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1、路基路面工程,主講:胡圣能 華北水利水電學(xué)院本科課程,,,,第一章 緒論,第一節(jié) 道路工程發(fā)展概況 第二節(jié) 路基路面工程的特點(diǎn) 第三節(jié) 影響路基路面穩(wěn)定的因素 第四節(jié) 路基土的分類 第五節(jié) 公路自然區(qū)劃 第六節(jié) 路基水溫狀況及干濕類型 第七節(jié) 路面結(jié)構(gòu)及層位功能 第八節(jié) 路面的等級與分類,第一節(jié) 道路工程發(fā)展概況,世界范圍看:,,,第一節(jié) 道路工程發(fā)展概況,4,000年前中國有了車和行車的路; 商代驛道傳送; 西周都市為中心的道路體系; 秦代修馳道 直道 道路交通網(wǎng); 西漢絲綢之路的開通; 唐代為城市(西安)為中心的驛道網(wǎng)。 19121949年 全國通車的道路僅8萬公里,全國1/3的縣不通公路
2、。 19491978年 1978,,,,,,,,,,第二節(jié) 路基路面工程的特點(diǎn),一、路基、路面的基本概念 路基:是在天然地表面按照道路的設(shè)計線形(位置)和設(shè)計橫斷面(幾何尺寸)的要求開挖或堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。 路面:是在路基頂面的行車部分由各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。,從圖中能否發(fā)現(xiàn)二者關(guān)系呢?,圖片ppt,,,這些特點(diǎn)會對道路工程師有什么要求呢?,,第三節(jié) 影響路基路面穩(wěn)定的因素,,,,,,,,,,三、不同路基土的公路工程性質(zhì),巨粒土:強(qiáng)度和穩(wěn)定性好,良好;也可用于砌筑邊坡 級配良好的礫石混合料:良好;還可用于中級路面和高級路面的基層; 砂土:無塑性,強(qiáng)度和水穩(wěn)性好,但易松散,壓實(shí)困難
3、 砂性土:良好 粉性土:干時易結(jié)塊,濕時易流動;毛細(xì)作用強(qiáng)烈,須經(jīng)處理才可使用 粘性土:具有較大的可塑性,持水能力強(qiáng)。壓實(shí)方法得 當(dāng),排水設(shè)施合理也可使用。 重粘土:不透水、粘聚力大,塑性大,干燥堅(jiān)硬,難以施工,第五節(jié) 公路自然區(qū)劃,1.公路自然區(qū)劃的目的: 公路自然區(qū)劃就是在借鑒自然區(qū)劃的方法原理的基礎(chǔ)上,研究和分析影響公路建設(shè)的各種自然因素,按照一定的原則、標(biāo)準(zhǔn)和方法劃分公路自然區(qū)劃系統(tǒng)。 我國幅員遼闊,公路地域跨度很大,沿途地形、氣候差異巨大,路域沿途有著不同的地質(zhì)條件、土質(zhì)類型、氣候類型、地貌單元,同時也分布著不同類別地質(zhì)災(zāi)害和公路病害,進(jìn)行科學(xué)的公路自然區(qū)劃研究、建立科學(xué)合理的公路自
4、然區(qū)劃體系是重要的意義。,,2.公路自然區(qū)劃的意義: 公路自然區(qū)劃主要功能就是對公路工程建設(shè)起到指導(dǎo)和宏觀控制作用。不同級別自然區(qū)劃,其功能有所差異:一級公路自然區(qū)劃主要為公路總體路網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計服務(wù);二級自然區(qū)劃結(jié)合地區(qū)實(shí)際情況為公路的路基路面工程的設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)提供較全面的氣候、溫濕度依據(jù)和有關(guān)工程參數(shù);三級自然區(qū)劃可以根據(jù)不同區(qū)域地理-自然條件,在路面工程和公路選線中運(yùn)用。,,3.制定自然區(qū)劃的原則 道路工程特征相似的原則 地表氣候區(qū)域差異性的原則 自然氣候因素既有綜合又有主導(dǎo)作用的原則,4.公路自然區(qū)劃的方法,4.公路自然區(qū)劃的方法,一級區(qū)劃為常年凍土、季節(jié)性凍土和不凍土三大地帶,在此基
5、礎(chǔ)上,在根據(jù)溫濕度和地理位置,劃分為凍土、濕潤、干濕過渡、濕熱、潮暖、干旱和深寒七個大區(qū)。 二級區(qū)劃就是在一級區(qū)劃基礎(chǔ)上,再以潮濕系數(shù)K為年降雨量R與年蒸發(fā)量Z之比。 三級區(qū)劃是在二級區(qū)劃基礎(chǔ)上,區(qū)域和類型單元劃分更細(xì)。目前國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了公路自然區(qū)劃的一、二級區(qū)劃,三級區(qū)劃由各省、自治區(qū)根據(jù)實(shí)際情況自行制定。 各地公路自然三級區(qū)劃的總體指導(dǎo)原則: 以地貌、土質(zhì)和水文為依據(jù),以溫濕度、地理和地貌為依據(jù),在二級區(qū)劃的大框架內(nèi)內(nèi)進(jìn)一步劃分三級區(qū)劃。,,課本P13 圖1-5,第六節(jié) 路基水溫狀況及干濕類型,二、濕度的來源和變遷,一、濕度對路基的影響,路基的濕度狀況變化是影響路基路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定
6、性的重要因素之一,應(yīng)該盡量使路基平衡濕度(路基上部中心附近趨向穩(wěn)定平衡的濕度)趨于較干燥或穩(wěn)定的狀態(tài),使路基保持穩(wěn)定。,(一)大氣降水大氣降水通過路面,路肩邊坡和邊溝滲入路基;,(二)地面水邊溝的流水、地表涇流水因排水不良,形成積水、滲入路基;,(三)地下水路基下面一定范圍內(nèi)的地下水浸入路基;,(四)毛細(xì)水路基下的地下水,通過毛細(xì)管作用,上升到路基;,(五)水蒸汽凝結(jié)水在土的空隙中流動的水蒸汽,遇冷凝結(jié)成水;,(六)薄膜移動水在土的結(jié)構(gòu)中水以薄膜的形成從含水量較高處向較低處流動, 或由溫度較高處向凍結(jié)中心周圍流動。,(七)水的負(fù)溫遷移在負(fù)溫和毛細(xì)作用下由下向上的遷移,二、大氣溫度及其對路基水溫狀況的影響 路基濕度除受水的來源影響之外,大氣溫度也是主要影響因素之一。 地下水與溫度共同作用造成路基濕度的變化,最典型的就是 路基凍脹與翻漿現(xiàn)象。,,,,,第七節(jié) 路面結(jié)構(gòu)及層位功能,一、路面橫斷面 路面橫斷面由行車道、硬路 肩和土路肩組成。隨道 路等級不同而不同。 1、槽式橫斷面 形成方式:開挖,培槽 2、全鋪式橫斷面 排水性路面 考慮遠(yuǎn)期路面的改擴(kuò)建 低等級公路,二、路拱橫坡度,1.路拱的作用:橫向排水 2.路拱橫坡的取值(P23表1-10):有利于橫向排水,有利于行車平穩(wěn);1-4; 3.路肩橫披度較路面橫坡大1。,,,第八節(jié) 路面的等級與分類,,,,,