一般路基設(shè)計的一求

2023/1/131本章主要介紹路基的主要類型與構(gòu)造、一般路基設(shè)計的要求/內(nèi)容/注意事項、路基主要的附屬設(shè)施等內(nèi)容，解決路基路面工程中路基設(shè)計的問題。3.1

路基的類型與構(gòu)造3.2

一般路基設(shè)計3.3

路基附屬設(shè)施

本章內(nèi)容2023/1/132

路基橫斷面的型式因線路設(shè)計標高與地面標高的差而不同，一般可歸納為四種類型：路堤，全部用巖土填筑而成路塹，全部在天然地面開挖而成半填半挖，一側(cè)開挖、另一側(cè)填筑不填不挖，路基標高與原地面標高相同3.1

路基類型與構(gòu)造2023/1/1333.1.1

路堤路堤橫斷面基本形式1.干濕類別2.基底壓實度差異沉降？！傾斜，滑移?。穸瓤刂疲?！移挖為填2023/1/134

路堤按其填土高度可劃分為矮路堤、高路堤和一般路堤：矮路堤填土高度低于1.0～1.5m→矮路堤→常在平坦地區(qū)取土困難時選用。高路堤填土高度大于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值→即填方總高度超過18m（土質(zhì)）或20m（石質(zhì)）的路堤；一般路堤填土高度介于高、矮路堤兩者之間→隨其所處的條件和加固類型不同，主要有浸水路堤、陡坡路堤及挖溝填筑路堤等型式。1）類型：考慮路堤工作區(qū)深度簡單：直接套用圖紙2023/1/135矮路堤填土高度低于1.0～1.5m；常在平坦地區(qū)取土困難時選用。特點：a）平坦地區(qū)往往地勢低、水文條件較差→易受地面水和地下的影響→滿足最小填土高度的要求；b）路基工作區(qū)范圍內(nèi)土的壓實度；c）加強排水→兩側(cè)設(shè)置邊溝→有時可與取土坑結(jié)合(挖溝填筑路堤)。2）一般要求2023/1/136一般路堤填土高度介于高、矮路堤兩者之間→隨其所處的條件和加固類型不同，還有浸水路堤、陡坡路堤及挖溝填筑路堤等型式。特點：a）常規(guī)設(shè)計，不做特殊處治；b）h不大時(2～3m)，可在路堤兩側(cè)設(shè)取土坑，使之與排水溝相結(jié)合；c）路堤近旁有較寬溝渠或沿河浸水路堤，應(yīng)設(shè)置護坡道。2023/1/137高路堤填土高度大于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值→即填方總高度超過18m（土質(zhì)）或20m（石質(zhì)）的路堤。特點：a、填方數(shù)量大，占地寬，行車條件差，處理不當(dāng)極易造成沉陷、失穩(wěn)；b、為使路基邊坡穩(wěn)定和橫斷面經(jīng)濟，需作個別設(shè)計；c、采用上陡下緩的折線形或臺階形邊坡；d、對邊坡進行適當(dāng)?shù)姆雷o和加固；e、放寬路肩或加護欄，增加安全感。

注：臺階形邊坡是在邊坡中部每隔8～10m設(shè)置護坡平臺一道，平臺寬度為1～3m，用漿砌片石或水泥混凝土預(yù)制塊防護；并將平臺做成2%～5%向外傾斜的橫坡，以利排水。2023/1/1383）路堤填料理想材料：強度高、水穩(wěn)定性好、壓縮性小、施工方便以及運距短的巖土材料。一般原則：a、盡量移挖作填；b、礫（角礫）類土、砂類土應(yīng)優(yōu)先選作路床填料；c、含腐殖質(zhì)、有機質(zhì)土必須換填；d、土含水量大，應(yīng)采取晾曬或摻入石灰、固化材料等技術(shù)措施進行處理。

路基部位（路面底面以下深度）

填料最小強度cbr（%）填料最大粒徑（cm）高級路面其它路面上路床（0～30cm）8610下路床（30～80cm）5410上路堤（80～150cm）4315下路堤150cm以下3215表3-1路基填料最小強度和最大粒徑要求級配2023/1/139不含有害物質(zhì)的礦質(zhì)材料，一般均可用作路基填料。選用時，最好選用級配較好的粗粒土作為填料。礫（角礫）類土、砂類土應(yīng)優(yōu)先選作路床填料，土質(zhì)較差的細粒土可填于路堤底部。用不同填料填筑路基時，應(yīng)分層填筑，每一水平層均應(yīng)采用同類填料。泥炭、淤泥、凍土、強膨脹土及易溶鹽超過允許限量的土，不得直接用于填筑路基。冰凍地區(qū)上路床及浸水部分的路堤不應(yīng)直接采用粉質(zhì)土填筑。浸水部分路堤填料不宜采用強風(fēng)化巖石及浸水后容易崩解的巖石，應(yīng)盡量選用水穩(wěn)性好的填料。細粒土作填料時，土的含水量超過最佳含水量兩個百分點以上時，應(yīng)晾曬或摻入石灰、固化材料等技術(shù)措施進行處理。橋涵臺背和擋土墻墻背填料應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)摩擦角值較大的礫（角礫）類土、砂類土填筑。鋪筑高級路面時，填料的強度和粒徑應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定，鋪筑其他路面時，填料亦宜按規(guī)范的規(guī)定選用。路基填料主要要求：排水要求2023/1/13104）路堤填筑施工含草皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽物質(zhì)的土不能用作填筑路堤。液限大于50%及塑性指數(shù)大于26的土，透水性很差，因干時堅硬難挖，濕時具有較大的可塑性、粘結(jié)性、膨脹性，毛細現(xiàn)象顯著，能長時間保持水分，承載能力很低，一般不宜用作路基填料；如非用不可時，除要求在接近最佳含水量的情況下充分壓實外，還應(yīng)設(shè)置完善的排水設(shè)施，也可采取改良土性的其他技術(shù)措施。工業(yè)廢渣可用作路基填料，但應(yīng)避免有害物質(zhì)含量超標而污染環(huán)境。實際施工中，沿線土質(zhì)經(jīng)常變化，應(yīng)特別注意避免不同性質(zhì)的土任意混填而造成路基病害，填筑時，須遵守下列規(guī)則：采用粘性土包裹案例：成昆鐵路線過山車隧道??！2023/1/1311縱向使用不同土質(zhì)填筑相鄰路堤時，為防止發(fā)生不均勻變形應(yīng)將交接處做成斜面，并將透水性差的土填在斜面下部；不同性質(zhì)的土應(yīng)分層填筑，透水性差的土填在下面，其頂面做成4%的雙向橫坡，以保證上層透水性土有排水出路；如透水性較大的土層位于透水性較小的土層下面，則透水性較大的土層表面，應(yīng)做成水平的；不同填料的層次安排，應(yīng)考慮路基工作條件。凡不會因潮濕或凍融影響而改變體積的優(yōu)質(zhì)土應(yīng)填在上層；2023/1/1312路堤的浸水或受水位漲落影響的部分，宜盡可能選用透水性較好而不易被水沖蝕的材料，如漂（卵）石、砂礫、片（碎）石等；當(dāng)路堤穩(wěn)定受到地下水或地表長期積水影響時，路堤底部也應(yīng)填以水穩(wěn)性好、不易風(fēng)化的砂石材料或采用無機結(jié)合料處治的土；為了防止雨水浸蝕邊坡，可采用透水性較小的土包邊，但包邊部分的土應(yīng)與中間部分一起分層壓實，并設(shè)置盲溝，以利排水；當(dāng)路堤兩部分填料的顆粒尺寸相差較大時，應(yīng)在其間加設(shè)反濾層，以防止兩部分填料相互摻雜污染，而引起路堤下沉。2023/1/13135）基底處理路堤應(yīng)坐落在具有足夠強度（承載力）和低壓縮性的地基上，以免引起滑動破壞和過大沉降；基底土密實穩(wěn)定、地面坡度緩于1:5時，路堤可直接填筑，但應(yīng)清除地表樹根草皮或腐植土，以免形成滑動面或產(chǎn)生較大沉陷；基底范圍內(nèi)有地表水或地下水影響路基穩(wěn)定時，應(yīng)進行攔截、引排，或在路堤底部填筑片石、塊石或砂、礫等透水性材料；基底為耕地或較松的土?xí)r，應(yīng)在填筑前壓實至滿足相應(yīng)壓實標準；2023/1/1314在原地面坡度較陡時（包括橫向和縱向）陡于1：5的穩(wěn)定斜坡→基底挖成臺階→土質(zhì)地面

→原地面鑿毛→石質(zhì)地面陡于1︰2.5（考慮地震作用時為1:3）→設(shè)置石砌護腳或按陡坡路堤設(shè)計→填方上方坡腳，需采取措施阻止地面水滲入。路線經(jīng)過水田、池塘或洼地時，應(yīng)根據(jù)積水和淤泥層等具體情況，采取排水疏干、清淤換填、拋石擠淤、晾曬或摻灰等處理措施，當(dāng)基底土質(zhì)濕軟而深厚時應(yīng)按軟土地基處理。2023/1/1315水田或池塘地段基底處理方案

水田或池塘地段基底處理方案

較低路基較高路基方案一：圍堰方案二：換填2023/1/13163.1.2

路塹1）基本型式：全挖式路基臺口式路基半山洞路基西部山區(qū)地形丘陵地區(qū)2023/1/13172）注意事項：少用深長路塹合適的邊坡坡率加強排水處治基底3）邊坡形狀：直線折線臺階形

1321.排水通風(fēng)，2.行車視距，3.施工困難，4.自然病害2023/1/1318a、路塹開挖→破壞了原地層的天然平衡狀態(tài)→邊坡穩(wěn)定性→地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、邊坡高度和坡度；b、路塹成巷道式→不利于排水和通風(fēng)，行車視距較差，行駛條件降低，深路塹施工困難→病害多于路堤→設(shè)計時應(yīng)注意避免采用很深的較長路塹c、選用合適的邊坡坡率，加強排水，處治基底，確保邊坡的穩(wěn)定可靠；d、水文狀況對路塹的影響較大，路塹的排水至為重要→邊溝與截水溝；e、路塹以下天然土基→規(guī)定的密實度，必要時應(yīng)翻挖重新分層填筑或換土，或采取加鋪隔離層，并設(shè)置必要的地下排水設(shè)施。4）一般要求：2023/1/1319f、路塹邊坡的形狀可為直線、折線或臺階形三種型式注：在臺階式邊坡中部，高度每隔6～10m或變坡點處設(shè)邊坡平臺一道，邊坡平臺的寬度為1～3m，若邊坡平臺設(shè)排水溝，平臺應(yīng)做成2%～5%向內(nèi)側(cè)傾斜的排水坡度。g、排水溝可用三角形或梯形橫斷面，當(dāng)水量大時，宜設(shè)置30cm×30cm的矩形、三角形或u型排水溝。h、高等級公路，當(dāng)挖方為軟質(zhì)、風(fēng)化巖層及土質(zhì)邊坡時→根據(jù)坡面穩(wěn)定狀況和碎落情況設(shè)置擋土墻或矮墻或進行坡面防護，并應(yīng)考慮綠化與工程措施相結(jié)合。i、容易產(chǎn)生碎落的風(fēng)化破碎巖石、軟質(zhì)巖石、礫（碎）石類土等地段的挖方路基→應(yīng)在邊溝外側(cè)設(shè)置碎落臺。2023/1/13203.1.3

半填半挖路基1）常見形式：最大問題：差異沉降！路面縱向開裂??！甚至產(chǎn)生滑坡！?。。ㄏ迨咚俟仿访骈_裂，施工中的十漫高速公路，構(gòu)造物開裂）加筋路堤2023/1/13212）特點與要求：a、半填半挖是路堤和路塹的綜合型式，兼有路堤和路塹的設(shè)置要求。b、半填半挖路基→減少土石方數(shù)量，保持土石方數(shù)量的橫向填挖平衡→是比較經(jīng)濟的斷面型式。c、其橫斷面的形式及其穩(wěn)定性→同原地面的傾斜度有密切關(guān)系。d、可采用一定工程措施(擋土墻、護肩等)，改善受力，增加穩(wěn)定性，壓縮用地。e、為增強新、老土基的密切結(jié)合→填筑前清除原傾斜地面或陡坡上的雜草、松動浮土和石塊等，并做好排水設(shè)施f、原傾斜面陡于1︰5→臺階/階梯形→分層填筑壓實。2023/1/1322原地面與路基標高相同構(gòu)成不填不挖的路基橫斷面型式。特點：雖然節(jié)省土石方，但對排水非常不利，易發(fā)生水淹、雪埋等病害。適用：常用于干旱的平原區(qū)、丘陵區(qū)以及山嶺區(qū)的山脊線或標高受到限制的城市道路。

不填不挖路基橫斷面3.1.4不填不挖路基2023/1/1323對路基的要求：路基是路面的支撐結(jié)構(gòu)物，對路面的使用性能有重要影響。1、整體穩(wěn)定填挖引起路基失穩(wěn)、軟土上高路基、巖質(zhì)土質(zhì)山坡上開挖嚴重性：交通阻斷，易引起交通事故。措施：正確設(shè)計，采取排水、防護和加固、支撐工程。2、壓縮性低自重、車輛荷載作用下變形；地基軟弱、填土疏松、過分潮濕時產(chǎn)生沉陷和變形。危害：導(dǎo)致路面出現(xiàn)過量的變形和應(yīng)力增大，促使路面過早損壞并影響舒適性。措施：爭取合適填料充分壓實，改善水溫狀況，加固軟弱地基。3.2

一般路基設(shè)計2023/1/1324一般路基：一般工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件下，填方高度和挖方深度小于規(guī)范規(guī)定高度/深度的路基。一般路基設(shè)計可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)情況，直接套用典型橫斷面圖或設(shè)計規(guī)定，而不必進行個別論證和驗算。對于工程地質(zhì)特殊路段和高度/深度超過規(guī)范規(guī)定的路基，應(yīng)進行個別設(shè)計和穩(wěn)定性驗算。路基設(shè)計的基本內(nèi)容：路基基身設(shè)計(斷面型式/寬度與高度/填料與壓實度/邊坡形狀與坡度)路基排水設(shè)計坡面防護與加固設(shè)計附屬設(shè)施的設(shè)計專項工程設(shè)計(邊坡穩(wěn)定性/軟基處理)2023/1/1325路基基本構(gòu)造：路基幾何尺寸由寬度、高度和邊坡坡度三者構(gòu)成:路基寬度，取決于公路技術(shù)等級；路基高度，取決于地形和公路縱斷面設(shè)計（包括路中心線的填挖高度、路基兩側(cè)的邊坡高度）；路基邊坡坡度，取決于地質(zhì)、水文條件、路基高度和橫斷面經(jīng)濟性等因素。就路基的整體穩(wěn)定性來說，路基的邊坡坡度及相應(yīng)采取的措施，是路基設(shè)計的主要內(nèi)容。2023/1/13263.2.1

路基寬度路基寬度：行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和→高等級道路設(shè)有中間帶、路緣帶、變速車道、爬坡車道、緊急停車帶、慢行道或其它路上設(shè)施時。路面：道路上供各種車輛行駛的行車道部分→寬度根據(jù)設(shè)計通行能力及交通量大小而定，一般每個車道寬度3.50~3.75m路肩：指行車道外緣到路基邊緣，具有一定寬度的帶狀部分→包括有鋪裝的硬路肩和土路肩→路肩寬度由公路等級和混合交通情況而定。2023/1/1327注意：

1）路肩寬度應(yīng)得到保證→最小每邊0.5m/0.75m（四級/二、三級公路）→城鎮(zhèn)近郊1~3m；

2）彎道半徑r≤250m時→應(yīng)在路基內(nèi)側(cè)按規(guī)定加寬；

3）路塹位于彎道上，注意開挖視距平臺；

4）四級公路一般采用6.5m的路基，當(dāng)交通量較大或有特殊需要時，可采用7.0m的路基。

5）工程特別艱巨路段及交通量很小的公路，可采用4.5m的路基，并應(yīng)按規(guī)定設(shè)置錯車道。2023/1/13283.2.2

路基高度路基高度：路堤填筑高度或路塹開挖深度，是路基設(shè)計標高與原地面標高之差→原地面橫向有傾斜→中心高度或邊坡高度；中心高度：是指路中心線處的設(shè)計標高與原地面標高之差；邊坡高度：路基邊坡高度，指填方坡腳或挖方坡頂與路基邊緣的相對高差。路基填挖高度：是在路線縱斷面設(shè)計時，綜合考慮路線縱坡要求、路基穩(wěn)定性要求和工程經(jīng)濟要求等因素確定的。2023/1/1329注意：

1）盡量少用高路堤、深路塹；

2）減小水的影響→考慮路基臨界高度→確定路基最小填土高度→保證路基處于干燥或中濕狀態(tài)；

3）填土高度受限制→不能達到規(guī)范的規(guī)定時→采取相應(yīng)的處治措施，避免地面積水和地下水浸入路基；

3）沿河及受水浸淹的路基邊緣標高，一般應(yīng)高出根據(jù)規(guī)定的設(shè)計洪水頻率計算的水位+壅水高度+波浪侵襲高度+0.5m安全高度；

4）大、中橋橋頭引道的路基設(shè)計標高，應(yīng)比設(shè)計洪水位加壅水高度高出至少0.5m。穩(wěn)定性、排水、通風(fēng)、視距等因素2023/1/13303.2.3

路基邊坡坡度表示方法：邊坡坡率：邊坡高度h與邊坡寬度b之比值，并取h=1邊坡角a或θ影響因素：邊坡土質(zhì)、巖石性質(zhì)邊坡高度水文地質(zhì)條件自然因素路基邊坡坡度土石方工程量橫斷面的經(jīng)濟合理性施工難易程度路基整體穩(wěn)定性2023/1/13311）路堤邊坡坡度→填料的物理力學(xué)性質(zhì)/氣候條件/邊坡高度/基底的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件選定。2）一般情況按規(guī)范查表選用；3）邊坡高度超過表值或水文地質(zhì)情況不良時→根據(jù)實際情況再進行邊坡穩(wěn)定性分析，綜合比較后確定；4）對于已作加固的路堤，邊坡可適當(dāng)放陡；5）沿河受水浸淹路基的填方邊坡坡度→設(shè)計水位以下視填料情況可采用1︰1.75～1︰2.0，在常水位以下部分可采用1︰2.0～1︰3.0；6）為使汽車在必要時便于駛下公路,平丘微區(qū)高度不超過1.0m的路堤，如用地條件許可→采用不陡于1:3邊坡；7）地震區(qū)→放緩邊坡；8）其它具體情況參見規(guī)范與相關(guān)資料。（加筋土擋墻在工程中的應(yīng)用）3.2.3.1

路堤邊坡2023/1/13324.2.3.2

路塹邊坡影響因素：開挖深度坡體的巖性或土質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造特征（順層或逆層）巖石的風(fēng)化和破碎程度、土層的成因類型地面水和地下水當(dāng)?shù)貧夂驐l件、坡面的方位（向陽/背陽）等。坡度確定：設(shè)計時應(yīng)參考當(dāng)?shù)胤€(wěn)定的自然山坡和人工坡（如已建成道路的邊坡等）的坡度，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)和水文條件、采用的施工方法等因素綜合考慮，參考規(guī)范中所列經(jīng)驗值進行確定。邊坡高度超過表值或水文地質(zhì)情況不良時→根據(jù)實際情況再進行邊坡穩(wěn)定性分析，綜合比較后確定。1.類比→2.穩(wěn)定性分析類似于基坑開挖與支護2023/1/1333路堤填土需分層壓實→一定的密實度→強度的保證，且能防治水分干濕作用引起的自然沉陷和行車荷載反復(fù)作用產(chǎn)生的壓密變形→確保路面的使用品質(zhì)和使用壽命。1）壓實土的特性：a）最佳含水量：土的壓實效果同壓實時的含水量有關(guān)→存在一最佳含水量w0→一定的壓實功能可以達到最大密實度，獲得最經(jīng)濟的壓實效果。特點：w0是一個相對值→隨壓實功大小/土的類型變化→壓實功↑，細粒含量↓→最佳含水量↓，最大密實度↑。b）壓實土的特性：變形模量：w<w0，壓實↑→↑；w>w0，有峰值→先↑后↓；壓實土的膨脹量：w≈w0或略大于時→吸水量與膨脹量最??；抗變形能力：w=w0時→壓實試件浸濕后抗變形能力最強。結(jié)論：路基土在w0下壓實→路基的抗變形能力與水穩(wěn)定性最好。3.2.4路基壓實橡皮土工程實例?。?023/1/1334a）兩種標準擊實試驗的壓實標準：

輕型：6~8t壓路機，

重型：12~15t壓路機。用標準擊實試驗確定的最大干密度與最佳含水量是一種理想的狀態(tài)→實際工程施工時很難完全達到，或者需要付出過多的壓實功能才能達到→不經(jīng)濟b）實際工程中壓實要求的特點：

a、路基材料受荷載影響→分層特點，不同層壓實度不同；

b、自然因素影響特點(冬季冰凍地區(qū)與干旱地區(qū))；

c、高速公路特點；2）壓實標準：2023/1/1335壓實度：以應(yīng)達到的干密度絕對值與標準擊實法得到的最大干密度之比值的百分率表征。分兩類：以重型擊實方法為標準的路基壓實度；以輕型擊實方法為標準的路基壓實度；適用范圍：

重型：

高速公路，一、二級公路；鋪高級路面的三、四級公路。

輕型：鋪中、低級路面的三、四級公路；高速、一、二級公路采用特定材料難以達到重型標準→下路床、上下路堤可采用輕型標準→上路床-重型標準c）實際工程中的壓實標準2023/1/1336

3路基工程的有關(guān)附屬設(shè)施

為了確保路基穩(wěn)定和行車安全，一般路基工程有關(guān)的附屬設(shè)施除路基排水、防護加固外，還有取土坑、棄土堆、護坡道、碎落臺、堆料坪及錯車道等。這些設(shè)施是路基設(shè)計的組成部分，應(yīng)正確合理設(shè)置。4.3.1

取土坑

排水提高路堤穩(wěn)定性2023/1/1337

注意事項：原則：充分利用，借之有利。

1）支援農(nóng)業(yè)，少占農(nóng)田；

2）能兼顧農(nóng)田、水利、魚池建設(shè)和環(huán)境保護等；

3）在原地面橫坡不大于1︰10的平坦地區(qū)，可在路基兩側(cè)設(shè)置取土坑；橫坡大于1︰10的地區(qū)，應(yīng)設(shè)置在路基上側(cè)；

4）在洪水淹沒地段的路堤（如河灘路堤或引道）的兩旁，一般不準設(shè)置取土坑；

5）取土坑應(yīng)有規(guī)則的形狀及平整的底部，坑底縱坡一般應(yīng)不小于0.3%，橫向也應(yīng)設(shè)置坡度(單坡/雙坡)，以利排水；

6）取土坑深度建議不大于1.0m，寬度視借方量而定；

7）取土坑內(nèi)緣至路堤坡腳應(yīng)留一定寬度的護坡道，其外緣至用地邊界的距離不小于0.5m，不大于1.0m。2023/1/13383.3.2

棄土堆原則：充分利用，棄之無害。1）應(yīng)盡量考慮移挖作填，或利用棄土適當(dāng)加寬路基→減少廢方；2）防止棄土不當(dāng)→設(shè)計時須考慮棄土堆的設(shè)置；2023/1/1339注意事項：

1）棄土堆通常在就近低地或路塹的下坡一側(cè)設(shè)置；

2）棄土堆一般可堆成梯形橫斷面→邊坡不應(yīng)陡于1︰1.5，頂部向路基外傾斜橫坡≥2%，高度不宜超過3.0m；

3）深路塹或地面橫坡緩于1︰5時，可設(shè)在路塹兩側(cè)；

4）在上坡一側(cè)的棄土堆→連續(xù)而不中斷，并在棄土堆外側(cè)設(shè)置截水溝；

5）在下坡一側(cè)的棄土堆，應(yīng)