【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 堤與原地面的接觸強(qiáng)度不足，或在不利條件接觸面強(qiáng)度降低，將導(dǎo)致路堤沿接觸面下滑。三、路塹主要病害原因分析邊坡剝落和碎落邊坡滑坍和崩塌四、路基在特殊地質(zhì)水文條件下的破壞原因 這類(lèi)破壞發(fā)生于特殊地區(qū)路基。主要有滑坡、巖堆、泥石流、雪崩、巖溶、地震、特大暴雨及洪水、嚴(yán)重冰凍等。五、路基破壞原因總結(jié)不良的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；不利的水文與氣候因素；設(shè)計(jì)不合理；施工不合規(guī)范。第四節(jié) 公路自然區(qū)劃與土基干濕類(lèi)型一、公路自然區(qū)劃（一）、建立公路自然區(qū)劃的目的 我國(guó)國(guó)土遼闊，自然條件變化很大，把工程條件的差異進(jìn)行區(qū)分，對(duì)公路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工具有重大的指導(dǎo)意義。（二）、公路自然區(qū)劃的劃分原則（1）道路工程特征相似性原則（2）地表氣候區(qū)域差異性原則（3）自然氣候因素既綜合又有主導(dǎo)作用原則（三）、中國(guó)公路自然區(qū)劃的組成（1）一級(jí)區(qū)劃：全國(guó)分七個(gè)區(qū)，以大寫(xiě)數(shù)字Ⅰ~Ⅶ表示。（2）二級(jí)區(qū)劃：在一級(jí)區(qū)劃的基礎(chǔ)上，以潮濕系數(shù)為主導(dǎo)，分成 33 個(gè)二級(jí)區(qū)和 18 個(gè)二級(jí)副區(qū)。（3）三級(jí)區(qū)劃：三級(jí)區(qū)劃尚未進(jìn)入全國(guó)性標(biāo)準(zhǔn)。一級(jí)自然區(qū)劃劃分方法：在全國(guó)以均溫等值線(xiàn)及海拔高度來(lái)劃分，以均溫等值線(xiàn)和三階梯的海拔高度線(xiàn)為主要標(biāo)志，二條等高線(xiàn)：1000m、3000m 等高線(xiàn)：1000m 等高線(xiàn)沿東北大興安嶺、太行、伏牛、武當(dāng)、雪峰、大朋、友誼關(guān)一線(xiàn)，走向北偏東；3000m 等高線(xiàn)沿帕米爾高原、昆侖山、阿爾金山、祁連山、岷山、云嶺、雪山、大怡嶺一線(xiàn)；. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手具體劃分：全國(guó)首先劃分為三大地帶：多年凍土、季節(jié)凍土和全年不凍土，再進(jìn)一步劃分為凍土、溫潤(rùn)、干濕過(guò)渡、濕熱、潮暖、和高寒七個(gè)大區(qū)：北部多年凍土區(qū)； 東部溫潤(rùn)集結(jié)區(qū)； 黃土高原干濕過(guò)渡區(qū)； 東南濕熱區(qū)；西南潮暖區(qū)； 西北干旱區(qū)； 青藏高寒區(qū)。二級(jí)自然區(qū)劃在每一個(gè)一級(jí)區(qū)內(nèi)，再以潮濕系數(shù)為依據(jù)，分為六個(gè)等級(jí)，并結(jié)合各大區(qū)的地理、氣候特征、地貌類(lèi)型、自然病害等因素，將全國(guó)劃分為 33 個(gè)二級(jí)區(qū)和 19 個(gè)副二級(jí)區(qū)。潮濕系數(shù) K 為年降雨量與年蒸發(fā)量之比。三級(jí)區(qū)劃是二級(jí)區(qū)劃的具體劃分，一是以水熱、地理、地貌為依據(jù)，或是以地表的地貌、水文和土質(zhì)為依據(jù)，有各省、市、自治區(qū)自行劃定。各個(gè)自然區(qū)劃內(nèi)路基路面設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)：北部多年凍土區(qū)：凍土東部溫潤(rùn)集結(jié)區(qū)：凍脹翻漿黃土高原干濕過(guò)渡區(qū)：黃土東南濕熱區(qū)：排水、濕軟地基西南潮暖區(qū)：不良地質(zhì)（喀斯特、滑坡）西北干旱區(qū)：缺水、雪害青藏高寒區(qū)：高寒、凍土二、路基干濕類(lèi)型劃分：大氣降水、地面水、地下水（毛細(xì)水）、水蒸氣凝結(jié)水、薄膜移動(dòng)水：路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性與路基的干濕類(lèi)型有很大關(guān)系，并影響路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。路基的干濕類(lèi)型劃分為：干燥、中濕、潮濕、過(guò)濕。1）、以分界稠度來(lái)進(jìn)行劃分：稠度的定義：wc=(wlw)/(wlwp) wc：土的稠度；wl：土的液限；w：土的含水量；wp：土的塑限稠度全面直觀地反映了土的硬軟程度，物理概念明確：（1）wc＝1，為半固體與硬塑狀態(tài)的分界值；（2）wc＝0，為流塑與流動(dòng)狀態(tài)的分界值；（3）1wc0，土處于可塑狀態(tài)。不同自然區(qū)劃的分界稠度、不同土組的分界稠度是不同的。對(duì)原有公路，按不利季節(jié)路槽底面以下 80cm深度內(nèi)土的平均稠度確定。2）、以路基臨界高度進(jìn)行劃分：路基臨界高度 HHH3HH1，干燥；H1HH2，中濕；H2HH3，潮濕；HH3，過(guò)濕為保證路基的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性不受地下水及地表水的影響，設(shè)計(jì)中要求路基保持干燥或中濕狀態(tài)。三、路基水溫狀況及對(duì)路基穩(wěn)定性的影響（1）水穩(wěn)性：土基在水的作用下保持其強(qiáng)度的性質(zhì)。 （2）溫度穩(wěn)定性：土基在溫度的作用下保持其強(qiáng)度的性質(zhì)。（3）路基穩(wěn)定性包括 2 個(gè)含義：a，指路基整體在車(chē)輛荷載及自然 因素作用下，不致產(chǎn)生過(guò)大的變形和破壞，稱(chēng)為路基整體穩(wěn)定性。b，指路基在水溫等自然因素的長(zhǎng)期作用下保持其強(qiáng)度，稱(chēng)為路基的強(qiáng)度穩(wěn)定性。水的影響○ 1溫度的影響○ 2水溫的聯(lián)合作用：凍脹和翻漿　○ 3 濕度變化（水分遷移）與溫度梯度有關(guān)，從溫度較高處向較低處流動(dòng)。凍脹：在冬季，水分由下向上移動(dòng)，水凍結(jié)后體積增大，使路基隆起而造成面層開(kāi)裂，即凍脹現(xiàn)象。翻漿：在春季，水溶化以后，路基上層含水量增加，承載能力下降，在車(chē)輛作用下路基土以泥漿的形式從脹裂的路面裂隙中冒出，形成翻漿。四、保持路基強(qiáng)度穩(wěn)定性的措施合理的路基斷面形式和正確的邊坡坡度。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手水、溫穩(wěn)定性良好的填筑材料—換土合理的路基高度，保證路基工作區(qū)干燥充分壓實(shí)，保證施工質(zhì)量—具有足夠的防凍厚度排水通暢，防止路基過(guò)濕和水毀設(shè)置隔離層，阻斷毛細(xì)水和負(fù)溫遷移合理的防護(hù)支擋措施第 5 節(jié)、路基土的分類(lèi)與工程性質(zhì)一、公路用土的分類(lèi)：顆粒組成特征、塑性指標(biāo)、有機(jī)質(zhì)含量。公路用土分類(lèi)：巨粒土，粗粒土，細(xì)粒土，有機(jī)土。砂土最好，沒(méi)有塑性，具有良好的透水性；砂性土也好；粉性土最差；粘性土不好；重粘土不好。按土顆粒的粒徑分為：巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土和特殊土，具體劃分范圍見(jiàn)表二、各類(lèi)土的工程性質(zhì)(1)巨粒土［漂石、卵石、片（塊）石］(2)砂土 ：無(wú)塑性，透水性強(qiáng)，水穩(wěn)定性好，毛細(xì)作用很弱。松散，級(jí)配不佳時(shí)壓實(shí)困難。良好的路基填筑材料。(3)砂性土：一定的粘性，較好的逶水性和水穩(wěn)性，毛細(xì)作用弱。易于壓實(shí)，很好的填筑材料。(4)粉性土 ：粘性很小，顆粒細(xì)，毛細(xì)作用強(qiáng)，在不利水溫狀況下極易產(chǎn)生凍脹、翻漿。往往級(jí)配不良，不易壓實(shí)。最差填筑材料。(5)粘性土：粘性大，透水性差，毛細(xì)作用顯著。可能有一定膨脹土性。較好的填筑材料。(6)重粘土 ：與粘性土相似，但粘性極大，透水性極小。多有較長(zhǎng)大或很大的膨脹性，性質(zhì)受粘土礦物成分影響大。潮濕時(shí)很粘，干燥時(shí)很硬，不利施工。不宜直接作用路基填筑材料。第六節(jié) 一般路基設(shè)計(jì)（一）、一般路基設(shè)計(jì)的概念: 在正常的水文地質(zhì)條件下，路基填挖不超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范所允許的范圍，可直接選用典型斷面圖或設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行的設(shè)計(jì)。不必進(jìn)行個(gè)別驗(yàn)算或論證。（二）、一般路基設(shè)計(jì)的內(nèi)容：路基橫斷面的形式連同附屬設(shè)施。（三）、路基設(shè)計(jì)的要求：滿(mǎn)足行車(chē)荷載作用的要求——路基工作區(qū)（路床）：路基路面綜合設(shè)計(jì)。確保路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性——排水、防護(hù)、加固及其它附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)。路基橫斷面的設(shè)計(jì)——本節(jié)的重點(diǎn)。（四）一般路基設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容： 1）選擇路基斷面形式，確定寬度與高度。 2）選擇路堤填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。 3）確定邊坡形狀與坡度。 4）路基排水系統(tǒng)布置和排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 5）坡面防護(hù)與加固設(shè)計(jì)。 6）附屬設(shè)施設(shè)計(jì)。一、路基典型橫斷面與構(gòu)造 1. 路基典型橫斷面 （1）路堤 按路堤的填土高度不同，劃分為： 矮 路 堤：填土高度小于 高 路 堤：填土高度大于 18m（土質(zhì)）或大于 20m（巖質(zhì)） 一般路堤：填土高度在 （2）路塹 路塹的幾種常見(jiàn)橫斷面形式： a）全挖路基 b）臺(tái)口式路基 c）半山洞路基注： 挖方邊坡根據(jù)情況可設(shè)置成直線(xiàn)或折線(xiàn)； 路塹上方應(yīng)設(shè)截水溝，坡腳設(shè)邊溝； 坡面易風(fēng)化處，在坡腳設(shè)碎落臺(tái)； 路塹以下天然地基應(yīng)達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度。2. 路基的基本構(gòu)造（寬度、高度、坡度等）（1）路基寬度：路基寬度為行車(chē)道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和。 技術(shù)等級(jí)高的公路，設(shè)有中間帶、路緣石、變速車(chē)道、爬坡車(chē)道、緊急停車(chē)帶等。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手 （2） 路基高度：指路堤的填筑高度和路塹的開(kāi)挖深度，是路基設(shè)計(jì)標(biāo)高和地面標(biāo)高之差。中心填挖高度，邊坡高度，路基最小高度。 路基的填挖高度：在縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮路線(xiàn)縱坡要求、路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟(jì)等因素確定的。路塹設(shè)計(jì)應(yīng)避免過(guò)大挖深，當(dāng)挖方邊坡過(guò)高可能引起穩(wěn)定性問(wèn)題時(shí)應(yīng)作單獨(dú)設(shè)計(jì)。路堤設(shè)計(jì)時(shí)，既要避免填方過(guò)高又要保證必要的路基高度。應(yīng)參照臨界高度確定路基最小填土高度，使路基處于中濕以上的干濕狀況，保證路基穩(wěn)定。對(duì)于浸水路基，則要考慮一定洪水頻率下的設(shè)計(jì)水位及 的安全高度。必要時(shí)還應(yīng)加上壅水高度和波浪侵蝕高度。（3）路基邊坡坡度： 路基邊坡坡度對(duì)路基穩(wěn)定十分重要。路基邊坡坡度法表示方法:1:m○ 1路堤邊坡坡度:其大小取決于邊坡高度、填料種類(lèi)和性質(zhì)、水文條件及施工方法等。土質(zhì)路堤邊坡坡○ 2度與石質(zhì)路堤邊坡坡度：A、對(duì)于土質(zhì)路堤，一般情形下，邊坡坡度用 1:（上部 8m 以?xún)?nèi)）及 1:（下部 12m 以?xún)?nèi)）。B、浸水時(shí)，設(shè)計(jì)水位以下應(yīng)降低一級(jí)取用，如 1:~1:2，常水位以下再降一級(jí)，如 1:2~1:3。對(duì)于石質(zhì)路堤邊坡，一般要求碼砌，視石料粒徑大小及邊坡高度不同，常用 1:~1:1 的坡率。路塹邊坡坡度及影響因素：○ 3路塹邊坡坡度的大小取決于邊坡高度、地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、水文條件等。A、對(duì)于土質(zhì)路塹邊坡，其主要因素有：邊坡高度、土的密實(shí)程度及膠結(jié)物種類(lèi)、地下水及地表水情況、土的成因及地質(zhì)年代等。不同條件下坡度變化很大，如 1:~1:，邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，可參照規(guī)范及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選用。B、對(duì)于巖石路塹邊坡，其主要因素有：邊坡高度、巖石種類(lèi)、風(fēng)化和破碎程度等。不同情形下坡度變化也很大，如 1:~1:，邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、巖石特性，參照規(guī)范及采用工程比擬法確定。（4）路拱：路拱的作用是排水，路拱的形式可采用曲線(xiàn)和直線(xiàn)，路拱橫坡既要保證排水順暢又要保證行車(chē)平穩(wěn)。視路面排水情況，路拱橫坡一般在 2%~4%之間，排水性能好時(shí)用低值。（1）超過(guò)及超高緩和段1）超高的概念：在彎道的路基橫斷面設(shè)計(jì)中，當(dāng)圓曲線(xiàn)半徑介于極限最小半徑和不設(shè)超高最小半徑時(shí)，需將外側(cè)車(chē)道抬高。構(gòu)成與外側(cè)車(chē)道度的單坡橫斷面，這種設(shè)置稱(chēng)為超高2）超高的計(jì)算公式：3）超高緩和段：從直線(xiàn)上雙向路拱橫段面過(guò)渡到圓曲線(xiàn)上的具有單一超高坡度的橫斷面緩沖段無(wú)中間分隔帶：繞內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)與繞中線(xiàn)旋轉(zhuǎn)有中間分隔帶：繞中間帶的中心旋轉(zhuǎn)、繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)、繞各自行車(chē)道中線(xiàn)旋轉(zhuǎn)4）設(shè)置超高緩和段：新建公路采用繞路面邊緣旋轉(zhuǎn)方式；舊路改建采用繞路中線(xiàn)旋轉(zhuǎn)方式5）對(duì)于有中間帶的公路，其超高方式有三種：繞中央分隔帶邊緣旋轉(zhuǎn)； 繞中間帶的邊緣旋轉(zhuǎn)； 繞各自行車(chē)道中線(xiàn)旋轉(zhuǎn)○ 1 ○ 2 ○ 3（2）加寬及加寬過(guò)渡加寬原因：在平曲線(xiàn)上行駛的汽車(chē)，因?yàn)槊恳卉?chē)輪沿各自軌跡活動(dòng)，汽車(chē)彎路上占據(jù)的寬度比直線(xiàn)段○ 1大，因而圓曲線(xiàn)上的路面必須加寬加寬值：b 加寬界限：當(dāng)圓曲線(xiàn)半徑等于或小于 250 米時(shí)，應(yīng)在原曲線(xiàn)外側(cè)加寬○ 2加寬過(guò)渡：一般多用直線(xiàn)過(guò)渡，對(duì)于高等級(jí)公路可用高次拋物線(xiàn)過(guò)渡○ 3（3） 緩和曲線(xiàn)（曲率過(guò)渡）、超高緩和段（超高過(guò)渡）、加寬緩和段（加寬過(guò)渡）的關(guān)系取三者和最大值緩和段的長(zhǎng)度。對(duì)于高等級(jí)公路，緩和曲線(xiàn)一般都很長(zhǎng)，超高和加寬過(guò)渡可以不從緩和曲線(xiàn)起點(diǎn)開(kāi)始。路拱：為迅速排除路面上的集水將路面做成一定的橫向坡度，稱(chēng)為路拱橫坡。路基附屬設(shè)施：1）取土坑與棄土堆： 合理確定取土坑和棄土堆的位置。2）護(hù)坡道與碎落臺(tái) 護(hù)坡道：保護(hù)路基邊坡穩(wěn)定性 碎落臺(tái)：防止邊溝阻塞，亦有護(hù)坡作用. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手3）堆料坪與錯(cuò)車(chē)道 堆料坪：堆置備用礦質(zhì)材料 錯(cuò)車(chē)道：提供車(chē)輛會(huì)車(chē)及避讓需要路基橫斷面設(shè)計(jì)步驟：繪制各樁位橫向地面線(xiàn)；確定路基寬度及邊坡坡度、邊溝尺寸等；計(jì)算超高、加寬數(shù)值；完成路基設(shè)計(jì)表；路基土石方量計(jì)算與調(diào)配；計(jì)算橫斷面面積；土石方量計(jì)算；土石方調(diào)配路基邊坡防護(hù)與加固設(shè)計(jì) （1）目的與要求：防護(hù)的目的就是確保路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，重點(diǎn)是路基的邊坡。a)坡面防護(hù)坡面防護(hù)是指保護(hù)路基邊坡表面的工程措施，主要是保護(hù)邊坡表面免受雨水沖刷，減弱溫差及濕度變化的影響，阻止和延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化、碎裂、剝蝕演變進(jìn)程，達(dá)到保護(hù)路基邊坡、提高邊坡整體穩(wěn)定性的目的。坡面防護(hù)還具有美化路基和協(xié)調(diào)自然環(huán)境的功能。b)沖刷防護(hù)當(dāng)水流經(jīng)路基坡面或坡腳時(shí)會(huì)發(fā)生沖刷現(xiàn)象，即水流將沖走較細(xì)粒徑的填料，使路基遭到不同程度的破壞，為防止這種破壞的發(fā)生，必須進(jìn)行路基防護(hù)，這種為阻止路基沖刷現(xiàn)象發(fā)生的路基防護(hù)措施被稱(chēng)為沖刷防護(hù)。 按防護(hù)方式的不同，沖刷防護(hù)又可分為直接防護(hù)和間接防護(hù)。c)支擋工程：為支承路基填土或山坡土體、防止填土或土體變形失穩(wěn)，設(shè)計(jì)和建造必要的構(gòu)造物稱(chēng)為支擋工程。通常所說(shuō)“支擋工程”多指具體的支擋工程措施，如擋土墻等支擋結(jié)構(gòu)物。　此外，按防護(hù)工程的主要主材和措施不同，防護(hù)工程又可分為植物防護(hù)、礦料防護(hù)、及綜合防護(hù)等。坡面防護(hù)（1）植物防護(hù)植物防護(hù)以成活的植物作為路基防護(hù)的材料，通過(guò)植物的葉、莖和根系與被保護(hù)土體的共同作用，在○ 1擬保護(hù)的路基部位，形成有生命的保護(hù)層。植物防護(hù)是路基防護(hù)措施之一，是一種積極的、有生命的防護(hù)措施。植物防護(hù)方法：通常包括種草、