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路基

設計

路基是由填筑或開挖而形成的直接支承軌道的結構，也叫做線路下部結構。路基與橋梁、隧道相連，共同構成線路。路基依其所處的地形條件不同，有兩種基本形式：路堤 和路塹 ，俗稱填方 和挖方 。

路床指的是路槽底部一定深度的部分稱路床。土質路床又稱土基。路床是路面的基礎，是指路面底面以下80cm范圍內的路基部分。 路床1路床分上、下兩層：路面底面以下深度0～30cm范圍內的路基稱為上路床；路面底面以下深度30～80cm范圍內的路基稱為下路床。

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：

1）路堤，全部用巖土填筑而成；

2）路塹，全部在天然地面開挖而成；

3）半填半挖，一側開挖、另一側填筑；

4）不填不挖，路基標高與原地面標高相同。

◆高度大于20米的填方原則上用橋梁。

◆中心挖深大于30米或挖方邊坡高度大于1.6倍路基寬度值的，原則上用隧道。

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。

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。

路塹

1）路塹基本型式：

◆全挖式路基

◆臺口式路基

◆半山洞路基

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

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/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(特殊路基處理)

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。

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。

路基橫斷面組成，對應不同設計速度、地形條件采取不同斷面寬度，目前比較常見的有：

山區 80 24.5m 21.5m

平原 100 26

120 28

六車道 100 33.5

120 34.5

八車道 100 41

120 42

規范規定：高速公路右側硬路肩寬度小于2.50m時，應設置緊急停車帶。緊急停車帶寬度應為3.50m，有效長度不應小于30m，間距不宜大于500m。

四車道 區別 山區 80 24.5m 平原100 26m

路肩寬度

中間帶寬度

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

2）彎道半徑R≤250m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6.5m的路基，當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，并應按規定設置錯車道。

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。

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；

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； 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+0.5m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0.5m。

路堤高度

1）路堤邊坡坡度→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→放緩邊坡。

路塹高度

坡度確定：

Ø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。

Ø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。

取土坑設置

*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。

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1︰10的平坦地區，可在路基兩側設置取土坑；橫坡大于1︰10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1.0m，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0.5m，不大于1.0m。

護坡道 碎落臺

護坡道：保護路基邊坡穩定的一種措施→其加寬路基邊坡橫距，減小了邊坡的平均坡度→邊坡穩定性↑。

特點：護坡道愈寬→邊坡穩定性↑→填方數量↑。

設置：

Ø一般設置在路堤坡腳或路塹坡腳處；

Ø邊坡較高時亦可設在邊坡中部或邊坡的變坡點處；

Ø浸水路基的護坡道，可設在浸水線以上的邊坡上。

*寬度：最小為1m，視邊坡高度h而定：

*H≤3.0m，d=1.0m；

*H=3.0~6.0m，d=2.0m；

*H=6.0~12.0m，d=2.0~4.0m。

碎落臺：常設于土質或石質土的挖方邊坡坡腳處，位于邊溝的外緣，有時亦可設置在挖方邊坡的中間。

目的：主要是供零星土石碎塊下落時臨時堆積，不致堵塞邊溝，同時也起護坡道的作用。

要求：

Ø碎落臺寬度一般應大于1.0m；

Ø如考慮同時起護坡作用，可適當加寬；

Ø碎落臺上的堆積物應定期清除。

*單車道公路由于會車和避讓的需要，通常每隔200～500m設置錯車道一處，供錯車和停車用。

設置要求：

Ø按規定錯車道的長度不得短于30m，兩端各有長度為10m的出入過渡段，中間10m供停車用；

Ø單車道的路基寬度為4.5m，單車道的錯車道處路基寬度6.5m。

Ø錯車道應選在有利地點，并使相鄰兩錯車道之間能夠通視，以便駕駛員能及時將車駛入錯車道，避讓來車；

Ø錯車道是單車道路基的一個組成部分，應與路基同時設計與施工。

路基防護

形式：自然挖坡、生態防護、圬工鋪砌

圬工控制：6000方

綠化形式：草灌結合、散叢結合、宏觀造型

鋪砌形式：體現文化、貼近自然

大致分為植物防護、骨架植草防護、護面墻以及其它防護四種防護類型：

1、植物防護

1）草灌混植護坡：適用于邊坡高度較小的土質填方路基及路塹邊坡防護，其優點是施工方便、快捷、經濟；但坡面防沖刷效果較差。

2）三維網噴播草（灌木）籽護坡：優點是利于環保、施工方便、快捷。其缺點是對于填高和挖深較大的路段防護效果不好，且造價相對于草灌混植護坡要高。

3）客土噴播植草：優點是對巖石路塹邊坡綠化效果好。費用較高。

4）攀緣性植物：適用于有綠化要求的穩定硬質巖石邊坡，防護景觀效果好、施工快捷、費用較省，但初期景觀效果差。

2、骨架植草防護

1）襯砌拱植草護坡：對于邊坡高度較大的填方路基、土質和全～強風化巖質路塹邊坡的防沖刷效果較好，排水較為順暢。但施工工藝略顯復雜。外觀效果較差。

2）人字型植草護坡：對于邊坡高度較大的填方路基、土質和全～強風化巖質路塹邊坡的防沖刷效果較好，排水較為順暢，景觀效果較好。

3）預制砼六棱塊植草：施工較便捷，抗沖刷效果較好，但圬工數量略大；綠化效果較差。

4）錨桿框架填土植草：對風化破碎巖石起主動加固作用，防止邊坡局部楔形破壞。與環境協調較好，但施工工藝較復雜、造價較高。

5）SNS柔性網：適用于巖石易風化碎落但整體穩定的巖質邊坡路段，能有效防止邊坡巖體的局部碎落，使裸露的巖石邊坡自然的融入環境，景觀協調性好。

3、護面墻防護

適用于強風化巖質破碎且整體穩定的路塹邊坡防護，其優點是防護效果好，能充分利用項目區豐富的片石，就地取材；窗孔內噴播植草后景觀效果較差。其缺點是圬工量較大。

4、其它防護

1）擋土墻（護腳）：增加邊坡穩定性、防沖刷效果好，減少公路用地和拆遷，但圬工數量較大，施工要求高，綠化效果差，造價較高。

2）漿砌片石護坡：施工工藝簡單；防沖刷效果較好。但圬工數量較大，景觀效果較差，造價較高。

路基邊坡防護設計

通過上述方案比選，路基防護分不同路段推薦方案如下：

1）邊坡高度H≤4.0m的填方和土質挖方路段采用噴播草籽+灌木籽防護。

2）邊坡高度邊坡4.0<><>

3）邊坡高度H＞8.0m的填方路段，上部8m采用三維網植草防護，8m以下采用拱形型骨架植草防護；邊坡高度H>20m路段下部邊坡防護采用拱形型骨架植草防護或坡腳設置護腳墻。

4）邊坡高度6.0＜H≤10.0m的土質（含全強風化軟質巖）挖方路段，采用拱型骨架植草防護。

5）在泥質砂巖、頁巖、片巖等各種軟質巖（含風化較嚴重的硬質巖）挖方邊坡，若邊坡穩定，采用拱型骨架植草防護；若邊坡存在小規模崩塌、碎落等，則采用錨桿框架梁植草防護。

6）沿河受洪水浸淹或水塘浸水路堤采用M7.5漿砌片石滿鋪護坡、擋土墻或護腳墻，基礎埋置深度應滿足沖刷要求；跨河流或沿河流縱向布置的橋梁橋頭路段采用C25預制實心六棱塊防護，一般橋梁橋頭路段采用C25預制空心六棱塊植草防護。

7）填方路基沿線為大片水田或房層密集地段，為節約土地，填方坡腳不設護坡道，設護腳矮墻或擋土墻。

Ø邊坡自然穩定下的植物防護或不防護

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路面

設計

路面是道路的重要工程結構物，它鋪筑在路基頂面，是用不同材料或混合料分層鋪筑而成的供車輛行駛的一種層狀結構物。路面結構直接承受車輪荷載，其質量好壞直接影響到道路的使用品質 。

在路基上按路面行車道及硬路肩設計寬度開挖路槽，保留土路肩，形成淺槽，在槽內鋪筑路面。也可采用培槽方法，在路基兩側培槽，或半填半挖的方法培槽。

在路基全部寬度內部鋪筑路面。在高等級公路建設中，有時為了將路面結構內部的水分迅速排出，在全寬范圍內鋪筑基層材料，保證水分由橫向排入邊溝。有時考慮到道路交通的迅速增長，為適應擴建的需要，將硬路肩及土路肩的位置全部按行車道標準鋪筑面層。

路面結構分層及層位功能：按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同，將路面分成若干層次。通常按各個層位功能的不同，劃分為三個層次，即面層、基層和墊層，如圖所示。

路拱橫坡度：為了保證路面上雨水及時排出，減少雨水對路面的浸潤和滲透而減弱路面結構強度，路面表面應做成直線形或拋物線形的路拱。

兩種路面結構比選

常見路面病害與處治：

路面病害原因分析

(1)裂縫類

由于半剛性基層材料的特性，在溫度和（或）濕度的影響下，會產生高于其他基層材料的干縮和（或）溫縮應力，從而造成開裂。在溫度和（或）濕度以及行車荷載的影響下，基層的裂縫逐漸發展，向上反射，最終導致瀝青層的開裂。裂縫主要分為橫向裂縫和縱向裂縫。

(2)唧漿

滲入路面中的雨水在行車荷載的作用下，順著瀝青路面空隙或裂縫被擠出路面，同時將基層甚至路基中的細料和泥粉一液漿的形式帶出，這種現象即是路面唧漿。

唧漿是由水、行車荷載、路面材料、施工質量等綜合作用的結果:

(3)坑槽

主要分兩種。

第一種主要是面層空隙率過大，行車作用下水損害造成，或是由于局部龜裂松散，在行車載荷和雨水等自然因素作用下逐步形成坑槽，這種坑槽是瀝青混凝土路面早期破壞中常見的坑槽。

第二種則是長縱坡路段的油污損壞，車輛大量的漏油，將原有瀝青面層腐蝕，從而產生坑槽。

(4)龜裂

龜裂一般多發生在行車道輪跡下，與裂縫處沉陷伴隨出現。通常是由于路面整體強度不足，基層軟化，穩定性不良等原因引起的，瀝青路面老化變脆，也會發展成網狀裂縫。

瀝青路面常見病害的維修：

1．裂縫的維修

(1)灌封處理采用熱融瀝青、瀝青砂、瀝青石屑：

(2)乳化瀝青稀漿封層，加輔瀝青混合料上封層、改性瀝青薄層罩面、單層瀝青表處。

2．擁包的維修

(1)鏟除

(2)鏟除——重鋪瀝青路面結構

3．沉陷的維修

(1)填補并壓實整平

(2)挖補法。

4．車轍的維修

(1)清除——重鋪面層結構

(2)找平、壓實。

5．波浪與搓板的維修

(1)用瀝青混合料找平

(2) 清除——重鋪面層結構

6．坑槽的維修

(1)挖補法

(2)熱補法修補。

7．麻面與松散的維修

(1)瀝青表處

(2)挖除重鋪。