长安大学2011届专科毕业设计
第六章 路基设计
路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物是路面的基础承受者，路面传递的行车荷载，它贯穿公路全线与桥梁隧道项链构成公路主体。在工程地质和水文地质条件良好的地段修筑的一般路基设计包括以下内容:
（1）确定路基类型； （2）路基宽度的确定； （3）路基高度的确定； （4）路基边坡坡度的选择； （5）路基压实标准的选择； （6）附属设施设计。
6.1 路基设计的一般要求
广西一级公路路基除横断面尺寸要符合设计标准外，还应满足下列基本要求：
(1) 具有足够的整体稳定性
路基是直接在地面上填筑或挖去一部分地面建成的。路基建成后，改变了原地面的天然平衡状态。在工程地质不良地区，修建路基则可能加剧原地面的不平衡状态；开挖路堑使两侧边坡土体失去支撑力，可能导致边坡坍塌或滑坡；天然坡面特别是陡坡面上的路堤，可能因自重而下滑。对于上述种种情况，都必须因地制宜地采取一定措施来保证路基的整体稳定性。
(2) 具有足够的强度
公路上的行车荷载，通过路面传递给路基，对其产生一定的压力，路基自重及路面的重量也给予路基和地基一定压力。这些压力都可使路基产生一定的变形，使路面变形而遭到破坏，直接影响路面的使用品质。因此，要求路基应具有足够的强度，以保证外力作用下，不致产生超容许范围的
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变形。
(3) 具有足够的水稳定性
路基在地面水和地下水的作用下，其强度将显著的降低。特别是在季节性冰冻地区，由于水温状况的变化，路基将发生周期性冻融作用，使路基强度急剧下降。因此，对路基不仅要求其具有足够的强度，而且还应保证在最不利的水温状况下，强度不至于显著的降低，以使路面处于正常稳定状态，也即要求路基具有足够的水温稳定性。
6.2路基的基本构造与设计
通常根据公路路线设计确定的路基标高与天然地面标高是不同的，路基设计标高低于天然地面标高时，需进行挖掘；路基设计标高高于天然地面标高时，需进行填筑。由于填挖情况的不同路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。路堤是指全部用岩土填筑而成的路基，路堑是指全部在天然地面开挖而的路基，此两者是路基的基本类型。当天然地面横坡大，且路基较宽，需要一侧开挖而另一侧填筑时，为填挖结合路基，也称为半填半挖路基。
6.2.1 路基宽度的确定
路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和。技术等级高的公路，设有中间带、路缘石、变速车道、爬坡车道、紧急停车带等，均应包括在路基宽度范围内。路基占用土地，是公路通过农田或用地受限制地区时的突出问题，建路占地必需综合规划，讲究经济效益，农业与交通相互促进。公路建设应尽可能利用非农业用地，少占农田，并尽量使填挖平衡，减少高填深挖，利用植物防护，绿化与美化路基，防止水土流失，维护生态平衡。
《规范》规定的高等级公路路基宽度如表6.1所示：
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表6.1 高等级公路路基宽度
公路等级 设计速度（Km/h） 车道数 路基宽度 一般值 最小值 采用值 8 45.0 42.0 120 6 34.5 — 4 28.0 26.0 8 44.0 41.0 高速公路、一级公路 100 6 33.5 — 26 4 26.0 24.5 6 32.0 — 80 4 60 4 24.5 23.0 21.5 20.0 注：“一般值”为正常情况下的采用值；“最小值”为条件受限制时可采用。
根据《规范》规定，并结合考虑该公路的等级及修建条件，决定按设计速度100Km/h的双向四车道路基宽度一般值取用（26m）。
6.2.2 路基高度
路基高度是指路堤的填筑高度加上路面结构厚度或路堑的开挖深度，它是道路中桩原地面与路基设计标高的相差值，称为路基填挖高度或施工高度。路基的填挖高度是在路线纵断面设计时，综合考虑路线纵坡要求、路基稳定性和工程经济等因素确定的。从路基的强度和稳定性要求出发，路基上部土层应处于干燥或中湿状态，路基高度应根据临界高度并结合公路沿线具体条件和排水及防护措施确定路基的最小填土高度。路基最小填土高度见表6.2所示：
表6.2 土质路基最小填土高度
路 基 土 组 成 最小填土高(m) 砂 类 土 0.3~0.5 粉 质 土 0.5~0.8 粘 质 土 0.4~0.7 沿河及受水浸淹的路基，其高度应根据技术标准所规定的设计洪水频率，求得设计水位，再加0.5m的余量。《公路路基设计规范》（JTG D30——97）（下文均以规范统称）规定的路基设计洪水频率见表6.3所示：
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表6.3 路基设计洪水频率
公路等级 设计洪水频率 高速公路 1/100 一级 1/100 二级 1/50 三级 1/25 四级 视具体情况而定 6.2.3 路基边坡坡度
路基边坡坡度对路基稳定性十分重要，确定路基边坡坡度是路基设计的重要任务。公路路基的边坡坡度，可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示，并取H=1，通常用1：n（路堑）或1：m（路堤）表示其坡率，称为边坡坡率。
路基边坡坡度的大小，取决于边坡的土质、岩石的性质及水文地质条件等自然因素和边坡的高度。在较陡或填挖较大的路段，边坡稳定不仅影响到土石方工程量和施工难易，而且是路基整体稳定性的关键。因此，确定边坡坡度对于路基稳定性和工程的经济合理性至关重要。 （1）路堤边坡坡度
一般路堤边坡坡度可根据填料种类和边坡高度按表6.4所列的坡度选用：
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表6.4 路堤边坡坡度表
边坡最大边坡坡度 填料种类 高度 全部高度 上部高度 下部高度 全部高度 上部高度 下部高度 粘质土、粉质土、 砂类土 砂、砾 卵石土、20 碎石土 不宜风化20 的块石 8 12 —— 01:01.3 01:01.5 12 8 —— 01:01.5 1.:1.75 12 —— —— 01:01.5 —— —— 20 8 12 —— 01:01.5 01:01.8 由于公路沿线有大量天然石料及路堑开挖的废石方，可供维护路堤边坡之用，又考虑到长远利益，尽量少占农田，边坡亦可用片石护坡，其中片石护坡的边坡坡度为1:0.5。 （2）路堑边坡
土质(包括粗粒土)路堑边坡，应根据边坡高度、土的密实程度、地下水和地面水的情况、土的成因及生成时代等因素，参照表6.5选定:
表6.5 土质挖方边坡坡度表
边 坡 高 度 密 实 程 度 <20 胶结 密实 中密 较松 1:0.3~1:05 1:0.5~1:0.75 1:0.75~1:1.25 1:1.0~1:1.5 20~30 1:05~1:0.75 1:0.75~1:1.0 1:1.0~1:1.5 1:1.5~1:1.75 该地区土质在密实程度上属中密，故挖方边坡坡度取：1：0.8。
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