一、路基特點(diǎn)
路基:在天然地表面按道路的設(shè)計(jì)線形(位置)和設(shè)計(jì)橫斷面(幾何尺寸)的要求開(kāi)挖或堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。
路基作用:
為路面結(jié)構(gòu)提供足夠?qū)挾鹊钠巾樆?，它是路面的基礎(chǔ)，是公路的承重主題。
特點(diǎn):工程數(shù)量大、耗費(fèi)勞力多、涉及面廣、投資高。
二、路基設(shè)計(jì)一般要求
足夠的整體穩(wěn)定性、足夠的強(qiáng)度、足夠的水溫穩(wěn)定性
三、 路基設(shè)計(jì)與施工內(nèi)容
1、設(shè)計(jì)2、施工
路基設(shè)計(jì)任務(wù)
根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，并依據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，確定合理路基形式、斷面尺寸、排水設(shè)計(jì)、坡面防護(hù)以及相應(yīng)的附屬設(shè)施。
路基設(shè)計(jì)一般規(guī)定
1、 應(yīng)根據(jù)公路功能、等級(jí)交通量結(jié)合沿線地形、地質(zhì)及路用材料等自然條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證其具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性，路面應(yīng)平整抗滑。
2、 路基設(shè)計(jì)應(yīng)重視排水設(shè)計(jì)與防護(hù)設(shè)施的設(shè)計(jì)。
3、 路基斷面形式應(yīng)與農(nóng)田水利相結(jié)合、與沿線自然環(huán)境相協(xié)調(diào)，避免深挖和高填。
4、應(yīng)與線路設(shè)計(jì)相配合，通過(guò)特殊地質(zhì)與水文條件的路段，應(yīng)查明情況，綜合治理。
土基的受力與強(qiáng)度
二、土基的強(qiáng)度指標(biāo)
1、土基的應(yīng)力應(yīng)變特征
2、表征土的強(qiáng)度指標(biāo)
土基回彈模量
地基反應(yīng)模量
加州承載比
路基的破壞形式及原因分析
一、路基的主要病害
路基常見(jiàn)的路基病害現(xiàn)象如下:
1.路堤沉陷
2. 邊坡溜方、滑坡及風(fēng)蝕
3. 路堤沿地基滑動(dòng)
4. 路基凍脹與翻漿
5. 路堤坍散
6. 邊坡崩塌和碎落
7.其他類型破壞
沉陷:
塌方路基下沉導(dǎo)致斷面尺寸改變的病害現(xiàn)象稱為路堤沉陷。沉陷是不均勻的，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞局部路段造成交通中斷。它有路堤本身的下陷和地基的沉陷兩種。
其他類型破壞:
如巨型滑坡、泥石流、地震、特大暴雨等，都可以導(dǎo)致路基的大規(guī)模毀壞。在公路勘測(cè)中，要求盡可能避開(kāi)這些地區(qū)或采取相應(yīng)的技術(shù)措施，保證公路的正常使用。
主要原因歸納起來(lái)有如下幾種:
(1)不良地質(zhì)地貌條件:
路基病害多出現(xiàn)在土質(zhì)較差、巖性松軟、風(fēng)化嚴(yán)重以及地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜等不利的路段。
(2)不良水文及水文地質(zhì)條件:
水分的浸入土體會(huì)增加自重，強(qiáng)度下降;水分滲入巖石節(jié)理會(huì)帶走或軟化其中的填充的次生礦物，削弱巖塊間連接;水流沖刷坡腳，使坡體失去支撐。地下水的活動(dòng)會(huì)降低坡體的穩(wěn)定性，土的濕度增加還會(huì)降低路基土的強(qiáng)度。
(3)氣候地震等因素:氣溫、風(fēng)雪、暴雨、地震等都可能引起路基病害的發(fā)生。低溫會(huì)使路基產(chǎn)生凍害，雨雪易會(huì)引發(fā)滑坡、泥石流，地震會(huì)使巖體結(jié)構(gòu)松散破碎，土層液化等。
(4)設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)等原因:
路基橫斷面尺寸不合理，施工方法不當(dāng)、路基壓實(shí)欠佳、排水不暢、防護(hù)及加固措施不妥，養(yǎng)護(hù)不到位不及時(shí)等都會(huì)產(chǎn)生或加劇病害。
公路自然區(qū)劃與路基干濕類型
一、區(qū)劃原則及分區(qū):
1.道路工程特征相似原則
2.地表氣候區(qū)劃差異性原則
3.自然氣候因素既有綜合又有主導(dǎo)作用的原則
分三級(jí)區(qū)劃
1. 一級(jí)區(qū)劃
2. 二級(jí)區(qū)劃
3. 三級(jí)區(qū)劃
二、路基干濕類型劃分
(1) h1相對(duì)應(yīng)于wc1，為干燥和中濕狀態(tài)的分界標(biāo)準(zhǔn);
(2) h2相對(duì)應(yīng)于wc2，為中濕與潮濕狀態(tài)的分界標(biāo)準(zhǔn);
(3) h3相對(duì)應(yīng)于wc3，為潮濕和過(guò)濕狀態(tài)的分界標(biāo)準(zhǔn)。
三、路基水溫狀況及對(duì)路基穩(wěn)定性影響
四、保證路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的措施
路基土的分類與工程性質(zhì)
一、路基土的分類
一般路基設(shè)計(jì)
一、典型橫斷面 與構(gòu)造
1、路基典型橫斷面
路堤:指用巖土填筑而成的結(jié)構(gòu)物
路塹:指全部在原地面開(kāi)挖而成的結(jié)構(gòu)物
挖填結(jié)合路基:指原地面橫坡度較大，且路基較寬，往往需要一側(cè)開(kāi)挖，一側(cè)填筑而成的結(jié)構(gòu)物。較多適用于山區(qū)、丘陵區(qū)。
一般路堤
a、護(hù)坡道寬度:當(dāng)路基邊緣與路側(cè)取土坑高差h大于2m，b=1m;h大于6m，b=2m。
b、取土坑放置應(yīng)盡量少占耕地，當(dāng)路基填土高度不大時(shí)，可只設(shè)邊溝，不設(shè)取土坑。
c、路堤邊坡應(yīng)根據(jù)填料種類，路堤高度來(lái)綜合確定。
d、護(hù)坡道作用:保護(hù)填方坡腳不受流水侵害，使填方邊坡穩(wěn)定
沿河路堤
a、路堤高度應(yīng)高出設(shè)計(jì)洪水位0.5m(無(wú)波)，設(shè)計(jì)洪水位+澭水高度+浪高+0.5m。
b、常水位以下路堤邊坡不得陡于1:2
c、路基邊坡加固類型，應(yīng)根據(jù)河流沖刷情況來(lái)確定。
2、路基的基本構(gòu)造
(1)路基寬度
(2)路基高度
(3)路基邊坡坡度
3、彎道橫斷面的超高與加寬
(1)超高及超高緩和段
(2)加寬及加寬緩和段
4、路基橫斷面設(shè)計(jì)
5、土石方調(diào)配與計(jì)算
6.、路基附屬設(shè)施
(1)取土坑
當(dāng)h≥2m，b=1m;當(dāng)h≥6m，b=2m
位置:數(shù)量、土質(zhì)、運(yùn)輸條件、自然環(huán)境有關(guān)。
平坦區(qū):設(shè)在路堤兩側(cè)(取土量較小時(shí))
河水淹沒(méi)橋頭引道近旁，不允許設(shè)置取土坑。
當(dāng)?shù)孛嫫露容^陡時(shí)，取土坑宜設(shè)在路堤上側(cè)。
(2)棄土坑
d≥3.0m
dmax=h+5.0m
原則:①填補(bǔ)地面坑洞、田洼地
②盡量占荒地
1、一般做成梯形斷面，邊坡不宜陡于1:1.5，高度不宜超過(guò)3m。
2、當(dāng)原地面坦于1:50，路旁兩側(cè)均可設(shè)棄土堆
3、當(dāng)坡度較陡時(shí)，宜將棄土堆設(shè)在下側(cè)。
4、對(duì)于沿河路堤廢方，檢查是否壓縮河道。
(3)護(hù)坡道
目的:加寬邊坡橫距，減少邊坡平均坡度。
(4)碎落臺(tái)
碎落臺(tái)設(shè)于土質(zhì)或石質(zhì)土的挖方邊坡坡腳處，主要供零星土石碎塊下落時(shí)臨時(shí)堆積，以保護(hù)邊溝不致阻塞，亦有護(hù)坡道的作用。
(5)堆料坪和錯(cuò)車道
路面養(yǎng)護(hù)用礦質(zhì)材料，可就近選擇路旁合適地點(diǎn)堆置備用。亦可在路肩外緣設(shè)堆料坪，其面積可結(jié)合地形與材料數(shù)量而定，高級(jí)路面或采用機(jī)械化養(yǎng)路的路段，可以不設(shè)，或另設(shè)集中備用料場(chǎng)，以維護(hù)公路外形的視覺(jué)平順和景觀優(yōu)美。
單車道公路，由于雙向行車會(huì)車和相互避讓的需要，通常應(yīng)每隔200~500m設(shè)置錯(cuò)車道一處。
二、路基邊坡防護(hù)與加固設(shè)計(jì)
1、防護(hù)與加固的要求和分類
2、坡面防護(hù)
3、沖刷防護(hù)
邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
一、概述
1、影響穩(wěn)定性的因素
2、邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)方法
3、穩(wěn)定性驗(yàn)算參數(shù)
土的計(jì)算參數(shù)、邊坡取值
4、汽車荷載當(dāng)量計(jì)算
二、直線法
1、均質(zhì)沙礫類路堤邊坡
2、均質(zhì)沙礫類路塹邊坡
k=f/t=(gcosωtgφ +cl)/gsinω
由: dk/dω=0
ctgω0= ctgθ+[2c/γh/(tgφ+2c/γh)]1/2cscθ
三、圓弧法
(1)通過(guò)坡腳任意選定一個(gè)可能的圓弧滑
(2)滑動(dòng)面，取路線縱向?yàn)閱挝婚L(zhǎng)度1m，將滑動(dòng)土體分成若干寬度相等的土條;
(3)計(jì)算每個(gè)土條土體的重量，并將它引到圓弧線上，進(jìn)行分解;
(4)求穩(wěn)定系數(shù) k=mr/ms
(5)求kmin≧1.25
四、折線法
五、浸水路堤穩(wěn)定性分析
擋墻設(shè)計(jì)
一、擋土墻的類型及使用條件
1、擋土墻的用途
2、擋土墻類型
3、擋土墻的特點(diǎn)及使用條件
二、擋土墻的構(gòu)造
墻身、基礎(chǔ)、排水設(shè)施、沉降縫、伸縮縫
三、擋土墻土壓力
1、力系
2、庫(kù)倫土壓力計(jì)算
3、折線墻背土壓力計(jì)算
4、車輛荷載的換算
四、擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算
1、破壞形式
2、穩(wěn)定性驗(yàn)算
3、增加擋土墻穩(wěn)定性措施
五、浸水擋土墻設(shè)計(jì)
土壓力計(jì)算、水壓力計(jì)算、穩(wěn)定性驗(yàn)算