第二章_一般路基设计
第二章 一般路基设计
路基工程（第一分篇） Nhomakorabea 一般路基设计
教学要求
1.解释一般路基与特殊路基的区别； 2.描述路基三种典型横断面形式，路堤、路堑各自
常用的横断面形式，进行填挖结合的综合运用；
3.描述路基常用的各种附属设施，运用一般路基几 何尺寸（包括路基宽度、路基高度、边坡坡度）； 4.描述土质、石质路堤、路堑边坡值采用的区别。
图2-1-2-4 半填半挖路基 a）一般半填半挖路基；b）护肩路基；c）砌石路基； d）挡土墙路基；e）矮墙路基
路基边坡坡度：
用边坡高度H与边坡宽度
之比值表示，并取H＝1
。
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第二节 路基附属设施及功能
一、取土坑与弃土堆
路基土石方的挖填平衡，是公路路线设计的基本原 则，路基土石方的借弃，首先要合理选择地点，即确定 取土坑或弃土堆的位置。
路基设计标高与地面标高之差。 路基的填挖高度，应在路线设计时，综合考虑路线 纵坡要求、路基稳定性和工程经济等因素确定。
三、路基边坡坡度
路基边坡坡度：边坡高度与边坡宽度之比值。
边坡坡度大小：边坡土质、岩石性质、水文地质条件。 1.路堤边坡： 一般路堤：按规范选用。 高路堤：单独设计。
图2-1-2-5路旁取土坑 1路堤；2取土坑
图2-1-2-6路旁弃土堆 1弃土堆；2三角土块；3路堑
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二、护坡道与碎落台
护坡道是保护路基边坡稳定性的措施之一。设置的 目的是加宽边坡横向距离，减少边坡平均坡度,如图21-2-7所示。 碎落台设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处,如图21-2-7所示。
(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；
路基与路面
地质/水文/气候变化性 天然土石材料敏感性——路基强度降低
——水温稳定
四、路基用土
1、路基用土分类体系：
• 粒组划分—巨粒、粗粒、细粒 • 土的成分（粒组）、级配、液限代号 • 分类体系——总/巨粒土/粗粒土/细粒土/特殊土 • 土名表示法
土工织物
三、 挡土墙设计
1、用途 2、构造（图） 3、分类、特点、适用性 4、组成部分 5、挡土墙的力系 6、挡土墙稳定性分析
1、用途
公路、铁路、水利等土建工程 1、降低挖方边坡，减少挖方量，防山体失
1、水文计算——根据流域状况确定设计流量 • （交研院）Q设 = ψ(h-Z)1.5F0.8βγδ • ∑F，∑Q的确定 2、水力计算——根据流量和水流特征确定沟渠断面 • 计算流程图
第四章 路基稳定性设计
一、 路基边坡稳定性设计 二、 路基防护与加固 三、 挡土墙设计
一 路基边坡稳定性设计
1、直线破裂面法
路面 路基 天然地基
组图：在施和完成的道路路基
组图：在施和完成的道路路基
组图：在施和完成的道路路基
组图：在施和完成的道路路基
组图：在施和完成的道路路基
组图：在施和完成的道路路基
组图：在施和完成的道路路基
组图：在施和完成的道路路基
组图：在施和完成的道路路基
二、路基的破坏
1．现象 ▪ 路基本体强度丧失引起： 路基沉陷——堤身下陷、地基下沉 ▪ 路基水温稳定性丧失引起：冻胀/翻浆 ▪ 路基边坡的坍方：
（1）适用性——砂/砂性土/碎石土 （2）均质土体稳定性分析 ▪ 力平衡图 ▪ 力平衡分析——滑动力/抗滑力 ▪ 稳定系数——公式/标准K=1.25-1.5（原因） ▪ K——ω曲线及应用 ▪ 成层土体稳定性分析：按层分条/力的叠加
路基工程复习资料
第一章：路基：是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，承受由路面传递下来的行车荷载。
路基设计的一般要求：（1）具有足够的整体稳定性（2）具有足够的强度（3）具有足够的水温稳定性路基工作区：附加应力（车轮荷载在土基中产生的应力）随深度增加而减小，自重应力随深度增加而增加。
随深度在增加就会急剧减小。
当～时，即在某一深度处，附加应力（车轮荷载在土基中产生的应力）为土基自重应力的0.1～0.2倍，如果再从该深度处以下，那么附加应力会更小，可以忽略不计。
那么此时，就称为路基工程区，也就是说把车辆荷载在土基中产生应力作用的这一深度叫路基工作区。
当路堤填筑高度时，车辆荷载作用深度位于填筑高度内，路堤应按规定要求分层填筑与压实，内尤其应注意填筑质量；对于的矮路堤，此时不但要对填土充分压实，而且要保证工作区内原地面以下土层具有足够的强度和稳定性。
路基路面的设计指标是：回弹模量E0。
路基强度指标：回弹模量E0、土基反应模量K0、CBR。
回弹模量的测试方法有：现场（野外）测试、室内测试、查表法。
原理：在最不利季节通过承载板对土基逐渐加载、卸载的方法，测出每级荷载下相应的土基回弹变形值0-0.5mm范围，路基软弱时测至1mm，经过计算求得土基回弹模量，作为路面设计参数使用。
CBR：是美国加利福利亚州提出的一种评定土基及路面材料承载能力的指标，采用高质量标准碎石为标准，用对应于某一贯入度的土基单位压力P与相应贯入度的标准压力的比值表示CBR值。
CBR试验有三个要点：（1）对象主要是粘性材料；（2）水浸泡试验是基本条件；（3）材料的颗粒尺寸必须加以限定。
为了模拟材料在使用过程中的最不利状态，加载前饱水四昼夜。
在浸水过程中和贯入试验时，在试件顶面施加荷载板，以模拟路面结构对土基的附加应力。
其重量应根据预计的路面结构重量来确定，但不得小于45.3N。
试件浸水至少淹没顶部2.54cm。
影响路基稳定性因素：1.地理条件：地形、地貌。
路基工程题库及答案
绪论一、?填空1、?路基工程包括：路基本体工程、路基排水工程、路基防护和加固建筑物以及由于修筑路基而必须的改河、改沟工程等。
2、?路基设计分为一般设计和个别设计。
二、?名词解释：1、一般设计：指在一般的工程地质，水文地质条件下，边坡高度不超过《规范》中所规定的边坡表的范围，可采用一般的施工方法施工的路基。
?2、个别设计：是指在特殊条件下的路基过程设计，包括工程地质及水文地质条件复杂或路基边坡高度超过规定的路基，修筑在陡坡上的路提，在滑坡地段、崩塌地段、岩堆地段、泥石流地区、河滩及滨河地段、软土和泥沼地区等特殊条件下的路基，有关路基的防护加固及改移河道工程，采用大爆破及水力冲填施工方法的路基。
三、?简答题1、?路基工程的特点是什么？答：路基工程有以下特点：1、路基建筑在岩土地基上，并以岩土为建筑材料；2、路基完全暴露在大自然中；3、路基同时受静载荷和动载荷的作用。
第一章? 路基构造及一般路基设计一、?填空1、?路基的横断面形式有路堤、路堑、半路堤、半路堑。
2、?铁路路基由路基本体和路基设备两部分组成。
3、?路基本体由路基顶面、路肩、基床、边坡、基底几部分组成。
4、?路基设备包括排水设备、防护和加固设备。
5、?路基的排水设备分地面排水设备和地下排水设备。
6、?路基常用的防护设备是坡面防护和冲刷防护。
7、?排水沟尺寸，一般底宽为0.4m，深为0.6m。
8、?路基面是否需要设置路拱，应根据基床填料的渗水性及水稳性而定不易渗水的填料必须设置路拱。
9、?路拱的形状为三角形，由路基中心线向两侧设计4%的人字形排水坡。
10、选择路拱横坡面坡度，应充分考虑有利于行车平稳和有利于横向排水两方面的要求。
11、路肩宽度：路堤不应小于0.8m路堑不应小于0.6m.12、公路路基宽度为车道宽度与路肩宽度之和。
13、公路路基宽度根据设计通过能力及交通量大小而定。
14、在铁路线路工程中，路基面的高程由线路纵断面设计确定，并以路肩高程表示。
第2章 路基土的特性及设计参数
2.1 路基土的分类及工程特性
2.1.1 路基土的分类 (1) 巨粒土
巨粒组（粒径大于60mm ）质量少于或等于总质量15%的 土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名。
2.1 路基土的分类及工程特性
10 0
累积曲线
d60
d30
d10
粒径(mm)
2.1 路基土的分类及工程特性
2.1.1 路基土的分类
土的塑性指标
液限
土从流动状态转变为可塑状态的界限 含水率，用WL表示。
塑限
土由可塑状态转变为半固体状态的界 限含水率，WP表示。
塑性 指数
液限与塑限的差值，IP=WL -WP
液性指数：
IL
W WP WL WP
2.3 路基水温状况及干湿类型
2.3.3 路基土的基质吸力与饱和度
《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）: 路基存在四种干湿状态：干燥、中湿、潮湿、过湿。
路基干湿类型的划分指标：
平均稠度：
c
L L P
缺点： 对于塑性指数为零或接近于零的土组，土的平均稠
度不能全面反应路基的工作状态。
图1土基中沿深度的应力分布
令 则 土基自重引起的压应力： 土基中任一点受到的竖向压应力：
2.2 路基的力学强度特性
2.2.2 路基工作区 在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力与
路基土自重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Za范围内的路基称为路基工作区。
该深度Za随车辆荷载增大而增大，随路面的强度和厚 度的增加而减小。
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一般路基详细设计图
第二部分-路基设计
第二章路基设计2.1路基设计2.1.1 路基横断面布置由横断面设计（查《公路工程技术标准》（JTGB01—2003））部分可知，路基宽度为7m，其中路面跨度为6.00m，土路肩宽度为0.5×2=1.0m。
；路面横坡为1.5%，土路肩横坡为2.5%.图2-1 路基横断面图2.1.2 路基最小填土高度拟建道路为四级公路，双向两车道，设计车速20km/h。
根据《公路路基设计规范》JT GD 30-2004,路基宽查表，选用一般值7m。
为整体断面形式，车道宽3m，土路肩为0.5m。
其标准横断面形式见设计图纸。
该工程位于平原微丘区地下水位于路面下，临界高度Ho>H，路基保持干燥状态，查路堤边坡坡度表，取边坡坡度1：1.5.直线形边坡。
路堤填料与压实标准：路基压实采用重型压实标准，压实度应符合《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）表4.0.4的要求.表2-1 路床土最小强度和压实标准表2-2 路堤土最小强度和压实标准2.1.3 路基处理(1) 一般路基处理原则：路基河塘地段，先围堰清淤、排水，然后将原地面开挖成台阶状，并回填灰土至原水面，路基底部采用石灰土处理，路床顶面以下0-80cm采用石灰土处理；路基高度≤2.0m路段，清除耕植后，将原地面挖至25cm深压实后才可填筑，路床顶面以下均采用掺石灰土处理；路基高度>2.0m 的路段，路床顶面以下0-60cm采用石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,又施工建立根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。
(2) 路床处理（（JTJ013—95）《公路路基设计规范》）①路床土质应均匀、密实、强度高，上路床压实度达不到要求时，必须采取晾晒，掺石灰等技术措施。
路床顶面横坡应与路拱坡度一致。
②挖方地段的路床为岩石或土基良好时，可直接利用作为路床，并应整平，碾压密实。
地质条件不良或土质松散，渗水，湿软，强度低时，应采取防水，排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施，处理深度可视具体情况确定。
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2.路基设计标高
（l）新建公路的路基设计标高：高速公路和一级公 路宜采用中央分隔带的外侧边缘标高；二级公路、三级公 路、四级公路宜采用路基边缘标高，在设置超高、加宽路 段为未设超高、加宽前该处边缘标高。
（2）改建公路的路基设计标高：宜按新建公路的规定 执行，也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中 线标高。
b) 路堤(1:m)
（二）路堤边坡
1.土质路堤边坡
2.石质路堤边坡
(三）路堑边坡
1.土质路堑边坡
2.岩石路堑边坡
第四节
一.取土坑与弃土堆 二.护坡道与碎落台 三.堆料坪与错车道
路基附属设施
取土坑
弃土堆Βιβλιοθήκη 错车道错车道施工护坡道与碎落台
第二章 一般路基设计
第一节 路基设计的一般要求 第二节 路基横断面设计 第三节 路基设计的基本要素 第四节 路基附属设施
本章学习要点：
路基设计的一般要求，路基横断面的形式，设计的 基本要数与设计要点，路基附属设施。
几个基本概念 一般路基:指在良好的地质与水文等条件下，未 超过设计规范中规定的数值，填方高度和挖方深 度不大的路基。 特殊路基:对于超过规范规定的高填、深挖路基， 以及地质和水文等条件不良的路基。 高边坡路堤（高路堤）:对边坡高度超过20m的路 堤。
（2）改建公路的路基设计标高：宜按新建公路的规定 执行，也可视具体情况而采用中央分隔带中线或行车道中 线标高。
3.路基高度与边坡高度的区别
三.路基边坡坡度 （一）路基边坡坡度的表示
用边坡高度与边坡宽度之比H:b的形式表示， 并取H=1计算为1:m（路堤）或1:n（路堑）的形式 表示边坡坡率。
a) 路堑（1：n)
路基宽度 路肩 车道 中间带 车道 车道 硬路肩 土路肩
中 央 路 路 分 缘 缘 隔 带 带 带 高速公路、一级公路路基标准横断面
路基宽度 路肩 车道
路肩
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、三、四级公路路基标准横断面
二.路基高度
1.路基高度
路基设计标高和中桩地面标高的差值。路堤为填筑高 度，路堑为开挖深度。
第二节
一.路堤
路基横断面设计
二.路堑
全挖路堑
台口式路堑
半山洞路堑
三.填挖结合路基
半山桥路基
四.不填不挖路基
第三节
一.路基宽度
路基设计的基本要素
路基宽度是指在一个横断面上两路肩外缘之 间的宽度。 路基宽度一般为车道宽度与路肩宽度之和， 但因技术等级及具体要求不同，除上述宽度外， 当设有中间带、加（减）速车道、爬坡车道、错 车道、慢行道或路用设施（如护栏、照明、绿化） 等可能占用的宽度时应计入这些宽度。
H H
H
挖方高边坡（深路堑）:土质挖方边坡高度超过 20m、岩质挖方边坡高度超过30m。 陡坡路堤：地面斜坡陡于1：2.5的路堤。 浸水路堤：受到季节性或长期浸水的沿河路堤、 河滩路堤、桥头引道等路堤。
H H
H
第一节
路基设计的一般要求
路基设计的内容： 1.路基主体工程 2.路基排水 3.路基防护与加固 4.路基工程的附属设施
二.路基高度
1.路基高度——是路基设计高程（标高）和中桩地面高程（标高） 的差值。路堤为填筑高度，路堑为开挖深度。 设计标高
H
H
地面高程
H
路堤
地面高程
H H
设计标高
H
路堑
2.路基设计标高
（l）新建公路的路基设计标高：高速公路和一级公 路宜采用中央分隔带的外侧边缘标高；二级公路、三级公 路、四级公路宜采用路基边缘标高，在设置超高、加宽路 段为设超高、加宽前该处边缘标高。