路基路面工程培训ppt课件

主要内容(Main Contents)v本课程的设置及其重要性v第一章 概论(Introduction)第一节 道路工程发展概况(History)第二节 路基路面工程的特点(Characteristics)第三节 路基路面稳定的影响因素(Factors)第四节 路基土的分类(Category)第五节 公路自然区划(Nature Category)第六节 路基的水温状况与干湿类型(Moisture)第七节 土基的受力特征及要求(Mechanical)第八节 路基的变形、破坏及防治(Deformation)本课程的设置及其重要性 1、本课程在教学体系中的位置、本课程在教学体系中的位置 公共课程公共课程数学、英语、人文数学、英语、人文 等等 基础课程基础课程工程力学、结构力学、弹性力学工程力学、结构力学、弹性力学 等等 专业基础课程专业基础课程道路建筑材料、测量学、土力道路建筑材料、测量学、土力学与土质学、工程地质学；学与土质学、工程地质学；专业课程专业课程道路勘测设计、路基路面工程、桥道路勘测设计、路基路面工程、桥梁工程梁工程 等等 专业提高课程专业提高课程众多选修课程众多选修课程 课程的具体内容v一般路基设计(Design)v路基稳定性分析计算(Stability Analysis)v路基防护与加固(Protection and Consolidation)v挡土墙设计(Retaining Wall)v路基路面排水设计(Drainage)路基工程部分u概论v路面结构组成、行车荷载、环境因素及材料的力学性质(Structure,Vehicle load,Environment,Materials,Factors)v块料路面、碎砾石路面、无机结合料稳定材料路面 (Interlocking,Macadam,Stabilized)v沥青路面(Asphalt Pavement)v沥青路面设计(Asphalt Pavement Design)v水泥混凝土路面(Rigid Pavement)(Cement Concrete Pavement)v水泥混凝土路面设计 路面工程部分 课程的具体内容课程的具体内容第一节 道路工程发展概况 道道路路是是供供各各种种车车辆辆、行行人人等等通通行行的的工工程程设设施施，按按其其使使用用范范围围分分为公路、城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。为公路、城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。机场道面机场道面Airport lane 分类分类 干线公路：干线公路：国家干线国家干线 省干线省干线 公路公路 县公路县公路 乡公路乡公路 支线公路支线公路 分级分级 高速公路、一级公路高速公路、一级公路（高等级公路）（高等级公路）二级、三级、四级公路二级、三级、四级公路(其它公路其它公路)Highway公路公路 城市道路城市道路 快速路快速路 主干道主干道 次干道次干道 支路及街道支路及街道 其它道路其它道路 2、道路分类 城市道路按其在城市道路系统中的地位及交通功能的不同分为四类：快速路：分向高速行驶、立体交叉、需控制出入，一般具有四车道以上、设中央分隔带。主干道：在城市道路网中起骨架作用、以解决区间交通联系及对外交通为主的道路。次干道：连接主干道之间的辅助性干道。支路：是次干道与街道的连接线，以服务功能为主，解决地区交通。3、城市道路的分类和等级各级城市道路的主要技术指标 公路路基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、稳定性和耐久性强度、稳定性和耐久性(Strength,Stability,Durability)(Strength,Stability,Durability)。（1）路基工程）路基工程 8、路基路面工程（1）路基工程）路基工程-冻土冻土（1）路基工程）路基工程（1）路基工程）路基工程 公路路面公路路面是直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构，应具有是直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构，应具有良好的稳定性和足够的强度、刚度，其表面还应满足平整、抗滑和排水良好的稳定性和足够的强度、刚度，其表面还应满足平整、抗滑和排水的要求。因此，公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用的要求。因此，公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、功能、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计。任务、功能、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计。各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和应急停车带等均应铺筑路面；高速公路和一级公路应采用高级路面，二应急停车带等均应铺筑路面；高速公路和一级公路应采用高级路面，二级公路应采用高级或次高级路面，三级公路宜采用次高级或中级路面，级公路应采用高级或次高级路面，三级公路宜采用次高级或中级路面，四级公路宜采用中级或低级路面。四级公路宜采用中级或低级路面。路面结构一般由面层、基层、底基层组成。路面结构一般由面层、基层、底基层组成。（2）路面工程）路面工程 8、路基路面工程面层基层(Base)底基层(Subbase)路基（含垫层）8、路基路面工程（3）路面分层）路面分层面层：面层是直接同行车及大气接触的表面层次，它承受较大行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降雨的浸蚀和气温变化的影响，因此，同其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳定性与温度稳定性，且应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度。基层：主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的垫层及土基，因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能力；基层受大气影响较面层小，但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿，故也应具有足够的水稳定性；同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。8、路基路面工程（4）路面各层的特点）路面各层的特点 8、路基路面工程v路基垫层：垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态；同时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形，并可阻止路基土挤入基层。按其作用可分为排水层、隔离层、防冻胀层等。路基处于下列状况的路段应设置垫层：地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿状态的路段；排水不良的土质路堑；有裂隙水，泉眼水等水文不良情况的岩石挖方路段；季节性冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段；基层可能受污染的路段。（4）路面各层的特点）路面各层的特点 8、路基路面工程（5）路面工程分类）路面工程分类面面 层层基基 层层土土 基基上路床上路床下路床下路床上路堤上路堤下路堤下路堤上基层上基层下基层（底基层）下基层（底基层）上面层（表面层）上面层（表面层）中面层中面层下面层下面层30cm50cm70cm2040cm45cm56cm68cm7080cm道路常用层位及厚度道路常用层位及厚度（6）路面工程）路面工程7080cm道路常用层位及厚度道路常用层位及厚度（6）路面工程）路面工程面 层基 层路 基上路床上路床下路床下路床上路堤上路堤下路堤下路堤上基层上基层下基层（底基层下基层（底基层）砂石材料改良土或改善土水泥混凝土水泥路面各层位常用材料水泥路面各层位常用材料级配碎石CTB、LFTB改良土或改善土（6）路面工程）路面工程水泥路面各层位常用材料水泥路面各层位常用材料（6）路面工程）路面工程 8、路基路面工程 本课程将路基、路面结合，综合介绍公路、城市道路及机场跑道等路基路本课程将路基、路面结合，综合介绍公路、城市道路及机场跑道等路基路面进行设计原理、设计方法和材料、施工、养护、维护及管理技术等相关知识面进行设计原理、设计方法和材料、施工、养护、维护及管理技术等相关知识（其中桥梁与隧道工程涉及桥面铺装和隧道路面中的路面部分可参照一般公路（其中桥梁与隧道工程涉及桥面铺装和隧道路面中的路面部分可参照一般公路并结合桥梁和隧道结构的特点进行特殊设计）并结合桥梁和隧道结构的特点进行特殊设计）。8、路基路面工程（7）路基路面工程）路基路面工程沪宁高速拓宽跣刨断面沪宁高速拓宽跣刨断面 8、路基路面工程）公路自然区划）公路自然区划）土的工程分类）土的工程分类）软土地基处理）软土地基处理）路基支挡结构）路基支挡结构）路基、路面施工技术）路基、路面施工技术）沥青和水泥路面结构理论与设计方法）沥青和水泥路面结构理论与设计方法）路面使用性能、养护、管理与维修技术）路面使用性能、养护、管理与维修技术）七五、八五、九五、十五、十一五、西部项目）七五、八五、九五、十五、十一五、西部项目 9、相关的研究成果第二节 路基路面工程的特点路线长、工程量大；沿线地形起伏变化大，地质、地貌、气象特征多变；沿线经济程度和交通特点不一样。1、路基路面的工程特点全天候畅通高速安全舒适经济即结构与功能两个方面要求即结构与功能两个方面要求 2、路基路面的使用要求特点1.1.承载能力承载能力 (Support Load Ability)Support Load Ability)包括强度和刚包括强度和刚度两个方面度两个方面2.2.稳定性稳定性 (Stability)(Stability)在地表上开挖或填筑路基，会改变在地表上开挖或填筑路基，会改变原地面地层结构的受力状态，从而造成路基失稳；大气降水、大原地面地层结构的受力状态，从而造成路基失稳；大气降水、大气周期性变化对稳定性的影响气周期性变化对稳定性的影响3.3.耐久性耐久性(Durability)(Durability)道路工程有较长的使用年限，因此道路工程有较长的使用年限，因此路基路面工程要求有很好的耐久性能路基路面工程要求有很好的耐久性能4.4.表面平整度表面平整度 (Surface Smoothness)(Surface Smoothness)是影响行车安全、是影响行车安全、行车舒适性以及运输效益的重要使用性能行车舒适性以及运输效益的重要使用性能5.5.表面抗滑性能表面抗滑性能 (Surface Skid Resistance)(Surface Skid Resistance)保证车轮与路面之保证车轮与路面之间有足够的附着力和摩擦力，以增加行车安全间有足够的附着力和摩擦力，以增加行车安全 3、路基路面的性能要求特点第三节 路基路面稳定的影响因素v地形地貌v海拔高度v路线与地势地貌的结合程度1.地理条件v岩石或土的种类与成因v地质走向与层理v有无软弱层或软弱夹层v有无地震、泥石流或岩溶等不良地质情况2.地质条件v气温（季节性与地形性）v降水v日照v风力风向3.气候条件v地表水的水文条件1、地表积水水位与存水时间 2、地表水的排泄 3、河流的常水位与洪水水位 4、河流的河岸及河床的淤积v地下水的水文地质条件 1、地下水的移动规律 2、地质内的层间水、裂隙水、泉水的存在情况4.水文和水文地质条件v土的不同颗粒组成形成不同的材料强度机理v不同类别的土受水温影响的程度不同v不同的土类有不同的工程特征与性质5.5.土的类别土的类别土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物搬运、沉积搬运、沉积形成过程形成过程形成条件形成条件物理、力物理、力学性质学性质 风风化化岩石岩石地球土土地球影响影响第四节第四节 路基土的分类路基土的分类第四节第四节 路基土的分类路基土的分类 1 1、土的粒组组成、土的粒组组成 不同粒组的划分界限及范围不同粒组的划分界限及范围 其中以其中以0.074mm作为作为细粒组与粗粒组细粒组与粗粒组的分界，以的分界，以60mm作为作为粗粒组与巨粒组粗粒组与巨粒组的分界，而的分界，而2mm是是粗粒组中的砾与砂粗粒组中