高速公路路基设计基本要求

高速公路路基设计的基本要求

摘要：作为国民经济基础设施的公路，特别是高等级公路，其基本原则是“安全、快捷、顺适”，这就要求公路建设在勘察设计及施工中贯彻“精心设计，质量第一”的方针。现主要概况分析了高速公路路基设计的基本要求。

关键词：高速公路公路路基设计基本要求

中图分类号：u412.36+6文献标识码： a 文章编号：

前言

为了适应现在化的需求，实现现在交通高效率的目标，我国高速公路建设发展迅速。随着我国高速公路建设的快速发展，高速公路由于其特有的优势，越来越引起了人们关注，高速公路路基作为高速公路不可或缺的一部分，对于高速公路的施工质量和施工速度起着决定性的作用。而在高速公路路基施工过程中，因为其工程土方量大、附属设施多且复杂、技术含量高，成为了高速公路建设中的一道难题。土质路基包括路堤与路堑在内，基本操作是挖、运、填，工序比较简单，但条件比较复杂。高速公路路基施工工地分散，交通不方便，而且高速公路路基施工工地一般处于野外，条件简陋。总之，在高速公路路基施工过程中要面临到许多难题，高速公路路基的设计是个重要课题。

一、公路路基填料的基本要求

原则上讲，各类土都可以用作路基填料，只是有些土具有良好的工程力学性质，可以直接填筑，并能收到很好的效果。而有些土因

工程力学性质较差或很差，不宜直接用于路基填筑，需要经过事先采取一些处治措施，才能使用，致使经济上不合算，效果也受到一定影响，所以对作为路基填料的“土”必须进行选择。作为路基填料的路基土（粗、细粒土）的压实指标是指路基的压实度，路面对土基的强度要求则为回弹模量。《公路路基设计规范》（jtj013-95）中对路基填料的强度提出了cbr（加州承载比）指标。cbr 是国外比较通用的测试路基用土和路面材料强度的指标，目前在我国高速公路建设中还较少使用，仍沿用压实度和回弹模量值控制。但随着国际交流日益开展,在交通建设项目中引进外资和承担国外公路建设项目等，cbr 值将会被越来越多地应用。为了使我国高速公路设计与施工同国外通用方法接轨，表1 列出了路基填料的cbr 指标，供设计时选用。

二、公路路基压实度的基本要求

土是三相体，其中土颗粒是骨架，颗粒之间的空隙由水和气体所充填，碾压时，在外力作用下，使土颗粒重新组合彼此挤紧，缩小空隙，土体便形成密实整体。填方路基施工实践证明，经过充分压实的路基，其塑性变形、渗透系数、毛细水上升高度、隔温、隔水性能都有明显的改善。可以说，填方路基质量的优劣，主要取决于压实质量，这对高速公路路基填筑尤为显著。因此，在填料选定之后，压实就成为头等重要的问题。由于汽车荷载的传递从路表至路基逐渐减少，因此，无沦是路面的结构组合设计，还是路基各层压实均有一定的分层。公路路基压实采用重型击实标难，规定现场土

层压实后的干密度与该土样室内测定的最大干密度之比即压实度必须满足表2 的要求。

三、路基稳定性的保证

路基边坡滑坍是公路上常见的破坏现象之一。例如，在岩质或土质山坡上开挖路堑，有可能因自然平衡条件被破坏或者因边坡过陡，而使坡体沿某一滑动面产生滑坡。对河滩路堤、高路堤或软弱地基上的路堤，也可能因水流冲刷、边坡过陡或地基承载力过低而出现填方土（或连同基层土体）沿某一剪切面产生坍塌。为此，必须对可能出现失稳或已出现失稳的路基进行稳定性分析，保证路基设计既满足稳定性要求，又具有经济合理性。

四、地面排水工程

一般情况下，公路工程当中经常采用边沟，截水沟，急流槽，支挡工程中设置泄水管等设施进行地面排水。对于路基的设计这些排水设施的作用十分重要，在很大程度减轻了水对路基的破坏，保证了路基工程的质量。如今不仅仅是传统的块石浆砌，新的施工工艺不断提高，利用混凝土进行边沟施工。在边沟，截水沟，急流槽这些排水工程进行施工时，每一道工序都要严格按照施工要求，所使用材料和砂浆须严格按照标准。将已支模完成的工作面底层清理干净，不得有杂物，然后所使用石料不得大量累积，机器拌合混凝土然后进行浇筑。

五、边坡稳定原理

根据对边坡发生滑坍现象的观察，边坡破坏时形成一滑动面。滑动面的形状与土质有关。对于粘性土，滑动面有时象圆柱形，有时象碗形。对于松散的砂性土及砂土，滑动面类似于平面。如果下滑面是单一平面，则根据静力平衡原理可以求解力未知量，这是一个静力平衡问题（图a）；如果下滑面具有二个破坏面，稳定性分析时必须确定两个破坏面上的法向力的大小和作用点，但只能建立三个平衡方程，因而这是一个超静定问题（图b）；如果下滑面具有多个破坏面，稳定性分析时必须确定每个破坏面的法向力的大小和作用点，同样只能建立三个平衡方程，因而这是一个多次超静定问题（图c）。为能求解这些静不定问题，通常需要作出某些假设，使之变为静定问题。

1在用力学验算法对边坡稳

定性进行分析时，为简化计算，通常都按平面问题来处理；

2松散的砂性土和碎（石）土具有较大的内摩擦角（甲）和较小的粘聚力（c），边坡滑坍时，破裂面近似乎面，在验算时可采用直线破裂面法；粘性土具有显著的粘聚力（c），而内摩擦角（呼）较小，破坏时滑动面有时象圆柱形，有时象碗形，通常近似于因曲面，故可采用圆弧破裂面法。

在进行稳定性验算时，大多采用近似的方法，并且有以下假设：（1）不考虑滑动土体本身内应力的分布；

（2）认为平衡状态只在滑动面上达到，滑动时成整体下滑；（3）最危险滑动面位置要通过试算来确定。路基边坡稳定性分

析和验算方法可分为两类，即力学验算和工程地质法。其中数解法是先假定几个不同的滑动面，按力学平衡原理对每个滑动面进行验算，从中找出最危险滑动面，按此最危险滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。此法较精确，但计算较繁琐；图解或表解法是在图解和计算机的基础上，经过分析可制定图或表，用查图或查表法进行验算。根据不同土类及其所处的状态，经过长期的生产实践和大量的资料调查，拟定边坡稳定值参考数据，在设计时，将影响边坡稳定的因素进行比拟，采用类似条件下的稳定边坡值。一般土质边坡设计时常用力学验算法进行。常用的边坡稳定性验算方法，根据滑动面形状分直线破裂面法和圆弧破裂面法，简称直线法和圆弧法。直线法适用于砂土和砂性土（两者合称砂类土），土的抗力以内摩擦力为主，粘聚力甚小。边坡破坏时，破裂面近似于平面。圆弧法适用于粘性土，土的抗力以粘聚力为主，内摩擦力甚小。边坡破坏时，破裂面近似于圆柱形。

结束语

随着我国基础设施建设规模的不断扩大，公路建设工程也迎来了一个新的发展时期。路基工程是整个公路建设工程中的重中之重。路基工程的施工方法以及技术决定了路基的稳定性和安全性；路基工程的施工技术运用的正确与否，得当与否，对路面工程也造成了一定影响；路基工程在施工时运用的施工技术影响着今后的养护工作。因此，运用正确的路基施工方法和技术就至关重要。公路工程建设管理人员需要加强认识，提高自身的技能，在施工时，对待不