1、第3章一般路基構造設計路基路面工程本章內容本章主要介紹路基的主要類型與構造、一般路基設計的要求/內容/注意事項、路基主要的附屬設施等內容，解決路基路面工程中路基設計的問題。路基的類型與構造一般路基設計路基附屬設施2022/7/172 路基橫斷面的型式因線路設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，一側開挖、另一側填筑不填不挖，路基標高與原地面標高相同2022/7/173 路基類型與構造2022/7/174 路堤路堤橫斷面基本形式1.干濕類別2.基底壓實度傾斜，滑移！滲透壓力！移挖為填路堤按其填土高度可劃分為矮路堤、高路堤和

2、一般路堤：矮路堤 填土高度低于矮路堤常在平坦地區取土困難時選用。高路堤 填土高度大于規范規定的數值即填方總高度超過18m（土質）或20m（石質）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。2022/7/1751）類型：考慮路堤工作區深度簡單：直接套用圖紙矮路堤 填土高度低于；常在平坦地區取土困難時選用。特點：a）平坦地區往往地勢低、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）路基工作區范圍內土的壓實度； c）加強排水兩側設置邊溝有時可與取土坑結合(挖溝填筑路堤)。2022/7/1762）一般要求一

3、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）常規設計，不做特殊處治；b）h不大時(23m)，可在路堤兩側設取土坑，使之與排水溝相結合；c）路堤近旁有較寬溝渠或沿河浸水路堤，應設置護坡道。2022/7/177高路堤 填土高度大于規范規定的數值即填方總高度超過18m（土質）或20m（石質）的路堤。特點：a、填方數量大，占地寬，行車條件差，處理不當極易造成沉陷、失穩；b、為使路基邊坡穩定和橫斷面經濟，需作個別設計；c、采用上陡下緩的折線形或臺階形邊坡；d、對邊坡進行適當的防護和加固；e、放寬路肩或加護欄，增加安全感。注：臺

4、階形邊坡是在邊坡中部每隔810m設置護坡平臺一道，平臺寬度為13m，用漿砌片石或水泥混凝土預制塊防護；并將平臺做成2%5%向外傾斜的橫坡，以利排水。2022/7/1783） 路堤填料理想材料：強度高、水穩定性好、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、砂類土應優先選作路床填料； c、含腐殖質、有機質土必須換填；d、土含水量大，應采取晾曬或摻入石灰、固化材料等技術措施進行處理。 2022/7/179 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（030cm）8610下路床（3080cm）5410

5、上路堤（80150cm）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不含有害物質的礦質材料，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、砂類土應優先選作路床填料，土質較差的細粒土可填于路堤底部。用不同填料填筑路基時，應分層填筑，每一水平層均應采用同類填料。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。冰凍地區上路床及浸水部分的路堤不應直接采用粉質土填筑。浸水部分路堤填料不宜采用強風化巖石及浸水后容易崩解的巖石，應盡量選用水穩性好的填料。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

6、晾曬或摻入石灰、固化材料等技術措施進行處理。橋涵臺背和擋土墻墻背填料應優先選用內摩擦角值較大的礫（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符合規范的規定，鋪筑其他路面時，填料亦宜按規范的規定選用。2022/7/1710路基填料主要要求：排水要求4）路堤填筑施工含草皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽物質的土不能用作填筑路堤。液限大于50%及塑性指數大于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、粘結性、膨脹性，毛細現象顯著，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，還應設置完善的排水設施，也可采取改

7、良土性的其他技術措施。工業廢渣可用作路基填料，但應避免有害物質含量超標而污染環境。實際施工中，沿線土質經常變化，應特別注意避免不同性質的土任意混填而造成路基病害，填筑時，須遵守下列規則：2022/7/1711采用粘性土包裹縱向使用不同土質填筑相鄰路堤時，為防止發生不均勻變形應將交接處做成斜面，并將透水性差的土填在斜面下部；不同性質的土應分層填筑，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，應做成水平的；不同填料的層次安排，應考慮路基工作條件。凡不會因潮濕或凍融影響而改變體積的優質土應填在上層；

8、2022/7/1712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；當路堤穩定受到地下水或地表長期積水影響時，路堤底部也應填以水穩性好、不易風化的砂石材料或采用無機結合料處治的土；為了防止雨水浸蝕邊坡，可采用透水性較小的土包邊，但包邊部分的土應與中間部分一起分層壓實，并設置盲溝，以利排水；當路堤兩部分填料的顆粒尺寸相差較大時，應在其間加設反濾層，以防止兩部分填料相互摻雜污染，而引起路堤下沉。2022/7/17135）基底處理路堤應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；基底土密實穩定、地面坡度

9、緩于1:5時，路堤可直接填筑，但應清除地表樹根草皮或腐植土，以免形成滑動面或產生較大沉陷；基底范圍內有地表水或地下水影響路基穩定時，應進行攔截、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時，應在填筑前壓實至滿足相應壓實標準；2022/7/1714在原地面坡度較陡時（包括橫向和縱向）陡于1：5的穩定斜坡基底挖成臺階土質地面 原地面鑿毛石質地面陡于（考慮地震作用時為1:3）設置石砌護腳或按陡坡路堤設計填方上方坡腳，需采取措施阻止地面水滲入。路線經過水田、池塘或洼地時，應根據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，當基底土質濕軟

10、而深厚時應按軟土地基處理。2022/7/1715水田或池塘地段基底處理方案 2022/7/1716 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3.1.2 路塹1）基本型式：全挖式路基臺口式路基半山洞路基 2022/7/1717西部山區地形丘陵地區2）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 2022/7/17181321.排水通風，2.行車視距，3.施工困難，4.自然病害4）一般要求：A、路塹開挖破壞了原地層的天然平衡狀態邊坡穩定性地質、水文地質條件、邊坡高度和坡度；B、路塹成巷道式不利于排水和通風，行車視距較差，行駛條件降低，

11、深路塹施工困難病害多于路堤設計時應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定的密實度，必要時應翻挖重新分層填筑或換土，或采取加鋪隔離層，并設置必要的地下排水設施。2022/7/1719F、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610m或變坡點處設邊坡平臺一道，邊坡平臺的寬度為13m，若邊坡平臺設排水溝，平臺應做成2%5%向內側傾斜的排水坡度。G、排水溝可用三角形或梯形橫斷面，當水量大時，宜設置30cm30cm的矩形、三角形或U

12、型排水溝。H、高等級公路，當挖方為軟質、風化巖層及土質邊坡時根據坡面穩定狀況和碎落情況設置擋土墻或矮墻或進行坡面防護，并應考慮綠化與工程措施相結合。I、容易產生碎落的風化破碎巖石、軟質巖石、礫（碎）石類土等地段的挖方路基應在邊溝外側設置碎落臺。2022/7/17203.1.3 半填半挖路基1）常見形式：2022/7/1721最大問題：差異沉降！路面縱向開裂！ 甚至產生滑坡！（襄十高速公路路面開裂，施工中的十漫高速公路，構造物開裂）加筋路堤2）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置要求。B、半填半挖路基減少土石方數量，保持土石方數量的橫向填挖平衡是比較經濟的斷面型式

13、。C、其橫斷面的形式及其穩定性同原地面的傾斜度有密切關系。D、可采用一定工程措施(擋土墻、護肩等)，改善受力，增加穩定性，壓縮用地。E、為增強新、老土基的密切結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，并做好排水設施F、原傾斜面陡于15臺階/階梯形分層填筑壓實。2022/7/17222022/7/1723原地面與路基標高相同構成不填不挖的路基橫斷面型式。特點：雖然節省土石方，但對排水非常不利，易發生水淹、雪埋等病害。適用：常用于干旱的平原區、丘陵區以及山嶺區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3.2 一般路基設計對路基的要求：路基是路面的

14、支撐結構物，對路面的使用性能有重要影響。1 、整體穩定填挖引起路基失穩、軟土上高路基、巖質土質山坡上開挖嚴重性：交通阻斷，易引起交通事故。措施：正確設計，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、過分潮濕時產生沉陷和變形。危害：導致路面出現過量的變形和應力增大，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。2022/7/1724一般路基：一般工程地質、水文地質條件下，填方高度和挖方深度小于規范規定高度/深度的路基。 一般路基設計可以結合當地的地形、地質情況，直接套用典型橫斷面圖或設計規定，而不必進行個別論

15、證和驗算。對于工程地質特殊路段和高度/深度超過規范規定的路基，應進行個別設計和穩定性驗算。路基設計的基本內容：路基基身設計(斷面型式/寬度與高度/填料與壓實度/邊坡形狀與坡度)路基排水設計坡面防護與加固設計附屬設施的設計專項工程設計(邊坡穩定性/軟基處理)2022/7/1725路基基本構造：路基幾何尺寸由寬度、高度和邊坡坡度三者構成:路基寬度，取決于公路技術等級；路基高度，取決于地形和公路縱斷面設計（包括路中心線的填挖高度、路基兩側的邊坡高度）；路基邊坡坡度，取決于地質、水文條件、路基高度和橫斷面經濟性等因素。就路基的整體穩定性來說，路基的邊坡坡度及相應采取的措施，是路基設計的主要內容。202

16、2/7/17263.2.1 路基寬度路基寬度：行車道路面及其兩側路肩寬度之和高等級道路設有中間帶、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施時。路面：道路上供各種車輛行駛的行車道部分寬度根據設計通行能力及交通量大小而定，一般每個車道寬度路肩：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。2022/7/1727注意：1）路肩寬度應得到保證最小每邊（四級/二、三級公路）城鎮近郊13m； 2）彎道半徑R250m時應在路基內側按規定加寬；3）路塹位于彎道上，注意開挖視距平臺；4）四級公路一般采用的路基，當交通量較大或有特

17、殊需要時，可采用的路基。5）工程特別艱巨路段及交通量很小的公路，可采用的路基，并應按規定設置錯車道。2022/7/17283.2.2 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：是在路線縱斷面設計時，綜合考慮路線縱坡要求、路基穩定性要求和工程經濟要求等因素確定的。2022/7/1729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

18、； 3）填土高度受限制不能達到規范的規定時采取相應的處治措施，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，一般應高出根據規定的設計洪水頻率計算的水位+壅水高度+波浪侵襲高度安全高度；4）大、中橋橋頭引道的路基設計標高，應比設計洪水位加壅水高度高出至少。2022/7/1730穩定性、排水、通風、視距等因素3.2.3 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或影響因素：邊坡土質、巖石性質邊坡高度水文地質條件自然因素2022/7/1731路基邊坡坡度土石方工程量橫斷面的經濟合理性施工難易程度路基整體穩定性3.2.3.1 路堤邊坡1）路堤邊坡

19、坡度填料的物理力學性質/氣候條件/邊坡高度/基底的工程地質、水文地質條件選定。2）一般情況按規范查表選用；3）邊坡高度超過表值或水文地質情況不良時根據實際情況再進行邊坡穩定性分析，綜合比較后確定；4）對于已作加固的路堤，邊坡可適當放陡；5）沿河受水浸淹路基的填方邊坡坡度設計水位以下視填料情況可采用，在常水位以下部分可采用；6）為使汽車在必要時便于駛下公路,平丘微區高度不超過的路堤，如用地條件許可采用不陡于1:3邊坡；7）地震區放緩邊坡；8）其它具體情況參見規范與相關資料。（加筋土擋墻在工程中的應用）2022/7/1732 路塹邊坡影響因素：開挖深度坡體的巖性或土質、地質構造特征（順層或逆層）巖

20、石的風化和破碎程度、土層的成因類型地面水和地下水當地氣候條件、坡面的方位（向陽/背陽）等。坡度確定：設計時應參考當地穩定的自然山坡和人工坡（如已建成道路的邊坡等）的坡度，并結合當地的工程地質和水文條件、采用的施工方法等因素綜合考慮，參考規范中所列經驗值進行確定。邊坡高度超過表值或水文地質情況不良時根據實際情況再進行邊坡穩定性分析，綜合比較后確定。2022/7/17331. 類比2. 穩定性分析類似于基坑開挖與支護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，獲得最經濟的壓實效果。特點： w0是一個相對值隨壓實功大小/土

21、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： ww0 ，有峰值先后；壓實土的膨脹量：ww0或略大于時吸水量與膨脹量最小；抗變形能力： w=w0時壓實試件浸濕后抗變形能力最強。結論：路基土在w0下壓實路基的抗變形能力與水穩定性最好。2022/7/17343.2.4 路基壓實A）兩種標準擊實試驗的壓實標準：輕型：68t壓路機，重型：1215t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

22、影響特點 (冬季冰凍地區與干旱地區)；c、高速公路特點；2022/7/17352）壓實標準：壓實度：以應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2022/7/1736C）實際工程中的壓實標準 3.3 路基工程的有關附屬設施 為了確保路基穩定和行車安全，一般路基工程有關的附屬設施除路基排水、防護加

23、固外，還有取土坑、棄土堆、護坡道、碎落臺、堆料坪及錯車道等。這些設施是路基設計的組成部分，應正確合理設置。 取土坑 2022/7/1737排水提高路堤穩定性 注意事項：原則：充分利用，借之有利。1）支援農業，少占農田；2）能兼顧農田、水利、魚池建設和環境保護等；3）在原地面橫坡不大于110的平坦地區，可在路基兩側設置取土坑；橫坡大于110的地區，應設置在路基上側；4）在洪水淹沒地段的路堤（如河灘路堤或引道）的兩旁，一般不準設置取土坑；5）取土坑應有規則的形狀及平整的底部，坑底縱坡一般應不小于0.3%，橫向也應設置坡度(單坡/雙坡)，以利排水；6）取土坑深度建議不大于，寬度視借方量而定；7）取土坑內緣至路堤坡腳應留一定寬度的護坡道，其外緣至用地邊界的距離不小于，不大于。2022/7/1738 棄土堆2022/7/1739原則：充分利用，棄