路基路面工程第六版期末复习

第一章绪论路基路面工程的性能要求：路基：承载能力路面：表面平整度稳定性路面抗滑性耐久性路基的内涵是道路整个横断面，包含路堤和路堑，高于原地面高程填方路基称为路堤，低于原地面的挖方路基称为路堑，路基的内涵是路面的承载平台，即路面以下的部分路基高度为路面顶部至下路堤底部的距离上路床为30cm，下路长为50或90cm,上路堤为70cm，下路堤不限路面横断面分为槽式横断面和全铺式横断面。

选择路拱横坡度，应充分考虑有利于行车平稳和有利于横向排水两方面的要求。

沥青混凝土、水泥混凝土路拱平均横坡度为1%~2%路肩横坡度一般叫路面横坡度大1%。

砂石路面的适用范围是四级公路，沥青混凝土路面和水泥混凝土路面是各级都可以用从路面结构的力学特性的相似性出发，可以将路面结构划分为沥青混凝土路面、复合式路面和水泥混凝土路面（也称刚性路面）三类路基路面稳定性影响因素：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6、路基路面上的作用路面结构内的温度状况，可通过在外部和内部影响因素之间建立联系的方法来预估。

这种方法有两类，即统计方法和理论方法公路自然区划制定的原则：1、道路工程特征相似的原则2、地表气候区划差异性的原则3、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则一级区划的标志：均值等温线和三阶梯的两条等高线均值等温线：全年均温－2°等值线、一月份均温0°等值线三阶梯的两条等高线：1000m等高线、3000m等高线，三阶梯是主要划分标志“公路自然区划”分为7个一级自然区：北部多年冻土区、东部温润季冻区、黄土高原干湿过渡区、东南湿热区、西南潮暖区、西北干旱区、青藏高寒区二级区划的主要指标是潮湿系数K0K>2.0,过湿 2.0>K>1.5,中湿 1.5>K>1.0,润湿1.0>k>0.5,润干 0.5>k>0.25,中干 0.25>k,过干三级区划的两种方法：1、按照地貌、水温和土质类型将二级区划分为若干类型单位2、以水热、地理和地貌等为标志将二级区划分为若干更低级区域第二章路基土的特性及设计参数我国公路用土依据土的颗粒组成特征、土的塑性指标和土中有机质含量的情况，将土分为巨粒土，粗粒土、细粒土和特殊土四类，并进一步划分为12种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，即土的颗粒级配细粒组和粗粒组划分界限是0.075mm，巨粒组和粗粒组的划分界限是60mm，漂石和卵石的划分界限是200mm，粉粒和黏粒的划分界限是0.002mm，不均匀系数C U反映土粒大小的均匀程度。

曲率系数C c反映粒径级配连续程度。

d30，土的特征粒径，表示在土的粒径分布曲线上，小于某粒径的土粒质量占总土质量的30%细粒组：表示所有小于0.075mm的土颗粒细粒土：表示小于0.075mm的颗粒质量占土总质量的百分比不小于50%特殊土包括黄土、膨胀土、红黏土、盐渍土和冻土。

粉质土属于不良公路用土土作为路基建筑材料，砂类土最优，黏质土次之，粉质土属不良材料，蒙脱石也是不良土路基填土的改性方法：掺配粗颗粒土改善物理级配，掺入石灰等无机结合料，专用的改性剂路基填料的要求：应选择强度高、水稳性好、压缩性小，且运输便利、施工方便的天然土源路基调料选择依据的指标是加州承载比值（CBR）加州承载比：采用标准砂石的承载能力标准值，以相对值的百分数表示CBR值路基工作区：在路基某一深度Z a处，车轮荷载引起的垂直应力和路基土自重引起的垂直压应力之比大于0.1的范围称为路基工作区我国路基设计规范采用湿度指数来描述基质吸力。

路基工作区在地下水位中，为潮湿类路基，路基工作区部分处于地下水位中，为中湿类路基，路基工作区不在地下水位中，为干燥类路基路基回弹模量能较好的反映路基所具有的部分弹性性质。

我国公路水泥混凝土路面、沥青路面设计方法中，都以回弹模量E作为路基的刚度指标为模拟车轮印迹的作用，常用圆形承载板加载卸载法测定路基回弹模量初始切线模量、切线模量、割线模量中的应变值包含残余应变和回弹应变，而弹性模量只有回弹应变，它部分的反映了土的弹性性质用温克勒路基模型描述路基工作状态时，用路基反应模量K表征路基的抗变形能力。

加州承载比是一种评定路基及路面材料抗变形能力的指标。

抗变形能力以材料抵抗局部荷载压入的能力表征，并以高质量标准碎石为标准，以它们的相对比值表示CBR值。

CBR试验设备有室内试验和室外试验两种沥青路面路床顶面竖向压应变的计算值应满足沥青路面永久变形的控制要求。

水泥混凝土路面路床顶面竖向压应变可不做控制第三章路基设计路基承受行车荷载作用，深度一般在路基顶面顶面以下0.8m（或1.2米）范围以内一般路基是指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖方深度在1.5~20m的路基特殊路基是指修建在不良地质、特殊地形地质，某些特殊气候因素等不利条件下的道路路基高于20m的称为高路基，低于1.5m的叫低路基路基横断面的典型形式有路堤、路堑和填挖结合三种类型，常用的是填挖结合形式常见的几种路堑横断面形式：全挖路基、台口式路基、半山洞路基护坡道的作用：保护路基边坡稳定性的措施之一，目的是加宽边坡横向距离，减小边坡平均坡度。

护坡越宽，越有利于边坡稳定，最小为1m碎落台设于土质或石质的挖方边坡坡脚处，主要供零星土石碎块下落时临时堆积，以保护边沟不致阻塞，也有护坡道的作用。

错车道的作用：单车道公路，用于双向行车时会车和相互避让，每隔200~500m设置一处，每处不小于30m产生路基沉陷的原因：1、路基填料选择不当2、路基压实不足3、填筑方法不合理，如不同土混杂填筑等路基的主要病害类型：路基沉陷、路基边坡塌方（滑塌、剥落、崩塌）、路基沿坡面滑动路基病害的防治原则：1、设计正确的路基横断面、进行正确的排水设计2、选择良好的路基填料，按正确的方式填筑路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和，各级公路路基宽度按《公路工程技术标准》设计路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高程和原地面高程之差。

路基中心高度是指路基中心线处设计高程和原地面高程之差路基两侧边坡高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高度路堤边坡坡率：小于8米时取1:1.5，小于12米时取1:1.75路堑边坡坡率：黏土和粉土取1:1，中砂、粗砂、砾砂取1:1.5不超过8.0m的土质边坡、不超过12.0m的岩质边坡，可按一般路基设计，采用规定的坡率值，不做稳定性分析计算。

对地质与水文条件复杂、高填深挖或有特殊使用要求的路基，应进行边坡稳定性的分析计算。

直线滑动面边坡稳定性分析的方法：试算法和解析法。

试算法是根据平衡方程逐个倾角进行试算，找出稳定系数最小的滑动面，解析法是将函数进行求导，求出函数的极值，来找到稳定系数最小的滑动面折线滑动面的边坡稳定性分析方法：不平衡推力法、传递系数法其有如下假定：（1）危险滑动面的位置、形状已知，是由一组倾角已知的线段构成的一条折线。

（2）沿折线折点将滑动土体划分的各个土条具有竖直边界，编号顺序由高到低。

（3）当前i-1个土条的总体抗滑力不足时，第i土条与i-1土条的竖直边界上受到i-1土条传递来的剩余下滑力E i-1，如果前i-1个土条的总体抗滑力足够，则E i-1=0。

圆弧滑动面假定的圆心辅助线确定方法：4.5H法、36°线法瑞典圆弧法的基本假定：（1）假定滑动面为圆弧滑裂面，将滑动土体分为n条竖向土条，并假定每个土条为不变形的刚体。

（2）不考虑条间力的相互作用，将土条重力分解为平行及垂直土条底面的方向。

简化毕肖普法的基本假定：（1）假定滑动面为圆弧滑裂面，将滑动土体分为n条竖向土条，并假定每个土条为不变形的刚体。

（2）土条两侧作用力均为水平（3）忽略成对条间力产生的力矩软土是由天然含水率大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土，主要有淤泥、淤泥质土及泥炭。

软土按沉积环境不同，分为河海沉积、湖泊沉积、江滩沉积和沼泽沉积四类。

浸水路堤除承受自重和行车荷载作用外，还受到水浮力和渗透动水压力的作用。

水的浮为取决于浸水深度，渗透动水压力则视水的落差而定。

第四章路基防护与支挡结构设计坡面防护，主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差及湿度变化的影响，防止和延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程，从而保护路基边坡的整体稳定性，并在一定程度上兼顾路基美化和协调自然环境。

土质边坡坡度一般不陡于1：1～1：1.5，地面水的径流速度一般不超过2.0m／s且无集中汇流。

常用的坡面防护措施有植物防护（种草、铺草皮、植树等）和工程防护（抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等）。

路基在遇到下列情况时可考虑修建挡土墙：（1）陡坡路堑边坡薄层开挖、路堤边坡薄层填方地段，或为加强路堤本体稳定地段。

（2）为避免大量挖方、降低高边坡或加强边坡稳定性的路堑地段。

（3）不良地质条件下，为加固地基、边坡、山体、危岩或拦挡落石地段。

（4）水流冲刷影响路堤稳定的沿河、滨海路堤地段。

（5）为节约用地、少占农田或为保护重要的既有建筑物地段。

（6）其他特殊情况的需要，如环境景观等方面的要求等。

按支挡结构的设置位置不同，分为路堑挡土墙、路堤挡土墙、路肩挡土墙和山坡挡土墙等。

按支挡结构的墙体材料不同，分为石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、砖砌挡土墙、木质挡土墙和钢板墙等。

支挡结构根据其结构形式与作用机理，可分为重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆式挡土墙、抗滑桩、土钉墙、预应力锚索等多种结构形式。

根据墙背倾斜方向的不同，墙身断面形式可分为仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式和衡重式。

挡土墙的排水设施通常由地面排水设施和墙身排水设施两部分组成。

地面排水，主要是防止地表水渗入墙背填料或地基。

因此，可设置地面排水沟，以截留地表水。

夯实回填土顶面和地表松土，以减少雨水和地面水下渗，必要时应加设铺砌，封闭处理。

墙身排水设施通常设置一排或数排泄水孔伸缩缝和沉降缝沿墙长10~15m设置一处，宽度在2cm~3cm作用在挡土墙上的力系，按力的作用性质分为主要力系、附加力和特殊力。

主要力系是指经常作用于挡土墙的各种力，它包括：（1）挡土墙自重力G及位于墙上的恒载。

（2）墙后土体的主动土压力E。

（3）基底的法向反力及摩擦力。

（4）墙前土体的被动土压力E。

对浸水挡土墙而言，在主要力系中尚应包括常水位时的静水压力和浮力。

附加力是季节性作用于挡土墙的各种力，例如洪水时的静水压力和浮力、动水压力、波浪冲击力、冻胀压力以及冰压力等。

特殊力是偶然出现的力，例如地震力、施工荷载、水流漂浮物的撞击力等。

按破裂面交于路基面的位置不同，可分为5种计算图式：破裂面交于内边坡，破裂面交于荷载内侧、中部和外侧，破裂面交于外边坡黏性土土压力的计算方法：等效内摩擦角法、力多边形法挡土墙地基及填土的整体稳定性进行验算，其稳定系数不应小于1.25挡土墙增加抗滑稳定性的方法：1、设置倾斜基底2、采用凸榫基础挡土墙增加抗倾覆稳定性的方法1、展宽墙趾2、改变墙面和墙背的坡度3、改变墙身断面类型第五章路基施工常用的土石方施工机械：推土机、铲运机、自动平地机、松土机、挖掘机土质路堤，按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种施工方案。