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第8章路基设计基本知识
【教学基本要求】
通过本章内容的学****了解一般路基宽度、高度与边坡的设计方法、路基防护与加固支挡的类型和作用,理解道路地上地下各类排水设施的作用与构造、重力式挡土墙的构造、布置、稳定性验算的方法、内容、步骤及增强挡土墙稳定性的技术措施,掌握城市道路锯齿形街沟的计算方法
【学****重点】
、作用与构造

、横断面、平面布置要求
、内容及步骤

【内容提要和学****指导】
一般路基设计内容与方法
一般路基是指在良好的地质与水文等条件下,填方高度和挖方深度不大的路基。通常一般路基可以结合当地的地形、地质情况,直接选用典型横断面作各横断面设计图,不必进行个别验算。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称为特殊路基。为了确保路基具有足够的强度与稳定性,特殊路基需要进行个别设计和验算。
一般路基的设计内容包括选择路基横断面形式,确定路基宽度与路基高度;选择路堤填料与压实标准;确定边坡形状与边坡坡率;路基排水设计;防护与加固设计;附属设施设计。本节仅介绍有关一般路基几何尺寸设计的内容。

路基宽度为行车道与路肩宽度之和,当设有中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带时,均应包括这些部分的宽度。各级公路的路基宽度按《标准》的规定进行设计。
2. 路基高度
路基高度表示的是路堤的填筑高度或路堑的开挖深度。路基高度是指路基中心处设计标高与原地面标高之差。由于原地面沿横断面方向往往是倾斜的,因此在路基宽度范围内,两侧的高差常有差别。路基两侧的边坡高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路肩边缘的相对高差。所以路基高度(亦称中心高度)与边坡高度是有区别的。
路基的填挖高度,是在路线纵断面设计时,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的。从路基的强度和稳定性要求出发,路基上部土层应处于干燥或中湿状态,路基高度应根据临界高度,并结合道路沿线具体条件和排水及防护措施,确定路堤的最小填土高度。
当路基高度低于按地下水位或地表长期积水位计算的临界高度时,可视为矮路堤。矮路堤的行车荷载应力作用区范围内,往往同时经受着地面或地下水的不良影响。为了增强路基路面的综合强度与稳定性,需要另行采用加强路面结构或增设地下排水设施。究竟如何合理确定路基的高度,需要进行综合比较后方可择优取用。沿河及受水浸淹的路基,其高度应根据技术标准所规定的设计洪水频率,求得设计水位,。如果河道因设置路堤而压缩过水面积,致使上游有壅水,或河面宽阔而有风浪,就应增加壅水高度和波浪侵袭高度。所以沿河浸水路堤的高度,应高出上述各值之和,以保证路基不致被淹没,并据此进行路基的防护与加固。

路基边坡坡度的正确确定对路基稳定是十分重要的。路基边坡坡度的大小,取决于边坡的土质、岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。在陡坡或填挖较大的路段,边坡稳定不仅影响到土石方工程量和施工的难易,而且是路基整体稳定性的关键。因此,确定边坡坡度对于路基的稳定性和工程的经济合理性至关重要。一般路基的边坡坡度可根据多年实践经验和设计规范推荐的数值采用。
(1) 路基边坡坡度的表示方法
路基边坡坡度可用边坡高度H与边坡宽度b之比来表示。H:b=:=1:(路堑边坡)或H:b=:=1:(路堤边坡),通常用1:n(路堑)或1:m(路堤)来表示其边坡率。
1) 路堤边坡坡率
当地质情况良好,边坡高度不大于20m时,其边坡坡率不宜陡于表1所列数值并结合工程实践经验采用。
路堤边坡坡率表1
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:
粗粒土
1:
1:
巨粒土
1:
1:
当道路沿线有大量天然石料或路堑开挖的废石方时,可以填筑路堤,填石路堤应由不宜风化的片、块石砌筑,内、外坡度(率)不易陡于表2所列数值。
砌石边坡坡率表2
序号
砌石高度m
内坡坡率
外坡坡率
1
≤5m
1:
1:
2
≤10m
1:
1:
3
≤15m
1:
1:
2) 路堑边坡坡率
路堑边坡坡率,应根据当地气候条件、土石种类及其结构、边坡高度、施工方法、地面和地下水的影响因素等确定。当路堑边坡不大于20m时,边坡率可根据边坡高度、土的密实程度、土的类别等因素,参照表3规定并结合工程实践经验选用。
路堑边坡坡率表3