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1、工学道路路基工程课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望目录第一节第一节 概述概述第二节第二节 一般路基设计一般路基设计第三节第三节 路基稳定性分析路基稳定性分析第四节第四节 路基防护与加固路基防护与加固第五节第五节 公路排水公路排水第六节第六节 挡土墙挡土墙第七节第七节 路基施工路基施工第一节第一节 概述概述4.1.1 4.1.1 4.1.1 4.1.1 路基工程特点与内容路基工程特点与内容路基工程特点与内容路基工程特点与内容 (1)(1)(1)(1
2、)路基理论路基理论路基理论路基理论 路基是道路工程的基础，是按照路线位置和一路基是道路工程的基础，是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，主要是承受由路定技术要求修筑的带状构造物，主要是承受由路面传来的荷载。面传来的荷载。(2)(2)(2)(2)路基工程的特点路基工程的特点路基工程的特点路基工程的特点 1 1 结构简单；结构简单；2 2 受自然因素影响很大；受自然因素影响很大；3 3 有大量土石方工程；有大量土石方工程；4 4 对自然环境也会造成一定的影响；对自然环境也会造成一定的影响；(3)(3)路基设计的内容路基设计的内容路基设计的内容路基设计的内容 1 1、选择合理的路基断面形式；
3、选择合理的路基断面形式；2 2、选择路基填料与压实标准；、选择路基填料与压实标准；3 3、确定边坡形状和坡率；、确定边坡形状和坡率；4 4、路基排水系统设计和排水构造物设计；路基排水系统设计和排水构造物设计；5 5、防护加固工程设计。、防护加固工程设计。4.1.2 4.1.2 对路基的基本要求对路基的基本要求对路基的基本要求对路基的基本要求（1 1）为保证公路的使用品质，对路基的基本要求）为保证公路的使用品质，对路基的基本要求）为保证公路的使用品质，对路基的基本要求）为保证公路的使用品质，对路基的基本要求有如下四个方面有如下四个方面有如下四个方面有如下四个方面 1 1、要有足够的稳定性；、要有
4、足够的稳定性；2 2、要有足够的强度；、要有足够的强度；3 3、要有足够的刚度；、要有足够的刚度；4 4、要有足够的耐久性。、要有足够的耐久性。（2 2）路基常见病害）路基常见病害）路基常见病害）路基常见病害 1 1、路堤沉陷、路堤沉陷 2 2、路基边坡坍方、路基边坡坍方 剥落剥落 碎落碎落 滑坡滑坡 崩塌崩塌 3 3、路基翻浆、路基翻浆 4 4、路基沿山坡滑动、路基沿山坡滑动（3）路基产生病害的原因）路基产生病害的原因 1、不良工程地质和水文地质条件；2、不良水文、气候因素；3、设计不合理；4、施工不按操作规程和设计要求进行。4.1.3 路基的断面形式路基的断面形式 1、路基的基本断面形式：
5、路堤 路堑 半填半挖 2、路基横断面、路基横断面公路路基设计规范（公路路基设计规范（JTJ013-95JTJ013-95）一般路堤一般路堤 护坡道：一般公路护坡道：一般公路1 12m,2m,高速公路高速公路3m.3m.河路堤河路堤 路基必须保持一定的高度。有防护工程路基必须保持一定的高度。有防护工程。半填半挖路基 当自然横坡陡于当自然横坡陡于1:51:5时，路堤基地应挖成台阶，时，路堤基地应挖成台阶，宽宽1m1m，且有，且有2-40%2-40%向内倾斜的坡度。挖方边向内倾斜的坡度。挖方边坡上方坡上方5m5m以外设截水沟。以外设截水沟。矮墙路基 用于土质松散处。矮墙用浆砌或干砌片石，用于土质松散
6、处。矮墙用浆砌或干砌片石，高度不宜超过高度不宜超过2m2m，顶宽，顶宽0.5m-0.8m0.5m-0.8m，墙内坡竖，墙内坡竖直，外坡为直，外坡为1:0.2-1:0.51:0.2-1:0.5填方矮填方矮 墙用浆砌片石，高不宜超过墙用浆砌片石，高不宜超过1.5m1.5m软土地或冰冻软土地或冰冻严重地段不宜采用。严重地段不宜采用。护肩路基护肩路基用于坚硬岩石陡坡地段。用于坚硬岩石陡坡地段。填方不大，不宜填筑时。填方不大，不宜填筑时。砌石路基砌石路基 用于坚硬岩石地段，用于坚硬岩石地段，填方较大不宜填方较大不宜 建筑时采用。建筑时采用。土墙路基脚路基当山坡上的填路基当山坡上的填路基有斜坡下滑的倾向有
7、斜坡下滑的倾向时采用。时采用。挖方路基4.1.4 4.1.4 路基的干湿类型路基的干湿类型路基的干湿类型路基的干湿类型 1 1、湿度来源、湿度来源、湿度来源、湿度来源大气降水大气降水 地面水地面水 地下水地下水2 2、干湿类型、干湿类型、干湿类型、干湿类型干燥干燥 中湿中湿 潮湿潮湿 过湿过湿3、划分依据根据实测不利季节路床表面以下根据实测不利季节路床表面以下80cm80cm深度内深度内土的平均稠度土的平均稠度 W Wc c ：根据自然区划、土质类型。排水条件及路床表面距地下水位或地表积水位的高度按规范确定。式中：Wc 土的平均稠度WL100g平衡锥所测土样液限含水量（）WP100g平衡锥所测
8、土样塑限含水量（）W路床80cm深度内的平均含水量（）根据分界稠度WC1,WC2,WC3查表4.1 P125确定：干燥WCWC1,中温WC1WCWC2 潮湿，C2WCWC3 过湿，WCWC34.1.5 公路自然区划公路自然区划 指为了区分不同地理区域自然条件对公路工指为了区分不同地理区域自然条件对公路工程影响的差异性，并在路基路面的设计，施工和程影响的差异性，并在路基路面的设计，施工和养护中采取合适的设计参数和技术措施，以保证养护中采取合适的设计参数和技术措施，以保证路基路面的强度和稳定性，对全国进行了公路自路基路面的强度和稳定性，对全国进行了公路自然区划，即将自然条件相近的地区划分为同一自然
9、区划，即将自然条件相近的地区划分为同一自然区。然区。公路自然区划标准（JTJ00386）对我国进行了自然区划，分为三个等级，1.区 北部多年冻土区 2.区 东部温暖季冻区 3.区 黄土高原干湿过渡区 4.区东南湿热区 5.西南潮湿区 6.西北干旱区 7.青藏高寒区二级区划二级区划n n 在一级自然区划的基础上，以潮湿系数在一级自然区划的基础上，以潮湿系数K K为主要指标，为主要指标，综合考虑气候特征、地貌类型、自然病害等因素，共分为综合考虑气候特征、地貌类型、自然病害等因素，共分为5252个二级自然区划。个二级自然区划。其中，潮湿系数其中，潮湿系数K K按下式计算按下式计算 K=R/Z K=R
10、/ZRR年降雨量年降雨量(mm)(mm)ZZ年蒸发量年蒸发量(mm)(mm)潮湿系数潮湿系数K K，按全年大小分可为六个等级。，按全年大小分可为六个等级。过湿区、中湿区、润湿区、润干区、中干区、过干区过湿区、中湿区、润湿区、润干区、中干区、过干区4.1.64.1.6 路基土的应力路基土的应力路基土的应力路基土的应力-应变特性及土基强度指标应变特性及土基强度指标应变特性及土基强度指标应变特性及土基强度指标 布西奈斯克公式：式中：式中：PP集中力（集中力（kNkN）U U0 0土的泊松比（土的泊松比（0.350.35）E E0 0土的弹性模量（土的弹性模量（papa）r r距集中力作用的距离（）距
11、集中力作用的距离（）距集中力为距集中力为r r的表面变化（）的表面变化（）1717路基强度评定指标路基强度评定指标1、当路基建成后，用刚性承载板测定当路基建成后，用刚性承载板测定 、式中：式中：E E0 0土基回弹模量（土基回弹模量（papa）；）；D D刚性承载板直径，刚性承载板直径，D=30D=30；土基泊松地，土基泊松地，=0.35 =0.35；回弹变形小于回弹变形小于1mm1mm的各级荷载单位压力总的各级荷载单位压力总和和;各级荷载单位压力作用下，回弹变形小于各级荷载单位压力作用下，回弹变形小于 1mm 1mm的回弹变形总和。的回弹变形总和。2 2、当新路设计时，需要事先估算、当新路设
12、计时，需要事先估算E E0 04.2 4.2 一般路基设计一般路基设计 4.2.1 4.2.1 一般路基：是指在正常工程地质条件下一般路基：是指在正常工程地质条件下修筑填挖高度不超过设计规范或技术手册所允修筑填挖高度不超过设计规范或技术手册所允许的范围，其设计可直接参照现行设计规范或许的范围，其设计可直接参照现行设计规范或标准图，不必个别论证和详细验算。标准图，不必个别论证和详细验算。1 1、高路堤：填土高度超过、高路堤：填土高度超过18m18m，填石，填石 高度超过高度超过20m20m。2 2、深路堑：大于、深路堑：大于20 m20 m的挖方。的挖方。4.2.2 4.2.2 路基的基本构造：
13、路基的基本构造：1 1、路基宽度、路基宽度B B，根据，根据“路基横断面设计路基横断面设计”确定确定 2、路基高度H，是指路堤的填筑高度加上路面结构厚度或路堑的开挖深度，是道路中桩原地面标高与路基设计标高的相差值。3、边坡坡度：1 1：=1 =1：mm 式中：式中：bb边坡宽度；边坡宽度；H H边坡高度。边坡高度。4、其它设施：取土坑；取土坑；弃土堆；弃土堆；护坡道；护坡道；碎落台。碎落台。4.2.3、路堤设计、路堤设计 1、路堤（路床）是指路面的基础，是路面 以下80范围内的路基部分，承受由路面 传来的荷载。路床路床 a.a.上路床：上路床：0 0 30 30 b.b.下路床：下路床：30
14、30 80 80 路堤路堤 a.a.上路堤：上路堤：80 80 150 150 b.b.下路堤：下路堤：再往下再往下 2、地基的处理 原地面坡度陡于原地面坡度陡于1 1：5 5时，应开挖台阶；时，应开挖台阶；原地面坡度陡于原地面坡度陡于1 1：2.52.5时，应采用石砌护脚时，应采用石砌护脚。3、路基填料 最理想的材料应当是稳定性好、压缩性小，最理想的材料应当是稳定性好、压缩性小，便于施工压实及运距短的土、石材料。便于施工压实及运距短的土、石材料。填料分类a.砾石（gravel），不易风化石块：渗水性强，水稳性好，强度高，塑性变形小。b.碎石土（crushed stone）、卵石土、砾石土、粗
15、砂、中砂。渗水性强、水稳性好。c.砂性土（sandy soil）良好强度及水稳生。d.粘性土（cohesive soil）渗水性差e.粉性土（silty soil）干燥时易碎，潮湿时会形成水分积聚。f.重粘土，渗水性极差。填料原则，应选用级配较好的粗粒土。a.砾（角砾）类土、砂类土优先选用。b.泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、易溶盐超过限量的土，不得直接用。c.冰冻地区路床及浸水部分路堤不能直接采用粉质土。d.强风化岩石、浸水后易崩解的岩石不宜作为浸水部分填料。e.细粒土含量超过最佳含水量两个百分点时应凉晒或掺入石灰、固化材料。f.桥涵台背、挡土墙背填料应优先选用砾（角砾）类土、砂类土。4、路堤边
16、坡 side slope of subgrade 形式形式 a.a.直线形直线形 b.b.折线形折线形 C.C.台阶形台阶形坡度，按规范选用，参见P132 填料种类填料种类边坡高度边坡高度(m)(m)迎坡坡度迎坡坡度全部全部高度高度上部上部高度高度下部下部高度高度全部全部高度高度上部上部高度高度下部高度下部高度粘质土、粉质土、砂粘质土、粉质土、砂类土类土20208 81212l l：1.51.51 1：l.75l.75砂、砾砂、砾12121 1：1.51.5漂漂(块块)石土、卵石土、石土、卵石土、砥砥(角砾角砾)粪土、碎石粪土、碎石土土202012128 81 1：l.5l.5l l：1.75
17、1.75易风化的石块易风化的石块20208 812121 1：1 1 5 5l l：1.51.54.2.4 路堑设计路堑设计 1 1、路堑，是从天然地面开挖出来的路、路堑，是从天然地面开挖出来的路 基构造物。基构造物。2 2、边坡，按规范选用，参见、边坡，按规范选用，参见P13P13 3 3、排水、排水 4 4、防护、防护第三节第三节 路基稳定性分析路基稳定性分析4.3.1 4.3.1 基本概念基本概念基本概念基本概念 1 1、假设条件、假设条件 滑动土体现为无变形刚体，不考虑滑动土体本身内滑动土体现为无变形刚体，不考虑滑动土体本身内 应力的分布。应力的分布。极限平衡只在滑动面上达到。极限平衡
18、只在滑动面上达到。最危险滑动面通过试算确定。最危险滑动面通过试算确定。2 2、方法、方法 式中：式中：KK稳定安全系数。稳定安全系数。3、分析：K=1 K=1 滑动主体处于极限状态滑动主体处于极限状态 K1 K1 k1 坡体稳定坡体稳定 为安全可靠及考虑到一些工程上无法预见的为安全可靠及考虑到一些工程上无法预见的因素，设计中采用因素，设计中采用K1.25K1.25 4、方法 直线滑动面法；直线滑动面法；圆弧滑动面法。圆弧滑动面法。u直线滑动面法直线滑动面法 假定：滑动面为一平面假定：滑动面为一平面 适用于砂土、砾石、卵石等渗水材料填筑的路堤适用于砂土、砾石、卵石等渗水材料填筑的路堤 滑动面的稳
19、定性系数滑动面的稳定性系数 为：为：对应于对应于 值最小的面是最危险滑动面值最小的面是最危险滑动面 路基边坡稳定路基边坡稳定 路基边坡不能满足要求路基边坡不能满足要求u圆弧滑动面法圆弧滑动面法假定条件：不规则曲面假设为圆弧滑动面假定条件：不规则曲面假设为圆弧滑动面适用于采用带有粘性的土填筑的路堤适用于采用带有粘性的土填筑的路堤稳定验算方法有：条分法、工程计算简化法、毕稳定验算方法有：条分法、工程计算简化法、毕肖普法肖普法条分法条分法在假定滑动面为圆弧的基础上，将圆弧面在假定滑动面为圆弧的基础上，将圆弧面上的滑动土体划分为若干个竖向土体，同时不考虑作上的滑动土体划分为若干个竖向土体，同时不考虑作
20、用在土条两侧的力，该法偏于保守；用在土条两侧的力，该法偏于保守；工程计算简化法工程计算简化法主要以图解法确定主要以图解法确定K K值，精度不高，值，精度不高，也不便于计算机求解；也不便于计算机求解；毕肖普法毕肖普法考虑作用在土条两侧的力，比较实用。考虑作用在土条两侧的力，比较实用。4.3.2 浸水路堤稳定性验算浸水路堤稳定性验算浸水路堤的概念浸水路堤的概念注意：把水的浮力、渗透水压力的作用考虑进去注意：把水的浮力、渗透水压力的作用考虑进去。4.3.3 陡坡路堤稳定性验算陡坡路堤稳定性验算 当横坡陡于当横坡陡于1 1：2 2或者说：或者说：1:2.51:2.5时，要保证：时，要保证：路堤边坡稳定
21、路堤边坡稳定滑动面不能出现在基底接触面或覆盖层下基岩上。滑动面不能出现在基底接触面或覆盖层下基岩上。稳定性演算的步骤：稳定性演算的步骤：确定滑动面的位置和形状确定滑动面的位置和形状确定滑动面的位置和形状确定滑动面的位置和形状直线滑动面法、折线滑直线滑动面法、折线滑直线滑动面法、折线滑直线滑动面法、折线滑动面法动面法动面法动面法确定相关的设计参数确定相关的设计参数确定相关的设计参数确定相关的设计参数计算剩余下滑力计算剩余下滑力计算剩余下滑力计算剩余下滑力E E直线滑动面法直线滑动面法直线滑动面法直线滑动面法折线滑动面法折线滑动面法折线滑动面法折线滑动面法折线滑动面法折线滑动面法折线滑动面法折线滑
22、动面法4.3.4 深路堑边坡稳定性分析对于超过路基设计规范规定高度的碎石土路堑对于超过路基设计规范规定高度的碎石土路堑边坡，在有剪切试验结果和较可靠的经验数据边坡，在有剪切试验结果和较可靠的经验数据时，一般用圆弧或直线滑动面法验算边坡的稳时，一般用圆弧或直线滑动面法验算边坡的稳定性。定性。对于较疏松的碎石土路边坡，宜用直线滑动面对于较疏松的碎石土路边坡，宜用直线滑动面法法 这样，路堑边坡的最小稳定性系数可直接按下这样，路堑边坡的最小稳定性系数可直接按下式简化计算式简化计算4.4 4.4 路基防护与加固路基防护与加固 4.4.1 概述概述 1 1、路基、路基防护防护工程工程 防止冲刷和风化，主要
23、防止冲刷和风化，主要起隔离作用的措施称为防护工程。起隔离作用的措施称为防护工程。2 2、路基、路基加固加固工程工程 防止路基或山体因重力防止路基或山体因重力作用而坍滑，主要起支撑作用的支挡结构物称作用而坍滑，主要起支撑作用的支挡结构物称为加固工程。为加固工程。3 3、分类、分类 防护工程分类防护工程分类 a.a.坡面防护（边坡防护）坡面防护（边坡防护）b.b.冲刷防护冲刷防护 加固工程分类加固工程分类 a.a.石垛石垛 b.b.土堤土堤4.4.2 坡面防护坡面防护 选用防护类型应根据公路等级、当地气候、选用防护类型应根据公路等级、当地气候、水文、地形、地质条件及筑路材料分布情况确定，水文、地形
24、、地质条件及筑路材料分布情况确定，并与周围景观协调。并与周围景观协调。1 1、植物防护、植物防护是一种施工简单、费用不高、是一种施工简单、费用不高、效果较好的坡面防护措施。植物覆盖表土，防止效果较好的坡面防护措施。植物覆盖表土，防止冲刷，避免风化，保护环境、美化路容。冲刷，避免风化，保护环境、美化路容。植物防护的措施：植物防护的措施：种草种草 铺草皮铺草皮 植树植树 框格防护框格防护2 2、坡面处治、坡面处治、坡面处治、坡面处治 用于坡面过陡或植物不易生长的坡面，选用勾缝、用于坡面过陡或植物不易生长的坡面，选用勾缝、灌浆、抹面、喷浆、嵌补、锚固、喷射砼等处治措施。灌浆、抹面、喷浆、嵌补、锚固、
25、喷射砼等处治措施。勾缝：适用于岩石坚硬不易风化的路堑边坡防护，缝隙多而细，勾缝：适用于岩石坚硬不易风化的路堑边坡防护，缝隙多而细，用水泥砂浆勾缝。用水泥砂浆勾缝。灌浆，裂缝大而深时也可用混凝土灌注。灌浆，裂缝大而深时也可用混凝土灌注。抹面，适用于易风化而表面较宽整，尚未剥落的软质岩石。用抹面，适用于易风化而表面较宽整，尚未剥落的软质岩石。用 水泥砂浆均匀紧贴坡面。水泥砂浆均匀紧贴坡面。喷浆，将砂浆均匀喷射在易风化岩层的坡面上。喷浆，将砂浆均匀喷射在易风化岩层的坡面上。嵌补，补平坡面岩石中较深的凹坑，用砌石。嵌补，补平坡面岩石中较深的凹坑，用砌石。锚固，适用于岩石节理和构造面倾向路基有顺层滑动的
26、可锚固，适用于岩石节理和构造面倾向路基有顺层滑动的可 能，是垂直岩面钻孔至不滑动的较完整成坚硬岩石上，将钢筋能，是垂直岩面钻孔至不滑动的较完整成坚硬岩石上，将钢筋 穿入，灌注砼。穿入，灌注砼。喷射砼，适用于易风化尚未严重风化且坡面干燥的岩石边坡。喷射砼，适用于易风化尚未严重风化且坡面干燥的岩石边坡。方法同喷浆。方法同喷浆。3 3、护坡、护坡 用于用于填方填方边坡，用砌石或铺砌砼预制块，煤渣空心砖等材料构边坡，用砌石或铺砌砼预制块，煤渣空心砖等材料构筑。筑。4 4、护面墙、护面墙 用于软质岩层或破碎岩石用于软质岩层或破碎岩石挖方挖方边坡较陡地段。边坡较陡地段。4.4.3 冲刷防护冲刷防护 是沿河
27、路基直接承受水流冲刷，为了保证路是沿河路基直接承受水流冲刷，为了保证路基稳定牢固，必须采取防止冲刷的措施。分为基稳定牢固，必须采取防止冲刷的措施。分为直接防护和间接防护两种。直接防护和间接防护两种。直接防护直接防护 以加固岸坡为主以加固岸坡为主 间接防护间接防护 以改变水流方向为主，降低流速，减少冲以改变水流方向为主，降低流速，减少冲刷为主。刷为主。4.3.3.1 直接防护措施路基边坡及河岸冲刷防护主要类型如下表所路基边坡及河岸冲刷防护主要类型如下表所示：示：路基边坡及河岸冲刷防护工程表路基边坡及河岸冲刷防护工程表路基边坡及河岸冲刷防护工程表路基边坡及河岸冲刷防护工程表防护类防护类型型结构形式
28、结构形式适用条件适用条件容许流速容许流速(m(ms)s)水文地质条件水文地质条件注意事项注意事项植物植物防护防护铺草皮铺草皮1.21.21.81.8承流方向与路线近乎平行不受各承流方向与路线近乎平行不受各种洪水主流冲刷的季节性漫水的路种洪水主流冲刷的季节性漫水的路堤边坡防护堤边坡防护种植防水林，挂柳种植防水林，挂柳有浅滩地段的河岩冲刷防护有浅滩地段的河岩冲刷防护干砌片干砌片石护坡石护坡单层干砌厚一般单层干砌厚一般0.250.250 35m,0 35m,双层干砌厚上层双层干砌厚上层0.250.250.35m0.35m下层下层O.15O.150.25m0.25m2 24 4水流方向较平顺的河滩地边
29、缘，不水流方向较平顺的河滩地边缘，不受主流冲刷的路堤边坡受主流冲刷的路堤边坡应设最挚层厚度一般为应设最挚层厚度一般为OO10.2m10.2m浆砌片浆砌片石护坡石护坡厚厚0.250.250.4m0.4m厚厚0.30.30.6m0.6m4 46 64 48 8主流冲刷及波浪作用强烈处的路堤主流冲刷及波浪作用强烈处的路堤边坡边坡有冻胀变形的边坡上应有冻胀变形的边坡上应设置垫层设置垫层抛石抛石 石块尺寸根据流速波浪大小石块尺寸根据流速波浪大小计算，一般计算，一般0.30.30.5m0.5m3 3水流方向较平顺，无严重局部冲刷水流方向较平顺，无严重局部冲刷地段；已被水浸的路堤边坡及河岸地段；已被水浸的路
30、堤边坡及河岸抛石厚度不应小于石块尺抛石厚度不应小于石块尺寸之两倍寸之两倍石笼石笼 镀锌铁丝编织成箱形或圆形，镀锌铁丝编织成箱形或圆形，笼内填石块笼内填石块5 56 6受洪水冲刷但无滚石的地段和大受洪水冲刷但无滚石的地段和大石料缺少地区石料缺少地区浸水挡浸水挡土土浆砌片浆砌片(块块)石或混凝土石或混凝土5 58 8峡谷急流地段，水流冲刷严重地段峡谷急流地段，水流冲刷严重地段基础应埋在冲刷线以下基础应埋在冲刷线以下1m1m，冰冻线以下，冰冻线以下0.25m,0.25m,基础基础前设冲刷舫护措施前设冲刷舫护措施,墙身设墙身设泄水孔泄水孔混凝土混凝土预制块预制块板板平面尺寸一般为平面尺寸一般为0.30
31、.30.50.5厚度为厚度为0.060.060.25m;0.25m;当受波浪当受波浪作用严重的地方，平面尺寸可作用严重的地方，平面尺寸可用用2.02.03.O3.O厚度可用厚度可用0.5m0.5m3 31212 水流急，冲刷严重地段及无石料水流急，冲刷严重地段及无石料地区地区应设置垫层应设置垫层-厚度一般为厚度一般为0.10.10.2m0.2m导流构造物uu为调节水流流速及方向。防护路基免受水流冲为调节水流流速及方向。防护路基免受水流冲刷，可设置导流构造物。设置时，应根据河道刷，可设置导流构造物。设置时，应根据河道的地形、地质、水文条件和防护要求，合理规的地形、地质、水文条件和防护要求，合理规
32、划、布设。划、布设。uu类型：顺坝、丁坝、石笼护坡类型：顺坝、丁坝、石笼护坡uu注意：导流建筑物的防冲注意：导流建筑物的防冲顺坝顺坝常与水流平行，对通航河流比较适宜，多常与水流平行，对通航河流比较适宜，多用于凹岸，起疏导水流的作用用于凹岸，起疏导水流的作用丁坝丁坝轴线与水流方向成一夹角，将水流挑离河轴线与水流方向成一夹角，将水流挑离河岸，用于改变流向、减低流速及束水归槽，改变流岸，用于改变流向、减低流速及束水归槽，改变流态，保护河岸和路基。态，保护河岸和路基。4.4.4 4.4.4 加固工程加固工程加固工程加固工程 作用作用作用作用支挡路基土体，以保证路基在自重及各种因支挡路基土体，以保证路基
33、在自重及各种因支挡路基土体，以保证路基在自重及各种因支挡路基土体，以保证路基在自重及各种因素的作用下保持稳定。素的作用下保持稳定。素的作用下保持稳定。素的作用下保持稳定。常用的加固工程有：挡土墙、石垛及土堤。常用的加固工程有：挡土墙、石垛及土堤。1 1、石垛石垛：用于盛产石料地区，形式：垒石、填石、石跺用于盛产石料地区，形式：垒石、填石、石跺 2 2、土堤土堤 用于石料缺乏时。用于石料缺乏时。3 3、挡土墙挡土墙 作为一种用以保证路基边坡或山坡土体稳定的挡作为一种用以保证路基边坡或山坡土体稳定的挡土结构物，本身必须有足够的整体稳定性，墙身截面土结构物，本身必须有足够的整体稳定性，墙身截面应具有
34、足够的强度，以抵御墙后的土体压力。应具有足够的强度，以抵御墙后的土体压力。第五节第五节 挡土墙挡土墙一、挡土墙一、挡土墙一、挡土墙一、挡土墙 是一种保证路基边坡或山坡土体稳定的挡土结构物，本身具有足够的整是一种保证路基边坡或山坡土体稳定的挡土结构物，本身具有足够的整体体稳定性，墙身截面具有足够的强度，以抵御墙后的土体应力。稳定性，墙身截面具有足够的强度，以抵御墙后的土体应力。二、挡墙构造二、挡墙构造二、挡墙构造二、挡墙构造 常用挡土墙由墙身基础、排水设施、伸缩缝等组成。常用挡土墙由墙身基础、排水设施、伸缩缝等组成。1 1、墙身、墙身 2 2、基础、基础 基础形式基础形式 基础埋深基础埋深 3
35、3、排水设施、排水设施 地面排水地面排水 墙身排水墙身排水 4 4、沉降缝和伸缩缝、沉降缝和伸缩缝 缝距缝距101015m;15m;缝宽缝宽2 23 3；缝内材料：缝内材料：a.a.胶泥；胶泥；填缝料在内、外、顶三方填塞；填缝料在内、外、顶三方填塞；填深不宜小于填深不宜小于1515。三、挡土墙分类三、挡土墙分类 1、位置分类 路堑墙；路堑墙；路堤墙；路堤墙；路肩墙；路肩墙；山坡墙。山坡墙。2、材料分类 石挡土墙；石挡土墙；砖挡土墙；砖挡土墙；砼挡土墙；砼挡土墙；钢筋砼挡土墙。钢筋砼挡土墙。3、结构形式分：重力式重力式 衡重式衡重式 加筋式加筋式 锚杆式锚杆式 锚碇板式锚碇板式 扶壁式扶壁式 薄
36、壁式薄壁式 4、墙身断面分 仰式仰式 垂直垂直 俯式俯式 凸形折线式凸形折线式 衡重式衡重式四、挡土墙的受力分析及计算四、挡土墙的受力分析及计算 已在土质学与土力学中介绍了已在土质学与土力学中介绍了。五、挡土墙的工作原理五、挡土墙的工作原理五、挡土墙的工作原理五、挡土墙的工作原理1 1、普通重力式挡土墙、普通重力式挡土墙 gravitg retaining wall gravitg retaining wall 材料材料 片石（或块石）砌筑、砼片石（或块石）砌筑、砼 特点断面形式简单，施工方便，可就地取材，适应性强。特点断面形式简单，施工方便，可就地取材，适应性强。工作原理依靠墙身自重支撑土压
37、力。工作原理依靠墙身自重支撑土压力。2 2、衡重式挡土墙、衡重式挡土墙 balance weight retaining wall balance weight retaining wall 材料材料 同重力式挡土墙。同重力式挡土墙。特点：可降低墙高，减少基础开挖量，基底面积小，要有足够特点：可降低墙高，减少基础开挖量，基底面积小，要有足够地基承载力。地基承载力。工作原理工作原理3 3、加筋土式挡土墙、加筋土式挡土墙 reinforced earth retaining wall reinforced earth retaining wall 材料材料 a.a.面板钢筋砼预制块，厚应小于面板钢
38、筋砼预制块，厚应小于8 8；b.b.筋带扁钢带。钢筋砼带。聚丙烯土工带。钢筋砼带应分节预制，筋带扁钢带。钢筋砼带。聚丙烯土工带。钢筋砼带应分节预制，分节长不宜小于分节长不宜小于3m3m。c.c.填料级配砂、砂类土、碎石土、中低液限粘性土、稳定土、满填料级配砂、砂类土、碎石土、中低液限粘性土、稳定土、满足质量要求的工业废渣。足质量要求的工业废渣。特点实际上是一种重力式挡土墙。特点实际上是一种重力式挡土墙。工作原理工作原理4 4、锚杆挡土墙、锚杆挡土墙 材料：锚丁用单钢筋或钢筋来，直径材料：锚丁用单钢筋或钢筋来，直径100100150mm150mm，向下倾斜，向下倾斜10101515，间距不小于，
39、间距不小于2m2m，锚孔内灌水泥砂浆。，锚孔内灌水泥砂浆。特点用于较完整岩石地段的路堑边坡，墙身构造简单，墙体壁薄。特点用于较完整岩石地段的路堑边坡，墙身构造简单，墙体壁薄。工作原理工作原理5 5、锚碇板挡土墙、锚碇板挡土墙 材料墙面板用钢筋砼板；锚碇钢筋砼板面积不小于材料墙面板用钢筋砼板；锚碇钢筋砼板面积不小于0.50.5方形、矩方形、矩形；拉杆用螺纹钢筋，形；拉杆用螺纹钢筋，不宜小于不宜小于3232；填料应采用砾石。；填料应采用砾石。特点：结构轻、柔性大。特点：结构轻、柔性大。工作原理工作原理6 6、钢筋砼悬臂挡土墙、钢筋砼悬臂挡土墙 材料钢筋砼材料钢筋砼 特点结构轻特点结构轻 工作原理工
40、作原理7 7、钢筋砼扶壁式挡土墙、钢筋砼扶壁式挡土墙 材料钢筋砼材料钢筋砼 特点结构轻受力状况优于悬臂式挡土墙。特点结构轻受力状况优于悬臂式挡土墙。工作原理工作原理第六节第六节 公路排水公路排水 4.6.1 4.6.1 概述概述概述概述4.6.1.1 4.6.1.1 公路排水分类公路排水分类 排水系统由各种拦截、汇集、输送、排放地表水或地下水的排水设施和排水系统由各种拦截、汇集、输送、排放地表水或地下水的排水设施和构造物组成。构造物组成。1 1、路界地表水排水，是指公路用地范围内的地表水排水。、路界地表水排水，是指公路用地范围内的地表水排水。路面排水路面排水 中央分隔带排水；中央分隔带排水；坡
41、面排水；坡面排水；由相邻地带或交叉路流入路界内的表面水的排除。由相邻地带或交叉路流入路界内的表面水的排除。2 2、路面内部排水、路面内部排水 通过路面接缝、裂缝，面层空隙下渗；通过路面接缝、裂缝，面层空隙下渗；地下水或地面两侧滞水侵入。地下水或地面两侧滞水侵入。3 3、地下排水、地下排水 ：拦截、旁引、排除含水层的地下水：拦截、旁引、排除含水层的地下水4 4、公路构造物及下穿道路排水、公路构造物及下穿道路排水 桥面排水；桥面排水；桥台及支挡构造物排水；桥台及支挡构造物排水；下穿道路排水。下穿道路排水。综合形成排水系统综合形成排水系统4.6.1.2 公路排水设计一般原则公路排水设计一般原则 为了
42、防止地面水和地下水对公路的损害，确保为了防止地面水和地下水对公路的损害，确保 公路排水畅通，结构稳定，行车安全。公路排水畅通，结构稳定，行车安全。1 1、全面规划、合理布局、少占农田、重视环保；、全面规划、合理布局、少占农田、重视环保；2 2、综合考虑各方面因素，形成完善的排水系统；、综合考虑各方面因素，形成完善的排水系统；3 3、积极采用新材料、新技术、新工艺；、积极采用新材料、新技术、新工艺；4 4、应考虑便于施工、检查、养护维修；、应考虑便于施工、检查、养护维修；5 5、穿越城镇时，应与其现有排水系统相协调；、穿越城镇时，应与其现有排水系统相协调；6 6、特殊地段应做好处治措施。、特殊地
43、段应做好处治措施。4.6.2 4.6.2 水文水利计算水文水利计算4.6.3、路界地表排水、路界地表排水 4.6.3.1路界地表排水路界地表排水 的目的和设计内容的目的和设计内容 1 1、目的：、目的：是把公路用地范围内的水迅速排除。是把公路用地范围内的水迅速排除。2 2、设计内容：、设计内容：选择沟管类型；选择沟管类型；布置位置；布置位置；确定断面形状及尺寸；确定断面形状及尺寸；选用材料。选用材料。4.6.3.2、路界排水系统组成a)坡面排水；b)路面排水；c)中央分隔带排水；d)相邻地带排水；e)坡顶戴水沟；f)边坡平台截水沟；g)急流管；h)边沟；i)路面路肩横坡；j)拦水带；k)急流槽
44、；l)坡脚排水沟。4.6.4、路面内部排水、路面内部排水 1 1、防止水分进入路面、防止水分进入路面 隔水层；隔水层；路拱；路拱；填封路表缝隙；填封路表缝隙；采用透水性小的密级配面层材料；采用透水性小的密级配面层材料；2 2、迅速排除水分、迅速排除水分 排水层；排水层；排水管排水管 3 3、路面结构本身抗水性、路面结构本身抗水性 使路面结构具有足够强度以抵抗荷载和水的共同作用使路面结构具有足够强度以抵抗荷载和水的共同作用4.6.5、地下排水、地下排水 4.6.5.1 4.6.5.1、设置条件、设置条件 路堑开挖截断了坡体内的含水层，或山坡路路堑开挖截断了坡体内的含水层，或山坡路堤基底范围内有含
45、水层出露；堤基底范围内有含水层出露；填挖交界处有含水层外露；填挖交界处有含水层外露；地下水位高；地下水位高；土质边坡含水量较大；土质边坡含水量较大；滑坡地段拦截含水层。滑坡地段拦截含水层。4.6.5.2 4.6.5.2、排水设施、排水设施 暗沟；暗沟；暗管；暗管；渗沟。渗沟。4.6.64.6.6、公路构造物及下穿道路排水、公路构造物及下穿道路排水、公路构造物及下穿道路排水、公路构造物及下穿道路排水(3)桥面排水设计 泄水口泄水口 a.a.最大间距不宜超过最大间距不宜超过20m20m，圆形，圆形15152020，矩形（，矩形（30304040）（20203030）；）；b.b.顶部用铸铁格栅盖板
46、，顶部应地周围低顶部用铸铁格栅盖板，顶部应地周围低5 51010；c.c.周围应设置补强钢筋；周围应设置补强钢筋；泄水管泄水管 铸铁，最小内径铸铁，最小内径1515。排水管排水管 a.a.采用铸铁、塑料、钢；采用铸铁、塑料、钢；b.b.内径大于或等于泄水管内径；内径大于或等于泄水管内径；c.c.纵向排水管坡度不小于纵向排水管坡度不小于0.5%0.5%；d.d.寒令地区竖向排水管末端宜距地面以上寒令地区竖向排水管末端宜距地面以上5050。4.6.74.6.7、路基排水、路基排水、路基排水、路基排水4.6.7.24.6.7.2、地表排水、地表排水 边沟是设置在路基边缘用于汇集、排除路基范围内边沟是
47、设置在路基边缘用于汇集、排除路基范围内和流向路基的少量地面水，是挖方路段和低填方路段和流向路基的少量地面水，是挖方路段和低填方路段必须设置的排水设施。必须设置的排水设施。a.a.断面形状断面形状 梯形内侧边坡坡度为梯形内侧边坡坡度为1 1：1.01.01 1：1.51.5 外侧边坡坡度与挖方坡度相同。外侧边坡坡度与挖方坡度相同。矩形用于石方路段，内侧直立。矩形用于石方路段，内侧直立。三角形用于少雨地区，内侧边坡三角形用于少雨地区，内侧边坡1 1：2 21 1：3 3。流线形用于沙漠地区，防止积雪、堆河。流线形用于沙漠地区，防止积雪、堆河。b.b.断面尺寸断面尺寸 沟深与底宽不应小于沟深与底宽不
48、应小于0.6m0.6m（高速、一级）（高速、一级）0.4m0.4m（其他等级）（其他等级）边沟纵坡不应小于边沟纵坡不应小于0.5%0.5%，容许采用，容许采用0.3%0.3%；边沟长度不宜超过边沟长度不宜超过500m500m，多雨地区，多雨地区300 m300 m，少雨地区，少雨地区200 m200 m。截水沟（天沟）是汇集并排除路基边坡上侧的地表截水沟（天沟）是汇集并排除路基边坡上侧的地表水径流，保护挖方边坡和填方坡脚不被流水冲刷的一水径流，保护挖方边坡和填方坡脚不被流水冲刷的一种地面排水设施。种地面排水设施。a.a.断面形式断面形式 梯形、边坡梯形、边坡1 1：1.01.01:1.5 1:
49、1.5 b.b.断面尺寸断面尺寸 底宽不小于底宽不小于0.5m0.5m；沟深不小于沟深不小于0.5m0.5m；沟底纵坡不小于沟底纵坡不小于0.5%0.5%；长度以；长度以200200500500为宜。为宜。排水沟 是将边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基是将边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水引排至路基范围以外指定地点的地面附近积水引排至路基范围以外指定地点的地面排水设施。排水设施。a.a.断面形式断面形式 梯形、边坡梯形、边坡1 1：1.01.01:1.51:1.5 b.b.断面尺寸断面尺寸 沟深与底宽不应小于沟深与底宽不应小于0.5m0.5m；沟底纵坡不小于沟底纵坡不小于0.5%0.5%，
50、特殊情况用，特殊情况用0.3%0.3%；长度不宜超过长度不宜超过500m500m。跌水与急流槽跌水与急流槽 是在山岭重丘区道路由于地形险峻、排水沟渠纵坡较陡，使水流是在山岭重丘区道路由于地形险峻、排水沟渠纵坡较陡，使水流湍急，冲刷力强，为减少流速，降低能量，防止地基危害的一种地湍急，冲刷力强，为减少流速，降低能量，防止地基危害的一种地面排水设施。面排水设施。材料用浆砌石（块石）或水泥预制块。材料用浆砌石（块石）或水泥预制块。倒虹吸管倒虹吸管 是指当路线跨越灌溉沟渠，而沟渠水位与路基标高相差是指当路线跨越灌溉沟渠，而沟渠水位与路基标高相差不多时，设置明涵有困难时采用的一种地面排水设施。不多时，设