路基设计

6. 路基设计

6.1 路基横断面布置

由横断面设计，查《标准》可知，一级公路路基宽度为23m，其中路面跨度为15m，中央分隔带宽度为2m，硬路肩宽度为2.5×2=5m，土路肩宽度为0.5×2=1m。；路面横坡为2%，土路肩横坡为3%

图6.1公路路基宽度示意图

6.2 路基边坡

由横断面设计查《公路路基设计规范》可知，当一级公路路基边坡小于8m 时，采用1：1.5的坡度，当路基边坡大于8m时采用1：1.75，当路堑开挖有些路段大于15米，由规范采用1：0.5与1：0.75的边坡相结合。

6.3 路基压实标准

路基压实采用重型压实标准，压实度应符合《规范》要求：

表6.1路基压实度

6.4 路基填料

填方路基宜选用级配较好的粗粒土作为填料。

砾（角砾）类土，砂类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路基底部，用不同填料填筑路基时，应分层填筑，每一水平层均采用同类填料。

细粒土做填料，当土的含水量超过最佳含水量两个百分点以上时，应采取晾晒或掺入石灰、固化材料等技术措施进行处理。

桥涵台背和挡土墙墙背填料，应优先选用内摩檫角值较大的砾（角砾）类土，砂类土填筑。

6.5 路床处理

（1）路床土质应均匀、密实、强度高，上路床压实度达不到要求时，必须采取晾晒，掺石灰等技术措施。路床顶面横坡应与路拱坡度一致。

（2）挖方地段的路床为岩石或土基良好时，可直接利用作为路床，并应整平，碾压密实。地质条件不良或土质松散，渗水，湿软，强度低时，应采取防水，排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施，处理深度可视具体情况确定。

（3）填方路基的基底，应视不同情况分别予以处理

基底土密实，地面横坡缓于1：2.5时，路基可直接填筑在天然地面上，地表有树根草皮或腐殖土土应予以处理深除。当陡于1：2.5时，地面须挖成阶梯式，梯宽2.0m，并做2%的反坡。

路堤基底范围内由于地表水或地下水影响路基稳定时，应采取拦截，引排等措施，或在路堤底部填筑不易风化的片石，块石或砂、砾等透水性材料。

水稻田，湖塘等地段的路基，应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、掺灰及其它加固措施进行处理，当为软土地基说，应按特殊路基处理。

6.6 路基防护

（1）路基填土高度H<3m时，采用草坪网布被防护，为防止雨水，对土路肩边缘及护坡道的冲刷，草坪网布被在土路肩上铺入土路肩25cm，在护坡道上铺到边沟内侧为止。而对于高等级道路，则采用菱形空心混凝土预制块防护，本

段公路采用菱形空心混凝土预制块。

（2）路基填土高度H>3m时，采用浆砌片石衬砌拱防护，当3≤H≤4m时，设置单层衬砌拱，当4＜H≤6m时，设置双层衬砌拱，拱内铺设草坪网布被为保证路面水或坡面水不冲刷护坡道，相应于衬砌拱拱柱部分的护坡道也做铺砌，并设置20号混凝土预制块至边沟内侧。20号混凝土预制块的规格分为两种，拱柱及护脚采用5cm×30cm×50cm的长方体预制块，拱圈部分采用5cm×30cm×65cm 的弧形预制块（圆心角30度，内径125cm，外径130cm），预制块间用5.0号砌浆灌注。

（3）路线经过河塘地段时，采用浆砌片石满铺防护，并设置勺形基础，浆砌片石护坡厚30cm，下设10cm砂垫层，基础埋深60cm，底宽80cm，个别小的河塘全部填土。

（4）路堑路段边坡为1：0.5，按规范采用浆砌片石防护。

7.挡土墙设计

7.1挡土墙类型的选择

根据挡土墙的特点及其适用范围可以将挡土墙分为重力式挡土墙、衡重式挡土墙、悬臂式挡土墙、锚杆式挡土墙、加筋土挡土墙等类型。

重力式挡土墙：它是依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定。一般多用片石（块石）砌筑，在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建。重力式挡土墙圬工量大，但其形式简单，施工方便，可就地取材，适应性较强，故被广泛采用。

衡重式挡土墙：设置衡重台使墙身重心后移，并利用衡重台上的填土，增加墙身稳定。上墙背俯斜而下墙仰斜，可降低墙身及减少基础开挖，以及节约墙身断面尺寸。适用于陡山坡的路肩墙、路堤墙和路堑墙（兼有拦挡落石作用）悬臂式挡土墙：墙身及基础均采用钢筋混凝土浇筑，断面尺寸较小。由立壁、墙趾板和墙踵板三部分组成。立壁下部弯矩较大，特别在墙高时，需设置的钢筋较多。适用于缺乏石料的地区及挡土墙高度不大于7m的情况。

锚杆式挡土墙：由肋柱、挡板和锚杆组成，靠锚杆锚固在山体内拉住肋柱。肋柱、挡板可预置。一般用于墙身较高的路堑墙或路肩墙。

加筋土挡土墙：是由填土及填土中布置的拉筋条，以及墙面板三部分组成。其属于柔性结构，对地基变形适应性大，建筑高度大，使用于填土路基。有结构简单，圬工量少，与其它类型的挡土墙相比，可节省大量资金，取得良好的经济效益。

7.2挡土墙位置的确定

路基在下列情况下宜修建挡土墙：

（1）陡坡路段或者岩石风化的路堑边坡路段；

（2）需要降低路基边坡高度以减少大量填方、挖方的路段；

（3）增加不良地质路段边坡稳定，以防止产生滑坍；

（4）防止沿河路段水流冲刷；

（5）桥梁或隧道与路基的连接路段；

（6）节约道路用地、减少拆迁或少占农田；

（7）保护重要建筑、生态环境或其他需要特殊保护的地段。

7.3衡重式挡土墙设计

7.3.1需设挡土墙路段

根据设计要求，在路线陡坡路段需设挡土墙，故在K0+740～K0+820段设衡重式路肩挡墙。

7.3.2设计资料

（1）荷载：计算荷载汽车-20级，验算荷载挂车-100；

（2）墙后填料为碎石土，容重3/19m kN =γ，计算内摩擦角42φ=?，填料与墙背间的摩擦角δ=35；

（3）地基为整体性较好的石灰岩，其容许承载力[σ]=500KPa ，基地摩阻系数u =0.5?；

（4）墙体材料5号砂浆砌筑30号片石，其容重323/kN m γ=。

7.3.3挡土墙基础埋深的确定

挡土墙的基础埋深取决于地质条件、水文情况、冻结深度、邻近建筑物的基础影响等。为保证挡土墙的稳定，埋置深度应满足下列要求：

1. 当冻结深度小于或等于1m 时，基底应在冻结线以下不小于0.25m ，并符

合基础最小埋置深度不小于1m的要求。

2.当冻结深度超过1m时，基底最小埋置深度不小于1.25m，还应将基底至

冻结线以下0.25m深度范围的地基土换填为弱冻胀材料。

3.受水流冲刷时，应按路基设计洪水频率计算冲刷深度，基底应置于局部

冲刷线以下不小于1m。

4.路堑式挡土墙基础顶面应低于路堑边沟底面，且不小于0.5m。

5.在风化层不厚的硬质岩石地基上，基底一般应置于基岩表面以下0.15

到0.6m；在软质岩石地基，基底最小埋置深度不小于1m。

7.3.4挡土墙布置

在设置挡土墙的地段，应根据已知的地形、地质和水文等情况，考虑材料来源和施工条件，结合技术经济比较，来进行挡土墙的布置和设计。路基挡土墙的布置一般包括横向和纵向两个方向的布置。

1.横向布置：在路基横断面图上选定挡土墙的位置和形式，确定墙身断面、

基础形式和埋置深度，拟定排水设施，指定墙后填料等，并绘制有代表性的挡土墙横断面图。

2.纵向布置：在墙趾纵断面图上绘成，布置后绘成挡土墙正面图，内容有：

（1）确定挡土墙的起讫点和墙长，选择墙与路基或其它结构物的连接方式。墙端可以直接嵌入山坡，或与路堤以锥坡相衔接等。

（2）按地基和地形情况进行分段，确定沉降缝和伸缩缝的位置。

（3）布置各段挡土墙的基础。墙趾处有纵坡时，挡土墙的基底宜做成不大于5%的纵坡；若地基为岩石时，为减少开挖量，也可以在纵向做成台阶，其尺寸随地形变动，但高宽比≤1:2。

（4）确定泄水孔位置、数量、间隔、尺寸等。

7.3.5强度和稳定性验算