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路基

設(shè)計

路基是由填筑或開挖而形成的直接支承軌道的結(jié)構(gòu)，也叫做線路下部結(jié)構(gòu)。路基與橋梁、隧道相連，共同構(gòu)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(zhì)路床又稱土基。路床是路面的基礎(chǔ)，是指路面底面以下80cm范圍內(nèi)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(nèi)的路基稱為上路床；路面底面以下深度30～80cm范圍內(nèi)的路基稱為下路床。

路基橫斷面的型式因線路設(shè)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(cè)開挖、另一側(cè)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(qū)取土困難時選用。

◆高路堤：填土高度大于規(guī)范規(guī)定的數(shù)值→即填方總高度超過18m（土質(zhì)）或20m（石質(zhì)）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(wěn)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(yōu)先選作路床填料； c、含腐殖質(zhì)、有機質(zhì)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(shù)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(zhì)、水文地質(zhì)條件下，填方高度和挖方深度小于規(guī)范規(guī)定高度/深度的路基。

一般路基設(shè)計可以結(jié)合當?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)情況，直接套用典型橫斷面圖或設(shè)計規(guī)定，而不必進行個別論證和驗算。對于工程地質(zhì)特殊路段和高度/深度超過規(guī)范規(guī)定的路基，應進行個別設(shè)計和穩(wěn)定性驗算。

路基設(shè)計的基本內(nèi)容：

◆路基基身設(shè)計(斷面型式/寬度與高度/邊坡形狀與坡度)

◆路基排水設(shè)計

◆坡面防護與加固設(shè)計

◆附屬設(shè)施的設(shè)計

◆專項工程設(shè)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(gòu)成:

◆路基寬度，取決于公路技術(shù)等級；

◆路基高度，取決于地形和公路縱斷面設(shè)計（包括路中心線的填挖高度、路基兩側(cè)的邊坡高度）；

◆路基邊坡坡度，取決于地質(zhì)、水文條件、路基高度和橫斷面經(jīng)濟性等因素。

就路基的整體穩(wěn)定性來說，路基的邊坡坡度及相應采取的措施，是路基設(shè)計的主要內(nèi)容。

路基寬度：行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和→高等級道路設(shè)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(shè)施時。

路面：道路上供各種車輛行駛的行車道部分→寬度根據(jù)設(shè)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(shè)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(qū) 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(guī)范規(guī)定：高速公路右側(cè)硬路肩寬度小于2.50m時，應設(shè)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(qū)別 山區(qū) 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(zhèn)近郊1~3m；

2）彎道半徑R≤250m時→應在路基內(nèi)側(cè)按規(guī)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(guī)定設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計時，綜合考慮路線縱坡要求、路基穩(wěn)定性要求和工程經(jīng)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(tài)；

3）填土高度受限制→不能達到規(guī)范的規(guī)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(jù)規(guī)定的設(shè)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(shè)計標高，應比設(shè)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(zhì)/氣候條件/邊坡高度/基底的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件選定。

2）一般情況按規(guī)范查表選用；

3）邊坡高度超過表值或水文地質(zhì)情況不良時→根據(jù)實際情況再進行邊坡穩(wěn)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(shè)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(qū)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(qū)→放緩邊坡。

路塹高度

坡度確定：

Ø設(shè)計時應參考當?shù)胤€(wěn)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(jié)合當?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)和水文條件、采用的施工方法等因素綜合考慮，參考規(guī)范中所列經(jīng)驗值進行確定。

Ø邊坡高度超過表值或水文地質(zhì)情況不良時→根據(jù)實際情況再進行邊坡穩(wěn)定性分析，綜合比較后確定。

取土坑設(shè)置

*為了確保路基穩(wěn)定和行車安全，一般路基工程有關(guān)的附屬設(shè)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(shè)施是路基設(shè)計的組成部分，應正確合理設(shè)置。

原則：充分利用，借之有利。

1）支援農(nóng)業(yè)，少占農(nóng)田；

2）能兼顧農(nóng)田、水利、魚池建設(shè)和環(huán)境保護等；

3）在原地面橫坡不大于1︰10的平坦地區(qū)，可在路基兩側(cè)設(shè)置取土坑；橫坡大于1︰10的地區(qū)，應設(shè)置在路基上側(cè)；

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(shè)置取土坑；

5）取土坑應有規(guī)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(shè)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(nèi)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(wěn)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(wěn)定性↑。

特點：護坡道愈寬→邊坡穩(wěn)定性↑→填方數(shù)量↑。

設(shè)置：

Ø一般設(shè)置在路堤坡腳或路塹坡腳處；

Ø邊坡較高時亦可設(shè)在邊坡中部或邊坡的變坡點處；

Ø浸水路基的護坡道，可設(shè)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(shè)于土質(zhì)或石質(zhì)土的挖方邊坡坡腳處，位于邊溝的外緣，有時亦可設(shè)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(shè)置錯車道一處，供錯車和停車用。

設(shè)置要求：

Ø按規(guī)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?cè)脲e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(shè)計與施工。

路基防護

形式：自然挖坡、生態(tài)防護、圬工鋪砌

圬工控制：6000方

綠化形式：草灌結(jié)合、散叢結(jié)合、宏觀造型

鋪砌形式：體現(xiàn)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(zhì)填方路基及路塹邊坡防護，其優(yōu)點是施工方便、快捷、經(jīng)濟；但坡面防沖刷效果較差。

2）三維網(wǎng)噴播草（灌木）籽護坡：優(yōu)點是利于環(huán)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(yōu)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(wěn)定硬質(zhì)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(zhì)和全～強風化巖質(zhì)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(zhì)和全～強風化巖質(zhì)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(shù)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(huán)境協(xié)調(diào)較好，但施工工藝較復雜、造價較高。

5）SNS柔性網(wǎng)：適用于巖石易風化碎落但整體穩(wěn)定的巖質(zhì)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(huán)境，景觀協(xié)調(diào)性好。

3、護面墻防護

適用于強風化巖質(zhì)破碎且整體穩(wěn)定的路塹邊坡防護，其優(yōu)點是防護效果好，能充分利用項目區(qū)豐富的片石，就地取材；窗孔內(nèi)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(wěn)定性、防沖刷效果好，減少公路用地和拆遷，但圬工數(shù)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(shù)量較大，景觀效果較差，造價較高。

路基邊坡防護設(shè)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(zhì)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(wǎng)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(shè)置護腳墻。

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

5）在泥質(zhì)砂巖、頁巖、片巖等各種軟質(zhì)巖（含風化較嚴重的硬質(zhì)巖）挖方邊坡，若邊坡穩(wěn)定，采用拱型骨架植草防護；若邊坡存在小規(guī)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(chǔ)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(jié)約土地，填方坡腳不設(shè)護坡道，設(shè)護腳矮墻或擋土墻。

Ø邊坡自然穩(wěn)定下的植物防護或不防護

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路面

設(shè)計

路面是道路的重要工程結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)物。路面結(jié)構(gòu)直接承受車輪荷載，其質(zhì)量好壞直接影響到道路的使用品質(zhì) 。

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

在路基全部寬度內(nèi)部鋪筑路面。在高等級公路建設(shè)中，有時為了將路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分迅速排出，在全寬范圍內(nèi)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(chǎn)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(fā)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(xiàn)象即是路面唧漿。

唧漿是由水、行車荷載、路面材料、施工質(zhì)量等綜合作用的結(jié)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(chǎn)生坑槽。

(4)龜裂

龜裂一般多發(fā)生在行車道輪跡下，與裂縫處沉陷伴隨出現(xiàn)。通常是由于路面整體強度不足，基層軟化，穩(wěn)定性不良等原因引起的，瀝青路面老化變脆，也會發(fā)展成網(wǎng)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(jié)構(gòu)

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(jié)構(gòu)

(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(jié)構(gòu)

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。