公路路基设计规范,总校稿

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JTG 中华人民共和国行业标准 JTG D30—201X

公路路基设计规范

S pecifications for Design of Highway Subgrades

(总校稿——出版社校审修改稿)

201X—XX—XX发布201X—XX—XX实施

中华人民共和国交通运输部发布

中华人民共和国行业标准

公路路基设计规范

S pecifications for Design of Highway Subgrades

JTGD30—201X

(总校稿)

主编单位:中交第二公路勘察设计研究院有限公司

批准部门:中华人民共和国交通运输部

实施日期:201X年X月X日

人民交通出版社

前言

根据交通运输部厅公路字[2010]132号文《关于下达2010年度公路工程标准规范定额等编制和修订工作计划的通知》的要求,由中交第二公路勘察设计研究院有限公司承担《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)的修订工作。

本规范是对原《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)(以下简称“原规范”)的全面修订。经批准颁发后以《公路路基设计规范》(以下简称“本规范”)(JTGD30-2013)颁布实施。

本规范修订的指导思想、原则和主要技术内容是:贯彻落实科学发展观,正确处理好公路建设与节约资源和环境保护的关系,按照“安全耐久、节约资源、环境和谐”的设计理念,充分总结了我国十年来公路建设工程经验和科技成果,借鉴了国内外相关标准规范的先进理念和方法,力求使本规范内容全面、技术先进、指标合理、操作性强。

本规范由7章、9个附录组成,第1章总则,第2章术语和符号,第3章一般路基,第4章路基排水,第5章路基防护与支挡,第6章路基拓宽改建,第7章特殊路基,涵盖了公路新建和改扩建工程所涉及的全部路基工程项目,本次修订的主要内容如下:

1.将原规范3.2节“路床”,根据交通荷载等级,调整了路床深度范围,提出了路基结构回弹模量的控制标准及指标预估方法。

2.填方路基,补充了“填方路基高度的设计原则与确定路堤高度的方法”。

3.高路堤与陡坡路堤,修订了路堤稳定性分析方法,补充了“高填方路基在连续降雨工况、地震工况下稳定安全系数及稳定性分析方法”。

4.将原规范3.9节“粉煤灰路堤”改为“轻质材料路堤”,增加了“土工泡沫塑料路堤”、“泡沫轻质土路堤”,明确了轻质材料路堤结构设计、材料设计与稳定性、沉降验算要求。

5.增加3.10节“工业废渣路堤”,给出了高炉矿渣、钢渣、煤矸石等填筑路堤的适用条件、材料要求、路堤结构设计、路堤稳定性验算等技术要求。

6.路基排水,补充了“明沟最大允许流速”、“低路堤防排水”、“下挖式通道排水”、“立交区路基排水”、“中央分隔带防排水设计”、“渗井”、“排水隧洞”等技术要求。

7.路基防护与支挡,补充了“土工格栅反包式加筋土挡土墙、石笼式挡土墙”等柔性防护结构适用条件、结构设计、材料技术要求;修订了预应力锚杆结构计算与防腐要求、土钉适用条件、预应力锚索抗滑桩设计要求、以及现场试验与监测设计要求。

8.路基拓宽改建,补充了膨胀土地区和岩溶地区原有路基的评价内容,修订了原有路基现场测试要求、拓宽路基软土地基处理措施、原有路基利用与处治技术原则及要求。

9.特殊路基,修订了滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、软土、红粘土与高液限土、膨胀土、

黄土、盐渍土、多年冻土、风化、雪害、涎流冰、采空区、滨海、水库等16类特殊路基设计原则、病害防治措施与技术要求,增加了7.19节季节性冰冻地区路基。

本规范由吴万平负责起草第1章、第2章、第7章第1、5、6、17、18节,孟黔灵、梅仕然负责起草第3章第1、3、4、5、11节,凌建明、林小平负责起草第3章第2节,邓卫东、阎宗岭负责起草第3章第6节,唐树名、文志兵负责起草第3章第7节,沙爱民、贾侃负责起草第3章第8节,原喜忠、沙爱民、陈忠平负责起草第3章第9节,沙爱民、原喜忠负责起草第3章第10节,程平、阮艳彬负责起草第4章,张嘉翔、冯守中负责起草第5章第1、2、3节,袁光宇、付伟负责起草第5章第4节,唐树名、杨静负责起草第5章第5节,原喜忠、沙爱民负责起草第5章第6、7节,凌建明、廖朝华负责起草第6章,姚海林负责起草第7章第2、3、4、9节,张留俊负责起草第7章第7、16节,吴立坚、邓捷负责起草第7章第8、19节,丁小军负责起草第7章第10节,韩志强负责起草第7章第11节,章金钊负责起草第7章第12节,陈晓光负责起草第7章第13节,刘健负责起草第7章第14节,马磊负责起草第7章第15节。

请各有关单位在执行过程中,将发现的问题和修改意见,函告本规范日常管理组,联系人:中交第二公路勘察设计研究院有限公司吴万平(地址:武汉市经济技术开发区创业路18号,邮编:430056,电话:027-84214041,传真:027-84214068,电子邮箱:wanphx@9a4b5746580216fc710afd42),以便下次修订时参考。

主编单位:中交第二公路勘察设计研究院有限公司

参编单位:中交第一公路勘察设计研究院有限公司

招商局重庆交通科研设计院有限公司

同济大学

长安大学

交通运输部科学研究院

交通运输部公路科学研究院

新疆交通科学研究院

中科院武汉岩土力学研究所

主编:吴万平

主要参编人员:廖朝华凌建明丁小军张留俊邓卫东沙爱民陈晓光吴立坚

姚海林林小平冯守中孟黔灵程平袁光宇梅仕然张嘉翔

章金钊唐树名杨静原喜忠陈忠平贾侃邓捷刘健

韩志强马磊文志兵阎宗岭阮艳彬付伟

目次

1 总则 (1)

2 术语和符号 (2)

2.1术语 (2)

2.2符号 (4)

3 一般路基 (5)

3.1一般规定 (5)

3.2路床 (6)

3.3填方路基 (8)

3.4挖方路基 (12)

3.5路基填挖交界处理 (14)

3.6高填方路基与陡坡路堤 (14)

3.7深挖方路基 (19)

3.8填石路堤 (23)

3.9轻质材料路堤 (25)

3.10工业废渣路堤 (31)

3.11路基取土与弃土 (32)

4 路基排水 (34)

4.1一般规定 (34)

4.2地表排水 (34)

4.3地下排水 (38)

5 路基防护与支挡 (41)

5.1一般规定 (41)

5.2坡面防护 (41)

5.3沿河路基防护 (43)

5.4挡土墙 (45)

5.5边坡锚固 (51)

5.6土钉支护 (57)

5.7抗滑桩 (59)

6 路基拓宽改建 (62)

6.1一般规定 (62)

6.2原有路基状况调查评价 (62)

6.3二级及二级以下公路路基拓宽改建 (64)

6.4高速公路、一级公路路基拓宽改建 (65)

7 特殊路基 (66)

7.1一般规定 (66)

7.2滑坡地段路基 (67)

7.3崩塌地段路基 (71)

7.4岩堆地段路基 (71)

7.5泥石流地段路基 (72)

7.6岩溶地区路基 (74)

7.7软土地区路基 (76)

7.8红粘土与高液限土地区路基 (84)

7.9膨胀土地区路基 (86)

7.10黄土地区路基 (91)

7.11盐渍土地区路基 (96)

7.12多年冻土地区路基 (100)

7.13风沙地区路基 (105)

7.14雪害地段路基 (109)

7.15涎流冰地段路基 (112)

7.16采空区路基 (113)

7.17滨海路基 (118)

7.18水库地段路基 (120)

7.19季节性冰冻地区路基 (121)

附录A 路基土动态回弹模量标准试验方法 (126)

附录B 路基土动态回弹模量取值范围与代表值 (129)

附录C 路基平衡湿度预估方法 (130)

附录D 路基回弹模量湿度调整系数的取值范围 (133)

附录E 岩质边坡的岩体分类 (134)

附录F 路基监测内容与项目 (136)

附录G 挡土墙设计计算 (138)

附录H 多年冻土公路工程分类 (157)

附录J 黄土分区图 (158)

附录K 本规范用词用语说明 (159)

附件《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)条文说明

1 总则

1.0.1为适应公路建设发展的需要,提高公路路基设计技术水平,使公路路基工程设计符合安全可靠、技术先进、经济合理的要求,制订本规范。

1.0.2本规范适用于各级公路新建和改扩建的路基设计。

1.0.3路基设计时,应做好公路沿线工程地质勘察试验工作,查明沿线水文、地质条件,获取设计所需要的岩土物理力学参数。

1.0.4路基设计应保证路基工程具有足够的强度、稳定性和耐久性。

1.0.5路基设计应根据公路的功能和等级,在保证稳定性、满足强度和变形要求的前提下,按照因地制宜、就地取材、节约土地、保护环境的原则,通过技术经济综合比选,合理确定路基高度,充分利用挖方材料,做好路基路面综合设计。

1.0.6 路基设计应积极稳妥地采用新技术、新结构、新材料和新工艺。

1.0.7路基设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。

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2 术语和符号

2.1术语

2.1.1路基 subgrade

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,承受由路面传来的行车荷载。

2.1.2路床 roadbed

指路面结构层以下0.8m或1.20m范围内的路基部分,分为上路床及下路床两层。上路床厚度0.3m;下路床厚度在轻、中交通公路为0.5m,重、特重交通公路为0.9m。

2.1.3路堤 embankment

高于原地面的填方路基。路堤在结构上分为上路堤和下路堤,上路堤是指路床以下0.7m厚度范围的填方部分;下路堤是指上路堤以下的填方部分。

2.1.4路堑 cutting

低于原地面的挖方路基。

2.1.5路基工作区subgrade workaround

汽车荷载通过路面传递到路基的应力与路基土自重应力之比小于0.1的应力分布深度范围。

2.1.6低路堤low embankment

填土高度小于路基工作区深度的路堤。

2.1.7填石路堤rockfill embankment

用粒径大于40㎜、含量超过70%的石料填筑的路堤。

2.1.8压实度degree of compaction

筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比,以百分率表示。

2.1.9特殊路基special subgrade

位于特殊土(岩)地段、不良地质地段,或受水、气候等自然因素影响强烈的路基。

2.1.10湿陷性黄土collapsibility loess

在自重或一定压力下受水浸湿后,土体结构迅速破坏,并产生显著下沉现象的黄土。

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2.1.11红黏土laterite

碳酸盐类岩石在温湿气候条件下经风化后形成的褐红色粉土或黏性土。

2.1.12高液限土high liquid limit soil

液限(100g锥试验)超过50%的细粒土。

2.1.13膨胀土expansive soil

含亲水性矿物并具有明显的吸水膨胀与失水收缩特性的高塑性黏土。

2.1.14盐渍土saline soil

易溶盐含量大于规定值的土。

2.1.15多年冻土permafrost

冻结状态连续两年或两年以上的温度低于0℃且含冰的土(岩)。

2.1.16滑坡landslide

斜坡上的岩体或土体在自然或人为因素的影响下沿带或面滑动的现象。

2.1.17崩塌rock fall

高陡斜坡上岩体或土体在重力作用下坍塌、倾倒或坠落的现象。

2.1.18泥石流debris flow

挟带大量泥砂、石块的间歇性洪流。

2.1.19岩溶karst

可溶性岩层被水长期溶蚀而形成的各种地质现象和形态。

2.1.20挡土墙retaining wall

承受土体侧压力的墙式构造物。

2.1.21抗滑桩slide-resistant pile

抵抗土压力或滑坡下滑力的横向受力桩。

2.1.22土钉soil nailing

在土质或破碎软弱岩质边坡中设置钢筋钉,维持边坡稳定的支护结构。

2.1.23预应力锚杆(索)prestressed anchor

由锚头、预应力筋、锚固体组成,通过对预应力筋施加张拉力以加固岩土体的支

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护结构。

2.1.24柔性支护结构flexible supporting structure

既能对路基边坡进行支护,限制路基边坡发生过大变形,同时又允许结构出现一定的变形的一种路基支挡形式。

2.2符号

c—路基填料、地基、边坡的岩土黏聚力;

E—路基回弹模量;

E s—路基填料、地基土压缩模量;

F s—路基稳定系数;

H—路基高度、边坡高度;

K—安全系数;

K—挡土墙抗滑动稳定系数;

c

K—挡土墙抗倾覆稳定系数。

?—路基填料、地基、边坡的岩土内摩擦角;

γ—路基填料、地基土的重度;

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3 一般路基

3.1一般规定

3.1.1 路基设计之前,应收集公路沿线气候、水文、地形地貌、地质、地震、筑路材料等资料,做好沿线地质、路基填料勘察试验工作,查明地层岩土性质、厚度、空间分布特征及有关物理力学参数。

3.1.2路基设计宜避免高路堤与深路堑。当路基中心填方高度超过20m或中心挖方深度超过30m时,宜结合路线方案与桥梁、隧道等构造物或分离式路基作方案比选。

3.1.3受水浸淹路段的路基边缘高程,应不低于路基设计洪水频率的水位加壅水高、波浪侵袭高,以及0.5m的安全高度。各级公路路基设计洪水频率应符合表3.1.3规定。

表3.1.3 路基设计洪水频率

3.1.4路基设计应根据当地自然条件和工程地质条件,选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。沿河路基不宜侵占河道,应根据冲刷情况,设置必要的防护支挡工程,并妥善处理好路基废方,避免河床堵塞、河流改道或冲毁沿线构造物、农田、房屋等。

3.1.5路基填料设计与土石方调配应满足路基强度和回弹模量的要求,并应对移挖作填、集中取(弃)土、填料改良处理等方案进行技术经济比较,充分利用挖方材料,节约土地。

3.1.6路基设计应控制路基工后沉降量。对软弱地基、路基与桥涵结构物连接处、路基填挖交界处、高路堤、陡坡路堤等,应采取综合措施,防治路基不均匀变形。

3.1.7路基设计应充分考虑水和冰冻对路基性能的影响,设置完善的防排水系统或防冻害设施,以及必要的路基防护工程,防治路基病害。

3.1.8高速公路、一级公路高填方路基、陡坡路堤和挖方高边坡路基等应采用动态设计法。动态设计必须以完整的施工设计图为基础,适用于路基施工阶段。

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3.2路床

3.2.1路床设计应与公路路基结构相适应,根据公路所在地区的气候、水文、工程地质等条件,结合公路等级、交通量及其轴载情况、路基填挖高度和路面结构形式等,合理选择路基结构形式。

3.2.2 路床厚度应根据交通量及其轴载组成确定,轻、中交通的公路路床深度范围为0.8m,重、特重交通的公路路床深度范围可按1.20m计。对于特重轴载的公路,应单独计算路基工作区深度,确定路床深度范围。

3.2.3路基结构设计应充分考虑交通荷载和环境因素对路基长期性能的影响,合理确定路基设计参数,保证路基结构具有足够的整体稳定性、抗变形能力和耐久性。

3.2.4路基填料应均匀,其最小承载比应符合表3.2.4的规定。

表3.2.4 路床填料最小承载比要求

注:1.该表CBR试验条件应符合现行《公路土工试验规程》(JTG E40)的规定;

2.年平均降雨量小于400mm地区,路基排水良好的非浸水路基,可采用平衡湿度状态的含水量作为CBR试验条件,并应结合当地气候条件和汽车荷载等级,通过试验论证确定路基填料最小CBR控制标准。

3.2.5路床应分层铺筑,碾压密实,并应符合下列要求:

1 填料最大粒径应小于100mm。

2 压实度应符合表3.2.5的规定。

3 路床顶面横坡应与路拱横坡一致。

表3.2.5 路床压实度要求

注:1.表中所列压实度系按《公路土工试验规程》重型击实试验所得最大干密度求得的压实度;

2.三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,其压实度应采用二级公路压实度标准;

3.路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时,压实度标准可根据试验路在保证路基回弹模量要求的前提下降低

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7 1~2个百分点。

3.2.6 路基结构应以路床顶面回弹模量为设计指标,以路床顶面竖向压应变为验算指标,并应符合下列要求:

1 路床顶面回弹模量应与交通量等级相适应,并应符合表3.2.6的规定。

2 沥青路面路床顶面竖向压应变的计算值应满足沥青路面永久变形的控制要求。

3 水泥混凝土路面路床顶面竖向压应变可不作控制。

表3.2.6 路床顶面回弹模量要求值

注:表列回弹模量为考虑环境作用(干湿循环或冻融循环),路基达到平衡湿度状态下的动态回弹模量。

3.2.7 新建公路路基回弹模量设计值E 0可由标准状态下的路基回弹模量按式(3.2.7-

1)确定,并应满足式(3.2.7-2)的要求。

R s M K K E ??=η0 (3.2.7-1)

][00E E ≥ (3.2.7-2)

式中:0E ——路基回弹模量设计值(MPa );

][0E ——路面结构设计的路基回弹模量要求值(MPa )

,应符合表3.2.6的规定; R M ——标准状态(最佳含水率、最大干密度)下路基回弹模量值(MPa )

,按第3.2.8条确定;

s K ——路基回弹模量湿度调整系数,为平衡湿度(含水率)状态下的回弹模量与标准状态下的回弹模量之比,按第3.2.9条确定;

ηK ——干湿循环或冻融循环条件下路基土模量折减系数,通过试验确定。初步设计时,非冰冻地区可根据土质类型、失水率确定,季节性冰冻区可根据冻结温度、含水率确定,折减系数可取0.7~0.9。

3.2.8 标准状态下路基回弹模量值应综合考虑公路等级和设计阶段,根据路床深度范围内路基土(或粒料)的回弹模量,按下列方法确定:

1路基土及粒料的回弹模量应根据路基结构应力水平,采用附录A 重复加载三轴压缩试验方法,通过试验获得。

8 2 受试验条件限制时,可参照附录B ,按土组类别或粒料类型由表B.1、B.2查取回弹模量参考值。

3初步设计阶段,也可参照式(3.2.8-1)、(3.2.8-2)由路基土或粒料的CBR (%)值估算标准状态下路基土或粒料的回弹模量值:

0.6417.6R M CBR = (2

0.5522.1R M CBR = (12

3.2.9 新建公路路床应处于干燥或中湿状态。路基设计可按下列方法预估湿度状态,确定回弹模量湿度调整系数:

1可参照附录C ,根据路基相对高度、路基土组类别及其毛细水上升高度,确定路基干湿类型,并预估路基结构的平衡湿度。

2 路基回弹模量湿度调整系数可参照附录D 确定。

3.2.10当路基结构的填料CBR 、路床顶面回弹模量和竖向压应变、路基湿度状态灯不能满足要求时,应根据气候、土质、地下水赋存和料源等条件,经技术经济比选后,采取换填、处治、排水、加筋等下列措施:

1 换填可选用粗粒土、粒料或低剂量无机结合料稳定土等,并合理确定换填深度。

2 细粒土处治可为物理处治或化学处治。物理处治可采用砂、砾石、碎石等进行掺和;化学处治可采用石灰、水泥、粉煤灰等无机结合料进行稳定或综合稳定。细粒土路基的处治设计应通过相关物理力学试验,确定处治材料及其掺量、处治后的路基性能指标等。

3 水文地质条件不良的土质挖方路基或者潮湿状态填方路基,应采取设置排水垫层、毛细水隔离层、地下排水渗沟(或盲沟)等措施。

4 冰冻区各级公路的中湿、潮湿路段,应结合路面结构进行路基结构的防冻验算。必要时,应对路基结构设置防冻垫层或保温层。

3.3填方路基

3.3.1路堤高度应满足下列要求:

1 满足公路等级所对应的路基设计洪水频率及其设计洪水位;

2 不含路面厚度的路基高度不宜小于中湿状态路基临界高度;

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3 不含路面厚度的路基高度不宜小于路基工作区深度;

4 季节性冰冻地区,不含路面厚度路基高度不宜小于公路冻结深度。 3.3.2 路堤高度宜按式(3.3.2)计算确定。

},,,){(0p f p wd p l bw w sw op h h h h h h h h h h h MAX +++?+++-=H (3.3.2)

式中: op H ——路堤合理高度 (m );

sw h ——设计洪水位(m ); 0h ——地面高程(m ); w h ——波浪侵袭高度(m ); bw h ——雍水高度(m );

h ?——安全高度(m);

l h ——中湿状态路基临界高度(m );

p h ——路面厚度(m );

wd h ——路基工作区深度(m ); f

h ——季冻区道路冻结深度(m )。

3.3.3路堤填料应符合下列要求:

1 路堤宜选用级配较好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料,填料最大粒径应小于150㎜。

2 泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机土及易溶盐超过允许含量的土等,不得直接用于填筑路堤。冰冻地区的路床及浸水部分的路堤不应直接采用粉质土填筑。

3 路堤填料最小强度应符合表3.3.3的规定。

表3.3.3 路堤填料最小承载比要求

注:1当路基填料CBR 值达不到表列要求时,可掺石灰或其他稳定材料处理。

2当三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,应采用二级公路的规定。

4 液限大于50%、塑性指数大于26的细粒土,不得直接作为路堤填料。

5 浸水路堤应选用渗水性良好的材料填筑。当采用细砂、粉砂作填料时,应考虑振动液化的影响。

6桥涵台背和挡土墙墙背应采用渗水性良好的填料。在渗水材料缺乏的地区,采用细粒土填筑时,可采用石灰、水泥、粉煤灰等无机结合料进行稳定或综合稳定。

3.3.4路堤应分层铺筑,均匀压实,压实度应符合表3.3.4的规定。

表3.3.4 路堤压实度

注:1)表列压实度系按《公路土工试验规程》重型击实试验法求得的最大干密度的压实度;

2)当三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,应采用二级公路的规定值;

3)路堤采用特殊填料或处于特殊气候地区时,压实度标准可根据试验路在保证路基强度要求的前提下适当降低1~2个百分比。

3.3.5路堤边坡形式和坡率应根据填料的物理力学性质、边坡高度和工程地质条件确定,并符合下来要求。

1当地质条件良好,边坡高度不大于20m时,其边坡坡率不宜陡于表3.3.5规定。

表3.3.5 路堤边坡坡率

2对边坡高度超过20m的路堤,边坡形式宜用阶梯型,边坡坡率应按第3.6节的规定由稳定性分析计算确定,并应进行工点设计。

3浸水路堤在设计水位以下的边坡坡率不宜陡于1∶1.75。

4低路堤宜采用流线型的缓边坡。

3.3.6地基表层处理设计应符合下列要求:

1稳定的斜坡上,地面横坡缓于1:5时,清除地表草皮、腐殖土后,可直接填筑路堤;地面横坡为1:5~1:2.5时,原地面应挖台阶,台阶宽度不应小于2m。当基岩面

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上的覆盖层较薄时,宜先清除覆盖层再挖台阶;当覆盖层较厚且稳定时,可予保留。

2地面横坡陡于1:2.5地段的陡坡路堤,必须检算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性,抗滑稳定系数不得小于表3.6.13规定。否则应采取改善基底条件或设置支挡结构物等防滑措施。

3当地下水影响路堤稳定时,应采取拦截引排地下水或在路堤底部填筑渗水性好的材料等措施。

4地基表层应碾压密实。一般土质地段,高速公路、一级公路和二级公路基底的压实度(重型)不应小于90%;三、四级公路不应小于85%。低路堤应对地基表层土进行超挖、分层回填压实,其处理深度不应小于路床深度;当地基表层土较均匀、密实时,可直接进行压实。

5稻田、湖塘等地段,应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、加筋、外掺无机结合料等处理措施。当为软土地基时,其处理措施应符合第7.7节规定。

3.3.7二级及二级以上公路路堤与桥台、横向构造物(涵洞、通道)连接处应设置过渡段。过渡段路基压实度不应小于96%,并应做好填料、地基处理、台背防排水系统等综合设计。过渡段长度宜按式(3.3.7)确定。

2(+

~

=H

L(3.3.7)

3(

)5

~

)3

式中:L——过渡段长度(m);

H——路基填土高度(m);

3.3.8陡坡上的半填半挖路基,可根据地形、地质条件,采用护肩、砌石或挡土墙;当山坡高陡或稳定性差、不宜多挖时,可采用桥梁、悬出路台等构造物;三、四级公路悬崖陡壁地段,当山体岩石整体性好时,可采用半山洞。

3.3.9护肩路基的护肩高度不宜超过2m,顶面宽度不应侵占硬路肩或行车道及路缘带的路面范围。

3.3.10砌石路基可用于三、四级公路,并应符合下列要求:

1砌石应选用当地不易风化的片、块石砌筑,内侧填石;岩石风化严重或软质岩石路段不宜采用砌石路基。

2砌石顶宽不应小于0.8m,基底面应向内倾斜,砌石高度不宜超过15m。砌石内、外坡率不宜陡于表3.3.10规定。

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表3.3.10 砌石边坡坡率

3.3.11当填方路基受地形地物限制或路基稳定性不足时,可采用护脚路基。护脚高度不宜超过5m,受水浸淹的路堤护脚,应予防护或加固。

3.4挖方路基

3.4.1土质路堑设计应符合下列要求:

1土质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、排水防护措施、施工方法等,并结合自然稳定山坡、人工边坡的调查及力学分析综合确定。边坡高度不大于20m时,边坡坡率不宜陡于表3.4.1规定。

表3.4.1 土质路堑边坡坡率

注:黄土、红粘土、高液限土、膨胀土等特殊土质挖方边坡形式及坡度应按第7章有关规定确定。

2路堑边坡高度大于20m时,其边坡形式及坡率应按第3.7节确定。

3.4.2岩质路堑设计应符合下列要求:

1岩质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、排水防护措施、施工方法等,结合自然稳定边坡和人工边坡的调查综合确定。必要时可采用稳定分析方法予以检算。边坡高度不大于30m时,无外倾软弱结构面的边坡按附录E确定岩体类型,边坡坡率可按表3.4.2确定。

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表3.4.2 岩质路堑边坡坡率

注:1有可靠的资料和经验时,可不受本表限制。

2Ⅳ类强风化包括各类风化程度的极软岩。

2对有外倾软弱结构面的岩质边坡、坡顶边缘附近有较大荷载的边坡、边坡高度超过表3.4.2范围的边坡等,边坡坡率应按第3.7节有关规定通过稳定性分析计算确定。

3硬质岩石挖方路基宜采用光面爆破、预裂爆破等毫秒微差爆破技术。

4边坡高度大于20m的软弱松散岩质路堑,宜采用分层开挖、分层防护和坡脚预加固技术。

3.4.3当挖方边坡较高时,可根据不同的土质、岩石性质和稳定要求开挖成折线式或台阶式边坡,边沟外侧应设置碎落台,其宽度不宜小于1.0m;台阶式边坡中部应设置边坡平台,其宽度不宜小于2m。

3.4.4边坡坡顶、坡面、坡脚和边坡中部平台应设置地表排水系统,各种地表排水设施构造尺寸应按第4.2节确定。

3.4.5当边坡土质潮湿或地下水露头时,应根据实际情况设置渗沟或仰斜式排水孔,或在上游沿垂直地下水流向设置排水隧洞等排导设施。

3.4.6应根据边坡稳定情况和周围环境确定边坡坡面防护形式,边坡防护应采取工程防护与植物防护相结合的措施,条件许可时,宜采用有利于植物生长的防护措施。稳定性差的边坡应设置支挡工程。

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3.5路基填挖交界处理

3.5.1半填半挖路基的填方区设计应符合第3.3节、3.6节的有关规定。必要时,可采用冲击碾压或强夯等进行增强补压,以消减路基填挖间的差异变形。

3.5.2 半填半挖路基的挖方区设计应符合第3.4节、3.7节有关规定。

3.5.3当挖方区为土质时,填方区宜采用渗水性好的材料填筑,并对挖方区路床范围不符合要求的土质进行超挖换填或改良处治;当填方区采用细粒土填筑时,应在填挖结合部位设置排水设施。必要时,可在填挖交界结合部路床范围铺设土工格栅。当挖方区为坚硬岩石时,填方区宜采用填石路堤。

3.5.4当填方区地表斜坡陡于1:2.5时,应按第3.6节进行设计。当路基稳定性不足时,应采取改善基底条件、设置支挡工程等措施。

3.5.5 应根据地下水出露情况和岩土性质,设置完善的地下排水系统,除应在边沟下设置纵向渗沟外,尚应在填挖之间设置横向或纵向渗沟。

3.5.6路基纵向填挖交界结合部宜设置过渡段。

3.6高填方路基与陡坡路堤

3.6.1高填方路基与陡坡路堤设计应遵循综合设计和动态设计的原则。在充分掌握场地水文地质条件、填料来源及其性质的基础上,进行地基处理、结构形式、排水设施、边坡防护等综合设计。施工过程中应根据实际情况变化,及时调整设计,保证路基稳定。

3.6.2边坡高度超过20m的路堤或地面斜坡陡于1:2.5的路堤,以及不良地质、特殊地段的路堤,应作为独立工点进行勘察设计,对重要的路基应进行稳定性监控。

3.6.3高填方路基与陡坡路堤的地基工程地质勘察应满足现行《公路工程地质勘察规范》(JTGC20)的要求,查明地基土的土质类别、层位、厚度、分布特征和物理力学性质,以及地下水埋深和分布特征,确定地基承载力,获取设计所需的物理力学参数。

3.6.4高填方路基与陡坡路堤填料应满足第3.2.4、3.3.3条规定,压实度应满足第3.2.5、3.3.4条的要求。

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3.6.5高填方路基与陡坡路堤边坡形式和坡率应根据地形与工程地质条件、路基边坡高度、填料性质等,结合经济与环保因素,经稳定分析计算确定。断面形式宜采用台阶式。

3.6.6应根据地下水出露情况和岩土性质,设置完善的地表和地下排水系统,采取有效措施及时做好坡面防护。

3.6.7高填方路基设计时,应进行路基稳定性计算分析。分析时,应考虑以下三种工况:

1 正常工况:路基投入运用后经常发生或持续时间长的工况。

2 非正常工况Ⅰ:路基处于暴雨或连续降雨状态下的工况。

3 非正常工况Ⅱ:路基遭遇地震等荷载作用的工况。

3.6.8高填方路基与陡坡路堤稳定性分析的强度参数应根据填料来源、场地情况及分析工况的需要,选择有代表性的土样进行室内试验,并结合现场情况确定。试验方法应符合下列要求:

1路基填土的强度参数c、?值,可采用直剪快剪或三轴不排水剪试验获得。不同工况下试样制备要求见表3.6.8。当路基填料为粗粒土或填石料时,应采用大型三轴试验仪或大型直剪试验仪进行试验。

2 地基土的强度参数c、?值,宜采用直剪的固结快剪或三轴剪的固结不排水剪试验获得。

3分析高填方路基沿斜坡地基或软弱层带滑动的稳定性时,应结合场地条件,选择控制性层面的土层试验获得强度参数c、?值。可采用直剪快剪或三轴剪的不固结不排水剪试验。当存在地下水影响时,应采用饱水试件进行试验。

表3.6.8 路堤填土强度参数试验试样制备要求

3.6.9应根据中国地震烈度区划,结合公路等级与路基边坡高度等,确定需要进行抗震稳定性计算分析的路基范围。一般情况下,可按表3.6.9确定。对于基本烈度大于9度的地区,抗震设计应进行专门研究;对液化土及软土地基应按《公路工程抗震设计规范》

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