冻土地区路基设计指南

震后交通基础设施重建技术系列指南之七多年冻土地区路基设计指南

交通部西部交通建设科技项目管理中心

二○一○年四月

前言

2010年4月14日，青海省玉树地区发生了7.1级地震，这是继两年前“5.12汶川大地震”后，在我国境内发生的又一次破坏性大地震，给玉树人民的生命财产造成了巨大的损失，也给玉树地区的公路、桥梁等交通基础设施带来了巨大的破坏。为响应党中央国务院关于抗震救灾和灾后重建的指示精神，贯彻落实交通运输部的抗震救灾部署，支援玉树灾区抗震救灾和灾后重建工作，我们遴选了部分与抗震救灾有关的西部交通建设科技项目成果，并编印了《震后交通基础设施重建技术系列指南》，希望能为灾区交通基础设施重建提供参考，并藉以为灾区重建做出我们应有的贡献。

交通部西部交通建设科技项目管理中心

二○一○年四月

目录

1 总则 (1)

2 路基设计 (2)

2.1 一般规定 (2)

2.2 路堤设计高度 (3)

2.3 低填浅挖路基 (8)

2.4 路基边坡及护道 (10)

2.5 路基排水 (10)

2.6 其它不良地质地段的路基设计 (12)

2.7 路基借土 (13)

3多年冻土道路环境检测与管理 (14)

多年冻土地区路基设计指南附录 (15)

附录一沥青路面路基设计高度公式中S的确定 (15)

附录二 XPS板隔热层路基设计主要参数 (17)

附录三通风管路基设计参数 (18)

附录四热棒路基的设计参数 (18)

附录五碎石路基设计参数与要求 (19)

附录六冻土融土的热物理参数 (20)

1 总则

第1.0.1条本设计指南依据部颁《公路工程技术标准》和多年冻土地区公路工程设计任务，并参考《公路路基设计规范》和其他多年冻土地区研究成果中所确定的原则编制，其目的是指导多年冻土区公路路基设计。

第1.0.2条多年冻土地区路基工程设计中，为确保路基稳定，使路基设计经济合理，降低全寿命成本。应根据“有的放矢、合理经济”的设计原则，对不同的冻土类型，分别采用不同的设计方法。

第1.0.3条公路路基宽度设计原则上按《公路工程技术标准》级公路标准进行，特殊地段可适当降低技术标准。

第 1.0.4条采用本设计指南时，尚应符合国家现行有关规范或规定的要求。

第1.0.5条路基工程设计应在综合分析勘察资料基础上，吸收消化国内外成功的研究成果，充分考虑建设环境的影响，论证地确定路基工程设计方案，以保证路基设计的合理性和可靠性。

第1.0.6条对于旧路建设整治工程，路基设计时，低温多年冻土地区（放热型、吸热型）路基设计以“保护冻土”为原则；高温多年冻土地区（过渡型和残留型）路基设计以“控制融化速率”为原则，采用“主动降温与被动保护相结合、治理路基病害与治理环境相结合”的工程措施，路基临界高度不再是高温多年冻土区路基设计的主要控制指标。

第1.0.7条对于新建公路路基，路基设计时，低温多年冻土地区路基设计以“保护冻土”为原则；高温多年冻土地区路基设计以“控制融化速率”为原则，采用“主动降温与被动保护相结合、保护冻土路基与保护冻土环境相结合”的工程措施，路基临界高度不再是高温多年冻土区路基设计的主要控制指标。

2 路基设计

2.1 一般规定

第2.1.1条多年冻土区公路路基设计应以完善、准确、可靠的工程地质勘测资料为依据，充分考虑冻土条件，并尽量减少对多年冻土的热干扰，采取有效的工程措施，确保路基的稳定性。

第2.1.2条多年冻土地区路基设计原则，要依据区内冻土分布的多样性和变化的复杂性以及路面类型而定，同时要考虑到全球气候周期性波动对冻土路基的影响，故在设计冻土路基时不宜采用单一的原则，而是要根据冻土区内气候、冻土条件与道路工程建设的技术经济可行性与合理性，采用不同的设计原则。

第2.1.3条设计原则的应用既要正确确定应用对象与应用范围，又要认真确定合理路基高度及对应的路面类型。

第 2.1.4条由于多年冻土融化引起的道路路基不均匀下沉是影响路基设计的主要因素，因此，路基设计首先考虑如何控制多年冻土层的融化，正确评估冻土发生融化后的变形值。在这一指导思想下对应的设计原则有：保护冻土设计原则，即：保持多年冻土上限不下降或略有上升；控制冻土融化速率的设计原则，即：保持多年冻土融化引起的路基下沉变形不影响路面的正常使用或在一定时期内多年冻土融化引起的路基下沉变形不降低公路的服务水平；预融的设计原则，即：让多年冻土预先融化，直至稳定到一定深度为止，再按一般地区路基设计。各类设计原则的适用范围见下表：

设计原则与适用范围

第2.1.5条用粗粒土填料填筑路基，对路基水稳定好，用细粒土填料对保护路基基底冻土好。填料类别应综合考虑，既要宜采取因地制宜，就地取土的原则，降低造价，又要保持路基的水稳定性、热稳定性和强度。

第2.1.6条 在特殊路段，路基填料的选择一定要慎重，要考虑各种控制因素，合理和有效的选择填料，对不适宜的填料要严格禁用，有时远距离取土也是必须的。下列土类要严格禁止在任何地段作为路基填料：草皮、富含腐植土、草炭和泥炭土等。

第2.1.7条 路基设计方案、施工组织设计与施工方法等应保证路基稳定，充分利用有利于工程质量的施工季节并满足施工期间车辆通行的需要。

第2.1.8条 对于填筑在地面横坡大于1:2.5的新线路堤，应验算路堤沿基底中冻融界面滑动的稳定性。冻融界面的抗剪强度由现场试验或室内试验确定，当无条件试验资料时可查阅有关文献。

2.2 路堤设计高度

第2.2.1条 根据地温测试结果，多年冻土地区路基设计时，一般均按保护冻土原则设计。一般路段均采用填方路基，尽量避免挖方路基形式，但由于路线标高控制而不能采用填方路基时，则采用预融冻土的设计原则。填方路基一般不低于1.5米，但也不宜超过3.8米。一般路基横断面如图1-1。

图2-1一般路基横断面图

第2.2.2条 路基设计按保护冻土的设计原则进行设计，应通过计算确定路基临界高度确定路基设计高度。

沥青路面下路基临界高度：

H 沥=2.87-0.44h 天 （2-1）

沥青路面下路基设计高度

H 设= H 沥 +S+△H （2-2）

式中：H 沥─沥青路面下路基临界高度（米）；

h 天─多年冻土天然上限（米）；

H 设─沥青路面下路基设计高度（米）；

S ─多年冻土天然上限以上土层和路基填土压密沉降量（米）；