第五章第五章 一般路基设计一般路基设计 The design of general subgrade目录目录5.1 路基常见病害和设计的一般要求路基常见病害和设计的一般要求5.2 填料选择和压实标准填料选择和压实标准5.3 路基边坡和地基要求路基边坡和地基要求5.4 路基排水路基排水5.5 路基防护和加固路基防护和加固5.6 路基附属设施简介路基附属设施简介（补讲）（补讲）2021/3/101l学习要点：学习要点：掌握路基的类型病害、构造，路基设计掌握路基的类型病害、构造，路基设计 ；熟悉路基设计的一般要求熟悉路基设计的一般要求 ； 了解路基附属设施了解路基附属设施 ；2021/3/102路基设计的基本要素路基设计的基本要素路基基本构成示意图路基基本构成示意图截水沟截水沟坡顶坡顶边坡平台边坡平台边坡排水设施边坡排水设施挖方边坡挖方边坡边沟边沟地下排水设施地下排水设施路堤路堤中央分隔带中央分隔带填挖交界填挖交界原地面线原地面线填方边坡填方边坡坡顶坡顶坡脚坡脚坡脚5.1 路基常见病害和设计的一般要求路基常见病害和设计的一般要求2021/3/1035.1.1 路基常见病害路基常见病害路基沉陷路基沉陷路基沉缩路基沉缩地基沉落地基沉落1.路基的下沉路基的下沉若路路堤填筑均匀，但是压密程度不足，产生均匀下沉，叫做若路路堤填筑均匀，但是压密程度不足，产生均匀下沉，叫做路基沉陷路基沉陷；若路堤密实程度不足，产生堤身不均匀下陷并且伴有剪切破坏，叫做若路堤密实程度不足，产生堤身不均匀下陷并且伴有剪切破坏，叫做沉缩沉缩；若天然地基承载力不足，产生地基下限，叫做若天然地基承载力不足，产生地基下限，叫做沉落沉落，一般发生在软弱地基上，一般发生在软弱地基上2021/3/104路基沉缩路基沉缩2021/3/1052.路基边坡的坍方路基边坡的坍方1)溜方溜方(剥落和溜塌)A.剥落flake：松软边坡表层成片状碎屑逐渐脱落下来。严重时碎落。B.溜塌溜塌：土质或者严重分化的较高边坡，由于饱水或融化而沿着坡面下溜。2021/3/106溜塌溜塌2021/3/107六盘山滑坡挡墙破坏2021/3/1082021/3/1092)崩落崩落landslide：陡峻斜坡上的坡体突然而迅猛的从高处崩落和倒塌下来的现象。3）滑坍）滑坍：边坡体发生推移和坍落的现象。2021/3/1010甬台温高速公路柳市崩落崩落2021/3/10113.路基沿山坡滑动路基沿山坡滑动滑移滑移Slippage：堤身在：堤身在自重作用下沿着原地面向下滑移。自重作用下沿着原地面向下滑移。 2021/3/1012泥石流泥石流Debrisflow：挟带大量泥沙、石块的间歇性洪流。冻冻胀胀：冬季路基内水分不断向上积聚而冻结，导致路基体积膨胀和路面隆起开裂。翻翻浆浆：春融期间，路基上层土首先化冻，因含水过多而变得稀软，在行车做用下泥浆沿路面裂缝冒出。冻胀与翻浆、泥石流、雪崩、岩溶、地震、特大暴冻胀与翻浆、泥石流、雪崩、岩溶、地震、特大暴雨水毁等雨水毁等4.特殊地质条件下的病害特殊地质条件下的病害2021/3/10132021/3/10145.1.2 病害原因的综合分析病害原因的综合分析路基设计前必须充分收集沿线的地质、水文和气象等路基设计前必须充分收集沿线的地质、水文和气象等方面的资料，进行全面分析研究，从而针对具体情况方面的资料，进行全面分析研究，从而针对具体情况采取正确的设计方案和施工方法，以消除或尽可能地采取正确的设计方案和施工方法，以消除或尽可能地减轻路基病害，确保路基工程达到规定的要求减轻路基病害，确保路基工程达到规定的要求1.内部因素：不良的岩土体条件内部因素：不良的岩土体条件2.外部因素：不利的水、温条件影响外部因素：不利的水、温条件影响3.人为的因素：不良的设计、不合理的或不合格的施工、养护维人为的因素：不良的设计、不合理的或不合格的施工、养护维修不及时修不及时2021/3/10155.1.3 路基路基设计的一般要求的一般要求路基设计需根据路线平、纵、横设计，精心布置，确定标高，为路面结构提供足够宽度的平顺基面。路基设计应确保路基的强度和稳定性。路基整体结构中还需包括各项附属设施，包括路基排水、路基防护与加固及与路基施工相关的设施。路基横断面形式的选定和附属设施的设计是路基设计的基本内容。2021/3/10161.路基设计应该根据道路等级、行车要求和自然条路基设计应该根据道路等级、行车要求和自然条件，综合考虑施工、养护和使用方面的情况，既件，综合考虑施工、养护和使用方面的情况，既要坚实稳定又要经济合理。要坚实稳定又要经济合理。2.路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度之外，还应该设置完善的排水和必要的防坡度之外，还应该设置完善的排水和必要的防护加固工程以及其他结构物，采取经济有效的护加固工程以及其他结构物，采取经济有效的病害防止措施。病害防止措施。3.路基设计应该结合路线和沿线其他构造物设计，路基设计应该结合路线和沿线其他构造物设计，路基设计还应与路面设计相结合路基设计还应与路面设计相结合4.路基设计应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的要求路基设计应兼顾当地农田基本建设及环境保护等的要求2021/3/10175.一一般般路路基基：在在正正常常的的地地址址和和水水文文条条件件下下，填填方方边边坡坡、高高度度和和挖挖方方边边坡坡高高度度都都不不超超过过允允许许范范围围的的路基。路基。通通常常，一一般般路路基基可可以以结结合合当当地地的的地地形形、地地质质情情况况，直直接接套套用用标标准准横横断断面面图图，而而不不必必进行个别论证和验算。进行个别论证和验算。2021/3/10185.2 填料选择和路基压实填料选择和路基压实compaction of subgrade5.2.1 填料选择填料选择1、填填料料选选择择原原则则：同时考虑材源、材质和经济性，即筑路材料采用强度高、水稳性好、压缩性小、施工方便以及运距短的岩土材料为好。不易分化的石块土石混合料砂砾材料砂性土粉性土粘性土特殊土易分化的软质岩石工业废渣2、各种填料的工程性质和使用要求、各种填料的工程性质和使用要求P61-622021/3/10195.2.2 填筑规则填筑规则1）不同性质填料应分层铺筑，不得混杂乱填。2）不同填料的层位安排应考虑路基工作条件。3）透水性较小的土填筑路堤下层时，其顶面应做成4%的双向横坡。4）为了防止雨水浸蚀冲刷，可采用透水性较小的土包边，见图5-11。5）当路堤两部分填料的颗粒尺寸相差较大时，应在中间加设反滤层反滤层。2021/3/10205.2.3 路基压实路基压实compaction of subgrade1、目的、目的:路堤填土需分层压实，使之具有一定的密实度。土质路堑开挖分层压实，使路基顶面达到一定的密实度。分层压实可防止水分干湿作用引起的自然沉陷和行车荷载反复作用的压密变形，确保路面的使用品质和使用寿命。因为土是三项体，压实目的在于使土颗粒重新组合，彼此挤紧，孔隙缩小，土的容重提高，形成密实整体，最终导致强度增加，稳定性提高。降低土体的压缩性、透水性和膨胀性，控制水分积聚和侵蚀引起的病害。2021/3/1021表表5-3 路路 基基 压压 实实 度度填挖类别路床顶面以下深度(cm)路 基 压 实 度 (%)高速公路、一级公路二、三、四级公路填 方上路床（030）95（）93（95）下路床（3080）95（98）93（95）上路堤（80150）93（95）90（90）下路堤（ 150）90（90）90（90）零填及挖方03095（）93（95）注：表列数值以重型击实试验法为准；括号内的数值是轻型击实试验法为准的数据； 特殊干旱或特殊潮湿地区的路基压实度，表列数值可适当降低2、现行规范JTJ014-97规定：表5-3 2021/3/10223、影响压实效果的主要因素：1）内因：土质和湿度（含水量）；2）外因：压实功能（如机械性能、压实时间与速度、土层厚度），压实时的外界自然和人为其他因素等。2021/3/10234、路基压实的意义与机理大量试验和工程实践还证明：土基压实后，路基大量试验和工程实践还证明：土基压实后，路基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等，均有明显改善。等，均有明显改善。 2021/3/1024(1)含水量的影响含水量的影响w02021/3/1025A.最佳含水量最佳含水量土的压实效果同压实时的含水量有关。土的压实效果同压实时的含水量有关。存在一最佳含水量存在一最佳含水量Wo，此时采用一定的压实功能可以，此时采用一定的压实功能可以达到最大密实度，最经济的压实效果。达到最大密实度，最经济的压实效果。B.最佳含水量影响因素最佳含水量影响因素压实功能的大小、土的类型。压实功能的大小、土的类型。特性特性 见图见图WWo曲线存在一峰值，水占孔隙大部分体积不易压曲线存在一峰值，水占孔隙大部分体积不易压缩，变形模量反而随压实度缩，变形模量反而随压实度而而。压实土遇水浸湿后，含水量压实土遇水浸湿后，含水量，土体积膨胀，当接近或，土体积膨胀，当接近或略大于略大于Wo时压实的土，吸水量与膨胀量最小，最为稳时压实的土，吸水量与膨胀量最小，最为稳定。定。路基土在路基土在Wo状态下进行压实可以提高路基的抗变形能状态下进行压实可以提高路基的抗变形能力和水稳定性。力和水稳定性。2021/3/1026(3)土质对压实效果的影响土质对压实效果的影响 亚砂土亚砂土亚粘土亚粘土粘土粘土(2)压实功能对压实效果的影响压实功能对压实效果的影响 600 KNm1150 KNm2300 KNm3400 KNm2021/3/10275、压实程度的表示P63：1）压实标准）压实标准密密实实度度:是是指指单单位位土土体体积积内内固固体体颗颗粒粒排排列列紧紧密密的的程程度度，即即单单位位体体积积内内土土的的重重量量，常常用用不不包包括括土土体体中中水水分分重重量量的的单单位位体体积积重重量量，即即干干密密度度(或干容重)作作为为密密实实度的指标。度的指标。令令w土的湿密度，土的湿密度，w土的含水率土的含水率2021/3/1028压实度压实度K (Degree of compaction)由由于于各各种种土土成成分分不不同同，其其相相对对密密度度也也不不同同，密密实实度度不不能能确确切切反反映映土土颗颗粒粒排排列列的的紧紧密密程程度度。因因此此在在施施工工中中，为为了了便便于于检检查查和和控控制制压压实实质质量量，土土基基的的压压实实标标准准以以“压实度压实度”来表示的。来表示的。定义：压实度是指压实后土的干密度与该种土的最定义：压实度是指压实后土的干密度与该种土的最大干密度之比，以大干密度之比，以K表示。表示。表达式：表达式：K实际上是以土的实际上是以土的dmax为基准的相对值，是土在压为基准的相对值，是土在压实后达到接近室内实验所得干密度实后达到接近室内实验所得干密度dmax的程度。的程度。2021/3/10292）压实度确定方法）压实度确定方法：有轻型和重型两种标准击实试验方法确定。有轻型和重型两种标准击实试验方法确定。(1)重型击实标准重型击实标准(1215t) heavy standard of compaction:重型击实试验方法的压实功能相当于重型击实试验方法的压实功能相当于12-15t压路机的碾压效果。压路机的碾压效果。(2)轻型击实标准轻型击实标准(68t)Slight standard of compaction:轻型击实试验方法的压实功能相当于轻型击实试验方法的压实功能相当于6-8t压路机的碾压效果，因而其最大密实度比重压路机的碾压效果，因而其最大密实度比重型标准约小型标准约小6%-12%，最佳含水量约大，最佳含水量约大2%-8%。用标准击实试验确定的用标准击实试验确定的dmax和和Wo是一种理想状是一种理想状态。实际工程施工时很难完全达到百分之百的最态。实际工程施工时很难完全达到百分之百的最大干密度，或者需要付出过多的压实功能才能达大干密度，或者需要付出过多的压实功能才能达到，这从经济上考虑也是不可取的。到，这从经济上考虑也是不可取的。 2021/3/1030从从路路基基的的实实际际工工作作状状态态分分析析，路路基基顶顶面面约约150cm范范围围内内的的土土层层，较较强强烈烈地地感感受受到到行行车车荷荷载载的的反反复复作作用用以以及及水水温温的的反反复复干干湿湿和和冻冻融融作作用用。在在路路堤堤的的下下层层，上上述述影影响响因因素素均均很很小小，但但是是土土体体的的自自重重应应力力和和地地下下水水或或地地面面滞滞水水的的毛毛细细浸浸湿湿作作用用影影响响较较大大。高高路路堤的中部，则各项因素的影响都不严重。堤的中部，则各项因素的影响都不严重。因此，对于路基不同层位应提出不同的压因此，对于路基不同层位应提出不同的压实要求，实要求，上层上层和和下层下层的压实度应高些，中的压实度应高些，中间层可低些。间层可低些。2021/3/1031还还应应同同时时考考虑虑路路基基的的填填挖挖情情况况和和自自然然因因素素的的影影响响程程度度。例例如如，在在季季节节性性冰冰冻冻地地区区，为为缓缓和和冻冻胀胀和和翻翻浆浆的的产产生生，压压实实度度应应高高些些，重重冰冰冻冻地地区区应应高高于于轻轻冰冰冻冻地地区区，而而在在干干旱旱地地区区，路路基基受受潮潮程程度度较较轻轻，压压实实度度可可低低于于潮湿地区。潮湿地区。高等级公路的压实度高于一般公路，对行高等级公路的压实度高于一般公路，对行车平稳性的要求高，应具有较强的抗变形车平稳性的要求高，应具有较强的抗变形能力能力。2021/3/1032各级公路的以重型击实方法为标准的路基压实度各级公路的以重型击实方法为标准的路基压实度填挖类型填挖类型路面底面以路面底面以下深度下深度（cm）压实度（压实度（%）高速公路、一级公路高速公路、一级公路其它等级公路其它等级公路填填方方路路基基上路床上路床0309593下路床下路床30809593上路堤上路堤801509390下路堤下路堤150以下以下9090零填及路堑路床零填及路堑路床03095932021/3/1033下下表表所所列列为为以以轻轻型型击击实实方方法法为为标标准准的的路路基基压压实实度度。轻轻型型击击实实标标准准的的压压实实度度主主要要用用于于铺筑中级或低级路面的三、四级公路。铺筑中级或低级路面的三、四级公路。对对于于高高速速公公路路、一一级级公公路路和和二二级级公公路路，路路基基填填料料采采用用天天然然稠稠度度小小于于1.1、液液限限大大于于40、塑塑性性指指数数大大于于18的的粘粘性性土土时时，用用于于上上路路床床填填作作路路基基时时仍仍应应达达到到上上表表所所列列的的重重型型击击实实标标准准的的压压实实度度要要求求，用用于于下下路路床床及及上上、下下路路堤堤，而而采采用用重重型型压压实实标标准准难难以以达达到到上上表表所所列列的的压压实实度度时时，也也可可采采用用轻轻型型击击实实标标准准，但不得低于但不得低于下表下表所列的压实度。所列的压实度。2021/3/1034各级公路的以轻型击实方法为标准的路基压实度各级公路的以轻型击实方法为标准的路基压实度填挖类型填挖类型路面底面以路面底面以下深度下深度（cm）压实度（压实度（%）高速公路、一级公路高速公路、一级公路其它等级公路其它等级公路填填方方路路基基上路床上路床030-95下路床下路床30809895上路堤上路堤801509590下路堤下路堤1509090零填及路堑路床零填及路堑路床030-902021/3/10355.2.4 为什么选用干容重作为表征土基密实程度的技术指标 1、最佳最佳含水量：一定压实条件下干容重的最大值对应的含水量即为最佳含水量（即最大干容重，对应驼峰曲线的最高点）。2、选用最大干容重0控制土基压实程度的原原因因：2021/3/1036*(四四)采用密实度做为路基压实控制指标的原理采用密实度做为路基压实控制指标的原理*饱水前饱水前饱水前饱水前饱水后饱水后饱水后饱水后土基E、与关系示意图(1-与关系；2-E与关系)2021/3/1037前面已经讲过，现行路面设计方法是以回弹模量E作为土基的强度指标。为什么不用E来控制土基压实程度，而要选用最大干容重0控制土基压实程度，这一点可通过图中试验来分析说明。右图是饱水前后的压实试验结果对照曲线关系图，曲线表明，饱水后0和E均有所降低，而在0时，两者的降低值(0或E)均最小。换言之，控制最佳含水量压实的土基，其强度和稳定性最好，如果以为准，尽管相应的最高，但饱水后的且大大降低，水稳性极差。2021/3/1038压实机具的选择与操作压实机具的选择与操作 机具名称机具名称最大有效最大有效压实厚（厚（m）碾碾压行程次数行程次数适宜的土适宜的土类粘性土粘性土亚粘土粘土粉砂土粉砂土砂粘土砂粘土人工夯人工夯实0.1034342323粘性土与砂性土粘性土与砂性土牵引式光面碾引式光面碾0.1575粘性土与砂性土粘性土与砂性土羊足碾（羊足碾（2个）个）0.201086粘性土粘性土自自动式光面碾式光面碾5t0.1512107粘性土与砂性土粘性土与砂性土自自动式光面碾式光面碾10t0.251086粘性土与砂性土粘性土与砂性土气胎路碾气胎路碾25t0.4556453423粘性土与砂性土粘性土与砂性土气胎路碾气胎路碾50t0.7056453423粘性土与砂性土粘性土与砂性土夯夯击机机0.5t0.404321砂性土砂性土夯夯击机机1.0t0.605432砂性土砂性土夯板夯板1.5t落高落高2m0.656521砂性土砂性土履履带式式0.256868粘性土与砂性土粘性土与砂性土振振动式式0.4023砂性土砂性土（一）机具选择（一）机具选择2021/3/1039（二）机具操作（二）机具操作1.土基压实时，在机具类型、土层厚度及行程遍数已经选定的条件下，压土基压实时，在机具类型、土层厚度及行程遍数已经选定的条件下，压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间（超高路段等需要时，则实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间（超高路段等需要时，则宜先低后高），分层逐次压实。宜先低后高），分层逐次压实。2.压实时，相邻两次的轮迹应重叠轮宽的三分之一，保持压实均匀，不漏压实时，相邻两次的轮迹应重叠轮宽的三分之一，保持压实均匀，不漏压，对于压不到的边角，应辅以人力或小型机具夯实。压，对于压不到的边角，应辅以人力或小型机具夯实。3.路堤边缘两侧可采取多填路堤边缘两侧可采取多填3050cm，压实完成后再刷坡整平；也可用小，压实完成后再刷坡整平；也可用小型振动压路机从坡脚向上碾压，坡度不陡于型振动压路机从坡脚向上碾压，坡度不陡于1：1.75时，可用履带推土机从时，可用履带推土机从下向上压实下向上压实2021/3/1040施工准备施工准备填筑前基底处理填筑前基底处理基底检测基底检测填料分层填筑填料分层填筑推土机摊平推土机摊平平地机整平平地机整平洒水或晾晒洒水或晾晒碾压碾压检测检测做好记录检查签证做好记录检查签证路基成型路基成型检查摊铺厚度检查摊铺厚度检测下层填土检测下层填土中线和边线中线和边线填料选定与检测填料选定与检测路基分层填筑压实程序路基分层填筑压实程序2021/3/10412021/3/10425.3 路基边坡和地基要求路基边坡和地基要求5.3.1 路基边坡路基边坡边坡形状和边坡坡率详细可见边坡形状和边坡坡率详细可见路基具有三要素：宽度B、高度H、边坡坡度i=1:m。A.路基宽度路基宽度B- width of subgrade：行车道路面和两侧路肩宽度之和行车道路面和两侧路肩宽度之和.2021/3/1043高速、一级公路路基标准横断面高速、一级公路路基标准横断面路肩路肩车道车道中间带中间带 车道车道 车道车道硬路肩硬路肩路缘带路缘带路路缘缘带带路路缘缘带带中中央央分分隔隔带带2021/3/1044二、三、四级公路路基标准横断面二、三、四级公路路基标准横断面路肩路肩车道车道路肩路肩硬路肩硬路肩车道车道土路肩土路肩车道车道三、四级公路一般情况三、四级公路一般情况二级公路加宽硬路肩时二级公路加宽硬路肩时2021/3/10452021/3/1046B.路基高度路基高度H- height of subgrade：指指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度。路堤的填筑高度和路堑的开挖深度。(1)中心高度中心高度: middle height of subgrade： 路基中心线处设计标高与原地面标高之差路基中心线处设计标高与原地面标高之差.(2)边坡高度边坡高度: slide height of subgrade： 填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差.C.路基边坡坡度路基边坡坡度slide slope grade of subgrade： 边坡高度边坡高度H与边坡宽度与边坡宽度b之比值之比值i=1:m =H:b。 2021/3/1047*边坡类型边坡类型 types of slide slope： 1）直线形边坡）直线形边坡straight liner typeHb1: m2）曲线形边坡）曲线形边坡 meander type3）台阶形边坡）台阶形边坡step type4）折线形边坡）折线形边坡 curve type2021/3/10481.如地质情况良好，土质路堤可参照下表选定其边坡如地质情况良好，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坡度。如填土边坡高度超过20m，坡率应个别设计，坡率应个别设计，由边坡稳定性分析确定。由边坡稳定性分析确定。填料填料类别类别边坡坡率边坡坡率上部高度上部高度（H8m）下部高度下部高度（H 12m）细粒土细粒土1：1.51：1.75粗粒土粗粒土1：1.51：1.75巨粒土巨粒土1：1.31：1.5C边坡坡度大小边坡坡度大小(由工程实践经验和设计规范推荐值确定由工程实践经验和设计规范推荐值确定)路堤边坡坡度路堤边坡坡度:2021/3/10493.浸水路堤在设计水位以下的边坡坡率不宜陡于浸水路堤在设计水位以下的边坡坡率不宜陡于1：1.75不小于不小于1：1.752.当采取其它措施，如逐层加强压实、铺砌护坡、加强排水当采取其它措施，如逐层加强压实、铺砌护坡、加强排水防冲设施等，可根据具体情况确定边坡坡度，例如当边坡总防冲设施等，可根据具体情况确定边坡坡度，例如当边坡总高度不超过上表中的上部边坡高度，采取上述特殊措施时，高度不超过上表中的上部边坡高度，采取上述特殊措施时，可采用陡于可采用陡于1:1.3 的边坡坡度。的边坡坡度。2021/3/10504.填石或砌石路堤适用于浸水、陡坡、高边坡或高填方地段，填石或砌石路堤适用于浸水、陡坡、高边坡或高填方地段，边坡坡率视填石或砌石的情况而定。通常陡于土质边坡。边坡坡率视填石或砌石的情况而定。通常陡于土质边坡。向内倾斜向内倾斜24H14m H 6m 1:1.51:1.251:1.33全部用小于全部用小于25cm的石块填的石块填筑筑向内倾斜向内倾斜241:1全部用全部用25cm以上的石块填以上的石块填筑，外缘选用大石块砌筑筑，外缘选用大石块砌筑2021/3/1051路堑边坡坡度路堑边坡坡度1.土质路堑土质路堑1）边坡高度不大于）边坡高度不大于20m时，边坡坡率不宜大于下表规定时，边坡坡率不宜大于下表规定土的类别土的类别边坡坡率边坡坡率粘土、粉质粘土、塑性指数大于粘土、粉质粘土、塑性指数大于3的粉土的粉土1：1中密以上的中砂、粗砂、砂砾中密以上的中砂、粗砂、砂砾1：1.5卵石土、碎石土卵石土、碎石土圆砾土、角砾土圆砾土、角砾土胶结和密实胶结和密实1：0.75中密中密1：1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、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的调查和力学分析确定。施工方法，结合自然稳定山坡和人工边坡的的调查和力学分析确定。2）边坡高度大于）边坡高度大于20m时，应进行个别勘察设计。按照勘察时，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。监测。2021/3/10522.岩质路堑岩质路堑岩质路堑边坡形式及坡率一般应根据地质构造与岩石特性、边坡高度、岩质路堑边坡形式及坡率一般应根据地质构造与岩石特性、边坡高度、施工方法，对照相似工程的成功经验选定边坡坡率。施工方法，对照相似工程的成功经验选定边坡坡率。1）岩质边坡高度小于）岩质边坡高度小于30m时，边坡坡率不宜大于下表规定时，边坡坡率不宜大于下表规定边坡岩体类型边坡岩体类型风华破碎程度风华破碎程度边坡坡率边坡坡率H15m15m H30m类类未风化、微风化未风化、微风化1:0.11:0.31:0.11:0.3弱风化弱风化1:0.11:0.31:0.31:0.5类类未风化、微风化未风化、微风化1:0.11:0.31:0.31:0.5弱风化弱风化1:0.31:0.51:0.51:0.75类类未风化、微风化未风化、微风化1:0.31:0.5弱风化弱风化1:0.51:0.75类类弱风化弱风化1:0.51:1弱风化弱风化1:0.51:12）岩质边坡高度大于）岩质边坡高度大于30m时，应进行个别勘察设计。时，应进行个别勘察设计。2021/3/1053基本要求：基本要求：1、极限高度定义定义：在天然的软土地基上，用快速施工方法（即不控制填筑高度）建造一般断面的路堤所能达到的最大高度。路提的极限高度极限高度：取决于地基的特征（软土的性质和成层情况）及填料的性质等，可由稳定性分析确定，有条件时也可在工地进行填筑试验确定。5.3.2 地基要求地基要求2021/3/10542、地基沉降P70原因原因：地基沉降是由路提荷载作用下地基土的压缩（固结）及剪切（侧向）变形引起的。总沉降量为（5-2）2021/3/10555.3.3 地基处理地基处理 P71(参见参见5.5.4)路堤基底是指地基与堤身的接触部分，应根据不同情况分别予以处理，以保证堤身稳固。1、基底土密实稳定、地面坡度缓于1:5时，路堤可直接填筑在天然地面上。2、路堤基底为耕地或较松的土，应在填筑前进行压实。3、路线经过水田、池塘或洼地时，应根据情况采取排水疏干、清淤换填、晾晒或者掺灰等处理措施，经碾压密实后再填路堤。4、当原地面坡度（包括横坡和纵坡）陡于1:5的稳定斜坡上填筑路堤时，基底应挖成反反台阶，防止堤身沿斜坡下滑。2021/3/10565.4 路基路基(路面路面)排水排水 P72 Design of subgrade and pavement drainage1、作用作用：路基设置排水设施是为了排除可能危害道路的地面水superficial water和地下水underground water 。2、道路排水设施分类分类：地表排水和地下排水3、道路排水设施设置的依据依据：道路等级、沿线自然条件，以及桥涵设置等，并充分考虑利用地形和天然水系等。2021/3/10574、水对路面的危害harms可以表现为：降低路面材料的强度，在水泥混凝土路面的接缝和路肩处造成唧泥；移动荷载作用下引起的唧泥和高压水冲刷，造成路面基层承载能力下降；在冻胀地区，融冻季节水会引起路面承载能力的普遍下降。5、排水目的要求、排水目的要求purpose and requirements将影响路基稳定性的地面水，排除排除和拦截拦截于路基用地范围以外，并防止防止地面水漫流、滞积或下渗。对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断隔断、疏疏干干和降低降低，并引导引导至路基范围以外的适当地点。2021/3/10586、排水设计的任务、排水设计的任务task of drainage design： 将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度范围内，保持路基常年处于干燥状态，确保路基路面具有足够的强度与稳定性。 7、排水设计的内容内容：排水系统的整体规划、排水结构物的设计2021/3/10592021/3/10607、排水设计一般原则general principles 1）全面规划overall planning 2）因地制宜adjust measures to local conditions 3）综合治理comprehensive building 4）以疏导为主focus on discharge 5）环境保护environmental protection2021/3/10615.4.1 排水设施分类排水设施分类 typeP72一一、地面排水设备地面排水设备surfacedrainagefacilities:边沟sideditch、截水沟interceptionditch、排水沟drainditch、跌水hydraulicdrop、急流槽chute，必要时还有渡水槽、倒虹吸及蒸发池等。1、边沟、边沟side ditch在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。2021/3/10621）边沟的横断面形式：梯形、矩形、三角形、流线形2）边沟的横断面尺寸3）边沟的位置边沟不宜过长，其纵坡一般与路线纵坡一致。2021/3/10632、截水沟、截水沟interception ditch 一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。1）截水沟的横断面形式：梯形2）截水沟的横断面尺寸3）截水沟的位置2021/3/10642021/3/1065截水沟不宜过长，宜为200500m；截水沟沟底应有0.5%以上的纵坡。2021/3/10663、排水沟排水沟drain ditch 在于引水，将路基范围内各种水源的水流引至桥涵或路基范围以外的指定地点。 1）排水沟的横断面形式：梯形 2）排水沟的横断面尺寸 3）排水沟的位置2021/3/1067排水沟的纵坡可取0.51.0，不小于0.3，不大于3。2021/3/1068路基排水沟的加固类型：简易式、干砌式、浆砌式；加固类型与沟底纵坡的关系2021/3/10694 4、跌水与急流槽、跌水与急流槽hydraulic drop and chute 跌水与急流槽是路基排水设施的特殊形式，用于陡坡地段，沟底纵坡可达450 1）跌水与急流槽的横断面形式：梯形 2）跌水与急流槽的横断面尺寸 3）跌水与急流槽的位置单级跌水适用于排水沟连接处，由于水位落差大，需要消能或改变水流方向。2021/3/1070多级跌水适用于较长陡坡地段，为减缓水流速度，并及时予以消能。2021/3/1071急流槽适用于的纵坡比跌水的纵坡更陡，是山区公路回头曲线，沟通上下线路基排水及沟渠出水口的排水设施，纵坡可达1：1.5。2021/3/1072渡水槽water cistern：通过架设简易桥梁，水槽或管道，从路基上部跨越，以勾通路基两侧的水流。2021/3/1073倒虹吸converse siphon：利用势能迫使水流降落，经路基下部管道流向路基另一侧。2021/3/1074二、地下排水设备二、地下排水设备underground drainage facilities 暗沟blind drainage、渗沟seepage ditch、渗井seepage well。 特点：排水量不大，以渗流方式汇集水流，并就近排出路基范围以外。1、暗沟blind drainage 暗沟的结构形式图2021/3/1075暗沟不宜过长，沟底具有12纵坡，出水口标高高于沟外最高水位20cm，防止水流倒流。2021/3/10762021/3/10772 2、渗沟、渗沟seepage ditch 渗沟的结构形式图：盲沟式、洞式、管式2021/3/10782021/3/10793、渗井、渗井seepage well2021/3/1080路面排水设施：专指为路面和中央分隔带部位排水而采取的工程措施。路面（含路肩）表面排水：中央分隔带排水中央分隔带排水：坡面排水坡面排水：包括路堤坡面、路堑坡面和倾向路界的自然坡面的排水路面内部路面内部排水要求：A各项设施应具有足够的泄水能力，排除渗入路面结构内的自由水；B自由水在路面结构内的渗流时间不能太长，渗流路径不能太长；C排水设施要有较好的耐久性。2021/3/10815.4.2 排水系统设计排水系统设计 P73路基排水系统的布置，一般利用路线平面图按下列步骤进行：1、在路线平面图上绘出必要的路堑坡顶线，标明路侧弃土堆和取土坑的位置等。2、在路基上侧山坡上可设置截水沟等拦截地表径流。上坡的截水沟应连须不中断，下坡的截水沟应每隔50100m设不小于1m宽的缺口，以利排水。2021/3/10823、路基两侧按需要设置边沟或利用取土坑，4、根据沿线地下水情况，设置必要的地下排水设施。5、用排水沟将拦截或汇集的水流引排到指定的低地、河沟或桥涵等地。6、选定桥涵的位置，是所有排水设施同桥涵连成一个完整的排水系统。7、特殊复杂的排水地段，应绘制细部设计图。2021/3/10835.5 路基防护与加固路基防护与加固P78一、路基防护与加固的一、路基防护与加固的意义意义由岩土所筑成的路基，大多暴露于空间，长期受自然由岩土所筑成的路基，大多暴露于空间，长期受自然因素的作用，岩土在不利水温条件作用下，物理、力因素的作用，岩土在不利水温条件作用下，物理、力学性质将发生变化。为确保路基的学性质将发生变化。为确保路基的强度强度与与稳定性稳定性，路，路基的防护与加固，也是不可缺少的工程技术措施。基的防护与加固，也是不可缺少的工程技术措施。随着公路等级的提高，为维护正常的汽车运输，减少随着公路等级的提高，为维护正常的汽车运输，减少公路灾害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，公路灾害，确保行车安全，保持公路与自然环境协调，路基的防护与加固更具有重要意义。路基的防护与加固更具有重要意义。实践经验证明，在高等级公路建设中，防护工程对保实践经验证明，在高等级公路建设中，防护工程对保证公路使用品质、提高投资效益均具有重要的意义。证公路使用品质、提高投资效益均具有重要的意义。5.5.1 概概 述述2021/3/1084二、路基防护与加固的主要内容二、路基防护与加固的主要内容路基防护与加固设施，主要有路基防护与加固设施，主要有边坡坡面边坡坡面防护、防护、沿河路沿河路堤河岸冲刷堤河岸冲刷防护与加固以及防护与加固以及湿软地基湿软地基的加固处治。的加固处治。1.坡面防护坡面防护:主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。常用的坡面防护设施有植物防护(种草、铺草皮、植树等)和工程防护(抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等)。2021/3/10852.堤岸防护与加固堤岸防护与加固:主要对沿河滨海路堤、河滩路堤及水泽区路堤，亦包括桥头引道，以及路基边旁的防护堤岸等。此类堤岸常年或季节性浸水，受流水冲刷、拍击和淘洗，造成路基浸湿、坡脚淘空，或水位骤降时路基内细粒填料流失，致使路基失稳，边坡崩坍。所以堤岸防护与加固，主要针对水流的破坏作用而设，起防水治害和加固堤岸双重功效。堤岸防护与加固设施，有直接和间接两类。直接防护与加固设施中包括植物防护和石砌、防护与加固两种，常用的有植树、铺石、抛石或石笼等。间接防护主要指导治结构物，如丁坝、顺坝、防洪堤、拦水坝等，必要时进行疏浚河床、改变河道，目的是改变流水方向，避免或缓和川流对路基的直接破坏作用。2021/3/10863.湿软地基湿软地基:承载能力较差，如泥沼与软土、低洼的承载能力较差，如泥沼与软土、低洼的湖湖(海海)相沉积土层、人为垃圾杂填土等，填筑路相沉积土层、人为垃圾杂填土等，填筑路基前必需予以加固，以防路基沉陷、滑移或产生基前必需予以加固，以防路基沉陷、滑移或产生其他病害。其他病害。湿软地区修筑路基时，地基加固关键在于治水和湿软地区修筑路基时，地基加固关键在于治水和固结。各种加固方法，可归纳成换填土、辗压夯固结。各种加固方法，可归纳成换填土、辗压夯实、排水固结、振动挤密、土工格栅加筋和化学实、排水固结、振动挤密、土工格栅加筋和化学加固等五类。加固等五类。2021/3/10875.5.2 坡面防护坡面防护一、植物防护一、植物防护植物防护，可美化路容，协调环境，调节边坡土植物防护，可美化路容，协调环境，调节边坡土的温湿，起到固结和稳定边坡的作用。它对于坡的温湿，起到固结和稳定边坡的作用。它对于坡高不大，边坡比较平缓的土质坡面是一种简易有高不大，边坡比较平缓的土质坡面是一种简易有效的防护设施，其方法有效的防护设施，其方法有种草种草、铺草皮铺草皮和和植树植树。土质边坡防护也可采用土质边坡防护也可采用拉伸网草皮拉伸网草皮、固定草种布、固定草种布或网格固定撒种，用土工网或土工垫等土工合成或网格固定撒种，用土工网或土工垫等土工合成材料进行，上铺设材料进行，上铺设35cm的种植土层，经过撒种、的种植土层，经过撒种、养护后形成的人工草皮。土质边坡防护的边坡坡养护后形成的人工草皮。土质边坡防护的边坡坡度宜在度宜在1:1.01:2.0之间。之间。2021/3/1088固固定定草草种种布布(也可称植生带)是在土工织物纺织时将草种固定于土工织物中，然后到现场铺筑以促使草皮生长的一种土工合成材料草皮制品。网格固定撒种是先将土工网固定于需防护的边坡上，然后撒播草种形成草皮的一种边坡防护方法。1.种草：适用边坡坡度不陡于1：1，土质适宜种草，不浸水或短期浸水但地面径流速度不超过0.6m/s的边坡。草的品种，应适应当地自然条件，最好是根系发达，中茎低矮，多年生长，几种草籽混种。不宜种草的坡面，可以铺5-l0cm厚的种植土层，土层与原坡面结合稳固。2021/3/1089玉元高速公路植草护坡玉元高速公路植草护坡玉元高速公路亚洲植草护坡玉元高速公路亚洲植草护坡最高坡最高坡180米高米高2021/3/10902.铺草皮铺草皮：当坡面冲刷比较严重,边坡较陡，径流速度0.6m/s，容许最大速度为1.8m/s时，应根据具体条件(坡度与流速等)，采用铺草皮防护，还可采用片石铺砌成方格或拱式边框，方格或框内再铺草皮。铺草皮需预先备料，草皮可就近培育，切成整齐块状，然后移铺在坡面上。铺时应自下而上，并用竹木小桩将草皮钉在坡面上，使之稳固。2021/3/10912021/3/1092平铺法平铺法horizontal laying 叠铺法叠铺法Overlapping laying方格法方格法squared laying2021/3/1093铺草皮护坡铺草皮护坡网格防护网格防护2021/3/10943.植树：植树：主要用在堤岸边的河滩主要用在堤岸边的河滩上，用来降低流速，促上，用来降低流速，促使泥沙淤积，防水直接使泥沙淤积，防水直接冲刷路堤。多排岸与水冲刷路堤。多排岸与水流方向斜交，还可起挑流方向斜交，还可起挑水改变水流方向的作用。水改变水流方向的作用。沙漠与雪害地区，防护沙漠与雪害地区，防护林带还起阻沙防雪作用。林带还起阻沙防雪作用。浙江甬余一级公路浙江甬余一级公路2021/3/1095三维植被网防护三维植被网防护 适用于砂性土、土夹石及风化岩石，且坡率缓于适用于砂性土、土夹石及风化岩石，且坡率缓于1：0.75的边坡防护；三的边坡防护；三维植被网中的回填土通常采用客土。维植被网中的回填土通常采用客土。2021/3/1096截水骨架防护适用于缓于适用于缓于1：0.75的土质和全风化岩石边坡。当坡面受水冲刷严重或的土质和全风化岩石边坡。当坡面受水冲刷严重或潮湿时，坡度应缓于潮湿时，坡度应缓于1：1骨架植物防护骨架植物防护2021/3/1097多边形水泥混凝土空心块植物防护多边形水泥混凝土空心块植物防护2021/3/10981.适用于缓于适用于缓于1：0.75的土质和全风化、强风化岩石边坡。并视情的土质和全风化、强风化岩石边坡。并视情况设置浆砌片石或水泥混凝土骨架。况设置浆砌片石或水泥混凝土骨架。2.多边形水泥混凝土空心预制块的混凝土强度不应低于多边形水泥混凝土空心预制块的混凝土强度不应低于C20，厚度，厚度不应小于不应小于150mm。空心预制块内应填充种植土，喷播植草。空心预制块内应填充种植土，喷播植草。2021/3/1099锚杆混凝土框架植物防护锚杆混凝土框架植物防护1.适用于土质边坡和坡体中无不良结构面、风化破碎的岩石路堑边坡。适用于土质边坡和坡体中无不良结构面、风化破碎的岩石路堑边坡。2.锚杆采用非预应力的全长粘结型锚杆。框架应采用钢筋混凝土，混凝土强锚杆采用非预应力的全长粘结型锚杆。框架应采用钢筋混凝土，混凝土强度不应低于度不应低于C25。2021/3/10100二、工程防护二、工程防护它主要指它主要指污工防护污工防护，有砂浆抹面、勾缝或喷涂以，有砂浆抹面、勾缝或喷涂以及石砌护坡或护面墙等。及石砌护坡或护面墙等。1.抹面防护抹面防护:适于石质挖方坡面，岩石表面易风化，但比较完适于石质挖方坡面，岩石表面易风化，但比较完整，尚未剥落，对此应及时予以封面，以预防风整，尚未剥落，对此应及时予以封面，以预防风化成害。常用的抹面材料有石灰浆等，混合料如化成害。常用的抹面材料有石灰浆等，混合料如加纸筋或竹筋，可提高强度，防止开裂；如掺加加纸筋或竹筋，可提高强度，防止开裂；如掺加适量制盐副产品卤水，可使抹面加速硬化和预防适量制盐副产品卤水，可使抹面加速硬化和预防开裂。抹面厚度一般开裂。抹面厚度一般2-l0cm。2021/3/101012021/3/101022.喷浆喷浆:锚杆挂网喷浆锚杆挂网喷浆适用于易风化而坡面不平整的岩石挖方边坡,厚度一般为5-l0cm。喷浆的水泥用量较大,重点工程可选用。比较经济的砂浆是用水泥、石灰、河砂及水，按重量比1:1:6:3配合。喷浆坡面应设置排水孔。比较坚硬的岩石坡面，为防水渗入缝隙成害，视缝隙深浅与大小，分别予以灌浆、勾缝或嵌补等。达渝高速公路即国道达渝高速公路即国道210线达州至重庆高速公路线达州至重庆高速公路高边坡高边坡挖方最高边坡挖方最高边坡50米，护面墙、挂网锚喷砼处治米，护面墙、挂网锚喷砼处治2021/3/10103锚杆挂网喷浆锚杆挂网喷浆2021/3/101043. 石砌护坡或护面墙石砌护坡或护面墙路基坡面为防止地面水流或河水冲刷，可以使用干砌片石护面。重要路段或暴雨集中地区的土质高边坡，以及桥涵附近坡面与岩坡、地面排水沟渠等，亦可干砌片石加固。护面厚度一般不小于20cm，干砌要勾缝，必要时改用浆砌，护面顶部封闭，以防渗水。护面墙是浆砌片石的坡面覆盖层，用于封闭各种软质岩层和较破碎的挖方边坡。2021/3/101052021/3/101062021/3/101072021/3/101082021/3/10109护面墙要求墙面紧贴坡面，表面砌平，厚度可不一。护护面墙要求墙面紧贴坡面，表面砌平，厚度可不一。护面墙石料应符合规格。护面墙除自重外，不承受其他荷面墙石料应符合规格。护面墙除自重外，不承受其他荷重，亦不承受墙背土压力。其构造与布置，重，亦不承受墙背土压力。其构造与布置，如图所示如图所示。墙高与厚度及路堑边坡的关系参见下表。墙高与厚度及路堑边坡的关系参见下表。护面墙的厚度护面墙的厚度护面墙高度护面墙高度H（m）路堑边坡路堑边坡护面墙厚度（护面墙厚度（m）顶宽顶宽b底宽底宽d21：0.50.400.406陡于陡于1：0.50.400.40+0.10H6H101：0.51：0.750.400.40+0.05H10H151：0.751：10.600.60+0.05H2021/3/101102021/3/10111护面墙高一般不超过l0m，可以分级中间设平台，墙背可设耳墙，纵向每10m设一条伸缩缝，墙身应预留泄水孔，基础要求稳固，顶部应封闭。墙基软硬不匀，可设拱跨过软弱地基。坡面常有各种不同地质现象，开挖后形成凹陷，应以石砌圬工填塞平整，称为支补墙。以上构造的具体要求与尺寸，均可参考有关设计手册。2021/3/10112福建至泉州高速公路泉州境C12合同段贵州三穗至凯里高速公路13合同段高边坡路堑防护工程2021/3/10113喀纳斯旅游公路多筑在山坡上，如不护坡，将会出现山体滑坡等现象。筑路的同时砌石护坡。护面墙、挂网锚喷砼处治2021/3/101145.5.3 冲刷防护冲刷防护一、直接措施一、直接措施堤岸防护直接措施，包括堤岸防护直接措施，包括植物防护、石砌防护或抛植物防护、石砌防护或抛石与石笼防护，以及必要石与石笼防护，以及必要时设置的支挡时设置的支挡(驳岸等驳岸等)。1.植物防护与石砌防护，同植物防护与石砌防护，同坡面防护所述基本类同，坡面防护所述基本类同，但堤岸的防冲刷主要原因但堤岸的防冲刷主要原因是是洪水急流洪水急流，水位变迁不，水位变迁不定，水流速度较大，相应定，水流速度较大，相应的要求更高。的要求更高。土工垫护坡2021/3/10115土工垫（土工织物）护坡2021/3/10116地表水排水渠道的防侵蚀保护层地表水排水渠道的防侵蚀保护层2021/3/101172021/3/10118绿绿 化化 植植 生生 带带 技技 术术绿绿化植生带不仅能绿化环境，而且能够防治水土流失。引进日本绿化植生带专利技术，研制开发国产绿化植生带生产工艺，生产出适合我国国情的绿化植生带系列产品。产品广泛应用于城市园林绿化、运动草坪建植、公路铁路边坡整治、河渠护坡及大面积水土流失治理等领域。2021/3/101192021/3/101202021/3/10121武思江水库公路武思江水库公路内侧开挖边坡为内侧开挖边坡为花岗岩残积风化花岗岩残积风化物，山体风化严物，山体风化严重，重，边坡经雨洪边坡经雨洪冲刷，已多处出冲刷，已多处出现崩塌，坡土流现崩塌，坡土流失严重。失严重。如果不如果不整治，流失土跌整治，流失土跌落并淤积到水库落并淤积到水库内，影响排洪。内，影响排洪。而且还可能在汛而且还可能在汛期时影响抢险公期时影响抢险公路的畅通。路的畅通。 2021/3/10122武思江水库附近公路边坡土工网护坡武思江水库附近公路边坡土工网护坡2021/3/101232021/3/10124三峡库区护坡三峡库区护坡2021/3/101252021/3/101262. 抛石与石笼防护：抛石与石笼防护：植树与石砌防护无效时，可采用抛石防护。当水流速度达到或超过5.0m/s时，则改用石笼防护，必要时可以采用土工织物软体沉排护坡。抛石防护，类似在坡脚处设置护脚，亦称抛石垛。（见图）抛石不受气候条件限制，路基沉实以前均可施工，季节性浸水或长期浸水亦均可用。抛石垛的边坡坡度，不应陡于抛上石浸水后的天然休止角，边坡率ml一般为1.5-2.0，m2为1.25-2.0；石料粒径视水深与流速而定，一般为1550cm。2021/3/101272021/3/10128石笼是用铁丝编织成框架，内填石料，设在坡脚处，以防急流和大风浪破坏堤岸，也可用来加固河床，防止淘刷。铁丝框架可以是箱形或圆形，笼内填石的粒径，最小不小于4.0cm，一般为5-20cm，外层应用大且棱角突出石料，内层可用较小石块填充。石笼在坡脚处排列，用于防止冲刷淘底时，应平铺并与坡脚线垂直，而且堤岸一端固定，另一端不必固定，淘刷后可以向下沉落贴于底面；用于防止堤岸边坡冲刷时，则垒码平铺成梯形，石笼铺设时须用碎(砾)石垫层铺平，底层各角，可用铁棒固定于基底。2021/3/10129老照片是上世纪老照片是上世纪70年代冻土学家在青海某矿区铁路专用线建立的我年代冻土学家在青海某矿区铁路专用线建立的我国第一个抛石护坡国第一个抛石护坡2021/3/10130石笼护坡石笼石笼护坡石笼石笼护坡石笼护坡2021/3/10131土工织物土工织物软体沉排是在土工织物上以块石或预制混软体沉排是在土工织物上以块石或预制混凝土块体为压重的护坡结构。土工织物软体沉排一凝土块体为压重的护坡结构。土工织物软体沉排一般适用于水下工程及预计可能发生冲刷的河床和岸般适用于水下工程及预计可能发生冲刷的河床和岸坡土面上。其主要有单片垫单片垫和双片垫形式。坡土面上。其主要有单片垫单片垫和双片垫形式。单片垫是利用土工织物拼接成大面积的排体；双片单片垫是利用土工织物拼接成大面积的排体；双片垫是将两块单片垫重叠后按一定距离和形式将两片垫是将两块单片垫重叠后按一定距离和形式将两片垫连接在一起而构成管状或格状空间，其中再填充垫连接在一起而构成管状或格状空间，其中再填充透水性土石料透水性土石料(如砂卵石等如砂卵石等)，起到防冲与反滤作用，起到防冲与反滤作用，双片垫的结构型式双片垫的结构型式如图所示如图所示 2021/3/101322021/3/10133土工模袋灌注混凝土土工模袋灌注混凝土2021/3/101342021/3/101352021/3/101362021/3/101372021/3/10138土工模袋是一种双层织物袋，袋中充填流动性混凝土或水泥砂浆或稀石混凝土，凝固后形成高强度的硬结板块。其主要应用场合及铺设型式如图。充填混凝土时,粗骨料最大粒径应符合规范的要求,塌落度不宜小于20mm,其强度等级不低于C10;充填砂浆时,其强度等级不低于M2.5。采用土工模袋护坡的坡度不得陡于1:1。如在水下施工，水流速度不宜大于1.5m/s。2021/3/10139二、间接措施二、间接措施设置导治结构物可改变水流方向，消除和减缓水流对堤岸直接破坏，同时可减轻堤岸淤积，彻底解除水流对局部堤岸的损害作用，起安全保护作用。导治结构物主要是设坝，按其与河道的相对位置，一般可分为丁坝、顺坝或格坝。顺坝顺坝大致与堤岸平行，主要作用为导流、束水、调大致与堤岸平行，主要作用为导流、束水、调整流水曲度、改善流态。整流水曲度、改善流态。格坝格坝在平面上成网格状，设于顺坝与堤岸之间，防在平面上成网格状，设于顺坝与堤岸之间，防止高水位时水流溢入冲刷坝内岸坡和坡脚，并促进止高水位时水流溢入冲刷坝内岸坡和坡脚，并促进格间的淤积。格间的淤积。2021/3/10140丁坝丁坝大致与堤岸垂直或斜交，将水流挑离堤岸，束河大致与堤岸垂直或斜交，将水流挑离堤岸，束河归槽，改善流态。归槽，改善流态。顺坝与丁坝顺坝与丁坝均用石块修建成梯形横断面，坝体分为坝均用石块修建成梯形横断面，坝体分为坝头、坝身和坝根三个组成部分，横断面尺寸依构造头、坝身和坝根三个组成部分，横断面尺寸依构造要求、施工条件和使用需要而定，并应进行稳定性要求、施工条件和使用需要而定，并应进行稳定性计算。参见相关路基设计手册。计算。参见相关路基设计手册。导流结构物的布置是工程成败的关键。布置恰当能收到预期效果；布置不当反而恶化水流，造成水毁。关键在于合理设计导治线，符合预定的河轴线和河岸线要求，亦取决于选择导治水位，不致出现不利的冲刷情况。导治线与导治水位，应依据对于水流和河岸、河床地形、地质情况、水流对上下游对岸的影响等因素，综合分析和设计计算而定。2021/3/10141保滩工程保滩工程-顺坝顺坝2021/3/10142保滩工程保滩工程-丁坝群丁坝群2021/3/10143天生港电厂沙洲灰场丁坝护岸天生港电厂沙洲灰场丁坝护岸2021/3/101445.5.4 地基加固地基加固我国沿海地区和内陆湖泊河流谷地分布着大量的我国沿海地区和内陆湖泊河流谷地分布着大量的软基，其特点为含水量大、压缩性高、透水性差、软基，其特点为含水量大、压缩性高、透水性差、强度低，为了确保工程的安全和正常使用，必须强度低，为了确保工程的安全和正常使用，必须进行地基处理。进行地基处理。路基敷设于天然地基上，自身荷载较大，要求地路基敷设于天然地基上，自身荷载较大，要求地基应具有足够的承载能力，以保持地基稳定，另基应具有足够的承载能力，以保持地基稳定，另外应使某些自然因素外应使某些自然因素(如地下水、坑穴、湿陷、胀如地下水、坑穴、湿陷、胀缩等缩等)不致产生对路基的有害变形。不致产生对路基的有害变形。2021/3/10145一、换填土层法一、换填土层法换填土层法，即将基底下一定深度范围的湿软换填土层法，即将基底下一定深度范围的湿软土层挖去，换以强度较大的砂、碎土层挖去，换以强度较大的砂、碎(砾砾)石、灰石、灰土或素土，以及其他性能稳定、无侵蚀性的土土或素土，以及其他性能稳定、无侵蚀性的土类，并予以压实。类，并予以压实。换填材料的不同，其应力分布虽然有所差异，换填材料的不同，其应力分布虽然有所差异，但其极限承载力比较接近，而且沉降特点亦基但其极限承载力比较接近，而且沉降特点亦基本相似，因此大致按砂垫层的计算方法，结果本相似，因此大致按砂垫层的计算方法，结果相差不大。相差不大。砂垫层厚度，一般在砂垫层厚度，一般在0.61.0m之间，太厚施之间，太厚施工难，太薄效果差。砂料以中粗砂为宜，要求工难，太薄效果差。砂料以中粗砂为宜，要求级配良好，颗粒的不匀系数不大于级配良好，颗粒的不匀系数不大于5，含泥量，含泥量不超过不超过3%5%。2021/3/10146二、重锤夯实法二、重锤夯实法对于非粘性土及松散杂填土而言，振动压实法对于非粘性土及松散杂填土而言，振动压实法效果良好。效果良好。重锤夯实法，一般以钢筋混凝土制成截头圆锥重锤夯实法，一般以钢筋混凝土制成截头圆锥体体(底部垫钢板底部垫钢板)，重量宜，重量宜1.5t或稍重，锤底直或稍重，锤底直径为径为11.5m，起重设备的能力为，起重设备的能力为815t，落距高一般为落距高一般为2.54.5m。重锤夯实法加固地。重锤夯实法加固地基，可提高地基表层土的强度。基，可提高地基表层土的强度。在重锤夯实法的基础上，经过研究和实践，出在重锤夯实法的基础上，经过研究和实践，出现所谓强夯法，亦称动力固结法，它是以现所谓强夯法，亦称动力固结法，它是以812t(甚至甚至20t)的重锤，的重锤，820m落距落距(最高达最高达40m)，对土基进行强力夯击，利用击波和动，对土基进行强力夯击，利用击波和动应力，达到土基加固的目的。应力，达到土基加固的目的。2021/3/10147实践证明，强夯过程中，土体中因含可压缩的微实践证明，强夯过程中，土体中因含可压缩的微气泡而产生几十厘米的沉降，土体产生液化，使气泡而产生几十厘米的沉降，土体产生液化，使土的结构破坏，强度下降至最小值，随后在夯击土的结构破坏，强度下降至最小值，随后在夯击点周围出现径向裂隙，成为加速孔隙水压力消散点周围出现径向裂隙，成为加速孔隙水压力消散的主要通道，继而因粘性土的触变性，使土基的的主要通道，继而因粘性土的触变性，使土基的强度得到恢复和增强。强度得到恢复和增强。强夯法至今还没有一套成熟和完善的理论和设计强夯法至今还没有一套成熟和完善的理论和设计方法，但实践证明，它具有施工简单、加固效果方法，但实践证明，它具有施工简单、加固效果好、使用经济、运用面较广等优点。缺点是需要好、使用经济、运用面较广等优点。缺点是需要相应的机具设备，操作时噪音和振动较大，不宜相应的机具设备，操作时噪音和振动较大，不宜在人口密集或附近防震要求高的地点使用。在人口密集或附近防震要求高的地点使用。2021/3/10148强夯加固设计与施工强夯加固设计与施工2021/3/10149广泛适用于杂填土、碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土和沼广泛适用于杂填土、碎石土、砂土、粘性土、湿陷性黄土和沼泽土，还可用于水下泽土，还可用于水下2021/3/10150三、排水固结法三、排水固结法饱和软土在荷载作用下，排水固结后，抗剪强饱和软土在荷载作用下，排水固结后，抗剪强度可得到提高，则达到加固的目的。此法在建度可得到提高，则达到加固的目的。此法在建筑工程中，常用于加固软弱地基，包括天然沉筑工程中，常用于加固软弱地基，包括天然沉积层和人工冲填的土层，如沼泽土、淤泥及淤积层和人工冲填的土层，如沼泽土、淤泥及淤泥质土，水力冲积土等。泥质土，水力冲积土等。排水固结是运用堆载预压，挤出土中的过多含排水固结是运用堆载预压，挤出土中的过多含水，达到挤紧土粒和提高强度的目的。为了缩水，达到挤紧土粒和提高强度的目的。为了缩短预压时间，加设砂井竖向排水通道或铺设砂短预压时间，加设砂井竖向排水通道或铺设砂垫层，效果甚好。垫层，效果甚好。2021/3/101512021/3/101521)堆载预压法是在建筑物建造前，在地基表堆载预压法是在建筑物建造前，在地基表面铺一层透水砂料，若处理的软基较厚，面铺一层透水砂料，若处理的软基较厚，向软基中打入砂井、袋装砂井或塑料板，向软基中打入砂井、袋装砂井或塑料板，然后用临时堆载（砂石料、土料、其他建然后用临时堆载（砂石料、土料、其他建筑材料、货物等）的方法对地基施加荷载，筑材料、货物等）的方法对地基施加荷载，给予一定的预压期，加速地基沉降，使地给予一定的预压期，加速地基沉降，使地基固结压密，强度提高。基固结压密，强度提高。其实质为在荷载作用下地基中的孔隙水被其实质为在荷载作用下地基中的孔隙水被逐渐排出，促使孔隙体积变小，地基发生逐渐排出，促使孔隙体积变小，地基发生固结变形，随着孔隙水的排出，有效应力固结变形，随着孔隙水的排出，有效应力增加，地基土的强度也随之增长。增加，地基土的强度也随之增长。2021/3/101531.砂垫层法砂垫层法砂垫层砂垫层填土填土软土层软土层适用于：适用于：a.路堤高度小于两倍极限高度，软土表面无透水性低的路堤高度小于两倍极限高度，软土表面无透水性低的硬壳；硬壳； b.软土层不很厚，或虽稍厚，但具有双面排水条件；软土层不很厚，或虽稍厚，但具有双面排水条件； c.当地有砂，运距不太远；当地有砂，运距不太远； d.施工期限不甚紧迫。施工期限不甚紧迫。砂垫层的厚度一般为砂垫层的厚度一般为0.61.0m，视路堤高度、软，视路堤高度、软土层的厚度及压缩性而定。土层的厚度及压缩性而定。2021/3/101542.砂井砂井/袋装砂井袋装砂井/塑料排水板排水法塑料排水板排水法真空堆载预压排水法示意图真空堆载预压排水法示意图砂垫层砂垫层堆载填土堆载填土砂井砂井/袋装砂井袋装砂井/塑料排水板塑料排水板塑料薄膜塑料薄膜射流泵射流泵有孔管道网络有孔管道网络有孔管道网络示意图有孔管道网络示意图广泛适用于各类饱和粘土、粉土广泛适用于各类饱和粘土、粉土2021/3/101552021/3/10156砂井堆载预压，砂井直径多为砂井堆载预压，砂井直径多为8l0cm，间距大，间距大约是井径的约是井径的68倍。砂井长度应穿越地基可能的倍。砂井长度应穿越地基可能的滑动面，砂垫层厚度约滑动面，砂垫层厚度约0.51.0m。砂井成孔，有沉管法和水冲法两类。砂井成孔，有沉管法和水冲法两类。沉管法是用锤击或振动方式将带靴的钢管沉人地基，沉管法是用锤击或振动方式将带靴的钢管沉人地基，管内灌砂，在振动作用下拔出钢管，最后在土中形管内灌砂，在振动作用下拔出钢管，最后在土中形成砂井。成砂井。水冲法是利用高压水冲孔，孔内灌砂，此法施工速水冲法是利用高压水冲孔，孔内灌砂，此法施工速度快，但难以保证孔径匀称，质量较差。度快，但难以保证孔径匀称，质量较差。排水固结法中除砂井堆载预压外，还有降水预压排水固结法中除砂井堆载预压外，还有降水预压和真空预压等技术。和真空预压等技术。2021/3/101572)真空预压法是在软粘土地基表面铺设砂垫真空预压法是在软粘土地基表面铺设砂垫层，用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空层，用土工薄膜覆盖且周围密封。用真空泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负泵对砂垫层抽气，使薄膜下的地基形成负压。随着地基中气和水的抽出，地基土得压。随着地基中气和水的抽出，地基土得到固结。到固结。该法的实质是由于土体与垫层和砂井间的该法的实质是由于土体与垫层和砂井间的压差，发生渗流，使孔隙水压力降低，有压差，发生渗流，使孔隙水压力降低，有效应力增加，土体固结，强度增长。效应力增加，土体固结，强度增长。2021/3/10158新台高速公路一标段真空预压施工现场新台高速公路一标段真空预压施工现场2021/3/10159真真空空预预压压法法与与堆堆载载预预压压法法相相比比，如如果果真真空空预预压压的的膜膜下下真真空空度度与与堆堆载载值值相相同同时时，两两种种加加固固方方法法的的效效果果基基本本相相同同，其其固固结结过过程程也也都都是是促促使使孔孔隙隙水水排排出出，使使土土体体固固结结，强强度度增增长长。但但孔孔隙隙水水排排出出的的过过程程是是缓缓慢慢的的，历历时时长长，尤尤其其是是大大面面积积加加固固工工程程，若若采采用用常常规规堆堆载载预预压压法法，需需要要大大量量堆堆载载材材料料，加加荷荷时时须须分分级级加加荷荷且且易易出出现现地地基基失失稳稳现现象象，施施工工期长，工程成本高。工工期长，工程成本高。采采用用真真空空预预压压法法无无须须大大量量堆堆载载材材料料，施施工工方方便便，施施工工速速度可加快，但其施工操作技术较复杂度可加快，但其施工操作技术较复杂。对对于于多多数数建建造造在在软软基基上上的的一一般般工工程程建建筑筑物物能能满满足足工工程程设设计计要要求求，但但对对于于荷荷载载较较大大，承承载载力力要要求求较较高高的的地地基基，如如扩扩建建码码头头堆堆场场、机机场场等等地地基基加加固固时时，往往往往需需要要超超出出真真空空预预压压所所能能形形成成的的等等效效预预压压荷荷载载，需需要要进进一一步步提提高高加加固固效效果，又提出了采用真空联合堆载预压法加固地基。果，又提出了采用真空联合堆载预压法加固地基。2021/3/10160四、挤密法四、挤密法土基中成孔后，在孔中灌以砂、石、土、灰土或石土基中成孔后，在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料，捣实而成直径较大的桩体，利用横向挤灰等材料，捣实而成直径较大的桩体，利用横向挤紧作用，使地基土粒彼此靠紧，孔隙减少，而且孔紧作用，使地基土粒彼此靠紧，孔隙减少，而且孔被填满和压紧，形成桩体，桩体具有较高的承载能被填满和压紧，形成桩体，桩体具有较高的承载能力，群桩的面积约占松散土加固面积的力，群桩的面积约占松散土加固面积的20%，以致，以致桩和原土组成复合地基，达到加固的目的。桩和原土组成复合地基，达到加固的目的。孔中灌砂，形成砂桩，它与上述砂井相比，形式相孔中灌砂，形成砂桩，它与上述砂井相比，形式相仿，但作用不同。砂井的作用是排水固结，井径较仿，但作用不同。砂井的作用是排水固结，井径较小而间距较大；砂桩的作用是将地基土挤紧，井径小而间距较大；砂桩的作用是将地基土挤紧，井径较大，而间距宜小。较大，而间距宜小。砂井适用过湿软土层，而砂桩适用于处理松砂、杂砂井适用过湿软土层，而砂桩适用于处理松砂、杂填土和粘粒含量不大的普通粘性土，亦可有效地防填土和粘粒含量不大的普通粘性土，亦可有效地防止砂土基底的振动液化。止砂土基底的振动液化。2021/3/10161孔中填石灰而成灰桩，用于挤密软土地层。孔中填石灰而成灰桩，用于挤密软土地层。石灰桩主要作用是挤密，而生石灰的吸水、膨石灰桩主要作用是挤密，而生石灰的吸水、膨胀、发热及离子交换作用、使桩体硬化，改善胀、发热及离子交换作用、使桩体硬化，改善了原地基土的性质，此外还可减小因周围土的了原地基土的性质，此外还可减小因周围土的蠕变所引起的侧向位移。蠕变所引起的侧向位移。 砂桩和石灰桩的布置与尺寸，需通过设计计算砂桩和石灰桩的布置与尺寸，需通过设计计算而定，一般桩径约而定，一般桩径约2030cm，桩的间距约为桩，桩的间距约为桩径的径的3.5倍，可在平面上按梅花形布置，桩的长倍，可在平面上按梅花形布置，桩的长度与加固土层厚度及加固要求有关。度与加固土层厚度及加固要求有关。桩孔的施工方法，有冲击和振动力等法，在湿桩孔的施工方法，有冲击和振动力等法，在湿陷性黄土中还可用爆扩成孔法。陷性黄土中还可用爆扩成孔法。 2021/3/10162爆空区爆空区挤出区挤出区爆破挤淤：爆破挤淤：适用于换填深度超过适用于换填深度超过3m，需要快速施工且允许爆破的场合。，需要快速施工且允许爆破的场合。对于稠度较大的软土采用先爆后填，对于稠度小的软土，可以对于稠度较大的软土采用先爆后填，对于稠度小的软土，可以先填后爆破。先填后爆破。2021/3/101631.粒料桩粒料桩2.石灰桩石灰桩适用于含砂量低，没有滞水砂层的软土适用于含砂量低，没有滞水砂层的软土适用于处理松砂、杂填土和粘粒含量不大的普通粘土，适用于处理松砂、杂填土和粘粒含量不大的普通粘土，亦能有效防止砂土基地的液化亦能有效防止砂土基地的液化振沉桩施工示意图振沉桩施工示意图2021/3/10164五、化学加固法五、化学加固法利用化学溶液或胶结剂，采用压力灌注或利用化学溶液或胶结剂，采用压力灌注或搅拌混合等措施，使土颗粒胶结起来，达搅拌混合等措施，使土颗粒胶结起来，达到对土基加固的目的，称为化学加固法，到对土基加固的目的，称为化学加固法，又称胶结法。又称胶结法。此法加固效果取决于土的性质和所用化学此法加固效果取决于土的性质和所用化学剂，亦与施工工艺有关。剂，亦与施工工艺有关。化学加固法的施工工艺有：注浆法、旋喷化学加固法的施工工艺有：注浆法、旋喷法和深层搅拌法。法和深层搅拌法。2021/3/10165目前化学溶液主要有：目前化学溶液主要有：(1)以水玻璃溶液为以水玻璃溶液为主的浆液，常用的是水玻璃浆液和氯化钙主的浆液，常用的是水玻璃浆液和氯化钙浆液配合使用，价格昂贵，使用受到限制。浆液配合使用，价格昂贵，使用受到限制。(2)以丙烯酸氨为主的浆液，我国研制的丙以丙烯酸氨为主的浆液，我国研制的丙强是其中一种。加固效果较好，因价高亦强是其中一种。加固效果较好，因价高亦难以广泛采用。难以广泛采用。(3)水泥浆液，是由高标号水泥浆液，是由高标号的硅酸盐水泥，配以速凝剂而组成的浆液。的硅酸盐水泥，配以速凝剂而组成的浆液。(4)以纸浆溶液为主的浆液，如重铬酸盐木以纸浆溶液为主的浆液，如重铬酸盐木质素和木铵，加固效果好，但有毒性，且质素和木铵，加固效果好，但有毒性，且易污染地下水。易污染地下水。以上四类，目前以水泥浆液使用较多。今以上四类，目前以水泥浆液使用较多。今后发展的关键应是研制高效、无毒、易渗后发展的关键应是研制高效、无毒、易渗的化学浆液。的化学浆液。2021/3/101661.浅层搅拌法浅层搅拌法2.深层搅拌桩法深层搅拌桩法旋喷桩旋喷桩粉喷桩粉喷桩粉体搅拌复合地基技术处理厦门海粉体搅拌复合地基技术处理厦门海沧大道海滩沧大道海滩钻头叶片钻头叶片喷头喷头软管软管旋喷桩示意图旋喷桩示意图水泥适用于含砂量较大的软土，石灰适用于含沙量较低的软土或淤泥质土。胶结硬化法胶结硬化法2021/3/101673.灌浆法灌浆法压力注浆压力注浆电化学注浆电化学注浆劈裂注浆劈裂注浆2021/3/101681.反压护道法反压护道法土工织物加筋土工织物加筋反铺塔头反铺塔头材排或梢捆材排或梢捆适用于：适用于：a.非耕作区和取土不困难的地区；非耕作区和取土不困难的地区； b.路堤高度不大于路堤高度不大于5/32倍极限高度；倍极限高度； c.主要用于处理软土，对泥沼有时也可以采用。主要用于处理软土，对泥沼有时也可以采用。反压护道反压护道土工织物土工织物砂垫层砂垫层六、调整结构法六、调整结构法2.路堤加筋法路堤加筋法2021/3/10169八、分阶段施工法八、分阶段施工法七、侧向约束法七、侧向约束法系杆系杆夯石堆夯石堆2021/3/10170除了以上几种地基加固方法在国内公路除了以上几种地基加固方法在国内公路路基工程中应用以外，随着公路工程技路基工程中应用以外，随着公路工程技术的不断发展，湿软土基的加固技术也术的不断发展，湿软土基的加固技术也有了新的突破，如采用有了新的突破，如采用土工布土工布、土工格土工格栅栅等技术处理软基。等技术处理软基。2021/3/101712021/3/10172土工织物软土处治土工织物软土处治2021/3/10173土工格栅和土组成抗压抗剪的复合体土工格栅和土组成抗压抗剪的复合体2021/3/10174一一. 取土坑与弃土堆（取土坑与弃土堆（Borrow site and Waste deposit） 借之有利，弃之无害 平坦地区可沿路两侧设置取土坑，并与路基排水和农田水利相结合。河水淹没地段的桥头引道，一般不设取土坑，如设要距河流中水位边界10m以外，并与导治结构物位置相适应。1.取土坑取土坑 Borrow site5.6 路基附属设施路基附属设施2021/3/101751）路线外集中取土坑的设置，应根据各地段所需要取土的数量，并）路线外集中取土坑的设置，应根据各地段所需要取土的数量，并结合路基排水、土质、施工方法，做出统一设计；结合路基排水、土质、施工方法，做出统一设计；2）取土坑至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定；）取土坑至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定；3）桥头引道两侧不宜设置取土坑；）桥头引道两侧不宜设置取土坑；4）兼作排水的取土坑，应确保水流通畅排泄，其深度不宜超过该地）兼作排水的取土坑，应确保水流通畅排泄，其深度不宜超过该地区地下水位（平原区一般深度约为区地下水位（平原区一般深度约为1m），并应与桥涵进口高程相衔接），并应与桥涵进口高程相衔接；其纵坡不应小于；其纵坡不应小于0.2，平坦地段亦不应小于，平坦地段亦不应小于0.1；5）对取土坑应采取必要的排水、防护和绿化措施，避免水土流失。）对取土坑应采取必要的排水、防护和绿化措施，避免水土流失。2021/3/10176（一）、取土坑的设计要求（一）、取土坑的设计要求1.路基土石方的借弃，首先要合理选点，选点时兼顾土路基土石方的借弃，首先要合理选点，选点时兼顾土质、数量、用地及运输条件等因素，还必须结合沿线质、数量、用地及运输条件等因素，还必须结合沿线区域规划，因地制宜，综合考虑，维护自然平衡，防区域规划，因地制宜，综合考虑，维护自然平衡，防止水土流失，做到借之有利，弃之无害。止水土流失，做到借之有利，弃之无害。2.取土坑或弃土堆，要求尽量结合地形，充分加以利用，取土坑或弃土堆，要求尽量结合地形，充分加以利用，并注意外形规整，弃堆稳固。并注意外形规整，弃堆稳固。3.平坦地区（横坡小于平坦地区（横坡小于1：10），如用土量较少，可以），如用土量较少，可以沿路两侧设取土坑，当横坡度较大，陡于沿路两侧设取土坑，当横坡度较大，陡于1：10时，时，取土坑尽量设在地势取土坑尽量设在地势较高较高一侧，与路基排水和农田灌一侧，与路基排水和农田灌溉相结合，深度约溉相结合，深度约1.0m或稍大一些，宽度依土数量或稍大一些，宽度依土数量和用地而定。为防止积水，当堤顶与坑底高差不足和用地而定。为防止积水，当堤顶与坑底高差不足2.0m时，在路基坡脚与坑之间需设宽度时，在路基坡脚与坑之间需设宽度 1.0m的护的护坡平台。坡平台。2021/3/101774.坑底设纵横排水坡及相应设施。纵坡不宜小于坑底设纵横排水坡及相应设施。纵坡不宜小于0.3%，取土坑内侧坡顶可与路堤坡脚径相相接，取土坑内侧坡顶可与路堤坡脚径相相接，并采用路堤边坡坡度，当高差大于并采用路堤边坡坡度，当高差大于2m时，横坡时，横坡23%并向外侧倾斜。取土坑出水口应与路基排水系并向外侧倾斜。取土坑出水口应与路基排水系统衔接，取土坑的边坡坡度，视土质而定，不宜陡统衔接，取土坑的边坡坡度，视土质而定，不宜陡于于1：1.5。5.河水浸淹地段的桥头引道近旁，一般取土坑，如设河水浸淹地段的桥头引道近旁，一般取土坑，如设要距河流中水位边界要距河流中水位边界10m以外，并与导治结构物位以外，并与导治结构物位置相适应。置相适应。6.平原地区的高速、一级公路不宜设路旁取土坑。平原地区的高速、一级公路不宜设路旁取土坑。2021/3/101781）弃土堆设计应当与当地农田建设和）弃土堆设计应当与当地农田建设和自然环境相结合，并注意保护林木、自然环境相结合，并注意保护林木、农田、房屋及其他工程措施。农田、房屋及其他工程措施。2）弃土堆不得影响路基稳定和斜坡稳）弃土堆不得影响路基稳定和斜坡稳定，废方应在沿线附近低洼荒地或定，废方应在沿线附近低洼荒地或路堑的下侧堆放，当地面横坡缓于路堑的下侧堆放，当地面横坡缓于1:5时，可以设置在路堑两侧。时，可以设置在路堑两侧。3）弃土堆应堆放规则，进行适当的碾）弃土堆应堆放规则，进行适当的碾压，并采取必要的排水、防护和绿压，并采取必要的排水、防护和绿化措施。化措施。4）沿河弃土时，应避免弃土阻塞、污）沿河弃土时，应避免弃土阻塞、污染河道。桥头弃土不得挤压桥墩、染河道。桥头弃土不得挤压桥墩、阻塞桥孔。阻塞桥孔。5）风沙或风吹雪路段的弃土堆应设置）风沙或风吹雪路段的弃土堆应设置在迎风一侧，并应与路基具有足够在迎风一侧，并应与路基具有足够的距离。的距离。2.弃土堆弃土堆Waste deposit2021/3/10179（二）弃土堆的设计要求（二）弃土堆的设计要求1.废方一般选择路旁低洼地就近弃堆，原地面倾斜废方一般选择路旁低洼地就近弃堆，原地面倾斜度小于度小于1：5时，路旁两侧均可设弃土堆，地面较时，路旁两侧均可设弃土堆，地面较陡时，宜在路基下方。陡时，宜在路基下方。见图见图2.沿河路基废石方，难以远运，条件许可，可占用沿河路基废石方，难以远运，条件许可，可占用河道。河道。3.要求堆弃整平，梯形断面，顶面具有适当横坡，要求堆弃整平，梯形断面，顶面具有适当横坡，边坡不宜陡于边坡不宜陡于1：1.5，并设平台、三角土坡及排，并设平台、三角土坡及排水沟，宽度水沟，宽度d与土质有关，干燥坚硬土一般不宜小与土质有关，干燥坚硬土一般不宜小于于5.0m，最少，最少3.0m，潮湿软弱土最大可按路堑，潮湿软弱土最大可按路堑深度加深度加5.0m，即，即dH+5.0m。4.在上坡时，应连续不中断，并在弃土堆前设置截在上坡时，应连续不中断，并在弃土堆前设置截水沟。在下坡，应每隔水沟。在下坡，应每隔50100m，设，设1m宽的宽的缺口，以利排水。缺口，以利排水。5.积砂或积雪地段的弃土堆，宜有利于防砂防雪，积砂或积雪地段的弃土堆，宜有利于防砂防雪，可设在迎面一侧，并具有足够距离。可设在迎面一侧，并具有足够距离。2021/3/10180二、护坡道与碎落台二、护坡道与碎落台（一）护坡道的设计要求（一）护坡道的设计要求1、兼顾边坡稳定性与经济合理性，宽最少为、兼顾边坡稳定性与经济合理性，宽最少为1.0m，边坡高度边坡高度h3.0m时时d=1.0m，h=36m时时d=2m，h=612m时时d=24m。（新规范）当路肩边。（新规范）当路肩边缘与路侧取土坑底的高差大于缘与路侧取土坑底的高差大于2m时，应设置时，应设置1m的的护坡道，当高差大于护坡道，当高差大于6m时，应设置时，应设置2m的护坡道。的护坡道。2、护坡道一般应设在路堤坡脚、挖方坡脚处，边坡较、护坡道一般应设在路堤坡脚、挖方坡脚处，边坡较高时亦可设在边坡中部及挖方边坡的变坡处。高时亦可设在边坡中部及挖方边坡的变坡处。3、浸水路基的护坡道，可设在浸水线以上的边坡上。、浸水路基的护坡道，可设在浸水线以上的边坡上。2021/3/101811.护坡道护坡道hd护坡道高度护坡道高度h护坡道宽度护坡道宽度d3m1m36m2m612m24m用于高边坡和软弱地基地段，保证边坡的稳定性和防止地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基的沉陷二、护坡道与碎落台二、护坡道与碎落台2021/3/10182（一）护坡道的设计要求1、兼顾边坡稳定性与经济合理性，宽最少为1.0m，边坡高度h3.0m时d=1.0m，h=36m时d=2m，h=612m时d=24m。（新规范）当路肩边缘与路侧取土坑底的高差大于2m时，应设置1m的护坡道，当高差大于6m时，应设置2m的护坡道。2、护坡道一般应设在路堤坡脚、挖方坡脚处，边坡较高时亦可设在边坡中部及挖方边坡的变坡处。3、浸水路基的护坡道，可设在浸水线以上的边坡上。2021/3/101832.碎落台碎落台用于防止山坡、边坡的碎落物落入边沟或车道，设置在路堑边坡坡脚、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、边沟或截水沟的外测；路堑挡土墙或山坡挡土墙的墙顶。边沟或截水沟的外测；路堑挡土墙或山坡挡土墙的墙顶。碎落台碎落台碎落台碎落台一般碎落台的宽度为一般碎落台的宽度为12m，有时是边坡平台或挡土墙的墙顶的宽，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。度，碎落较多时可以采用石砌碎落台。2021/3/10184（二）碎落台的设计要求（二）碎落台的设计要求1、设设于于土土质质或或石石质质土土的的挖挖方方坡坡坡坡脚脚处处，位位于于边边沟沟外外缘缘，要要供供零零星星土土石石碎碎块块下下落落时时临临时时堆堆积积，以以保保护护边边沟沟不不阻阻，亦亦有有护护坡坡道道的的作作用用。台台宽宽一一般般为为1.0m1.5m，如如兼兼护护坡坡可可适适当当放放宽。宽。2、容容易易产产生生碎碎落落的的风风化化破破碎碎岩岩、软软质质岩岩、砾砾碎碎石石类类土土等等地地段段挖挖方方路路基基，应应在在边边沟沟外外侧侧设设置置碎碎落落台台，高高度度与与路路肩肩平平齐齐，宽宽度度不不宜宜小小于于1m，高高速速公公路路、一一级级公公路路当当边边坡坡高高度度超超过过12m，宽度不宜小于，宽度不宜小于2m。3、碎碎落落台台上上的的堆堆积积物物应应定定期期清清理。理。2021/3/10185三、堆料坪与错车道三、堆料坪与错车道（一）、堆料坪的设计要求（一）、堆料坪的设计要求1、为为避避免免在在路路肩肩上上堆堆放放路路面面养养护护用用矿矿质质材材料料，可可就就近近选选择择路路旁旁合合适适地地点点堆堆置置，保保证证交交通通不不受受阻阻，在在用用地地许许可可时时，在在路路肩肩外外缘缘设设堆堆料料坪坪，其其面面积积可可结结合合地地形形材材料料数数量量而而定定，可可每每隔隔50100m，设设一一个个堆堆料料坪坪，宽宽2m，长，长58m。2、高高级级路路面面或或采采用用机机械械化化养养路路路路段段可可不不设设，或或另另设设集集中备用料场，以利景观。中备用料场，以利景观。2021/3/10186（二）错车道的设计要求（二）错车道的设计要求1、四级公路当采用、四级公路当采用4.5m单车道路基时，应在适当单车道路基时，应在适当距离内设置错车道。距离内设置错车道。如图所示如图所示 2、错车道应设在有利地点，并使驾驶人员能看到相、错车道应设在有利地点，并使驾驶人员能看到相邻两错车道间驶来的车辆。邻两错车道间驶来的车辆。3、设置错车道路段的路基宽度不小于、设置错车道路段的路基宽度不小于6.5m，有效，有效长度不小于长度不小于20m。如图所示如图所示 4、错车道的间距是根据错车时间、视距、交通量等、错车道的间距是根据错车时间、视距、交通量等情况而定的。如间距过长，错车时间长，通行能力情况而定的。如间距过长，错车时间长，通行能力就会下降。国外有的规定，最大错车时间为就会下降。国外有的规定，最大错车时间为30s左右，左右，其最大间距应不大于其最大间距应不大于300m。本标准未作硬性规定。本标准未作硬性规定。为便于车辆驶入，在错车道两端应设不小于为便于车辆驶入，在错车道两端应设不小于10m的的过渡段，有效长度至少能容纳一辆全挂车的长度，过渡段，有效长度至少能容纳一辆全挂车的长度，有效长度不小于有效长度不小于20m。如图所示如图所示 2021/3/10187堆料坪和错车道堆料坪和错车道:低等级道路（砂石路面和双向行驶的单车道公路）上的养低等级道路（砂石路面和双向行驶的单车道公路）上的养护和交通设施。护和交通设施。2021/3/10188护栏护栏1、不封闭的各级公路，当路堤高度大于或等、不封闭的各级公路，当路堤高度大于或等于于6m，以及急弯陡峻山坡、桥头引道等危，以及急弯陡峻山坡、桥头引道等危险路段应设置护栏。护栏分墙式和柱式两险路段应设置护栏。护栏分墙式和柱式两种，重力式挡土墙、砌石、填石路基应采种，重力式挡土墙、砌石、填石路基应采用墙式护栏。用墙式护栏。2、设置护栏路段一侧路基应加宽、设置护栏路段一侧路基应加宽0.5m，以，以保持设置护栏后的路肩宽度。保持设置护栏后的路肩宽度。2021/3/10189本章小结本章小结1、路基各种病害表现结果、产生原因及预防措施；2、从路基断面形式和尺寸、基底处理、填料和压实要求、排水、防护与加固等几方面进行综合考虑设计，保证路基具有足够的强度、稳定性和耐久性；3、路堤关键是稳固地基、优质填料、合适边坡和充分压实，各个层位要达到规范规定的压实度；4、开挖路堑主要问题是边坡稳定；5、路基路面排水系统；路基防护与加固设施；路基附属设施要与路基设计和施工同步进行。作业：见习题集2021/3/10190