公路路基设计规范标准
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主要内容
一、《规范》修订背景
二、《规范》亮点与特点
三、《规范》的作用影响
四、《规范》主要修订内容
五、执行《规范》注意事项
一、《规范》修订背景
交通量越来越大,轴载越来越重,路基路面的承载能力面临巨大挑战。
原规范的标准与路面设计指标不够协调
交通运输部三轮次、长达10年的的技术攻关,建立新一代路基结构设计方法与指标标准
近十年来,全国资源节约与环境友好型公路建设技术方面,发展新的技术,积累工程经验。交通运输部于2010年启动《规范》修订
二、《规范》亮点、特点
亮点1:首次实现路基路面一体化设计
国内外结构与设计指标
原规范存在问题
路基设计、施工检验与路面设计指标不一致
路基设计指标:CBR;施工检验指标:压实度
路面设计指标:回弹模量;施工检验:弯沉值
CBR值-表征路基填料的水稳定性能,密实度-反映路基的密实状态。
路基设计状态与施工检验验收状态、道路服役状态不一致
设计状态:最不利季节,设计难以确定路基湿度和强度。
施工验收状态:最佳含水率
服役状态:平衡湿度状态
尚未充分考虑与交通荷载等级、道路服环境条件;
尚未充分考虑路基土长期性能演化。
问题:设计针对性不强,强度设计难以指导填料设计,路基路面设计不协调,难以回答服役时间。
新规范
统一路基设计状态、施工状态和道路服役使用状态,理顺了相互之间的关系
设计状态:服役期路基处于平衡湿度状态,即设计状态与使用状态一致
施工状态:标准湿度状态(最佳含水率、最大干密度)
路基设计控制:动态回弹模量为设计指标,压应变为验收指标
施工过程控制:填料类型符合设计要求,以含水率、压实度作为施工质量检验指标;
路基交工控制: 检测路床顶面的动态弯沉或回弹模量值,检测方法可采用落锤式弯沉仪或贝克曼梁弯沉检测
建立了基于路基长期性能演化规律、路基路面协调设计的的设计指标体系,实现了路基路面一体化设计。
亮点2:更新理念,以功能等级确定指标标准
首先根据公路功能、等级、交通量等,确定交通等级;
根据交通等级,确定路基性能的技术指标或参数;
以指标为目标,确定路基结构与材料设计方案。
强化排水、防护功能设计,兼顾绿色环境的要求;
显著提高了公路路基的长期性能,保证路基在各种环境因素和汽车荷载作用影响下的长期性能满足要求!
亮点3:基于原规范补充新内容,建立了内容完整的公路路基设计体系
1977年《公路工程设计准则》;第1次制定(JTJ013-86),1985年《公路工程技术标准》为基础编制;第2次(JTJ013-95);第3次(JTG D30-2004);本次是第4次修订。三十年发展,建立了内容完整的路基设计规范体系
修订了路床厚度范围;
补充完善路基设计指标、控制标准与指标预估方法;
补充了低路堤设计要求;
新增了轻质材料路堤、工业矿渣路堤;
新增石笼式挡土墙、无面板土工格栅加筋土挡土墙等新型柔性防护结构
补充完善了高路堤、陡坡路堤与深路堑稳定性分析方法与控制标准;
新增季节冻土路基,补充完善十八类特殊路基性能评价与控制标准、病害防治技术措施等。
亮点4:充分利用废旧材料,推广绿色轻型支护结构,节约资源,保护环境
新增轻质材料路堤,工业矿渣路堤;
新增低路堤,修订利用软质岩石及特殊土填筑路基的技术控制措施;
无面板土工格栅加筋土挡土墙和石笼式挡土墙等新型柔性防护结构;
为推进绿色循环低碳公路建设提供技术支撑
亮点5:借鉴国外先进技术,与国际接轨
以《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)为依据,并与相关的现行行业标准协调一致;根据公路的特点,充分吸收了国内相关行业的技术标准,推广应用“四新”技术;
借鉴国外发达国家(如美国、英法德等欧盟国家等)的先进技术方法及相关标准规范;
设计理念、设计方法、试验方法等取得了跨越式进步;
实现了与国际主流的先进设计方法和标准的接轨,搭建了国际技术交流新的平台。
亮点6:实用性强,注重标准的可操作性
新规范着重于设计标准、设计方法与指标参数、结构构造与材料要求、主要工程技术措施等;
规定设计计算方法适用条件、参数测试条件、指标标准的取值原则;
严格界定各种技术方法和工程措施的适用条件与使用范围等。
三、《规范》作用影响
新规范遵循“安全耐久、节约资源、环境和谐”的设计理念,显著的提高了公路路基长期性能,提升了公路路基防灾减灾能力,保障公路路基运营安全。
推进绿色循环低碳公路建设,促进行业的科技进步和学科的发展,具有重要的指导作用。
四、《规范》修订主要内容
1.进一步强调路基方案综合比选
路基设计总要求:1.0.5 根据公路的功能和等级,按照因地制宜、就地取材、节约土地、保护环境的原则,通过技术经济比较,合理确定路基方案,做好综合设计。
路基方案类型:路基线位,高度;路基结构断面形式、填料的选择与处治、地基处理、排水工程和防护支挡工程等。
两个层次的方案比选:
第一层次是结合路线方案的工程建设方案比选,包括线位、路基高度、高填深挖路基与桥隧方案的比选;
第二层次是路基处理方案的比选,包括路基结构断面形式、填料的选择与处治、地基处理、排水工程和防护支挡工程等方案。
路基高度是公路设计中一项综合技术经济指标
较高的路堤方案
优点:路床处于中湿或干燥状态,路基长期性能较稳定;
缺点:占地较多、工程造价较高,易产生沉降变形和边坡稳定问题。
低路堤方案——填土高度小于路基工作区深度
优点:节约土地,对环境影响小,
缺点:气候环境、地下水将对路床性能影响大,易导致路床承载能力不足,引发路基路面病害。
注意高速公路低路堤方案适用条件、配套工程建设。
进行不同路基高度及填筑方案的综合比选论证,合理确定路基高度及其填筑方案。
2.路基结构设计指标与标准
(1)路基结构性能影响因素
汽车荷载作用:荷载越大,路基工作区深度大,对路基结构损伤;
气候环境:降雨(雪),蒸发,冻结、融化;
水作用:地表水、地下水、毛细水、气态水;