮湿或过湿D.过湿以上8.柔性路面刚度较小，在行车荷载作用下产生较大（）A.竖向弯沉B.水平剪力C.扭曲应力D.翘曲应力9.路基路面结构承载力包括（）两个方面。
A. 强度、刚度B.挠度、变形C.支承、扩散D.断裂、车辙10.粗粒土分为砾类土和（）两种。
A.砂类土B.粉类土C.黏性土D.盐渍土11.路面面层可用（）的材料铺筑。
A.坚硬耐磨B.柔软均匀C.保温透水D.松散轻质12.柔性路面是指用（）材料做面层的路面结构。
A.沥青类B.水泥类C.石灰类D.粉煤灰类13.保持路基的几何形状和物理力学性能，称为路基的（）A. 固定性B.稳定性C.刚性D.可用性14.关于黏性土说法正确的是（）A.透水性小B.无塑性C.级配适宜D.含大量粉土颗粒15.路面基层主要承受面层传递的（）荷载。
A.垂直B.水平C.剪切D.偏心16.刚性路面主要是指用（）做面层的路面结构。
碎石土D. 石灰土C. 水泥混凝土B. 沥青混凝土A.17.防水排水是确保路基路面（）的主要方面工作。
A. 稳定B.固定C.刚性D.柔性18.路面表面要求平整，但不宜（）A.粗糙B.密实C.光滑D.坚硬19.盐渍土属于（）A.特殊土B.黏性土C.砂性土D.粉性土20.当路基土处于（）状态时，相对稠度大于1。
路基路面工程知识点复习
路基路面工程知识点复习1、路基的概念路基是在天然地表面按照道路的设计线形和设计断面（几何尺寸）的要求，开挖或堆填而成的岩土结构物。
路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分；路基作为路面的支承结构物，与路面共同承担交通荷载的作用；路基必须具有足够的强度、稳固性和耐久性。
2、路面的概念路面是路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而的层状结构物。
路面一样由面层、基层、底基层、路基组成；路面应具有良好的稳固性和足够的强度、刚度，其表面还应满足平坦、抗滑和排水的要求；各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和应急停车带等均应铺筑路面。
面层:面层是直截了当同行车及大气接触的表面层次，它承担较大行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用；因受到降雨的浸蚀和气温变化的阻碍，同其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳固性与温度稳固性，且应耐磨、不透水；表面还应有良好的抗滑性与平坦度基层（基层的最下层为底基层）:要紧承担由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的垫层及土基，因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能力；基层受大气阻碍较面层小，但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿，故也应具有足够的水稳固性；为保证面层平坦，它还应具有较好的平坦度。
垫层:垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使面层与基层免受土基水温状况变化的不良阻碍或爱护土基处于稳固状态；同时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形，并可阻止路基土挤入基层。
按其作用可分为排水层、隔离层、防冻胀层等。
路基处于下列状况的路段应设置垫层：地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿状态的路段；排水不良的土质路堑；有裂隙水，泉眼水等水文不良情形的岩石挖方路段；季节性冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段；基层可能受污染的路段。
对路基路面整体性能要求：承载能力稳固性耐久性表面平坦度表面抗滑性能阻碍路基路面稳固性的因素：地理条件地质条件气候条件水文和水文地质条件土的类别由于湿度与温度变化对路基产生的共同阻碍称为路基水温状况。
路基整理
第一章 总 论路基（Subgrade ）——按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传来的行车荷载。
路床（Roadbed ）——指路面底面以下0.80m 范围内的路基部分。
在结构上分为上路床(0－0.30m)及下路床（0.30－0.80m ）两层。
路堤（Embankment ）——高于原地面的填方路基。
路堤在结构上分为上路堤和下路堤，上路堤是指路面底面以下0.80－1.50m 范围内的填方部分；下路堤是指上路堤以下的填方部分。
路堑（Cutting ）——低于原地面的挖方路基。
地基（土基）（Ground) ——支撑路基的天然岩土体。
一、路基土的工程分类 1.粒组划分 2.土分类 （1）d>0.074mm 按粒度成分分类 ** 砂 S 粘土C 粉土 M （2）粘性土按Ip 分类 粘土Ip>17 粉质粘土10<Ip ≤17 粘质粉土3<Ip ≤10 （3）细粒土按塑性图分类二、常见的路基用土的工程性质及其适用条件石质土由粒径大于2mm 的碎（砾）石，其含量由25％～50％及大于50％两部分组成。
土的力学强度与碎（砾）石的含量、密实度和充填物的性质有关。
碎（砾）石和砂的含量越高，石质土的空隙度越大，透水性强，压缩性低，内摩角大，强度高，是良好的筑路材料和地基基础。
一般基岩风化碎石和山坡堆积之石质土，含粉土、粘土较多，比较松散，遇水易造成边坡的坍塌。
砂土无塑性，但透水性良好，毛细水上升高度很小，具有较大的摩擦系数。
采用砂土修筑路基，强度高，水稳性好。
但砂土粘结性小，易于松散，车辆通过时容易产生较深车辙。
为克服此一缺点，可添入适当的粘性土，以改善路基质量。
粘性土透水性很差，粘聚力大，因而干时坚硬，不易挖掘。
它具有较大的可塑性、粘结性和膨胀性，毛细管现象也很显著，用来筑路比粉性土为好，但不如砂性土。
粘性土浸水后能比较长时间保持水分，因而承载力很小。
对于粘性土，如在适当含水量时加以充分压实，并有良好的排水设施，筑成的路基也较稳定。
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2.碎落台 berm at the foot of cutting slope
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、边沟或截水沟的外侧；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。
2.路基边坡的坍方 collapse of subgrade slope
1）溜方 soil sliding
2）崩落 soil falling
3）滑坍(即滑坡) slope slide/slip
3.路基沿山坡滑动——滑移 slipping along the ground surface
4.特殊地质条件下的病害 distress due to special geology situation
Subgrade
路肩 road shoulder 车道driving lane 中间带median 车道 strip 硬路肩hardened 车道 verge Soil verge
路缘带
路 缘 带
中 央 分 隔 带
路 缘 带
Marginal strip
Median divider
二、三、四级公路路基标准横断面 Standard subgrade cross section of second , third and fourth grade highway
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 Analysis of the collapse reason
1. 自然因素 Natural factors
(1) 内部因素 Internal factors：不良的岩土体条件
(2) 外部因素 External factors：不利的水温条件影响，不良 的地质条件（如岩层走向和倾向、断裂带等）。
1.路基的沉陷
路基沉陷 embankment settlement
路基沉缩 ~ shrinkage
地基沉陷 Ground settlement
若路堤填筑均匀，但是压实程度不足，产生均匀下沉，为路基沉陷； 若路堤密实程度不足，产生堤身不均匀下陷并且伴有收缩开裂，为路基沉缩； 若天然地基承载力不足，产生地基下沉，叫做沉落，一般发生在软弱地基上
（二）一般路堤设计时的最小填土高度除了满足有关路线的要 求外，应该满足使路基处于干燥或中湿状态的临界高度。
三、路基边坡slope of subgrade
（一）边坡形式patterns of s边坡
台阶形边坡
折线形边坡
（二）路堤边坡坡度grade of embankment slope
第三章 一般路基设计 Design of Ordinary Subgrade
一般路基 ordinary subgrade：在正常的地 质和水文条件下，填方边坡高度或挖方边坡 高度不大，边坡坡率可由经验确定的路基。
第一节 路基常见病害和设计的一般要求 一、路基常见病害 Common failure mode of subgrade
2. 人为因素： Human factors
不良的设计、不合理的或不合格的施工、养护维修不及时
第二节 路基设计的基本要素 Basic contents of subgrade design
截水沟 cut off trench 坡顶 slope top 边坡平台 plain stage of slope 中央分隔带 median divider/strip 填挖交界 挖方边坡 边坡排水设施 Drainage facilities 坡脚 边沟side ditch 地下排水设施 underground drainage 路堤 embankment 原地面线 Ground line
坡顶 top of slope 填方边坡slope of fill
坡脚toe of slope
路基基本构成示意图
一、路基宽度width of subgrade
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。
高速公路、一级公路路基标准横断面 Standard subgrade cross section of expressway and first grade highway
1）边坡高度不大于20m时，边坡坡率不宜大于下表规定
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。
第三节 路基附属设施 accessory structures of subgrade
一、取土坑和弃土堆
二、护坡道和碎落台 1.护坡道 berm 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
路
路肩
基
路肩
车道
土路肩
硬路肩
车道
车道
二级公路加宽硬路肩时
三、四级公路一般情况
二、路基高度 height of embankment
中心高度central height：路基中心线处的设计标高与原地面标高之差 边坡高度height of slope：填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差
（一）路基高度由路线纵坡设计确定。
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。
（二）路堑边坡坡度 grade of cutting slope
1.土质路堑 soil cutting
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调查和力学分析确定。