1、第三章 一般路基設計第一節(jié) 路基設計的一般要求 1、路基設計的基本要求 具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性； 符合環(huán)保、地質、水文等要求； 地質條件、地址參數(shù)明確； 避免高路堤與深路塹；高速公路、一級公路應采用動態(tài)設計；提倡采用成熟的新技術、新材料和新結構；符合經濟性的要求。 2、路基設計內容 路基設計包括： 地基處理設計、路基填料選擇、防護工程設計、排水工程設計、關鍵部位（臺背、擋土墻背、涵洞背等）路基設計與施工設計。 3、一般路基的概念 通常是指在良好的地質與水文條件下，填方高度（1.5mh18m）或挖方深度不大的路基，它可結合當?shù)氐匦巍⒌刭|直接選用典型斷面或設計規(guī)定而不需進行個別論證與驗算。

2、 圖3-1 路基各部分的名稱4、路基設計的一般要求 （1）根據(jù)路線平、縱、橫設計進行路基布置； （2）在荷載應力作用區(qū)（路基工作區(qū)）內部分應進行嚴格碾壓施工（特別是路床部分），與路面設計一起進行綜合考慮； （3）必須有確保路基強度與穩(wěn)定性的附屬設施，包括路基排水、路基防護與加固、取土坑、棄土堆、護坡道等； （4）對于一般路基，可結合當?shù)厍闆r選用典型斷面圖或設計規(guī)定，不必進行論證和演算，對于高填、深挖路基及地質和水文條件特殊的路基，須進行個別設計和驗算。 5、路基設計標高 （1）新建公路的路基設計標高： 高速公路和一級公路采用中央分隔帶的外側邊緣標高； 二、三、四級公路宜采用路基邊緣標高，在設置

3、超高、加寬地段為設超高、加寬前該處邊緣標高。 （2）改建公路的路基設計標高： 一般按新建公路的規(guī)定執(zhí)行，也可視具體情況而采用中央分隔帶中線或行車道中線標高。第二節(jié) 路基的類型與構造1、路基橫斷面的典型型式 圖3-2 路基橫斷面的典型型式2、 路堤的類型與構造要求 （1）路堤（embankment） 在天然地面上用土或石填筑的具有一定密實度的線路建筑物。 圖3-3 路堤的常見橫斷面型式（a）矮路堤（b）一般路堤（c）浸水路堤（d）護腳路堤（e）挖溝填筑路堤 1）路堤按填高分，有：矮路堤（H1820m）、一般路堤（H=1.518m）； 2）路堤按所處條件和加固類型分，有：浸水路堤、護腳路堤、挖溝填

4、筑路堤等。 （2）路塹cutting：是指全部在原地面開挖而成的路基或低于原地面的挖方路基。 作用：緩和道路縱坡或越嶺線穿越嶺口控制標高。 危害：破壞了厚地層的天然乎衡狀態(tài)，不利于排水，通風。圖3-4 路塹的常見橫斷面型式（a）全挖路塹（b）臺口式路塹（c）半山洞路塹（3）半填半挖式路基【part-cut & part-fill subrade】：指的是在一個橫斷面內，部分為路堤、部分為路塹的路基。圖3-5 半填半挖斷面形式（a）一般填挖路基（b）矮擋土墻路基（c）護肩路基（d）（e）砌石路基（f）擋墻路基（g）半山橋路基3、一般路堤和矮路堤的構造要求 （1）滿足最小填土高度要求； （2）因工

5、作區(qū)可能涉及到天然地面，除填方路堤須滿足施工要求外，天然地基也必須進行壓實，必要時須換土或進行加固； （3）可結合兩側排水溝進行挖土填筑路基，可在路基側設置護坡道； （4）對地面縱、橫坡較陡處必須挖臺階再填筑，從而保證路基不沿坡向有滑動可能性； （5）必要時可設置石砌護腳進行路基防護。4、高路堤及浸水路堤的構造要求 （1）必須進行個別設計； （2）邊坡可采用上陡下緩的折線形式或臺階形式； （3）邊坡表面須采取適當?shù)姆雷o或加固措施。 5、路塹的構造要求 （1）邊坡可設置為直線或折線； （2）挖方邊坡坡腳處須設置邊溝； （3）路塹上方應設置截水溝； （4）坡面易風化時須采取防護措施，并設碎落臺；

6、（5）挖方路基下天然地基必須人工壓實，必要時應翻挖重填、換土或進行加固處理。 6、半填半挖路基的構造要求 （1）對路堤和路塹的要求都應滿足； （2）壓縮用地寬度及減小填方量時，可在填方側設護坡或護墻，也可設置護肩墻或路堤墻，特殊時可設半山橋路基。 第三節(jié) 路基設計1、一般路基設計的內容 （1）選擇路基斷面型式，確定路基寬度與路基高度； （2）選擇路基填料與壓實標準； （3）確定邊坡形狀與坡度； （4）路基排水系統(tǒng)布置與排水結構設計； （5）坡面防護與加固設計； （6）附屬設施設計。2、路基寬度設計 （1）路基寬度的概念：路基寬度為行車道、路肩、中間帶、變速車道、爬坡車道等寬度之和，一般可理解為

7、土路肩外邊緣之間的距離。 （2）路基寬度的確定原則：須考慮占用土地及生態(tài)平衡問題，應盡可能少占農田、考慮填挖平衡以減少取土開挖、防止水土流失以維護生態(tài)平衡。 圖3-6 公路路基寬度圖a)高速公路和一級公路 b）二、三、四級公路（3）路基寬度的確定 （1）行車道：3.5-3.75m，與車輛寬度、設計交通量、交通組成和汽車行駛速度等有關； （2）路肩：高速公路、一級公路的平原微丘區(qū)，有條件時路肩寬度宜采用2.50m的硬路肩。 （3）中間帶：最小中間帶寬度隨公路等級、地形條件變化在2.50m4.50m之間，特殊情況下可減至2.00m。中間帶的寬度根據(jù)行車帶以外的側向余寬，防止駛入對向行車帶護欄、防眩

8、網、交叉公路的橋墩等所需的設置帶寬度而定。 （4）變速車道：高速公路和一級公路，當縱坡大于時，可沿上坡方向設爬坡車道，爬坡車道的寬度一般為米。 （5）爬坡車道：高速公路互通式立體交叉、服務區(qū)、車站等處，應設置變速車道。變速車道的寬度一般為3米。 （4）技術標準 表3-1 整體式路基寬度 公路等級高速公路設計速度（km/h）12010080車道數(shù)86486464路基寬度（m）一般值42.0034.5028.0041.0033.5026.0032.0024.50最小值40.00-25.0038.50-23.50-21.50公路等級一級公路設計速度（km/h）1008060車道數(shù)64644路基寬度（

9、m）一般值33.5026.0032.0024.5023.00最小值-23.50-21.5020.00公路等級二級公路三級公路四級公路設計速度（km/h）8060403020車道數(shù)22222或1路基寬度（m）一般值12.0010.008.507.506.50（雙車道） 4.50（單車道）最小值10.008.50-表3-2 高速公路、一級公路分離式路基寬度 公路等級高速公路設計速度（km/h）12010080車道數(shù)86486464路基寬度（m）一般值22.0017.0013.7521.7516.7513.0016.0012.25最小值-13.25-12.50-11.25公路等級一級公路設計速度（k

10、m/h）1008060車道數(shù)64644路基寬度（m）一般值16.7513.0016.0012.2511.25最小值-12.50-11.2510.253、路基高度設計 路基高度：是指路堤的填筑高度或路塹的開挖深度，一般為路基設計標高與原地面(中心線)標高之差；由于原地面不平整，因此還有邊坡高度。 路基高度的確定： 路基高度結合公路路線縱斷面、排水及防護措施確定，同時與路基臨界高度結合；應使路肩邊緣高出地面積水，并考慮地面水、地下水、毛細水和冰凍作用對路基強度和穩(wěn)定性的影響。 高路堤及深路塹的判別標準以邊坡高度為依據(jù)； 沿河及受水浸淹路基的高度應大于：設計洪水位+壅水高度+波浪侵襲高度+0.5m。

11、當路基高度不符合規(guī)定時，可采取降低水位、設置毛細水隔斷層等措施。4、路基的邊坡坡度 路基邊坡概念：用邊坡高度與邊坡寬度之比H:b的形式表示，并取H=1計算為1:m（路堤）或1:n（路塹）的形式表示邊坡坡率。 邊坡坡度的大小，取決于邊坡的土質、巖石的性質及水文地質條件等自然因素和邊坡的高度。 路基邊坡坡度的大小直接影響路基的整體穩(wěn)定性及土石方量和施工難易程度； 一般路基的邊坡坡度應通過設計驗算確定，也可根據(jù)多年工程實踐經驗和設計規(guī)范推薦的數(shù)值進行采用。 （1）常用的路堤邊坡坡度1）一般路堤邊坡坡度：表3-3 路基邊坡坡度表 填料類別邊坡坡率上部（H8m）下部（H 12m）細粒土1：1.51：1.

12、75粗粒土1：1.51：1.75巨粒土1：1.31：1.52）高路堤及沿河浸水路堤：單獨設計3）填石路堤：用大于25cm不易風化的石塊砌筑， 坡度可用1:1；4）陡坡填方可采用砌石護墻：頂寬0.8m，基底以1:5向內斜，H=215m； 表3-4 砌石邊坡坡度表 序號高度（m）內坡坡度外坡坡度15 1：0.31：0.5210 1：0.51：0.315 1：0.61：0.755）地震地區(qū)邊坡高度極限值 表3-5 路堤高坡高度限制（m） 填料 基本烈度 89巖塊和細粒土（粉性土和有機質土除外） 15m 10m 粗粒土（細砂、極細砂除外） 6m 3m （2）常用的路塹邊坡坡度1）路塹邊坡設計時應考慮地

13、貌、地質構造上的整體穩(wěn)定性，不良情況時應使路線避繞，穩(wěn)定的地質也應考慮開挖后能否造成坡面減少支承而引起失穩(wěn)；2）土質路塹邊坡坡度：表3-6 土質挖方邊坡坡度表（m） 土的類別 邊坡坡率 粘土、粉質粘土、塑性指數(shù)大于3的粉土 1：1中密以上的中砂、粗砂、礫砂 1：1.5卵石土、碎石土、圓礫土、角礫土 膠結和密實 1：0.75中密 1：1表3-7 土的密實程度劃分表 分級 試坑開挖情況 較松 鐵锨很容易鏟入土中，試坑坑壁容易坍塌 中密 天然坡面不易陡立，試坑坑壁有掉塊現(xiàn)象，部分需用鎬開挖 密實 試坑坑壁穩(wěn)定，開挖困難，土塊用手使力才能破碎，從坑壁取出大顆粒處能保持凹面形狀 膠結 細粒土密實度很高，

14、粗顆粒之間呈弱膠結，試坑用鎬開挖很困難，天然坡面可以陡立 3）巖石路塹邊坡坡度表3-8 巖石挖方邊坡坡度表 邊坡巖體類型 風化程度 邊坡坡率 H15m 15mH30m 類 未風化、微風化 1：0.11：0.3 1：0.11：0.3 弱風化 1：0.11：0.3 1：0.31：0.5 類 未風化、微風化 1：0.11：0.3 1：0.31：0.5 弱風化 1：0.31：0.5 1：0.51：0.75 類 未風化、微風化 1：0.31：0.5 弱風化 1：0.51：0.75 類 弱風化 1：0.51：1 強風化 1：0.751：1 4）H10m時地震地區(qū)巖石路塹邊坡坡率 表3-9 H10m時地震地

15、區(qū)巖石路塹邊坡坡率 巖石種類 基本烈度 8 9 風化巖石 1：0.6-1：1.5 1：0.75-1：1.5 一般巖石 1:0.1-1：0.5 1:0.2-1：0.6 堅? 石 1：0.1-直立 1：0.1-直立 5、路基的壓實 （1）壓實的意義: 分層壓實致密的路基能防止水分干濕作用引起的自然沉陷和行車荷載反復作用產生的壓密變形，從而確保路面的使用品質和使用壽命。 （2）路塹的壓實: 路塹雖然其路基頂面工作區(qū)內土體存在超固結情況，但一般天然土體的密實程度都不能滿足路基設計要求，特別是在縱橫向存在不均勻，因此，有必要挖開后再分層填筑壓實，使其達到一定的均勻密實要求。 （3）公路室內擊實試驗 1）

16、試驗設備： 擊實筒V=2177cm3；擊實錘w=4.5kg 2） 試驗條件： 土樣分層n=3層；落高d=45cm；擊數(shù)N=98/層 3） 擊實能量： 4）試驗方法：對為定值的土；分三層壓實；測定擊實后的、，算定d。 （4）室內擊實國家標準 土工試驗方法標準（國家標準）： 輕型：d5mm; V=947cm3, m=2.5kg， 落高30.5cm，分3層,每層 25擊 重型：d40mm; V=2177cm3, m=4.5kg, 落高45.7cm ，分3層 ,每層98擊。 （5）路基土的壓實度概念：路基土達到的干密度值與標準擊實法得到的最大干密度的比值的百分數(shù)表示。 （6）要求壓實的土層：路堤填土部

17、分、零填及挖方路基。 （7）室內擊實曲線圖3-7 室內擊實曲線特點： 具有峰值 位于飽和曲線之下 （8）影響因素 1）擊實功能 2） 土的級配、含水量 3）擊實方式：夯實、輾壓、振動；輾壓對粘土比較合適 （9）壓實土的特性 1）低于最佳含水量時容易提高密實度，從而增強抗變形能力和強度，高于最佳含水量時則難以獲得高的密實度； 2）壓實土遇水浸濕含水量增長的程度與壓實時的含水量及土質有關，壓實時低于最佳含水量0時壓實土的膨脹量比略高者為大，因此在接近或略大于最佳含水量時壓實的土，其吸水量與膨脹量最小，最穩(wěn)定； 3）壓實土浸濕后的抗變形能力：在0時壓實的土可望得到最高的浸濕后的抗變形能力，同時，增加

18、壓實功、提高密度可以得到較高的浸濕后的抗變形能力。 （10）壓實度標準表3-10 路基土最小強度和壓實度要求 項目分類 路面以下深度（m） 路床土最小強度（CBR)(%） 壓實度（%） 高速一級 二級 三四級 高速一級 二級 三四級 填方 路基 00.3 8 6 5 96 95 94 0.30.8 5 4 3 96 95 94 零填及 挖方路基 00.3 8 6 5 96 95 94 0.30.8 5 4 3 96 95 表3-11 路堤壓實度及路堤填土最小強度要求 類別 路床頂以下深度（m） 壓實度（%） 填土最小強度(CBR)(%) 高速公路 一級公路 二級公路 三、四級公路 高速公路 一級公路 二級公路 三、四級公路 上路堤 0.