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團體標準

T/CHTSXXXXX-20XX

炭質軟巖路堤設計與施工技術指南

TechnicalGuidelinesforDesignandConstructionofCarbon

SoftRockEmbankments

（征求意見稿）

xxxx-xx-xx發布xxxx-xx-xx實施

中國公路學會發布

1總則

1.0.1為指導公路炭質軟巖路堤設計與施工，充分利用路塹及隧道開挖的炭質軟巖填筑路堤，保

證路基工程質量，制定本指南。

1.0.2本指南適用于非并冰凍區各等級公路新建或改擴建工程炭質軟巖路堤的設計與施工。

1.0.3炭質軟巖路堤設計與施工應因地制宜，遵循安全可靠、經濟合理、生態環保的原則，采取

綜合措施，保證路基具有足夠的強度、穩定性和耐久性。

1.0.4炭質軟巖路堤設計與施工應貫徹國家有關技術經濟政策，積極穩妥地采用新技術、新材料、

新工藝、新設備。

1.0.5炭質軟巖路堤設計與施工除應符合本指南外，尚應符合國家現行有關標準的規定。

1

2術語和符號

2.1術語

2.1.1炭質軟巖carbonaceousweakrock

含有一定炭化有機質、飽和單軸抗壓強度不大于30MPa的一類軟弱巖。

2.1.2耐崩解性指數slakedurabilityindex

巖石在經過干燥和浸水兩個標準循環后，巖石殘留的大于2mm顆粒質量與其原質量之比，以百分

數表示。該指標反映巖石抵抗軟化和崩解作用的能力。

2.1.3飽和單軸抗壓強度saturateduniaxialcompressivestrength

飽和狀態下試樣抵抗單軸壓力時保持自身不被破壞的極限應力。

2.1.4軟化系數softeningcoefficient

飽和與干燥狀態下的巖石試件軸向抗壓強度之比。

2.1.5膨脹性swellingproperty

巖石試樣浸水后發生體積膨脹的性質，用自由膨脹率、膨脹應力、不同荷載下膨脹率、無荷載下

有側限膨脹率等參數表示。

2.1.6自由膨脹率freeswellingratio

巖石試樣在浸水后產生的徑向和軸向變形分別與原試樣直徑和高度之比，以百分數表示。

2.1.7粒度分形維數fractaldimensionofparticlesizedistribution

散體材料粒度組成的分形維數，是表征填料粒度分布的一個特征值。

2.1.8壓實沉降差compactionsettlementdifference

路基壓實過程中，路基表面碾壓前后的高程之差。

2.2符號

Rc——飽和單軸抗壓強度；

Id——耐崩解性指數；

VH——不易崩解巖石軸向自由膨脹率；

VD——不易崩解巖石徑向自由膨脹率；

Fs——自由膨脹率；

Id2——巖石二次干濕循環耐崩解性指數；

KR——軟化系數；

2

n——孔隙率。

3

3填料

3.1一般規定

3.1.1炭質軟巖用作路堤填料時，應符合下列規定：

1有機質含量不應大于10%；

2含碳量應小于6%，全硫量不應大于2.0%；

3自燃傾向性應為不易自燃。

條文說明

炭質軟巖是一種沉積巖，因富含碳而呈現灰黑色，常見的有炭質頁巖、炭質板巖、炭質泥巖、

黑色頁巖等，一般情況下，有機質含量（TOC）超過0.5%屬于含炭巖石。炭質軟巖中常含有一定量

的硫化鐵，硫化鐵在水分、氧氣的催化下會發生一系列緩慢的氧化產熱現象。熱量在炭質軟巖內部

積累到一定程度并達到臨界溫度（80～90℃）后，填料中碳質可燃物快速氧化產熱并發生排酸反應；

當內部溫度繼續升高至炭質軟巖著火點時會出現自燃現象，對路堤自身及鄰近工程結構都極為不利。

故炭質軟巖的自燃傾向與含碳量和含硫量有關，含碳量小于6%的炭質軟巖可用作路基材料；炭質軟

巖中黃鐵礦含量較高且全硫量大于2.0%時，不宜作為路堤填料。

炭質軟巖是煤系地層中介于一般泥巖和煤巖之間的巖石，因目前沒有具體針對炭質軟巖自燃能

力的劃分，此處借鑒《煤自燃傾向性色譜吸氧鑒定法GB/T20104-2006》中煤樣自燃傾向性分類，以

每克干煤在常溫（30℃）、常壓（1.0133×105Pa）下的吸氧量、全硫量作為分類的主指標。炭質軟巖

原巖自燃能力的劃分可按表3.1.2-1、表3.1.2-2確定。

說明表3.1.2-1干燥無灰基揮發分Vdaf>18%時自燃傾向性分類

3

自燃傾向性等級自燃傾向性吸氧量Vd/（cm/g）

Ⅰ類容易自燃Vd>0.70

Ⅱ類自燃0.40<Vd≤0.70

Ⅲ類不易自燃Vd≤0.40

說明表3.1.2-2干燥無灰基揮發分Vdaf≤18%時自燃傾向性分類

3

自燃傾向性等級自燃傾向性吸氧量Vd/（cm/g）全硫SQ/%

Ⅰ類容易自燃≥1.00

≥2.00

Ⅱ類自燃<1.00

Ⅲ類不易自燃——<2.00

4

3.1.2微膨脹、弱膨脹性炭質軟巖經物理方法處理后可直接作為路基填料。中膨脹性炭質軟巖不

宜直接作為路堤填料，經改良處理后可作為路堤填料。強膨脹性炭質軟巖不得作為路堤填料。

條文說明

工程中常見炭質軟巖新鮮巖石在空氣中具有鱗片狀剝落的現象，具有遇水軟化、失水破裂、飽水

后崩解泥化的特性。國際巖石力學協會膨脹巖委員會1983年指出膨脹巖有4種類型:①泥質膨脹巖;

②含硬石膏、無水芒硝類膨脹巖;③斷層泥類膨脹巖;④含黃鐵礦等金屬硫化物類膨脹巖。中交一公

院對云南墨臨高速沿線的炭質軟巖進行了物質成分分析，發現炭質軟巖多含有伊利石、蒙脫石、無

水芒硝等親水礦物以及黃鐵礦等，表明炭質軟巖應分析其膨脹性。

炭質軟巖填料可采用物理、化學方式對其進行改良、加固。采用物理、化學方式改良炭質軟巖

填料的方式有水泥改良、石灰改良、砂礫石改良等。以上方式均可大大減小路基沉降，提高炭質軟

巖填料的強度和水穩定性，以及炭質軟巖填筑路基的耐久性。具體改良方式及摻量的選擇視公路等

級、當地氣候特征、水文地質條件及經濟成本而定。

3.1.3炭質軟巖路堤設計計算時，應考慮干濕循環作用下炭質軟巖強度衰減的特性。

3.2原巖分類

3.2.1炭質軟巖的膨脹性評價應按照下列規定進行：

1.根據地質特征進行野外初步鑒別時，鑒別方法按表3.2.1-1進行：

表3.2.1-1炭質軟巖的膨脹性野外地質鑒別

含蒙脫石、伊利石、石膏、芒硝、黃鐵礦等礦物成分，分布地層以石炭系、二

巖性

疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、第三系為主。

結構構造巖層多為薄層和中、厚層狀，裂隙發育。

風化節理、裂隙多沿構造面、結構面進一步發展，導致已被結構面切割的巖體

更加破碎；地表巖石碎塊風化為雞糞土，斜坡巖層剝落現象明顯；天然含水的巖石

風化現象

在暴曬時多沿層理方向產生微裂隙；干燥的巖塊泡水后易崩解成碎塊、碎片或土狀；

柱狀巖心暴露在空氣中，數小時至幾天內，易破裂分解為碎屑或土狀。

2.根據室內試驗結果對膨脹性進行詳判時，應符合表3.2.1-2的規定。

表3.2.1-2膨脹巖石室內試驗判定標準

試驗項目判定指標

不易崩解的巖石自由膨脹率VV（HD%）/(%)VV（HD)3

5

易崩解的巖石自由膨脹率F（S%）FS30

注：1.VH表示軸向自由膨脹率、VD表示徑向自由膨脹率。不易崩解的炭質軟巖，應取軸向或徑

向自由膨脹率中的大值進行判定。試驗方法依據現行《公路巖石試驗規程》（JTGE41）。

2.易崩解的巖石應將其粉碎，過0.5mm的篩去除粗顆粒后，比照膨脹土的自由膨脹率的試

驗方法進行試驗，試驗方法見附錄A。

3.符合表列指標時，可判定為膨脹巖。

3.炭質軟巖的膨脹性分類可根據其崩解特征可按表3.2.1-3進行。

表3.2.1-3炭質軟巖的膨脹性崩解特征分類

類別崩解特征及重量變化

非膨脹巖泡水24h巖塊完整、不崩解，重量增加小于10%

泡水后有少量巖屑下落，幾小時后巖塊開裂成0.5~1.0cm碎塊或大片，手可捏碎，重

微、弱膨脹巖

量可增加10%

中膨脹巖泡水后1-2h崩解為碎片，部分下落，碎片尚不能捏成土餅，重量可增加30%~50%

泡水后，即刻劇烈崩解成土狀散落，水混濁，10min可崩解50%，20~30min崩解

強膨脹巖

完畢

條文說明

易崩解軟巖按照公路巖石試驗規程加工標準試件有困難，《鐵路工程特殊巖土勘察規程》（TB

10038-2022）提出：“易崩解的巖石應將其粉碎，過0.5mm的篩去除粗顆粒后，比照土的自由膨脹

率的試驗方法進行試驗”，判定標準為自由膨脹率≥30%。

膨脹巖劃分標準，國際、國內尚無統一標準，炭質軟巖遇水崩解特征明顯，《鐵路工程特殊巖土

勘察規程》（TB10038-2012）條文說明給出的一種膨脹巖崩解特征分類方法，操作較為簡單，適用

于炭質軟巖膨脹性的判別。

3.2.2炭質軟巖堅硬程度的劃分按表3.2.2確定。

表3.2.2巖石堅硬程度劃分

巖石單軸飽和抗

Rc＞6060≥Rc＞3030≥Rc＞1515≥Rc＞5Rc≤5

壓強度Rc（MPa）

堅硬程度堅硬巖較堅硬巖較軟巖軟巖極軟巖

0.75

注：1.當無法取得飽和單軸抗壓強度數據時，可用點荷載試驗強度換算，換算方法按RICS=22.82(50)，

0.75

IS(50)為實測的原巖點荷載強度指數；

2.當巖石泡水后崩解為塊狀或泥狀時，應劃分為極軟巖。

3.2.3炭質軟巖軟化性的劃分按表3.2.3確定。對于易崩解巖石飽水后無法測定其抗壓強度時，應

劃分為軟化巖石。

6

表3.2.3巖石軟化程度劃分

軟化系數KR軟化程度

≤0.75軟化巖石

＞0.75不軟化巖石

條文說明

巖石軟化系數的測定按照現行《公路工程巖石試驗規程》（JTGE41）進行。當巖石具有特殊成

分、特殊結構或特殊性質時，應定為特殊性巖石，如易溶性巖石、膨脹性巖石、崩解性巖石、鹽漬

化巖石等。

3.2.4炭質軟巖原巖崩解性可根據烘干浸水24小時后崩解狀態來確定，也可采用耐崩解儀測試耐

崩解性指數來確定。崩解性的劃分應按照下列要求進行：

（1）采用崩解狀態劃分時，巖石應在105℃溫度下烘干至恒重，完全冷卻后，浸水24小時。

崩解性狀的劃分按表3.2.4-1確定。

表3.2.4-1巖石按崩解狀態劃分崩解性

崩解狀態崩解性分類

泥狀易崩解

塊狀難崩解

不崩解不崩解

（2）采用耐崩解性指數劃分時，試驗方法應按附錄B進行，崩解性分類按表3.2.4-2確定。

表3.2.4-2巖石按耐崩解性指數劃分崩解性

Id2值崩解性分類

＞98不崩解

90~98難崩解

0~90易崩解

注：mr，其中為巖石二次循環耐崩解性指數（%），m為殘留試件烘干質量（g），

Id2=100r

ms

ms為原試件烘干質量（g）。

條文說明

如果炭質軟巖烘干浸水24小時不崩解，開挖暴露一定時間，并不發生明顯的崩解，但是如果持

續觀察，發現經過幾個月后，巖石表面逐漸出現裂紋，最終巖石會崩解成大小不等的碎塊，這類巖

石就屬于“難崩解”巖石，不能誤判為“不崩解”巖石。

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3.3填料分類

3.3.1應根據原巖崩解性、堅硬程度、軟化程度按表3.3.1對炭質軟巖填料進行分類。

表3.3.1炭質軟巖填料分類

炭質軟巖填料分類崩解性巖石堅硬程度軟化程度

A類不崩解堅硬巖不軟化巖石

B類難崩解較堅硬巖不軟化巖石

C類難崩解較軟巖軟化巖石

D類易崩解軟巖軟化巖石

E類易崩解極軟巖軟化巖石

條文說明

表3.3.1所示的分類，其工程含義如下：

（1）A類炭質軟巖填料不具備崩解性且強度高，可按一般填石路堤的要求對待。

（2）B類炭質軟巖填料是原巖巖塊難崩解且強度較高的填料。這類填料的原巖在施工中采用

常規設備很難破碎，但在運營中巖石會逐漸崩解，可能導致路基建成后發生長期變形。此類填料路

堤，在施工中應采用特殊的施工工藝進行充分壓實，確保路堤本身不產生變形，如果不能則必須對

路堤作外包封水處理。

（3）C類炭質軟巖填料是原巖巖塊難崩解，但強度較低的填料。這類填料路堤在施工中采用

常規設備和工藝施工，經充分壓實后能消除填料崩解性的危害。

（4）D類炭質軟巖填料是崩解性較強，崩解產物成塊狀的巖石。原巖單軸飽和抗壓強度較高

（＞15MPa）的填料，可通過預崩解或機械破碎，將其破碎到設計要求的級配，壓實后可消除填料

崩解性的危害；原巖單軸飽和抗壓強度較低（5~15MPa）的填料，采用常規設備和工藝施工，經充

分壓實后就能消除填料崩解性的危害。

（5）E類炭質軟巖填料巖是崩解性較強的巖石，崩解產物成渣狀的巖石。這類填料的原巖單軸

飽和抗壓強度較低（≤5MPa），采用常規設備和工藝施工，經充分壓實后就能消除填料崩解性的危害。

這類填料若長時間浸水，會導致CBR強度不足，需要采用摻石灰、水泥或其他材料的方式進行改良，

在使用中路堤還要做好防排水措施。

（6）D、E類易崩解巖石飽水后無法測定其抗壓強度時，不進行軟化程度劃分。

3.4填料技術要求

3.4.1炭質軟巖填料可用作上路堤和下路堤部位的填料，其最小承載比應滿足表3.4.1的要求。

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對B類、C類、D類、E類填料，應進行多次干濕循環試驗，至填料的CBR值趨于穩定為止，填料

干濕循環試驗的方法應按照附錄C進行。

表3.4.1炭質軟巖填料最小承載比要求

路面底面以下最小承載比CBR（%）

路堤填料

深度高速公路、一級公路二級公路三、四級公路

輕、中等及重交通0.8~1.5m433

上路堤

特重、極重交通1.2~1.9m43—

輕、中等及重交通1.5m以下

下路堤322

特重、極重交通1.9m以下

注：當三、四級公路鋪筑瀝青混凝土和水泥混凝土路面時，應采用二級公路的規定。

條文說明

B類、C類、D類、E類軟質巖在水的作用下會發生軟化，在干濕循環作用下強度會不斷衰減。

中交二公院張靜波等人對貴州地區炭質軟巖干濕循環后的路用性能了進行研究，研究結果表明：經

5次干濕循環后，炭質軟巖填料的CBR值基本處于穩定狀態，建議采用5次干濕循環后的CBR和

回彈模量值作為長期強度指標。中交一公院在云南墨臨高速進行了炭質軟巖干濕循環CBR試驗，發

現易崩解炭質軟巖5次干濕循環后強度基本穩定，難崩解炭質軟巖雖然歷經5次干濕循環后強度仍

在衰減，但其CBR值仍有11%。

3.4.2宜選用級配較好炭質軟巖填料，B、C、D類填料中粒徑大于5mm的粗顆粒含量占比宜為

30~70%。

3.4.3當炭質軟巖填料的CBR值不滿足表3.4.1要求時，可采用砂礫、水泥或者石灰進行改良，

改性劑的摻量、混合料的配合比應根據試驗確定。

3.4.4路床填料、包邊黏土、透水性填料的技術指標應滿足現行《公路路基設計規范》（JTGD30）

的要求。

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4路堤設計

4.1一般規定

4.1.1填筑前應做好充分的現場調查研究和相關土工試驗工作，工作內容包括：

1收集與分析炭質軟巖分布范圍、厚度、空間發育特點、大氣影響深度、水文、氣象、地震等

相關情況。

2收集場地的地質勘察資料，調查場區內有無淺層滑坡、地裂、沖溝等不良地質作用，并初步

查明其性質、特征、分布規律及發育情況。調查地表水集聚、排泄情況，以及地下水類型、水位及

其變化幅度。

3開展填料的物理力學性質試驗，掌握炭質軟巖填料的物理力學性能。

4綜合地形條件、環境條件、公路填方斷面對擬填筑場地穩定性和適宜性做初步評價。

5收集同區域類似工程相關資料，重點收集地質、工程方案成功經驗及教訓。

條文說明

炭質軟巖填料需要開展的試驗項目有：

（1）炭質軟巖填料的土工試驗項目主要包括天然含水率、液限、塑限、顆粒分析、最大干密

度，以及5次干濕循環CBR和回彈模量等。應優先選用強度高、穩定性好的填料。

（2）隔斷層填料的土工試驗項目主要包括顆粒分析、最大干密度、CBR等。

（3）包邊填料的土工試驗項目主要包括天然含水率、液限、塑限、顆粒分析、最大干密度、

CBR等。應選用具有一定強度且隔水性好的黏土。

4.1.2路堤設計應綜合考慮填料性質、場地條件、環境條件等因素，選擇合適的路基橫斷面形式

和邊坡坡度。

4.1.3炭質軟巖路堤設計應遵循下列規定：

1嚴格控制炭質軟巖填料利用部位，炭質軟巖填料不得用于路床填筑。

2水源保護區范圍內不應采用炭質軟巖填筑路堤。

3路基填挖交界處、陡坡路堤等，不應采用炭質軟巖填料填筑。

4炭質軟巖填料不得用于浸水路堤洪水位以下的路基填筑，不得用于低洼易積水路段積水深度

以下的路基填筑。

5炭質軟巖填料不得用于橋涵、擋墻等臺背的回填。

4.1.4路堤設計應考慮水對路基性能的影響，設置完善的截排水措施，做好防水、保濕工作，重

點加強頂部防下滲，側面防浸潤，底部隔離地下水。

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4.1.5路堤設計宜避免高填方，當路堤中心填高超過20m，宜結合路線方案與橋梁方案進行技術

經濟論證。當無法避免時，則應采取相應的工程技術措施，以提高軟質巖路堤的穩定性、減小工后

沉降。

4.1.6炭質軟巖填方應按《公路路基設計規范》（JTGD30-2015）進行穩定性驗算，強度參數的取

值應考慮地表及地下水影響范圍內軟質巖填料抗剪強度折減，折減系數宜由試驗確定。

條文說明

1路堤穩定性驗算抗剪強度參數c、φ值，可采用大型三軸儀或大型直剪儀通過直接快剪或三

軸不排水剪切試驗獲得。

2應考慮大氣降水及地下水影響范圍內填料的強度折減，通過最優含水率、飽和含水率兩種狀

態下的回彈模量、抗剪強度試驗確定炭質軟巖浸水條件下的強度折減系數，并在路堤穩定性驗算和

沉降計算時予以考慮。

4.2路堤結構設計

4.2.1炭質軟巖填筑區宜設置在路基中部，填筑區應采用底部隔水、兩側包邊封閉、頂部封蓋等

物理措施，控制氣候環境和地下水對路堤濕度的影響，保證路基穩定。

4.2.2填筑區可能受地表水影響的路段，底部隔水墊層的厚度不宜小于50cm且應高出地表積水位

0.2m以上，墊層材料可采用透水性好的砂礫石，墊層頂部應加鋪一層復合防滲土工布。填筑區不受

地表水影響的路段，填筑區底部可僅設置一層復合防滲土工布。

4.2.3封閉包邊土應采用中低液限黏性土，塑性指數不應小于12，不得使用高液限黏土。包邊封

閉層厚度不宜小于2.0m。

4.2.4填筑區頂部封蓋層可采用黏性土或復合防滲土工布。

4.2.5路堤邊坡坡率應根據路堤邊坡的高度、填料性質、區域氣候特點，并參照既有路基的成熟

經驗綜合確定。邊坡高度不大于12m的路堤邊坡坡率和邊坡平臺的設置，可參照表4.2.5確定。當

邊坡高度大于12m或采用其它較陡的坡率時，路堤邊坡坡率、平臺寬度和防護支擋措施應通過穩定

性計算確定。

表4.2.5路堤邊坡坡率與平臺寬度

邊坡高度（m）邊坡坡率邊坡平臺寬度（m）

＜81:1.52

8~121:1.75≥2

11

4.2.6填方坡腳應做好防排水設計，上游坡腳需設置防滲措施，基底及下游坡腳應設置排水墊層。

路堤洪水位之下范圍的填料嚴禁采用炭質軟巖。

4.2.7炭質軟巖路堤與挖方段路基的縱向過渡段處理應符合以下規定：

1過渡區頂面縱向長度可按下式計算：

L=(1.5~2.0)H+(3~5)(4.2.7)

式中：L——過渡區頂面縱向長度(m)；H——填方區路基填筑高度(m)。

2縱向過渡段應開挖臺階，臺階寬度不應小于2m。

3縱向過渡段應采用碎石土、砂礫石、硬質石渣等填料，嚴禁采用炭質軟巖填料；

4應在過渡區段路床位置鋪設土工格柵，并設置排水墊層，地下水發育路段應設置截水盲溝，隔

斷地下水向炭質軟巖路堤段滲流。

圖4.2.7縱向過渡段處理示意圖（單位cm）

4.2.8應做好炭質軟巖填筑區與橋涵臺背回填區、擋土墻背回填區交界面的隔水處理，隔水層的

材料可采用復合防滲土工布或黏性土。

圖4.2.8擋土墻段過渡區處治橫斷面示意

12

圖4.2.9涵背回填區交界面處治橫斷面示意

圖4.2.10臺背回填區交界面處治縱斷面示意

條文說明

橋涵臺背回填區、擋土墻背回填區一般設計要求采用透水性材料，因此交界面可能會成為水分入

滲炭質軟巖填筑區的通道，需要做隔水處理。

4.3防水與排水工程設計

4.3.1路堤防水、排水設計需要結合氣象、地貌、地層、橋涵構造物等情況綜合考慮。

4.3.2路堤截、排水溝以及路堤內部滲水盲溝等應形成完整系統，排水銜接順暢，快速排離路基

范圍。炭質軟巖填筑區應采用底部隔水、兩側包邊封閉、頂部封蓋等物理隔水措施，設置要求按照

本指南4.2節相關規定執行。

4.3.3中央分隔帶是雨水入滲路基的主要通道，中分帶滲溝溝底和溝側應采用防滲土工布包裹封

閉，防止雨水滲入路堤內部。降雨量較小的地區且中央分隔帶較窄時，中央分隔帶可采用混凝土鋪

面封閉分散排水。

4.3.4坡面應設置急流槽，并于平臺設置平臺截水溝，通過坡面急流槽、截水溝和排水溝快速排

導出路基范圍。

4.3.5當地面橫坡陡于1:20時，應在路基上方側的排水溝下設置截水盲溝。當地面橫坡陡于1:10

時，應在原地面挖臺階，臺階寬度不小于2m。

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4.3.6路堤基底應設置隔水墊層阻斷毛細水的上升，墊層的厚度和材料要求應滿足本指南4.2節

的相關規定。基底為炭質軟巖時，為防止基底軟化，應在清理好的基底和砂礫石墊層之間應設置封

閉層。

條文說明

隔水墊層是重要的功能層，對填料隔離地下水影響至關重要。同時，該層成為路堤內部輸水通

道，地基為炭質軟巖極易被軟化形成滑動面，填方路基失穩多基于此類原因。因此，針對炭質軟巖

地基，需將采用混凝土或“兩布一膜”、三維排水墊等土工材料對地基土進行封閉后，方可設隔水

墊層。封閉層可采用水泥土、石灰土或土工合成材料。

4.3.7在富水挖方邊坡坡腳、填挖交界、半填半挖、富水填方基底上游等均應設置截水滲溝，就

近引出路基范圍外，滲溝尺寸視地下水情況而定。路堤滲溝上游側需設置透水土工布，下游側和基

底設置防水土工布。

4.3.8臨時排水要充分考慮永臨結合，避免二次改移造成資源浪費，同時確保排水順暢，防止排

入農田及保護性水源，污染環境。

4.3.9排水溝和截水溝的斷面形式應結合地形、地質條件確定，溝底縱坡不宜小于0.3%。

4.3.10為避免坡頂或坡面的雨水經路堤坡面的縫隙滲入到坡體內軟化炭質軟巖，在坡面內部應設

置有效的隔水層，路堤平臺應進行鋪砌。

4.4防護與支擋工程設計

4.4.1路堤邊坡應設置有效的坡面防護工程，應根據當地氣候、水文、地形和地質條件及炭質軟

質巖填料性質，采取工程防護和植物防護相結合的綜合措施，防止路基病害，保證路基穩定，并與

周圍環境相協調。

4.4.2路堤防護要點在于隔離封閉，可采用粘性土包邊+骨架綠化、坡面防滲膜+骨架綠化、坡面

防滲膜+掛網噴混植生、坡面混凝土封閉等型式。封閉防護措施應覆蓋整個坡面，避免雨水滲入填方

體內部，并在下游預留路堤內部水排泄通道。

4.4.3當路堤邊坡高度較高，因炭質軟質巖填料強度折減導致邊坡穩定性不能滿足現行《公路路

基設計規范》（JTGD30）要求時，可在兩側邊坡內分層鋪設高強土工格柵或其它加筋材料。

4.4.4對于陡斜坡路段，應根據穩定性計算結果，在坡腳設置抗滑支擋設施，需將基礎深度埋入

大氣影響深度以下。

4.4.5坡面植草防護的培土不得采用炭質軟巖渣土。

條文說明

14

炭質軟巖含有芒硝、硫化鐵等硫化物，其土壤浸出液呈酸性，缺乏氮磷等礦物元素，植物難以成

活。

4.4.6炭質軟質巖路堤的各類邊坡防護結構應避免形成坡面或坡體內部積水，需進行有針對性的

排水疏導設計。

15

5路堤施工

5.1一般規定

5.1.1路堤施工前應根據設計文件和現場情況等編制專項施工方案，并對各類施工人員進行崗

位培訓、安全和技術交底。

5.1.2炭質軟巖填料使用前應進行必要的土工試驗，確定填料長期路用性能，經批準后方可作

為路基填料使用。

條文說明

炭質軟巖易崩解軟化，填料的長期強度衰減較大，利用炭質軟巖填筑路堤前，應掌握填料的長

期力學性能，選取強度指標合格材料進行路基填筑。長期路用性能的評價可采用多次干濕循環后的

CBR值。

5.1.3二級及以上公路路堤施工前應選擇代表性路段作為試驗工程，對炭質軟巖路堤設計方案

和施工工藝進行驗證。

條文說明

實施試驗路段的目的在于檢驗設計方案和設計理論方法的合理性和可靠性，為修正和完善設計提

供依據，確定施工工藝，確定工程質量控制方法和標準，確保工程質量和安全施工。

5.1.4路堤填筑宜在旱季進行，雨季施工時應及時封閉路基，基底和已填筑的路基不得被水浸

泡。

5.1.5路堤排水工程宜做到永臨結合，臨時工程應與永久工程綜合考慮。

5.1.6防護工程施工應與路堤填筑施工緊密結合、合理銜接，防止降水對坡面的破壞。

5.1.7路堤施工應采取嚴格的環保措施，合理布置堆料場和棄渣場，做好現場防塵，防止路堤

施工對水、空氣、景觀等產生污染。

條文說明

炭質軟巖填料遇水后強度衰減大，在暴雨季節易引發滑坡、泥石流等災害。因此，炭質軟巖路

堤施工應合理布置堆料場和棄渣場，防止路基施工污染環境。

5.1.8炭質軟巖路堤應進行動態化施工，及時根據現場施工及監測情況調整施工組織、施工工

藝等。

5.2施工準備

5.2.1路堤施工前，應全面理解路堤設計文件、清楚設計意圖和技術要求，現場核對施工范圍

內地質、水文和施工條件等情況，確定設計資料與實際的符合性、處理方法的適用性。

5.2.2對炭質軟巖填料、隔斷層、包邊封蓋用土進行調查與試驗，確定來源、路用性能、儲量、

16

運輸條件等。

5.2.3對土工格柵、土工布等土工合成材料的性能進行檢驗，并準備好連接、張緊用工具。

5.2.4炭質軟巖填料填筑前應進行預處理，并應符合下列規定：

1A類填料填筑前可采用機械破解，最大粒徑不宜超過150mm，并不超過層厚的2/3。

2B類、C類、D類填料填筑前宜進行預崩解處理。

條文說明

為避免運營期雨水滲入路堤填料吸濕崩解，導致路堤產生較大變形，在施工之前盡量采用機械、

灑水或自然崩解處理。

A類軟巖難崩解，可直接采用機械破解至合適粒徑用于路堤分層填筑。B類、C類、D類炭質軟

巖易崩解，可采用機械破碎、耙壓、碾壓或灑水晾曬等措施實現預崩解，灑水時應避免填料泡水。

填料崩解或破碎達到一定程度后再進行壓實，以消除填料的崩解性。

5.2.5地基表層處理應符合下列規定：

1路堤填筑前應進行清表、壓實：二級及二級以上公路一般土質壓實度不應小于90%；三、四

級公路不應小于85%。

2基底自然橫坡陡于1:5時，路堤基底應進行挖臺階處理，每級臺階寬度不小于2m，臺階向內

坡度不小于4%。

3基底存在軟弱地基時，應進行地基處理。

4地基為炭質軟巖時應采取隔離封閉等保護措施，避免炭質軟巖地基軟化。

條文說明

我國西南、華南等多雨地區，應注意陡坡路段地基浸水軟化引起的路堤滑移問題，重視軟弱地

基和炭質軟巖地基的處治。

5.2.6路堤填筑前，應及時施作場地的截水溝、排水溝等設施。

5.2.7炭質軟巖路堤試驗路段的實施應滿足下列要求：

1試驗路段應選擇地質條件、路基斷面形式等具有代表性的地段，長度不宜小于200m。

2試驗段宜經歷1個雨季的監測。

5.2.8試驗路段完成后，應及時編制試驗段總結報告，試驗路段成果應包括下列主要內容：

1軟質巖填料的路用性能等的試驗檢測報告；

2壓實工藝主要參數：機械組合、壓實機械規格、松鋪厚度、碾壓遍數、碾壓速度、最佳含水

率及碾壓時含水率范圍等；

3過程工藝控制方法；

4質量控制標準；

5施工組織方案及工藝的優化；

6原始記錄、過程記錄，監測結果報告；

17

7對設計方案的優化建議等；

8安全保證措施；

9環保措施。

條文說明

試驗路段施工總結報告內容可根據實際需要適當增減，但要全面、真實地反映試驗情況，為后

續施工提供依據。

5.3路堤填筑施工

5.3.1每一填筑層壓實后的寬度不得小于設計寬度。路堤每填筑3m高應校核路線中線和寬度。

5.3.2隔斷層（隔水墊層）的厚度應滿足設計要求，透水性填料的含泥量不應大于5%。

5.3.3防滲復合土工布的施工應符合下列規定；

1防滲復合土工布下部和上部應鋪設保護墊層，防止刺破。

2采用全斷面鋪設時，兩側不能暴露于路基外，鋪設時應使其平整無褶。當檢查發現有破損時，

應在破損處用2倍破損面積的膜材修補。

3搭接寬度不小于30cm，搭接時應使高端壓在低端上。

4鋪設完后進行一次鋪設情況檢查，鋪設達到質量要求后，及時鋪設中粗砂保護層，并設置橫

向排水坡度，經人工整平后碾壓達到壓實度要求后，再填筑上層路堤填料。

5.3.4路基加筋土工材料施工應符合下列規定：

1加筋材料應按設計位置水平鋪設在已經整平、壓實的土層上。

2壓實面與筋材之間應保證有不少于150mm厚的填料。

5.3.5炭質軟巖填筑應符合下列規定：

1包邊土應與路堤部分炭質軟巖同步分層填筑、碾壓，包邊黏土的寬度應滿足設計及刷坡要求。

2松鋪厚度宜為30~50cm，碾壓工藝應根據現場試驗確定。

3壓實機械宜選用自重不小于18t的振動壓路機，使較大粒徑的石塊得到破碎。碾壓時應從兩

邊向中間進行。

4填料的最大粒徑不宜超過層厚的2/3，應使大粒徑石料均勻分散在填料中，石料間孔隙應填充

小粒徑石料和土。

5填料巖性或土石比例相差大時，宜分層或分段填筑。

6填料由炭質軟巖變化為其他填料時，最后一層的壓實厚度應小于300mm，該層填料最大粒徑

宜小于150mm，壓實后表面應無孔洞。

18

7采用強夯、沖擊壓路機進行補壓時，應避免對附近構筑物造成影響。

5.3.6炭質軟巖路堤壓實過程中應嚴格控制填料的含水率。

5.3.7改良炭質軟巖填料路堤施工應符合下列要求：

1改性劑的摻量、混合料的配合比應根據試驗確定。

2摻料與炭質軟巖填料應拌合均勻，高速、一級公路應采用集中拌合，二級及以下公路可采用

現場路拌施工。

3采用化學改良時，路基碾壓結束后應立即進行養生，養生期間除灑水車等施工車輛外，禁止

任何車輛通行。

5.3.8雨期施工應符合下列規定：

1.填方應隨填隨壓，當天填筑的土層應當天完成壓實工作。填筑完成的路堤應及時施工封蓋層，

避免水分從上部滲入路基。

2雨期施工路基表面應做成2%～4%雙向路拱橫坡利于排水。雨后繼續填筑前應將表面的浸水

層鏟除。

5.4排水工程施工

5.4.1施工前，應對排水設計進行現場核對，核查填筑段落的地表水及地下水情況、場地排水措

施是否到位，如有問題應及時反饋處理。

5.4.2路堤填筑期間，作業面應設2%~4%的排水橫坡，表面不得積水。邊坡應采取臨時排水措

施。

5.4.3路堤截水溝、邊溝、排水溝應銜接平順，與橋涵構造物等形成完整的排水系統，地表排水

設施迎水側不得高出地表，局部有凹坑時應填平，嚴禁形成積水，其溝底、溝壁、出水口應進行防

滲及加固處理。

5.4.4炭質軟巖路堤急流槽需設置消力和防飛濺措施。基礎應嵌入穩固的基面內，底面應按設計

要求砌筑抗滑平臺或凸榫。

5.4.5中央分隔帶排水的防滲土工布應布滿整個中分帶底部，集水井、縱向溝、橫向排水管底部

均應設置砂礫墊層和防滲土工布，避免水滲入路堤內部。

5.4.6路堤隔水墊層頂部需設置復合防滲土工布，基底為炭質軟巖時應在二者中間設置防水封閉

措施。

5.4.7開挖后的溝渠底部及坡面應進行壓實，壓實度應達到90％，及時進行溝渠防滲加固施工。

5.4.8路堤段落設計的涵洞宜先行施工。橫向排水管施工應采用反挖法。

5.4.9滲溝填充料的含泥量應符合《公路路基施工技術規范》（JTG/T3610）的要求，必要時宜

進行清洗。

19

5.4.10雨期應及時施工防排水系統，及時引排地面水，保證雨期施工場地不被水淹沒、部積水。

5.5防護與支擋工程施工

5.5.1路基填筑完成之后應及時進行路堤坡面防護。

5.5.2包邊封閉層應與路堤同步分層填筑、同步碾壓。

5.5.3骨架施工前應修整坡面，骨架嵌入深度滿足穩定和綠化植草需要，保證骨架緊貼坡面，防

止產生變形或破壞。鋪設后應及時進行培土綠化。

5.5.4炭質軟質巖兩側邊坡內分層鋪設高強土工格柵或其它加筋材料時應鋪貼平順，銜接緊密，

反包長度應滿足設計要求。

5.5.5斜坡路段擋墻等抗滑構造物施工，墻背填料需采用水穩性材料，墻身設置泄水孔。路堤內

部排水盲溝與擋墻沖突時應合理銜接，不得堵塞。

5.5.6擋土墻基坑開挖后，應采取防浸泡措施，及時封閉坑底，防止基底風化或浸水。基坑回填

后應防止地表水入滲基底。必要時雨后應重新檢測地基承載力。

20

6質量控制

6.1一般規定

6.1.1路堤填筑質量應逐層進行檢測，下層質量檢測合格后，方可進行上層路堤填筑。

6.1.2炭質軟巖路堤質量檢測的頻次和要求應符合現行《公路路基施工技術規范》（JTG/T3610）

和《公路工程質量檢驗評定標準第一冊土建工程》（JTGF80/1）的有關規定。

6.2路堤填筑質量控制

6.2.1炭質軟巖填料路堤的填筑質量檢測方法應符合表6.2.1的規定。

表6.2.1填筑質量檢測方法

填筑質量檢測方法

炭質軟巖

動態變形粒度分形

填料分類壓實度法沉降差法孔隙率法彎沉法

模量法維數法

A類※※√

B類※※※√√√

C類※※√√√

D類※※√√√

E類※√√√

注：帶“※”為該類軟質巖路堤填筑質量的主要檢測方法，帶“√”為輔助檢測方法。

條文說明

A類炭質軟巖遇水不崩解，堅硬，未風化，且遇水不膨脹，不軟化，基本保持巖石狀態，宜采

用沉降差法和孔隙率法作為主要質量控制指標，彎沉法作為輔助質量控制指標。B類、C類炭質軟

巖具有一定崩解性和風化程度，遇水有一定的膨脹性和軟化性，在崩解和風化后呈土石混合狀態，

宜采用壓實度法、沉降差法和孔隙率法作為主要質量控制指標，采用動態變形模量法、粒度分形維

數法和彎沉法作為輔助質量控制指標。D、E類炭質軟巖具有較強崩解性，軟化性和膨脹性，崩解和

軟化后產物顆粒較小，呈土質，宜采用壓實度法作為主要質量控制指標，采用動態變形模量法、粒

度分形維數法和彎沉法作為輔助質量控制指標。各類炭質軟巖路堤填筑完工后還應進行邊坡質量和

外觀檢查。

6.2.2采用壓實度作為指標進行質量檢測時，檢測方法應采用灌砂法或灌水法。灌砂法測試壓實

度應按《公路路基路面現場測試規程》（JTG3450）執行。灌水法實測定壓實度應按《公路土工試驗

21

規程》（JTG3430）執行。壓實度符合表6.2.3的要求。

表6.2.3軟質巖路堤壓實度標準

壓實度（%）

路基部位路面底面以下深度(m)高速公路、一級公三、四級公

二級公路

路路

輕、中及重交通0.8～1.5≥93

上路堤≥94≥94

特重、極重交通1.2～1.9—

輕、中及重交通＞1.5

下路堤≥93≥92≥90

特重、極重交通＞1.9

注：1）表列壓實度以現行《公路土工試驗規程》（JTG3430）重型擊實試驗法為準。

2）三、四級公路鋪筑水泥混凝土路面或瀝青混凝土路面時，其壓實度應采用二級公路的規定值。

三、四級公路屬于重載交通的應采用二級公路以上相同的壓實度。

6.2.3采用壓實沉降差作為指標進行質量檢測時，應通過試驗路段確定壓實程度與沉降差的關系，

得出與工藝參數相匹配的沉降差代表值。沉降差的測試方法按照現行《公路路基路面現場測試規程》

（JTG3450）進行。

條文說明

長期以來，石方路基或土石混填路堤壓實質量評價一直是個難題，主要原因是現場壓實密度難

以測量，用壓實度指標評價操作性不強，測試效率低下。采用碾壓遍數來控制本身嚴密性不夠，且

缺乏統一的定量指標，更多的靠施工經驗判斷。《公路路基路面現場測試規程》（JTG3450-2019）將

沉降差法作為石方路基或土石混填路堤壓實現場檢測的方法，通過監測沉降變形的穩定來表征壓實

程度。沉降差測試方法是一種與工藝參數相關的雙控測試方法，在使用過程中要注意工藝參數和沉

降差控制值的匹配性。A、B、C類炭質軟巖屬于土石混合料，可采用沉降差法作為壓實質量的檢測

指標。

中交一公院在云南墨臨高速炭質軟巖路堤試驗段開展了沉降差法檢測炭質軟巖壓實程度的相關

性試驗，試驗結果表明沉降差法表征炭質軟巖壓實質量效果的規律性較好。需要注意的是，在壓實

機械固定的情況下，對不同鋪土厚度，碾壓到一定的碾壓遍數后，其沉降差都小于某一值。也就是

說壓實沉降差方法是與工藝參數相結合的雙控測試方法，與壓實機械、松鋪層厚、填料含水率都有

關系，在使用過程中應必需與施工工藝參數(如鋪土厚度、碾壓遍數、壓實機械等)相結合，不能單

獨以沉降差控制路基壓實質量。因此，本指南提出通過試驗路段確定壓實程度與沉降差的關系，形

成與工藝參數相匹配的沉降差代表值。

6.2.4采用孔隙率作為指標進行質量檢測時，應根據式6.2.4-1計算孔隙率n，孔隙率控制標準應

符合表6.2.4的要求。

22

??

n=1?（6.2.4-1）

????

式中：??為填料最大干密度，??為填料視比重，?w為水的密度。

表6.2.4炭質軟巖路堤孔隙率控制標準

路面底面以下A類軟質巖孔隙B類軟質巖孔隙

路基部位最大粒徑（mm）

深度（m）率（％）率（％）

0.8~1.50

上路堤小于層厚≤22≤20

（1.20~1.90）

＞1.50

下路堤小于層厚≤24≤22

（＞1.90）

注：括號中數值為特重、極重交通條件下的深度范圍。

條文說明

填料視比重??測試方法按照《公路土工試驗規程》（JTG3430-2020）進行。

6.2.5采用動態變形模量作為輔助手段進行質量檢測時，應通過試驗路段確定壓實程度與動態變

形模量的關系，得出與填料性質和壓實程度相匹配的動態變形模量代表值。

條文說明

路基土的動態變形模量與其壓實程度有一定的關系，但由于炭質軟巖填料具有較強的不均勻性，

其動態變形模量具有一定的離散性，尤其是粒徑和級配對動態變形模量影響很大。且粒徑越大的材

料，其偏差程度往往也越高。因此，動態變形模量法只能作為輔助指標評價炭質軟巖填料的填筑質

量。本指南提出通過試驗路段確定動態變形模量與壓實程度的關系，形成與工藝參數相匹配的沉降

差代表值。

采用動態變形模量Evd作為指標進行質量檢測時，應符合以下要求：

（1）測試面平整，荷載板與地面有良好接觸，必要時可用少量的細中砂來補平；

（2）荷載板放置在平整好的測試面上，安裝上導向桿并保存其垂直；

（3）將落錘提升至掛（脫）鉤上掛住，然后使落錘脫鉤并自由下落，當落錘彈回后將其抓住并

掛在掛（脫）鉤裝置上，按此操作進行三次預沖擊；

（4）正式測試時按上述第3項的方式進行三次沖擊測試，作為正式測試記錄，測試時應避免荷

載板的移動和跳躍；

（5）應記錄每個測點的工程名稱、檢測部位、試驗時間、土的種類、含水率以及相關參數。

6.2.6采用碾壓后粒組的分形維數作為輔助手段進行質量檢測時，應通過試驗路段確定壓實程度

與分形維數的關系，分形維數的計算參照本規程附錄D進行。

條文說明

23

大量研究表明，當填料壓實破碎達到一定程度時，分形維數會趨于一個穩定值；填料的壓實程

度與其分維值D關聯密切。但由于分形維數的測定較為麻煩，且巖石類型不同、碾壓施工工藝不同，

其分形維數與壓實程度的相關性也不同，因此僅建議作為一種輔助檢測手段。

中交一公院在云南墨臨高速開展了炭質軟巖分形維數與壓實程度的相關性研究，所用填料按本

指南表3..3.1的填料分類劃分為C~D類填料，研究發現炭質軟巖穩定的粒度分形維數D接近2.6，

其壓實程度與其分維值D關聯密切，當壓實度達到93%左右時，經檢測其粒度分形維數D≈2.4，且

填料的壓實度越高，填料的分形維數值D越高。

6.2.7采用彎沉作為指標進行質量檢測時，應按現行《公路路基路面現場測試規程》（JTG3450）

執行，彎沉值應滿足設計要求。

24

7監測

7.1一般規定

7.1.1二級及以上的炭質軟巖公路路堤應進行路基濕度、變形等的監測。

7.1.2炭質軟巖路堤監測應進行監測方案設計，監測方案應包括監測網布設、監測內容、監測

精度、監測方法和監測頻率等。路基設計或施工方案發生重大變更時，相關單位應研究并及時調整

監測方案。

7.1.3應綜合利用儀器量測、現場巡視檢查等多種手段開展監測工作，監測時盡量減少對工程

施工或運營的不利影響。

7.1.4應采取措施減小系統誤差、控制偶然誤差、避免粗大誤差、對監測誤差進行檢驗分析，

保證監測精度滿足要求。

7.1.5施工階段監測起于工程施工前，止于工程交工驗收；運營階段監測起于工程交工驗收，

止于工程竣工驗收后不少于2年。

條文說明：

炭質軟巖路堤沉降值由于其具有一定的崩解性、軟化性和膨脹性，沉降值相對于普通的填石路

堤更大，尤其是高填路堤或者地基為陡坡時，沉降會相對明顯，需要待沉降觀測穩定后再進行路面

鋪筑，否則可能導致路面開裂。

7.2監測方案設計

7.2.1路堤監測內容主要包括路表沉降、分層沉降、路基濕度、坡體及支擋結構變形、支擋結

構應力和巡視檢查等。

條文說明

1.分層沉降監測土體沿深度方向各層次及某一層位土體的脹縮情況。分層沉降監測點應貫穿整個

炭質軟巖填筑層，其他土層可根據需求設置。

2.炭質軟巖填筑層宜進行路基濕度監測，包邊及封蓋層可根據需求設置。

7.2.2監測點宜采用斷面形式布置，應根據路段長度、地質地形特征、潛在滑動面特征和視通條

件布設監測斷面；監測斷面的布設應能達到系統監測路堤變形量和變形方向，掌握其時空動態和發

展趨勢，滿足預測預報精度的要求。

1監測點的布置應不妨礙監測對象的結構安全，并應減少對施工作業的不利影響。

2監測點的設置宜考慮施工期和運營期監測工作的雙重需要。

3監測點應布設在位移與受力較大及能表