《路基路面工程期末复习资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路基路面工程期末复习资料（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线形(位置)和设计横断面(几何尺寸)的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路面：路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构。对路基的特点基本要求1、具有足够的整体结构稳定性2、具有足够的强度3、具有足够的水稳定性路基路面要求具有的基本性能1. 足够的承载能力2. 足够的稳定性3. 耐久性4. 优良的表面平整度5. 较高的表面抗滑性能影响路基路面稳定的因素1、地理条件2、地质条件3、气候条件4、水文和水文地质条件5、土的类别路基土的分类：我国公路用土依据土的颗粒组成特性，土的塑性指标和土中有机质存在情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土、和特殊土四
2、类，并进一步细分为11种土。各类公路用土具有不同的工程性质，在选择路基填筑材料，以及修筑稳定土路面结构层时，应根据不同的土类分别采取不同的工程技术措施。（也可见课本11页）巨粒土包括漂石(块石)和卵石(块石)，有很高的强度和稳定性，是用以填筑路基的良好材料;亦可用于砌筑边坡。级配良好的砾石混合后，密实程度好，强度和稳定性均能满足要求。除了填筑路基之外，可以用于铺筑中级路面，经适当处理后，可以铺筑高级路面的基层、底基层。 砂土无塑性，透水性强，毛细上升高度小，具有较大的内摩擦系数，强度和水稳定性均好，但砂土粘结性小，易于松散，压实困难，但是经过充分压实的砂土路基，压缩变形小，稳定性好。为了加强压
3、实和提高稳定性，可以采用振动法压实，并可掺加少量粘土，以改善级配组成。 砂性土含有一定数量的粗颗粒，又含有一定数量的细颗粒；级配适宜，强度、稳定性等都能满足要求，是理想的路基填筑材料。如细粒土质砂土，其粒径组成接近最佳级配，遇水不粘着，不膨胀，雨天不泥泞，晴夭不扬尘，便于施工。 粉性土含有较多的粉土颗粒，干时虽有粘性，但易于破碎，浸水时容易成为流动状态。粉性土毛细作用强烈，毛细上升高度大(可达1.5m)，在季节性冰冻地区容易造成冻胀、翻浆等病害。粉性土属于不良的公路用土，如必须用粉性土填筑路基，则应采取技术措施，如改良土质，并加强排水、采取隔离水等。 粘性土中细颗粒含量多，土的内摩擦系数小而粘
4、聚力大，透水性小而吸水能力强，毛细现象显著，有较大的可塑性。粘性土干燥时较坚硬，施工时不易破碎，浸湿后能长期保持水分，不易挥发，因而承载力小。对于粘性土如在适当含水量时加以充分压实和设置良好的排水设施，筑成的路基也能获得稳定。重粘土工程性质与粘性土相似，但其含粘土矿物成分不同时，性质有很大差别。粘土矿物主要包括蒙脱土、伊利土、高岭土。蒙脱土主要分布在东北地区，其塑性大，吸湿后膨胀强烈，干燥时收缩大，透水性极低，压缩性大，抗剪强度低。高岭土分布在南方地区，其塑性较低，有较高的抗剪强度和透水性，吸水和膨胀量较小。伊利土分布在华中和华北地区，其性质介于上述两者之问。重粘土不透水，粘聚力特强，塑性很大
5、，干燥时很坚硬，施工时难以挖掘与破碎。 总之，土作为路基建筑材料，砂性土最优，粘性土次之，粉性土属不良材料，最容易引起路基病害。重粘土，特别是蒙脱土也是不良的路基土。此外，还有一些特殊土类，如有特殊结构的土黄土)、含有机质的土(腐殖土)以及含易溶盐的土(盐渍土)等，用以填筑路基时必须采取相应的技术措施。公路自然区划划分的原则：1. 道路工程特征相似的原则2. 地表气候区划差异性的原则3. 自然气候因素既有综合作用又有主导因素的原则潮湿等级：过湿、中湿、润湿、润干、中干、过干。潮湿系数K为年降雨量R与年蒸发量Z之比，即:K=R/Z。干湿类型：路基的干湿类型是指路基在最不利季节所处的干湿状态。路基
6、的干湿类型划分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。干湿类型的判断见课本16页。路面横断面形式：1.槽式横断面 2.全铺式横断面路拱横坡形式：直线形 抛物线形路面结构分层：面层、基层、垫层。面层的要求：面层是直接与行车和大气接触的表面层次。与基层和垫层相比，承受行车荷载较大的垂直压力、水平力和冲击力的作用，还受降水和气温变化的影响。应具有较高的结构强度、抗变形能力和水温稳定性，耐磨，不透水，表面还应具有良好的平整读和粗糙度。垫层的作用、分类。作用：垫层介于土基与基层之间，它的功能是改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。另一方面的功能是将基层
7、传下的车辆荷载应力加以扩散，以减小土基产生的应力和变形。同时也能阻止路基土挤人基层中，影响基层结构的性能。分类：常用的垫层材料分为两类，一类是由松散粒料，如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层;另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。路面分类：路面类型可以从不同角度来划分，但是一般都按面层所用的材料区划，如水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等。但是在工程设计中，主要从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，将路面划分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面三类。路面等级：通常按路面面层的使用品质，材料组成类型以及结构强度和稳定性，将路面分为四个等级：高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面。第二章
8、.标准轴载：路面设计以汽车双轮组单轴载100KN为标准轴载，用BZZ-100表示，需要将混合交通的各种轴载和通行次数按照等效损坏的原则换算为标准轴载的通行次数。当量圆: 变异系数影响的因素：变异系数(标准离差与轮载静载之比)主要随下述三因素而变化： (1) 行车速度。车速越高，变异系数越大； (2) 路面的平整度。平整度越差，变异系数越大； (3) 车辆的振动特性。轮胎的刚度低，减振装置的效果越好，变异系数越小。 正常情况下，变异系数一般均小于 0.3。交通量是指一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数量。各级轴载所占的比例，即轴载组成或轴载谱。车辆在道路上行驶时，车轮的轨迹总是在横断面中
9、心线附近一定范围内左右摆动。由于轮迹的宽度远小于车道的宽度，因而总的轴载通行次数既不会集中在横断面上某一固定位置，也不可能平均分配到每一点上，而是按一定规律分布在车道横断面上，称为轮迹的横向分布。在路基某一深度 Za 处，当车轮荷载引起的垂直应力Z 与路基土自重引起的垂直应力B 相比所占比例很小，仅为 1/5-1/10 时，该深度 Za 范围内的路基称为路基工作区。土基在重复荷载作用下产生的塑性变形积累，最终将导致何种状况，主要取决于： (1) 土的性质(类型)和状态(含水量、密实度、结构状态)； (2) 重复荷载的大小以重复荷载同一次静载下达到的极限强度之比来表示，即相对荷载(3) 荷载作用
10、的性质，即重复荷载的施加速度、每次作用的持续时间以及重复作用的频率。用于表征土基承载力的参数指标有回弹模量、地基反应模量和加州承载比(CBR)等。承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征，并采用高质量标准碎石为标准，以它们的相对比值表示 CBR 值。CBR=p/psP对应于某一贯入度的土基单位压力，KPa； ps相应贯入度的标准压力(见表 2-5)，KPa。出现疲劳破坏的重复应力值即疲劳强度对于弹性状态的路面材料承受重复应力作用时，可能在低于静载一次作用下的极限应力值时出现破坏，这种材料强度的降低现象称为疲劳。疲劳的出现，是由于材料微结构的局部不均匀，诱发应力集中而出现微损伤，在应力重复作
11、用之下微量损伤逐步累积扩大，终于导致结构破坏，称为疲劳破坏。第三章路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合等三种类型。在工程地质和水文地质条件良好的地段修筑的一般路基设计包括以下内容：(1) 选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度；(2) 选择路堤填料与压实标准；(3) 确定边坡形状与坡度；(4) 路基排水系统布置和排水结构设计；(5) 坡面防护与加固设计；(6) 附属设施设计。路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计标高和地面标高之差。第四章直线法适用于砂土和砂性土（两者合称砂类土），土的抗力以内摩擦力为主，粘聚力甚小。边坡破坏时，破裂面近似平面。圆弧法适用于粘土，
12、土的抗力以粘聚力为主，内摩擦力力较小。边坡破坏时，破裂面近似圆柱形。边坡滑塌的主要原因：坡度、几何形状、土质、水的活动、活荷载的增加、地震及其它动力荷载。软土地基的特征：我国各地的软土都有近于相同的共性，主要表现在: (1)天然含水量高、孔隙比大。(2)透水性差。 (3)压缩性高(4)抗剪强度低。 (5)具有触变性。(6)流变性显著。路基防护与加固的方法有哪些：路基防护与加固措施，主要有边坡坡面防护、沿河路堤河岸冲刷防护与加固以及湿软地基的加固。常用的坡面防护措施有植物防护(种草、铺草皮、植树等)和工程防护(抹面、喷浆、勾缝和石砌护面等)。前者可视为有“生命”(成活)防护，后者属无机物防护。堤
13、岸防护与加固设施，有直接和间接两类。直接防护与加固设施中包括植物防护和石砌防护与加固两种，常用的有植树、铺石、抛石或石笼等。间接防护主要是指导流结构物，如丁坝、顺坝、防洪堤、拦水坝等;必要时进行疏浚河床.改变河道，目的是为了改变流水方向，避免或缓和水流对路基的直接破坏作用。地基的加固有换填土层法、辗压夯实法、排水固结法、挤密法、化学加固法。顺坝大致与堤岸平行，主要作用为导流、束水、调整流水曲度、改善流态。丁坝大致与堤岸垂直或斜交，将水流挑离堤岸束河归槽，改善流态。顺坝亦称导流坝，丁坝亦称挑水坝。换填土层法，即将基底下一定深度范围的湿软土层挖去，换以强度较大的砂、碎(砾)石、灰土或素土，以及其他
14、性能稳定、无侵蚀性的土类，并予以压实。换填土层法适用情况见课本111页第六章按照墙的设置位置，挡土墙可分为路肩挡墙、路堤挡墙、路堑挡墙和山坡挡墙等类型。按结构形式分为重力式挡土墙、半重力式、锚杆式、薄壁式、衡重式、悬臂式、扶壁式、锚定板式、拱式、桩板式、垛式。常用的挡土墙一般是由墙身、基础、排水设施和伸缩缝等部分组成。排水设施作用：挡土墙应设置排水措施，以疏干墙后填料的水分，防止地面水下渗造成墙后积水，使墙身承受额外的静水压力，消除粘性土填料因含水量增加而产生的膨胀压力，减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力。为防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地质条件及墙高、墙身断面的变化情况设置沉降缝。
15、为了减小圬工砌体因硬化收缩和温度变化而产生裂缝，应设置伸缩缝。挡土墙的布置：横向布置、纵向布置、平面布置。库仑土压力的三种类型：主动土压力、静止土压力、被动土压力重力式挡土墙验算内容：挡土墙稳定性验算1. 抗滑稳定性验算2. 抗倾覆稳定性验算基底应力及合力偏心距验算3. 基础地面的压应力4. 基底合力偏心距5. 地基承载力抗力值墙身截面强度验算1.强度计算2.稳定计算3.正截面直接受剪时验算增强抗滑稳定性的方法1.设置倾斜基底2.采用凸榫基础增强抗倾覆稳定性的方法1.展宽墙趾2.改变墙面及墙背坡度：俯斜该为仰斜，减少土压力3.改变墙面断面类型第七章 路基路面排水设计影响路基路面的水流可分为地面水和地下水两大类，与此相适应的路基排水工程，则分为地面排水和地下排水。常用的路基地面排水设备，包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等，必要时还有渡槽、倒虹吸及积水池等。常用的路基地下排水设备有：盲沟、渗沟和渗井等，其特点是排水量不大，主要是以渗流方式汇集水流，并就近排出路基范围以外。对于流量较大的地下水，应设置专用地下管道予以排除。沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、纵向排水沟、横向出水管和过滤织物
