[科普中国]-顶修路基

顶修路基指的是按照路线位置和一定技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物，是铁路和公路的基础，路基是用土或石料修筑而成的线形结构物。修筑在良好的地质、水文、气候条件下的路基。从材料上分，路基可分为土路基，石路基，土石路基三种。

简介路基是由填筑或开挖而形成的直接支承轨道的结构，也叫做线路下部结构。路基与桥梁、隧道相连，共同构成线路。路基依其所处的地形条件不同，有两种基本形式：路堤和路堑，俗称填方和挖方。铁路路基的作用是在路基面上直接铺设轨道结构，因此，路基是轨道的基础，路基荷载，既承受轨道结构的重量，即静荷载，又承受列车行驶时通过轨道传播而来的动荷载。路基同轨道一起共同构成的线路结构是一种相对松散连结的结构形式，抵抗动荷载的能力弱。建造路基的材料，不论填或挖，主要是土石类散体材料，所以路基是一种土工结构，经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自然条件变化的侵袭和破坏，抵抗能力差，因此，路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。对于高速铁路，路基还应有合理的刚度，以保障列车高速行驶中的平稳性和舒适性。1

构造路基主要包括下面几个部分：

本体路基本体包括用天然土、石所填筑的路堤和在天然地层中挖出的路堑，其轮廓及各部分名称如图1所示。它直接支撑轨道，承受通过轨道的列车荷载，是路基的主体。路基本体根据地质条件和填筑材料的不同，又可分为路堤、路堑、半路堤、半路堑、半堤半堑、不填不挖路基六种基本形式。

排水地面排水设备：用来将有可能停滞在路基范围以内的地面水迅速排除到路基以外，并防止路基以外的地面水流入路基范围，以免下渗浸湿路基土体或形成漫流冲刷路基边坡，如侧沟、排水沟、天沟等。

地下排水设备：根据水文和地质条件修筑于地面以下一定深度，用来截断、疏干、引出地下水或降低地下水位，以使路基及边坡保持干燥状态，提高土的稳固能力，如排水槽、渗水暗沟、渗井等。

防护坡面防护设备：用来防护易受自然作用破坏而出现坡面变形的土质边坡，如铺草皮、喷浆、抹面、护墙、护坡以及为防护崩塌落实而修建的拦截和遮挡建筑物，如明洞、棚洞。

冲刷防护设备：用来防护水流或波浪对路基的冲刷和淘刷，如铺草皮、抛石、石笼、圬工护坡、挡土墙、顺坝、挑水坝等。

支撑加固设备：用来支撑加固路基本体，以保证其稳固性，如挡土墙、支挡墙、支柱等。

防沙、防雪设施：用来防止风沙、风雪流掩埋路基，如各种栅栏、防护林等。

路堤路堤是指全部用岩土填筑而成的路基；

路堤的几种常用横断面形式：

1、矮路堤(填土高度低于1.0m者）

2、高路堤(填土高度大于18m（土质）或20m （石质））

3、一般路堤(填土高度介于两者之间）

4、浸水路堤

5、护脚路堤

6、挖沟填筑路堤

路堑路堑是指全部在原地面开挖而成的路基。

路堑横断面的几种基本型式：全挖式路基、台口式路基、半山洞式路基。1

类型一般路基干湿类型路基的干湿类型表示路基在最不利季节的干湿状态，划分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。原有公路路基土的干湿类型，可以根据路基的分界相对含水量或分界稠度划分；新建公路路基的干湿类型可用路基临界高度来判别。高速公路应使路基处于干燥或中湿状态。

特殊路基类型1、软土地区路基。以饱水的软弱粘土沉积为主的地区称为软土地区。软土包括饱水的软弱黏土和淤泥。在软土地基上修建公路时，容易产生路堤失稳或沉降过大等问题。我国沿海、沿湖、沿河地带都有广泛的软土分布。

2、滑坡地段路基。滑坡是指在一定的地形地质条件下，由于各种自然的和人为的因素影响，山坡的不稳定土（岩）体在重力作用下，沿着一定的软弱面（带）作整体、缓慢、间歇性的滑动变形现象。滑坡有时也具有急剧下滑现象。

3、岩坍与岩堆地段路基。岩坍是岩崩与岩塌的统称，包括错落、坍塌、落石、危岩。岩堆则是陡峻山坡上岩体崩塌物质经重力搬运在山坡脚或平缓山坡上堆积的松散堆积体。

4、泥石流地区路基。泥石流是指地区由于地形陡峻，松散堆积物丰富，特大暴雨或大量冰融水流出时，突然爆发的包含大量泥沙、石块的洪流。有时每年发生，有时多年发生一次，危害程度也不一样。

5、岩溶地区地基。岩溶是石灰岩等可溶性岩层，在流水的长期溶解和剥蚀作用下，产生特除的地貌形态和水文地质现象的统称。岩溶对地基的危害，一般为溶洞顶板坍塌引起的路基下沉和破坏；岩溶地面坍塌对路基稳定性的破坏；反复泉与间歇泉浸泡路基基底，引起路基沉陷、坍塌或冒浆；突然性的地下涌水冲毁路基等。可溶性碳酸盐类岩石主要集中在我国华南和西南，其次是长江中、下游的华中区。

6、多年冻土地区路基。凡是土温等于或低于0℃，且含有冰的土（石）称为冻土，这种状态三年或三年以上者，称为多年冻土。主要集中于我国东北大、小兴安岭和青藏高原。

7、黄土地区路基。黄土是一种以粉粒为主，多空隙，天然含水量小，呈黄红色，含钙质的黏土。广泛分布于黄河中游的河南西部，山西、陕西和甘肃的大部分地区，以及青海、宁夏、内蒙古部分地区。黄土的湿陷性是在外荷载或自重的作用下受水浸湿后产生的湿陷变形，

8、膨胀土地区路基。膨胀土系指土中含有较多的黏粒及其他亲水性较强的蒙脱石或伊利石等黏土矿物成分，且有遇水膨胀、失水收缩的特点，是一种特殊结构的黏质土。多分布于全国各种二级及二级以上的阶地与山前丘陵地区。

9、盐渍土地区路基。盐渍土中氯盐、硫酸盐受水易溶解，可形成雨沟、洞穴、湿陷等病害，冬季冻胀、盐胀形成鼓包、开裂，夏季溶蚀、翻浆。盐渍土在我国分布较广，新疆、青海、甘肃、内蒙古、宁夏等省区分布较多。

10、沙漠地区路基。沙漠地区气候干燥，降雨小、温差大，冷热变化剧烈，风大沙多，土中易溶盐多，植被稀疏、低矮。我国新疆、青海、甘肃、内蒙古、宁夏、陕西等省区分布有大面积的沙漠与沙地。

11、雪害地段路基。公路雪害有积雪和雪崩两种主要形式。积雪包括自然降雪和风吹雪。自然降雪一般不致对公路造成严重危害；风吹雪可阻段交通，埋没车辆，主要发生在我国东北地区、青藏高原及新疆等地。

12、涎流冰地段路基。涎流冰分山坡涎流冰和河谷涎流冰，主要分布在寒冷地区和高寒地区。山坡涎流冰由山坡或路基挖方边坡出露的地下水冻结形成。河谷涎流冰则是沿沟谷漫流的泉水和冻雪融水冻结形成。2

设计一般设计

一般填方路段填表土0.5~1.0m，其中耕植土路段暂定为0.8m，房杂地路段清建筑垃圾暂定1m（具体清表及清建筑垃圾厚度以施工时实际计量为准，原则为清除表情植物根系及房屋基础、建筑垃圾，以便土基压实，达到规范及设计图纸要求的压实度标准）；水田路段清除表土（或淤泥）后换填毛渣石；其他路段回填素土压实。清表土应结合附近地形进行集中放置，用作道路绿化带及边坡绿化填土使用。

为了满足主路重载车标准，提高路基的压实度及回弹模量，将一段填方路段路的主路上路床0.3米范围换填4%生石灰土，一般填方路段主路上路床换填15cm未筛分碎石。

一般填方路基，边坡坡率采用1:1.5，当地地面横坡大于1：5时，填方路基应挖成宽度不小于2m的台阶，并设4%内向横坡。因下穿汉鄂高速路孙家咀大桥净空的需要，该路段路基设计高程较低，需设置防护提以提高防洪标准，同时，设置悬臂挡土墙调动机动车道与非机动车道的高程差。防护提的提顶高程为18.51m，提外侧的坡率为1:2，内侧的坡率随非机动车道设计高程变化而变化。TK6+480~TK9+112路段，因该段雨水排放采用管道与明沟排水相结合的方式，所以当该路段填方高度大于2..1m时，采用二级边坡，上级边坡坡率为1:1.5（或1:1.75，适应于水塘段；或1:2.0，适用于改渠路段）。

挖方路段边坡坡率采用1:1.5。挖方合理土方利用到填缺方，以减少本段填挖方差距和本桩利用。

低填浅挖

道路沿线地势高低起伏，对于填方高度小于1.5m的低填路段及挖方高度小于0.8m的浅挖路段，设计时考虑从原地面挖至路床底（即路槽一下0.8m范围内换填4%生石灰土后再施工路面结构部分。

素填土

根据本段地基勘察报告，沿线局部路段有0.4~3.5m深的素填土，由于素填土结构疏散，堆积年限短，设计考虑当素填土厚度≤0.8m时，清除素填土，回填合格的路基填料；当0.8m