土力学与道路工程

土力学与道路工程

一、 土力学基础知识

（一）、土的物理性质及工程分类

1、颗粒的大小和土的颗粒级配

①砂粒2-0.075（mm ）,粉粒0.075—0.005，粘粒<0.005，大于0.075mm 的土粒用筛分法，小于0.075mm 密度计法（沉降速度确定含量）。

〃②土颗粒级配曲线

不均匀系数Cu=d60/d10 Cu<5(匀粒土，

级配不良),Cu>10（不均匀）级配良好

2、土的物理指标

密度、土粒相对密度和含水量

3、粘性土的物理特征

态

固态塑

动

水

量

缩限）

塑限

）

液限）

塑性指数Ip=Wl-Wp

灵敏度：土的灵敏度St 是指原状土的无侧限抗压强度与重塑土的无侧限抗压强度之比，St<2不灵敏。

4、土的工程分类

①碎石土：粒径大于2mm 的颗粒含量超过总质量的50%；

②砂土：粒径大于2mm 的颗粒含量不超过50%，大于0.075mm 超过50%

③粉土：塑性指数Ip≤10的土，介于砂土与粘性土之间。（液化）密实的粉土承载力也大

④粘性土：Ip大于10的土为粘性土，粘土Ip>17,粉质粘土10

(二)土中的应力

土的应力、自重应力和附加应力

附加应力：扩散

路基附加应力δz=P/[1+2.5(Z/D) 2]

P—车轮和在的均布单位压力（KPa）;

D—圆形均布荷载作用面积的直径（m）；

Z—圆形均布荷载中心下应力作用点的深度（m）;

Za=(KnP/r)1/3 ，P—侧轮重荷载； K系数，取0.5； r—土的重度；n—系数，取（5～10）。

（三）、路基最终沉降量

1、分层总和法，《规范法》，应力历史计算法；

2、沉降与实践的关系，50%～80%（施工期间）。

（四）、土压力

1、静止土压力 V0=K0rz

2、主动土压力 Va=Karz

3、被动土压力 Vp=Kprz

二、道路工程施工注意要点

1、路基施工

①施工前准备：组织准备、技术准备、物资准备

②填土土质

③压实

10吨光面碾（0.25m）粘性土 10次

气胎25吨（0.45m） 5-6次

压实度 K=r/r0 r0—最大干密度

台背填料砂砾回填、轻质回填、陶土颗粒、

泡沫混凝土、土工格栅或格室。

2、软基处理

换填、排水固结、堆载固结、粒料桩、搅拌桩、压密注浆、强夯等3、土基的强度指标

①土基回弹模量

②加州承载比 CBR

三、路面施工控制要点

1、石灰稳定类基层

①土质：塑性指数 12—18的土最大粒径不超过37.5mm;

②灰质：剂量，最佳剂量范围，粘土8%～14%，砂土9%～16%

压实度每增减1%，强度增减4%

温度负温条件下强度不增长，最低温度5℃以上。冰冻（-3～-5℃）到来前1～1.5个月内完成。1～2个月前期增长快。

③裂缝控制：含水量大干缩裂缝，略小于最佳含水量，压实度小时干缩要比压实度大时严重。尽可能达到最大压实度，裂缝主要在成型初期，保证表面处于潮湿状态。

2、水泥稳定类型基层

①强度原理：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙等。

②土质：Ip<17，剂量4%～6%。

③碾压，50～80m，先稳压→→开始轻震动→→重震动→→胶轮→→无轮迹为止。碾压应在水泥终凝前完成。

3、沥青：厚度10cm,摊铺温度140℃，低温施工160℃，碾压终了70℃，开放交通50℃，碾压速度宜2～3Km/h.复压3～5 Km/h，终压Km/h，施工接缝留10～20cm宽不碾压（热接缝），横缝从接缝向新路面碾压。