2019第一章路基工程绪论课件

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1、路基路面工程,黑龙江工程学院土木与建筑工程学院,主讲教师：张家平,第一章 路基的作用及基本要求,1-1 路基在道路工程中的作用,一、路基的概念 按照路线位置和一定技术要求在地表面上修筑的带状岩土构造物。,二、路基的作用 是路面的基础 承受由路面传来的行车荷载和自然因素的作用,三、路基的横断面形式 路堤：高于原地面的填方路基 路堑：低于原地面的挖方路基 半填半挖路基：介于上述两者之间的路基,四、路基的结构划分 路床：是指路面底面以下80cm范围内的路基部分。在结构上分为上路床（030cm）及下路床(3080cm)两层。,上路床：030cm 下路床：3080cm 上路堤：路面底面以下80150cm

2、的填方部分 下路堤：上路堤以下的填方部分,1-2 路基工程的特点,结构形式及工艺简单 路线长、占地多、土石方工程数量大、机械化施工是主导 投资比例大，约占公路建设全部投资的2545% 受自然因素影响大，地区差异明显 涉及面广、影响因素多变、施工组织安排不易 对沿线生态环境影响巨大（特别是高填深挖路基）,高速公路路基的特点：,高填或深挖的路基增多 特殊地质条件的路基增多 路基中桥涵和通遂增多,1-3 对路基的基本要求,一、足够的承载能力 1.强度 2.刚度 二、足够的稳定性 1.整体稳定性 2.水温稳定性 三、足够的耐久性,1-4 路基设计施工养护的基本内容,选择路基横断面形式，包括特殊路基的个

3、别设计 确定路基宽度、高度及边坡形式与边坡坡度 选择路基填料与压实标准 路基排水系统布置和排水结构设计 路基防护与加固设计 路基工程的附属设施设计,一、路基设计的基本内容,二、路基施工的基本内容,路基施工前的准备工作 路基压实原理与压实工艺 路基施工常用机械及其组合 路基填筑的工艺施工方法 路堑挖方的工艺施工方法 特殊地段的路基施工 路基施工的质量检查与验收标准,三、路基养护的基本内容,路基养护是指使路基及其附属工程处于坚固和稳定的状态，保证车辆畅通无阻的一种经常性的维护工作，包括日常检查和观察路基各部分的变形，及时预防和整治病害。,路基病害多种多样，它和地质、土质、气象等条件有着密切的关系。

4、例如多雨、沼泽、沉积地区多发生基床翻浆冒泥、路基沉陷等病害；高寒地区多发生冻害；山区多发生泥石流、滑坡、崩坍落石等病害。,应坚持“预防为主、治养并重、排水防水、安全第一” 的养护原则,1-5 路基与其他有关工程的关系,路基与路线的关系 路基与路面的关系 路基与桥涵的关系,本课程是一门重要的专业课。主要讲授路基路面设计与施工的基本知识、原理和方法。 它以工程地质、土质土力学、交通工程学为基础，涉及水力学、桥梁水文、道路建筑材料等课程，并和道路勘测设计互为支撑和依托。,路基路面的关系: 路基路面是道路的基本组成部分，有了路基路面，车辆才能沿着预定的路线，通畅、快速、安全、舒适、经济地运行。（道路的

5、主体） 路基的强度与稳定性，是保证路面强度与稳定性的基本条件；提高路基的强度与稳定性，可以适当减薄路面厚度。（路面的基础） 路面保护路基，使其避免直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。 路基路面相辅相成，构成不可分割的整体。共同承受行车荷载与自然因素的作用。 因此，路基路面不可分割，应综合考虑和整体设计。,本课程与其他课程的关系： 本课程是一门重要的专业课。主要讲授路基路面设计与施工的基本知识、原理和方法。 它以工程地质、土质土力学、交通工程学为基础，涉及水力学、桥梁水文、道路建筑材料等课程，并和道路勘测设计互为支撑和依托。,路基的定义:路基是在地表按照道路路线位置和一定技术要求开挖

6、或堆填而成的岩土结构物,路面的定义:路面是在路基顶面行车部分用各种坚硬材料铺设的层状结构物,路基路面的定义: 路基路面是道路的基本组成部分,它们共同承受行车荷载和自然因素的作用,本课程与其他课程的关系：本课程是一门重要的专业课。主要介绍路基路面设计与施工的基本知识、原理和方法。它以工程地质为基础，与土力学有关，涉及到水力学、桥梁水文、道路建筑材料，是道路勘测设计中横断面设计的延续与补充。也以交通工程为基础。,公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作用。作为路面的支承结构物，路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性

7、。,路基和路面相辅相成，是不可分离的整体。,路基路面工程课程的特点：,课程涉及的内容广泛且专业性强 相关学科多 理论与实践并重 工程性强 地区差异明显,路基路面的关系 路基路面是道路的基本组成部分，有了路基路面，车辆才能沿着预定的路线，通畅、快速、安全、舒适、经济地运行。（道路的主体） 路基的强度与稳定性，是保证路面强度与稳定性的基本条件；提高路基的强度与稳定性，可以减薄路面厚度。（路面的基础） 路面保护路基，使其避免直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。 路基路面为线型工程且相辅相成，构成不可分割的整体。共同承受行车荷载与自然因素的作用。,特点： 结构形式简单 路基工程土石方数量大

8、。 路面工程耗资多。 工程复杂多变。（作为绵延可达千里以上的结构物，沿线的气候、地形、水文和地质等自然因素条件往往不一样，其各段路面结构层的材料来源和施工状况也难相同） 环境（自然）条件的变迁（对材料的物理力学性质及结构体系的性状影响很大） 作用的车辆荷载的随机性（大小、数量或作用图式和频率因时因地而变的随机因素） 材料差异性大，可靠性差。 路基路面的损坏状态和原因，常是多种复杂的。 影响因素多变、牵涉范围广、施工组织安排不易。,要求： 1.承载能力： 强度：抵抗车轮荷载引起的各部位的各种应 力，不发生压碎、拉断剪切等破坏。 刚度：在车轮荷载作用下不发生过量变形，面层不 发生车辙、沉陷、波浪等

9、。 2.稳定性：保持工程设计所要求的任何形态及物理力 学性质称为稳定性。包括自然平衡破坏的稳 定性、水稳定性与温度稳定性等。 3.耐久性：一般道路工程使用年限至少数十年，在车 辆荷载和自然因素作用下，保持耐久性。（疲劳、损伤、老化衰变） 4.表面平整度：路面表面的起伏变化状况（舒适性指标） 5.表面抗滑性能：安全性指标,1-3 影响路基稳定性的因素,1、地理条件：地形、地貌和海拔高度影响路基路面结构，（平原、丘陵、山岭各区地势对结构的水温状况也不同）。 2、地质条件：岩石的种类、成因、节理、风化程度和裂隙情况，岩石走向（倾向、倾角、层理和岩层厚度，夹层及其状况，断层或不良地质现象的影响。 3、

10、气候条件：气温、降水、湿度、冰冻深度、日照、蒸发量、风向、风力等影响地下和地面水的变化并且影响路基路面的水温情况。 4、水文和水文地质条件： 5、土的类别 总之，地质条件是引起路基路面破坏的基本前提，水则是造成病害的主要原因。,土的工程分类的目的根据工程实践经验，把工程性质近似的土划分为一类 作用便于正确选择对土的研究方法，可对土作出合理的评价，使工程人员对土有共同的概念，便于经验交流。 分类的基本原则 （1）应选用对土的工程性质、最能反映土的基本属性和便于测定的指标作为分类依据。 （2）要有一定的逻辑性。（体系、简单易记） （3）应能反应土在不同工作条件下的特性。 公路部门根据公路工程中对土

11、的压实性和水稳性的要求进行分类。 压实性、渗透性以土的颗粒粒径和级配为指标 水稳性以土的塑限、液限和塑性指数反映。,1-4 路基土的分类,一、 分类体系 根据土的颗粒组成，塑性指数和土中有机质含量，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类11种土。 表1-1 粒组划分,四类11种土分类体系,土的基本符号,土类,符号,特征,二、分类法,1.按有机质含量：有机质土，无机质土。 2.无机质土按粗粒含量：巨、粗、细粒土 三类。 3.巨、粗粒土按其细粒含量和级配进一步细分（粒径大小、不均匀系数和曲率系数）。 4.细粒土按塑指Ip和液限WL在塑性图上进一步细分。,d10、d30、d60分别为土的级配曲线上土

12、颗粒含量小于10%、30%、60%所对应的粒径； d10称为有效粒径；d60称为控制粒径。 Cu不均匀系数； Cr曲率系数。,三、各类土的路用性质,1、巨粒土：强度和稳定性很高，是筑路的良好材料，也可用 于边坡护砌。 2、级配良好的砾石混合料：除可填路基外，可用于中级路面 或路面基层或底基层。 3、砂土无塑性：强度与水稳性好，但粘结性小，易松散，可掺少量粘土，利于压实。 4、砂性土：既有一定数量粗颗粒，又有一定数量的细粒，级配适宜，为理想的填料。 5、粉性土：毛细作用强烈，易造成冻胀翻浆，属于不良公路用土。 6、粘性土：在适合含水量下应充分压实和在良好的排水条件下，筑成路基也能稳定。 7、重粘土：不透水，粘聚力大，干燥时很坚硬，施工难易开挖与破碎。 作为路堤填料，砂性土最优，粘性土次之，粉性土属不良材料，重粘土也为不良材料。此外，腐殖土，盐渍土等也是不良筑路材料。,