公路路基设计规范.docx
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公路路基设计规范
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（JTGD30-2004）;
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》（JTGB01-2014）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；
路面结构性状：
路面结构类型、厚度、结构完好状态,平整度；
（2）典型气候条件下的路基湿度状态
潮湿多雨地区：
（1）EMC高出OMC2~8%，高水位、路肩和中央分隔带入渗是主因；
（2）边坡和土路肩入渗横向迁移在路床可达3m以上.
有无覆盖（路面类型）对湿度的影响
干旱少雨地区：
（1）有铺面覆盖的路基存在着明显的湿度积聚现象;
（2）平衡湿度主要受气候条件的影响，多小于最佳含水率。
（3）干湿循环对路基性能的影响
工况试验条件为K=96%，EMC=18％，TMC=±2%,即含水率变化幅度为4%
最佳含水率OMC增大至平衡含水率EMC期间，回弹模量降低约21~32％；
以TMC为幅度，干湿循环次数达到4次时,则模量降低约为28~41%.
（4）冻融循环作用对路基性能影响
随着冻融循环次数增加，土基回弹模量逐渐减小。
季冻区路基土经历五次冻融后,回弹模量E基本上趋于稳定。
无地下水补给的路基回弹模量大于有地下水补给的路基回弹模量,防排水设计十分重要.
（5）路基工作区深度与路床厚度
轴载与轴型
确定标准
“σz/σc≤0.1”
“σz/σc≤0.2”
单轴双轮100kN
1.3
0。
9
三轴双轮130kN
2。
4
1。
6
沥青混凝土路面工作区深度（m）
水泥混凝土路面工作区深度（m）
不考虑路面长期性能衰变的情况下，路基工作区深度均已大于80cm。
AASHTO（1993）明确车辆荷载对路基的影响深度为1.5m。
原规范规定的路床厚度为0.8m已不能满足交通荷载要求.
（6）新《规范》路基结构设计指标与控制标准
调整路床范围
路床厚度应根据交通量及其轴载组成确定，轻、中等及重交通的公路路床厚度为0。
8m，特重、极重交通的公路路床厚度为1.20m.
对于特种轴载的公路，应单独计算路基工作区深度，确定路床厚度。
新规范（JTGD30—2015）
路基部位
路面底面
以下深度（m）
填料最小承载比（CBR）（%）
高速公路、一级公路
二级公路
三、四级公路
上路床
0~0.3
8
6
5
下路床
轻、中等及重交通
0.3～0.8
5
4
3
特重、极重交通
0。
3～1.2
5
4
-
路基结构设计指标控制标准
以路床顶面回弹模量为设计指标,路基顶面竖向压应变为验算指标.
1路基在平衡湿度状态下，路床顶面回弹模量不应低于现行《公路沥青路面设计规范》（JTGD50）和《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40）的有关规定.
路基平衡湿度:
公路建成后,路基在气候环境因素作用下,湿度达到相对稳定的平衡状态，此时湿度为平衡湿度。
《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2011）
交通等级
极重、特重
中等、重
轻交通
回弹模量（MPa）
80
60
40
《公路沥青路面设计规范》（JTGD50）（送审稿）
交通等级
极重
特重
中等、重
轻交通
回弹模量（MPa）
120
90
60
40
2沥青路面路床顶面竖向压应变的计算值应满足沥青路面永久变形的控制要求。
《公路沥青路面设计规范》（JTGD50—2014）：
εZ——路基顶面容许压应变（10—6）
β——可靠度指标，高速公路取1.65，一级公路1。
25，二级公路1.04。
3水泥混凝土路面路床顶面竖向压应变可不作控制。
新建公路路基回弹模量设计值
E0=KS·Kη·KR E0≥[E0]
E0——平衡湿度状态下路基回弹模量设计值
[E0]—-路基回弹模量标准值
MR--标准状态（最佳含水率、最大干密度）下路基回弹模量值（MPa），
KS—-路基回弹模量湿度调整系数，为平衡湿度（含水率）状态下的回弹模量与标准状态下的回弹模量之比。
Kη——干湿循环或冻融循环条件下路基土强度衰减系数，试验确定。
干湿循环强度衰减系数可取0.7~0.95。
冻融循环折减系数可取0.7～0.9。
路床处理措施
提高路床填料强度：
换填粗粒土、石灰土、水泥土等
控制路床湿度:
设置排水垫层、毛细水隔离层、排水渗沟等
改善路床温度场：
季节性冻土区:
设置防冻垫层、保温层；
降低路基顶面应力水平:
优化路基路面结构
3.高路堤、陡坡路堤与深路堑设计控制
1）路基高边坡高度控制的必要性
高路堤指边坡填土高度大于20m的路堤；陡坡路堤指地面斜坡陡于1：
2。
5的
路堤；深路堑指挖方边坡高度大于30m的路堑。
通车后的路基破坏直接威胁到高速公路营运安全
节约耕地
沿沟谷地带纵向分布高路堤，虽然设置了路堤挡墙，但还是占用了大量的农田，将影响当地人民生活与农业生产.
深谷地带修建高架桥,节约了耕地，又避免对周围环境的破坏,使得公路与周围环境融为一体.
环境保护
3。
1.2路基设计宜避免高填深挖.不能避免时，当路基中心填方高度超过20m或中心挖方深度超过30m时，宜结合路线方案与桥梁、隧道等构造物或分离式路基作方案比选。
高路堤、陡坡路堤、深路堑及不良地质、特殊岩土路段的路堤，应作为独立工点进行勘察设计.
强调路基高填深挖设计控制
方案比选
加大围绕路基高边坡稳定问题进行路线方案比选力度，十分必要。
进行两个层次的工程方案比选：
高路堤与桥梁、深路堑与隧道的方案比选；
高路堤、深路堑，围绕路基沉降与稳定控制进行工程处理的方案比较。
按照全寿命周期成本的设计理念进行技术经济比选。
工程处理技术的成熟程度和长期性能的稳定性
施工方案的可行性
工程建设成本
养护维修技术成熟程度
节约耕地与环保景观协调的社会效益
高路堤、陡坡路堤、深路堑稳定性控制
高路堤、陡坡路堤、深路堑设计时,应进行路基稳定性计算分析。
分析时,应考虑以下三种工况：
1正常工况:
路基投入运营后经常发生或持续时间长的工况。
2非正常工况Ⅰ：
路基处于暴雨或连续降雨状态下的工况。
3非正常工况Ⅱ：
路基遭遇地震等荷载作用的工况.
高路堤、陡坡路堤稳定性控制标准
3。
6。
11各等级公路高路堤与陡坡路堤稳定系数不得小于表3。
6。
11所列稳定安全系数值.对非正常工况Ⅱ,路基稳定性分析方法及稳定安全系数应符合现行《公路工程抗震规范》（JTGB02）的规定。
表3。
6.11高路堤与陡坡路堤稳定安全系数
分析内容
地基强度指标
分析工况
稳定安全系数
二级及以上公路
三、四级公路
路堤的堤身稳定性、路堤和地基的整体稳定性
采用直剪的固结快剪或三轴固结不排水剪指标
正常工况
1.45
1.35
非正常工况Ⅰ
1。
35
1。
25
采用快剪指标
正常工况
1。
35
1.30
非正常工况Ⅰ
1。
25
1.15
路堤沿斜坡地基或软弱层滑动的稳定性
—
正常工况
1.30
1。
25
非正常工况Ⅰ
1.20
1。
15
注:
区域内唯一通道的三、四级公路重要路段，高路堤与陡坡路堤稳定安全系数可采用二级公路的标准。
深路堑稳定性控制标准
3。
7。
7各等级公路路堑边坡稳定系数不得小于表3.7.7所列稳定安全系数值。
对非正常工况Ⅱ，路堑边坡稳定性分析方法及稳定安全系数应符合现行《公路工程抗震规范》（JTGB02）的规定.
分析工况
路堑边坡稳定安全系数
高速公路、一级公路
一级公路
二级及二级以下公路
正常工况
1。
20～1.30
1.15～1.25
非正常工况Ⅰ
1.10～1。
20
1.05～1。
15
注：
1。
路堑边坡地质条件复杂或破坏后危害严重时，稳定安全系数取大值；地质条件简单或破坏后危害较轻时,稳定安全系数可取小值。
2。
路堑边坡破坏后的影响区域内有重要建筑物（桥梁、隧道、高压输电塔、油气管道等）、村庄和学校时,稳定安全系数可取大值。
3。
施工边坡的临时稳定安全系数不应小于1。
05。
动态设计
高速公路和一级公路的高路堤、陡坡路堤和深路堑等均应采用动态设计。
动态设计必须以完整的施工设计图为基础,适用于路基施工阶段。
对原设计的完善和优化,而不是进行工程方案的重大变更设计。
不能打着“动态设计”的旗号，进行“边施工、边设计”.
4.轻质材料路堤
轻质材料路堤是指采用重度小于细粒土的材料填筑的路堤
土工泡沫塑料（简称EPS）、泡沫轻质土、粉煤灰
作用与目的
用作需减少路堤重度或土压力
应用范围
软土地基上路堤、桥涵与挡土墙台（墙）背路堤、拓宽路堤、修复沉陷或失稳路堤
不宜用于洪水淹没地段
轻质材料路堤设计
轻质材料路堤设计,应根据使用目的、荷载等级、地形地质条件、环境条件及路基几何参数特点，通过技术经济综合论证，合理选择轻质材料类型、路基结构与断面形式,确定材料设计参数.
轻质材料路堤设计应进行材料抗压强度、抗浮稳定性、路堤整体稳定性、抗倾覆稳定性、以及地基沉降计算。
5。
工业废渣路堤
适用条件与使用范围
必须符合国家现行环境保护的有关规定，严禁采用含有有害物质的工业废渣用于路堤填料.
不应用于浸水地段、以及洪水浸淹部位。
使用除高炉矿渣、钢渣、煤矸石等之外的其他工业废渣填筑路堤时，应通过试验论证并经相关主管部门批准后，方可使用。
材料要求
高炉矿渣、钢渣：
堆存一年以上的陈渣。
（稳定性及安定性）
未经充分氧化与陈化的煤矸石、塑性指数大于10的煤矸石不宜直接用于填筑高速公路和一级公路路堤。
（吸水软化、崩解、膨胀、自燃）
工业废渣路堤设计
工业废渣路堤设计应根据路基所处的环境条件、工业废渣性质及填筑部位等，做好工业废渣路堤横断面形式、路堤结构、防排水系统和防护工程的综合设计，保证工业废渣路堤具有足够的强度和稳定性,防止工业废渣对地表水、地下水、土壤等造成污染。
工业废渣路堤高度超过5m时应进行路基稳定性检算，路基稳定性计算方法及其抗滑稳定系数应符合第3。
6节有关规定。
6。
路基排水设计
（1）进一步强化了排水系统总体规划和排水综合设计，以及排水设施协调与衔接配合，统一各类排水设施材料最低强度要求。
（2）补充完善路基地表排水设施设计要求，如新增规定各类明沟最大允许流速、下挖式通道排水、立交区路基排水、中央分隔带排水等;
（3）补充完善路基地下排水设施设计要求，强化各类地下排水设施的适用条件，新增排水垫层、隔离层、渗井、排水隧洞等。
强化反滤防淤堵设计。
7.路基防护与支挡设计
（1）修订路基防护分类及各类防护形式的适用条件；
（2）新增“石笼式挡土墙”、“无面板土工格栅加筋土挡土墙”等新型柔性支挡结构的设计方法、结构材料及设计要求；
（3）修订了预应力锚杆的适用条件、锚作用力简化方法、张拉应力控制、锚杆防腐要求等;
（4）修订了土钉适用条件,新增土钉现场试验和监测设计要求等；
（5）新增预应力锚索抗滑桩结构、材料、受力计算,抗滑桩监测设计等规定。
8。
路基拓宽改建
既有路基的利用方案和路基拓宽拼接方案是路基拓宽改建设计的重要内容。
既有路基的利用方案-—取决于路基强度与病害情况
直接利用，适用于既有路基强度满足改建的需要且无病害的路段;
经处理后利用，适用于路基强度不足、无病害或病害轻微，经处治后路基能满足改建需要的路段;
挖除重建，适用于病害严重、补强处理方案不可行的路段.
路基拓宽拼接方案——取决于地形地貌、用地规划、交通预测与交通组织等
根据拓宽路基与既有路基的空间相对位置不同，分三大类：
拼接式、分离式和混合式
拼接拓宽路基与既有路基之间的相互位置关系，分三大类：
单侧拓宽、双侧拓宽、中央分隔带拓宽
分离式拓宽路基分为
单侧拓宽、双侧拓宽
公路路基拓宽改建，应根据公路沿线地形地质条件、既有路基现状和拓宽后的交通组成,综合比较确定既有路基的利用与拓宽拼接方案,采取合理的工程措施,保证拓宽改建路基的强度和稳定性.
路基拓宽方案要与既有路基利用方案相结合
国内高速公路拓宽的形式以双侧拼宽为主，少数路段采用单侧拼宽或双侧分离式拓宽.
9.特殊路基
特殊路基指位于不良地质地段、特殊岩土地段,以及受水、气候等自然因素影响剧烈，需要作特殊设计的路基。
主要修订内容
完善特殊路基设计体系，新增7。
19季节冻土路基；
强调“预防为主,防治结合”,加强地质选线工作，重视环境保护;
完善特殊岩土工程性质评价与分类；
膨胀土判别与分类,湿陷性黄土地基分类，盐渍土盐胀性与溶陷性评价标准，冻土分类等，
完善特殊路基安全稳定与变形控制标准;
滑坡稳定分析工况与安全系数，水库路基安全系数，采空区场地稳定性控制标准，季节冻土路基容许冻胀量等
完善特殊路基病害防治工程技术措施.
特殊路基设计原则
应做好工程地质选线工作，路线应绕避规模大、性质复杂、处理困难的不良地质和特殊土（岩）地段,并避免高填深挖路基。
应考虑气候环境、水和地质等因素对路基长期性能的影响,对可能造成的路基病害,应遵循预防为主、防治结合的原则，通过综合技术经济比较，因地制宜,采取有效的工程处理措施,保证路基稳定。
分期整治时，应保证在各种因素的变化过程中不降低路基的安全度.
五、执行《规范》注意事项
树立“安全耐久、节约资源、环境和谐”的设计理念,合理确定标准指标，精心设计,节约资源，保护环境，公路与自然环境相和谐。
应结合工程的具体情况具体分析，灵活运用,创造性地去解决实际问题，而不是盲目跟从。
利用废弃材料时,既要保证路基长期性能满足功能要求，也要重视环境保护,防止废弃材料利用中产生二次污染。
排水与防护支挡设计应满足功能和耐久性要求，兼顾环境协调性设计。
不能片面地追求“生态边沟”、“生态防护”等，提倡采用绿色、轻型的边坡支挡结构。
推广使用“四新”技术时，应提前做好论证工作,先做试验路，确认可靠后方可采用，保证路基工程质量和公路运营安全。
要正确对待动态设计。
动态设计不是进行工程方案的重大变更设计，要以完整的施工设计图为基础,不能进行“边施工、边设计”。
汇报结束
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