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1、第一章 路基工程總論 1、路基的概念 路基是在天然地表面按照道路的設(shè)計(jì)線形和設(shè)計(jì)斷面（幾何尺寸）的要求，開挖或堆填而 成的巖土結(jié)構(gòu)物。 路基是路面的基礎(chǔ)，是公路工程的重要組成部分； 路基作為路面的支承結(jié)構(gòu)物，與路面共同承受交通荷載的作用； 路基必須具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。 2、路面的概念 路面是路基頂面的行車部分用各種混合料鋪筑而的層狀結(jié)構(gòu)物。 路面一般由面層、基層、底基層、路基組成； 路面應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性和足夠的強(qiáng)度、剛度，其表面還應(yīng)滿足平整、抗滑和排水的要求； 各級公路的行車道、路緣帶、匝道、變速車道、爬坡車道、硬路肩和應(yīng)急停車帶

2、等均應(yīng)鋪筑路面。 面層: 面層是直接同行車及大氣接觸的表面層次，它承受較大行車荷載的垂直力、水平力和沖擊力的作用； 因受到降雨的浸蝕和氣溫變化的影響，同其它層次相比，它應(yīng)具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗變形能力和較好的水穩(wěn)定性與溫度穩(wěn)定性，且應(yīng)耐磨、不透水； 表面還應(yīng)有良好的抗滑性與平整度 基層（基層的最下層為底基層）: 主要承受由面層傳來的車輛荷載垂直力并將其擴(kuò)散到下面的墊層及土基，因此，它也應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與剛度，并應(yīng)具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力； 基層受大氣影響較面層小，但仍可能受地下水及面層滲入雨水的浸濕，故也應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)定性； 為保證面層平整，它還應(yīng)具有較好的平整度。 墊層:

3、 墊層介于基層和土基之間，它可改善土基的濕度和溫度狀況、使面層與基層免受土基水溫狀況變化的不良影響或保護(hù)土基處于穩(wěn)定狀態(tài)；同時(shí)，也可擴(kuò)散基層傳遞的荷載應(yīng)力、減小土基的應(yīng)力與變形，并可阻止路基土擠入基層。 按其作用可分為排水層、隔離層、防凍脹層等。 路基處于下列狀況的路段應(yīng)設(shè)置墊層：地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕狀態(tài)的路段；排水不良的土質(zhì)路塹；有裂隙水，泉眼水等水文不良情況的巖石挖方路段；季節(jié)性冰凍地區(qū)可能產(chǎn)生凍脹的中濕、潮濕路段；基層可能受污染的路段。 對路基路面整體性能要求： 承載能力 穩(wěn)定性 耐久性 表面平整度 表面抗滑性能 影響路基路面穩(wěn)定性的因素： 地

4、理?xiàng)l件 地質(zhì)條件 氣候條件 水文和水文地質(zhì)條件 土的類別 由于濕度與溫度變化對路基產(chǎn)生的共同影響稱為路基水溫狀況。 第二章 行車荷載、環(huán)境因素、材料的力學(xué) 1、研究行車荷載的原因 汽車是路基路面的服務(wù)對象路基路面的主要功能是保證車輛快速、安全、舒適、經(jīng)濟(jì)通行。 汽車荷載是造成路基路面結(jié)構(gòu)損傷的主要原因，要做好路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須對行車荷載進(jìn)行分析。 2、研究行車荷載的作用 進(jìn)行路面設(shè)計(jì)時(shí)，以軸重作為荷載標(biāo)準(zhǔn)，重型貨車與大客車起決定作用。評定路面表面特征時(shí)，如路面的平整度、防滑性，應(yīng)考慮小客車的安全性和可靠性。 對超載的定義：2000年2月，交通部《超限

5、運(yùn)輸車輛行駛公路管理?xiàng)l例》規(guī)定：“單軸（每側(cè)單輪胎）載質(zhì)量6000kg，單軸（每側(cè)雙輪胎）載質(zhì)量10000kg，雙聯(lián)軸（每側(cè)雙輪胎）載質(zhì)量18000kg?！?。附則第二十九條規(guī)定，單軸軸載最大不得超過 13000kg。 水平力對路面造成的影響： 路面面層材料抗剪強(qiáng)度不足時(shí)，在水平荷載作用下，會產(chǎn)生推移、擁包、波浪、車轍等破壞。 1、溫度與濕度對道路結(jié)構(gòu)的影響： 路基土和路面材料的強(qiáng)度和剛度隨路基路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度和濕度的變化而變化。 路基土和路面材料隨路基路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度和濕度的變化而膨脹或收縮路基土和路面材料的力學(xué)性質(zhì)隨溫度和濕度而產(chǎn)生的變化 2、大氣溫度的變化對道路各結(jié)構(gòu)層的影響

6、總的特點(diǎn)：大致同步、高于氣溫、深度加大而滯后 3、濕度的變化對道路各結(jié)構(gòu)層的影響 影響方式 ①大氣濕度的變化； ②通過降水、地面積水、地下水浸入路基路面結(jié)構(gòu)。 影響結(jié)果 涉及到了路基路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性。 1、路基受力狀況： 作用于路基的荷載 ①路基的自重（即靜載） ②車輛的輪載（即活載或動載） 路基主要病害 路基沉陷 冰脹及翻漿 邊坡滑塌 崩塌和碎落 路堤沿山坡滑動 不良地質(zhì)和水文條件下的路基破壞 路基病害防治 正確設(shè)計(jì)路基橫斷面； 選擇良好的路基填料，必要時(shí)進(jìn)行穩(wěn)定處理； 采用正確的填筑方法，充分壓實(shí)； 適

7、當(dāng)提高路基，防止水分從側(cè)面滲入或從地下水位上升進(jìn)入到路基工作區(qū)范圍； 正確進(jìn)行排水設(shè)計(jì)（地面排水、地下排水、路面結(jié)構(gòu)排水即地基的特殊排水）； 必要時(shí)設(shè)置隔離層隔絕毛細(xì)水上升，設(shè)置隔溫層減少路基冰凍和水分累計(jì)，設(shè)計(jì)砂墊層以疏干土基； 采取邊坡加固、修筑支擋結(jié)構(gòu)物、土體加筋等技術(shù)，提高整體穩(wěn)定性。 累積變形： 路面累積變形的出現(xiàn)破壞極限狀態(tài)的形式，是產(chǎn)生沉陷和車轍，這種永久性變形也是路基路面?zhèn)€結(jié)構(gòu)層材料塑性變形的綜合。 使瀝青混合料累積變形量增加有三個(gè)因素：度、作用次數(shù)、加載時(shí)間總和。 疲勞特性 基本概念 材料強(qiáng)度降低的現(xiàn)象稱為疲勞。 因?yàn)椴牧掀诋a(chǎn)生的微損傷

8、逐步擴(kuò)大，導(dǎo)致材料結(jié)構(gòu)性破壞，稱疲勞破壞。 出現(xiàn)疲勞破壞的重復(fù)應(yīng)力值稱為疲勞強(qiáng)度。 材料在某一重復(fù)應(yīng)力作用次數(shù)后，經(jīng)受在多次重復(fù)作用也不產(chǎn)生疲勞破壞，該作用次數(shù)值稱疲勞極限。 第三章 一般路基設(shè)計(jì) ①路基的作用： 是道路的承重主體； 為路面結(jié)構(gòu)提供具有足夠?qū)挾鹊钠巾樆妗? ②路基設(shè)計(jì)內(nèi)容 路基設(shè)計(jì)包括兩大部分：①路基斷面形式的選定；②各項(xiàng)附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)（包括路基排水、路基防護(hù)與加固、與路基之間相關(guān)的設(shè)施）。 ③路基設(shè)計(jì)原則 整體性原則 路面結(jié)構(gòu)路床（路基頂面0、8m以下范圍以內(nèi)）的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，應(yīng)從路基路面整體性進(jìn)行考慮。 保證性原則 路基的設(shè)計(jì)必須確保其強(qiáng)度與穩(wěn)定性

9、，與路基路面相關(guān)的其他各項(xiàng)附屬設(shè)施的設(shè)計(jì)，同是路基設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容。 3、路基設(shè)計(jì)標(biāo)高（即縱斷面上的設(shè)計(jì)標(biāo)高） 新建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高： 高速公路和一級公路采用中央分隔帶的外側(cè)邊緣標(biāo)高； 二、三、四級公路宜采用路基邊緣標(biāo)高，在設(shè)置超高、加寬地段為設(shè)超高、加寬前該處邊緣標(biāo)高。 改建公路的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高： 一般按新建公路的規(guī)定執(zhí)行，也可視具體情況而采用中央分隔帶中線或行車道中線標(biāo)高 2、路堤 全部用巖土填筑而成的路基稱為路堤。 路堤按填高分：矮路堤（H<1、0～1、5m），高路堤（H>18～20m），一般路堤（H=1、5～18m）。 路堤按所處條件和加固類型分，有：浸水路堤，護(hù)腳路

10、堤，挖溝填筑路堤等。 一般路堤和矮路堤的構(gòu)造要求： ①應(yīng)滿足最小填土高度要求，力求不低于規(guī)定的臨界高度； ②因工作區(qū)可能涉及到天然地面，除填方路堤必須滿足施工要求外，天然地基也必須進(jìn)行壓實(shí)，必要時(shí)須換土或進(jìn)行加固； ③可結(jié)合兩側(cè)排水溝渠進(jìn)行挖土填筑路基； ④為保證填方坡腳不受流水侵害，可在坡腳與溝渠間預(yù)留1～4m寬的護(hù)坡道； ⑤當(dāng)?shù)孛嫫露容^陡時(shí)，為防止填方路堤沿山坡滑動，可將天然地面挖筑成臺階再填 筑，或設(shè)置石砌護(hù)腳。 高路堤及浸水路堤的構(gòu)造要求 ①必須進(jìn)行個(gè)別設(shè)計(jì)及計(jì)算； ②邊坡可采用上陡下緩的折線形式或臺階形式； ③邊坡表面須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)或加固措施，如鋪草皮

11、、砌石等。 路塹的作用及危害 作用：緩和道路縱坡或越嶺線穿越嶺口控制標(biāo)高； 危害：破壞了厚地層的天然平衡狀態(tài)，不利于排水，通風(fēng)。 路塹的構(gòu)造要求： ①挖方邊坡可視高度或巖土層情況設(shè)置為直線或折線； ②挖方邊坡坡腳處須設(shè)置邊溝； ③路塹上方應(yīng)設(shè)置截水溝； ④坡面易風(fēng)化處應(yīng)有防護(hù)措施，并設(shè)0、5～1、0m碎落臺; ⑤挖方路基下天然地基必須人工壓實(shí)，必要時(shí)應(yīng)翻挖 重填、換土或進(jìn)行加固處理。 ⑥陡峻山坡處盡量采用臺口式路塹。 半填半挖路基的構(gòu)造要求： ①位于山坡上的路基，盡量路中心的高程接近原地面高程，以減少土石方量； ②對路堤和路塹的要求都應(yīng)滿足； ③在保證

12、穩(wěn)定的前提下，為壓縮用地寬度及減小填方量時(shí)，可在填方側(cè)設(shè)護(hù)坡或護(hù)墻，也可設(shè)置護(hù)肩墻或路堤墻，特殊時(shí)可設(shè)半山橋路基。 1、一般路基設(shè)計(jì)的內(nèi)容 確定以及選擇路基斷面型式、寬度、高度； 選擇路基填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)； 確定邊坡形狀與坡度； 設(shè)計(jì)路基排水系統(tǒng)與排水結(jié)構(gòu)； 設(shè)計(jì)坡面防護(hù)與加固； 設(shè)計(jì)附屬設(shè)施。 路基寬度的確定原則： 少占用土地：應(yīng)盡可能少占農(nóng)田；保持生態(tài)平衡：填挖平衡，減少取土開挖，防止水土流失。 路基高度是指路堤的填筑高度或路塹的開挖深度；一般為路基設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面標(biāo)高之差。 路基中心高度是指路中心線處的設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面標(biāo)高之差。 路基邊坡高度是指填方坡腳或挖

13、方坡頂與路基邊緣的相對高差。 路基高度的確定 應(yīng)綜合考慮公路路線縱坡的要求；應(yīng)與臨界高度結(jié)合，使上部土層處于干燥或中濕狀態(tài)，保證其強(qiáng)度和穩(wěn)定性；應(yīng)使路肩邊緣高出地面積水，并考慮地面水、地下水、毛細(xì)水和冰凍作用對路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的影響 第四章 路基穩(wěn)定性分析計(jì)算 什么是滑坡 1、邊坡喪失其原有穩(wěn)定性，一部分土體相對與另一部分土體滑動的現(xiàn)象稱滑坡。 2、土坡滑坡前征兆：坡頂下沉并出現(xiàn)裂縫，坡腳隆起。 路基失穩(wěn)的影響因素 ①內(nèi)部因素：土質(zhì) 土層結(jié)構(gòu) 邊坡形狀 ②外部因素：降水或地下水的作用 振動的作用 人為影響 3、路基失穩(wěn)原因 根本原

14、因: 邊坡中土體內(nèi)部某個(gè)面上的剪應(yīng)力達(dá)到了它的抗剪強(qiáng)度。 具體原因：①滑面上的剪應(yīng)力增加；②滑面上的抗剪強(qiáng)度減小。 4、邊坡穩(wěn)定性分析方法 按失穩(wěn)土體的滑動面特征劃分： ①直線：試算法，解析法。 ②曲線:解析法(坡腳圓法 中點(diǎn)圓法) ③折線；穩(wěn)定性分析計(jì)算方法； 工程地質(zhì)法（比擬法）； 力學(xué)分析法； 圖解法。 軟土地基的路基穩(wěn)定性分析 一、概述 特 點(diǎn)：空隙比大、天然含水率大、壓縮性高、承載能力低。 成因分類：河海沉積、湖泊沉積、江灘沉積、沼澤沉積。 成分組成：淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭。 危 害：產(chǎn)

15、生側(cè)向滑動、較大沉降。 處理思路：①對于薄層軟土，原則上清除換土； ②對與厚層軟土，填土高度超過容許填筑高度，應(yīng)采取加固。 臨界高度的概念： 軟土地基的臨界高度是指天然地基狀態(tài)下，不采取任何加固措施，所容許的路基最大填土高度。 計(jì)算方法： 1、總應(yīng)力法 2、有效固結(jié)應(yīng)力法 浸水路堤設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取的措施： 1、通過調(diào)查,充分預(yù)估浪高、洪水位； 2、放緩邊坡； 3、設(shè)置護(hù)坡道； 4、設(shè)置導(dǎo)流結(jié)構(gòu)物 第五章 路基防護(hù)與加固 1、路基防護(hù)與加固的原因： 坡面沖刷及風(fēng)化；河岸沖刷；土質(zhì)浸水濕軟； 地基濕軟沉陷。

16、 2、路基防護(hù)與加固的意義： 確保路基路面的穩(wěn)定； 確保路基路面的強(qiáng)度； 確保路基路面的使用耐久性 3、路基防護(hù)與加固：邊坡坡面防護(hù) 1、植物防護(hù) 2 工程防護(hù) 沿河路堤沖刷防護(hù) 1 直接防護(hù) 2 間接防護(hù) 濕軟地基加固處治 1 換填土 2碾壓夯實(shí) 3 排水固結(jié) 4 振動擠密 5 化學(xué)加固 6 土工柵格 一、坡面防護(hù)的作用：免受雨水沖刷；減緩溫差及濕度變化的影響；延緩巖土風(fēng)化、碎裂、剝蝕的進(jìn)程； 美化和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。 二、坡面

17、防護(hù)條件： 坡面不承受外力作用； 邊坡整體穩(wěn)定牢固； 邊坡高度和坡度不適過大，土質(zhì)邊坡1：1～1：1、5； 邊坡處地表水流不宜集中匯流，流速不超過2、0m/s。 三、植樹主要用于堤岸邊的河灘、沙漠及雪害地區(qū)的防護(hù)林等情況，主要起到： ①降低河灘水流速度及改變水流方向； ②防風(fēng)固沙； ③防雪等作用； ④低等級公路也可在路兩側(cè)進(jìn)行植樹，以起到固土、降塵、綠化、誘導(dǎo)視線等作用。 四、植物防護(hù) ： 1、種草 2、鋪草皮 3、客土噴播 4、植樹 5、景觀設(shè)計(jì) 五、工程防護(hù)： 1、砂漿抹面防護(hù) 2、噴漿防護(hù) 3、勾縫、灌漿、嵌補(bǔ) 4、干砌片石護(hù)

18、面 5、漿砌片石護(hù)面（墻） 六、直接防護(hù)措施： 1、植物防護(hù) 2、砌石或混凝土護(hù)坡 3、拋石防護(hù) 4、石籠防護(hù)5、土工織物軟體沉排 6、土工膜袋 七、間接防護(hù)措施：設(shè)置導(dǎo)流結(jié)構(gòu)物 八、軟土的概念：所謂軟土，從廣義上講就是強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱土層。 3、高壓縮軟土地基上設(shè)計(jì)路堤應(yīng)注意的問題： 地基承載力可否保證路堤穩(wěn)定固結(jié)變形引起的沉降（沉降量、沉降速率）是否影響道路的正常使用和壽命。 需要采取的地基加固措施 軟土地基加固處理 1、軟土地基加固作用 考慮使路基保持穩(wěn)定 使路基沉降均勻且沉降量小 2、地基加固的主要方法 換填法；夯實(shí)法；

19、排水固結(jié)法；擠密法；化學(xué)加固法； 第六章 擋土墻設(shè)計(jì) 擋土墻的概念 1、擋土墻是為防止土體坍滑而修筑的墻式結(jié)構(gòu)物，主要承受側(cè)向土壓力。 2、公路中主要用于支撐路堤、路塹、隧道洞口、橋梁兩端及河岸壁等。 3、適合修建擋土墻的路基部位： ①陡坡路段或巖石風(fēng)化的路塹邊坡路段； ②需要降低路基邊坡高度以減少大量填方、挖方的路段； ③防止滑坍，增加邊坡穩(wěn)定性的路段； ④防止沿河容易被河水流沖刷的路段； ⑤橋梁或隧道與路基的連接地段； ⑥節(jié)約道路用地、減少拆遷或少占農(nóng)田的部位； ⑦保護(hù)重要建筑、生態(tài)環(huán)境或其他需要特殊保護(hù)的部位； 擋土墻的構(gòu)造

20、 1、墻身 仰斜墻，俯斜墻 ，垂直墻 ，凸形折線墻 ，衡重式墻 2、基礎(chǔ) 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面： ①基礎(chǔ)形式的選擇 ②基礎(chǔ)埋置深度的確定 3、排水設(shè)施 ①設(shè)置地面排水溝——引排地表水； ②夯實(shí)回填土頂面和地表松土——減少雨水和地表水下滲，必要時(shí)可加設(shè)鋪 砌，或采取封閉處理。 4、沉降縫與伸縮縫 1、作用在擋土墻上的力系 主要力系 ①擋土墻自重及位于墻上的恒載；G ②墻后土體的主動土壓力（包括超載）； ③基底的法向反力與摩阻力； ④墻前土體的被動土壓力；

21、 ⑤浸水墻的常水位靜水壓力及浮力 主動土壓力： 當(dāng)擋土墻由于墻后土壓力過大，或地基變形，會使擋土墻向外移動或傾覆。隨著擋土墻位移的增加，土壓力隨之相應(yīng)減小，直至墻后土體達(dá)到向下滑動的極限平衡狀態(tài)時(shí)，作用于墻背上的土壓力達(dá)到最小值，此壓力值稱為主動土壓力。土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)。 被動土壓力 當(dāng)擋土墻由于外力作用或基礎(chǔ)變形等原因而向土體擠壓移動時(shí)，土壓力隨擋土墻位移的增加而增加，直至土被推破達(dá)到向上滑動的極限平衡狀態(tài)時(shí)，土壓力達(dá)到最大值，此時(shí)土體作用在墻背上的土壓力，稱為被動土壓力。土體達(dá)到被動極限平衡狀態(tài)。 靜止土壓力 當(dāng)擋土墻處在原來位置而不產(chǎn)生位移時(shí)，上體處

22、于彈性平衡狀態(tài)，土壓力介于主動土壓力與被動土壓力之間，稱為靜止土壓力。 主動土壓力與被動土壓力的區(qū)分： 假定擋土墻處于極限移動狀態(tài)，土體有沿墻及假想破裂面移動的趨勢，則土推墻即為主動土壓力，墻推土即為被動土壓力 6、擋土墻的土壓力計(jì)算理論： 朗肯土壓力理論； 庫侖土壓力理論 擋土墻設(shè)計(jì)一般規(guī)定： 1、擋土墻類型應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、沖刷程度、荷載作用情況、環(huán)境條件、施工條件、工程造價(jià)等因素； 2、應(yīng)該根據(jù)墻背滲水合理布置排水構(gòu)造物。合理設(shè)置伸縮縫和沉降縫。 3、擋土墻墻背填料宜采用滲水性強(qiáng)的砂性土、砂礫、粉煤灰等材料，嚴(yán)謹(jǐn)采用淤泥、膨脹土等。 4、擋土墻的

23、頂面不宜占據(jù)硬路肩、行車道及路緣帶的路基。 5、墻身構(gòu)造： 重力式擋土墻的墻背坡度一般采用1:0、25仰斜，仰斜墻背坡度不宜緩于1:0、3；俯斜墻背坡度一般為1:0、25～1:0、4； 6、排水措施 7、基礎(chǔ)埋置深度 2、正常使用極限狀態(tài)是指不會出現(xiàn)下列狀態(tài)： ①影響正常使用或外觀變形； ②影響正常使用的耐久性局部破壞； ③影響正常使用的其他待定狀態(tài)。 3、承載力極限狀態(tài)是指不會出現(xiàn)下列狀態(tài)： ①整個(gè)擋土墻或擋土墻的一部分失去剛體平衡; ②擋土墻構(gòu)件或連接部件因材料承受的強(qiáng)度超過極限而破壞，或因超過塑性變形而不適于繼續(xù)承載； ③擋土墻結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C(jī)動體系或局部失去平衡。

24、 增加擋土墻穩(wěn)定性的措施 1、增加抗滑穩(wěn)定性的方法 ①設(shè)置傾斜基底 ②采用凸榫基礎(chǔ) 2、增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法 ①展寬墻趾 ②改變墻面及墻背坡度 ③改變墻身斷面類型 一般防震措施 1、盡可能采用重心低的墻身斷面形式； 2、基礎(chǔ)盡可能置于基巖或堅(jiān)硬的均質(zhì)土層上； 3、擋土墻宜采用漿砌片(塊)石、混凝土和鋼筋混凝土修筑； 4、墻體應(yīng)以垂直通縫分段，每段長度不宜超過15m； 5、應(yīng)嚴(yán)格控制砌筑質(zhì)量， 第七章 路基路面排水設(shè)計(jì) 2、水對路基路面的危害 ①對路基的危害： 地面水對路基產(chǎn)生沖刷和滲透； 地下水使路基濕軟、膨脹、凍脹、翻漿、邊坡滑坍、山坡滑

25、坡等。 ②對路面的危害： 降低路面材料強(qiáng)度； 加快路面材料損壞； 唧漿、沖刷； 使路面因支撐不足而出現(xiàn)疲勞損壞。 3、與水有關(guān)的路面損害 可以劃分為三類 路面結(jié)構(gòu)層變?nèi)? 路面材料性能下降(瀝青層的剝離, 材料腐蝕, 水泥混凝土路面的D型開裂)； 層間粘結(jié)性能下降。 路基路面排水的目的及任務(wù) 1、任務(wù) 將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的界限以內(nèi)，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基及路面具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 2、目的 把降落在路界范圍內(nèi)的表面水有效的匯集并迅速排除出路界。 把路界外可能流向路基的地表水?dāng)r截在路界范圍以外以減小對路基路面

26、的危害。 隔斷、疏干和降低影響路基穩(wěn)定性的地下水，并將其引導(dǎo)到路基范圍以外 路基路面排水的一般原則 1、排水設(shè)施要因地制宜，充分利用有利地形和自然水系； 2、路基排水溝渠的設(shè)置，應(yīng)與農(nóng)田水利相配合； 3、路基路面排水應(yīng)與橋涵相配合，地下排水與地面排水相配合，排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合； 4、路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設(shè)人工溝渠； 5、路基排水要結(jié)合當(dāng)?shù)厮臈l件和道路等級等具體情況，注意就地取材，以防為主； 6、為減少水對路面的破壞作用，應(yīng)盡量阻止水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，并提供良好的排水措施 常用的路基地面排水設(shè)備

27、包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、攔水帶、蒸發(fā)池、渡槽、倒虹吸及積水池等設(shè)施。 邊溝設(shè)計(jì)的主要要求： ①不允許其他排水溝渠的水流引入； ②邊溝不宜過長，盡量使溝內(nèi)水流就近排至路邊自然水溝或低洼地帶； ③邊溝的縱坡（出水口除外）一般與路線的縱坡一致；平坡路段的邊溝縱坡不小于5%；特殊情況可采用3%； ④邊溝出口附近以及排水困難的路段應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。 地下排水設(shè)備 暗溝（管）又稱盲溝 滲溝 滲井 路面表面排水 1、路面表面排水的任務(wù)： 迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面積水而影響行車安全。 2、路面表面排水的原則： 一般應(yīng)通過路

28、面橫向坡度向兩側(cè)排流； 路堤邊坡坡面不會受沖刷時(shí)，可采用邊坡上橫向漫坡的方式排流； 路堤邊坡坡面容易受沖刷時(shí)，應(yīng)沿路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶，匯集路面表面水，然后通過 泄水口和急流槽排離路堤； 設(shè)置攔水帶匯集路面表面水時(shí)，攔水帶過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水面，高速公路及一級公路上不得漫過右側(cè)車道外邊緣，在二級及二級以下公路上不得漫過右側(cè)車道中心線。 第十三章 瀝青路面 瀝青路面的概念：由瀝青作為結(jié)合料，粘結(jié)礦料修筑面層，并和不同材料組成的基層（底基層）、路基（墊層）共同形成的路面結(jié)構(gòu)。 瀝青路面的結(jié)構(gòu)組合 ①松散粒料做基層（面層薄時(shí)易疲勞破壞，可有效控制松散料下半剛性層裂縫反射）；

29、②無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料做基層（易出現(xiàn)基層及面層的收縮裂縫，及基層裂縫的反射裂縫）； ③瀝青類材料做基層（耐久性好，但對裂縫的防治效果很好） ④水泥混凝土板做基層 瀝青路面的工程特征 優(yōu)良的力學(xué)性能——變形與強(qiáng)度； 良好的抗滑性——雨天的行駛安全性； 施工方便——強(qiáng)度形成速度和維修； 經(jīng)濟(jì)耐久——使用壽命； 有利于分期修建； 瀝青路面的基本要求： 強(qiáng)度與剛度(開裂、變形)； 穩(wěn)定性(高、低溫、水穩(wěn)定性)； 耐久性(疲勞、老化)； 平整性(舒適、動荷)； 抗滑性(安全)； 少塵性(環(huán)保)； 瀝青路面的分類 1、按強(qiáng)度構(gòu)成原理 密實(shí)類瀝青路面 嵌擠

30、類瀝青路面 各自優(yōu)缺點(diǎn) 密實(shí)類：耐久性好，熱穩(wěn)定性差 嵌擠類：熱穩(wěn)定性好 2、按施工工藝 層鋪法修筑的路面 路拌法修筑的路面 廠拌法修筑的路面 瀝青混合料是由集料、瀝青、空氣組成的三相體系。 2、瀝青混合料的壓實(shí)程度與強(qiáng)度的關(guān)系 ①瀝青混合料必須經(jīng)過拌合、攤鋪、碾壓才能形成一種結(jié)構(gòu)，具有一定的強(qiáng)度。其中，碾壓后獲得的密實(shí)程度，直接影響到成型后瀝青混合料的強(qiáng)度。 ②影響壓實(shí)程度的因素有：壓實(shí)溫度、壓實(shí)速度、壓實(shí)應(yīng)力、瀝青用量等； ③在保證集料不被壓碎，不改變級配的條件下，在壓實(shí)度和油石比的坐標(biāo)體系中，可把壓實(shí)效應(yīng)分為三個(gè)區(qū)域，三者的分界線用孔隙比來

31、劃分。 不同外部（溫度與荷載）條件下，表現(xiàn)出不同的性質(zhì): 低溫小變形時(shí)：線彈性性質(zhì)； 高溫大變形時(shí)：粘塑性性質(zhì)； 在過渡范圍內(nèi)：粘彈性性質(zhì)； 一、瀝青混合料的強(qiáng)度特性 二、瀝青混合料的應(yīng)力——應(yīng)變特性 三、瀝青混合料的疲勞特性 四、瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性 五、瀝青混合料的低溫抗裂性 六、瀝青混合料的水穩(wěn)定性 七、瀝青混合料的耐老化性 一、準(zhǔn)備工作 1、檢查與清理基層 2、準(zhǔn)備和檢查施工機(jī)具；3、落實(shí)材料 4、備齊儀器用具5、確定施工溫度 二、施工程序 1、安裝路緣石 2、清掃基層 3、澆灑粘層或透層瀝青。 4、拌合與運(yùn)輸。5、攤鋪 6、碾壓（初

32、壓 復(fù)壓 終壓) 7、接縫處理 8、開放交通 第十四章 瀝青路面設(shè)計(jì) 瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容： ①結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) ②材料組成設(shè)計(jì) ③厚度設(shè)計(jì)驗(yàn)算 ④結(jié)構(gòu)方案比選 ⑤路肩構(gòu)造設(shè)計(jì) ⑥排水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則 1、路基路面整體綜合設(shè)計(jì)原則 2、密切結(jié)合自然條件及實(shí)踐基礎(chǔ)原則 3、滿足交通與使用要求原則 4、因地制宜、合理選材原則 5、保護(hù)自然生態(tài)與沿線環(huán)境原則 6、工廠及機(jī)械化施工、方便施工原則 7、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性并重原則 8、分期修建、方便養(yǎng)護(hù)原則 瀝青路面厚度設(shè)計(jì)的基本過程 1、確定交通量：如車型、軸重、輪胎壓力、各車型通過數(shù)及橫向分

33、布； 2、路面結(jié)構(gòu)組合：確定材料品種及其它參數(shù)； 3、參數(shù)修正： 4、路面設(shè)計(jì)的指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)確定： 5、運(yùn)用基本關(guān)系式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算或驗(yàn)算 瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的基本原則 1、總原則：面層耐久、基層堅(jiān)實(shí)、土基穩(wěn)定 2、具體要求 ①適應(yīng)行車荷載作用的要求——從上至下，從薄到厚，從強(qiáng)到弱，表層抗滑、抗磨耗。 ②在各種自然因素作用下穩(wěn)定性好——具有很好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性。 ③考慮結(jié)構(gòu)層的特點(diǎn)——上下層匹配，總體上強(qiáng)度足夠而不過多浪費(fèi)。 ④考慮防凍、防水要求。 瀝青路面結(jié)構(gòu)組合的應(yīng)用： 面層：單層、雙層或三層瀝青面層； 基層：柔性、半剛性、剛性或組合式； 墊層：排

34、水、防凍、防水、防污等粒料或穩(wěn)定土； 土基：密實(shí)、堅(jiān)固、不透水； 層間結(jié)合：牢固； 路面破壞與設(shè)計(jì)指標(biāo) 控制疲勞的指標(biāo)：應(yīng)變、應(yīng)力、彎沉(我國) 控制開裂的指標(biāo)：應(yīng)變、應(yīng)力 控制車轍的指標(biāo)：RD、土基頂面壓應(yīng)變 控制推擠的指標(biāo)：剪切應(yīng)力或剪切應(yīng)變 彎沉指標(biāo)既可作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，又可以作為質(zhì)量檢驗(yàn)、路面養(yǎng)護(hù)的評價(jià)手段。 回彈彎沉：路基或路面在規(guī)定荷載作用下產(chǎn)生垂直變形，卸載后能恢復(fù)的那一部分變形。 殘余彎沉：路基或路面在規(guī)定荷載作用下產(chǎn)生的卸載后不能恢復(fù)的那一部分變形。 總彎沉：路基或路面在規(guī)定荷載作用下產(chǎn)生的總垂直變形（回彈彎沉+殘余彎沉）。 容許彎沉：路面

35、設(shè)計(jì)使用期末不利季節(jié),標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下雙輪輪隙中間容許出現(xiàn)的最 大回彈彎沉值。 設(shè)計(jì)彎沉：是指路面交工驗(yàn)收時(shí)、不利季節(jié)、在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下,標(biāo)準(zhǔn)軸載雙輪輪隙 中間的最大彎沉值。 彎沉測定方法：貝克曼法 自動彎沉儀法 落錘彎沉儀法 對相同路面結(jié)構(gòu)不同外觀特征的路段進(jìn)行測定后發(fā)現(xiàn)，外觀等級數(shù)愈高，彎沉值愈 大，并且外觀等級同彎沉值大小有著明顯的聯(lián)系。 容許彎沉值的確定： ①在相同車輪荷載下，路面的彎沉值愈大，則路面抵抗垂直變形的能力愈弱，反之則強(qiáng)。 ②在達(dá)到相同程度的破壞時(shí)，回彈彎沉大小同該路面的使用壽命（即輪載累計(jì)

36、重復(fù)作用次數(shù)） 成反比關(guān)系。 ③建立該路面處于不同極限狀態(tài)時(shí)的容許彎沉值與在以前使用期間內(nèi)的累計(jì)交通量之間的關(guān)系，并以此關(guān)系確定路面容許彎沉量。 路基回彈模量的確定 ①現(xiàn)場測試法 ②查表法 ③室內(nèi)試驗(yàn)法 ④換算法 第十五章 水泥混凝土路面 1、水泥混凝土路面的定義：是指由水泥混凝土面板和基層或底基層所組成的路面，也稱剛性路面。包括普通混凝土路面（JPCP）、鋼筋混凝土路面（JRCP）、鋼纖維混凝土路面（SFCP）、預(yù)應(yīng)力混凝土路面、連續(xù)配筋混凝土路面（CRCP）、裝配式混凝土路面等。 3、普通混凝土路面的特點(diǎn) ①強(qiáng)度高 ②穩(wěn)定性好（水穩(wěn)性、熱穩(wěn)性） ③耐久

37、性好（可以使用20～40年或更長） ④夜間行車效果好（能見度好，路面鮮明） ⑤使用初期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少，經(jīng)濟(jì)效益取決于使用效果 4、普通混凝土路面的缺點(diǎn) ①初期造價(jià)高（目前與進(jìn)口瀝青比造價(jià)已不高，且瀝青路面使用壽命長，因此單位年費(fèi)用更低）； ②對水泥和水需求量大，因此總體污染（水泥生產(chǎn)過程）； ③噪聲大、行駛舒適性差； ④有接縫（受力薄弱、行車舒適性差、易進(jìn)水）； ⑤修筑周期長，開放交通遲； ⑥養(yǎng)護(hù)維修困難。 普通水泥混凝土路面的病害類型 1、接縫破壞 擠碎 拱起 錯臺 唧泥 2、面板破壞（斷裂） 表現(xiàn)為面板的斷裂和裂縫，主要是面板由于所受內(nèi)應(yīng)力超

38、過了混凝土的強(qiáng)度而出現(xiàn)的橫向或縱向以及板角的斷裂和裂縫。斷裂裂縫可視為混凝土面層結(jié)構(gòu)破壞的臨界狀態(tài)。 3、表面損壞 包括起皮、磨損、露骨、磨光等。 性能要求 ①對土基的強(qiáng)度和剛度要求比瀝青路面低 ②對土基的穩(wěn)定性要求比瀝青路面高 ③對土基修建材料的要求： 要求路基（即土基）密實(shí)、穩(wěn)定和均勻，一般要求基層采用水穩(wěn)定性好的材料，并保證路基處于干燥或中濕狀態(tài)，沉降穩(wěn)定。 2、引起土基不均勻支承的可能原因： 不均勻沉陷：壓實(shí)不均勻、填挖結(jié)合處理不佳、土基未充分固結(jié)（施工期沉降不穩(wěn)定）； 不均勻凍脹：含水量在等溫面上分布不均勻、土質(zhì)不均勻； 特殊土質(zhì)：膨脹

39、土、濕陷性黃土等，加上含水量變化。 3、處治方法 ①把不均勻的土摻配成均勻的土。 ②控制壓實(shí)時(shí)的含水率接近最佳含水率，并保證壓實(shí)度達(dá)到要求。 ③加強(qiáng)路基排水設(shè)施，或采取相應(yīng)的加固措施。 ④加設(shè)墊層，以緩和可能產(chǎn)生的不均勻變形對面層的不利影響。 1、基層的作用 ①支承路面板 ②防唧泥 ③防冰凍 ④防水 ⑤便于施工 2、水泥混凝土路面的基層類型 粒料類（碎石、砂礫等） 穩(wěn)定類（水泥、石灰粉煤灰或?yàn)r青穩(wěn)定粒料） 貧混凝土和碾壓混凝土等 基層的厚度以20cm左右為宜 6、基層的材料要求 最大粒徑不超過基層厚度的1/3； 小于

40、0、075mm的細(xì)料含量不超過7%； 粒料可采用開級配或密級配，其級配組成應(yīng) 符合技術(shù)規(guī)范規(guī)定要求，并應(yīng)采用重型壓實(shí)標(biāo) 準(zhǔn)壓實(shí)到較高的壓實(shí)度（98％～100％） 水泥混凝土面層 1、總的要求 ①水泥混凝土面層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、耐久性、表面抗滑性、耐磨性和平整度。 ②面層一般采用設(shè)接縫的普通混凝土； ③理論上面層板的橫斷面應(yīng)采用中間薄兩邊厚的型式，以適應(yīng)荷載應(yīng)力的變化。 4、水泥混凝土路面的材料要求 新拌混凝土的施工和易性 硬化后混凝土的強(qiáng)度 混凝土的變形特性 耐久性 第十六章 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： 路面結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計(jì)； 混凝土路面板厚度設(shè)計(jì)； 混凝土面板的平面尺寸與接縫設(shè)計(jì) 路肩設(shè)計(jì)； 混凝土路面的鋼筋配筋率設(shè)計(jì) 混凝土路面基層要求 1、總體要求 ①剛度和穩(wěn)定性； ②厚度要求； ③基頂面當(dāng)量回彈模量要求。 2、基層類型要求 3、基層厚度要求 有下述情況時(shí)應(yīng)設(shè)置墊層 ①季節(jié)性冰凍地區(qū)，路面總厚度小于最小防凍厚度時(shí)，其差值應(yīng)以墊層厚度補(bǔ)齊。 ②水文地質(zhì)條件不良的土質(zhì)路塹，路床土濕度較大時(shí)，宜設(shè)置排水墊層。 ③路基可能產(chǎn)生不均勻沉降或不均勻變形時(shí)，可加設(shè)半剛性墊層。