及低路基新技術(shù)使用研討會培訓(xùn).ppt

公路路基設(shè)計(jì)疑難問題解答及新技術(shù)使用研討會 研討講座,中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司 張永剛 2011年7月,1、路基設(shè)計(jì)的基本要求和發(fā)展趨勢 2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn)； 3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求 4、一般地區(qū)低路基設(shè)計(jì)規(guī)定、填料設(shè)計(jì)、地基表層處理及典型結(jié)構(gòu)和斷面形式的分析； 5、低路基防護(hù)設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)的一般規(guī)定和處理方法； 7 、軟土地基低路堤設(shè)計(jì) 8、平原水網(wǎng)區(qū)低路堤設(shè)計(jì) 9、 季節(jié)性冰凍地區(qū)低路基設(shè)計(jì) 10、 膨脹土地區(qū)低路堤設(shè)計(jì) 11 、 鹽漬土地區(qū)低路堤設(shè)計(jì),第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第一節(jié) 路基勘察的主要作業(yè)程序 第二節(jié) 各階段外業(yè)期間路基專業(yè)應(yīng)完成的基礎(chǔ)資料 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢,4,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 路基工程是人類最常見的工程環(huán)境，地基穩(wěn)定、邊坡加固，排水防護(hù)是古老而又年輕的工程技術(shù)，也是長期圍繞建設(shè)的最基礎(chǔ)問題。是一個看似簡單卻蘊(yùn)藏極其復(fù)雜道理和理論的特殊學(xué)科。 公路路基作為一種線性法構(gòu)物，它要跨越不同的地貌單元、地質(zhì)巖組、構(gòu)造體系，以及各種不良地質(zhì)現(xiàn)象，影響因素多，情況十分復(fù)雜。它要求土質(zhì)土力學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、工程地質(zhì)，甚至美術(shù)等專業(yè)學(xué)科理論性強(qiáng)，且各學(xué)科之間的綜合統(tǒng)籌能力亦應(yīng)很強(qiáng)。 公路路基應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。,5,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第一節(jié) 路基勘察的主要作業(yè)程序 1.1 初測、初步設(shè)計(jì) 初測階段主要作業(yè)程序分出發(fā)前準(zhǔn)備、項(xiàng)目所在地區(qū)調(diào)查、現(xiàn)場調(diào)查等工序。 1、出發(fā)前應(yīng)準(zhǔn)備的工作 (1) 應(yīng)收集項(xiàng)目所在地區(qū)區(qū)域地質(zhì)報告及已有公路勘察設(shè)計(jì)文件，了解本地路基設(shè)計(jì)成功經(jīng)驗(yàn)及已發(fā)生暴露的工程病害（包括當(dāng)?shù)毓分鞴懿块T的喜好和要求），進(jìn)行分析總結(jié), 作到有的放矢。,6,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第一節(jié) 路基勘察的主要作業(yè)程序 (2) 熟悉項(xiàng)目工程可行性研究報告中有關(guān)“建設(shè)條件及方案選擇”，熟悉本項(xiàng)目工作的重點(diǎn)及難點(diǎn)。 (3) 收集項(xiàng)目所在區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖或地質(zhì)礦產(chǎn)圖或己有的地質(zhì)遙感技術(shù)資料。 (4) 搜集項(xiàng)目所在地區(qū)氣象、氣候、水文、地震等資料。 2、項(xiàng)目所在地區(qū)調(diào)查 (1) 在已收集資料的基礎(chǔ)上，調(diào)查當(dāng)?shù)芈坊O(shè)計(jì)中的成功經(jīng)驗(yàn)（包括當(dāng)?shù)毓分鞴懿块T的喜好和要求），現(xiàn)場了解當(dāng)?shù)匾寻l(fā)生或暴露的工程病害，進(jìn)一步分析總結(jié)，并填寫原有道路調(diào)查記錄。,7,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第一節(jié) 路基勘察的主要作業(yè)程序 (2) 針對項(xiàng)目工作重點(diǎn)及難點(diǎn)，工地現(xiàn)場實(shí)地察看主要控制點(diǎn)及不良地質(zhì)工點(diǎn)，為路線方案設(shè)計(jì)反饋意見。 (3) 核定工可報告中交通量及其組成，收集已有道路的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等有關(guān)資料。必要時應(yīng)實(shí)測交通量及其組成。 (4) 搜集項(xiàng)目所在地區(qū)國土、規(guī)劃、礦產(chǎn)、文物、防洪等規(guī)劃及政策性文件。 (5) 利用遙感技術(shù)或區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告，初步掌握路線走廊范圍內(nèi)的地質(zhì)情況。,8,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第一節(jié) 路基勘察的主要作業(yè)程序 3、現(xiàn)場調(diào)查 (1) 根據(jù)初擬的路線平、縱面資料，沿線調(diào)查、分析確定各段地表土的類型及干濕狀態(tài)、密實(shí)或軟硬程度、植被覆蓋情況，并應(yīng)配合必要的坑探、挖探、人工露頭及麻花鉆鉆探等手段，初步了解沿線地質(zhì)、地層情況，按要求填寫道路地質(zhì)調(diào)查記錄。 (2) 根據(jù)沿線調(diào)查資料，重點(diǎn)對高填、深挖路基地段的地形、地貌、地質(zhì)開展調(diào)查，對特殊路基(包括高填深挖路基)、不良地質(zhì)地段布置地質(zhì)鉆孔勘探，必要時布設(shè)控制性斷面測量，為路線設(shè)計(jì)方案提供可靠依據(jù)。 (3) 對支擋結(jié)構(gòu)物進(jìn)行勘測和方案擬定，對陡坡路堤、高填、深挖等特殊路基的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行初步擬定。,9,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第一節(jié) 路基勘察的主要作業(yè)程序 (4) 對路基填料的來源、性質(zhì)、征用及運(yùn)輸方式等進(jìn)行調(diào)查，并填寫筑路材料調(diào)查記錄，簽定取土、棄土協(xié)議。 (5) 對路基取、棄土方式進(jìn)行調(diào)查、比選，對取棄土場地進(jìn)行勘察。 (6) 現(xiàn)場調(diào)查排水方式、方法，分析擬定綜合排水措施。 (7) 對線外工程開展調(diào)查，連接線、原有道路改移、水利設(shè)施、原有河流改移或調(diào)整方案的現(xiàn)場勘察。 (8) 調(diào)查當(dāng)?shù)刂凡牧系膩碓?、性質(zhì)、征用方式，并安排取樣進(jìn)行原材料、混合料的各種試驗(yàn)，并填寫筑路材料調(diào)查記錄。 (9) 適應(yīng)當(dāng)?shù)厣L的樹種、草種調(diào)查。,10,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第一節(jié) 路基勘察的主要作業(yè)程序 1.2 定測、施工圖 1、定測出發(fā)前準(zhǔn)備工作 (1) 熟悉初步設(shè)計(jì)文件及設(shè)計(jì)思路及初步設(shè)計(jì)工作重點(diǎn)及難點(diǎn)。 (2) 在已批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，消化、吸收各級初步設(shè)計(jì)審查意見，并明確初步設(shè)計(jì)提出的建議與計(jì)劃。,11,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第一節(jié) 路基勘察的主要作業(yè)程序 2、定測外業(yè)調(diào)查 (1) 按沿線微地貌特征分段，通過現(xiàn)場挖探、坑探、槽探、麻花鉆探或利用露頭等方法,查明各段地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖土類別、土的密實(shí)程度、含水量、基巖埋深、產(chǎn)狀、巖性、風(fēng)化程度、產(chǎn)狀與路線的相互關(guān)系、裂隙發(fā)育程度及裂隙充填情況等, 地下水埋深、變化規(guī)律和地表水活動情況，并填寫道路地質(zhì)調(diào)查記錄。 (2) 根據(jù)沿線地質(zhì)調(diào)查，布設(shè)需鉆探查明地層的鉆孔位置及鉆探要求。 (3) 通過調(diào)查、勘察、分析確定路堤基底的穩(wěn)定性、邊坡結(jié)構(gòu)型式及坡率。 (4) 現(xiàn)場確定支擋結(jié)構(gòu)和排水工程的位置，對支擋工程現(xiàn)場勘測基底縱、橫斷面及地層地質(zhì)狀況，確定地基承載力。并在橫斷面設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行復(fù)查。,12,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第一節(jié) 路基勘察的主要作業(yè)程序 (5) 劃分土石工程等級，確定挖方土石比例。 (6) 高路堤段應(yīng)落實(shí)其地層、地質(zhì)情況和水文條件，落實(shí)路基填料種類及設(shè)計(jì)所需的各種物理、力學(xué)指標(biāo)。 (7) 陡坡路基應(yīng)落實(shí)有關(guān)可能滑動地層的巖土界面處的各種物理力學(xué)指標(biāo)。 (8) 深路塹應(yīng)查明其地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件及可能的滑坍影響范圍，掌握設(shè)計(jì)所需的各種物理力學(xué)指標(biāo)。 (9) 查明各種不良地質(zhì)地段的工程特性。 (10) 對路基取土、棄土場地進(jìn)行實(shí)地勘測，對擬設(shè)取土場取料進(jìn)行試驗(yàn)，包括擊實(shí)試驗(yàn)，CBR試驗(yàn)等，簽定取土、棄土協(xié)議。 (11) 對線外工程的改路、改溝、河、渠等工程實(shí)地放線后現(xiàn)場調(diào)查。 (12) 調(diào)查落實(shí)路用材料的來源、性質(zhì)、征用方式和運(yùn)輸條件及輔道工程數(shù)量等，并在初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充取樣做原材料、混合料的各種試驗(yàn)，并填寫筑路材料調(diào)查記錄。 (13) 落實(shí)路基防護(hù)采用植草方案的當(dāng)?shù)剡m應(yīng)草種及樹種等。,13,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第二節(jié) 各階段外業(yè)期間路基專業(yè)應(yīng)完成的基礎(chǔ)資料 2.1 初測、初步設(shè)計(jì) 初測、初步設(shè)計(jì)外業(yè)驗(yàn)收一般通過現(xiàn)場踏勘、調(diào)查，聽取測設(shè)匯報，研讀初步的設(shè)計(jì)說明、設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)圖表，復(fù)核設(shè)計(jì)計(jì)算書，并重點(diǎn)核查特殊路基、特殊防護(hù)等大型、重要結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性及多方案比選情況，主要對初步設(shè)計(jì)所需的依據(jù)性文件、規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、工程基礎(chǔ)資料的完整性；路基、路面設(shè)計(jì)原則的合理性及與本項(xiàng)目實(shí)際情況、特點(diǎn)的適應(yīng)性；初步設(shè)計(jì)方案的合理性、先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、規(guī)范性進(jìn)行檢查；對測設(shè)單位外業(yè)期間調(diào)查的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料的真實(shí)性、可靠性、完整性進(jìn)行檢查，對下階段設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)。,14,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第二節(jié) 各階段外業(yè)期間路基專業(yè)應(yīng)完成的基礎(chǔ)資料 2.1 初測、初步設(shè)計(jì) 內(nèi)容主要為： 1、是否收集沿線的自然地理概況，地質(zhì)、水文、氣象、地震基本烈度等資料； 2、是否調(diào)查當(dāng)?shù)匾呀ɑ蛟诮ü返慕ㄔO(shè)、營運(yùn)情況，工程成功經(jīng)驗(yàn)或失敗教訓(xùn)； 3、是否調(diào)查沿線水系的基本情況及自然排水系統(tǒng)； 4、是否調(diào)查沿線農(nóng)田現(xiàn)狀及規(guī)劃情況； 5、是否調(diào)查沿線湖泊、河流的最高水位、內(nèi)澇水位、沖刷、淤積情況等； 6、是否按有關(guān)要求進(jìn)行沿線道路地質(zhì)調(diào)查；,15,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第二節(jié) 各階段外業(yè)期間路基專業(yè)應(yīng)完成的基礎(chǔ)資料 2.1 初測、初步設(shè)計(jì) 內(nèi)容主要為： 7、是否調(diào)查高填、深挖路基及特殊支擋工程的現(xiàn)場情況； 8、是否調(diào)查改河、改溝情況； 9、是否調(diào)查改移地方道路及施工便道情況； 10、是否調(diào)查沿線的取土、棄土場地情況； 11、是否搜集附近的相似道路的路面結(jié)構(gòu)方案并分析調(diào)查其使用狀況及破壞原因、機(jī)理等； 12、是否調(diào)查沿線筑路材料的供應(yīng)情況并安排必要的試驗(yàn)檢測工作； 13、外業(yè)期間初擬的各種設(shè)計(jì)方案等。；,16,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第二節(jié) 各階段外業(yè)期間路基專業(yè)應(yīng)完成的基礎(chǔ)資料 2.2 定測、施工圖設(shè)計(jì) 定測、施工圖設(shè)計(jì)外業(yè)主要通過現(xiàn)場踏勘、調(diào)查，聽取測設(shè)匯報，研讀初步設(shè)計(jì)文件及各級驗(yàn)收、審查、批復(fù)意見，核查設(shè)計(jì)依據(jù)、采用的規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、工程地質(zhì)資料、工程基礎(chǔ)資料是否齊全，核查設(shè)計(jì)說明、設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)圖表；復(fù)核設(shè)計(jì)計(jì)算書，并重點(diǎn)核查特殊路基、特殊防護(hù)等大型、重要結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性、完整性；核查路基、路面設(shè)計(jì)原則的合理性及與本項(xiàng)目實(shí)際情況、特點(diǎn)的適應(yīng)性，對測設(shè)單位外業(yè)期間調(diào)查的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料的真實(shí)性、可靠性、完整性進(jìn)行檢查，對施工圖階段設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)。,17,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第二節(jié) 各階段外業(yè)期間路基專業(yè)應(yīng)完成的基礎(chǔ)資料 2.2 定測、施工圖設(shè)計(jì) 內(nèi)容主要為： 1、是否補(bǔ)充收集沿線的自然地理概況，地質(zhì)、水文、氣象等資料； 2、是否補(bǔ)充調(diào)查當(dāng)?shù)匾呀ɑ蛟诮ü返慕ㄔO(shè)、營運(yùn)情況，工程成功經(jīng)驗(yàn)或失敗教訓(xùn)； 3、是否補(bǔ)充調(diào)查沿線水系的基本情況及自然排水系統(tǒng)； 4、是否補(bǔ)充調(diào)查沿線農(nóng)田現(xiàn)狀及規(guī)劃情況； 5、是否補(bǔ)充調(diào)查沿線湖泊、河流的最高水位、內(nèi)澇水位、沖刷、淤積情況等； 6、按有關(guān)要求進(jìn)行沿線道路地質(zhì)調(diào)查及調(diào)查資料的齊全性、完整性、真實(shí)性；,18,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第二節(jié) 各階段外業(yè)期間路基專業(yè)應(yīng)完成的基礎(chǔ)資料 2.2 定測、施工圖設(shè)計(jì) 內(nèi)容主要為： 7、高填、深挖路基及特殊支擋工程的現(xiàn)場調(diào)查； 8、是否調(diào)查測量改河、改溝情況； 9、是否調(diào)查測量改移地方道路及施工便道情況； 10、是否調(diào)查沿線的取土、棄土場地情況； 11、是否補(bǔ)充搜集附近的相似道路的路面結(jié)構(gòu)方案并分析調(diào)查其使用狀況及破壞原因、機(jī)理等； 12、是否補(bǔ)充調(diào)查沿線筑路材料的供應(yīng)情況，安排試驗(yàn)、檢測工作； 13、初擬的各種設(shè)計(jì)方案。,19,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，其建設(shè)技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，各地結(jié)合工程實(shí)際情況，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，摸索新方法，取得了一系列路基設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)，新材料、新技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，取得了良好效果。同時，設(shè)計(jì)理念也在不斷更新，越來越注重高速公路路基系統(tǒng)化靈活設(shè)計(jì)、信息化動態(tài)設(shè)計(jì)和環(huán)境景觀、安全設(shè)計(jì)，追求路基設(shè)計(jì)更自然合理、公路路基更安全耐久。更加注重路基、路面的聯(lián)合受力、共同作用。,20,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 2004年交通部頒布的公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D302004施行以來，對統(tǒng)一公路工程路基設(shè)計(jì)技術(shù)要求，提高公路路基設(shè)計(jì)質(zhì)量和技術(shù)水平、保證公路路基質(zhì)量均起到了重要的保證作用。 但是，公路路基作為一種線形結(jié)構(gòu)物，要跨越各類不同的地貌單元、地層巖組、構(gòu)造體系以及各種特殊不良地質(zhì)現(xiàn)象，影響因素較多，路基設(shè)計(jì)量大、面廣、內(nèi)容十分復(fù)雜。也對設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平要求較高，特別是對與本專業(yè)相關(guān)的地質(zhì)資料的掌握和駕馭能力要求較高。加之路基設(shè)計(jì)、綠化工藝、材料、形式發(fā)展速度較快，新材料、新工藝層出不窮，所以追求路堤高度更合理，路基設(shè)計(jì)更優(yōu)化的探索一直是本專業(yè)的頭等大事。,21,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 規(guī)范明確了高路堤的定義范疇和設(shè)計(jì)要點(diǎn)要求等，但對低路堤的界定及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卻未做說明及要求，致設(shè)計(jì)人員對低路堤缺乏定量認(rèn)識，大有茫然不知所措之感。近年來，隨著土地資源的日趨緊張、國家倡導(dǎo)的資源節(jié)約型和諧社會及土地政策的宏觀調(diào)控，高速公路路基設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的一味高路堤等問題已不能適應(yīng)形勢發(fā)展，規(guī)范也不能完全適應(yīng)高速公路建設(shè)需要。,22,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 無論是路基本身，還是路面結(jié)構(gòu)，在動荷載（車輛荷載）及水的長期作用下將經(jīng)歷一個非常復(fù)雜的力學(xué)過程，并會對路床或路面結(jié)構(gòu)的安全性及耐久性產(chǎn)生重要影響。然而在以前的研究中，很少涉及路床的動力學(xué)特性及材料性能，現(xiàn)行公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范對低路堤下動力荷載作用主要是以路床厚度采用80厘米為唯一的考慮依據(jù)，對水對路基的影響也僅按中濕、干燥、或潮濕狀態(tài)予以控制，期望通過高度使路基具有足夠的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，而且，規(guī)范涉及對象主要是自然土體的路基，對改性土的要求較為籠統(tǒng)。由于在同一區(qū)域內(nèi)，路基巖土體的結(jié)構(gòu)特征、路床的材料性質(zhì)千差萬別，其對動力荷載的響應(yīng)特點(diǎn)也大不相同。因此，僅按中濕、干燥、或潮濕狀態(tài)予以控制作為唯一的參考依據(jù)缺乏針對性。而且，由于按中濕、干燥、或潮濕狀態(tài)是保證路基強(qiáng)度和水穩(wěn)定性的手段，如果路床具有足夠的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，是否還要按中濕、干燥控制高度？另外，94版規(guī)范對零填淺挖路段路床要求30厘米壓實(shí)度大于95%，而新規(guī)范要求80厘米壓實(shí)度大于96%，無形之中將路基高度提高了50厘米，但對其研究還不夠深入。,23,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 無論從工程需求，還是從技術(shù)需求來看，對低路堤受動荷載（車輛荷載）及長期水作用影響重大且關(guān)鍵的路基結(jié)構(gòu)，開展設(shè)計(jì)方法研究（即路基工作區(qū)如何確定），以彌補(bǔ)現(xiàn)行規(guī)范的不足，對提高公路建設(shè)質(zhì)量，尤其平原區(qū)公路建設(shè)質(zhì)量與運(yùn)行安全具有非常重要的意義。,24,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 路基斷面設(shè)計(jì)基本是千篇一律的一種形式，路基的護(hù)坡道、碎落臺寬度不論需要與否，各種路基均有設(shè)置，且均一寬度，造成大量的工程浪費(fèi)，對此展開調(diào)查研究，意義十分重大。 水塘、魚塘路基是路基設(shè)計(jì)經(jīng)常遇到的工程問題，以往設(shè)計(jì)均采用透水材料填筑，對材料缺乏地區(qū)造成了許多不便，所以從路基受力機(jī)理出發(fā)，對水塘、魚塘路基的受力機(jī)理進(jìn)行研究也是十分必要的。,25,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 盡管我國公路行業(yè)對低路堤路基結(jié)構(gòu)研究很少，但國外開展了大量的工作，其相關(guān)成果值得學(xué)習(xí)和借鑒。例如：美國的路堤高度一般都比較低，除其國家特殊的交通環(huán)境因素外，主要是較深刻的研究動荷載（車輛荷載）的影響范圍及影響深度，而就國內(nèi)研究情況看，與本項(xiàng)目相關(guān)的研究則主要體現(xiàn)在土動力特性、車輛荷載的響應(yīng)特點(diǎn)及規(guī)律、水穩(wěn)定性分析三個方面。,26,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 土動力特性的研究 對于低填筑路堤，其穩(wěn)定性嚴(yán)重依賴于其填筑土體物理力學(xué)性質(zhì)及其地下水的影響特性。在自然狀態(tài)下，路基填土的物理力學(xué)性質(zhì)及其強(qiáng)度參數(shù)是一個相對穩(wěn)定的確定值，而在動荷載及水的作用下，路基填土必然會受荷載作用的影響而發(fā)生一定程度的變化，表現(xiàn)為其動力強(qiáng)度不同于其靜力狀態(tài)下的強(qiáng)度，因而在動荷載作用下其強(qiáng)度參數(shù)的變化也必然會對路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響，因此，要分析計(jì)算路基在動荷載作用下的穩(wěn)定性，應(yīng)首先研究路基填土在動荷載作用下的動力特性。對于土動力學(xué)，近年來，各國學(xué)者從不同的方向?qū)ζ溥M(jìn)行了較多地研究工作，這些研究的主要內(nèi)容包括：土的動力特性和本構(gòu)關(guān)系、動土壓力和動水壓力、土水動力相互作用問題等方面。,27,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 土動力特性的研究 其中對土動力參數(shù)及土體動荷載的影響范圍研究，多采用試驗(yàn)測試的手段，因而近年來土動力特性的測試技術(shù)也得到了較大發(fā)展，這些測試技術(shù)可分為室內(nèi)的和原位的兩種，室內(nèi)測試技術(shù)主要有： 動三軸試驗(yàn)； 振動剪切試驗(yàn)； 共振柱試驗(yàn)。 其中應(yīng)用最多的是采用動三軸試驗(yàn)的方法，即利用與靜三軸試驗(yàn)相似的軸對稱應(yīng)力條件，通過對試樣施加模擬的動主應(yīng)力，同時測得試樣在動荷載作用下所表現(xiàn)出的動態(tài)響應(yīng)。,28,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 土動力特性的研究 原位測試技術(shù)主要包括： 動力旁壓儀測試法； 采用振蕩器的表面波測試法； 預(yù)埋應(yīng)力、應(yīng)變儀現(xiàn)場實(shí)測。 要提出低路堤路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，先進(jìn)且合理的路高度確定、分析評價方法是前提，而要提出路基高度分析評價方法，首先必須清楚動荷載對公路路基及路面結(jié)構(gòu)的作用特點(diǎn)以及車輛動荷載的影響深度、長期水作用的影響狀況。,29,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 目前，路基設(shè)計(jì)手冊對路基工作區(qū)計(jì)算所采用的計(jì)算法主要是按鮑辛尼斯（J.baussinesq）公式進(jìn)行。計(jì)算結(jié)果分別按比例系數(shù)為1/10或1/5控制，計(jì)算結(jié)果范圍為0.73.7，相差較大，設(shè)計(jì)較難控制。且僅適用于連續(xù)介質(zhì)及含少量不連續(xù)界面的巖土體，對路面、路基等不同介質(zhì)，只能采用當(dāng)量換算法計(jì)算路基工作區(qū)，所以現(xiàn)場實(shí)測路基工作深度成為非常重要的手段。 試驗(yàn)法在滿足相似律的條件下，能夠較真實(shí)直觀地反映巖土體的影響深度及漸進(jìn)破壞機(jī)理，便于直接判斷路床的穩(wěn)定性，同時也是對數(shù)值計(jì)算結(jié)果的檢驗(yàn)和對照。從所掌握的資料來看，對路基、路面進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測應(yīng)力狀況的實(shí)驗(yàn)比較少見。,30,第一部分路基設(shè)計(jì)的基本要求和 發(fā)展趨勢 第三節(jié) 路基設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢 綜上所述，由于在理論研究方面的相對滯后與不足，目前在路基及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對于動荷載的考慮而采用的計(jì)算方法與路基及其結(jié)構(gòu)對動荷載的實(shí)際響應(yīng)規(guī)律是否準(zhǔn)確以及是否符合實(shí)際，是一個值得討論和深入研究的問題。只有對涉及并影響路基及路面結(jié)構(gòu)性能的諸多問題研究清楚了，才有可能在此基礎(chǔ)上提出合理確定路基高度的設(shè)計(jì)方法。 路基、路面聯(lián)合受力研究、路基斷面形式合理有效及路基地基處理安全合理永遠(yuǎn)是路基專業(yè)發(fā)展和追求的目標(biāo)。,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第一節(jié) 路基的合理高度 路堤高度是公路設(shè)計(jì)中一項(xiàng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它直接影響到公路的使用功能、質(zhì)量、工程造價和占地面積。平原地區(qū)高速公路路堤高度除受設(shè)計(jì)洪水位控制外，主要受下穿道路的通道凈高和通航河流的橋下通航凈空高度控制，在村莊、地方道路、通航河流密集區(qū)，低路堤方案需歸并通道、增設(shè)輔道、支線上跨等，配套工程建設(shè)規(guī)模大，低路堤方案的優(yōu)勢不顯著。因此，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目所處地形、地質(zhì)、水文等自然條件，以及村鎮(zhèn)、航道、道路網(wǎng)等分布特點(diǎn)，進(jìn)行不同路堤高 度方案的綜合比選論證，因地制宜，合理確定路堤高度。,32,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第一節(jié) 路基的合理高度 公路低路堤應(yīng)有合理的高度。若路堤過低，低路堤長期受水的劇烈影響，路基強(qiáng)度低，在汽車荷載作用下，將產(chǎn)生較大的塑性變形，導(dǎo)致路基路面破壞。低路堤設(shè)計(jì)，應(yīng)綜合考慮環(huán)境因素（水、冰凍）和汽車荷載對路基土長期性能的作用影響，在滿足公路功能需求和路基性能要求的前提下，合理確定低路堤高度， 使工程造價、對社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境影響等方面達(dá)到綜合平衡。,33,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第一節(jié) 路基的合理高度 目前，我國農(nóng)村機(jī)械化、現(xiàn)代化程度不高，若地方道路都上跨高速公路，將給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)與居民出行帶來不便，增加低路堤方案的實(shí)施難度。因此，在設(shè)計(jì)階段，不僅要做好高速公路總體設(shè)計(jì)，也要做好與當(dāng)?shù)卣畢f(xié)調(diào)工作，根據(jù)沿線地方道路網(wǎng)（特別是農(nóng)村道路）的規(guī)劃，合理確定橫向通道的跨越形式，并做好地方連接配套工程的總體設(shè)計(jì)和建設(shè)，為實(shí)施低路堤方案創(chuàng)造條件，使整個項(xiàng) 目社會經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最優(yōu)化。,34,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第一節(jié) 路基的合理高度 公路低路堤設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題是路基的強(qiáng)度、變形和耐久性。低路堤的長期性能受環(huán)境（水、冰凍等）和汽車荷載作用影響大，干濕循環(huán)或凍融循環(huán)作用將降低低路堤強(qiáng)度，如果汽車荷載在低路堤內(nèi)產(chǎn)生的動應(yīng)力超過了填料的強(qiáng)度，或者路基產(chǎn)生了較大的塑性變形，都將引起路面的變形破壞。 低路堤設(shè)計(jì)不能簡單的套用公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD30-2004）有關(guān) CBR 強(qiáng)度的規(guī)定，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目所處的地形地質(zhì)、水文、氣候的特點(diǎn)和汽車荷載要求，充分考慮環(huán)境因素（水、冰凍）和汽車荷載作用影響，基于路基路面協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)原理，采用路基強(qiáng)度與變形綜合控制的設(shè)計(jì)思想，做好地基、路堤、路面綜合設(shè)計(jì)，保證低路堤長期性能滿足工程使用要求。,35,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第二節(jié) 如何實(shí)現(xiàn)合理的路基高度 低路堤？ 公路低路堤設(shè)計(jì)高度應(yīng)滿足公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD30-2004）的有關(guān)規(guī)定，必須把公路安全放在首位。在沿河（海）堤防標(biāo)準(zhǔn)滿足公路路基設(shè)計(jì)洪水位要求時，可采用內(nèi)澇洪水位作為路基設(shè)計(jì)高度的控制標(biāo)準(zhǔn)。 低路堤設(shè)計(jì)，應(yīng)廣泛收集公路沿線城鎮(zhèn)、道路和航道等規(guī)劃資料，調(diào)查落實(shí) 被交道路的位置、現(xiàn)狀、功能、凈空要求、相鄰道路之間關(guān)系，以及航道等級、 通航水位和凈空標(biāo)準(zhǔn)等。,36,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第二節(jié) 如何實(shí)現(xiàn)合理的路基高度 根據(jù)擬建公路在路網(wǎng)中位置與功能，綜合考慮各種因素做好項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)， 處理好擬建公路與地方道路網(wǎng)、農(nóng)田水利建設(shè)、城鎮(zhèn)規(guī)劃等關(guān)系，合理確定被交 道路的交叉形式、通道和輔道的總體布局與建設(shè)規(guī)模。 應(yīng)在查明路線走廊帶的氣象、水文、地形地貌、地質(zhì)等基礎(chǔ)上，合理確定路基最小填土高度，通過不同高度的路基方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，因地制宜，確定低路堤方案的適宜路段。,37,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第二節(jié) 如何實(shí)現(xiàn)合理的路基高度 確定路基高度時應(yīng)綜合考慮下列因素： 1)路基設(shè)計(jì)洪水頻率及設(shè)計(jì)洪水位； 2）相交公路立體交叉與通道凈空高度； 3）通航河流的橋下凈空高度； 4）中濕狀態(tài)路基臨界高度； 5) 路基工作區(qū)深度。,38,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第二節(jié) 如何實(shí)現(xiàn)合理的路基高度 路基工作區(qū)深度 應(yīng)遵循路基、路面協(xié)調(diào)作用的原則，根據(jù)交通量及其汽車荷載組成，通過路面結(jié)構(gòu)與路基填料的綜合設(shè)計(jì)和多方案比選，合理確定路基工作區(qū)深度。 未考慮路面影響的路基工作區(qū)深度按式（31）確定。 式中 Za未考慮路面材料影響的路基工作區(qū)深度（m）； P作用在路基上車輪荷載（kN）； g 路基土的密度（kN/m3）； 應(yīng)力系數(shù)， Z考慮路面材料影響的路基工作區(qū)深度（m）； Ze換算為路基土層厚度的當(dāng)量厚度（m）； hp路面結(jié)構(gòu)層總厚度（m）； hpi路面各結(jié)構(gòu)層的厚度（m）； Epi路面各結(jié)構(gòu)層抗壓回彈模量（MPa）；E0路基填土的抗壓回彈模量（MPa）；,39,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第二節(jié) 如何實(shí)現(xiàn)合理的路基高度 按照公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTGB01-2003）規(guī)定汽車荷載計(jì)算，未考慮路面 影響的路基工作區(qū)深度為2.69m，考慮路面材料影響的路基工作區(qū)深度，按高速公路半剛性基層瀝青路面典型結(jié)構(gòu)厚度 78cm 計(jì)算，行車荷載作用的動應(yīng)力影響深度僅至上路床部位即3080cm，與國內(nèi)室內(nèi)外測試結(jié)果相比較，說明按照考慮路面的厚度和材料剛度影響的 J.Boussinesg 修正公式所得的路基工作區(qū)深度過小。 根據(jù)國內(nèi)相關(guān)工程實(shí)測結(jié)果，并采用考慮路基路面協(xié)調(diào)作用的動力計(jì)算分析， 路基工作區(qū)深度范圍為 1.5m2.5m。,40,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第二節(jié) 如何實(shí)現(xiàn)合理的路基高度 1、確定路基最小填土高度的原則 1）根據(jù)公路所在地區(qū)氣候特征、水文地質(zhì)、土質(zhì)特性及汽車荷載，充分考慮 路基土在強(qiáng)度與變形方面的要求。 2）綜合考慮地表水、地下水、毛細(xì)水、鹽分、溫度等對路基性能的影響，保證中濕狀態(tài)路基臨界高度。 3）充分考慮防洪、通航的要求。 4）在滿足立交橋、通道的凈空要求前提下，可采用主線下穿相交公路的方案， 以降低路堤高度和造價。,41,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第二節(jié) 如何實(shí)現(xiàn)合理的路基高度 2、路基最小填土高度 應(yīng)根據(jù)路基土分類、預(yù)測交通量及其汽車軸載譜，找出路基高度的主要控制 因素，在滿足公路使用功能要求前提下，按式下式確定路基最小填土高度。 式中 H min 路基最小填土高度 (m）； hsw 設(shè)計(jì)洪水位（m）； h0 地面高程（m）； hw 波浪侵襲高度（m）； hbw 雍水高度（m）； Dh 安全高度(m)； hl 中濕狀態(tài)路基臨界高度（m）； hp 路面厚度（m）； hwd 路基工作區(qū)深度（m）； hf季凍區(qū)道路凍結(jié)深度（m）,42,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 優(yōu)化路堤設(shè)計(jì)高度，實(shí)現(xiàn)低路堤公路建設(shè)目標(biāo)，可采用下列技術(shù)措施： 1） 統(tǒng)籌考慮高速公路與地方道路網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)，調(diào)整路網(wǎng)規(guī)劃，適當(dāng)歸并 鄉(xiāng)村道路，合理布設(shè)分離式立交和通道； 2） 優(yōu)化路線平縱面線形設(shè)計(jì)，合理選用路線縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)； 3）選用能降低橋梁建筑高度的橋型方案和明涵（通道）；,43,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 4）設(shè)置路基防排水墊層或保溫隔熱層，降低路堤臨界填土高度； 應(yīng)根據(jù)高速公路、一級公路與被交道路的關(guān)系、被交道路功能與等級及其 在路網(wǎng)中的作用，進(jìn)行分離式立交與通道的總體布局設(shè)計(jì)，遵循既方便居民出行、 又避免居民反復(fù)穿越高速公路的原則，合理調(diào)整地方道路網(wǎng)布局。 5） 合并地方道路。對于地方道路網(wǎng)較為密集的路段，尤其是同一村莊附近有 多條鄉(xiāng)村道路時，采用保證主要道路、歸并次要道路的辦法，適當(dāng)歸并臨近的地 方道路。,44,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 6 ）改移地方道路，將地方道路就近改移到適合的地點(diǎn)跨越高速公路。 7)優(yōu)化路線平縱面線形設(shè)計(jì)，合理選用路線縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。 路線縱斷面設(shè)計(jì)宜采用曲線定線法，先確定控制點(diǎn)的凸形豎曲線，再定縱坡及坡長。 應(yīng)根據(jù)各控制點(diǎn)的高程，合理選用縱坡坡度與坡長。在滿足公路工程技 術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小坡長前提下，低路堤坡長宜為300m600m，最小縱坡不應(yīng)小 于0.3，一般值12。大中橋兩端引道設(shè)計(jì)不宜采用長縱坡，橋上縱坡以2 3為宜。,45,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 8)在保證平縱豎曲線配合協(xié)調(diào)的情況下，應(yīng)本著降低路堤高度、節(jié)省工程造 價的原則，因地制宜設(shè)置變坡點(diǎn)，線性組合設(shè)計(jì)應(yīng)符合公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范 （JTGD20）的相關(guān)規(guī)定。,46,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 9)合理布設(shè)分離式立交、通道和天橋 1 應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)和人口的密度與分布特點(diǎn)，結(jié)合地方道路網(wǎng)現(xiàn)狀和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，以及未來農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，合理確定橫向通道的結(jié)構(gòu)形式和通道的密度。一般情況下，每公里平均通道數(shù)宜為12道，上跨高速公路的分離式立交的設(shè)置間距宜為2km4km。 2 上跨高速公路的分離立交與下穿高速公路的通道布設(shè)宜采用交錯布置，合理搭配通道的跨徑。 3 合理選擇分離式立交和通道的跨越方式，被交等級公路、汽車和機(jī)耕通道宜上跨高速公路，人行通道宜下穿高速公路。 4 合理選擇通道的位置。在能有效解決通道積水問題時，可采用下挖式通道，降低通道底面高程；鄰河設(shè)置的通道，可利用跨河橋的邊孔兼作通道；與涵洞相 近的通道，可采用通道兼涵的形式將兩者合并，減少通道和涵洞的數(shù)量。,47,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 9)合理布設(shè)分離式立交、通道和天橋 5 通道宜采用明通道。 6 下挖式通道應(yīng)優(yōu)先采用自流排水方式，通道兩端出入口處道路縱坡宜設(shè)置 凸形豎曲線，以減少下挖通道的匯水量。若通道不能自流排水，應(yīng)根據(jù)降雨量因 地制宜設(shè)置抽水泵站或滲井，排除通道積水。 7 人行天橋的設(shè)置應(yīng)以居民出行的流量和主要方向?yàn)橐罁?jù)，并采取有效措施， 保障行人交通安全和交通連續(xù)性。人行天橋的設(shè)置數(shù)量應(yīng)與通道統(tǒng)籌考慮，并根 據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件合理確定人行天橋縱坡、梯道踏步高度與踏步寬度等。 8 地方道路上跨高速公路時，最大縱坡不宜超過3%，城鎮(zhèn)范圍控制在2.5%以 內(nèi)，凸形豎曲線可用極限指標(biāo)，以減少跨線橋長度。 9 合理選擇高速公路跨越地方道路的橋梁結(jié)構(gòu)形式，在滿足橋下被交叉公路 的建筑限界、視距和對前方公路識別、通視、橋梁景觀等要求的前提下，宜采用 建筑高度低、輕巧流暢的橋梁上部結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)板的跨徑大于16m時，宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。,48,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 9)合理布設(shè)分離式立交、通道和天橋 10 對于合并、取消地方道路的路段，必要時宜設(shè)置輔道工程。輔道宜設(shè)置在高速公路兩側(cè)200m 范圍內(nèi)，并根據(jù)地方道路網(wǎng)分布及居民出行的需要確定輔道設(shè)置形式，即單側(cè)設(shè)置輔道和兩側(cè)設(shè)置輔道，輔道可利用施工便道或現(xiàn)有鄉(xiāng)村道路進(jìn)行改造。 11當(dāng)路基中濕狀態(tài)臨界填土超過1.5m時，可在路基底部設(shè)置防排水墊層，減少毛細(xì)水上升高度，降低路堤臨界填土高度。 12當(dāng)路堤高度小于中濕狀態(tài)路基臨界高度時，應(yīng)在路基底部設(shè)置防排水墊層，并視地質(zhì)條件對地基進(jìn)行必要處理。,49,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 長期以來，設(shè)計(jì)中將路床處于中濕狀態(tài)的臨界高度作為路基最小填土高度，路基高度與強(qiáng)度設(shè)計(jì)沒有與汽車荷載掛鉤，沒有考慮在汽車荷載作用下路基變形問題。當(dāng)路基填土高度較大時或汽車荷載較小時，汽車荷載對路基和地基土的作 用影響尚不顯著；但對于低路堤來說，尤其是重型、特重交通的公路，在汽車荷載作用下，路基將產(chǎn)生較大的塑性變形，并加劇軟土地基的沉降變形，導(dǎo)致路基路面產(chǎn)生早期的變形破壞。因此，確定路基最小填土高度時，在考慮路床所處的水文狀態(tài)的同時，必須要考慮汽車荷載作用下路基工作區(qū)的深度。,50,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 季節(jié)性冰凍地區(qū)，凍融循環(huán)作用對路基路面長期性能影響較大。設(shè)計(jì)中將路床處于中濕狀態(tài)的臨界高度作為路基最小填土高度，尚未充分考慮道路凍深和凍結(jié)水上升高度對路基的影響。 確定路基最小填土高度后，還必須做好總體規(guī)劃與項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)，采取綜合技術(shù)措施，降低路堤高度，才能實(shí)現(xiàn)低路堤建設(shè)目標(biāo)。,51,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 在充分總結(jié)了國內(nèi)已建低路堤高速公路的工程經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，提出了優(yōu)化路堤高度的技術(shù)途徑： 1）調(diào)整路網(wǎng)規(guī)劃，適當(dāng)歸并鄉(xiāng)村道路，合理布設(shè)分離式立交和通道； 2） 優(yōu)化路線平縱面線形設(shè)計(jì)，合理選用路線縱斷面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)； 3）選用能降低橋梁建筑高度的橋型方案和明涵（通道）； 以上屬于物理處理范疇，最重要的是力學(xué)范疇就是： 4）設(shè)置路基防排水墊層，降低路堤臨界高度。 在設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，因地制宜，靈活運(yùn)用。 實(shí)現(xiàn)低路堤建設(shè)目標(biāo)，最突出的問題是如何處理好高速公路與地方道路的關(guān) 系，如何解決高速公路兩側(cè)居民橫向通行的問題。設(shè)計(jì)中，遵循既方便居民出行、又避免居民反復(fù)穿越高速公路的原則，合理調(diào)整地方道路網(wǎng)布局，盡可能減少橫 向通道的數(shù)量，是降低路堤填土高度的十分有效地技術(shù)措施。,52,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 根據(jù)農(nóng)村路網(wǎng)的特點(diǎn)，適當(dāng)歸并與調(diào)整沿線橫向穿越道路和配套建設(shè)沿線輔 道，有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有路網(wǎng)的縱向溝通，帶動和促進(jìn)沿線經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)， 提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化耕作水平，是十分有益的。如能以低路堤高速公路建設(shè)為鍥機(jī)， 合理歸并調(diào)整橫向道路，適當(dāng)提高橫向道路的技術(shù)等級，對促進(jìn)地方道路網(wǎng)的改 造、改善地方交通具有重要的意義。 調(diào)整地方道路網(wǎng)的工作，需要得到地方政府和沿線居民的大力支持。在勘察 設(shè)計(jì)中，應(yīng)加強(qiáng)與地方政府和交通部門溝通和協(xié)商，統(tǒng)籌考慮高速公路與地方道 路網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)，為實(shí)施低路堤高速公路創(chuàng)造良好的條件。,53,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 一般來說，在人口稠密、活動頻繁的地區(qū)，橫向通道設(shè)置的間距一般為0.5km， 以汽車交通為主的發(fā)達(dá)國家，橫向通道的間距可達(dá)4km以上。我國農(nóng)村以人力車、 自行車、獸力車、拖拉機(jī)為主要交通工具，所需的橫向通道較多，目前人行、機(jī) 耕、汽車等通道多為下穿高速公路，導(dǎo)致路基填土高度較大。目前，我國農(nóng)村機(jī) 械化耕作水平逐年提高，對通道的凈高和凈寬的需求也愈來愈高，通道的形式和 數(shù)量已成為控制高速公路路基填土高度的一個主要制約因素。 從國內(nèi)已建低路堤高速公路的情況看，每公里平均通道數(shù)12道，上跨高速公路的分離式立交的設(shè)置間距2km4km，上跨高速公路的分離立交與下穿高速公路的通道布設(shè)采用交錯布置，大小孔徑的通道合理搭配，被交等級公路、汽車與機(jī)耕通道宜上跨高速公路，人行通道宜下穿高速公路，基本能滿足當(dāng)?shù)鼐用癯鲂械囊?，也為農(nóng)村機(jī)械化發(fā)展提供了空間。如河南商開高速公路平均道通每公里1.99道，分離式立交平均間距2.5km，既滿足了地方交通的需要，又降低了路基平均高度。,54,2、路基合理高度和實(shí)現(xiàn)合理高度的一般規(guī)定、技術(shù)措施及設(shè)計(jì)要點(diǎn),第三節(jié) 實(shí)現(xiàn)低路堤的技術(shù)措施 設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)和人口的密度與分布特點(diǎn)，結(jié)合地方道路網(wǎng)現(xiàn)狀和 社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，以及未來農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，合理確定橫向通道的結(jié)構(gòu)形 式和通道的密度，進(jìn)行分離式立交、通道和天橋的總體布局設(shè)計(jì)。 下挖式通道易產(chǎn)生積水，不利于當(dāng)?shù)鼐用癯鲂?，?yīng)優(yōu)先采用自流排水方式。若采用抽水泵站排水方式，應(yīng)與當(dāng)?shù)卣畢f(xié)調(diào)解決公路營運(yùn)期間的管理與設(shè)施維護(hù)問題。采用滲井排水方式，應(yīng)建設(shè)好與之配套水源保護(hù)設(shè)施，避免污染地形水。 高速公路跨越地方道路的立交橋的結(jié)構(gòu)形式及跨徑大小也對路基填土高度產(chǎn)生一定的影響，選擇跨線橋結(jié)構(gòu)形式及跨徑時，在滿足被交叉公路的建筑限界、 視距和對前方公路識別、通視、橋型景觀等要求的前提下，應(yīng)盡量采用上部結(jié)構(gòu) 建筑高度較小的橋梁結(jié)構(gòu)形式，以盡量降低路堤填土高度。,55,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第一節(jié) 低路堤設(shè)計(jì)的一般規(guī)定 1、新建公路設(shè)計(jì)之前，應(yīng)做好全面調(diào)查研究、勘察、試驗(yàn)工作，充分收集公路沿線氣候、水文、地形地貌、地質(zhì)、地震、筑路材料等設(shè)計(jì)資料，查明基底巖土結(jié)構(gòu)分布狀況及其物理力學(xué)性質(zhì)、以及不良地質(zhì)情況；查明路基填料性質(zhì)和分布等。,56,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第一節(jié) 低路堤設(shè)計(jì)的一般規(guī)定 2、改建公路設(shè)計(jì)時，應(yīng)對原有公路路基進(jìn)行必要的勘探試驗(yàn)，獲得路基土的平 衡含水量、壓實(shí)度、抗壓回彈模量、CBR、動模量等物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，并收集歷 年路況資料及路基沉降變形、翻漿、水毀等病害的分布狀況與防治措施。 3、應(yīng)對路基填料、改良土等進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，有條件時，宜進(jìn)行模擬路 基土在平衡含水量狀態(tài)的回彈模量、CBR 值等測試，評價路基填料的長期性能能否 滿足汽車動荷載作用的要求，以及其用于路基填料的適宜范圍。,57,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第一節(jié) 低路堤設(shè)計(jì)的一般規(guī)定 4、 應(yīng)在實(shí)測汽車軸載譜的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程可行性研究報告等有關(guān)預(yù)測交通 量資料，考慮公路未來交通發(fā)展論證各種車型的代表軸載，確定汽車荷載等級及 其動荷載作用下路基工作區(qū)深度。 5、低路堤設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮環(huán)境條件與汽車荷載對路基土長期性能的作用影響， 保證低路堤具有足夠的強(qiáng)度和剛度，避免路基工作區(qū)產(chǎn)生塑性變形，并使擴(kuò)散到 路堤底面的動靜應(yīng)力不超過地基的容許承載力。,58,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第一節(jié) 低路堤設(shè)計(jì)的一般規(guī)定 6、低路堤工后沉降變形應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)，采取必要的處理措施，減少路基與橋涵構(gòu)造物之間、不同地基處理措施銜接處的不均勻變形，滿足路面的要求。 7、低路堤設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮水和冰凍對路基的影響，設(shè)置完善的防排水系統(tǒng)、隔 溫保溫層和路基防護(hù)設(shè)施，防治路基病害。,59,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第二節(jié) 典型結(jié)構(gòu)與橫斷面形式 考慮環(huán)境因素和汽車荷載對路基填料性能的作用影響，高速公路、一級公路 低路堤高度不宜小于 1.5m。 應(yīng)根據(jù)公路所在地區(qū)的氣候、水文、工程地質(zhì)等條件，以及路基工作區(qū)深度與路堤高度，因地制宜，選擇合理的路基結(jié)構(gòu)和橫斷面形式。,60,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第二節(jié) 典型結(jié)構(gòu)與橫斷面形式 1 路堤高度小于路基工作區(qū)深度 2 路堤高度大于路基工作區(qū)深度,61,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第二節(jié) 典型結(jié)構(gòu)與橫斷面形式 雨季滯水及排水不暢的低洼地段，應(yīng)采用滲水性材料或水穩(wěn)性好的材料填筑 路基，并應(yīng)采取必要的排導(dǎo)措施。 低路堤邊坡形式與坡率應(yīng)根據(jù)路基填料的物理力學(xué)性質(zhì)、邊坡高度、工程地 質(zhì)條件、以及土地類別等確定。除農(nóng)田區(qū)外，低路堤宜采用流線形的緩邊坡，宜采用表建議的邊坡坡率。 耕地、基本農(nóng)田區(qū)的低路堤邊坡可采用柔性加筋支護(hù)結(jié)構(gòu)，邊坡坡率宜為 1：0.751:1，以節(jié)約土地。 低路堤可不設(shè)護(hù)坡道。,62,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第三節(jié) 填料設(shè)計(jì) 1、 設(shè)計(jì)原則 1 路基工作區(qū)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性，汽車荷載在路基內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力能得到有效擴(kuò)散，路床頂面變形量應(yīng)小于允許變形量。 2 根據(jù)公路交通等級和汽車荷載，合理確定路基工作區(qū)強(qiáng)度與回彈模量設(shè)計(jì)指標(biāo)與控制標(biāo)準(zhǔn)。 3 根據(jù)路基強(qiáng)度與剛度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、以及填料的性能，通過方案比選，合理選擇路基工作區(qū)及工作區(qū)以下部位的填料。,63,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第三節(jié) 填料設(shè)計(jì) 2、 低路堤強(qiáng)度與剛度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 1 低路堤填料最小強(qiáng)度應(yīng)符合公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD30）表 3.2.1、表3.3.1 的規(guī)定。 2 重交通、特重交通高速公路低路堤強(qiáng)度與抗壓回彈模量設(shè)計(jì)應(yīng)滿足本指南表 4.3.2 的規(guī)定。 表 4.3.2 高速公路路基最小強(qiáng)度和抗壓回彈模量要求,64,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第三節(jié) 填料設(shè)計(jì) 3 、路基填料選擇 1 應(yīng)根據(jù)低路堤不同部位最小抗壓回彈模量與最小強(qiáng)度要求，以及沿線土的物理力學(xué)性質(zhì)，合理選擇低路堤填料。 2 路床應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，填料應(yīng)優(yōu)先選用級配較好的礫類土、砂類 土、碎石土等粗粒土。當(dāng)砂礫材料缺乏時，應(yīng)采用處治土。填料最大粒徑應(yīng)小于 100 。 3 上路堤應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和剛度，選用符合強(qiáng)度和剛度要求的填料，其最大粒徑應(yīng)小于 150 。,65,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第三節(jié) 填料設(shè)計(jì) 3 、路基填料選擇 4 下路堤應(yīng)具有一定的強(qiáng)度、剛度和水穩(wěn)定性，選用符合強(qiáng)度和剛度要求的填料，其最大粒徑應(yīng)小于 150 。 5 泥炭土、淤泥土、凍土、強(qiáng)膨脹土、有機(jī)土及易溶鹽超過允許含量的土等，不得用于填筑低路堤。 6 冰凍地區(qū)路床及浸水路堤不應(yīng)直接采用粉質(zhì)土填筑。 7 液限大于 50%、塑性指數(shù)大于 26 的細(xì)粒土，不得直接作為路堤填料。 8 細(xì)粒土用作填料時，應(yīng)根據(jù)土的最佳含水量和平衡含水量，通過試驗(yàn)確定土 的壓實(shí)含水量控制指標(biāo)。當(dāng)含水量過高時，應(yīng)采取晾曬或處治措施。,66,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第三節(jié) 填料設(shè)計(jì) 3 、路基填料選擇 9 處治土 ： 1） 物理處治的摻和料可采用砂、礫石、碎石、粉煤灰等，化學(xué)處治材料可采用石灰、水泥、化學(xué)固化劑等。 2） 處治土應(yīng)通過對比試驗(yàn)確定其最佳處治處治方案，并提出最佳處治材料、 最佳配合比及處治后的強(qiáng)度控制指標(biāo)等。 3） 采用石灰處治細(xì)粒土?xí)r，宜采用二次摻灰處理方法。,67,3、低路基設(shè)計(jì)的一般要求，標(biāo)準(zhǔn)及路基各層位和填料強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求；,第三節(jié) 填料設(shè)計(jì) 4、橋頭處理設(shè)計(jì) 低路堤與橋臺、橫向構(gòu)造物(涵洞、通道)連接處宜設(shè)置過渡段，過渡段路 基填料應(yīng)選用級配較好的礫類土、砂類土等粗粒土，或者是處治土，其壓實(shí)度不應(yīng)小于 96。,68,四、一般地區(qū)低路基設(shè)計(jì)規(guī)定、填料設(shè)計(jì)、地基表層處理及典型結(jié)構(gòu)和斷面形式的分析；,第三節(jié) 填料設(shè)計(jì) 2、 低路堤強(qiáng)度與剛度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 1 低路堤填料最小強(qiáng)度應(yīng)符合公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD30）表 3.2.1、表3.3.1 的規(guī)定。 2 重交通、特重交通高速公路低路堤強(qiáng)度與抗壓回彈模量設(shè)計(jì)應(yīng)滿足本指南表 4.3.2 的規(guī)定。 表 4.3.2 高速公路路基最小強(qiáng)度和抗壓回彈模量要求,69,四、一般地區(qū)低路基設(shè)計(jì)規(guī)定、填料設(shè)計(jì)、地基表層處理及典型結(jié)構(gòu)和斷面形式的分析；,第一節(jié)：地基表層處理 1、 低路堤地基表層應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和剛度，以抵抗汽車荷載傳遞至路基基底 的動應(yīng)力所引起變形。 2 、應(yīng)根據(jù)路堤高度及其汽車荷載在路基內(nèi)傳遞至基底的應(yīng)力值、天然地基的土 層結(jié)構(gòu)與土的工程特性，確定地基表層土的處理措施和處理深度。 1 路堤高度大于路基工作區(qū)深度時，應(yīng)將地基表層土碾壓密實(shí)，其壓實(shí)度（重型）不應(yīng)小于 90。,70,四、一般地區(qū)低路基設(shè)計(jì)規(guī)定、填料設(shè)計(jì)、地基表層處理及典型結(jié)構(gòu)和斷面形式的分析；,第一節(jié)：地基表層處理 2 路堤高度小于路基工作區(qū)深度，應(yīng)根據(jù)地基表層土質(zhì)強(qiáng)度和地下水位情況， 對地基表層土質(zhì)進(jìn)行處理。 1）土質(zhì)強(qiáng)度大于汽車荷載傳遞至路基基底的應(yīng)力時，應(yīng)對地基表層土采取超 挖并分層回填壓實(shí)措施。 2）土質(zhì)強(qiáng)度小于汽車荷載傳遞至路基基底的應(yīng)力時，應(yīng)對地基表層土采取換 填沙礫或土質(zhì)改良處理措施。若存在軟弱地基，宜增設(shè)土工格柵或土工格室等土工合成材料，以增加地基表層土的強(qiáng)度和剛度。,71,四、一般地區(qū)低路基設(shè)計(jì)規(guī)定、填料設(shè)計(jì)、地基表層處理及典型結(jié)構(gòu)和斷面形式的分析；,第一節(jié)：地基表層處理 3）地基表層土的處理深度應(yīng)根據(jù)路堤高度和汽車荷載在天然地基土中作用深度確定。 地基表層土處理設(shè)計(jì)時，應(yīng)充分保護(hù)和利用地基表層硬塑狀粘質(zhì)土（俗稱 “硬殼層”）。當(dāng)軟土地基上“硬殼層”厚度小于 1m 時，不宜采用挖除表土、換填 砂礫或土質(zhì)改良處理方案。 3、 地下水位埋深小于 0.5m 的粘質(zhì)土、地下水位埋深小于 1.0m 的粉質(zhì)土地段， 低路堤底部應(yīng)設(shè)置滲水性材料的排水墊層，厚度不應(yīng)小于 0.5m；也可采用新型復(fù)合防排水土工材料作為防排水墊層。有條件時宜采取降低地下水位的措施。,72,四、一般地區(qū)低路基設(shè)計(jì)規(guī)定、填料設(shè)計(jì)、地基表層處理及典型結(jié)構(gòu)和斷面形式的分析；,第一節(jié)：地基表層處理 1、 低路堤地基表層應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和剛度，以抵抗汽車荷載傳遞至路基基底 的動應(yīng)力所引起變形。 2 、應(yīng)根據(jù)路堤高度及其汽車荷載在路基內(nèi)傳遞至基底的應(yīng)力值、天然地基的土 層結(jié)構(gòu)與土的工程特性，確定地基表層土的處理措施和處理深度。,73,5、低路基防護(hù)設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)的一般規(guī)定和處理方