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1、第四讲高速公路路基路面第一节第一节 高速公路路基简介高速公路路基简介第二节第二节 高速公路路基防护及排水高速公路路基防护及排水第三节第三节 高速公路路面简介高速公路路面简介主要内容：主要内容：第一节第一节 高速公路路基高速公路路基（一）路基的基本结构（二）路基的典型断面形式（三）路基防护及加固工程（一）路基的基本结构（一）路基的基本结构高速公路的路基主要有：宽度，高度，边坡坡度等几何要宽度，高度，边坡坡度等几何要素。素。路肩，行车道，中间带等路肩，行车道，中间带等1.1 路基宽度路基宽度 是行车道、路肩、中间带的宽度之和时，当设有紧急停车带、爬坡车道或变速车道还应包括这几部分的宽度。1车道数及
2、行车道宽度 行车道数是根据地区经济发展等因素推算出的高速公路的远景交通量以及一条车道的设计通行能力计算出来的。2中间带 高速公路如果不是分离式路基则应该设置中间带，中央分隔带有防撞墙、绿化带等形式。作用：（1）诱导视线。（2）使对向行驶的车辆产生一定的安全距离、绿化美化路容、为埋设通信管线、设置必要的安全、防眩和导向设施提供空间。3路肩 路肩是指行车道外缘的带状部分，其组成有硬路肩和土路肩之分。综上所述，路基宽度随行车道数、行车道宽度、中间带宽度、路肩宽度等因素变化而会有不同的取值：1.2 路基高度路基高度 指路基填筑高度或路基的开挖深度，为路基设计标高与原地面标高之差。1路基强度和稳定性的要
3、求。2路基填挖高度是高速公路路基设计中的综合技术经济指标之一，它极大地影响公路用地和造价，也影响公路的使用性质和功能。一方面，应力求降低路基平均填土高度以减少土石方和桥涵等人工构造物工程量，降低工程造价；另一方面，又要根据路基设计洪水频率(1100)，确定路基具有足够高度，保证路基长期使用要求。3高速公路路基填挖高度控制的主要因素是全封闭高速公路与被交国道、地方道、铁路线和两侧过往机耕道对通行高度的要求。我国高速公路在平原区的路基填方高度一般在3m左右。1.3 边坡坡度边坡坡度 大小取决于边坡的土质、岩石的性质、地质和水文地质条件、路基高度和横断面经济合理性等因素。1填方边坡坡度 路基填方边坡
4、坡度根据填料种类、边坡高度和基底工程地质条件确定。路基基底良好时，边坡坡度应按表41确定。对于高度超过表中所列全部高度的路基，要进行稳定性验算。2挖方边坡坡度挖方边坡坡度 高速公路的路基一旦开挖，原有的自然斜坡将可能失去平衡，边坡大面积暴露于空气中，裸露岩石在外部风化因素作用下，物质发生变化，导致风化加剧，坡面受到侵蚀，容易失稳。影响挖方边坡稳定的因素有：(1)节理、裂隙、断层等地质构造方面的因素；(2)岩石类别与风化破碎程度；(3)雨水、雪、冻融、温差等自然因素影响；(4)挖方边坡形式、边坡高度、采取的排水和防护工程有效程度及施工方法等人为因素影响。挖方路基边被坡度主要根据工程地质法来确定，
5、即通过调查分析方法确定边坡坡率，必要时进行验算。根据开挖的材料不同，挖方边坡可分为土质边坡和石质边坡。土质挖方边坡的设计应根据边坡高度、土的湿度、密实程度、地下水和地面水的情况、土的成因及生成时代等因素确定。（二）路基典型横断面（二）路基典型横断面填方路基典型断面挖方路基典型断面2.1 填方路基典型断面 a填方路基填方路基 路基是路面的基础，而填方路基(也叫路堤)是用填料在地表面以上填筑起来的带状路基，是公路建筑中的重要组成部分。路基施工工艺比较简单，但其工程数量相当庞大，施工费时。衡量路基填筑质量好坏的最重要的因素是路基填土的密实度，般路基填土密实度愈高则路基的强度与稳定性愈好。b填方路基常
6、用的横断面形式填方路基常用的横断面形式 因受公路沿线地形、地貌的影响，填方路基的横断面有多种形式。(1)一般路堤一般路堤 一般路堤是填方路基的基本形式，在平坦地区多采用这种断面，其中B为路基顶宽，1：m为填方边坡坡度，b值为护坡道宽度，W为取土坑或排水沟，C为挡水埂。(2)沿河路堤沿河路堤 高速公路沿河路堤高度应在百年一遇洪水频率的洪水位上再加壅水、波浪高和0.5m以上。若为长期浸水路基，其边坡坡度应适当放缓；若采用渗水性较好的土填筑或用砌石做防护时，边坡可以稍陡。(3)矮墙路堤矮墙路堤 当路基位于水稻田或建筑物附近对，为减少拆迁、少占农田而收缩坡脚可采用矮墙式路堤。(4)斜坡路堤斜坡路堤 当
7、填方路基基底位于地面自然横坡陡于1:5的斜坡上时，路堤基底应挖台阶。(5)护肩路堤护肩路堤 在一些傍山路基地段，常有半填半挖情况，其填方部分坡脚可能伸出较远而不易填筑时可修筑护肩。护肩高度不大于2m，用浆砌片石砌筑，顶宽1m,外坡直立。(6)砌石路堤 与护肩路堤相似，若填方数量较大，边坡伸出较远甚至坡面地面不相交时，可采用砌石路堤堤，用以收缩坡脚。(7)挡土墙路堤挡土墙路堤 挡土墙是支承路基填土或山坡土体，以防止填土或土体变形失稳的构筑物。常用来收缩路堤边坡坡脚，减少占地或拆迁建筑物，防止水流对路基的冲刷，或防止陡坡路堤下滑。挡土墙一般为浆砌片石结构。(8)护脚路堤护脚路堤 当山坡上的填方路基
8、有沿斜坡下滑的倾向或为加固填方坡脚时，可采用护脚路基。护脚一般为浆砌片石结构。2.2 挖方路基的典型横断面 a挖方路基挖方路基 挖方路基也称路堑，是指路基设计高程小于原地面高程，由开挖而形成的路基。挖方路基一般内路床(路面底面以下30cm范围内的路基部分)、边被、碎落台、边沟、截水沟等组成。b挖方路基的典型横断面形式 (I)直线形挖方边坡横断面直线形挖方边坡横断面 这种横断面形式适用于边坡为均质或薄层的岩土且边坡高度不大的路段。(2)矮墙或挡墙路堑矮墙或挡墙路堑 这种断面形式适用于挖方为软质、风化岩层及土质边坡，坡面稳定情况不好或被面碎落较严重的情况。(3)折线形边坡横断面折线形边坡横断面适用
9、于由多层土组成或上部为覆盖层下部为岩石的路段。(4)台阶形边坡横断面台阶形边坡横断面适用于边坡由多层不同的土组成且高度较大的路段。作业：1、高速公路路基横断面有哪些典型形式？第二节第二节 高速公路路基防护及排水高速公路路基防护及排水路基防护坡面防护冲刷防护挡土墙植物防护工程防护（一）路基防护（一）路基防护 1.1 坡面防护坡面防护 通常指的“护坡工程”。不论填方或挖方边坡，由于长年暴露于大气环境中，随着时间的推移，都会逐渐发生变形、破坏。1 植物防护植物防护 在边披上种植草或树木或两者兼有，以减缓边披上的水流速度，利用植物根系固着边被表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的目的。高速公路上常用的
10、植物防护有种草、栽草、铺草皮和植树等。(2)栽草栽草 在苗圃大批草籽成活后，拔草移栽在边坡上。这种方法能尽快形成绿化带，较早发挥防护作用。(3)铺革皮铺革皮 草皮也可以工厂化生产、大批量制作，成卷运至现场，平铺固定，浇水养护。这种方法适用于边坡高陡、土质贫瘠或坡面受冲刷较为严重的地段，是一种简单易行的方法。(4)植树植树 植树不仅可以加强路基的稳定性、防风固沙、减轻冰雪对路基的危害，还可以美化环境，调节小气候，增加经济收益。但高速公路边坡和土质路肩不宜种植乔木以免影响行车视线。(1)种草种草 直接在边坡撒播草籽，经覆盖种植土、浇水、保湿伎之成活。这种方法适用于坡度缓于1：2的土质边坡。2工程防
11、护工程防护 对于不适宜植物生长的填、挖方土质边坡或风化严重、节理发育的岩石路基边坡，以及碎砾石上的挖方边坡等，只能采取工程防护措施设置人工构造物防护。工程防护的种类有抹面防护、捶面防护、喷砂浆与喷混凝土防护、砌石防护、锚杆防护、土工合成材料防护等。(1)抹面防护抹面防护 对于易受风化的软质岩石，如页岩、泥岩等的路堑边坡，长期暴露在大气中，很容易风化利落而逐渐破坏，因而常在坡面上加设一层耐风化表层，以与大气隔离，防止风化。如在坡面上抹一层水泥砂浆或其他材料。(2)喷砂浆或喷混凝土防护喷砂浆或喷混凝土防护 对于易风化软石、裂隙和节理发育、坡面不平整、破碎较严重的石质挖方边坡，采用机械喷射水泥砂浆或
12、水泥混凝土加固，可以防止坡面进一步风化刹落，同时可使裂缝间破碎石块得到砂浆填充而加固。(3)护面墙护面墙 护面墙是采用浆砌块石(片石)结构，覆盖在各种软质岩层和较破碎的挖方边坡，使之免受大气影响，以防止坡面继续风化。(4)干砌片石防护干砌片石防护 干砌片石防护就是在土质、软岩及易风化或破碎较严重的填、挖方路基边坡上铺砌单层或双层干砌片石，以防止雨、雪和水流冲刷。这种防护既经济又能适应边坡发生较大的变形。(5)浆砌片石防护浆砌片石防护 浆砌片石防护也是高速公路常用的工程防护方法。浆砌片石是用水泥砂浆将片石间隙填满，使砌石成为一个整体，以保护坡面不受外界因素的侵蚀。浆砌片石比干砌片石稳定性和强度更
13、高。浆砌片石护坡适应于土质、软岩及易风化、破坏较严重的填挖方边坡以及傍河路堤。(6)砌石防护与植物防护配合使用砌石防护与植物防护配合使用 为了降低工程成本和改善道路景观，各种砌石防护不论是干砌、桨砌、护面墙等，均可以采用中间透空的方式，如拱形、窗形、方格形等，其周边用石料铺砌，中间则在原坡面上植草、铺草皮等。(7)水泥混凝土顶制块防护水泥混凝土顶制块防护 在石料缺乏地区，路基边坡也可以采用水泥混凝土预制块如混凝土板、方形棱形或六角形混凝土空心块等防护。(8)锚杆防护锚杆防护 对于坡面为碎裂结构的硬岩或层状结构的不连续地层以及坡面岩石与基岩分离并有可能下滑的挖方边坡适用于锚杆防护。特别是岩层倾角
14、接近边坡坡角和有裂隙的厚层岩石则更为合适。(9)土工合成材料防护土工合成材料防护 土工合成材料在防护工程中主要是起防护植草生长初期的固定作用。1.2冲刷防护冲刷防护 针对沿江沿河路堤或河滩路堤在流水作用下边坡和被脚有可能被冲刷或淘空而导致边坡严重破坏的情况。这种破坏比被水和地表径流冲刷造成的损坏更加严重，所以设计和施工时应当高度重视。冲刷防护按其作用可分为直接防护和间接防护两大类。直接防护为直接在路堤坡面或坡脚处设置防护结构，以减轻或避免水流的直接冲刷，如前述的用于坡面防护的植物防护和砌石防护以及抛石、石笼和挡土墙等。间接防护是设置工程构造物改变河流的水流方向以达到减轻冲刷的目的，常用的有丁坝
15、、顺坝和导流坝等导治构造。在一定条件卜还可以营造防护林带或改移河道。1.3 挡土墙挡土墙 挡土墙是为防止路基填土或山体坍塌而修筑的承受土体侧压力的墙式构筑物。在高速公路工程中档土墙广泛用于支撑路堤填土或路堑边坡，以及桥台、隧道洞口和河流、堤岸等处。按照设置的位置，挡土墙可分为：路堑墙、路堤墙，路肩墙和山坡墙等类型。按照结构形式，挡土墙可分为重力式挡土墙、锚定式挡土墙、薄壁式挡土墙、加筋挡土墙等。（二）排水工程（二）排水工程2.1 路基排水2.2 路面排水地表排水地下排水地面排水设施中央分隔带排水设施 2.1 地表排水地表排水 地表排水设施由边沟、截水沟、跌水与急流槽、拦水带和蒸发池组成。1边沟
16、边沟 (1)边沟设置位置：在挖方路基的路肩外侧或高度小于边沟深度的填方路堤坡脚外侧，多与路中线平行，以汇集和排除路面、路肩及边坡的地表水。(2)边沟横断面形式和尺寸：一般采用梯形，深度和底宽均不小于0.6m。2.截水沟截水沟 (1)截水沟一般是设置在挖方路基边坡坡顶5m以外，用以拦截流向挖方边坡地表径流的汇水构造物；(2)截水沟一般为梯形或矩形，根据地形、边坡的土、石质条件确定采用的形式。3排水沟排水沟 为将边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近汇集的水流引排至桥涵或路基以外的蒸发池河沟中，可采用排水沟。断面形式一般为矩形或梯形。4跌水跌水 在排水落差较大而距离较短的陡坡或深沟地段以及水流突变处，为避免其出水口下游桥涵结构物、自然水道等受到冲刷。5急流槽急流槽 在排水落差很大而距离短、坡度陡峻地段，可设置水流不离开沟底并具有很陡坡度的急流槽进行排水。急流槽多用于路堤和路堑坡面或边坡平台上从坡顶向下竖向排水流入涵洞或天然水道以及在特殊情况下截水沟流向边沟的场合。槽身断面一般为矩形或梯形。6蒸发池蒸发池(积水池积水池)在气候干旱排水困难地段，可利用沿线的集中取土坑或专门设置的蒸发池，将地下水
