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公路路基基础知识

时间:2015-10-22 15:16:56 来源:本站原创 作者:admin 点击:

 修筑公路路面的基础及其排水、防护、加固、支挡等构筑物的工程。 

  路基按其填挖高度和所处地形的不同,有各种不同的横断面。 其中高出地表面填筑而成的路基称为路堤;低于地面开挖而成的路基称为路堑;在路基同一横断面内,一部分填筑,一部分开挖的称为半堤半堑路基。 
  路基设计  主要包括路基本体工程设计、路基防护和加固工程设计、路基支挡工程设计。 
  路基本体工程设计  主要是路基横断面设计,包括路基宽度和高度、路堤边坡和路堑边坡,以及取土坑、弃土堆、护坡道和各种排水设施等设计。 
  路基宽度是指两侧路肩边缘之间的距离。一般公路的路基宽度为行车道宽度和路肩宽度之和。路基宽度在设计时主要是根据公路等级确定。高级公路的路基宽度除行车道和路肩宽度外,还包括中央分隔带和路缘带的宽度。高级公路路肩由硬路肩和土路肩两部分组成。图2为高级公路路基横断面图。 
  路基高度是指路基顶面边缘的标高。路基设计标高由路基纵断面设计确定。在受地面水或地下水危害的路段,路槽底面应高出不利水位一定的安全高度。中国根据公路的自然区划和路基土的组别,规定了公路在不同潮湿情况下的路基临界高度。在潮湿路段,为保证路面的稳定性,根据情况也可采用各种隔水、排水措施。在重冰冻地区,还应考虑采取各种防冻设施。 
  路基边坡坡度的大小取决于路基所处地形、路基修筑的土石种类和结构,以及边坡高度和施工方法等。路堤和路堑的边坡,都应有一定的坡度,以保持路基的稳定。土质路堤一般采用1:1.5的坡度,高路堤和浸水路堤边坡应进行特殊设计。土质(包括石质土)路堑边坡率根据土质种类、密实程度、水文地质和边坡高度来确定。石质路堑边坡,对整体性岩石可根据岩石硬度确定;对破碎岩层要考虑其节理和裂缝情况,采用较缓边坡;对风化岩石要根据风化的程度来确定;对黄土层路堑边坡,因黄土结构性强,粘聚力大,具有明显的垂直节理,路堑边坡应采用工程地质法,参照现有的路堑边坡及自然斜坡确定。 
  路基防护和加固工程设计  主要是路基坡面防护和冲刷防护工程设计。 
  路基坡面防护是防止土质或风化岩石路基边坡的冲刷或剥落采取的措施。常采取抹面、喷浆、圬工铺砌等措施,以保护路基坡面。在路基坡面上种草植灌木,也是常用的措施。坡面防护措施在设计时应根据路基坡面情况选用。 
  路基冲刷防护是防止路基遭受冲刷和淘刷所采取的措施。主要包括:①护岸工程。为保护路基边坡或河岸免遭冲刷,常采用植物防护、抛石防护、砌石防护、石笼防护、浸水挡墙等。为保护路基边坡或河岸免遭淘刷,常采用钢筋混凝土沉排、石床、大型砌块、活动护坡等。②导流工程。用丁坝、顺坝和格坝等调治构造物迫使河流主流偏离岸坡,以防止冲刷和淘刷路基边坡和河岸。③改移河道工程。路基侵占某段河流河床,为了防止水流危害路基,或为了免建跨河桥所采取的措施。在路基冲刷防护设计时,对于旁水的路基,可根据岸坡位置、水流性质及其对岸坡的危害,并考虑地形地质条件,选择使用不同的防护方法和措施。 
  路基支挡工程设计  主要是挡土墙的设计。挡土墙是用来支撑路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥台端部及河流岸壁的构筑物。按挡土墙所在位置不同分为路堑挡土墙、山坡挡土墙、路堤挡土墙和路肩挡土墙(图3)。 路堑挡土墙和山坡挡土墙用于路堑边坡,以抗阻山坡侧向压力,保持厚地层的天然平衡。路堤挡土墙和路肩挡土墙用于路堤,以约束填土坡脚,缩小占地宽度,并可减少填方量。挡土墙的结构形式很多,常用的有重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式和框架式挡土墙等。近年来,还采用许多新的轻型挡土墙,如锚杆式、锚定板式和加筋土挡土墙等。此外,路基支挡工程还用支墙、支柱、支垛等。支墙用来支撑岩质路堑坡顶的危岩;支柱用来防止个别大石块的崩坠;支垛用干砌片石砌筑,用以抗滑和渗水。在路基支挡工程设计时,为了防止路堑变形和崩坠,保持路基稳定,通常根据路基的特性,设计各种形式的挡土墙构筑物。 
  路基修筑  包括土质路基修筑和石质路基修筑。 
  土质路基修筑  主要有基底处理、路堤填筑、路堑开挖、路基压实等。 
  基底处理是根据地基土密实程度和地面横坡大小,分别采取清除植被、压实松土、挖原地面成台阶等措施,以保证路坡填土和地基紧密结合。低路堤及路堑,都要预先压实基底。当地面横坡较大时,应验算路堤整体滑动稳定性,并采取相应稳定措施。如遇积水洼地、稻田或地下水出露,应予排除疏干,或在路堤底部填渗水材料或石块。在软土地区筑路,应采取有效加固措施,如换土、抛石挤淤、反压护道、砂垫层、砂井、柴排等,以防路基坍滑、沉陷,保证路基稳定。 
  路堤填筑要根据地形及施工机械选定填筑方法。当用推土机自路堑取土填筑路堤时,如地形较平坦,可沿纵向水平分层填筑,在深谷陡坡地段,可采用竖向填筑;如堤身较高,可采用混合填筑,即路堤下层用竖向填筑,上层用水平分层填筑。要注意基底处理、填料选择和填土分层压实。 
  路堑开挖应根据具体情况,采用横向全宽掘进法,对路堑整个断面沿路堑两端向前掘进;也可以采用纵向通道掘进法,先沿路堑纵向挖出通道,再向两侧进行拓宽。要注意排水,扩大工作面,保证施工安全。 
  路基压实的目的在于提高路基的强度和稳定性。各国都制定了压实标准,规定了在不同深度所要求的路基压实度。中国公路路基压实标准见表。 
 
公路路基工程图册
  路基压实度是以标准击实试验法测定的最大干容重为依据,采用现场压实干容重与标准击实试验的最大干容重之比表示。 
  标准击实试验法分轻型与重型两种。轻型击实试验法锤重2.5公斤,落高30厘米,适用于一般公路。重型击实试验法锤重4.5公斤,落高45厘米,单位击实功为轻型的4.5倍,适用于重要公路。 
  石质路基修筑  包括石方路堑和填石路堤修筑。石方路堑用爆破方法开挖(见路基爆破),路堑强度一般能符合要求。但路基表面应有一定的路拱和平整度,可筛选开山石碴做整平层。边沟应修整或浆砌成型以利排水。严重风化岩类和泥质页岩路基,其路肩和边沟均应作防渗处理。填石路堤要求填筑的大小石块尽可能互相嵌挤稳定,在不能保证分层碾压条件下,可先开放行车,待路基稳定后再铺筑路面。
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