路基路面工程(第三版)总结 邓学钧主编

第一章路基路面工程的特点1路基工程土石方数量大；2.路面工程耗资多；3.涉及面广，工程复杂多变影响路基路面稳定的因素1.地理条件2.地质条件3.气候条件4.水文和水文地质条件5.土的类别划分依据：根据土的颗粒组成，塑性指数和土中有机质含量分类：巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土通常按路面面层的使用品质材料的组成类型结构强度和稳定性，将路面分为四级（高次高中低）公路自然区的三个划分原则：1 道路工程特征相似的原则2地表气候区划差异性的原则3自然气候因素既有综合又有主导作用一、路基湿度的来源(1)大气降水(2)地面水(3)地下毛细水(4)水蒸汽凝结水冻胀：在冬季，水由下向上移动，冻结后体积增大，使路基隆起而造成面层开裂，即冻胀现象。

翻浆：在春季，冰溶化以后，路基上层含水量增加，承载能力下降，在车辆荷载作用下路基土以泥浆的形式从胀裂的路面裂隙中冒出，形成翻浆。

在路基路面设计中，把路基干湿类型划分为四类：干燥，中湿，潮湿和过湿。

沿横断面方向由行车道、硬路肩和土路肩所组成。

行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱，所以路面结构常分层铺筑，划分为面层、基层、垫层。

题1.垫层介于土基和基层之间，改善土基水温状况以保证面层和基层的强度刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的影响；将基层的荷载应力加以扩散；阻止路基土挤入基层。

（3分）垫层材料强度不一定高，但水稳定性和隔温性能要好，常用的分为两类，松散类如级配碎石，和稳定类如石灰土第二章汽车对道路的作用停驻状态：对道路的作用力为静态垂直压力。

行驶状态：对道路的作用力为动态垂直压力、水平力、振动力。

影响静态垂直压力大小的因素：（1）汽车轮胎的内压力pi；（2）轮胎的刚度和轮胎与路面的接触的形状；（3）轮载的大小。

环境因素影响主要表现在温度和湿度。

温度对路面的影响由于温度在路基路面结构内部的变化沿深度方向是不均匀的，所以不同深度处胀缩的变化也是不同的。

当这种不均匀胀缩受到某种原因的约束而不能实现时，路基路面结构内部就会产生附加应力，即温度应力，进而对路基路面产生破坏。

路基承受着路基自重和汽车轮重这两种荷载。

把车辆荷在土基中产生应力作用的这一深度范围叫路基工作区用于表征土基承载力的主要参数指标：�回弹模量１、柔性压板２、刚性承载板:�地基反应模量温克勒地基模型描述土基工作状态时，以地基反应模量K表征土基的承载力。

压力和弯沉之比称为K�加州承载比(CBR)一、路基的主要病害1.路基沉陷（1）自身压缩沉陷（2）天然地基承载力不足引起的沉陷2.边坡滑塌：溜方和滑坡溜方：边坡上薄的表层土沿边坡向下滑动；滑坡：路堤边坡土体在重力作用下沿某个滑动面发生剪切破坏3. 碎落和崩塌剥落和碎落是指路堑边坡表面，在大气的干湿或冷热循环作用下，表面发生胀缩，使零碎薄层成片状从坡面上剥落下来的风化现象，而且老的脱落后，新的又不断产生大块岩石脱离坡面沿边坡滚落称为崩塌4.路基沿山坡滑动5.不良地质和水文条件下的破坏滑坡为提高路基的稳定性，防治各种病害的产生，主要有以下一些措施：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位上升进入路基工作区范围。

5 正确进行排水设计(包括地面排水、地下排水、路面结构排水以及地基的特殊排水)。

6 必要时设计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。

7 采取边坡加固、修筑挡土结构物、土体加筋等防护技术措施，以提高其整体稳定性。

累积变行和疲劳破坏这两种破坏极限的共同点是破坏极限的发生不仅同荷载应力的大小有关而且同荷载应力作用次数有关。

第三章路基的类型与构造路堤、路堑、填挖结合路基路堤的特点设计线高于原地面；排水、通风条件好；施工质量易控制，可控制填料选择、干湿类型、密实度等；受水文地质影响小。

路堑特点设计线低于原地面；排水通风条件差；行车视距也差;破坏了原地层天然平衡，受水文地质条件影响较大，要注意边坡稳定性；半填半挖路基特点兼有路堤和路堑两者的特点，土石方数量少。

工程上经济，要注意填方部分与山坡结合（挖出），填挖分界处发生不均匀沉降。

路基宽度的概念：路基宽度为行车道、路肩、中间带、变速车道、爬坡车道等宽度之和，一般可理解为土路肩外边缘之间的距离。

路基高度:是指路堤的填筑高度或路堑的开挖深度，路基设计标高与地面标高（中心线）之差；由于原地面不平整，因此还有边坡高度。

边坡坡度:指边坡高度H与边坡宽度b之比，常取H=1，以1:n（路堑）或1:m（路堤）表示坡率路基附属结构一取土坑与弃土堆借方与弃方.二、护坡道与碎落台。

护坡道目的是加宽边坡的横向距离，减小边坡的平均坡度。

碎落台主要供零星土石碎块下落时临时堆积，保护边沟不致阻塞，也有护坡道的作用。

三、堆料坪与错车道堆料坪：路面养护用矿质材料就近选择路旁合适地点堆放备用。

高等级路面一般采用集中堆放料场。

错车道：单车道公路由于双向会车和相互避让的需要，常每隔200～500m设置错车道一处第四章直线滑动面的边坡稳定性分析适用范围：直线法适用于砂土和砂性土（两者合称砂类土），土的抗力以内摩擦力为主，粘聚力甚小。

边坡破坏时，破裂面近似平面。

一、试算法二、解析法曲线滑动面的边坡稳定性分析土的粘力使边坡滑动面多呈现曲面，通常假定为圆弧滑动面。

圆弧法适用于粘土，土的抗力以粘聚力为主，内摩擦力力较小。

边坡破坏时，破裂面近似圆柱形。

一、圆弧滑动面的条分法。

二、条分法的图表法及解析法临界高度指天然地基状态下，不采取任何加固措施，所容许的路基最大填土高度。

浸水路堤的稳定性分析建筑在桥头引道，河滩及河流沿岸，受到季节性或长期浸水的路堤，称为浸水路堤。

1.浸水路堤的特点（1）稳定性受水位降落的影响（2）稳定性与路堤填料透水性有关假想摩擦角法、悬浮法和条分法第五章第六章挡土墙的类型Ø按挡土墙位置分:路堑墙，路堤墙，路肩墙和山坡墙等。

Ø按挡土墙的墙体材料分:石砌挡墙，混凝土挡墙，钢筋混凝土挡墙，砖砌挡墙，木质挡墙和钢板墙等。

Ø按挡土墙的结构形式分:重力式，半重力式，衡重式，悬臂式，扶壁式，锚杆式，拱式，锚定板式，板桩式和垛式等。

挡土墙的构造1墙身2基础3排水设施4沉降缝和伸缩缝重力式特点;依靠墙自重承受土压力结构简单施工简便由于墙身重对地基承载力的要求较高。

基础埋置深度要求：①保证基底土层的承载力（容许）大于基底可能出现的最大应力；②应保证基础不受冲刷；③应防止基础因地基冻融而破坏排水设施地面排水，墙身排水目的：1疏干墙后填料的水分，防止地表水下渗造成墙后积水，使墙身承受额外的静水压力2消除黏性土填料因含水率增加而产生的膨胀压力；3减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力沉降缝和伸缩缝n 为防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂，应根据地基地质条件及墙高墙身断面的变化情况，设置沉降缝；n 为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝，须设置伸缩缝。

n 一般将沉降缝和伸缩缝合并设置，统称为伸缩缝。

作用在挡土墙上的力系•主要力系－常作用•附加力系－季节性•特殊力－偶然验算项目1基底滑动稳定性2倾覆稳定性3基底应力和偏心距4墙身断面强度5浅层、深层滑动稳定性－软弱下卧层增加抗滑稳定性的方法①采用倾斜基底②采用凸榫基础③采用人工基础增加倾覆稳定性的方法①展宽墙趾②改变墙面及墙背坡度③改变墙身断面类型第七章地面排水设备：边沟，截水沟，排水沟，跌水与急流槽，蒸发池。

必要时还有渡槽，倒虹吸及积水池。

1.边沟：设在挖方的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与线路平行。

主要用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量的地面水，不宜与其它沟渠合并使用。

2.截水沟：设置在挖方路基边坡坡顶之外或山坡路堤上方的适当处，用以拦截流向路基的地面水,防止其冲刷和浸蚀挖方边坡和路堤坡脚，并减轻边沟的泄水负担。

3.排水沟:主要用来引水，将路基范围内各种水源的水流引排到桥涵天然河沟或远离路基指定地点。

离路基尽可能远，距路基坡脚一般不宜小于3～4m，高速公路高路堤，坡脚排水沟不小于2m，纵坡应保证水流畅通，不产生冲刷或淤积，一般不小于0.3%，不大于3%长度：小于500m4.跌水与急流槽：设置于需要排水的高差较大而距离较短或坡度陡峻的地段跌水：是阶梯形的建筑物，水流以瀑布形式通过的排水设施。

有单级和多级形式，作用主要是降低流速和削减水的能量或改变水流方向。

急流槽：是具有很陡坡度的水槽，水流以陡坡形式通过的排水设施，但水流不离开槽底。

它的作用主要是在很短的距离内，水面落差很大的情况下进行排水5.倒虹吸与渡水槽：设置于水流需要横跨路基，同时受到设计标高的限制，从路基底部或上部架空跨越。

前者称为倒虹吸，后者称为渡水槽。

6.蒸发池：气候干旱、排水困难地区，可利用沿线的集中取土坑或专门的蒸发池排除地表水地下排水设备Ø暗沟（管）Ø渗沟,渗井和渗水隧洞n 特点：排水量不大，主要以渗流方式汇集水流，并就近排出路基范1.暗沟作用：设在地面以下引导水流的沟渠，无渗水和汇水作用，地下排水沟2.渗沟：作用：是降低地下水位或拦截地下水，其水力特性是紊流3.渗井：是竖直方向的地下排水设备作用：是汇集离地面不深处含水层中的地下水，通过竖井，渗入下层，疏干路基土。

路面排水设计一、路面表面排水1.分散漫流式路表排水2.集中截流式路表排水二、中央分隔带排水三种类型（1）宽度小于3m且表面采用铺面封闭的中央分隔带排水（2）宽度大于3m且表面为采用铺面封闭的中央分隔带排水（3）表面无铺面且未采用表面排水措施的中央分隔带排水三、路面结构内部排水路面渗水主要途径：1)路面接缝， 2)路面材料使用过程中出现的松散；3)原先面层混合料较大的孔隙等：4)使用过程中出现的各种裂缝，尤其以周围施工产生的张拉裂缝最为严重。

路面边缘排水系统定义：由沿路面边缘设置的透水性填料集水沟，纵向排水沟，横向出水管和过滤织物组成的排水系统。

构造：集水沟、纵向排水沟，横向出水管、过滤织物、第八章填挖方案1.路堤填筑填筑方案：竖向填筑和分层平铺按照路堤设计横断面，自下而上逐层填筑。

2.路堑开挖按掘进方向可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进。

在高度上分为单层和双层和纵横掘进混合路基压实影响路基压实的因素含水量，土质，压实厚度，压实功能。

n 压实度：n 工地上压实达到的干密度γ与室内标准击实试验所得的该路基土的最大干密度γ0之比。

第十章力学特性一、碎、砾石路面的强度构成，因此，起决定作用的是颗粒之间的联结强度二、碎、砾石材料的应力-应变特性1.变形包括弹性变形和塑性变形两部分；2.碎砾石材料的应力-应变特性具有明显的非线性特征；三、碎、砾石材料的形变累积不同的应力水平下具有不同的塑性变形特征：在应力水平较低的情况下，塑性变形量较小，且在一定的荷载作用次数以后变形不再发展；应力较大时，则形变随作用次数迅速发展，并最终导致破坏碎石路面一、水结碎石路面n 定义：大小不同的轧制碎石从大到小分层铺筑，洒水碾压而成的路面结构：二、泥结碎石路面n 定义：以碎石作骨料，粘土为填充结合料，经压实而成的路面结构。