路基路面工程李娜课件

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1、,课程简介,路基路面工程,一、教 材：路基路面工程资建民 主编 二、总学时：上课（56学时）+实验（8学时） +课程设计(一周16学时) 三、考 核：作业+考勤笔试* 课程设计单独记成绩 四、主 讲： 李 娜 tel: 13317133700E_mail:,课程简介,目录,课程简介,目录,道路工程发展概况,道路衍变,道路的发展可粗分为4个阶段,通向柏林的A9公路（东德），使用时间超过50年 图中为第一阶段的水泥路面。,道路工程发展概况,第三阶段：行驶汽车的公路（Highway）阶段。内燃机汽车是德国在1886年高特列席.戴姆勒发明，我国在1902年从国外引进汽车，1906年苏元春驻守广西时首建

2、了龙州到镇南关的公路。,第四阶段： 以高速度分层行驶为特征的高速公路 阶段也称为Freeway或Expressway。,道路工程发展概况,城市道路-实景照片,硬路肩,土路肩,分隔带,行车道,高速公路-实景照片,技术发展趋势： （1）服务功能方面：安全化（复杂路况、特殊灾害性天气条件、不良地质状况）、智能化（以人为本、彩色、荧光、融雪）、环保化（排水、降噪、低吸热、吸收汽车尾气） （2）技术性能方面：资源节约、环境友好、寿命延长、性能提升（高温、低温、水稳定性、疲劳）,第1章 总论,技术发展趋势： （1）服务功能方面：安全化（复杂路况、特殊灾害性天气条件、不良地质状况）、智能化（以人为本、彩色、

3、荧光、融雪）、环保化（排水、降噪、低吸热、吸收汽车尾气） （2）技术性能方面：资源节约、环境友好、寿命延长、性能提升（高温、低温、水稳定性、疲劳）,第1章 总论,第一章 总论,道路工程分类,- 道路： - 供各种车辆、行人等通行的工程设施 - 按其使用范围分为 - 公路 城市道路 机场跑道 厂矿道路 林区道路等 -,第一章 总论,道 路 工 程 分 类,第一章 总论,城 市 道 路 分 类,按照道路在城市道路网中的地位、交通功能以及沿街建筑的服务功能分为四种类型：,第一章 总论,公路 ：分级 交通部1997年颁布的公路工程技术标准JTJ001-97将公路根据使用任务、功能和适应的交通量分为高速

4、公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级,公路行政分级：我国的公路，按照其在国家政治、经济、国防和区域行政管理中的重要性和使用性质的不 同，可划分为国道、省道、县 道、乡道和专用公路等五个行 政等级其各自的含义列于下表,第一章 总论,“五纵七横”国道主干线系统规划,国道路网规划路线布设及编号,“五纵七横”国道主干线系统规划,路基路面工程总论,1.1 路基工程,路基路面工程总论,1.2 路面工程,路基路面工程总论,1.3 路基路面工程,路基路面工程总论,2 路基路面工程的特点,路基路面工程总论,2.1 道路的结构组成,路基路面工程总论,2.2 路基路面的工程特点,路基路面工程总论,2

5、.3 路基路面应满足的要求,即要求技术与服务两个方面,路基路面工程总论,2.4 路面的分层,路基是路面的支撑结构物，对路面的使用性能有重要影响,路基路面工程总论,3.1 对路基的要求,边坡过陡、自然平衡条件被破坏、水流冲刷、地基承载力过低等都会造成边坡沿一剪切面产生坍塌，必须分析其稳定性,路基防护与加固,植被防护,工程防护,路基路面工程总论,3.2 路面的功能及对路面的要求,路基路面工程总论,3.2 路面的功能及对路面的要求,路基路面工程总论,3.2 路面的功能及对路面的要求,龟 裂,坑 槽,车辙、网裂,沥青路面,路面唧泥,混凝土路面,路面裂缝,路面整板破碎处理,路面局部全厚度置换,用压浆法处

6、治路面板脱空唧泥,压浆机具,路基路面结构的主体裸露在大气中，并具有路线长、与大自然接触面广的特点，其稳定性在很大程度上由当地自然条件所决定。,3.3.1 影响路基路面稳定性的自然因素,（1）地质和地理条件地理条件:地形、地貌及海拔高度地质条件:如岩石的种类、成因、节理、风化及裂隙情况，岩层的走向、倾向和倾角、层理和厚度以及有无软弱层或遇水软化的夹层，有无断层或其他特殊的地质现象（岩溶、冰川、泥石流、地震带）等。,3.3 影响路基路面稳定性的因素,路基路面工程总论,3.3.1 影响路基路面稳定性的自然因素,路基路面工程总论,地质条件(Geological condition) 岩石或土的种类与成

7、因 地质走向与层理 有无软弱层或软弱夹层 有无地震、泥石流或溶等不良地质情况,（2）气候条件(Climatic condition )气候条件如气温、降水、空气湿度、冰冻深度、日照、蒸发、风向、风力等。,3.3.1 影响路基路面稳定性的自然因素,路基路面工程总论,（3）水文及水文地质条件 水文条件：地表径流河流洪水位、常水位的高低排泄条件、积水情况河岸的冲刷和淤积情况等； 地质条件：地下水位地下水的移动情况有无泉水、层间水、裂隙水等,3.3.1 影响路基路面稳定性的自然因素,路基路面工程总论,（4 ）土的类别(soil type) 土的不同颗粒组成形成 不同的材料强度机理 不同类别的土受水温影

8、响的程度不同 不同的土类有不同的工程特征与性质,3.3.2 影响路基路面稳定性的人为因素,（1）荷载作用 静载、动载的大小及重复作用次数。（2）路基路面结构 路基填土或填石的类别与性质，路基的断面形式，路面的等级与结构类型，排水构筑物的设置情况，路面表层是否渗水等。（3）施工方法与质量 包括不同类别的土是否分层填筑，路基压实方法及质量，面层的施工质量与水平等。（4）养护措施 包括一般措施及在设计、施工中未及时采用而在养护过程中加以补充的改善措施。此外，还有沿线附近的人为设施，如水库、排灌渠道、水田及人为的活动等。,路基路面工程总论,划分依据：土的塑性指标、土的颗粒组成特征和土中有机质存在的情况

9、分类：巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类。,粒 组 划 分 表,（单位：mm）,3.4 路基土的分类及各类土的工程性质,路基路面工程总论,不同路基土的公路工程性质,巨粒土：强度和稳定性好，良好；也可用于砌筑边坡 级配良好的砾石混合料：良好；还可用于中级路面和高级路面的基层； 砂土：无塑性，强度和水稳性好，但易松散，压实困难 砂性土：良好 粉性土：干时易结块，湿时易流动；毛细作用强烈，须经处理才可使用 粘性土：具有较大的可塑性，持水能力强。压实方法得当，排水设施合理也可使用。 重粘土：不透水、粘聚力大，塑性大，干燥坚硬，难以施工,路基路面工程总论,路基土的工程分级,在施工中，路基土石按其开挖难易

10、程度，分为六级 即松土、普通土、硬土、软石、次坚石、坚石,注：,上个学期道路勘测设计课程设计中 土方计算表表头如下：,路基路面工程总论,（1）道路工程特征相似性原则 同一区划内，在相同的自然因素作用下，筑路具有相似性原则。 （2）地表气候区差异性原则 地表气候是地带性差异与非地带性差异的综合结果。 （3）自然气候要素既综合又有主导作用 自然气候的变化是各种因素综合作用的结果，但其中又有某种因素起主导作用。,1.5.1 公路自然区划的划分原则,3.5 公路自然区划,路基路面工程总论,具体划分：全国首先划分为三大地带：多年冻土、季节冻土和全年不冻土，再进一步根据水热平衡和地理位置划分为冻土、温润、

11、干湿过渡、湿热、潮暖、和高寒七个大区：,3.5.2 公路自然区划,北部多年冻土区 东部温润集结区 黄土高原干湿过渡区 东南湿热区 西南潮暖区 西北干旱区 青藏高寒区,路基路面工程总论,路基路面工程总论,二级区划：,在一级区划的基础上，以潮湿系数k为主进一步划分为33个二级区和19个副区共52个二级自然区。 K= 年降雨量 R/年蒸发量Z,三级区划：,1 、按地貌、水文和土类将二级区进一步划分为若干单元。2 、另一种是地理和地貌等特点将二级区细划为若干区域。,路基路面工程总论,各个自然区划内路基路面设计的注意事项,北部多年冻土区：冻土、冻土退化（全球气温升高） 东部温润集结区：冻胀翻浆 黄土高原

12、干湿过渡区：黄土 东南湿热区：排水、湿软地基 西南潮暖区：不良地质（喀斯特、滑坡） 西北干旱区：缺水、雪害 青藏高寒区：高寒、冻土,路基路面工程总论,（1） 高级路面 （2） 次高级路面 （3） 中级路面 （4） 低级路面,3.6.1 路面分级,3.6 路面分级与分类,路基路面工程总论,路基路面工程总论,路基路面工程总论,路基路面工程总论,3.7.1 路面结构组成,路基路面工程总论,3.6 路面结构及层次划分,3.7.2 结构层的基本要求,路基路面工程总论,路基路面工程总论,路拱路拱作用：迅速排除降落在路面上的水。形式：直线型或抛物线形，其横坡随路面透水性增大而增大。路肩 1、作用：1）承受车

13、辆的偶然停留作用。2）对路面结构起到保护和支撑作用。2、路肩的横坡应略大于路面横坡，以利于迅速排除表面水,3.7.3 路面结构的特点,（1）力学计算影响因素复杂 路面结构受静载、动载和其他重复荷载的作用，力学计算复杂（2）各结构层材料性质和强度受多变的环境因素影响大 这些影响难以用一个数据或一个公式来表达和估算。（3）环境因素复杂多变 道路是线型结构物，且具有相当的长度。一条道路往往穿越若干省份和地区，不同地区的水温状况的变化，都将对路面设计和使用性能及养护产生影响，也给土基及各层材料的参数测定和选用带来许多困难,路基路面工程总论,3.7.4 路面结构设计的任务和内容,路面设计的主要任务根据道路所在地的交通情况、材料供应情况、施工技术条件及投资水平等实际情况，为车辆全天候通行提供高速、安全、舒适、经济的路面结构，要求路面结构在设计使用年限内，在车辆荷载和多变的环境因素的重复交替作用下，仍具有满足使用要求的性能。,路面结构设计的主要内容 （1）面层和其他各层结构的类型选择 （2）结构层组合设计 （3）结构层材料组成设计 （4）排水设计 （5）技术经济评价,路基路面工程总论,