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1、毕 业 设 计卡哈尔衣明秦鹏凌曦田震超于翟敏杰1公路施工现场管理技术2目 录一：路基工程二：路面工程三：桥桥梁工程34第一篇 路基工程第一节 路基工程的特点和与有关工程项目的关系5一、路基工程的特点（一）土石方工程巨大，沿线分布不均，与路基排水、防护与加固工程相互制约，设 计中需要综合考虑。 （二）路基工程项目繁杂，涉及土方、石方、污工砌体等多种结构的设计和施工，施 工安排十分不易。二、路基工程与其他有关工程项目的关系桥头引道的路基设计应该与桥位选择，桥孔设计以及涵洞的配置相互 配合，综合考虑桥梁和道路的高程的配合和河滩桥头引道的稳定性（一）路基设计与路线设计的关系路基设计和路线设计相辅相成，
2、路基设计是横断面设计的延伸（二）路基工程与路面工程的关系路基设计与路面设计应综合考虑，既要避免强基薄面，又要杜绝弱基强面 （三）路基工程与桥涵工程的关系第二节 路基土的分类及工程性质一、路基土的分类 依据颗粒组成、土的塑性指数和土质化学成分为4类11种6细中粗细中粗粘粒粉粒砂砾（角砾）卵石 （小块石）漂石 （块石）细粒组粗粒组巨粒组200602050.50.250.07420.002（mm）注：除细粒按照含量超过25%,其余按照大于该粒径的颗粒含量超过50归类二、各种土的路用性质 （一）巨粒土 1.漂石用作砌筑工程结构物，或破碎后用作混合材集料，不能用于路基填筑 2.卵石用作砌筑工程结构物，或
3、破碎后用作混合材集料，是强度和稳定性都好的路基 填料，但是不能用于路基上层填筑 （二）粗粒土 1.砾类土是强度和稳定性都好的路基填料，但是不建议用于路基上层填筑；级配和强 度等性质优良的砾石或砂砾用作混合材集料（水泥混凝土或贫混凝土等） 2.砂类土 （1）砂纯粹的砂是强度和稳定性都好的路基填料，同时也用于其他混合材集料， 细砂或粉砂容易产生被动水携带、砂土液化或管涌，不适用于高路堤、沿河路堤和 堤坝 （2）砂性土是强度和稳定性都好的优良路基填料 （三）细粒土 1.粉质土强度低，干缩，毛细作用强，是不良路基填料 2.粘质土透水性小，干缩湿胀，不适用于水湿状况剧烈变化地区，可用于干旱地区路 堤填筑
4、或某些特殊部位，也可以用来与砂土拌合后形成砂性土使用 3.有机质土不宜用作路基填料 （四）特殊土不宜用作路基填料78三、路基土的工程分级（一）分级目的 用于工程可行性研究或概、预算编制， 工程施工难易程度评价合技术手段运用的依据（二）分级依据 凿岩机或人工钻孔1m所需要的时间较软 爆破1m3所需炮眼长度较坚（三）等级 级松土 级普通土 级硬土 级软石 级次坚石 级坚石第三节 路基干湿类型9二、湿度的来源和变迁一、湿度对路基的影响路基的湿度状况变化是影响路基路面结构强度、刚度与稳定性的重要因 素之一，应该尽量使路基平衡湿度趋于较干燥或稳定的状态，使路基保 持稳定。（一）大气降水大气降水通过路面，
5、路肩边坡和边沟渗入路基；（二）地面水边沟的流水、地表泾流水因排水不良，形成积水、渗入路基；（三）地下水路基下面一定范围内的地下水浸入路基；（四）毛细水路基下的地下水，通过毛细管作用，上升到路基；（五）水蒸汽凝结水在土的空隙中流动的水蒸汽，遇冷凝结成水；（六）薄膜移动水在土的结构中水以薄膜的形成从含水量较高处向较低处流动， 或由温度较高处向冻结中心周围流动。（七）水的负温迁移在负温和毛细作用下由下向上的迁移10渗入路面 渗入路肩由路肩由边沟由较高处渗入地下水位由下层土水汽移动由地下水地下水位变动11按照经验，给出wc1wc2wc3,分别对应做为干燥、中湿、潮湿、过湿的分 界标准，叫做分界稠度。并
6、通过针对各种土类的试验，确定类似下图的关 系确定相应的分界相对含水量w1、w2、w3,和临界高度h1、h2、h3 标准地下水位高度地下水位与土的平均稠度地下水位与土的相对含水量路基路面12 应用1）既有路基或挖方路基可以采用稠度和相对含水量与相应土质的分 界稠度和分界含水量进行干湿状况评价2）新建路基采用地下水位高度与拟采用的填土的临界高低进行干湿状况评价3）通常应该使路基处于干燥或中湿状况，并因评价结果采取相应的施工 养护（换填、排水蔬干等）措施或设计方案（抬高路线设计标高）第二篇 路面工程13第 一 章14第一节 路面结构层次一、路面的作用供车辆行驶，保护路基二、路面横断面路缘石面层硬路肩
7、土路肩拦水带 基层垫层 纵向排水渗沟路缘带槽式全铺式三、路拱横坡度路 面 类 型路拱平均坡度（）沥青混凝土、水泥混凝土12厂拌沥青碎石、路拌沥青碎（砾）石、沥青贯入碎（ 砾）石、沥青表面处治、整齐石块1.52.5半整齐石块、不整齐石块23碎石、砾石等粒料类2.53.5炉渣土、砾石土、砂砾土等34路拱形式：圆弧、抛物线、直线三、路面结构层1. 面层的作用：2. 面层的种类：3. 面层的构成：4.面层的结构承受行车荷载 保证行车通畅 保证行车平稳舒适沥青类 水泥类 砂石类 块料类多层沥青混合料 双层水泥混凝土 复合式结构 带有磨耗层或保护层的砂石结构横坡 超高 路肩（一）面层（二） 基层1.基层的
8、作用: 承受面层传下的行车垂直荷载，向垫层和土基扩散荷载2. 对基层的要求 足够的刚度和强度，足够的抗水性，与面层相同的横坡， 比 面层宽3. 基层种类 稳定类、粒料类（三） 垫层1. 垫层的作用 排水、隔水、防冻、防基层污染、扩散应力2. 垫层材料 颗粒材料、结合料稳定土第二节 路面分类和分级一 、分类路面等 级面层类型适用的公路等级高级水泥混凝土、沥青混凝土、厂拌沥青碎石、整齐石块或条石高速、一级、二 级次高级沥青贯入碎(砾)石、路拌沥青碎(砾)石、沥青表面处治、半整齐 石块二级、三级中级泥结或级配碎(砾)石、水结碎石、不整齐石块、其他粒料三级、四级低级各种改善土，如炉渣土、砾石土和砂砾土
9、四级二、分级按照力学特性分类刚性路面、柔性路面、半刚性路面按照面层材料分类沥青路面、水泥路面、块料路面、砂石路面第 二 章 基 层 与 垫 层20第一节 粒料类结构层 一、 粒料类材料的力学特性（一）应力应变特性干的轧制集料回弹模量随主应力和的变化 碎、砾石材料应力应变曲线 （二） 粒料类材料的疲劳特性砾质材料在良好排水条件下塑性形变的发展 颗粒材料没有明显的疲劳极限，通常表现为塑性变形的累计。二、嵌挤类碎石结构层（一）力学特性按嵌挤原则产生强度，抗剪强度主要决定于剪切面上的法向应力和材料内摩阻 角。由下列三项因素构成：（1）粒料表面的相互滑动摩擦；（2）因剪切时体积 膨胀而需克服的阻力；（3
10、）因粒料重新排列而受到的阻力。 （二）分类1.不含胶结料的碎石层干压碎石、水结碎石，铺撒嵌缝石屑时，统称填隙碎石，手工铺砌 100200mm粒径的大块石再以小碎石嵌缝叫手摆碎石。2.含有胶结料的碎石层泥结碎石、泥灰结碎石（三）材料要求编号碎石名称粒径范围(mm)用途1 2 3粗碎石 中碎石 细碎石7550 5035 3525骨料4 5石渣 石屑2515 155嵌缝料6米石05封面料1.石料三、级配类砾（碎）石结构层由各种集料（砾石、碎石、工业废渣）和土，按密实级配原理修筑而成的路面结 构层，强度由摩阻力和粘结力构成。 （一）力学特性26（二）分类1.级配砾（碎）石 优质级配碎石，国外广泛用于柔
11、性路面的基层普通级配（砾）碎石，用于中、低级柔性路面的基层或砂 石路面的磨耗层 2.原状砾（碎）石土用于中、低等级道路的基层、砂石路面的面层，较细的砂土混合物用于砂石路面的稳定类保护层3.原状砂砾用于路面的垫层，较细的用于砂石路面的松散类保护层第二节 无机结合料稳定类结构层一、无机结合料稳定类材料的力学特性 （一）应力应变特性 力学参数（MPa)28天90天180天28天180天90天180天R4.495.576.330.710.88Ep2093309738720.540.80sp0.4130.6340.8130.510.78Esp53392612870.410.72水泥稳定碎石的力学特性指标
12、与龄期的关系 石灰粉煤灰稳定碎石的力学特性指标与龄期关系 力学参数（ MPa)28天90天180天28天180天90天180天R3.105.758.360.370.69Ep1086199328590.380.70sp0.2190.5360.9130.410.59Esp35996017200.370.56（二）疲劳特性 二灰砂砾(小梁)应力强度比疲劳寿命曲线 散点概 率分布 曲线回归的对数疲 劳曲线（三）干缩特性 无机结合料稳定材料的干缩特性 (最大干缩应变和平均干缩系数)的 大小与结合料的类型、剂量、被 稳定材料的类别、粒料含量、小 于0.5mm的细颗粒的含量、试件 含水量和龄期等有关 。（四
13、）温缩特性 温度收缩的大小与结合料类型和剂 量、被稳定材料的类别、粒料含量 、龄期等有关。二、石灰稳定类（一）石灰稳定土强度形成原理 1.离子交换作用 2.结晶作用 3.火山灰作用 4.碳酸化作用三、水泥稳定类（一）强度形成原理 1.水泥的水化作用； 2. 离子交换作用； 3.化学激发作用； 4.碳酸化作用 。( 二 ).含水量 水泥正常水化所需的水量约为水泥重 的20%，对于砂性土，完全水化达到 最高强度的含水量较最佳密度的含水 量为小；而对于粘性土则相反。 （三）水泥稳定类的配合比 结构层位土类中、粗粒土塑性指数12其他细粒土基层37511816底基层2648612配合比设计方法与石灰稳定
14、类相同，水泥稳定粒料的级配应满足相 应规范的要求。四、无机结合料稳定类基层缩裂防治措施 （一）满满足强度的情况下，限制结结合料用量；（二）提高混合料中粒料的含量；（三）严严格控制压实标压实标 准；（四）严严格控制压实压实 含水量（不宜过过高）；（五）注意初期潮湿养生，尽量在高温季节节施工；（六）及时铺时铺 筑上层层覆盖；（七）设设置隔离层层或格栅栅。第三章 沥青路面第一节 概述一、沥青路面的分类 （一）按强度构成原理 密实类:嵌挤类：层铺法:分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑; 路拌法:在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压密实而成的沥 青面层; 厂拌法:一定级配的矿料和沥青材
15、料在工厂用专用设备加热拌和，然后送到 工地摊铺碾压而成的沥青路面。 （二）按施工工艺的不同（三）按沥青路面的技术特性沥青表处 ：用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超过3cm的沥青路面； 沥青贯入：用沥青和集料按层铺法铺筑而成，厚度一般为48 cm的沥青路面 ； 热拌沥青碎石：以沥青和嵌挤结构集料热拌铺筑的路面；乳化/溶剂沥青碎石：以常温熔融的沥青和嵌挤结构的集料冷拌或热拌，冷铺而成的路 面；沥青混凝土：以沥青和密实结构集料热拌铺筑而成的路面；沥青封层：液体沥青洒铺或沥青砂（石屑）铺筑而成的防水结构薄层；沥青透层 ：液体沥青洒铺而成的，稳定和粘结基层或旧路顶面松散颗粒的结构薄层；沥青粘
16、层：为使面层与基层或上下面层粘结更好而撒铺的粘结薄层。第二节 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性 一、沥青混合料的强度特性 沥青混合料的强度特性随温度变化巨大，高温时，混合料的强度特性接 近粒料，低温时接近整体性材料。常温下，沥青与矿料之间粘结力、矿 料之间的内摩阻角决定混合料的强度。沥青混合料（粗分散系）分散相粗集料分散介质砂浆（细 分散系）分散介质沥青胶结 物（微分散系） 分散相细集料分散相填料分散介质沥青（一）沥青混合料结构组成的胶浆理论自由沥青结构沥青矿粒沥青混合料是一种弹性粘塑性材料，有时主要呈现为弹性性质，有时 则主要呈粘塑性性质。而大多数情况下，几乎同时综合呈现上述性质。 呈现何种性质与荷载作用
