【文章內(nèi)容簡介】 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)劃與土基干濕類型一、公路自然區(qū)劃（一）、建立公路自然區(qū)劃的目的 我國國土遼闊，自然條件變化很大，把工程條件的差異進(jìn)行區(qū)分，對公路規(guī)劃、設(shè)計、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）、中國公路自然區(qū)劃的組成（1）一級區(qū)劃：全國分七個區(qū)，以大寫數(shù)字Ⅰ~Ⅶ表示。（2）二級區(qū)劃：在一級區(qū)劃的基礎(chǔ)上，以潮濕系數(shù)為主導(dǎo)，分成 33 個二級區(qū)和 18 個二級副區(qū)。（3）三級區(qū)劃：三級區(qū)劃尚未進(jìn)入全國性標(biāo)準(zhǔn)。一級自然區(qū)劃劃分方法：在全國以均溫等值線及海拔高度來劃分，以均溫等值線和三階梯的海拔高度線為主要標(biāo)志，二條等高線：1000m、3000m 等高線：1000m 等高線沿東北大興安嶺、太行、伏牛、武當(dāng)、雪峰、大朋、友誼關(guān)一線，走向北偏東；3000m 等高線沿帕米爾高原、昆侖山、阿爾金山、祁連山、岷山、云嶺、雪山、大怡嶺一線；. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手具體劃分：全國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、干濕過渡、濕熱、潮暖、和高寒七個大區(qū)：北部多年凍土區(qū)； 東部溫潤集結(jié)區(qū)； 黃土高原干濕過渡區(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)。二級自然區(qū)劃在每一個一級區(qū)內(nèi)，再以潮濕系數(shù)為依據(jù)，分為六個等級，并結(jié)合各大區(qū)的地理、氣候特征、地貌類型、自然病害等因素，將全國劃分為 33 個二級區(qū)和 19 個副二級區(qū)。潮濕系數(shù) K 為年降雨量與年蒸發(fā)量之比。三級區(qū)劃是二級區(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。各個自然區(qū)劃內(nèi)路基路面設(shè)計的注意事項：北部多年凍土區(qū)：凍土東部溫潤集結(jié)區(qū)：凍脹翻漿黃土高原干濕過渡區(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、薄膜移動水：路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性與路基的干濕類型有很大關(guān)系，并影響路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。路基的干濕類型劃分為：干燥、中濕、潮濕、過濕。1）、以分界稠度來進(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)計中要求路基保持干燥或中濕狀態(tài)。三、路基水溫狀況及對路基穩(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 個含義：a，指路基整體在車輛荷載及自然 因素作用下，不致產(chǎn)生過大的變形和破壞，稱為路基整體穩(wěn)定性。b，指路基在水溫等自然因素的長期作用下保持其強(qiáng)度，稱為路基的強(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。凍脹：在冬季，水分由下向上移動，水凍結(jié)后體積增大，使路基隆起而造成面層開裂，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，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)、路基土的分類與工程性質(zhì)一、公路用土的分類：顆粒組成特征、塑性指標(biāo)、有機(jī)質(zhì)含量。公路用土分類：巨粒土，粗粒土，細(xì)粒土，有機(jī)土。砂土最好，沒有塑性，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，具體劃分范圍見表二、各類土的工程性質(zhì)(1)巨粒土［漂石、卵石、片（塊）石］(2)砂土 ：無塑性，透水性強(qiáng)，水穩(wěn)定性好，毛細(xì)作用很弱。松散，級配不佳時壓實困難。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，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。往往級配不良，不易壓實。最差填筑材料。(5)粘性土：粘性大，透水性差，毛細(xì)作用顯著?？赡苡幸欢ㄅ蛎浲列浴］^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。多有較長大或很大的膨脹性，性質(zhì)受粘土礦物成分影響大。潮濕時很粘，干燥時很硬，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（一）、一般路基設(shè)計的概念: 在正常的水文地質(zhì)條件下，路基填挖不超過設(shè)計規(guī)范所允許的范圍，可直接選用典型斷面圖或設(shè)計規(guī)定進(jìn)行的設(shè)計。不必進(jìn)行個別驗算或論證。（二）、一般路基設(shè)計的內(nèi)容：路基橫斷面的形式連同附屬設(shè)施。（三）、路基設(shè)計的要求：滿足行車荷載作用的要求——路基工作區(qū)（路床）：路基路面綜合設(shè)計。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。路基橫斷面的設(shè)計——本節(jié)的重點。（四）一般路基設(shè)計包括以下內(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。 5）坡面防護(hù)與加固設(shè)計。 6）附屬設(shè)施設(shè)計。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 路塹的幾種常見橫斷面形式： a）全挖路基 b）臺口式路基 c）半山洞路基注： 挖方邊坡根據(jù)情況可設(shè)置成直線或折線； 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； 路塹以下天然地基應(yīng)達(dá)到規(guī)定壓實度。2. 路基的基本構(gòu)造（寬度、高度、坡度等）（1）路基寬度：路基寬度為行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和。 技術(shù)等級高的公路，設(shè)有中間帶、路緣石、變速車道、爬坡車道、緊急停車帶等。. . . .. . 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挖深度，是路基設(shè)計標(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)計時，綜合考慮路線縱坡要求、路基穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟(jì)等因素確定的。路塹設(shè)計應(yīng)避免過大挖深，當(dāng)挖方邊坡過高可能引起穩(wěn)定性問題時應(yīng)作單獨(dú)設(shè)計。路堤設(shè)計時，既要避免填方過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。對于浸水路基，則要考慮一定洪水頻率下的設(shè)計水位及 的安全高度。必要時還應(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、對于土質(zhì)路堤，一般情形下，邊坡坡度用 1:（上部 8m 以內(nèi)）及 1:（下部 12m 以內(nèi)）。B、浸水時，設(shè)計水位以下應(yīng)降低一級取用，如 1:~1:2，常水位以下再降一級，如 1:2~1:3。對于石質(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、對于土質(zhì)路塹邊坡，其主要因素有：邊坡高度、土的密實程度及膠結(jié)物種類、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)計時，可參照規(guī)范及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗選用。B、對于巖石路塹邊坡，其主要因素有：邊坡高度、巖石種類、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)計時，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和直線，路拱橫坡既要保證排水順暢又要保證行車平穩(wěn)。視路面排水情況，路拱橫坡一般在 2%~4%之間，排水性能好時用低值。（1）超過及超高緩和段1）超高的概念：在彎道的路基橫斷面設(shè)計中，當(dāng)圓曲線半徑介于極限最小半徑和不設(shè)超高最小半徑時，需將外側(cè)車道抬高。構(gòu)成與外側(cè)車道度的單坡橫斷面，這種設(shè)置稱為超高2）超高的計算公式：3）超高緩和段：從直線上雙向路拱橫段面過渡到圓曲線上的具有單一超高坡度的橫斷面緩沖段無中間分隔帶：繞內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)與繞中線旋轉(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)、繞各自行車道中線旋轉(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旋轉(zhuǎn)方式5）對于有中間帶的公路，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)； 繞各自行車道中線旋轉(zhuǎn)○ 1 ○ 2 ○ 3（2）加寬及加寬過渡加寬原因：在平曲線上行駛的汽車，因為每一車輪沿各自軌跡活動，汽車彎路上占據(jù)的寬度比直線段○ 1大，因而圓曲線上的路面必須加寬加寬值：b 加寬界限：當(dāng)圓曲線半徑等于或小于 250 米時，應(yīng)在原曲線外側(cè)加寬○ 2加寬過渡：一般多用直線過渡，對于高等級公路可用高次拋物線過渡○ 3（3） 緩和曲線（曲率過渡）、超高緩和段（超高過渡）、加寬緩和段（加寬過渡）的關(guān)系取三者和最大值緩和段的長度。對于高等級公路，緩和曲線一般都很長，超高和加寬過渡可以不從緩和曲線起點開始。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 護(hù)坡道：保護(hù)路基邊坡穩(wěn)定性 碎落臺：防止邊溝阻塞，亦有護(hù)坡作用. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手3）堆料坪與錯車道 堆料坪：堆置備用礦質(zhì)材料 錯車道：提供車輛會車及避讓需要路基橫斷面設(shè)計步驟：繪制各樁位橫向地面線；確定路基寬度及邊坡坡度、邊溝尺寸等；計算超高、加寬數(shù)值；完成路基設(shè)計表；路基土石方量計算與調(diào)配；計算橫斷面面積；土石方量計算；土石方調(diào)配路基邊坡防護(hù)與加固設(shè)計 （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)路基坡面或坡腳時會發(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)計和建造必要的構(gòu)造物稱為支擋工程。通常所說“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?！〈送猓捶雷o(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、