第四篇路基、路面及排水设计说明
一、路基设计原则
1 ．设计依据
( 1 ）交通部部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003 ) ；
( 2 ）交通部部颁《公路路基设计规范》（JTG D3O-2004 )；
( 3 ）交通部部颁《公路排水设计规范》（JTJO18-97 ）。
2 ．设计原则
本工程路基、路面排水设计按自成体系的原则进行，结合沿线自然水系、农田水利灌溉、桥涵位置等进行综合设计，处理好公路排水系统与农田水利灌溉、鱼塘、水田的关系，以确保排水畅通。同时，排水设计考虑到环境保护要求，避免路面污水流入鱼塘、水田、菜地及周围村庄，做到公路排水与当地现有排灌各成体系。
3 于全．填方路基计算
路基填方边坡坡率根据路基填料种类、边坡高度和基底工程地质条件确定。当路基边坡受到限制时（如建筑物附近），采用路堤挡土墙或矮墙。填方路段设置护坡道，宽度统一采用2.Om ，护坡道设置外倾3%的横坡。 填方高度 边坡坡率
O- 8m 1：感温元件1.5
8 -18m 1：1.75
( 2 ）半填半挖路基设计
对于半填半挖路基，为了减小路基纵向、横向的不均匀沉降，提高路基压实度，在靠近填挖交界的挖方路基一侧，对路槽超挖30 - 8Ocm 后再以土方回填。路基纵向填挖交界处超挖处理渐变长度不得小于10.0m ，并在填挖交界处设置土工格栅，土工格栅采用单向拉伸
型，强度大于2OkN / m 。
当在地面坡度陡于1 : 5 的斜坡上填筑路基时，必须先在原地面采取挖台阶措施，台阶宽度不小于2.0m ，并在台阶底部挖成内倾斜2-4%的反坡。
在填挖交界处，为避免路基不均匀沉降，在填挖交界处设置土工格栅；同时为了减小地下水对路基的破坏，在填挖交界处，设置横向渗沟，并于挖方路段纵向渗沟连接共同排除地下水。
( 4 ）挖方路基设计
挖方路段边坡根据地质条件及挖方高度坡率见表4-2 。
挖方边坡台阶均设置40x4Ocm 拦水堰。挖方路段根据边坡高度设置碎落台，碎落台宽度为1.5m
挖方高度边坡坡率
8m 以下边坡1:0.5
8m 以上边坡 下面8m 为1:0.5 ，设置2m 宽的台阶，边坡1:0.75
( 5 ）路基压实标准及填料强度说明
为保证路基的压实度，填方路基两侧各超宽填筑50cm，路基施工完成后再对边坡进行整修，恢复正常路基宽。
路基填料压实采用重型压实标准，分层压实。根据经验，适当提高路基压实度，可以在增加造价不多的条件下，有效地提高路基整体强度，减小不均匀沉降，故本项目对路基压实度适当进行了提高。
二、不良地质段处理
1.主要地质问题
本项目地处湖南省湖区段，地势平坦，鱼塘较多。软土主要为淤泥，软土层厚为0.5m 左右，采用抛石或换填处理。
2.软土地基处理
软土地基的处理目的为解决稳定及沉降问题。
稳定采用有效固结应力法计算，快剪与固结指标同时考虑，稳定安全系数取F >1.2。当深层软土处理采用袋装砂井方案，F < 1.2时，采取增加土工格栅等处治措施。
软土路段采用处理措施，以加速地基在施工期间的沉降，满足工后沉降要求。当前成熟的软土处理方案可分为两大类，一是预压排水固结法（如塑料排水板，袋装砂井等）, 二是复合地基法（如碎石桩、水泥搅拌桩、挤密砂桩等）。
三、路基防护设计
1.路堤边坡防护
当填方高度（垂直高，下同）时，采用三维上工网播草灌木籽坡面植草防护；当填方高度时，坡面采用浆砌片石衬砌拱护坡；当填方高度时，坡面采用浆砌片石衬砌拱护坡；鱼塘路段采用硅预制块护坡。
2.路堑边坡防护
土质路段挖方高度时，坡面采用植草防护时，采用三维土工网垫喷草籽＋灌木籽防护；当时，在8m 处设置2.0m 的平台，并在平台上设置拦水堰，采用人字型浆砌片石衬砌拱防护。
四、路基取、弃土方案
本路线弃方远远多于填方，大多都是山体开挖，土质较好，可作为填方路基填料。同时弃方则根据沿线具体情况，一是用于软土地基换填，另外则是在适当地地方设置弃土堆。同时，土石方调配计算要遵循以下原则：
1.土石方调配应按先横向后纵向的次序进行。
2.纵向调运的最远距离一般应小于经济运距（按费用经济计算的纵向调运的最大限度距离口lJ 经济运距）。
3.土石方调运的方向应考虑桥涵位置和路线纵坡对施工运输的影响，一般情况下，不跨越深沟和少做上坡调运。
战术防身笔4.借方、弃土方应与借土还田，整地建田相结合，尽量少占田地，减少对农业的影响，对于取土和弃土地点应事先同地方商量。
5.不同性质的土石应分别调配。
五、路面设计依据
1.路面设计依据
( 1 ）交通部部颁《 公路沥青路面设计规范》 （JTG 50 一2006 ) ;
( 2 ）交通部部颁《 公路水泥混凝土路面设计规范》 （JTG D4O 一2002 ）。
2.自然区划
本区气候处在中亚热带向北亚热带的过渡地带，温暖湿润，也是北方冷空气频繁入境的“风口”所在。因此冬季冷空气长驱直入，春夏冷暖气流交替频繁，夏秋晴热少雨，秋寒偏旱。多年平均气温16.5-17 ℃ ，一月平均气温3.8 一4.7 ℃ ，七月平均气温29 ℃ 左右。年平均降水量1250-145Omm。无霜期258-275 天。雨多集中于3-8 月，约占全年降雨量的69 % ，
年均降雨量1370.1mm，年均蒸发量1426.5mm ，年平均气温17.9 ℃ ，极端最高气温40.5 ℃ ，极端最低气温-9.3 ℃ ，年平均风速1.9m / s ，最大风速25 m/s 。
3.路面结构组合及结构层厚度的拟定
( 1 ）沥青路面
采用双圆垂直均布荷载作用下弹性层状体系理论为基础，以路表设计弯沉作为路面整
体强度的控制指标，拟定三种方案均包括干燥和中湿状态（半刚性、混合式、全柔性），通过综合比选确定采用半刚性路面结构，结构形式如下所示。
( 2 ）干燥状态
层号 材料名称 厚度（mm )
1 沥青玛蹄脂碎石SMA-13 40
2 中粒式沥青混凝土AC-20 60
3 粗粒式沥青混凝土AC-25C 80
4 密级配沥青碎石ATB-30 180
5 4%水泥稳定碎石 200
6 新建路基
( 2 ）中湿状态
层号 材料名称 厚度（mm）
1 沥青玛蹄脂碎石SMA-13 40 开放info共享平台
2 中粒式沥青混凝土AC-20C 60
3 粗粒式沥青混凝土AC-25C 80
4 密级配沥青碎石ATB-30 180
5 4%水泥稳定碎石 180
6 新建路基
( 3 ）水泥路面
采用无限大弹性地基上有限大薄板理论分析方法计算，在干燥和中湿状态拟定三个方案，通过综合比选确定采用方案如表3-3 所示。
干燥
普通水泥混凝土板面层260mm
多孔隙水泥稳定碎石排水基层（水泥含量6 % ) 140mm
果树防虫网
水泥稳定砂砾底基层（水泥含量4 % ) 200mm
中湿
普通水泥混凝土板面层260mm
多孔隙水泥碎石排水基层（水泥含量60% ) 14Omm
水泥稳定砂砾底基层（水泥含量4 % ) 200mm
级配碎石垫层180mm
( 4 ）最终路面方案确定
本项目为高速公路标准，汽车行驶要求安全、快速、舒适。虽然水泥混凝土路面价格上有一定优势，同时具有使用寿命长，维修费用低的特点，但舒适性不够好，噪音大，对摧不均匀沉降变形适应性差，连接部施工复杂。而沥青硅路面具有路面平整、无接缝，行车舒适，噪音小，在村镇密集地段利于环境保护，同时施工周期短，养护维修方便，特别是宾在软基路段对不均匀沉降变形适应性较强。同时，本项目大部分路线展布于滨湖地带，地少下水较丰富，河湖相软土较发育，路基稳定需要一定时间，选择软土地基上路面结构形式的原则。由于水泥混凝土路面结构对路基的不均匀沉降尤为敏感，目前在软土地区高等级公路上多不采用。因此，决定采用沥青混凝土路面方案。
六、路基、路面排水设计
（一）路基排水
1.地表排水
施工图设计中对地表排水采用了边沟，截水沟、排水沟、跌水与急流槽、沉砂池等设计。路基底面排水设施的概率流量计算采用15 年重现期内任意3Omin 的最大暴雨强度。各类地表排水翅沟沟顶高出设计水位0.2m 以上。各类沟均用7.5号砂浆砌块石。 （1） 边沟
挖方路段、路堤高度小于边沟深度的填方路段、水田区域填方路段以及傍山段路堤靠山一侧的坡脚处均设置边沟，设有护面墙挖方路段的边坡平台上亦设有排水沟。
填方路段采用梯形边沟，沟深0.6m，沟底宽0.6m，边沟内外侧边坡采用1：1 。稻田地段的填方边沟外侧填筑顶宽0.4m 高0.3m ，边坡1：1 的土埂，其压实度不小于骨刺灵85%。
挖方边沟采用矩形边沟加盖板，一般路段沟深0.90m （含盖板厚），沟底宽0.6m，内外侧边坡直立。位于曲线内侧带有中央分隔带横向排水管超高路段的挖方边沟，沟深1.25m （含盖板厚），沟底宽0.6m，内外侧边坡亦直立，横向排水管出水口距沟底距离应不小于0.15m 。路基横断面设计图中及边沟（排水沟）表中所列挖方沟深系上述值加土路肩、碎
落台靠近边沟的0.2m 范围内25 %横坡引起的0.05m的高差。
一般情况下，边沟纵坡与路线一致，并不小于0.5%。为了使边沟与桥涵衔接顺畅，局部路段调整了边沟。
( 2 ）截水沟
为了汇集并排除路基边坡上侧的地表径流，设计于挖方边坡坡顶外至少5.0m 的位置设置了截水沟。截水沟采用梯形沟，沟的尺寸同填方路段梯形沟。截水沟挖出的土，用于路堑与截水沟之间修成土台并夯实，台顶应筑成2%倾向截水沟的横坡。
山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2.0m ，并用挖截水沟的上填在路堤与截水沟之间，修筑向沟倾斜坡度为2%的护坡道或土台，使路堤内侧地面水流入截水沟排出。
设计时每段截水沟长度均小于5OOm ，截水沟应有牢靠的出水口，其水流通过排水沟、跌水或急流槽引至山坡侧的自然沟中或桥涵进水口，不应引入边沟。施工时若必须引入边沟，应增大边沟横断面尺寸，并进行防护。截水沟的出水口与其他排水设施应平顺衔接。
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