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第五章 横断面设计
5.1横断面设计原则
设计应根据公路等级、行车要求和当地自然条件,并综合考虑施工、养护和使用等方面的情况,进行精心设计,既要坚实稳定又要经济合理。
路基设计除选择合适的路基横断面形式和边坡坡度等外,还应设置完善的排水设施和必要的防护加固工程以及其他结构物,采用经济有效的病害防治措施。
还应结合路线和路面进行设计。选线时尽量避绕一些难以处理的地质不良地段。对于地形陡峭、有高填深挖的边坡,应与移改路线位置及设置防护工程等进行比较,以减少工程数量,保证路基稳定。
沿河及受水浸水淹路段,应注意路基不被洪水淹没或冲毁。
当路基标高受限,路基处于潮湿,过湿状态和水温状态不良时,就应采用水稳性好的材料填筑路堤或进行换填压实,是路面具有一定防冻总厚度,设置隔离层及其他排水设施等。
路基设计还应兼顾当地农田基本建设及环境保护等需要。 5.2路基的断面类型设计
路基横断面是垂直于线路中心线截取的路基断面,依其所处的地形条件不同,有各种断面形式。路基按其横断面的挖填情况分为路堤、路堑、半路堤半路堑以及不填不挖断面等。在进行路基设计时,先要进行横断面设计。横断面确定以后,再全面综合考虑路基工程在纵断面上的配合以及路基本体工程与其他各项工程的配合。路基典型横断面的形式:路堤(填方)、路堑(挖方)和半填半挖路基。
5.2.1路堤
路堤是指全部用岩土填筑而成的路基。按路堤的填土高度不同,划分矮路堤、高路堤和一般路堤。填土高度小于1-1.5m者属于矮路堤;填土高度大于18m(土质)或20m(土质)的路堤属于高路堤;填土高度在1.5m-18m范围内的路堤为一般路堤.
矮路堤常在平坦地区取土困难时选用。平坦地区地势低,水文条件较差,易受地面水和地下水影响。设计师应注意满足最小填土高度要求。力求不低于规定的临界高度,是路堤处于干燥或中湿状态。路基两侧均应设边沟。
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高路堤的填方数量大,占地多,为使路堤稳定和横断面经济合理,需要进行个别设计,高路堤和浸水路堤的边坡可采用上陡下缓的折线形式。为防止水流的侵蚀和冲刷坡面,高路堤和浸水路堤的边坡,须采用适当的坡面防护和加固措施。
在容易受到水流侵蚀和淘刷的路堤边坡,还应进行适当的防护和加固。在软土地基上的路堤,需要采取加固和调整路堤结构等保持路堤稳定的措施。在横坡较陡(陡于1:2.5)的地面上填筑路堤,称为陡坡路堤,其下侧边坡常需设置石砌护坡或挡土墙,以防止路堤向下滑动,并能收缩填方坡脚,减少填方数量和占地宽度。
路堤横断面的基本形式如下图所示:
图5-1一般路堤图标准
5.2.2路堑
路堑是指全部在天然地面开挖而成的路基。挖方边坡可按高度和岩土层情况设置成
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直线或者折线。挖方边坡的坡脚应设置边沟,以汇集和排除路基范围内的地表流经。路堑的上方应设置截水沟,已拦截和排除以拦截和排除流向路基的地表流经。存在碎石和不稳定因素时。可采用护墙或挡土墙。路侧弃土的堆置。应不妨碍路基排水,不危机边坡稳定。弃土堆内侧坡脚到路堑顶之间的距离一般不小于5m。
挖方路基处图层地下水文状况不良时,可能导致路面的破坏,所以对路堑以下的天然地基,要人工压实至规定的实程度。必要时应翻挖,重新分层填筑、换土或进行加固处理,采取加铺隔离层,设置必要的排水设施。
图5-2 路堑设计图 5.2.3半填半挖路基
整个横断面上既有填方又有挖方的路基,称为半填半挖路基。它出现在地面横坡较陡,路基又较宽,二路中心线的设计与地面标高相差不大的地方。为提高路基的稳定性,填方部分的地面应挖成台阶或凿毛位于山坡的路基,通常取路中心的标高接近原地面的标高,以便减少土石方的数量,保持土石方数量横向平衡,行成半天班挖路基。若处理得当,路基稳定可靠,是比较经济的断面形式。
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图5-3半填半挖路基横断面
上述三类经典型横断面类型,各具特色,分别在一定条件下使用。由于地形、地质、水文等自然条件差异较大,且路基位置横断面尺寸及要求等,亦应服从于路线,路面及沿线结构物的要求,所以路基横断面类型选择,必须因地制宜,综合设计。
5.3路基的排水设计
道路两侧采用矩形盖板边沟,其主要材料为M7.5浆砌片石,砂砾垫层道路两侧对称布置
图5-4 填方边沟设计图
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