路基是由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构,也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连,共同构成线路。湖南省公路设计有限公司,路基依其所处的地形条件不同,有两种基本形式:路堤和路堑,俗称填方和挖方。

  路床指的是路槽底部一定深度的部分称路床。土质路床又称土基。路床是路面的基础,是指路面底面以下80cm范围内的路基部分。 路床1路床分上、下两层:路面底面以下深度0~30cm范围内的路基称为上路床;路面底面以下深度30~80cm范围内的路基称为下路床。

  路基横断面的型式因线路设计标高与地面标高的差而不同,一般可归纳为四种类型:

  1)路堤,全部用岩土填筑而成;

  2)路堑,全部在天然地面开挖而成;

  3)半填半挖,一侧开挖、另一侧填筑;

  4)不填不挖,路基标高与原地面标高相同。

  高度大于20米的填方原上用梁。

  中心挖深大于30米或挖方坡高度大于1.6倍路基的,原上用隧道。

  路堤按其填土高度可划分为矮路堤、高路堤和一般路堤:

  矮路堤:填土高度低于1.01.5m→矮路堤常在平坦地区取土困难时选用。

  高路堤:填土高度大于定的数即填方高度超18m(土)或20m(石)的路堤;

  一般路堤:填土高度介于高、矮路堤两者之随其所的条件和加固型不同,主要有浸水路堤、陡坡路堤及挖沟填筑路堤等型式。

  路堤填料

  理想材料:度高、水定性好、压缩性小、施工方便以及运距短的岩土材料。

  一般原a、尽量移挖作填; b(角土、砂应优作路床填料; c、含腐殖、有机土必须换填;d、土含水量大,采取晾晒或入石灰、固化材料等技措施理。

  

  1)路基本型式:

  ◆全挖式路基

  ◆台口式路基

  ◆半山洞路基

  2)注意事

  ◆少用深长路堑

  ◆合适的边坡坡率

  ◆加强排水

  ◆处治基底

  3坡形状:

  ◆直线

  ◆折线

  ◆台阶形

  一般路基:一般工程地质、水文地质条件下,填方高度和挖方深度小于规范规定高度/深度的路基。

  一般路基设计可以结合当地的地形、地质情况,直接套用典型横断面图或设计规定,而不必进行个别论证和验算。对于工程地质特殊路段和高度/深度超过规范规定的路基,应进行个别设计和稳定性验算。

  路基设计的基本内容:

  ◆路基基身设计(断面型式/宽度与高度/边坡形状与坡度)

  ◆路基排水设计

  ◆坡面防护与加固设计

  ◆附属设施的设计

  ◆专项工程设计(特殊路基处理)

  路基几何尺寸由宽度、高度和边坡坡度三者构成:

  ◆路基宽度,取决于公路技术等级;

  ◆路基高度,取决于地形和公路纵断面设计(包括路中心线的填挖高度、路基两侧的边坡高度);

  ◆路基边坡坡度,取决于地质、水文条件、路基高度和横断面经济性等因素。

  就路基的整体稳定性来说,路基的边坡坡度及相应采取的措施,是路基设计的主要内容。

  路基度:行车道路面及其两侧路肩宽度之和→高等级道路设有中间带、路缘带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、慢行道或其它路上设施时。

  路面:道路上供各种车辆行驶的行车道部分→宽度根据设计通行能力及交通量大小而定,一般每个车道宽度3.50~3.75m

  路肩:指行车道外缘到路基边缘,具有一定宽度的带状部分→包括有铺装的硬路肩和土路肩→路肩宽度由公路等级和混合交通情况而定。

  路基横断面组成,对应不同设计速度、地形条件采取不同断面宽度,目前比较常见的有:

  山区 80  24.5m  21.5m

  平原 100    26

  120    28

  六车道 100  33.5

  120   34.5

  八车道 100  41

  120  42

  规范规定:高速公路右侧硬路肩宽度小于2.50m时,应设置紧急停车带。紧急停车带宽度应为3.50m,有效长度不应小于30m,间距不宜大于500m。

           山区 80  24.5m     平原100   26m

  1)路肩宽度应得到保证→最小每边0.5m/0.75m(四级/二、三级公路)→城镇近郊1~3m;

  2)弯道半径R≤250m时→应在路基内侧按规定加宽;

  3)路堑位于弯道上,注意开挖视距平台;

  4)四级公路一般采用6.5m的路基,当交通量较大或有特殊需要时,可采用7.0m的路基。

  5)工程特别艰巨路段及交通量很小的公路,可采用4.5m的路基,并应按规定设置错车道。

  路基高度

  路堤填筑高度或路堑开挖深度,是路基设计标高与原地面标高之差→原地面横向有倾斜→中心高度或边坡高度;

  中心高度:是指路中心线处的设计标高与原地面标高之差;

  边坡高度:路基边坡高度,指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。

  路基填挖高度:是在路线纵断面设计时,综合考虑路线纵坡要求、路基稳定性要求和工程经济要求等因素确定的。

  注意:

  1)尽量少用高路堤、深路堑;

  2) 减小水的影响→考虑路基临界高度→确定路基最小填土高度→保证路基处于干燥或中湿状态;

  3)填土高度受限制→不能达到规范的规定时→采取相应的处治措施,避免地面积水和地下水浸入路基; 沿河及受水浸淹的路基边缘标高,一般应高出根据规定的设计洪水频率计算的水位+壅水高度+波浪侵袭高度+0.5m安全高度;

  4)大、中桥桥头引道的路基设计标高,应比设计洪水位加壅水高度高出至少0.5m。

  路堤高度

  1)路堤坡坡度填料的物理力学性/气候条件/坡高度/基底的工程地、水文地条件定。

  2)一般情况按用;

  3坡高度超或水文地情况不良根据实际情况再定性分析,合比后确定;

  4于已作加固的路堤,坡可适当放陡;

  5)沿河受水浸淹路基的填方坡坡度设计水位以下填料情况可采用1︰1.751︰2.0,在常水位以下部分可采用1︰2.01︰3.0

  6使汽在必要便于下公路,平丘微区高度不超1.0m的路堤,如用地条件采用不陡于1:3坡;

  7)地震区缓边坡。

  高度

  坡度确定:

  Ø设计时应参考当地稳定的自然山坡和人工坡(如已建成道路的边坡等)的坡度,并结合当地的工程地质和水文条件、采用的施工方法等因素综合考虑,参考规范中所列经验值进行确定。

  Ø边坡高度超过表值或水文地质情况不良时→根据实际情况再进行边坡稳定性分析,综合比较后确定。

  取土坑

  *为了确保路基稳定和行车安全,一般路基工程有关的附属设施除路基排水、防护加固外,还有取土坑、弃土堆、护坡道、碎落台、堆料坪及错车道等。这些设施是路基设计的组成部分,应正确合理设置。

  充分利用,借之有利。

  1)支援农业,少占农田;

  2)能兼顾农田、水利、鱼池建设和环境保护等;

  3)在原地面横坡不大于1︰10的平坦地区,可在路基两侧设置取土坑;横坡大于1︰10的地区,应设置在路基上侧;

  4)在洪水淹没地段的路堤(如河滩路堤或引道)的两旁,一般不准设置取土坑;

  5)取土坑应有规则的形状及平整的底部,坑底纵坡一般应不小于0.3%,横向也应设置坡度(单坡/双坡),以利排水;

  6)取土坑深度建议不大于1.0m,宽度视借方量而定;

  7)取土坑内缘至路堤坡脚应留一定宽度的护坡道,其外缘至用地边界的距离不小于0.5m,不大于1.0m。

  坡道   碎落台

  坡道:保护路基边坡稳定的一种措施→其加宽路基边坡横距,减小了边坡的平均坡度→边坡稳定性↑。

  特点:护坡道愈宽→边坡稳定性↑→填方数量↑。

  设置:

  Ø一般设置在路堤坡脚或路堑坡脚处;

  Ø边坡较高时亦可设在边坡中部或边坡的变坡点处;

  Ø浸水路基的护坡道,可设在浸水线以上的边坡上。

  *宽度:最小为1m,视边坡高度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。

  碎落台:常设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处,位于边沟的外缘,有时亦可设置在挖方边坡的中间。

  目的:主要是供零星土石碎块下落时临时堆积,不致堵塞边沟,同时也起护坡道的作用。

  要求:

  Ø碎落台宽度一般应大于1.0m;

  Ø如考虑同时起护坡作用,可适当加宽;

  Ø碎落台上的堆积物应定期清除。

  *单车道公路由于会车和避让的需要,通常每隔200~500m设置错车道一处,供错车和停车用。

  设置要求:

  Ø按规定错车道的长度不得短于30m,两端各有长度为10m的出入过渡段,中间10m供停车用;

  Ø单车道的路基宽度为4.5m,单车道的错车道处路基宽度6.5m。

  Ø错车道应选在有利地点,并使相邻两错车道之间能够通视,以便驾驶员能及时将车驶入错车道,避让来车;

  Ø错车道是单车道路基的一个组成部分,应与路基同时设计与施工。

  路基防

  形式:自然挖坡、生态防护、圬工铺砌

  圬工控制:6000方

  绿化形式:草灌结合、散丛结合、宏观造型

  铺砌形式:体现文化、贴近自然

  大致分为植物防护、骨架植草防护、护面墙以及其它防护四种防护类型:

  1、植物防

  1)草灌混植护坡:适用于边坡高度较小的土质填方路基及路堑边坡防护,其优点是施工方便、快捷、经济;但坡面防冲刷效果较差。

  2)三维网喷播草(灌木)籽护坡:优点是利于环保、施工方便、快捷。其缺点是对于填高和挖深较大的路段防护效果不好,且造价相对于草灌混植护坡要高。

  3)客土喷播植草:优点是对岩石路堑边坡绿化效果好。费用较高。

  4)攀缘性植物:适用于有绿化要求的稳定硬质岩石边坡,防护景观效果好、施工快捷、费用较省,但初期景观效果差。

  2、骨架植草防

  1)衬砌拱植草护坡:对于边坡高度较大的填方路基、土质和全~强风化岩质路堑边坡的防冲刷效果较好,排水较为顺畅。但施工工艺略显复杂。外观效果较差。

  2)人字型植草护坡:对于边坡高度较大的填方路基、土质和全~强风化岩质路堑边坡的防冲刷效果较好,排水较为顺畅,景观效果较好。

  3)预制砼六棱块植草:施工较便捷,抗冲刷效果较好,但圬工数量略大;绿化效果较差。

  4)锚杆框架填土植草:对风化破碎岩石起主动加固作用,防止边坡局部楔形破坏。与环境协调较好,但施工工艺较复杂、造价较高。

  5)SNS柔性网:适用于岩石易风化碎落但整体稳定的岩质边坡路段,能有效防止边坡岩体的局部碎落,使裸露的岩石边坡自然的融入环境,景观协调性好。

  3

  适用于强风化岩质破碎且整体稳定的路堑边坡防护,其优点是防护效果好,能充分利用项目区丰富的片石,就地取材;窗孔内喷播植草后景观效果较差。其缺点是圬工量较大。

  4、其它防

  1)挡土墙(护脚):增加边坡稳定性、防冲刷效果好,减少公路用地和拆迁,但圬工数量较大,施工要求高,绿化效果差,造价较高。

  2)浆砌片石护坡:施工工艺简单;防冲刷效果较好。但圬工数量较大,景观效果较差,造价较高。

  路基坡防护设计

  通过上述方案比选,路基防护分不同路段推荐方案如下:

  1)边坡高度H≤4.0m的填方和土质挖方路段采用喷播草籽+灌木籽防护。

  2)边坡高度边坡4.0

  3)边坡高度H>8.0m的填方路段,上部8m采用三维网植草防护,8m以下采用拱形型骨架植草防护;边坡高度H>20m路段下部边坡防护采用拱形型骨架植草防护或坡脚设置护脚墙。

  4)边坡高度6.0<H≤10.0m的土质(含全强风化软质岩)挖方路段,采用拱型骨架植草防护。

  5)在泥质砂岩、页岩、片岩等各种软质岩(含风化较严重的硬质岩)挖方边坡,若边坡稳定,采用拱型骨架植草防护;若边坡存在小规模崩塌、碎落等,则采用锚杆框架梁植草防护。

  6)沿河受洪水浸淹或水塘浸水路堤采用M7.5浆砌片石满铺护坡、挡土墙或护脚墙,基础埋置深度应满足冲刷要求;跨河流或沿河流纵向布置的桥梁桥头路段采用C25预制实心六棱块防护,一般桥梁桥头路段采用C25预制空心六棱块植草防护。

  7)填方路基沿线为大片水田或房层密集地段,为节约土地,填方坡脚不设护坡道,设护脚矮墙或挡土墙。

  Ø边坡自然稳定下的植物防护或不防护