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【摘要】为了能确保路基施工质量，使之能符合设计及规范技术要求，较好地满足设计功能，我们必须对其进行合理的设计。本文作者结合自己的工作实践，就高速公路路基设计的理念及原则、设计过程的具体措施进行了分析，并在此基础上具体介绍了平原和丘陵两种地形情况下的路基设计问题。
【关键词】高速公路；路基；设计
【 abstract 】 in order to ensure the quality of roadbed construction, can comply with the design requirements and norms, satisfy the design functions, we must be designed for the reasonable design. The author, based on his work practice, then highway roadbed design concept and principle, design process of the specific measures are analyzed, and based on this, introduced the plain and hilly terrain of two kinds of roadbed design problem.
【 key words 】 highways; and Subgrade; design
中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
引言
路基设计是公路最基本的组成部分之一。保证公路沿线都具有坚实而稳定的路基，是路基设计的中心任务。路基又是支撑路面的一种土工建筑物，在挖方地段，路基通常是路面下的天然地层；在填方地段，则是填筑起来的压实土层，路基和路面构成了公路建筑的主体。
一、高速公路路基设计理念和原则
1.1 路基的设计理念
路基正确的设计理念是从自然地理、工程地质、工程力学的基本数据、基本原理出发，根据高速公路工程建设的要求。如标准、规范、指南、细则等法规文件，并参考国内外相关设计经验进行设计。其中设计的关键是在设计中必须坚持地勘和基本数据的完整、齐全、真实和可靠，必须遵循符合自然地理、地质和力学的基本原理，一旦偏离就可能会导致设计失误。
1.2 路基设计原则
路基设计原则是路基设计的指导方针，包括因地制宜、就地取材，以防为主，防治结合，安全经济，实用美观，善待环境．应顺自然等。
二、高速公路路基设计过程的技术措施
2.1 做好地质勘探调查
要对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查，尤其要对特殊路基段提供详细的设计资料，地表不良路段，设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。
2.2 确保路基最小填筑高度
路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性，按照路基设计规范要求，根据土基干湿类型及毛细水位高度，确保路基最小填筑高度，当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时，则应采取相应的处治措施，如：换填砂砾、石渣等透水性材料设置隔离层或修筑地下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基，影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基，须换填不少于60cm砂砾，石质挖方路基，须设置30cm砂砾垫层，横向排水不畅路段要加设盲沟。
2.3 明确路基填料质量标准
要求在各级公路工程施工图设计中，必须明确不同填高内路基填料的CBR值(最小强度)及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾(角砾)类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。
2.4 完善路基综合排水设计
县级以上公路工程设计中，必须遵循因地制宜，整体规划，综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计，避免造成路基两侧长期积水浸泡路基，使路基承载力下降面发生沉降变形。在村屯路段必须设置排水边沟，平坡路段边沟须设有纵坡，确保排水通畅。高填方路段采用集中排水措施，并与警示桩、防撞墙统筹考虑，要求在每20—40m及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽。挖方段根据上边坡的汇水而积来设计截水沟，并考虑边坡土质和边坡，设置挡墙，防止塌方，路基较低路段可以采取加设砂砾层及渗水盲沟，并加大、加深边沟等排水措施。
2.5 确保路基边坡稳定性
高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定，高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时，可考虑在边坡中部加置边坡平台。
2.6 积极采用路基综合防护形式
要积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式，在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎(砾)石土的挖方边坡以及受水流侵蚀，植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施，沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。
三、各种不同地区高速公路路基设计分析
3.1 平原高速公路路基设计
我国平原高速公路存在一个普遍问题就是路基填筑过高，大量占用农田，增加了工程难度和工程造价，对公路的质量、安全、造价以及环保都会有一定的影响。为了降低路基高度，节省资源，主要对以下方面设计进行探讨。
（1）合理设置路线纵坡长度。纵坡设计时要反复推敲比较，合理设计坡长及时进行坡度变换来降低路基高度，减少工程量。高速公路建设中，当纵坡较小，工程量不大时，纵坡长度可适当大些；当纵坡稍大，用地及工程量增加较多时，纵坡长度可考虑小于一般值。
（2）路基边坡设计。传统的路边坡防护设计过多的考虑到路基安全和稳定性，采用了大量的圬工体防护，不仅不能和周围环境很好的融合，还提高了投资成本。所以，在现在的路基边坡设计中，在满足隔离左右两侧自然环境的“墙式”感觉，保持与公路沿线自然协调，同时为了节约工程投资，尽可能降低路堤高度。
同时在设计中因地制宜的利用护坡道或排水沟的部分宽度适当放缓低路堤的边坡．可以使高速公路与沿线自然更加协调和统一。由于路基边坡放缓部分不参与荷载作用．对填土质量要求相对较低．即使有车辆；中到路基边坡．其变形也会缓冲车辆的惯性。路堤边坡放缓后，还能与周围环境融为一体。
（3）软土地基处理。平原的类型较多，大多数形成一般都是河流冲击的结果，平原高速公路经常需要处理软土等不良地基。软土路基是天然含水量大、孔隙比大压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。地基上修建路堤，应进行稳定验算和沉降计算。当稳定安全系数和容许工后沉降小于设计规范要求时．必须提出切实可行的技术措施。
工程上处理桥头软土地基的方法很多，常用的有排水固结法、复合地基法等，各种处理方法适用的条件不同，处理时间不一，处理效果及投资也有所区别。设计时应根据当地实际地质情况及投资作综合比选，应重视路基过渡段差异，沉降的过渡渐变率要控制在0.5％，过渡段可考虑采用预抛高、各种桩的桩长及桩间距渐变等方式。
3.2 丘陵高速公路路基设计
丘陵是一种高度差在平原和山区之间的地形，主要是由于小山脉的风化或者河流造成的侵蚀，兼有平原区和山岭区的特点。以下对几个方面设计进行分析。
（1）边坡坡率设计。由于丘陵地区路基边坡高度不太大，如地势起伏不大，可以考虑采用缓坡，在同一地域范围内，填挖方边坡坡率可以為或缓于1：1.5，甚至为1：3或1：4。缓边坡的设计，体现了容错理念，不仅保证了驾车安全，还可取消路侧护栏节约了成本。但 大量采用缓坡率会造成土地资源浪费，所以通过对边坡平均高度严格控制，实现不额外增加公路用地目的，在缓坡率和节约占地两组之间找到一个好的平衡点是设计人员需要考虑的。
（2）路基支挡。丘陵地区设置路基支挡比较普遍，由于斜坡上填筑路基需要支挡，而且穿越水田段需要收缩坡脚减少用地。在斜坡上筑路设置挡墙对路基稳定性很重要，防滑移 系数要高，一般采用俯斜式挡墙；对于水田段考虑到地基承载能力有限，选择圬工体积较小 的仰斜式挡墙比较合适。
（3）软弱地基处理。由于在丘陵形成的漫长过程中，特别在两岗之间会形成地下水位高，土壤含水量大的洼地，土质松软，其深度不大，一般我们采取以下设计方法。
a.由于洼地的软土地基深度不大，在设计时会考虑选择小于 3.0m深度的软土进行换 填，若超过3.0 m但长度有限、换填总量不大且换填料源充足。也可采用换填方案，如地下水较丰富的路段，为了保证换填后的地基不再受地下水影响，设置垫层和渗水盲沟等是必不可少的。
b.丘陵地区软土分布呈点状，而非大面积分布．一般采用深层处理性价比不高。但如果有些丘陵地区必须要进行深层处理时，设计时就要着重考虑路基稳定性。一般可建议采用挤压碎石桩的方案，并根据软土厚度变化调整桩间距，对软基起到一定的置换和挤密效果，提高地基抗剪强度。
参考文献
【1】赵俊刚．高速公路工程地质与特殊路基设计【J】．山西交通科技，2008，(3)．
【2】毛玉顶．彭水至武隆高速公路的路基设计新理念【J】．路基工程，2006，(6)．
【3】《公路路基施工技术规范》(JTG F10—2006)．人民交通出版社．2006年10月1日．
【关键词】高速公路；路基；设计
【 abstract 】 in order to ensure the quality of roadbed construction, can comply with the design requirements and norms, satisfy the design functions, we must be designed for the reasonable design. The author, based on his work practice, then highway roadbed design concept and principle, design process of the specific measures are analyzed, and based on this, introduced the plain and hilly terrain of two kinds of roadbed design problem.
【 key words 】 highways; and Subgrade; design
中图分类号：U412.36+6文献标识码：A 文章编号：
引言
路基设计是公路最基本的组成部分之一。保证公路沿线都具有坚实而稳定的路基，是路基设计的中心任务。路基又是支撑路面的一种土工建筑物，在挖方地段，路基通常是路面下的天然地层；在填方地段，则是填筑起来的压实土层，路基和路面构成了公路建筑的主体。
一、高速公路路基设计理念和原则
1.1 路基的设计理念
路基正确的设计理念是从自然地理、工程地质、工程力学的基本数据、基本原理出发，根据高速公路工程建设的要求。如标准、规范、指南、细则等法规文件，并参考国内外相关设计经验进行设计。其中设计的关键是在设计中必须坚持地勘和基本数据的完整、齐全、真实和可靠，必须遵循符合自然地理、地质和力学的基本原理，一旦偏离就可能会导致设计失误。
1.2 路基设计原则
路基设计原则是路基设计的指导方针，包括因地制宜、就地取材，以防为主，防治结合，安全经济，实用美观，善待环境．应顺自然等。
二、高速公路路基设计过程的技术措施
2.1 做好地质勘探调查
要对路线经过的地形、地貌、水文地质条件进行详细探查，尤其要对特殊路基段提供详细的设计资料，地表不良路段，设计可考虑换土或掺白灰、水泥及铺设土工布等措施。
2.2 确保路基最小填筑高度
路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性，按照路基设计规范要求，根据土基干湿类型及毛细水位高度，确保路基最小填筑高度，当路基填筑高度受限制而不能达到规范规定时，则应采取相应的处治措施，如：换填砂砾、石渣等透水性材料设置隔离层或修筑地下渗透沟等以避免地面积水和地下水浸入路基，影响路基工作区内的土基强度与稳定性。土质挖方路基，须换填不少于60cm砂砾，石质挖方路基，须设置30cm砂砾垫层，横向排水不畅路段要加设盲沟。
2.3 明确路基填料质量标准
要求在各级公路工程施工图设计中，必须明确不同填高内路基填料的CBR值(最小强度)及最大粒径要求。种植土、腐殖土、淤泥冻土及强膨胀土等劣质土严禁直接用于填筑路基。砾(角砾)类土应优先选作路床填料，土质较差的细粒土可填于路堤底部。
2.4 完善路基综合排水设计
县级以上公路工程设计中，必须遵循因地制宜，整体规划，综合考虑的原则进行路基纵、横向排水设计，避免造成路基两侧长期积水浸泡路基，使路基承载力下降面发生沉降变形。在村屯路段必须设置排水边沟，平坡路段边沟须设有纵坡，确保排水通畅。高填方路段采用集中排水措施，并与警示桩、防撞墙统筹考虑，要求在每20—40m及主要变坡点处设置简易或永久性泄水槽。挖方段根据上边坡的汇水而积来设计截水沟，并考虑边坡土质和边坡，设置挡墙，防止塌方，路基较低路段可以采取加设砂砾层及渗水盲沟，并加大、加深边沟等排水措施。
2.5 确保路基边坡稳定性
高填、深挖路基的边坡应根据填料种类、边坡高度和工程地质条件等规范确定，高填路堤必须进行路基稳定性验算。填方边坡过高时，可考虑在边坡中部加置边坡平台。
2.6 积极采用路基综合防护形式
要积极推行植物防护与硬防护相结合的综合防护形式，在比较稳定的土质边坡采用种草、铺设草皮、植树等植物防护措施。岩体风化严重、节理发育、软质岩石、松散碎(砾)石土的挖方边坡以及受水流侵蚀，植物不易生长的填方边坡可采用护面墙、砌石等工程防护措施，沿河路基、受冰侵害和冲刷路段采用挡土墙、砌石护坡、石笼抛石等直接防护措施。
三、各种不同地区高速公路路基设计分析
3.1 平原高速公路路基设计
我国平原高速公路存在一个普遍问题就是路基填筑过高，大量占用农田，增加了工程难度和工程造价，对公路的质量、安全、造价以及环保都会有一定的影响。为了降低路基高度，节省资源，主要对以下方面设计进行探讨。
（1）合理设置路线纵坡长度。纵坡设计时要反复推敲比较，合理设计坡长及时进行坡度变换来降低路基高度，减少工程量。高速公路建设中，当纵坡较小，工程量不大时，纵坡长度可适当大些；当纵坡稍大，用地及工程量增加较多时，纵坡长度可考虑小于一般值。
（2）路基边坡设计。传统的路边坡防护设计过多的考虑到路基安全和稳定性，采用了大量的圬工体防护，不仅不能和周围环境很好的融合，还提高了投资成本。所以，在现在的路基边坡设计中，在满足隔离左右两侧自然环境的“墙式”感觉，保持与公路沿线自然协调，同时为了节约工程投资，尽可能降低路堤高度。
同时在设计中因地制宜的利用护坡道或排水沟的部分宽度适当放缓低路堤的边坡．可以使高速公路与沿线自然更加协调和统一。由于路基边坡放缓部分不参与荷载作用．对填土质量要求相对较低．即使有车辆；中到路基边坡．其变形也会缓冲车辆的惯性。路堤边坡放缓后，还能与周围环境融为一体。
（3）软土地基处理。平原的类型较多，大多数形成一般都是河流冲击的结果，平原高速公路经常需要处理软土等不良地基。软土路基是天然含水量大、孔隙比大压缩系数高、强度低，并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质，工程地质条件较差。地基上修建路堤，应进行稳定验算和沉降计算。当稳定安全系数和容许工后沉降小于设计规范要求时．必须提出切实可行的技术措施。
工程上处理桥头软土地基的方法很多，常用的有排水固结法、复合地基法等，各种处理方法适用的条件不同，处理时间不一，处理效果及投资也有所区别。设计时应根据当地实际地质情况及投资作综合比选，应重视路基过渡段差异，沉降的过渡渐变率要控制在0.5％，过渡段可考虑采用预抛高、各种桩的桩长及桩间距渐变等方式。
3.2 丘陵高速公路路基设计
丘陵是一种高度差在平原和山区之间的地形，主要是由于小山脉的风化或者河流造成的侵蚀，兼有平原区和山岭区的特点。以下对几个方面设计进行分析。
（1）边坡坡率设计。由于丘陵地区路基边坡高度不太大，如地势起伏不大，可以考虑采用缓坡，在同一地域范围内，填挖方边坡坡率可以為或缓于1：1.5，甚至为1：3或1：4。缓边坡的设计，体现了容错理念，不仅保证了驾车安全，还可取消路侧护栏节约了成本。但 大量采用缓坡率会造成土地资源浪费，所以通过对边坡平均高度严格控制，实现不额外增加公路用地目的，在缓坡率和节约占地两组之间找到一个好的平衡点是设计人员需要考虑的。
（2）路基支挡。丘陵地区设置路基支挡比较普遍，由于斜坡上填筑路基需要支挡，而且穿越水田段需要收缩坡脚减少用地。在斜坡上筑路设置挡墙对路基稳定性很重要，防滑移 系数要高，一般采用俯斜式挡墙；对于水田段考虑到地基承载能力有限，选择圬工体积较小 的仰斜式挡墙比较合适。
（3）软弱地基处理。由于在丘陵形成的漫长过程中，特别在两岗之间会形成地下水位高，土壤含水量大的洼地，土质松软，其深度不大，一般我们采取以下设计方法。
a.由于洼地的软土地基深度不大，在设计时会考虑选择小于 3.0m深度的软土进行换 填，若超过3.0 m但长度有限、换填总量不大且换填料源充足。也可采用换填方案，如地下水较丰富的路段，为了保证换填后的地基不再受地下水影响，设置垫层和渗水盲沟等是必不可少的。
b.丘陵地区软土分布呈点状，而非大面积分布．一般采用深层处理性价比不高。但如果有些丘陵地区必须要进行深层处理时，设计时就要着重考虑路基稳定性。一般可建议采用挤压碎石桩的方案，并根据软土厚度变化调整桩间距，对软基起到一定的置换和挤密效果，提高地基抗剪强度。
参考文献
【1】赵俊刚．高速公路工程地质与特殊路基设计【J】．山西交通科技，2008，(3)．
【2】毛玉顶．彭水至武隆高速公路的路基设计新理念【J】．路基工程，2006，(6)．
【3】《公路路基施工技术规范》(JTG F10—2006)．人民交通出版社．2006年10月1日．