路基土的特性及设计参数
《路基路面工程》课程教学大纲
《路基路面工程》课程教学大纲课程名称：路基路面（Road Subgrade and Pavement Engineering）课程编码：60445022 学分：3 总学时：54说 明【课程简介】《路基路面工程》课程是面向土木专业交通土建方向学生的一门专业方向课。
课程主要讲授路基路面的基本概念、路基的防护与加固方法、路基设计、沥青路面设计、水泥混凝土路面设计等内容。
要求学生通过课程内容的学习，熟悉路基路面工程的基本设计原则和规定，掌握各种结构及构件的受力特点及其基本要求，培养良好的结构意识及对常用路基路面工程体系进行正确布置和设计的能力，为今后学习和工作实践奠定扎实的基础。
【课程性质】专业方向课。
【适用专业】土木专业。
【教学目标】课程的主要特点是理论与实践并重，工程性较强,既要认真学习基本理论知识，又要注重工程实践。
通过学习，学生应该了解路基路面材料以及结构的基本概念、路基路面工程相关的交通环境情况、相关材料的特性以及结构相关设计参数；掌握支挡结构的类型和使用条件、布置和构造以及挡土墙设计方法；能够运用理论知识进行路基路面结构的设计。
学生能够运用相关的基本概念、原理和方法等重点内容进行挡土墙设计、沥青路面和水泥混凝土路面结构组合设计与厚度设计，同时具有路基路面工程相关的设施工、养护和质量检测与评定的基本能力。
【先修课程要求】《材料力学》、《结构力学》、《土力学》等。
【能力培养要求】要求学生通过理论学习，掌握路基边坡稳定性分析方法，能够进行路基支挡结构设计、沥青路面设计以及水泥混凝土路面的设计和制图，并且对路基路面的施工和养护有进一步的了解。
【学习总量】理论学时为54学时，自主学时为350学时，总学时为404学时。
【教学方法与环境要求】以理论教学为主，辅助ppt课件教学。
【学时分配】学 时 安 排序号 内 容理论课时实验课时实践课时习题课时小计1 第一章 概论 4 42 第二章 路基土的特性及设计参数 4 43 第三章 路基设计 8 84 第四章 路基防护与支挡结构设计 6 65 第五章 路基施工 2 26 第六章 交通荷载级路面设计参数 2 27 第七章 路面基层 4 48 第八章 沥青路面设计 10 109 第九章 水泥混凝土路面设计 10 1010 第十章 路面施工 2 211 第十一章 路基路面养护与管理 2 2总 计 54 54 【教材与主要参考书】教 材：路基路面工程，黄晓明，人民交通出版社，2016年4月，第4版。
土方路基的检测项目及要求
土方路基的检测项目及要求一、土方路基的检测项目1. 土方的密实度检测：土方路基的密实度是保证路基稳定性的重要因素。
常用的检测方法有承载力试验、标准贯入试验、动力触探试验等。
这些试验可以评估土方的密实度，并确定是否符合设计要求。
2. 土方的含水率检测：土方的含水率是决定土方稳定性和工程质量的关键指标。
常用的检测方法有重量法、滤纸法、干燥法等。
通过检测土方的含水率，可以判断土方是否过湿或过干，以及是否需要进行调整和处理。
3. 土方的颗粒分析检测：土方的颗粒分析是了解土壤颗粒组成和粒径分布的重要手段。
常用的检测方法有筛分法、沉降法、激光粒度分析法等。
通过分析土方的颗粒组成，可以评估土方的工程性质和工程用途。
4. 土方的压缩性检测：土方在受到荷载作用时会发生压缩变形，影响路基的稳定性和变形性能。
常用的检测方法有压缩试验、固结试验等。
通过检测土方的压缩性，可以了解土方的变形特性，为工程设计和施工提供依据。
5. 土方的抗剪强度检测：土方的抗剪强度是判断土方稳定性和抗震性能的重要参数。
常用的检测方法有直剪试验、剪切试验等。
通过检测土方的抗剪强度，可以评估土方的承载力和抗变形能力，为工程设计和施工提供依据。
二、土方路基检测的要求1. 检测项目的选择要合理：根据土方路基的具体情况和设计要求，选择合适的检测项目，确保能够全面评估土方的性质和工程性能。
2. 检测设备的准确性和精度要高：选择准确度高、精度可靠的检测设备，确保测试结果的准确性和可靠性。
3. 检测过程的规范性和标准化：按照相关规范和标准进行检测操作，确保测试过程的规范性和可比性。
4. 检测样品的代表性和充分性：采集的土方样品要具有代表性，能够真实反映整个土方路基的性质和工程性能。
5. 检测结果的分析和评价要科学准确：对检测结果进行科学的分析和评价，提供准确的数据和可靠的结论。
6. 检测报告的编制要规范和完整：根据检测结果编制规范和完整的检测报告，包括检测目的、方法、结果和结论等内容。
第二章 路基土的特性及设计参数
第二章路基土的特性及设计参数小组讨论讨论一：路基工作区计算时荷载应力有两种计算方法：1）用简化布辛尼斯克公式进行计算；2）用层状体系计算软件计算，请结合习题7和8讨论荷载大小、不同路面结构工作区深度的影响、应力计算方法对工作区深度的影响。
答：荷载大小对工作区深度的影响：由工作区深度计算公式可知：Za=√(3&KnP/γ)。
荷载大小与工作区深度成正比。
因此荷载越大，工作区深度越深。
不同路面结构对工作区深度的影响：路面结构的强度和模量远大于路基土，路面材料的容量也不同于路基土。
路面结构的存在，使轮载传递到路基顶面的附加应力显著减小。
因为路面结构和一定厚度的路基共同承担车辆荷载，路面结构与路基工作区组成了道路的工作区，也就是工作区深度=路面结构厚度+路基工作区深度。
因此路面结构的厚度越大，道路工作区的深度也就越小。
应力计算方法对工作区深度的影响：（1）路基工作区深度的计算，布辛尼斯克公式与层状体系理论程序计算结果相差较多，轴重100KN时，n=5相差为1743.25px；n=10相差为2618.5px；轴重120KN时，n=5相差为1932.99px；n=10相差为2947.25px。
（2）根据“公路低路堤设计指南”提出的情况，布辛尼斯克修正公式所得的路基工作区深度过小，而层状体系理论程序所得的比辛尼斯克修正公式所得的路基工作区深度为大。
（3）根据“公路低路堤设计指南”规定n=10，在采用层状体系理论公式后，采用n=5或n=10为宜，尚需再论证。
讨论二：请讨论路基顶面综合模量E和路基反应模量K的意义和在路面设计中的作用，如何结合路基湿度的变化选择路基顶面综合模量E或路基反应模量K。
答：路基顶面综合模量E：即路基回弹模量。
用路基回弹模量表征土基的承载能力，可以反映土基在瞬时荷载作用下的可恢复变形能力，因而可以应用弹性立论公式描述荷载与变形之间的关系。
以回弹模量作为表征土基承载能力的参数，可以在以弹性理论为基本体系的各种设计方法中得到应用。
路基路面工程知识点汇总
1路基土的分类？及土的工程性质土依据上的颗粒组成特征，土的塑性指标和土中有机质存在的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类，特殊土主要包括黄土、膨胀土、红粘土和盐渍土。
巨粒土(包括漂石和卵石)有很高的强度和稳定性,是良好的填筑路基的材料。
砂性土，集配适宜强度和稳定性都满足要求，是理想的路基填筑材料。
粉性土，容易造成冻胀翻浆等路基病害，如果用它填筑路基则必须采用改良措施，加强排水，采取隔离水等措施。
粘性土，干燥时坚硬，施工时不易破碎，浸湿后长期保持水分，不易挥发，因而承载能力小，因此粘性土在适当含水量的情况下，充分压实和设置良好的排水设施修筑而成的路基也能获得稳定。
重粘土，工程性质和粘性土相似，重粘土不透水，粘聚力特强，塑性很大，干燥时很坚硬，施工时难以挖掘与破碎，因此不能做路基的填筑材料。
总之，土作为路基的建筑材料，砂性土最优，粘性土次之，粉性土属于不良材料，重粘土为不良的路基土，还有一些特殊土，根据其特殊的性质在筑路时采取相应的措施。
2我国公路区划的划分原则。
1．道路工程特征相似的原则2．地表气候区划羌异性的原则3．自然气候因素既有综合义有主导作用的原则3什么是潮湿系数？年降雨量R与年蒸发量Z之比，K=R/Z4什么是冻胀与翻浆？积聚的水冻结后体积增大，使路基降赵而造成面层开裂，即冻胀现象。
交通繁重的地区，经重车反复作用，路基路面结构会产生较大的变形，严重时，路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙冒出，形成了翻浆。
5路基的干湿类型分那几种？如何划分？路基按其干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。
四种干湿类型以分界稠度Wc1、wc2和wc3来划分，干燥wc>wc1 中湿:wc1>=wc>wc2 潮湿:wc2>=wc>wc3 过湿:wc<=wc36什么叫路基工作区？在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力6Z与路基十自重引起的垂直应力‘M相比所占比例很小，仪为1／10—1／5时，该深度2a范围内的路基称为路基工作区。
路基路面资料第一章
基土主要承受车辆荷载的作用。 • 正确的设计应使路基所受的力在弹性限度范围内，
而当车辆驶过后，路基能恢复原状，以保证路基 相对稳定，不致使路面被破坏。
路基工作区 • 由式（1-4）和式（1-6）可见，车轮荷载产生的
• 其挠度l值与接触压力p值可分别按式（1-13）或式（114）计算。
• 测得刚性承载板挠度之后，即可按式（1-14）反算，得 到回弹模量ER值。
l 2pa(1u2)
E4
（1-13）
1 pa p(r)
2 a2 r2
（1-14）
• 在实际测定中，由于刚性承载板挠度易于量测，压力容易 控制，用得较多。
各个自然区划内路基路面设计的注意事项
• 北部多年冻土区：冻土、冻土退化（全球气温升高） • 东部温润季冻区：冻胀翻浆 • 黄土高原干湿过渡区：黄土 • 东南湿热区：排水、湿软地基 • 西南潮暖区：不良地质（喀斯特、滑坡） • 西北干旱区：缺水、雪害 • 青藏高寒区：高寒、冻土
1.3 路基的水温状况及干湿类型
• 砂性土既含有一定数量的粗颗粒，使路基具有足够的强度 和稳定性，又含有一定数量的细颗粒，使其具有一定的黏 性，不至于过分松散。一般遇水干得快，不膨胀，干时具 有足够的黏结性，雨天不泥泞，晴天不扬尘，容易被压实， 便于施工。因此，砂性土是理想的路基填筑材料。
3．细粒土
• 粉质土含有较多的粉土颗粒，干时虽有黏性，但易于破碎， 浸水时容易成为流动状态。粉质土毛细作用强烈，毛细上 升高度大（可达1.5m）。在季节性冰冻地区容易造成冻胀、 翻浆等病害。粉质土属于不良的公路用土，如果必须用粉 质土填筑路基，则应采取技术措施改良土质并加强排水， 采取隔离水等措施。
第2章 路基土的特性及设计参数
2.1 路基土的分类及工程特性
2.1.1 路基土的分类 (1) 巨粒土
巨粒组（粒径大于60mm ）质量少于或等于总质量15%的 土，可扣除巨粒，按粗粒土或细粒土的相应规定分类定名。
2.1 路基土的分类及工程特性
10 0
累积曲线
d60
d30
d10
粒径(mm)
2.1 路基土的分类及工程特性
2.1.1 路基土的分类
土的塑性指标
液限
土从流动状态转变为可塑状态的界限 含水率，用WL表示。
塑限
土由可塑状态转变为半固体状态的界 限含水率，WP表示。
塑性 指数
液限与塑限的差值，IP=WL -WP
液性指数：
IL
W WP WL WP
2.3 路基水温状况及干湿类型
2.3.3 路基土的基质吸力与饱和度
《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）: 路基存在四种干湿状态：干燥、中湿、潮湿、过湿。
路基干湿类型的划分指标：
平均稠度：
c
L L P
缺点： 对于塑性指数为零或接近于零的土组，土的平均稠
度不能全面反应路基的工作状态。
图1土基中沿深度的应力分布
令 则 土基自重引起的压应力： 土基中任一点受到的竖向压应力：
2.2 路基的力学强度特性
2.2.2 路基工作区 在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力与
路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为 1/10~1/5时，该深度Za范围内的路基称为路基工作区。
该深度Za随车辆荷载增大而增大，随路面的强度和厚 度的增加而减小。
公路路基设计中的土壤力学参数确定
公路路基设计中的土壤力学参数确定公路建设是国家基础设施建设的重要组成部分，而土壤力学参数的准确确定在公路路基设计中起着至关重要的作用。
土壤力学参数是指描述土壤在受力作用下的力学性质的参数，包括土壤的压缩特性、剪切特性等，是公路路基设计中考虑的关键因素之一。
下文将介绍在公路路基设计中土壤力学参数的确定方法。
一、场地勘测在进行土壤力学参数确定之前，首先需要进行场地的勘测工作。
通过实地勘测，了解地质情况、土层分布、地下水位等信息，为后续实验提供必要的数据基础。
同时，对场地的地质构造、地质构造暴露情况等进行详细观测，可以为土壤力学参数的合理确定提供依据。
二、室内试验在进行室内试验时，通常采用标准试验方法对采集的土壤样本进行实验分析。
常见的试验包括压缩试验、剪切试验等，通过这些试验可以获取土壤的力学参数数据。
在进行室内试验时，需要严格控制试验条件，保证试验结果的准确性。
三、现场试验为了更准确地确定土壤力学参数，通常还需要进行现场试验。
现场试验包括动力触探、原位压缩试验等，通过这些试验可以更真实地了解土壤力学参数的实际情况。
现场试验结果与室内试验结果相互印证，可以提高土壤力学参数确定的准确性。
四、参数校核在确定土壤力学参数后，需要对参数进行校核验证。
比较实测数据与试验数据，对土壤力学参数进行修正和调整，确保参数的准确性和可靠性。
参数校核是确定土壤力学参数的最后一道工序，也是保证公路路基设计准确性的重要环节。
五、结论综上所述，公路路基设计中土壤力学参数的确定是一个复杂而重要的工作。
通过场地勘测、室内试验、现场试验和参数校核等环节，可以准确确定土壤力学参数，并为公路路基设计提供可靠的数据基础。
土壤力学参数的准确确定对于公路工程的建设和运营具有重要意义，希望相关工程师能够在实践中不断总结经验，提高参数确定的准确性和有效性。
路基路面工程教学大纲
路基路面工程教学大纲一、课程的性质与目的本课程是道路桥梁及渡河工程、交通工程等专业必修专业主干课程，主要讲述公路、城市道路、厂区道路工程中路基工程、路面工程的基本理论和基本知识。
本课程将结合卓越工程师的培养要求，着力培养学生工程分析能力、工程设计能力和工程管理能力。
教学目的：在掌握土木工程材料、材料力学、土质学与土力学、道路勘测设计等知识的基础上，通过本课程的教学，学生应掌握路基路面工程的结构特点与功能要求；路基土的工程特性和承载力评价指标与方法；路基路面工程相关的交通、环境、材料的特性与要求、结构设计参数；掌握路基强度和稳定性的要求和设计方法；掌握路基支挡结构分析与设计；路面结构强度（刚度）的测试方法、结构层材料模量的确定和取值方法、交通量确定方法、路基路面工程质量检测与评定方法；掌握路基层特性及选择方法；沥青混凝土路面和水泥混凝土路面材料与结构设计方法；了解路基和路面施工及养护技术。
课程重点：路基路面工程相关的基本概念、原理和方法；路基稳定性设计和路基支挡结构设计；沥青路面和水泥混凝土路面结构组合设计与厚度设计；路面施工、养护和管理的基本流程。
具有路基路面工程相关的设计、施工、养护和质量检测与评定的基本能力。
二、课程内容的教学要求1、绪论了解路基路面工程取得的成就及路基路面工程与各学科的关联性；掌握路基路面结构工程结构特点、结构分层和结构层主要功能等，掌握路基路面结构特点与分层要求；掌握路基路面结构的影响因素；掌握公路自然区划的概念及不同自然区划的特点、公路自然区划的划分方法。
2、路基工程（1）路基土的特性及设计要求：掌握路基土的分类、路基工作区、土基强度（刚度）指标、路基临界高度、相对含水量与干湿类型；掌握路基土的力学特性及影响因素；了解路基土的基质吸力及干湿类型（路基饱和度）确定。
掌握路基设计参数的确定方法与要求。
（2）路基设计：了解路基的基本构造及主要附属设施；掌握路基工程的主要病害及产生的原因；熟练掌握直线法和圆弧法（瑞典法和BISHOP法）验算路基的边坡稳定性，能进行陡坡路堤的稳定性验算；理解浸水路堤的稳定性验算特点及要求；熟练掌握路基典型横断面组成及一般路基设计要点；理解路基变形观测与控制要点、路给排水设计要求、特殊路基设计方法，基本掌握地基加固的类型与方法。
路面设计参数
路面设计参数
路面设计参数主要包括以下几个方面：
1. 路基承载能力：路基的承载能力是决定路面结构稳定性的重要因素。
设计时需要根据车辆的载重、交通流量和路基的土壤类型、湿度等条件进行评估。
2. 路面材料：不同的路面材料具有不同的特性，如沥青路面和水泥路面。
材料的选择需要根据工程要求、地理环境、交通流量和预算等因素来确定。
3. 路面厚度：路面厚度是影响路面耐久性和稳定性的关键因素。
设计时需要考虑车辆的载重、路面的材料和使用寿命等因素。
4. 排水设计：排水设计是保证路面性能的重要方面。
设计时需要考虑地区降雨量、路面倾斜度、排水沟的位置等因素，以确保路面的水能及时排出。
5. 横向坡度与纵向坡度：横向坡度和纵向坡度是影响车辆行驶和排水的重要参数。
设计时需要根据地区地形、车辆流量和道路等级等因素来确定。
6. 预应力与跨度：预应力和跨度是桥梁设计中重要的参数，设计时需要考虑桥梁的跨度、桥墩的高度和桥下的地形等因素。
总的来说，路面设计参数涉及到多个方面，需要根据工程的具体要求和实际情况来进行选择和设计。
混凝土路基设计标准
混凝土路基设计标准I. 引言混凝土路基是公路建设中常用的一种路基形式，其具有承载能力大、稳定性好、耐久性强等优点，因此得到了广泛应用。
为了确保混凝土路基的设计、施工质量和安全可靠性，本文将介绍混凝土路基设计标准。
II. 路基基本要求1. 路面层厚度：混凝土路基的路面层厚度应根据设计荷载、路基土质状况、道路等级等因素确定，一般不应小于150mm。
2. 路基宽度：混凝土路基的宽度应根据设计荷载、路基土质状况、道路等级等因素确定，一般不应小于8m。
3. 路基坡度：混凝土路基的坡度应根据设计荷载、路基土质状况、道路等级等因素确定，一般不应大于5%。
4. 路基强度：混凝土路基的强度应满足设计要求，一般不应小于C20级混凝土。
5. 路基排水：混凝土路基应考虑排水问题，采用适当的排水设施，确保路基排水畅通。
III. 混凝土路基设计1. 设计荷载：混凝土路基的设计荷载应根据道路等级、车辆类型、交通量等因素确定，一般应符合GB/T 50898-2013《公路工程荷载规范》中的要求。
2. 土工参数：混凝土路基的土工参数应根据路基土质状况、地质条件等因素确定，其中包括土的类型、密度、含水率、内摩擦角等参数。
3. 混凝土配合比：混凝土路基的配合比应根据设计要求、原材料品种、生产工艺等因素确定，一般应符合GB 50082-2009《混凝土配合比设计规范》中的要求。
4. 路基厚度：混凝土路基的厚度应根据设计荷载、路基土质状况、道路等级等因素确定，一般不应小于150mm。
5. 基础处理：混凝土路基的基础处理应根据地质条件、土质状况等因素确定，采用适当的处理方式，确保路基基础稳定。
IV. 混凝土路基施工1. 原材料质量：混凝土路基的原材料应符合国家标准，其中水泥应符合GB 175-2007《普通硅酸盐水泥》中的要求，骨料应符合GB/T 14684-2011《建筑用石料》中的要求，砂应符合GB/T 14684-2011《建筑用砂》中的要求。
混凝土路基的标准厚度
混凝土路基的标准厚度一、前言混凝土路基是公路建设中常用的一种路基形式，其优点是强度高、稳定性好、耐久性强等。
但是，在混凝土路基的施工中，路基的标准厚度是一个非常重要的问题，如果厚度过小，会导致路面出现龟裂、沉降等问题，影响道路的使用寿命和安全性。
因此，本文将就混凝土路基的标准厚度进行详细的介绍和分析，为公路建设提供参考。
二、混凝土路基的特点混凝土路基是一种基于水泥、砂、石等材料混合而成的路基形式。
与传统的土路基相比，混凝土路基具有一些特点，如下所示：1.强度高：混凝土路基的强度较高，能够承受较大的荷载和变形。
2.稳定性好：混凝土路基的稳定性较好，能够减少路面的沉降和变形。
3.耐久性强：混凝土路基的耐久性较强，能够在长时间内保持良好的使用状态。
4.施工难度大：混凝土路基的施工难度较大，需要采用专业的设备和技术。
5.成本高：混凝土路基的成本较高，需要投入大量的资金和人力。
三、混凝土路基的标准厚度混凝土路基的标准厚度是指在不同的路况和使用要求下，为了保证混凝土路基的使用寿命和安全性，需要保持的最小厚度。
一般情况下，混凝土路基的标准厚度应符合以下要求：1.设计要求：混凝土路基的标准厚度应根据所在地区的气候、地质、交通量等因素进行设计，并符合国家相关的标准和规定。
2.强度要求：混凝土路基的标准厚度应根据所需的强度和荷载等级进行确定，以保证路基的稳定性和安全性。
3.路面要求：混凝土路基的标准厚度应符合所需的路面要求，如平整度、防水性能等。
4.经济性要求：混凝土路基的标准厚度应考虑经济性因素，以尽可能降低建设成本，提高建设效率。
基于以上要求，混凝土路基的标准厚度应根据具体情况进行确定，一般情况下，混凝土路基的标准厚度应在200mm以上。
四、混凝土路基的施工方法混凝土路基的施工方法是保证混凝土路基质量的关键。
一般情况下，混凝土路基的施工方法应符合以下要求：1.材料要求：混凝土路基的材料应符合国家相关的标准和规定，并经过质量检测。
第4章 路基土的性质-3
①前三种模量中的应变包含回弹应变和残余应变 ②回弹模量则仅包含回弹应变，部分反映了土的弹性性 质
路基土 刘红坡
土的回弹模量
v 影响土基回弹模量值大小的因素： v ⑴偏应力（σ1-σ3）的大小（偏应力越大， E小） v ⑵侧限应力σ3的大小（ σ3大，E大） v ⑶土的类型（砂土大） v ⑷密实度（密实度越大，E越大） v ⑸含水率（ω增大， E小） v 试件在接近最佳含水量值时压实到规定的最低密实 度，随后浸水饱和后进行试验。
路基土 刘红坡
土的工程性质—细粒土 v 粉性土毛细作用强烈，毛细上升高度大(可达1.5m)。 在季节性冰冻地区容易造成冻胀，翻浆等病害。 v 粉性土属于不良的公路用土，如必须用粉性土填筑路 基，则应采取技术措施改良土质并加强排水、采取隔 离水等措施。
路基土 刘红坡
土的工程性质—细粒土 v 黏性土中细颗粒含量多，土的内摩擦系数小而粘聚力 大，透水性小而吸水能力强，毛细现象显著，有较大 的可塑性。 v 黏性土干燥时较坚硬，施工时不易破碎。 v 黏性土浸湿后能长期保持水分，不易挥发，承载力 小。 v 对于黏性土如在适当含水量时加以充分压实和设置良 好的排水设施，筑成的路基也能获得稳定。
路基土 刘红坡
第二节 土基的变形特性 v 土基是路面结构的最下层，承受着由面层传下来的车 辆荷载和上部结构的自重。
面层 基层
上面层 中面层 下面层 3-5cm 5-6cm 6-8cm
上基层 下基层（底基层）
上路床 下路床 30cm 50cm 70cm
20-40cm
土基
路基土 刘红坡
上路堤
下路堤
路基工作区 v 行车荷载产生的竖向附加应力， 对路基的扰动影响随深度降低； 自重应力随深度变大。
路基路面知识点提要
路基路面工程重点复习（第六版）其中★：必须掌握，▲：必须了解，其他未标注的是老师勾选的重点。
第一章 概论1. 路基路面的工程特点主要包括哪几个方面路基和路面是道路的主要工程结构物：①路基是在天然地表面按照道路的设计线性（位置）和设计横断面（几何尺寸）要求开挖或堆填而成的岩土结构物；②路面是在路基顶面用各种混合料铺筑而成的层状结构物。
路基和路面工程是道路工程的主要组成部分，其特点是：(1) 路基工程的土方量很大，而路面结构在道路造价中所占比重很大；(2) 路基与路面工程是一项线性工程，公路沿线地形起伏、地质、地貌、气象特征多变，造成了路基与路面工程复杂多变的特点。
2. 路基路面的性能要求包括哪几个方面(1) 承载能力：路基路面结构承受荷载的能力；(2) 稳定性：在降水、高温、低温等环境作用下仍能保持其原有特性的能力； (3) 耐久性：在车辆荷载的反复作用与大气水温周期性的重复作用下的性能变化特性； (4) 表面平整度：路面表面纵向凹凸量的偏差值； (5) 路面抗滑性：路面表面抗滑能力的大小。
3. 为什么要特别重视路基的稳定性路基稳定性受哪些因素影响(1) 处于不稳定的路基结构会导致路基失稳，从而引发滑坡或坍塌等病害出现。
(2) 路基稳定性受地理条件、地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的类别等因素的影响。
4. 路面结构为什么要进行分层设计水泥混凝土路面和沥青混凝土路面如何分层设计(1) 行车荷载和自然因素对路面的影响,随深度的增加而逐渐变化。
因此,对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐变化。
通过沥青路面结构应力计算结果可以发现,荷载作用下垂直应力z σ，随着深度的增加而变小,水平拉应力r σ一般为表面受压和底面受拉,剪切应力zr τ先增加后减小。
为适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑。
(2) 按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同进行分层，通常按照各个层位功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层和路基（垫层）。
路基土的特性及设计参数
整理课件
4
第一节 路基土的分类及工程特性
岩石 地球
风化 搬运、沉积
土 地球
土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物
形成过程 影响
形成条件
物理、力学 性质
整理课件
5
1、路基土的分类
➢ 我国公路用土分类包括巨粒土、粗粒土、细粒 土和特殊土四类，计12种。
整理课件
6
1、路基土的分类
整理课件
路面开裂
33
3、路基土的基质吸力与饱和度
1）采用基质吸力指标的 原因
JTG D30-2004采用平均稠度 指标作为路基湿度评价指 标，虽然综合了土的塑性 特也性能，反包映w 含土c了的(液w 软L限 硬w 与程)塑(度w 限L 。 ，wP)
(wLwP)0
原因：对于塑性指数为零或
接近于零的土组，土的平整理课件
公路工程中常见的填料类型
①漂石、卵石（巨粒土）与粗砾石
②土石混合料
③砾类土、砂类土
整理课节件尾
17
第三节 路基的力学强度特性
核心内容
路基土的受力分析 路基工作区 路基土的受力特性 重复荷载对路基土的影响
整理课件
18
1、路基受力分析
车轮荷载应力： 1）均布荷载
z
p
1
2.5
Z
2
D
2）集中荷载
整理课件
35
3、路基土的基质吸力与饱和度
2)重力含水率(w)、体积含水率(θw)和饱和度(S)
Gs和ρd一定时，三者均能有效表征路基湿度状况。湿度 变化导致土体体积变化，w不变而S和θw发生变化，S 和θw表征路基湿度实际情况，故均可采用，因 S直观，
路面设计参数路基—4
存在问题
我国路面设计方法中， 我国路面设计方法中，土基回弹模量的设计取值 常采用最不利季节的模量值， 常采用最不利季节的模量值，而没有考虑由季节 变化引起土基含水量的变化对土基强度的影响。 变化引起土基含水量的变化对土基强度的影响。 所以， 所以，选取的土基回弹模量设计值不能很好的反 映路基的实际工作状况。 映路基的实际工作状况。
换土
用水泥（石灰）或沥青结合料稳定 用水泥（石灰）
二、我国路基设计参数
土基回弹模量是我国路面设计的重要力学 参数，它的确定直接影响其它参数的选择、 参数，它的确定直接影响其它参数的选择、 结构设计和厚度设计。 结构设计和厚度设计。
我国路基设计参数
回弹模量取值过低， 回弹模量取值过低，计算出的路面厚度将 会过厚，造成资金的浪费。 会过厚，造成资金的浪费。 回弹模量取值过大，施工时土基回弹模量 回弹模量取值过大， 往往达不到要求，会引起路面的过早破坏。 往往达不到要求，会引起路面的过早破坏。
国外设计参数
建立在温克勒地基模型上的地基反应模量： 建立在温克勒地基模型上的地基反应模量： 国外刚性路面设计方法 基于弹性半空间地基的回弹模量
1、AASHTO路面设计方法
路基土的有效回弹模量 相当于应用季节弹性模量产生同样损失的当量模量， 相当于应用季节弹性模量产生同样损失的当量模量，一年 内不同时期（每个月或每半个月） 内不同时期（每个月或每半个月）测定的路基土的路基回 弹模量值，按它们对路面服务能力的相对损伤程度，分别 弹模量值，按它们对路面服务能力的相对损伤程度， 赋予相应的权系数，求取平均损失后， 赋予相应的权系数，求取平均损失后，可得到路基土的有载三轴试验： 重复加载三轴试验：测定各级重复偏应力作用下 的回弹变形，根据虎克定律计算回弹模量。 的回弹变形，根据虎克定律计算回弹模量。 室内承载板法：测得压力和回弹变形的关系曲线。 室内承载板法：测得压力和回弹变形的关系曲线。
路基土最佳含水量范围
路基土最佳含水量范围路基土最佳含水量范围1. 引言路基土是建设公路、铁路、机场等交通运输项目时所使用的地基材料。
它的质量和性能直接影响道路的稳定性、承载力和使用寿命。
其中，路基土的含水量是一个重要的参数，它对路基土的力学性质和工程行为有着重要的影响。
本文旨在探讨路基土最佳含水量范围的意义、测定方法以及对公路工程的影响。
2. 最佳含水量范围的意义路基土的含水量是指其含有的水分占总质量的比例。
过高或过低的含水量都会对路基土的性质产生不良影响。
过高的含水量会导致土壤流失和软化，使路基失去稳定性；而过低的含水量则会使土壤变得干硬，降低承载力并增加渗透性。
确定一个合理的最佳含水量范围对于确保路基土的稳定性和安全性至关重要。
3. 测定方法确定最佳含水量范围的关键在于准确测定路基土样品的含水量。
常用的方法有重量法和压力法。
重量法是通过测量干土样和湿土样的质量差来计算含水量的方法，适用于较强的土壤类型。
压力法是通过将土样放入容器中并施加压力，测量其含水量。
这种方法适用于较粉细的土壤。
根据具体的土壤类型和使用要求，选取合适的测定方法来准确测定含水量。
4. 路基土最佳含水量范围的影响因素确定路基土最佳含水量范围需要考虑多个因素，包括土壤类型、设计要求、气候条件等。
不同的土壤类型具有不同的最佳含水量范围。
粘性土通常需要较高的含水量以保持稳定性，而砂土则需要较低的含水量以确保承载力。
另外，设计要求也会对最佳含水量范围产生影响。
不同的公路工程项目对路基土的性能要求不同，因此其最佳含水量范围也会有所差异。
根据相关标准和规范，确定合适的最佳含水量范围是确保公路工程质量的重要一环。
气候条件也是影响最佳含水量范围的因素之一。
在干燥地区，由于蒸发和蒸发作用的影响，土壤的含水量常常偏低。
相反，在湿润地区，土壤的含水量相对较高。
根据不同的气候条件，需要调整最佳含水量范围，以适应当地的环境。
5. 对公路工程的影响路基土的最佳含水量范围对公路工程有着重要的影响。
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3.耐久性( Durability) 车辆往复荷载和大气水温周期的反复作
用下性能的变化特征。道路工程有较长的使用年限，因此路基路面工 程要求有很好的耐久性能。
4.表面平整度 (Surface Smoothness) 道路表面纵向凸凹量的
差值。是影响行车安全、行车舒适性以及运输效益的重要使用性能。
5.表面抗滑性能 (Skid Resistance) 表面抗滑能力的大小，
保证车轮与路面之间有足够的附着力和摩擦力，以增加行车安全。 节尾
1、路基横断面
4、路面结构分层及层位功能
（1）路面分层
面层 基层 垫层（必要时） 路基
第一节 路基土的分类及工程特性
核心内容
➢路基土的分类 ➢路基土的工程性质 ➢路基填料的选择
第一节 路基土的分类及工程特性
岩石 地球
风化 搬运、沉积
土 地球
土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物
形成过程 影响
形成条件
物理、力学 性质
1、路基土的分类
不同粒组的划分界限及范围
其中：以60mm作为粗粒组与巨粒组的分界； 以0.075mm作为细粒组与粗粒组的分界； 2mm是粗粒组中的砾与砂粒的区分界限； 0.002mm是粘粒与粉粒的区分界限。
第一章 概论(Introduction)
第一章 路基路面工程概论
1、路基路面的工程特点
➢路基：在天然地表按照道路的设计线形和设计横截面要
求，开挖或堆填而成的岩土结构物。路基是路面的基础， 坚固、稳定
➢路面：在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的
层状结构。路面保护路基处于稳定状态
1、路基路面的工程特点
核心内容
➢路基湿度的来源 ➢大气湿度及其对路基水温状况的影响 ➢路基干湿类型 ➢路基土的基质吸力与饱和度
1、路基湿度的来源
1、路基湿度的状况
➢路基水的来源
原始土具有的自然含水量，路基水的主要来源有：
➢ 大气降水； ➢ 地面水； ➢ 地下水； ➢ 毛细上升水； ➢ 水蒸汽凝结水； ➢ 薄膜移动水 ……
➢细粒组(小于0.075mm的颗粒)质量不小于总质量
50%的土总称为细粒土。
➢细粒土应按其在塑性图（低液限wL<50%；高液限
wL≥50%）中的位置确定土名称。
细粒土塑性图
1、路基土的分类
3）细粒土
细粒土
粉土
1、路基土的分类
特殊土
➢包括黄土、膨胀土、红黏土、盐渍土和冻土。 ➢黄土、膨胀土和红黏土按特殊土塑性图定名。
的土类采取不同的工程技术措施： ➢ 级配良好的砾石混合料是良好的路基路面材料； ➢ 巨粒土是良好的路基材料； ➢ 砂性土是施工效果最优的路基建材； ➢ 粘性土是较常见、效果也较好的路基路面建材； ➢ 粉性土属于不良材料，最容易引起路基病害； ➢ 特殊土用于路基时必须采取技术措施加以处理。
3、路基填料的选择
1、路基土的分类
➢我国公路用土分类包括巨粒土、粗粒土、细粒
土和特殊土四类，计12种。
1、路基土的分类
➢土的基本代号
1、路基土的分类
土颗粒级配曲线的坡度与形状可用： 不均匀系数Cu 和曲率系数Cc
1、路基土的分类
1）巨粒土
➢试样中巨粒组粗颗粒(大于60mm的颗粒)质量多于总
质量15%的土称为巨粒土。如果巨粒组土粒质量少于 或等于总质量15%的土，可扣除巨粒，按粗粒土或细 粒土的相应规定分类定名。 巨粒土
2、大气温度及其对路基水温状况的影响
➢ 路基水温状况及其变化
➢ 路基水温状况是湿度与温度变化对路基产生的共同影响; ➢ 地下水与温度共同作用造成路基湿度的变化，最典型的是路基冻胀与
水沥泥青混混凝凝土土路路面面
4、路面结构分层及层位功能
（1）路面分层
面层 基层 垫层（必要时） 路基
水沥泥青混混凝凝土土路路面面
2、路基路面工程的环境因素影响
路基路面结构的温度和湿度状况变化
路基路面材料体积随温度和湿度升降而引起膨胀和收缩，收到周围 约束而引起附加应力，即温度应力和湿度应力，若不考虑在车轮荷 载和自然因素共同作用下，出现提前破坏、缩短路面使用年限
➢ 路线长、工程量大； ➢ 沿线地形起伏变化大，地质、地貌、气象特征多变； ➢ 沿线经济程度和交通特点不一样。
……
3、路基路面的性能要求
1.承载能力 (Bearing Capacity) 包括强度和刚度两个方面。有
足够的强度抵抗车轮荷载引起的各部位应力，不发生过量的应变或变形。
2.稳定性 (Stability) 保持原有特性的能力。在地表上开挖或填
第五节 公路自然区划
1、公路区划依据的意义
为区分各地自然区域的筑路特性，制定《公路自然区划分标准》
2、公路区划依据的原则
➢ 道路工程特征相似的原则
➢ 地表气候区划差异性原则
➢ 自然气候因素既有综合又有主 导作用的原则
5、我国的公路自然区划
第二章
路基土的特性及设计参数
主要内容
➢第一节 路基土的分类及工程特性 ➢第二节 路基水温状况及干湿类型 ➢第三节 路基的力学强度特性 ➢第四节 路基的承载能力及材料参数
1、路基土的分类
2）粗粒土
➢试样中粗粒组含量大于50%的土称为粗粒土，粗粒
土分砾类土和砂类土两种；
✓砾粒组(2mm-60mm的颗粒)质量多于砂粒组质量的土称为
砾类土。
✓砾粒组(2mm-60mm的颗粒)质量少于或等于砂粒组质量土
粗粒土
1、路基土的分类
3）细粒土
✓ ①黄土：低液限黏土（CLY），分布范围大部分在A线以上，且wL<40%；②膨胀土：高液限黏土（CHE），分布范
围大部分在A线以上，且wL>50%；③红黏土：高液限粉土（MHR），分布范围大部分在A线以下，且wL>55%。
盐渍土分类表
特殊土塑性图
冻土分类表
2、路基土的工程性质
➢ 认识清楚路基及路面底基层用土的工程性质，则可根据不同
路基填料
➢路基填料是路堤施工中的填方筑路材料。
填料选择要求
➢路基填料应选择强度高、水稳性好、压缩性小，且运输便利
、施工方便的天然土源。
➢路基填料选择依据的指标是CBR值(填料最小强度)。
公路工程中常见的填料类型
➢①漂石、卵石（巨粒土）与粗砾石 ➢②土石混合料
➢③砾类土、砂类土
第二节 路基的水温状况与干湿类型