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1、路基、路面及排水说明4.1 路基设计基本要求4.1.1 路基应根据其使用要求和当地自然条件，并结合施工方案进行设计，既有足够的强度和稳定性，又要经济合理。4.1.2 对影响路基强度和稳定的地面水和地下水，必须采取拦截或排出路基以外的措施，并结合路面排水，综合排水设计，形成完整的排水系统，确保路基的稳定与安全。4.1.3 修筑路基取土和弃土时，应符合环保要求，宜适当处理，减少弃土侵占耕地，防止水土流失和瘀塞河道。4.2 路基横断面设计4.2.1 横断面的组成由设计交通量、交通组成等因素确定，在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少。4.2.2 为迅速排出路面和路肩上的
2、降水，将路面和路肩做成有一定横坡的斜面。路拱和硬路肩横坡均为2%，土路肩横坡为3%。4.2.5 为消除曲线上的离心力，加设缓和曲线，并在曲线上进行超高。采取绕中央分隔带内侧边缘旋转的超高方式。选择较长的缓和曲线，有利于超高渐变，但为保证排水，渐变率不宜小于1/330。超高渐变率适中的值为1/150,本路线的四个平曲线的超高渐变率都介于上述的两个超高渐变率之间。4.2.6 公路的净空高度为5.0m。净宽包括行车道和路肩宽为28m。4.2.7 公路用地取路堤两侧排水沟外缘以外，或路堑坡顶截水沟外缘以外不少于1m的土地4.3 填方路基砾类土、砂类土应优先选作填料，细粒土可填于路堤底部。新、老黄土均可
3、作为路堤填料，新黄土的路用性能较好，可用于修筑路床，老黄土不宜选用。基地土密实、地面横坡缓于1：5时,路堤可直接填筑，地表树根草皮和腐土应清除；反之，应做成台阶状，台阶宽不得小于1m，阶底应有2%4%内向倾斜坡度。在本路线的许多填方路段都采用了开挖台阶修筑路基的设计形式。路堤边坡坡度粉质土的按规范取1:1.5，对于跨沟的高路堤应避开滑坡、陷穴等不良地质段，布设在相对稳定的冲沟端部，对地表水采取拦截、排除措施，防止湿陷和冲蚀，减少地基土下沉。4.4 挖方路基挖方边坡应根据边坡高度、土的状况、地下水的状况等因素确定，黄土路基边破宜采用一坡到顶的直线形变坡，其边坡坡度可参照公路工程技术标准选用。在挖
4、方高度小于10m路段，设计边坡取1:1；在挖方高度大于10m路段，设计边坡取1:1.5。由于黄土比较稳定，且岩石区偏也保守按黄土考虑，边坡的选用取下限，在满足安全的情况下，工程量相对有了较大的减少。挖方弃土不应直接倾入冲沟，以免压缩河道，宜于农田改造相结合，妥善处理。挖方路基设置1m的碎落台，防止堵塞边沟造成排水不畅。为减少地面水冲刷挖方边坡，应在挖方边坡坡顶外设置截水沟或挡水堰。4.5 路基排水设计4.5.1 路基的强度与稳定性同水的关系十分密切，水的作用是导致路基病害的主要因素之一，因此，路基设计、施工和养护中，必须重视路基排水工程。路基排水一般是疏散为主，结合农田水利建设。个别复杂地段需
5、作特殊处理，排水考虑先重点后一般，先地下后地面。4.5.2 地面水对路基产生冲刷和渗透，冲刷可能导致路基整体稳定性受损害，形须考虑将影响路基稳定性的地面水，排除和拦截于路基用地范围以外，并防止地面水浸流、滞积或下渗。对于影响路基稳定性的地下水，则应予以隔断、疏干、降低，并引至路基范围以外的适当地点。4.5.3 路基排水设计的一般原则为：1.排水设计要因地制宜，全面规划，综合治理；2.路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相结合；3.路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系；4.路基排水要结合当地水文条件，就地取材，以防为主。4.5.4 常用的路基地面排水设备，包括边沟、截水沟、排
6、水沟等，必要时亦有渡槽、倒虹吸及蓄水池等。这些排水设备，分别设在路基的不同部位，各自的主要功能、布置要求或构造形式，均有所差异。边沟：设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内或流向路基的少量地面水。边沟的排水量不大，一般依沿线具体条件，选用标准横断面形式。边沟不宜过长，尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟和低洼地带。本线路上皆采用高和深都为0.6m矩形边沟。截水沟：一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。截水沟的横断面形式，一般为梯形，沟的边坡
7、坡度因岩土条件而定，沟底宽度和沟深不应小于0.5m。截水沟的位置，应尽量与绝大多数地面水流方向垂直，以提高截水效能和缩短沟的长度。在大部分的挖方路段坡顶都设置了截水沟，以保证边坡免受坡面漫流的冲刷。排水沟：其主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流，引至路基范围以外的指定地点。当路线受到多段沟渠或水道影响时，为保护路基不受水害，可以设置排水沟或改移渠道，以调节水流，整治水道。排水沟的横断面形式，采用矩形形，用于边沟、截水沟及取土坑出水口的排水沟，不需特殊计算，底宽与深度均不应小于0.6m。为保持路基填方边坡坡脚的稳定，排水沟的位置应离路基尽可能远一些，据路基坡脚不宜小于1m，连续长度不超过
8、500m。在部分路段，为减少边坡挖方工程量，保持原有稳定，采用了内侧为垂直边坡，外侧与挖方边坡相同的特殊排水沟。起初考虑选用矩形边沟，但为避免零散的落土，适当的对挖方边坡作了刷方处理。4.5.5 常用路基地下排水设备有：盲沟、渗沟和渗井等，其特点是排水量不大，主要是以渗流方式汇集水流，并就近排出路基范围以外。由于其设备埋于地下，不易维修，在路基建成以后，又难以查明失效情况，因此要求地下排水设备能牢固有效。根据大同实际情况和公路等级，路基排水主要采用路面排水方式。4.5.6 在山谷出口处以及填方挖方结合处，设置了相应的钢筋混凝土盖板涵，将边沟、截水沟汇集的地面水排除路基范围。4.5.7 在实际工
9、程中，由于自然条件、路线布置及其其他人为因素不同，情况往往比较复杂，需要进行路基排水的综合设计，以提高排水效果，发挥各类排水设备的优点，降低工程费用。排水综合设计中，流向路基的地面水和地下水，需在路基范围以外的地点，设置截水沟与排水沟进行拦截，引离指定地点。路基排水一般向低洼一侧排除，必须横跨路基时应利用桥涵。对于沟槽不明显的漫流，应加以调节，尽量汇集成沟，导流排除，注意因势利导，不可轻易改变流向。为提高截流效果，减少工程量，地面沟渠宜大体沿等高线布置，尽可能使沟渠垂直与流水方向，且力求短捷。各种排水设备，必须地基稳固，并具有适当纵坡，以控制与保持适当的流速。沟底沟壁必要时予以加固，不能溢水和
10、渗水，防止损害路基和引起4.6 路基防护设计4.6.1 由岩土填筑的路基，大面积暴露于空间，长期受自然因素的强烈作用，沿途在不利水温作用下，物理力学性质常发生变化，强度和稳定性随之减弱。为确保路基的稳定，防护与加固必不可少。路基防护与加固设施，主要有边坡坡面防护、路基的支挡工程等。4.6.2 坡面防护主要是保护路基边坡表面，免受雨水冲刷，减缓温差及湿度变化的影响，保护边坡的整体稳定性。对于填方路段，采用植物防护，美化路容，协调环境，调节边坡土的湿温，防雨水冲刷和产生裂缝，起到固定和稳定边坡的作用，可以种草、铺草皮和植树。对于挖方路段，采用护面墙矿料防护，护面墙是浆砌片石的坡面覆盖层，边坡为1:
11、1时，不超过10m，边坡缓于1:1时，不超过10m,纵向每10m设一条伸缩缝，墙身预留泄水孔。4.6.3 路基支挡工程主要采用挡土墙，挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。为防止路堤边坡或基底滑动，确保路基稳定，同时可收缩坡脚，减少填方数量，减少拆迁和占地面积。护坡墙的内外边坡皆为1:0.25， 墙趾埋深不小于1m，设计中基础埋深都保证了最小高度的要求。挡土墙有自己的排水设施，以疏干墙后土体，避免墙背积水形成静水压力。墙背回填土上部以相对不透水的粘性土夯实封闭，泄水孔进水端设反滤层（砂砾石）。泄水孔出水端与地面的高度要大于30cm。为避免地基不均匀沉陷引起墙身开裂，在地
12、质条件变化处设置沉降缝；为防治圬工硬化收缩和温度变化而产生裂缝，应设置伸缩缝，一般合二为一，缝宽2-3cm。4.7 路面设计基本要求4.7.1 不同路面结构组合，在使用性能和工程经济上会有不相同的效果，公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、功能、当地材料及自然条件，结合路基综合设计。4.7.2 路面设计基本原则是：1.路面应具有良好的稳定性和足够的强度，表面应满足平整、抗滑和排水要求；2.面层、基层的结构类型及厚度应与公路等级、交通等级组成相适应；3.要顾及各结构层本身的结构特性；4.要考虑水文状况的不利影响；5.适当的层厚和层数，各结构层既要满足最小厚度要求，又应考虑施工可行
13、性；6.应与当地的气候、水文、地质状况相适应，并充分利用当地筑路材料。4.8 新建沥青混凝土路面4.8.1设计理论和方法采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标，计算路面结构厚度。对高速、一级、二级公路的沥青面层 和半刚性材料的基层、底基层应进行层底拉应力的验算。4.8.2 沥青路面表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低，施工期短，养护维修简便，适宜于分期修建。沥青路面属柔性结构，其强度和稳定性很大程度上取决于土基和基层的特性，施工时必须掌握路基土的特性进行充分压实。沥青路面结构组合必须根据行车荷载应力分布和自然因素对路面材料影响的规律，
14、路基和路面各结构层之间的工作特性、相互制约关系以及施工工艺的要求来考虑结构组合的技术经济性。4.8.3 面层面层直接同行车和大气接触，承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，而且应当耐磨，不透水，表面还应具有良好的抗滑性和平整度。根据设计年限内累计标准轴次，确定该一级公路采用沥青混凝土高级路面，设计年限为15年。沥青面层厚度由推荐知为510cm。鉴于该地区交通荷载较重，车辙破坏严重，采用密集配沥青混合料提高动稳定度，以改善车辙影响。该地区主要考虑低温抗裂性，使用稠度较低，温度敏感性低的沥青，可以减少或延缓路面的开裂，增加面层厚度也可以一定程度减少或延缓路
15、面的开裂。面层设计成三层，上面层为6cm细粒式沥青混凝土，中面层为8cm中粒式沥青混凝土，下面层为10cm粗粒式沥青混凝土。沥青混合料中，中集料选用碎石，细集料选用石屑，填料采用石灰岩矿粉。4.8.4 基层基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基中去，应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力。为增加基层的强度和稳定性，减少低温收缩裂缝，采用半刚性基层。半刚性基层整体性强，承载力高，刚度大，水稳定性好，且较为经济。4.8.4.1水泥稳定类水泥矿物与土中的水分发生强烈的水解和水化反应，改善土性，提高强度。水泥稳定土强度随水泥剂量增加而增加，但应有一个合理的范围。
16、含水量对其强度有重大影响，混合料中含水量不足时，水泥与土争水；若土对水有较大亲和力，就不能保证水泥充分作用。水泥稳定土强度的形成与含水量有着极大的关系，适用于温差不大的地区。4.8.4.2 二灰稳定类在石灰土中加入粉煤灰，石灰土最佳含水量增大，最大干密度减少，但其强度、刚度和稳定性均有不同程度的提高，尤其是抗冻性有显著改善，而湿度收缩系数比石灰土有所减少，对抗裂有重要意义。粉煤灰是一种缓凝物质，在火山灰中反应缓慢，这导致其后期强度高，而早期强度底。条件可能时，优先选用二灰稳定类，具有较强的胶结能力和稳定性，成板体，抗水、抗裂、抗冻性好，抗干缩与温缩能力都较强，适宜各种气候环境和水文地质，可适用
17、于不同地区。主要解决早强不足的问题。如何提高二灰材料早期强度，目前常用掺加少量水泥和化学添加剂的方法，但加水泥后，尽管提高了早期强度，但工艺上有初、终凝时间限制，多采用掺加化学添加剂的方法。同时，若开放交通初期适当限制重车，也不会引起路面结构的早期破坏。4.8.4.3 基层厚度一般按设计计算或经验得到，应不会对路面早期病害形成构成多大影响，然由于目前施工水平、施工设备等限制，以及施工管理不善，很容易造成施工缺陷而引发路面早期病害。通过调查，基层缺陷是诱发沥青路面早期龟裂唧浆的主要因素，主要体现在基层厚度、分层施工上下层的分层厚度以及分层施工的时间间隔等方面，造成龟裂唧浆主要原因在于基层厚度太薄
18、。基层分层一定要保证各分层的最小施工厚度，就我国目前施工状况及施工水平而言，基层厚度不合理易造成薄的夹层最终导致路面损坏。4.8.4.4 从经济角度考虑，一般应优先采用二灰砂砾或水泥砂砾；从材料变化特性来看，水泥稳定粒料干缩、温缩系数均大于二灰稳定类，从减少开裂角度而言，应优先选用二灰类。按照规范推荐，结合该地区实际情况，基层最终采用水泥稳定碎石，底基层采用二灰碎石。这样不仅可提高基层强度，而且材料价格低廉，来源方便，粉煤灰从就近的发电厂取用。4.8.5 垫层垫层主要用于改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性，不受土基水温状况变化所造成的不良影响。常用松散材料或稳定类材
19、料，选用二灰沙砾垫层。4.8.6 结合规范推荐结构和当地实际经验，推荐路面结构如下：面层结构都一致采用：上面层 3cm 细粒式密级配沥青混凝土中面层 4cm 中粒式密级配沥青混凝土下面层 6cm 粗粒式密级配沥青混凝土干燥状态下：基 层 25cm水泥稳定碎石底基层 20cm二灰碎石中湿状态下：基 层 25cm水泥稳定碎石底基层 20cm二灰碎石 垫 层 15cm天然沙砾潮湿状态下：基 层 25cm水泥稳定碎石底基层 20cm二灰碎石 垫 层 20cm天然沙砾4.9路基、路面排水系排水系统根据路线平纵面、沿线地形、地质条件、桥涵位置，结合当地灌溉沟渠综合考虑进行设置，包括路面、路基边坡坡面和路界范围内地表坡面的表面排水。1. 路面排水系统以通过路面横向坡度向两侧排流为主。2. 路堑边沟：一般切方路段设置矩形边沟，采用M7.5浆砌片石。不同切方路段根据汇水面积的大小设置尺寸不同的矩形边沟，详细的尺寸见排水一般构造图。3. 路堤边沟：根据汇水面积的大小设置不同的水沟类型。S4-1