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1、JTG-D30-JTG-D30-公路路基设计公路路基设计规范修订简介及详细解规范修订简介及详细解读读490490页页(PPT)-ppt(PPT)-ppt修订简介一、历史沿革二、国外状况三、修订背景四、修订内容五、适用范围六、现实意义提纲一、历史沿革公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范JTJ016-93公路软土地基路堤设计与施工技术规范公路软土地基路堤设计与施工技术规范JTJ017-96公路土工合成材料应用技术规范公路土工合成材料应用技术规范JTJ019-98)公路路基设计规范公路路基设计规范JTJ013-95公路路基设计规范公路路基设计规范 JTG D30-2004
2、公路路基设计规范公路路基设计规范 JTG D30-2015二、国外状况1、AASHTO 2002新建和改建铺面力学新建和改建铺面力学-经验法设计指南经验法设计指南2、日本、日本道路构造令道路构造令3、欧洲、法国的标准、规范等、欧洲、法国的标准、规范等三、修订背景我国公路事业快速发展;我国公路事业快速发展;JTG D30-2004JTG D30-2004规范使用规范使用1010多年,积累了成功经验和教训;多年,积累了成功经验和教训;近近1010多年来,出现了相关新技术、新结构、新材料和新工艺;多年来,出现了相关新技术、新结构、新材料和新工艺;今后一个时期我国公路路基设计的需要。今后一个时期我国公
3、路路基设计的需要。交通运输业发展2014年底,我国公路统计数字总里程 :466万公里沥青 :62万公里水泥 :165万公里高速路 : 10万公里公路密度:45公里/百平方公里汽车保有量:约1.4亿辆 机动车保有量:约2.7亿辆路基形式路堤路堤路堑(山峒)路堑(山峒)半填半挖半填半挖路堤路堤路堑路堑半填半挖半填半挖路基病害承载力不足稳定性差(边坡失稳、垮塌、滑移)耐久性欠缺(冻胀)变形(整体下沉、工后沉降、不均匀沉降、新老路基变形协调)水损害(溶蚀、崩解、冲刷、塌方、泥石流)路基设计内在需求技术要求(强度、稳定性、耐久性)经济要求(合理、节约)资源节约与环境保护要求(节约土地、保护环境)公路建设
4、发展需要“一带一路一带一路”全球战略规划全球战略规划沙漠地区公路海滨地区公路季节性冻土地区公路多年冻土地区公路黄土地区公路四、修订内容u 目录变化目录变化u 章节内容变化章节内容变化u 附录变化附录变化u 总结总结1 1、总则、总则2 2、术语、术语3 3、一般路基、一般路基4 4、路基排水、路基排水5 5、路基防护与支挡、路基防护与支挡6 6、路基拓宽改建、路基拓宽改建7 7、特殊路基、特殊路基 附录附录 A A、B B、C C、D D、E E目录变化目录变化/JTG D30-2004目录变化目录变化/JTG D30-20151 1、总则、总则2 2、术语、符号、术语、符号3 3、一般路基、
5、一般路基4 4、路基排水、路基排水5 5、路基防护与支挡、路基防护与支挡6 6、路基拓宽改建、路基拓宽改建7 7、特殊路基、特殊路基 附录附录 A A、B B、C C、D D、E E、F F、G G、H H、J J、K K章节内容变化/第1章2004版第1章为“总则”,12条。目的、适用范围、路基工程要求、路基设计原则、路基设计准备工作、路基设计流程、高路堤深路堑方案、路基设计洪水频率、不良路段路基最小填土高度、路基动态设计法、“四新”技术应用、与其他规范标准关系等。2015版第1章仍为“总则”,7条。目的、适用范围、路基设计准备工作、路基设计原理、路基设计原则、“四新”技术应用、与其他标准规
6、范关系等。2004版第2章为“术语术语”,23个。2015版第2章修改为“术语、符号术语、符号”,其中,术语24个,符号10个。章节内容变化/第2章2004版第3章为“一般路基一般路基”,11条,67小条。一般规定(4)、路床(3)、填方路基(9)、挖方路基(7)、路基填挖交界处理(6)、高边坡路堤与陡坡路堤(10)、挖方高边坡(8)、填石路堤(7)、粉煤灰路堤(6)、路基取土(3)、路基弃土(4)等。2015版第3章为“一般路基一般路基”,11条,92小条。一般规定(8)、路床(10)、填方路基(11)、挖方路基(6)、路基填挖交界处理(6)、高填方路基与陡坡路堤(17)、深挖方路基(8)、
7、填石路堤(7)、轻质材料路堤(8)、工业废渣路堤(7)、路基取土与弃土(4)等。章节内容变化/第3章2004版第4章为“路基排水路基排水”,3条,20小条。一般规定(4)、地表排水(10)、地下排水(6)等。2015版第4章为“路基排水路基排水”,3条,29小条。一般规定(6)、地表排水(13)、地下排水(10)等。章节内容变化/第4章2004版第5章为“路基防护与支挡路基防护与支挡”,7条,45小条。一般规定(6)、坡面防护(4)、沿河路基防护(11)、挡土墙(9)、边坡锚固(9)、土钉支护(3)、抗滑桩(3)等。2015版第5章为“路基防护与支挡路基防护与支挡”,7条,56小条。一般规定(
8、6)、坡面防护(6)、沿河路基防护(9)、挡土墙(12)、边坡锚固(12)、土钉支护(5)、抗滑桩(6)等。章节内容变化/第5章2004版第6章为“路基拓宽改建路基拓宽改建”,4条,25小条。一般规定(3)、原有路基状况调查评价(5)、二级及二级以下公路路基拓宽改建(11)、高速公路、一级公路原有路基的拓宽改建(6)等。2015版第6章为“路基拓宽改建路基拓宽改建 ”,4条,29小条。一般规定(5)、原有路基状况调查评价(7)、二级及二级以下公路路基拓宽改建(10)、高速公路、一级公路路基拓宽改建(7)等。章节内容变化/第6章2004版第7章为“特殊路基特殊路基”,17条,66小条。一般规定(
9、3)、滑坡地段路基(4)、崩塌与岩堆地段路基(3)、泥石流地区路基(2)、岩溶地区路基(4)、软土地区路基(9)、红粘土与高液限土地区路基(3)、膨胀土地区路基(3)、黄土地区路基(4)、盐渍土地区路基(5)、多年冻土地区路基(5)、风沙地区路基(4)、雪害地段路基(3)、涎流冰地段路基(2)、采空区路基(2)、滨海路基(5)、水库地区路基(5)等。 章节内容变化/第7章2015版第7章为“特殊路基特殊路基 ”,19条,139小条。一般规定(4)、滑坡地段路基(11)、崩塌地段路基(6)、岩堆地段路基(6)、泥石流地段路基(6)、岩溶地区路基(6)、软土地区路基(15)、红粘土与高液限土地区路
10、基(4)、膨胀土地区路基(8)、黄土地区路基(5)、盐渍土地区路基(11)、多年冻土地区路基(10)、风沙地区路基(5)、雪害地段路基(10)、涎流冰地段路基(6)、采空区路基(7)、滨海路基(5)、水库地区路基(7)、季节性冰冻地区路基(7)等。 续上页附录变化A 路基土动态回弹模量标准试验方法B 路基土动态回弹模量取值范围与代表值C 路基平衡湿度预估方法D 路基回弹模量湿度调整系数的取值范围E 岩质边坡的岩体分类F 路基监测内容与项目G 挡土墙设计计算H 多年冻土公路工程分类J 黄土分区图K 本规范用词说明JTG D30-2004JTG D30-2015A 岩质边坡的岩体分类B 监测内容与
11、项目C 多年冻土公路工程分类D 黄土分区图E 本规范用词说明保留原貌;增补;合并;修订。总结1)原规范)原规范3.2 节节“路床路床”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)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)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)将原规范3.9 节节“粉煤灰路堤粉煤灰路堤”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
12、稳定性、沉降验算要求。5)增加)增加3.10 节节“工业废渣路堤工业废渣路堤”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)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)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
13、)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)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。五、适用范围各等级公路工程各等级公路工程 新建 改扩建六、现实意义适应公路建设发展的需要;适应公路建设发展的需要;提高公路路基设计技术水平;提高公路路基设计技术水平;保证路基强度足够、稳定、耐久;保证路基强度
14、足够、稳定、耐久;做到路基设计安全可靠、技术先进、经济合理;做到路基设计安全可靠、技术先进、经济合理;保护环境、节约资源。保护环境、节约资源。条文解读提纲1 1、总则、总则2 2、术语、符号、术语、符号3 3、一般路基、一般路基4 4、路基排水、路基排水5 5、路基防护与支挡、路基防护与支挡6 6、路基拓宽改建、路基拓宽改建7 7、特殊路基、特殊路基1、总则1.0.1 目的1.0.2 适用范围1.0.3 路基设计准备工作1.0.4 路基设计原理1.0.5 路基设计原则1.0.6 “四新”技术应用1.0.7 与其他标准规范关系1.0.1 目的目的适应公路建设发展的需要;提高公路路基设计技术水平,
15、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。1.0.2 适用范围适用范围各级公路新建路基设计;各级公路改扩建的路基设计;等外公路路基设计可参考。1.0.3 路基设计准备工作路基设计准备工作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 路基设计原理路基设计原理路基工程具有足够的强度、稳定性和耐久性;能抵抗各种自然因素和汽车荷载的作用。1.0.5 路基设计原则路基设计原则根据公路的功能和等级;保证稳定性、满足强度和变形要求;因地制宜、就地取材、节约土地、保护环境;通过技术经济比选,确定路基高度,利用挖方材料,做好路基路面
16、综合设计。1.0.6 “四新四新”技术应用技术应用积极采用新技术、新结构、新材料和新工艺,提高路基工程质量。1.0.7 与其他标准规范关系与其他标准规范关系路基设计符合本规范规定;还应尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。3、一般路基3.1 一般规定3.2 路床3.3 填方路基3.4 挖方路基3.5 路基填挖交界处理3.6 高填方路基与陡坡路堤3.7 深挖方路基3.8 填石路堤3.9 轻质填料路堤3.10 工业废渣路堤3.11 路基取土与弃土3.1 一般规定一般规定3.1.1 路基设计之前收集公路沿线气候、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
17、岩土性质、厚度、空间分布特征及有关物理力学参数。3.1.2 路基设计时避免高路堤与深路堑;路基中心填方高度超过20m、中心挖方深度超过30m 时,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 水浸淹路段路基路基边缘标高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。3.1.4 路基设计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床,根据冲刷情况,设置必要的防护支挡工程;妥善处理好路基废方,应避免河床堵塞、河流改道或冲毁沿线构造物、农田、房屋等。3.1.
18、5 路基填料设计与土石方调配满足路基强度和回弹模量的要求;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,以节约土地。3.1.6 路基设计应控制路基工后沉降量;对于软弱地基、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,满足路面的要求。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。3.2 路
19、床路床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为1.20m;对于特重轴载的公路,应单独计算路基工作区深度,确定路路床深度范围。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 组成路基结构的路基土应均匀,其最小承载比应符合表3.2.4
20、 的规定。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。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;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。3.2.7 新建公路路基回弹模量设计值E0 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。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 根
21、据路基结构应力水平,采用重复加载三轴压缩试验获得。2 受试验条件限制时,由附录B表B.1、B.2 查取。3 初步设计阶段,由(3.2.8-1)、(3.2.8-2)估算。3.2.9 新建公路路基设计时的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 路床应处于干燥或中湿状态。3 路基回弹模量湿度调整系数可参照附录D 确定。3.2.10 路基结构的填料CBR、路床顶面回弹模量和竖向压应变、路基湿度状态等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、加筋等措施。
22、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 填方路基填方路基3.3.1 路堤高度1)满足公路等
23、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;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道路冻结深度。3.3.2 路堤高度宜按式(3.3.2)计算确定。H op 路堤合理高度 (m);h sw 设计洪水位(m);h 0 地面高程(m);h w 波浪侵袭高度(m);h bw 雍水高度(m);h 安全高度(m);h l 中湿状态路基临界高度(m);h p 路面厚度(m);h wd 路基工作区深度(m);h f 季冻区道路冻结深度(m)。3.3.3 路堤填料1 路堤宜选用级配较好的砾类土、砂类
24、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。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 路堤铺筑应分层铺筑,均匀压实,压实度应符合表3.
25、3.4 的规定。3.3.5 路堤边坡形式和坡率根据填料物理力学性质、边坡高度和工程地质条件确定。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。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11.75。4 低路堤宜采用流线形的缓边坡。3.3.6 地基表层处理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1:51:2.5 时,原地面应挖台阶,台阶宽度不应小于2m。当基岩面上的覆盖层较薄时,宜先清
26、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1:25 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
27、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7.6 节规定。3.3.7 二级及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。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 护肩路基护肩高度不宜超过2m;顶面宽度
28、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。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 砌石顶宽不小于0.8m,基底面向内倾斜,砌石高度不宜超过15m。砌石内、外坡率不宜陡于表3.3.9 规定。3.3.11 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 挖方路基挖方路基3.4.1 土质路堑1 土质路堑边坡形式及坡率应根据工程地质、水文地质条件、边坡高度、排水措施、施工方法等,并结合自然稳定山坡和人工边坡的调查及力学分析综合
29、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。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、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。2 对于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
30、采用光面、预裂爆破等技术。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 挖方边坡当挖方边坡较高时,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按第4.2 节确定。3.4.5 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 边坡防护根据边坡稳定情况和周围环境确定边坡坡面
31、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,稳定性差的边坡应设置支挡工程。条件许可时,宜采用有利于植物生长的防护措施。3.5 路基填挖交界处理路基填挖交界处理3.5.1 半填半挖路基的填方区应符合第3.3 节、3.6 节有关规定;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应符合第3.4 节、3.7 节有关规定。3.5.3 挖方区为土质时填方区宜采用渗水性好的材料填筑,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。
32、 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 填挖交界排水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,除在边沟下设置纵向渗沟外,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高填方路基与陡坡路堤3.6.1 高填方路基与陡坡路堤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、结构型式、排水设施、边坡防护等综合设计。施工过程中应根据实际情
33、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 的路堤或地面斜坡坡率陡于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。3.6.5 高填方路基与陡坡路堤边坡形式和坡率应根
34、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 排水与防护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:路基处于暴雨或连续降雨状态下的工况。3) 非正常工况: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与场地情况,选择有代表性土样,依据分析工况的需要进行室内试验,并结合现
35、场情况确定。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。3.6.9 路基抗震稳定性计算分析 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
36、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(JTJ044)进行场地稳定性评价,并进行地基处理;对于重要的工程,可提高一个等级确定抗震稳定性计算分析的路基范围。3.6.10 路基抗震稳定性计算分析时可考虑垂直路线走向的水平地震荷载。地震荷载应与土重力、水的浮力相组合。3.6.11 稳定性分析路堤堤身稳定性、路堤和地基的整体稳定性宜采用简化Bishop 法及基于简化Bishop 法的拟静力法;稳定系数Fs 按式(3.6.11-1)计算,计算图示见图3.6.11。正常工况、非正常工况下,不计地震力作用
37、。当地基为软弱或软土地基时,稳定系数计算方法及稳定性应满足7.6 节要求。3.6.12 路堤沿斜坡地基或软弱层带滑动的稳定性分析可采用不平衡推力法及基于不平衡推力法的拟静力法;稳定系数Fs 按式(3.6.12-1)和式(3.6.12-2)计算,计算图示见图3.6.12。正常工况、非正常工况下,不计地震力作用。3.6.13 各等级公路高填方路基与陡坡路堤稳定系数不得小于表3.6.13 所列稳定安全系数值。对重要工程的抗震稳定安全系数,可提高一个等级考虑。3.6.14 路堤基底处理应符合第3.3.6 条规定,当地基分布有软弱土层时,应按第7.7 节规定,做好地基加固设计;当路基稳定系数小于表3.6
38、.13 稳定安全系数时,应采取改善基底条件、设置支挡结构物、加筋等措施,保证路基稳定。3.6.15 沉降控制应加强高填方路基与陡坡路堤的沉降控制。必要时,可采取冲击碾压或强夯增强补压、铺设土工合成材料等综合措施,以消减路基差异沉降;宜预留一个雨季的沉降期,减少工后沉降。3.6.16 稳定性监测应加强高填方路基与陡坡路堤稳定性监测设计。设计应明确观测的路基段落、观测项目、观测点的数量及位置等,确定稳定性观测控制标准,说明施工中应注意的事项。3.6.17 变形动态监控高填方路基与陡坡路堤施工应注意观测路基填筑过程中的变形动态,对路基施工实行动态监控,观测的项目可参照附表F2 选定。3.7 深挖方路
39、基深挖方路基3.7.1 土质挖方边坡高度超过20m、岩石挖方边坡高度超过30m 和不良地质地段挖方边坡应按独立工点进行勘察设计。3.7.2 深挖方边坡工程勘探宜采用钻探、坑(井、槽)探与物探等相结合的综合方法,必要时可辅以硐探;边坡工程地质勘察应满足公路工程地质勘察规范(JTGC20)的要求,并应查明下列内容:1 1 地形地貌特征;2 2 岩土体类型、成因、性状、风化程度、完整程度、分层厚度;3 3 岩土体天然和饱水状态下物理力学性质(如重度 、强度参数c 、 等);4 4 主要结构面(特别是软弱结构面)特征、组合关系、力学属性、与临空面关系;5 5 气象、水文和水文地质条件;6 6 不良地质
40、现象及范围、性质和分布规律;7 7 坡顶邻近建筑物的荷载、结构、基础形式、埋深及稳定状态。8 地表径流形态及其对边坡的影响。3.7.3 边坡岩土体力学参数1 岩体和结构面抗剪强度指标宜根据现场原位试验确定。试验应符合现行国家标准工程岩体试验方法标准(GB/T50266)的规定。当无条件进行试验时,可采用工程岩体分级标准(GB50218)及表3.7.3-1 和反算分析等方法综合确定。2 岩体结构面的结合程度可按表3.7.3-2 确定。3 边坡岩体性能指标标准值可按地区经验确定。重要边坡应通过试验确定。4 岩体内摩擦角可由岩块内摩擦角标准值按岩体裂隙发育程度乘以表3.7.3-3 所列的折减系数确定
41、。5 土体力学参数宜采用原位剪切试验、原状土样室内剪切试验及反算分析等方法综合确定。6 土质边坡按水土合算原则计算时,地下水位以下的土宜采用三轴试验土的自重固结不排水抗剪强度指标;按水土分算原则计算时,地下水位以下的土宜采用土的有效抗剪强度指标。3.7.4 边坡稳定性评价1 边坡稳定性评价应遵循“以定性分析为基础、定量计算为手段”的原则。在进行边坡稳定性计算之前,应根据边坡工程地质条件或已经出现的变形破坏迹象,定性判断边坡可能的破坏形式和边坡稳定性状态。2 边坡稳定性计算方法,应根据边坡类型和可能的破坏形式,按下列原则确定:1) 规模较大的碎裂结构岩质边坡和土质边坡宜采用简化Bishop 计算
42、;2) 对可能产生直线形破坏的边坡宜采用平面滑动面解析法进行计算;3) 对可能产生折线形破坏的边坡宜采用不平衡推力法计算;4) 对结构复杂的岩质边坡,可配合采用赤平投影法和实体比例投影法分析及锲形滑动面法进行计算;5) 当边坡破坏机制复杂时,宜结合数值分析法进行分析。3 边坡稳定性计算应分成以下三种工况:1) 正常工况:边坡处于天然状态下的工况;2) 非正常工况:边坡处于暴雨或连续降雨状态下的工况;3) 非正常工况:边坡处于地震等荷载作用状态下的工况。处于季冻区的边坡,在上述三种工况基础外,应考虑冻融的影响。4 边坡稳定性验算时,其稳定系数应满足表3.7.4 规定的安全系数要求,否则应对边坡进
43、行支护。3.7.5 深挖方路基边坡宜采用折线式或台阶式边坡。台阶式边坡中部应设置边坡平台,边坡平台的宽度不宜小于2m。坚硬岩石地段边坡可不设平台,其边坡坡率可调查附近已建工程的人工边坡及自然山坡情况,根据边坡稳定性分析综合确定。3.7.6 边坡防护设计应根据边坡地质和环境条件、边坡高度及公路等级,采取工程防护与植物防护的综合措施,稳定性差的边坡应设置综合支挡工程,并采用分层开挖、分层稳定和坡脚预加固技术。对地震烈度在7 度及以上的强震区,边坡防护结构宜做抗震设计。3.7.7 排水系统应设置完善的边坡地表和地下排水系统,及时引排地面水和地下水;排水系统设计要求应符合第3.4 节的规定,各种排水设
44、施构造尺寸按第4.2、4.3 节确定。在冻融区,当坡体地下水丰富时,应对地下水排水口设保温措施,防止因冻结导致坡体内地下水难以排出。3.7.8 高速公路、一级公路深挖方高边坡及不良地质、特殊岩土地段的挖方边坡设计应采用施工监测、信息化动态设计方法。1 设计应给出对施工方案的特殊要求和监测要求,应跟进掌握施工现场的地质情况、施工情况和变形、应力监测的反馈信息,及时对原设计进行校核、修改和补充。2 监测的内容:边坡工程监测项目应考虑公路等级、支挡结构特点和变形控制要求、地质条件,根据附表F1、附表F3 选定。获取边坡不稳定的范围、移动方向和速度以及地下水、爆破振动等定量数据,量测锚固系统、挡土墙等
45、加固工程的受力、变形等,验证其是否达到预期的作用,如未达到则应采取补救措施。3 监测周期应根据公路等级、支挡结构特点、地质条件确定,对于高速公路重点高边坡,监测周期应为公路建成营运后不少于一年。3.8 填石路堤填石路堤3.8.1 填石路堤设计1 石质填料来源较为丰富的地区,可利用开山石料、路堑或隧道弃方作为路堤填筑材料。硬质岩石、中硬岩石和软质岩石石料均可用作填石路堤材料;膨胀性岩石、易溶性岩石、崩解性岩石和盐化岩石等不能用于路堤填筑。2 各级公路路基的浸水部位,应选用遇水不易膨胀和崩解、稳定性好的石料。3 填石路堤应做好断面设计、结构设计和排水设计,采取有效措施,保证填石路堤有足够的强度和稳
46、定性,以提供铺筑路面的坚实基础。4 填石路堤应按大功率推土机与重型压实机具施工进行设计。施工前,应通过试验路段,确定填石路堤合适的填筑层厚、压实工艺以及质量控制标准。5 采用强夯或冲击压路机进行施工的填石路堤,其压实层厚与质量控制标准可通过现场试验或参照相应的技术规范确定。3.8.2 填石料可根据石料饱和抗压强度指标按表3.8.2 进行分类。3.8.3 不同强度的石料应分别采用不同的填筑层厚和压实控制标准;填石路堤的压实质量标准宜用孔隙率作为控制指标,并符合表3.8.3-13.8.3-3 要求。3.8.4 填石路堤的压实质量可采用孔隙率与施工参数(压实功率、碾压速度、压实遍数、铺筑层厚等)、或
47、孔隙率与压实沉降差联合控制,孔隙率应采用水袋法检测。3.8.5 填石路堤上部采用其它材料填筑时填石料最后一层铺筑层厚不得大于400,最大粒径不得大于150 ,其中小于5mm 的细料含量不应小于30,且铺筑层表面应无明显孔隙、空洞。必要时,可设置土工布作为隔离层。3.8.6 填石路堤可采用与土质路堤相同的断面型式,边坡坡率不宜陡于表3.8.6 规定,边部可采用码砌,码砌厚度宜为12m,码砌石块最小尺寸不应小于300mm。边坡较高时,可在边坡中部设置宽度1m3m 的平台。3.8.7 填石路堤采用风化岩石和软质岩石时应采取边部封闭、设置垫层等措施,防止填石路堤产生湿化变形。软弱地基上填石路堤,应与软
48、土地基处理设计综合考虑。3.9 轻质填料路堤轻质填料路堤3.9.1 轻质材料可用于需减少路堤重度或土压力的路堤填料,其应用范围包括软土地基上路堤、桥涵与挡土墙构造物台(墙)背路堤、拓宽路堤、修复沉陷或失稳路堤等;土工泡沫塑料路堤不宜用于洪水淹没地段。3.9.2 轻质材料路堤设计应根据使用目的、荷载等级、地形地质条件、环境条件及路基几何参数特点,通过技术经济综合论证,合理选择轻质材料类型、路基结构与断面形式,确定材料设计参数。3.9.3 用作路堤填料的轻质材料1 土工泡沫塑料材料密度不宜小于20kg/m3,10%应变的抗压强度不宜小于110kPa,抗弯强度不宜小于150kPa,压缩模量不宜小于3
49、.5MPa,7d 体积吸水率不宜大于1.5%。桥头搭板下方等特殊部位土工泡沫塑料块体抗压强度不小于250 kPa。在有防火要求的建筑物附近,应采用阻燃型的土工泡沫塑料块体。2 泡沫轻质土的性能指标应符合表3.9.3-1 和表3.9.3-2 的规定,设计时宜根据工程需要进一步明确施工湿容重的上限;因工程需要或环境条件制约,需明确泡沫轻质土的抗冻性指标时,可通过试验确定。3 用于高速公路、一级公路路堤的粉煤灰烧失量宜小于20%,烧失量超过标准的粉煤灰应作对比试验,分析论证后采用。4 软土地区轻质材料路堤设计应进行地基沉降计算,地基沉降计算方法可采用分层总和法,新建公路的工后沉降量应符合第7.7 节
50、有关规定,改扩建公路应符合第6.4 节规定。3.9.4 土工泡沫塑料轻质材料路堤结构设计1 必须采取有效的防护措施,遮断日光紫外线对土工泡沫塑料的直接照射,防止有害物质和明火侵入土工泡沫塑料块体,防止啮齿动物对土工泡沫塑料块体的损害,克服浮力对其的不利影响。2 可采用设置支挡结构的直立式断面或者包边护坡的斜坡式断面型式。直立支挡结构设计应符合第5.4 节的有关规定;包边防护的斜坡式断面,包边厚度不得小于1.0m。3 土工泡沫塑料铺设厚度应根据工后沉降计算的确定。4 应充分考虑汽车荷载和上覆路基路面荷载等作用影响,在土工泡沫塑料块体与路面之间、多层土工泡沫塑料块体之间每隔23m 或46 层,应设
51、置浇筑钢筋混凝土板和防渗土工布,钢筋混凝土板厚度宜为0.100.15m。5 土工泡沫塑料块体底部应设置砂砾垫层,厚度宜为0.20.3m。必要时可在砂砾垫层上下界面铺设透水土工布。6 土工泡沫塑料路堤与一般填土路堤之间应设置过渡段,过渡段用台阶式。3.9.5 泡沫轻质土路堤结构设计1 必须采取有效的防护措施,严禁气泡轻质土直接暴露。2 泡沫轻质土填筑厚度应根据工后沉降计算的确定。3 泡沫轻质土路堤直立填筑高度不宜大于15m,最小填筑厚度不宜小于1.0m。当填筑体高度大于3.0m 时,与相邻填土路基之间应设置台阶式过渡段,台阶宽度不宜小于2.0m;当地面横坡较大或者用于路堤加宽时,填筑体底面宽度不
52、宜小于2m。4 泡沫轻质土路堤顶面高程宜按区段设计(图3.9.5-1),单个区段顶面高程相等;为适应路面纵、横坡,纵、横向相邻区段顶面高差不宜超过20cm;区段设计宜满足路面结构层最小厚度不小于0.6m。5 泡沫轻质土路堤顶面宜设置一层1.5mm2.5cm2.5cm 镀锌铁丝网和一层普通高密度聚乙烯土工膜(GH-1 型),金属网设在土工膜下;土工膜厚度不宜小于0.5mm,性能应符合土工合成材料 聚乙烯土工膜(GBT 17643-2011)的要求;当泡沫轻质土路堤高度大于1m 时,宜在距泡沫轻质土路堤顶面0.5m 位置加设一层1.5mm2.5cm2.5cm 镀锌铁丝网(图3.9.5-1)。6 软
53、土地区的泡沫轻质土路堤,纵向上宜按1020m 间距设置变形缝,缝宽12cm,宜采用泡沫塑料板填塞。7 泡沫轻质土路堤与常规路堤纵、横向过渡应符合(图3.9.6-2):当常规填土路堤为粘性土路堤时,应设置多级开蹬台阶与泡沫轻质土路堤衔接,且单级台阶高度宜为0.5m1.0m,坡比1:11:2;否则,常规填土路堤应设置1:11:2 的斜面与泡沫轻质土路堤衔接。过渡段常规路堤侧应超填至少0.5m 后再进行修坡、修台阶处理。对于扩建路堤,旧路堤至少应削坡0.5m 后做1:11:2 斜面或多级开蹬台阶处理。顶面镀锌铁丝网和聚乙烯土工膜应延伸至常规路堤侧至少2m。8 在地下水位以下,泡沫轻质土路堤仅用于控制
54、沉降时,无需采取隔断地下水的防水设计,如用于地下结构或地下管线减载,宜设计隔断、疏通地下水的防、排水措施。3.9.6 粉煤灰路堤结构设计1 可采用纯灰或灰土间隔方式填筑,边坡和路肩应设置土质护坡;上路床范围应采用土质填筑,也可与路面结构层相结合,采用石灰土、二灰土等路面底基层材料作封顶层。2 土质护坡时,应根据施工季节和降雨量,设置必要的排水渗沟,并应采取相应措施防止渗沟淤塞。3 粉煤灰路堤底部应离开地下水位或地表长期积水位500mm 以上,否则应设置隔离层。隔离层厚度不宜小于300mm,隔离层横坡不宜小于3%。4 粉煤灰路堤压实度标准应在表3.2.5、表3.3.4 基础上通过试验确定。5 高
55、度大于5.0m 的粉煤灰路堤,应验算路堤自身的稳定性,其抗滑安全系数应表3.6.13 规定。3.9.7 材料抗压强度、路堤抗浮稳定性和地基沉降计算1 土工泡沫塑料块体的抗压强度验算路面及钢筋混凝土板保护层产生的自重和活载作用于土工泡沫塑料层面的应力(见图3.9.71)可按式(3.9.71)计算,并应满足式(3.9.72)要求。2 土工泡沫塑料路堤抗浮验算1)当土工泡沫塑料铺设于地下水位以下,或受到洪水淹没时,应按式(3.9.73)进行抗浮验算。抗浮安全系数为1.11.5,最高地下水位或洪水位达到土工泡沫塑料块体的发生概率较低时,取小值。2)当抗浮稳定系数小于抗浮安全系数时,须调整土工泡沫塑料铺
56、设厚度、增加填土荷重或采取降低地下水位的措施。3 土工泡沫塑料路堤稳定性验算1)应对土工泡沫塑料块体之间的滑动稳定性、土工泡沫塑料路堤底板位置的滑动稳定性以及土工泡沫塑料路堤的整体稳定性进行验算。土工泡沫塑料路堤整体稳定性验算应符合第3.6 节和第7.6 节有关规定。2)土工泡沫塑料块体之间的滑动稳定性和土工泡沫塑料路堤底板位置的滑动稳定性可按式(3.9.74)计算,计算滑动稳定系数不应小于1.5。4 软土地区土工泡沫塑料路堤设计应进行地基沉降计算,地基沉降计算方法可采用分层总和法,新建公路的工后沉降量应符合第7.7 节有关规定,改扩建公路应符合第6.4节规定。3.9.8 泡沫轻质土路堤应进行
57、材料抗压强度、路堤稳定性、地基沉降等设计验算。1 在不同的环境条件和工程条件下,泡沫轻质土设计验算相关性能指标取值宜符合表3.9.8-1 的要求。2 泡沫轻质土路堤抗压强度验算包括:满足路基填料最小强度(CBR)要求的强度验算、填筑体顶部支撑路面和抵抗交通荷载应力的强度验算、填筑体支撑自身稳定的强度验算以及填筑体支撑施工荷载的强度验算。验算时,应取上述四者中的最大值作为泡沫轻质土的设计强度。3 软土地基泡沫轻质土路堤设计应进行7.6 节沉降和稳定性计算,高填方路堤及斜坡路堤按第3.6 节进行稳定性计算等,外部稳定性按第5.4 节规定进行验算。在地基沉降验算时,总沉降修正系数宜取1.01.1,当
58、表层地基土承载力在两倍的路堤荷载时,取小值。新建公路的工后沉降量应符合第7.7 节有关规定,改扩建公路应符合第6.4 节规定。4 泡沫轻质土路堤抗浮稳定性验算应符合下列要求:1)当泡沫轻质土用于地下水位以下,或受到洪水淹没时,应按式(3.9.73)进行抗浮验算。2)抗浮安全系数宜取1.051.15,最高地下水位或洪水位达到泡沫轻质土填筑体的发生概率较低时,取小值。3)当抗浮稳定系数小于抗浮安全系数时,须调整泡沫轻质土填筑厚度、增加填土荷重或采取降低地下水位的措施。5 用于地下结构或管线顶部减载换填时,泡沫轻质土自重和其他荷载的总和应不大于地下结构或管线所能承受最大荷载的0.9 倍。3.10 工
59、业废渣路堤工业废渣路堤3.10.1 工业废渣(高炉矿渣、钢渣、煤矸石)等要求1 必须符合国家现行环境保护的有关规定,避免对环境造成污染。严禁采用含有有害物质的工业废渣用于路堤填料。2 高炉矿渣、钢渣必须分解稳定,粒径符合规定要求,具有足够的强度。浸水膨胀率不应大于2.0%,压蒸粉化率不应大于5.0%,钢渣中金属铁含量不应大于2.0%,游离氧化钙含量应小于3.0%。前期渣不得单独使用,应采用堆存一年以上的陈渣。3 未经充分氧化与陈化的煤矸石、塑性指数大于10 或烧失量大于20%的煤矸石不宜直接用于填筑高速公路和一级公路路堤。性能较差的煤矸石应通过改良,并经试验论证后方可采用。4 煤矸石中主要成份
60、sio2、Al2O3 和Fe2O3 的总含量之和不应低于70%,烧失量不应大于20%,煤矸石中不宜含有杂质。5 严禁采用含有有害物质的工业废渣用于路堤填料。6 使用其他工业废渣填筑路堤时,应通过试验论证并经上级主管部门批准,方可使用。3.10.2 工业废渣不应用于浸水地段、以及洪水浸淹部位。3.10.3 工业废渣路堤设计应根据路基所处的环境条件、工业废渣性质及填筑部位等,做好工业废渣路堤横断面形式、路堤结构、防排水系统和防护工程的综合设计,采取必要的技术措施,保证工业废渣路堤具有足够的强度和稳定性,防止工业废渣对地表水、地下水、土壤以及生态环境造成污染。3.10.4 工业废渣路堤设计时应开展下
61、列试验评价工作。1 进行化学成份和矿物成份分析试验,确定其化学成份、矿物成份、浸出液内有害物质含量、pH 值、烧失量等,评价其对水体、土壤及生态环境的影响程度。2 进行钢渣压蒸粉化率和浸水膨胀率测定试验,评价钢渣安定性,其试验方法应符合钢渣稳定性试验方法(GB/T 24175)有关规定。3 进行击实试验,确定最大干密度和最佳含水量。4 应通过试验,确定内摩擦角 、粘结强度c 、压缩系数、膨胀系数、回弹模量和CBR 值。3.10.5 工业废渣路堤的结构设计应符合下列要求;1 工业废渣路堤的边坡和路肩应采取土质护坡保护措施,在土质护坡中设置排水渗沟,并采取相应措施防止渗沟淤塞。2 工业废渣路堤上路
62、床范围应采用土质填筑,也可与路面结构层相结合,采用石灰土、二灰土等路面底基层材料作封顶层。3 工业废渣路堤底部应高于地下水位或地表长期积水位500mm 以上,并设置隔离层,隔离层厚度不宜小于500mm,隔离层填料可选用塑性指数不小于6、且满足强度要求的粘性土。4 当工业废渣路堤高度超过4m 时,可在路堤中部设置土质夹层。3.10.6 工业废渣路堤高度超过5.0m 时应进行路基稳定性检算,路基稳定性计算方法及其抗滑稳定系数应符合第3.6 节有关规定。3.10.7 工业废渣路堤压实度应在表3.3.4 基础上通过试验确定。3.11 路基取土与弃土路基取土与弃土3.11.1 路基取土场、弃土场应根据各
63、路段所需取土或弃方数量,结合路基排水、地形、土质、施工方法、节约土地、环境保护等要求,作出统一规划设计。3.11.2 取土场设置应符合下列规定:1 取土场至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定。2 桥头引道两侧不宜设置取土场。3 兼作排水的取土场,应确保水流通畅排泄,其深度不宜超过该地区地下水水位,并应与桥涵进口高程相衔接;其纵坡不应小于0.2%,平坦地段亦不应小于0.1%。3.11.3 弃土场设置应符合下列规定:1 合理设置弃土场,不得影响路基稳定及斜坡稳定。2 桥头、桥下不宜弃土。3 沿河弃土时,应防止加剧下游路基与河岸的冲刷,避免弃土阻塞、污染河道,并视需要设置防护支挡工程。3.11.4
64、弃土场应堆放规则,进行适当碾压。取土场和弃土场应采取必要的排水、防护支挡和绿化等工程措施,保证边坡稳定,避免水土流失。4、路基排水4. 1 一般规定4. 2 地表排水4. 3 地下排水4.1 一般规定一般规定4.1.1 公路路基防排水设计应根据公路沿线气象、水文、地形、地质、以及桥涵和隧道设置情况,遵循总体规划、合理布局、防排疏结合、少占农田、保护环境的原则,设置完善、通畅的防排水系统;做好路基防排水与地基处理、路基防护等综合设计,并与路面、桥梁、涵洞、隧道等防排水系统相协调。4.1.2 路界地表水不得流入桥面、隧道及其排水系统;当排水困难且隧道长度小于300m,洞外地表水量较小、含泥量少时,
65、经论证比较确定。4.1.3 低填、浅挖路基以及排水困难地段应采取防、排、截相结合的综合措施,及时拦截有可能进入路界的地表水,排除路基内自由水,隔离地下水,保证路基处于干燥或中湿状态。4.1.4 沿河路基防排水设计应根据河流水文特性、设计洪水位、流量、以及河道地形地质条件,合理布设排水设施,做好排水设施出口处理,并与河道导流设施和调治构造物相协调,防止水流冲刷路基边坡及河岸。4.1.5 路基排水设施设计应与农田排灌系统相协调。4.1.6 施工场地的临时性排水设施应与永久性排水设施相结合。各类排水设施的设计应满足使用功能要求,结构安全可靠,便于施工、检查和养护维修。4.2 地表排水地表排水4.2.
66、1 路基地表排水设施设计的降雨重现期高速公路、一级公路应采用15 年;其它等级公路应采用10 年。各类地表排水设施的断面尺寸应满足设计排水流量的要求,沟顶应高出沟内设计水面0.2m 以上。4.2.2 路基地表排水设施包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、蒸发池、油水分离池、排水泵站等;应结合地形和天然水系进行布设,并做好进出口的位置选择和处理,防止出现堵塞、溢流、渗漏、淤积、冲刷和冻结等现象,避免造成对路基、路面和毗邻地带的危害。4.2.3 位于水质敏感区域的路基排水设计应采取必要措施,保护水环境,路基地表水未经达标处理,不得直接排放到路域两侧水系和农田。4.2.4 边沟设计要求1 边沟断面
67、形式及尺寸应根据降雨强度、汇水面积、地形地质条件、以及对路侧安全与环境景观的影响程度等确定。条件许可时,宜采用三角形或浅碟形边沟。2 边沟沟底纵坡宜与路线纵坡一致,并不宜小于0.3%。困难情况下,可减小至0.1%。3 当边沟冲刷强度超过表4.2.4 所列的明沟最大允许流速时,应采取必要的防护加固措施。4 高速公路、一级公路挖方路段矩形边沟宜增设带泄水孔的钢筋混凝土盖板或增设路侧护栏,钢筋混凝土盖板的强度和厚度应满足承载汽车荷载能力的要求。5 季节性冰冻地区,浅碟形边沟下的暗埋管(沟)应设置在大地最大冻深线之下,暗埋管(沟)出水口应采取保温防冻措施。4.2.5 截水沟设计要求1 截水沟应根据地形
68、条件及汇水面积等进行设置。挖方路基的堑顶截水沟应设置在坡口5m 以外,并宜结合地形进行布设。填方路基上侧的路堤截水沟距填方坡脚的距离,应不小于2m。在多雨地区,视实际情况可设一道或多道截水沟。2 截水沟断面形式应结合设置位置、排水量、地形及边坡情况确定,一般情况下,沟底纵坡不宜小于0.3%。3 截水沟的水流应排至路界之外,不宜引入路堑边沟。4 截水沟应进行防渗加固。4.2.6 排水沟设计要求1 将边沟、截水沟、取(弃)土场和路基附近低洼处汇集的水引向路基以外时,应设置排水沟。2 排水沟断面形式应结合地形、地质条件确定,沟底纵坡不宜小于0.3%,与其它排水设施的连接应顺畅。易受水流冲刷的排水沟应
69、视实际情况采取防护、加固措施。4.2.7 跌水与急流槽设计要求1 水流通过坡度大于10%,水头高差大于1.0m 的陡坡地段或特殊陡坎地段时,宜设置跌水或急流槽。跌水和急流槽应采取加固措施。2 急流槽底的纵坡应与地形相结合,进水口应予防护加固,出水口应采取消能措施,防止冲刷。3 为防止基底滑动,急流槽底可设置防滑平台,或设置凸榫嵌入基底中。4.2.8 蒸发池设计要求1 气候干旱区且路域范围排水困难地段,可利用沿线的取土坑或专门设置蒸发池汇集地表水。2 蒸发池边缘距路基边沟外缘的距离应以保证路基的稳定和安全为原则,并不应小于5m,湿陷性黄土地区不得小于湿陷半径。池中设计水位应低于排水沟的沟底。3
70、蒸发池的容量应以一个月内路基汇流入池中的雨水能及时完成渗透与蒸发作为设计依据。每个蒸发池的容水量应根据蒸发池的纵向间距经水力、水文计算后确定。4 蒸发池应根据具体情况采取适当的防护加固措施,蒸发池的设置不应使附近地面盐渍化或沼泽化。4.2.9 油水分离池设计要求1 路基排水沟出口位于水质特别敏感区,且所排污水水质不满足污水综合排放标准(GB8978)中所规定时,可设置油水分离池。2 油水分离宜采用沉淀法处理。污水进入油水分离池前,应先通过格栅和沉砂池。3 油水分离池的大小应根据所在路段排水沟汇入水量确定,并保证流入分离池的油水能有足够的时间分离或过滤净化。4.2.10 下挖式通道排水设计要求1
71、 下挖式通道应设置独立、完善的排水系统,排除汇水区域的地表径流水和影响道路功能的地下水。排水设施的布设应与周围其他排水设施相协调。2 地表排水径流量计算,设计重现期不宜小于3 年,重要区域标准可适当提高;地面集水时间宜为5l0 min。3 地下排水量计算,应根据通道下挖深度及所处的水文地质条件,通过渗流分析计算确定。4 应根据气候条件、天然水系、地形、汇水区域的地表径流量和地下水渗流量,合理确定下挖式通道的排水方式。有条件时,宜采用自流排水方式。1)自流排水方式可用于通道底面高于河渠底面常水位。2)先蓄后排方式可用于通道附近有河渠、修建的出水管较短,汇水面积较小、总水量不超过1000m3。3)
72、泵站排水方式,可用于降雨量大、地下水位较高、且通道底面低于河渠底面而无法自排的通道。4)渗井排水方式,可用于年降雨量小于600mm、地下水位低、含水层渗透性好且埋深不超过10m 的通道排水。通道内水流进入渗井前,应设置油水分离池,以保护地下水质。5)蒸发池排水方式,可用于年降雨量小于400mm、蒸发强度大、地下水位低的通道排水。4.2.11 排水泵站设计要求1 路基汇水无法自流排出时,可设排水泵站。排水泵站包括集水池和泵房。2 集水池的容积,应根据汇水量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。3 水泵抽出的水,应排至路界之外。4 排水泵站其他设计应符合泵站设计规范(GBT50265)的相关规定。4
73、.2.12 互通式立交区路基排水设计要求1 互通式立交区路基排水设计应设置独立、完善、通畅的排水系统,其出水口应可靠、畅通。2 匝道路基排水设计重现期应根据被交公路等级确定。3 互通式立交区路基排水形式应根据互通式立交型式、汇水面积、地形地质条件和环境景观等确定,并做好匝道路基排水设施与主线路基排水设施的衔接配合。4.2.13 中央分隔带防排水设计要求1 中央分隔带表面采用铺面封闭时,分隔带铺面应采用两侧外倾的横坡,坡度宜与路面横坡度相同,铺面之下应设置防水层。2 中央分隔带表面未采用铺面封闭时,中央分隔带内部应设置由防水层、纵向排水渗沟、集水槽和横向排水管等组成的综合防排水系统,渗沟宜设置在
74、通讯管构件之下。3 凹型中央分隔带的表面宜设置成浅碟型,坡度宜为1:41:6,并应在中央分隔带设置由纵向边沟、集水井、横向排水管、边坡急流槽、消力池等组成的综合排水系统,其断面尺寸、设置间距应通过水力计算确定。4 中央分隔带回填土与路面结构层之间应设置防水层。4.3 地下排水地下排水4.3.1 地下排水设计前应进行野外工程地质和水文地质调查、勘探和测试;查明水文地质条件;获取有关水文地质参数。4.3.2 危及路基稳定或影响路基强度的地下水根据地下水类型、含水层埋藏深度、地层的渗透性等条件及对环境的影响,采取拦截、旁引、疏干、降低或隔离等措施,地下排水设施应与地表排水设施相协调。1 当地下水埋藏
75、浅或无固定含水层时,可采用排水垫层、防渗隔离层、明沟、暗沟、渗沟等。2 当地下水埋藏较深或存在固定含水层时,可采用渗井、仰斜式排水孔、排水隧洞等。4.3.3 排水垫层和防渗隔离层设计要求1 当粘质土地段地下水位小于0.5m 或粉质土地段地下水位小于1.0m、毛细水可能进入路基工作区时,低路堤底部应设置排水垫层和防渗隔离层,以阻断毛细水上升对路基工作区的影响。2 排水垫层厚度不应小于0.30m,垫层材料宜选用天然砂砾或中粗砂。采用复合防排水板作为防渗隔离层时,可不设排水垫层。3 防渗隔离层可选用土工膜、复合土工膜、复合防排水板等土工合成材料,防渗材料的厚度、材质及类型应根据气候、地质条件确定,土
76、工合成材料应符合公路土工合成材料应用技术规范(JTGD31/T)规定。4.3.4 暗沟(管)设计要求1 暗沟(管)可用于排除泉水或集中的地下水流。2 暗沟(管)沟底的纵坡不宜小于1%,条件困难时亦不得小于0.5%,出水口处应加大纵坡,并应高出地表排水沟常水位0.2m 以上。4.3.5 渗沟设计要求1 有地下水出露的挖方路基、斜坡路堤、路基填挖交界结合部、以及地下水位埋深小于0.5m 的低路堤等路段,应设置排水渗沟。2 渗沟类型应根据地下水赋存条件、渗流量、使用部位及排水距离等确定,渗沟横断面尺寸应根据地下水渗流量计算确定。1)填石渗沟、无砂混凝土渗沟适用于地下水流量不大、排水距离较短的地段。2
77、)管式渗沟适用于地下水流量较大、地下水位埋藏浅、地下排水距离较长的地段。3)洞式渗沟适用于地下水流量大、埋藏深的路段。3 渗沟的埋置深度考虑地下水位的高程、地下水位需下降的深度以及含水层介质的渗透系数等因素确定。渗沟的排水孔(管),应设在冻结深度以下不小于0.25m 处。截水渗沟的基底宜埋入隔水层内不小于0.5m。边坡渗沟、支撑渗沟的基底,宜设置在含水层以下较坚实的土层上。4 填石式渗沟、无砂混凝土渗沟的最小纵坡不宜小于1%,无砂混凝土渗沟、管式及洞式渗沟最小纵坡不宜小于0.5%。渗沟出口段宜加大纵坡,出口处宜设置栅板或端墙,出水口应高出地表排水沟槽常水位0.2m 以上。5 边坡渗沟、支撑渗沟
78、应垂直嵌入边坡坡体,其平面宜采用条带形布置;对于范围较大的潮湿坡体,可采用增设支沟的分岔形布置或拱形布置。6 渗沟材料应采用筛选洗净的砂砾、粗砂、碎石、片石、或无砂混凝土,其中小于0.15mm 颗粒含量不得大于5.渗沟沟壁应设置透水土工织物或中粗砂反滤层,渗水管可选用带孔的HPPE、PVC、PE 管、软式透水管、无砂混凝土管等。4.3.6 渗井设计要求1 渗井适用于降雨量较大、地下水位低、含水层渗透性好且埋深不超过10m 的下挖式通道排水。通道内水流进入渗井前,应设置油水分离池,以保护地下水质。2 下挖式通道渗井排水系统由集水井、横向排水管(沟)、油水分离池、渗井(池)等组成。3 渗井由上部集
79、水井与下部渗透井两部分组成,渗井大小应根据下挖式通道的排水量通过水力计算确定。渗井结构材料宜采用钢筋混凝土管或波纹管,井的四周设置反滤层,渗井下部选用筛选洗净的砂砾、片碎石等充填,其中小于0.15mm 颗粒含量不得大于5。4.3.7 仰斜式排水孔设计要求1 仰斜式排水孔适用于引排边坡内的地下水。2 仰斜式排水孔的仰角不宜小于6,长度应伸至地下水富集部位或潜在滑动面,并宜根据边坡渗水情况成群分布。3 仰斜式排水孔排出的水宜引入路堑边沟排除。4.3.8 排水隧洞设计要求1 排水隧洞可用于截断和引排深层地下水,埋设深度应根据主要含水层的埋藏深度确定,并应埋入在稳定地层内,顶部应在滑动面(带)以下不小
80、于0.5m。2 对于滑动面以上的其他含水层,渗水隧洞四周应设置渗井或渗管,将水引入洞内。对于渗水隧洞以下的承压含水层,宜在洞底部设置渗水孔引入洞内。3 隧洞横断面尺寸应根据地下水涌水量计算确定。不受地下流量控制时,宜采用横断面净空高1.6m,宽1.0m。4 隧洞平面轴线宜顺直,洞底纵坡不应小于0.5%,不同坡段可采用折线坡或设台阶跌水等形式连接。5 隧洞结构设计应符合公路隧道设计规范有关规定。4.3.9 检查、疏通井设计要求1 深而长的暗沟(管)、渗沟及渗水隧洞,在直线段每隔一定距离及平面转弯、纵坡变坡点等处,宜设置检查、疏通井。2 检查井内应设检查梯,井口应设井盖,兼起渗井作用的检查井的井壁
81、,应设置反滤层。4.3.10 水文地质条件复杂易产生冻害地段渗沟排水管设置应设置在冻结深度以下不小于0.25m 处,在严寒地区的渗沟、渗水隧洞的出口,应采取防冻措施。5、路基防护与支挡5.1 一般规定5.2 坡面防护5.3 沿河路基防护5.4 挡土墙5.5 边坡锚固5.6 土钉支护5.7 抗滑桩5.1 一般规定一般规定5.1.1 公路路基病害防治 应根据当地气候、水文、地形、地质条件及筑路材料分布情况,采取工程防护和植物防护相结合的综合措施;防治路基病害;保证路基稳定;与周围环境景观相协调。5.1.2 路基坡面防护工程 应在稳定的边坡上设置,并采取植物防护与工程防护相结合的防护措施。当土质和气
82、候条件适宜时,宜采用植物防护;当植物防护的坡面有可能产生冲刷时,应设置浆砌片石或水泥混凝土骨架;对完整性较好、稳定的弱、微、未风化硬质岩石边坡,可不作防护;当路基稳定性不足时,应设置必要的支挡加固工程。5.1.3 路基支挡结构设计应满足在各种设计荷载组合下支挡结构的稳定、坚固和耐久;结构类型选择及设置位置的确定应安全可靠、经济合理、便于施工养护;结构材料应符合耐久、耐腐蚀的要求。5.1.4 边坡防护与排水地下水较丰富的路段,应做好路基边坡防护与地下排水措施的综合设计。多雨地区砂质土和细粒土路堤,应采取坡面防护与坡面截排水的综合措施,防止边坡冲刷破坏。5.1.5 防护支挡结构应与桥台、隧道洞门、
83、既有支挡结构物协调配合,衔接平顺。5.1.6 路基施工应注意边坡临时防护措施,边坡临时防护工程宜与永久防护工程相结合。5.2 坡面防护坡面防护5.2.1 受自然因素作用易产生破坏的边坡坡面应根据气候条件、岩土性质、边坡高度、边坡坡率、水文地质条件、施工条件、环境保护、水土保持要求等因素,按表5.2.1经技术经济比较后选择适宜的防护措施。5.2.2 植物防护宜采用草灌结合,选用适宜当地生长的草本植物,并具有耐旱力强、容易生长、蔓面大、根部发达、茎低矮、多年生的特性。树种应采用根系发达、枝叶茂盛、能迅速生长的低矮灌木类,不宜采用乔木。1 植草的最小土层厚度不应小于0.15m,灌木最小土层厚度不应小
84、于0.30m。2 喷混植生和客土喷播的厚度不宜小于0.10m,种植土、草纤维、缓释营养肥料、粘合剂、保水剂等混合材料配合比应通过试验确定。5.2.3 骨架植物防护浆砌片石或水泥混凝土骨架形状可采用拱型、人字型或方格型浆砌片石或水泥混凝土骨架,也可采用多边形水泥混凝土空心块,骨架内植草或喷播植草;多雨地区的骨架宜增设拦水带和排水槽;风化破碎的岩石挖方边坡,可在骨架中增设锚杆。5.2.4 喷护和挂网喷护设计要求1 喷护材料可采用砂浆或水泥混凝土,喷浆防护厚度不宜小于50mm,砂浆强度不应低于M10;喷射混凝土防护厚度不宜小于80mm,混凝土强度不应低于C15。2 锚杆挂网喷浆或喷射混凝土的喷护厚度
85、不应小于0.10m,亦不应大于0.25m,钢筋保护层厚度不应小于20 mm。3 喷护坡面应设置泄水孔和伸缩缝。4 应结合碎落台和边坡平台种植攀藤植物,以减少对周围环境的影响。5.2.5 护坡设计要求1 干砌片石护坡厚度不宜小于250mm。2 浆砌片石护坡护坡的厚度不宜小于250mm,砂浆强度不应低于M7.5,严寒地区不应低于M15,并应设置伸缩缝和泄水孔。3 水泥混凝土预制块护坡,混凝土强度不应低于C15,严寒地区不应低于C25。4 铺砌层下应设置砂砾或碎石垫层,厚度不宜小于100mm。5.2.6 护面墙单级护坡高度不宜大于10m,并应设置伸缩缝和泄水孔;护面墙基础应设置在稳定的地基上,冰冻地
86、区埋置在冰冻深度以下不小于0.25m;护面墙前趾应低于边沟铺砌的底面。5.3 沿河路基防护沿河路基防护5.3.1 沿河地段路基当受水流冲刷时,应根据河流特性、水流性质、河道地貌、地质等因素,结合路基位置,按表5.3.1 经技术经济比较后,选用适宜的防护工程类型、导流或改河工程。5.3.2 冲刷防护工程顶面高程应为设计水位加上波浪侵袭、壅水高度及安全高度;基底埋设在冲刷深度以下不小于1m 或嵌入基岩内,寒冷地区应在冻结深度之下不小于1m;当冲刷深度较深、水下施工困难时,可采用桩基、沉井基础或适宜的平面防护。5.3.3 冲刷防护工程应与上下游岸坡平顺衔接,端部崁入岸壁足够的深度,以防止恶化上下游的
87、水文条件。5.3.4 导流建筑物应根据河道地貌、地质、水流特性、河道演变规律和防护要求等设计导治线,并应避免农田、村庄、公路和下游路基的冲刷加剧;在山区河谷地段,不宜设置挑水导流建筑物。5.3.5 砌体护坡砌石或混凝土护坡厚度应按流速及波浪的大小等因素确定;干砌片石护坡厚度不宜小于0.25m浆砌片石护坡厚度不应小于0.35m水泥混凝土护坡厚度不应小于0.10m护坡底面应设置砂砾反滤层,厚度不应小于0.10m。5.3.6 浸水挡土墙设计应符合第5.4 节的有关规定,并应做好浸水挡土墙和岸坡的衔接。5.3.7 丁坝设计要求1 丁坝长度应根据防护长度、丁坝与水流方向的交角、河段地形、水文条件及河床地
88、质情况等确定,垂直于水流方向上的投影长度不宜超过稳定河床宽度的l/4。2 用于路基防护的丁坝宜采用漫水坝或潜坝,丁坝与水流方向的交角以小于或等于90为宜。3 当设置群坝时,坝间距离不应大于前坝的防护长度。丁坝间的河岸或路基边坡所能承受的允许流速小于水流靠岸回流流速时,应缩短坝距,或对河岸及路基边坡采取防护措施。4 丁坝的横断面形式和尺寸应根据材料种类、河流的水文特性等确定,坝顶宽度根据稳定计算确定。5.3.8 顺坝设计要求1 顺坝与上、下游河岸的衔接,应使水流顺畅,起点应选择在水流匀顺的过渡段,坝根位置宜设在主流转向点的上方。2 坝顶宽度应根据稳定计算确定,坝根应嵌入稳定河岸内不小于3m。漫溢
89、式顺坝,应在坝后设置格坝。5.3.9 改移河道设计要求1 沿河路基受水流冲刷严重,或防护工程艰巨,以及路线在短距离内多次跨越弯曲河道时可改移河道。主河槽改动频繁的变迁性河流或支流较多的河段不宜改河。2 改河平面设计应根据河流特性及演变规律,因势利导,保证新河道水流不重归故道。改河起点和终点的位置应顺应河势,设在河流较稳定的河段,并与原河床顺接。为防止水流重归故道,宜在改河入口处加陡纵坡并设置拦河坝或顺坝。新河槽断面应按设计洪水频率的流量设计。5.4 挡土墙挡土墙5.4.1 挡土墙设计应根据路基横断面、地形、地质条件和地基承载能力,合理确定挡土墙位置、起讫点、挡土墙长度和高度;按表5.4.1 进
90、行经济技术比较后,选择适宜的挡土墙结构类型。5.4.2 挡土墙设计采用以极限状态设计的分项系数法为主的设计方法,车辆荷载应采用附加荷载强度法;按附录G 的规定进行挡土墙的承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算。5.4.3 挡土墙宜采用明挖基础;基底建筑在大于5%纵向斜坡上挡土墙,基底应为台阶式;基础位于横向斜坡地面上,前趾埋入地面深度和距地表水平距离应满足表5.4.3 要求,基础埋置深度应符合下列要求:1 当冻结深度小于或等于1时,基底应在冻结线以下不小于0.25,并应符合基础最小埋置深度不小于1的要求。2 当冻结深度超过1时,基底最小埋置深度不应小于1.25,并对基底至冻结线以下0.25
91、深度范围的地基土采取措施,防止冻害。3 受水流冲刷时,应按路基设计洪水频率计算冲刷深度,基底应置于局部冲刷线以下不小于1。4 在风化层不厚的硬质岩石地基上,基底一般应置于基岩表面风化层以下;在软质岩石地基,基底最小埋置深度不小于1。5 路堑挡土墙基底在路肩以下不小于1.0m,并低于边沟砌体底面不小于0.2m。5.4.4 挡土墙构造设计要求1 应做好路基或其他构造物的衔接处理。填方路段挡土墙墙端应伸入路堤内不应小于0.75m;挖方路段挡土墙端部嵌入路堑原地层的深度,土质地层不应小于1.5m,风化软质岩层不应小于1.0m,微风化岩层不应小于0.5m。2 挡土墙上应设置倾向墙外且坡度不应小于4%的排
92、水孔,排水孔的位置及数量应根据挡土墙墙背渗水量合理布置。排水孔可采用管型材料,进水口应设置反滤层。3 具有整体式墙面的挡土墙应设置伸缩缝和沉降缝。沿墙长方在墙身断面变化处、与其他构造物相接处应设置伸缩缝,在地形、地基变化处应设置沉降缝。伸缩缝和沉降缝可合并设置。4 路肩式挡土墙的顶面宽度不应占据硬路肩的路基宽度范围,并应设置护栏。高速公路和一级公路护栏设计应符合高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范(JTGD80)的有关规定。5.4.5 重力、半重力式挡土墙设计要求1 墙顶宽度,当墙身为混凝土浇筑时,不应小于0.4m;当为浆砌时,不应小于0.5m;当为干砌圬工时,不应小于0.6m。2 应根据墙
93、趾处地形情况及经济比较,合理选择重力式挡土墙墙背坡度。3 衡重式路肩挡土墙的衡重台与上墙背相交处应采取适当的加强措施,提高该处墙身截面的抗剪能力。4 半重力式挡土墙应按弯曲抗拉强度和刚度计算要求,确定立壁与底板之间的转折点数。端部厚度不应小于0.4m,底板的前趾扩展长度不宜大于1.5m。5 重力、半重力式挡土墙墙身材料可采用片石砌体、片石混凝土或水泥混凝土,其强度应符合表5.4.4 的要求。5.4.6 悬臂、扶臂式挡土墙设计要求1 立壁的顶宽不得小于0.2m,底板厚度不应小于0.3m。2 扶壁式挡土墙分段长度不宜超过20m。每一分段宜设三个或三个以上的扶壁。3 扶壁式挡土墙的混凝土强度等级不应
94、低于C20;配置于墙中的主筋,直径不宜小于12mm。5.4.7 锚杆挡土墙设计要求1 肋柱式锚杆挡土墙的肋柱间距,宜为2.0m3.0m。肋柱宜垂直布置或向填土一侧仰斜,但仰斜度不应大于1:0.05。2 每级肋柱上的锚杆层数,可设计为双层或多层。锚杆可按弯矩相等或支点反力相等的原则布置,向下倾斜。每层锚杆与水平面的夹角宜控制在1520之间,锚杆层间距不小于2.0m。3 肋柱受力方向的前后侧面内应配置通长受力钢筋,钢筋直径不应小于12mm。4 多级肋柱式锚杆挡土墙的平台,宜用厚度不小于0.15m 的C15 混凝土封闭,并设置向墙外倾斜2%的横坡度。5 墙面板宜采用等厚度板,板厚不得小于0.3m。预
95、制墙面板应预留锚杆的锚锭孔。6 肋柱和墙面板采用的混凝土强度等级不应低于C20。锚杆应符合第5.5 节的规定,锚固所采用的紧固件,应符合国家标准的规定。5.4.8 锚定板挡土墙设计要求1 肋柱式锚定板挡土墙的肋柱间距,宜为1.5m2.5m,每级肋柱高度宜采用3m5m肋柱应采用垂直或向填土侧后仰布置,仰斜度宜为1:0.05,严禁肋柱前倾布置。肋柱须预留圆形或椭圆形拉杆孔道,孔道直径或短轴长度应大于拉杆直径。2 肋柱下端应设置混凝土条形基础、分离式垫块基础或杯座式基础,基础厚度不宜小于0.5m,襟边宽度不宜小于0.1m。3 肋柱受力方向的前后侧面内应配置通长受力钢筋,钢筋直径不应小于12mm。4
96、多级肋柱式锚定板挡土墙的平台,宜用厚度不小于0.15m 的C15 混凝土封闭,并设置向墙外倾斜的2%的横坡度。采用细粒土作填料时,路基顶面也宜设置封闭层。5 壁式挡土墙的每块墙面板至少连接一根拉杆,拉杆直径宜为2232。6 锚定板宜采用钢筋混凝土板,肋柱式锚定板面积不应小于0.52,无肋柱式锚定板面积不应小于0.22。锚定板需双向配筋。7 拉杆、拉杆与肋柱及拉杆与锚定板连处,必须做好防锈处理。8 肋柱、挡土板、墙面板、锚定板、肋柱分离式垫块基础及肋柱杯座式基础、板壁式锚定板挡土墙帽石的混凝土强度等级不应低于C20。肋柱条形基础的混凝土强度等级不应低于C15。钢拉杆锚固所用的紧固件,应符合国家标
97、准的规定。5.4.9 面板式加筋土挡土墙设计要求1 加筋土挡土墙的钢筋混凝土、混凝土面板宜采用预制件,其强度等级不宜低于C20,厚度不应小于80mm。2 筋带与面板的连接必须坚固可靠,应与筋带有相同的耐腐蚀性能。3 加筋土墙面的平面线形可采用直线、折线和曲线。相邻墙面间的内夹角不宜小于70。4 加筋体的墙面若不是砌筑在石砌圬工、混凝土构件上或地基为基岩时,均应设置宽度不小于0.40m,厚度不小于0.20m 的混凝土基础。基础埋置深度,对于土质地基不应小于0.60m。5 对可能危害加筋土工程的地表水和地下水,应采取适当的排水或防水措施。设计水位以下宜做成石砌或混凝土实体墙。季节性冰冻地区的加筋体
98、应采取防冻胀措施。6 斜坡上的加筋体应设宽度不小于1m 的护脚,加筋体面板基础埋置深度从护脚顶面算起。7 非浸水加筋土挡土墙,当基础埋深小于1.25时,宜在墙面地表处设置宽度为1.0,厚度大于0.25的混凝土预制块或浆砌片石防护层,其表面宜做成向外倾斜3%5%的排水横坡。8 加筋土挡土墙的基底不宜设置纵坡,可做成水平或结合地形做成台阶形。9 多级加筋土挡土墙的平台顶部应设不小于2%的排水橫坡,并用厚度不小于0.15m 的C15 混凝土板防护;当采用细粒填料时,上级墙的面板基础下应设置宽度不小于1.0,厚度不小于0.50的砂砾或灰土垫层。(见图5.4.8-1)。10 在满足抗拔稳定的前提下,采用
99、的拉筋长度应符合下列规定:1)墙高大于3.0时,拉筋最小长度宜大于0.8 倍墙高,且不小于5。当采用不等长的拉筋时,同等长度拉筋的墙段高度,应大于3.0。相邻不等长拉筋的长度差不宜小于1.0;2)墙高小于3.0时,拉筋长度不应小于3.0,且应采用等长拉筋;3)采用预制钢筋混凝土带时,每节长度不宜大于2.0;11 双面加筋土挡土墙的筋带相互插入时,应错开铺设,避免重叠。12 加筋土挡土墙顶面,宜设置混凝土或钢筋混凝土帽石。5.4.10 无面板反包式土工格栅加筋土挡土墙设计要求1 当无面板反包式土工格栅加筋坡面与水平面夹角大于70 时,应按附录G 面板式加筋土挡土墙的有关规定进行设计计算;无面板反
100、包式土工格栅加筋边坡坡面与水平面夹角小于70 时,应按照公路土工合成材料应用技术规范(JTG/T D32)的有关规定进行设计计算。2 无面板反包式土工格栅加筋土挡土墙的加筋层间距、筋材长度、边坡坡率等应通过外部稳定和内部稳定计算确定。3 土工格栅应具有抗拉强度高、延伸率小、蠕变变形小、筋土界面之间有足够的摩擦力、耐腐蚀性和抗老化性能。4 拉筋应采用统一的水平回折反包长度,其长度应大于式(5.4.9)计算值,且不宜小于2m。5 填料与筋材直接接触部分不应含有尖锐棱角的块体,填料中最大粒径不应大于100mm。5.4.11 桩板式挡土墙设计要求1 桩板式挡土墙的锚固桩必须锚固在稳定的地基中,桩的悬臂
101、长度不宜大于15m,锚固桩和挡土板的混凝土强度等级不应低于C20。2 桩的构造可根据第5.7 节的相关规定执行。3 挡土板与桩搭接,其搭接长度每端不得小于1 倍板厚。若为圆形桩,则应在桩后设置搭接用的凸形平台。平台宽度应比搭接长度宽20mm30mm。4 挡土板外侧墙面的钢筋保护厚度应大于35,板内侧墙面保护厚度应大于50mm;桩的受力钢筋应沿桩长方向通长布置,直径不应小于12mm。桩的钢筋保护层净距不小于50mm。5 当采用拱型挡土板时,不宜仅用混凝土灌筑,而应沿径向和环向配置一定数量的构造钢筋,钢筋直径不宜小于100mm。6 加锚杆的锚固桩应保证桩与锚杆的变形协调。5.4.12 石笼式挡土墙
102、设计要求1 石笼式挡土墙外形可采用外台阶、内台阶、宝塔式等。2 石笼可用重镀锌钢丝、镀锌铁丝、普通铁丝编织。永久工程应采用重镀锌钢丝;使用年限812年时,可采用镀锌铁丝;使用期限35年时,可采用普通铁丝石笼。3 石笼内填充物应采用质地坚硬、不易崩解和水解的卵石、片石或块石,石料粒径宜为100300mm,小于100mm的粒径不应超过15,且不得用于格宾网格的外露面,空隙率不超过30。石料应,强度等级不小于MU30,比重不小于25tm。4 石笼式挡土墙背应设置一层透水土工布,以防止墙后填料中的细粒土流失。5 石笼式挡土墙应进行抗滑稳定、抗倾覆稳定和整体稳定性验算,并符合附录G有关规定。5.5 边坡
103、锚固边坡锚固5.5.1 边坡锚固设计应根据边坡稳定性分析资料,鉴别边坡的破坏模式,确定边坡不稳定程度及范围,对锚固方案的合理性、安全性进行技术经济论证;锚固型式应根据边坡岩土体类型、工程特征、锚承载力大小、锚材料和长度、施工工艺等条件确定。5.5.2 边坡锚固设计资料1) 与锚固工程有关地形、地貌及边坡总体布置设计;2) 岩土体类别、主要构造的产状、各种结构面的组合关系及地下水发育程度;3) 锚固工程所涉及部位岩土体的抗压强度、岩土体的c 、 值,以及可能失稳的结构面的c 、 值和胶结材料与被锚固介质的粘结强度。5.5.3 锚杆预应力锚杆可用于土质、岩质边坡及地基加固,其锚固段应设置在稳定的岩
104、层中,腐蚀性环境中不宜采用预应力锚杆。必须采用时,应采取严格的防腐措施。对软质岩、风化岩地层,宜采用压力分散型锚杆。5.5.4 预应力锚固边坡稳定性评价要求1 锚固边坡稳定性评价应符合第3.7.4 条的规定。2 边坡锚固前后的稳定性计算方法应相对应。3 对锚固边坡进行稳定性计算时,锚作用力可简化为作用于滑面上的一个集中力(见图5.5.4)。5.5.5 预应力锚杆锚固力应根据边坡稳定性分析确定的边坡下滑力,按式(5.5.5)计算锚固力。5.5.6 预应力锚杆锚杆体截面积应按式(5.5.6)计算;锚杆预应力筋的张拉控制应力con 应符合表5.5.6 的规定。5.5.7 预应力锚杆体长度设计要求1
105、锚固体的承载能力由注浆体与锚孔壁的粘结强度、锚杆与注浆体的粘结强度及锚杆强度等三部分控制,设计时取其小值。1) 预应力锚杆宜采用粘结型锚固体,地层与注浆体间粘结长度应按式(5.5.7-1)计算。2) 注浆体与锚杆体间粘结长度应满足式(5.5.7-2)要求。2 锚杆总长度由锚固段长度、自由段长度及外露段长度组成,各部分长度确定应满足下列要求:1) 在确定锚杆锚固段长度时,应分别对锚杆粘结长度Lr 和Lg 进行计算,实际锚固段长度应取Lr 和Lg 中的大值,且不应小于3m,也不宜大于10m;2) 锚杆自由段长度受稳定地层界面控制,在设计中应考虑自由段伸入滑动面或潜在滑动面的长度不小于1m,且自由段
106、长度不得小于5m;3 锚杆设计时安全系数的取值应符合表5.5.7-4 的规定。5.5.8 预应力锚杆构造设计要求1 预应力锚杆由锚固段、自由段和锚头构成,锚头由垫墩、钢垫板和锚具组成。2 锚固段内的预应力筋每隔1.5m2.0m 应设置隔离架。预应力筋的保护层厚度不应小于20mm,临时性锚杆预应力筋的保护层厚度不应小于10mm。3 锚杆材料可根据锚固工程性质、锚固部位、工程规模选择高强度低松弛的钢绞线、精扎螺纹钢筋或普通预应力钢筋。5.5.9 锚杆的防腐等级和措施应根据锚杆的设计使用年限和所处地层有无腐蚀性确定。1 腐蚀环境中的永久性锚杆应采用级双层防腐保护构造,腐蚀环境中的临时性锚杆和非腐蚀环
107、境中的永久性锚杆可采用级简单防腐保护构造。锚杆、级防腐构造应符合表5.5.9 的要求。2 锚固段、自由段及锚头的防腐材料和构造,应在锚杆施工及使用期不发生损坏,且不影响锚杆的功能。3 锚杆在张拉作业完成后,应及时对锚头的有关部件进行防腐保护;需调整预应力的锚杆的锚头宜装设钢质防护罩,其内应充满防腐油脂;不需调整拉力的锚杆的锚具、承压板及端头筋体可用混凝土防护,混凝土保护层厚不应小于50mm。5.5.10 非预应力的全长粘结型锚杆设计1 杆体材料宜采用、级钢筋,杆体钢筋直径宜为1632mm;2 钻孔直径不宜小于42mm,也不宜大于100mm;3 杆体钢筋保护层厚度,采用水泥砂浆时不应小于8mm,
108、采用树脂时不应小于4mm;4 长度大于4m 或杆体直径大于32mm 的锚杆,应采取杆体居中的构造措施。5.5.11 锚固边坡坡面结构设计要求1 锚固边坡坡面结构形式应根据边坡工程地质水文地质条件、岩土性质、边坡高度、施工方法,并结合岩体结构、结构面产状、风化程度和地貌形态以及自然稳定边坡和人工边坡的调查综合确定;坡面结构形式及其适用条件宜按表5.5.11 的规定选用。2 格子(框架)梁设计应遵守下列规定:1) 梁截面可采用矩形或T 形,截面宽度不得小于0.30m;2) 梁单元形状可采用矩形或菱形。当采用矩形时,梁单元尺寸不宜小于3m3m;当采用菱形时,梁单元尺寸不宜小于5m3m;3) 梁的设计
109、宜分单元进行;梁内弯矩、剪力按框架梁或连续梁计算。梁结构应按现行混凝土结构设计规范(GB50010)进行计算,结构重要性系数1.0,永久荷载的分项系数为1.35。4) 梁内主筋应分单元配置通长钢筋;5) 梁底嵌入坡面岩体内深度不宜小于0.20m;混凝土强度等级不宜低于C20。3 地梁与单锚墩设计1) 作用于地梁与单锚墩的荷载,应按两地梁或两单锚墩中至中的距离计算;2) 地梁与单锚墩截面可采用矩形或T 形,截面厚度不得小于0.30m;3) 地梁弯矩、剪力应根据梁上锚的根数,按简支梁或连续梁计算。地梁结构应按现行国家标准混凝土结构设计规范(GB50010)进行计算,结构重要性系数1.0,永久荷载的
110、分项系数为1.35。4) 单锚墩设计应根据锚力大小,满足岩体承载要求,并配置适量的构造钢筋;5) 地梁与单锚墩水泥混凝土强度等级不得低于C20。地梁宜嵌入坡面岩体内不小于0.20m。5.5.12 锚杆试验与监测设计要求1 锚杆试验包括基本试验和验收试验。在边坡锚固工程施工前,应进行锚杆基本试验,锚杆基本试验数量取工作锚杆数量的3%(且不少于3 根),据此修正和完善边坡锚固设计。在边坡锚固工程施工后,应进行锚杆验收试验,锚杆验收试验的数量取工作锚杆的5%,当有特殊要求时,可适当增加。2 锚杆试验内容及要求应符合锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086)的规定。3 锚杆监测设计应遵守下列规定:1
111、) 施工期监测,以保证施工安全和施工质量为目的,监测数量取工作锚杆数量的10%。监测项目及其方法选择应遵守附录F3 的规定,监测点应设置在边坡锚固区的关键部位;有条件时,宜同运营期监测相结合。2) 运营期监测,以保证锚杆工作状况正常为目的,监测数量取工作锚杆数量的10%。监测项目及其方法选择应符合附录F3 的规定,运营期监测从锚杆施工期开始。5.6 土钉支护土钉支护5.6.1 土钉支护设计原则1 土钉支护可用于硬塑或坚硬的粘性土,胶结或弱胶结的粉土、砂土及砾石,软岩和风化岩层边坡的临时支护和永久支护。当地下水较为发育或者土质松散、具有膨胀性、强腐蚀性,或者岩质边坡存在不利结构面时,不宜单独采用
112、土钉支护。2 土钉支护设计前,应进行综合工程地质勘察试验,查明边坡地层、构造、岩土体物理力学性质、水文地质条件及其潜在腐蚀性。3 土钉支护设计中应考虑环境条件对土钉以及边坡表面钢筋混凝土构件耐久性的影响。当地下水有侵蚀性时,应采取可靠的防腐措施。4 永久性土钉支护应根据边坡防护型式和坡体内地下水分布情况设置完善的排水设施。5 永久性土钉支护的边坡坡面设计应有利于边坡植物生长,并与周围环境相协调。6 土钉支护应采取动态设计和信息化施工,土钉支护边坡的水平位移不得超过0.3%H(边坡高度)。5.6.2 土钉结构和材料设计要求1 土质边坡土钉支护总高度不宜大于10m,岩质边坡土钉支护总高度不宜大于1
113、8。边坡较高时宜设多级土钉支护,每级坡高不宜大于10m。多级边坡的上下级之间应设置平台,平台宽度不宜小于2.0m。2 土钉长度包括非锚固长度和有效锚固长度。非锚固长度应根据坡面与土钉潜在破裂面的实际距离确定,有效锚固长度由土钉内部稳定检算确定。土钉长度一般为边坡坡面高度的0.51.2 倍。土钉间距宜为0.75m3m,与水平面夹角宜为525。3 永久性土钉应采用钻孔注浆钉,钻孔直径宜为70mm100mm。钉材宜采用HRB400或HRB335 钢筋,钢筋直径宜为18 mm32mm,土钉钢筋应设定位支架。4 环境腐蚀时可采取钢筋表面环氧涂层等处理措施,钉材保护层厚度不应小于30mm;必要时,沿钉材钢
114、筋全长加设聚乙烯或聚丙烯波纹套管。5 钻孔注浆材料宜采用低收缩水泥浆或水泥砂浆,其强度不应低于20 MPa。注浆采用孔底返浆法,注浆压力宜为0.4 MPa1.0 MPa。6 喷射混凝土层厚度和钢筋混凝土框架梁尺寸应通过受力计算确定。喷射混凝土层厚度不宜小于80mm,喷射混凝土强度等级不宜低于C20。7 土钉必须与边坡坡面防护构件有效连接,连接方法应根据边坡坡面防护构件的受力大小以及支护结构的重要性确定,必要时可通过加载试验验证。5.6.3 土钉支护结构计算要求1 土钉支护的结构计算包括支护的内部整体稳定性验算,外部整体稳定性验算和坡面构件以及坡面构件与土钉的连接计算。2 土钉支护外部整体稳定性
115、验算可按本规范第3.7.4 条的方法计算。对于土钉挡土结构,可按第5.4.3 条的要求,进行土钉加固土体的整体滑动、倾覆和地基承载力验算。3 土钉支护内部整体稳定性验算可采用圆弧法,假定破坏面上所有的土钉只承受拉力且均分别达到最大设计拉力值。内部整体稳定性验算的安全系数可取1.251.30,考虑地震作用,安全系数可折减0.1。4 混凝土坡面构件可按以土钉为点支承的连续板进行验算。对永久土钉支护作用于坡面构件的侧压力设计值为荷载分项系数l.25 与特征值的乘积,并据此确定坡面构件构件承受的正、负弯矩与支点剪力,进行坡面构件抗弯强度与抗冲切强度的验算。在支护坡面构件的伸缩缝处,应根据伸缩缝的具体构
116、造选定坡面构件的计算图形,一般应视为悬臂板。5 当支护坡面构件由混凝土网格梁或梁板组成时,则按连续梁体系或梁板体系进行内力分析和计算。6 土钉钉头与混凝土坡面构件的连接,应按钉头作为坡面构件的支点,将侧向土压力作用下产生的支点反力作为钉头应能承受的拉力。坡面构件与钉头的连接处尚应验算混凝土的局部承压能力。5.6.4 土钉现场试验要求1 土钉支护结构施工前,应在工程现场设置非工作土钉进行抗拔试验,以确定其极限荷载,验证土钉界面的极限粘结强度。2 各类典型岩土体中应至少有一组3 根非工作土钉用于抗拔试验。用于抗拔试验土钉的各项设计参数及施工工艺均应与工作土钉相同。3 验收试验的土钉应采取随机抽样的
117、方式确定。对不良地质地段的土钉应作为重点抽检对象,验收试验的数量为工作土钉总数的l%,且不少于3根。4 塑性指数大于20 和液限大于50%的粘性土的永久支护土钉,在施工前应进行徐变试验。徐变试验的土钉不得少于一组3 根。5.6.5 土钉支护监测要求1 土钉支护工程应根据边坡工程的重要性和实际条件,对土钉支护结构的工作状态和支护效果进行施工期和运营期的原位监测。土钉支护监测项目可按附录F 选定。2 施工期间应进行边坡位移的全程量测,其内容包括支护位移量测、坡体地表裂缝的观察和量测、邻近建筑物及其他设施的变形和裂缝量测。3 土钉支护施工期间,边坡顶部的侧向位移与边坡开挖高(或深)度之比超过3时,应
118、加强观测,分析原因,必要时对支护工程采取加固措施。5.7 抗滑桩抗滑桩5.7.1 抗滑桩设计原则1 抗滑桩可用于稳定边坡和滑坡、加固不稳定山体以及加固其他特殊路基。2 抗滑桩设计之前,应对拟加固的岩土体进行详细的工程地质勘察,确定主滑方向、滑面位置、边界条件、岩土性质及水文地质条件。3 抗滑桩的设置必须保证滑坡体的稳定系数达到规定的安全值,保证滑坡体不越过桩顶或从桩间滑动,不产生新的滑坡。4 抗滑桩宜选择在滑坡厚度较薄、推力较小、锚固段地基强度较高的位置设置,桩的平面布置、桩间距、桩长和截面尺寸等应综合考虑确定,达到安全可靠、经济合理,并与周围景观相协调。5 可采用预应力锚索抗滑桩,或抗滑桩与
119、明洞、排桩等组合使用。6 应结合坡体内地下水分布情况以及地表水运动规律设置完善的排水系统。7 抗滑桩应采取动态设计和信息化施工。抗滑桩施工期间应对桩孔开挖作详细的地质编录,并结合边坡变形监测信息对原设计方案作进一步的调整和优化。5.7.2 抗滑桩抗滑桩间距(中对中)宜为5l0m。土质滑坡的桩前悬臂段临空时,可在桩间设置挡土板;必要时,抗滑桩之间应用钢筋混凝土联系梁联接,以增强整体稳定性。5.7.3 滑坡体规模较大可采用抗滑桩与预应力锚索联合组成抗滑支挡结构。设计时应保证施加预应力锚索的抗滑桩与预应力锚索的变形协调;预应力锚索与抗滑桩共同组成支挡体系时,不应使锚索在受剪状态工作。5.7.4 抗滑
120、桩构造和材料设计要求1 抗滑桩截面形状宜采用矩形,桩的截面尺寸应根据滑坡推力大小、桩间距、锚固段地基横向容许强度等因素确定,桩最小边宽度不应小于1.25。2 桩身混凝土的强度等级宜为C30,最大水胶比0.55。当地下水有侵蚀性时,水泥应按有关规定选用。桩身中的主筋宜采用HRB400 钢,箍筋可采用HRB400 或HRB500钢。3 抗滑桩井口应设置锁口,桩井位于土和风化破碎的岩层时宜设置护壁 ,锁口和护壁混凝土强度等级不应低于C15,严寒地区和软弱地基地段宜为C20。4 抗滑桩纵向受力钢筋直径不应小于16mm。净距不宜小于120mm,困难情况下可适当减少,但不得小于80mm。当用束筋时,每束不
121、宜多于3 根。当配置单排钢筋有困难时,可设置2 排或3 排。受力钢筋混凝土保护层厚度不应小于70mm。5 纵向受力钢筋的截断点应按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62)计算。6 抗滑桩内不宜设置斜筋,可采用调整箍筋的直径、间距和桩身截面尺寸等措施,满足斜截面的抗剪强度。7 箍筋宜采用封闭式,直径不宜小于14mm,间距不应大于400mm。8 抗滑桩的两侧和受压边,应适当配置纵向构造钢筋,其间距不应大于300mm,直径不宜小于12mm。桩的受压边两侧,应配置架立钢筋,其直径不宜小于16mm。当桩身较长时,纵向构造钢筋和架立筋的直径应加大。9 预应力锚索抗滑桩的锚索外锚头及其各部
122、分的承载力,必须同锚索最大拉应力和张拉工艺相匹配。锚孔距桩顶距离,不应小于0.5m。锚索(杆)构造应满足第5.5 节的要求。混凝土垫墩应保证传力均匀,与垫板结构相协调。垫墩与桩结合良好。混凝土局部受压承载力,应按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62)验算。5.7.5 抗滑桩结构计算要求1 作用于抗滑桩的外力包括滑坡推力(包括地震力)、桩前滑体抗力和锚固段地层的抗力。桩侧摩阻力和粘聚力以及桩身重力和桩底反力可不计算。滑坡推力按7.2 节规定采用传递系数法计算确定。2 桩前抗力可按桩前滑体处于极限平衡时的滑坡推力或桩前被动土压力确定,设计时选用其中小值。3 抗滑桩上滑坡推力图形
123、应根据滑体的性质和厚度等因素确定,可采用矩形分布或梯形分布,当滑体为极松散的土体,可采用三角形分布。4 桩底支承选用自由端,嵌入岩石较深可选用自由端或铰支。5 抗滑桩的锚固段长度应满足桩侧最大压应力不大于地基的横向容许承载力的要求。6 滑动面以上的桩身内力,应根据滑坡推力和桩前滑体抗力计算。滑动面以下的桩身变位和内力,应根据滑动面处的弯矩和剪力以及地基的弹性抗力,按弹性地基梁进行计算。滑动面以下地基系数可根据地层性质确定。7 抗滑桩的混凝土结构应按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62)进行计算,结构重要性系数1.0,永久荷载的分项系数为1.35。抗滑桩桩身按受弯构件设计,当
124、无特殊要求时,可不做变形、抗裂、挠度等项验算。8 预应力锚索抗滑桩的桩身可按弹性桩计算。单点锚拉桩,可设计成静定体系或超静定体系。桩在外荷载作用下,对桩锚和地基按弹性协调变形计算,求得各部分内力和位移。预应力锚索设计应符合第5.5 节有关规定。5.7.6 抗滑桩监测与动态设计要求1 抗滑桩设计应根据桩基开挖过程中揭露的地质情况,及时核实地质勘察结论,校核完善抗滑桩设计。必要时,应补充地质勘察。2 抗滑桩监测应包括施工期监测和运营期监测。抗滑桩监测内容应符合附录F 的规定。抗滑桩应力、应变监测点,宜沿桩身选取有代表性的35 点布置。应对地下水位的随季节及降水变化进行监测,判别边坡排水措施的有效性
125、。3 抗滑桩上预应力锚索(杆)试验与监测应符合第5.5.9 条的规定。4 抗滑桩运营期监测周期应根据公路等级、地质复杂程度确定,高速公路高边坡和滑坡路段为公路建成营运后不少于一年。6、路基拓宽改建6.1 一般规定6.2 原有路基状况调查评价6.3 二级及二级以下公路路基拓宽改建6.4 高速公路、一级公路路基拓宽改建6.1 一般规定一般规定6.1.1 公路路基拓宽改建设计应根据原有公路沿线的地形、地貌、地质构造、水文地质、地基土的性质、不良地质的发育情况,采取合理的工程措施,保证拓宽改建公路路基的强度和稳定性。6.1.2 公路路基拓宽改建设计前应对原有路基和拓宽场地进行必要的补充调查、勘探和测试
126、;查明原有路基的填料性质、含水量、密度、压实度、强度、以及路基的稳定情况;分析评价新拼接路基或增建路基对原有路基沉降变形和边坡稳定的影响程度。6.1.3 交通组织与原路基利用应根据公路沿线的地形地貌和地质特点、原有路基现状及拓宽后的交通组织;综合比较确定原有路基的利用与拓宽拼接方案。6.1.4 原路基翻挖复压应合理利用原有路基强度,并应根据原有路基结构的回弹模量、含水率和密实状态,综合确定是否需要对原路基进行翻挖复压。6.1.5 公路路基改建设计应做好路基路面综合设计。拓宽部分的路基与原有公路路基之间保持良好地衔接;采取必要的工程措施减小拓宽路基与原有公路路基之间的差异沉降,防止产生纵向裂缝。
127、6.2 原有路基状况调查评价原有路基状况调查评价6.2.1 原有路基调查应采取资料收集、现场调查和勘探试验相结合的方法;路基拓宽改建设计前,应搜集原有公路的地基及路基勘察设计、竣工图和养护等方面的资料;软土地区还应搜集原有公路的沉降观测资料。6.2.2 现场调查综合采用人工路况调查、无损检测和勘探调查等技术手段,判定原有路基及排水设施、防护与支挡结构的使用性能。1 根据既有资料和人工路况调查结果,对原有公路路基做分段测试与评价。2 选择有代表性的路段,进行几何尺寸、FWD、承载板等测试,确定路基回弹模量。各项测试应符合公路路基路面现场测试规程(JTG E60)的有关规定。采用FWD动态弯沉测试
128、时,由弯沉盆反算得到的回弹模量应乘以1/4(水泥混凝土路面)1/3(沥青混凝土路面)的修正系数,作为既有路基的动态回弹模量。3 选择代表性断面,对路面各结构层、上路床、下路床、上路堤、下路堤及地基土进行勘探试验,钻孔深度和取样试验应符合公路工程地质勘察规范(JTGC20)的有关规定。4 调查既有路基支挡工程基础形式、地基地质条件和使用状况,必要时应对支挡工程地基进行勘探试验。6.2.3 物理力学性质试验对既有填方路堤和挖方路段路床土进行物理力学性质试验,确定路基土的含水率、饱和度、压实度、平均稠度、回弹模量等。6.2.4 原有路基的分析评价内容1 根据调查、测量、试验和水文分析资料,确定原有路
129、基高程能否满足第3.1.3 条路基设计洪水频率规定。2 确定原有路基填料能否满足路基土最小CBR 值、路基压实度的要求。3 确定路基的平衡湿度,分析评价路基相对高度的合理性。4 分析评价路基边坡的稳定状态、各种防护排水设施的有效性及改进措施。5 分析评价原有路基病害的类型、分布范围、规模、成因,以及原有路基病害整治工程设施的效果,并提出路基病害整治措施。6.2.5 软土地区原有路基的分析评价内容1 分析评价原有路基下各种地基处理路段的软土地基固结度、固结系数、压缩变形发展规律和抗剪强度增长规律,确定原有路基下各种地基处理路段的软土地基固结度和剩余沉降值(包括主固结和次固结)。2 分析评价原有软
130、土地基处理方法的效果及其改进措施。3 分析评价拓宽改建路基与原有路基之间的稳定性和差异沉降、对原有路基沉降和稳定影响程度。6.2.6 膨胀土地区原有路基的分析评价内容1 确定路基填料的膨胀特性及其埋深和厚度,分析评价路基结构是否符合第7.8节的有关规定。2 分析评价原有路基的稳定与变形状态、各种膨胀土处治措施的有效性及改进措施。6.2.7 岩溶地区原有路基的分析评价内容1 分析岩溶的发展规律和分布规律,分析溶洞顶板的安全厚度及溶洞距路基的距离是否满足第7.5 节的要求。2 评价原有路基稳定与变形状态、各种岩溶处理措施的有效性及其改进措施。3 判别拓宽改建路基对原有路基稳定的影响程度。6.3 二
131、级及二级以下公路路基拓宽改建二级及二级以下公路路基拓宽改建6.3.1 公路路基的拓宽改建应根据公路等级、技术标准,结合当地地形、地质、水文、填挖情况选择适宜的路基横断面形式。6.3.2 拓宽改建公路路基高程应满足第3.1.3 条要求;当路基填筑高度受限而不满足第3.3.2 条要求时,应采取增设排水垫层或地下排水渗沟等措施处理。6.3.3 拓宽路基的地基处理、路基基底处理、路基填料的最小强度和压实度等要求应满足改建后相应等级公路的技术要求;二级公路改建时,可根据需要采用冲击碾压或强夯等进行增强补压,以消减新老路基拼接拓宽的差异变形。6.3.4 路基拓宽改建要求1 拓宽改建路堤的填料,宜选用与原有
132、路堤相同、且符合要求的填料或较原有路堤渗水性强的填料。当采用细粒土填筑时,应做好新老路基之间排水设计,必要时,可设置横向排水渗沟,以排除路基内部积水。2 拓宽原有路堤时,应在原有路基坡面开挖台阶,台阶宽度不应小于1.0m,当加宽拼接宽度小于0.75m 时,可采取超宽填筑或翻挖原有路基等工程措施。3 拓宽路堤边坡形式和坡度应按第3.3 节规定选用。6.3.5 挖方路基拓宽挖方边坡形式与坡度可按第3.4 节规定或参照原有挖方路基稳定边坡确定;原有挖方边坡病害经多年整治已趋稳定的路段,改建时应减少拆除工程,不宜触动原边坡。6.3.6 病害路基改建根据病害类型、特征、成因及危害程度,结合当地气象、水文
133、地质、工程地质等因素,采取相应的整治措施。6.3.7 软土地基上路基拓宽设计应符合第6.4.3 条、第7.6 节有关规定。6.3.8 既有构造物改动地段因抬高或降低路基、改移中线而引起既有构造物改动的地段,当既有支挡建筑物使用良好时,宜保留。6.3.9 既有建筑物无明显损害、强度及稳定性满足改建要求全部利用;若部分损坏或不满足改建要求时,可加固利用、改建或拆除重建。6.3.10 加固利用的既有建筑物,新、旧混凝土或砌体处理应紧密连接,形成整体。6.4 高速公路、一级公路路基拓宽改建高速公路、一级公路路基拓宽改建6.4.1 路基拓宽改建设计应符合第6.3 节有关规定,做好地基处理、路基填料、边坡
134、稳定、防护排水设施的综合设计,并与交通工程、路面排水系统设计相协调。6.4.2 拓宽路基压实度及新老路基拼接处理设计压实度应符合第3.2.5 条、第3.3.4 条规定,必要时,可采用冲击碾压或强夯等进行增强补压,以消减新老路基拼接拓宽的差异变形。新老路基的拼接处理设计,除符合第6.3.4 条规定外,当路堤高度超过3m 时,可在新老路基间横向铺设土工格栅,以提高路基的整体性减小不均匀沉降。6.4.3 软土地基上路基拓宽设计应符合第7.6 节有关规定,并满足下列要求。1 路基拼接时,应控制新老路基之间的差异沉降,原有路基与拓宽路基的路拱横坡度的工后增大值不应大于0.5%。2 地基处理措施的选取和设
135、计,应综合考虑软土层厚度和埋深、原有地基的固结度和剩余沉降情况、路基高度和拼接形式等因素,控制拓宽路基的沉降并尽量减小对原有路基的影响。3 浅层软土地基,可采用垫层和浅层处理措施减小拓宽路基的沉降。4 深厚软土地基,可采用复合地基或轻质路堤等处理措施,不宜采用对原有路基产生严重影响的排水固结法或强夯法。对于鱼(水)塘、河流、水库等路段,需要排水清淤时,必须采取防渗和隔水措施后方可降水。5 新老路基分离设置,且距离小于20m 时,可采用设置隔离措施或对新建路基地基予以处理,减小新建路基对原有路基的沉降影响。6.4.4 水文不良地段的原有路基拓宽改建应结合路基路面拓宽改建设计,增设排水垫层或地下排
136、水渗沟等。6.4.5 二级及二级以下公路拓宽改建为高速公路、一级公路若原有路基土的强度和压实度不能满足要求,且论证路面补强方案总体不可行的情况下,应对原有路基进行土质改良或者挖除原有路基路面后重新填筑。6.4.6 高速公路、一级公路路基拓宽改建设计应考虑维持施工期临时行车的过渡措施,若高速公路拓宽施工期不能封闭交通时,设计应考虑行车与施工安全性;岩石挖方路段,应采取光面爆破或预裂爆破方法、以及相关防护措施。6.4.7 原有路基的利用应与路面利用和加铺设计相结合,并根据路基病害的产生原因和对拓宽结构的影响程度,采取针对性的处治措施。1 当原有路基回弹模量不满足新建路基的要求,但原有路面未出现破损
137、、且拓宽后通过加铺设计可满足路面设计要求时,宜充分利用原有路基。2 当原有路基回弹模量不满足新建路基的要求,且路面出现严重破损时,可根据含水率、压实度和填料类型的分析评价,分别采取改善排水措施、补充碾压、换填处治等措施。3 当条件受限不能翻挖原有路基时,可采取水泥碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩、注浆等处理措施。7、特殊路基7.1 一般规定7.2 滑坡地段路基7.3 崩塌地段路基7.4 岩堆地段路基7.5 泥石流地段路基7.6 岩溶地区路基7.7 软土地区路基7.8 红粘土与高液限土地区路基7.9 膨胀土地区路基7.10 黄土地区路基7.11 盐渍土地区路基7.12 多年冻土地区路基7.13 风沙地区
138、路基7.14 雪害地段路基7.15 涎流冰地段路基7.16 采空区路基7.17 滨海路基7.18 水库地区路基7.19 季节性冰冻地区路基7.1 一般规定一般规定7.1.1 特殊土(岩)、不良地质、以及特殊气候和水文条件路段应采取综合地质勘察,查明特殊地质体的性质、成因类型、规模、稳定状况及发展趋势;特殊路基设计所需要的物理力学参数,应结合室内试验和原位测试资料经综合分析确定。7.1.2 工程地质选线应做好工程地质选线工作,路线应绕避规模大、性质复杂、处理困难的不良地质和特殊土(岩)地段,并避免高填深挖路基。7.1.3 特殊路基设计应考虑气候环境、水和地质等因素对路基长期性能影响,对可能造成的
139、路基病害,应遵循预防为主、防治结合的原则,通过综合技术经济比较,因地制宜,采取有效的工程处理措施,保证路基稳定;如果分期整治,应保证在各种因素的变化过程中不降低路基的安全度。7.1.4 高速公路、一级公路特殊路基应采用动态设计法。7.2 滑坡地段路基滑坡地段路基7.2.1 滑坡地段路基设计原则1 应查明滑坡地形地貌、地质条件、性质、成因类型、规模等,分析评价滑坡稳定状况、发展趋势和对公路工程的危害程度,采取有效措施,保证路基施工和运营安全。2 对规模大、性质复杂、变形缓慢以及短期内难以查明其性质的滑坡,当路线难以绕避时,可采取全面规划、分期整治的方案。3 滑坡防治应根据滑坡区工程地质条件、类型
140、、规模、稳定性及对公路危害程度,以及公路的重要性和施工条件等,采取排水、减载、反压与支挡工程的综合治理措施。4 高边坡、特殊岩土和存在不利结构面的边坡,应采取必要的预防措施,避免产生工程滑坡。7.2.2 滑坡稳定性分析要求1 滑坡稳定性评价时,其稳定安全系数应满足表7.2.2 的要求。2 滑坡的稳定性计算应符合下列要求:1)正确选择有代表性的分析断面,正确划分牵引段主滑段和抗滑段。2)根据滑面(滑带)条件按平面圆弧或折线选用正确的计算模型。3)当有局部滑动可能时除验算整体稳定外尚应验算局部稳定。4) 滑坡稳定性分析应考虑的荷载:滑体重力、滑坡体上建筑物等产生的附加荷载、地下水产生的荷载(包括静
141、水压力和动水压力)、动荷载(如汽车荷载)等永久荷载,以及地震水平作用力、作用在滑体上的施工临时荷载。5) 滑坡稳定性应采用工程地质类比法和力学计算进行综合分析确定。6) 滑坡剩余下滑力可采用传递系数法,按式(7.2.2-1)计算,条块作用力系见7.2.2 。7) 当滑坡体最后一个条块的剩余下滑力,小于或等于0 时,滑坡稳定;当大于0时,滑坡不稳定。3 滑面岩土抗剪强度取值,宜根据室内试验资料、监测成果反分析、极限平衡反算值、工程地质类比和当地经验等综合分析确定。必要时,进行现场试验确定。7.2.3 滑坡防治工程设计应根据各种防治措施的适用条件及其对要防治的滑坡的适用性,通过多方案的技术经济比较
142、,因地制宜,合理确定滑坡防治工程方案。7.2.4 滑坡排水工程设计应在确定滑坡防治总体方案的基础上,结合地形地质条件、地下水情况及降雨强度等,制定地表排水与地下排水相结合的排水设计方案。1 地表排水设计应在滑坡后缘的稳定地层上设置环形截水沟,滑坡范围较大时,应在滑坡体范围内设置树枝状排水沟。地表裂缝地段的排水沟应采取防裂和防渗措施,并对整个滑坡范围的地表裂缝采用粘土或水泥浆进行封填。2 地下排水设计应根据滑动面位置及形态、滑坡所在山坡流域水文地质条件及地下水动态特征,因地制宜,采用渗沟、暗沟、仰斜式排水孔或排水隧洞等排水设施。3 截水渗沟平面布置应垂直地下水流的方向,并修建在滑坡范围5m 以外
143、的稳定土体上。渗沟的迎水面应设反滤层,背水面应设隔渗层。4 排水沟、渗沟、暗沟、仰斜式排水孔和排水隧洞设计应符合第4 章规定。7.2.5 滑坡减载与反压处理设计要求1 推移式滑坡或由错落转化的滑坡,宜采用滑坡后缘减重,前缘反压措施。2 滑床具有上陡下缓形状,滑坡后缘及两侧的地层相当稳定,不致因减重开挖而引起滑坡向后缘和两侧发展时,宜采用减重措施。3 滑坡前缘有较长的抗滑段,宜利用减载弃方反压;或路基位于滑坡前缘时,可采用路堤通过。在滑体或滑带土具有卸载膨胀开裂的情况下,不应采用减重措施。4 减载时,必须考虑清方后滑坡后部和两侧山体的稳定性,防止后缘产生新的滑动。5 填土反压措施应防止堵塞滑坡前
144、缘地下水渗出通道,并且要考虑基底的稳定性,必要时应进行地基处理。7.2.6 抗滑挡土墙防治滑坡设计要求1 抗滑挡土墙宜设置在滑坡前缘。必要时,可与排水、减重、锚固等措施联合使用。2 抗滑挡土墙应根据滑坡剩余下滑力和库仑土压力两者之中的大值设计,其高度和基础埋深应防止滑体从墙顶滑出或从基底以下土层滑移的可能。3 抗滑挡土墙结构设计应符合第5.4 节的有关规定。4 抗滑挡土墙基础埋深较大、土体稳定性较差时,应采取临时支挡措施,其施工必须分段进行,保证滑坡在施工期间的稳定和施工安全。7.2.7 抗滑桩防治滑坡设计要求1 抗滑桩宜布置于滑坡体厚度较薄、推力较小,且嵌岩段地基强度较高地段。必须防止滑体从
145、桩顶滑出或从桩底产生新的深层滑动的可能。2 抗滑桩宜以单排布置为主,当滑坡推力较大时,可对滑坡进行分段阻滑。若弯矩过大,应采用预应力锚杆(索)抗滑桩。3 抗滑桩桩长宜小于35m。对于滑带埋深大于25m 的滑坡,应充分论证抗滑桩阻滑的可行性。4 抗滑桩结构设计应符合第5.7 节的有关规定。7.2.8 预应力锚固滑坡设计要求1 预应力锚杆(索)锚固段必须置于滑面以下的稳定地层中;2 预应力锚杆(索)承压结构应根据滑坡体岩土性质和承载力确定,宜采用钢筋混凝土框架或地梁,其坡面应采取防止表土被雨水冲刷、局部溜塌的措施。3 预应力锚杆(索)设计应符合第5.5 节的有关规定。7.2.9 注浆加固可用于改良
146、滑动带岩土性质、提高其抗剪强度,以增强滑坡稳定性。注浆深度应穿过滑带不小于3m。7.2.10 前缘受河水冲刷的滑坡体应采取冲刷防护措施。7.2.11 滑坡施工监测与动态设计要求1 高速公路、一级公路的滑坡防治应进行滑坡监测与动态设计。滑坡防治监测包括施工安全监测、防治效果监测和营运期监测,应以施工安全监测和防治效果监测为主。2 滑坡监测项目可按附表F 选定。3 监测点应布置在滑坡体稳定性差或工程扰动大的部位,力求形成完整的剖面,并采用多种手段互相验证和补充。4 防治效果监测应结合施工安全和营运期监测进行,防治效果监测周期应在整治工程完工、且公路营运后不少于一年。5 应及时分析滑坡监测资料,预测
147、滑坡位移、变形的发展趋势和整治工程的效果,适时调整滑坡整治工程设计和施工方案,保证工程施工安全和路基稳定。7.3 崩塌地段路基崩塌地段路基7.3.1 崩塌地段路基设计原则1 路线通过崩塌地段时,应调查崩塌地段地形、地貌、地质情况,查明危岩、崩坍的类型、范围、成因及对公路的危害程度,作出公路建成后崩坍的发生或发展趋势的预测与稳定性评价,合理选择路线位置及综合防治措施。2 路线应绕避可能发生大规模崩塌或大范围的危岩、落石地段。对中小型崩塌、危岩体。当绕避困难或不经济时,路基设计应避免高填、深挖并远离崩坍物堆积区,对崩塌危岩体可采取遮蔽、拦截、清除、加固等综合治理工程措施。7.3.2 边坡或自然坡面
148、岩体较为完整、表层风化易形成小块岩石呈零星坠落时宜进行坡面防护,以阻止风化发展,防止零星坠落。7.3.3 危岩崩塌体规模较小时可采取清除、支挡、挂网喷锚等处理措施,或采用柔性防护系统,或设置拦石墙、落石槽等拦截构造物;拦石墙与落石槽宜配合使用,设置位置可根据地形合理布置。拦石墙墙背应设缓冲层,并按公路挡土墙设计,墙背压力应考虑崩坍冲击荷载的影响。7.3.4 对路基有危害的危岩体应清除或采取支撑、预应力锚固等措施;在构造破碎带或构造节理发育的高陡山坡上不宜刷坡。7.3.5 当崩坍体较大、发生频繁、且距离路线较近而设拦截构造物有困难可采用明洞、棚洞等遮挡构造物。遮挡构造物应有足够的长度,洞顶应有缓
149、冲层,并应考虑堆积石块荷载和冲击荷载的影响。7.3.6 危岩落石拦截构造物的类型、结构尺寸、设置排数及位置应根据落石的大小、数量、分布位置、冲击力和距路线的距离确定。7.4 岩堆地段路基岩堆地段路基7.4.1 岩堆地段路基设计原则1 路线通过岩堆地段时,应调查岩堆地段地形、地貌、地质情况,查明岩堆的物质组成、类型、分布范围、物质来源、成因,分析预测岩堆发生、发展趋势及对公路影响程度。2 岩堆地段路基设计应根据岩堆分布范围、厚度、物质组成,以及岩堆下伏基床的斜坡形态及坡度、下伏岩土性质、地下水、地表水的活动情况等,评价岩堆稳定性,合理选择路线位置和路基形式。3 路线应绕避岩堆面积大、堆积床坡度陡
150、、补给来源丰富、稳定性差的大型岩堆。对中小型岩堆,路线绕避困难或不经济时,岩堆地段路基应采用低路堤或浅路堑,并采取稳定加固措施。7.4.2 岩堆地段路基设计应根据路基所处的位置及断面形式进行路基稳定性检算,其稳定系数应满足第3.6、3.7 节有关要求。7.4.3 处于还在发展的岩堆地段路基应减少开挖,采取挡土墙、坡面封闭等防护措施;也可设置拦石墙与落石槽或修建明洞、棚洞等遮挡构造物。7.4.4 稳定的岩堆地段路基处治措施1 位于岩堆上部时,宜采用台口式路基,并放缓边坡或沿基岩面清除路基上方的岩堆堆积物。2 位于岩堆中部时,挖方边坡应设置挡土墙等支挡构造物。3 位于岩堆下部时,宜采用填方路基通过
151、岩堆。7.4.5 对活跃的岩堆补给区应根据其面积、岩体类型和规模,采取拦截或加固工程措施。7.4.6 岩堆地段路基稳定性不足时宜设置抗滑挡土墙或抗滑桩等支挡工程,保证路基稳定。7.5 泥石流地段路基泥石流地段路基7.5.1 泥石流地段路基设计原则1 路线通过泥石流地段时,应查明泥石流的分布范围、成因类型、规模、特征、活动规律、泛滥边界、冲淤情况、泥痕高度、堆积区物质组成及分布形态、流量等,分析预测泥石流发展趋势及对公路危害程度。2 路线应绕避大型泥石流、泥石流群、以及淤积严重的泥石流沟,并远离泥石流堵河严重地段的河岸。当无法绕避中、小型泥石流时,应合理选择路线位置、路基断面形式及综合防治措施。
152、3 泥石流防治设计应根据泥石流形成条件、类型、流动特点及活动规律,做好总体规划,采取恢复植被、排导、拦截和坡面防护等综合治理措施。7.5.2 跨越泥石流沟时应选择在流通区或沟床稳定段设桥等构造物跨越,并绕避沟床纵坡由陡变缓的变坡处和平面上急弯部位。1 桥梁可用于跨越流通区的泥石流沟或者洪积扇区的稳定自然沟槽。设计时应结合地形、地质、沟床冲淤情况、河槽宽度,泥石流的泛滥边界、泥浪高度、流量、发展趋势等,采用合理的跨径、净空高度及结构形式。2 隧道可用于路线穿过规模大、危害严重的大型或多条泥石流沟,隧道方案应与其它方案作技术、经济比较后确定。隧道洞身应设置在泥石流底部稳定的地层中,进出口应避开泥石
153、流可能危害的范围。3 泥石流地区不宜采用涵洞,在活跃的泥石流洪积扇上禁止使用涵洞。对于三、四级公路,当泥石流规模较小、固体物质含量低、不含较大石块,并有顺直的沟槽时,方可采用涵洞。4 过水路面可用于穿过小型坡面泥石流沟的三、四级公路,路基横断面应采用全封闭式,可与桥梁、涵洞等联合使用。路基坡脚设抑水墙以防止冲刷。7.5.3 路线通过泥石流堆积区时应设置排导沟、导流堤、急流槽、渡槽等排导工程,以固定泥石流沟槽,约束水流。1 排导沟可用于有排沙的地形条件的路段。出口应与主河道衔接,出口标高应高出主河道20 年一遇的洪水水位。排导沟纵坡宜与地面坡一致,横断面尺寸应根据流量计算确定,排导沟应进行防护。
154、2 渡槽可用于排泄流量小于30m3/s 的泥石流,且地形条件应能满足渡槽设计纵坡及行车净空要求,路基下方有停淤场地。渡槽应与原沟顺直平滑衔接,纵坡不小于原沟纵坡,出口应满足排泄泥石流的需要。渡槽设计荷载按泥石流满载计算,并考虑冲击力,冲击系数可取1.3。3 导流堤可用于需要控制泥石流的走向或限制其影响范围的泥石流堆积扇区,以防止泥石流直接冲击路堤或壅塞桥涵。导流堤的高度应为设计使用年限内的泥石淤积厚度与泥石流的沟深之和,在泥石流可能受阻的地方或弯道处,还应加上冲起高度和弯道高度。7.5.4 路线通过泥石流堆积区时可在流通区泥石流沟中设置各种形式的拦挡坝、格栅坝等拦截工程,以拦截泥石流中的石块,
155、减轻泥石流的冲击、淤积作用。1 拦挡坝可用于沟谷的中上游或下游没有排沙或停淤的地形条件、必须控制上游产砂的河道,以及流域来沙量大,沟内崩塌、滑坡较多的河段。拦挡坝坝体位置应根据设坝目的,结合沟谷地形及基础的地质条件综合考虑确定。坝体高度不宜超过5m,坝顶宜采用平顶式。当两端岸坡有冲刷可能时,宜采用凹形。2 格栅坝可用于拦截流量较小、大石块含量少的小型泥石流。格栅坝的格栅间隔按拦截大石块、排除细颗粒的要求布置,其过水断面应满足下游安全泄洪的要求。坝的宽度应与沟槽同宽。坝基应设在坚实的地基上。7.5.5 泥石流地段路基设计宜对泥石流沟流域的坡面采取植物防护措施。植物防护应采取乔木、灌木、草本植物相
156、结合,选择根系深而发达、固土能力强、寿命长的当地植物。7.5.6 路线无法绕避的大型泥石流应进行施工安全和防治效果监测,监测内容包括泥石流的频率、流量、物质组成,以及泥石流流量的变化与河水流量、降雨量的关系。7.6 岩溶地区路基岩溶地区路基7.6.1 岩溶地区路基设计原则1 岩溶地区路基应采用遥感、物探、钻探及其它有效方法进行综合勘察,查明岩溶地貌形态、岩溶发育程度、发展规律、溶洞围岩性质以及地表水、地下水活动规律等情况,分析地面致塌因素,综合评价场地稳定性。岩溶地段路堑在开挖至路床顶面后,进行必要的补充勘察和评价。2 路线应绕避大型、复杂的岩溶发育地区。绕避困难时,路基工程宜选择在岩溶发育范
157、围小、易于处理的地段通过。3 位于岩溶地段路基,应对路基稳定性及环境影响进行综合分析,确定岩溶对路基工程的危害程度,合理采取回填、跨越、注浆加固等处理措施。4 岩溶水发育地段,路基修筑不应切断岩溶(地下、地表)水的迳流通道,以免造成阻水、滞水或农田缺水。5 采用注浆加固的地基,应采用物探配合钻孔取芯等综合方法进行注浆效果检测及评价。7.6.2 对溶洞顶板岩层未被节理裂隙切割或虽被切割但胶结良好的完整顶板可按厚跨比法确定溶洞顶板的安全厚度。当顶板的厚度与路基跨越溶洞的长度之比大于0.8 时,溶洞的顶板岩层可不作处理。7.6.3 溶洞距路基的安全距离1 位于路基两侧的溶洞应判定其对路基的影响。对开
158、口的溶洞可参照自然边坡来判别其稳定性及其对路基的影响;对地下溶洞可按坍塌时的扩散角(见图7.6.3)、式(7.6.3-1)计算确定溶洞距路基的安全距离。2 溶洞顶板岩层上有覆盖土层时,岩土界面处用土体稳定坡率(综合内摩擦角)向上延长坍塌扩散线与地面相交,路基边坡坡脚应处于距交点不小于5m 以外范围。3 路基坡脚处于溶洞坍塌扩散的影响范围之外,该溶洞可不作处理。7.6.4 岩溶水、地表水对影响路基稳定的岩溶水应采取疏导、引排的措施。路基上方的岩溶泉和冒水洞,宜采用排水沟将水截流至路基外;对路基基底的岩溶泉和冒水洞宜设置桥涵将水排出路基。堵塞溶洞岩溶水的部分出水口时,应有充分依据,并保证所留出水口
159、能满足该区域排水畅通的要求。对于地表水,应作好排水设施集中引排,防止地表水集中下渗导致地面塌陷。7.6.5 路基位于溶蚀洼地时应设置完善的排水系统,作好地表排水设施,将地表水引入邻近沟谷或对路基无危害的落水洞中;积水不能排除时,路基应采用渗水性良好的砂砾、碎石土等填筑,并应高出积水位0.5m。7.6.6 对路基范围的溶洞、落水洞应根据溶洞大小、深度、充水情况、所处位置及施工条件,采取下列处理措施。1 对有排泄要求的溶洞、落水洞,不能进行封堵处理,应采取设置钢筋混凝土盖板、桥涵等构造物跨越,以保护溶岩地区地下水系。2 对稳定路堑边坡上的干溶洞,洞内宜采用干砌片石填塞。3 对位于路基基底的裸露和埋
160、藏较浅的溶洞,可采取回填封闭、钢筋混凝土盖板跨越、支撑加固、或构造物跨越等处理措施。4 对有充填物的溶洞,可采取注浆法、旋喷法等加固措施;当不能满足设计要求时宜采用构造物跨越。5 对覆盖层土洞埋藏较浅时,可采取回填夯实、冲击碾压或强夯等处理措施,并作好地表水引排封闭处理;土洞埋藏较深时,宜采取注浆、复合地基等处理措施。7.7 软土地区路基软土地区路基软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、 灵敏度高、扰动性大、透水性差的细粒土。 7.7.1 软土地区路基设计原则1 调查收集沿线的地形、地貌、工程地质、水文地质、气象、地震等资
161、料,按照公路工程地质勘察规范(JTGC20)的有关规定,采用适宜的勘探方法进行综合勘探试验和现场原位测试,并进行统计与分析,为设计提供软土物理力学性质指标。2 软土的鉴别依据见表7.7.1。3 软土地基上公路路基的设计包括沉降计算、稳定验算及其相应的处治方法的设计;施工中的沉降与侧向位移(稳定)观测的技术要求应作为设计内容。4 软土地基上路堤稳定系数应符合表7.7.12 的要求。当计算的稳定安全系数小于表7.7.12 规定值时,应针对稳定性进行地基处理设计。5 路基工后沉降应符合表7.7.1-3 的要求。当路面设计使用年限( 沥青路面15 年、水泥混凝土路面30 年)内的残余沉降( 简称工后沉
162、降)不满足表7.7.1-3 的要求时,应针对沉降进行处治设计。7.7.2 地基沉降计算1 对用于计算沉降的压缩层,其底面应在附加应力与有效自重应力之比不大于0.15处。2 行车荷载对沉降的影响,对于高路堤可忽略不计。3 主固结沉降Sc 采用分层总和法计算。4 最终沉降宜采用沉降系数ms 与主固结沉降按式(7.7.2-1)计算。5 最终沉降还可以由瞬时沉降Sd、主固结沉降Sc 及次固结沉降Ss 之和计算。6 任意时刻地基的沉降量,考虑主固结随时间的变化过程,按式(7.7.2-4)或(7.7.2-5)计算。7.7.3 地基稳定性计算1 软土地基路堤的稳定验算可采用瑞典圆弧滑动法中的有效固结应力法或
163、改进总强度法,有条件时也可采用简化Bishop 法或Janbu 普遍条分法。2 验算时按施工期和营运期的荷载分别计算稳定安全系数。施工期的荷载只考虑路堤自重,营运期的荷载包括路堤自重、路面的增重及行车荷载。7.7.4 地基加固方案1 软土地基加固方案应根据当地的地质、水文、施工机具、材料及环境等条件及工期要求进行经济、技术比较,依据先简后繁、就地取材的原则决定。对选定的多种处理措施进行计算分析和方案比选时,要考虑处理措施的作用、当地的成功经验、施工条件、工程造价等。2 对软土性质差、地基条件复杂或工期紧、填料缺乏或有特殊要求的软土地基处理工程宜采用综合处理措施。7.7.5 地基浅层处理设计要求
164、1 软土地基上路堤底部宜设置透水性水平垫层,厚度以0.50m 为宜,铺设宽度为路堤底宽并且两侧各外加0.501.0m。当垫层兼有排淤作用时,其厚度还应适当加大。2 对浅层厚度小的软土地基,可采用砂、砂砾、碎石等粒料进行换填处理。3 为减小地基的沉降,路堤可采用粉煤灰、泡沫聚苯乙烯( EPS)块、泡沫轻质土等轻质材料填筑。采用EPS 和泡沫轻质土路堤时,应计算路堤的压缩变形和抗浮稳定性。4 应采用强度高、变形小、耐老化的土工合成材料作路堤的加筋材料。5 反压护道可在路堤的一侧或两侧设置,其高度不超过路堤高度的1/2,其宽度应通过稳定计算确定。7.7.6 排水固结法处理地基设计要求1 应根据软土厚
165、度和性质、路堤高度、路基稳定与工后沉降控制标准、施工工期等,综合分析并确定软土地基处理方案。排水固结法处理可采用砂垫层预压、袋装砂井或塑料排水板预压、真空预压或真空联合堆载预压。2 应根据软土性质、筑路材料与施工工艺选用袋装砂井或塑料排水板或其他材料作为竖向排水体。竖向排水体宜按等边三角形布置,其长度由路基对地基的稳定性和变形要求确定,对于较薄的软土层,宜贯穿软土层。预压期不宜小于6 个月。3 预压期和预压高度应根据要求的工后沉降量或要求的地基固结度确定。在预压期内地基应完成的沉降量不能小于路面设计使用年限末的沉降量与容许工后沉降之差;必要时,预压期末地基的固结度还要满足路堤稳定性的要求。4
166、采用真空预压应在地基中设置砂井或塑料排水板等竖向排水体,并设置砂垫层和垫层中的排水管。真空预压加载范围应超过工程需要加固的范围,不应小于实际荷载的范围。真空预压的密封膜下的真空度应稳定保持在70kPa 以上。当表层存在良好的透气层以及在处理范围内存在水源补给充足的透水层等情况下,应采取切断透气层和透水层的措施。5 真空联合堆载预压适用于高填方路段和桥头路段的软土地基处理。7.7.7 粒料桩处理地基设计要求1 粒料桩采用砂、碎石、砂砾、废渣等材料做桩料,桩料不应使用单一尺寸的粒料,桩料的含泥量不得超过5%。2 振冲粒料桩适用于十字板抗剪强度大于15kPa 的地基土;沉管粒料桩适用于十字板抗剪强度
167、大于20kPa 的地基土。3 粒料桩的直径及设置深度、间距应经稳定验算和沉降验算确定,相邻桩净距不应大于4 倍桩径。4 计算设有粒料桩复合地基的路堤整体抗剪稳定安全系数计算时,复合地基内滑动面上的抗剪强度采用复合地基抗剪强度ps ,该强度按式( 7.7.7-1)计算。5 粒料桩桩长深度内地基的沉降S z 按式( 7.7.7-2)折减。7.7.8 加固土桩处理地基设计要求1 采用深层拌和法加固的软土地基十字板抗剪强度不宜小于10kPa。采用粉喷桩法加固软土地基时,深度不宜超过12m;采用浆喷法加固软土地基时,深度不宜超过20m。2 加固土桩的直径及设置深度、间距应经稳定验算确定并应满足工后沉降的
168、要求。相邻桩的净距不应大于4 倍桩径。3 计算加固土桩复合地基的路堤整体抗剪稳定安全系数计算时,复合地基内滑动面上的抗剪强度采用复合地基抗剪强度ps ,该强度按式(7.7.8-1)计算:4 加固土桩的抗剪强度以90d 龄期的强度为标准强度,可按钻取试验路段的原状试件测无侧限抗压强度qu 的一半计算;也可按设计配合比由室内制备的加固土试件( 直径50mm,高度100mm 的圆柱体)测得的90d 的无侧限抗压强度qu 乘以0.30 的折减系数求得,即:p =0.30 qu 。5 加固土桩复合地基的沉降量按复合地基加固区的沉降量S1 和加固区下卧层的沉降量S2 两部分来计算。加固区的沉降量S1 采用
169、复合压缩模量法计算;下卧层的沉降量S2可按现行建筑地基基础设计规范(GB 50007)的有关规定计算。6 复合压缩模量Eps 按式(7.7.8-2)计算。7.7.9 水泥粉煤灰碎石桩( CFG 桩)处理地基设计要求1 CFG 桩加固的软土地基十字板抗剪强度不宜小于20kPa。2 CFG 桩的粗骨料可采用碎石或砾石,泵送混合料时砾石最大粒径不宜大于25mm,碎石最大粒径不宜大于20mm;振动沉管灌注混合料时粗骨料最大粒径不宜大于50mm。可掺入砂、石屑等细集料改善级配。水泥宜用32.5 级普通硅酸盐水泥。粉煤灰宜采用级或级粉煤灰。3 CFG 桩料的配合比应根据施工要求的坍落度和桩体的设计强度确定
170、。桩体的设计强度应取28d 无侧限抗压强度。4 CFG 桩桩长应根据设计对承载力和变形的要求、土质条件、设备能力等确定;桩端应落在强度高的土层上;最大桩长不宜大于30m。5 CFG 桩桩径应根据成桩设备条件确定,宜取0.350.6m。5 CFG 桩桩径应根据成桩设备条件确定,宜取0.350.6m。6 CFG 桩桩间距应根据设计对承载力和变形的要求、土质条件、施工工艺等确定,宜取45 倍桩径。7 CFG 桩桩体强度宜为520MPa,设计强度应满足路堤沉降与稳定的要求。用于结构物下的CFG 桩,设计强度应满足承载力的要求。8 CFG 桩垫层厚度宜取0.30.5m,当桩径大或桩距大时,垫层厚度宜取高
171、值。垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂砾或碎石等,最大粒径不宜大于30mm。9 CFG 桩复合地基的沉降计算方法和路堤稳定验算方法均与加固土桩相同,仅桩体强度取值比加固土桩大。7.7.10 强夯与强夯置换处理地基设计要求1 饱和软粘土地基中夹有多层粉砂或采用在夯坑中回填块石、碎砾石、卵石等粒料进行强夯置换时,可采用强夯法处理。2 强夯置换处理深度由土质条件决定,除厚层饱和粉土外,宜穿透软土层,达到较硬土层上。置换深度不宜超过7m。3 强夯施工前,必须在施工现场选择有代表性的路段进行试夯,以指导大面积施工。4 强夯法的有效加固深度d 应根据现场试夯或当地经验确定,也可按式(7.7.10)估算。5 夯
172、点的夯击次数,应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量的关系曲线确定,并应同时满足下列条件:(1) 最后两击的平均夯沉量不宜大于下列数值:当单击夯击能小于2000kNm 时为50mm;当单击夯击能为20004000kNm 时为100mm;当单击夯能大于4000kNm 时为200mm。(2) 夯坑周围地面不应发生过大的隆起。(3) 不因夯坑过深而发生提锤困难。6 强夯置换夯点的夯击次数应通过现场试夯确定。桩体成型夯击应满足下列条件:(1) 置换桩底穿透软土层,且达到设计置换深度(桩长度)。(2) 每次夯沉量以不造成起拔夯锤困难为宜,累计夯沉量为设计桩长的1.52.0 倍。(3) 最后两击的平均夯沉量应
173、满足上面第5 款的规定。7 夯点可采用正方形或等边三角形布置,间距以57m 为宜。8 置换桩间距应根据荷载大小和原土的承载力选定,当满堂布置时可取夯锤直径的23 倍。对独立基础或条形基础可取夯锤直径的1.52.0 倍。桩的计算直径可取夯锤直径的1.11.2 倍。9 置换桩顶应铺设一层厚度不小于500mm 的压实垫层,垫层材料可与桩体材料相同,粒径不宜大于100mm。10 强夯置换法复合地基的沉降与稳定计算方法与粒料桩相同,但桩土应力比取值不同,粘性土地基可取24;粉土和砂土地基可取1.53。7.7.11 刚性桩复合地基设计要求1 刚性桩可用于深厚软土地基上荷载较大、变形要求较严格的高路堤段、桥
174、头或通道与路堤衔接段,以及拓宽路堤段。2 刚性桩桩顶宜设桩帽,并铺设柔性土工合成材料加筋体垫层。3 刚性桩的平面布置可采用正方形或正三角形排列。刚性桩的直径、桩长、间距应经稳定、沉降验算后确定,桩间距不宜小于5 倍的桩径。4 刚性桩桩帽可采用圆柱体、台体或倒锥台体,桩帽平面尺寸一般选取1.01.5m,厚度一般选取300400mm。5 刚性桩处理地基的最终沉降量的计算,可不考虑桩间土压缩变形对沉降的影响,采用单向压缩分层总和法按式(7.7.11)计算:6 刚性桩处理地基的稳定性采用圆弧滑动面法验算,滑动面上的抗剪强度采用桩土复合抗剪强度,计算参照7.7.8 条。其中桩体抗剪强度可取28d 无侧限
175、抗压强度的1/2。7.7.12 软土地基上路堤横断面设计应考虑地基沉降、路堤顶面凹陷、顶宽和底宽收缩以及边坡变缓等因素。7.7.13 沉降与稳定观测设计要求1 软土地基上的高填方路堤和桥头路堤应进行沉降与稳定观测设计,其设计内容包括:沉降观测与侧向位移(稳定)测点位置、观测仪选型与布设、观测方法、观测频率等。必要时,应进行软土地基深部位移观测。2 路堤填土速率应满足下列要求:(1)填筑时间不小于地基抗剪强度增长需要的固结时间。(2)路堤中心沉降每昼夜不得大于1015mm,边桩位移每昼夜不得大于5mm。7.7.14 软土地基上路堤宜结合工程实际,选择代表性地段提前填筑试验路堤。7.7.15 路面
176、铺筑必须待沉降稳定后进行。在等载条件下,推算的工后沉降量小于设计容许值, 且连续2 个月观测的沉降量每月不超过5mm, 方可卸载开挖路槽、开始路面铺筑。7.8 红粘土与高液限土地区路基碳酸盐岩系地区,经红土化作用形成并覆盖于基岩上的棕红、褐黄等颜色的高塑性粘土。其液限大于或等于50%,上硬下软,具明显的失水收缩性,裂隙发育。分布于贵州、云南、广西等省区。 7.8.1 红粘土与高液限土路基设计原则1 路线通过红粘土或高液限土地区,应查明红粘土或高液限土分布范围、成因类型、土体的结构层次特征、垂直分带及其湿度状态、土体中裂隙分布特征、地下水分布规律、物理力学性质及胀缩性等。2 红粘土可根据复浸水特
177、性按表7.8.1 进行分类。3 红粘土和高液限土具有膨胀性时,应按膨胀土路基进行设计。4 红粘土与高液限土路基设计应避免高路堤及深路堑,如不能避免,应与桥隧方案进行综合比选确定。5 红粘土与高液限土路基设计应充分考虑气候环境、水对路基性能的影响,做好路基结构防排水与湿度控制措施的设计,连续施工,及时封闭。7.8.2 红粘土和高液限土作为路基填料时要求1 红粘土和高液限土的最小强度、变形控制等应满足第3.2 节、第3.3 节的要求。2 压缩系数大于0.5MPa-1 的红粘土不得用于填筑路堤。3 红粘土和高液限土不能直接作为路基填料。经物理措施处治的红粘土和高液限土可用于路床之下的路堤填料,但不得
178、用作浸水路基填料。4 路床、低路堤填料采用红粘土和高液限土时,应采取掺石灰、水泥等化学改性处治措施。5 在确定路堤填筑的最佳含水量、最大干密度及CBR 值时,宜采用湿土法重型击实试验。7.8.3 填方路基设计要求1 应根据沿线气候和水文条件、路基高度、红粘土与高液限土性质及处治措施,做好填方路基结构设计。红粘土与高液限土不宜用于陡坡路堤填筑。2 未经化学改性处治的红粘土与高液限土路堤,其路堤基底应设置砂砾或碎石等排水隔离垫层,垫层最小厚度不宜小于0.5m,其顶面应设置土工合成材料反滤层。3 经物理处治的红粘土填筑路堤高度不宜大于10m。4 边坡高度不大于10m 的路堤边坡坡率宜为1:1.51:
179、2,当边坡高度大于6m 时,宜设置边坡平台,其宽度不宜小于2m。当边坡高度超过10m 时,应按第3.6 节的有关规定,通过路基稳定性分析计算确定路堤横断面形式、边坡坡度及路基防护加固措施。5 经改性处理或用非红粘土(高液限土)包边封闭的路堤边坡可按一般路基防护设计。6 路堤填筑宜选择在旱季连续施工,路堤的碾压含水量宜按最大CBR 对应的含水量控制。不能连续施工时应在路基顶面及时作封盖处理。7.8.4 挖方路基设计要求1 边坡稳定计算包括:整体稳定与坍塌两个方面。2 挖方路基边坡高度超过10m 时应进行稳定性检算,并考虑复浸水类红粘土的开挖面土体干缩导致裂隙发展及复浸水使土质产生变化的不利影响。
180、边坡稳定性分析计算时,宜采用饱水剪切试验和重复慢剪试验等强度指标。3 红粘土边坡的坍塌计算根据裂缝深度确定其相应的应力水平;坍塌计算应采用饱水原状土无侧限抗压强度试验指标;必要时进行收缩试验和复浸水试验。4 挖方边坡高度不宜超过20m,路堑边坡设计应遵循“缓坡率、宽平台、固坡脚”的原则。边坡坡率及平台宽度可按表7.8.3 确定,当边坡高度超过6m 时,挖方路基宜采用台阶式断面,若地形允许,宜进一步放缓边坡。5 应做好路基地表与地下排水系统的综合设计,及时引排地面水和地下水。根据地下水发育情况,因地制宜在堑坡坡面上设置仰斜式排水孔、支撑渗沟,路基边沟下应设置渗沟。对于设置平台的边坡宜在平台上设置
181、纵向排水沟,排水沟纵坡坡率不小于3%,沟沿略低于地表。6 路堑边坡坡面防护宜采用骨架植物防护,当边坡稳定性不足时应增设支挡工程。对于全封闭的圬工防护,应在墙背设置厚度为0.15m0.30m 的排水垫层,圬工应设置泄水孔,泄水孔间距为2.5m3.0m。7 宜保留坡顶的植被与覆盖层。在坡顶设置拦水垅(或截水沟),截水沟边沿略低于地表,保证周围水体进入排水沟,截水沟的纵坡不小于3%。8 应根据红粘土或高液限土的工程性质、公路等级,对路堑路床0.8m 范围的红粘土或高液限土进行超挖,并换填渗水性良好的砂砾、碎石等材料处治,其中上路床换填材料的粗颗粒(粒径大于2mm)含量不小于60%,最大粒径不超过10
182、0mm。9 挖方路段的路床若有石柱、石笋等,则需清除深度0.8m;若石柱、石笋之间存在天然含水量超过其塑限5 个百分点的过湿土,则需将路床顶面以下0.8m1.5m 范围内的过湿土挖除,换填片石等材料。10 零填、路堑路段开挖至路床底部后,应尽快进行路床的换填施工;如不能及时进行,宜在路床底面标高以上预留0.3m 厚的保护层。7.9 膨胀土地区路基膨胀土地区路基富含亲水性矿物,具有明显的吸水膨胀和失水收缩的高塑性黏质土。 7.9.1 膨胀土地区路基设计原则1 应采取多种勘探手段,查明膨胀土分布范围、土体结构层次、矿物成分、成因类型、物理力学性质与胀缩特性以及膨胀土活动区深度等,评价膨胀土膨胀潜势
183、等级及其对公路工程危害程度。2 路线设计应根据膨胀土的特性和公路等级的技术要求,综合考虑当地气候特点、地形地貌、地质、水文、筑路材料等条件,通过综合分析与路线方案比较,合理选用主要技术指标。3 膨胀土地区路基应以浅挖低填通过,避免高路堤及深长路堑。如不能避免,应与桥隧方案进行综合比选确定;以路基通过时,必须有保证路基稳定的措施。4 膨胀土用作路基填料时,应通过室内试验确定最佳处治材料、最佳配合比及处治后的强度控制指标。5 膨胀土地区路基设计应以防水、控湿、防风化为主,结合路面结构,采取有效措施,减少湿度的变化对膨胀土路基的影响,保证路基满足变形和强度的要求。膨胀土路基应连续施工,并及时封闭路床
184、和坡面。 7.9.2 膨胀土初步判定应根据地貌、颜色、结构、土质情况、自然地质现象和土的自由膨胀率等特征,进行膨胀土初步判定;以标准吸湿含水率为详判分级指标,当标准吸湿含水率大于2.5%时,应判定为膨胀土。膨胀土判别及膨胀潜势分级应符合公路工程地质勘察规范(JTGC20)的有关规定。7.9.3 膨胀土地基变形量预测要求1 挡土墙等构造物基础、低路堤基底为膨胀土地基时,可按式(7.9.3-1)或式(7.9.3-2)对膨胀土地基变形量进行计算。2 基于固结试验的膨胀土地基变形量计算方法。3 基于收缩试验的膨胀土地基变形量计算方法。7.9.4 膨胀土地基设计应以变形量作为分类指标、按表7.9.4 进
185、行分类,确定膨胀土地基处理措施和处理深度。7.9.5 膨胀土路基填料设计应以击实膨胀土的胀缩总率作为分类指标,按表7.9.5 进行膨胀土填料分类,确定各类膨胀土的使用范围及处治措施。7.9.6 膨胀土填方路基设计要求1 膨胀土路堤设计应根据路堤高度、膨胀土填料类型及其处治措施,做好路基结构的防渗、排水和控湿设计,保证路基性能稳定。2 路床、高度小于1.5m 的路堤填料应符合第3.2 节规定。当采用弱、中等膨胀土作为填料时,应进行掺石灰等化学改性处理,改性后的胀缩总率不得超过0.7%。3 物理处治的膨胀土路堤,路基底部宜设置砂砾、碎石或石灰处治膨胀土垫层,垫层厚度不宜小于0.50m;包边和封盖层
186、可采用非膨胀土或石灰处治膨胀土,包边厚度不宜小于2.5m;封盖层采用砂砾、碎石等渗水性材料时,其底部应铺设复合土工膜或其他材料防渗层。4 膨胀土地基上采用砂砾、碎石土等渗水性材料填筑路基时,路基底部应设置防渗层,防渗层材料可采用不渗水的非膨胀土、石灰改性土或复合土工膜。5 物理处治膨胀土路基填筑时,宜采用湿土法重型击实试验确定最佳含水量和最大干密度。采用石灰处治膨胀土时,可采用干法重型击实试验的最佳含水量2作为控制标准。6 弱、中膨胀土路堤边坡坡率应根据路堤边坡的高度、填料重塑后的性质、区域气候特点,并参照既有路基的成熟经验综合确定。边坡高度不大于10m 的路堤边坡坡率和边坡平台的设置,可按表
187、7.9.61 确定。7 路堤边坡的防护类型可按表7.9.62 确定。7.9.7 膨胀土挖方路基设计要求1 膨胀土路堑边坡坡率应根据土质的性质、软弱层和裂隙的组合关系、气候特点、水文地质条件,以及自然山坡、人工边坡的稳定坡度等综合确定。2 边坡设计应遵循 “缓坡率、宽平台、固坡脚”的原则,按表7.9.71 确定边坡坡率及平台宽度。高度大于10m 的边坡应结合稳定性分析计算进行设计,边坡稳定性应符合表3.7.4 规定,必要时应与隧道方案进行比较。3 对零填和挖方路段路床0.80m 范围的膨胀土应进行超挖、换填处理,换填材料可采用符合第3.2 节规定的非膨胀土、石灰处治膨胀土等,换填渗水性材料时,底
188、部应设置防渗层。对强膨胀土路堑,路床换填深度宜加深至1.01.5m。4 路堑边坡的防护加固类型可根据膨胀土性质、环境条件和边坡高度按表7.9.72及表7.9.73 确定,边坡开挖后应及时防护封闭。5 边坡植物防护时,不应采用阔叶树种。圬工防护时,墙背应设置缓冲层,厚度不应小于0.5m。支挡结构基础埋深应大于气候影响深度,反滤层厚度不应小于0.5m。6 挖方边坡膨胀土层与下伏岩土层无不利结构面时,边坡防护可采用非膨胀性粘质土覆盖置换处理或设置柔性支护结构。边坡覆盖置换的厚度,不宜小于2.5m,并满足机械压实施工的要求;覆盖置换层与下伏膨胀土之间,应设置排水垫层与渗沟。当边坡岩土层存在不利结构面时
189、,应根据边坡稳定状况,设置必要的支挡工程。7.9.8 膨胀土路基排水设计应遵循以防为主、防排结合的原则,根据气候条件、地下水、路基填挖情况,设置完善的防排排水系统,合理布设各种排水设施,及时引排地表水和地下水。1 零填和低填方路段,当公路路界内地形低于路界外的地面时,应设置必要的截水沟。2 地下水位较高的低路堤路段,应在路堤底部设置防渗隔离层和排水垫层。必要时,可在路基两侧设置地下排水渗沟,以降低地下水位。3 土质潮湿或地下水发育的挖方路段,边坡上宜设置支撑渗沟或仰斜式排水孔,边沟下应设置纵向排水渗沟,填挖交界处应设置横向排水渗沟。4 堑坡顶之外3m5m 范围的表层膨胀土,应采取换填非膨胀土、
190、铺设防渗土工膜等防渗封闭处理措施。7.10 黄土地区路基黄土地区路基在干燥气候条件下形成的多孔性具有柱状节理的黄色粉性土,湿陷性黄土受水浸湿后会产生较大的沉陷。第四纪形成的陆相黄色粉砂质土状堆积物。7.10.1 黄土地区路基设计原则1 应查明黄土分布范围、厚度及其变化规律,沿线黄土的成因类型和地层特征,路线所处的地貌单元及地面水、地下水等情况,各种不同地层黄土的物理、力学性质和湿陷性。2 黄土塬梁地区,路基应避开有滑坡、崩塌、陷穴群、冲沟发育、地下水出露的塬梁边缘和斜坡地段。如必须通过,应有充分依据和切实可行的工程措施。3 路线通过冲沟沟头时,应分析冲沟的成因及其发展趋势。当冲沟正在继续发展并
191、危及路基稳定时,应采取排水及防护措施,防止冲沟溯源侵蚀。4 对路线附近的黄土陷穴,应调查其位置、形状、发展趋势、以及形成陷穴的水源和水量,评价陷穴对路基的危害程度。5 位于湿陷性黄土地段的路基,宜设在湿陷等级轻微、湿陷土层较薄、排水条件较好的地段。6 黄土地区路基排水设计应遵循拦截、分散的处理原则,设置防冲刷、防渗漏和有利于水土保持的综合排水设施及防护工程,并妥善处理农田水利设施与路基的相互干扰。7.10.2 填方路基设计要求1 黄土作为路堤填料时,其最小强度和路基顶面动态模量应符合第3.2 节的规定。当不能满足要求时,应采取掺水泥或石灰等处治措施。2 黄土路堤设计应根据公路等级、边坡高度和地
192、基土的性质,结合稳定性验算确定路堤边坡形式及边坡坡度。当地基良好、路堤边坡高度不大于30m 时,路堤的断面形式及边坡坡率可按表7.10.2 选用。年平均降水量大于500mm 的地区,边坡平台宜设截水沟,并作防渗加固处理。3 当路堤边坡高度大于30m 时,应与桥梁方案进行技术经济比较。当采用路堤方案时,应按第3.6 节规定进行个别设计。4 边坡稳定检算宜采用圆弧法,其稳定系数应符合第3.6 节的规定。填土的抗剪强度指标值应按设计填筑压实度的要求,采用压实后快剪试验测定。5 填方路基高度不宜超过20m。对高度大于20m 的路堤,应按工后沉降量预留路基顶面加宽值;工后沉降量可按路堤高度的0.7%1.
193、5%估算。6 填方路基高度大于20m 时,可每填筑一定高度进行一次补压,以减少工后沉降。7 饱和黄土、地基承载力低的新黄土地基,可按第7.6 节的有关要求进行地基处理。7.10.3 挖方路基设计要求1 黄土路堑边坡形式,应根据黄土类别及其均匀性、边坡高度按表7.10.4-1 确定。高速公路、一级公路黄土路堑边坡宜采用台阶形。边坡小平台宽度宜为2.02.5m;边坡大平台宜设置在边坡中部,平台宽度应根据稳定计算确定,宜为46m。年平均降水量大于250mm 的地区,平台上应设排水沟,并应予以防护。2 挖方边坡高度不超过30m 时,边坡坡率应根据黄土的地貌单元、时代成因、构造节理、地下水分布、降雨量、
194、边坡高度、施工方法,并结合自然或人工稳定边坡坡率参考表7.9.3-2 确定。3 黄土路堑边坡高度超过30m 时,应与隧道方案进行比较。当采用路堑方案时,路堑高边坡应按第3.7 节的要求进行个别设计。4 设有大平台的高路堑边坡,必须对路堑高边坡进行整体稳定性检算,还应对大平台毗邻的上下分段边坡做局部稳定验算。5 边坡防护类型应根据土质、降雨量、边坡高度、坡率等确定,路堑边坡宜采用骨架植物防护,稳定性差的边坡应设必要的支挡工程,其设计应符合第5 章的要求。6 地下水发育的挖方路段,应采取截、排地下水及防止地面水渗漏等措施,设置必要的防护工程,以保证路基稳定。7.10.4 湿陷性黄土地基处理设计要求
195、1 黄土地区场地湿陷类型应根据实测自重湿陷量或室内压缩试验累计的计算自重湿陷量判定。当实测或计算自重湿陷量不超过70mm 时,应定为非自重湿陷性黄土场地;当实测或计算自重湿陷量超过70mm 时,应定为自重湿陷性黄土场地。2 湿陷性黄土场地自重湿陷量按式(7.10.4-1)计算3 湿陷性黄土的地基湿陷量按式(7.10.4-2)计算4 湿陷性黄土地基的湿陷等级,应根据地基各层累计的总湿陷量和计算自重湿陷量的大小等因素按表7.10.4-1 确定。5 高速公路和一级公路通过湿陷性黄土和压缩性较高的黄土地段时,可根据路堤高度、受水湿浸的可能性、湿陷后危害程度和修复的难易程度,按表7.10.4-2 确定湿
196、陷性黄土地基最小处理深度。6 湿陷性黄土地基处理设计,应根据公路等级、湿陷等级、处理深度要求、施工条件、材料来源及对周围环境的影响等,可按表7.10.4-3 经技术经济比较后确定处理措施。7 农田灌溉可能造成黄土地基湿陷时,可对路堤两侧坡脚外5m10m 作表层加固防渗处理或设侧向防渗墙。8 湿陷性黄土地基的处理宽度,应符合下列规定:1)挡土墙地段在非自重湿陷性黄土场地,应至基础底面外侧不小于1m;在自重湿陷性黄土场地,应至基础底面外侧不小于2m。2)路堤地段应至坡脚排水沟外侧不小于1m,路堑地段为路基的整个开挖面。9 对危害路基稳定的黄土陷穴应进行处理。黄土陷穴的处理方法应根据陷穴埋深度及大小
197、确定,可采取开挖回填夯实及灌砂、灌浆等处理措施,处理宽度视公路等级而定。对流向陷穴的地面水,应采取拦截引排措施;对堑顶的裂缝和积水洼地,应填平夯实。7.10.5 黄土高路堤、深路堑和湿陷性黄土地基处理应采用动态设计方法,沉降与稳定监测设计应符合第3.6.11 条、第3.7.8 条的要求。7.11 盐渍土地区路基盐渍土地区路基盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。在公路工程中一般指地表下1.0m深的土层内易溶盐平均含量大于0.3%的土。7.11.1 盐渍土地区路基设计原则1 应调查收集沿线降水、蒸发、温度、地形地貌、工程地质、水文地质等资料,查明盐渍土的含盐类型、含盐程度及分布范围,评
198、价盐渍土地基的承载力、盐胀性、溶陷性和表聚性。2 路基位置应选择在地势较高、地下水位较低、排水条件好、土中含盐量低、地下水矿化度低、盐渍土分布范围小的地段,并应以路堤通过。3 新建路基设计,应根据当地积盐条件、土质性状、地表水和地下水的现状,做好盐渍土地基处理、填料控制、路基结构、防排水措施的综合设计,保证路基强度与稳定的要求。4 改建路基设计,应根据原有路基路面病害状况、路基填料的含盐类型及程度,以及水文地质条件,对原有路基进行处理利用和重建方案的技术经济比较,合理确定路基改建方案。7.11.2 盐渍土分类可根据含盐性质和盐渍化程度按表7.11.2-1、表8.11.22 进行分类。7.11.
199、3 盐渍土地基评价要求1 盐渍土地基的盐胀性评价,以地基下1.0m 内土体的盐胀率作为指标。当盐胀率的观测时间周期不足时,可采用硫酸钠含量代替盐胀率进行盐胀控制。各级公路路基盐胀率或硫酸钠含量应符合表7.11.3-1 的规定。2 地下水位埋深小于3.0m 或存在经常性地表水侵扰的盐渍土路段,应进行地基溶陷性评价。按式(7.11.3)计算溶陷量,各级公路地基溶陷量应符合表7.11.3-2 的规定。7.11.4 盐渍土地基处理设计要求1 地基盐胀率和溶陷量符合规定要求的盐渍土路段,应对盐渍土地基表层聚积的盐霜、盐壳、生长的耐盐碱植被等进行清表处理,并换填砂砾,清除深度宜为0.300.50m。2 盐
200、胀率不符合规定的盐渍土路段,可采取加大清除深度、换填非盐胀性土、适当提高路基高度等处理措施。3 溶陷量不满足规定的盐渍土路段,可采取清表、冲击压实、浸水预溶、地基置换、强夯等处理措施,并作好路基排水设施设计。4 盐渍化软弱地基,可采取换填、水泥稳定碎石层、强夯置换、砾(碎)石桩等地基处理措施。地基处理后的工后沉降应符合第7.7 节的要求。7.11.5 盐渍土地区的路基宜采用填方路堤的形式;当受条件限制采用路堑或零填路堤时,应根据沿线工程条件,对地基进行超挖并回填水稳性非盐材料、设置隔断层等处理。7.11.6 盐渍土路堤高度应根据盐渍土类型、公路等级,结合毛细水上升高度、冻胀深度、盐胀深度、安全
201、高度及采用的隔断形式等综合确定。1 不设隔断层时,路堤最小高度不应低于表7.11.6 规定。2 设置隔断层时,路堤最小高度应满足防冻层最小厚度及隔断层埋深的要求。7.11.7 路基填料宜采用水、温稳定性好的材料,填料的选择应视不同公路等级、路堤填筑部位、填料土质类型以及当地气候特征、水文地质条件,按表7.11.7 确定。7.11.8 路堤结构形式与边坡率应根据公路等级、盐渍化程度、地下水位埋深、地表排水条件、筑路材料等,因地制宜,选用隔断层路堤、砂砾路堤、风积砂路堤等结构形式;盐渍土路堤边坡坡率,应根据填筑材料的土质和盐渍化程度,按照表7.11.8 确定。7.11.9 地下水埋深较浅、毛细水上
202、升较高或易受地表水影响的路段应在路基内部设置隔断层,降低路基高度,防止路基产生次生盐渍化;隔断层设计应符合下列要求:1 隔断层的设置层位应高出地表或地表长期积水位0.2m 以上,并满足最大冻深的要求。新建高速公路、一级公路路基隔断层宜设置在路床之下。2 隔断层的路拱横坡不应小于2%,最大横坡不应超过5%。3 隔断层材料应遵循因地制宜、就地取材的原则选用。高速公路、一级公路宜采用透水性好的砾(碎)石做隔断层,厚度宜为0.30.5m,最大粒径小于50 ,粉黏粒含量小于5%。二级及以下公路可选用复合土工布做隔断层。7.11.10 盐渍土路基排水设计应采取防、排、疏相结合的综合措施,设置完善的排水系统
203、,处理好与公路盐渍土病害防治、路面排水和桥涵排水设施的衔接配合,并与农田排灌系统相协调。1 地表水丰富、水文地质条件较差的路段,路基两侧宜设置护坡道。护坡道宽度不宜小于2m,横坡不小于路肩横坡。2 地下水位较高或公路旁有农田排、灌水渠的路段,可在路基一侧或两侧设排(截)水沟,以降低地下水位或截阻农田排灌水,排(截)水沟距路基坡脚应不小于2m。有条件时可设置排碱渠,排碱渠与路堤坡脚之间的距离不应小于5m,沟深应低于地表以下不小于1.0m。3 地表排水困难的路段,在占地容许的情况下可设置蒸发池,蒸发池边缘与路基坡脚之间距离宜大于10m。7.11.11 干涸盐湖地段路基设计要求1 干涸盐湖地段路基设
204、计应查明盐湖形成条件、干涸过程、含盐特征、岩盐种类、物理化学和工程性质、地下卤水位等情况。2 干涸盐湖地段填筑路堤,可利用岩盐作为填料。三、四级公路,可采用低路堤,路堤高度不宜小于0.3m,路基宽度宜在标准断面的基础上每侧加宽0.2m,路堤边坡坡率采用1:1.751:3。3 当盐湖地表下有饱和盐水时,宜采用设有排水沟及护坡道的路基横断面。护坡道宽度应大于2m。4 有溶洞、溶塘、溶沟等不良地段,应换填砂砾、风积沙、片卵石或盐盖等材料。7.12 多年冻土地区路基多年冻土地区路基又称永久冻土,指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。 7.12.1 多年冻土地区路基设计原则1 路线通过多年冻土地区时
205、,应查明沿线多年冻土的分布、类型(见附录H)、冻土层上限、年平均地温及水文地质等情况。对岛状多年冻土区,应查明多年冻土与季节冻土区的分界线、冻土下限等分布情况;对冻土沼泽、冰丘、冰锥、热融湖(塘)地段,应详细调查其范围、规模、发生原因及发展趋势。2 多年冻土地区路基宜以路堤通过,冻土沼泽(沼泽化湿地)、热融湖(塘)地段,应以路堤或桥梁通过,路堤高度应高出沼泽暖季积水水位加毛细水上升高度加有害冻胀高度再加0.5m,且满足保温厚度的要求;通过较大的热融湖(塘),还应考虑波浪雍水的影响。3 路基填料设计应考虑冻结层上水的发育情况及填料的冻胀敏感性,有条件时宜采用卵石土或碎石土、片块石作填料。严禁使用
206、塑性指数大于12、液限大于32%的细粒土和富含腐殖质的土及冻土。保温护道填料,应就地取材,宜采用与路基本体相同填料,也可采用泥炭、草皮、塔头草或细粒土。4 按工程环境特点和公路等级采用与其相应的设计原则。根据冻土的类型及年平均地温,采用保护冻土、控制融化速率和允许融化的设计原则。5 路基位于少冰冻土、多冰冻土地段,可按一般路基设计;位于富冰冻土、饱冰冻土、含土冰层地段,以及冰丘、冰锥、多年冻土沼泽、热融湖(塘)、地下水路堑地段,应进行特殊设计。6 路基设计应与路面结构设计综合考虑,减少路基过大变形或不均匀沉降引起路面结构性破坏。7.12.2 多年冻土路堤设计要求1 高含冰量(富冰冻土、饱冰冻土
207、、含土冰层)多年冻土地段的路堤,当采用保护多年冻土设计原则时,路堤最小高度应根据不同地区、填料种类、不同地温分区等综合确定,保证多年冻土上限不下降,防止冻胀翻浆。2 采用控制融化速率和允许融化设计原则时,路堤高度不宜小于1.5 m,也不宜过高,以防止路堤产生纵裂等次生病害。3 对多年冻土层厚度小于或等于2 m 或多年冻土层下限小于或等于4 m 的地段,路基设计宜采用允许融化的设计原则。4 对多年冻土层厚度大于2 m 或多年冻土层下限大于4 m 的地段,路基设计应采用保护冻土或控制融化速率的设计原则。5 路堤较高时,可采用土工格栅或土工格室等加强措施。6 路堤高度不能满足保护冻土上限不变的最小高
208、度时,可采用工业保温材料层、热棒、片块石及通风管等调控工程措施。7 填挖过渡段、低填方地段应进行基础换填,换填厚度与材料由热工计算确定,换填基底与挖方地段换填基底应顺接。8 当填方基底为饱冰细粒土或含土冰层,且地下冰层较厚时,可在边坡坡脚设置保温护道及护脚,并在填方基底设置保温层。保温设施可利用当地苔藓、草皮、塔头草、泥炭或粘质土等材料。9 不稳定多年冻土区的路基根据冻土分布、填料、路基填挖及地温情况采用冷却地基、设置保温层等措施综合处理,保温层设置应根据热工计算确定。10 高含冰量冻土厚度较小、埋藏较浅的地段,经技术经济比较后,也可采用清除高含冰量冻土层的措施。11 不稳定多年冻土地段高含冰
209、量冻土路基,宜采用工业隔热材料隔热、热棒、片(块)石及通风管等调控工程措施,以及复合调控工程措施。以上措施仍不能保证路基稳定时,宜采用桥梁代替填土路基。12 路堤高度设计应计算地基的融化沉降量和压缩沉降量,并按竣工后的沉降量确定路基预留加高与加宽值。7.12.3 多年冻土区路堑设计要求1 路堑设计应充分考虑区域气候与冻土条件、公路等级与填料特性,进行部分或全部换填,换填厚度应通过计算确定。2 采用卵砾石作为换填材料时,应在地面下设置复合土工膜防渗层,防止地表水渗入,防渗层顶面横坡不应小于4%。3 路堑边坡根据冻土层的分布、坡面朝向、含冰量与地温等情况确定,边坡坡率不宜陡于1:1.75。4 路堑
210、堑顶应采用包角式断面形式,包角标高宜高出原地面0.8m,宽度为1.0m,外侧边坡坡率为1:1.75,内侧边坡坡率与路堑边坡一致。5 低含冰量冻土地段路堑深度大于8m、高含冰量冻土地段路堑深度大于5m 及不良冻土地质地段的挖方边坡,应进行个别勘察设计。7.12.4 多年冻土地区路基变形计算与控制设计要求1 多年冻土地区路基的变形按式(7.12.4-1)计算。2 多年冻土地区沥青路面设计使用年限内路基顶面累计变形量应符合下列要求:1) 高速公路、一级公路路基的年变形量应0.03 m,总变形量0.20 m。2) 二级及二级以下公路年变形量应小于0.05 m,总变形量应小于0.30 m。7.12.5
211、低温高含冰量冻土地段路基设计要求1 低温高含冰量冻土地段路基设计宜采用保护冻土的设计原则。2 路基设计采用保护冻土的设计原则时,路基设计高度必须大于路基临界高度。当受路线设计或地形限制,填土路基设计高度未能达到路基临界高度时,应在路基中设置工业隔热材料。3 路基中设置的工业隔热材料厚度应根据热阻等效按式(7.12.5)确定,但不宜小于0.06 m,宽度宜与路面面层相同,其埋设深度由其强度与公路等级决定,宜埋设在路基顶面下0.30 0.35 m 深处。4 路基中设置的工业隔热材料,应具有良好的阻热性能与足够的强度,工业隔热材料导热系数宜小于0.029w/(mk),吸水率宜小于0.5%,抗压强度宜
212、大于600kPa,工业隔热材料下填土应压实平整。7.12.6 高温高含冰量冻土地段路基设计要求1 高温高含冰量冻土地段路基设计宜采用控制融化速率的设计原则。2 路基高度大于3.0 m 时,可采用片(块)石气冷路基、在路基中增设热棒或通风管,也可采用工业隔热材料与热棒复合路基,必要时设桥通过。3 当路线通过地下泉水发育、地表泾流水较发育或冻土沼泽时,宜采用片(块)石路基。片(块)石层厚度由多年冻土的含冰量确定,宜为1.2m1.8m,分两层设置,上层厚度宜0.4m,规格为5 0100m m;下层厚度可为0.8m1.4m,规格150200mm;石料单轴抗压强度应大于30MPa。片(块)石层下宜设置砂
213、砾石层,厚度0.3m0.5m。冻土沼泽地段,可在片(块)石层上铺设土工格栅。4 路基中增设热棒时,应根据当地冻土条件与路线走向确定采用单侧或两侧热棒,热棒应设置在公路限界(路基边缘)0.10 m 以外,纵向设置间距宜为热棒有效半径的1.52.5 倍,埋深宜为多年冻土上限以下1.0m2.5m。1) 热棒有效半径由当地热棒路基试验工程确定。无当地热棒路基试验工程时,可根据热棒制冷功率、当地气温与多年冻土地温经热工计算确定。2) 当路基宽度小于10 m 时,热棒宜垂直设置;当路基宽度为10 m 12 m 时,可倾斜设置,但倾斜角不得大于15 度;当路基宽度大于12 m 时,热棒应倾斜设置或采用“L”
214、型热棒。5 当地自然风向与路线走向基本垂直时,可采用通风管路基。通风管设计应符合下列要求。1)通风管宜采用钢筋混凝土预制管,管内径宜为0.30.4m,管壁厚度宜为0.05m0.08m,管径与管长之比应大于0.01。2)通风管设置间距应小于冷却半径和两倍管外径,冷却半径R 可按式(7.12.6)计算确定。3)通风管埋深应大于35 倍管径,宜布设在距地表上0.5m0.7m 处,通风管伸出路堤边坡长度应大于0.30m。6 当采用在填土路基中增设热棒不能有效控制冻土融化时,可在热棒路基中增设工业隔热材料,其设置要求与7.12.5-3 相同。7.12.7 不良冻土工程地质地段路基设计要求1 位于冰锥、冻
215、胀丘下方地段路堤,应在其上方设排水沟。常年性融区有较大的地下水流时,应设保温渗沟,将地下水引到路堤以外,必要时设桥通过。2 位于冰锥、冻胀丘上方地段的路线通过方案应慎重采用。必须通过时,应在路堤上方坡脚外不小于20m 处,设较深的排水沟和冻结沟。若存在冻结层下水,应设保温渗沟将地下水引排至路基以外。若积冰量很大,或有大量地下水横穿路基,且截排有困难时,宜设桥通过。3 路基通过融穿性湖塘,可采取抽干积水、换填砂砾或抛石挤淤等措施。必要时设桥通过。4 沼泽地段路堤,应根据沼泽特点、积水深度、多年冻土类型与冻土地温及冻土下限,按照保护多年冻土或允许融化的原则设计,并应采取加强排水、预留沉降、消除冻害
216、的综合措施。必要时设桥通过。7.12.8 路基排水设计要求1 路基地表排水设施应根据地表水文条件、地形、冻土类型进行设计,排水设施宜远离路基坡脚,并与涵洞或其他排水结构相通。排水沟、截水沟应采用宽浅的断面形式。2 高含冰量冻土地段应避免设置排水沟、截水沟,宜采用挡水埝。挡水埝断面尺寸应通过计算确定,并采取防渗和保温措施,必要时应采取加固措施。3 富冰冻土、饱冰冻土地段挡水埝内侧边缘,至保温护道坡脚或堑顶或路堤坡脚(无保温护道)的距离不得小于5m;含土冰层地段不得小于10m。4 应根据地下水类型、水量、积水和地层情况,采用冻结构、积冰坑、挡冰堤、挡冰墙或渗沟等措施,排除对路基有危害的地下水。渗沟
217、及检查井均应采取保温措施。路堑边坡有地下水出露时,必须将水引排,并应在边坡上采取保温措施。7.12.9 路基取土与弃土设计要求1 取土坑(场)应符合多年冻土地区环境保护要求,适当远离路线,分段集中取土。取土坑(场)的设置应考虑取土坑对周围地层的热平衡影响,避免造成天然上限下降,引起热融沉陷与滑坍等新的不良地质病害,影响路基稳定。2 取土坑(场)应选择在路堤上侧植被稀疏的少冰、多冰冻土分布地段、山坡或融区、河滩谷地。饱冰、富冰冻土及含土冰层地段不得取土。3 多年冻土地区取土坑(场)的取土深度不宜大于多年冻土上限的3/4,取土后按环境保护要求平整或恢复植被。4 路堑挖方为高含冰冻土时,不得直接作为
218、路基或保温护道填料,经晾晒后可用于填筑路基或保温护道。5 弃土堆应符合多年冻土地区环境保护要求,适当远离路线。弃土后应按环境保护要求平整或恢复植被。对水泥类或沥青类建筑垃圾应进行覆盖处理,并符合环境保护要求。7.12.10 多年冻土地区二级及以上等级公路路基应进行地温与路基变形监测。必要时,可布设气象观测站,监测公路沿线的气象要素。1 多年冻土区路基地温监测应根据公路沿线地貌类型、冻土条件与路基结构等布置,每个地貌单元内不同路基结构的路段,监测断面不宜少于2 个。2 多年冻土区路基变形监测包括路基分层变形和总变形,应根据公路沿线地形地貌、冻土条件、地质岩性及路基结构等布设监测断面,每个地貌单元
219、内与不同路基结构的路段,路基分层变形监测断面不少于1 个,路基总变形监测断面不少于5 个。3 路基水分监测断面应根据公路沿线气候降水条件、水文地质条件和路基结构等进行布设,每种气候降水条件和水文地质下的不同路基结构路段,监测断面不宜少于2 个。4 根据公路沿线气候特点、冻土特征等布设气象观测站,每个气候区域内至少布设一个气象观测站。7.13 风沙地区路基风沙地区路基风沙土是发育于风成沙性母质的土壤。其主要特征是土壤矿质部分几乎全由细砂颗粒(直径在0.250.05毫米)组成 。7.13.1 风沙地区路基设计原则1 路线通过风沙地区时,应调查、收集当地气象、地形地貌、工程和水文地质、风沙灾害、筑路
220、和防护材料、生态环境等资料,确定当地沙漠类型和自然区划分区。2 应结合沙漠类型、自然区划分区及风沙危害程度,遵循防沙治沙、交通安全、环境保护三者并重的原则,选择经济、合理和沙害较轻的公路线位、路基横断面形式和路侧综合防沙体系,以防治和减少风沙对公路的危害。3 应根据沿线地质、气候条件,结合公路等级、筑路材料等情况,按照路基强度和防沙并重以及就地取材、因地制宜、综合治理的原则,充分利用风积沙材料进行路基填筑和防沙设计,保证路基的强度和稳定性。4 干旱流动沙漠地区路基可不设置边沟等排水设施,对降雨较多或有浇灌要求的路段应考虑排水设计,宜设置宽浅形边沟和大孔径涵洞。5 沙漠公路修筑不得破坏当地生态环
221、境,不得随意开挖取沙和弃沙。有植被的沙地应集中取(弃)土;裸露沙地取(弃)土时,可利用沙丘、沙垅作取土场,沙窝、洼地做弃土场。取、弃土场应采取防风沙措施,并保护路基两侧地表原有植被和地表硬壳。7.13.2 填方路基设计要求1 风沙地区路基应以低路堤为主,填土高度宜比路基两侧50m 范围内沙丘的平均高度高出0.5m1m。当路线通过高大复合型沙垄或复合型沙丘链地段,路基高度以填方略大于挖方或接近平衡为宜。2 风沙地区填方路基宜采用流线形或缓边坡横断面,高速公路、一级公路宜采用分离式、缓边坡路基形式,不设护栏。路肩与边坡相交的棱角宜设成圆弧形。3 风沙地区路堤边坡坡率应根据填料、填土高度、风向、路侧
222、地形及防护情况,按表7.13.2 选用。半湿润和半干旱沙地地区的高速公路、一级公路,路堤边坡坡率宜采用缓于等于1:3,以利于恢复植被。4 风沙地区路基强度和压实度应符合第3.2 节的规定。纯风积沙填筑路基时,可采取铺设土工布等固沙措施。5 路基取土宜取自挖方断面,或取自主风向上风侧的沙丘、沙垅,以减少沙害。当纵向调运较远、采用路侧取土时,取土坑应设在背风侧坡脚5m 以外,设计成弧形的浅槽。必要时,对取土坑应采取防护措施。平沙地路段不宜取土,应加以保护。6 风沙路基应根据公路等级、材料来源、风沙危害程度等对路肩及边坡进行防护,防护材料可采用芦苇、柴草、棉杆、土、砂砾、卵石,也可采用混凝土预制块件
223、、沥青、抗老化的土工格室等土工合成材料。在气候条件容许的情况下,宜采用植物防护。各种工程防护设施应坚固可靠。7.13.3 挖方路基设计要求1 风沙地区路堑应设置积沙平台,采用缓坡率或流线型边坡的敞开式路基横断面,避免设计长度大于200m 的路堑。路线与主导风向正交时,路堑开挖断面宜敞开,设置较宽的积沙平台,以减少堑内的积沙。2 挖方边坡坡率应根据挖方深度、风力、风向、路侧地形及防护情况,按表7.13.3选用。对半湿润和半干旱沙地地区高速公路、一级公路,路堑边坡坡率宜采用缓于1:3。3 路堑应根据公路等级及筑路材料情况,对路肩、边坡坡面和坡顶外2050m 范围地表进行防护。4 弃土应置于主风向背
224、风一侧的低洼处,距离路堑坡顶不应小于10m,并应采取防护措施。7.13.4 路侧防沙工程设计原则1 防沙工程应结合当地的治沙经验,根据不同的自然条件、各类防护工程的适用条件等,因地制宜,因害设防,采取“阻、固、输”相结合的综合措施,建立“经济、合理、有效”的防沙体系。2 防沙工程应进行总体布置设计,充分利用自然植被等有利因素,并根据风沙活动特征、输沙量强弱、地形、防护材料性质及公路等级等,合理合理选用工程与植物结合的方法,确定工程及植物防护的范围和部位,使工程防护与植物防护措施相互协调配合,发挥整体效能,形成完善的防护体系。3 半湿润和半干旱沙区,应以植物治沙为主、工程防沙或化学固沙为辅,植物
225、治沙宜采用乔、灌、草相结合。4 干旱沙漠和荒漠区,宜采用工程防沙或化学固沙与植物治沙相结合、先工程后植物的固沙方法,固沙植物以灌木和半灌木为主;但在丘间地下水位较高或有引水灌溉条件的地方,可采用植物治沙,营造防沙林带。5 极干旱沙漠区,对流动性沙漠或沙源丰富风沙流危害严重的路段,应在路基和两侧建立完善的综合防沙体系,设置阻、固、输相结合的以工程为主的综合防护体系;在固定沙丘为主或以风沙流过境为主的路段,宜以输沙措施为主,并对局部零星沙丘进行治理;其他地区应视其风沙流强度及沙害的具体情况设置防护体系。在丘间地下水位较高或有引水灌溉条件的地方,可采用植物治沙,营造防沙林带。7.13.5 防沙工程设
226、计要求1 阻沙设计应符合下列要求:1)为抑止远方部分来沙,宜在路基主风向迎风侧80150m 外设置12 道立式阻沙障,沙障型式可采用栅式、墙式、堤式、带式等类型,沙障露出地面1.201.50m,埋入沙中应不小于0.300.50m。栅式沙障根部防护应做细部设计。2)沙障材料可选用柴草类、尼龙网、土体、砖、植物等。有条件时,可采用乔、灌结合的植物沙障。2 固沙设计应符合下列要求:1)为降低地表风速和固定就地风沙,宜采用植物和工程固沙措施。2)植物固沙应选用根系发达、耐旱、固沙能力强,适应当地生长条件的植物品种。3)工程固沙可利用芦苇、棉杆、柴草、土工沙袋、土工格室等形成格状或带状沙障,也可用砂砾、
227、粘质土、柴草、盐盖、乳化沥青或其它材料平铺固沙或用化学合成材料固沙。4)固沙带设置宽度应根据沙源、风沙流活动强度和沙丘移动特征等因素确定,主风向迎风侧宜为60200m;背风侧如为单向风时,可不设。如有反向风时,设置宽度不应小于50m 的防护带。3 在沙源不丰富,只有过境风沙流,公路两侧一定范围内为戈壁、淤土平地或盐碱地时,宜采用缓边坡输沙断面或其他输沙措施,路基两侧2030m 范围内地面应保持平顺,清除地上突起物或灌丛,整平地面,形成平整带。4 综合防护系统的设置应与当地治沙规划相结合。当采用防护林带时宜采用种草、灌木和乔木相结合,先期树种和后期树种相结合,宜以乡土树种为主。防护林宽度可根据风
228、沙强度参考固沙带宽度。5 为根治沙害和保护防护林带,有条件时应在两侧防护林带之外,根据风沙严重程度设置植被保护带。植被保护带宽度在路基的主风向迎风侧不应小于300m,在路基的背风侧不应小于100m。6 采用植物防沙措施时,应结合当地植物的立地条件,选择适宜的植物种类,确定合适的植物结构和种植方式,同时建立完善的灌溉措施和管理组织。7 防沙工程体系应沿公路两侧,每公里设置24 道宽度为23m 的防火隔离带。并经常清理其间的柴草等易燃物。7.14 雪地地段路基雪地地段路基7.14.1 雪害地段路基设计应调查收集汇雪面积和风雪流行程中的地形地物和植被等情况、气象要素等,风吹雪地段应测定冬季风力风向、
229、风速梯度值及其频率和持续时间、风雪流的输雪量、积雪深度、积雪密度;雪崩地段应查明分布范围、裂点位置、发生频率等,必要时,应测绘汇雪面积地形图和雪崩运动路径的纵断面图。分析雪害成因,确定雪害类型及其危害程度,提出合理的处治方案和措施。7.14.2 路线宜绕避雪害地段,丘陵区应尽量利用阳坡布线;无法绕避时,应从雪害较轻部位以最短距离通过,路线走向宜与风雪流的主导风向平行或交角不宜大于30,并采取有效的防护措施。7.14.3 雪害防治设计应以防为主、防治结合,遵循“因地制宜、就地取材、有效、易行、经济、持久”的原则,采取植物防治与工程治理相结合的稳、阻、导、排等综合措施,因地布设,互相配合,保证安全
230、。7.14.4 风吹雪地段路基设计要求1 应根据当地风雪情况及地形条件,采用合理的路基横断面形式,宜填不宜挖。高速公路和一级公路应选择利于风雪流运动的整体式路基或分离式缓边坡路基。2 路基和路肩上不宜设置各种设施,应清除路基两侧距边坡脚各20m 范围内的障碍及构造物。高填方路段,可采用柔性防护栏或加大立柱间距。3 在必须设置回头曲线的路段宜采用高填方,否则应将上下线之间的区域整平,使弯道全部敞开,利于风雪流通过。4 路基横断面形式应有利于防止积雪。路肩、坡脚、坡顶等部位宜设成圆弧形,路肩宜全部硬化,利于风雪流顺滑通过。5 严禁沿线就地取土,应集中取土。路基弃方应运至下风侧20m 外整平。7.1
231、4.5 风吹雪地段填方路基设计要求1 平坦开阔地区,路基最小高度H 按式(7.14.5)计算。2 路堤迎风侧边坡宜放缓,草原、农牧区路堤边坡可采用1:3,荒原戈壁路堤边坡宜采用1:4。单向风强烈时,路堤迎风面的边坡宜放缓至1:4。7.14.6 风吹雪地段挖方路基设计要求1 风吹雪路段必须采用挖方时,应避免深路堑。当路堑深度小于2.0m 时,宜采用敞开式路堑,边坡坡率宜为1:31:5;当路堑深度为2.06.0m 时,宜在两侧坡脚设置积雪平台,宽度宜大于5m,平台应低于路面顶1.5m 以下,边坡坡率宜为1:21:3;当路堑深度大于6.0m 时,迎风侧应设置宽度大于5m 的积雪平台,边坡可按一般路基
232、设计。2 路线走向与主导风向平行或锐角相交时,竖曲线变坡点应在挖方路堑以外,且以迎风单上坡通过路堑。路线走向与主导风向垂直或呈4590相交的路堑,应采用放缓边坡的敞开式路基,并增大积雪平台。7.14.7 风吹雪地段半填半挖路段路基设计要求1 路线走向与主导风向平行或锐角相交的半填半挖路基,应增加挖方侧路基宽度,宽度不小于2m,防止顺路线的绕流风吹雪的危害。2 路线走向与主导风向垂直或呈4590相交的半填半挖路基,应在挖方侧敞开路基,放缓边坡,防止迎风吹蚀和背风堆积雪的危害。7.14.8 风吹雪防治工程设计要求1 防雪林设计应符合下列要求:1)当条件适宜时,可在路基的一侧或两侧种植防雪林带,宽度
233、不宜小于50m。宜采用多条林带,各林带间距宜为2050m,单条林带宽宜为20m。2)选择防雪林的类型、树种,应根据当地积雪深度、土质及气候条件等确定,宜采用乔、灌木混合林型,选用能早期和长期起到防护作用的树种;防雪林到路基坡脚的净距可按防护林高度的10 倍设置,但不应小于25m。2 防雪栅设计应符合下列要求:1)风雪量较小但持续时间较长、风向变化不大的路段,可采用固定式防雪栅。固定式防雪栅的高度应根据风力及雪量大小确定,但不宜小于3m。从路基边缘到防雪栅的距离,应根据栅后积雪堤的长度确定,宜为3050m。2)风向多变、风力大、雪量多的路段,可采用移动式防雪栅,移动式防雪栅的高度宜为1-2m。防
234、雪栅的初设位置,距离路基边缘为2050m。3)防雪栅应布置在迎风一侧,并与冬季主导风向垂直,当地形开阔、积雪量过大时,可设置两排防雪栅,间距宜为5080m。3 导风板设计应符合下列要求:1)下导风板可用于路线与主导风向的交角大于30及迎风山体坡度小于40的路段。否则,宜采用侧导风板,2)导风板的位置应根据当地主导风向、路基横断面形式及地形等条件确定,下导风板宜设在迎风侧的路肩边缘0.75m,且迎风侧路基边坡平顺;侧导风板宜设在迎风侧路基边缘以外不小于15m 处。4 积雪较少,且不宜设置防雪栅的路段,可在迎风侧设置挡雪墙或防雪堤。防雪堤(墙)高度可根据降雪量的大小确定。防雪堤(墙)距路基边缘应有
235、一定的距离。5 风速较大,能见度较低,风向与路线交角大于60的区域宜设置明洞,并做好进出口的风雪灾害防治及洞内通风、防火设计。7.14.9 雪崩地段路基设计要求1 雪崩地段路基宜采用填方路基,路基高度宜大于雪崩发生时的最大积雪堆积厚度。2 当路线必须通过可能发生雪崩的路段时,可按照稳定山坡积雪、改变雪崩运动方向、减缓雪崩运动和清除积雪等原则,设置水平台阶、导雪堤(墙)、土丘、挡雪墙、防雪林带等设施;在雪崩较严重路段,高速公路、一级公路及有特殊要求的公路,可采用防雪走廊、明洞、隧道等遮挡构造物。7.14.10 雪崩防治工程设计要求1 水平台阶宜设置在雪崩路径发生区区域。地面横坡小于45、土层较厚
236、且透水性较好、不易产生滑坡或泥石流的山坡,可沿等高线开挖水平台阶,以防止小型雪崩。台阶间距应视山坡坡度而定。台阶宽度则依最大积雪厚度与山坡坡度而定。2 稳雪栅栏宜设置在雪崩路径发生区区域。坡度较陡、土层较薄、透水性差、不宜开挖水平台阶的山坡,可沿等高线设置栅栏,以稳定山坡上的积雪。稳雪栅栏宜设置多排,最高一排栅栏宜在雪崩裂点附近及雪檐下方,栅栏高度应大于山坡最大稳定积雪厚度的0.50m。3 挡雪栅栏宜设置在雪崩路径运动区区域。坡度较缓的区域,可沿等高线设置栅栏,以阻挡山坡上积雪的滑动。挡雪栅栏宜设置多排,强度应通过雪崩冲击力验算,栅栏高度应大于雪崩雪运动中锋体高度1.0m。4 防雪林可用于雪崩
237、源头到雪崩运动区,从上到下分期种植合适树种,防雪林初期可配合工程措施。5 土层较厚、坡度小于30的雪崩沟内,可设置土丘,设置地点宜选在雪崩路径的纵坡转折处,土丘及楔的高度应高出雪崩锋面高度不小于1.0m。6 导雪堤可设置在宽的雪崩槽中,导雪堤与雪崩流的交角不应大于30,导雪堤高度应高出雪崩前锋体最大高度0.51.0m。7 挡雪墙应设置在雪崩路径的运动区或堆积区区域,采用干砌(浆砌)片石或钢筋混凝土,强度应通过雪崩冲击力验算。运动区的挡雪墙高度应大于雪崩雪运动中锋体高度0.5m,堆积区的挡雪墙高度应大于雪崩堆积区积雪最大高度的0.5m。8 防雪走廊可用于雪崩严重的路段。防雪走廊顶部应满足雪崩冲击
238、力的要求,净空应满足技术标准隧道净空的规定。7.15 涎流冰地段路基涎流冰地段路基7.15.1 涎流冰地段路基设计原则1 应调查当地地形、地质、气象、涎流冰的水源、类型及规模、危害情况及当地防治经验等,查明涎流冰形成时间、水源类型、流量、冻融周期和深度,确定涎流冰类型、规模大小、危害程度以及与路线方案的关系。2 应遵循以防为主、防治结合的原则,采取综合处治措施,避免涎流冰危害公路运营安全。选用的各类设施的结构型式,应便于养护和管理。3 冰冻或高寒地区的涎流冰地段,路基宜设置在干燥的阳坡上,并以路堤或浅挖方形式通过为宜。4 对河(沟)谷涎流冰,应提高路基,并采用跨径较大的桥涵跨越,以免涎流冰溢上
239、路面。5 对山坡涎流冰,应设置完善的排水系统,及时将山坡水引离路基之外。必要时,可加宽、加深边沟,或设置挡冰墙(堤)、聚冰坑(沟)等设施。聚冰坑(沟)处应设置净空较高的涵洞排除融冰水。当山坡地下水量较大时,可设置渗沟、暗沟等地下排水设施。6 路基工程应避免干扰原有的自然排水状况,不宜切割含水层。当采取排、挡、截等防治措施时,应保护自然形成的疏水系统的畅通。7.15.2 对聚冰量不大的涎流冰可采取提高路基、选用水稳性好的填料等防治措施。路基高度应高于涎流冰最大壅冰高度加0.5m 的安全高度。7.15.3 采用桥涵跨越涎流冰时桥涵孔径及净空应满足春融季节排水及排淤冰的需要,净空不应低于历年最高涎流
240、冰冰位加壅冰高度,再加0.5m 的安全高度。当桥涵净空受限时,可采取设置矮导冰坝、开挖河槽或蓄冰池等措施。7.15.4 对冲积扇或缓山坡上的涎流冰可在路基边坡外设置聚冰沟,聚冰沟横断面应根据地形、地质、水量、聚冰量确定,沟深和底宽宜为0.8m1.2m,并做好聚冰沟与排水设施的衔接处理;在聚冰沟的下方宜设置挡冰堤,挡冰堤高0.8m1.2m,堤顶宽为0.6m1.0m,边坡不宜陡于1:1.5,当采用干砌片石时,边坡可陡至1:0.5。7.15.5 挡冰墙挡冰墙应设在边沟外侧;当聚冰量大时,可在挡冰墙外侧设置聚冰坑,聚冰坑的大小由聚冰量确定,底宽宜为1.5m3.0m,土质地段的聚冰坑,可根据坡面渗水和土
241、质情况,在边坡坡脚设置干砌片石矮墙。边沟应采用浆砌片石防护;挡冰墙采用浆砌片、块石砌筑,高度由聚冰量确定,宜为1m2m。7.15.6 当有地下水出露时可采用渗沟、暗沟等地下排水设施,将地下水引离路基:地下排水设施应设在冻结深度以下,并作好出水口的保温措施。7.16 采空区地基采空区地基7.16.1 采空区路基设计原则1 应调查收集沿线自然环境、矿产资源分布、矿山开采及地基变形与移动等资料。采用调查、测绘、物探、钻探、现场测试、地表变形观测等综合手段,查明采空区的分布、规模、变化特点、水文地质、工程地质和各有关地层岩土体物理、力学性质。2 路线应避让分布范围广、规模大、且难以治理的采空区。当难以
242、避让时,宜以路基方式通过,并避免将路基与桥梁衔接部位布置在采空区沉降变形较大的区域。3 采空区公路路基设计应根据采空区的分布和变形特点,结合当地环境特点、工程地质条件、筑路材料分布、资源开采规划与公路建设工期要求等,进行多方案比选,并做好路基路面综合设计。4 采空区上方的路基设计,应综合考虑汽车荷载和路基路面自重对下伏地基的作用影响、以及采空区地表变形与路基沉降的叠加影响,因地制宜采用轻质材料路堤、加筋路堤等路基结构,对不满足公路建设场地要求的采空区应进行处治,保证路基安全稳定。7.16.2 采空区地表稳定性评价要求1 采空区稳定性评价应遵循定性评价与定量计算相结合的原则,根据采空区类型、规模
243、、覆岩性质、采厚采深比和煤层倾角等矿物赋存条件、开采时间和水文、地质条件等因素,结合公路等级及工程类型,采用适宜的方法预测地表剩余变形量,评价采空区场地稳定性。2 采空区稳定性评价方法,可按下列原则确定:1)开采条件判别法可用于巷柱式采空区、不规则房柱式采空区及其它难以进行地表沉陷变形估算的采空区场地稳定性评价。2)地表移动变形预计法可用于长壁式开采或经过正规设计的条带或房柱式开采的采空区场地稳定性评价。3)地表变形观测法可用于地表沉陷相对规律的长壁式陷落法开采或经特殊设计开采的条带或房柱式采空区。若工期允许,需进行至少半年以上的高精度变形观测。4)极限平衡分析法可用于巷柱式采空区,即采空范围
244、窄小,地表未形成移动盆地。5)数值模拟法可用于开采深度较深,开采范围较大,地质条件复杂的采空区。7.16.3 采空区场地稳定性控制标准1 公路采空区地表变形应符合表7.16.3 的规定。当采空区地表变形不满足表7.15.3的要求时,应对采空区进行处治设计。2 采空区地表倾斜大于10mm/m、地表曲率大于0.6mm/m2 或地表水平变形大于6mm/m的地段,不宜作为公路路基建设场地。7.16.4 公路压覆矿产资源时应按下列要求进行矿产区压覆区设计。1 在尚未开采的煤层分布区,属下列情况之一者应设保护煤柱:1) 高速公路及一级公路;2) 隧道;3) 特大桥、大桥和中型桥;4) 地下开采会有严重滑坡
245、危险而又难以处理的路段。2 保护煤柱的围护带宽度应符合下列要求:1) 路堤部分以公路两侧路堤坡脚外1m 为界;路堑部分以两侧堑顶边缘为界,两侧界线以内的范围为受保护对象。2) 沿两侧界线向外留设围护带,高速公路围护带宽为20m,一级公路为15m。3 倾斜煤层保护煤柱的边界根据上山方向移动角、下山方向移动角及松散层移动角等,用垂直剖面法、垂线法或数字标高投影法确定。7.16.5 公路采空区处治范围1 开挖回填处理的浅采空区,其处理长度为公路轴向采空区实际分布长度,处理宽度为路基底面宽度或构造物的宽度,处理深度为底板风化岩位置。2 其他类型采空区处理范围按下列原则确定。1) 当采空区的厚度较大,处
246、理长度应增加覆岩移动角的影响宽度,采空区处理长度(沿路线中线方向)L 为公路下伏采空区的实际长度与覆岩移动影响范围之和,按式(7.16.5-1)计算:2) 处理宽度B 由路基底面宽度、围护带宽度、采空区覆岩影响宽度三部分组成,水平岩层按式(7.16.4-2)计算;倾斜岩层且路线与岩层走向垂直,路线上每点的宽度按水平岩层计算;倾斜岩层且路线与岩层走向平行时,按式(7.16.5-3)计算;倾斜岩层且路线与岩层走向斜交时,按式(7.16.5-4)计算。3)当处治范围位于采空区边界以内时,其处治深度为地面至采空区底板以下不小于3m;当处治范围位于采空区边界外侧至岩层移动影响范围以内时,其处治深度h 按
247、式(7.16.6-7)计算:7.16.6 采空区处治加固方法危及公路路基稳定的采空区,根据采空区的分布位置、埋深、采空厚度、开采方法、形成时间、顶板岩性及其力学性质等,确定处治加固方法。1 埋藏较浅的采空区和路基挖方边坡上的采空区宜采用开挖回填处理。2 煤层开采后顶板尚未垮落的采空区,当具备空间较大、通风良好、便于人工作业和材料运输条件时,可采用干砌片石、浆砌片石、井下回填、钻孔干湿料回填等非注浆充填处理。一般路段的路基可用干砌片石回填,抗压强度不应低于10MPa;对有构造物的路段,应采用浆砌片石,抗压强度不应低于15MPa。3 采空区埋深小于10m,上覆岩体完整性差,强度低的地段,可采用强夯
248、法处理。4 埋藏较深、巷道通畅的采空区,可采用片石回填、支顶、注浆等处理措施。5 范围较小、不易处理的采空区,可采用桥梁跨越方案。6 矿层开采规模较大、开采深度(埋深)小于250m 的采空区,宜采用全充填注浆处理方法。对于埋深大于250m 采空区,宜根据其开采特征、水文地质、工程地质条件及其对公路工程的危害程度等因素,确定是否采用全充填注浆方案。7.16.7 高速公路、一级公路采空区处理设计应采用施工监测、信息化动态设计方法。1 应根据采空区特征及其上覆岩体移动特点,结合公路工程的类型,进行采空区变形监测系统及监测点布置设计。监测内容包括水平位移监测、垂直位移监测、构造物倾斜监测和裂缝监测等。
249、2 采空区监测宜从勘察阶段开始至公路运营12 年后停止或根据观测曲线的稳定趋势,确定监测周期。3 采空区处治施工期间监测,半年内每周监测一次,半年后至通车期间内每月监测一次。通车两年内,每两个月监测一次,在变形显著时,应及时增加监测频次。经变形监测资料分析和评价,确认采空区已完全稳定,对公路工程无影响后,方可停止变形监测。7.17 滨海路基滨海路基7.17.1 滨海路基设计原则1 滨海路基设计应根据路基所处的地理环境及特点,考虑地形、地貌、地质、水文、气象等因素,结合施工条件及材料供应情况,合理地确定路基设计高程,选择适宜的路基断面及防护形式,保证路基的整体稳定性、耐久性、耐腐蚀性。2 滨海路
250、基应选择在海面最短、水深浅、波浪小、海滩地势较平坦、地质条件良好的地段。3 路堤两侧有较大的水头差时,宜设置过水构造物。当堤身或地基可能发生管涌潜蚀时,应在低水位一侧边坡下部设置排水设施、放缓边坡、设护坡道、以及在路堤中心设置防渗墙等防渗加固措施。4 浸水部位的路堤填料应选用渗水性好的粗粒土或巨粒土。在有冻胀影响的地区,应在浸水侧路堤坡脚外侧设置挡水埝,防止路基浸水产生冻胀病害。5 滨海路基地基为软土地基时,应进行地基加固处理。地基处理设计应符合第7.6节的有关规定。7.17.2 滨海路基设计高程1 滨海路基的设计高程不应低于高潮水位频率的设计潮水位加波浪侵袭高,以及0.5m 的安全高度。各级
251、公路路基设计高潮水位频率应符合表7.17.2-1 规定。不能满足要求时,应设置防浪墙等。2 设计波浪标准应符合下列规定:1) 设计波浪重现期标准,高速公路、一级公路、二级公路采用50 年一遇,三、四级公路采用25 年一遇。2) 计算滨海路基支挡和坡面防护工程的强度和稳定性时,设计波高的波列累积频率宜按表7.17.2 确定。7.17.3 滨海路基断面结构形式应根据水深、波高、地基条件、填料性质、施工条件及使用要求等因素综合分析确定,一般情况下宜采用斜坡式,特殊情况下也可采用直墙式。7.17.4 滨海路堤边坡坡率应根据填料性质、路堤高度、浸水深度、防护形式及海洋水文条件等确定,边坡坡率不宜陡于1:
252、1.75。7.17.5 滨海路堤边坡坡面防护设计要求1 坡面防护应根据水深、波浪高度、波浪压力、施工条件及材料情况等采用干砌或浆砌条石、干砌或浆砌块石、混凝土人工块体等护坡;为减弱波浪对路堤的破坏作用,提高路堤边坡的稳定性,可在堤前采取设置防浪凌台、顺坝及潜坝等措施。各种防护工程应能抗海水及生物侵蚀,在寒冷地区还应具有耐冻和承受冰凌撞击的能力。2 护坡垫层石块质量可取护坡石块质量的1/101/20,并满足施工期波浪作用下的稳定性。垫层厚度不宜小于400mm。3 外海侧护坡底部应设抛石棱体,其顶面高程应高于施工水位,顶宽不应小于1.0m,厚度不宜小于1.0m。4 外海侧坡脚应根据最大冲刷深度、地
253、形、基础形式等采取妥善的护底措施,护底石厚度不应小于1.0m,宽度不应小于5m。对砂质海底,在护底块石层下宜设置厚度不小于0.3m 的碎石层,护底石宽度应根据冲刷情况确定。7.18 水库地段路基水库地段路基7.18.1 水库地段路基设计原则1 应调查收集水库的水位设计资料、库区的气象资料,查明库岸的地形地貌特点,组成库岸的地层岩性、产状、地质构造、地下水位变化情况;查明峡谷斜坡的稳定情况,有无滑坡、崩塌等不良地质现象,分析评价水库水位升降对斜坡稳定的影响。2 水库路基设计应考虑库水浸泡、渗透、水位升降、波浪侵袭、水流冲刷、坍岸、淤积和地下水壅升而引起库岸岩土物理力学性质的变化,进行路基和库岸稳
254、定性分析评价,采取有效的防护加固措施,保证路基及库岸稳定。7.18.2 路基断面形式及填料设计要求1 路堤应按浸水路基的要求设计,边坡坡率在设计水位以下不宜陡于11.75。当边坡高度较大时,宜采用台阶式断面。2 路基应采用压缩变形小、水稳性好的渗水性材料作填料。当渗水性材料较为缺乏时,路堤受库水位浸泡的部位应采用渗水性材料填筑,库水位以上的部位可用细粒土填筑。3 当路基经常受水浸泡、两侧有较大的水头差时,路堤受库水位浸泡的部位宜用不易风化的石块填筑或在低水位一侧放缓边坡、加宽护坡道。4 当渗透速度和渗透压力较大而可能发生冲蚀时,除放缓边坡外,宜在低水位一侧设置排水设施。7.18.3 路基及库岸
255、稳定性分析要求1 路基稳定性分析应考虑上下游水头差在路基内产生的稳定渗流及水位骤然下降在路基内产生的不稳定渗流对路基边坡产生的渗透压力和冲蚀作用,应按路基内渗流的最不利情况进行检算,必要时应进行流网计算。2 土的强度参数按地下水位高度(浸润曲线以上加地下水雍升高度)以上和以下分别采用夯后快剪和夯后饱和快剪试验值,物理性质参数也应按地下水位以上和以下分别取值。3 在封冰和流冰地区,应考虑冰荷载作用。在水库的上游地段,若流速较大,还应考虑水流的冲刷作用。4 稳定安全系数不应小于1.25。当考虑水位升降变化并同时考虑地震的作用影响时,稳定安全系数不应小于1.051.15。7.18.4 路基边坡防护类
256、型应根据水库类型、波浪力大小、路基所处位置等因素,可采用干(浆)砌片石、混凝土、石笼护坡等,并应做好防渗反滤层设计;因浸水、冲刷等影响路基稳定时,可采取挡土墙、防冲刷的顺坝或丁坝、副堤等加固措施;各种防护工程应与周围环境景观相协调。7.18.5 路基基底的处理1 水库地区浸水路基地基为软弱土层、受库水浸泡及地下水壅升后将形成松软土层、湿陷性黄土和动荷载作用下可能产生液化的饱和粉土、粉细砂地基,应进行地基加固。2 路基基底存在渗流而影响路基稳定时,应采取坡脚护底铺盖层、地基防渗墙或防渗帷幕等处理措施。7.18.6 水库坍岸危及路基稳定时应根据线路的位置、库岸土质、库岸高度和坡度、浸水深度、水库淤
257、积等情况,对库岸采取相应的防护措施;水库坍岸的防护类型可根据波浪、水冻结膨胀压力的破坏作用和地形地质等情况,合理选用。7.18.7 水库坍岸的防护防护长度范围应根据公路路基所在库岸边坡受波浪作用影响的地段而定;防护工程两端应有适当的安全距离,并应嵌入库岸或路基边坡内;基础应崁入稳定的库岸或路基边坡内。7.19 季节性冰冻地区路基季节性冰冻地区路基指的是冬季冻结春季融化的土层。 7.19.1 季节性冰冻地区路基设计原则1 应调查收集年平均气温、年平均地温、冻结指数、标准冻深、当地公路路基路面冻害情况及其防治经验,查明季节性冻土层的分布特征、物理力学性质、地下水位、冻结水上升高度等,分析评价冻胀等
258、级及对公路危害程度。2 季节性冰冻地区的公路宜填不宜挖,路线宜布于山坡阳面。3 应综合考虑气候、地形地貌、地质状况、排水状况和路基填料等对路基路面冻害的影响,合理确定路基填筑高度,选用非冻胀性填料,做好路基路面综合设计,避免路基产生冻害。7.19.2 季节性冻土的冻胀性分类1 季节性冻土的冻胀等级应根据冻胀率的大小按表7.19.21 确定。2 土的平均冻胀率按下式计算:3 季节性冻土的冻胀性分类应符合表7.19.22 的规定。7.19.3 路基冻胀量控制标准1 路基总冻胀量按式(7.19.3)计算。2 路基总冻胀量应符合表7.19.3 的规定。7.19.4 季节性冰冻区路基填料要求1 路基冻深
259、范围内土质填料应综合考虑路基高度、地表水位、地下水位、冻土区容许总冻胀值及路面结构类型等因素,路基填料除满足第3.2、3.3 节规定外,尚应满足表7.19.4 的要求。2 路床填料应采用矿渣、炉渣、砂砾及碎石等抗冻性好的材料填筑,强风化软质岩、遇水崩解软化岩石不得用作于上路床填料。7.19.5 路堤高度及路基总冻胀量路堤高度不应小于按式(3.3.2)计算的路堤最小高度;路基总冻胀量应符合表7.19.3 的规定。不能满足时,可采用下列措施:1 引排地表积水或降低地下水位;2 设置防冻垫层、毛细水隔断层、排水层等;3 在冻胀深度范围内,采用不冻胀或弱冻胀土作填料;4 采用聚苯乙烯泡沫塑料板隔温层。
260、7.19.6 挖方路基边坡设计应根据岩土性质、含水量、地下水分布等因素,对潮湿的土质边坡可设置支撑渗沟,对集中的地下水处设置仰斜式排水孔,采取防护与排水相结合的综合措施,防止融化期边坡的失稳。7.19.7 季冻区路基排水设计应根据地形地质、地表水与地下水分布情况、路基填挖高度及断面形式等,设置完善通畅的防排水系统,各种排水设施设计应符合第4 章的有关规定。中、重冻地区路基排水设计还应符合下列要求:1 采用暗埋式路基边沟时,暗沟或暗管应埋设于道路最大冻结深度下不小于0.25m 处。当有地下水时,应在暗沟或暗管之下设置必要的地下排水渗沟。2 中央分隔带表面未采用铺面封闭时,分隔带内部应设置由防水层、纵向排水渗沟、集水槽和横向排水管等组成的综合防排水系统,路床顶面、中央分隔带回填土与路面结构层之间应设置防渗隔离层。3 挖方路基及全冻路堤应设排水渗沟,渗沟应设于两侧边沟下或边沟外,不宜设在路肩范围以内。4 排水管、集水井、渗沟等排水设施应设置在道路最大冻结深度以下不小于0.25m处,出水口的基础必须设置在冻胀线以下,渗沟、渗水隧洞等出口,应采取防冻保温措施。The End结束结束