wA路基路面工程讲义

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1、第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论第一节第一节 道路工程发展概况道路工程发展概况 我国我国40004000多年前,就有了车和路;多年前,就有了车和路; 商代开始有驿道;商代开始有驿道; 西西周周开开创创了了以以都都市市为为中中心心的的道道路路体体系系和和建建立立比比较较完完善善的道路管理制度;的道路管理制度; 秦秦代代建建立立规规模模宏宏大大的的道道路路交交通通网网,总总里里程程约约1.21.2万万多多公公里;里; 西汉时期开通了丝绸之路;西汉时期开通了丝绸之路; 唐代建立了唐代建立了2.22.2万多公里的驿道网;万多公里的驿道网; 宋、元、明、清各代,道路交通有所发展;宋、元、明、清

2、各代,道路交通有所发展;第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论1912191219491949年建国前,全国先后共修建了年建国前,全国先后共修建了1313万公里公路;万公里公路;到到19491949年能维持通车的公路仅有年能维持通车的公路仅有8 8万公里;万公里;到到20072007年底,全国公路通车里程达到年底,全国公路通车里程达到358.37358.37万公里;万公里;2020世纪世纪8080年代中期开始,兴建高速公路;年代中期开始,兴建高速公路;到到20072007年底,高速公路总里程达到年底,高速公路总里程达到5.395.39万公里。万公里。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总

3、论 公公路路自自然然区区划划将将自自然然条条件件大大致致相相近近者者划划分分为为区区, 同同一一区区划划内内,公公路路规规划划、设设计计、施施工工、管管理理有有共共性性可可参参照照。我我国国现现行行公公路路自自然然区区划划标标准准分分三三级级区区划划,一一级级区区划划根根据据地地理理、地地貌貌、气气候候、土土质质等等因因素素划划分分为为7 7大大区区,二二级级区区划划以以气气候候和和地地形形为为主主导导因因素素,三三级级区区划划以以行行政政区区域为界限。域为界限。 土土的的工工程程分分类类我我国国依依据据土土颗颗粒粒组组成成特特性性、塑塑性性指指标标等等划划分分为为巨巨粒粒土土、粗粗粒粒土土、

4、细细粒粒土土和和特特殊殊土土共共四四大大类类,并细分为并细分为1111种土。种土。 路路基基强强度度与与稳稳定定性性我我国国较较早早就就确确定定以以回回弹弹模模量量作作为为评评价价路路基基强强度度与与稳稳定定性性的的力力学学指指标标,并并形形成成了了室室内内外外试试验方法和仪器,并研究了各种加固路基的措施。验方法和仪器,并研究了各种加固路基的措施。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论 高高路路堤堤修修筑筑技技术术与与支支挡挡结结构构采采用用轻轻质质材材料料修修筑筑路路基基(如如采采用用粉粉煤煤灰灰),修修筑筑轻轻型型路路基基支支挡挡结结构构(如如加加筋筋土土挡土墙)。挡土墙)。 软软土土

5、地地基基稳稳定定技技术术改改变变软软土土性性质质(如如排排水水固固结结);建建立立预预测测分分析析模模型型,预预估估与与控控制制软软土土地地基基加加固固后后的的工工后后沉降。沉降。 岩石路基爆破技术岩石路基爆破技术创造了系统的大爆破技术。创造了系统的大爆破技术。 沥沥青青路路面面结结构构形形成成了了一一整整套套适适合合我我国国实实际际的的沥沥青青路路面技术。面技术。 水水泥泥混混凝凝土土路路面面结结构构形形成成了了一一整整套套的的设设计计与与施施工工技技术。术。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论 柔柔性性路路面面设设计计理理论论与与方方法法在在路路面面功功能能设设计计、可可靠靠度度设计

6、等方面取得了明显的进展。设计等方面取得了明显的进展。 刚刚性性路路面面设设计计理理论论与与方方法法研研究究并并建建立立了了一一整整套套设设计计参数的取值与测试方法,并对新型路面结构展开研究。参数的取值与测试方法,并对新型路面结构展开研究。 半半刚刚性性路路面面结结构构对对它它的的长长期期使使用用性性能能和和变变形形规规律律等等正在作深入研究和观察。正在作深入研究和观察。 路路面面使使用用性性能能与与表表面面特特性性对对行行车车的的影影响响、量量测测手手段段与量测方法、评价指标等都在作广泛研究。与量测方法、评价指标等都在作广泛研究。 路路面面养养护护管管理理路路面面性性能能的的非非破破损损快快速

7、速跟跟踪踪检检测测、预预估估模模型型建建立立、路路面面管管理理网网络络系系统统的的建建立立等等方方面面取取得得了了系系列研究成果。列研究成果。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论 与与路路基基路路面面工工程程相相关关的的其其它它学学科科材材料料科科学学、岩岩土土工工程程学学、结结构构分分析析理理论论、机机电电工工程程、自自动动控控制制与与量量测测技技术术、现代管理科学现代管理科学第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论第二节第二节 路基路面工程的特点路基路面工程的特点 路基和路面是道路的主要工程结构物。路基和路面是道路的主要工程结构物。 路路基基是是在在天天然然地地表表面面按按照照道道

8、路路的的设设计计线线形形和和设设计计横横断断面的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。面的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。 路路面面是是在在路路基基顶顶面面的的行行车车部部分分用用各各种种混混合合料料铺铺筑筑而而成成的层状结构物。的层状结构物。 对路基路面的基本性能要求:对路基路面的基本性能要求:1 1、承载能力、承载能力结构承载能力包括强度与刚度两方面;结构承载能力包括强度与刚度两方面;2 2、稳稳定定性性路路基基路路面面结结构构能能否否经经受受不不稳稳定定状状态态,而而保保持持工工程程设设计计所所要要求求的的几几何何形形态态及及物物理理力力学学性性质质,称称为为路路基路面结构的稳定性。防水排水是

9、确保稳定的重要方面。基路面结构的稳定性。防水排水是确保稳定的重要方面。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论3 3、耐耐久久性性一一般般的的道道路路工工程程使使用用年年限限至至少少数数十十年年,路路面部分要求使用年限面部分要求使用年限2020年以上。年以上。4 4、表表面面平平整整度度是是影影响响行行车车安安全全、行行车车舒舒适适以以及及运运输输效益的重要使用性能。效益的重要使用性能。5 5、表表面面抗抗滑滑性性能能可可以以通通过过采采用用坚坚硬硬、耐耐磨磨、表表面面粗粗糙的粒料修筑路面表层来实现,或采用施工措施来实现。糙的粒料修筑路面表层来实现,或采用施工措施来实现。第一章第一章第一章第

10、一章 总论总论总论总论第三节第三节 影响路基路面稳定的因素影响路基路面稳定的因素1 1、地理条件;、地理条件;2 2、地质条件;、地质条件;3 3、气候条件;、气候条件;4 4、水文和水文地质条件;、水文和水文地质条件;5 5、土的类别;、土的类别;第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论第四节第四节 路基土的分类路基土的分类1 1、路基土的分类、路基土的分类我国公路用土分为四类我国公路用土分为四类1111种:种:巨粒土含漂石土、卵石土;巨粒土含漂石土、卵石土;粗粒土含砾类土、砂类土;粗粒土含砾类土、砂类土;细粒土含粉质土、粘质土、有机质土;细粒土含粉质土、粘质土、有机质土;特殊土含黄土、膨

11、胀土、红粘土、盐渍土;特殊土含黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土;2 2、路基土的工程性质、路基土的工程性质砂砂土土没没有有塑塑性性,具具有有良良好好的的透透水水性性,毛毛细细水水上上升升高高度度小小。采采用用砂砂土土修修筑筑路路基基,强强度度高高,水水稳稳定定性性好好,但但粘粘结结性性小小,易易松松散散,压压实实困困难难,车车辆辆通通过过时时易易产产生生较较深深车车辙;辙;第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论砂砂性性土土修修筑筑路路基基的的良良好好材材料料,具具有有足足够够的的强强度度和和水水稳稳定定性性,具具有有一一定定的的粘粘结结性性,不不致致过过分分松松散散,遇遇水水干干得得快,不膨胀

12、,易被压实;快,不膨胀,易被压实;粉粉性性土土是是最最差差的的筑筑路路材材料料。毛毛细细水水上上升升高高度度大大,一一般称翻浆土;般称翻浆土;粘性土粘性土透水性差,粘结力大,干时坚硬,不易挖掘透水性差,粘结力大,干时坚硬,不易挖掘具具有有较较大大的的可可塑塑性性、粘粘结结性性和和膨膨胀胀性性,毛毛细细现现象象显显著著,用来筑路比粉性土好比砂性土差;用来筑路比粉性土好比砂性土差;重重粘粘土土一一般般情情况况下下工工程程性性质质与与粘粘性性土土相相似似,重重粘粘土土不不透透水水,粘粘结结力力特特强强,干干时时很很坚坚硬硬,很很难难挖挖掘掘,膨膨胀胀性性和塑性都很大。和塑性都很大。第一章第一章第一章

13、第一章 总论总论总论总论第五节第五节 公路自然区划公路自然区划1 1、公路自然区划、公路自然区划根据影响公路工程的地理、地貌及气候的差异特点,公根据影响公路工程的地理、地貌及气候的差异特点,公路自然区划按以下三项原则划分:路自然区划按以下三项原则划分:1 1、道路工程特征相似性原则;、道路工程特征相似性原则;2 2、地表气侯区域差异性原则;、地表气侯区域差异性原则;3 3、自然气候因素既综合又有主导作用的原则;、自然气候因素既综合又有主导作用的原则;我国公路自然区划分为三个等级。首先将全国划分为多我国公路自然区划分为三个等级。首先将全国划分为多年冻土、季节冻土和全年不冻土三大地带,然后根据水年

14、冻土、季节冻土和全年不冻土三大地带,然后根据水热平衡和地理位置,划分为冻土、温润、干湿过渡、湿热平衡和地理位置,划分为冻土、温润、干湿过渡、湿热、潮暖和高寒热、潮暖和高寒7 7大区;二级区划是在每个一级区内,再大区;二级区划是在每个一级区内,再第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论以潮湿系数为依据,分为以潮湿系数为依据,分为6 6个等级;三级区划是二级区划个等级;三级区划是二级区划的具体化,划分的方法有两种:一种以水热、地理和地的具体化,划分的方法有两种:一种以水热、地理和地貌为依据,另一种以地表的地貌、水文和土质为依据,貌为依据,另一种以地表的地貌、水文和土质为依据,由各省、自治区自行划

15、定。由各省、自治区自行划定。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论第六节第六节 路基水温状况及干湿类型路基水温状况及干湿类型一、路基湿度的来源一、路基湿度的来源a a、大气降水;、大气降水;b b、地面水;、地面水;c c、地下水;、地下水;d d、水蒸汽凝结水;、水蒸汽凝结水;e e、毛细水;、毛细水;f f、薄膜移动水;、薄膜移动水;二、大气温度及其对路基水温状况的影响二、大气温度及其对路基水温状况的影响由由于于湿湿度度与与大大气气温温度度变变化化对对路路基基产产生生的的共共同同影影响响称称为为路路基的水温状况。基的水温状况。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论三、路基干湿类型三

16、、路基干湿类型用用土土的的稠稠度度来来作作为为划划分分土土基基干干湿湿类类型型的的指指标标,分分为为四四类类:干燥、中湿、潮湿、过湿。干燥、中湿、潮湿、过湿。稠稠度度定定义义为为土土的的含含水水率率与与土土的的液液限限之之差差与与土土的的塑塑限限和和液液限之差的比值。限之差的比值。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论第七节第七节 路面结构及层位功能路面结构及层位功能一、路面横断面一、路面横断面由由行行车车道道、硬硬路路肩肩或或土土路路肩肩组组成成。通通常常将将路路面面横横断断面面分分为槽式和全铺式两种。为槽式和全铺式两种。槽槽式式横横断断面面按按路路面面行行车车道道及及硬硬路路肩肩设设计

17、计宽宽度度范范围围,开挖与路面同厚度的浅槽;开挖与路面同厚度的浅槽;全铺式横断面全铺式横断面在路基全部宽度内都铺筑路面。在路基全部宽度内都铺筑路面。二、二、 路拱横坡度路拱横坡度两两边边低低中中间间高高的的路路拱拱,保保证证路路表表水水及及时时排排出出。高高等等级级路路面面采采用用直直线线形形路路拱拱和和较较小小的的路路拱拱横横坡坡,低低等等级级路路面面采采用用抛抛物物线线形形路路拱拱和和较较大大的的路路拱拱横横坡坡路路肩肩横横坡坡度度一一般般较较路路面面横坡度大横坡度大1%1%。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论三、路面结构分层及层位功能三、路面结构分层及层位功能通常将路面结构划分为

18、面层、基层和垫层三个层次。通常将路面结构划分为面层、基层和垫层三个层次。(1 1)面层)面层铺铺筑筑面面层层的的材材料料主主要要有有:水水泥泥混混凝凝土土、沥沥青青混混凝凝土土、沥沥青碎(砾)石混合料、碎(砾)石掺土或不掺土混合料青碎(砾)石混合料、碎(砾)石掺土或不掺土混合料及块石等。及块石等。面层有时分两层或三层铺筑。面层有时分两层或三层铺筑。(2 2)基层)基层基基层层是是路路面面结结构构中中的的主主要要承承重重层层。修修筑筑基基层层的的材材料料有有各各种种结结合合料料稳稳定定土土或或碎碎(砾砾)石石或或各各种种工工业业废废渣渣组组成成的的混混合合料料,素素水水泥泥混混凝凝土土,各各种种

19、碎碎(砾砾)石石混混合合料料,天天然然砂砂砾及片石、块石或圆石等。砾及片石、块石或圆石等。基基层层一一般般可可分分为为两两层层或或三三层层铺铺筑筑,位位于于下下层层的的称称为为底底基基层。层。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论(3 3)垫层)垫层位位于于土土基基和和基基层层之之间间。材材料料强强度度不不一一定定要要求求高高,但但水水稳稳定定性性和和隔隔温温性性要要好好。常常用用的的垫垫层层材材料料有有两两类类:松松散散粒粒料料组组成成的的透透水水性性垫垫层层;石石灰灰、水水泥泥和和炉炉渣渣稳稳定定土土组组成成的的稳稳定性垫层。定性垫层。公公路路的的基基层层宽宽度度比比面面层层宽宽度度每

20、每边边至至少少宽宽出出2525厘厘米米,垫垫层层宽宽度度应应比比基基层层每每边边至至少少宽宽出出2525厘厘米米,或或与与路路基基同同宽宽以以利利于排水。于排水。第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论第八节第八节 路面的等级与分类路面的等级与分类一、路面等级划分一、路面等级划分按按面面层层的的使使用用品品质质、材材料料组组成成类类型型及及结结构构强强度度和和稳稳定定性性,将路面分为四个等级。将路面分为四个等级。(1 1)高高级级路路面面适适用用于于交交通通量量大大、行行车车速速度度高高的的道道路路,强度和刚度高,使用寿命长。强度和刚度高,使用寿命长。(2 2)次次高高级级路路面面适适用用于

21、于交交通通量量大大,行行车车速速度度较较高高的的道路。道路。(3 3)中中级级路路面面仅仅能能适适用用较较小小的的交交通通量量,行行车车速速度度低低。强度刚度低,稳定性差。强度刚度低,稳定性差。(4 4)低级路面)低级路面交通量小,强度刚度低,水稳定性差交通量小,强度刚度低,水稳定性差第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论二、路面分类二、路面分类按力学特性分三类:柔性路面、刚性路面、半刚性路面按力学特性分三类:柔性路面、刚性路面、半刚性路面(1 1)柔性路面)柔性路面结结构构整整体体刚刚度度较较小小。柔柔性性路路面面主主要要为为各各种种未未经经处处治治的的粒粒料料基基层层和和各各类类沥沥青

22、青面面层层、碎碎(砾砾)石石面面层层或或块块石石面面层层组组成的路面结构。成的路面结构。(2 2)刚性路面)刚性路面指指水水泥泥混混凝凝土土做做成成面面层层或或基基层层的的路路面面结结构构。具具有有抗抗压压、抗弯拉强度高、弹性模量高的特点。抗弯拉强度高、弹性模量高的特点。(3 3)半刚性路面)半刚性路面用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或碎(砾)用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定土或碎(砾)第一章第一章第一章第一章 总论总论总论总论石石而而修修筑筑的的基基层层,称称为为半半刚刚性性基基层层。由由半半刚刚性性基基层层和和铺铺筑筑在在它它上上面面的的沥沥青青面面层层所所组组成成的的路路面面结

23、结构构称称为为半半刚刚性性路路面面。初初期期具具有有柔柔性性路路面面的的特特点点,后后期期具具有有刚刚性性路路面面的的特特点。点。第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质第一节第一节 行车荷载行车荷载一、车辆的种类一、车辆的种类1 1、道道路路上上行行驶驶的的汽汽车车车车辆辆主主要要分分为为客客车车与与货货车车两两大大类类。客客车车分分为为小小、中中、大大三三类类;货货车车分分为为整整车车、牵牵引引式式挂挂车车、牵引式半挂车。牵引式半挂车。2 2、汽汽车车的的总总荷荷载载通

24、通过过车车轴轴与与车车轮轮传传递递给给路路面面,所所以以路路面面结构设计主要以轴载作为荷载标准。结构设计主要以轴载作为荷载标准。3 3、在在道道路路行行驶驶的的多多种种车车辆辆的的组组合合中中,重重型型货货车车与与大大客客车车起起决决定定作作用用,轻轻型型货货车车与与中中、小小客客车车影影响响可可忽忽略略,但但考考虑路面表面特性要求时,以小汽车为主要对象。虑路面表面特性要求时,以小汽车为主要对象。第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质二、汽车的轴型二、汽车的轴型1 1、轴

25、载的大小直接关系到路面结构设计;、轴载的大小直接关系到路面结构设计;2 2、为为统统一一设设计计标标准准和和便便于于交交通通管管理理,我我国国公公路路与与城城市市道道路路路路面面设设计计规规范范中中均均以以100KN100KN作作为为设设计计标标准准轴轴重重,即即通通常常认为我国的道路车辆轴限为认为我国的道路车辆轴限为100KN100KN;3 3、目目前前,在在我我国国公公路路上上行行驶驶的的货货车车的的后后轴轴轴轴载载,一一般般在在6060130KN130KN范围内,大部分在范围内,大部分在100KN100KN以下;以下;4 4、由由于于汽汽车车向向大大型型重重型型发发展展,出出现现了了多多

26、轴轴货货车车,以以减减轻轻对道路压力,我国常见汽车路面设计参数见表对道路压力,我国常见汽车路面设计参数见表2-12-1。第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质三、汽车对道路的静态压力三、汽车对道路的静态压力1 1、汽汽车车对对路路面面的的静静态态压压力力主主要要由由轮轮胎胎传传给给路路面面的的垂垂直直压压力,大小受下列因素影响:力,大小受下列因素影响:A A、汽车轮胎的内压力;、汽车轮胎的内压力;B B、轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形态;、轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形态

27、;C C、轮载的大小。、轮载的大小。2 2、轮轮胎胎与与地地面面的的接接触触形形状状近近似似于于椭椭圆圆形形,工工程程设设计计中中以以圆圆形形接接触触面面积积来来表表示示。将将车车轮轮荷荷载载简简化化成成当当量量的的圆圆形形均均布荷载,并采用轮胎内压力作为轮胎接触压力。布荷载,并采用轮胎内压力作为轮胎接触压力。3 3、当量圆的半径计算公式见(、当量圆的半径计算公式见(2-12-1)()(2-32-3)。)。第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质四、运动车辆对道路的动态影响

28、四、运动车辆对道路的动态影响(1 1)水平力)水平力车车辆辆在在行行驶驶过过程程中中产产生生的的水水平平力力(尤尤其其是是制制动动时时较较大大),水水平平应应力力的的作作用用范范围围同同垂垂直直应应力力一一样样,也也认认为为是是均均匀匀分分布在当量圆内。布在当量圆内。(2 2)动载特性)动载特性主主要要随随三三个个因因素素变变化化:行行车车速速度度、路路面面的的平平整整度度、车车辆辆振动特性。振动特性。设计时,以静轮载乘以冲击系数作为设计荷载。设计时,以静轮载乘以冲击系数作为设计荷载。(3 3)瞬时性)瞬时性动动荷荷载载下下路路面面变变形形量量的的减减少少意意味味着着路路面面结结构构强强度度的

29、的提提高高,或者说路面体系的强度相对增大了。或者说路面体系的强度相对增大了。第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质五、交通分析五、交通分析1 1、交通量、交通量交交通通量量是是指指一一定定时时间间间间隔隔内内通通过过道道路路某某一一断断面面的的车车辆辆总总数数,设设计计路路面面时时,通通常常以以平平均均日日交交通通量量来来表表征征道道路路的的交交通状况,即每昼夜通过道路某一断面的车辆总数。通状况,即每昼夜通过道路某一断面的车辆总数。交交通通量量的的观观测测方方法法有有两两

30、种种:直直接接记记录录不不同同类类型型车车辆辆的的通通行行次次数数;用用自自动动记记录录仪仪器器记记录录通通行行车车辆辆的的轴轴数数与与轴轴载载大大小,然后按轴载大小进行分类统计。小,然后按轴载大小进行分类统计。2 2、轴载组成与等效换算、轴载组成与等效换算汽汽车车的的轴轴载载与与通通行行次次数数可可以以按按照照等等效效原原则则换换算算成成标标准准轴轴载的作用次数。载的作用次数。标标准准轴轴载载的的规规定定:我我国国沥沥青青路路面面和和水水泥泥混混凝凝土土路路面面规规范范均以双轮组单轴均以双轮组单轴100KN100KN作为标准轴载,以作为标准轴载,以BZZ-100BZZ-100表示。表示。第二

31、章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质各各级级轴轴载载等等效效换换算算为为标标准准轴轴载载的的原原则则:同同一一种种路路面面结结构构在不同轴载作用下,要达到相同的疲劳损坏程度。在不同轴载作用下,要达到相同的疲劳损坏程度。将将交交通通量量中中各各级级轴轴载载换换算算为为BZZ-100BZZ-100后后得得到到的的轴轴载载作作用用次次数数称称为为当当量量轴轴次次(次次/ /日日),由由此此可可得得到到设设计计年年限限内内一一个个车道上的累计当量轴次。车道上的累计当量轴次。3 3、

32、轮迹横向分布、轮迹横向分布距距路路面面外外侧侧缘缘0.90.9米米和和3 3米米附附近近的的轮轮迹迹分分布布达达到到峰峰值值,车车道道边缘路面受到的轴载作用次数少。边缘路面受到的轴载作用次数少。第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质第二节第二节 环境因素影响环境因素影响温温度度和和湿湿度度对对路路基基路路面面结结构构有有重重要要影影响响。其其变变化化会会使使路路基路面产生温度应力和湿度应力。基路面产生温度应力和湿度应力。1 1、路基温度对路面的影响、路基温度对路面的影响影

33、响因素主要有:影响因素主要有:大气降水和蒸发;地面水的渗透;地下水的影响;大气降水和蒸发;地面水的渗透;地下水的影响;温温差差引引起起的的湿湿度度变变化化沿沿路路基基深深度度出出现现较较大大的的温温度度梯梯度度时时,水水分分在在温温差差的的影影响响下下以以液液态态或或气气态态由由热热处处向向冷冷处处移移动动并并积聚在该处。积聚在该处。2 2、水泥混凝土面层湿度状况及其影响、水泥混凝土面层湿度状况及其影响面层湿度状况的变化也会引起混凝土出现体积变化。面层湿度状况的变化也会引起混凝土出现体积变化。(1 1)塑性收缩;)塑性收缩;(2 2)干燥收缩;)干燥收缩;第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环

34、境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质3 3、冰冻与融冻对路面的影响、冰冻与融冻对路面的影响(1 1)冰冰冻冻水水结结冰冰体体积积增增大大,使使路路基基隆隆起起而而造造成成路路面面开裂;开裂;(2 2)融融冻冻冰冰冻冻路路基基融融化化后后使使路路基基失失去去承承载载力力,导导致致路面损坏。路面损坏。4 4、温度变化预测、温度变化预测影影响响路路面面结结构构温温度度状状况况的的因因素素分分为为内内部部和和外外部部两两大大类类。外外部部因因素素中中气气温温和和太太阳阳辐辐射射是是决决定定路路面面温温度度状状况况的

35、的两两项项最重要因素;最重要因素;内部因素为路面结构层的热特性。内部因素为路面结构层的热特性。路路面面结结构构内内的的温温度度状状况况,可可通通过过同同当当地地的的气气象象资资料料及及路路面面结结构构的的热热特特性性参参数数之之间间建建立立联联系系的的方方法法来来预预估估,预预估估方法分统计法和理论法。方法分统计法和理论法。第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质5 5、温度对路面的影响、温度对路面的影响温温度度沿沿深深度度呈呈曲曲线线分分布布,经经历历由由负负到到正正再再

36、到到负负的的循循环环;水泥混凝土路面要锯缝;沥青路面可能会高温低温裂缝水泥混凝土路面要锯缝;沥青路面可能会高温低温裂缝第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质第三节第三节 土基的力学强度特性土基的力学强度特性一、路基受力状况一、路基受力状况1 1、路路基基的的受受力力受受自自重重(随随深深度度增增加加应应力力增增加加)与与车车辆荷载作用(随深度增加应力减小);辆荷载作用(随深度增加应力减小);2 2、车车轮轮荷荷载载作作用用下下的的应应力力计计算算公公式式(2-102-10

37、),自自重重应应力力计算公式(计算公式(2-112-11)。)。二、路基工作区二、路基工作区1 1、路路基基工工作作区区在在路路基基某某一一深深度度处处,车车辆辆荷荷载载在在土土基基中中引引起起的的应应力力可可以以忽忽略略不不计计(约约为为土土基基自自重重应应力力的的1/101/101/51/5),这这一一深深度度范范围围以以内内称称为为路路基基工工作作区区(深深度度用用ZaZa表表示);示);2 2、工作区内路基土的强度和稳定性极为重要。、工作区内路基土的强度和稳定性极为重要。第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材

38、料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质三、路基土的应力三、路基土的应力应变特性应变特性1 1、应应力力与与应应变变关关系系与与理理想想线线弹弹性性材材料料有有很很大大区区别别,分分三三个阶段:个阶段:阶段阶段11弹性变形阶段,应力应变关系曲线呈近似直线;弹性变形阶段,应力应变关系曲线呈近似直线;阶阶段段22塑塑性性变变形形阶阶段段,部部分分变变形形能能恢恢复复,部部分分变变形形不不能恢复,应力应变关系曲线呈曲线;能恢复,应力应变关系曲线呈曲线;阶阶段段33破破坏坏阶阶段段,应应力力继继续续增增大大,变变形形急急剧剧增增大大,土土体破坏。体破坏。2 2、按按照照应应力力应应变变曲曲线线上

39、上应应力力取取值值方方法法的的不不同同,模模量量有有以下几种:以下几种:A A、初初始始切切线线模模量量:应应力力值值为为零零时时的的应应力力应应变变曲曲线线的的斜斜率;率;第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质B B、切切线线模模量量:某某一一应应力力级级位位的的应应力力应应变变曲曲线线的的斜斜率率,反映该级应力处应力反映该级应力处应力应变变化的精确关系;应变变化的精确关系;C C、割割线线模模量量:以以某某一一应应力力值值对对应应的的曲曲线线上上的的点点同同起起始始点

40、点相相连连的的割割线线的的斜斜率率,反反映映土土基基在在工工作作应应力力范范围围内内的的应应力力应变的平均状态;应变的平均状态;DD、回回弹弹模模量量:应应力力卸卸除除阶阶段段,应应力力应应变变曲曲线线的的割割线线模模量。量。前前三三种种模模量量中中的的应应变变值值包包含含残残余余应应变变和和回回弹弹应应变变,而而回回弹弹模模量量则则仅仅包包含含回回弹弹应应变变,它它部部分分地地反反映映了了土土的的弹弹性性性性质。质。第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质四、重复荷载对路

41、基土的影响四、重复荷载对路基土的影响1 1、重复荷载作用对土基的影响:、重复荷载作用对土基的影响:A A、土土体体逐逐渐渐压压密密,土土体体颗颗粒粒之之间间进进一一步步靠靠拢拢,每每一一次次加加载载产产生生的的塑塑性性变变形形量量越越来来越越小小,直直至至稳稳定定,这这种种情情况况不不致形成土基的整体性剪切破坏;致形成土基的整体性剪切破坏;B B、每每一一次次加加载载在在土土体体中中产产生生了了逐逐步步发发展展的的剪剪切切变变形形,形形成引起整体破坏的剪裂面,最后达到破坏阶段。成引起整体破坏的剪裂面,最后达到破坏阶段。2 2、最终产生何种影响,主要取决于:、最终产生何种影响,主要取决于:A A

42、、土的性质(类型)和状态(含水率、密实度);、土的性质(类型)和状态(含水率、密实度);B B、相相对对荷荷载载(重重复复荷荷载载的的大大小小以以重重复复荷荷载载同同一一次次静静载载下下达到的极限强度之比来表示);达到的极限强度之比来表示);C C、荷载作用的性质(即施加的速度、每次持续时间等)、荷载作用的性质(即施加的速度、每次持续时间等)第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质第四节第四节 土基的承载能力土基的承载能力用用于于表表征征土土基基承承载载力力的的参参数数指指

43、标标有有:回回弹弹模模量量、地地基基反反应模量、加州承载比等应模量、加州承载比等一、土基回弹模量一、土基回弹模量弹弹性性模模量量E E0 0把把土土基基简简化化为为一一弹弹性性半半空空间间体体,以以圆圆形形承载板压入土基的方法测定;承载板压入土基的方法测定;二、地基反应模量二、地基反应模量地基反应模量地基反应模量K KR R力学模型假设地基上任一点的反力力学模型假设地基上任一点的反力与该点挠度成正比,与其它点无关,土基相当于由互不与该点挠度成正比,与其它点无关,土基相当于由互不联系的弹簧组成;联系的弹簧组成;三、加州承载比(三、加州承载比(CBRCBR)加州承载比(加州承载比(CBRCBR值)

44、值)承载能力以材料抵抗局承载能力以材料抵抗局第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质部荷载压入变形的能力表征,并采用高质量标准碎石为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,它们的相对比值即为标准,它们的相对比值即为CBRCBR值;值;第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质第五节第五节 路基的变形、破坏及防治路基的变形、破坏及防治一、路基的

45、主要病害一、路基的主要病害1 1、路基沉陷;、路基沉陷;2 2、边坡滑塌;、边坡滑塌;3 3、碎落和崩塌;、碎落和崩塌;4 4、路基沿山坡滑动;、路基沿山坡滑动;5 5、不良地质和水文条件造成的路基破坏;、不良地质和水文条件造成的路基破坏;二、路基病害防治二、路基病害防治防治措施主要有:防治措施主要有:1 1、正确设计路基横断面;、正确设计路基横断面;2 2、选择良好的路基土填筑路基,必要时对路基上层填土、选择良好的路基土填筑路基,必要时对路基上层填土作稳定处理;作稳定处理;第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的

46、力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质3 3、采取正确的填筑方法,充分压实路基,保证达到规定、采取正确的填筑方法,充分压实路基,保证达到规定的压实度;的压实度;4 4、适当提高路基,防止水分从侧面渗入或从地下水位上、适当提高路基,防止水分从侧面渗入或从地下水位上升进入路基工作区范围;升进入路基工作区范围;5 5、正确进行排水设计;、正确进行排水设计;6 6、必要时设置隔离层隔绝毛细水上升,设置隔温层减少、必要时设置隔离层隔绝毛细水上升,设置隔温层减少路基冰冻深度和水分累积,设置砂垫层以疏干土基;路基冰冻深度和水分累积,设置砂垫层以疏干土基;7 7、采取边坡加固、修筑挡土墙、土体加筋等防护技

47、术措、采取边坡加固、修筑挡土墙、土体加筋等防护技术措施,以提高其整体稳定性。施,以提高其整体稳定性。第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质第六节第六节 路面材料的力学强度特性路面材料的力学强度特性路面所用材料,按形态及成型性质大致可分为三类:路面所用材料,按形态及成型性质大致可分为三类:1 1、松散颗粒型材料及块料;、松散颗粒型材料及块料;2 2、沥青结合料类;、沥青结合料类;3 3、无机结合料类。、无机结合料类。一、抗剪强度一、抗剪强度按摩尔强度理论,材料的抗剪强度包括

48、摩阻力和粘结力按摩尔强度理论,材料的抗剪强度包括摩阻力和粘结力两部分,即公式(两部分,即公式(2-282-28););粘结力和内摩擦角可以通过直接剪切试验,按上式计算;粘结力和内摩擦角可以通过直接剪切试验,按上式计算;对松散粒料无法进行直剪试验时,可以由三轴压缩试验,对松散粒料无法进行直剪试验时,可以由三轴压缩试验,绘制摩尔圆和相应的包络线,按上式近似求出;沥青混绘制摩尔圆和相应的包络线,按上式近似求出;沥青混合料的抗剪强度与沥青的粘度、用量、试验温度合料的抗剪强度与沥青的粘度、用量、试验温度第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载

49、、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质、加荷速率等因素有关。、加荷速率等因素有关。二、抗拉强度二、抗拉强度路路面面材材料料的的抗抗拉拉强强度度主主要要由由混混合合料料中中结结合合料料的的粘粘结结力力所所提提供供,可可以以采采用用直直接接拉拉伸伸或或间间接接拉拉伸伸试试验验,测测绘绘应应力力应变曲线,取曲线的最大应力值为抗拉强度。应变曲线,取曲线的最大应力值为抗拉强度。三、抗弯拉强度三、抗弯拉强度路路面面在在车车辆辆荷荷载载作作用用下下处处于于受受弯弯拉拉状状态态,路路面面材材料料的的抗抗弯弯拉拉强强度度,大大多多通通过过简简支支小小梁梁试试验验进进行行评评定定。计计算算公

50、公式式见(见(2-312-31)四、应力四、应力应变特性应变特性1 1、无无机机结结合合料料可可用用三三轴轴压压缩缩试试验验所所得得到到的的应应力力应应变变关关系曲线求得回弹模量值,具有明显的非线性特征,计算系曲线求得回弹模量值,具有明显的非线性特征,计算第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质公式见(公式见(2-322-32););2 2、水水泥泥混混凝凝土土的的弹弹性性模模量量可可由由规规则则试试件件进进行行测测定定,常常用用的试验方法有单轴试验、三轴试验、小梁试验;的

51、试验方法有单轴试验、三轴试验、小梁试验;3 3、沥沥青青混混合合料料在在荷荷载载作作用用下下的的应应力力应应变变具具有有随随温温度度和和荷荷载载作作用用时时间间而而变变化化的的特特性性,因因此此不不能能用用一一个个常常量量弹弹性性模模量量来来表表征征沥沥青青混混合合料料的的应应力力应应变变关关系系,采采用用劲劲度度模模量量来来表表示示(就就是是在在给给定定温温度度和和加加荷荷时时间间条条件件下下的的应应力力应变参数);应变参数);第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质第七

52、节第七节 路面材料的累积变形与疲劳特性路面材料的累积变形与疲劳特性路路面面结结构构在在荷荷载载的的重重复复作作用用下下,可可能能出出现现的的破破坏坏极极限限状状态有两种:态有两种:1 1、塑性变形累积达到一定程度,超出允许范围而破坏;、塑性变形累积达到一定程度,超出允许范围而破坏;2 2、在在弹弹性性工工作作状状态态下下,结结构构内内部部出出现现微微量量损损伤伤,当当累累积积达到一定限度时,路面结构发生疲劳断裂。达到一定限度时,路面结构发生疲劳断裂。一、累积变形一、累积变形1 1、碎、砾石混合料、碎、砾石混合料级级配配不不良良、颗颗粒粒尺尺寸寸单单一一的的混混合合料料,在在应应力力重重复复作作

53、用用很很多次以后,塑性变形仍增大;多次以后,塑性变形仍增大;2 2、沥青混合料、沥青混合料温度越高,塑性应变累积量越大;温度越高,塑性应变累积量越大;第二章第二章第二章第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质行车荷载、环境因素、材料的力学性质二、疲劳特性二、疲劳特性1 1、对对于于弹弹性性状状态态的的路路面面材材料料承承受受重重复复应应力力作作用用时时,可可能能在在低低于于静静载载一一次次作作用用下下的的极极限限应应力力值值时时出出现现破破坏坏,这这种种材材料料强强度度的的降降低低现现象象称称为为疲疲劳劳,在在应应力力重重复

54、复作作用用下下微微量量损伤逐步累积扩大,终于导致结构破坏,称为疲劳破坏。损伤逐步累积扩大,终于导致结构破坏,称为疲劳破坏。2 2、疲疲劳劳破破坏坏是是路路面面结结构构损损伤伤的的主主要要现现象象。提提高高路路面面的的抗抗疲劳性能应注意从两方面加强配合:疲劳性能应注意从两方面加强配合:一一是是合合理理的的材材料料设设计计,使使混混合合料料达达到到最最佳佳配配合合比比和和最最大大密度,使混合料具有较高的强度;密度,使混合料具有较高的强度;二二是是合合理理的的结结构构设设计计,使使得得各各结结构构层层的的层层位位与与厚厚度度达达到到理理想想的的程程度度,在在车车辆辆荷荷载载作作用用下下,确确保保结结

55、构构层层的的最最大大应应力和应力比在控制范围内。力和应力比在控制范围内。第三章第三章 一般路基设计一般路基设计第一节第一节 路基设计的一般要求路基设计的一般要求1 1、路路基基承承受受行行车车荷荷载载作作用用,主主要要是是在在应应力力作作用用区区,其其深深度度一一般般在在路路基基顶顶面面以以下下0.80.8米米范范围围以以内内,此此部部分分路路基基可可视视为路面结构的路床;为路面结构的路床;2 2、为为确确保保路路基基的的强强度度和和稳稳定定性性,必必须须做做好好路路基基排排水水、防防护与加固、以及护坡道、碎落台等的设计;护与加固、以及护坡道、碎落台等的设计;3 3、一一般般路路基基通通常常是

56、是指指在在良良好好的的地地质质与与水水文文条条件件下下,填填方方高度和挖方深度不大的路基。高度和挖方深度不大的路基。第三章第三章 一般路基设计一般路基设计第二节第二节 路基的类型与构造路基的类型与构造路基的典型横断面形式有三种:路堤、路堑、填挖结合。路基的典型横断面形式有三种:路堤、路堑、填挖结合。一、路堤一、路堤a a、定义:全部用岩土填筑而成的路基;、定义:全部用岩土填筑而成的路基;b b、分分类类:矮矮路路堤堤(填填土土高高度度小小于于11.511.5米米者者);高高路路堤堤(填填土土高高度度大大于于1818米米 土土质质 或或2020米米 石石质质 者者);一一般般路路堤堤(填土高度在

57、(填土高度在1.5181.518米之间);米之间);c c、施工注意事项:压实、排水、坡面防护、折线边坡、施工注意事项:压实、排水、坡面防护、折线边坡二、路堑二、路堑a a、定义:全部在原地面开挖而成的路基;、定义:全部在原地面开挖而成的路基;第三章第三章 一般路基设计一般路基设计b b、分分类类:全全挖挖式式、台台口口式式(多多用用于于陡陡峻峻山山坡坡上上,避避免免路路基基外外侧侧的的少少量量填填方方)、半半山山洞洞路路基基(遇遇有有整整体体性性的的坚坚硬硬岩层,节省石方工程);岩层,节省石方工程);c c、施施工工注注意意事事项项:路路堑堑开开挖挖破破坏坏了了天天然然土土层层的的平平衡衡状

58、状态态,需需根根据据地地质质水水文文条条件件和和边边坡坡高高度度,设设置置成成直直线线或或折折线线形形边边坡坡,挖挖方方边边坡坡的的坡坡脚脚外外侧侧必必须须设设置置边边沟沟,避避免免冲冲刷刷还还必须设置截水沟。必须设置截水沟。三、半填半挖路基三、半填半挖路基兼有上述两者的特点,应满足上述两者的要求。兼有上述两者的特点,应满足上述两者的要求。第三章第三章 一般路基设计一般路基设计第三节第三节 路基设计路基设计一般路基设计的内容:一般路基设计的内容:1 1、选择路基断面形式,确定路基宽度与路基高度;、选择路基断面形式,确定路基宽度与路基高度;2 2、选择路堤填料与压实标准;、选择路堤填料与压实标准

59、;3 3、确定边坡形状与坡度;、确定边坡形状与坡度;4 4、路基排水系统布置和排水结构设计;、路基排水系统布置和排水结构设计;5 5、坡面防护与加固设计;、坡面防护与加固设计;6 6、附属设施设计。、附属设施设计。一、路基宽度一、路基宽度路路 面面 及及 两两 侧侧 路路 肩肩 宽宽 度度 之之 和和 。 一一 般般 一一 个个 车车 道道 宽宽 度度 为为3.503.753.503.75米米,路路肩肩宽宽度度最最小小为为0.50.5米米。必必要要时时还还包包括括分分隔隔带带、路路缘缘带带、变变速速车车道道、爬爬坡坡车车道道、慢慢行行车车道道、或或路路用用设施(如护栏、照明、绿化)。设施(如护

60、栏、照明、绿化)。第三章第三章 一般路基设计一般路基设计二、路基高度二、路基高度路路基基高高度度是是指指路路堤堤的的填填筑筑高高度度和和路路堑堑的的开开挖挖深深度度,是是路路基基设设计计高高程程和和地地面面高高程程之之差差。路路基基高高度度指指路路基基中中心心线线处处设设计计高高程程与与原原地地面面高高程程之之差差,而而路路基基两两侧侧边边坡坡的的高高度度是是指指填填方方坡坡脚脚或或挖挖方方坡坡顶顶与与路路基基边边缘缘的的相相对对高高差差,所所以以路路基高度有中心高度与边坡高度之分。基高度有中心高度与边坡高度之分。路基高度由路线纵坡设计确定。路基高度由路线纵坡设计确定。三、路基边坡坡度三、路基

61、边坡坡度用用高高度度与与宽宽度度之之比比值值来来表表示示,并并取取高高度度为为1 1,通通常常用用1 1:mm或或1 1:n n表示其比率。表示其比率。A A、路堤边坡、路堤边坡与路堤填料和边坡高度有关。与路堤填料和边坡高度有关。第三章第三章 一般路基设计一般路基设计土土质质路路堤堤边边坡坡:根根据据填填料料物物理理性性质质、边边坡坡高高度度和和工工程程地地质条件来确定;质条件来确定;石石质质路路堤堤边边坡坡:由由不不易易风风化化的的较较大大石石块块砌砌筑筑,边边坡坡坡坡度度一般用一般用1 1:1 1;B B、路路堑堑边边坡坡与与边边坡坡高高度度、坡坡体体土土石石性性质质、地地质质构构造造特征

62、、岩石的风化和破碎程度、地面水和地下水等有关特征、岩石的风化和破碎程度、地面水和地下水等有关土土质质路路堑堑边边坡坡:一一般般情情况况下下,具具有有一一定定粘粘性性土土质质的的挖挖方方边坡坡度,取值为边坡坡度,取值为1 1:0.7510.751:1.51.5;岩岩石石路路堑堑边边坡坡:一一般般根根据据地地质质构构造造与与岩岩石石特特性性,对对照照相相似工程的成功经验选定边坡坡率。似工程的成功经验选定边坡坡率。土土质质边边坡坡挖挖方方边边坡坡高高度度超超过过2020米米,岩岩质质边边坡坡高高度度超超过过3030米米时,应通过地质勘察和稳定性分析确定边坡形式和坡率时,应通过地质勘察和稳定性分析确定

63、边坡形式和坡率第三章第三章 一般路基设计一般路基设计四、路基压实四、路基压实1 1、路路基基的的压压实实是是提提高高路路基基强强度度与与稳稳定定性性的的根根本本技技术术措措施施之一。之一。2 2、压压实实路路基基就就是是利利用用机机械械的的方方法法,来来改改变变土土的的结结构构,以以达到提高土的强度和稳定性的目的。达到提高土的强度和稳定性的目的。3 3、影响压实的因素:、影响压实的因素:包包括括内内因因含含水水量量和和土土的的性性质质;外外因因压压实实功功能能与与压实工具和方法等。压实工具和方法等。(1 1)含水量对压实的影响)含水量对压实的影响A A、含水量是影响压实效果的决定性因素;、含水

64、量是影响压实效果的决定性因素;B B、在在最最佳佳含含水水量量时时,即即土土处处于于硬硬塑塑状状态态时时,容容易易获获得得最最佳压实效果;佳压实效果;C C、压实到最佳密实度的土体,水稳定性最好。、压实到最佳密实度的土体,水稳定性最好。第三章第三章 一般路基设计一般路基设计(2 2)土质对压实的影响)土质对压实的影响亚亚砂砂土土和和亚亚粘粘土土的的压压实实性性能能好好,而而粘粘性性土土的的压压实实性性能能较较差。差。(3 3)压实功能的影响)压实功能的影响压压实实功功能能是是指指压压实实工工具具的的重重力力、碾碾压压次次数数或或锤锤落落高高度度、作作用用时时间间等等。在在相相同同条条件件下下,

65、压压实实功功能能越越大大,则则土土的的密密实度越大。实度越大。(4 4)压实机具和方法对压实的影响)压实机具和方法对压实的影响A A、压实机具不同,压力传布的有效深度也不同;、压实机具不同,压力传布的有效深度也不同;B B、压压实实机机具具质质量量较较小小时时,荷荷载载作作用用时时间间越越长长,土土的的密密实实度度越越高高,压压实实机机具具较较重重时时,土土的的密密实实度度随随施施加加荷荷载载时时间间的增加而迅速增大,但超过某一时间限度后,土的变形的增加而迅速增大,但超过某一时间限度后,土的变形第三章第三章 一般路基设计一般路基设计急急剧剧增增加加而而产产生生破破坏坏;机机具具过过重重超超过过

66、土土的的极极限限时时,立立即即引起土体破坏;引起土体破坏;C C、碾压速度越高,压实效果越差。、碾压速度越高,压实效果越差。4 4、压实标准、压实标准(1)(1)压实度压实度是是指指工工地地上上压压实实达达到到的的干干重重度度与与用用室室内内标标准准击击实实试试验验所所得的该路基土的最大干重度之比得的该路基土的最大干重度之比, ,用用K K表示。表示。(2 2)压实度确定)压实度确定压压实实度度的的确确定定,要要考考虑虑土土基基的的受受力力状状态态,路路基基路路面面设设计计要求,施工条件,公路所在地区的气候等因素。要求,施工条件,公路所在地区的气候等因素。(3 3)压实度检测)压实度检测可采用

67、灌砂法、环刀法、灌水法或核子密度湿度仪法。可采用灌砂法、环刀法、灌水法或核子密度湿度仪法。第三章第三章 一般路基设计一般路基设计第四节第四节 路基附属设施路基附属设施主主要要有有:取取土土坑坑、弃弃土土堆堆、护护坡坡道道、碎碎落落台台、堆堆料料坪坪及及错车道等。错车道等。一、取土坑与弃土堆一、取土坑与弃土堆选选点点时时要要兼兼顾顾土土质质、数数量量、用用地地及及运运输输条条件件等等因因素素,弃弃之之无无害害;要要结结合合地地形形,充充分分利利用用借借弃弃方方,注注意意外外形形规规整整,弃堆稳固;弃堆稳固;二、护坡道与碎落台二、护坡道与碎落台护护坡坡道道是是保保护护路路基基边边坡坡稳稳定定性性的

68、的措措施施之之一一,护护坡坡道道越越宽宽,越越有有利利于于边边坡坡稳稳定定,最最少少为为1 1米米,宽宽度度大大工工程程量量增增加加,一一般规定边坡高度般规定边坡高度 612612米时,护坡道宽度为米时,护坡道宽度为2424米;米;第三章第三章 一般路基设计一般路基设计碎碎落落台台设设置置于于坡坡脚脚处处,供供零零星星土土石石碎碎块块下下落落临临时时堆堆积积,保保护护边边沟沟不不致致阻阻塞塞,也也有有护护坡坡道道的的作作用用,一一般般宽宽度度为为11.511.5米,应定期清理。米,应定期清理。三、堆料坪与错车道三、堆料坪与错车道堆堆料料坪坪一一般般每每隔隔5010050100米米设设置置一一个

69、个堆堆料料坪坪,长长5858米米,宽宽2 2米,高级公路或机械化养护可不设;米,高级公路或机械化养护可不设;单单车车道道公公路路,每每隔隔200500200500米米设设置置一一处处,长长度度不不短短于于3030米米。单车道路基宽单车道路基宽4.54.5米,错车道地段路基宽米,错车道地段路基宽6.56.5米。米。第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算第一节第一节 概述概述1 1、一一般般情情况况下下,无无需需进进行行稳稳定定性性设设计计,特特殊殊条条件件下下(如如高高度度超超过过8 8米米的的土土质质边边坡坡和和高高度度超超过过1212米米的的石石质质边边坡坡),需进行稳定性分析与

70、验算。需进行稳定性分析与验算。2 2、土土坡坡稳稳定定性性的的分分析析方方法法,按按失失稳稳土土体体的的滑滑动动面面特特征征,可可归归纳纳为为直直线线、曲曲线线和和折折线线;岩岩石石边边坡坡的的稳稳定定性性分分析析,主要取决于岩石的产状与结构。主要取决于岩石的产状与结构。3 3、路路基基边边坡坡稳稳定定性性的的计计算算方方法法有有:工工程程地地质质法法(比比拟拟法法)、力力学学分分析析法法和和图图解解法法;路路基基边边坡坡稳稳定定力力学学计计算算基基本本方方法法是是分分析析失失稳稳滑滑动动体体沿沿滑滑动动面面上上的的下下滑滑力力与与抗抗滑滑力力,取取两两者者之之比比值值为为稳稳定定系系数数K

71、K,K1K1K1,稳定;工程上一般规定,稳定;工程上一般规定K K取取1.21.21.3.1.3.第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算4 4、行行车车荷荷载载是是边边坡坡稳稳定定性性分分析析的的主主要要作作用用力力之之一一,计计算算时时将将车车载载换换算算成成相相当当于于路路基基岩岩土土层层厚厚度度,计计算算公公式式见见(4-4-1 1);行行车车荷荷载载对对较较高高路路基基边边坡坡的的稳稳定定性性影影响响较较小小,换换算算高高度度可可近近似似分分布布于于路路基基全全宽宽上上,采采取取近近似似方方法法时时,也也可可以不计算行车荷载。以不计算行车荷载。第四章第四章 路基稳定性分析计

72、算路基稳定性分析计算第二节第二节 直线滑动面的边坡稳定性分析直线滑动面的边坡稳定性分析砂砂类类土土路路基基边边坡坡渗渗水水性性强强,粘粘性性差差,边边坡坡稳稳定定性性主主要要靠靠其内摩擦力支承,失稳土体的滑动面近似直线形态。其内摩擦力支承,失稳土体的滑动面近似直线形态。一、试算法一、试算法按静力平衡公式有:按静力平衡公式有:滑滑动动面面位位置置不不同同,K K值值亦亦随随之之改改变变,边边坡坡稳稳定定与与否否的的判判断断依依据据,应应是是稳稳定定系系数数的的最最小小值值,相相应应的的最最危危险险滑滑动动面面的的倾倾角角 ,上上式式表表明明,K K值值是是 的的函函数数,可可选选择择4 4到到5

73、 5个个滑滑动面,计算并绘制两者的关系曲线,即可确定最小的动面,计算并绘制两者的关系曲线,即可确定最小的K K第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算与与 的的关关系系曲曲线线,当当其其符符合合规规定定,路路基基稳稳定定,否否则则要要另另行计算。行计算。二、解析法二、解析法对对于于上上面面的的计计算算公公式式,求求导导数数代代替替试试算算法法,可可以以大大大大简简化计算。化计算。计计算算公公式式(4-74-7)即即可可用用来来求求路路基基边边坡坡角角的的稳稳定定系系数数最最小小值值,亦亦可可在在其其他他条条件件固固定定时时,反反求求稳稳定定的的坡坡角角或或计计算算路路基的限制高度。基

74、的限制高度。见教材例见教材例4-14-1、4-24-2、4-34-3。第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算第三节第三节 曲线滑动面的边坡稳定性分析曲线滑动面的边坡稳定性分析一一般般来来说说土土均均具具有有一一定定的的粘粘结结力力,滑滑动动面面也也多多数数是是曲曲面面,通通常常假假定定为为圆圆弧弧滑滑动动面面。边边坡坡稳稳定定性性的的计计算算方方法法较较多多,比比如如有有条条分分法法(瑞瑞典典法法)、条条分分法法的的图图解解和和表表解解法法、解解析法(如应力圆法)等。析法(如应力圆法)等。一、圆弧滑动面的条分法一、圆弧滑动面的条分法1 1、原理、原理该该方方法法的的基基本本原原理理

75、是是静静力力平平衡衡。假假定定土土质质均均匀匀,不不计计滑滑动动面面以以外外的的土土体体位位移移产产生生的的作作用用力力,计计算算时时取取单单位位长长度度,将将滑滑动动土土体体划划分分为为若若干干土土条条,分分别别计计算算各各土土条条对对于于滑滑动动圆圆心心的的滑滑动动力力矩矩和和抗抗滑滑力力矩矩,取取两两者者力力矩矩之之比比值值为为稳稳定定系数。系数。第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算2 2、图式、图式首首先先要要确确定定圆圆心心和和半半径径。一一般般情情况况下下,圆圆心心的的位位置置是是在在圆圆心心辅辅助助线线EFEF的的延延长长线线上上移移动动,E E、F F的的位位置置

76、可可用用4.5H4.5H法法确定:确定:(1 1)由由A A点点作作垂垂直直线线,取取深深度度为为HH确确定定GG点点,由由GG点点作作水水平线,取距离为平线,取距离为4.5H4.5H确定确定E E点。点。(2 2)F F点点的的位位置置由由角角度度B1B1(以以平平均均边边坡坡线线为为准准)和和B2B2(以以BB的的水水平平线线为为准准),角角度度B1B1和和B2B2取取决决于于路路基基的的边边坡坡率,见表(率,见表(4-14-1)。)。(3 3)取取4 4至至5 5个个点点为为圆圆心心,分分别别求求出出K K值值,并并绘绘制制K K值值曲曲线线,则可以解得则可以解得K K的最小值及相应的圆

77、心点位置。的最小值及相应的圆心点位置。3 3、计算式、计算式第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算计算公式见(计算公式见(4-84-8););二、条分法的表解和图解二、条分法的表解和图解此此方方法法不不计计行行车车荷荷载载,圆圆心心位位置置用用3636度度法法确确定定,稳稳定定系系数增大。数增大。1 1、表解法、表解法将将土土条条的的高高度度、宽宽度度及及弧弧长长统统一一换换算算成成边边坡坡高高度度的的函函数数,见公式(见公式(4-94-9),式中),式中A A和和B B的值可由表的值可由表4-24-2查得。查得。见例见例4-44-42 2、图解法、图解法取取K K1.01.0,式

78、式(4-94-9)改改为为(4-104-10),然然后后绘绘制制图图4-114-11,可可以以确确定定任任意意高高度度HH时时的的边边坡坡角角,或或指指定定边边坡坡角角确确定定HH值值,见例见例4-54-5。第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算三、圆弧滑动面的解析法三、圆弧滑动面的解析法1 1、坡脚圆法、坡脚圆法高高塑塑性性土土的的内内摩摩擦擦角角很很小小,路路基基边边坡坡稳稳定定性性验验算算时时,取取为为0 0,若若坡坡顶顶为为水水平平面面,圆圆弧弧滑滑动动面面通通过过坡坡脚脚,称称之之为为坡坡脚脚圆圆,边边坡坡稳稳定定系系数数计计算算公公式式见见(4-134-13)(4-14

79、4-14),利利用用此此两两式式,假假定定不不同同的的坡坡脚脚参参数数,分分别别计计算算和和绘绘制制成成关关系系曲线图,可简化计算。曲线图,可简化计算。见例见例4-64-6例例4-84-82 2、中点圆法、中点圆法软软基基上上的的高高塑塑性性土土路路堤堤,坡坡顶顶为为水水平平,而而原原地地面面成成水水平平或或向向下下倾倾斜斜。此此时时,最最危危险险滑滑动动面面将将移移至至坡坡脚脚以以外外,连连同部分地基软弱土形成整体滑动,此类圆弧称为中点圆。同部分地基软弱土形成整体滑动,此类圆弧称为中点圆。第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算计计算算公公式式见见(4-164-16)(4-174-

80、17)。为为了了便便于于计计算算,工工程程上上引引入入了了两两个个因因数数,确确定定最最然然险险滑滑动动面面的的位位置置,计计算算公公式式见见(4-194-19)(4-204-20)。经经过过试试算算,可可绘绘制制成成图图4-174-17,进进行行图图解。解。见例见例4-194-19中中点点圆圆和和坡坡脚脚圆圆同同属属于于内内摩摩擦擦角角为为0 0的的圆圆弧弧滑滑动动面面计计算算方方法。实际应用中,首先必须判别图式类型。法。实际应用中,首先必须判别图式类型。对对高高塑塑性性填填土土,当当坡坡脚脚5353度度时时为为坡坡脚脚圆圆,坡坡脚脚536060度时为坡面圆。度时为坡面圆。第四章第四章 路基

81、稳定性分析计算路基稳定性分析计算第四节第四节 软土地基的路基稳定性分析软土地基的路基稳定性分析软软土土是是由由天天然然含含水水率率、压压缩缩性性高高、承承载载能能力力低低的的淤淤泥泥沉沉积积物物及及少少量量腐腐殖殖质质所所组组成成的的土土。其其抗抗剪剪强强度度低低,填填土土后后受受压压,可可能能产产生生侧侧向向滑滑动动或或较较大大的的沉沉降降,从从而而导导致致路路基基的的破破坏坏。较较薄薄时时,原原则则上上清清除除掉掉,软软厚厚时时,采采取取加加固固措措施。施。一、临界高度的计算一、临界高度的计算 软软土土地地基基的的临临界界高高度度是是指指天天然然地地基基状状态态下下,不不采采取取任任何何加

82、固措施,所容许的路基最大填土高度。加固措施,所容许的路基最大填土高度。1 1、均质薄层软土地基、均质薄层软土地基临界高度计算公式见(临界高度计算公式见(4-214-21);例);例4-104-102 2、均质厚层软土地基、均质厚层软土地基临界高度计算公式见(临界高度计算公式见(4-224-22)。)。第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算二、路基稳定性的计算方法二、路基稳定性的计算方法 软软土土地地基基的的稳稳定定验验算算方方法法采采用用圆圆弧弧条条分分法法,可可分分为为总总应应力法、有效固结应力法、有效应力法等。力法、有效固结应力法、有效应力法等。1 1、总应力法、总应力法计算公

83、式为(计算公式为(4-234-23););2 2、有效固结应力法、有效固结应力法可求任一时间已知固结度的安全系数,计算公式(可求任一时间已知固结度的安全系数,计算公式(4-244-24)第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算第五节第五节 浸水路堤的稳定性分析浸水路堤的稳定性分析浸浸水水路路堤堤除除承承受受自自重重和和行行车车荷荷载载作作用用外外,还还受受到到水水浮浮力力和和渗渗透透动动水水压压力力的的作作用用,水水的的浮浮力力取取决决于于浸浸水水深深度度,渗渗透动水压力则视水的落差而定。透动水压力则视水的落差而定。浸浸水水路路堤堤的的边边坡坡稳稳定定性性计计算算,通通常常亦亦假假定

84、定滑滑动动面面为为圆圆弧弧,最最危危险险的的滑滑动动面面通通过过坡坡脚脚,圆圆心心位位置置的的确确定定与与条条分分法法相相似似。稳稳定定性性计计算算方方法法有有:假假想想摩摩擦擦角角法法、悬悬浮浮法法和和条条分分法。法。一、假想摩擦角法一、假想摩擦角法基基本本特特点点:适适当当改改变变填填料料的的内内摩摩擦擦角角,利利用用非非浸浸水水时时的的常用方法,进行浸水时的路堤稳定性计算。常用方法,进行浸水时的路堤稳定性计算。根据库仑定理,计算得到同一滑动体浸水前后的重力之根据库仑定理,计算得到同一滑动体浸水前后的重力之第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算比比,实实际际上上就就相相当当于于

85、干干与与湿湿的的重重度度之之比比。适适当当改改变变内内摩摩擦擦角角,代代入入有有关关圆圆弧弧滑滑动动面面的的稳稳定定性性计计算算式式,即即可可求求得得稳定系数。此法适用于全浸水路堤。稳定系数。此法适用于全浸水路堤。二、悬浮法二、悬浮法基基本本特特点点:假假想想用用水水的的浮浮力力作作用用间间接接抵抵消消动动水水压压力力对对边边坡坡的的影影响响,即即在在计计算算抗抗滑滑力力矩矩中中,用用降降低低后后的的内内摩摩擦擦角角反反映映浮浮力力的的影影响响,而而在在计计算算滑滑动动力力矩矩中中,不不考考虑虑浮浮力力作作用,滑动力矩没有减小,用以抵偿动水压力的不利影响。用,滑动力矩没有减小,用以抵偿动水压力

86、的不利影响。计算公式见(计算公式见(4-254-25)三、条分法三、条分法该该方方法法的的基基本本原原理理和和计计算算步步骤骤,与与非非浸浸水水时时的的条条分分法法相相同,但土条分成浸水与干燥两部分,并直接计入浸水后同,但土条分成浸水与干燥两部分,并直接计入浸水后第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算的浮力和动水压力作用。此法比前述两种方法更精确。的浮力和动水压力作用。此法比前述两种方法更精确。计算公式为(计算公式为(4-264-26););见例见例4-114-11、4-124-12、4-134-13。第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算第六节第六节 路基边坡抗震稳定

87、性分析路基边坡抗震稳定性分析一、震害与震力一、震害与震力 公公路路工工程程抗抗震震设设计计规规范范 要要求求,对对于于地地震震烈烈度度为为8 8度度或或以以上上的的地地区区,路路基基设设计计应应符符合合防防震震的的要要求求,其其中中包包括括软软基基加加固固、限限制制填填挖挖高高度度、提提高高路路基基压压实实度度、放放缓缓边边坡坡坡坡度度等。等。地地震震时时,对对于于路路基基边边坡坡,水水平平加加速速度度产产生生水水平平力力危危险险性性最最大大,实实践践证证明明,路路基基边边坡坡稳稳定定性性分分析析中中,实实际际采采用用的的地震水平力为式(地震水平力为式(4-294-29)二、边坡抗震稳定性的计

88、算二、边坡抗震稳定性的计算1 1、数解法、数解法首先按非地震地区的路基边坡稳定性分析方法,确定最首先按非地震地区的路基边坡稳定性分析方法,确定最第四章第四章 路基稳定性分析计算路基稳定性分析计算危险的滑动面,然后再考虑地震的作用力。危险的滑动面,然后再考虑地震的作用力。计算公式(计算公式(4-304-30););例例4-144-14;2 2、图解法、图解法用用力力三三角角形形的的图图解解法法,求求各各土土条条的的法法向向力力和和切切向向力力,具具体体方方法法与与非非地地震震区区的的路路基基稳稳定定性性计计算算基基本本相相同同,但但考考虑虑到地震角的影响,土条重力偏移方向,进行力的合成。到地震角

89、的影响,土条重力偏移方向,进行力的合成。第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固第一节第一节 概述概述1 1、路路基基在在水水温温变变化化条条件件作作用用下下,物物理理、力力学学性性质质将将会会发发生改变;生改变;2 2、为为确确保保路路基基的的强强度度与与稳稳定定性性,路路基基的的防防护护与与加加固固是是必必不可少的工程措施;不可少的工程措施;3 3、路路基基防防护护与与加加固固设设施施,主主要要有有边边坡坡坡坡面面防防护护、沿沿河河路路堤防护与加固以及湿软地基的加固处治。堤防护与加固以及湿软地基的加固处治。第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与

90、加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固第第二二节节 坡面防护坡面防护坡坡面面防防护护主主要要是是保保护护路路基基边边坡坡表表面面免免受受雨雨水水冲冲刷刷,减减缓缓温温差差及及湿湿度度变变化化的的影影响响,防防止止和和延延缓缓软软弱弱岩岩土土表表面面的的风风化化、破破碎碎、剥剥蚀蚀演演变变进进程程,从从而而保保护护路路基基边边坡坡的的整整 体体稳稳定性,在一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。定性,在一定程度上还可兼顾路基美化和协调自然环境。坡坡面面防防护护设设施施不不承承受受外外力力作作用用,必必须须要要求求坡坡面面岩岩土土整整体体稳定牢固。稳定牢固。常常用用的的坡坡面面防防护护设设施施

91、有有植植物物防防护护(如如种种树树、植植草草皮皮)和和工程防护(如抹面、喷浆等)。工程防护(如抹面、喷浆等)。一、植物防护一、植物防护包括种草、铺草皮、植树。包括种草、铺草皮、植树。种种草草适适宜宜于于边边坡坡坡坡度度不不陡陡于于1 1:1 1,不不浸浸水水或或短短期期浸浸水水第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固但地面径流速度不大于但地面径流速度不大于0.60.6米米/ /秒的土质边坡;秒的土质边坡;铺草皮铺草皮可用于较高较陡的边坡;可用于较高较陡的边坡;植植树树主主要要用用于于堤堤岸岸边边的的河河滩滩上上,用用来来降降低低流流速速,促促使泥沙淤积

92、,防止水流直接冲刷路堤。使泥沙淤积,防止水流直接冲刷路堤。二、工程防护二、工程防护主要有砂浆抹面、勾缝、喷浆、石砌护坡、护面墙等。主要有砂浆抹面、勾缝、喷浆、石砌护坡、护面墙等。抹面防护抹面防护适用于易风化而表面比较完整,尚未剥落适用于易风化而表面比较完整,尚未剥落的岩石边坡;的岩石边坡;喷喷浆浆防防护护适适用用于于易易风风化化和和坡坡面面不不平平的的岩岩石石挖挖方方边边坡坡,浆层厚一般为浆层厚一般为2 2厘米;厘米;勾勾缝缝防防护护适适用用于于比比较较坚坚硬硬,且且裂裂缝缝多多而而细细的的岩岩石石边边坡,防止水分浸入岩层内造成病害;坡,防止水分浸入岩层内造成病害;灌灌浆浆防防护护适适用用于于

93、坚坚硬硬但但裂裂缝缝较较深深和和较较宽宽的的岩岩石石边边坡坡,借砂浆的胶结力,使坡面表层成为防水的整体。借砂浆的胶结力,使坡面表层成为防水的整体。第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固石石砌砌防防护护用用于于土土质质或或风风化化岩岩质质路路堑堑或或土土质质路路堤堤边边坡坡的坡面防护,亦可用于浸水路堤及排水沟渠的冲刷防护;的坡面防护,亦可用于浸水路堤及排水沟渠的冲刷防护;护护面面墙墙常常用用于于风风化化破破碎碎严严重重的的岩岩石石挖挖方方边边坡坡。墙墙高高一一般般不不超超过过1010米米,若若超超过过1010米米可可分分级级砌砌筑筑,每每一一级级高高度

94、度为为6 6至至1010米,要求基础稳定。米,要求基础稳定。第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固第三节第三节 冲刷防护冲刷防护冲冲刷刷防防护护主主要要是是对对沿沿河河滨滨海海路路堤堤、河河滩滩路路堤堤及及水水泽泽区区路路堤堤,亦亦包包括括桥桥头头引引道道,以以及及路路基基边边旁旁堤堤岸岸的的防防护护。防防止止冲冲刷刷的的措措施施有有两两种种:一一种种是是加加固固岸岸坡坡的的直直接接防防护护;一一种种是改变水流性质的间接防护。是改变水流性质的间接防护。一、直接防护措施一、直接防护措施包包括括植植物物防防护护、砌砌石石防防护护、抛抛石石与与石石笼笼防防

95、护护以以及及必必要要时时设置的支挡结构物设置的支挡结构物。抛抛石石防防护护主主要要用用于于防防护护直直接接受受水水流流冲冲刷刷的的边边坡坡和和坡坡脚;脚;石石笼笼防防护护当当水水流流速速度度达达到到或或超超过过5 5米米/ /秒秒时时,可可改改用用石笼防护,石笼用铁丝编织成框架,内填石料;石笼防护,石笼用铁丝编织成框架,内填石料;第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固支支挡挡物物土土工工织织物物软软体体沉沉排排是是在在土土工工织织物物上上以以块块石石或或预预制制混混凝凝土土块块体体为为压压重重的的护护坡坡结结构构。一一般般适适用用于于水水下下工工程程

96、及及预预计计可可能能发发生生冲冲刷刷的的河河床床和和岸岸坡坡土土面面上上。还还有有一一种种土土工工模模袋袋,是是一一种种双双层层织织物物袋袋,袋袋中中充充填填流流动动性性混混凝凝土土或或水水泥泥砂砂浆浆或或小小粒粒径径石石料料混混凝凝土土,凝凝固固后后形形成成高高强强度度和和高高刚度的硬结板块。刚度的硬结板块。二、间接防护措施二、间接防护措施设置导流构造物用以改变水流方向。设置导流构造物用以改变水流方向。丁坝丁坝导流和挑流,把水流挑离河岸,改善水流状况导流和挑流,把水流挑离河岸,改善水流状况顺顺坝坝及及格格坝坝顺顺坝坝的的作作用用是是导导流流,基基本本上上不不改改变变原原有有水流的流态。顺坝与

97、格坝通常联合使用。水流的流态。顺坝与格坝通常联合使用。还有一种措施是改河,但一般用于工程量较小时。还有一种措施是改河,但一般用于工程量较小时。第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固第四节第四节 软土地基加固软土地基加固高压缩性的软土地基上设计路堤,要考虑三方面的问题:高压缩性的软土地基上设计路堤,要考虑三方面的问题:1 1、地基的承载力是否可以保证路堤的稳定性;、地基的承载力是否可以保证路堤的稳定性;2 2、由由于于压压缩缩性性土土的的固固结结变变形形而而引引起起的的路路堤堤沉沉降降,是是否否会会影响路基和路面结构的正常使用及其使用寿命;影响路基和路

98、面结构的正常使用及其使用寿命;3 3、为为了了提提高高路路堤堤稳稳定定性性,减减少少沉沉降降量量或或加加速速固固结结,需需采采取的地基加固措施。取的地基加固措施。一、沉降分析一、沉降分析(一)沉降量计算(一)沉降量计算软软土土路路基基沉沉降降分分施施工工期期间间沉沉降降和和工工后后沉沉降降两两部部分分。有有关关这两部分的计算,参见土力学内容。这两部分的计算,参见土力学内容。(二)侧向位移计算(二)侧向位移计算第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固施施工工期期间间侧侧向向位位移移等等于于施施工工初初期期的的位位移移加加上上施施工工后后期期的的位移,即公

99、式(位移,即公式(5-115-11)()(5-135-13)。)。施施工工期期末末侧侧向向位位移移随随深深度度的的分分布布计计算算公公式式为为(5-145-14)。施施工工结结束束后后地地基基的的侧侧向向位位移移量量要要比比沉沉降降量量小小得得多多,目目前前尚尚未建立其间的经验关系。未建立其间的经验关系。(三)沉降速率计算(三)沉降速率计算对对于于厚厚度度不不大大的的均均质质粘粘土土沉沉积积软软土土层层,可可采采用用公公式式(5-5-1616)计计算算,通通过过固固结结度度和和时时间间因因素素关关系系曲曲线线可可以以知知道道任任意时刻的沉降量意时刻的沉降量; ;二、软土地基加固处理二、软土地基

100、加固处理(一)处理方法的种类及选择(一)处理方法的种类及选择软土地基处理的目的可分为两大类:软土地基处理的目的可分为两大类:第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固1 1、沉沉降降处处理理包包括括加加速速固固结结沉沉降降和和减减小小总总沉沉降降量量两两方方面面。前前者者可可采采用用加加载载预预压压、竖竖向向排排水水和和挤挤实实砂砂桩桩等等方方法法;后者可采用挤实砂桩、石灰桩、换填好土等方法。后者可采用挤实砂桩、石灰桩、换填好土等方法。2 2、稳稳定定处处理理采采用用换换填填土土、反反压压护护道道、挤挤实实砂砂桩桩、石石灰桩等措施增强抗滑阻力。灰桩等措施

101、增强抗滑阻力。按处理目的选择处理方法时,应考虑:按处理目的选择处理方法时,应考虑:1 1、地基的土质及土层构成条件;、地基的土质及土层构成条件;2 2、道道路路的的性性质质、路路堤堤高高度度和和宽宽度度,是是否否与与构构造造物物连连接接的的地段等条件;地段等条件;3 3、工工期期、材材料料供供应应、施施工工机机械械作作业业条条件件和和对对周周围围环环境境的的影响等条件。影响等条件。(二)砂垫层法(二)砂垫层法 第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固在软土地基上铺设厚度为在软土地基上铺设厚度为0.50.51.21.2米厚的砂垫层,其作用:米厚的砂垫层,

102、其作用:1 1、作为软土层固结所需的上部排水层;、作为软土层固结所需的上部排水层;2 2、作作为为路路堤堤内内的的底底部部排排水水层层,以以降降低低路路堤堤内内水水位位或或降降低低路堤内湿度;路堤内湿度;3 3、改善路堤和地基处理工程施工时的机械作业条件;、改善路堤和地基处理工程施工时的机械作业条件;4 4、软土层薄时,单独用作地基处理措施。、软土层薄时,单独用作地基处理措施。(三)换填法(三)换填法用用好好土土全全部部或或部部分分替替换换软软土土的的方方法法。可可以以采采用用开开挖挖和和强强制挤出两种施工方法。制挤出两种施工方法。(四)反压护道法(四)反压护道法第第第第五五五五章章章章 路路

103、路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固当当路路堤堤的的填填筑筑高高度度超超过过地地基基不不作作处处理理时时所所能能容容许许的的安安全全高高度度时时,路路堤堤和和软软土土层层达达不不到到要要求求的的滑滑动动破破坏坏安安全全系系数数,可可在在路路堤堤两两侧侧填填筑筑一一定定高高度度和和宽宽度度的的护护道道,利利用用护护道道的的填方重量增加稳定力矩,以平衡主路堤的滑动力矩。填方重量增加稳定力矩,以平衡主路堤的滑动力矩。这这种种方方法法要要占占用用大大量量的的用用地地和和丰丰富富的的填填料料来来源源。反反压压护护道道的的高高度度一一般般为为路路堤堤高高度度的的1/21/31/21/3,反

104、反压压护护道道的的宽宽度度须须由由滑滑动动稳稳定定分分析析结结果果确确定定。反反压压护护道道与与主主路路堤堤同同时时填填筑筑,其填筑速度不得慢于主路堤。其填筑速度不得慢于主路堤。(五)分阶段施工(五)分阶段施工路路堤堤填填筑筑到到一一定定高高度度时时,放放置置一一段段时时间间,使使软软土土固固结结后后,再再进进行行第第二二阶阶段段的的填填筑筑,再再放放置置一一段段时时间间,如如此此反反复复,填到设计高度为止。填到设计高度为止。(六)超载预压法(六)超载预压法第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固路路堤堤填填筑筑到到超超过过设设计计标标高高的的高高度度

105、,使使软软土土地地基基受受到到超超载载作作用用而而加加速速固固结结沉沉降降,从从而而可可较较早早地地达达到到路路堤堤设设计计荷荷载载下的沉降量,并减少路面铺筑后的剩余沉降量。下的沉降量,并减少路面铺筑后的剩余沉降量。应应用用超超载载预预压压法法的的目目的的是是将将铺铺筑筑路路面面后后的的剩剩余余沉沉降降量量控控制制在在容容许许范范围围内内。然然而而超超载载量量不不能能超超过过受受路路堤堤和和软软土土层层稳稳定定状状况况控控制制的的最最大大值值。在在所所需需超超载载量量大大,而而稳稳定定性性有有问题时,可结合竖向排水法一起应用。问题时,可结合竖向排水法一起应用。超载部分的材料,应考虑在卸载后能应

106、用于相邻工程。超载部分的材料,应考虑在卸载后能应用于相邻工程。(七)竖向排水法(七)竖向排水法软软土土层层较较厚厚而而渗渗透透性性小小时时,软软土土地地基基的的自自然然固固结结很很慢慢,有有效效的的加加固固措措施施就就是是在在软软土土层层内内引引入入排排水水单单元元。竖竖向向排排水水法法是是在在地地基基内内设设置置竖竖向向排排水水井井,缩缩短短排排水水距距离离,加加速速固结排水。竖向排水井的材料可用砂或塑料排水板。固结排水。竖向排水井的材料可用砂或塑料排水板。第第第第五五五五章章章章 路路路路基防护与加固基防护与加固基防护与加固基防护与加固(八)挤密桩法和加固土桩法(八)挤密桩法和加固土桩法用

107、用冲冲击击或或振振动动的的方方法法,将将砂砂或或碎碎石石等等粒粒料料挤挤入入软软土土地地基基内内,形形成成直直径径较较大大的的桩桩体体,并并同同原原地地基基一一同同形形成成复复合合地地基。基。其其作作用用:使使桩桩周周围围的的土土体体变变密密实实;支支承承路路堤堤很很大大一一部部分分重量;加速周围软土的固结;防止液化。重量;加速周围软土的固结;防止液化。加加固固土土桩桩是是在在软软土土层层开开孔孔,然然后后水水泥泥、生生石石灰灰、粉粉煤煤灰灰等等加加固固材材料料灌灌入入孔孔内内,利利用用材材料料吸吸水水,降降低低土土的的含含水水量量提提高高其其强强度度。加加固固桩桩直直径径一一般般为为0.30

108、.50.30.5米米,间间距距一一般般为为0.751.50.751.5米,可施打的最大深度在米,可施打的最大深度在3030米左右。米左右。(九)现场监测(九)现场监测为为防防止止意意外外事事故故,需需要要监监测测。包包括括试试验验路路堤堤和和标标准准路路堤堤两两部部分分,前前者者为为路路堤堤设设计计和和处处理理提提供供参参数数和和依依据据,后后者者主要用于施工控制。主要用于施工控制。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计第一节第一节 概述概述一、挡土墙的用途一、挡土墙的用途1 1、在在路路堑堑地地段段设设置置挡挡土土墙墙,可可以以支支撑撑边边坡坡,降降低低挖挖方方边

109、边坡高度,减少挖方数量,避免山体失稳坍滑;坡高度,减少挖方数量,避免山体失稳坍滑;2 2、在在高高填填方方路路段段,可可在在路路肩肩或或填填方方边边坡坡的的适适当当位位置置设设置置挡挡土土墙墙,减减少少填填方方数数量量或或减减少少拆拆迁迁和和占占地地面面积积,保保证证路路堤稳定性;堤稳定性;3 3、对于沿河路基,为避免路基挤缩河床,防止水流冲刷、对于沿河路基,为避免路基挤缩河床,防止水流冲刷路基,可在沿河一侧路基设置挡土墙;路基,可在沿河一侧路基设置挡土墙;4 4、在在某某些些挖挖方方路路段段,原原地地面面有有较较厚厚的的覆覆盖盖层层或或滑滑坡坡,可可在在路路堑堑边边坡坡上上方方设设置置挡挡土

110、土墙墙,防防止止山山坡坡覆覆盖盖层层下下滑滑和和抵抵抗滑坡;抗滑坡;第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计常常用用挡挡土土墙墙的的类类型型有有:路路堑堑挡挡土土墙墙、路路堤堤挡挡土土墙墙、路路肩肩挡土墙、山坡挡土墙、桥头挡土墙。挡土墙、山坡挡土墙、桥头挡土墙。挡挡土土墙墙的的建建筑筑费费用用较较高高,路路基基设设计计时时,应应与与其其他他可可能能方方案进行经济比较,择优选定。案进行经济比较,择优选定。二、挡土墙的类型二、挡土墙的类型按位置、材料、结构形式可分为以下几种:按位置、材料、结构形式可分为以下几种:1 1、按位置:路堑墙、路肩墙、山坡墙;、按位置:路堑墙、路

111、肩墙、山坡墙;2 2、按按材材料料:石石砌砌挡挡土土墙墙、砖砖砌砌挡挡土土墙墙、混混凝凝土土挡挡土土墙墙、钢筋混凝土挡土墙、加筋挡土墙;钢筋混凝土挡土墙、加筋挡土墙;3 3、按按结结构构:重重力力式式、衡衡重重式式、半半重重力力式式、悬悬臂臂式式、扶扶壁壁式、锚杆式、柱板式、垛式等。式、锚杆式、柱板式、垛式等。各种挡土墙的特点及适用范围见表各种挡土墙的特点及适用范围见表6-26-2。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计第二节第二节 挡土墙的构造与布置挡土墙的构造与布置一、挡土墙的构造一、挡土墙的构造常常用用的的重重力力式式挡挡土土墙墙一一般般由由墙墙身身、基基础础

112、、排排水水设设施施和和伸伸缩缝等几部分构成。缩缝等几部分构成。(一)墙身(一)墙身(1 1)墙身断面形式及其特点)墙身断面形式及其特点根根据据墙墙背背的的倾倾斜斜方方向向,墙墙身身断断面面形形式式可可分分为为仰仰斜斜、垂垂直直、俯斜、凸形折线和衡重式几种。俯斜、凸形折线和衡重式几种。在在其其他他条条件件相相同同时时,仰仰斜斜墙墙背背所所承承受受的的土土压压力力比比俯俯斜斜墙墙背背小小;由由于于仰仰斜斜墙墙背背的的倾倾斜斜方方向向与与开开挖挖面面边边坡坡方方向向一一致致,故故开开挖挖量量和和回回填填量量均均比比俯俯斜斜墙墙背背小小,仰仰斜斜式式挡挡墙墙适适用用于于作路堑墙及墙趾处地面平坦的路堤墙

113、或路肩墙。作路堑墙及墙趾处地面平坦的路堤墙或路肩墙。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计俯俯斜斜墙墙背背所所承承受受的的土土压压力力较较大大,俯俯斜斜式式挡挡土土墙墙可可用用陡陡直直的的墙墙面面,以以减减小小墙墙高高。俯俯斜斜墙墙背背亦亦可可做做成成台台阶阶形形,以以增增加加墙墙背背与与填填料料间间的的摩摩阻阻力力。垂垂直直墙墙背背的的特特点点介介于于仰仰斜斜与与俯斜墙背之间。俯斜墙背之间。若若将将仰仰斜斜式式挡挡土土墙墙的的上上部部墙墙背背改改为为俯俯斜斜,即即构构成成凸凸形形折折线线式式,与与仰仰斜斜式式比比较较,其其上上部部尺尺寸寸有有所所减减小小,故故断断

114、面面亦亦较节省。多用于路堑墙,也可用于路肩墙。较节省。多用于路堑墙,也可用于路肩墙。若若在在凸凸形形折折线线式式的的上上下下墙墙间间增增设设一一平平台台,并并采采用用陡陡直直墙墙面,即为衡重式断面。面,即为衡重式断面。(2 2)墙身断面尺寸)墙身断面尺寸A A、墙墙背背坡坡度度:俯俯斜斜式式墙墙背背坡坡度度一一般般为为1 1:0.151:0.40.151:0.4;仰仰斜斜式式不不宜宜缓缓于于1 1:0.30.3;衡衡重重式式之之上上墙墙背背为为1:0.251:0.451:0.251:0.45,下下墙背在墙背在1:0.251:0.25左右,上下墙高之比一般采用左右,上下墙高之比一般采用2 2:3

115、 3;第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计B B、墙墙面面:一一般般为为平平面面,地地面面横横坡坡较较陡陡时时,宜宜采采用用垂垂直直墙墙面面或或仰仰斜斜1 1:0.051:0.200.051:0.20;地地面面横横坡坡较较缓缓时时,可可放放更更缓缓些些,但不宜缓于但不宜缓于1 1:0.40.4;C C、墙墙顶顶:墙墙顶顶最最小小宽宽度度,浆浆砌砌挡挡土土墙墙不不宜宜小小于于0.50.5米米,干干砌砌不不宜宜小小于于0.60.6米米;浆浆砌砌路路肩肩墙墙顶顶一一般般宜宜采采用用粗粗粒粒石石或或低低强度等级混凝土做成顶帽,厚约强度等级混凝土做成顶帽,厚约0.40.4米

116、。米。DD、护护栏栏:陡陡峭峭地地方方,需需在在墙墙顶顶设设置置护护栏栏。护护栏栏内内侧侧边边缘缘距距路路面面边边缘缘的的距距离离,二二、三三级级公公路路不不小小于于0.750.75米米,四四级级路路不小于不小于0.50.5米;米;(二)基础(二)基础基基础础设设计计包包括括基基础础类类型型和和确确定定基基础础埋埋置置深深度度两两项项主主要要内内容。容。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计(1 1)基础形式)基础形式大大多多数数挡挡土土墙墙都都是是直直接接砌砌筑筑在在天天然然地地基基上上的的。为为了了减减少少基基底底应应力力和和增增加加倾倾覆覆稳稳定定性性常常采采

117、用用扩扩大大基基础础;当当地地面面陡陡峻峻而而地地基基为为完完整整坚坚实实的的岩岩石石时时,可可采采用用切切割割台台阶阶基基础础;如局部地基软弱,可采用拱形基础跨过。如局部地基软弱,可采用拱形基础跨过。(2 2)基础埋置深度)基础埋置深度根据下列要求来确定埋置深度:根据下列要求来确定埋置深度:A A、应应保保证证基基底底土土层层的的容容许许承承载载力力大大于于基基底底可可能能出出现现的的最最大应力;大应力;B B、应保证基础不受冲刷;、应保证基础不受冲刷;C C、在在季季节节性性冰冰冻冻地地区区,应应将将基基础础埋埋置置到到冰冰冻冻线线以以下下,以以防止地基因冻融而破坏。防止地基因冻融而破坏。

118、第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计公路上的一般规定是:公路上的一般规定是:(1 1)设设置置在在土土质质地地基基上上的的挡挡墙墙,基基底底埋埋深深一一般般应应在在天天然然地地面面以以下下到到少少1 1米米;受受水水冲冲刷刷时时,应应在在冲冲刷刷线线以以下下至至少少1 1米米;受受冻冻胀胀影影响响时时,应应在在冻冻结结线线以以下下不不少少于于0.250.25米米,并并满满足足最最小小埋埋深深不不小小于于1 1米米的的要要求求,当当冻冻深深超超过过1 1米米时时,仍仍采采用用1.251.25米米,但但基基底底应应夯夯填填一一定定厚厚度度的的砂砂砾砾或或碎碎石石垫垫层

119、层,垫垫层底面亦应位于冻结线以下不少于层底面亦应位于冻结线以下不少于0.250.25米;米;(2 2)设设置置在在石石质质地地基基上上的的挡挡土土墙墙,应应清清除除表表面面风风化化层层,当当风风化化层层厚厚难难于于全全部部清清除除时时,可可根根据据地地基基风风化化程程度度及及其其容许承载力,将基底埋入风化层中;容许承载力,将基底埋入风化层中;(3 3)路堑墙基础顶面应低于边沟底面至少)路堑墙基础顶面应低于边沟底面至少0.50.5米。米。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计(三)排水设施(三)排水设施挡挡土土墙墙的的常常用用排排水水设设施施可可分分为为地地面面排排水

120、水和和墙墙身身排排水水两两部部分。分。地地面面排排水水主主要要是是防防止止地地表表水水渗渗入入墙墙背背土土体体或或地地基基。主主要要措措施施包包括括:在在墙墙后后地地面面设设置置排排水水沟沟、夯夯实实地地表表松松土土,必必要要时时采采取取封封闭闭处处理理;对对路路堑堑挡挡土土墙墙墙墙趾趾前前的的边边沟沟予予以以铺铺砌加固等。砌加固等。墙墙身身排排水水主主要要是是为为了了迅迅速速排排除除土土内内积积水水。其其方方法法是是在在浆浆砌砌挡挡土土墙墙墙墙身身的的适适当当高高度度处处设设置置一一排排或或数数排排泄泄水水孔孔,泄泄水水孔孔尺尺寸寸一一般般为为15cm*10cm15cm*10cm,10cm*

121、10cm10cm*10cm,15cm*20cm15cm*20cm的的矩矩形形孔孔,或或直直径径为为510cm510cm的的圆圆形形孔孔。泄泄水水孔孔的的进进水水口口附附近应设置粗粒料反滤层,以免孔道阻塞。近应设置粗粒料反滤层,以免孔道阻塞。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计(四)沉降缝与伸缩缝(四)沉降缝与伸缩缝为为防防止止墙墙身身因因地地基基不不均均匀匀沉沉降降而而引引起起断断裂裂,需需根根据据地地基基地地质质条条件件和和墙墙身身、墙墙身身断断面面变变化化情情况况,设设置置沉沉降降缝缝;为为防防止止墙墙身身因因圬圬工工砌砌体体硬硬化化收收缩缩,或或温温度度变变

122、化化所所产产生生的的温温度应力而引起开裂,需设置伸缩缝。度应力而引起开裂,需设置伸缩缝。设设计计时时,一一般般将将沉沉降降缝缝和和伸伸缩缩缝缝合合并并设设置置,统统称称为为伸伸缩缩缝缝。沿沿路路线线方方向向每每隔隔10151015米米设设一一道道,缝缝宽宽2323厘厘米米,缝缝内要填充,填深不宜小于内要填充,填深不宜小于1515厘米。厘米。二、挡土墙的布置二、挡土墙的布置步骤步骤: :1 1、根根据据地地形形、地地质质条条件件,初初步步拟拟定定一一两两个个可可能能的的挡挡土土墙墙类型方案;类型方案;第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计2 2、在路基横断面图上布置挡

123、土墙;、在路基横断面图上布置挡土墙;3 3、在墙趾纵断面图上布置挡墙;、在墙趾纵断面图上布置挡墙;4 4、根根据据初初步步确确定定的的墙墙型型、墙墙高高、地地基基及及填填料料的的物物理理力力学学指标等设计资料进行验算,以确定墙身断面尺寸;指标等设计资料进行验算,以确定墙身断面尺寸;5 5、根根据据验验算算结结果果,选选择择其其中中最最合合理理经经济济的的断断面面作作为为设设计计断面;断面;6 6、根据上述反复计算和调整后得出的断面尺寸方案,绘、根据上述反复计算和调整后得出的断面尺寸方案,绘制制挡挡土土墙墙的的横横断断面面图图、纵纵断断面面图图,必必要要时时还还需需绘绘制制平平面面图;图;7 7

124、、编制设计说明。、编制设计说明。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计第三节第三节 挡土墙压力计算挡土墙压力计算一、作用在挡土墙上的力系一、作用在挡土墙上的力系按作用性质分为主要力系、附加力系和特殊力。按作用性质分为主要力系、附加力系和特殊力。A A、主要力系包括:、主要力系包括:挡土墙自重及位于墙上的恒载;挡土墙自重及位于墙上的恒载;墙后土体的主动土压力;墙后土体的主动土压力;基底的法向力和摩擦力;基底的法向力和摩擦力;墙前土体的被动土压力;墙前土体的被动土压力;对对于于浸浸水水挡挡土土墙墙,主主要要力力系系还还包包括括常常水水位位时时的的静静水水压压力力和浮力;

125、和浮力;B B、附加力系是指季节性地作用于挡土墙的各种力。如洪、附加力系是指季节性地作用于挡土墙的各种力。如洪第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计水水时时的的静静水水压压力力和和浮浮力力、动动水水压压力力、波波浪浪冲冲击击力力以以及及冻冻胀压力等。胀压力等。C C、特特殊殊力力是是偶偶然然出出现现的的力力,如如地地震震力力、施施工工荷荷载载、水水流流漂浮物的撞击力等。漂浮物的撞击力等。在在一一般般地地区区,挡挡土土墙墙设设计计仅仅考考虑虑主主要要力力系系,在在浸浸水水地地区区还还应应考考虑虑附附加加力力,而而在在地地震震区区则则应应考考虑虑地地震震对对挡挡土土墙墙

126、的的影响。影响。二、一般条件下的库仑主动土压力计算二、一般条件下的库仑主动土压力计算按按挡挡土土墙墙位位移移的的不不同同,可可以以形形成成不不同同的的土土压压力力,当当挡挡土土墙墙向向外外移移动动时时,土土压压力力随随之之减减少少,直直到到墙墙后后主主体体沿沿破破裂裂面面下下滑滑而而处处于于极极限限平平衡衡状状态态,此此时时作作用用于于墙墙背背的的土土压压力力称为主动土压力;称为主动土压力;第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计当当墙墙向向土土体体挤挤压压移移动动,土土压压力力随随之之增增大大,土土体体被被推推移移向向上上滑滑动动处处于于极极限限平平衡衡状状态态,此

127、此时时土土体体对对墙墙的的抗抗力力称称为为被被动动土土压压力力;墙墙处处于于原原来来位位置置不不动动时时,土土压压力力介介于于两两者者之之间,称为静止土压力。间,称为静止土压力。库仑理论的基本假设:库仑理论的基本假设:A A、当当挡挡土土墙墙向向前前滑滑移移时时,墙墙后后土土体体将将形形成成一一个个沿沿墙墙背背和和破破裂裂平平面面向向下下滑滑动动的的破破裂裂棱棱体体,此此时时土土楔楔体体处处于于主主动动应应力状态;力状态;B B、墙墙后后土土体体为为均均质质松松散散颗颗粒粒,粒粒间间仅仅有有摩摩阻阻力力而而无无粘粘结结力存在。挡土墙和土楔体都是无压缩或拉伸变形的刚体;力存在。挡土墙和土楔体都是

128、无压缩或拉伸变形的刚体;C C、土楔体刚形成时,土楔在自重与墙背反力及破裂面反、土楔体刚形成时,土楔在自重与墙背反力及破裂面反力的作用下保持静力平衡,故土体处于极限平衡状态。力的作用下保持静力平衡,故土体处于极限平衡状态。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计路路基基挡挡土土墙墙因因路路基基形形式式和和荷荷载载分分布布的的不不同同,土土压压力力有有多多种种计计算算图图式式。以以路路堤堤挡挡土土墙墙为为例例,按按破破裂裂面面交交于于路路基基面面的位置不同,可分为五种图式:的位置不同,可分为五种图式:破裂面交于内边坡;破裂面交于内边坡;破破裂裂面面交交于于路路基基面面(

129、含含三三种种情情况况:交交于于荷荷载载的的内内侧侧、中中部、外侧);部、外侧);破裂面交于外边坡。破裂面交于外边坡。1 1、破裂面交于内边坡、破裂面交于内边坡最大主动土压力计算公式(最大主动土压力计算公式(6-66-6) (6-76-7););2 2、破裂角交于路基面、破裂角交于路基面(1 1)破裂面交于荷载中部)破裂面交于荷载中部主动土压力计算公式(主动土压力计算公式(6-96-9) (6-106-10););第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计(2 2)破裂面交于荷载外侧)破裂面交于荷载外侧计算式(计算式(6-116-11););(3 3)破裂面交于荷载内侧)

130、破裂面交于荷载内侧计算式(计算式(6-126-12););3 3、破裂面交于外边坡、破裂面交于外边坡计算公式(计算公式(6-136-13) (6-146-14););其它类型的挡土墙:其它类型的挡土墙:当当为为路路肩肩墙墙时时,把把式式中中的的a a、b b取取为为0 0;对对于于俯俯斜斜墙墙背背,倾倾角角取取正正,垂垂直直取取为为0 0,仰仰斜斜取取为为负负;当当荷荷载载沿沿路路肩肩边边缘缘布布置时,取置时,取d=0d=0。计计算算挡挡土土墙墙压压力力首首先先是是确确定定产产生生最最大大压压力力的的破破裂裂面面,求求出破裂角,但这在事先并不知道,必须进行试算。出破裂角,但这在事先并不知道,必

131、须进行试算。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计试试算算时时,通通常常先先假假定定破破裂裂面面位位置置通通过过荷荷载载中中心心,算算出出破破裂裂角角,与与原原定定相相比比较较,看看是是否否符符合合,如如此此反反复复,最最后后根根据破裂角计算最大主动土压力。据破裂角计算最大主动土压力。三、大俯角墙背的主动土压力三、大俯角墙背的主动土压力第二破裂面法第二破裂面法出现第二破裂面的条件是:出现第二破裂面的条件是:墙背或假想墙背的倾角大于第二破裂面倾角;墙背或假想墙背的倾角大于第二破裂面倾角;在在墙墙背背或或假假想想墙墙背背上上产产生生的的抗抗滑滑力力大大于于其其下下滑滑力

132、力,使使破破裂棱体不会沿墙背或假想墙背下滑。裂棱体不会沿墙背或假想墙背下滑。一一般般为为避避免免土土压压力力过过大大,俯俯斜斜式式挡挡土土墙墙很很少少采采用用平平缓缓背背坡坡,故故不不易易出出现现第第二二破破裂裂面面。衡衡重重式式的的上上墙墙或或悬悬臂臂式式挡挡土土墙墙,因因系系假假想想墙墙背背,只只要要满满足足第第一一个个条条件件,即即出出现现第第二破裂面。二破裂面。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计设设计计时时,首首先先加加以以判判别别;然然后后再再用用相相应应的的计计算算公公式式。具具体做法:体做法:先先拟拟定定两两组组破破裂裂面面,按按相相应应边边界界条

133、条件件公公式式算算出出破破裂裂角角,以以确确定定第第一一破破裂裂面面的的位位置置;如如与与假假定定相相符符,再再按按此此边边界界条条件件相相对对应应的的公公式式计计算算第第二二破破裂裂面面倾倾角角;如如果果墙墙背背倾倾角角大大于于第第二二破破裂裂面面倾倾角角,表表明明有有第第二二破破裂裂面面出出现现,应应按按出出现现第第二二破破裂裂面面的的库库仑仑公公式式计计算算相相应应土土压压力力;否否则则,不不会会出现第二破裂面,应按一般库仑公式计算土压力。出现第二破裂面,应按一般库仑公式计算土压力。四、折线形墙背的土压力计算四、折线形墙背的土压力计算对对于于这这类类墙墙背背,以以墙墙背背转转折折点点或或

134、衡衡重重台台为为界界,分分成成上上墙墙与与下下墙墙,分分别别按按库库仑仑方方法法计计算算上上、下下墙墙的的主主动动土土压压力力,然后取两者的矢量和作为墙的土压力。然后取两者的矢量和作为墙的土压力。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计(1 1)上墙土压力计算)上墙土压力计算计计算算上上墙墙土土压压力力时时,不不考考虑虑下下墙墙的的影影响响,凸凸形形墙墙背背上上墙墙按俯斜墙背计算其土压力;按俯斜墙背计算其土压力;衡重式挡墙的上墙,由于衡重台的存在,通常将墙顶内衡重式挡墙的上墙,由于衡重台的存在,通常将墙顶内缘缘与与衡衡重重台台外外缘缘的的连连线线作作为为假假想想墙墙背

135、背,假假想想墙墙背背与与实实际际墙墙背背间间的的土土楔楔体体假假设设与与实实际际墙墙背背一一起起移移动动。计计算算土土压压力力时时,先先根根据据墙墙背背倾倾角角或或假假想想墙墙背背倾倾角角是是否否大大于于第第二二破破裂裂面面倾倾角角,判判断断是是否否出出现现第第二二破破裂裂面面,如如出出现现第第二二破破裂裂面面,按按第第二二破破裂裂面面的的主主动动土土压压力力公公式式计计算算作作用用于于上上墙墙的的土土压压力力;如如不不出出现现第第二二破破裂裂面面,以以实实际际墙墙背背或或假假想想墙墙背背为为边边界条件,按一般直线墙背库仑主动土压力计算。界条件,按一般直线墙背库仑主动土压力计算。(2 2)下墙

136、土压力计算)下墙土压力计算常用的方法有两种:常用的方法有两种:第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计A A、延长墙背法、延长墙背法在在上上墙墙土土压压力力算算出出后后,延延长长下下墙墙墙墙背背交交于于填填土土表表面面,以以此此面面为为假假想想墙墙背背,根根据据延延长长墙墙背背的的边边界界条条件件,用用相相应应的的库库仑仑公公式式计计算算土土压压力力,并并绘绘出出墙墙背背应应力力分分布布图图,从从中中截截取取下下墙墙部部分分的的应应力力图图作作为为下下墙墙的的土土压压力力,将将上上下下墙墙两两部部分分应应力力图图叠叠加加,即即为为全全墙墙土土压压力力。此此法法误误差差

137、较较大大,但但简简易,应用较多。易,应用较多。B B、力多边形法、力多边形法在在墙墙背背土土体体处处于于极极限限平平衡衡条条件件下下,作作用用于于破破裂裂棱棱体体上上的的诸诸力力,应应构构成成矢矢量量闭闭合合的的力力多多边边形形。在在算算得得上上墙墙土土压压力力后后,就就可可绘绘出出下下墙墙任任一一破破裂裂面面力力多多边边形形。利利用用力力多多边边形形来推求下墙土压力,这种方法叫力多边形法。来推求下墙土压力,这种方法叫力多边形法。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计五、粘性土土压力计算五、粘性土土压力计算库库仑仑理理论论只只考考虑虑不不具具有有粘粘聚聚力力的的砂砂

138、性性土土的的土土压压力力问问题题,迄迄今今为为止止,尚尚无无一一种种切切合合实实际际的的有有效效方方法法进进行行粘粘性性土土的的土土压压力力计计算算。只只能能以以库库仑仑理理论论为为基基础础计计算算粘粘性性土土主主动动土土压压力力的的近近似似方方法法等等效效内内摩摩阻阻角角法法和和力力多多边边形形法法,计计算粘性土的土压力。算粘性土的土压力。(1 1)等效内摩阻角法)等效内摩阻角法这这种种方方法法在在设设计计粘粘性性土土填填料料的的挡挡土土墙墙时时,将将内内摩摩阻阻角角与与单单位位粘粘聚聚力力,换换算算成成较较实实有有内内摩摩阻阻角角值值大大的的等等效效内内摩摩阻阻角角来来代代替替,然然后后按

139、按砂砂性性土土的的库库仑仑土土压压力力计计算算公公式式计计算算土土压力。压力。等效内摩阻角可以按换算前后土的抗剪强度相等或土压等效内摩阻角可以按换算前后土的抗剪强度相等或土压第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计力力相相等等的的原原则则来来计计算算,一一般般是是把把粘粘性性土土的的内内摩摩阻阻角角增增大大510510度,或取等效内摩阻角为度,或取等效内摩阻角为30353035度。度。(2 2)力多边形法)力多边形法计算公式(计算公式(6-346-34) (6-376-37)六、不同土层的土压力计算六、不同土层的土压力计算采采用用近近似似的的计计算算方方法法,首首先先

140、求求得得上上一一土土层层的的土土压压力力及及其其作作用用点点高高度度,并并近近以以地地假假定定:上上下下两两土土层层层层面面平平行行;计计算算下下一一土土层层时时,将将上上一一土土层层视视为为均均布布荷荷载载,按按地地面面为为一一平平面面时时的的库库仑仑公公式式计计算算,然然后后截截取取下下一一土土层层的的土土压压应应力力图形为其土压力。计算公式见(图形为其土压力。计算公式见(6-386-38) (6-396-39););七、有限范围填土的土压力计算七、有限范围填土的土压力计算如果挡土墙修在陡坡的半路堤上,或者山坡土体有倾向如果挡土墙修在陡坡的半路堤上,或者山坡土体有倾向第六章第六章第六章第六

141、章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计路路基基的的层层面面,则则墙墙后后存存在在着着已已知知坡坡面面或或潜潜在在滑滑动动面面,当当其其倾倾角角陡陡于于由由计计算算求求得得的的破破裂裂面面的的倾倾角角时时,墙墙后后填填料料将将沿沿着着陡陡坡坡面面下下滑滑,而而不不是是沿沿着着计计算算破破裂裂面面下下滑滑,此此时时作作用在墙上的主动土压力为(用在墙上的主动土压力为(6-406-40););八、被动土压力计算八、被动土压力计算用用库库仑仑土土压压力力理理论论计计算算的的被被动动土土压压力力,常常常常有有很很大大的的偏偏于于不不安安全全的的误误差差,因因此此在在许许多多情情况况下下,式式(6-4

142、16-41)是是不不能能采采用用的的。当当建建筑筑物物的的设设计计要要求求考考虑虑土土的的被被动动抗抗力力时时,应应对被动土压力的计算值进行大幅度折减。对被动土压力的计算值进行大幅度折减。九、车辆荷载换算及计算参数九、车辆荷载换算及计算参数1 1、车辆荷载换算、车辆荷载换算可可将将车车辆辆荷荷载载近近似似地地按按均均布布荷荷载载考考虑虑,换换算算成成重重度度与与墙墙后填料相同的均布土层。后填料相同的均布土层。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计(1 1)按墙高确定的附加荷载强度进行换算)按墙高确定的附加荷载强度进行换算按公式(按公式(6-42a6-42a)换算;)

143、换算;(2 2)根据破裂棱体范围内布置的车辆荷载换算)根据破裂棱体范围内布置的车辆荷载换算按公式(按公式(6-42b6-42b) (6-436-43)2 2、计算参数、计算参数(1 1)填料的计算内摩擦角和重度)填料的计算内摩擦角和重度参照表参照表6-66-6执行;执行;(2 2)墙背摩擦角)墙背摩擦角参照表参照表6-76-7执行。执行。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计第四节第四节 挡土墙设计总则挡土墙设计总则一、挡土墙的荷载组合一、挡土墙的荷载组合见表见表6-86-96-86-9二、挡土墙的设计原则二、挡土墙的设计原则挡挡土土墙墙的的极极限限状状态态可可分分

144、为为:承承载载能能力力极极限限状状态态和和正正常常使使用极限状态。用极限状态。超过承载能力极限状态的表现:超过承载能力极限状态的表现:A A、整个挡土墙或挡土墙的一部分作为刚体而失去平衡;、整个挡土墙或挡土墙的一部分作为刚体而失去平衡;B B、挡挡土土墙墙构构件件或或联联结结部部件件因因超超过过材材料料强强度度而而破破坏坏,或或因因过度塑性变形而不适于继续承载;过度塑性变形而不适于继续承载;C C、挡土墙结构变为机动体系或局部丧失稳定。、挡土墙结构变为机动体系或局部丧失稳定。超过正常使用极限状态的表现:超过正常使用极限状态的表现:A A、影响正常使用或影响外观的过大变形状态;、影响正常使用或影

145、响外观的过大变形状态;B B、影响正常使用或耐久性的局部破坏;、影响正常使用或耐久性的局部破坏;第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计C C、影响正常使用的其他特定状态;、影响正常使用的其他特定状态;设设计计原原则则荷荷载载效效应应的的不不利利组组合合的的设设计计值值小小于于或或等等于结构抗力效应的设计值,即公式(于结构抗力效应的设计值,即公式(6-446-44););见见P144P144表表6-116-11第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计第五节第五节 重力式挡土墙设计重力式挡土墙设计一、挡土墙稳定性验算一、挡土墙稳定性验算1 1、

146、抗滑稳定性验算、抗滑稳定性验算式(式(6-456-45)2 2、抗倾覆稳定性验算、抗倾覆稳定性验算式(式(6-466-46)二、基底应力及合力偏心距验算二、基底应力及合力偏心距验算为为保保证证挡挡土土墙墙基基底底应应力力不不超超过过地地基基承承地地力力,应应进进行行基基底底应应力力验验算算;同同时时,为为避避免免挡挡土土墙墙不不均均匀匀沉沉陷陷,控控制制作作用用于挡土墙基底的合力偏心距。于挡土墙基底的合力偏心距。1 1、基础地面的压应力、基础地面的压应力轴轴心心荷荷载载作作用用时时,按按公公式式(6-476-47)计计算算;偏偏心心荷荷载载作作用用时时,先先计计算算偏偏心心距距大大小小,然然后

147、后按按不不同同偏偏心心距距,分分别别采采用用公公式式(6-496-49) (6-506-50)计算。)计算。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计2 2、基底合力偏心距、基底合力偏心距基底合力偏心距应满足表基底合力偏心距应满足表6-146-14要求。要求。3 3、地基承载力抗力值、地基承载力抗力值(1 1)当轴向荷载作用时,按式()当轴向荷载作用时,按式(6-516-51)计算;)计算;(2 2)当偏心荷载作用时,按式()当偏心荷载作用时,按式(6-526-52)计算;)计算;(3 3)地基承载力抗力值的规定)地基承载力抗力值的规定当当挡挡土土墙墙的的基基础础宽宽度

148、度大大于于3 3米米,或或埋埋置置深深度度大大于于0.50.5米米时时,除岩石地基外,地基承载应力抗力值按式(除岩石地基外,地基承载应力抗力值按式(6-536-53)计算;)计算;(4 4)当不满足()当不满足(6-536-53)的计算条件时或计算结果出现)的计算条件时或计算结果出现 时,可按时,可按 计算。计算。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计(5 5)f f值可以根据不同荷载组合予以提高,参见表值可以根据不同荷载组合予以提高,参见表6-166-16;(6 6)当当偏偏心心距距小小于于或或等等于于0.3330.333倍倍基基础础底底面面宽宽度度时时,可可根根

149、据土的抗剪强度指标确定地基承载应力抗力值。据土的抗剪强度指标确定地基承载应力抗力值。三、墙身截面强度验算三、墙身截面强度验算1 1、强度计算公式(、强度计算公式(6-556-55););2 2、稳定计算公式(、稳定计算公式(6-566-56););3 3、当偏心距超过表、当偏心距超过表6-196-19规定时,可以利用公式(规定时,可以利用公式(6-586-58););4 4、正截面直接受剪时验算,公式(、正截面直接受剪时验算,公式(6-606-60););四、增加挡土墙稳定性的措施四、增加挡土墙稳定性的措施(1 1)增加抗滑稳定性的方法)增加抗滑稳定性的方法A A、采用倾斜基底、采用倾斜基底B

150、 B、采用凸榫基础、采用凸榫基础C C、采用人工基础、采用人工基础第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计(2 2)增加抗倾覆稳定性的方法)增加抗倾覆稳定性的方法A A、展宽墙趾、展宽墙趾B B、改变墙面及墙背坡度、改变墙面及墙背坡度C C、改变墙身断面形式、改变墙身断面形式(3 3)提高地基承载力或减小基底应力的方法)提高地基承载力或减小基底应力的方法A A、采用人工基础、采用人工基础 B B、采用扩大基础、采用扩大基础五、衡重式挡土墙设计五、衡重式挡土墙设计衡衡重重式式挡挡土土墙墙设设计计同同重重力力式式挡挡土土墙墙,但但主主要要考考虑虑折折线线处处的的影影响响。

151、验验算算墙墙身身截截面面强强度度时时,最最危危险险截截面面是是上上下下墙墙分分界界线线以以及及与与上上墙墙土土压压力力大大致致平平行行的的斜斜截截面面。上上墙墙背背实实际际土土压压力力计计算算公公式式(6-636-63);斜斜截截面面剪剪应应力力验验算算公公式式(6-6-6464) (6-656-65)。)。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计第六节第六节 浸水路堤挡土墙设计浸水路堤挡土墙设计与一般挡土墙的差别与一般挡土墙的差别: :1 1、土压力因填料受浮力影响而降低;、土压力因填料受浮力影响而降低;2 2、除除作作用用于于一一般般挡挡土土墙墙的的力力系系外外,

152、尚尚有有动动水水压压力力及及静静水水压力;压力;3 3、由由于于上上述述两两因因素素的的影影响响,挡挡土土墙墙的的抗抗滑滑动动与与抗抗倾倾覆覆稳稳定性降低。定性降低。一、浸水挡土墙土压力计算一、浸水挡土墙土压力计算(1 1)填料为砂性土)填料为砂性土计算前提:计算前提:A A、浸水前后内摩阻角不变;、浸水前后内摩阻角不变;B B、破裂面为一平面,由于浸水后破裂面位置的变动对计、破裂面为一平面,由于浸水后破裂面位置的变动对计第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计算土压力的影响不大,因而不考虑浸水的影响;算土压力的影响不大,因而不考虑浸水的影响;C C、浸水部分填料重度

153、采用浮重度。、浸水部分填料重度采用浮重度。计算公式(计算公式(6-666-66) (6-696-69)(2 2)填料为粘性土)填料为粘性土粘粘性性土土浸浸水水后后,内内摩摩阻阻角角将将降降低低,将将填填土土上上、下下部部分分视视为为不不同同性性质质的的土土层层,分分别别计计算算土土压压力力。先先求求出出计计算算水水位位以以上上填填土土的的土土压压力力,然然后后将将上上层层填填土土重重力力作作为为荷荷载载,计计算浸水部分的土压力,两部分的矢量和即为全墙土压力。算浸水部分的土压力,两部分的矢量和即为全墙土压力。二、静水压力、动水压力和上浮力的计算二、静水压力、动水压力和上浮力的计算(1 1)静水压

154、力)静水压力(6-716-71)(2 2)上浮力)上浮力式(式(6-736-73)(3 3)动水压力)动水压力式(式(6-746-74)第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计三、浸水挡土墙的稳定性验算三、浸水挡土墙的稳定性验算与与一一般般地地区区挡挡土土墙墙的的稳稳定定性性验验算算相相同同,只只是是验验算算时时注注意意考虑浸水挡土墙的受力特点。考虑浸水挡土墙的受力特点。(1 1)抗滑稳定性验算)抗滑稳定性验算(2 2)抗倾覆稳定性验算)抗倾覆稳定性验算(3 3)基底应力与合力偏心距验算)基底应力与合力偏心距验算(4 4)截截面面应应力力验验算算验验算算截截面面位位于

155、于浸浸水水位位以以上上时时,与与一一般般地地区区的的挡挡土土墙墙相相同同;当当截截面面位位于于浸浸水水位位以以下下时时,应应把水在该截面的作用力算出,然后计入上述各项算式。把水在该截面的作用力算出,然后计入上述各项算式。(5 5)最最不不利利水水位位的的求求算算最最不不利利水水位位是是指指抗抗滑滑稳稳定定系系数数和和抗抗倾倾覆覆稳稳定定系系数数同同时时出出现现最最小小值值,或或其其中中一一个个出出现现最小值时的水位。为寻求最不利水位,必须反复试算。最小值时的水位。为寻求最不利水位,必须反复试算。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计用用优优选选法法(0.6180.6

156、18法法)求求最最小小稳稳定定系系数数和和最最不不利利水水位位的的步步骤:骤:(1 1)求算)求算H1H1处的稳定系数处的稳定系数K1K1,K1=0.618HbK1=0.618Hb;(2 2)求算与)求算与H1H1对称的对称的H2H2处的处的K2K2,K2=0.382HbK2=0.382Hb;(3 3)比比较较K2K2和和K1K1,若若K2K1K2K1,则则求求算算剩剩余余段段中中与与H1H1对对称的称的H3H3处的处的K3K3,H3=H2+Hb-H1=0.764HbH3=H2+Hb-H1=0.764Hb;(4 4)比比较较K1K1和和K3K3,若若K3K1K3K1,再再求求算算新新剩剩余余段

157、段中中与与H1H1对称的对称的H4H4处的处的K4K4,H4=H2+H3-H1=0.528HbH4=H2+H3-H1=0.528Hb;(5 5)再比较)再比较K1K1和和K4K4,若,若K4K1K4K1,再求,再求H5H5之之K5K5。如如此此计计算算三三五五次次,并并将将各各试试算算水水位位的的稳稳定定系系数数绘绘成成K-HbK-Hb曲曲线线,从从曲曲线线上上找找到到KminKmin,则则其其相相应应的的水水位位即即为为最最不不利利水位。水位。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计第七节第七节 地震地区挡土墙设计地震地区挡土墙设计设设计计烈烈度度为为8 8度度或或

158、以以上上, ,设设计计烈烈度度为为7 7度度但但地地基基为为软软弱弱粘粘土土或或可可液液化化土土层层,或或地地震震时时可可能能发发生生大大规规模模滑滑坡坡、崩崩坍坍地地段,需进行抗震强度和稳定性验算。段,需进行抗震强度和稳定性验算。验验算算方方法法一一般般仍仍采采用用以以静静力力理理论论为为基基础础的的库库仑仑法法,区区别别在在于于计计算算土土压压力力时时要要考考虑虑重重力力加加速速度度的的影影响响和和水水平平地地震震力的作用。力的作用。一、地震荷载的计算一、地震荷载的计算挡挡土土墙墙设设计计时时, ,一一般般只只考考虑虑水水平平地地震震力力,略略去去竖竖向向地地震震力力。计算公式(计算公式(

159、6-766-76););二、二、 地震作用下的土压力地震作用下的土压力计算公式(计算公式(6-786-78) (6-796-79)第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计三、地震条件下挡土墙的验算三、地震条件下挡土墙的验算先先按按一一般般条条件件进进行行设设计计,然然后后再再考考虑虑地地震震荷荷载载作作用用进进行行抗震验算。抗震验算。四、一般防震措施四、一般防震措施1 1、挡土墙宜采用浆砌片石、混凝土和钢筋混凝土修筑;、挡土墙宜采用浆砌片石、混凝土和钢筋混凝土修筑;2 2、浆浆砌砌片片石石挡挡土土墙墙所所用用砂砂浆浆强强度度等等级级应应按按非非地地震震地地区区的的要求

160、提高一级采用;要求提高一级采用;3 3、建建于于软软弱弱粘粘土土层层和和可可液液化化土土层层地地基基上上的的挡挡土土墙墙,可可视视具体情况采取换土、扩大基础、桩基等地基处理措施;具体情况采取换土、扩大基础、桩基等地基处理措施;4 4、墙墙体体应应以以垂垂直直通通缝缝分分段段,每每段段长长不不宜宜超超过过1515米米,地地基基变化或地面标高突变处,也应设置通缝;变化或地面标高突变处,也应设置通缝;5 5、尽可能采用重心低的墙身断面形式;、尽可能采用重心低的墙身断面形式;6 6、墙墙后后填填料料应应尽尽量量用用片片、碎碎石石或或砂砂性性土土分分层层填填筑筑并并夯夯实实,并做好排水设施。并做好排水设

161、施。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计第八节第八节 轻型挡土墙轻型挡土墙轻轻型型挡挡土土墙墙常常用用钢钢筋筋混混凝凝土土构构件件组组成成,墙墙身身断断面面较较小小,墙墙的的稳稳定定性性不不是是或或不不完完全全依依靠靠本本身身重重力力来来维维持持,因因而而结结构轻巧,圬工量省,占地少,有利于机械化施工。构轻巧,圬工量省,占地少,有利于机械化施工。一、一、 悬臂式挡土墙悬臂式挡土墙(1 1)悬臂式挡土墙的构造及适用条件)悬臂式挡土墙的构造及适用条件钢钢筋筋混混凝凝土土悬悬臂臂式式挡挡土土墙墙由由立立壁壁和和底底板板组组成成,具具有有3 3个个悬悬臂,即立壁、趾板、踵

162、板。臂,即立壁、趾板、踵板。能适应较松软的地基,墙高一般在能适应较松软的地基,墙高一般在6969米。米。(2 2)悬臂式挡土墙设计)悬臂式挡土墙设计土压力计算土压力计算第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计对对于于悬悬臂臂式式挡挡土土墙墙,通通常常采采用用朗朗金金理理论论计计算算通通过过墙墙踵踵的的竖竖直直面面上上的的土土压压力力,然然后后结结合合位位于于该该竖竖直直面面与与墙墙背背间间的的土土重重,得得到到作作用用于于墙墙上上的的总总压压力力。计计算算公公式式(6-806-80)(6-6-8181)悬悬臂臂式式挡挡土土墙墙的的土土压压力力,也也可可以以采采用用库库

163、仑仑方方法法计计算算,计计算算时时应应首首先先验验算算是是否否出出现现第第二二破破裂裂面面。若若出出现现第第二二破破裂裂面面,计计算算时时假假定定墙墙踵踵上上所所受受的的垂垂直直力力为为第第二二破破裂裂面面以以下下墙墙踵踵板板以以上上的的土土重重与与主主动动土土压压力力的的竖竖直直分分力力之之和和,立立壁壁则则承承受受主主动动土土压压力力的的全全部部水水平平分分力力,土土压压力力作作用用于于第第二二破裂面上。破裂面上。底板宽度计算底板宽度计算墙墙底底板板宽宽度度可可分分为为三三个个部部分分:墙墙趾趾板板宽宽度度、立立壁壁宽宽度度、墙踵板宽度。墙踵板宽度。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土

164、墙设计挡土墙设计挡土墙设计墙踵板宽度:公式(墙踵板宽度:公式(6-826-82) (6-866-86););墙趾板宽度:式(墙趾板宽度:式(6-876-87) (6-896-89););夹块宽度:与立壁宽度计算公式相同;夹块宽度:与立壁宽度计算公式相同;底板宽度:公式(底板宽度:公式(6-906-90););底板厚度计算底板厚度计算底板厚度取决于结构要求和截面强度要求。底板厚度取决于结构要求和截面强度要求。强强度度要要求求:主主要要根根据据配配筋筋率率及及构构件件裂裂缝缝宽宽度度控控制制板板的的厚厚度。计算公式(度。计算公式(6-956-95)()(6-966-96)中,取较大者)中,取较大者

165、立臂厚度计算立臂厚度计算取决于结构要求和强度要求。取决于结构要求和强度要求。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计结结构构要要求求:立立壁壁顶顶部部最最小小厚厚度度采采用用15251525厘厘米米,路路肩肩墙墙不不宜宜小小于于2020厘厘米米。胸胸墙墙一一般般不不做做成成垂垂直直坡坡面面,通通常常采采用用坡坡率是率是1 1:0.0210.021:0.050.05;厚度计算:按式(厚度计算:按式(6-956-95)()(6-966-96)取较大者)取较大者墙身稳定性及基底应力验算墙身稳定性及基底应力验算与重力式挡土墙相同;与重力式挡土墙相同;墙身配筋及裂缝展开宽度计算

166、墙身配筋及裂缝展开宽度计算二、锚杆挡土墙二、锚杆挡土墙(1 1)锚杆挡土墙的构造与布设)锚杆挡土墙的构造与布设锚锚杆杆挡挡土土墙墙是是由由钢钢筋筋混混凝凝土土墙墙面面和和钢钢锚锚杆杆组组成成的的一一种种轻轻型型支支挡挡建建筑筑物物,靠靠锚锚固固在在稳稳定定地地层层内内的的锚锚杆杆对对墙墙面面的的水水平拉力保持墙身的稳定。平拉力保持墙身的稳定。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计(2 2)锚杆挡土墙设计)锚杆挡土墙设计主动土压力计算主动土压力计算挡土板的内力计算挡土板的内力计算P166P166立柱的内力计算立柱的内力计算假假定定立立柱柱与与锚锚杆杆连连接接处处为为一

167、一铰铰支支座座,把把立立柱柱视视为为承承受受土土压压力力的的简简支支梁梁或或连连续续梁梁,上上端端自自由由,下下端端视视埋埋置置深深度度、基基础础强强度度、嵌嵌固固情情况况,分分别别视视为为自自由由端端、铰铰端端或或固固定定端端。每每根根立立柱柱在在不不同同高高度度上上所所受受的的土土压压应应力力应应为为该该高高度度的的单单位土压力乘以立柱间距。位土压力乘以立柱间距。锚杆设计锚杆设计为轴心受拉构件,按容许应力法设计横断面。为轴心受拉构件,按容许应力法设计横断面。A A、锚杆截面设计、锚杆截面设计式(式(6-1016-101) (6-1026-102)第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设

168、计挡土墙设计挡土墙设计B B、锚锚杆杆长长度度设设计计岩岩质质边边坡坡:式式(6-1036-103);半半岩岩质质边边坡或土质边坡:式(坡或土质边坡:式(6-1046-104)锚锚杆杆与与立立柱柱的的连连接接:焊焊短短钢钢筋筋锚锚固固、螺螺母母锚锚固固、弯弯钩钩锚固;锚固;第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计第九节第九节 加筋挡土墙加筋挡土墙一、概述一、概述系系由由填填土土、填填土土中中布布置置筋筋带带和和墙墙面面板板三三部部分分组组成成,它它利利用用加加筋筋与与土土体体的的磨磨擦擦作作用用,改改善善土土体体的的变变形形条条件件,提提高高土体的工程性能。具有如下特

169、点:土体的工程性能。具有如下特点:1 1、组组成成加加筋筋土土挡挡土土墙墙的的面面板板和和筋筋带带可可以以预预先先制制作作,使使施施工简便、快速,节省劳动力;工简便、快速,节省劳动力;2 2、加加筋筋土土挡挡土土墙墙是是柔柔性性结结构构物物,能能适适应应地地基基的的轻轻微微变变形形和具有较强的抗震能力;和具有较强的抗震能力;3 3、占地少,造型美观;、占地少,造型美观;4 4、造价比较低。、造价比较低。第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计二、加筋土挡土墙的构造二、加筋土挡土墙的构造(1 1)加筋体横断面)加筋体横断面一一般般情情况况下下宜宜用用矩矩形形,斜斜坡坡地

170、地段段由由于于地地形形条条件件限限制制可可采采用倒梯形断面,在宽敞填方地段,可用正梯形断面;用倒梯形断面,在宽敞填方地段,可用正梯形断面;(2 2)填料)填料对填料的基本要求是:对填料的基本要求是:A A、易易于于填填筑筑与与压压实实;B B、能能与与加加筋筋产产生生足足够够磨磨擦擦力力;C C、水稳定性好;水稳定性好;DD、满足化学和电化学标准。、满足化学和电化学标准。(3 3)筋带)筋带筋带的特性如下:筋带的特性如下:A A、抗拉能力强,延伸率小,蠕变小,不易产生脆性破坏;、抗拉能力强,延伸率小,蠕变小,不易产生脆性破坏;第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计B

171、 B、与填料之间具有足够的摩擦力;、与填料之间具有足够的摩擦力;C C、耐腐蚀和耐久性好;、耐腐蚀和耐久性好;DD、具具有有一一定定的的柔柔性性,加加工工容容易易,接接长长及及与与墙墙面面板板的的连连接接简单;简单;E E、使用寿命长,施工简便。、使用寿命长,施工简便。(4 4)墙面板)墙面板其其作作用用是是防防止止填填土土侧侧向向挤挤出出和和传传递递土土压压力力,以以及及便便于于拉拉筋筋固固定定布布设设和和保保证证填填料料、拉拉筋筋与与墙墙面面构构成成具具有有一一定定形形状状的整体。的整体。要求具有一定的强度,而且有足够的刚度。要求具有一定的强度,而且有足够的刚度。(5 5)基础)基础一般情

172、况下,只在墙面板设置条形基础,宜用现浇混凝一般情况下,只在墙面板设置条形基础,宜用现浇混凝第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计土或片石砌筑。土或片石砌筑。三、加筋土挡土墙的结构计算三、加筋土挡土墙的结构计算(1 1)加筋土挡土墙的破坏形式和稳定性要求)加筋土挡土墙的破坏形式和稳定性要求破坏形式主要有如下几种:破坏形式主要有如下几种:A A、由于筋带裂缝造成的断裂,其原因是筋带强度不足;、由于筋带裂缝造成的断裂,其原因是筋带强度不足;B B、由于土和筋带之间结合力不足造成的加筋体断裂;、由于土和筋带之间结合力不足造成的加筋体断裂;C C、因外部不稳定造成的破坏。、因

173、外部不稳定造成的破坏。需需进进行行内内部部稳稳定定性性计计算算和和外外部部稳稳定定性性计计算算。内内部部稳稳定定性性计计算算包包括括筋筋带带的的强强度度验验算算和和抗抗拔拔验验算算,外外部部稳稳定定计计算算包包括括挡挡土土墙墙沿沿基基底底滑滑动动验验算算、基基底底承承载载力力验验算算、承承载载地地基基与墙后土体的整体滑动验算。与墙后土体的整体滑动验算。(2 2)加筋土挡土墙的内部稳定性分析)加筋土挡土墙的内部稳定性分析第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计分分析析方方法法包包括括:应应力力分分析析法法、楔楔体体平平衡衡法法、滑滑裂裂面面法法、能量法、剪胀区法等。最常

174、用的应力分析法:能量法、剪胀区法等。最常用的应力分析法:基本假定基本假定A A、加加筋筋体体的的破破坏坏模模式式类类似似于于绕绕墙墙顶顶旋旋转转的的刚刚性性墙墙,在在极极限限荷荷载载作作用用下下,加加筋筋体体被被筋筋带带上上的的最最大大拉拉力力点点的的连连线线分分为活动区和稳定性,并采用简化的破裂面形式;为活动区和稳定性,并采用简化的破裂面形式;B B、加加筋筋体体中中的的应应力力状状态态,在在结结构构顶顶部部为为静静止止状状态态,随随深深度度逐逐步步向向主主动动应应力力状状态态变变动动,深深度度达达到到6 6米米以以下下便便是是主主动动应力状态;应力状态;C C、只有稳定区内的筋带与填土的相

175、互作用产生抗拔阻力。、只有稳定区内的筋带与填土的相互作用产生抗拔阻力。筋带拉力计算筋带拉力计算式(式(6-1206-120) (6-1246-124)筋带设计断面积(筋带设计断面积(6-1256-125);筋带长度();筋带长度(6-1266-126)第六章第六章第六章第六章 挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计挡土墙设计(3 3)加筋土挡土墙的外部稳定性验算)加筋土挡土墙的外部稳定性验算土压力计算土压力计算具体计算方法同具体计算方法同6.36.3节节抗滑稳定性验算抗滑稳定性验算式(式(6-1316-131)抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算式(式(6-1326-132)地基承载力验算地基承载力验算式

176、(式(6-1306-130)整体抗滑验算整体抗滑验算式(式(6-1336-133)抗震验算抗震验算式(式(6-1346-134)筋带容许拉力筋带容许拉力式(式(6-1276-127)第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计第一节第一节 概述概述一、排水的目的与意义一、排水的目的与意义1 1、水是形成路基路面病害的主要原因之一;、水是形成路基路面病害的主要原因之一;2 2、根根据据水水源源的的不不同同,影影响响路路基基路路面面的的水水流流可可分分为为地地面面水水和地下水两大类,与此相应的有地面排水和地下排水;和地下水两大类,与此相应的有地面排水和

177、地下排水;3 3、水水对对路路基基的的危危害害:使使路路基基湿湿软软,降降低低承承载载力力;引引起起冰冰胀胀、翻翻浆浆或或边边坡坡滑滑坍坍,甚甚至至路路基基整整体体滑滑动动;掺掺有有膨膨胀胀土土的路基会带来毁灭性破坏;的路基会带来毁灭性破坏;4 4、水水对对路路面面的的危危害害:降降低低路路面面材材料料强强度度;对对沥沥青青路路面面,可可使使沥沥青青剥剥落落;移移动动荷荷载载作作用用下下能能引引起起唧唧泥泥,使使路路面面基基层承载力下降;冻胀地区,会影起路面承载力下降;层承载力下降;冻胀地区,会影起路面承载力下降;第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路

178、面排水设计5 5、排排水水设设计计的的任任务务是是设设置置排排水水设设施施,把把影影响响路路基基强强度度和和稳稳定定性性的的水水排排到到路路基基范范围围以以外外,确确保保路路基基的的强强度度和和稳稳定定性。性。6 6、地地表表排排水水可可分分为为路路面面表表面面排排水水、中中央央分分隔隔带带排排水水和和坡坡面排水三部分。面排水三部分。二、路基路面排水设计的一般原则二、路基路面排水设计的一般原则(1 1)因因地地制制宜宜、全全面面规规划划、因因势势而而导导、综综合合整整治治、讲讲究究实效、注意经济,充分利用有利地形和自然水系;实效、注意经济,充分利用有利地形和自然水系;(2 2)各各种种路路基基

179、排排水水沟沟渠渠的的设设置置,应应注注意意与与农农田田水水利利相相配配合合,必必要要时时可可适适当当增增设设涵涵管管或或加加大大涵涵管管孔孔径径,以以防防农农业业用水影响路基的稳定性;用水影响路基的稳定性;(3 3)设计前必须进行调查研究,查明水源与地质条件,)设计前必须进行调查研究,查明水源与地质条件,第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计重重点点路路段段要要进进行行排排水水系系统统的的全全面面规规划划,考考虑虑路路基基排排水水与与桥桥涵涵布布置置相相配配合合,排排水水困困难难和和地地质质不不良良路路段段,应应与与路路基基加固相配合;加固相

180、配合;(4 4)路路基基排排水水要要注注意意防防止止附附近近山山坡坡的的水水土土流流失失,尽尽量量不不破坏天然水系;破坏天然水系;(5 5)路路基基排排水水要要结结合合当当地地水水文文条条件件和和道道路路等等级级等等具具体体情情况,就地取材,以防为主,讲究经济效益;况,就地取材,以防为主,讲究经济效益;(6 6)迅速排除路面积水。)迅速排除路面积水。第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计第二节第二节 路基排水设备的构造与布置路基排水设备的构造与布置一、地面排水设备一、地面排水设备包包括括:边边沟沟、截截水水沟沟、排排水水沟沟、跌跌水水、急急流

181、流槽槽及及渡渡槽槽与与倒虹吸及积水池等。倒虹吸及积水池等。(1 1)边沟)边沟设设置置在在挖挖方方路路基基的的路路肩肩外外侧侧或或低低路路堤堤坡坡脚脚外外侧侧,走走向向与与路路中中线线平平行行,用用以以汇汇集集和和排排除除路路基基范范围围内内和和流流向向路路基基的的少量地面水。少量地面水。边边沟沟的的排排水水量量不不大大,一一般般不不需需进进行行水水文文水水力力计计算算,边边沟沟紧紧靠靠路路基基,不不允允许许其其他他排排水水沟沟渠渠的的水水流流引引入入,也也不不能能与与其其他他人人工工沟沟渠渠合合并并使使用用;边边沟沟不不宜宜过过长长,边边沟沟的的纵纵坡坡一一般与路线纵坡一致,平坡路段,边沟仍

182、应保持般与路线纵坡一致,平坡路段,边沟仍应保持0.3%0.5%0.3%0.5%第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计的的最最小小纵纵坡坡;边边沟沟的的横横断断面面形形式式有有:梯梯形形、矩矩形形、三三角角形及流线形。形及流线形。(2 2)截水沟)截水沟又又称称天天沟沟,一一般般设设置置在在挖挖方方路路基基边边坡坡坡坡顶顶以以外外,或或山山坡坡路路堤堤上上方方的的适适当当地地点点,用用以以拦拦截截并并排排除除路路基基上上方方流流向向路路基基的的地地面面径径流流,减减轻轻边边沟沟的的水水流流负负担担,保保证证挖挖方方边边坡坡和和填方坡脚不受水流冲

183、刷。填方坡脚不受水流冲刷。截截水水沟沟的的横横断断面面形形式式一一般般为为梯梯形形,沟沟深深不不小小于于0.50.5米米,截截水水沟沟的的位位置置,尽尽量量与与绝绝大大多多数数地地面面水水流流方方向向垂垂直直,沟沟底底应应具具有有不不小小于于0.3%0.3%以以上上的的纵纵坡坡,截截水水沟沟长长度度一一般般以以200500200500米为宜。米为宜。(3 3)排水沟)排水沟第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计主主要要用用途途在在于于引引水水,将将路路基基范范围围内内各各种种水水源源的的水水流流引引至至桥桥涵涵或或路路基基范范围围以以外外的的

184、指指定定地地点点。排排水水沟沟的的横横断断面面形形式式一一般般为为梯梯形形,尺尺寸寸经经水水力力水水文文计计算算确确定定,排排水水沟沟的的位位置置可可根根据据需需要要并并结结合合当当地地地地形形条条件件而而定定,离离路路基基尽尽可可能能远远些些,距距离离路路基基坡坡脚脚不不宜宜小小于于2 2米米,连连续续长长度度宜宜短短,一一般般不不超过超过500500米。排水沟应具有合适的纵坡,以保证水流畅通。米。排水沟应具有合适的纵坡,以保证水流畅通。(4 4)跌水与急流槽)跌水与急流槽跌跌水水与与急急流流槽槽是是路路基基地地面面排排水水沟沟渠渠的的特特殊殊形形式式,用用于于陡陡坡坡地地段段排排水水,沟沟

185、底底纵纵坡坡可可达达4545度度。由由于于流流速速快快,一一般般宜宜采采用用浆浆砌砌块块石石或或混混凝凝土土预预制制块块砌砌筑筑,并并且且有有相相应应的的防防护护与加固措施。与加固措施。跌跌水水的的构构造造有有单单级级和和多多级级之之分分,沟沟底底亦亦有有等等宽宽和和变变宽宽两两种。种。第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计跌跌水水由由进进水水口口、跌跌水水槽槽和和出出水水口口三三部部分分组组成成;跌跌水水槽槽部部分由跌水墙、平台和消能设备组成。分由跌水墙、平台和消能设备组成。跌跌水水两两端端的的土土质质沟沟渠渠应应注注意意加加固固,保保持持

186、水水流流畅畅通通,不不致致产生水流冲刷和淤积,以充分发挥跌水的排水效能。产生水流冲刷和淤积,以充分发挥跌水的排水效能。急急流流槽槽的的纵纵坡坡比比跌跌水水的的平平均均纵纵坡坡更更陡陡,结结构构的的坚坚固固稳稳定定性性要要求求更更高高,是是山山区区公公路路回回头头曲曲线线沟沟通通上上、下下线线路路基基排排水水及及沟沟渠渠出出水水口口的的一一种种常常见见排排水水设设施施。急急流流槽槽的的构构造造由由进水口、急流槽和出水口三部分组成。进水口、急流槽和出水口三部分组成。急流槽多用浆砌片石、块石或混凝土砌筑。急流槽多用浆砌片石、块石或混凝土砌筑。(5 5)倒虹吸与渡水槽)倒虹吸与渡水槽当当水水流流需需要

187、要横横跨跨路路基基,同同时时受受到到设设计计标标高高限限制制的的情情况况下下,可可以以采采用用管管道道或或沟沟槽槽,从从路路基基底底部部或或上上部部架架空空跨跨越越,前前者称倒虹吸,后者称为渡水槽。者称倒虹吸,后者称为渡水槽。第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计倒虹吸埋置不宜过深,以填土高度不超过倒虹吸埋置不宜过深,以填土高度不超过3 3米为宜。米为宜。渡渡水水槽槽相相当当于于渡渡水水桥桥,其其作作用用是是在在路路基基上上空空将将两两侧侧沟沟渠渠连接起来,以保证水流畅通。其设计与受力与桥梁相似。连接起来,以保证水流畅通。其设计与受力与桥梁相

188、似。6 6、蒸发池、蒸发池气气候候干干旱旱、排排水水困困难难地地段段,可可利利用用沿沿线线的的集集中中取取土土坑坑或或专门设置蒸发池排除地表水。专门设置蒸发池排除地表水。蒸蒸发发池池与与路路基基边边沟沟间间应应设设排排水水沟沟连连接接。蒸蒸发发池池边边缘缘与与路路基基边边沟沟距距离离不不应应小小于于5 5米米,面面积积较较大大的的蒸蒸发发池池不不得得小小于于2020米。池中水位应低于排水沟的沟底。米。池中水位应低于排水沟的沟底。蒸蒸发发池池的的容容量量以以一一个个月月内内路路基基汇汇入入池池中中的的水水能能及及时时完完成成渗渗透透与与蒸蒸发发作作用用为为依依据据。容容量量不不宜宜超超过过200

189、300200300立立方方米米,深度不大于深度不大于1.52.01.52.0米。米。第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计二、地下排水设备二、地下排水设备公公路路上上常常用用的的地地下下排排水水结结构构物物有有盲盲沟沟、渗渗沟沟和和渗渗井井等等。其其特特点点是是排排水水量量不不大大,主主要要以以渗渗流流方方式式汇汇集集水水流流,并并就就近排出路基范围以外。近排出路基范围以外。(1 1)暗沟)暗沟相相对对于于地地面面排排水水的的明明沟沟而而言言,暗暗沟沟又又称称盲盲沟沟。根根据据沟沟内内分分层层填填以以大大小小不不同同的的颗颗粒粒材材料料,利利

190、用用渗渗水水材材料料透透水水性性将将地地下下水水汇汇集集于于沟沟内内,并并沿沿沟沟排排泄泄至至指指定定地地点点,此此种种构构造造相对于管道流水而言,称之为盲沟。相对于管道流水而言,称之为盲沟。简易盲沟的设置不易过长,沟底有简易盲沟的设置不易过长,沟底有1%2%1%2%的纵坡。的纵坡。(2 2)渗沟)渗沟采采用用渗渗透透方方式式将将地地下下水水汇汇集集于于沟沟内内,并并通通过过沟沟底底通通道道将将水排至指定地点,这种地下排水设施称为渗沟。水排至指定地点,这种地下排水设施称为渗沟。第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计渗渗沟沟有有三三种种结结构构

191、形形式式。盲盲沟沟式式渗渗沟沟与与简简易易盲盲沟沟相相似似,但但构构造造更更完完善善,当当地地下下水水流流量量较较大大,要要求求埋埋置置更更深深,可可在在沟底设洞或管,前者称为洞式渗沟,后者称为管式渗沟。沟底设洞或管,前者称为洞式渗沟,后者称为管式渗沟。(3 3)渗井)渗井其其作作用用是是汇汇集集离离地地面面不不深深处处含含水水层层中中的的地地下下水水,使使其其渗渗入入更更深深的的含含水水层层中中,以以降降低低上上层层的的地地下下水水位位或或全全部部予予以以排除,疏干路基。排除,疏干路基。渗渗井井一一般般直直径径为为1.01.51.01.5米米圆圆柱柱形形或或11.511.5米米的的方方形形。

192、井井深深视视地地层层构构造造情情况况而而定定,井井内内由由中中心心向向四四周周按按层层次次分分别别填填入入由由粗粗至至细细的的砂砂石石材材料料。由由于于渗渗井井施施工工难难度度较较大大,单单位位渗水面积的造价高于渗沟,一般尽量少用。渗水面积的造价高于渗沟,一般尽量少用。第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计第三节第三节 路面排水设计路面排水设计一、路面表面排水一、路面表面排水路路面面表表面面排排水水的的主主要要任任务务是是迅迅速速把把降降落落在在路路面面和和路路肩肩表表面的降水排走,以免造成路面积水而影响行车安全。面的降水排走,以免造成路面积

193、水而影响行车安全。路面表面排水应遵循下列原则:路面表面排水应遵循下列原则:1 1、降降落落在在路路面面上上的的雨雨水水,应应通通过过路路面面横横向向坡坡度度向向两两侧侧排排走,避免行车道路面范围内出现积水;走,避免行车道路面范围内出现积水;2 2、在在路路线线纵纵坡坡平平缓缓、汇汇水水量量不不大大,路路堤堤较较低低且且边边坡坡坡坡面面不不会会受受到到冲冲刷刷的的情情况况下下,应应采采用用在在路路堤堤边边坡坡上上横横向向漫漫坡坡的方式排除路面表面水;的方式排除路面表面水;3 3、在在路路堤堤较较高高,边边坡坡坡坡面面未未做做防防护护而而易易受受路路面面表表面面水水冲冲刷刷,或或者者坡坡面面虽虽已

194、已采采取取防防护护措措施施但但仍仍有有可可能能受受到到冲冲刷刷时时,应沿路肩外侧边缘设置拦水带,汇集路面表面水,应沿路肩外侧边缘设置拦水带,汇集路面表面水,第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计然后,通过泄水口和急流槽排离路堤。然后,通过泄水口和急流槽排离路堤。(4 4)设设置置拦拦水水带带汇汇集集路路面面表表面面水水时时,拦拦水水带带过过水水断断面面内内的的水水面面,在在高高速速公公路路及及一一级级公公路路上上不不得得漫漫过过右右侧侧车车道道外外边边缘缘,在在二二级级和和二二级级以以下下公公路路上上不不得得漫漫过过右右侧侧车车道道中中心心线

195、。线。拦拦水水带带可可由由沥沥青青混混凝凝土土现现场场浇浇筑筑,或或者者由由水水泥泥混混凝凝土土预预制块铺砌而成。制块铺砌而成。二、中央分隔带排水二、中央分隔带排水是是高高速速公公路路及及一一级级公公路路地地表表排排水水的的重重要要内内容容,我我国国规规范范将中央分隔带排水分为三种方式:将中央分隔带排水分为三种方式:1 1、宽宽度度小小于于3 3米米且且表表面面采采用用铺铺面面封封闭闭的的中中央央分分隔隔带带排排水水表面水排向两侧车道。表面水排向两侧车道。第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计2 2、宽宽度度大大于于3 3米米且且表表面面未未

196、采采用用铺铺面面封封闭闭的的中中央央分分隔隔带带排排水水表表面面水水汇汇集集在在分分隔隔带带中中央央的的低低洼洼处处,通通过过纵纵坡坡排排流到泄水口。流到泄水口。3 3、表表面面无无铺铺面面且且未未采采用用表表面面排排水水措措施施的的中中央央分分隔隔带带水分下渗,由分隔带内的地下排水设施排除。水分下渗,由分隔带内的地下排水设施排除。三、路面内部排水三、路面内部排水1 1、设置路面内部排水系统的情况:、设置路面内部排水系统的情况:A A、年年降降水水量量为为600600毫毫米米以以上上的的湿湿润润和和多多雨雨地地区区,路路基基由由透透水水性性差差的的细细粒粒土土组组成成的的高高速速公公路路和和一

197、一级级公公路路或或重重要要的的二级公路;二级公路;B B、路基两侧有滞水,可能渗入路面结构内;、路基两侧有滞水,可能渗入路面结构内;C C、严严重重冰冰冻冻地地区区,路路基基为为由由粉粉性性土土组组成成的的潮潮湿湿、过过湿湿路路段;段;第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计DD、现现有有路路面面改改建建或或改改善善工工程程,需需排排除除积积滞滞在在路路面面结结构构内内的水分。的水分。2 2、路面内部排水系统设计应符合下列要求:、路面内部排水系统设计应符合下列要求:A A、泄泄水水能能力力应应大大于于渗渗入入路路面面结结构构内内的的水水量量,且

198、且下下游游的的排排水设施的泄水能力应超过上游;水设施的泄水能力应超过上游;B B、渗渗入入水水在在路路面面结结构构内内的的最最大大渗渗流流时时间间,冰冰冻冻区区不不超超过过1 1小时,其他地区不应超过小时,其他地区不应超过2 2到到4 4小时;小时;C C、各各项项排排水水设设施施不不应应被被渗渗流流从从路路面面结结构构、路路基基或或路路肩肩中中带来的细料堵塞。带来的细料堵塞。路面渗水量计算公式按(路面渗水量计算公式按(7-77-7)、()、(7-87-8)计算。)计算。第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计四、边缘排水系统四、边缘排水系统由

199、由沿沿路路面面边边缘缘设设置置的的透透水水性性填填料料集集水水沟沟、纵纵向向排排水水沟沟、横向出水管和过滤织物组成的边缘排水系统。横向出水管和过滤织物组成的边缘排水系统。五、排水基层的排水系统五、排水基层的排水系统直直接接在在面面层层下下设设置置透透水水性性排排水水基基层层,在在其其边边缘缘设设置置纵纵向向集集水水沟沟和和排排水水管管以以及及横横向向出出水水管管等等,组组成成排排水水基基层层排排水水系系统统,采采用用透透水水性性材材料料做做基基层层,使使渗渗入入路路面面结结构构内内的的水水分分,先先通通过过竖竖向向渗渗流流进进入入排排水水层层,然然后后通通过过横横向向渗渗流流进进入纵向集水和排

200、水管,再由横向出水管排引出路基。入纵向集水和排水管,再由横向出水管排引出路基。排排水水基基层层下下必必须须设设置置不不透透水水垫垫层层或或反反滤滤层层,以以防防止止表表面面水向下渗入垫层,排水垫层按路基全宽设在其顶面。水向下渗入垫层,排水垫层按路基全宽设在其顶面。第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计第四节第四节 明渠水力水文计算明渠水力水文计算一、设计流量一、设计流量流量计算公式为(流量计算公式为(7-127-12)二、水力计算二、水力计算1 1、基本关系、基本关系对对于于具具有有规规则则形形状状的的沟沟渠渠断断面面,以以及及沟沟底底纵纵坡

201、坡较较缓缓,流流量与流速按等速流的关系式为(量与流速按等速流的关系式为(7-187-18););2 2、流速系数、流速系数又称径流系数,取决于水流条件,采用公式(又称径流系数,取决于水流条件,采用公式(7-207-20););3 3、容许的最小与最大流速、容许的最小与最大流速按经验公式(按经验公式(7-227-22)及表)及表7-137-13取定;取定;第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计4 4、常用的沟渠断面水力要素计算、常用的沟渠断面水力要素计算式(式(7-237-23) (7-257-25)5 5、最佳水力断面的水力要素计算、最佳水力

202、断面的水力要素计算又又称称经经济济断断面面,指指在在固固定定设设计计流流量量的的条条件件下下,按按容容许许最最大流速通过时,所得面积为最小的水流断面。大流速通过时,所得面积为最小的水流断面。四、跌水四、跌水跌跌水水的的水水力力计计算算,包包括括进进水水口口、消消力力池池和和出出水水口口,关关键键是确定消力池的长度和深度。是确定消力池的长度和深度。1 1、进进水水口口矩矩形形断断面面的的进进口口部部分分,宽宽度度计计算算公公式式(7-7-3333);进口处的最大流速为();进口处的最大流速为(7-347-34););2 2、消力池、消力池计算公式(计算公式(7-367-36)、()、(7-377

203、-37)3 3、出水口、出水口第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计五、急流槽五、急流槽急急流流槽槽的的纵纵坡坡比比跌跌水水的的平平均均纵纵坡坡更更陡陡,结结构构的的坚坚固固稳稳定定性性要要求求更更高高,是是山山区区公公路路回回头头曲曲线线沟沟通通上上、下下线线路路基基排排水水及及沟沟渠渠出出水水口口的的一一种种常常见见排排水水设设施施。急急流流槽槽的的构构造造由由进水口、急流槽和出水口三部分组成。进水口、急流槽和出水口三部分组成。急流槽的水力计算,首先依地形先定槽身尺寸及纵坡。急流槽的水力计算,首先依地形先定槽身尺寸及纵坡。1 1、临临界界

204、纵纵坡坡指指槽槽中中水水流流的的正正常常水水深深等等于于临临界界水水深深时时的底坡。按式(的底坡。按式(7-427-42)计算。)计算。2 2、急流槽长度、急流槽长度(7-437-43)计算。)计算。3 3、水面曲线长度、水面曲线长度按式(按式(7-447-44)计算。)计算。4 4、判别水跃性质、判别水跃性质P219P219第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计六、倒虹吸管六、倒虹吸管流速按式(流速按式(7-467-46)计算;流量按式()计算;流量按式(7-477-47)计算。)计算。第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水

205、设计路基路面排水设计路基路面排水设计第五节第五节 暗沟的水力水文计算暗沟的水力水文计算一、地下水流量及降落曲线方程一、地下水流量及降落曲线方程1 1、渗流的流量与流速、渗流的流量与流速按式(按式(7-497-49) (7-517-51)2 2、完整式渗沟、完整式渗沟降落曲线方程为式(降落曲线方程为式(7-527-52)3 3、含水层无限的不完整式渗沟、含水层无限的不完整式渗沟按式(按式(7-557-55)计算)计算4 4、含水层有限不完整式渗沟、含水层有限不完整式渗沟按式(按式(7-577-57)计算)计算5 5、渗井、渗井水流降落曲线方程(水流降落曲线方程(7-587-58),流量为(),流

206、量为(7-597-59)二、暗沟水力计算二、暗沟水力计算1 1、盲沟、盲沟流量计算公式(流量计算公式(7-607-60););2 2、洞式渗沟、洞式渗沟第七章第七章第七章第七章 路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计路基路面排水设计流速、流量计算公式见(流速、流量计算公式见(7-637-63)()(7-647-64)3 3、管式渗沟、管式渗沟按式(按式(7-657-65)()(7-667-66)计算。)计算。三、几个主要参数三、几个主要参数1 1、渗沟埋置深度、渗沟埋置深度式(式(7-677-67)2 2、沟底有效高度、沟底有效高度式(式(7-687-68)3 3、渗透系数、渗透系数

207、查表查表7-217-21;4 4、水力影响半径、水力影响半径式(式(7-697-69)第八章第八章第八章第八章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工第一节第一节 概述概述一、一、 路基施工的重要性路基施工的重要性路基施工的重要性体现在:路基施工的重要性体现在:1 1、路路基基工工程程涉涉及及范范围围广广,影影响响因因素素多多,灵灵活活性性亦亦较较大大,尤尤其其是是岩岩土土内内部部的的具具体体变变化化,在在施施工工过过程程中中有有待待进进一一步步完善;完善;2 2、路路基基土土石石方方工工程程数数量量大大,分分布布不不均均匀匀,不不仅仅与与自自身身的的其其他他工工程程设设施施相相互互

208、制制约约,而而且且与与公公路路工工程程中中的的其其他他项项目目相互交叉;相互交叉;3 3、路路基基是是路路面面的的基基础础,路路基基施施工工质质量量及及其其组组织织管管理理,对对于整个公路工程的施工进度及质量具有十分重要的意义。于整个公路工程的施工进度及质量具有十分重要的意义。第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工二、二、 路基施工的基本方法路基施工的基本方法施工方法按其技术特点可分为:施工方法按其技术特点可分为:人人工工及及简简易易机机械械化化、综综合合机机械械化化、水水力力机机械械化化和和爆爆破破等等几种。几种。人人力力施施工工使使用用手手工工工工具具,劳

209、劳动动强强度度大大,工工效效低低、进进度慢,工程质量难以保证;度慢,工程质量难以保证;机机械械化化施施工工和和综综合合机机械械化化施施工工是是保保证证高高等等公公路路施施工工质量和施工进度的重要条件;质量和施工进度的重要条件;水水力力机机械械化化施施工工适适用用于于电电源源和和水水源源充充足足,挖挖掘掘比比较较松散的土质及地下钻孔等。松散的土质及地下钻孔等。爆破施工爆破施工是石质路基开挖的基本方法。是石质路基开挖的基本方法。第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工三、三、 路基施工前的准备工作路基施工前的准备工作路路基基施施工工的的主主要要内内容容可可分分为为施

210、施工工前前准准备备工工作作和和基基本本工工作作两大部分:两大部分:(1 1)施工前的准备工作)施工前的准备工作A A、组组织织准准备备工工作作制制定定必必要要的的规规章章制制度度,明明确确施施工工任任务;务;B B、技技术术准准备备工工作作熟熟悉悉施施工工文文件件,编编制制施施工工组组织织计计划划,施工放样与清理场地,搞好临时工程的各项工作;施工放样与清理场地,搞好临时工程的各项工作;C C、物物质质准准备备工工作作包包括括材材料料机机具具的的购购置置、采采集集、加加工工、调运与储存,以及生活后勤供应等。调运与储存,以及生活后勤供应等。(2 2)施工的基本工作)施工的基本工作包括路基和小型人工

211、构造物的施工两部分。包括路基和小型人工构造物的施工两部分。第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工路基施工的主要内容:路基施工的主要内容:挖挖掘掘路路堑堑,沿沿路路线线纵纵向向或或横横向向运运土土,填填筑筑路路堤堤,压压实实土土基基,整整平平路路基基表表面面,修修整整路路基基边边坡坡,修修筑筑路路基基排排水水及及防防护设施等。护设施等。小型人工构造物包括:小桥、涵洞、挡土墙等。小型人工构造物包括:小桥、涵洞、挡土墙等。第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工第二节第二节 施工要点施工要点一、一、 路堤填筑基本要求路堤填筑基本要求(

212、1)(1)路堤填筑应注意的问题路堤填筑应注意的问题1 1、路路堤堤基基底底的的处处理理视视基基底底土土质质、水水文文、坡坡度度和和植植被被情况及填土高度采取相应的处理措施;情况及填土高度采取相应的处理措施;2 2、填填料料的的选选择择尽尽可可能能选选择择当当地地稳稳定定性性良良好好的的土土石石作作填料;填料;3 3、填填土土的的压压实实必必须须控控制制土土的的含含水水量量和和压压实实度度,选选择择合适的压实机械与压实厚度以及合理的施工填筑方案等。合适的压实机械与压实厚度以及合理的施工填筑方案等。(2 2)路堤填筑基本方案)路堤填筑基本方案1 1、分层填筑法、分层填筑法第第第第5 5章章章章 土

213、质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工按按照照路路堤堤设设计计横横断断面面,自自下下而而上上逐逐层层填填筑筑的的施施工工方方法法。正确的填筑方案应满足如下要求:正确的填筑方案应满足如下要求:不不同同土土质质分分层层填填筑筑;透透水水性性差差的的土土填填筑筑在在下下层层时时,其其表表面面应应做做成成一一定定横横坡坡,以以保保证证来来自自上上层层透透水水性性填填土土的的水水分分及及时时排排除除;为为保保证证水水分分蒸蒸发发和和排排除除,路路堤堤不不宜宜被被透透水水性性差差的的土土层层封封闭闭;根根据据强强度度与与稳稳定定性性要要求求,合合理理地地安安排排不不同同土土质质的的层层位位;为为防

214、防止止相相邻邻两两段段不不同同土土质质填填筑筑的的路路堤堤在在交交接接处处发发生生不不均均匀匀变变形形,交交接接处处应应做做成成斜斜面面,并并将将透透水水性差的土填在斜面下部。性差的土填在斜面下部。不不正正确确的的填填筑筑方方案案:未未水水平平分分层层,有有反反坡坡积积水水,夹夹有有大大土土块块和和粗粗大大石石块块,以以及及有有陡陡坡坡斜斜面面等等,其其基基本本特特点点是是强强度不均和排水不利。度不均和排水不利。第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工2 2、竖向填筑法、竖向填筑法指指沿沿路路中中心心线线方方向向逐逐步步向向前前深深填填的的施施工工方方法法。横横

215、坡坡较较陡陡时时,宜宜采采用用。竖竖向向填填筑筑因因填填土土过过厚厚不不易易压压实实,施施工工时时需需采采取取下下列列措措施施:选选用用高高效效能能压压实实机机械械;采采用用沉沉陷陷量量较较小小的的砂砂性性土土或或附附近近开开挖挖路路堑堑的的废废石石方方,并并一一次次填填足足路路堤堤全全宽度;在底部进行强夯。宽度;在底部进行强夯。3 3、混合填筑法、混合填筑法即即路路堤堤下下层层用用竖竖向向填填筑筑,而而上上层层用用水水平平分分层层填填筑筑,使使上上部填土经分层压实获得需要的压实度。部填土经分层压实获得需要的压实度。二、填挖二、填挖 方案方案(1(1)路堑开挖应注意的问题)路堑开挖应注意的问题

216、必须充分重视路堑地段的排水,设置必要而有效的排水必须充分重视路堑地段的排水,设置必要而有效的排水第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工的的排排水水设设施施。路路堑堑边边坡坡应应按按设设计计坡坡度度,由由上上而而下下逐逐层层开开挖挖,并并适适时时进进行行边边坡坡修修整整和和砌砌筑筑必必要要的的防防护护措措施施。此此外外还还必必须须做做好好施施工工组组织织计计划划,选选择择合合适适的的施施工工方方法法,有有效效地扩大作业面,以提高生产效率,保证施工安全。地扩大作业面,以提高生产效率,保证施工安全。(2 2)路堑开挖基本方案)路堑开挖基本方案有横向全宽挖掘法、纵向挖

217、掘法和混合法有横向全宽挖掘法、纵向挖掘法和混合法A A、横向全宽挖掘法、横向全宽挖掘法是是对对路路堑堑的的整整个个宽宽度度和和深深度度,从从路路堑堑的的一一端端或或两两端端进进行行一一次次挖挖掘掘的的深深度度,视视施施工工操操作作的的方方便便和和安安全全而而定定,一一般般为为2 2米左右。米左右。B B、纵向挖掘法、纵向挖掘法又分为分层纵挖法、通道纵挖法和分段纵挖法。又分为分层纵挖法、通道纵挖法和分段纵挖法。第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工分分层层纵纵挖挖法法是是沿沿路路堑堑全全宽宽,以以深深度度不不大大的的纵纵向向分分层层进进行行挖掘;此法适于铲运机和

218、推土机施工。挖掘;此法适于铲运机和推土机施工。通通道道纵纵挖挖法法是是先先沿沿路路堑堑纵纵向向挖挖出出一一条条通通道道,然然后后再再把把通通道道向向两两侧侧拓拓宽宽,以以扩扩大大工工作作面面,并并利利用用该该通通道道作作为为运运土土路线及场内排水的出路;路线及场内排水的出路;分分段段纵纵挖挖法法是是在在路路堑堑纵纵方方向向选选择择一一个个或或几几个个适适宜宜的的位位置置,先先从从一一侧侧挖挖成成一一个个或或几几个个出出口口,把把路路堑堑分分为为两两段段或或几几段段,再分别于各段沿纵向开挖。再分别于各段沿纵向开挖。C C、混合法、混合法先先沿沿路路堑堑纵纵向向挖挖出出一一条条通通道道,然然后后沿

219、沿横横向向坡坡面面挖挖掘掘,以以增加开挖坡面,或再沿横向挖出横向通道。增加开挖坡面,或再沿横向挖出横向通道。第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工三、三、 机械化施工机械化施工(1)(1)常用土方施工机械及选择常用土方施工机械及选择常常用用的的有有松松土土机机、平平土土机机、推推土土机机、铲铲运运机机、挖挖掘掘机机,此外还有各种压实机具及水力机械等。此外还有各种压实机具及水力机械等。选选择择机机具具时时要要全全面面考考虑虑工工程程要要求求、施施工工条条件件和和机机具具设设备备状况等因素。状况等因素。(2 2)机械化施工应注意的问题)机械化施工应注意的问题A A

220、、建立和健全施工管理体制与相应的组织机构;、建立和健全施工管理体制与相应的组织机构;B B、制制订订完完善善的的施施工工技技术术与与机机械械技技术术管管理理制制度度,实实行行科科学学管理;管理;C C、深深入入调调查查研研究究,认认真真编编制制施施工工组组织织计计划划和和工工艺艺设设计计,保证指挥准确及时,各环节配合得当,各工序协调一致保证指挥准确及时,各环节配合得当,各工序协调一致第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工DD、正确选择施工机械及其技术操作方案;、正确选择施工机械及其技术操作方案;E E、在在机机具具设设备备有有限限的的条条件件下下,贯贯彻彻抓抓

221、住住重重点点、兼兼顾顾一一般般的的原原则则,把把主主要要力力量量集集中中在在重重点点工工程程上上,切切勿勿平平均均使使用用力量,齐头并进,以免延误工期,造成浪费;力量,齐头并进,以免延误工期,造成浪费;F F、加加强强技技术术教教育育,实实行行技技术术考考核核,不不断断提提高高管管理理水水平平与与技术水平。技术水平。第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工第三节第三节 路基压实路基压实一、一、 路基压实的意义与机理路基压实的意义与机理路路基基的的压压实实是是提提高高路路基基强强度度与与稳稳定定性性的的根根本本技技术术措措施施之之一。一。压压实实路路基基就就是是利

222、利用用机机械械的的方方法法,来来改改变变土土的的结结构构,以以达达到提高土的强度和稳定性的目的。到提高土的强度和稳定性的目的。二、二、 影响路基压实的因素影响路基压实的因素包包括括内内因因含含水水量量和和土土的的性性质质;外外因因压压实实功功能能与与压实工具和方法等。压实工具和方法等。(1 1)含水量对压实的影响)含水量对压实的影响第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工A A、含水量是影响压实效果的决定性因素;、含水量是影响压实效果的决定性因素;B B、在在最最佳佳含含水水量量时时,即即土土处处于于硬硬塑塑状状态态时时,容容易易获获得得最最佳压实效果;佳压实效

223、果;C C、压实到最佳密实度的土体,水稳定性最好。、压实到最佳密实度的土体,水稳定性最好。(2 2)土质对压实的影响)土质对压实的影响亚亚砂砂土土和和亚亚粘粘土土的的压压实实性性能能好好,而而粘粘性性土土的的压压实实性性能能较较差。差。(3 3)压实功能的影响)压实功能的影响压压实实功功能能是是指指压压实实工工具具的的重重力力、碾碾压压次次数数或或锤锤落落高高度度、作作用用时时间间等等。在在相相同同条条件件下下,压压实实功功能能越越大大,则则土土的的密密实度越大。实度越大。(4 4)压实机具和方法对压实的影响)压实机具和方法对压实的影响第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施

224、工土质路基施工A A、压实机具不同,压力传布的有效深度也不同;、压实机具不同,压力传布的有效深度也不同;B B、压压实实机机具具质质量量较较小小时时,荷荷载载作作用用时时间间越越长长,土土的的密密实实度度越越高高,压压实实机机具具较较重重时时,土土的的密密实实度度随随施施加加荷荷载载时时间间的的增增加加而而迅迅速速增增大大,但但超超过过某某一一时时间间限限度度后后,土土的的变变形形急急剧剧增增加加而而产产生生破破坏坏;机机具具过过重重超超过过土土的的极极限限时时,立立即即引起土体破坏;引起土体破坏;C C、碾压速度越高,压实效果越差。、碾压速度越高,压实效果越差。四、四、 土基压实标准土基压实

225、标准(1)(1)压实度压实度是是指指工工地地上上压压实实达达到到的的干干重重度度与与用用室室内内标标准准击击实实试试验验所所得的该路基土的最大干重度之比得的该路基土的最大干重度之比, ,用用K K表示。表示。(2 2)压实度确定)压实度确定第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工压压实实度度的的确确定定,要要考考虑虑土土基基的的受受力力状状态态,路路基基路路面面设设计计要求,施工条件,公路所在地区的气候等因素。要求,施工条件,公路所在地区的气候等因素。(3 3)压实度检测)压实度检测可采用灌砂法、环刀法、灌水法或核子密度湿度仪法。可采用灌砂法、环刀法、灌水法或核

226、子密度湿度仪法。五、五、 路堤填筑施工质量控制路堤填筑施工质量控制(1 1)填石路堤)填石路堤填填石石路路堤堤质质量量控控制制:在在施施工工中中不不同同强强度度的的石石料料应应采采用用不不同同的的分分层层摊摊铺铺厚厚度度和和压压实实控控制制标标准准,当当路路堤堤全全部部或或其其中中几几层层由由开开挖挖的的岩岩石石填填筑筑时时,填填层层压压实实质质量量标标准准宜宜用用孔孔隙隙率作为控制指标。率作为控制指标。(2 2)土石混填路堤)土石混填路堤应控制如下几点:应控制如下几点:第第第第5 5章章章章 土质路基施工土质路基施工土质路基施工土质路基施工A A、应应尽尽量量用用推推土土机机把把土土、石石混

227、混合合均均匀匀,避避免免石石块块过过分分集集中或重叠;中或重叠;B B、石石块块粒粒径径应应小小于于压压实实厚厚度度的的2/32/3,粒粒径径过过大大,石石块块应应进行破碎或不用;进行破碎或不用;C C、严格控制摊铺厚度,含水量过大的土不得用于填筑;、严格控制摊铺厚度,含水量过大的土不得用于填筑;(3 3)土质路堤)土质路堤土土质质填填料料的的压压实实质质量量用用压压实实度度控控制制,压压实实度度控控制制要要求求如如表表5-45-4所示。见所示。见P240P240第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工第一节第一节 炸药与起爆方法炸药与起爆方法

228、一、一、 炸药的性质炸药的性质炸炸药药是是一一种种化化学学性性质质不不稳稳定定的的物物质质,在在外外力力作作用用下下易易发发生生爆爆炸炸。炸炸药药的的性性质质取取决决于于它它所所含含的的化化学学元元素素,一一般般具具有如下特性:有如下特性:(1 1)氧氧平平衡衡性性炸炸药药爆爆炸炸后后,其其中中氧氧恰恰好好能能够够使使碳碳、氢氢完完成成氧氧化化生生成成水水蒸蒸气气和和二二氧氧化化碳碳,无无剩剩余余的的氧氧,称称为为零氧平衡;零氧平衡;(2 2)敏感性;)敏感性;(3 3)湿湿度度炸炸药药内内所所含含水水分分与与炸炸药药质质量量之之比比的的百百分分数数。湿度大则爆速低,过大甚至不爆炸。湿度大则爆

229、速低,过大甚至不爆炸。(4 4)爆力)爆力炸药破坏一定介质的能力;炸药破坏一定介质的能力;第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工(5 5)猛度)猛度指炸药在裸置情况下爆炸的威力。指炸药在裸置情况下爆炸的威力。二、二、 炸药种类炸药种类(1)(1)起爆炸药起爆炸药一种爆炸速度极高的烈性炸药;一种爆炸速度极高的烈性炸药;(2 2)主主要要炸炸药药用用以以对对岩岩石石或或其其他他介介质质进进行行爆爆炸炸的的炸炸药称为主要炸药,它的敏感性较低。药称为主要炸药,它的敏感性较低。道路工程中常用的主要炸药成分为:道路工程中常用的主要炸药成分为:黑黑色色炸炸

230、药药、梯梯恩恩梯梯、胶胶质质炸炸药药、硝硝铵铵炸炸药药、铵铵油油炸炸药药、浆状炸药、乳化油炸药。浆状炸药、乳化油炸药。三、三、 起爆材料与起爆方法起爆材料与起爆方法(1 1)雷管与电力起爆方法)雷管与电力起爆方法雷雷管管是是常常用用的的起起爆爆材材料料,分分火火雷雷管管和和电电雷雷管管两两种种,雷雷管管的的构构造造由由雷雷管管壳壳、正正副副装装药药、加加强强帽帽三三个个部部分分组组成成。P244P244第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工电雷管的主要指标有:电阻、最大安全电流和准爆电流;电雷管的主要指标有:电阻、最大安全电流和准爆电流;电力

231、起爆法电力起爆法通过电爆网路实现起爆的方法。通过电爆网路实现起爆的方法。(2 2)导火索与火花起爆法)导火索与火花起爆法导导火火索索在在使使用用之之前前必必须须进进行行外外观观检检查查,不不得得有有表表层层破破损损、折折断断、曲曲折折、沾沾有有油油脂脂及及涂涂料料不不均均匀匀等等情情况况,应应做做燃燃速速试验;试验;火火花花起起爆爆法法是是利利用用导导火火索索燃燃烧烧引引爆爆雷雷管管,从从而而使使药药包包爆爆炸。炸。(3 3)传爆线与传爆线起爆方法)传爆线与传爆线起爆方法传传爆爆线线称称导导爆爆线线,着着火火困困难难,使使用用传传爆爆线线起起爆爆可可提提高高爆爆破效果。破效果。第九章第九章第九

232、章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工(4 4)塑料导爆管及非电起爆方法)塑料导爆管及非电起爆方法塑料导爆管使用很安全,可作为非危险品运输。塑料导爆管使用很安全,可作为非危险品运输。第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工第二节第二节 爆破原理爆破原理一、一、 药包在无限介质内的作用药包在无限介质内的作用为为了了爆爆破破某某一一岩岩体体,在在其其内内部部或或表表面面放放置置一一定定数数量量的的炸炸药,称为药包。药,称为药包。药药包包在在无无限限介介质质内内爆爆炸炸时时,炸炸药药在在瞬瞬时时间间内内通通过过化化

233、学学反反应应转转化化为为气气体体状状态态的的爆爆炸炸产产物物,由由于于膨膨胀胀作作用用,体体积积增增加加数数百百倍倍乃乃至至数数千千倍倍,而而产产生生静静压压力力,同同时时产产生生温温度度很很高高速速度度高高达达每每秒秒上上千千米米的的冲冲击击波波,以以动动压压力力的的形形式式作作用用于于药药包包周周围围。这这种种极极其其巨巨大大的的爆爆炸炸能能,传传递递给给周周围围介介质质,使介质产生各种不同程度的破坏和振动现象。使介质产生各种不同程度的破坏和振动现象。按按破破坏坏性性质质和和程程度度分分为为:压压缩缩圈圈、抛抛掷掷圈圈、松松动动圈圈、振振动圈。动圈。第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施

234、工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工二、二、 药包在有限介质内的爆破作用与爆破漏斗药包在有限介质内的爆破作用与爆破漏斗最小抵抗线的定义:药包中心至临空面的最短距离。最小抵抗线的定义:药包中心至临空面的最短距离。最最小小抵抵抗抗线线原原理理:爆爆破破作作用用首首先先沿沿着着阻阻力力最最小小的的地地方方,使介质产生破坏,隆起鼓包或抛掷出去。使介质产生破坏,隆起鼓包或抛掷出去。爆破漏斗的定义爆破漏斗的定义P243P243三、多边界条件下爆破作用的特性三、多边界条件下爆破作用的特性多边界条件即地形变化条件多边界条件即地形变化条件(1 1)爆破漏斗的形成过程与体积计算)爆破漏斗的形成过程与

235、体积计算形成过程分为五个阶段:形成过程分为五个阶段:A A、从从炸炸药药爆爆炸炸瞬瞬间间起起至至压压缩缩波波到到达达临临空空面面时时止止,介介质质的的运动完全与药包在无限介质中爆炸的运动相似;运动完全与药包在无限介质中爆炸的运动相似;B B、爆炸能量主要消耗于使介质在垂直临空面方向获得加、爆炸能量主要消耗于使介质在垂直临空面方向获得加第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工速度;速度;C C、抛掷漏斗内介质,在重力场作用下作弹道飞行;、抛掷漏斗内介质,在重力场作用下作弹道飞行;DD、抛抛掷掷漏漏斗斗以以上上岩岩体体,具具有有较较大大位位能能,在

236、在药药包包的的爆爆震震破破坏坏下下,因因自自重重而而崩崩塌塌下下来来,坠坠入入抛抛掷掷漏漏斗斗,减减小小可可见见漏漏斗,形成崩塌漏斗,扩大了爆破量;斗,形成崩塌漏斗,扩大了爆破量;E E、介介质质由由整整体体经经药药包包的的破破碎碎作作用用变变为为松松散散体体,在在其其自自身身所所含含位位能能的的作作用用下下为为达达到到新新的的平平衡衡而而坍坍滑滑出出路路基基,最最后后在漏斗内和坡脚堆积成稳定的岩堆。在漏斗内和坡脚堆积成稳定的岩堆。多边界条件的爆破漏斗体积计算公式:多边界条件的爆破漏斗体积计算公式:P246P246式(式(9-19-1)、()、(9-29-2)(2 2)药包在多边界条件下的主要

237、搬运作用)药包在多边界条件下的主要搬运作用上抛作用、崩塌作用、坍滑作用、侧抛作用上抛作用、崩塌作用、坍滑作用、侧抛作用第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工第三节第三节 爆破设计参数的确定爆破设计参数的确定一、一、 单位耗药量单位耗药量K K值值单单位位耗耗药药量量是是在在水水平平边边界界条条件件下下, ,形形成成标标准准抛抛掷掷漏漏斗斗时时爆爆破破单单位位体体积积介介质质所所需需要要的的炸炸药药用用量量。它它是是衡衡量量岩岩石石爆爆破破性能的综合性指标。性能的综合性指标。影影响响单单位位耗耗药药量量的的因因素素很很多多,在在爆爆破破时时,一

238、一般般按按以以下下几几种方法综合分析选取种方法综合分析选取K K值:值:1 1、根据岩石等级、根据岩石等级查表查表9-29-2或按公式(或按公式(9-269-26)2 2、根据岩石密度、根据岩石密度由计算公式(由计算公式(9-279-27)确定)确定3 3、松松动动药药包包的的单单位位耗耗药药量量一一般般可可近近似似取取K/3K/3,或或按按计计算算公式(公式(9-289-28)()(9-299-29)确定。)确定。第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工二、二、 炸药换算系数炸药换算系数e e值值以以标标准准炸炸药药为为准准,令令其其换换算算

239、系系数数为为1 1,若若所所用用炸炸药药不不是是标标准炸药,则按公式(准炸药,则按公式(9-309-30)计算系数;)计算系数;三、三、 堵塞系数堵塞系数d d一般取用为一般取用为1 1四、自然地面坡度四、自然地面坡度a a指指最最小小抵抵抗抗线线与与下下破破坏坏作作用用斗斗径径间间的的地地面面坡坡度度,量量取取方方法见法见P255P255五、抛掷率五、抛掷率E E应应根根据据地地形形地地质质条条件件,结结合合工工程程单单位位的的要要求求来来确确定定;见见P255P255第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工六、爆破作用指数六、爆破作用指数n

240、 n值值是是决决定定破破坏坏范范围围大大小小、抛抛掷掷距距离离远远近近的的主主要要参参数数,根根据据公式(公式(9-349-34)确定;)确定;七、压缩圈半径七、压缩圈半径R R压压计算公式见计算公式见P256 P256 (9-359-35) (9-389-38)八、八、 破坏作用半径破坏作用半径R R,R R下下,R R上上计算公式见计算公式见P256 P256 (9-399-39) (9-419-41)九、九、 药包间距药包间距a a必必须须确确定定一一个个适适合合的的药药包包间间距距,在在生生产产中中一一般般按按下下列列公公式计算式计算1 1、同一层药包间距、同一层药包间距公式公式9-4

241、29-42、9-439-432 2、上、下层药包距、上、下层药包距公式公式9-459-45、4646、4747第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工3 3、分集药包的药包间距、分集药包的药包间距公式公式9-489-529-489-52十、最大可见漏斗深度十、最大可见漏斗深度是是爆爆破破后后测测出出的的新新地地面面线线与与原原地地面面线线之之间间的的最最大大距距离离。计算公式见计算公式见9-539-53、5454十一、岩石的坍散宽度和高度十一、岩石的坍散宽度和高度计算公式见计算公式见P258 P258 公式公式9-559-639-559-63十

242、二、不逸出半径的临界值十二、不逸出半径的临界值WW逸逸在在抛抛掷掷爆爆破破特特别别是是定定向向爆爆破破中中,为为保保证证爆爆能能集集中中在在主主抛抛方方向向,避避免免对对其其他他临临空空面面造造成成破破坏坏,可可根根据据地地形形、地地质质条条件件,采采用用不不逸逸出出半半径径,控控制制药药包包所所在在位位置置。具具体体计计算算公式见式公式见式9-649-689-649-68十三、爆破区安全距离的确定十三、爆破区安全距离的确定公式公式9-699-739-699-73第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工第四节第四节 综合爆破方法综合爆破方法一、

243、综合爆破的内容及特性一、综合爆破的内容及特性综综合合爆爆破破是是根根据据石石方方的的集集中中程程度度,地地质质、地地形形条条件件,公公路路路路基基断断面面的的形形状状,结结合合各各种种爆爆破破方方法法的的最最佳佳使使用用特特性性,因地制宜,综合配套使用的一种比较先进的爆破方法。因地制宜,综合配套使用的一种比较先进的爆破方法。一般包括小炮和洞室炮两大类。一般包括小炮和洞室炮两大类。小炮主要包括钢钎炮、深孔爆破、药壶炮和猫洞炮。小炮主要包括钢钎炮、深孔爆破、药壶炮和猫洞炮。(1 1)钢钢钎钎炮炮(眼眼炮炮):指指眼眼炮炮直直径径和和深深度度分分别别小小于于7cm7cm和和5cm5cm的爆破方法。单

244、独使用是不太经济的。的爆破方法。单独使用是不太经济的。(2 2)深深孔孔爆爆破破:就就是是孔孔径径大大于于75mm75mm、深深度度5m5m以以上上,采采用延长药包的一种爆破方法。劳动效率高,一次爆破的用延长药包的一种爆破方法。劳动效率高,一次爆破的第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工方量多,施工进度快。方量多,施工进度快。(3 3)微微差差爆爆破破:两两相相邻邻药药包包或或前前后后排排药药包包以以毫毫秒秒的的时时间间间隔依次起爆,称为微差爆破,亦称毫秒爆破。间隔依次起爆,称为微差爆破,亦称毫秒爆破。(4 4)光面爆破和预裂爆破)光面爆破和

245、预裂爆破光光面面爆爆破破是是在在开开挖挖限限界界的的周周边边,适适当当排排列列一一定定间间隔隔的的炮炮孔孔,在在有有侧侧向向临临空空面面的的情情况况下下,用用控控制制抵抵抗抗线线和和药药量量的的方法进行爆破,使之形成一个光滑平整的边坡;方法进行爆破,使之形成一个光滑平整的边坡;预预裂裂爆爆破破是是在在开开挖挖限限界界处处按按适适当当间间隔隔排排列列炮炮孔孔,在在没没有有侧侧向向临临空空面面和和最最小小抵抵抗抗线线的的情情况况下下,用用控控制制药药量量的的方方法法,预预先先炸炸出出一一条条裂裂缝缝,使使拟拟爆爆体体与与山山体体分分开开,作作为为隔隔震震减减震震带带,起起保保护护和和减减弱弱开开挖

246、挖限限界界以以外外山山体体或或建建筑筑物物的的地地震震破坏作用。破坏作用。第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工(5 5)药药壶壶炮炮(烘烘膛膛炮炮):在在深深2.53.02.53.0米米以以上上的的炮炮眼眼底底部部用用少少量量炸炸药药经经一一次次或或多多次次烘烘膛膛,使使眼眼底底成成葫葫芦芦形形,将将炸炸药集中装入药壶中进行爆破。药集中装入药壶中进行爆破。(6 6)猫猫洞洞炮炮(蛇蛇穴穴炮炮):指指炮炮洞洞直直径径为为0.20.50.20.5米米,洞洞穴穴呈呈水水平平或或略略有有倾倾斜斜,深深度度小小于于5 5米米,用用集集中中药药包包在在

247、炮炮洞洞中中进行爆破的一种方法。进行爆破的一种方法。(7 7)洞洞室室炮炮:为为使使爆爆破破设设计计断断面面内内的的岩岩体体大大量量抛抛掷掷出出路路基基,减减少少爆爆破破后后的的清清方方工工作作量量,保保证证路路基基的的稳稳定定性性,可可根根据据地地形形和和路路基基断断面面形形式式,采采用用以以下下不不同同性性质质的的洞洞室室炮炮爆破法:爆破法:抛掷爆破、抛坍爆破、定向爆破、松动爆破。抛掷爆破、抛坍爆破、定向爆破、松动爆破。第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工二、选用爆破方法的基本原则二、选用爆破方法的基本原则(1 1)全面规划,重点设计;

248、)全面规划,重点设计;(2 2)由路基面开挖,形成高阶梯;)由路基面开挖,形成高阶梯;(3 3)综合利用小炮群,分段、分批爆破。)综合利用小炮群,分段、分批爆破。第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工第五节第五节 大爆破设计及施工大爆破设计及施工一、大爆破设计一、大爆破设计(1)(1)爆破设计文件的内容爆破设计文件的内容概概述述;地地形形、地地质质及及水水文文地地质质资资料料的的分分析析;爆爆破破方方案案的的选选择择,爆爆破破规规模模和和炮炮群群大大小小的的确确定定及及其其依依据据;药药包包布布置置及及选选择择设设计计参参数数的的依依据据;药

249、药包包量量的的计计算算和和导导洞洞、药药室室布布置置的的设设计计;电电爆爆网网路路选选择择的的依依据据和和计计算算;安安全全范范围围的的规规定和计算公式;预计爆破效果的分析。定和计算公式;预计爆破效果的分析。二、大爆破施工二、大爆破施工(1 1)爆破网路)爆破网路分类:一条电爆网路;两条独立电爆网路并联;一条电分类:一条电爆网路;两条独立电爆网路并联;一条电第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工爆网路,一条传爆线网路同时使用。爆网路,一条传爆线网路同时使用。连接方式:串联、并联、混合联;连接方式:串联、并联、混合联;(2 2)导洞药室的测量定

250、位)导洞药室的测量定位导导洞洞药药室室一一般般呈呈L L形形或或T T形形,由由导导洞洞、横横拐拐洞洞和和药药室室三三个个部分组成。部分组成。(3 3)导洞药室开挖)导洞药室开挖A A、炮炮眼眼的的位位置置数数量量视视石石质质情情况况而而有有增增减减,坚坚石石一一般般有有7979个,次坚石一般有个,次坚石一般有5656个,松石一般有个,松石一般有3434个;个;B B、炮炮眼眼装装药药和和堵堵塞塞装装药药量量应应视视炮炮眼眼深深度度和和石石质质情情况况及及炮炮眼眼的的作作用用而而定定;装装药药前前应应清清除除炮炮眼眼中中的的石石粉粉和和泥泥浆浆等物,炮眼的堵塞材料,一般为干细砂土、砂、粘土等;

251、等物,炮眼的堵塞材料,一般为干细砂土、砂、粘土等;第九章第九章第九章第九章 石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工石质路基爆破施工(4 4)装药、堵塞和爆破)装药、堵塞和爆破A A、起起爆爆体体的的制制作作应应当当用用烈烈性性药药制制作作起起爆爆体体,在在生生产产中,每个洞室中配制的起爆体,一般不得超过中,每个洞室中配制的起爆体,一般不得超过4 4个;个;B B、装装药药基基本本要要求求是是药药室室四四周周全全是是基基本本炸炸药药,内内层层为为起起爆爆炸炸药药,核核心心为为起起爆爆体体,而而不不能能把把起起爆爆炸炸药药和和基基本本炸炸药药混混起起来来堆堆放放。炸炸药药的的密密度度应应

252、各各处处相相同同;装装药药形形状状应应尽尽可可能能集集中中,雷雷管管脚脚步步线线引引出出后后,和和外外面面电电路路接接线线要要准准确确,以免损坏。以免损坏。C C、堵堵塞塞、接接线线和和爆爆破破先先封封闭闭药药堆堆构构成成药药室室;再再用用土土堵堵塞塞横横拐拐洞洞,最最后后回回填填土土。所所有有线线路路的的主主导导线线的的连连接接必必须在最后进行。须在最后进行。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面第一节第一节 碎、砾石路面的力学特性碎、砾石路面的力学特性一、一、 碎、砾石路面的力学特性碎、砾石路面的力学特性碎碎、砾砾石石路路面面通通常常是是指指水水结结碎碎

253、石石路路面面、泥泥结结碎碎石石路路面面以以及及密密级级配配的的碎碎(砾砾)石石路路面面等等数数种种,这这类类路路面面通通常常只只能能用于中低等交通量的公路。用于中低等交通量的公路。1 1、纯碎石材料、纯碎石材料按按嵌嵌挤挤原原则则产产生生强强度度,它它的的抗抗剪剪强强度度主主要要决决定定于于剪剪切切面面上的法向应力和材料内摩阻角,由下列三项因素构成:上的法向应力和材料内摩阻角,由下列三项因素构成:A A、粒料表面的相互滑动摩擦;、粒料表面的相互滑动摩擦;B B、因剪切时体积膨胀而需克服的阻力;、因剪切时体积膨胀而需克服的阻力;C C、因粒料重新排列而受到的阻力。、因粒料重新排列而受到的阻力。第

254、十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面2 2、土、土碎(砾)石混合料碎(砾)石混合料强强度度和和稳稳定定性性取取决决于于内内摩摩阻阻力力和和粘粘结结力力的的大大小小。当当混混合合料料中中含含土土较较少少时时,按按嵌嵌挤挤原原则则形形成成强强度度;反反之之,则则按按级级配密实原则形成强度。配密实原则形成强度。土土碎(砾)石混合料三种物理状态:碎(砾)石混合料三种物理状态:A A、不不含含或或含含很很少少细细料料的的混混合合料料,它它的的强强度度和和稳稳定定性性依依靠靠颗颗粒粒之之间间摩摩阻阻力力获获得得,这这种种材材料料没没有有粘粘结结力力,施施工工时时压压实困

255、难;实困难;B B、含含有有足足够够的的细细料料来来填填充充颗颗粒粒之之间间空空隙隙的的混混合合料料,它它仍仍然然能能够够通通过过颗颗粒粒接接触触而而获获得得强强度度,施施工工时时较较第第一一种种情情况况易压实;易压实;C C、含有大量细料,而粗颗粒之间的接触很少,集料仅仅、含有大量细料,而粗颗粒之间的接触很少,集料仅仅第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面浮浮在在细细料料之之中中,这这类类混混合合料料施施工工时时易易压压实实,但但其其密密实实度度较低,强度和稳定性受含水率影响很大。较低,强度和稳定性受含水率影响很大。二、碎、砾石材料的应力二、碎、砾石材料的

256、应力应变特性应变特性是是一一种种典典型型的的非非线线性性性性质质,在在设设计计路路面面结结构构时时,材材料料模模量量值值取取用用较较为为复复杂杂。根根据据试试验验研研究究结结果果,回回弹弹模模量量计计算算公式采用(公式采用(10-110-1)。)。颗颗粒粒材材料料的的模模量量取取决决于于材材料料的的级级配配、形形状状、表表面面构构造造、密密实实度度和和含含水水率率等等。一一般般密密实实度度越越高高,模模量量值值越越大大;棱棱角角多多、表表面面粗粗糙糙者者有有较较高高模模量量;当当细细料料含含量量不不多多时时,含含水率影响甚小。水率影响甚小。三、碎、砾石材料的形变积累三、碎、砾石材料的形变积累良

257、好级配砾石在保证良好排水条件下,在应力作用次数良好级配砾石在保证良好排水条件下,在应力作用次数第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面达达到到1000010000次次时时,形形变变已已基基本本上上不不发发展展;当当应应力力较较大大,超超过过材材料料的的耐耐久久疲疲劳劳应应力力,达达到到一一定定次次数数后后,形形变变随随应应力力作作用用次次数数而而迅迅速速发发展展,最最终终导导致致破破坏坏。级级配配组组成成差差的的粒粒料料,即即使使应应力力作作用用了了很很多多次次,仍仍继继续续有有塑塑性性变变形形的的增增长长,但但欲欲获获得得低低的的塑塑性性变变形形,级级配配料

258、料中中的的细细料料含含量量必必须须小小于于获得最大密实度的细料含量。获得最大密实度的细料含量。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面第二节第二节 碎石路面与基层碎石路面与基层1 1、碎碎石石路路面面的的强强度度主主要要依依靠靠石石料料的的嵌嵌挤挤作作用用以以及及填填充充结结合料的粘结作用。合料的粘结作用。2 2、碎碎石石路路面面分分为为水水结结碎碎石石、泥泥结结碎碎石石、级级配配碎碎石石和和干干压压碎石。碎石。3 3、碎碎石石路路面面常常用用砂砂、砾砾石石、天天然然砂砂石石或或块块石石为为基基层层,或或直接铺于路基上。直接铺于路基上。一、水结碎石路面一、水结

259、碎石路面水水结结碎碎石石路路面面是是用用大大小小不不同同的的轧轧制制碎碎石石从从大大到到小小分分层层铺铺筑筑,经经洒洒水水碾碾压压后后形形成成的的一一种种结结构构层层。其其强强度度由由碎碎石石之之间间的的嵌嵌挤挤作作用用以以及及碾碾压压时时所所产产生生的的石石粉粉与与水水形形成成的的石石粉粉浆的粘结作用形成的。厚度一般为浆的粘结作用形成的。厚度一般为1016cm1016cm。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面水结碎石路面对材料的基本要求:水结碎石路面对材料的基本要求:碎碎石石应应具具有有较较高高的的强强度度、韧韧性性和和抗抗磨磨耗耗能能力力;碎碎石石应应

260、具具有有棱棱角角且且近近于于立立方方体体,长长条条扁扁平平的的石石料料不不超超过过10%10%;碎碎石石应应干干净净,不不含含泥泥土土杂杂物物;碎碎石石最最大大粒粒径径不不应应超超过过压压实实厚厚度的度的0.80.8倍。倍。水结碎石路面施工工序:水结碎石路面施工工序:准准备备工工作作撒撒铺铺石石料料并并摊摊平平,可可分分一一、二二次次撒撒铺铺预预碾碾碎碎石石碾碾压压碎碎石石并并洒洒水水撒撒铺铺嵌嵌缝缝料料并并碾碾压压与与洒洒水水碾碾压压撒铺石屑并洒水碾压成型撒铺石屑并洒水碾压成型初期养护。初期养护。一一般般情情况况下下应应全全幅幅路路施施工工,如如半半幅幅施施工工,接接缝缝处处应应处处理理仔细

261、。仔细。水结碎石路面的碾压分三阶段:水结碎石路面的碾压分三阶段:第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面第第一一阶阶段段:稳稳定定期期,用用6080KN6080KN的的轻轻型型压压路路机机先先干干压压2323遍遍,再再随随压压随随洒洒水水,洒洒水水目目的的是是使使碎碎石石在在压压路路机机作作用用下下就位压实;就位压实;第第二二阶阶段段:压压实实期期,宜宜采采用用80120KN80120KN中中型型压压路路机机进进行行洒洒水水碾碾压压,应应洒洒水水以以便便进进一一步步增增加加石石料料间间的的嵌嵌挤挤程程度度,此此阶段直至碎石不再松动,表面无轮迹为止。阶段直至碎石

262、不再松动,表面无轮迹为止。第第三三阶阶段段:成成型型期期,撒撒铺铺嵌嵌缝缝料料,洒洒水水,并并以以120KN120KN的的重重型压路机碾压。型压路机碾压。二、泥结碎石路面二、泥结碎石路面以以碎碎石石作作为为骨骨料料,粘粘土土作作为为填填充充料料和和粘粘结结料料,经经压压实实修修筑筑而而成成的的一一种种结结构构。它它的的力力学学强强度度和和稳稳定定性性不不仅仅取取决决于于碎石的相互嵌挤作用,同时也受到土的粘结作用的影响。碎石的相互嵌挤作用,同时也受到土的粘结作用的影响。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面它的水稳定性差,只适用于干燥路段。它的水稳定性差,只适

263、用于干燥路段。能能用用于于低低等等级级道道路路的的路路面面。厚厚度度一一般般为为820820厘厘米米,厚厚度度超过超过1515厘米时,分两层铺筑。厘米时,分两层铺筑。施工方法有灌浆法、拌和法、层铺法三种。施工方法有灌浆法、拌和法、层铺法三种。灌灌浆浆法法施施工工工工艺艺:准准备备工工作作,摊摊铺铺碎碎石石,初初压压,灌灌浆浆,撒嵌缝料,碾压。撒嵌缝料,碾压。三、泥灰结碎石基层三、泥灰结碎石基层是是以以碎碎石石为为骨骨料料,用用一一定定数数量量的的石石灰灰和和土土做做粘粘结结填填缝缝料料的的结结构构层层。由由于于掺掺入入了了石石灰灰,泥泥灰灰结结碎碎石石的的水水稳稳定定性性优优于于泥泥结结碎碎石

264、石。可可作作为为中中级级路路面面的的面面层层。施施工工工工序序与与泥泥结结碎石相同。碎石相同。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面四、填隙干压碎石基层四、填隙干压碎石基层是是用用尺尺寸寸均均匀匀的的碎碎(砾砾)石石作作为为基基本本材材料料,以以石石屑屑、粘粘土土或或石石灰灰土土作作为为填填充充结结合合料料,经经压压实实而而成成的的结结构构层层。其其强强度度主主要要靠靠碎碎石石颗颗粒粒间间的的嵌嵌挤挤作作用用以以及及填填充充结结合合料料的的粘粘结作用。结作用。用用单单一一尺尺寸寸的的粗粗碎碎石石做做主主骨骨料料,形形成成嵌嵌锁锁作作用用,并并用用石石屑填满碎

265、石间的孔隙,经碾压形成密实和稳定的结构层。屑填满碎石间的孔隙,经碾压形成密实和稳定的结构层。适适用用于于各各等等级级公公路路的的底底基基层层和和二二级级以以下下公公路路的的基基层层,每每层厚度为层厚度为10201020厘米。厘米。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面第三节第三节 级配砾(碎)石路面级配砾(碎)石路面级级配配砾砾(碎碎)石石路路面面,是是由由各各种种集集料料(碎碎石石或或砾砾石石)和和土土,按按最最佳佳级级配配原原理理修修筑筑而而成成的的路路面面层层或或基基层层。级级配配砾砾碎碎石石路路面面的的强强度度是是由由摩摩阻阻力力和和粘粘结结力力构构

266、成成,具具有有一一定定的的水稳性和力学强度。水稳性和力学强度。一、级配砾(碎)石路面与基(垫)层的厚度和材料一、级配砾(碎)石路面与基(垫)层的厚度和材料面面层层厚厚度度一一般般为为816cm816cm,当当厚厚度度大大于于16CM16CM时时应应分分两两层层铺铺筑筑,下下层层厚厚度度为为总总厚厚度度的的0.60.6倍倍。如如果果基基层层和和面面层层为为同同样样类类型型的的结结构构,其其总总厚厚度度在在16CM16CM以以下下时时,可可分分两两层层摊摊铺铺,一次碾压。一次碾压。级级配配砾砾(碎碎)石石路路面面所所用用材材料料,主主要要为为天天然然砾砾石石或或较较软软的碎石。的碎石。第十章第十章

267、第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面二二、级配砾(碎)石路面与基(垫)层的、级配砾(碎)石路面与基(垫)层的施工施工级级配配砾砾(碎碎)石石路路面面与与基基(垫垫)层层的的施施工工,一一般般按按下下列列工序进行:工序进行:开开挖挖路路槽槽备备料料运运输输铺铺料料拌拌和和与与整整型型碾碾压压铺铺封封层层开开挖挖路路槽槽完完毕毕后后用用重重型型压压路路机机碾碾压压达达到到规规定定压压实实度度;备备料料运运料料按按施施工工路路段段长长度度分分段段运运备备材材料料,砾砾(碎碎)石石可可直直接接堆堆放放在在路路槽槽内内,砂砂及及粘粘土土堆堆放放在在路路肩肩上上;铺铺料料时时,先

268、先铺铺砾砾石石,再再铺铺粘粘土土,最最后后铺铺砂砂;碾碾压压时时,先先用用轻轻型型压压路路机机压压2-32-3遍遍,继继而而用用中中型型压压路路机机碾碾压压成成型型,碾碾压压时时注注意意在在最佳含水率下进行。最佳含水率下进行。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面第四节第四节 优质级配碎石基层优质级配碎石基层优优质质级级配配碎碎石石基基层层强强度度主主要要来来源源于于碎碎石石本本身身强强度度及及碎碎石石颗颗粒粒之之间间的的嵌嵌挤挤力力。影影响响碎碎石石强强度度与与刚刚度度的的重重要要因因素素是是级级配配,一一般般来来说说,密密实实的的级级配配易易于于获获得得

269、高高密密度度,从从而而使使级配碎石获得较高的级配碎石获得较高的CBRCBR值和回弹模量。值和回弹模量。采采用用重重型型击击实实和和振振动动成成型型方方法法对对级级配配碎碎石石的的试试验验表表明明:振振动动成成型型可可以以使使级级配配碎碎石石获获得得更更高高的的CBRCBR值值和和回回弹弹模模量量。级级配配碎碎石石的的回回弹弹模模量量随随应应力力状状态态而而变变呈呈非非线线性性关关系系,这这表表明明处处于于路路面面结结构构半半刚刚性性基基层层上上的的级级配配碎碎石石上上基基层层和和处处于于地地基基上上的的级级配配碎碎石石底底基基层层,由由于于所所处处的的应应力力状状态态不不同同,它们的弹性模量取

270、值也不同。它们的弹性模量取值也不同。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面第五节第五节 碎(砾)石路面的养护碎(砾)石路面的养护碎碎(砾砾)石石路路面面养养护护的的主主要要任任务务是是:在在各各种种交交通通组组成成和和交交通通量量的的负负荷荷下下,使使路路面面保保持持应应用用的的强强度度和和平平整整度度;对对路路面面在在车车辆辆荷荷载载与与自自然然因因素素影影响响下下产产生生的的病病害害,进进行行事事前前预预防防及及事事后后及及时时维维修修,使使其其经经常常保保持持良良好好的的状状态态,以以便利行车,并延长使用寿命。便利行车,并延长使用寿命。为为提提高高碎碎

271、(砾砾)石石路路面面的的平平整整度度,抵抵抗抗行行车车和和自自然然因因素素的破坏,应在面层上加铺磨耗层和保护层。的破坏,应在面层上加铺磨耗层和保护层。一、磨耗层与保护层一、磨耗层与保护层1 1、磨耗层、磨耗层是是路路面面的的表表面面部部分分,用用以以抵抵抗抗由由车车轮轮水水平平力力和和轮轮后后吸吸力力所所引引起起的的磨磨损损,以以及及大大气气温温度度、湿湿度度变变化化等等因因素素的的破破坏坏作作用用,并并能能提提高高路路面面平平整整度度,应应具具有有足足够够的的坚坚实实性性和和稳稳定性,多采用级配粒料铺筑。定性,多采用级配粒料铺筑。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面

272、碎、砾石路面磨磨耗耗层层的的厚厚度度视视所所用用材材料料和和交交通通量量大大小小而而定定,采采用用坚坚硬硬小小砾砾石石或或石石屑屑时时,宜宜厚厚2 23CM3CM,用用砂砂土土时时宜宜厚厚1 12CM2CM,采采用用软软质质材材料料时时,以以3 34CM4CM厚厚为为宜宜。磨磨耗耗层层的的松松铺铺厚厚度度一般为一般为1.31.31.41.4倍,用轻型压路机碾压倍,用轻型压路机碾压3 34 4遍即可。遍即可。2 2、保护层、保护层在在磨磨耗耗层层上上面面,用用来来保保护护磨磨耗耗层层,减减少少车车轮轮对对磨磨耗耗层层的的磨磨损损。加加铺铺保保护护层层是是一一项项经经常常性性措措施施,保保护护层层

273、厚厚度度一一般般不大于不大于1CM1CM。保保护护层层分分为为稳稳定定保保护护层层和和松松散散保保护护层层两两类类,前前者者使使用用含含有有粘粘土土的的混混合合料料,借借行行车车碾碾压压,形形成成稳稳固固的的硬硬壳壳;后后者者是是只只用用粗粗砂砂或或小小砾砾石石而而不不用用粘粘土土,在在磨磨耗耗层层上上呈呈松松散散状状态。态。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面稳稳定定保保护护层层的的做做法法是是在在润润湿湿的的磨磨耗耗层层上上撒撒布布一一层层粘粘土土,用用扫扫帚帚扫扫匀匀,或或先先铺铺粘粘土土,洒洒水水扫扫浆浆,接接着着撒撒铺铺粗粗砂砂或或石屑,扫匀后控

274、制行车碾压。石屑,扫匀后控制行车碾压。松松散散保保护护层层是是在在磨磨耗耗层层上上均均匀匀铺铺撒撒粗粗砂砂或或砂砂粒粒,在在行行车车荷荷载载作作用用下下,砂砂粒粒常常被被移移动动、带带走走,因因此此需需要要经经常常补补充充、回回砂砂、扫扫砂砂,保保持持砂砂粒粒的的均均匀匀充充足足。松松散散保保护护层层施施工工简简易易,而而且且水水平平位位移移可可减减少少车车辆辆水水平平力力对对磨磨耗耗层层的的损损坏坏作作用,一般适用于南方潮湿地区。用,一般适用于南方潮湿地区。二、碎(砾)石路面养护维修与改善二、碎(砾)石路面养护维修与改善1 1、磨耗层的修理、磨耗层的修理如如果果发发生生坎坎坷坷不不平平,可可

275、铲铲去去凸凸出出部部分分,并并用用同同样样的的级级配配混混合合料料补补平平压压实实,如如损损坏坏过过大大,应应先先划划出出整整齐齐的的修修补补范范围围,清清除除残残余余部部分分,整整平平底底层层,洒洒水水润润湿湿,然然后后按按新新磨磨耗层的施工方法进行操作。耗层的施工方法进行操作。第十章第十章第十章第十章 碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面碎、砾石路面2 2、坑槽、车辙的修补、坑槽、车辙的修补修修补补时时应应尽尽量量采采用用与与原原路路面面相相同同的的材材料料。夯夯实实工工作作按按先先轻轻后后重重、先先边边后后中中的的做做法法进进行行,夯夯实实后后的的补补坑坑应应略略高高于于原路面,以便行车

276、继续压实。原路面,以便行车继续压实。3 3、路面松散和波浪的防治、路面松散和波浪的防治松松散散多多出出现现在在干干燥燥季季节节,主主要要是是由由于于所所用用材材料料结结合合不不够够,拌和不匀,碾压不实或保养不善所造成。拌和不匀,碾压不实或保养不善所造成。当当松松散散厚厚度度不不大大于于3CM3CM时时,可可将将松松散散材材料料扫扫集集起起来来,整整平平路路面面表表层层,扫扫除除泥泥土土,洒洒水水润润湿湿,把把扫扫集集起起来来的的砂砂石石进进行行筛筛分分,并并添添加加新新料料和和粘粘土土,洒洒水水重重拌拌,重重铺铺压压实实;当松散厚度大于当松散厚度大于3CM3CM时,可按前述补坑方法进行。时,可

277、按前述补坑方法进行。平时要使路面保持一定的湿润程度,以增强稳定性。平时要使路面保持一定的湿润程度,以增强稳定性。第十第十一一章章 块料块料路面路面第一节第一节 概述概述1 1、定定义义:用用块块状状石石料料或或混混凝凝土土预预制制块块铺铺筑筑的的路路面面称称为为块块石路面。石路面。2 2、按按材材料料形形状状、尺尺寸寸及及修修琢琢程程度度的的不不同同:块块石石路路面面分分为为高级、次高级、中级三种。高级、次高级、中级三种。3 3、块块石石路路面面的的主主要要优优点点:坚坚固固耐耐久久,清清洁洁少少尘尘,养养护护修修理方便,且能适应重型汽车及履带车辆交通。理方便,且能适应重型汽车及履带车辆交通。

278、4 4、块块石石路路面面的的主主要要缺缺点点:用用手手工工铺铺砌砌,难难以以实实现现机机械械化化施工,耗费劳动力多,铺装进度慢,建筑费用高。施工,耗费劳动力多,铺装进度慢,建筑费用高。5 5、构构造造特特点点:在在块块料料下下面面必必须须设设置置整整平平层层,石石块块之之间间需需用填缝料嵌填。用填缝料嵌填。块块料料路路面面厚厚度度取取决决于于交交通通、基基层层结结构构整整体体强强度度、环环境境等等因素,主要由半经验半理论方法确定。因素,主要由半经验半理论方法确定。第十第十一一章章 块料块料路面路面第第二二节节 天然块料路面天然块料路面由由石石料料经经修修琢琢成成块块状状材材料料而而铺铺筑筑的的

279、路路面面称称天天然然块块料料路路面面。拳拳石石、粗粗琢琢块块石石路路面面可可直直接接铺铺砌砌在在厚厚101020CM20CM的的砂砂或或炉炉渣渣上上,也也可可用用碎碎砖砖、碎碎石石、级级配配砾砾石石作作基基层层。条条石石、小小方方石石路路面面,根根据据需需要要可可铺铺设设在在贫贫水水泥泥混混凝凝土土、碎碎石石或或稳稳定定土土基基层层上上。整整齐齐石石块块和和条条石石路路面面,要要求求有有质质量量较较高高的的基层和整平层,一般基层采用基层和整平层,一般基层采用C20C20水泥混凝土。水泥混凝土。天然块料路面的施工方法如下:天然块料路面的施工方法如下:1 1、拳石、粗琢块石路面、拳石、粗琢块石路面

280、施施工工过过程程可可分分为为:摊摊铺铺整整平平层层、排排砌砌块块石石、嵌嵌缝缝压压实实等等工序。工序。第十第十一一章章 块料块料路面路面(1 1)摊铺整平层)摊铺整平层摊摊铺铺应应与与排排砌砌进进度度配配合合,一一般般应应保保持持在在石石块块铺铺砌砌工工作作前前8 810M10M。(2 2)排砌块石)排砌块石应应先先根根据据道道路路中中线线、边边线线及及路路拱拱形形状状,设设置置纵纵、横横向向间间距距分分别别为为1 11.51.5米米与与1 12.52.5米米的的方方格格块块石石铺铺砌砌带带。排排砌砌工工作作应应在在路路面面全全宽宽上上进进行行。较较大大块块石石先先铺铺在在路路边边缘缘上上,然

281、然后后用用适适当当尺尺寸寸的的块块石石排排砌砌中中间间段段落落。边边部部纵纵向向排排砌砌进进度度应应超超出出中中间间部部分分约约5 51010米米,排排砌砌的的块块石石应应小小头头向向下下,垂垂直直嵌嵌入入整整平平层层一一定定深深度度,块块石石相相互互之之间间必必须须嵌嵌紧紧、错错缝缝、表表面面平平整整,且且石石料料长长边边应应与与行行车车方方向向垂垂直直。在在陡陡坡坡和和弯弯道超高路段,应由低处向高处铺砌。道超高路段,应由低处向高处铺砌。第十第十一一章章 块料块料路面路面铺砌石块的方法:逆铺法(从砂上)和顺铺法(从石上)铺砌石块的方法:逆铺法(从砂上)和顺铺法(从石上)顺顺铺铺法法较较难难保

282、保证证路路面面纵纵横横坡坡度度和和平平整整度度的的质质量量,且且取取石石料料不不方方便便,但但便便于于使使块块石石相相靠靠紧紧密密和和保保持持砂砂整整平平层层平平整整。逆逆铺铺法法的的优优点点是是操操作作中中能能看看到到已已铺铺好好的的路路段段,易易于于保保证证路面质量。路面质量。(3 3)嵌缝压实)嵌缝压实块块石石铺铺砌砌完完成成后后,可可用用石石渣渣及及土土加加固固路路肩肩,并并予予以以夯夯实实,再再进进行行路路面面夯夯打打,并并铺铺撒撒5 515MM15MM石石屑屑嵌嵌缝缝,然然后后用用压压路机压实,直到稳定无显著变形为止。路机压实,直到稳定无显著变形为止。2 2、条石及小方石路面、条石

283、及小方石路面第十第十一一章章 块料块料路面路面施工过程大致同上,但排砌与填缝工作有所不同。施工过程大致同上,但排砌与填缝工作有所不同。铺铺砌砌条条石石路路面面,在在整整平平层层上上先先沿沿路路边边纵纵向向排排两两行行至至三三行行块块石石,条条石石的的铺铺砌砌方方法法有有横横向向排排列列、纵纵向向排排列列和和斜斜向向排排列三种。见列三种。见P2P28484图图1111- -6 611-711-7。铺小方石路面可以以弧形或扇形增加美观。铺小方石路面可以以弧形或扇形增加美观。第三节第三节 机制块料路面机制块料路面由由预预制制的的混混凝凝土土小小块块铺铺筑筑的的路路面面称称机机制制块块料料路路面面。预

284、预制制块块料料路路面面的的厚厚度度可可取取8 820CM20CM,块块料料平平面面可可用用矩矩形形也也可可用用六角块形,块料路面施工方法与天然块料路面相似。六角块形,块料路面施工方法与天然块料路面相似。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面第一节第一节 概述概述在在各各种种粉粉碎碎或或原原状状松松散散的的土土、碎碎(砾砾)石石、工工业业废废渣渣中中,掺掺入入适适当当数数量量的的无无机机结结合合料料(如如水水泥泥、石石灰灰或或工工业业废废渣渣等等)和和水水,经经拌拌和和得得到到的的混混合合料料在在压压实实与与养养生生后后,其其抗

285、抗压压强强度度符符合合规规定定要要求求的的材材料料称称为为无无机机结结合合料料稳稳定定类类混混合合料。料。无无机机结结合合料料稳稳定定路路面面具具有有稳稳定定性性好好、抗抗冻冻性性能能强强、结结构构本身自成板体等特点。本身自成板体等特点。无无机机结结合合料料稳稳定定材材料料的的刚刚度度介介于于柔柔性性路路面面材材料料和和刚刚性性路路面材料之间,常称为半刚性材料。面材料之间,常称为半刚性材料。高速公路和一级公路多采用无机结合料稳定类基层。高速公路和一级公路多采用无机结合料稳定类基层。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面第第二二

286、节节 无机结合料稳定材料的物理力学特性无机结合料稳定材料的物理力学特性包括应力包括应力应变关系、疲劳特性、收缩特性。应变关系、疲劳特性、收缩特性。1 1、无机结合料稳定材料的应力、无机结合料稳定材料的应力应变特性应变特性其其强强度度和和刚刚度度都都随随着着龄龄期期而而增增长长。呈呈现现非非线线性性性性状状。回回弹弹模模量量在在较较大大范范围围内内波波动动。应应力力应应变变特特性性与与原原材材料料的的性性质质、结结合合料料的的性性质质和和剂剂量量及及密密实实度度、含含水水率率、龄龄期期、温度等有关。温度等有关。2 2、无机结合料稳定材料的疲劳特性、无机结合料稳定材料的疲劳特性在在小小于于材材料料

287、极极限限强强度度的的应应力力反反复复作作用用下下所所产产生生的的累累积积破破坏坏。疲疲劳劳性性能能是是指指某某种种材材料料对对不不同同水水平平应应力力的的反反复复作作用用的反应,它以构成破坏所需荷载作用次数来表示。的反应,它以构成破坏所需荷载作用次数来表示。半半刚刚性性材材料料的的回回弹弹应应变变随随荷荷载载作作用用次次数数增增加加而而增增大大,试试件临近破坏时,回弹应变会有一个迅速增大的短暂过程。件临近破坏时,回弹应变会有一个迅速增大的短暂过程。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面3 3、无机结合料稳定材料的干缩特性、无机

288、结合料稳定材料的干缩特性由由于于水水分分的的挥挥发发会会引引起起无无机机结结合合料料稳稳定定类类材材料料的的体体积积收收缩缩,描描述述材材料料干干缩缩特特性性的的指指标标主主要要有有干干缩缩应应变变、干干缩缩系系数、干缩量、失水量、失水率和平均干缩系数。数、干缩量、失水量、失水率和平均干缩系数。影影响响半半刚刚性性材材料料干干缩缩特特性性的的因因素素有有:结结合合料料的的类类型型和和剂剂量量、被被稳稳定定土土的的类类别别、粒粒料料的的含含量量、细细土土含含量量、塑塑性性指指数、粘粒含量和矿物成分、制作含水量和龄期等。数、粘粒含量和矿物成分、制作含水量和龄期等。减轻稳定土层干缩性的措施包括:减轻

289、稳定土层干缩性的措施包括:1 1、控制细料含量和塑性指数;、控制细料含量和塑性指数;2 2、结合料剂量尽量小一些;、结合料剂量尽量小一些;3 3、掺加粉煤灰;、掺加粉煤灰;4 4、掺入一定量的粒料;、掺入一定量的粒料;第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面4 4、半刚性材料的温度收缩特性、半刚性材料的温度收缩特性影影响响半半刚刚性性材材料料温温度度收收缩缩性性质质的的主主要要因因素素是是:含含水水量量、集料或土的含量、土的矿物成分、环境温度、龄期等。集料或土的含量、土的矿物成分、环境温度、龄期等。第十第十第十第十二二二二章章章

290、章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面第三节第三节 石灰稳定类基层(底基层)石灰稳定类基层(底基层)在在粉粉碎碎的的土土和和原原状状松松散散的的土土中中掺掺入入适适量量消消解解后后的的石石灰灰和和水水, ,按按照照一一定定技技术术要要求求, ,经经拌拌和和后后, ,在在最最佳佳含含水水量量时时摊摊铺铺、压压实实及及养养生生,其其抗抗压压强强度度符符合合规规定定要要求求的的路路面面基基层层称称为为石石灰稳定类基层。灰稳定类基层。1 1、石灰稳定土强度形成原理、石灰稳定土强度形成原理初初期期,主主要要表表现现在在土土的的结结团团、塑塑性性降降低低、最最佳佳含含

291、水水量量的的增增大大和和最最大大密密实实度度的的减减小小等等;后后期期,变变化化主主要要表表现现在在结结晶结构的形成,从而提高其板体性、强度和稳定性。晶结构的形成,从而提高其板体性、强度和稳定性。石灰加入土中,主要发生了四个作用:石灰加入土中,主要发生了四个作用:离子交换作用、结晶作用、火山灰作用、碳酸化作用。离子交换作用、结晶作用、火山灰作用、碳酸化作用。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面2 2、影响强度的因素、影响强度的因素(1)(1)土土质质粘粘性性土土较较好好,其其稳稳定定的的效效果果显显著著,强强度度也也高高;采

292、采用用高高液液限限粘粘土土时时施施工工不不易易粉粉碎碎;粉粉性性土土的的石石灰灰土土早早期期强强度度较较低低,后后期期强强度度高高;采采用用低低液液限限土土质质时时易易拌拌和和,难难以碾压成型;以碾压成型;(2 2)灰灰质质石石灰灰应应为为消消石石灰灰或或生生石石灰灰粉粉,对对于于高高速速公公路和一级公路,宜采用磨细生石灰粉;路和一级公路,宜采用磨细生石灰粉;(3 3)石石灰灰剂剂量量石石灰灰剂剂量量低低时时,石石灰灰主主要要起起稳稳定定作作用用,强强度度高高;随随着着剂剂量量增增加加,强强度度和和稳稳定定性性提提高高,但但超超过过一一定范围,强度反而降低,存在最佳石灰剂量;定范围,强度反而降

293、低,存在最佳石灰剂量;(4 4)含水量)含水量不同土质的石灰土有不同最佳含水量;不同土质的石灰土有不同最佳含水量;(5 5)拌和及压实)拌和及压实尽可能采用粉碎与拌和效率高的尽可能采用粉碎与拌和效率高的第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面机机械械,提提高高粉粉碎碎程程度度与与拌拌和和的的均均匀匀性性;压压实实度度增增大大,抗抗压强度增大;压强度增大;(6 6)养养生生条条件件与与龄龄期期石石灰灰稳稳定定土土层层施施工工期期的的最最低低温温度度应应在在5 5度度以以上上,并并在在第第一一次次重重冰冰冻冻到到来来之之前前1 1个

294、个月月到到1 1个个半半月月完完成成,并并且且经经历历半半个个月月以以上上温温暖暖和和热热的的气气候候养养生生条条件;石灰稳定土的强度随着龄期而缓慢增长。件;石灰稳定土的强度随着龄期而缓慢增长。3 3、石灰土基层的应用、石灰土基层的应用适适用用于于各各级级公公路路路路面面的的底底基基层层和和二二级级以以下下公公路路的的基基层层,不不得得用用作作二二级级和和二二级级以以上上公公路路高高级级路路面面的的基基层层。在在冰冰冻冻地地区区的的潮潮湿湿路路段段以以及及其其他他地地区区的的过过分分潮潮湿湿路路段段不不宜宜采采用用石灰土做基层和底基层。石灰土做基层和底基层。4 4、石灰稳定土基层缩裂防治、石灰

295、稳定土基层缩裂防治第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面防治措施主要有:防治措施主要有:A A、控控制制压压实实含含水水量量;B B、严严格格控控制制压压实实标标准准;C C、把把握握施施工工季季节节;DD、重重视视初初期期养养护护,保保证证石石灰灰土土表表面面处处于于潮潮湿湿状状况况,禁禁止止干干晒晒;E E、石石灰灰稳稳定定土土施施工工结结束束后后要要及及早早铺铺筑筑面层,使石灰土基层含水量不发生大变化;面层,使石灰土基层含水量不发生大变化;F F、在在石石灰灰稳稳定定土土中中掺掺和和集集料料,使使混混合合料料满满足足最最

296、佳佳组组成成要要求;求;GG、设设置置联联结结层层设设置置沥沥青青碎碎石石或或沥沥青青贯贯入入式式联联结结层层;或铺筑碎石隔离过渡层。或铺筑碎石隔离过渡层。5 5、石灰土混合料设计石灰土混合料设计石灰稳定土的组成:土、石灰、水。石灰稳定土的组成:土、石灰、水。混混合合料料组组成成设设计计的的内内容容:选选取取合合适适的的土土,确确定定最最佳佳的的石石灰剂量和混合料的最佳含水量。灰剂量和混合料的最佳含水量。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面(1 1)石灰土的强度标准)石灰土的强度标准见见P2P29292表表1 12 2- -

297、4 4(2 2)混合料的设计步骤:)混合料的设计步骤:A A、制备同一种土样、不同石灰剂量的石灰土混合料;、制备同一种土样、不同石灰剂量的石灰土混合料;B B、确定混合料的最佳含水量和最大干密度;、确定混合料的最佳含水量和最大干密度;C C、按按最最佳佳含含水水量量与与工工地地预预期期达达到到的的压压实实密密度度制制备备试试件件,进行强度试验;进行强度试验;DD、试试件件在在规规定定温温度度下下保保湿湿养养生生6 6天天,浸浸水水1 1天天,进进行行无无侧侧限限抗抗压压强强度度试试验验,根根据据表表1 12 2- -4 4的的强强度度标标准准,选选定定合合适适的的石石灰剂量。灰剂量。6 6、石

298、灰土(底)基层的施工石灰土(底)基层的施工(1 1)路拌法施工工序)路拌法施工工序准准备备下下承承层层,施施工工放放样样,摊摊铺铺,拌拌和和与与洒洒水水,整整型型和和碾碾压,养生。压,养生。(1)路拌法施工工序准备下承层,施工放样,摊铺,拌和与洒水,整型和碾压,养生。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面(2 2)厂厂拌法施工拌法施工应掌握以下要求:应掌握以下要求:A A、土块要粉碎,最大尺寸不超过、土块要粉碎,最大尺寸不超过1515毫米;毫米;B B、配料要准确;、配料要准确;C C、含含水水量量要要略略大大于于最最佳佳含含

299、水水量量,使使混混合合料料运运到到现现场场摊摊铺铺后碾压时的含水量能接近最佳值;后碾压时的含水量能接近最佳值;DD、拌和要均匀。、拌和要均匀。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面第四节第四节 水泥稳定类基层水泥稳定类基层1 1. .概述概述在在粉粉碎碎的的土土或或原原状状松松散散的的土土中中, ,掺掺入入适适量量的的水水泥泥和和水水, ,按按照照技技术术要要求求, ,经经拌拌和和摊摊铺铺, ,在在最最佳佳含含水水量量下下压压实实及及养养生生成成型型, ,其其抗抗压压强强度度符符合合规规定定要要求求,以以此此修修建建的的路路面

300、面基基层层称称为为水水泥泥稳定类基层。稳定类基层。水水泥泥稳稳定定类类基基层层具具有有良良好好的的整整体体性性、足足够够的的力力学学性性能能、水水稳稳定定性性和和抗抗冻冻性性。初初期期强强度度较较高高,随随着着龄龄期期的的增增长长而而增增大大。可可用用于于路路面面结结构构的的基基层层和和底底基基层层,禁禁止止作作为为高高速速公路或一级公路路面的基层,只能做底基层。公路或一级公路路面的基层,只能做底基层。2 2 强度形成原理强度形成原理水泥在土中改变了土的塑性,增加了土的强度和稳定性。水泥在土中改变了土的塑性,增加了土的强度和稳定性。水泥水化作用、离子交换作用、化学激发作用、碳酸化水泥水化作用、

301、离子交换作用、化学激发作用、碳酸化第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面3 3 影响强度的因素影响强度的因素(1 1)土土质质用用水水泥泥稳稳定定级级配配良良好好的的碎碎砾砾石石和和砂砂砾砾效效果果最好,其次是砂性土,再次之是粉性土和粘性土;最好,其次是砂性土,再次之是粉性土和粘性土;(2 2)水水泥泥品品种种及及剂剂量量通通常常硅硅酸酸盐盐水水泥泥的的稳稳定定效效果果较较好好,铝铝酸酸盐盐水水泥泥稳稳定定效效果果较较差差;水水泥泥稳稳定定土土的的强强度度随随着着水泥剂量的增加而增长,不存在最佳剂量;水泥剂量的增加而增长,不存

302、在最佳剂量;(3 3)施施工工及及养养生生首首先先要要保保证证最最佳佳含含水水量量,其其次次混混合合料料必必须须拌拌和和均均匀匀并并充充分分压压实实,从从加加水水拌拌和和到到完完成成压压实实的的延延迟迟时时间间要要尽尽可可能能地地短短。湿湿法法养养生生,养养生生温温度度越越高高强强度度增长越快。增长越快。4 4 材料要求及混合料组成设计材料要求及混合料组成设计第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面(1)(1)材料要求材料要求A A、土土:凡凡能能被被粉粉碎碎的的土土都都可可用用水水泥泥稳稳定定。宜宜做做水水泥泥稳稳定定类类基基

303、层层的的材材料料有有:石石渣渣、石石屑屑、砂砂砾砾、碎碎石石土土、砾砾石石土土等。等。B B、水水泥泥:普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥、矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥或或火火山山灰灰质质硅硅酸酸盐盐水水泥泥都都可可以以用用于于稳稳定定土土,但但应应选选终终凝凝时时间间较较长长的的水泥。早强、快硬及受潮变质的水泥不应使用。水泥。早强、快硬及受潮变质的水泥不应使用。C C、水:饮用水均可以应用。、水:饮用水均可以应用。(2 2)混合料组成设计)混合料组成设计水泥稳定土混合料组成设计与石灰稳定土基本相同。水泥稳定土混合料组成设计与石灰稳定土基本相同。A A、强度和压实度标准、强度和压实度标准见表见表P2

304、99P299,12-612-6B B、设计步骤:、设计步骤:第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面a a、制备同一种土样、不同水泥剂量的混合料;、制备同一种土样、不同水泥剂量的混合料;b b、确定最佳含水率和最大干压实密度;、确定最佳含水率和最大干压实密度;c c、按最佳含水率和计算得到干压实密度制试件。、按最佳含水率和计算得到干压实密度制试件。5 5、水泥稳定粒料施工、水泥稳定粒料施工步骤:(步骤:(1 1)底基层准备;)底基层准备;(2 2)一一般般规规定定:水水泥泥稳稳定定碎碎石石层层施施工工期期的的最最低低气气温温在在

305、5 5度度以以上上,并并在在第第一一次次冰冰冻冻到到来来之之前前半半个个月月到到一一个个月月完完成成;水水泥泥稳稳定定碎碎石石混混合合料料从从拌拌和和到到碾碾压压之之间间的的延延续续时时间间宜宜控控制在制在3 34 4小时;合理确定每一作业段长度。小时;合理确定每一作业段长度。(3 3)拌和方法和摊铺;)拌和方法和摊铺;(4 4)整整型型;(5 5)碾碾压压;(6)(6)接接缝缝处处理理;(7 7)养养生生及及交交通通管制;(管制;(8 8)养生期满验收合格后立即浇透层油。)养生期满验收合格后立即浇透层油。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳

306、定路面路面路面路面水水泥泥稳稳定定土土基基层层和和底底基基层层不不适适宜宜用用人人工工拌拌和和法法施施工工。一一般要求水泥稳定土要在气温较高季节组织施工。般要求水泥稳定土要在气温较高季节组织施工。混合料每一作业段的合理长度,要考虑以下因素:混合料每一作业段的合理长度,要考虑以下因素:水水泥泥的的终终凝凝时时间间、延延迟迟时时间间对对混混合合料料密密实实度度和和抗抗压压强强度度的的影影响响、施施工工机机械械和和运运输输车车辆辆的的效效率率和和数数量量、操操作作的的熟熟练程度、尽量减少接缝、施工季节和气候条件。练程度、尽量减少接缝、施工季节和气候条件。一般情况下,每一作业段长一般情况下,每一作业段

307、长200200米为宜。米为宜。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面第五节第五节 工业废渣稳定基层工业废渣稳定基层1 1、概述、概述一一定定数数量量的的石石灰灰和和粉粉煤煤灰灰,或或石石灰灰和和煤煤渣渣与与其其他他集集料料相相配配合合,加加入入适适量量的的水水,经经拌拌和和、压压实实及及养养生生后后得得到到的的路路面面结结构构层层,当当其其抗抗压压强强度度符符合合规规定定要要求求时时,称称为为石石灰灰工工业废渣稳定基层。业废渣稳定基层。常常用用的的工工业业废废渣渣包包括括:粉粉煤煤灰灰、煤煤渣渣、高高炉炉矿矿渣渣、钢钢渣渣等。

308、等。石石灰灰工工业业废废渣渣基基层层具具有有水水硬硬性性、缓缓凝凝性性、强强度度高高、稳稳定定性性好好、板板体体性性好好,强强度度随随着着龄龄期期不不断断增增加加,抗抗水水、抗抗冻冻、抗抗裂裂且且收收缩缩性性小小等等特特点点,适适用用于于各各级级公公路路的的基基层层和和底底基基层;二灰土(石灰粉煤灰)不能作高级沥青路面的基层层;二灰土(石灰粉煤灰)不能作高级沥青路面的基层第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面,只能作底基层。,只能作底基层。2 2、材料要求材料要求(1 1)石石灰灰石石灰灰质质量量应应符符合合三三级级以以上上的

309、的技技术术指指标标,尽尽量缩短石灰的存放时间。量缩短石灰的存放时间。(2 2)废废渣渣主主要要以以粉粉煤煤灰灰和和煤煤渣渣为为主主。粉粉煤煤灰灰中中氧氧化化硅硅、氧氧化化铝铝、氧氧化化铁铁的的总总含含量量大大于于70%70%,烧烧失失量量不不超超过过20%20%,比表面积宜大于,比表面积宜大于2500cm2500cm2 2/g/g,干湿粉煤灰都可使用。,干湿粉煤灰都可使用。(3 3)粒粒料料应应少少含含或或不不含含有有塑塑性性的的土土,对对粒粒径径的的大大小小有要求。有要求。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面3 3、混合料

310、组成设计混合料组成设计与与石石灰灰稳稳定定土土相相仿仿,根根据据表表1 12 2- -9 9强强度度标标准准,通通过过试试验验选选取取最最适适宜宜于于稳稳定定的的土土,确确定定石石灰灰与与粉粉煤煤灰灰或或石石灰灰与与煤煤渣渣的的比比例例,确确定定石石灰灰粉粉煤煤灰灰或或石石灰灰煤煤渣渣与与土土的的比比例例,确确定定混混合料的最佳含水量。合料的最佳含水量。4 4、石灰煤渣类基层、石灰煤渣类基层用用石石灰灰和和煤煤渣渣(即即二二渣渣)按按一一定定配配合合比比,加加水水拌拌和和、摊摊铺铺、碾碾压压、养养生生而而成成型型的的基基层层。掺掺入入一一定定量量粗粗集集料料称称三三渣,掺入一定量土便称为石灰煤

311、渣土。渣,掺入一定量土便称为石灰煤渣土。5 5、石灰粉煤灰基层、石灰粉煤灰基层即即二二灰灰基基层层是是用用石石灰灰和和粉粉煤煤灰灰按按一一定定配配比比,加加水水拌拌和和、摊铺、碾压及养生成型的基层,称二灰土基层。摊铺、碾压及养生成型的基层,称二灰土基层。第十第十第十第十二二二二章章章章 无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定无机结合料稳定路面路面路面路面石石灰灰粉粉煤煤灰灰类类的的基基层层施施工工,同同石石灰灰稳稳定定土土基基层层的的施施工工,施施工工时时,应应尽尽量量安安排排在在温温暖暖高高温温季季节节,以以利利于于形形成成早早期期强度而成型。强度而成型。施工步骤:施工步骤:准准备备底底

312、基基层层拌拌和和(不不得得路路拌拌),摊摊铺铺(用用摊摊铺铺机机进进行行),碾碾压压并并整整型型(需需在在当当天天完完成成)养养生生与与浇浇洒洒沥沥青青透透层层油。油。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面第一节第一节 概述概述一、沥青路面的基本特性一、沥青路面的基本特性1 1、定定义义:沥沥青青路路面面是是通通过过各各种种方方式式将将沥沥青青材材料料用用作作矿矿料料的的结结合合料料,经经铺铺筑筑后后形形成成路路面面面面层层并并与与其其他他各各类类基基层层和和垫层共同组成的路面结构的统称。垫层共同组成的路面结构的统称。2 2、特特点点:表表面面平平整整、无无接接缝缝

313、、行行车车舒舒适适、耐耐磨磨、振振动动小小、噪噪声声低低、施施工工期期短短、养养护护维维修修简简便便、适适宜宜分分期期修修建建;面面层层抗抗拉拉强强度度较较低低,整整体体强强度度和和稳稳定定性性取取决决于于土土基基和和基基层层的特性。的特性。二、沥青路面的损坏类型及其成因二、沥青路面的损坏类型及其成因1 1、裂裂缝缝按按其其成成因因不不同同分分为为横横向向裂裂缝缝、纵纵向向裂裂缝缝和和网网状状裂缝三种类型。裂缝三种类型。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面横横向向裂裂缝缝是是指指垂垂直直于于行行车车方方向向的的裂裂缝缝。按按成成因因不不同同,又又分分为为荷荷载载型

314、型与与非非荷荷载载型型两两大大类类。荷荷载载型型是是由由于于车车辆辆严严重重超超载载,致致使使拉拉应应力力超超过过其其疲疲劳劳强强度度而而断断裂裂。非非荷荷载载型型裂裂缝缝是是横横向向裂裂缝缝的的主主要要形形式式,这这种种裂裂缝缝又又可可分分为为两两类类:沥沥青青面面层层缩缩裂裂和和基基层层反反射射裂裂缝缝。非非荷荷载载型型横横向向裂裂缝缝一一般般比比较规则,每隔一定的距离产生一道裂缝。较规则,每隔一定的距离产生一道裂缝。纵纵向向裂裂缝缝产产生生的的原原因因有有两两种种:一一种种情情况况是是沥沥青青面面层层分分路路幅幅摊摊铺铺时时,两两幅幅接接茬茬处处未未处处理理好好,在在车车辆辆荷荷载载与与

315、大大气气因因素素作作用用下下逐逐渐渐开开裂裂;另另一一种种情情况况是是由由于于路路基基压压实实度度不不均均匀或由于路基边缘受水浸蚀产生不均匀沉陷而引起。匀或由于路基边缘受水浸蚀产生不均匀沉陷而引起。网网状状裂裂缝缝主主要要是是由由于于路路面面的的整整体体强强度度不不足足而而引引起起的的,也也可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面使使水水分分渗渗入入下下层层,加加剧剧了了路路面面的的破破损损。在在施施工工期期及及长长期期使使用用过过程程中中的的老老化化也也是是导导致致沥沥青

316、青面面层层形形成成网网裂裂的的原原因因之之一。一。2 2、车车辙辙是是渠渠化化交交通通引引起起的的沥沥青青路路面面损损坏坏类类型型之之一一。主主是从提高沥青的高温稳定性防治车辙。是从提高沥青的高温稳定性防治车辙。3 3、松松散散剥剥落落指指沥沥青青从从矿矿料料表表面面脱脱落落。产产生生的的主主要要原原因因是是由由于于沥沥青青与与矿矿料料之之间间的的粘粘附附性性较较差差,在在水水或或冰冰冻冻作作用用下下,沥沥青青从从矿矿料料表表面面剥剥离离所所致致。另另一一种种原原因因是是施施工工过过程程中混合料加热温度过高,致使沥青老化失去粘性。中混合料加热温度过高,致使沥青老化失去粘性。4 4、表表面面磨磨

317、光光产产生生的的原原因因是是集集料料质质地地软软弱弱,缺缺少少棱棱角角,或或矿矿料料级级配配不不当当,粗粗集集料料尺尺寸寸偏偏小小,细细料料偏偏多多,或或沥沥青青用量偏多等。用量偏多等。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面三、对沥青路面的基本要求三、对沥青路面的基本要求1 1、高温稳定性;、高温稳定性;2 2、低温抗裂性;、低温抗裂性;3 3、耐久性;、耐久性;4 4、抗滑能力;、抗滑能力;5 5、防渗能力;、防渗能力;四、沥青路面使用性能的气候分区四、沥青路面使用性能的气候分区沥沥青青路路面面的的使使用用性性能能根根据据高高温温、低低温温和和雨雨量量三三个个主主

318、要要因因素的气象资料,进行分区。素的气象资料,进行分区。五、沥青路面的分类五、沥青路面的分类第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面1 1、按强度构成原理分类、按强度构成原理分类可分为密实型和嵌挤型两大类。可分为密实型和嵌挤型两大类。密密实实型型沥沥青青路路面面要要求求矿矿料料的的级级配配按按最最大大密密实实原原则则设设计计,其其强强度度和和稳稳定定性性主主要要取取决决于于混混合合料料的的粘粘聚聚力力和和内内摩摩阻阻力力。密密实实型型沥沥青青路路面面按按其其空空隙隙率率的的大大小小可可分分为为闭闭式式和和开开式式两两种种。闭闭式式混混合合料料中中含含有有较较多多的的小

319、小于于0.5MM0.5MM和和0.074MM0.074MM的的矿矿料料颗颗粒粒,空空隙隙率率小小于于6%6%,混混合合料料致致密密而而耐耐久久,但但热热稳稳定定性性差差;开开式式混混合合料料中中小小于于0.5MM0.5MM的的矿矿料料颗颗粒粒含含量量较较少少,空空隙率大于隙率大于6%6%,其热稳定性较好。,其热稳定性较好。嵌嵌挤挤型型沥沥青青路路面面要要求求采采用用颗颗粒粒尺尺寸寸较较为为均均一一的的矿矿料料,路路面面的的强强度度和和稳稳定定性性主主要要依依靠靠集集料料颗颗粒粒之之间间相相互互嵌嵌挤挤所所产产生的内摩阻力,而粘聚力则起次要作用。这种路面热稳生的内摩阻力,而粘聚力则起次要作用。这

320、种路面热稳第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面定性较好,但易渗水,耐久性差。定性较好,但易渗水,耐久性差。2 2、按施工工艺分类、按施工工艺分类根根据据施施工工工工艺艺的的不不同同,分分为为层层铺铺法法施施工工、路路拌拌法法施施工工和和厂拌法施工的沥青路面三种。厂拌法施工的沥青路面三种。层铺法层铺法A A、定定义义:将将沥沥青青分分层层洒洒布布、矿矿料料分分层层撒撒铺铺,然然后后碾碾压压形形成沥青面层的施工方法。成沥青面层的施工方法。B B、特特点点:工工艺艺和和设设备备简简便便,功功效效较较高高,施施工工进进度度快快,造造价价较较低低;结结构构强强度度低低,使使

321、用用寿寿命命短短,路路面面成成型型期期较较长长,需要经过炎热季节经行车碾压之后路面方能最终成型。需要经过炎热季节经行车碾压之后路面方能最终成型。路拌法路拌法第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面路路拌拌法法是是指指在在路路面面上上用用人人工工或或机机械械将将矿矿料料和和沥沥青青材材料料就就地拌和、摊铺、碾压密实后形成沥青结构层的施工方法。地拌和、摊铺、碾压密实后形成沥青结构层的施工方法。沥沥青青材材料料分分布布均均匀匀,可可以以缩缩短短路路面面的的成成型型期期,但但强强度度较较低。低。厂拌法厂拌法是是用用不不同同粒粒径径的的碎碎石石、天天然然砂砂、矿矿粉粉和和沥沥青

322、青按按一一定定比比例例在在拌拌和和机机中中热热拌拌所所得得的的拌拌和和物物,在在规规定定温温度度范范围围内内运运到到工地并用摊铺机摊铺,碾压密实成型的沥青路面。工地并用摊铺机摊铺,碾压密实成型的沥青路面。达到规定的强度孔隙率后,称作沥青混凝土。达到规定的强度孔隙率后,称作沥青混凝土。按混合料铺筑温度的不同可分为热拌热铺和热拌冷铺。按混合料铺筑温度的不同可分为热拌热铺和热拌冷铺。3 3、根据沥青路面技术特性分类、根据沥青路面技术特性分类第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面可可分分为为沥沥青青混混凝凝土土、热热拌拌沥沥青青碎碎石石、乳乳化化沥沥青青碎碎石石、沥沥青青贯

323、贯入入式式、沥沥青青表表面面处处治治五五种种类类型型。此此外外还还有有沥沥青青玛玛蹄蹄脂碎石混合料。脂碎石混合料。沥沥青青表表面面处处治治是是用用沥沥青青裹裹覆覆矿矿料料,铺铺筑筑厚厚度度小小于于3cm3cm的的一一种种薄薄层层路路面面面面层层。宜宜选选择择在在干干燥燥和和较较热热的的季季节节施施工工,并并在在雨雨季季前前及及日日最最高高温温度度低低于于1515度度到到来来以以前前半半个个月月结结束束。表表面面处处治治是是按按嵌嵌挤挤原原则则构构成成强强度度的的,可可采采用用道道路路石石油油沥沥青青或或乳乳化化沥沥青青。可可采采用用拌拌和和法法或或层层铺铺法法施施工工。拌拌和和法法施施工工可可

324、采采用用热热拌拌热热铺铺或或冷冷拌拌冷冷铺铺法法,层层铺铺法法宜宜采采用用沥沥青青洒洒布车及集料撒布机联合作业。布车及集料撒布机联合作业。沥沥青青贯贯入入式式路路面面指指具具有有较较高高的的强强度度和和稳稳定定性性,其其强强度度构构成主要依靠矿料的嵌挤作用和沥青材料的粘结力。成主要依靠矿料的嵌挤作用和沥青材料的粘结力。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面是是一一种种多多孔孔隙隙结结构构,为为防防止止水水的的下下渗渗,增增强强路路面面的的水水稳稳定性,路面的最上层应撒布封层料或加铺拌和层。定性,路面的最上层应撒布封层料或加铺拌和层。应应选选择择在在干干燥燥和和较较热

325、热的的季季节节施施工工,厚厚度度一一般般为为48cm48cm。所所用的集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料。用的集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料。沥沥青青碎碎石石路路面面是是指指用用沥沥青青碎碎石石作作面面层层的的路路面面,沥沥青青碎碎石石的的配配合合比比设设计计应应根根据据实实践践经经验验和和室室内内试试验验的的结结果果,并并通通过过施施工工前前的的试试拌拌和和试试铺铺来来确确定定。适适用用于于三三级级及及三三级级以以下下公公路路的的沥沥青青面面层层、二二级级公公路路的的养养护护罩罩面面以以及及各各级级公公路路沥沥青青路路面面的的联联结结层层或或整整平平层层,一一般般情情况况下下,乳乳化

326、化沥沥青青碎碎石石混合料路面的沥青面层采用双层式。混合料路面的沥青面层采用双层式。SMASMA混混合合料料是是一一种种由由沥沥青青、纤纤维维稳稳定定剂剂、矿矿粉粉及及少少量量的的细细集集料料组组成成的的沥沥青青玛玛蹄蹄脂脂填填充充于于间间断断级级配配的的粗粗集集料料骨骨架架空空隙隙中中所所形形成成的的沥沥青青混混合合料料。具具有有三三多多一一少少的的特特点点:粗粗集集料料多多、矿矿粉粉多多、沥沥青青结结合合料料多多、细细集集料料少少。其其设设计计配配合比不完全依靠马歇尔试验方法,而是以体积指标确定。合比不完全依靠马歇尔试验方法,而是以体积指标确定。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青

327、路面沥青路面沥青路面第二节第二节 沥青路面材料的结构与力学特性沥青路面材料的结构与力学特性沥沥青青路路面面面面层层的的铺铺筑筑材材料料为为沥沥青青混混合合料料,它它的的结结构构相相对对比比较较松松散散,并并具具有有明明显显的的颗颗粒粒特特征征,因因此此具具有有独独特特的的结结构与力学特点。构与力学特点。一、三相体系与压实性能一、三相体系与压实性能它它由由集集料料、沥沥青青和和空空气气三三相相组组成成。根根据据土土力力学学三三相相体体系系理理论论,可可以以得得到到一一些些相相关关的的量量(见见P314P314)。其其中中孔孔隙隙比比、空空隙隙率率、剩剩余余空空隙隙率率、沥沥青青饱饱和和度度、压压

328、实实度度,均均可可以以用用作表征沥青混合料压实程度的指标。作表征沥青混合料压实程度的指标。沥沥青青混混合合料料必必须须经经过过拌拌和和、摊摊铺铺、碾碾压压才才能能形形成成一一种种结结构,具有一定的强度。尤其是碾压。构,具有一定的强度。尤其是碾压。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面影影响响压压实实可可行行性性能能的的主主要要因因素素有有:压压实实温温度度、压压实实速速度度、压实应力、沥青用量等。压实应力、沥青用量等。根根据据压压实实度度定定义义,实实际际施施工工时时的的视视密密度度可可以以通通过过钻钻孔孔取取芯芯在在试试验验室室内内测测定定,而而真真密密度度则则通

329、通过过各各组组成成材材料料的的配配合合比用量及密度,由比用量及密度,由P315P315公式计算出来。公式计算出来。二、沥青混合料的结构力学特性二、沥青混合料的结构力学特性沥沥青青混混合合料料属属于于颗颗粒粒性性材材料料,颗颗粒粒性性材材料料的的强强度度构构成成起起源源于于内内摩摩阻阻力力和和粘粘结结力力。对对于于沥沥青青混混合合料料,它它的的主主要要力力学学强强度度取取决决于于集集料料颗颗粒粒间间的的摩摩摩摩擦擦擦擦力力力力和和和和嵌嵌嵌嵌挤挤挤挤力力力力(与与结结构构有有关关)、沥沥青青胶胶结结料料的的粘粘结结力力以以及及沥沥青青与与集集料料之之间间的的粘粘附附性等。性等。第十三章第十三章第

330、十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面按按沥沥青青混混合合料料强强度度构构成成原原则则的的不不同同,其其结结构构可可分分为为按按嵌嵌挤挤原原理理构构成成的的结结构构和和按按密密实实级级配配原原理理构构成成的的结结构构两两大大类类。按按嵌嵌挤挤原原理理构构成成的的沥沥青青混混合合料料要要求求采采用用较较粗粗的的、颗颗粒粒尺尺寸寸较较均均匀匀的的集集料料,沥沥青青在在混混合合料料中中起起填填隙隙作作用用,并并把把集集料料粘粘结结成成为为一一个个整整体体。这这种种材材料料强强度度主主要要依依靠靠颗颗粒粒之之间间的的嵌嵌挤挤产产生生的的。沥沥青青贯贯入入式式路路面面、沥沥青青表表面面处处治治

331、以以及及沥沥青碎石路面均为此类结构。其性能受温度影响相对较小。青碎石路面均为此类结构。其性能受温度影响相对较小。按按密密实实级级配配原原理理构构成成的的沥沥青青混混合合料料,是是指指集集料料和和沥沥青青按按最最大大密密实实原原则则进进行行配配合合而而形形成成的的一一种种材材料料,其其结结构构强强度度是是以以沥沥青青与与集集料料之之间间的的粘粘结结力力为为主主,以以集集料料颗颗粒粒间间的的嵌嵌挤挤力力和和内内摩摩阻阻力力为为辅辅而而构构成成的的。沥沥青青混混凝凝土土路路面面和和沥沥青青碎石混合料路面属于此类。受温度影响较大。碎石混合料路面属于此类。受温度影响较大。第十三章第十三章第十三章第十三章

332、 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面沥青混合料组成结构有三种状态:沥青混合料组成结构有三种状态:1 1、密密实实悬悬浮浮结结构构采采用用连连续续型型密密级级配配,集集料料的的颗颗粒粒尺尺寸寸由由大大到到小小连连续续存存在在。这这种种沥沥青青材材料料性性质质表表现现为为粘粘结结力力较较高,内摩阻力较小。稳定性较差。高,内摩阻力较小。稳定性较差。2 2、骨骨架架空空隙隙结结构构采采用用连连续续开开级级配配的的沥沥青青混混合合料料属属于于这这一一类类型型。这这种种材材料料内内摩摩阻阻力力较较大大,而而粘粘结结力力较较小小,修修筑筑沥青路面,稳定性好。沥青路面,稳定性好。3 3、密密实实骨骨架架结结构构

333、是是综综合合以以上上两两种种类类型型的的结结构构。这这种种沥沥青混合料同时具有较高的粘结力和内摩阻力。青混合料同时具有较高的粘结力和内摩阻力。目目前前研研究究沥沥青青混混合合料料强强度度构构成成特特性性,普普遍遍采采用用摩摩尔尔库库仑理论,并引进粘结力和内摩阻角作为理论指标。仑理论,并引进粘结力和内摩阻角作为理论指标。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面纯纯沥沥青青的的C C不不等等于于0 0,但但内内摩摩阻阻角角为为0 0;干干燥燥集集料料的的C C等等于于0 0,而而内内摩摩阻阻角角不不等等于于0 0。但但沥沥青青混混合合料料,其其C C和和内内摩摩阻阻角角均

334、均不不为为0 0。理理论论准准则则和和试试验验结结果果结结合合起起来来可可以以确确定定这这两两个个参参数数。理理论论准准则则采采用用前前述述理理论论,试试验验结结果果可可通通过过三三轴轴试试验、简单拉压试验或直剪试验获得。验、简单拉压试验或直剪试验获得。三轴试验三轴试验按公式(按公式(13-313-3)确定;)确定;简单拉压试验简单拉压试验按公式(按公式(13-613-6)确定;)确定;直直剪剪试试验验通通过过试试验验作作出出剪剪力力和和正正应应力力坐坐标标图图,绘绘制制库库仑直线,从而求出。仑直线,从而求出。三、沥青混合料的粘弹性性质与力学模型三、沥青混合料的粘弹性性质与力学模型一般认为,沥

335、青混合料是一种弹、粘、塑性综合体。一般认为,沥青混合料是一种弹、粘、塑性综合体。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面低低温温小小变变形形范范围围内内接接近近线线弹弹性性体体,高高温温大大变变形形活活动动范范围围内内表表现现为为粘粘塑塑性性体体,而而在在通通常常温温度度的的过过渡渡范范围围内内则则为为一一般粘弹性体。般粘弹性体。1 1、粘弹性材料的基本性质、粘弹性材料的基本性质(1 1)应力应变关系的曲线性及其不可逆性;)应力应变关系的曲线性及其不可逆性;(2 2)对对加加载载速速度度和和试试验验温温度度的的信信赖赖性性,并并服服从从时时间间温温度度换算法则;换算法

336、则;(3 3)具有十分明显的蠕变与应力松驰特性;)具有十分明显的蠕变与应力松驰特性;(4 4)对对于于线线粘粘弹弹性性材材料料,则则服服从从线线性性叠叠加加原原理理和和复复数数模模量原理。量原理。2 2、蠕变与松驰特性、蠕变与松驰特性第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面蠕蠕变变是是当当应应力力为为一一恒恒定定值值时时,应应变变随随时时间间逐逐渐渐增增加加的的现现象象。应应力力松松驰驰是是当当应应变变为为一一恒恒定定值值时时,应应力力随随时时间间而而衰衰减的过程。减的过程。3 3、基本流变模型(略)、基本流变模型(略)4 4、沥青混合料的力学模型(略)、沥青混合料的

337、力学模型(略)四、沥青混合料的模量四、沥青混合料的模量用用粘粘弹弹性性理理论论研研究究沥沥青青混混合合料料的的模模量量时时必必须须遵遵循循如如下下基基本原则:本原则:(1 1)沥青混合料兼具虎克弹性与牛顿粘性的双重性质;)沥青混合料兼具虎克弹性与牛顿粘性的双重性质;(2 2)沥沥青青混混合合料料的的力力学学性性质质均均应应作作为为温温度度与与时时间间的的函函数数表示;表示;第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面(3 3)将将沥沥青青混混合合料料的的性性质质作作为为某某一一条条件件的的响响应应是是比比较较合合理的,宜将其描述为仅在某一条件下才具有的性质。理的,宜将其描

338、述为仅在某一条件下才具有的性质。在在处处理理疲疲劳劳破破损损时时,通通常常采采用用动动态态试试验验;在在解解决决车车辙辙问问题题时时,常常采采用用蠕蠕变变试试验验;在在分分析析低低温温缩缩裂裂时时,常常采采用用应应力松驰试验。力松驰试验。A A、蠕蠕变变试试验验采采用用拉拉伸伸、压压缩缩和和弯弯曲曲等等力力学学图图式式,在在固固定定荷荷载载作作用用下下量量测测应应变变随随时时间间的的变变化化,蠕蠕变变柔柔量量的的计计算算公式(公式(13-1213-12););B B、应力松驰试验、应力松驰试验松驰模量的计算公式(松驰模量的计算公式(13-1313-13););C C、等等应应变变速速率率试试验

339、验按按切切线线斜斜率率计计算算的的是是切切线线劲劲度度模模量量,割线斜率计算的是割线劲度模量;计算公式(割线斜率计算的是割线劲度模量;计算公式(13-1413-14););第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面(4 4)动动载载试试验验最最常常用用的的是是对对试试件件施施加加正正弦弦波波,复复数数模模量即是两个最大幅值之比。量即是两个最大幅值之比。1 1、沥沥青青的的劲劲度度模模量量是是一一定定时时间间和和温温度度条条件件下下,应应力力与与总总应应变变的的比比值值。计计算算公公式式见见(13-1913-19)。总总应应变变包包括括弹弹性性应变、延迟弹性应变、残余应变

340、等。应变、延迟弹性应变、残余应变等。2 2、沥青混合料的劲度模量、沥青混合料的劲度模量随随着着集集料料的的掺掺入入,沥沥青青混混合合料料的的劲劲度度模模量量不不断断地地增增大大。计算公式见(计算公式见(13-2213-22)。)。五、沥青混合料的强度五、沥青混合料的强度分分析析路路面面的的实实际际受受损损状状态态后后可可以以看看出出,沥沥青青混混合合料料抵抵制制破坏的强度主要有三个方面:破坏的强度主要有三个方面:第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面即剪切强度、断裂强度和临界应变。即剪切强度、断裂强度和临界应变。1 1、剪切强度、剪切强度是是一一项项重重要要的的强强

341、度度指指标标,它它反反映映了了混混合合料料的的强强度度与与混混合合料料内内部部的的粘粘结结力力和和摩摩阻阻力力之之间间的的直直接接关关系系,有有利利于于材材料料的组成设计;的组成设计;2 2、断裂强度、断裂强度主主要要用用于于分分析析随随气气温温下下降降时时沥沥青青面面层层收收缩缩受受阻阻而而转转化化为为收收缩缩应应力力,当当收收缩缩应应力力超超过过极极限限强强度度时时所所造造成成的的缩缩裂裂问问题。题。3 3、临界应变、临界应变和和强强度度一一样样是是材材料料组组成成结结构构的的特特征征值值,并并随随温温度度和和加加荷荷时间而有规律的变化。时间而有规律的变化。第十三章第十三章第十三章第十三章

342、 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面第三节第三节 沥青路面的稳定性与耐久性沥青路面的稳定性与耐久性一、沥青路面的高温稳定性一、沥青路面的高温稳定性高温稳定性破坏高温稳定性破坏沥沥青青混混凝凝土土的的高高温温稳稳定定性性主主要要表表现现在在夏夏季季路路面面是是否否在在车车辆辆荷荷载载的的作作用用下下逐逐渐渐形形成成车车辙辙。所所谓谓高高温温条条件件是是指指温温度度高于高于25302530度。度。沥青混合料高温稳定性影响因素沥青混合料高温稳定性影响因素分分为为内内因因(沥沥青青用用量量、沥沥青青质质量量、混混合合料料类类型型、矿矿料料级级配配类类型型、矿矿料料颗颗粒粒形形状状、矿矿料料表表面面特特性

343、性、沥沥青青与与矿矿料料的的粘粘附附、矿矿粉粉用用量量)和和外外因因(温温度度、湿湿度度、行行车车荷荷载载、施施工质量)两类。工质量)两类。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面沥青混合料高温性能试验方法沥青混合料高温性能试验方法主要试验方法有:主要试验方法有:室室内内圆圆柱柱形形试试件件的的单单轴轴静静载载、动动载载、重重复复试试验验,三三轴轴静静载载、动动载载、重重复复试试验验,简简单单剪剪切切的的静静载载、重重复复加加载载和和动动力力试试验验,此此外外还还有有中中空空圆圆柱柱形形试试件件的的动动力力、剪剪切切试试验验,棱棱柱柱形形梁梁式式试试件件的的弯弯曲曲蠕

344、蠕变变试试验验,小小型型模模拟拟设设备备的的车车辙辙试试验验,大大型型环环道道、直直道道试试验验设设备备的的足足尺尺路路面面高高温温性性能能试试验和现场试验路面的加速车辙试验。验和现场试验路面的加速车辙试验。提高沥青混合料高温稳定性的措施提高沥青混合料高温稳定性的措施A A、选选用用粘粘度度高高,针针入入度度较较小小,软软化化点点高高和和含含蜡蜡量量低低的的沥沥青;青;B B、用外掺剂改性沥青;、用外掺剂改性沥青;第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面C C、在在确确定定中中、下下面面层层沥沥青青混混合合料料的的沥沥青青用用量量时时,采采用用略略小于马歇尔试验确定的

345、最佳沥青用量值;小于马歇尔试验确定的最佳沥青用量值;DD、采采用用粒粒径径较较大大和和碎碎石石含含量量多多的的矿矿料料,并并控控制制碎碎石石中中的的扁平、针状颗粒的含量不超过规定值;扁平、针状颗粒的含量不超过规定值;E E、保保护护矿矿粉粉与与沥沥青青之之比比为为11.211.2,使使矿矿粉粉有有足足够够数数量量,以减少起润滑作用的游离沥青,减薄沥青膜的厚度;以减少起润滑作用的游离沥青,减薄沥青膜的厚度;F F、沥沥青青混混合合料料的的马马歇歇尔尔试试验验击击实实试试件件剩剩余余孔孔隙隙率率为为4%4%左左右;右;GG、碾压时采用较高的压实度。、碾压时采用较高的压实度。二、沥青混合料低温抗裂性

346、二、沥青混合料低温抗裂性低温开裂破坏低温开裂破坏沥青路面的低温缩裂大致可分为两类:沥青路面的低温缩裂大致可分为两类:第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面一一类类是是温温度度下下降降而而造造成成路路面面的的开开裂裂;一一类类是是属属于于路路基基或或基基层层收收缩缩与与冰冰冻冻共共同同作作用用而而产产生生的的裂裂缝缝,裂裂缝缝从从基基层层反反射到面层。射到面层。影影响响沥沥青青路路面面低低温温开开裂裂的的因因素素主主要要有有:沥沥青青的的性性质质、当当地地的的气气温温状状况况、沥沥青青老老化化程程度度、路路基基的的种种类类和和路路面面层层次次的的厚厚度度等等。此此外外

347、,路路面面面面层层与与基基层层的的粘粘结结状状况况、基基层层材材料的特征、行车状况对开裂也有影响。料的特征、行车状况对开裂也有影响。三、沥青路面的水稳定性三、沥青路面的水稳定性沥沥青青混混合合料料在在浸浸水水条条件件下下,由由于于沥沥青青与与石石料料的的粘粘附附性性降降低低导导致致沥沥青青混混合合料料的的物物理理力力学学性性能能降降低低的的程程度度称称为为沥沥青青混合料的水稳定性。混合料的水稳定性。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面1 1、沥青路面水稳性作用机理、沥青路面水稳性作用机理首首先先是是水水浸浸入入沥沥青青中中使使沥沥青青粘粘附附性性减减小小,导导致致

348、混混合合料料的的强强度度和和劲劲度度减减小小;其其次次水水进进入入沥沥青青薄薄膜膜和和集集料料之之间间,阻阻断沥青与集料的相互粘结。断沥青与集料的相互粘结。2 2、沥青路面水稳定性的评价方法、沥青路面水稳定性的评价方法(1 1)煮煮沸沸试试验验为为区区分分沥沥青青薄薄膜膜剥剥落落与与未未剥剥落落提提供供了了直直观的结果,可作为最先选用的试验;观的结果,可作为最先选用的试验;(2 2)浸浸水水马马歇歇尔尔试试验验是是我我国国常常用用的的评评价价沥沥青青路路面面水水稳稳定性的方法。定性的方法。(3 3)冻冻融融台台座座试试验验法法试试图图模模拟拟路路面面在在使使用用五五年年时时,沥沥青粘结力发生的

349、变化。青粘结力发生的变化。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面(4 4)浸浸水水间间接接拉拉伸伸试试验验要要求求试试件件在在浸浸水水真真空空压压力力下下达达到到55%80%55%80%饱饱和和度度,通通过过浸浸水水与与不不浸浸水水条条件件下下试试件件的的间间接抗拉强度比来评定。接抗拉强度比来评定。(5 5)冻冻融融劈劈裂裂试试验验与与浸浸水水间间接接拉拉伸伸试试验验方方法法相相似似,只只是是增增加加了了冻冻融融循循环环条条件件,主主要要为为模模拟拟冰冰冻冻地地区区沥沥青青面面层层的工作环境,加剧水对混合料的破坏程度。的工作环境,加剧水对混合料的破坏程度。(6 6)

350、浸水车辙试验)浸水车辙试验把车辙试验放在浸水条件下进行。把车辙试验放在浸水条件下进行。我我国国规规范范规规定定:用用煮煮沸沸法法检检验验沥沥青青与与集集料料之之间间的的粘粘附附性性,用用浸浸水水马马歇歇尔尔试试验验和和冻冻融融劈劈裂裂试试验验检检验验沥沥青青混混合合料料的的水水稳定性。稳定性。3 3、提高沥青水稳定性技术措施、提高沥青水稳定性技术措施第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面(1 1)完善路面结构排水系统。)完善路面结构排水系统。(2 2)沥沥青青材材料料选选择择应应考考虑虑选选取取粘粘度度大大的的沥沥青青和和表表面面活活性性成分含量高的沥青。成分含量高

351、的沥青。(3 3)集集料料选选择择,在在其其他他各各项项指指标标满满足足要要求求的的前前提提下下,尽尽量量选选择择二二氧氧化化硅硅含含量量低低的的碱碱性性集集料料,若若无无碱碱性性集集料料,应应掺加外加剂,以改善粘附性。掺加外加剂,以改善粘附性。(4 4)施施工工时时保保持持集集料料干干燥燥,无无杂杂质质,拌拌和和充充分分,摊摊铺铺不不产生离析,碾压时保证达到压实要求。产生离析,碾压时保证达到压实要求。四、沥青路面的抗疲劳性能四、沥青路面的抗疲劳性能路路面面材材料料在在低低于于极极限限抗抗拉拉强强度度下下经经受受重重复复拉拉应应力力或或拉拉应应变而最终导致破坏,称为疲劳破坏。变而最终导致破坏,

352、称为疲劳破坏。影影响响沥沥青青混混合合料料疲疲劳劳特特性性的的因因素素,主主要要有有沥沥青青混混合合料料的的密密实实度度、劲劲度度、沥沥青青含含量量、集集料料特特性性、温温度度及及加加载载速速度度等。等。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面五、沥青路面的耐老化性能五、沥青路面的耐老化性能老老化化过过程程一一般般分分为为二二个个阶阶段段,施施工工过过程程中中的的热热老老化化和和路路面使用过程中的长期老化。面使用过程中的长期老化。1 1、沥青的老化过程、沥青的老化过程(1 1)运运输输和和储储存存过过程程的的老老化化:调调查查表表明明,这这一一阶阶段段的的沥沥青老化非

353、常小;青老化非常小;(2 2)拌拌和和过过程程的的热热老老化化:拌拌和和过过程程的的老老化化是是沥沥青青短短期期老老化的最主要阶段;化的最主要阶段;(3 3)施施工工期期的的老老化化:沥沥青青混混合合料料摊摊铺铺、碾碾压压和和降降温温期期间间,沥青的热老化有进一步发展。沥青的热老化有进一步发展。2 2、沥青混合料老化试验和评价、沥青混合料老化试验和评价(1 1)短期老化的试验方法)短期老化的试验方法第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面应应体体现现松松散散混混合合料料在在拌拌和和、储储存存和和运运输输中中受受热热而而挥挥发发和和氧氧化化的的效效应应,以以模模拟拟沥沥

354、青青混混合合料料施施工工阶阶段段的的老老化化效效果果。有三种方法:烘箱老化法、延时拌和法、微波加热法。有三种方法:烘箱老化法、延时拌和法、微波加热法。(2 2)长期老化试验方法)长期老化试验方法应应着着重重体体现现沥沥青青混混合合料料压压实实成成型型试试件件持持续续氧氧化化效效应应,以以模模拟拟使使用用期期内内沥沥青青路路面面的的老老化化效效果果。三三种种方方法法:加加压压氧氧化处理、延时烘箱加热、红外线化处理、延时烘箱加热、红外线/ /紫外线处理。紫外线处理。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面第四节第四节 沥青路面的原材料沥青路面的原材料一、沥青材料一、沥青材

355、料沥沥青青路路面面所所采采用用的的沥沥青青材材料料有有石石油油沥沥青青、煤煤沥沥青青、液液体体石油沥青和沥青乳液,改性沥青。石油沥青和沥青乳液,改性沥青。沥沥青青路路面面采采用用的的沥沥青青标标号号,应应按按照照公公路路等等级级、气气候候条条件件、交交通通条条件件、路路面面类类型型及及在在路路面面结结构构中中的的层层位位及及受受力力特特点点,施工方法等,结合当地使用经验,经技术论证后确定。施工方法等,结合当地使用经验,经技术论证后确定。改改性性沥沥青青的的制制作作工工艺艺可可以以选选用用预预混混法法或或直直接接加加入入法法,预预混混合合可可选选用用机机械械搅搅拌拌法法,高高速速剪剪切切法法或或

356、胶胶体体磨磨混混融融的的方方法法也也可可制制造造高高剂剂量量改改性性沥沥青青,然然后后在在使使用用前前混混合合基基质质沥沥青进行二次掺配。青进行二次掺配。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面二、粗集料二、粗集料沥沥青青路路面面可可选选用用轧轧制制碎碎(砾砾)石石、筛筛选选砾砾石石、矿矿渣渣等等作作为为粗粗集集料料。碎碎石石应应均均匀匀、清清洁洁、坚坚硬硬、无无风风化化;轧轧制制砾砾石石由由天天然然砾砾石石轧轧制制并并经经筛筛选选而而得得;应应优优先先选选用用碱碱性性碎碎(砾)石。粗集料应选用抗冲击好、耐磨的材料。(砾)石。粗集料应选用抗冲击好、耐磨的材料。三、细集

357、料三、细集料要要求求坚坚硬硬、清清洁洁、干干燥燥、无无风风化化、不不含含杂杂质质,并并有有适适当当的级配。见表的级配。见表13-2013-2213-2013-22。四、矿粉四、矿粉矿矿粉粉宜宜采采用用石石灰灰岩岩中中的的强强基基性性、憎憎水水性性岩岩石石经经磨磨细细得得到到的的矿矿粉粉,原原石石料料中中的的泥泥土土杂杂质质应应除除尽尽,过过细细颗颗粒粒的的含含量量不宜过多。具体规定见表不宜过多。具体规定见表13-2313-23。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面第五节第五节 沥青混合料组成设计沥青混合料组成设计一、沥青混合料分类一、沥青混合料分类按按集集料料公公

358、称称最最大大粒粒径径、矿矿料料级级配配、空空隙隙率率大大小小可可分分为为以以下几类:下几类:1 1、密密级级配配沥沥青青混混凝凝土土混混合合料料:适适用用于于各各级级公公路路沥沥青青面面层层的任何层次;的任何层次;2 2、沥沥青青玛玛蹄蹄脂脂碎碎石石混混合合料料:适适用用于于表表面面层层、中中面面层层或或加加铺磨耗层;铺磨耗层;3 3、半半开开级级配配沥沥青青碎碎石石混混合合料料:适适用用于于三三级级及及三三级级以以下下公公路,表面应设防水上封层;路,表面应设防水上封层;4 4、密级配沥青稳定碎石混合料,适用于基层;、密级配沥青稳定碎石混合料,适用于基层;5 5、排水式沥青稳定碎石混合料:适用

359、于排水基层;、排水式沥青稳定碎石混合料:适用于排水基层;第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面6 6、排排水水式式开开级级配配磨磨耗耗层层:适适用用于于高高速速公公路路排排水水式式沥沥青青路路面磨耗层。面磨耗层。二、沥青混合料的选用二、沥青混合料的选用选用的原则:选用的原则:1 1、沥沥青青面面层层与与沥沥青青碎碎石石基基层层通通常常都都采采用用双双层层或或三三层层式式结结构,层间应喷洒粘层油,以加强层间联结;构,层间应喷洒粘层油,以加强层间联结;2 2、满满足足耐耐久久、稳稳定定、密密实实、安安全全等等功功能能性性要要求求,且且便便于于施工;施工;3 3、表表面面

360、层层应应具具有有良良好好的的表表面面功功能能,密密水水,耐耐久久,抗抗车车辙辙,抗抗裂裂性性能能,当当抗抗滑滑性性能能不不符符合合要要求求时时,应应及及时时在在表表面面层层上加铺抗滑磨耗层。上加铺抗滑磨耗层。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面三、沥青混合料的配合比设计三、沥青混合料的配合比设计沥沥青青混混合合料料组组成成设设计计内内容容包包括括确确定定沥沥青青混混合合料料材材料料品品种种及混合料类型、矿料最优级配、最佳沥青用量。及混合料类型、矿料最优级配、最佳沥青用量。我我国国规规定定,热热拌拌沥沥青青混混合合料料配配合合比比设设计计采采用用马马歇歇尔尔试试验验

361、方法。方法。设设计计任任务务根根据据公公路路性性质质、交交通通量量、路路用用性性能能要要求求、筑筑路路材材料料、当当地地气气候候条条件件、施施工工技技术术水水平平等等选选择择原原材材料料、确定混合料类型、矿料级配类型和最佳沥青用量。确定混合料类型、矿料级配类型和最佳沥青用量。设设计计流流程程确确定定混混合合料料类类型型(混混合合料料类类型型由由矿矿料料公公称称最最大大粒粒径径确确定定);原原材材料料选选择择;确确定定工工程程设设计计级级配配范范围围(要要考考虑虑的的因因素素见见P355P355);矿矿料料配配合合比比设设计计(符符合合表表13-2713-3213-2713-32规规定定);马马

362、歇歇尔尔试试验验(以以预预估估的的沥沥青青用用量量为为中中值值,按按一一定定间间隔隔取取5 5个个或或以以上上不不同同的的沥沥青青用用量量分分别别制制作作马马歇歇尔尔试试件件,进进行行马马歇歇尔尔试试验验);确确定定最最佳佳沥沥青青用用量量(以沥青用量为横坐标,(以沥青用量为横坐标,第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面以以马马歇歇尔尔试试验验的的各各项项指指标标为为纵纵坐坐标标,将将试试验验结结果果绘绘入入图图中中并并连连成成曲曲线线,确确定定沥沥青青用用量量范范围围,见见P361P361计计算算公公式式13-13-3333、3434、3535);最最佳佳沥沥青青

363、用用量量的的调调整整;配配合合比比设设计计检检验验(检检验验项项目目包包括括高高温温稳稳定定性性、水水稳稳定定性性、低低温温抗抗裂裂性性、渗渗水水系系数数);配配合合比比设设计计报报告告(包包括括工工程程设设计计级级配配范范围围说说明明、材材料料品品种种选选择择与与原原材材料料质质量量试试验验结结果果、矿矿料料级级配配、最最佳佳沥沥青青用用量量,以以及及各各项项体体积积指指标标、配配合合比比设设计计检检验验结结果等)。果等)。(2 2)生产配合比设计阶段)生产配合比设计阶段对对热热料料仓仓中中的的材材料料进进行行取取样样分分析析,同同时时反反复复调调整整冷冷料料仓仓进进料料比比例例以以达达到到

364、供供料料均均衡衡,并并取取目目标标配配合合比比设设计计的的最最佳佳沥沥青青用用量量、最最佳佳沥沥青青用用量量0.3%0.3%三三个个沥沥青青用用量量进进行行马马歇歇尔尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面(3 3)生产配合比验证阶段)生产配合比验证阶段铺铺筑筑试试验验路路段段,进进行行马马歇歇尔尔试试验验检检验验,确确定定生生产产用用的的标标准配合比。准配合比。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面第六节第六节 沥青路面施工与质量控制沥青路面施工与质量控制一、洒铺法

365、沥青路面面层的施工一、洒铺法沥青路面面层的施工包括沥青表面处治和沥青贯入式两种。包括沥青表面处治和沥青贯入式两种。1 1、沥青表面处治、沥青表面处治沥沥青青表表面面处处治治是是用用沥沥青青裹裹覆覆矿矿料料,铺铺筑筑厚厚度度小小于于3cm3cm的的一一种种薄薄层层路路面面面面层层。宜宜选选择择在在干干燥燥和和较较热热的的季季节节施施工工,并并在在雨雨季季前前及及日日最最高高温温度度低低于于1515度度到到来来以以前前半半个个月月结结束束。表表面面处处治治是是按按嵌嵌挤挤原原则则构构成成强强度度的的,可可采采用用道道路路石石油油沥沥青青或或乳乳化化沥沥青青。可可采采用用拌拌和和法法或或层层铺铺法法

366、施施工工。拌拌和和法法施施工工可可采采用用热热拌拌热热铺铺或或冷冷拌拌冷冷铺铺法法,层层铺铺法法宜宜采采用用沥沥青青洒洒布车及集料撒布机联合作业。布车及集料撒布机联合作业。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面层铺法施工工艺:层铺法施工工艺:清清理理下下承承层层、洒洒布布沥沥青青、铺铺撒撒矿矿料料、碾碾压压、双双层层式式或或三三层式沥青表面处治施工重复层式沥青表面处治施工重复2 2、3 3、4 4步、初期养护。步、初期养护。2 2、沥青贯入式路面、沥青贯入式路面具具有有较较高高的的强强度度和和稳稳定定性性,其其强强度度构构成成主主要要依依靠靠矿矿料料的的嵌嵌挤挤作作

367、用用和和沥沥青青材材料料的的粘粘结结力力。是是一一种种多多孔孔隙隙结结构构,为为防防止止水水的的下下渗渗,增增强强路路面面的的水水稳稳定定性性,路路面面的的最最上上层层应应撒布封层料或加铺拌和层。撒布封层料或加铺拌和层。应应选选择择在在干干燥燥和和较较热热的的季季节节施施工工,厚厚度度一一般般为为48cm48cm。所所用的集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料。用的集料应选择有棱角、嵌挤性好的坚硬石料。施工工序如下:施工工序如下:第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面整整修修和和清清扫扫基基层层;浇浇洒洒透透层层或或粘粘层层沥沥青青;铺铺撒撒主主层层矿矿料料;碾碾压压

368、;浇浇洒洒第第一一层层沥沥青青;铺铺撒撒第第一一次次嵌嵌缝缝料料;碾碾压压;浇浇洒洒第第二二层层沥沥青青,撒撒布布嵌嵌缝缝料料,碾碾压压;铺铺撒撒封封层层料料;最最后后碾压;初期养护。碾压;初期养护。二、拌和法沥青路面施工二、拌和法沥青路面施工1 1、热拌沥青混合料路面的施工、热拌沥青混合料路面的施工热热拌拌法法沥沥青青路路面面包包括括沥沥青青混混凝凝土土、沥沥青青碎碎(砾砾)石石等等,施施工工过过程程可可分分为为沥沥青青混混合合料料的的拌拌制制与与运运输输及及现现场场铺铺筑筑两两个阶段。个阶段。(1 1)搅拌站建设与搅拌设备)搅拌站建设与搅拌设备搅搅拌拌站站建建设设应应符符合合国国家家有有关

369、关环环保保、消消防防、安安全全等等规规定定;热热拌拌沥沥青青混混合合料料可可采采用用间间歇歇式式拌拌和和机机或或连连续续式式拌拌和和机机拌拌制。制。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面(2 2)混合料的拌制)混合料的拌制为为保保证证质质量量,需需控控制制拌拌制制温温度度、运运输输温温度度、摊摊铺铺温温度度及及碾碾压压温温度度、沥沥青青混混合合料料在在各各阶阶段段的的施施工工温温度度应应符符合合表表13-13-4545、13-4613-46的要求。的要求。(3 3)混合料运输)混合料运输采采用用大大吨吨位位的的自自卸卸汽汽车车运运输输,车车厢厢应应清清扫扫干干净净。

370、沥沥青青混混合料运输车的运力应较拌和能力或摊铺能力有所富余。合料运输车的运力应较拌和能力或摊铺能力有所富余。(4 4)混合料摊铺)混合料摊铺A A、下承层准备和放样;、下承层准备和放样;B B、摊铺、摊铺(5 5)混合料压实与成型)混合料压实与成型压压实实厚厚度度不不宜宜超超过过100mm100mm,压压路路机机以以慢慢而而匀匀速速碾碾压压。分分初压、复压、终压进行,三步紧跟。初压、复压、终压进行,三步紧跟。SMASMA混混合合料料不不宜宜采采用用轮轮胎胎压压路路机机碾碾压压,通通常常采采用用振振动动压压路机。路机。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面(6 6)接

371、缝处理)接缝处理纵纵缝缝应应采采用用热热接接缝缝,相相邻邻两两幅幅及及上上下下层层的的横横向向接接缝缝应应错错位位1 1米以上。米以上。(7 7)开放交通)开放交通热热拌拌沥沥青青混混合合料料路路面面应应待待摊摊铺铺完完全全自自然然冷冷却却,表表面面温温度度低于低于5050度后,开放交通。度后,开放交通。2 2、冷拌沥青混合料路面施工、冷拌沥青混合料路面施工适适用用于于三三级级及及三三级级以以下下公公路路的的沥沥青青面面层层、二二级级公公路路的的养养护护罩罩面面以以及及各各级级公公路路沥沥青青路路面面的的联联结结层层或或整整平平层层,一一般般情情况况下下,乳乳化化沥沥青青碎碎石石混混合合料料路

372、路面面的的沥沥青青面面层层采采用用双双层层式式。乳乳化化沥沥青青碎碎石石混混合合料料的的矿矿料料级级配配应应满满足足规规范范要要求求,并并根根据据已已有有道道路路的的成成功功经经验验试试拌拌确确定定配配合合比比。已已拌拌好好的的混混合合料料应应立立即即运运到到现现场场进进行行摊摊铺铺,拌拌制制的的混混合合料料应应用用沥沥青摊铺机摊铺,不宜用人工摊铺,防止混合料离析。青摊铺机摊铺,不宜用人工摊铺,防止混合料离析。第十三章第十三章第十三章第十三章 沥青路面沥青路面沥青路面沥青路面乳乳化化沥沥青青碎碎石石路路面面摊摊铺铺后后应应立立即即碾碾压压,工工序序基基本本上上与与热热拌拌沥沥青青混混合合料料相

373、相同同,遵遵循循“ “先先轻轻后后重重,先先慢慢后后快快” ”的的原原则则。通通常常先先用用6KN6KN左左右右的的轻轻型型压压路路机机初初压压1212遍遍,再再用用轮轮胎胎 式式 压压 路路 机机 或或 钢钢 筒筒 压压 路路 机机 碾碾 压压 1212遍遍 , 破破 乳乳 时时 , 用用120150KN120150KN轮轮胎胎式式压压路路机机碾碾压压,复复压压2323遍遍后后停停止止。路路面面施工结束后封闭交通施工结束后封闭交通2626小时,并注意做好早期养护。小时,并注意做好早期养护。三、沥青路面施工质量管理和检查三、沥青路面施工质量管理和检查(1 1)施工前的材料与设备检查)施工前的材

374、料与设备检查(2 2)铺筑试验路)铺筑试验路(3 3)施工阶段的质量管理与检查)施工阶段的质量管理与检查具体见具体见P374P374四、沥青路面交工质量检查与验收四、沥青路面交工质量检查与验收通通常常全全线线以以1313公公里里路路段段作作为为一一个个评评定定段段,按按规规定定的的频频度度,随机选取测点。随机选取测点。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计第一节第一节 概述概述一一、沥青路面设计的内容沥青路面设计的内容包包括括原原材材料料的的调调查查与与选选择择、沥沥青青混混合合料料配配合合比比及及基基层层材材料料配配合合比比设设计计、各各项项设设计

375、计参参数数的的测测试试与与选选定定、路路面面结结构构组组合合设设计计、路路面面结结构构层层厚厚度度验验算算以以及及路路面面结结构构方方案案的的比比选等。选等。二、路面结构设计的原则二、路面结构设计的原则1 1、根根据据使使用用要要求求及及气气候候、水水文文、土土质质等等自自然然条条件件,密密切切结结合合当当地地实实践践经经验验,将将路路基基路路面面作作为为一一个个整整体体考考虑虑,进进行综合设计;行综合设计;2 2、在在满满足足交交通通量量和和使使用用要要求求的的前前提提下下,应应遵遵循循“ “因因地地制制宜宜、合合理理选选材材、方方便便施施工工、利利于于养养护护、节节约约投投资资” ”的的原

376、原则则第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计进进行行路路面面设设计计方方案案的的技技术术经经济济比比较较,选选择择技技术术先先进进,经经济合理,安全可靠的方案。济合理,安全可靠的方案。3 3、应应结结合合当当地地实实践践基基础础,积积极极推推广广成成熟熟的的科科研研成成果果,积积极、慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术。极、慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术。4 4、路路面面设设计计方方案案应应充充分分考考虑虑沿沿线线环环境境的的保保护护、自自然然生生态态的平衡,有利于施工、养护工作人员的健康与安全。的平衡,有利于施工、养护工作人员的健

377、康与安全。5 5、为为确确保保工工程程质质量量,应应尽尽可可能能选选择择有有利利于于机机械械化化、工工厂厂化施工的设计方案。化施工的设计方案。6 6、对对于于地地处处不不良良地地基基的的路路段段,为为适适应应路路基基沉沉降降、稳稳定定周周期期较较长长的的特特点点,路路面面结结构构可可以以遵遵循循“ “一一次次设设计计,分分期期修修建建” ”的方案。的方案。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计三、沥青路面结构设计理论与方法三、沥青路面结构设计理论与方法可可分分为为经经验验法法和和力力学学经经验验法法两两大大类类。经经验验法法主主要要通通过过对对试试验

378、验路路或或使使用用道道路路的的实实验验观观测测,建建立立路路面面结结构构、车车辆辆荷载和路面使用性能三者之间的关系。荷载和路面使用性能三者之间的关系。力力学学经经验验法法应应用用力力学学原原理理分分析析路路面面结结构构在在荷荷载载与与环环境境作作用用下下的的力力学学响响应应量量,建建立立力力学学响响应应量量与与路路面面使使用用性性能能之之间间的的关关系系模模型型,路路面面设设计计按按使使用用要要求求,运运用用关关系系模模型型完成结构设计。完成结构设计。我我国国现现行行的的规规范范采采用用弹弹性性层层状状体体系系作作为为力力学学分分析析基基础础理理论论,以以双双圆圆垂垂直直均均布布荷荷载载作作用

379、用下下的的路路面面整整体体沉沉降降和和结结构构层层的的层层底底拉拉应应力力作作为为设设计计指指标标,以以疲疲劳劳效效应应为为基基础础,处处理轴载标准化转换与轴载多次重复作用效应。理轴载标准化转换与轴载多次重复作用效应。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计四、沥青路面交通等级四、沥青路面交通等级1 1、路面设计年限、路面设计年限见表见表14-114-1规定;规定;2 2、标标准准轴轴载载及及轴轴载载当当量量换换算算各各个个国国家家都都有有根根据据本本国国国国情情确确定定的的标标准准轴轴载载。我我国国路路面面设设计计以以双双轮轮组组单单轴轴载载100K

380、N100KN为为标标准准轴轴载载。行行驶驶的的车车辆辆型型号号多多样样,由由于于不不同同力力学学参参数数的的疲疲劳劳效效应应不不同同,我我国国规规定定,当当量量轴轴载载换换算算分分以以下下三种情况进行:三种情况进行:A A、当当以以弯弯沉沉值值和和沥沥青青层层的的层层底底拉拉应应力力为为设设计计指指标标时时,按按式(式(14-114-1)来换算;)来换算;B B、当当以以半半刚刚性性材材料料结结构构层层的的层层底底拉拉应应力力为为设设计计指指标标时时,按式(按式(14-314-3)完成轴载当量换算;)完成轴载当量换算;C C、对于贫混凝土基层以底拉应力为设计指标时,按式、对于贫混凝土基层以底拉

381、应力为设计指标时,按式第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计(14-514-5)来完成。)来完成。3 3、设计年限累计当量标准轴载数、设计年限累计当量标准轴载数设设计计年年限限内内一一个个车车道道通通过过的的累累计计当当量量标标准准轴轴次次数数按按式式(14-614-6)来计算。)来计算。4 4、交通等级、交通等级路路面面结结构构在在设设计计年年限限内内承承担担交交通通荷荷载载的的繁繁重重程程度度以以交交通通等等级级来来划划分分。我我国国沥沥青青路路面面按按承承担担交交通通荷荷载载的的轻轻重重划划分分为轻交通、中等交通、重交通和特重交通四级。为轻交通

382、、中等交通、重交通和特重交通四级。我国沥青路面交通等级的划分按两种方法进行:我国沥青路面交通等级的划分按两种方法进行:一一是是以以设设计计年年限限内内一一个个车车道道通通过过的的标标准准当当量量轴轴次次进进行行划划分分;二二是是以以营营运运车车辆辆中中的的大大客客车车、中中型型货货车车、大大型型货货车车、拖挂车等车型在一个车道上的日平均车数进行划分。拖挂车等车型在一个车道上的日平均车数进行划分。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计第二节第二节 弹性层状体系理论简介弹性层状体系理论简介一、基本假设与解题方法一、基本假设与解题方法通通常常将将路路面面结

383、结构构视视为为弹弹性性半半空空间间地地基基上上由由若若干干个个具具有有一一定厚度材料组成的弹性层状体系,并假设:定厚度材料组成的弹性层状体系,并假设:1 1、各各层层由由均均质质、连连续续、均均匀匀、各各向向同同性性的的线线弹弹性性材材料料组组成,用弹性模量和泊松比表征其弹性参数;成,用弹性模量和泊松比表征其弹性参数;2 2、最最下下一一层层为为水水平平方方向向和和竖竖直直向向下下方方向向无无限限延延伸伸的的半半无无限体;限体;3 3、各各层层在在水水平平方方向向无无限限远远处处及及最最下下层层无无限限深深处处的的应应力力、变形和位移为零;变形和位移为零;4 4、各各层层分分界界面面上上的的应

384、应力力和和位位移移完完全全连连续续,或或者者仅仅竖竖向向应应力和位移连续,而层间无摩擦;力和位移连续,而层间无摩擦;5 5、不计各层材料自重、不计各层材料自重第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计根根据据相相关关理理论论,得得到到计计算算公公式式(14-1614-16),该该式式为为双双层层弹弹性性体体系系计计算算公公式式。弹弹性性三三层层体体系系由由两两个个弹弹性性层层以以及及弹弹性性半空间体组成。半空间体组成。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计第三节第三节 沥青路面结构组合设计沥青路面结构组合设计沥

385、沥青青路路面面通通常常由由沥沥青青面面层层、基基层层、底底基基层层、垫垫层层等等多多层层结构组成。沥青路面结构组合设计应遵循以下原则:结构组成。沥青路面结构组合设计应遵循以下原则:1 1、保证路面表面使用品质长期稳定。、保证路面表面使用品质长期稳定。2 2、路路面面各各结结构构层层的的强强度度、抗抗变变形形能能力力与与各各层层次次的的力力学学响响应相匹配。应相匹配。3 3、直直接接经经受受温温度度、湿湿度度等等自自然然因因素素变变化化而而造造成成强强度度、稳稳定性下降的结构层次应提高其抵抗能力。定性下降的结构层次应提高其抵抗能力。4 4、充充分分利利用用当当地地材材料料,节节约约外外运运材材料

386、料,做做好好优优化化选选择择,降低建设与养护费用。降低建设与养护费用。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计一、沥青面层结构一、沥青面层结构沥沥青青面面层层可可分分为为单单层层、双双层层、三三层层。双双层层结结构构分分为为表表面面层、下面层;三层结构分为表面层、中间层、下面层。层、下面层;三层结构分为表面层、中间层、下面层。表表面面层层应应具具有有平平整整密密实实、抗抗滑滑耐耐磨磨、稳稳定定耐耐久久等等服服务务功功能能,同同时时应应具具有有高高温温抗抗车车辙辙、低低温温抗抗开开裂裂、抗抗老老化化等等品品质质。中中、下下面面层层应应具具有有一一定定的的

387、密密水水性性、抗抗剥剥离离性性,高高温温或或重重载载条条件件下下,沥沥青青混混合合料料具具有有较较高高的的抗抗剪剪强强度度;下下面面层应具有良好的抗疲劳裂缝的性能和兼顾其他性能要求。层应具有良好的抗疲劳裂缝的性能和兼顾其他性能要求。高高速速公公路路、一一级级公公路路一一般般选选用用三三层层沥沥青青面面层层结结构构,二二级级、三三级级以以下下等等级级公公路路一一般般采采用用双双层层式式沥沥青青面面层层,三三级级、四四级公路一般可采用双层沥青表面处治结构。级公路一般可采用双层沥青表面处治结构。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计二、沥青路面基层结构二、

388、沥青路面基层结构基基层层结结构构是是承承上上启启下下保保证证路路面面结结构构耐耐久久、稳稳定定的的承承重重结结构层,因此要求基层具有较高的强度、稳定性和耐久性。构层,因此要求基层具有较高的强度、稳定性和耐久性。沥沥青青路路面面的的基基层层按按材材料料和和力力学学特特性性的的不不同同,可可分分为为柔柔性性基层、半刚性基层和刚性基层三种。基层、半刚性基层和刚性基层三种。1 1、柔性基层、柔性基层主主要要采采用用沥沥青青处处治治的的级级配配碎碎石石和和无无结结合合料料的的级级配配碎碎石石修修筑筑基基层层。通通常常沥沥青青碎碎石石适适用用于于中中等等交交通通及及更更高高交交通通等等级级的的柔柔性性基基

389、层层;而而无无结结合合料料的的级级配配碎碎石石适适用用于于交交通通等等级级较较低的,中等交通以下的沥青路面基层。低的,中等交通以下的沥青路面基层。2 2、半刚性基层、半刚性基层主要采用水泥、石灰或工业废渣等无机结合料,对级配主要采用水泥、石灰或工业废渣等无机结合料,对级配第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计集集料料作作稳稳定定处处理理的的基基层层结结构构。半半刚刚性性基基层层的的主主要要缺缺点点是是它本身的收缩裂缝难以避免。它本身的收缩裂缝难以避免。3 3、刚性基层、刚性基层采采用用低低强强度度等等级级混混凝凝土土修修筑筑基基层层混混凝凝土土板板,

390、板板上上铺铺筑筑沥沥青面层。青面层。基基层层结结构构的的厚厚度度主主要要应应满满足足强强度度与与刚刚度度的的设设计计要要求求,在在厚厚度度设设计计时时,应应逐逐层层进进行行验验算算。除除此此之之外外,还还应应考考虑虑施施工的可行性和材料规格对厚度的影响。工的可行性和材料规格对厚度的影响。三、沥青路面垫层结构三、沥青路面垫层结构位位于于基基层层以以下下,主主要要用用于于路路基基状状况况不不良良路路段段,以以确确保保路路面结构不受路基中滞留的自由水的浸蚀以及冻融的危害。面结构不受路基中滞留的自由水的浸蚀以及冻融的危害。在下列情况下要设置垫层:在下列情况下要设置垫层:第第第第十四十四十四十四章章章章

391、 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计(1 1)地地下下水水位位高高,排排水水不不良良,路路基基经经常常处处于于潮潮湿湿、过过湿湿状态的路段;状态的路段;(2 2)排排水水不不良良的的土土质质路路堑堑,有有裂裂隙隙水水、泉泉眼眼等等水水文文不不良良的岩石挖方路段;的岩石挖方路段;(3 3)季季节节性性冰冰冻冻地地区区的的中中湿湿、潮潮湿湿路路段段,可可能能产产生生冻冻胀胀需设防冻垫层的路段;需设防冻垫层的路段;(4 4)基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。)基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。从垫层设置的目的看,垫层可分为:从垫层设置的目的看,垫层可分为:防水垫层、排水

392、垫层、防污垫层、防冻垫层。防水垫层、排水垫层、防污垫层、防冻垫层。四、沥青路面层间结合四、沥青路面层间结合沥沥青青面面层层与与基基层层之之间间应应设设置置透透层层沥沥青青或或粘粘层层沥沥青青;沥沥青青面层由两层或三层组成又不能连续摊铺时,则在铺上层面层由两层或三层组成又不能连续摊铺时,则在铺上层第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计之之前前彻彻底底清清扫扫下下层层表表面面的的灰灰尘尘、泥泥土土、油油污污等等有有可可能能破破坏坏层层间间结结合合的的有有害害物物质质,然然后后设设粘粘层层沥沥青青。透透层层沥沥青青、粘粘层层沥沥青青,单单层层表表处处下下封

393、封层层,稀稀浆浆封封层层下下封封层层的的材材料料规规格格、用用量量应应根根据据地地区区气气候候特特点点,施施工工季季节节和和结结构构类类型型的的不同,选定。不同,选定。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计第四节第四节 我国沥青路面设计方法我国沥青路面设计方法采采用用双双圆圆垂垂直直均均布布荷荷载载作作用用下下的的多多层层弹弹性性体体系系理理论论,以以路路表表面面回回弹弹弯弯沉沉值值和和沥沥青青混混凝凝土土层层弯弯拉拉应应力力、半半刚刚性性及及刚刚性性材材料料基基层层弯弯拉拉应应力力为为设设计计指指标标进进行行路路面面结结构构厚厚度度设设计。计。一、

394、设计指标与极限标准一、设计指标与极限标准弯弯沉沉与与弯弯拉拉应应力力是是目目前前各各种种力力学学经经验验法法普普遍遍采采用用的的设设计计控制指标。控制指标。路路面面结结构构的的路路表表弯弯沉沉表表征征路路面面结结构构在在设设计计标标准准轴轴载载作作用用下下,垂垂直直方方向向的的位位移移。弯弯沉沉是是表表征征路路面面结结构构总总体体刚刚度度的的指标。指标。我国规定路面设计弯沉值由公式(我国规定路面设计弯沉值由公式(14-2114-21)确定。)确定。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计对对于于柔柔性性基基层层沥沥青青路路面面或或组组合合基基层层沥沥青

395、青路路面面,由由于于柔柔性性基基层层材材料料以以粒粒状状结结构构为为主主,不不承承担担弯弯拉拉应应力力,所所以以沥沥青青面面层层承承受受较较大大的的轮轮载载弯弯矩矩,整整个个路路面面结结构构的的极极限限状状态态可可能能首首先先出出现现在在沥沥青青面面层层底底部部,形形成成初初始始裂裂缝缝,然然后后在在车车轮轮反反复复作作用用下下逐逐步步扩扩展展,沥沥青青面面层层形形成成断断裂裂裂裂缝缝。因因此此,对对于于柔柔性性基基层层和和组组合合基基层层的的沥沥青青面面层层,在在路路面面结结构构设设计计中必须验算弯拉应力是否超出材料允许的极限标准。中必须验算弯拉应力是否超出材料允许的极限标准。我我国国规规范

396、范规规定定,沥沥青青面面层层和和基基层层层层底底拉拉应应力力作作为为沥沥青青路路面结构设计的第二项设计控制指标。面结构设计的第二项设计控制指标。弯拉应力设计控制指标容许拉应力按式(弯拉应力设计控制指标容许拉应力按式(14-2414-24)计算。)计算。二、路面结构厚度设计方程式与设计参数二、路面结构厚度设计方程式与设计参数沥青路面设计必须满足两个式子(沥青路面设计必须满足两个式子(14-2514-25)()(14-2614-26)第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计1 1、计算路表弯沉值、计算路表弯沉值按式(按式(14-2714-27)计算;)计算

397、;2 2、计算结构层底拉应力、计算结构层底拉应力按式(按式(14-2914-29)计算;)计算;3 3、路基回弹模量、路基回弹模量弹弹性性模模量量并并不不是是定定值值,工工程程上上通通常常采采用用承承载载板板试试验验或或弯弯沉沉测测定定的的方方法法确确定定路路基基土土和和路路基基材材料料回回弹弹模模量量值值,并并将将这这种种回回弹弹模模量量作作为为弹弹性性模模量量用用于于计计算算。当当前前,确确定定路路基基回弹模量的常用方法有:回弹模量的常用方法有:(1 1)现场实测法)现场实测法按式(按式(14-3014-303333)计算;)计算;(2 2)查查表表法法确确定定临临界界高高度度;拟拟定定土

398、土的的平平均均稠稠度度;预预估路基回弹模量。估路基回弹模量。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计(3 3)室室内内试试验验法法用用小小承承载载板板测测得得回回弹弹模模量量,然然后后乘乘以以折减系数;折减系数;(4 4)换算法)换算法见表见表14-1314-134 4、结构层回弹模量、结构层回弹模量各结构的回弹模量均应采用抗压回弹模量。各结构的回弹模量均应采用抗压回弹模量。5 5、结构层材料的弯拉极限强度、结构层材料的弯拉极限强度我我国国规规范范规规定定采采用用间间接接拉拉伸伸试试验验,即即劈劈裂裂试试验验来来确确定定结结构层材料的弯拉极限强度。构层

399、材料的弯拉极限强度。三、新建路面厚度设计三、新建路面厚度设计计算步骤:计算步骤:1 1、根根据据设设计计任任务务书书的的要要求求,确确定定路路面面等等级级和和面面层层类类型型,计计算算设设计计年年限限内内一一个个车车道道的的累累计计当当量量轴轴次次和和设设计计弯弯沉沉值值;2 2、按按路路基基土土类类型型与与干干湿湿类类型型,将将路路基基划划分分为为若若干干路路段段,确定各路段土基的回弹模量值;确定各路段土基的回弹模量值;第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计3 3、拟拟定定几几种种可可能能的的路路面面结结构构组组合合与与厚厚度度方方案案,根根据据选

400、选用用的的材材料料进进行行配配合合比比试试验验及及测测定定各各结结构构层层材材料料的的抗抗压压回回弹弹模量、抗拉强度,确定各结构层材料设计参数;模量、抗拉强度,确定各结构层材料设计参数;4 4、根根据据设设计计弯弯沉沉值值计计算算路路面面厚厚度度。5 5、进进行行技技术术经经济济比比较,确定采用的路面结构方案。较,确定采用的路面结构方案。五、沥青路面改建设计五、沥青路面改建设计改建设计应遵循以下原则:改建设计应遵循以下原则:当当原原有有路路面面需需抽抽高高等等级级时时,对对不不符符合合技技术术标标准准的的路路段段应应先先进进行行线线形形改改善善,改改线线路路段段路路面面按按新新建建路路面面设设

401、计计;对对于于加加宽宽路路面面、提提高高路路基基、调调整整纵纵坡坡的的路路段段应应视视具具体体情情况况按按新新建建或或改改建建路路面面设设计计;对对于于在在原原路路面面上上补补强强时时,按按改改建建路面设计。路面设计。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计1 1 路面结构状况调查与评定路面结构状况调查与评定(1 1)路面结构状况调查)路面结构状况调查交交通通调调查查、路路基基状状况况调调查查、路路面面状状况况调调查查、路路面面修修建建与与养护资料调查。养护资料调查。(2 2)路面结构承载力调查)路面结构承载力调查确确定定路路面面的的计计算算弯弯沉沉时

402、时,应应将将全全线线分分段段,分分段段应应考考虑虑的的因素:因素:A A、同一路段路基的干湿类型与土质基本相同;、同一路段路基的干湿类型与土质基本相同;B B、在同一路段内,各测点的弯沉值比较接近;、在同一路段内,各测点的弯沉值比较接近;C C、各路段的最小长度应与施工方法相适应。、各路段的最小长度应与施工方法相适应。原路面当量回弹模量的计算原路面当量回弹模量的计算按公式(按公式(1 14 4- -4242)计算。)计算。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计3 3、补强厚度的计算补强厚度的计算在在确确定定出出原原有有路路面面的的当当量量回回弹弹模模

403、量量以以后后,可可采采用用弹弹性性层层状状理理论论进进行行补补强强层层厚厚度度的的计计算算。若若补补强强层层为为单单层层,以以双双层层弹弹性性体体系系为为设设计计计计算算的的力力学学模模型型;补补强强N-1N-1层层时时,以以NN层弹性体系为力学模型。层弹性体系为力学模型。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计第五节第五节 外国沥青路面设计方法简介外国沥青路面设计方法简介一、美国一、美国AASHTOAASHTO设计方法设计方法1 1、设计变量、设计变量(1 1)时时间间约约束束鼓鼓励励对对交交通通量量大大的的工工程程采采用用较较长长的的分分析析年限。

404、年限。(2 2)交交通通设设计计方方法法以以预预计计的的80KN80KN累累计计当当量量单单轴轴荷荷载载为为根据,并考虑交通量的逐年增长系数和车道分布系数。根据,并考虑交通量的逐年增长系数和车道分布系数。(3 3)可可靠靠度度是是将将某某种种可可靠靠程程度度纳纳入入设设计计过过程程的的方方法法,以以确确保保各各种种设设计计方方案案在在分分析析年年限限内内一一直直有有效效的的可可靠靠概概率率。分分析析年年限限至至少少包包括括一一次次大大修修期期,因因而而应应等等于于或或大大于于工工作作年限。工作年限是指两次大修之间的时间。年限。工作年限是指两次大修之间的时间。(4 4)环环境境影影响响主主要要考

405、考虑虑当当地地温温度度、温温度度与与试试验验路路有有差差别,影响到路基的胀缩与冻胀。别,影响到路基的胀缩与冻胀。第第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计(5 5)耐耐用用性性指指数数以以使使用用者者主主观观感感觉觉及及某某些些物物理理量量测测定定为为依依据据,评评定定时时由由几几个个人人在在路路上上驾驾车车行行驶驶,以以经经验验为为基基础础进进行行判判断断,按按五五级级分分别别打打分分,综综合合这这些些人人的的评评分分,推推求出被评定路面的耐用性指数。求出被评定路面的耐用性指数。2 2、设计方程式、设计方程式(1 1)初始方程式)初始方程式式(式(14

406、-5314-53)所示;)所示;(2 2)修修正正方方程程式式土土基基与与环环境境修修正正,式式(14-5414-54);降降水水、排排水水条条件件修修正正,式式(14-5514-55);可可靠靠度度保保证证率率修修正正,式式(14-5614-56);最终修正后的方程式,式();最终修正后的方程式,式(14-5714-57)。)。二、二、ShellShell法法通通过过分分析析路路面面破破坏坏状状态态提提出出设设计计标标准准,建建立立路路面面模模型型并并进进行行力力学学计计算算,通通过过试试验验获获取取路路面面材材料料参参数数,从从而而得得出出一种体系完整的设计方法。一种体系完整的设计方法。第

407、第第第十四十四十四十四章章章章 沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计沥青路面设计1 1、设计标准、设计标准路路基基压压应应变变按按式式(14-5814-58)计计算算;沥沥青青面面层层拉拉应应变变按按式式(14-5914-59)计计算算;整整体体性性基基层层的的拉拉应应力力按按式式(14-6014-60)计计算算;路路面面表表层层的的永永久久变变形形对对高高速速公公路路,其其容容许许值值为为10mm10mm。2 2、路面模型和计算理论、路面模型和计算理论将将路路面面看看作作一一种种多多层层线线弹弹性性材材料料体体系系,各各层层材材料料的的弹弹性性特特征征用用弹弹性性模模量量和和泊泊松松比比表表

408、征征。路路面面表表面面作作用用的的荷荷载载为为一一个个或或几几个个圆圆面面积积均均布布垂垂直直和和水水平平荷荷载载。计计算算理理论论为为弹弹性层状体系理论。性层状体系理论。3 3、材料参数、材料参数路基结构层和土基的性质作用动弹性模量表征。路基结构层和土基的性质作用动弹性模量表征。4 4、荷载、荷载按公式(按公式(14-6214-62)计算。)计算。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面第一节第一节 概述概述1 1、定定义义:以以水水泥泥混混凝凝土土作作面面层层的的路路面面,称称为为水水泥泥混混凝凝土土路面,也称刚性路面,属于高级路面。路面,也称刚性路面,属于高级路面。2 2、分分类类

409、:主主要要包包括括普普通通水水泥泥混混凝凝土土路路面面、碾碾压压混混凝凝土土路路面面、钢钢纤纤维维混混凝凝土土路路面面、钢钢筋筋混混凝凝土土路路面面、连连续续配配筋筋混混凝凝土土路路面面、复复合合式式混混凝凝土土路路面面、混混凝凝土土预预制制块块铺铺砌砌路路面面。目目前前应应用用最最广广的的是是水水泥泥混混凝凝土土路路面面,也也叫叫素素混混凝凝土路面。土路面。3 3、特特点点:强强度度高高;能能见见度度好好,对对夜夜间间行行车车有有利利;抗抗滑滑性性能能好好;养养护护费费用用少少,经经济济效效益益高高;耐耐久久性性好好;稳稳定定性性好好。开放交通迟;水泥和水的需要量大;有接缝;修复困难。开放交

410、通迟;水泥和水的需要量大;有接缝;修复困难。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面第二节第二节 水泥混凝土路面构造水泥混凝土路面构造一、土基和基层一、土基和基层(1 1)路基)路基保保证证足足够够的的稳稳定定性性和和强强度度;加加强强排排水水设设计计。控控制制路路基基不不均均匀匀支支承承的的最最经经济济最最有有效效方方法法是是:把把不不均均匀匀的的土土掺掺配配成成均均匀匀的的土土;控控制制压压实实时时的的含含水水率率接接近近于于最最佳佳含含水水率率,并并保保证证压压实实度度达达到到要要求求;加加强强路路基基排排水水设设施施,对对于于湿湿软软地地基基,则则应应采采取取加加固固措措施施;加

411、加设设垫垫层层,以以缓缓和和可可能能产产生生的的不均匀变形对面层的不利影响。不均匀变形对面层的不利影响。(2 2)基层)基层采用整体性好、具有较高模量的半刚性材料作为基层,采用整体性好、具有较高模量的半刚性材料作为基层,第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面可可保保证证混混凝凝土土路路面面使使用用品品质质。水水泥泥混混凝凝土土路路面面以以无无机机结结合合料料稳稳定定类类半半刚刚性性基基层层为为好好。基基层层的的宽宽度度应应比比混混凝凝土土面面层每侧至少宽出层每侧至少宽出30cm30cm或或50cm50cm或或65cm65cm以供安装模板。以供安装模板。二、混凝土面板二、混凝土面板面面层

412、层板板的的横横断断面面应应采采用用中中间间薄薄两两边边厚厚的的形形式式,以以适适应应荷荷载载应应力力的的变变化化。目目前前国国内内外外常常采采用用等等厚厚式式断断面面,或或在在等等厚式断面板的两侧板边部配置钢筋予以加固。厚式断面板的两侧板边部配置钢筋予以加固。三、排水要求三、排水要求路面排水必须和路基排水相结合进行设计。路面排水必须和路基排水相结合进行设计。四、接缝的构造与布置四、接缝的构造与布置(1 1)横缝的构造与布置)横缝的构造与布置有三种:缩缝、胀缝、施工缝。有三种:缩缝、胀缝、施工缝。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面缩缩缝缝保保证证板板因因温温度度和和湿湿度度的的降降低

413、低而而产产生生收收缩缩时时沿沿该该薄薄弱弱断面缩裂,从而避免产生不规划裂缝;断面缩裂,从而避免产生不规划裂缝;胀胀缝缝保保证证板板在在温温度度升升高高时时能能部部分分伸伸张张,从从而而避避免免产产生生路路面板在热天的拱胀;面板在热天的拱胀;施工缝应尽量做到胀缝处,如不可能,也应做到缩缝处。施工缝应尽量做到胀缝处,如不可能,也应做到缩缝处。A A、胀缝、胀缝常采用平缝形式,也叫真缝。缝隙宽约常采用平缝形式,也叫真缝。缝隙宽约20mm20mm,缝隙上部,缝隙上部部部3040mm3040mm深深度度内内浇浇灌灌填填缝缝料料,下下部部设设置置富富有有弹弹性性的的嵌嵌缝缝板板,由由油油浸浸或或沥沥青青浸

414、浸制制的的软软木木板板制制成成。应应在在胀胀缝缝板板厚厚中央设置滑动传力杆,采用光圆钢筋。中央设置滑动传力杆,采用光圆钢筋。胀胀缝缝应应尽尽量量少少设设或或不不设设,但但在在邻邻近近桥桥梁梁或或其其他他固固定定构构筑筑物物处处、与与柔柔性性路路面面相相接接处处、板板厚厚改改变变处处、隧隧道道口口、小小半半径平曲线和凹形竖曲线纵坡变换处,均应设置胀缝。径平曲线和凹形竖曲线纵坡变换处,均应设置胀缝。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面B B、缩缝、缩缝一一般般采采用用假假缝缝形形式式,即即只只在在上上部部设设缝缝隙隙,宽宽为为38mm38mm,深深度度为为板板厚厚的的1/51/41/51

415、/4,一一般般为为56cm56cm,一一般般不不必必设设传传力力杆杆,但但在在邻邻近近自自由由端端部部的的3 3条条缩缩缝缝内内,宜宜加加设设传传力力杆杆。缩缩缝间距一般为缝间距一般为4646米。米。C C、横向施工缝、横向施工缝也叫工作缝,采用平缝的构造形式,缝宽也叫工作缝,采用平缝的构造形式,缝宽38mm38mm,在深,在深度度1/51/41/51/4板板厚厚的的范范围围内内浇浇灌灌填填缝缝料料。胀胀缝缝处处的的施施工工缝缝,构造同胀缝,缩缝处的施工缝采用平缝加传力杆型。构造同胀缝,缩缝处的施工缝采用平缝加传力杆型。(2 2)纵缝的构造与布置)纵缝的构造与布置纵纵缝缝一一般般分分为为假假缝

416、缝和和施施工工缝缝。纵纵缝缝间间距距一一般般为为34.5m34.5m设设置置,当当一一次次铺铺筑筑宽宽度度大大于于4.54.5米米时时,应应增增设设纵纵向向缩缩缝缝,纵纵向向缩缩缝缝采采用用假假缝缝形形式式,应应设设置置拉拉杆杆,拉拉杆杆采采用用螺螺纹纹钢钢筋筋,设在板厚中央。设在板厚中央。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面(3 3)纵、横缝的布置)纵、横缝的布置纵纵缝缝两两旁旁的的横横缝缝一一般般成成一一条条直直线线,在在交交叉叉路路口口,多多采采用用辐射形式布置接缝。辐射形式布置接缝。五、五、 特殊部位混凝土路面的处理特殊部位混凝土路面的处理(1 1)板边和角隅补强)板边和角隅

417、补强A A、边边缘缘钢钢筋筋一一般般采采用用直直径径为为1216mm1216mm的的螺螺纹纹钢钢筋筋,设设在在板板下下部部板板厚厚的的1/41/31/41/3处处,且且距距板板顶顶、板板底底均均不不小小于于50mm50mm,两两根根钢钢筋筋的的间间距距为为100mm100mm。在在横横向向胀胀缝缝两两侧侧板板边边缘以及混凝土路面的起终端处,设置边缘钢筋;缘以及混凝土路面的起终端处,设置边缘钢筋;B B、角角隅隅钢钢筋筋一一般般可可用用两两根根直直径径 1216mm1216mm的的螺螺纹纹钢钢筋,布置在板的上部,距板顶不小于筋,布置在板的上部,距板顶不小于50mm50mm,距板边一般,距板边一般

418、为为100mm100mm。板板角角小小于于9090度度时时,亦亦可可采采用用双双层层钢钢筋筋网网补补强强,钢筋直径钢筋直径6mm6mm,布置在板的上、下部,距板顶和板底以,布置在板的上、下部,距板顶和板底以第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面50100mm50100mm为宜。为宜。(2 2)水泥混凝土路面同沥青路面相接)水泥混凝土路面同沥青路面相接其其间间应应设设置置至至少少3 3米米长长的的过过渡渡段段,过过渡渡段段的的路路面面采采用用两两种种路路面面呈呈阶阶梯梯状状叠叠合合布布置置,过过渡渡板板与与混混凝凝土土面面层层相相接接处处设设置拉杆。置拉杆。第十五章第十五章 水泥混凝土水

419、泥混凝土路面路面第三节第三节 水泥混凝土路面的原材料水泥混凝土路面的原材料面面层层混混凝凝土土必必须须具具有有较较高高的的抗抗弯弯拉拉强强度度和和耐耐磨磨性性、良良好好的的抗抗冻冻性性以以及及尽尽可可能能低低的的膨膨胀胀系系数数和和弹弹性性模模量量。湿湿混混合合料还应有适当的施工和易性。料还应有适当的施工和易性。(1 1)水泥)水泥采采用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥、普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥、道道路路硅硅酸酸盐盐水水泥泥、矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥、火火山山灰灰质质硅硅酸酸盐盐水水泥泥、粉粉煤煤灰灰硅硅酸酸盐盐水泥等,一般水泥强度等级不得低于水泥等,一般水泥强度等级不得低于42.542.5级。

420、级。(2 2)粗集料)粗集料指指粒粒径径大大于于5mm5mm的的碎碎(砾砾)石石,应应质质地地坚坚硬硬、耐耐久久、洁洁净净、颗颗粒粒应应接接近近立立方方体体,表表面面粗粗糙糙,空空隙隙率率和和比比表表面面积积大大,符符合合规规定定级级配配,最最大大粒粒径径不不应应超超过过40mm40mm,技技术术要要求求见表见表15-415-4、15-515-5第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面(3 3)细集料)细集料小小于于5mm5mm的的细细集集料料可可采采用用天天然然砂砂、人人工工砂砂或或石石屑屑。细细集集料料颗颗粒粒要要求求坚坚硬硬耐耐磨磨,具具有有良良好好的的级级配配,表表面面粗粗糙糙而

421、而有有棱棱角角,清清洁洁和和有有害害杂杂质质少少,细细度度模模数数在在2.52.5以以上上。技技术术要要求见表求见表15-615-6、15-715-7。(4 4)水)水一一般般饮饮用用水水为为宜宜。不不含含有有影影响响混混凝凝土土质质量量的的油油、酸酸、碱碱、盐类、有机物等。盐类、有机物等。(5 5)外加剂)外加剂减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂、防水剂。减水剂、引气剂、缓凝剂、早强剂、防水剂。(6 6)接缝材料及技术要求)接缝材料及技术要求接缝材料按使用性能分为接缝板和填缝料两大类。接缝材料按使用性能分为接缝板和填缝料两大类。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面接接缝缝板板要要求求能

422、能适适应应混混凝凝土土面面板板的的收收缩缩膨膨胀胀,施施工工不不变变形形,耐久性好;耐久性好;填填缝缝料料要要求求能能与与混混凝凝土土面面板板壁壁粘粘结结力力强强、回回弹弹性性好好、不不溶于水和不渗水、高温不溢出、低温不脆裂、耐久性好。溶于水和不渗水、高温不溢出、低温不脆裂、耐久性好。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面第四节第四节 路面混凝土配合比路面混凝土配合比配配合合比比设设计计是是工工程程质质量量保保障障的的重重要要关关键键技技术术。在在兼兼顾顾经经济的同时,要满足强度、工作性、耐久性三项技术要求。济的同时,要满足强度、工作性、耐久性三项技术要求。一、混凝土配合比的技术要求一

423、、混凝土配合比的技术要求1 1、混凝土的弯拉强度、混凝土的弯拉强度弯弯拉拉强强度度标标准准为为强强制制性性条条文文,在在设设计计混混凝凝土土路路面面结结构构时时,必必须须严严格格执执行行,见见表表15-1215-12;混混凝凝土土强强度度标标准准以以2828天天弯弯拉拉强度标准值为准,计算公式见(强度标准值为准,计算公式见(15-115-1)。)。2 2、混凝土的工作性、混凝土的工作性指指混混凝凝土土混混合合料料在在特特定定施施工工工工艺艺装装备备条条件件下下在在规规定定的的时时间间内内能能否否达达到到规规定定要要求求的的密密实实程程度度和和均均匀匀性性的的一一项项技技术术指标。通常用坍落度或

424、振动粘度系数来表征。指标。通常用坍落度或振动粘度系数来表征。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面3 3、混凝土的耐久性、混凝土的耐久性主主要要受受冻冻融融和和腐腐蚀蚀环环境境的的影影响响。在在冰冰冻冻地地区区以以及及海海风风、酸酸雨雨、除除冰冰盐盐或或硫硫酸酸盐盐影影响响内内的的混混凝凝土土路路面面和和桥桥面面,在在使使用用硅硅酸酸盐盐水水泥泥时时,应应掺掺入入一一定定的的添添加加料料以以增增强强耐耐久久性性;或使用矿渣水泥或普通水泥,不宜单独使用硅酸盐水泥。或使用矿渣水泥或普通水泥,不宜单独使用硅酸盐水泥。二、配合比设计参数的确定二、配合比设计参数的确定1 1、水灰比的确定、水灰比

425、的确定根据不同集料按式(根据不同集料按式(15-215-2)确定;)确定;2 2、砂率的确定、砂率的确定根据砂的细度模数和粗集料的种类,按表根据砂的细度模数和粗集料的种类,按表15-1915-19选定。选定。3 3、按工作性要求确定单位用水量、按工作性要求确定单位用水量第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面按按公公式式(15-315-3)计计算算;如如加加入入掺掺入入剂剂的的混混凝凝土土单单位位用用水水量量按按式式(15-415-4)确确定定。按按式式(15-415-4)计计算算所所得得的的单单位位用用水水量量与表与表15-1615-16所列的最大单位用水量作比较后,取最小值。所列的最

426、大单位用水量作比较后,取最小值。4 4、单位水泥用量的确定、单位水泥用量的确定按式(按式(15-515-5)计算。)计算。5 5、混合料砂石料用量确定、混合料砂石料用量确定可可按按密密度度法法或或体体积积法法计计算算确确定定。按按密密度度法法计计算算时时,混混凝凝土土单单位位质质量量可可按按2400245024002450千千克克/ /立立方方米米取取值值;按按体体积积法法计计算时,应计入设计含气量。算时,应计入设计含气量。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面第五节第五节 水泥混凝土路面施工与质量控制水泥混凝土路面施工与质量控制一、施工准备一、施工准备1 1、选择施工机械、选择施工机

427、械我我国国规规范范明明确确提提出出了了不不同同等等级级公公路路混混凝凝土土路路面面施施工工应应配配制的施工机械要求,见表制的施工机械要求,见表15-2015-20;2 2、选择混凝土拌和场地、选择混凝土拌和场地选选择择混混凝凝土土拌拌和和场场地地考考虑虑使使运运送送距距离离最最短短,接接近近水水源电源,有足够放料场地;源电源,有足够放料场地;3 3、进行材料试验和混凝土配合比设计、进行材料试验和混凝土配合比设计4 4、基基层层的的检检查查与与整整修修基基层层宽宽度度、路路拱拱与与高高程程、表表面面平整度和太实度平整度和太实度第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面二、混凝土面板的施工程序

428、和施工工艺二、混凝土面板的施工程序和施工工艺施工工艺:施工工艺:安安装装模模板板、钢钢筋筋布布设设、混混凝凝土土的的拌拌制制和和运运输输、混混凝凝土土摊摊铺铺和和振振实实、筑筑做做接接缝缝、表表面面整整修修与与防防滑滑措措施施、养养生生、拆拆模、填缝。模、填缝。1 1、模板安装、模板安装钢钢模模板板的的高高度度与与面面板板的的设设计计厚厚度度相相等等。模模板板应应安安装装稳稳固固、顺顺直直、平平整整、无无扭扭曲曲,相相邻邻模模板板连连接接应应紧紧密密平平顺顺、底底部部不得漏浆,不得有前后错位,高低错台等现象。不得漏浆,不得有前后错位,高低错台等现象。2 2、传力杆设置、传力杆设置拉拉杆杆、胀胀

429、缝缝板板、传传力力杆杆、套套帽帽设设置置精精确确应应符符合合表表15-2215-22要要求。求。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面3 3、制备与运送混凝土混合料、制备与运送混凝土混合料应应随随时时检检查查用用量量与与质质量量是是否否合合格格。首首先先应应检检验验混混凝凝土土搅搅拌拌楼楼的的总总供供应应量量是是否否满满足足要要求求,按按式式(15-615-6)确确定定;在在施施工工过过程程中中,每每隔隔1515天天检检验验一一次次计计量量精精确确度度,配配料料计计量量偏偏差差不不得得超超过过表表15-2315-23的的规规定定;运运送送车车辆辆的的辆辆数数可可按按(15-715-7)

430、计算确定。计算确定。4 4、摊铺和振捣、摊铺和振捣(1 1)滑模式摊铺机施工)滑模式摊铺机施工测测量量放放样样、悬悬挂挂基基准准线线;混混凝凝土土搅搅拌拌和和运运输输;混混合合料料的的卸料、布料;混凝土的摊铺;接缝施工。卸料、布料;混凝土的摊铺;接缝施工。(2 2)三辊轴机组铺筑)三辊轴机组铺筑布布料料;密密集集排排振振;安安装装拉拉杆杆;人人工工补补料料;三三辊辊轴轴整整平平;真空脱水;精平饰面;拉毛;切缝;养生;填缝。真空脱水;精平饰面;拉毛;切缝;养生;填缝。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面(3 3)轨道摊铺机铺筑)轨道摊铺机铺筑混混凝凝土土的的拌拌和和与与运运输输、摊摊铺

431、铺与与振振捣捣、表表面面整整修修、接接缝缝施施工;工;(4 4)小型机具铺筑)小型机具铺筑安安装装模模板板、钢钢筋筋布布设设、混混凝凝土土的的拌拌制制和和运运输输、混混凝凝土土摊摊铺铺和和振振实实、筑筑做做接接缝缝、表表面面整整修修与与防防滑滑措措施施、养养生生、拆拆模、填缝。模、填缝。5 5、制筑接缝;、制筑接缝;6 6、表面整修与防滑措施;、表面整修与防滑措施;7 7、养生与灌浆;、养生与灌浆;8 8、冬季和夏季施工:、冬季和夏季施工:(1 1)冬季施工)冬季施工采取的措施:采取的措施:第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面采采用用高高强强度度等等级级快快凝凝水水泥泥,或或掺掺入入

432、早早强强剂剂、或或增增加加水水泥泥用量;加热水或集料;施工完毕后要覆盖保温材料;用量;加热水或集料;施工完毕后要覆盖保温材料;(2 2)夏季施工)夏季施工混合物运输中要加以遮盖,及时运到工地;混合物运输中要加以遮盖,及时运到工地;尽量缩短施工时间;尽量缩短施工时间;避免混凝土暴晒,减小水分蒸发;避免混凝土暴晒,减小水分蒸发;(3 3)雨季施工)雨季施工有雨不施工;有雨不施工;预先搭雨蓬。预先搭雨蓬。三、施工质量管理与检查三、施工质量管理与检查施工过程中应对每一道工序进行检查施工过程中应对每一道工序进行检查, ,主要项目有:主要项目有:土基密实度,基层强度均匀性平整度与路拱横坡;土基密实度,基层

433、强度均匀性平整度与路拱横坡;验收水泥、碎石、砂;验收水泥、碎石、砂;第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面抽查材料配合比的准确性;抽查材料配合比的准确性;校验模板的位置和标高,检查传力杆的定位;校验模板的位置和标高,检查传力杆的定位;冬季与夏季施工时,测定混凝土拌和与摊铺温度;冬季与夏季施工时,测定混凝土拌和与摊铺温度;观察混凝土的拌和、运送、修整等工序质量;观察混凝土的拌和、运送、修整等工序质量;试件检查。试件检查。混凝土路面竣工验收的主要项目:混凝土路面竣工验收的主要项目:外外观观上上不不能能有有蜂蜂窝窝、麻麻面面、裂裂缝缝、脱脱皮皮、石石子子外外露露、缺缺边掉角;边掉角;路缘石应

434、直顺,曲线圆滑。路缘石应直顺,曲线圆滑。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面第六节第六节 其他类型混凝土简介其他类型混凝土简介一、钢筋混凝土路面一、钢筋混凝土路面钢钢筋筋混混凝凝土土路路面面, ,指指板板内内配配置置有有纵纵、横横向向钢钢筋筋网网的的混混凝凝土土路路面面。当当混混凝凝土土板板的的平平面面尺尺寸寸较较大大,或或者者预预计计路路基基或或基基层层有有可可能能产产生生不不均均匀匀沉沉陷陷,或或板板下下埋埋有有地地下下设设施施等等情情况况时,宜采用该种路面。时,宜采用该种路面。二、连续配筋混凝土路面二、连续配筋混凝土路面是是沿沿路路面面纵纵向向配配置置连连续续钢钢筋筋,除除了了

435、在在与与其其他他路路面面交交接接处处或或临临近近构构造造物物附附近近设设置置胀胀缝缝以以及及视视施施工工需需要要设设置置施施工工缝缝外外,一一般般不不设设横横缝缝的的混混凝凝土土路路面面。适适用用于于高高速速公公路路、一一级公路路面和机场道面。级公路路面和机场道面。三、钢纤维混凝土路面三、钢纤维混凝土路面在在水水泥泥混混凝凝土土混混合合料料中中掺掺入入一一些些低低碳碳钢钢、不不锈锈钢钢或或玻玻璃璃钢钢等等纤纤维维,即即成成为为一一种种均均匀匀而而多多向向配配筋筋的的混混凝凝土土。抗抗疲疲劳强度、抗冲击能力和防止裂缝的能力更好。劳强度、抗冲击能力和防止裂缝的能力更好。第十五章第十五章 水泥混凝土

436、水泥混凝土路面路面四、复合式混凝土路面四、复合式混凝土路面指指面面层层由由两两层层不不同同材材料料类类型型和和力力学学性性质质的的结结构构层层复复合合而而成成的的混混凝凝土土路路面面。根根据据复复合合式式混混凝凝土土路路面面上上、下下层层板板之之间间结结合合程程度度的的不不同同,有有结结合合式式、分分离离式式和和部部分分结结合合式式三三种。种。五、碾压混凝土路面五、碾压混凝土路面利利用用沥沥青青混混凝凝土土路路面面摊摊铺铺、碾碾压压技技术术施施工工的的一一种种水水泥泥混混凝凝土土路路面面。它它与与普普通通水水泥泥混混凝凝土土路路面面所所用用材材料料基基本本相相同同,不不同同之之处处是是碾碾压压

437、混混凝凝土土为为用用水水量量很很少少的的特特干干硬硬性性混混凝凝土土,施工速度快,养生时间短。施工速度快,养生时间短。六、贫混凝土基层板六、贫混凝土基层板指指用用水水泥泥用用量量较较低低、混混凝凝土土等等级级较较低低的的混混凝凝土土混混合合料料铺铺筑筑的的路路面面板板。不不能能作作为为面面层层使使用用,主主要要用用作作特特重重交交通通、高高速速公公路路、一一级级公公路路沥沥青青路路面面和和水水泥泥混混凝凝土土路路面面的的刚刚性性基层板。基层板。第十五章第十五章 水泥混凝土水泥混凝土路面路面七、水泥混凝土预制块路面七、水泥混凝土预制块路面指面层由高强的水泥混凝土预制块铺砌而成的路面。指面层由高强

438、的水泥混凝土预制块铺砌而成的路面。具具有有结结构构简简单单、价价格格低低廉廉、能能承承受受较较大大单单位位压压力力,便便于于修复等优点。修复等优点。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第一节第一节 概述概述一、混凝土路面结构特征一、混凝土路面结构特征从从力力学学分分析析来来看看,水水泥泥混混凝凝土土路路面面结结构构属属于于弹弹性性层层状状体体系系。混混凝凝土土面面板板的的弹弹性性模模量量及及力力学学强强度度大大大大高高于于基基层层和和土土基基的的相相应应模模量量和和强强度度;混混凝凝土土的的抗抗弯弯强强度度远远小小于于抗抗压

439、压强强度度,取取水水泥泥混混凝凝土土板板的的抗抗弯弯拉拉强强度度指指标标作作为为设设计计指指标标;水水泥泥混混凝凝土土路路面面结结构构看看作作是是弹弹性性地地基基板板,用用弹弹性性地地基基板板理论进行分析计算。理论进行分析计算。为为使使路路面面能能够够经经受受车车轮轮荷荷载载的的多多次次重重复复作作用用、抵抵抗抗温温度度应应力力,并并对对地地基基变变形形有有较较强强的的适适应应能能力力,混混凝凝土土板板必必须须具有足够的抗弯拉强度和厚度。具有足够的抗弯拉强度和厚度。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水水泥泥混混凝凝土土路路

440、面面的的破破坏坏类类型型主主要要有有:断断裂裂、唧唧泥泥、错错台台、拱起、接缝挤碎等。拱起、接缝挤碎等。影影响响使使用用性性能能的的因因素素是是多多方方面面的的,混混凝凝土土路路面面结结构构设设计计应以防止面层断裂为主要设计标准。应以防止面层断裂为主要设计标准。二、混凝土路面结构设计内容二、混凝土路面结构设计内容1 1、路路面面结结构构层层组组合合设设计计应应根根据据路路的的交交通通繁繁重重程程度度,结结合合当当地地环环境境条条件件和和材材料料供供应应情情况况来来进进行行。选选择择安安排排混混凝凝土土路路面面的的结结构构层层次次,包包括括土土基基、垫垫层层、基基层层和和面面层层的的结构层位,各

441、层的结构类型、弹性模量和厚度。结构层位,各层的结构类型、弹性模量和厚度。2 2、混混凝凝土土面面板板厚厚度度设设计计应应按按照照设设计计标标准准的的要要求求,确确定满足设计年限内使用要求所需的混凝土面层的厚度。定满足设计年限内使用要求所需的混凝土面层的厚度。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计3 3、混凝土面板的平面尺寸与接缝设计、混凝土面板的平面尺寸与接缝设计4 4、路路肩肩设设计计高高速速公公路路和和一一级级公公路路中中间间带带和和路路肩肩路路缘缘带带的的结结构构应应与与行行车车道道的的混混凝凝土土路路面面相相同同,并并

442、与与行行车车道道部部分的混凝土板浇筑为整体。分的混凝土板浇筑为整体。5 5、混混凝凝土土路路面面的的钢钢筋筋配配筋筋率率设设计计当当混混凝凝土土面面板板较较长长或或交交通通量量较较大大时时,发发基基有有不不均均匀匀沉沉降降或或板板的的形形状状不不规规则则时时,可可沿沿板板的的纵纵向向加加设设钢钢筋筋,在在角角隅隅处处加加设设角角隅隅钢钢筋筋或或钢筋网,以阻止可能出现的裂缝。钢筋网,以阻止可能出现的裂缝。三、混凝土路面结构设计原则三、混凝土路面结构设计原则1 1、根根据据使使用用要要求求及及气气候候、水水文文、土土质质等等自自然然因因素素,密密切切结合本地区的实践经验,应保证工程的质量与耐久性。

443、结合本地区的实践经验,应保证工程的质量与耐久性。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计2 2、在在满满足足交交通通与与使使用用要要求求的的前前提提下下,应应遵遵循循因因地地制制宜宜、合合理理选选材材、方方便便施施工工、利利于于养养护护、节节约约投投资资的的原原则则进进行行混混凝凝土土路路面面设设计计方方案案的的比比较较,选选择择技技术术先先进进、经经济济合合理理、安全可靠的方案。安全可靠的方案。3 3、积积极极推推广广成成熟熟的的科科研研成成果果、积积极极慎慎重重地地运运用用行行之之有有效效的的新新材材料料、新新工工艺艺、新新

444、技技术术,以以达达到到确确保保工工程程质质量量与与耐耐久性的目的。久性的目的。4 4、路路面面设设计计方方案案应应充充分分考考虑虑沿沿线线环环境境的的保保护护,自自然然生生态态平衡,有利于施工、养护工作人员的健康安全。平衡,有利于施工、养护工作人员的健康安全。5 5、为为确确保保工工程程质质量量,应应尽尽可可能能选选择择有有利利于于机机械械化化、工工厂厂化施工的设计方案。化施工的设计方案。6 6、对于地处不良地基的路段,应采取有效措施加快稳定、对于地处不良地基的路段,应采取有效措施加快稳定第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计

445、路路基基沉沉降降,路路基基沉沉降降速速率率达达不不到到限限定定要要求求时时,决决不不能能仓仓促施工提前铺筑路面板。促施工提前铺筑路面板。四、混凝土路面结构设计理论与方法四、混凝土路面结构设计理论与方法把把水水泥泥混混凝凝土土路路面面板板看看作作是是支支撑撑弹弹性性地地基基上上的的小小挠挠度度弹弹性板,用弹性地基板理论进行分析计算。性板,用弹性地基板理论进行分析计算。对地基采用不同的力学模型:对地基采用不同的力学模型:1 1、温温克克勒勒地地基基模模型型地地基基如如同同由由许许多多竖竖向向紧紧密密排排列列而而互互不不关关联联的的线线性性弹弹簧簧所所组组成成,地地基基顶顶面面任任一一点点的的挠挠度

446、度仅仅同作用于该点的压力成正比,而与其他点上的压力无关。同作用于该点的压力成正比,而与其他点上的压力无关。2 2、弹弹性性固固体体地地基基模模型型地地基基看看作作是是均均质质的的半半无无限限连连续续介介质质。地地基基顶顶面面上上任任一一点点的的挠挠度度不不仅仅同同作作用用于于该该点点的的压压力有关,也同顶面其他点的压力有关。力有关,也同顶面其他点的压力有关。3 3、巴巴斯斯特特纳纳克克地地基基模模型型假假设设文文克克勒勒地地基基的的弹弹簧簧单单元元之间存在一定程度的剪切阻尼作用,类似于弹簧顶部与之间存在一定程度的剪切阻尼作用,类似于弹簧顶部与第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计

447、水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计由由不不可可压压缩缩的的梁梁或或板板单单元元组组成成的的剪剪切切层层相相联联结结,层层内内各各单元间由于横向剪切而变形。单元间由于横向剪切而变形。弹弹性性地地基基板板在在承承受受局局部部荷荷载载作作用用时时的的挠挠度度和和应应力力分分析析,可以采用数值法或解析法(主要是有限元法)。可以采用数值法或解析法(主要是有限元法)。五、混凝土路面交通等级五、混凝土路面交通等级1 1、混凝土路面设计基准期、混凝土路面设计基准期是是计计算算路路面面结结构构可可靠靠度度时时,考考虑虑各各项项基基本本度度量量与与时时间间关关系系所所取取用用的的基基准准时时间

448、间,也也可可理理解解为为保保证证路路面面结结构构达达到到规规定可靠度指标的有效期间。通常参照表定可靠度指标的有效期间。通常参照表16-116-1选定。选定。2 2、标准轴载及轴载当量换算、标准轴载及轴载当量换算不同轴轮型和轴载的作用次数,应根据(不同轴轮型和轴载的作用次数,应根据(16-116-1)换算)换算第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计成标准轴载的作用次数。成标准轴载的作用次数。3 3、交通调查与轴载分析、交通调查与轴载分析通通过过分分析析调调查查交交通通量量资资料料,提提出出设设计计车车道道的的年年平平均均日日货货

449、车车交交通通量量ADTTADTT以以及及设设计计基基准准期期内内的的交交通通量量年年平平均均增增长长率率。设设计计车车道道在在设设计计基基准准期期初初期期的的标标准准轴轴载载日日作作用用次次数数按按式式(16-316-3)计算。)计算。4 4、标准轴载累计当量作用次数、标准轴载累计当量作用次数通过式(通过式(16-416-4)确定;)确定;5 5、混凝土路面交通等级划分、混凝土路面交通等级划分按按设设计计基基准准期期内内设设计计车车道道临临界界荷荷位位承承受受的的标标准准轴轴载载当当量量累计作用次数分为累计作用次数分为4 4级,见表级,见表16-416-4。第十六章第十六章第十六章第十六章 水

450、泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第二节第二节 弹性地基板体系理论简介弹性地基板体系理论简介一、小挠度弹性薄板的基本假设一、小挠度弹性薄板的基本假设研研究究弹弹性性小小挠挠度度薄薄板板在在垂垂直直于于中中面面的的荷荷载载作作用用下下的的弯弯曲曲时时, ,通常采用下述三项基本假设:通常采用下述三项基本假设:A A、垂直于中面方向的应变极其微小,可以忽略不计;、垂直于中面方向的应变极其微小,可以忽略不计;B B、垂垂直直于于中中面面的的法法线线,在在弯弯曲曲变变形形前前后后均均保保持持为为直直线线并并垂直于中面,因而无横向剪切应变;垂直于中面,因而无横向剪切应变

451、;C C、中面上各点无平行于中面的位移。、中面上各点无平行于中面的位移。对于弹性地基薄板,板与地基的联系又采用如下假设:对于弹性地基薄板,板与地基的联系又采用如下假设:1 1、在在变变形形过过程程中中,板板与与地地基基的的接接触触面面始始终终吻吻合合,即即板板面面与地基表面的竖向位移是相同的;与地基表面的竖向位移是相同的;2 2、在板与地基的接触面之间没有摩阻力,即接触面上的、在板与地基的接触面之间没有摩阻力,即接触面上的第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计剪应力视为零。剪应力视为零。二、挠曲面微分方程二、挠曲面微分方程按弹

452、性力学知识,见式(按弹性力学知识,见式(16-816-8)()(16-1016-10)第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第三节第三节 水泥混凝土路面应力分析水泥混凝土路面应力分析一、温克勒地基板的荷载应力分析一、温克勒地基板的荷载应力分析威威斯斯特特卡卡德德采采用用文文克克勒勒地地基基模模型型,分分析析了了三三种种车车轮轮荷荷载载位置下板的挠度和弯矩:位置下板的挠度和弯矩:1 1、轮轮载载作作用用于于无无限限大大板板中中央央,分分布布于于半半径径为为R R的的圆圆面面积积内内,荷荷载载中中心心处处板板底底最最大大弯弯拉拉应

453、应力力计计算算公公式式(16-16-1111)2 2、荷荷载载作作用用于于板板边边缘缘中中部部,荷荷位位下下板板底底的的最最大大弯弯拉拉应应力力计算公式(计算公式(16-1216-12)3 3、荷荷载载作作用用于于板板角角隅隅,最最大大拉拉应应力力产产生生在在板板的的表表面面离离荷荷载圆中心为载圆中心为X1X1的分角线上的分角线上计算公式(计算公式(16-1316-13)第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计二、弹性半空间地基板的荷载应力分析二、弹性半空间地基板的荷载应力分析是以弹性模量和泊松比表征的弹性地基。是以弹性模量和泊

454、松比表征的弹性地基。它假设地基为一各向同性的弹性半无限体。它假设地基为一各向同性的弹性半无限体。按按上上述述方方法法所所算算得得的的弯弯矩矩,只只是是板板中中部部受受荷荷时时所所产产生生的的弯弯矩矩。弹弹性性半半无无限限地地基基的的荷荷载载应应力力计计算算理理论论对对于于苛苛载载作作用用于于板板边边、板板角角隅隅处处,以以及及有有限限尺尺寸寸的的矩矩形形板板,在在不不同同组合的轮载作用于板上任何位置时,均无法解决。组合的轮载作用于板上任何位置时,均无法解决。三、弹性半空间地基双层板混凝土路面荷载应力分析三、弹性半空间地基双层板混凝土路面荷载应力分析可分为两类:可分为两类:1 1、上下层完全分离

455、,接触面假定为完全光滑;、上下层完全分离,接触面假定为完全光滑;2 2、上下层密切结合,接触面假定为完全连续;、上下层密切结合,接触面假定为完全连续;第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计1 1、弹性地基上分离式双层板、弹性地基上分离式双层板计计算算公公式式(16-2716-27),可可见见弹弹性性地地基基分分离离式式双双层层板板的的两两层层板板间间的的弯弯矩矩分配与两层板的刚度分配有关。分配与两层板的刚度分配有关。2 2、弹性地基上结合式双层板、弹性地基上结合式双层板其其求求解解比比分分离离式式的的复复杂杂,由由于于上上下下

456、层层完完全全紧紧密密结结合合,如如同同单单层层板板一一样样工工作作时时,两两层层板板只只有有一一个个中中面面,该该中中面面的的位位置置可可根根据据作作用用于于两两板板横横断断面面上上内内力力之之和和为为零零的的条条件件求求得得。上上下下层层弯弯拉拉应应力力计计算算公公式式见见(16-3216-32)四、水泥混凝土路面温度应力分析四、水泥混凝土路面温度应力分析1 1、胀缩应力胀缩应力当当气气温温缓缓慢慢变变化化时时, ,板板内内温温度度均均匀匀升升降降,则则面面板板沿沿断断面面的的深深度度均均匀匀胀胀缩缩,任任一一点点的的应应变变为为式式(1 16 6-33-33),则则由由边边界界条条件件,应

457、应力力为为式式(1 16 6- -3434););板板被被划划分分为为有有限限尺尺寸寸的的板板块块,板板因因变变形形受受阻阻而而产产生生的的板板内内最最大大应应力力出现于板长的中央,其值按公式(出现于板长的中央,其值按公式(1 16 6-36-36)计算;)计算;第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计2 2、翘曲应力翘曲应力由由于于板板的的自自重重、地地基基反反力力和和相相邻邻板板的的钳钳制制作作用用,使使部部分分翘曲变形受阻,从而使板内产生翘曲应力。翘曲变形受阻,从而使板内产生翘曲应力。为分析该应力,作如下假设:为分析该应力

458、,作如下假设:温温度度沿沿板板断断面面呈呈直直线线变变化化、板板和和地地基基始始终终保保持持接接触触,不不计计板板重重,从从而而导导出出了了板板仅仅受受地地基基约约束束时时的的翘翘曲曲应应力力计计算算公公式式。计计算算公公式式见见(1 16 6-37-37)、(1 16 6-38-38)为为方方便便计计算算,工工程中采用有限元计算。程中采用有限元计算。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第四节第四节 水泥混凝土路面可靠度设计水泥混凝土路面可靠度设计一、路面可靠度的定义和极限状态函数一、路面可靠度的定义和极限状态函数路路面面可

459、可靠靠度度广广义义定定义义:在在设设计计使使用用年年限限内内,在在将将遇遇到到的的环环境境条条件件和和荷荷载载作作用用下下,路路面面能能够够发发挥挥其其预预期期功功能能的的概概率。率。我我国国现现行行的的混混凝凝土土路路面面设设计计规规范范采采用用的的结结构构设设计计方方法法是是以以混混凝凝土土路路面面板板在在车车辆辆荷荷载载应应力力和和温温度度应应力力综综合合作作用用下下,在在纵纵缝缝边边缘缘中中部部出出现现纵纵向向疲疲劳劳开开裂裂作作为为临临界界损损坏坏状状态态,设设计计时时以以荷荷载载应应力力和和疲疲劳劳温温度度应应力力的的叠叠加加小小于于等等于于混混凝凝土疲劳强度作为设计标准。土疲劳强

460、度作为设计标准。路路面面可可靠靠度度定定义义:在在设设计计使使用用年年限限内内,在在车车辆辆荷荷载载应应力力和温度应力综合作用下,路面板纵缝中部不出现疲劳开和温度应力综合作用下,路面板纵缝中部不出现疲劳开第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计裂的概率。裂的概率。路路面面极极限限状状态态的的函函数数为为式式(16-4016-40)。在在保保持持控控制制失失效效模模式式的的实实质质不不变变的的前前提提下下,也也可可采采用用路路面面结结构构疲疲劳劳寿寿命命大大于于等等于于累累计计当当量量标标准准轴轴载载作作用用次次数数作作为为路路面

461、面结结构构极极限限状状态函数。路面结构的可靠度可表示为(态函数。路面结构的可靠度可表示为(16-4316-43)二、路面结构的目标可靠度二、路面结构的目标可靠度是是在在满满足足高高等等级级公公路路行行驶驶安安全全和和舒舒适适性性要要求求的的前前提提下下,考考虑虑道道路路初初期期费费用用,养养护护费费用用与与用用户户费费用用对对目目标标可可靠靠度度的的影影响响后后综综合合确确定定的的,通通常常采采用用校校准准法法来来确确定定目目标标可可靠靠度度。所所谓谓校校准准法法是是对对按按现现行行规规范范设设计计方方法法所所设设计计的的路路面面进进行行路路面面隐隐含含可可靠靠度度的的分分析析,以以这这些些隐

462、隐含含可可靠靠度度作作为为目目标标可可靠靠度度,则则所所设设计计的的路路面面结结构构具具有有与与原原确确定定型型设设计计方方法相同的可靠度水平。法相同的可靠度水平。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计三、设计参数均值的取值和变异系数范围三、设计参数均值的取值和变异系数范围设设计计参参数数有有:设设计计年年限限内内累累计计轴轴载载作作用用次次数数,混混凝凝土土的的抗弯拉强度和弹性模量以及路面板厚度等。抗弯拉强度和弹性模量以及路面板厚度等。1 1、设计年限内累计当量标准轴载作用次数、设计年限内累计当量标准轴载作用次数由由使使用用

463、初初期期当当量量轴轴次次、年年增增长长率率和和横横向向分分布布系系数数三三个个随随机变量决定。机变量决定。2 2、混凝土的抗弯拉强度和弹性模量、混凝土的抗弯拉强度和弹性模量见表见表16-1116-11、16-1216-123 3、路面板厚度、路面板厚度路面板厚度的变异系数见表路面板厚度的变异系数见表16-1316-134 4、基层和土基抗压回弹模量以及基层顶面综合回弹模量、基层和土基抗压回弹模量以及基层顶面综合回弹模量见表见表16-1416-14、16-1216-12第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计四、路面结构可靠度的计

464、算四、路面结构可靠度的计算由由公公式式(16-4416-44)可可知知,只只要要知知道道了了轴轴载载作作用用次次数数和和疲疲劳劳寿命的分布函数,就可得到路面结构的可靠值。寿命的分布函数,就可得到路面结构的可靠值。1 1、路面疲劳寿命的分布、路面疲劳寿命的分布根根据据试试验验结结果果,混混凝凝土土弯弯曲曲疲疲劳劳寿寿命命服服从从两两参参数数的的威威布布尔尔分分布布。分分布布函函数数见见(16-4516-45)。按按现现行行混混凝凝土土路路面面设设计计规规范范的的结结构构设设计计方方法法,路路面面疲疲劳劳寿寿命命为为混混凝凝土土抗抗折折强强度度和荷载应力及疲劳温度应力的函数,关系式为(和荷载应力及

465、疲劳温度应力的函数,关系式为(16-4616-46)。)。2 2、累计当量标准轴载作用次数的分布、累计当量标准轴载作用次数的分布以以采采用用对对数数正正态态分分布布假假定定为为宜宜,其其分分布布密密度度函函数数为为(16-16-4747)第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计五、路面结构的可靠性设计五、路面结构的可靠性设计为为能能考考虑虑各各设设计计参参数数变变异异性性影影响响,可可以以通通过过引引入入一一个个可可靠靠度度系系数数,将将可可靠靠度度概概念念应应用用到到考考虑虑荷荷载载应应力力和和温温度度应应力力综综合合疲疲劳劳

466、作作用用的的路路面面结结构构设设计计方方法法中中,它它不不改改变变原原设设计方法的步骤。计方法的步骤。路路面面结结构构可可靠靠度度系系数数定定义义为为疲疲劳劳方方程程求求得得的的最最大大允允许许应应力与实际最大应力之比。力与实际最大应力之比。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第五节第五节 水泥混凝土路面结构组合设计水泥混凝土路面结构组合设计一、面层混凝土板一、面层混凝土板面面层层应应具具有有足足够够的的强强度度、耐耐久久性性、表表面面抗抗滑滑、耐耐磨磨、平平整整等等良良好好的的路路用用性性能能,一一般般采采用用设设接接缝缝

467、、不不配配筋筋的的普普通通混混凝凝土土路路面面板板。混混凝凝土土面面板板层层的的厚厚度度取取决决于于公公路路和和交交通通等级,可参照表等级,可参照表16-1716-17。二、混凝土路面基层结构二、混凝土路面基层结构应应具具有有足足够够的的抗抗冲冲刷刷能能力力和和一一定定的的刚刚度度。各各类类基基层层的的适适宜交通等级与适宜厚度范围见表宜交通等级与适宜厚度范围见表16-1916-19。三、混凝土路面垫层结构三、混凝土路面垫层结构一一般般为为应应对对路路基基的的特特殊殊需需求求而而设设置置,分分为为防防冻冻垫垫层层、排排水垫层与加固垫层三类。水垫层与加固垫层三类。第十六章第十六章第十六章第十六章

468、水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计四、混凝土路面的路基结构四、混凝土路面的路基结构应应满满足足稳稳定定、密密度度、均均质质、耐耐久久的的要要求求。对对路路基基土土质质的的要要求求很很严严,一一般般高高液液限限粘粘土土及及含含有有机机质质细细粒粒土土均均不不能能用用于于高高速速公公路路和和一一级级公公路路的的路路床床填填料料,也也不不能能用用于于二二级级和和二级以下公路的上路床填料。二级以下公路的上路床填料。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第六节第六节 我国水泥混凝土路面设计方法我国水

469、泥混凝土路面设计方法我我国国水水泥泥混混凝凝土土路路面面设设计计方方法法采采用用单单轴轴双双轮轮组组100KN100KN标标准准轴轴载载作作用用下下的的弹弹性性半半空空间间地地基基有有限限大大矩矩形形薄薄板板理理论论有有限限元元解解为为理理论论基基础础,以以路路面面板板纵纵缝缝边边缘缘荷荷载载与与温温度度综综合合疲疲劳弯拉应力为设计指标进行路面板厚度设计。劳弯拉应力为设计指标进行路面板厚度设计。一、目标可靠度与疲劳极限状态方程式一、目标可靠度与疲劳极限状态方程式见表见表16-2016-20规定。规定。水水泥泥混混凝凝土土路路面面结结构构设设计计以以行行车车荷荷载载和和温温度度梯梯度度综综合合作

470、作用用产产生生的的疲疲劳劳断断裂裂作作为为设设计计的的极极限限状状态态。极极限限状状态态方方程程为(为(16-4816-48)。)。二、弯拉应力分析及厚度设计二、弯拉应力分析及厚度设计第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计1 1、荷载应力分析、荷载应力分析标标准准轴轴载载在在临临界界荷荷位位处处产产生生的的荷荷载载疲疲劳劳应应力力按按式式(16-16-4949)计算;)计算;2 2、温度应力分析、温度应力分析在临界荷位处的温度疲劳应力按式(在临界荷位处的温度疲劳应力按式(16-5516-55)计算确定。)计算确定。3 3、混凝

471、土路面板厚度设计、混凝土路面板厚度设计考考虑虑荷荷载载应应力力和和温温度度翘翘曲曲应应力力综综合合疲疲劳劳损损坏坏作作用用的的混混凝凝土土面面层层厚厚度度和和板板平平面面尺尺寸寸确确定定方方法法,可可遵遵循循如如下下设设计计步步骤:骤:A A、收集并分析交通参数;、收集并分析交通参数;B B、初拟路面结构;、初拟路面结构;C C、确定材料参数;、确定材料参数;DD、计算荷载疲劳应力和温度应力;、计算荷载疲劳应力和温度应力;E E、检验初拟路面结构、检验初拟路面结构;第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计三、接缝设计三、接缝设计

472、1 1、纵向接缝、纵向接缝纵纵缝缝一一般般分分为为假假缝缝和和施施工工缝缝。纵纵缝缝间间距距一一般般为为34.5m34.5m设设置置,当当一一次次铺铺筑筑宽宽度度大大于于4.54.5米米时时,应应增增设设纵纵向向缩缩缝缝,纵纵向向缩缩缝缝采采用用假假缝缝形形式式,应应设设置置拉拉杆杆,拉拉杆杆采采用用螺螺纹纹钢钢筋筋,设在板厚中央。设在板厚中央。2 2、横向接缝、横向接缝有三种:缩缝、胀缝、施工缝。有三种:缩缝、胀缝、施工缝。缩缩缝缝保保证证板板因因温温度度和和湿湿度度的的降降低低而而产产生生收收缩缩时时沿沿该该薄薄弱弱断面缩裂,从而避免产生不规划裂缝;断面缩裂,从而避免产生不规划裂缝;胀胀缝

473、缝保保证证板板在在温温度度升升高高时时能能部部分分伸伸张张,从从而而避避免免产产生生路路面板在热天的拱胀;面板在热天的拱胀;施工缝应尽量做到胀缝处,如不可能,也应做到缩缝处。施工缝应尽量做到胀缝处,如不可能,也应做到缩缝处。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计A A、胀缝、胀缝常常采采用用平平缝缝形形式式,也也叫叫真真缝缝。缝缝隙隙宽宽约约20mm20mm,缝缝隙隙上上部部3040mm3040mm深深度度内内浇浇灌灌填填缝缝料料,下下部部设设置置富富有有弹弹性性的的嵌嵌缝缝板板,由由油油浸浸或或沥沥青青浸浸制制的的软软木木板

474、板制制成成。应应在在胀胀缝缝板板厚厚中中央设置滑动传力杆,采用光圆钢筋。央设置滑动传力杆,采用光圆钢筋。胀胀缝缝应应尽尽量量少少设设或或不不设设,但但在在邻邻近近桥桥梁梁或或其其他他固固定定构构筑筑物物处处、与与柔柔性性路路面面相相接接处处、板板厚厚改改变变处处、隧隧道道口口、小小半半径径平平曲曲线线和和凹凹形形竖竖曲曲线线纵纵坡坡变变换换处处,均均应应设设置置胀胀缝缝。B B、缩缝缩缝一一般般采采用用假假缝缝形形式式,即即只只在在上上部部设设缝缝隙隙,宽宽为为38mm38mm,深深度度为为板板厚厚的的1/51/41/51/4,一一般般为为56cm56cm,一一般般不不必必设设传传力力杆杆,但

475、但在在邻邻近近自自由由端端部部的的3 3条条缩缩缝缝内内,宜宜加加设设传传力力杆杆。缩缩缝间距一般为缝间距一般为4646米。米。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计C C、横向施工缝、横向施工缝也叫工作缝,采用平缝的构造形式,缝宽也叫工作缝,采用平缝的构造形式,缝宽38mm38mm,在深,在深度度1/51/41/51/4板板厚厚的的范范围围内内浇浇灌灌填填缝缝料料。胀胀缝缝处处的的施施工工缝缝,构造同胀缝,缩缝处的施工缝采用平缝加传力杆型。构造同胀缝,缩缝处的施工缝采用平缝加传力杆型。四、混凝土面板配筋设计四、混凝土面板配筋

476、设计1 1、钢筋混凝土面板配筋设计、钢筋混凝土面板配筋设计其钢筋配筋量按式(其钢筋配筋量按式(16-5816-58)计算确定。)计算确定。2 2、连续配筋混凝土路面板配筋设计、连续配筋混凝土路面板配筋设计(1 1)横向裂缝平均间距计算)横向裂缝平均间距计算按式(按式(16-5916-59)计算。)计算。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计(2 2)裂缝间隙宽度计算)裂缝间隙宽度计算按式(按式(16-6016-60)计算。)计算。(3 3)钢筋应力计算)钢筋应力计算按式(按式(16-6116-61)确定;)确定;(4 4)纵向

477、配筋率确定)纵向配筋率确定计算步骤见计算步骤见P488P488五、加铺层结构设计五、加铺层结构设计分三阶段:旧路调查评定、改建方案确定、加铺层设计。分三阶段:旧路调查评定、改建方案确定、加铺层设计。设计过程如下所述:设计过程如下所述:第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计1 1、调调查查现现有有混混凝凝土土面面层层的的结结构构损损坏坏状状况况,选选择择加加铺铺层层形形式,初估加铺层厚度,并确定结构损坏的处理措施;式,初估加铺层厚度,并确定结构损坏的处理措施;2 2、钻钻取取芯芯样样,测测定定旧旧混混凝凝土土路路面面的的厚厚度度

478、和和混混凝凝土土的的劈劈裂裂强度,求得混凝土弯拉强度和弯拉弹性模量;强度,求得混凝土弯拉强度和弯拉弹性模量;3 3、在在旧旧面面层层上上进进行行弯弯沉沉测测定定,反反算算得得到到旧旧路路面面顶顶面面的的当当量回弹模量值;量回弹模量值;4 4、按按前前述述双双层层式式混混凝凝土土路路面面设设计计方方法法计计算算分分离离式式或或结结合合式式加加铺铺层层在在标标准准轴轴载载作作用用于于板板纵纵向向边边缘缘中中部部时时的的荷荷载载应应力力;在在考考虑虑荷荷载载疲疲劳劳应应力力系系数数、接接缝缝应应力力折折减减系系数数和和综综合合系系数数后后,得得到到各各层层相相应应的的荷荷载载疲疲劳劳应应力力;以以及

479、及最最大大温温度度翘翘曲曲应应力力,在在考考虑虑温温度度疲疲劳劳应应力力系系数数后后,得得到到相相应应层层的温度疲劳应力;的温度疲劳应力;5 5、分层叠加荷载疲劳应力和温度疲劳应力,得综合、分层叠加荷载疲劳应力和温度疲劳应力,得综合第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计疲疲劳劳应应力力,检检验验加加铺铺层层的的设设计计厚厚度度:分分离离式式加加铺铺层层的的加加铺铺层层以以及及旧旧面面层层的的综综合合应应力力,结结合合式式加加铺铺层层的的旧旧面面层层的的综合应力应满足式(综合应力应满足式(1616- -4848)的要求。)的要求

480、。(1 1)分离式混凝土加铺层)分离式混凝土加铺层加加铺铺层层铺铺筑筑前前应应更更换换破破碎碎板板、修修补补裂裂缝缝、清清除除接接缝缝中中失失效效的的填填缝缝料料和和杂杂物物;在在旧旧混混凝凝土土面面层层与与加加铺铺层层之之间间应应设设置隔离层;加铺层的厚度不宜小于置隔离层;加铺层的厚度不宜小于180mm180mm。(2 2)结合式混凝土加铺层)结合式混凝土加铺层损损坏坏状状况况和和接接缝缝传传荷荷能能力力评评定定为为优优良良时时,可可采采用用结结合合式式混混凝凝土土加加铺铺层层,加加铺铺层层的的最最小小厚厚度度为为25mm25mm,应应把把旧旧混混凝凝土土面面层层表表面面打打毛毛清清理理,并

481、并在在清清理理后后的的表表面面涂涂敷敷粘粘结结剂剂,使加铺层与旧混凝土面层结合成整体。使加铺层与旧混凝土面层结合成整体。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计第七节第七节 外国混凝土路面设计方法简介外国混凝土路面设计方法简介一、美国一、美国AASHTOAASHTO混凝土路面设计方法简介混凝土路面设计方法简介以以现现时时耐耐用用性性指指数数作作为为衡衡量量路路面面使使用用性性能能的的指指标标,制制定定了路面结构设计方法。了路面结构设计方法。1 1、设计标准、设计标准在使用性能期内路面耐用性指数的总变化量为(在使用性能期内路面耐用

482、性指数的总变化量为(16-7316-73););2 2、设计参数、设计参数交交通通分分析析选选用用80KN80KN的的轴轴载载作作为为标标准准轴轴载载;可可靠靠度度水水平平和和总总标标准准差差见见表表16-3816-38、16-3916-39;地地基基设设计计反反应应模模量量(考考虑虑五五个个方方面面);混混凝凝土土抗抗弯弯强强度度和和弹弹性性模模量量以以2828天龄期测定结果的平均值作为混凝土的设计天龄期测定结果的平均值作为混凝土的设计第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计抗抗弯弯拉拉强强度度;混混凝凝土土弹弹性性模模量量按

483、按式式(16-7416-74)确确定定。路路面面排水系数见表(排水系数见表(16-4016-40);接缝传荷系数见表();接缝传荷系数见表(16-4116-41)。)。3 3、设计步骤、设计步骤确定各项设计参数;确定各项设计参数;确定地基的设计反应模量;确定地基的设计反应模量;确定所需面层厚度;确定所需面层厚度;二、美国波特兰水泥协会混凝土路面设计方法二、美国波特兰水泥协会混凝土路面设计方法以以文文克克勒勒地地基基上上弹弹性性薄薄板板理理论论为为基基础础,考考虑虑了了水水泥泥混混凝凝土土路路面面的的使使用用年年限限,疲疲劳劳强强度度等等多多种种因因素素,是是一一种种比比较较完善的方法。完善的方

484、法。第十六章第十六章第十六章第十六章 水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计1 1、设计使用年限与交通分析、设计使用年限与交通分析设计使用年限为设计使用年限为4040年;年;2 2、荷载安全系数、荷载安全系数见见P504P504规定;规定;3 3、基础强度特征、基础强度特征以地基反应模量表征;以地基反应模量表征;4 4、荷载应力、荷载应力采用横缝边缘作为计算应力的临界荷载位置;采用横缝边缘作为计算应力的临界荷载位置;5 5、疲劳与安全系数、疲劳与安全系数 按式(按式(16-7616-76)与表)与表16-4416-44取用。取用。第第第第十七十七十七十七章章章

485、章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理路面使用性能包括功能、结构和安全三个方面。路面使用性能包括功能、结构和安全三个方面。功能方面功能方面行驶舒适性或行驶质量;行驶舒适性或行驶质量;结构方面结构方面路面损坏状况和结构承载能力;路面损坏状况和结构承载能力;安全方面安全方面路面表面的抗滑能力;路面表面的抗滑能力;第一节第一节 路面行驶质量评定路面行驶质量评定一一 平整度的测定方法平整度的测定方法平整度是度量路面行驶质量的一项性能指标。平整度是度量路面行驶质量的一项性能指标。路面平整度测定方法分类:路面平整度测定方法分类:A A、断面类平整度测定;、断面类平整度测定;B B、反

486、应类平整度测定;、反应类平整度测定;(1 1)断面类平整度测定)断面类平整度测定是直接沿行驶车辆的轮迹量测路面表面的高程,得到路是直接沿行驶车辆的轮迹量测路面表面的高程,得到路第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理表表纵纵断断面面,通通过过数数据据分分析析后后采采用用综综合合统统计计量量作作为为其其平平整整度指标。这一类方法包括:度指标。这一类方法包括:a a、水水准准测测量量:采采用用水水准准仪仪和和水水准准尺尺沿沿轮轮迹迹量量测测路路面面表表面面的高程,得到精确的路表纵断面;的高程,得到精确的路表纵断面;b b、梁梁式式断断面面仪仪:采采

487、用用3 3米米直直尺尺连连续续1010尺尺量量测测测测试试点点轮轮迹迹处处路路表表同同直直尺尺间间的的最最大大高高程程差差,由由此此得得到到路路表表纵纵向向起起伏伏情情况况;或或牵牵引引3 3米米连连续续式式平平整整度度仪仪于于测测试试路路段段上上匀匀速速行行驶驶,通通过过安安装装于于连连续续式式平平整整度度仪仪纵纵梁梁上上的的测测试试轮轮和和传传感感器器、数据采集装置得到路面凹凸差值;数据采集装置得到路面凹凸差值;C C、GMRGMR断断面面仪仪:测测试试车车身身上上安安装装2 2个个同同地地面面接接触触的的跟跟随随小小轮轮,利利用用线线性性位位移移计计量量测测车车身身与与测测试试小小轮轮接

488、接触触的的路路表表面间的相对位移,并由装在小轮上方位置车身内的加速面间的相对位移,并由装在小轮上方位置车身内的加速第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理度度仪仪量量测测其其加加速速度度,通通过过对对信信号号的的二二重重积积分分获获得得车车身身的的位位移移,将将车车身身位位移移与与相相对对位位移移叠叠加加,经经处处理理后后可可得得到到小小轮随地面起伏的竖向位移,即轮迹的路表断面;轮随地面起伏的竖向位移,即轮迹的路表断面;d d、APLAPL惯惯性性断断面面仪仪:通通过过测测量量车车轮轮支支撑撑臂臂相相对对于于水水平平惯惯性摆的角位移,计算跟随轮

489、沿路表的竖向位移;性摆的角位移,计算跟随轮沿路表的竖向位移;e e、激激光光断断面面平平整整度度测测定定仪仪:通通过过激激光光传传感感器器测测试试车车身身与与路表面的距离,然后再进行信号处理。路表面的距离,然后再进行信号处理。(2 2)反应类平整度测定)反应类平整度测定在在主主车车或或拖拖车车上上安安装装由由传传感感器器和和显显示示器器组组成成的的仪仪器器,传传感感和和累累积积车车辆辆以以一一定定速速度度行行驶驶在在不不平平路路表表面面时时悬悬挂挂系系统统的竖向位移量。的竖向位移量。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理二二 国际平整度指数国

490、际平整度指数是是表表征征路路面面平平整整度度的的通通用用指指标标,是是一一项项标标准准化化的的平平整整度度指指标标,它它同同反反应应类类平平整整度度测测定定系系统统类类似似,但但是是采采用用数数学学模模型型模模拟拟1/41/4车车以以规规定定速速度度行行驶驶在在路路面面上上,分分析析悬悬挂挂系系在在行行驶驶距距离离内内由由于于动动态态反反应应而而产产生生的的累累积积竖竖向向位位移移量量,单单位为位为m/Kmm/Km。三三 行驶质量评价行驶质量评价行行驶驶质质量量与与路路表表面面的的不不平平整整度度、车车辆辆的的动动态态响响应应和和人人的的感受能力三方面因素有关。感受能力三方面因素有关。采采用用

491、主主、客客观观相相结结合合的的评评价价方方法法:一一方方面面邀邀请请不不同同代代表表性乘客进行评分,另一方面进行平整度测量。性乘客进行评分,另一方面进行平整度测量。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理第二节第二节 路面结构承载能力的评定路面结构承载能力的评定一一 评定方法评定方法路面结构承载能力的评定方法可分为破坏和无破坏两类。路面结构承载能力的评定方法可分为破坏和无破坏两类。(1 1)破坏类评定法)破坏类评定法从从路路面面各各结结构构层层内内钻钻取取试试样样,通通过过室室内内试试验验,确确定定各各项项计算参数,估算出结构承载能力。计算参数

492、,估算出结构承载能力。(2 2)无破坏类评定方法)无破坏类评定方法一般通过路表弯沉测定来估算路面结构承载能力。一般通过路表弯沉测定来估算路面结构承载能力。A A、静态弯沉仪、静态弯沉仪B B、稳态弯沉仪、稳态弯沉仪C C、脉冲或落锤式弯沉仪、脉冲或落锤式弯沉仪第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理二二 路面结构承载能力的评价路面结构承载能力的评价整整理理各各路路段段的的实实测测弯弯沉沉资资料料,求求得得代代表表弯弯沉沉或或计计算算弯弯沉沉;利利用用设设计计弯弯沉沉同同标标准准轴轴载载累累计计作作用用次次数数的的关关系系曲曲线线,大大致致估估算

493、算相相应应于于代代表表弯弯沉沉值值的的容容许许标标准准轴轴载载作作用用次次数数;同同弯弯沉沉测测定定前前路路面面实实际际承承受受的的轴轴载载作作用用次次数数相相比比,可可判判断断路面的剩余寿命。路面的剩余寿命。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理第三节第三节 路面抗滑性能评定路面抗滑性能评定路路面面抗抗滑滑性性能能是是指指车车辆辆轮轮胎胎受受到到制制动动时时沿沿路路表表面面滑滑移移所所产生的抗滑力。产生的抗滑力。一一 测定方法测定方法制动距离法、锁轮拖车法、偏转轮拖车法、摆式仪法。制动距离法、锁轮拖车法、偏转轮拖车法、摆式仪法。(1 1)制

494、动距离法)制动距离法以制动距离数以制动距离数SDNSDN表示;表示;(2 2)锁锁轮轮拖拖车车法法测测定定牵牵引引力力确确定定在在载载重重和和速速度度不不变变的的状状态态下下拖拖拉拉测测试试轮轮时时,作作用用在在轮轮胎胎和和路路面面间间的的摩摩阻阻力力,以滑移指数以滑移指数SNSN表示;表示;(3 3)偏偏转转轮轮拖拖车车法法以以侧侧向向力力系系数数SFCSFC表表征征路路面面抗抗滑滑性能;性能;(4 4)摆式仪法)摆式仪法主要在室内测量路面材料表面摩阻特主要在室内测量路面材料表面摩阻特第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理性的仪器,也可用于

495、野外局部路面范围的抗滑性能。性的仪器,也可用于野外局部路面范围的抗滑性能。(5 5)构构造造深深度度测测定定将将已已知知容容量量的的标标准准砂砂摊摊填填在在干干净净而而干干燥燥的的路路表表面面空空隙隙内内,量量测测其其覆覆盖盖面面积积,得得到到平平均均构构造深度造深度MTDMTD。二二 抗滑性能评价抗滑性能评价我我国国对对路路面面抗抗滑滑性性能能评评定定规规定定以以摆摆式式仪仪摆摆值值、横横向向力力系系数、构造深度表示。数、构造深度表示。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理第四节第四节 路面结构损坏状况评定路面结构损坏状况评定路路面面结结构

496、构的的损损坏坏状状况况,必必须须从从三三个个方方面面进进行行描描述述:损损坏坏类型、损坏严重程度、出现损坏的范围或密度。类型、损坏严重程度、出现损坏的范围或密度。一一 损坏类型损坏类型路路面面常常见见的的主主要要损损坏坏类类型型, ,按按损损坏坏模模式式和和影影响响程程度度的的不不同同分为五大类:分为五大类:裂缝或断裂裂缝或断裂结构的整体性因裂缝或断裂而受到破坏;结构的整体性因裂缝或断裂而受到破坏;永久变形永久变形路面保持整体性,但形状产生较大的变化;路面保持整体性,但形状产生较大的变化;松散松散表层部分出现局部范围材料的散失或分离等;表层部分出现局部范围材料的散失或分离等;接缝损坏接缝损坏水

497、泥混凝土接缝及其邻近范围出现的局部水泥混凝土接缝及其邻近范围出现的局部第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理损坏;损坏;其他其他如泛油、修补等。如泛油、修补等。二二 损坏分级损坏分级对各种损坏按其影响的严重程度划分为对各种损坏按其影响的严重程度划分为2 23 3个等级个等级。三三 损坏状况评价损坏状况评价通通常常采采用用扣扣分分法法,对对于于不不同同的的损损坏坏类类型型、严严重重程程度度和和范范围围规规定定不不同同的的扣扣分分值值,按按路路段段的的损损坏坏状状况况累累计计其其扣扣分分值值后,以剩余的数值表征或评价路面结构的完好程度。后,以剩余

498、的数值表征或评价路面结构的完好程度。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理第五节第五节 路面的病害与养护维修路面的病害与养护维修一一 沥青路面的病害及原因沥青路面的病害及原因路面的损坏可分为两大类:结构性损坏、功能性损坏。路面的损坏可分为两大类:结构性损坏、功能性损坏。(1 1)裂缝)裂缝纵纵向向裂裂缝缝产产生生的的主主要要原原因因:填填土土压压实实不不够够;冻冻胀胀作作用用时时的的冻冻胀胀量量不不同同;沥沥青青混混合合料料施施工工时时接接缝缝处处理理不不当当或或碾碾压压不够密实。不够密实。横横向向裂裂缝缝产产生生的的主主要要原原因因:冬冬季

499、季气气温温下下降降;土土基基干干缩缩或或冻缩以及半刚性基层温缩和干缩引起路面的反射裂缝。冻缩以及半刚性基层温缩和干缩引起路面的反射裂缝。荷荷载载型型裂裂缝缝产产生生的的原原因因:路路面面结结构构强强度度不不均均匀匀,局局部部范范围围的的路路基基整整体体强强度度不不足足或或基基层层失失稳稳;沥沥青青路路面面在在多多次次荷荷载作用下出现疲劳破坏。载作用下出现疲劳破坏。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理(2 2)坑槽)坑槽由由于于路路面面松松散散、龟龟裂裂等等破破损损后后在在行行车车作作用用下下不不断断扩扩展展恶恶化而形成的一种路面损坏。化而形

500、成的一种路面损坏。(3 3)沉陷)沉陷由由于于路路基基、路路面面产产生生竖竖向向变变形形而而导导致致路路面面下下沉沉的的现现象象。分三种情况:分三种情况:A A、均匀沉陷、均匀沉陷这种沉陷不会引起路面的破坏;这种沉陷不会引起路面的破坏;B B、不均匀沉陷;、不均匀沉陷;C C、局部沉陷;、局部沉陷;(4 4)车辙)车辙是是沥沥青青路路面面的的一一种种主主要要损损坏坏形形式式,由由于于车车轮轮荷荷载载的的反反复复作用、高温下沥青面层的流动。作用、高温下沥青面层的流动。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理(5 5)滑溜)滑溜主主要要是是由由于于

501、路路面面光光滑滑,路路面面在在行行车车水水平平力力的的作作用用下下表表层层骨料被磨光或沥青路面泛油造成。骨料被磨光或沥青路面泛油造成。(6 6)麻面)麻面沥沥青青用用量量不不足足,矿矿料料级级配配偏偏粗粗或或嵌嵌缝缝料料规规格格不不当当,低低温温、雨季施工时路而未能成型,使粒料脱落。雨季施工时路而未能成型,使粒料脱落。(7 7)松散)松散多多发发生生在在沥沥青青路路面面使使用用的的初初期期,主主要要原原因因是是沥沥青青稠稠度度偏偏低低,用用量量偏偏少少,与与矿矿料料的的粘粘附附力力不不足足;沥沥青青加加热热温温度度过过高高;所所用用矿矿料料过过湿湿、铺铺撒撒不不均均匀匀以以及及嵌嵌缝缝料料不不

502、合合规规格格;基层或土基湿软变形。基层或土基湿软变形。(8 8)泛油)泛油第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理由由于于沥沥青青面面层层的的沥沥青青用用量量过过大大、稠稠度度太太低低或或热热稳稳定定性性差差等等引引起起;低低温温季季节节施施工工,层层铺铺法法沥沥青青路路面面的的嵌嵌缝缝料料散散失失过过多多,气气温温回回升升后后,在在行行车车作作用用下下多多余余沥沥青青溢溢至至表表面面形形成。成。(9 9)油包)油包局部泛油处理不当,细料过多,沥青含量过大。局部泛油处理不当,细料过多,沥青含量过大。(1010)拥包)拥包由由于于沥沥青青面面层层

503、中中沥沥青青含含量量偏偏高高,粘粘度度和和软软化化点点偏偏低低,矿矿料级配不良,细料偏多,空隙率太低;基层含水量过大。料级配不良,细料偏多,空隙率太低;基层含水量过大。(1111)波浪)波浪路路面面表表面面沿沿纵纵向向形形成成的的有有规规则则的的起起伏伏变变形形。产产生生的的原原因因是:由于拥包未能及时处治;沥青撒布不均匀。是:由于拥包未能及时处治;沥青撒布不均匀。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理(1212)脱皮)脱皮沥青面层在行车作用下产生大块的片状剥落现象。沥青面层在行车作用下产生大块的片状剥落现象。(1313)啃边)啃边边边缘缘强

504、强度度不不足足,路路肩肩碾碾压压不不密密实实,路路肩肩和和路路面面衔衔接接不不当当造成。造成。二二 沥青路面的养护与维修沥青路面的养护与维修(1 1)日常养护)日常养护加强养护、及时修理、及早处治。加强养护、及时修理、及早处治。(2 2)沥青路面的破损维修)沥青路面的破损维修A A、裂裂缝缝高高温温季季节节采采用用喷喷洒洒沥沥青青并并撒撒料料压压入入,或或进进行行小小面面积积封封层层;低低温温季季节节采采用用乳乳化化沥沥青青稀稀浆浆封封层层。大大面面积积的网裂先处理土基然后再修复面层;的网裂先处理土基然后再修复面层;第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理

505、管理管理管理B B、坑坑槽槽划划出出修修补补范范围围并并开开槽槽,清清理理坑坑槽槽,在在槽槽底底与与槽槽壁壁均均匀匀洒洒布布一一薄薄层层粘粘层层沥沥青青,摊摊铺铺沥沥青青混混合合料料并并压压实实,用用烙烙铁铁烙烙平平槽槽的的四四周周,使使新新、旧旧路路面面结结合合良良好好并并使使槽槽边边密封。密封。C C、沉沉陷陷不不均均匀匀沉沉陷陷影影响响路路面面平平整整度度时时,采采用用不不同同粒粒径径的的热热拌拌沥沥青青混混合合料料补补平平,面面积积较较大大时时采采用用罩罩面面处处治治;对对基基层层和和路路基基结结构构破破坏坏引引起起的的沉沉陷陷,先先处处理理基基层层再再修修复复面层。面层。DD、车车辙

506、辙将将表表面面翻翻松松至至一一定定深深度度,清清理理干干净净后后,喷喷洒洒粘层沥青,再铺沥青混合料碾压密实。粘层沥青,再铺沥青混合料碾压密实。E E、滑溜、滑溜处治方法是加铺抗滑表层。处治方法是加铺抗滑表层。F F、麻麻面面大大面面积积采采用用喷喷洒洒沥沥青青后后撒撒布布矿矿料料再再压压实实;小小面积采用乳化沥青封层处理。面积采用乳化沥青封层处理。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理GG、松松散散将将松松散散材材料料清清除除,重重铺铺沥沥青青面面层层;轻轻微微的的采采用封面的处治方法。用封面的处治方法。HH、泛泛油油处处治治泛泛油油先先撒撒

507、粗粗料料后后撒撒细细料料,再再碾碾压压成成型型,遵循少撒、勤撒、撒匀的原则。遵循少撒、勤撒、撒匀的原则。I I、油包、油包铲去油包然后找补平整,再用烙铁烙平。铲去油包然后找补平整,再用烙铁烙平。J J、拥包、拥包轻微直接铲平,严重同油包处理方法。轻微直接铲平,严重同油包处理方法。K K、波波浪浪小小面面积积可可以以在在波波谷谷内内填填补补沥沥青青混混合合料料,予予以以找平处治;起伏较大,可铲除波峰后再铺罩面层。找平处治;起伏较大,可铲除波峰后再铺罩面层。L L、脱脱皮皮面面层层基基层层间间结结合合不不良良的的脱脱皮皮,先先清清除除干干净净,洒洒布布粘粘层层沥沥青青,重重铺铺面面层层或或封封层层

508、;由由于于面面层层矿矿料料重重叠叠而而脱落,应将面层翻修。脱落,应将面层翻修。MM、啃边、啃边加宽路面或基层,设置路缘石。加宽路面或基层,设置路缘石。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理(3 3)沥青路面封层与罩面)沥青路面封层与罩面A A、封封层层在在原原沥沥青青路路面面上上铺铺筑筑的的上上封封层层,用用以以全全面面封封闭闭表表面面空空隙隙、裂裂缝缝或或已已修修补补过过的的原原路路面面,改改善善抗抗滑滑性性能能,恢复路面使用质量。恢复路面使用质量。B B、罩罩面面是是在在原原有有沥沥青青路路面面上上加加铺铺一一层层沥沥青青混混合合料料面面

509、层层,以以周周期期性性地地恢恢复复其其被被磨磨耗耗的的厚厚度度,并并解解决决面面层层一一般般破损,改善面层抗滑能力和平整度的一种措施。破损,改善面层抗滑能力和平整度的一种措施。三三 水泥混凝土路面病害与养护维修水泥混凝土路面病害与养护维修1 1、水泥混凝土路面的病害、水泥混凝土路面的病害可分为接缝破坏和面板损坏两个方面。可分为接缝破坏和面板损坏两个方面。(1 1)接缝的破坏)接缝的破坏A A、挤碎、挤碎由于胀缝内的滑动传力杆位置不正确,或由于胀缝内的滑动传力杆位置不正确,或第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理滑滑动动端端的的滑滑动动功功能能

510、失失效效,或或施施工工时时有有混混凝凝土土搭搭接接于于胀胀缝缝,以及胀缝内有杂物;以及胀缝内有杂物;B B、拱起、拱起水泥混凝土面板受热膨胀受阻;水泥混凝土面板受热膨胀受阻;C C、错台、错台横向接缝两侧路面板出现竖向相对位移;横向接缝两侧路面板出现竖向相对位移;DD、唧唧泥泥汽汽车车行行经经接接缝缝时时,由由缝缝内内喷喷溅溅出出稀稀泥泥浆浆的的现现象;象;(2 2)混凝土板本身的破坏)混凝土板本身的破坏主要是断裂、裂缝和面层表层类病害。主要是断裂、裂缝和面层表层类病害。2 2、混凝土路面的养护与维修、混凝土路面的养护与维修(1 1)日常养护)日常养护(2 2)水泥混凝土路面破损维修)水泥混凝

511、土路面破损维修A A、裂缝维修:、裂缝维修:第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理a a、集集料料嵌嵌锁锁法法将将破破碎碎混混凝凝土土清清除除,凿凿毛毛锯锯口口,将将混混凝土拌合物倒入,振捣密实,达到通车强度开放交通;凝土拌合物倒入,振捣密实,达到通车强度开放交通;b b、设设置置传传力力杆杆法法处处理理基基层层后后,修修复复安安设设传传力力杆杆和和拉拉杆。杆。B B、板块、板角修补:、板块、板角修补:板板边边轻轻度度剥剥落落,将将表表面面清清理理干干净净,用用沥沥青青混混合合料料找找平平,严严重重时时用用条条带带罩罩面面进进行行修修补补;板

512、板角角断断裂裂应应切切割割,与与原原混混凝土之间要有接缝。凝土之间要有接缝。C C、板块脱空处治、板块脱空处治采用沥青灌注法、水泥砂浆灌注法进行板下封堵。采用沥青灌注法、水泥砂浆灌注法进行板下封堵。DD、错台处治、错台处治磨平法和填补法。磨平法和填补法。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理E E、拱起处理、拱起处理切除拱起端,清除杂物,重新设置胀缝。切除拱起端,清除杂物,重新设置胀缝。F F、坑洞修补、坑洞修补清除杂物,再进行填补。清除杂物,再进行填补。GG、接缝维修、接缝维修切割成规划图形,清除杂物,填充补强材料。切割成规划图形,清除杂物

513、,填充补强材料。HH、表面起皮、剥落、露骨处治、表面起皮、剥落、露骨处治设置沥青类磨耗层。设置沥青类磨耗层。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理第六节第六节 路面养护管理系统概述路面养护管理系统概述一一 路面管理与路面管理系统路面管理与路面管理系统路路面面管管理理工工作作,包包括括规规划划、设设计计、施施工工、养养护护、路路况况监监测和评价、研究等方面。测和评价、研究等方面。路路面面管管理理是是协协调调和和控控制制同同路路面面有有关关的的各各项项活活动动,其其目目的的是是使使管管理理部部门门通通过过这这一一过过程程能能有有效效地地使使用用资

514、资源源,以以最最低低的的资资源源消消耗耗,在在预预定定使使用用期期内内提提供供并并维维持持具具有有足足够够服服务务水平的路面。水平的路面。路路面面管管理理系系统统则则是是通通过过应应用用系系统统分分析析的的方方法法,综综合合考考虑虑技技术术、经经济济、社社会会和和政政治治等等方方面面因因素素,协协调调各各项项路路面面管管理活动,促使路面管理过程系统化。理活动,促使路面管理过程系统化。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理二二 路面管理系统的分级路面管理系统的分级路路面面管管理理系系统统,一一般般划划分分为为网网级级管管理理系系统统和和项项目目

515、级级管管理理系统两个层次。系统两个层次。(1 1)网网级级路路面面管管理理系系统统通通常常包包括括一一个个地地区区或或一一大大批批工工程程项项目目,其其主主要要任任务务是是为为管管理理部部门门在在进进行行关关键键性性的的行行政决策时提供对策;政决策时提供对策;(2 2)项项目目级级路路面面管管理理系系统统仅仅针针对对一一个个工工程程项项目目,它它的的主主要要任任务务是是为为管管理理部部门门对对某某一一工工程程进进行行技技术术决决策策时时提提供对策,以选择费用供对策,以选择费用效果最佳的方案。效果最佳的方案。三三 路面管理系统的结构与组成路面管理系统的结构与组成由由三三个个子子系系统统组组成成:

516、数数据据管管理理系系统统、网网级级管管理理系系统统、项项目管理系统。目管理系统。第第第第十七十七十七十七章章章章 路面养护路面养护路面养护路面养护与与与与管理管理管理管理(1 1)数据管理系统)数据管理系统包包括括设设计计和和施施工工数数据据、养养护护和和改改建建数数据据、使使用用性性能能数数据据、其他。其他。(2 2)网级管理系统)网级管理系统包包括括使使用用性性能能评评价价模模型型、使使用用性性能能预预估估模模型型、使使用用性性能能标准和养护改建对策模型、费用模型、优先次序或优化。标准和养护改建对策模型、费用模型、优先次序或优化。(3 3)项目管理系统)项目管理系统基本同网级管理系统基本同

517、网级管理系统四四 路面管理系统的功能路面管理系统的功能1 1、评评价价道道路路现现状状;2 2、预预测测养养护护和和改改建建后后果果;3 3、作作为为申申请请投投资资的的依依据据;4 4、提提供供费费用用效效果果最最佳佳的的对对策策;5 5、评评价设计方案;价设计方案;6 6、评价设计施工和养护方法;、评价设计施工和养护方法;如果要真正了解希腊的历史,必先了解希腊的神话。希腊神话是经历几千如果要真正了解希腊的历史,必先了解希腊的神话。希腊神话是经历几千年长久不衰的人类文化瑰宝,也是欧洲最早的一种文学形式。它在欧洲乃年长久不衰的人类文化瑰宝,也是欧洲最早的一种文学形式。它在欧洲乃至世界的文学史上

518、,地位都是很崇高的。至世界的文学史上,地位都是很崇高的。希腊原始的居民,由于处在那个久远的年代,当时的知识显然还不足以解希腊原始的居民,由于处在那个久远的年代,当时的知识显然还不足以解释复杂的自然现象,又觉得在大自然面前,人类非常渺小。这么一来,他释复杂的自然现象,又觉得在大自然面前,人类非常渺小。这么一来,他们就会臆想出各种神灵来,认为是神灵掌握着世间的一切。们就会臆想出各种神灵来,认为是神灵掌握着世间的一切。但是,希腊神话中的神,与我们中国古代传说中的神相比,形象大不相同。但是,希腊神话中的神,与我们中国古代传说中的神相比,形象大不相同。在中国的神话里,只要是神灵,除了主宰人间事务之外,从

519、个人形象讲,在中国的神话里,只要是神灵,除了主宰人间事务之外,从个人形象讲,基本都是不食人间烟火,没有任何缺陷的完美形象。这样的形象,很大程基本都是不食人间烟火,没有任何缺陷的完美形象。这样的形象,很大程度上鲜明地把度上鲜明地把“ “神神” ”和和“ “人人” ”清楚地区分开来,让人觉得神是遥不可及且清楚地区分开来,让人觉得神是遥不可及且完美无缺的。但是希腊不一样,他们的神是高度人格化的。也就是说,除完美无缺的。但是希腊不一样,他们的神是高度人格化的。也就是说,除了拥有超越人的能力之外,希腊的神与一般的人类并没有什么区别。他们了拥有超越人的能力之外,希腊的神与一般的人类并没有什么区别。他们也有

520、七情六欲,也会嫉妒、仇恨,也会因为一件小事就起争执,并不是完也有七情六欲,也会嫉妒、仇恨,也会因为一件小事就起争执,并不是完美无缺的道德模范。希腊神的生活是无拘无束、美无缺的道德模范。希腊神的生活是无拘无束、*形骸的,不会像东方的形骸的,不会像东方的神一样等级森严,压抑拘谨。他们虽然认为有神的存在,但从他们的神话神一样等级森严,压抑拘谨。他们虽然认为有神的存在,但从他们的神话里,我们能够深切地体会到古希腊人无拘无束、热爱自由的性格。里,我们能够深切地体会到古希腊人无拘无束、热爱自由的性格。需要说明的是,希腊神话分为两部分,一部分是神的故事,一部分是英雄需要说明的是,希腊神话分为两部分,一部分是

521、神的故事,一部分是英雄传说。这一部分主要讲的是神的故事,至于英雄传说,后面会提到。传说。这一部分主要讲的是神的故事,至于英雄传说,后面会提到。下面我们就得大致介绍一下希腊神话大致的情况:下面我们就得大致介绍一下希腊神话大致的情况:世界形成之前,一片混沌,经过亿万年的时间,天地以及日月星辰、风雨世界形成之前,一片混沌,经过亿万年的时间,天地以及日月星辰、风雨雷电之类才慢慢形成。基本上各个国家的神话都是这么个套路,咱们中国雷电之类才慢慢形成。基本上各个国家的神话都是这么个套路,咱们中国的盘古开天地之前,也是的盘古开天地之前,也是“ “一片混沌一片混沌” ”之说。之说。“ “混沌混沌” ”这个词,指的就是这个词,指的就是在神话中,天地尚未分开,混成一团而又无边无际的状态。在神话中,天地尚未分开,混成一团而又无边无际的状态。

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