设计说明(路基部分)

设计说明（路基部分）

一、设计规范

1、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；

2、《城市道路工程设计规范》（CJJ 37-2012）；

3、《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）；

4、《公路排水设计规范》（JTJ 018-97）；

5、《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）；

6、《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89）；

7、《城市道路和建筑物无障碍设计规范》（GB 50763-2012）；

8、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004；

9、《公路土工合成材料应用技术规范》JTJ/T 019-98；

以及其他有关的国家及地方强制性规程、标准。

二、路基、路面排水及防护工程设计

一）、路基横断面设计

第二绕城高速公路现状路基宽度33.5米：由0.75米（土路肩）+3.00米（硬路肩）+3x3.75米（行车道）+0.75米（路缘带）+2.00米（中分带）+0.75米（路缘带）+3x3.75米（行车道）+3.00米（硬路肩）+0.75米（土路肩）组成。路线设计线位于中央分隔带中心，路基设计标高位置位于中央分隔带边缘。

第二绕城高速公路路基设计为加宽路基，辅助车道、匝道加减速车道及渐变段计入加宽第二绕城高速路基设计。

二）、路基设计

1、路基设计原则

路基必须做到密实、均匀、稳定，路基回弹模量值应不小于40MPa，不能满足上述要求时应采取措施提高土基强度。

路基填筑材料因地制宜，合理采用当地材料或工业废料。

路基设计应经济、耐用，满足设计年限的使用需求。

路基设计要注意保护自然环境、景观，同时注意工程景观效果。

2、路基设计标高及路拱横坡

路基设计标高为道路路线中心路面顶标高（有中央分隔带的路基设计标高为中央分隔带路面边缘标高）。

第二绕城高速路面横坡为双向2%。

3、路基填料及压实度要求

填方路基应分层铺筑，均匀压实，并应严格控制分层厚度，并注意不同填料的填筑顺序。路基压实度采用重型击实标准，路基填料强度及压实度应满足下表要求。

本项目立交区土石方中，挖除的I类土不得作为路基填料使用，可作为绿化及边坡培土。其余非膨胀性挖方土（或经过改良后的膨胀土）作为路基填方用土，尽量做到土石方就地利用。

填方高度大于2m的填方路基和土质或全、强风化泥岩段的挖方路基，于路面下1.5m范围内（路床+上路堤），进行砂砾石填筑（换填）处理。

4、路基边坡

（1）路堤

当边坡高度小于20m，且基底无不良地质现象时，一般土质路堤边坡坡率如下：

路肩以下0～8m边坡坡率采用1：1.50，8m～12m边坡坡率为1:1.75，在变坡点设2.0m宽平台。

（2）路堑

路堑边坡形式及坡率应根据工程地质与水文地质条件、边坡高度、施工方法，并结合自然稳定山坡及人工边坡的调查及力学分析综合确定。

5、护坡道和碎落台

（1）当路堤坡脚外设边沟时，坡脚与边沟内边缘设宽1.0m的护坡道，设4％向外横坡。

（2）挖方路段在路堑边沟与堑坡坡脚之间设置1.0m宽的碎落台，设4%向内横坡。

6、路基基底处理

（1）地面横坡缓于1：5时，路堤基底为耕地、草地时，必须先清除地表种植土后方可填筑。在积水洼地上填筑路堤时，应排除明水、清淤后方可填筑。地基较松散地段应夯压密实；填方路基区域，清除地面线下0.3m的表土并用砂砾石进行换填，压实度均不得小于90%。地面横坡陡于1：2.5，按陡坡路基进行个别设计。

（2）地面横坡为1：5～1：2.5的填方路基，原地面必须挖台阶，台阶宽度不小于2.0m，并设置向内倾4%的横坡。

7、低填浅挖段路基处理

线路经过区域受地形、地貌等条件的制约，有部分路段路基填挖高度较小。当路基填高≤1.6m 时，视为低填路堤。对于低填浅挖路基(含土质路堑)，为保证路床范围（即路面底面以下0～150cm）压实度和强度要求，应进行换填砂砾石处理，并与路基两侧边沟下的渗沟相连通，起到拦阻路基地下水和汇集排泄施工期间的地表渗水的作用，避免路床受水长期浸泡而软化路基。

8、水田地段路基

路基经过水田地段，应采取有效措施避免路基受农灌用水的侵蚀。

填方边坡坡脚为水田时，一般设置路基边沟，并采用圬工材料铺砌，边沟外设置顶宽不小于0.4米、高度不小于0.3米的土埂拦水；公路界桩设置于土埂顶面外侧。

9、水塘地段路基

路基经过水塘地段，应采取有效措施避免路基受塘库水的侵蚀、塘库水渗漏及受路面水的污染。

填方边坡坡脚为水塘或水库时，一般于高于设计水位0.5米处设置宽度不小于1.5米的平台，平台以下范围路基填方利用路基挖方中的片块碎石透水性材料填筑，并对下边坡采用实体护坡及基础、渗水反滤设施，避免路基受塘库水的侵蚀；平台内侧边坡坡脚设置平台排水沟，拦截上边坡及路面水，于塘库汇水范围以外排除，避免污染塘库水。浸水路堤在设计水位以下的边坡坡率不宜陡于1：1.75。公路界桩设置于平台中间排水沟外侧。

10、路基填挖交界及过渡段处理

为减少填挖交界处路基的不均匀沉降，对填挖交界处路基采取以下措施：

（1）在纵向填方和挖方结合部的挖方段内挖台阶和填方段内设置过渡段。每级台阶宽度不小于2.0m，台阶向内倾斜2～4%；过渡段长度不小于10m，并在路堤过渡段和路堑超挖回填段路床内铺设两层双向拉伸型土工格栅。

（2）半填半挖路段，应对挖方区路床 0.8 m 范围内土体进行超挖回填碾压并在路床范围内横断面方向铺设两层双向拉伸型土工格栅，其技术参数为：抗拉强度≥45KN/m，拉伸率≤10%，节点强度＞300N。

11、新旧路基衔接设计

针对本互通区内路基加宽部分（特别是第二绕城高速公路段新旧路基结合部分）为了确保路基稳定，需采取以下措施对新旧路基衔接处进行处理：

（1）当拓宽路基大于1.5m时，需对既有路基超挖4%的反向台阶，台阶宽度不小于1.5m，并在新旧路基间铺设土工格栅，以提高路基的整体性；当拓宽宽度小于或等于1.5m时，既有边坡需超挖、翻填，超挖宽度不小于1.5m，或者设置路肩墙进行收坡，严禁出现贴坡现象。

（2）将地基和原有道路路堤边坡清表后，再由下至上开挖台阶，开挖一级及时填筑一级。

（3）路基应分层填筑，碾压密实，保证上、下路床及上路堤压实度不小于96%，下路堤压实度不小于94%。

（4）当路基高度H<3m时，采用台阶开挖；当3m≤H＜5m时，采用冲击压路机对路床底部冲碾一次；当5m≤H＜8m时，对路基中部增加冲碾一次；当H≥8m时，对路基中部增加冲碾两次。

若新旧路基衔接加宽路段填方高度超过3.0m时，为降低不均匀沉降，除在路床范围内布设土工格栅外，还宜在各开挖台阶中布设土工格栅。若道路加宽范围内有陡坎，应在陡坎顶部增设一层土工格栅，并增加冲击碾压一次。

（5）每次增强补压按25KJ冲击压路机冲碾20遍施工，具体应以试验路试验结果为准。

（6）铺设土工格栅要求与填挖交界路基路基处治相同。

12、膨胀土路基

本项目在K96+870～K100+760、K102+065.3～K102+218.3地段分布有膨胀土。根据地勘资料，其自由膨胀率最大值48%，最小值42%，均小于50%，膨胀潜势均为弱膨胀土，为鲜棕黄色粘土或棕黄色粘土夹砾石，含钙质结核，硬塑，遇水膨胀，失水干缩膨胀。膨胀土路基处治设计方案如下：

（1）膨胀土填方路基

膨胀土低填浅挖路段，应按照低填浅挖方案处治。

膨胀土路段在利用膨胀土作为填方填料且填方路基高于2.0m时，路床采用掺灰改性土材料填筑。填方路堤底部必须用30cm厚砂砾石铺底。

当填土高度H≤8m时，边坡坡率取1.5；当填土H≤20m时，一级填方坡率取1.5～1.75，二级填方坡率取1.75～2.0。

膨胀土路堤施工时应一气呵成，并避免雨季施工和长时间的施工间隔。对于已发生的应暂停施工，恢复施工时应采取刮除松层、晾晒或洒水、复压等措施。路堤成形后，应做好保湿防浸措施。

（2）膨胀土挖方路基

膨胀土路堑边坡设计遵循“缓坡率、宽平台、固坡脚和适宜的坡面防护相结合的原则”。从地质剖面图来看，本项目挖方边坡出露的弱膨胀土层均在表层，层厚一般为1～6m，少数层厚达到8～9m，下面为卵石土或泥岩，结合地质情况，挖方边坡坡率采用1：1.25～1：2.0。

当路堑底部为膨胀土时,路床1.5m范围内采用挖除换填砂砾石填料。

（3）掺灰土要求

回填采用的膨胀土胀缩总率超过0.7%，应经加灰改性后方可采用，改性后胀缩总率应小于0.7%。工程量统计中该部分回填材料按原土掺8%灰进行统计。

灰土拌合要求采用专用的稳定土集中厂拌机械拌制，集中拌制时土块应粉碎，最大尺寸不得大于15mm；配料应准确，拌合应均匀；注意对集料的防水保护，石灰土7d浸水抗压强度应≥0.8MPa。回填时要求分层回填，分层碾压。

石灰技术指标及未尽事宜参见《公路路面基层施工技术规范》（JTJ 034-2000）。

13、软弱路基处理

路线经过丘间谷地时，因地势低洼，且多为水田、水塘，地表水长期排泄不畅，其间沉积的淤泥质土，多呈软～可塑状。

设计中结合软弱地基特性及场地条件进行地基处理：

（1）软弱地基浅层处理方式：

1)、软弱土层厚度1.0

2)、软弱土层厚度 2.0

1.0～

2.0m，砂砾石盲沟深度1.0～1.5m。

3)、软弱土层厚度3.0

2.0m，砂砾石盲沟深度1.5m。

4)、桥头软基以及排水不畅段应采用挖除全部软基，换填砂砾石的方式处治。

（2）厚度≥4.0m的涵洞地基、桥头软基，塑料排水板不能满足工后沉降、稳定要求的路段及软弱土层采用碎石桩加固处理。碎石桩处理软基能提高地基承载力，减少沉降。

（3) 当软基段落同时为高填路堤、斜坡路堤时，对软基处理采用相对较强的处治措施，以确保路堤稳定。

14、路基施工原则

（1）道路设计范围内路基施工前应清除地表、垃圾和杂填土等。

（2）路基回填应采用透水性及稳定性较好的填料（如碎石或块石），禁止采用淤泥、腐质土、膨胀土、垃圾等填筑路基。施工应尽量避开雨季。

（3）路基碾压时应水平分层碾压处理，每层虚铺厚度应与压实机具相适应，碾压之前应注意将填土的含水量控制在最佳含水量左右。

三）、防护工程

1、一般路基边坡防护

（1）路堤

边坡高度H≤4.0 m，边坡坡面采用直接喷播植草绿化；边坡高度H＞4.0m，边坡防护采用菱形网格护坡。

（2）路堑

针对本项目实际情况，挖方地段边坡坡面采用菱形网格护坡防护。膨胀土段落挖方边坡用菱形网格护坡防护后，再于其上施以挂三维网喷播植草绿化，使挖方坡面尽快呈现绿化效果。

2、路基支挡防护工程

（1）支挡工程设置原则

a）陡坡路段为避免薄条填土，以及保证路堤稳定性必须设置挡土墙路段。

b）为避免路基放坡侵占既有道路、河道、沟渠、房屋等不能放坡，而需要收坡的地段。

c）道路并行不等高地段或桥梁左右幅不等长路段路堤填土影响相邻道路或桥梁墩台的情况。

（2）支挡工程设置类型

路基边坡及防护设计详见《路基防护设计图》。

四）、路基、路面排水

1、路基路面排水设计原则

路基排水结合桥涵等排水设备，并与自然沟槽水系形成合理网络，同时考虑当地农田水利设施，不使农田失灌或冲毁，不使水源保护污染。路面表面排水按降雨重现期为5年、10分钟降雨历时的标准降雨强度设计。

2、排水沟设计

填方路段：路堤边沟采用50cm×70cm矩形边沟，沟壁厚度为30cm。当边沟位于水田地段，边沟外侧应设置拦水埂。

挖方路段：路堑边沟采用50cm×70cm矩形盖板边沟，沟壁厚度为30cm。边沟下设碎石盲沟汇集路面结构层渗水和路堑裂隙水。地下水富集路段，应于边沟下部碎砾石盲沟底部加设φ10cm带孔波纹管。有中央分隔带横向排水管出口路段加深边沟。

堑顶截水沟：当挖方坡面上方汇水较多、天然地面横坡陡峻且路堑段落较长时，为防止水流对坡面的冲刷，在挖方路基坡顶以外不小于5m设置截水沟，底宽40cm，深60cm，内侧直立，外侧坡率为1∶0.5，加固厚30cm。沟底纵坡不小于0.3%。

急流槽：设在水流通过坡度大于10%，水头高差大于1m的陡坡地段或特殊陡坎地段，断面形式为矩形，槽深40cm，深60cm，加固厚度为30cm。

3、分隔带排水

一般路段分隔带设置碎石包裹Ф100PVC打孔波纹管的纵向盲沟，搜集分隔带内积水，引入竖井（竖井每100～150米左右设置一道，可根据情况作适当调整），再由Ф160UPVC横向排水管排出路基。超高路段外侧半幅在设置路缘石的位置改设纵向排水沟，引入竖井（竖井每50米左右设置一道，可根据情况作适当调整），再由Ф200UPVC横向排水管排出路基。竖井设置应根据现场具体情况调整，在桥梁上端、凹曲线底部等位置必须设置；另外，宜设在填挖交界处、拱形护坡主骨架处等。

横向排水管（Ф160UPVC或Ф200UPVC）应在底基层铺筑前挖基放置，并回填砼，铺筑底基层时砼的强度不得低于设计强度。横向排水管设置位置同竖井一一对应，管底排水纵坡不小于2％，尽量设置在路基填方一侧，以避免过多加深挖方边沟。当位于填方地段，横向排水管出口距坡脚高度大于2米时应设置急流槽，位于挖方地段处，要求出口应至少高出挖方边沟沟底20厘米，并保证挖方边沟0.3%的最小排水纵坡。

五）、路基施工方法及注意事项

1、路基施工，必须遵守国家安全生产法律法规，制定安全技术措施，加强安全管理，严格执行安全操作规程，确保安全施工；

2、路基施工必须遵守国家生态、环境保护、土地管理的有关法律法规，尽量保持原有植被地貌，防止噪声和粉尘污染，对于施工废弃物必须妥善处理；

3、路基施工，必须遵守国家文物保护的法律法规，遇有文物时，应立即停止施工并保护现场，会同有关单位妥善处理；

4、路基开工前，应在全面理解设计要求和设计交底的基础上，进行现场调查和核对；

5、全段路基施工宜在旱季（每年10月至次年5月）进行，以避开雨季由于地下水位上升和农灌期用水需要所造成的地基土过湿和干扰，使填方地段则可减少对过湿路段地基的特殊处理，有利于路基压实成形，加快工程进度，确保工程质量。

6、全路用作上路床的填料，必须通过试验进行选择，以满足路基填料最小强度（CBR）的要求。由于《规范》对上、下路床及上、下路堤填料强度要求不同，施工时应根据填料料源情况进行合理调运、精心安排，以避免将强度CBR值高的填料提前在路床以下路堤填筑中用完，而出现路床填料缺乏现象。

7、当路线经过水田填方路段时，在路基施工前必须沿路线纵、横向开挖临时排水沟，以排除地表积水、降低地下水及降低地表土含水量。为便于路基填筑，应在冲沟或水田地表汇水上方增设截水沟，以及增加临时排水设施排除地表水，以降低雨季对路基施工的不良影响。

8、零填路基，路床范围必须按《规范》及设计要求精心施工，认真处理，处理后的压实度必须达到96％。

9、软弱地基的施工注意事项

（1）设计通过详勘静力触探对软基厚度进行控制，施工时应进一步采用静力触探落实详细的软基厚度，确定准确的软基处理深度，避免造成浪费。

（2）软基处理路段有涵洞时，应先处理涵洞换填再处理软基，避免因施工工序不当造成损坏或报废工程。

（3）软基处治采用砂砾石进行换填，换填料必须分层碾压密实，并达到设计要求的压实度等要求。

（4）路基施工应均匀填筑，填筑时间为6个月，填筑过程中须进行沉降和稳定观测，以严格控制填筑速率，避免加载过快出现路基剪滑破坏。控制标准为：路堤中心地面沉降速率每昼夜不大于1.0cm，坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.5cm。如超过此标准，应立即停止施工。

（5）路堤填筑至设计标高后，还必须在路堤静置预压6个月～1年后方可进行路面及边坡防护的施工。路面铺筑须待沉降稳定后进行，要求连续2个月观测的沉降每日不超过5毫米方可铺筑路

面。

（6）路基下沉增加的土石方，可根据分段及取（弃）土情况就近取用符合路基最小强度（CBR）要求的填料。

（10）掺灰土施工

因消石灰堆放时间不宜过长，对消石灰用量做好提前预算，避免大量长期堆放，现场消石灰成品堆放至道路两侧宽敞，且地势较高的场地，以便防止积水，采用覆盖封存，并尽早使用。

石灰的包装、运输和储存应避免受潮变质，土料中不应含草根、杂物。

雨天和-10℃以下天气不允许施工。

11、陡坡路基、填挖交界、新旧路基衔接地段土工格栅施工注意事项

（1）平整场地：如路堤有其它配套处治措施(如采取普夯、冲击碾压等)，则需完成这些措施并整平压实后再进行土工格栅施工。

（2）按设计拟定的位置，沿路基横向铺设土工格栅，并注意格栅间联结与拉直平顺。格栅的纵、横向接缝可采用尼龙绳或涤沦线缝接或U型钉连接等方法使格栅间连成整体，格栅间互相搭接宽度不小于20cm,在受力方向连接处的强度不得低于材料设计抗拉强度。格栅严禁扭曲、皱折、重叠，铺设时应用手拉直,使格栅平顺均匀,铺好的土工格栅每隔1.5-2.0m用钩头钉固定于填方表面。

（3）填土：在铺完格栅后，应及时(48小时内)填筑填料。每层填筑应按"先两边，后中间"的原则对称进行,严禁先填路堤中部。填料不允许直接卸在土工格栅上,必须卸在已摊铺完毕的土面上,卸土高度不大于1米。一切车辆、施工机械不得直接在铺好的土工格栅上行走，只容许沿路堤轴线方向在土面上行驶。

反卷格栅：在第一层填土达到预定厚度并经碾压到设计压实度后，将格栅反卷回包2m绑扎于上一层土工格栅上,并人工修整锚固，在反卷端外侧培土1.0m，保护格栅。

（4）按上述工序完成了一层格栅铺筑，并按同样方法步骤进行其它各层格栅铺筑。

（5）未尽事宜参照交通部颁JTJ/T 019-98 《公路土工合成材料应用技术规范》执行。

12、动态设计及监控方案说明

高速公路的软土地区路基设计应采用动态设计法。动态设计以完整的施工图设计为基础，并提出对施工方案的特殊要求和监测要求，根据施工现场的地质状况、施工情况和变形、应力监测的反馈信息，必要时对原设计做校核、修改和补充。

（1）软基（高填）监控方案

1）沉降与稳定监测主要研究沉降及位移随时间、施工进程和降雨的变化规律，监测内容，方法、频率等如下：

①监测内容：监测软基处理、高填路堤和斜坡路堤的沉降或位移，监测项目可视工点设计图要求进行选择。

②工作方法：采用全站仪监测各固定点的坐标、高程。

③工作程序：平整场地后在最大边坡高度断面处于两路肩、路中心埋设沉降板等设施、在两侧路堤坡脚处以及边沟外2m埋设2个观测桩，该断面前后每50m按此设观测断面直至段落结束处。

④工作频率：施工期间，每3天观测位移，测量路基沉降，遇强降雨或突发性暴雨，应在雨后增加一次观测，施工结束后至道路通车前时间内，每14天(2周)观测一次，道路通车1年半时间内每1个月观测1次。

2）沉降板采用钢板，标尺采用可接长钢管制作并与沉降板焊接成一体，外套PVC管。标尺杆的精度应满足观测要求，尤其在后期观测时应采用高精度的标尺杆。

3）沉降板应避开通信、电信、水渠等管道位置，沉降板和位移边桩的布设可根据实际地形和施工情况作适当调整。

4）施工中应注意保护沉降板和侧向位移观测桩，避免被施工机具破坏，影响观测结果。

5）未尽事宜详见相关规范及规程。

（2）路堑边坡监控方案

1）边坡变形监测主要研究坡体位移随时间、开挖进程和降雨的变化规律，监观内容、方法、频率等如下：

①监测内容：水平位移、竖向位移、观测裂缝发展情况。

②工作方法：采用全站仪和水准仪定期测量各观测桩的坐标和高程，利用直尺量测裂缝宽度变化情况。可参考公路测设的水准点。

③工作程序：从挖方边坡最高处开始设观测断面，并沿路线方向每隔40m间距向前后布置观测断面，于断面边坡坡口线外2m处埋设观测桩（0.1m×0.1m×0.6m），开挖过程中，在对应的边坡平台位置埋设观测桩，直至边坡坡脚。

④工作频率：边坡施工期间，每3天观测一次固定桩位移，遇强降雨及突发性暴雨应在雨后增加1次观测，边坡施工完成后至道路通车前时间内，每14天（2周观测一次），道路通车1年半时间内每1个月观测1次。

2）每段边坡开挖中应及时进行坡面、坡顶观测，确认边坡稳定后施工防护工程，再进行下一步开挖。

3）应在挖方边坡范围以外稳定处设立位移和高程基准点。测量成果要求达到四等水准点的精度。

4）施工中应注意保护基准导线点、水准点和观测桩，避免被施工机具破坏，影响观测结果。

5）未尽事宜详见相关规范及规程。

13、中央分隔带排水及其它

（1）由于本路对中央分隔带横向排水设施位置、桥涵位置进行了综合设计，当需要增设或改移桥涵位置时，应对中央分隔带横向排水设施位置作可行的调整和修改，务必保持路面排水系统的畅通；应保持中央分隔带横向排水设施位置与拱形护坡之骨架泄水槽的一一对应关系。

（2）加强各工序间的合理配合，如路基施工至路床标高并经检验合格后，应尽快铺筑路面各结构层，避免路床和中央分隔带未经隔水处理，长期暴露汇集雨水下渗软化路基，造成通车后路面破坏。必要时可用塑料薄膜对中央分隔带进行遮盖，以避免雨季积水下渗。

（3）中央分隔带填土绿化层的高度及排水系统中竖井的几何尺寸均以满足绿化和排水要求为主，若在其中要设置通信管道，施工时则必须做到相互密切配合同步实施，避免不必要的返工。

（4）在中央分隔带内设有纵向排水沟的单向横坡路段，中央分隔带护栏立柱务必采用加强型，立柱间距2m，以避免因安全事故造成中央分隔带排水系统的破坏。

（5）中央分隔带开口区段应避开单向横坡路段，避免造成中央分隔带纵向排水沟的中断，给路面排水造成困难和不利于行车安全。

14、其它未尽事宜参照有关规程、规范办理。