《路基路面》课程设计指导书

路基路面工程 课程设计指导书

一、路基设计

1 主要内容

路基和路面是道路的主要工程结构物。路基是在天然地表按照道路的设计线形（位置）和设计断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。

按照设计任务书给定的地质条件、交通量、交通组成及交通量增长率等数据，进行一般路基设计。包括以下内容：

(1)选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度； (2)选择路堤填料与压实标准； (3)确定边坡形状与坡度； (4)路基排水结构设计； (5)坡面防护与加固设计； (6)附属设施设计。

2 数值确定

上述内容要求的具体数值，可参考《路基路面工程》（邓学钧主编）或《路基设计规范》中给定的推荐值。

3 注意事项：

一般路基通常指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖方深度不大的路基。通常一般路基可以结合当地的地形、地质情况，直接选用典型断面图或设计规定，不必进行个别论证和验算。路基标准横断面图见图1。

对于超过规范规定的高填、深挖路基，以及地质和水文等条件特殊的路基，为确保路基具有足够的强度与稳定性，需要进行个别设计和验算，如路基边坡稳定性计算和挡土墙计算。 图1 路基标准横断面图 1 路基路面工程 课程设计指导书

二、路基边坡稳定性设计

1 主要内容

对于假定的路基边坡数值，其稳定性设计一般采用力学分析法中的圆弧法。可以假定几个不同的滑动面，按力学平衡原理对每个滑动面进行边坡稳定性分析，从中找出极限滑动面，按此极限滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。

2 圆弧法计算

将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条，依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力，然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性。

圆弧法的计算精度主要与分段数有关。分段愈多则计算结果愈精确，一般分8～10段。 小段的划分，还可结合横断面特性，如划分在边坡或地面坡度变化之处，以便简化计算。

其具体计算步骤可参考《路基路面工程》中相关的内容。

3 注意：

边坡稳定性分析时，其计算参数如土的容重γ（KN/m3）、内摩擦角φ（°）和粘聚力c（Kpa）的选取要合理。

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三、挡土墙设计

1主要内容：

挡土墙设计要结合路基横断面进行，即根据路基高度、边坡坡度数值确定是否设置挡土墙，如果设置挡土墙，需要确定挡土墙的类型、设置位置、构造等。见图2。

图2 路基标准横断面图（挡土墙） 2主要步骤： 1)根据确定的挡土墙类型（如重力式挡土墙），参考路基设计手册确定其断面尺寸。见图3。 2)计算挡土墙的土压力。根据挡土墙断面形状，判断是否出现第二破裂面，然后根据路基设计手册中不同类型挡土墙的计算公式，计算该挡土墙的土压力。 3)挡土墙稳定性验算 对所拟挡土墙进行验算，包括抗滑稳定性验算、抗倾覆稳定性验算，基底合力及偏心距验算，墙身截面强度验算。如不满足，需要变更设置位置、调整构造尺寸等，需重新进行计算，直到满足要求为止。 图3挡土墙构造图 3注意事项： 挡土墙设计应与路基横断面综合进行设计。

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四、路基回弹模量确定

1主要内容：

土基回弹模量E0是路面结构设计的重要参数，其取值的大小对路面结构厚度有较大影响，要正确地确定E0是十分重要的。土基回弹模量值与土的性质、密实度、含水量、路基所处的干湿状态以及测试方法有密切的关系。

在无实测条件时，按查表法预测土基回弹模量值E0。即根据已定的路基设计高度，确定路基的干湿类型，一般要求其处于干燥或中湿状态，然后确定其回弹模量值E0。

2土基回弹模量值E0确定：

1)确定临界高度

临界高度指在不利季节，土基分别处于干燥、中湿或潮湿状态时，路床表面距地下水位或地表积水水位的最小高度。可根据土质、气候条件按当地经验确定。当缺乏实际资料时，干燥、中湿或潮湿状态的路基临界高度(H1、H2、H3)可参考《路基路面工程》书中表14-6选用。 2)拟定土的平均稠度

在新建公路的初步设计中，因无法实测求得的平均稠度，可根据当地经验或路基临界高度，判断各路段土基的干湿类型，利用《路基路面工程》书中表14-7或表14-8论证得到各路段土的平均稠度ω。值。 3)预测土基回弹模量

根椐土类和气候区以及拟定的路基土的平均稠度，可参考《路基路面工程》书中表14-9预测土基回弹模量值，示例见表1。

当采用重型击实标准时，土基回弹模量值可较表列数值提高15％-30％。

表1 V3区路基临界高度参考值

粘性土 自然区划 H1 V3 地下水 H2 H3 1.7～1.9 0.8～1.0 0.4～0.6 4