路基构造与要求

一、路基工程特点

路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载。它贯穿公路全线，与桥梁，隧道相连，构成公路的整体。

（一）路基工程具有以下特点：工程数量大、 耗费劳力多、 涉及面广，投资高等

路基是路面结构的基础，路面结构层的存在又保护了路基。

路基和路面相辅相成。

路基路面是一项线形工程，决定了路基与路面工程复杂多变的特点。 

1、承载能力 

要求路基路面结构整体及其各组成部分具有与行车荷载相适应的承载能力

结构承载能力包括强度与刚度两方面。 

强度——抵抗车轮荷载引起的各个部位的各种应力的性质。 

刚度——在车轮荷载作用下不发生过量的变形的性质。 

2、稳定性 

   1）.在地表上开挖或填筑，改变原地层结构。 

   2）.大气降水使得路基路面结构内部的湿度状态发生变化。 

   3）.大气温度周期性的变化对路面结构的稳定性有重要影响如冻胀、翻浆。 

3、耐久性 

     路基路面工程从规划、设计、施工至建成通车需要较长时间，且投资大的工程应有较长的使用年限。因此路基路面工程应具有耐久的性能。 

4、路面表面平整度 

     影响行车安全，行车舒适性以及运输效益的重要使用性能。 

5、抗滑性能 

    摩擦系数。

二、影响路基路面稳定的因素

1.    地理条件：

公路沿线的地形、地貌和海拔高度。

平原区地势平坦，路基需要保持一定的最小填土高度。

2.地质条件：岩石的种类、成因、节理、风化程度和裂隙情况等。

3.气候条件：气温、降水、湿度。 

4.水文和水文地质条件：河流洪水位，常水位。 

5.土的类别：不同的土类具有不同的工程性质。

三、路基土的分类

1.土的分类 

(1)分类体系 

 划分依据：根据土的颗粒组成，塑性指数和土中有机质含量分类。

 分类：巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土。 

(2)分类方法 

 1)按有机质含量：有机质土，无机质土。 

 2)无机质土按粗粒含量：巨粒土、粗粒土、细粒土三类。 

 3)巨粒土、粗粒土按其细粒含量和级配进一步细分（粒径大小、不均匀系数和曲率系数）。 

 4)细粒土按塑指Ip和液限WL在塑性图上进一步细分。 

 2.公路用土的工程性质 

 巨粒土：高强度、稳定性。 

 砾石混合料：强度、稳定性满足要求。 

 砂土：无塑性，压实困难。 

 砂性土：粗、细颗粒适宜，理想材料。 

 粉性土：粉土颗粒，毛细作用强烈。需改良使用。 

 粘性土：细颗粒含量多。 

 重粘土：不透水，粘聚力大，干燥时很坚硬，施工难易开挖与破碎。

四、公路自然区划

（一）、公路自然区划的制定原则 

1.道路工程特征相似性原则 

2.地表气候区域差异性原则 

3.自然气候因素既有综合又有主导作用的原则 

（二）、公路自然区划的划分 

 我国公路自然区划分为三个等级。 

 1.一级区划：七个一级区 

 Ⅰ——北部多年冻土区； 

Ⅱ——东部温润季冻区； 

Ⅲ——黄土高原干湿过渡区； 

Ⅳ——东南湿热区； 

Ⅴ——西南潮暖区； 

Ⅵ——西北干旱区； 

Ⅶ——青藏高寒区。 

 2.二级区划:

 依据潮湿系数K，将全国分为33个二级区和18个二级副区。 3.三级区划： 

 1）以水热、地理和地貌为依据，分为若干个具有相似性的区域单元； 

 2）以地表的地貌、水文和土质为依据分为若干个类型单元。

五、路基水温状况及干湿类型

（一）、路基湿度来源 

(1)大气降水；

(2)地面水；

(3)地下水； 

(4)毛细水； 

(5)水蒸汽凝结水； 

(6)薄膜移动水。 

（二）、大气温度对路基水温状况的影响 

    冻胀:沿路基深度出现较大的温度梯度时，水分在温差的影响下以液态或气态由热处向冷处移动，并积聚在该处。这种现象特别是在季节性冰冻地区尤为严重。积聚的水冻结后体积增大，使路基隆起而造成面层开裂，即冻胀现象。 

    翻浆:春暖化冻时，路面和路基结构由上而下逐渐解冻，而积聚在路基上层的水分先融解，水分难以迅速排除，造成路基上层的湿度增加，路面结构的承载能力便大大降低。经重车反复作用，路基路面结构会产生较大的变形，路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙中冒出，形成了翻浆。 

（三）、路基干湿类型 

 1.干湿状态 

    干燥、中湿、潮湿和过湿。 

    要求路基处于干燥或中湿状态。 

 2.分界标准 

   干湿类型以分界稠度wc1、wc2和wc3来划分。 

   稠度wc定义:土的含水量w与土的液限wl之差与土的塑限wp与液限之差wL的比值。即 

 wc= (wL- w)/(wL- wp) （1.1） 

 3.公路干湿类型确定:

    1)对于原有公路，按不利季节路槽底面以下80cm深度范围内路基土的平均稠度确定。 

    2)对于新建道路，可用路基临界高度为标准来确定。 

    路基临界高度:与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临界高度H。

路基横断面的典型形式——路堤、路堑和填挖结合等三种类型。 

路堤：指全部用岩土填筑而成的路基。 

路堑：指全部在天然地面开挖而成的路基。 

半填半挖路基：当天然地面横坡大，且路基较宽，需要一侧开挖而另一侧填筑时，为填挖结合路基。 

（一）、路堤 

    按路堤的填土高度不同，划分为矮路堤、高路堤和一般路堤。 

    矮路堤：填土高度小于1.0-1.5m； 

    高路堤：填土高度大于18m(土质)或20m(石质)的路堤； 

    一般路堤：填土高度在1.5m-18m范围内的路堤。 

矮路堤常在平坦地区取十困难时选用，满足最小填土高度的要求。 

高路堤的填方数量大，占地多，需进行个别设计。 

（二）、路堑

路堑横断面形式有全挖路基、台口式路基及半山洞路基。 

路堑以下的天然地基，要人工压实至规定的密实程度。 

（三）、半填半挖路基 

半填半挖路基兼有路堤和路堑两者的特点，上述对路堤和路堑的要求均应满足。

七、路基构造与要求

1、路基宽度 

路基宽度：行车道与路肩之和。 具体宽度见《公路工程技术标准》2004。 

2、路基高度

路基高度：路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计标高与地面标高之差。

路基高度：中心高度和边坡高度。 

3、路基边坡坡度

路基边坡坡度：边坡高度与边坡宽度之比值。

边坡坡度大小：边坡土质、岩石性质、水文地质条件。

1）.路堤边坡：

一般路堤：按规范选用。 

高路堤：单独设计。 

2）.路堑边坡： 

土质路堑边坡：边坡高度、土的密实程度、地下水、地面水。 

岩石路堑边坡：岩石种类、风化程度、边坡高度——工程经验。 

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1）、取土坑与弃土堆 

合理选择地点： 

（1）.土质、数量、用地、运输条件。 

（2）.区域规划、因地制宜，综合考虑，维护自然平衡，借之有利、弃之无害。 

2）、护坡道与碎落台 

（1）.护坡道： 

   作用：保护路基边坡稳定性。 

   设置：挖方坡脚、变坡处。 

（2）.碎落台： 

   作用：供零星土石碎块下落时临时堆积，保护边沟不致阻塞，也有护坡道作用。 

   设置：挖方边坡坡脚。