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第一章概论第二节路基路面工程的特点与性能要求一、路基路面工程的特点路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线性和设计横断面的要求开挖或堆填而成的岩土结构物路面：路面是在路基顶面用各种筑路材料铺设的层状结构物。二、路基路面工程的性能要求承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、路面抗滑性第三节路基路面结构及层位功能一、路基横断面填方路基结构0~30cm范围称为路床，30～80cm称为下路床，80~150cm称为上路堤，150cm以下称为下路堤。二、路面横断面槽式横断面、全铺式横断面四、路面结构分层及层位功能面层、基层、路基。面层：沥青面层材料主要考虑抗车辙和抗剪切基层：基层是是路面结构中的承重层，应具有一定的强度和刚度，并具有良好的抵抗疲劳破坏的能力垫层：水稳定性和隔温性能要好五、路面面层类型及适用范围沥青混凝土路面：高速公路、一级公路~四级公路水泥混凝土路面：高速公路、一级公路~四级公路六、路面分类按面层材料区分：水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面按力学特性区分：柔性路面（沥青混凝土路面）、复合式路面、刚性路面按基层材料类型及组合形式的不同，可将沥青混凝土路面划分为：柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、组合式基层沥青路面、复合式路面（刚性基层沥青路面）第四节路基路面结构的影响因素一、路基路面稳定性影响因素地理条件、地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的类别二、路基路面工程的环境因素路基土和路面材料的体积随路基路面结构内温度和湿度的升降而引起膨胀和收缩保持路基干燥的主要方法是设置良好的地面排水设施和路面结构排水设施路基路面结构的强度、刚度、及稳定性，在很大程度上取决于路基的湿度变化第五节公路自然区划区划的三个原则：道路工程特征相似的原则、地表气候区划差异性的原则、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则一、一级区划的主要指标“公路自然区划”分三级进行区划，一级区划是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、潮暖和高寒七个大区。二、二级划分的主要指标潮湿系数K第二章路基土的特性及设计参数第一节路基土的分类及工程特性一、路基土的分类巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土。土的颗粒组成特征用不同粒径粒组在土中的百分含量表示二、路基土的工程性质巨粒土：良好的路基材料，亦可用于砌筑边坡砾石混合料：填筑路基、铺筑中级路面，适当处理后可以铺筑高级路面的基层、底基层砂性土：理想的路基填筑材料粉性土：不良公路用土黏性土：筑成的路基能获得稳定三、路基填料的选择漂石、卵石（巨粒土）与粗砾石：性能评定为优，施工性评定为中土石混合料：性能评定为优，施工性评定为良砾类土、砂类土：性能评定为优，施工性评定为优粉质土：性能评定为差，施工评定为良黏质土：性能评定为良，施工性评定为良第二节路基水温状况及干湿类型一、路基湿度的来源大气降水、地面水、地下水、毛细水、水蒸气凝结水、薄膜移动水二、大气温度及其对路基水温状况的影响冻胀：积聚的水冻结后体积增大，使路基隆起而造成层面开裂即冻胀现象，形成冻胀。翻浆：经重车反复作用，路基路面结构产生较大变形，严重时，路基土以泥浆形式从涨裂的路面缝隙中冒出，形成翻浆。三、路基干湿类型路基按其干湿状态不同，分为干燥、中湿、潮湿、过湿四种。以分界稠度来划分干湿类型与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临界高度H四、路基土的基质吸力与饱和度基质吸力：压力势与重力式差值第三节路基的力学强度特性一、路基受力状况二、路基工作区在路基某一深度处，当车轮何在引起的垂直应力与路基土自重应力引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为1/5~1/10时，该深度范围内的路基称为路基工作区。三、路基土的受力特性第四节路基的承载能力及材料参数一、路基的承载力参数路基回弹模量：反映路基所具有的部分回弹性质路基反应模量：表征路基的承载力加州承载比（CBR）：评定路基路面材料承载能力的指标第三章路基设计第一节路基概念及构造一、路基基本概念公路路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构筑物，是路面的基础，承受由路面传来的行车荷载并将其扩散至地基。高于原地面高程的填方路基称为路堤低于原地面高程的挖方路基称为路堑二、路基的类型与构造路堤、路堑、半填半挖路基三、路基附属设施取土坑与弃土堆、护坡道与碎落台、堆料坪与错车道第二节路基的主要病害类型及原因一、路基沉陷二、边坡塌方三、路基沿破面滑动五、防治措施：设计、排水、施工、防护与支挡第三节路基横断面设计一、路基宽度路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和二、路基高度路基高度指的是路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高程（标高）和原地面高程（标高）之差。三、路基边坡坡度路堤边坡、路堑边坡第五节路基边坡稳定性分析一、直线滑动面的边坡稳定性分析试算法、解析法二、折线滑动面的边坡稳定性分析剩余下滑力：KRTE三、曲线滑动面的边坡稳定性分析4.5H法、基于条分的极限平衡法原理、瑞典条分法、简化毕肖普法四、软土地基的地基稳定性分析临界高度的计算、路基稳定性的计算方法、五、浸水路堤的稳定性分析渗透水压力计算、假想摩擦角法、悬浮法、条分法六、路基边坡抗震稳定性分析震害与震力第七节路基排水设计地面排水、地下排水一、路基排水设施的构造与布置地面排水设施：边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、倒虹吸与渡水槽、蒸发池边沟的横断面形式：梯形、矩形、三角形、流线型地下排水设施：盲沟、渗沟、渗水隧洞、渗井第四章路基防护与支挡结构设计第一节路基坡面防护一、坡面防护坡面防护主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差几湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风华、碎裂、剥蚀演变过程，从而保护路基边坡的整体稳定性，在一定程度上，还可兼顾路基美化和协调自然环境。常用坡面防护措施：植物防护、工程防护工程防护：砂浆抹面、勾缝、喷涂、石砌护坡、护面墙二、冲刷防护直接防护措施：植物防护、石砌防护、抛石与石笼防护、支挡结构物（驳岸）间接防护措施：丁坝、顺坝、格坝第二节支挡结构的类型和构造一、支挡结构的用途支挡结构包括：挡土墙、抗滑桩、预应力锚索二、支挡结构的类型和适用范围按支挡结构的位置不同分为：路堑挡土墙、路堤挡土墙、路肩挡土墙、山坡挡土墙按支挡结构的墙体材料不同：石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、砖砌挡土墙、木质挡土墙、钢板墙根据其结构形式和作用机理：重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆式挡土墙、抗滑桩、土钉墙、预应力锚索。三、支挡结构的构造墙身：墙背、墙面、墙顶、护栏排水设施：墙身排水、地面排水第三节挡土墙结构布置一、挡土墙的横向布置二、挡土墙的纵向布置三、挡土墙的平面布置第四节挡土墙结构的土压力计算一、作用在挡土墙上的力系按力的作用性质分为：主要力系、附加力、特殊力三、黏性土土压力计算1、等效内摩擦角；2、力多边形；四、不同土层的土压力计算五、有限范围填土的土压力计算六、被动土压力计算七、车辆荷载换算及计算参数八、浸水土墙土压力计算九、地震作用下土压力计算第五节挡土墙设计二、挡土墙的设计原则按照“极限状态分项系数法”进行设计三、挡土墙设计（一）挡土墙稳定性验算1.抗滑稳定性验算2.抗倾覆稳定性验算（二）基底应力及合力偏心距验算1.基础底面的压应力2.基底合力偏心距3.地基承载力抗力值（三）墙身截面强度验算1.强度计算2.稳定计算3.当e超过规定时，还可以利用玩去抗拉极限强度R进行验算或确定截面尺寸4.正截面直接受剪时验算四、增加挡土墙稳定性的措施（一）增加抗滑稳定性的方法1.设置倾斜基底2.采用凸榫基础（二）增加抗倾覆稳定性的方法1.展宽墙趾2.改变墙面及墙背坡度3.改变墙身断面类型五、重力式挡土墙第六章路基施工第一节概述一、路基施工的重要性二、路基施工的基本方法路基施工的基本方法，按其技术特点大致可分为：人工及简易机械化、综合机械化、水利机械化和爆破方法等。三、施工前的准备工作组织准备工作、技术准备工作、物质准备工作第二节路堤填筑与压实一、基本要求二、填挖方案1.路堤填筑2.机械化施工三、路基压实1.路基压实的意义与机理2.影响压实效果的主要因素内因：土质、湿度外因：压实厚度、压实功能3.机具选择与操作4.土基压实标准K：路基标准压实度第三节路堑开挖一、土质路堑纵向全宽掘进、横向通道掘进二、石方路堑爆破法、松土法第六章交通和在及路面设计参数第一节交通荷载及其对路面的作用三、汽车对道路的静态压力影响因素：（1）汽车轮胎的内压力Pi；（2）轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状；（3）轮载的大小四、运动车辆对道路的动态影响五、交通分析2.轴载组成3.轮迹横向分布：车辆在道路上行驶时，车轮的轨迹总是在横断面中心线附近一定范围内左右摆动,由于轮迹的宽度远小于车道的宽度,因而总的轴载通行次数既不会集中在横断面上某一固定位置，也不可能平均分配到每一点上，而是按一定规律分布在车道横断面上，称为轮迹的横向分布。第二节标准轴载及轴载换算二、标准轴载道路路面设计所用的交通量与交通工程中的交通量有很大区别，交通工程中将混合交通量换算成为以小汽车或中型载重汽车为标准的交通当量。而路面设计中，一般选用一种轴载作为路面结构设计的标准轴载，其他各种轴载按照一定的原则转换成标准轴载。三、轴载换算1.轴载换算方法基本原则第一、换算以达到相同临界状态为标准；第二，对某一种交通组成，不论以哪种轴载标准进行换算，由换算所得轴载作用次数所计算的路面厚度应相同。2.沥青路面的轴载换算方法3.水泥混凝土路面的轴载换算方法四、累计标准轴载作用次数六、交通荷载分级由于不同等级的道路承受不同的交通荷载作用，为了判别道路承受荷载的轻重，现行《公路沥青路面设计规范》和《公路水泥混凝土路面设计规范》分别进行了交通荷载等级的划分。第三节路面材料设计参数一、无机结合料稳定材料1.无机结合料稳定材料的无侧限抗压强度2.无机结合料稳定材料的无侧限抗压回弹模量3.无机结合料稳定材料的简介抗拉强度（劈裂强度）4.无机结合料稳定材料的劈裂回弹模量5.无机结合料稳定材料的动态抗压回弹模量6.无机结合料稳定材料疲劳寿命二、沥青混合料1.沥青混凝土的抗压强度和抗压回弹模量2.沥青混凝土的劈裂试验3.沥青混凝土的弯曲试验4.沥青混凝土的单轴压缩动态回弹模量5.沥青混凝土四点弯曲疲劳寿命6.沥青混凝土的设计参数三、水泥混凝土材料1.水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量2.水泥混凝土式样的钻取和劈裂试验3.水泥混凝土路面设计参数的取值四、级配碎石第七章路面基层第一节概述路面基层时路基面层体系中的重要组成部分，位于路基和路面面层之间，在路面结构中起着“承上启下”的作用。第二节碎石与级配碎石基层一、碎（砾）石的类型级配碎石、填隙碎石、水结碎石、未筛分碎石、石屑。二、碎（砾）石基层的力学特性1.碎、砾石基层的强度构成颗粒间的连接强度（1）纯碎石材料粒料表面的相互滑动摩擦；因剪切时体积膨胀二需克服的阻力；因里料重新排列而受到的阻力（2）土—碎（砾）石混合料第一种：不含或含很少细料的混合料，它的强度和稳定性依靠颗粒间摩阻力获得。第二种：含有足够的细料来填充颗粒间空隙的混合料第三种：含有大量细料，而粗颗粒之间的接触很少，集料仅仅是“浮”在细料之中。细料成分对碎石集料CBR的影响一般比对砾石的影响小。2.碎、砾石材料的应力—应变特性3.碎、砾石材料的形变积累三、普通碎石基层碎石基层的强度主要依靠石料的嵌挤作用以及填充结合料的黏结作用1.水结碎石基层2.泥结碎石基层3.泥灰结碎石基层4.填隙干压碎石基层四、级配碎（砾）石基层级配碎（砾）石基层，是由各种集料（砾石、碎石），按最佳级配原理修筑而成的路面基层。级配碎（砾）石的强度由摩阻力和黏结力构成。1.级配碎（砾）石基层的厚度和材料2.级配碎（砾）石基层的施工开挖路槽——备料运料——铺料——拌和与整形——碾压——铺封层五、优质级配碎石基层第三节无机结合料稳定材料基层在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的无机结合料包括水泥、石灰或工业废渣等和水,经拌和得到的混合料在压实与养生后的材料称为无