
ICS 93.080.01
CCS P 66 JT45
广 西 壮 族 自 治 区 交 通 运 输 行 业 指 南
DBJT45/T 053—2023
炭质岩路基设计与施工技术指南
Technical guide for design and construction of carbonaceous shale
subgrade
2023 - 04 - 09 发布
2023 - 04 - 30 实施
广西壮族自治区交通运输厅 发 布
DBJT45/T 053—2023
目
次
前言 ................................................................................. II
1 范围 ............................................................................... 1
2 规范性引用文件 ..................................................................... 1
3 术语和定义 ......................................................................... 1
4 基本规定 ........................................................................... 2
5 炭质岩的判别与分类 ................................................................. 2
5.1
炭质岩判别 ..................................................................... 2
5.2
炭质岩分类 ..................................................................... 3
6 勘察 ............................................................................... 3
6.1
一般规定 ....................................................................... 3
6.2
勘察内容 ....................................................................... 4
6.3
勘探与试验 ..................................................................... 4
6.4
勘察成果资料 ................................................................... 5
7 路基基底处理及路堤填筑 ............................................................. 6
7.1
一般规定 ....................................................................... 6
7.2
基底处理 ....................................................................... 6
7.3
路堤填筑设计 ................................................................... 7
7.4
路堤施工 ....................................................................... 8
8 路堑边坡支挡防护 ................................................................... 9
8.1
一般规定 ....................................................................... 9
8.2
稳定性分析 ..................................................................... 9
8.3
支挡防护设计 .................................................................. 10
8.4
边坡开挖 ...................................................................... 11
8.5
边坡防护支挡工程施工 .......................................................... 12
8.6
边坡防、排水施工 .............................................................. 13
9 质量检验与监测 .................................................................... 14
9.1
一般规定 ...................................................................... 14
9.2
路堤工程质量检验 .............................................................. 14
9.3
监测 .......................................................................... 15
附录 A(资料性) 炭质岩的野外地质特征 ................................................ 16
附录 B(资料性) 炭质岩的风化程度划分 ................................................ 17
附录 C(资料性) 炭质岩的崩解性判别特征 .............................................. 18
参考文献 ............................................................................. 19
I
DBJT45/T 053—2023
前
言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由广西壮族自治区交通运输厅提出并宣贯。
本文件由广西交通运输标准化技术委员会归口。
本文件起草单位:广西交通设计集团有限公司、广西平天高速公路有限公司、保利长大工程有限公
司、广西大学、广西河百高速公路有限公司、广西路桥工程集团有限公司。
本文件主要起草人:米德才、叶琼瑶、唐正辉、邓胜强、陈云生、曾春涛、黎水昌、邓祥明、李伟
东、孙江涛、白伟、马少坤、邵羽、黎宣伯、余秀文、王林、管东银、李林、黄震、王前、郑专、马文
安、李耀华、农承尚、赵子鹏。
本文件主要审查人:梁军林、付宇文、梁源、黄中文、周富华、黄黎明、韦宇辉。
II
DBJT45/T 053—2023
炭质岩路基设计与施工技术指南
1 范围
本文件界定了炭质岩路基设计与施工技术的术语和定义,规定了炭质岩的判别与分类、勘察、路基
基底处治与路堤填筑、路堑边坡防护、质量检验与监测的技术要求。
本文件适用于广西壮族自治区行政区内二级及以上等级公路的炭质岩路基设计和施工。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T 19145 沉积岩中总有机碳测定
JTG/T 3610 公路路基施工技术规范
JTG B02 公路工程抗震规范
JTG C20 公路工程地质勘察规范
JTG D30 公路路基设计规范
JTG E41 公路工程岩石试验规程
JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准
DB45/T 2149 公路边坡工程技术规范
DB45/T 2364 公路路基监测技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
炭质岩 carbonaceous shale
含有炭化有机质的岩石,有机质碳含量一般为1%~20%。
3.2
崩解性 slaking
干湿循环作用下块状岩石碎裂成为碎块、薄片状,或泥化、分散成为粉粒或黏粒状的特性。
3.3
崩解性岩石 disintegrative rock
具有崩解性的岩石的统称。
3.4
坡地软土 soft clay under slope area
分布于沉积岩建造的煤系地层(如炭质页岩、泥质页岩、泥岩、砂质泥岩、泥灰岩等软质岩地层)
地区山麓斜坡、斜坡台地、山前平原、山间洼地或盆地周边坡麓地带的软塑状粘性土。
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3.5
坡地崩塌堆积体 collapse on carbonaceous mud-shale slope area
堆积于炭质岩斜坡坡地上的灰岩、砂岩崩塌堆积物。堆积体具有块体大、松散、透水性强等特点;
堆积体底部炭质岩残积层富水、软弱、多具软塑状、强度低、稳定性差等特点。
3.6
预崩解法 pre-disintegration
将炭质岩通过天然或人工方法使其完成崩解,然后再将其填筑成路堤的一种路基填筑方法。
3.7
包芯法 core-spun method
直接用炭质岩填芯的一种路基填筑方法,填芯的两侧及上下均填筑一定厚度的加筋土或满足路基规
范要求的土,构成对炭质岩填芯的全包盖。
3.8
柔性支护结构 flexible supporting structure
采用加筋土填筑在边坡的外侧,对边坡进行支护,限制其发生过大变形,同时允许结构出现一定变
形的一种边坡支挡结构。
3.9
喷射植被混凝土 vegetation concrete spraying
将水泥、种植土、混凝土绿化添加剂、腐殖质等与植物种子均匀混合后喷射到工程坡面,形成一层
人工基质,有一定强度,不龟裂,抗冲刷,稳定地附着在坡面上,植物能在此基质上正常生长,特别适
用于劣质土边坡、岩石边坡及混凝土边坡的复绿工程。
4 基本规定
4.1
应在炭质岩分布区开展炭质岩路基专项勘察、设计工作,勘察设计阶段应与公路总体相适应。
4.2
应加强炭质岩分布区对坡地软土、坡地崩塌堆积体的识别,以下路线宜绕避:
—— 强崩解性炭质岩成片分布区;
—— 大段炭质软质岩顺层路段;
—— 坡地软土及坡地崩塌堆积体的成片分布区。
4.3
炭质岩分布区的工程地质勘察应查明炭质岩的崩解性,并根据其崩解性指导路基设计和施工。
4.4
应控制炭质软质岩分布区路堑边坡高度和路堤填筑高度,加强路基稳定性验算。
4.5
应加强炭质软质岩分布区路基防排水设计和施工,路基施工宜选择在旱季进行。
4.6
炭质岩分布区路堑边坡应及时封闭、及时防护。
4.7 炭质岩分布区有高压电塔、村庄等重要构筑物分布的路段,应加强路基稳定性评价,并监测其变
形,按信息法进行路基动态设计施工。
4.8
炭质岩路基设计与施工宜积极采用新技术、新结构、新材料和新工艺。
5 炭质岩的判别与分类
5.1
炭质岩判别
5.1.1 在勘察工作全面开展前,应在收集区域地质资料的基础上,对公路工程路线走廊带进行地质调
绘,对沿线炭质岩进行初步判别、分类,了解炭质岩的分布范围。
5.1.2 炭质岩的野外特征见附录 A,在野外,可根据表 A.1 判别炭质岩。
2
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5.2
炭质岩分类
5.2.1 炭质岩的含碳量,宜根据总有机碳含量(TOC)按表 1 进行分类。
表1 炭质岩的含有机碳含量分类
类 别 微有机质含量 低有机质含量 中等有机质含量 高有机质含量
TOC <4% 4%~6% 6%~10% >10%
TOC应按照GB/T 19145描述的试验方法测定
5.2.2 按岩石的风化程度,炭质岩可分为未风化、微风化、中等风化、强风化四类,其风化特征见附
录 B 中的表 B.1。
5.2.3 根据未风化~中等风化岩石的坚硬程度,炭质岩应按表 2 分为炭质软质岩、炭质硬质岩。
表2 炭质岩按岩石的坚硬程度分类
类 别 饱和单轴抗压强度 代表性岩石
炭质软质岩 炭质黏土岩 ≤15MPa 炭质泥岩、炭质页岩
其它软质岩 <30MPa 炭质泥灰岩、炭质粉砂岩、炭质千枚岩
炭质硬质岩 ≥30MPa 炭质灰岩、炭质硅质岩、炭质板岩
5.2.4 炭质岩的崩解性强弱,可根据耐崩解性指数按表 3 进行分类。
表3 炭质岩的崩解性分类
类 别 耐崩解性指数Id2
未风化~中等风化 强风化
弱崩解性 Id2>95% Id2>90%
中等崩解性 85%<Id2≤95% 75%<Id2≤90%
强崩解性 Id2≤85% Id2≤75%
耐崩解性指数Id2应按照JTG E41描述的耐崩解性试验方法测定
5.2.5 在野外,根据炭质岩的类别、野外地质特征及地层形成时代等,可参照附录 C 中的表 C.1 判别
炭质岩的崩解性。
6 勘察
6.1
一般规定
6.1.1 炭质岩分布区的勘察宜加强宏观工程地质研究和地区工程经验的收集,勘察大纲应包含针对炭
质岩的专门技术要求。
6.1.2 路基勘察宜根据地质的复杂程度、各勘察阶段工作的深度要求,综合运用地质调绘、物探、钻
探、挖探、试验等手段,合理布置勘察工作。
6.1.3 炭质岩分布区路基勘察的岩土物理力学试验的项目、数量和方法应结合工程特点、岩土体条件、
勘察阶段、试验方法的适用性等确定,并遵循 JTG C20 的要求。试样和原位测试点的选取应具有代表性。
6.1.4 工程地质勘察宜重视原位监测及长期观测,注重信息化勘察、动态设计和信息化施工。
6.1.5 勘察工作中的各项资料应真实、准确、完整,宜重视工程技术总结。
3
DBJT45/T 053—2023
6.2
勘察内容
6.2.1 在工程可行性研究阶段宜加强地质选线调查,初步了解炭质岩的类型、崩解性及分布范围,了
解坡地软土、坡地崩塌堆积体的分布范围,提出路线或路基方案优化建议。
6.2.2 炭质岩分布区的初步勘察应遵循下列规则:
a) 开展工程地质调绘,调绘范围包括路中线两侧各不小于 300 m 的带状区域,调绘比例尺不小于
1:2000;
b) 开展坡地软土勘察,勘察坡地软土的性质及分布范围,选择典型断面验算路堤稳定性,提出
处治方案建议;
c) 开展坡地崩塌堆积体勘察,勘察堆积体分布范围、结构及底部软土的性质,选择典型断面验
算堆积体边坡稳定性,提出堆积体防护方案建议;
d) 开展地下水调查,勘察地下水分布情况、富水性、地下水位、地下水补给径流排泄条件及岩
土体渗透系数,评价地下水对路基稳定的影响;
e) 开展炭质岩耐崩解性调查,勘察炭质岩的地层形成时代、岩性特征、野外崩解特征、耐崩解
性指数、总有机碳含量或烧失量,进行炭质岩分类,提出炭质岩路用、边坡防护及基底处理
的初步方案;
f) 勘察挖方段边坡岩土体分层情况、岩层及结构面产状等,不能通过调查查明时,应布置钻孔
或探坑;
g) 进行炭质岩填挖路段工程地质分区及综合评价。
6.2.3 炭质岩分布区的详细勘察应遵循下列规则:
a) 补充炭质岩分布区工程地质调绘、勘探和试验工作,按 6.2.2 的规定完成详细勘探工作;
b) 勘察填方路段地形起伏、地面横坡及变化情况,土层结构、厚度、状态及坡地软土发育情况,
基岩埋深和起伏变化情况、岩层产状及岩面横坡坡度,岩体风化程度及地基岩土的物理力学
性质等;
c) 勘察挖方路段岩土层结构、厚度、状态及坡地软土、坡地崩塌堆积体的性质和分布范围,基
岩埋深及岩面起伏情况、岩层产状,基岩的岩性及其组合情况、岩体风化程度及环带构造特
征,地基岩土的物理力学性质等;
d) 需设出土高度≥4 m 的高挡墙、抗滑桩等支挡结构的地段,查明地基承载力、嵌固(锚固)条
件;
e) 根据地形、地质条件,对地表截排水、地下排水方案设计提出合理化建议。
6.3
勘探与试验
6.3.1 勘探遵循下列规则:
a) 炭质岩出露条件较差的路段,应选择代表性横向勘探断面布置勘探工作,断面间距为 50 m~
100 m;
b) 坡地软土及坡地崩塌堆积体路段可采用适宜的物探方法进行勘探,常用的有面波法、地震反
射波法和高密度电法等;
c) 支挡结构应沿轴向及其垂向分别布置勘探线,垂向勘探线间距不宜大于 60 m,勘探点间距不
宜大于 30 m,勘探深度应穿过潜在滑动面至其下的稳定地层中不小于 5 m,并满足支挡结构的
设计要求;
d) 标准贯入击数小于 30 击的岩土应采用冲(锤)击钻进方式,大于 30 击的宜采用干钻或单动
双管回转钻进方式;
e) 土层钻孔孔径不宜小于 110 mm,岩土样直径不应小于 89 mm;
f) 当地下水发育时,应量测地下水的初见水位和稳定水位。
4
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6.3.2 试验遵循下列规则:
a) 对土层应进行标准贯入试验,对强风化岩层应进行重型动力触探试验,每一层有效测试数量
不应少于 6 次,且测试孔数量不少于钻孔总数的 1/2,测试孔在平面上均匀分布;
b) 每工点(段)内每一主要岩土层取样数量不应少于 6 件,且取样孔数量不应少于钻孔总数的
1/3,取样孔在平面上均匀分布;
c) 土层应从地面以下 0.5 m 开始采取原状土样,强风化及中风化岩层应分别采取代表性样品进行
室内试验,每层样品数不应少于 6 组;
d) 支挡结构的持力层部位宜适当加密取样和测试频次;
e) 岩土样宜保持天然结构和天然湿度,应及时密封和交送至实验室;
f) 当地下水发育时,应取水样做水质分析试验;
g) 炭质岩应测试其饱和(天然)单轴抗压强度、总有机碳含量、耐崩解性指数及烧失量等指标,
对顺层挖方高边坡,宜采取措施确定炭质岩层面抗剪强度;
h) 挖方土石方需用作路基填料时,土层及强风化炭质岩层应取样做击实与承载比试验。
6.4
勘察成果资料
6.4.1 一般路基勘察成果可并入全线工程地质总说明及相关图表,其内容应符合 JTG C20 的要求;利
用炭质岩作为填料、高度大于 12 m 的填方边坡或挖方边坡高度大于 24 m 的路段、大型支挡工程等应单
独编制工点说明及附图表。
6.4.2 独立工点应说明工点的地质条件,说明炭质岩类型、性状、分布范围及分层厚度,评价岩土的
工程地质特性,提供可靠的岩土参数,并针对不同工点类型,有所侧重地进行分析评价,对工程设计与
施工提出合理建议。各类工点报告还应符合下列要求:
—— 对于路堤,应分析地基失效导致路堤产生滑移的可能性,评价路基不均匀沉降的可能影响,
并提出工程地质建议;
—— 对于路堑,应分析边坡的稳定性,提出开挖坡率、防护或加固方案建议,评价挖方土料的路
用性能;
—— 对于大型支挡工程,应对边坡、基底的稳定性、支档工程的嵌固条件进行分析、评价,提出
工程地质建议;
—— 应按表 4 中的规定附上工点勘察的图表,横断面图的水平比例与垂直比例应相同,方位宜与
中线垂直(斜交的构筑物可顺其轴线)。
表4 工点勘察应提交的图表
图表名称 一般路基 高填、陡坡路堤 深路堑 支挡工程
1:500~1:2000 工程地质平面图 + + + +
1:500~1:2000工程地质纵断面图 + - - (+)
1:100~1:500工程地质横断面图 (+) + + +
1:50~1:200挖探(钻探)柱状图 + + + +
岩土物理力学参数推荐值表 + + + +
其他图表资料 (+) (+) (+) (+)
注1:“+”——必需项目;“(+)”——可选项目;“-”——非必要项目。 注2:高填路堤指填方最大厚度或放坡高度大于12 m的路堤;陡坡路堤指地面横坡陡于1:2.5的路堤;深路堑指最大挖 方深度或放坡高度大于24 m的路堑。
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7 路基基底处理及路堤填筑
7.1
一般规定
7.1.1 填方路堤设计前,应全面收集沿线的地形、地貌、地质、气象、水文、地震、筑路材料及类似
项目的设计文件等基础资料。路堤应进行地基处理、结构形式、排水设施、边坡防护等综合设计。
7.1.2 炭质岩分布区宜避免高填路堤,不能避免时,应与桥梁方案比选。
7.1.3 炭质岩作为路堤填料时,应根据其类型及性质确定填筑方案,填料应满足路堤强度和稳定性的
要求。
7.1.4 基底存在软土或软弱夹层时应进行沉降及稳定性验算,不满足设计要求时应进行处治;坡地软
土发育的路段路堤填方边坡高度不宜大于 12 m。
7.1.5 宜重视基底防排水设计,可采取拦截、引排、疏干、降低或隔离等综合措施,及时拦截有可能
进入路界的地表水,隔离地下水;施工前应对排水设计进行现场核对,如有问题应及时反馈处理,施工
期间应根据地形条件设置临时排水措施,确保施工场地不积水。
7.1.6 炭质岩路堤在施工前应熟悉路堤设计文件、领会设计意图,在施工过程中应根据实际情况变化,
及时动态调整设计及施工方案,保证路堤稳定。
7.2
基底处理
7.2.1 基底处理施工前,应先做好周边的临时排水措施。
7.2.2 坡地软土的处治遵循下列规则:
a) 当坡地软土厚度≤3.5 m 或平面上呈局部狭窄沟槽且厚度≤5.0 m 时宜采用换填法进行处理,
当厚度较深时宜采用复合地基法进行处治;
b) 坡地软土不宜采用加筋法、强夯法、强夯置换法等抗滑移能力较差的方案进行处治;
c) 当软土以软弱夹层形式分布在路基底部时,应验算路堤整体沿基底软弱层滑动的稳定性,稳
定性不满足 JTG D30 的规定时,应按下列规则处治:
1) 软弱夹层埋深较浅时,可采用换填法处治;
2) 埋深较大时宜采取改善基底条件或采用抗滑桩、微型桩等进行处治。
d) 当换填基底地形陡于 1:5 时,应在基底开挖一定数量的反坡向台阶,如图 1 所示;
e) 换填材料宜选用透水性、水稳性良好的材料,如角砾土、砂性土和碎石类土等,或者开山石
渣、片石、碎石等;
f) 路堤底部宜设置排水垫层,垫层厚度不宜小于 0.5 m。
图1 换填法处治坡地软土示意图
7.2.3 零填、低填路段基底为中等~强崩解性炭质岩时,应对地表以下路床范围进行超挖换填处治;
零填、低填路段基底为弱崩解性炭质岩时,应对地表以下进行超挖换填处治,处治深度不宜小于 0.5 m。
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换填层底部应设置隔离层,隔离层可采用水泥土、复合土工膜、复合防排水板等材料。
7.2.4 挖方路段基底为中等~强崩解性炭质岩时,应对路床范围进行超挖换填处治;浅挖路段基底为
弱崩解性炭质岩时,应对上路床范围进行超挖换填处治。换填层底部应设置水泥土隔离层。
7.2.5 采用换填法进行基底处理时,开挖至换填层底部后,宜及时进行换填施工,当不能及时施工时,
宜在换填底面高程以上预留 0.3 m 厚的保护层或作封盖处理。
7.2.6 地下水位埋深浅或易汇水的挖方路基、斜坡路堤、低填路堤、填挖交界结合部及冲沟等负地形
地段,宜设置加深排水渗沟以排泄地下水。挖方路段渗沟基底宜低于路床底以下不小于 0.5 m,填方路
段的渗沟基底不宜低于原地面 1.0 m。
7.3
路堤填筑设计
7.3.1 地下水埋深浅或易汇水的斜坡、冲沟等负地形地段,路基底部宜设置排水垫层和隔离层。排水
垫层宜采用砂砾或碎石等材料,排水垫层厚度不宜小于 0.5 m。
7.3.2 弱崩解性未风化~中等风化炭质硬质岩可直接作为路基填料,遵循下列原则:
—— 应做好断面设计、结构设计和排水设计,保持路堤堤身的干燥与稳定;
—— 可按填石路基工艺填筑,两侧边坡码砌宽度不宜小于 0.6 m;
—— 填筑顶面应设置隔离层。
7.3.3 弱崩解性强风化炭质硬质岩、弱崩解性未风化~中风化炭质软质岩、中等崩解性未风化~中风
化炭质其它软质岩、弱崩解性强风化炭质其它软质岩等宜采用预崩解法处理后按填土路堤填筑。
7.3.4 弱崩解性强风化炭质黏土岩、中等~强崩解性未风化~中风化炭质黏土岩宜采用包芯法填筑路
堤。
7.3.5 强崩解性强风化炭质黏土岩或厚度较大的层间炭质软弱夹层作为路堤填料时,应进行专项研究。
7.3.6 填筑周期较充裕、采用预崩解法填筑路基时遵循下列规则:
a) 应通过天然、人工或机械处理使炭质岩处于完全崩解状态;
b) 崩解后的填料最大粒径应小于 150 mm,级配良好,液限、塑性指数、最小承载比等应满足 JTG
D30 中的路基填料要求,含水率宜控制在最佳含水率±2%以内;
c) 路堤边坡高度不宜大于 12 m;
d) 路堤应分层铺筑、均匀压实,分层厚度不宜大于 0.3 m,压实度应符合 JTG D30 中的要求;
e) 中等~高有机质含量的炭质岩应在路堤两侧采用合格细粒土填筑,宽度不小于 2 m,坡面可采
用一般填土路基防护形式防护;
f) 路床填料应采用硬质岩的碎石或其他符合要求的材料填筑,填料应均匀,分层铺筑,碾压密
实。
7.3.7 采用包芯法填筑路基时遵循下列规则:
a) 填筑前,应对基底软土或软弱夹层进行处治,确保路堤整体稳定性;
b) 不宜设置在临水路段、陡坡路段及涵背、桥台背、挡墙背等区域;
c) 在基底与填方之间应设置排水垫层和隔离层。排水垫层宜采用砂砾或碎石等材料,垫层厚度
不宜小于 0.5 m;隔离层可采用水泥土、复合土工膜、复合防排水板等材料;
d) 包芯仅用于下路堤填筑,连续包芯填筑的高度不宜大于 8 m,路堤边坡高度不宜大于 12 m,包
芯顶部应设置隔离层;
e) 填芯部分应破碎成石渣,加州承载比(CBR)强度不小于 5%,粒径>20 mm 的颗粒质量超过总
质量 50%,且粒径应小于 150 mm;
f) 包边填料宜采用满足规范要求的隔水性、施工碾压性较好的含砂(砾)黏性土,路堤两侧包
边宽度不宜小于 2.0 m,包边填料的 CBR 值不应小于 4%;包边土应与炭质岩同时填筑;
g) 包芯、包边部位的压实度均应满足相应等级公路路堤填筑的最低要求;
7
DBJT45/T 053—2023
h) 路床填料应采用硬质岩的碎石或其他符合要求的材料填筑,填料应均匀,分层铺筑,碾压密
实;
i) 炭质岩包芯法填筑的路基可采用图 2 所示结构。
单位为 cm
图2 炭质岩包芯路基结构图
7.3.8 采用炭质岩填筑的路堤边坡坡率应根据路堤边坡的高度、填料性质、地形特征、区域气候等特
点,并参照既有路基的成熟经验综合确定。边坡高度不大于 12 m 的路堤边坡坡率和边坡平台的设置,
可参照表 5。边坡高度大于 12 m 或采用其他较陡坡率时,应在稳定性验算的基础上确定路堤横断面形式、
边坡坡度及防护加固形式。
表5 炭质岩路堤边坡坡率及平台宽度
边坡高度 边坡坡率 边坡平台宽度(m)
弱崩解性 中等崩解性 弱崩解性 中等崩解性
<8 m 1:1.5 1:1.5~1:1.75 可不设
8 m~12 m 1:1.5~1:1.75 1:1.75~1:2.0 2.0 ≥2.0
7.3.9 采用炭质岩填筑的路堤边坡防护类型可参照表 6 确定。
表6 炭质岩路堤边坡防护形式
边坡高度 弱崩解性 中等崩解性
<8 m 培土植草 骨架培土植草
8 m~12 m 骨架培土植草 骨架培土植草、挡墙
7.4
路堤施工
7.4.1 路基基底的处理应按设计方案进行,施工应满足 JTG/T 3610 中的要求。
7.4.2 路堤填筑宜选择在旱季连续施工,不能连续施工或遇降雨时应在路基顶面作封盖处理。
7.4.3 利用炭质岩填筑路堤前,应先复核炭质岩的崩解性,其崩解性应满足相应填筑方案的要求。
7.4.4 炭质岩路堤填筑施工前,应进行试验段铺筑。试验段应选择地质条件、路堤断面型式等具有代
表性的地段,长度宜不小于 200 m,应至少填筑 3 层~4 层。确定松铺厚度、机械设备组合、碾压速度、
压实遍数等施工工艺、工艺参数,以及试验、检测的方法与标准。并根据试验路段的压实工艺、工艺参
数进行施工和质量控制。
7.4.5 炭质岩直接作为路基填料的填筑施工遵循下列规则:
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a) 应从下往上分层填筑,按设计要求进行强夯或冲击碾压补强,填筑宽度应不小于设计宽度;
b) 性质不同的填料应分层、分段填筑,分层压实;
c) 路堤顶部最后一层填料松铺厚度不宜大于 0.30 m,粒径不应大于 150 mm,其中小于 5 mm 的细
料含量不应小于 30%,且铺筑层表面应无明显孔隙、空洞;
d) 填方分几个作业段施工时,接头部位应按一定坡度采用台阶搭接,搭接长度不宜小于 2.0 m;
e) 碾压 10 遍压实质量仍达不到要求时,应减少松铺厚度;
f) 施工质量控制应遵循 JTG/T 3610 中的要求。
7.4.6 预崩解法施工遵循下列规则:
a) 应通过室内或现场实验确定拟作路堤填料的新鲜岩样经若干次干湿循环崩解后的颗粒级配,
当前后两次干湿循环的颗粒级配变化不大时,完成崩解状态;
b) 可将炭质岩裸露堆放,然后每 2 d 洒水 1 次,进行洒水崩解破碎,洒水崩解周期为 1 周~3 周;
洒水崩解过程完成后,将填料运至拟填筑路段摊铺,松铺厚度不超过 0.5 m,再应用不小于 300
kW 的推土机整平,由两侧开始向路中间进行整平,用推土机履带碾压 3 遍,或用不小于 20 t
的振动压路机、羊角振动碾碾压 3 遍,再用推土机松土齿耙松,整平;
c) 耙松整平 4 遍~6 遍完成崩解后,对其中个别没崩解的或靠压实设备无法压碎的坚硬岩块,予
以剔除或人工破碎;
d) 预崩解处理完成后,应用推土机整平或用不小于 PY160 的平地机整平;整平后进入碾压工序;
e) 完成崩解的炭质岩应级配良好,液限、塑性指数、最小承载比等应满足 JTG/T 3610 中的要求;
f) 碾压时,完成崩解的炭质岩含水率需控制在最佳含水率±2%以内;
g) 路基填筑时,应从下往上分层填筑,分层压实,按设计要求进行强夯或冲击碾压补强,填筑
宽度应不小于设计宽度;
h) 施工质量控制应满足 JTG/T 3610 中的要求。
7.4.7 包芯法填筑施工遵循下列规则:
a) 应按设计要求设置排水垫层、隔离层;
b) 应采用中等及以下崩解性炭质岩作为包芯填料,宜采用满足规范要求的含砂(砾)黏性土作
为包边填料,包边厚度不宜小于 2.0 m,包边填料应与包芯填料同步施工;
c) 包芯、包边部位的压实度及施工质量控制均应满足 JTG/T 3610 中的要求。
8 路堑边坡支挡防护
8.1
一般规定
8.1.1 炭质岩路堑边坡防护宜遵循“安全、环保、美观、经济”的基本原则。
8.1.2 炭质岩路堑边坡防护设计宜根据炭质岩的类型及破坏模式,进行针对性设计。
8.1.3 强~中等崩解性炭质岩挖方边坡高度不宜大于 24 m。
8.1.4 应采用客土的方式绿化炭质岩边坡,客土厚度不宜小于 8 cm。
8.1.5 边坡防护施工宜考虑炭质岩开挖暴露后容易风化崩解、遇水易软化的特性,及时做好防护施工。
8.1.6 在施工前应按《高速公路路堑高边坡工程施工安全风险评估指南》(交安监发〔2014〕266 号)
进行路堑高边坡施工安全风险评估。总体风险评估应在项目开工前实施,专项风险评估应在路堑边坡分
项工程开工前完成。安全风险评估为Ⅲ、Ⅳ级的边坡,均应进行专项风险评估。
8.2
稳定性分析
8.2.1 边坡稳定性分析之前,应根据岩土工程地质条件判断边坡的可能破坏模式、破坏方向、破坏范
围、影响范围等。
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8.2.2 按边坡发生变形的机理及特征,炭质岩边坡破坏模式可分为顺层滑移型整体破坏、顺岩土交界
面滑移破坏、楔形体局部破坏及浅层剥落破坏等四类。
8.2.3 计算顺层滑移型和顺岩土交界面滑移型稳定性时,应根据结构面及岩土交界面形态采用平面或
折线型滑面;楔形体破坏可采用赤平投影法定性分析其稳定性,再采用楔形体滑动面法定量计算。
8.2.4 当边坡可能存在多个滑面时,对各个可能的滑动面均应进行稳定性分析和计算。
8.2.5 炭质岩边坡的稳定性分析时,宜考虑炭质岩的崩解条件及崩解性。无封闭措施时,应按崩解后
的状态确定其力学参数。
8.2.6 边坡安全系数应不小于表 7 的规定值,当计算安全系数小于表中的数值时,应调整边坡坡率或
对边坡进行加固处理,直至满足稳定性要求。
表7 边坡安全系数
边坡安全等级 安全系数 分析方法
一级 正常工况 1.20~1.30 简化Bishop 法(圆弧或任意形状滑面) 平面滑动面解析法(直线滑面) 不平衡推力法(任意滑面)
非正常工况Ⅰ 1.10~1.20
二、三级 正常工况 1.15~1.25
非正常工况Ⅰ 1.05~1.15
边坡安全等级应按DB45/T 2149描述的方法划分 边坡地质条件复杂或破坏后危害严重时,安全系数取较大值;地质条件简单或破坏后危害较轻时,安全系数取较小值 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)、村庄或学校时,安全系数取较大 值 非正常工况Ⅱ下的边坡安全系数应符合JTG B02的规定 施工期的临时边坡安全系数不应小于1.05
8.3
支挡防护设计
8.3.1 应根据炭质岩的类型、崩解性及风化程度,结合边坡可能破坏模式、支挡防护方案的功效、场
地环境等因素,选取可靠的边坡防护方案,遵循下列规则:
a) 未风化~中风化、弱崩解性炭质硬质岩边坡可按一般路基岩质边坡防护;其它类型炭质岩边
坡可根据外倾结构面及安全系数按表 8 选择支挡防护方案;
b) 强~中等崩解性炭质岩边坡可采用柔性支护结构防护,柔性支护结构不宜高于 2 级。
表8 炭质岩边坡支挡防护方案
外倾结构面 安全系数 预加固措施 加固措施
无外倾结构面时 满足表7的要求时 不需要预加固 不需要加固
不满足表7的要求时 锚杆(索)、抗滑桩、 挡墙
外倾结构面倾角不小于边坡倾角时 满足表7的要求时
外倾结构面倾角小于边坡倾角时 不满足表7的要求时 锚索、抗滑桩、微型桩
坡面均需绿化和封闭,封闭方案可采用喷射混凝土、喷射植被混凝土等方式 预加固措施应在开挖前实施 外倾结构面倾角小于10°时,按水平岩层即无外倾结构面处理
8.3.2 强~中等崩解性炭质岩边坡坡脚应设置适当的支挡,以保证坡脚的稳定。
8.3.3 植被混凝土防护设计遵循下列规则:
a) 可用于浅层剥落破坏或楔形体局部破坏的炭质岩边坡,边坡坡率不宜陡于 1:0.75;
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b) 基层厚度不宜小于 5 cm,应具有一定的强度,同时应具有渗水能力和透气系数,以营造良好
的植物生长环境;
c) 面层厚度宜为 1 cm~2 cm,面层内应加入按设计要求配置好的植物种子,宜选择耐酸性植物,
能绿化炭质岩边坡的同时对边坡及时封闭;
d) 应采用锚杆或 U 型钉对铁丝网进行锚固,锚杆或 U 型钉应穿过表层崩塌层,且锚固深度不小
于 0.3 m 。
8.3.4 锚杆(索)格梁的设计遵循下列规则:
a) 炭质岩边坡采用锚杆(索)格梁方案时应进行防腐设计;
b) 采用锚杆(索)格梁方案时,应对开挖边坡及时喷射混凝土等进行封闭,喷射厚度 3 cm~5 cm;
c) 边坡平台、底梁与边沟之间碎落台均应进行硬化;
d) 锚杆(索)的锚固段宜深入崩解影响区之外;
e) 锚固段摩阻力取值宜充分考虑炭质岩与水泥浆液之间的粘结强度;
f) 锚索宜采用全长粘结型结构。
8.3.5 抗滑桩的设计遵循下列规则:
a) 顺层坡的抗滑桩悬臂高度不宜大于 8 m,非顺层坡的抗滑桩悬臂高度不宜大于 10 m,有效嵌固
深度与悬臂高度之比应不小于 1.2;
b) 抗滑桩桩身内力较大难以布设主筋时,宜设置锚索改善其受力状态;
c) 桩前设置加深边沟时,若无可靠稳定边沟边墙措施时,抗滑桩悬臂段应从边沟沟底起算;
d) 抗滑桩桩顶宜设置冠梁连接。
8.3.6 挡墙的设计遵循下列规则:
a) 挡墙宜与边沟进行一体化设计;