填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。
砾(角砾)类土,砂类土应优先选作路床填料,土质较差的细粒土可填于路基底部,用不同填料填筑路基时,应分层填筑,每一水平层均采用同类填料。
细粒土做填料,当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时,应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。
桥涵台背和挡土墙墙背填料,应优先选用内摩檫角值较大的砾(角砾)类土,砂类土填筑。
8.4 路基处理
8.4.1 一般路基处理原则
路基河塘地段,先围堰清淤、排水,然后将原地面开挖成台阶状,台阶宽1.0m,内倾3%,并回填5%灰土至原水面(标高按1.0m控制),路基底部30cm采用5%石灰土处理,路床顶面以下0~80cm采用7%石灰土处理;路基高度≤2.0m路段,清楚耕植后,将原地面挖至25cm深压实后才可填筑,路床顶面以下均采用掺7%石灰土处理;路基高度>2.0m的路段,路床顶面以下0~60cm采用7%石灰土处理层,立即底部设3%土拱,土拱设30cm5%石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,又根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。 8.4.2 路床处理
① 路床土质应均匀、密实、强度高,上路床压实度达不到要求时,必须采取晾晒,掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。
② 挖方地段的路床为岩石或土基良好时,可直接利用作为路床,并应整平,碾压密实。地质条件不良或土质松散,渗水,湿软,强度低时,应采取防水,排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施,处理深度可视具体情况确定。
③ 填方路基的基底,应视不同情况分别予以处理。底土密实,地面横坡缓于1:2.5时,路基可直接填筑在天然地面上,地表有树根草皮或腐殖土土应予以处理深除。当陡于1:2.5时,地面须挖成阶梯式,梯宽2.0m,高1.0m,并做2%的反坡。
此外,路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时,应采取拦截,引排等措施,或在路堤底部填筑不易风化的片石,块石或砂、砾等透水性材料。
水稻田,湖塘等地段的路基,应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、
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掺灰及其它加固措施进行处理,当为软土地基说,应按特殊路基处理。 8.4.3 特殊路基处理
路基河塘地段,先围堰,进行放水或排水挖除淤泥,然后将原地面开挖成台阶状,台阶宽≥1.0m,内倾3%,并回填5%灰土至原水面(标高按1.0m来控制),路基底部30cm采用5%石灰土处理,路床顶面以下0~80cm采用7%石灰土处理。
8.5 路基防护
路基防护措施根据地质、地貌、水文、填挖高度等情况确定。本公路基防护及支挡工程种类较多,包括:植草、浆砌片石护坡、人字型骨架防护、浆砌片石护面墙、浆砌片石挡土墙。
①一般地段若路基填土在常水位以上或局部浅挖方路堑地段,边坡采用网格式草皮防护。
②挖方为一级的土质路堑边坡,当路基边坡稳定时,采用网格式草皮防护;挖方为二级的的边坡下部采用3.2m浆砌片石护面墙防护,上部采用草皮防护。
④对于风化严重的泥质、粉砂质板岩,因多数地段呈碎、块状,节理及裂隙发育,坡面采用浆砌片石护面墙进行防护。
⑤部分半填半挖或陡坡路堤,根据具体情况设置护脚、护肩。
九、 路基路面排水设计
路基地表排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水和急流槽,各类地段排水沟应高出设计水位0.2m以上。
边沟横断面采用梯形,梯形边沟内侧边坡坡度为1:1,边沟的深度为0.6m,边沟纵坡宜与路线纵坡一致,边沟采用浆砌片石,截水沟横断面采用梯形,边坡采用1:1,深度及宽度为0.6m。水流通过陡坡地段时可设置跌水或急流槽,应采用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑,边墙应高出设计水位0.2m以上,其横断面形式为矩形,槽底应做成粗糙面,厚度为0.2~0.4m,混凝土为0.1~0.3m,跌水的台阶高度可采用0.3~0.6m,台面坡度应为2%~3%,急流槽纵坡不宜陡于1:1.5,急流槽过长时应分段修筑,每段长度不宜超过10m。
十、 挡土墙设计
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挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。按照墙的设置位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等类型。
10.1 挡土墙的布置
路堑挡土墙大多设在边沟旁。山坡挡土墙应设在基础可靠处,墙的高度应保证墙后墙顶以上边坡的稳定。
当路肩墙与路堤墙的墙高或截面圬工数量相近,基础情况相似时,应优先选用路肩墙,按路基宽布置挡土墙位置,因为路肩挡土墙可充分收缩坡脚,大量减少填方和占地。若路堤墙的高度或圬工数量比路肩墙显著降低,而且基础可靠时,宜选用路堤墙,并作经济比较后确定墙的位置。
沿河堤设置挡土墙时,应结合河流情况来布置,注意设墙后仍保持水流顺畅,不致挤压河道而引起局部冲刷。 10.1.1 挡土墙的纵向布置
挡土墙纵向布置在墙趾纵断面图上进行,布置后绘成挡土墙正面图。 布置的内容有:
① 确定挡土墙的起讫点和墙长,选择挡土墙与路基或其它结构物的衔接方式。路肩挡土墙端部可嵌入石质路堑中,或采用锥坡与路堤衔接,与桥台连接时,为了防止墙后填土从桥台尾端与挡土墙连接处的空隙中溜出,需在台尾与挡土墙之间设置隔墙及接头墙。
路堑挡土墙在隧道洞口应结合隧道洞门,翼墙的设置做到平顺衔接,与路堑边坡衔接时,一般将墙高逐渐降低至2m以下,使边坡坡脚不致伸入边沟内,有时也可以横向端墙连接。
② 按地基及地形情况进行分段,确定伸缩缝与沉降缝的位置。
③ 布置各段挡土墙的基础。墙趾地面有纵坡时,挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡。但地基为岩石时,为减少开挖,可沿纵向做成台阶,台阶尺寸视纵坡大小而定,但其高宽比不宜大于1:2。
④ 布置泻水孔的位置,包括数量、间隔和尺寸等。 10.1.2 挡土墙的横向布置
横向布置,选择在墙高最大处,墙身断面或基础形式有变异处以及其它必须桩号处的横断面图上进行。根据墙型、墙高及地基与填料的物理力学指标等设计资料,进行挡土墙设计或套用标准图,确定墙身断面、基础形式和埋置深度,布
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置排水设施等,并绘制挡土墙横断面图。 10.1.3平面布置
对于个别复杂的挡土墙,如高、长的沿河曲线挡土墙,应作平面布置,绘制平面图,标明挡土墙还应绘出河道及水流方向,防护与加固工程等。
10.2挡土墙的埋置深度
(1) 当冻结深度小于或等于1m时,基底应在冻结线以下不小于0.25m,并应符合基础最小埋置深度不小于1m的要求。
(2)当冻结深度超过1m时,基底最小埋置深度不小于1.25m,还应将基底至冻结线以下0.25m深度范围的地基土换填为弱冻胀材料。
(3) 受水流冲刷时,应按路基设计洪水频率计算冲刷深度,基底应置于局部冲刷线以下不小于1m。
(4) 路堑式挡土墙基础顶面应低于路堑边沟底面不小于0.5m。 (5) 在风化层不厚的硬质岩石地基上,基底一般应置于基岩表面风化层以下;在软质岩石地基上,基底最小埋置深度不小于1m。
10.3 排水设施
挡土墙应设置排水措施,以疏干墙后土体和防止地面水下渗,防止墙后积水形成静水压力,减少寒冷地区回填土的冻胀压力,消除粘性土填料浸水后的膨胀压力。
排水措施主要包括:设置地面排水沟,引排地面水;夯实回填土顶面和地面松土,防止雨水及地面水下渗,不要时可加设铺砌;对路堑挡土墙墙趾前的边沟应予以铺砌加固,以防止边沟水渗入基础;设置墙身泄水孔,排除墙后水。
浆砌片石墙身应在墙前地面以上设一排泄水孔。墙高时,可在墙上部加设一排泄水孔。排水孔的出口应高出墙前地面0.3m;若为路堑墙,应高出边沟水位0.3m;若为浸水挡土墙,应高出常水位0.3m。为防止水分渗入地基,下排泄水孔进水口的底部应铺设30cm厚的粘土隔水层。泄水孔的进水口部分应设置粗粒料及滤层,以免孔道阻塞。
10.4 沉降逢与伸缩缝
为避免因地基不均匀沉降而引起墙身开裂,需根据地质条件的变异和墙高,墙身断面的变化情况设置沉降缝。为了防止圬工砌体因收缩硬化和温度变化而产
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生裂缝,依情况设置伸缩缝。设计时,一般将沉降缝与伸缩缝合并设置,沿路线方向每隔10~15m设置一道,兼有两者的作用,缝宽2~3cm,缝内一般可用胶泥填塞,但在渗水量大,填料容易流失或冻害严重地区,则宜用沥青麻筋或涂以沥青的木板等具有弹性的材料,沿内、外、顶三方填塞,填深不宜小于0.15m。
10.5挡土墙的设计
10.5.1挡土墙设计概述
本公路为山区二级公路,地质条件较好,石料丰富且墙高适中,适合修建石重力式挡土墙。重力式挡土墙是以墙身自重来维持挡土墙在土压力作用下的稳定,它是我国目前最常用的一种挡土墙形式。重力式挡土墙依靠自身重力来维持平衡稳定,因此墙身断面大,圬工数量也大。在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙过高,材料耗费多,因而也不经济。
根据设计资料和实际地形,本公路有一处需建挡土墙,其中最大一处位于路段前部的高填方地段,其桩号为K5+020~K5+080。 10.5.2基本参数:
公路处Ⅳ3区,墙背填料:砂土湿密度 r=18KN/m3,计算内摩擦角
1f=35?,墙背填土与墙背间的摩擦角d=f=17.5 ;墙身材料:5号水泥砂
2浆片石,砌体容重gk=21KN/m3,地基容许承载力[σ0]=300 KPa,设计车辆荷载为公路—Ⅱ级。
墙面高度(m):h1=5.5 墙背坡度(+,-):N=0.15 墙面坡度:M=0.25 墙顶宽度(m):b1=1 墙趾宽度(m):db=0.5 墙趾高度(m):dh=0.4 基地内倾坡度:N2=0.2 圬工砌体容重(KN/m3):r1=21 路堤填土高度(m):a=3 路堤填土坡度:M0=1.5 路基宽度(m):b0=7 土路基宽度(m):d=0.75
填料容重(KN/m3):R=18 填料内摩擦角(度):φ=35 外摩擦角(度):δ=17.5 基底摩擦系数:μ=0.35 基底容许承载力:[σ0](KPa)=300 挡土墙分段长度(m):L1=10
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