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5.1.4 高速公路用地宽度
根据路基的不同形式,填土高度及边坡形式计算路基用地范围,《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)要求的公路用地宽度界限为:公路路堤两侧排水沟外边缘以外不小于1m范围内的土地;在有条件的地段,高速公路、一级公路不小于3m,此处设置为1m。 5.1.5 路基处理
(1) 一般路基处理原则: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,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,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,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。
(2) 路床处理(《公路路基设计规范》(JTG D30-2004))
①路床土质应均匀、密实、强度高,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强度低时,应采取防水,排水等措施。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
基底土密实,地面横坡缓于1:5时,路基可直接填筑在天然地面上。
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。路堤基底土质松散时,应在填筑前进行压实,高速公路、一级公路和二级公路路堤基底的压实度(重型)不应小于85%,路基填土高度小于路床厚度(80cm)时,基底的压实度不宜小于路床的压实度标准。 5.1.6 路基防护
⑴路基填土高度H<3m说,采用草坪网布被防护,为防止雨水,对土路肩边缘及护坡道的冲刷,草坪网布被在土路肩上铺入土路肩25cm,在护坡道上铺到边沟内侧为止。对于高等级道路,采用六角形空心混凝土预制块防护,本段高速公路采用六角形空心混凝土预制块。
⑵路基填土高度H>3m,时,采用浆砌片石衬砌拱防护,当3≤H≤4m时, 设置单层衬砌拱,当4<H≤6m时,设置双层衬砌拱。
⑶路线经过河塘地段时,采用浆砌片石满铺防护,并设置勺形基础,浆砌片石护坡厚30cm,基础埋深60cm ,底宽80cm,个别小的河塘全部填土。 5.1.7 路基施工的一般规定
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(1)路基施工宜以挖作填,减少土地占用和环境污染。
(2)路基施工中各施工层表面不应有积水,填方路堤应根据土质情况和施工时气候状况,做成2%-4%的排水横坡。
(3)雨季施工或因故中断施工时,必须将施工层表面及时修理平整并压实。 (4)取土坑应有规则的形状,坑底应设置纵、横坡度和完整的排水系统。 5.1.8 填方路基的施工
(1)土方路基应分层填筑压实。
(2)土方路基,必须根据设计断面,分层填筑、分层压实,采用机械压实时,分层的最大摊铺层厚度,按土质类别,压实机具功能碾压遍数等,但最大摊铺厚度,不宜超过50cm,填筑至路床底面,最后一层的最小压实厚度,不应小于8cm。
(3)路堤填土宽度每侧应宽于填层设计厚度,压实厚度不得小于设计宽度。 (4)填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工。
(5)原地面纵坡大于2%的地段,可采用纵向分层法施工,沿纵坡分层,逐层填压密实。 (6)若填方分几个作业段施工,两段交接处,不在同一时间填筑则先填地段应按1:1坡度分层留台阶。若两个地段同时填,则应分层相互交叠、衔接,其搭接长度不得小于2m。
(7)两侧取土,提高在3m以内的路堤可用推土机从两侧分层推填,并配合平地机分层填平,土的含水量不够多时,用洒水车并用压路机分层碾压。
(8)填方集中地区路基的施工
取土场运距在1km范围内时,可用铲运机运送,辅以推土机开道,翻松硬土,取整取土段,清除障碍等。
取土场运距超过1km范围时,可用松土机翻松,用挖掘机或装载机配合自卸车运输,用平地机平整填土,配合洒水车压路机碾压。 5.1.9 边沟的施工
⑴边沟应分段设置出水口,梯形边沟长度不宜超过300m,三角形边沟不宜超过200m。 ⑵平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生,曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值。
⑶土质边沟当沟底纵坡大于3%的应采用加固措施。
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第五章 排水设计
5.1排水设计的目的和意义
路基路面的强度与稳定性同水的关系十分密切,水的作用是导致路基病害的主要因素之一,因此,路基设计、施工和养护中,必须重视路基排水工程。
地面水对路基产生冲刷和渗透,冲刷可能导致路基整体稳定性受损害,形成水毁现象。渗入路基土体的水分,使土体过湿而降低路基强度。地下水轻者使路基湿软,降低路基强度;重者会引起冻胀,翻浆或边坡滑塌,甚至整个路基沿倾斜基底滑动。水还有可能造成参有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。路基设计时,必须考虑将影响路基稳定性的地面水,排除和拦截于路基用地范围以外,并防止地面水浸流、滞积或下渗。对于影响路基稳定性的地下水,则应予以隔断、疏干、降低,并引至路基范围以外的适当地点。
通常路基排水可分为地面排水,地下排水。路面排水可以分为路面表面排水,中央分隔带排水,路面内部排水,边缘排水,排水基层排水多种。
在实际工程中,由于自然条件、路线布置及其其它人为因素不同,情况往往比较复杂,需要进行路基排水的综合设计,以提高排水效果,发挥各类排水设备的优点,降低工程费用。
总的来说在排水综合设计中,流向路基的地面水和地下水,需在路基范围以外的地点,设置截水沟与排水沟进行拦截,引离指定地点。路基排水一般向低洼一侧排除,必须横跨路基时应利用桥涵。对于沟槽不明显的漫流,应加以调节,尽量汇集成沟,导流排除,注意因势利导,不可轻易改变流向。为提高截流效果,减少工程量,地面沟渠宜大体沿等高线布置,尽可能使沟渠垂直与流水方向,且力求短捷。各种排水设备,必须地基稳固,并具有适当纵坡,以控制与保持适当的流速。沟底沟壁必要时予以加固,不能溢水和渗水,防止损害路基和引起水土流失。
5.2排水设计的原则
1)排水设计要因地制宜,全面规划,综合治理,讲究实效,注意经济,并充分利用地形和自然水系。一般情况下地面和地下设置的排水沟渠,宜短不宜长,以使水流不过于集中,及时疏散,就近分流;
2)路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相结合;必要时可适当的增设涵管或增加大涵管半径,以防农业用水影响路基稳定。
3)路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,尽量不破坏天然水系,不轻易合并自然沟溪和改变水流性质,尽量选择有利地质条件布设人工沟渠,减少排水沟渠的防护与加固措施。
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4)路基排水要结合当地水文条件和道路等级,就地取材,以防为主,既要稳固耐用,也要经济适用。
5)应提高路面结构的抗水害能力,尽量阻止水进入路面结构,提供良好的排水措施,迅速排除路面结构内的积水。
6)设计前必须查明水源和地质条件,重点路段要进行排水系统的全面规划,考虑桥涵布置与路基排水配合,地下排水与地面排水配合,各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合,做到路基路面综合设计和分期修建。对于排水困难和地质不良的路段,还要与路基防护加固配合,并进行特殊设计
5.3路基地面排水设备
常用的包括边沟、截水沟、排水沟,跃水,急流槽等,必要时亦有渡槽、倒虹吸及蓄水池等。这些排水设备,分别设在路基的不同部位,各自的主要功能、布置要求或构造形式,均有所差异。 5.3.1边沟
设置在挖方路基的路肩外侧或路堤的坡脚外侧,多与路中线平行,用以汇集和排除路基范围内或流向路基的少量地面水。边沟的排水量不大,不用进行水力计算。一般根据沿线具体条件,选用标准横断面形式。
边沟不宜过长,尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟和低洼地带。必要时设置涵洞,将边沟水横穿路基从另一侧排除
边沟的纵坡一般与路线纵坡一致。平坡路段,边沟不宜取小于0.5%的纵坡,但出水口附近除外。
边沟的标准横断面有梯形,矩形,三角形及流线型。一般情况下采用梯形边沟,底宽与深度约0.4—0.6m,内侧边坡一般为1:1~1:1.5,外侧边坡通常与挖方边坡一致。
? 在本设计中边沟的横断面为梯形,底宽为0.6m,高度为0.6m,边沟内外侧坡率取1:1。 5.3.2截水沟
一般设置在挖方路基边坡坡顶以外,或山坡路堤上方的适当地点,用以拦截路基上方流向路基的地面径流,减轻边沟的水流负担,保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。截水沟
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的横断面一般为梯形,沟的边坡坡度因岩土条件而定,选1:1~1:1.5,沟底宽度和沟深不应小于0.5m。且沟底和沟壁要求平整密实,不滞留,不渗水,必要时应予以加固和铺砌,沟底需保持0.3%以上的纵坡,长度以200~500m为宜。截水沟的位置,应尽量与绝大多数地面水流方向垂直,以提高截水效能和缩短沟的长度。就近排入自然沟渠内,必要时设急流槽和涵洞等引水构造物。 5.3.3排水沟
其主要用途在于引水,将路基范围内各种水源的水流,引至路基范围以外的指定地点。当路线受到多段沟渠或水道影响时,为保护路基不受水害,可以设置排水沟或改移管道,以调节水流,整治水道。横断面一般采用梯形,尺寸大小需进行水力计算,用于边沟、截水沟及取土坑出水口的排水沟,设计流量确定,底宽与深度均不应小于0.5m,土沟的边坡坡度约为1:1—1:1.5。排水的位置应离路基尽可能远一些,据路基坡脚不宜小于2m,平面上力求直捷,转弯时力求圆顺。连续长度宜短,一般不超过500m。排水沟的水汇入其他渠道时,一般取锐角相交,交角小于45度,有条件取R=10b(b为沟顶宽)的圆曲线相交。排水沟的纵坡不宜太大产生冲刷,不可太小形成淤积,为此宜通过水文水剂计算择优选定。一般可取0.5%~1.0%,不宜小于0.3%,亦不宜大于3%,否则则应采取相应的加固或措施。且纵坡不同,相应的加固级别不一。
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