路基土的分类
路基路面工程复习指导
第一章总论路面结构一般由面层、基层、垫层组成。
路基路面具有的基本功能：承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能。
路基路面的稳定性通常与下列因素有关：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。
路基土的分类：巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土。
路面结构的力学特性和设计方法的相似出发，将路面划分：柔性路面、刚性路面、半刚性路面路面类型按面层所用的材料区别：水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面路基需要具有足够的：强度、稳定性、耐久性。
土作为路基建筑材料，砂性土最优、黏性土次之、粉性土属不良材料。
公路自然区划根据以下原则：(一)道路工程特征相似的原则；(二)地表气候区划差异性的原则；(三)自然气候因素既有综合又有主导作用的原则。
第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质路基路面的主要功能是长期保证车辆快速、安全、平稳地通行。
中国的道路车辆轴限为100KN，即10T。
表征土基承载力的参数指标有回弹模量、地基反应模量、加州承载比。
有两种承载板可以用于测定土基回弹模量，即柔性压板与刚性压板。
路基的主要病害有：1)路基沉陷、2)边坡滑塌、3)碎落和崩塌、4)路基沿山坡滑动、5)不良地质和水文条件造成的路基破坏路面材料的力学强度特征：抗剪强度、抗拉强度、抗弯拉强度、应力－应变特性路基病害防治的措施：1)正确设计路基横断面；2)选择良好的路基用土填筑路基、必要时对路基上层填土作稳定处理；3)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；4)适当提高路基，防止水分从侧面渗入或从地下水上升进入路基工作区范围；5)正确进行排水设计；6)必要时设置隔离层隔绝毛细水上升，设置隔温导减少路基冰冻深度和水分累积，设置砂垫层以疏干土基；7)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。
第三章一般路基设计路基横断面的典型形式是：路堤、路堑、填挖组合。
路基设计的主要内容：1)选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度；2)选择路基填料与压实标准；3)确定边坡形状与坡度； 4)路基排水系统布置和排水结构设计； 5)坡面防护与加固设计； 6) 附属设施设计。
路基土的特性及设计参数
2、大气温度及其对路基水温状况的影响
➢温度造成路基体的膨胀与收缩，甚至引起路基的冻胀； ➢温度造成水泥砼路面的温度应力及条块分割； ➢温度造成沥青混凝土路面的塑性变形累积及低温开裂。
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路面开裂
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
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第一节 路基土的分类及工程特性
核心内容
➢路基土的分类 ➢路基土的工程性质 ➢路基填料的选择
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公路工程中常见的填料类型
➢①漂石、卵石（巨粒土）与粗砾石 ➢②土石混合料
➢③砾类土、砂类土
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第二节 路基的水温状况与干湿类型
核心内容
➢路基湿度的来源 ➢大气湿度及其对路基水温状况的影响 ➢路基干湿类型 ➢路基土的基质吸力与饱和度
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2、路基土的工程性质
➢ 认识清楚路基及路面底基层用土的工程性质，则可根据不同
的土类采取不同的工程技术措施： ➢ 级配良好的砾石混合料是良好的路基路面材料； ➢ 巨粒土是良好的路基材料； ➢ 砂性土是施工效果最优的路基建材； ➢ 粘性土是较常见、效果也较好的路基路面建材； ➢ 粉性土属于不良材料，最容易引起路基病害； ➢ 特殊土用于路基时必须采取技术措施加以处理。
公路所用土的分类
公路土工试验规程（JTG E40—2007）适用于各类公路工程的地基土、路基土及其它路用土的基本工程性质试验。
土的分类漂石块石卵石小块石砾角砾砂粉土粘土混合土（粗、细粒土合称）有机质土（一）巨粒土漂石，为冲洪积成因，圆形或亚圆形。
按其含量细分为漂石、漂石夹土、漂石质土。
漂石：粒径＞20cm者超过总质量的75％漂石夹土：粒径＞20cm者占总质量的50％～75％漂石质土：粒径＞20cm者占总质量的15％～50％。
应按粗粒土或细粒土的相应规定定名。
块石与漂石的不同，在于其形状。
块石为棱角状或次棱角状。
也可细分为块石、块石夹土、块石质土。
卵石：圆形或亚圆形。
按其含量细分为卵石、卵石夹土、卵石质土。
卵石与漂石的区别唯粒径大小而已。
（漂石之界限为20cm，卵石之界限为2cm）类似地，小块石也分为小块石、小块石夹土、小块石质土。
（二）粗粒土〔定义〕试样中巨粒组土粒质量不大于总质量的15％，且巨粒组与粗粒土土粒质量之和大于总质量50％的土。
粗粒土分为砾类土、砂类土二种。
砾类土按其中细粒土（粒径界限0.075mm）的含量（F）的不同分为以下3种：砾：大于2mm者超过50％，且F≤5％含细粒土砾：大于2mm者超过50％，且5％＜F≤15%细粒土质砾：大于2mm者超过50％，且且15％＜F≤50%类似地，砂类土（粒径大于2mm者≤50%，粒径大于0.075mm者＞50％）亦分为砂、含细粒土砂、细粒土质砂。
砂：F≤5％含细粒土砂：5％＜F≤15%细粒土质砂：15％＜F≤50%（二）细粒土（粒径小于0.075mm者＞50％）细粒土新老土名对照表。
路基土的分类
1路基土的分类？及土的工程性质土依据上的颗粒组成特征，土的塑性指标和土中有机质存在的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类，特殊土主要包括黄土、膨胀土、红粘土和盐渍土。
巨粒土(包括漂石和卵石)有很高的强度和稳定性,是良好的填筑路基的材料。
砂性土，集配适宜强度和稳定性都满足要求，是理想的路基填筑材料。
粉性土，容易造成冻胀翻浆等路基病害，如果用它填筑路基则必须采用改良措施，加强排水，采取隔离水等措施。
粘性土，干燥时坚硬，施工时不易破碎，浸湿后长期保持水分，不易挥发，因而承载能力小，因此粘性土在适当含水量的情况下，充分压实和设置良好的排水设施修筑而成的路基也能获得稳定。
重粘土，工程性质和粘性土相似，重粘土不透水，粘聚力特强，塑性很大，干燥时很坚硬，施工时难以挖掘与破碎，因此不能做路基的填筑材料。
总之，土作为路基的建筑材料，砂性土最优，粘性土次之，粉性土属于不良材料，重粘土为不良的路基土，还有一些特殊土，根据其特殊的性质在筑路时采取相应的措施。
2我国公路区划的划分原则。
1．道路工程特征相似的原则2．地表气候区划羌异性的原则3．自然气候因素既有综合义有主导作用的原则3什么是潮湿系数？年降雨量R与年蒸发量Z之比，K=R/Z4什么是冻胀与翻浆？积聚的水冻结后体积增大，使路基降赵而造成面层开裂，即冻胀现象。
交通繁重的地区，经重车反复作用，路基路面结构会产生较大的变形，严重时，路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙冒出，形成了翻浆。
5路基的干湿类型分那几种？如何划分？路基按其干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。
四种干湿类型以分界稠度Wc1、wc2和wc3来划分，干燥wc>wc1 中湿:wc1>=wc>wc2 潮湿:wc2>=wc>wc3 过湿:wc<=wc36什么叫路基工作区？在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力6Z与路基十自重引起的垂直应力‘M相比所占比例很小，仪为1／10—1／5时，该深度2a范围内的路基称为路基工作区。
第2章 路基的强度与稳定性
三、路基土的工程性质
巨粒土包括漂石（块石）和卵石（小块石），有 很高的强度和稳定性，用以填筑路基是良好的材料, 亦可用于砌筑边坡。
级配良好的砾石混合料，密实程度好，强度和稳 定性均能满足要求。除了填筑路基之外，可以用于 铺筑中级路面，经适当处理后，可以铺筑高级路面 的基层、底基层。
砂土无塑性，透水性强，毛细上升高度小，具有 较大的内摩擦系数，强度和水稳定性均好，但砂土 粘结性小，易于松散，压实困难，但是经充分压实 的砂土路基，压缩变形小，稳定性好。为了加强压 实和提高稳定性，可以采用振动法压实，并可掺加 少量黏土，以改善级配组成。
施工中，路基土石按其开挖难易程度，可分为6级。 Ⅰ松土—砂类土、腐殖土、种植土及中密的粘性土、砂性
土等，用铁锹挖脚蹬一下到底的松散土层； Ⅱ普通土—密实的粘性土及砂性土、黄土含有30mm以上 的
树根的泥炭土、碎石类土，部分用镐刨松，再 用铁锹挖，连蹬数次才能挖动的土； Ⅲ硬土—硬粘土、漂石土及各种风化土块的岩石等，必须 用镐整个刨过才能用铁锹挖； Ⅳ软石—各种松软岩石、泥岩页岩、砂岩、煤等，部分十 字镐及大锤开挖，部分爆破法开挖； Ⅴ次坚石—白云岩、石灰岩、泥灰岩和软玄武岩、花岗岩 等，用爆破法开挖； Ⅵ坚石—玄武岩、大理岩、石英岩、正长岩等，用爆破法
三、路基干湿类型确定
路基的强度与稳定性同路基的干湿状态有密切关 系，并在很大程度上影响路面结构设计。
路基按其干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、 潮湿和过湿。
为了保证路基路面结构的稳定性，一般要求路基 处于干燥或中湿状态。过湿状态的路基必须经处理 后方可铺筑路面。
1.原有公路路基的干湿类型确定—分界稠度法 路基的稠度定义为路基土的液限和路基土的含水
土基在重复荷载作用下产生的塑性变形积累，最 终将导致何种状况，主要取决于：
路基干湿类型及临界高度
4
A
一、路基湿度来源
2、湿度的水源
1）大气降水---大气降水通过路面、路肩边坡和边沟渗入 路基。
2）地面水---边沟的流水、地表径流水因排水不良，形成 积水，渗入路基。
3）地下水---路基下面一定范围内的地下水浸入路基。
4）毛细水---路基下面的地下水，通过毛细管作用，上升 到路基。
5）水蒸气凝结水---在土的空隙中流动的水蒸气，遇冷凝 结成水。
第五节 路基干湿类型及临界高度
姚亚萍
1
A
复习
路基土可以分为哪几类？
巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土。
2
A
本节主要内容
1、路基湿度来源 2、路基干湿类型
3
A
一、路基湿度来源
1、湿度对路基的影响？ 路基湿度的状况变化直接影响了路基的
强度和稳定性，所以我们要尽量使路基湿 度趋于干燥或稳定状态，使路基保持稳定。
6）薄膜移动水---在土的结构中水以薄膜的形式从含水率
高处向低处或由温度较高处向冻结中心周围流动。
5
A
6
A
二、路基干湿类型
（一）类型 1、定义：表示路基工作时，路基土的含水
状态。 2、类型：按其干湿状态分为，干燥、中湿、
潮湿、过湿四中类型。 3、要求：干燥或中湿状态。
7
A
二、路基干湿类型
（二）划分方法
1、平均稠度法
根据实测不利季节路槽底面以下80㎝深度 内土的平均含水率及土的液限、塑限含水 率。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ωC=(ω1－ωm)／(ω1－ωp)
ωC---不利季节路槽底面以下80㎝深度内土平 均稠度
ω1---土的液限含水率
8
A
第2章 路基土的特性及设计参数
2.1 路基土的分类及工程特性
2.1.1 路基土的分类 (1) 巨粒土
巨粒组（粒径大于60mm ）质量少于或等于总质量15%的 土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名。
2.1 路基土的分类及工程特性
10 0
累积曲线
d60
d30
d10
粒径(mm)
2.1 路基土的分类及工程特性
2.1.1 路基土的分类
土的塑性指标
液限
土从流动状态转变为可塑状态的界限 含水率，用WL表示。
塑限
土由可塑状态转变为半固体状态的界 限含水率，WP表示。
塑性 指数
液限与塑限的差值，IP=WL -WP
液性指数：
IL
W WP WL WP
2.3 路基水温状况及干湿类型
2.3.3 路基土的基质吸力与饱和度
《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）: 路基存在四种干湿状态：干燥、中湿、潮湿、过湿。
路基干湿类型的划分指标：
平均稠度：
c
L L P
缺点： 对于塑性指数为零或接近于零的土组，土的平均稠
度不能全面反应路基的工作状态。
图1土基中沿深度的应力分布
令 则 土基自重引起的压应力： 土基中任一点受到的竖向压应力：
2.2 路基的力学强度特性
2.2.2 路基工作区 在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力与
路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为 1/10~1/5时，该深度Za范围内的路基称为路基工作区。
该深度Za随车辆荷载增大而增大，随路面的强度和厚 度的增加而减小。
特殊土路基
换填、碾压片石法：主要将一定厚度 的软土挖除，换填以砾砂、砾石等透 水材料。
反压护道：目的主要防止路基土不被 挤出和隆起。
砂桩：起到横向挤压，竖向排水通道。
一、软土地区路基
软土地区路基的加固及处理措施
排水固结法
加压系统
s
d
排水系统 排水预压
加压系统
排水系统
预压排水法系统组成 （a）排水系统（b）加压系统分类
➢减小工后沉降需要增加投资与减小的养护维修费用总和为最小； 实践表明，工后沉降量控制过严，会使地基处理费用大幅度上升， 在某些地质条件下，即使采用处理措施，绝对消除工后沉降也是非 常困难的，因此，比较现实的办法是将工后沉降控制在允许范围内， 一方面保证高速、安全、舒适运行，另一方面最大限度的节省投资。
➢较显著的触变性和蠕变性，软土的灵敏度一般在3~4，甚至能达 到7~8。
一、软土地区路基
软土地区路基设计
软土路基中，路基宜为路堤形式，其高度不小于基床厚度。在 深厚层软土地区，应根据软土类型及厚度，地基加固工程难易程度 及路基工后沉降控制等因素，严格控制路堤高度。
填筑临界高度：按路基土仅承受快速施工中形成 的路堤荷载得到；
4
3
3
N1F1(2m) N1F2(4m) N1F3(6m) N1F4(8m) N1F5(10m) N1F6(12m) N1F7(14m) N1F8(16m) N1F9(18m) N1F10(20m) N1F11(22m) N1F12(24m)
先导段一区的最大累计分层沉降值发生在地表下第一个磁环处(N1F1)， 沉降量为1412.0mm.；最小累计分层沉降值发生在地表下第十二个磁环 处(N1F12)，沉降了为482.3mm。珠海西站先导工程一区固结沉降主要发 生在地表面以下10m以上淤泥层深度范围内。
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3、本课程的内容
路基路面工程
路基工程
路面工程
公路路基 机场道基 公路路面 机场道面
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◇ 课程的具体内容
概论
路基工程部分
一般路基设计( Design) 路基稳定性分析计算
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第一节 道路工程发展概况 (History)
核心内容：
➢道路的演变与趋势 ➢道路的分类 ➢城市道路的分类和等级 ➢公路的技术等级 ➢公路的行政等级 ➢国家干线公路网 ➢国家高速公路网命名 ➢路基路面工程的组成内涵与构成
（折合为小客车） 双车道：5000~15000
三级公路
为沟通县以上城市的公路
（折合为小客车） 双车道：2000~6000
四级公路
为沟通县、乡（镇）、村等的公路
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（折合为小客车） 双车道： < 2000 单车道： <400
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（1）路基工程-冻土
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（1）路基工程-防护与加固
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◆5、公路的行政等级
行政等级
含义
国道 省道 县道 乡道
指具有全国性政治、经济、国防意义的国家干线公路， 它包括重要的国际公路、国防公路、联结首都与各省和 自治区的首府及直辖市的公路，以及联结各大经济中心
、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的公路。
指具有全省（自治区、直辖市）政治、经济意义的省级 干线公路，包括联结省会与其卫星城市、中心城市、经 济区的公路，以及不属于国道的国际公路和省际间的重
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◆ 1、道路的衍变
道路的发展可粗分为四个阶段：
第一阶段：供行人和牛马及其它兽类
行走、驮运货物的阶段。此时期的道 路通常称为小路或小径(Trail)。
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（1）路基工程
公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按照路线 位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作 用。作为路面的支承结构物，路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性 (Strength, Stability, Durability)。
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学与土质学、水力学、交通工程基础等；
专业课程—道路勘测设计、路基路面工程、桥 梁工程 等
专业提高课程—众多选修课程
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◇ 本课程的设置及其重要性
2、本课程在工程实践中的重要性
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◆ 1、道路的衍变
第三阶段：行驶汽车的公路（Highway）阶段。内燃机汽车是德国在1886
年由高特列希戴姆勒发明，我国在1902年从国外引进汽车，1906年苏元春 驻守广西时首建了龙州到镇南关的公路。
通向柏林的A9公路(东德)，使用时间超过50年， 图中为第一阶段的水泥路面
第二阶段：供蓄力车辆和行人
通行的大道(Cart Way)阶段。 在中国，有“康衢”、“路”、 “驰道”、“驿道”等名称； 在欧洲，罗马道路非常发达， 有“条条大道通罗马”之说。
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◆ 1、道路的衍变
古罗马道路和结构
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➢ 城市道路 是指城市范围内，供车辆及行人通行的具备一定技术
条件和设施的道路，其中，城市系指直辖市、市、镇及未设镇的
县城。
➢ 厂矿道路 是指主要供工厂、矿山运输车辆通行的道路；
➢ 林区道路 则建在林区、主要供各种林业运输工具通行的道路。
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主要内容(Contents)
本课程的设置及其重要性 第一章 概论(Introduction)
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◇ 本课程的设置及其重要性
1、本课程在教学体系中的位置 公共课程—数学、英语、人文 等 基础课程—工程力学、结构力学、弹性力学 等 专业基础课程—土木工程材料、测量学、土力
➢ ③横向路线编号为2位偶数，由北向南升序编排，编号区间为10~90。
➢ ④并行路线的编号采用主线编号后加英文字母“E”、“W”、“S”、“N”
组合表示；“E”、“W”、“S”、“N”分别表示并行路线在主线的东、西、 南、北方位。
➢ ⑤地区环线的编号按照由北向南的顺序排列，编号区间为91~99。
➢ ⑥联络线的编号为4位数，由主线编号＋“1”＋联络线顺序号组成。联络
➢支路：是次干道与街道的连接线，以服务功能为主，
解决地区交通。
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◆ 4、公路的技术等级
技术等级
高速公路 一级公路 二级公路
含义
为具有特别重要的政治、经济意义，专供 汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的 干线公路。
◇ 课程的具体内容
路面工程部分
路面结构组成、行车荷载、
环境因素及材料的力学性质(Structure, Vehicle
load, Environment, Materials, Factors)
块料路面、碎砾石路面、
无机结合料稳定材料路面
(Interlocking, Macadam, Stabilized pavement)
实践环节—室内试验 确定路面结构设计的主要参数 等；
—野外试验 确定交通参数、路面结构参数 等；
—结构综合设计 进行路面结构设计、施工组织设计
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◇ 本课程的设置及其重要性
沥青路面
(Asphalt Pavement)
沥青路面设计 (Asphalt Pavement Design) 水泥混凝土路面(Rigid Pavement) (Cement
Concrete Pavement)
水泥混凝土路面设计
Portland Concrete Pavement
Design) School of Transportation Southeast University，China
线的顺序号按照主线前进方向由起点向终点顺序排列。
➢ ⑦城市绕城环线的编号为4位数，由主线编号＋“0”＋城市绕城线顺序号
组成。主线编号为该环线所连接的纵线和横线中编号最小者，如该主线所
带城市绕城环线编号空间已全部使用，则先用主线编号次小者，依此类推。
如该环线仅有放射线连接，则在1位数主线编号前以“0”补位。同一条国
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第一章 概论
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第一章 概论(Introduction)
➢第一节 道路工程发展概况 (History)
➢第二节 路基路面工程的特点 (Characteristics)
(Stability Analysis)
路基防护与加固
(Protection and Consolidation)
挡土墙设计
(Retaining Wall)
路基路面排水设计
( Drainage)
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要公路。
指具有全县（旗、县级市）政治、经济意义，联结县城 和县内主要乡（镇）、主要生产与集散地的公路，以及
不属于国道、省道的县际间的公路。
指主要为乡（镇）村经济、文化、生活服务的公路，以 及不属于县道以上公路的乡与乡之间及乡村与外部联络
的公路。
专用公路
指专线或主要供厂矿、林区、油田、农（牧）场、旅游 区、军事要地等与外部联络的公路。
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◆3、城市道路的分类和等级
城市道路按其在城市道路系统中的地位及交通功能的 不同分为四类：
➢快速路：分向高速行驶、立体交叉、需控制出入，一
般具有四车道以上、设中央分隔带。
➢主干道：在城市道路网中起骨架作用、以解决区间交
通联系及对外交通为主的道路。
➢次干道：连接主干道之间的辅助性干道。