路基工程总论

路基设计和施工必须与当地农田水利建 设和环境保护相配合。在工程地质和水文条 件复杂的路段，不但工程技术问题多，施工 难度大，增加工程投资，而且路基质量差， 将引起路面沉降变形和破坏，增加养护维修 费用，影响行车舒适，安全和道路的服务水 平。
1.1.2 路基设计的一般要求 路基除断面尺寸应符合设计标准外, 还应满足下列基本条件： （1）具有足够的整体稳定性 （2）具有足够的强度 （3）具有足够的水温稳定性 1.1.3 路基设计与施工的基本内容
滑坡
1.4 公路自然区划与土基干湿类型
1.4.1 公路自然区划 根据影响公路工程的地理，地貌及气候 的差异特点，公路自然区划按以下三项原 则进行划分： （1）道路工程特征相似性原则 （2）地表气候区域差异性原则 （3）自然气候因素既综合又有主导作用 的原则
1.— 1.—级自然区划
Ⅰ ——北部多年冻土区 Ⅱ ——东部温润季冻区 Ⅲ——黄土高原干湿过渡区 Ⅳ——东南湿热区 Ⅴ——西南潮暖区 Ⅵ——西北干旱区 Ⅶ——青藏高原区
P σ z = σ1 + σ 2 = K • 2 + γ Z Z
r 2 5/2 2 π [1 + ( ) ] Z
（2）路基工作区
在某一深度Ζ 在某一深度Ζa 处，行车荷载在土基中产生的应力 仅为土基自重应力的 1/5～1/10 ，与土基自重引起的 1/5～ 应力б 相比，车辆荷载在Ζ 应力б2相比，车辆荷载在Ζa 以下土基中产生的应力已 经很小，可忽略不计。把车辆荷在土基中产生应力作用 的这一深度范围叫路基工作区 的这一深度范围叫路基工作区。 路基工作区。 车辆荷载作用深度位于填筑高度内，路提应按规定 要求分层填筑与压实。对于矮路堤，此时不但要对填土 充分压实，而且要保证工作区内原地面下部土层具有足 够的强度和稳定性。
Bearing Ratio）值（加州承载比） Ratio） 加州承载比）
4）抗剪强度指标
τ=С τ=С+δtanø tanø
1．3 路基的破坏形式与原因分析
1.3.1 路堤的变形破坏 （1）路堤沉陷 沉陷 路堤沉陷的特征是路基表面作竖向位 移。 路基因填料选择不当，填筑方法不合 理，压实不足时，在荷载和水温的综合作 用下，路基将产生堤身向下沉陷的变形破 坏。
“十一五”交通建设重点 十一五”
• 国道主干线 • 国家重点公路 • 路网改造、农村公路和客货运枢纽。
“五纵七横”12条国道主干线 五纵七横”12条
• 按照目前进度看，预计国道主干线所有项 目均可在“十五”期内开工。要确保在 “十一 五”期内建成，力争提前到2008年前全部 建成。
五纵七横
45000 40000 35000 30000 1988 1990 25000 1995
1.2.2 土基的强度指标 （1）土基的应力——应变特性 ）土基的应力——应变特性
（2）表征土基强度的指标 ）弹性模量E 1）弹性模量E0 2）土基反应模量K0 ）土基反应模量K 又叫文克勒地基，地基反应模量K 又叫文克勒地基，地基反应模量K0 为压力与沉降之比
3）CBR（California CBR（
1．2 土基的受力与强度
1.2.1 路基的受力与路基工作区 （1） 路基的受力
车轮荷载简化为集中荷载时：
Байду номын сангаас
P 3 σ1 = • Z 2 2π [1 + ( r ) 2 ]5 / 2 Z
为使用方便，上式可简化为：
P σ1 = K • 2 Z
式中： P——车辆荷载，ΚN Z——荷载下的垂直深度，m K——应力系数， = 3 K 土基自重引起的压应力б2 б2=γ·Z 式中：γ——土的容重，KN/ m3 土基中任一点受到的竖向压应力:
1.4.3 路基水温状况及对路基稳定性的影响 路基稳定性指路基在各种外界因素作用下 保持其强度的性质。土基在水作用下保持其 强度的性质叫水稳性 水稳性，在温度作用下保持其 水稳性 强度的性质叫温度稳定性 温度稳定性。路基稳定性包括 温度稳定性 两种含意：一是指路基整体在车辆荷载及自 然因素作用下，不致产生过大的变形和破坏， 称为路基整体稳定性 路基整体稳定性；另一是指路基在水温 路基整体稳定性 等自然因素的长期作用下保持其强度，称为 路基的强度稳定性。 路基的强度稳定性。
（2）边坡滑坍和崩塌 滑坍是指路基边坡土体或岩石，沿着一定 滑坍是指路基边坡土体或岩石，沿着一定 滑动面整体向下滑动崩塌是整体岩块在重力作用 下倾倒，崩落。崩塌是整体岩块在重力作用下倾 倒，崩落。 1.3.3 特殊地质水文条件下的破坏 1.3.4 路基破坏原因综合分析 （1）不良的工程地质和水文地质条件 （2）不利的水文与气候因素 （3）设计不合理 （4）施工不合规定
1997 20000 1998 0 522 2141 4771 8733 16000
18000 16000 14000 12000
公里
15000 10000 5000
2000
我国高速公路发展
0 -50001985
1990
1995
2000
2005
2010
年份
1．1 概述
1.1.1 路基工程特点 路基是按照路线位置和一定技术要求 路基 修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由 路面传递下来的行车荷载。它贯穿公路全 线，与桥梁，隧道相连，构成公路的整体。 路基工程具有以下特点： 1.工程数量大 2.耗费劳力多 3.涉及面广，投资高等
w1 − wm wc = w1 − wp
式中:ω1——土的液限含水量(%) ωp——土的塑含水量(%) ωm——在最不利季节，路槽底以下 80cm深度内土的平均含水量 (%) 路基临界高度是指在最不利季节，当路基 路基临界高度 分别处于干燥，中湿或潮湿状态时，路槽底距 地下水位或长期地表积水水位的最小高度。
（2）边坡溜方及滑坡 溜方是指边坡上薄的表层土，被水浸湿后 沿边坡向下滑移的破坏现象。 （3）路堤沿山坡滑动 1.3.2 路堑的变形破坏 （1）边坡剥落和碎落 剥落是指路堑边坡表土层或风化岩层表面， 在大气的干湿或冷热循环作用下，表面发生胀 缩，使零碎薄层成片状从坡面上剥落下来的风 化现象，而且老的脱落后，新的又不断产生。
2. 二级区划
二级区划是在一级区划范围内进一步划分， 其主要依据是潮湿系数K 。所谓潮湿系数 潮湿系数 是指年降雨量R与年蒸发量Z 之比， 二级区划将全国分为33个二级区和18 个 二级副区 3. 三级区划 三级区划未列入全国性的区划中，由各 省区结合当地自然情况自行划分。
1.4.2 土基干湿类型划分 （1）路基潮湿的来源 （2）路基干湿类型划分 在路基路面设计中，把路基干湿类型划 分为四类：干燥 中湿，潮湿 过湿。 干燥，中湿 潮湿和过湿 干燥 中湿 潮湿 过湿 用稠度作为划分土基干湿类型的指标。 土的平均稠度ωc按下式计算：
第一章
路基工程总论
◇ 本课程的设置及其重要性
1、本课程在教学体系中的位置 、 2、本课程在工作实践中的重要性 、 3、本课程的内容主要 、
补充内容
• “十一五”交通建设目标 十一五” 十一五
• “五纵七横”国道主干线系统全部建成; • 东部地区省会与地市级城市间基本建立以高速公 路为主的快速公路网; • 中部及西部大部分地区的省会与地市级城市以二 级以上高等级公路相连; • 农村所有具备通车条件的乡镇和行政村通公路; • 45个公路主枢纽基本建成。
路基的整体稳定性，一方面取决于路基 土的强度，另一方面还取决于路基与基底的 结合情况（路堤），或边坡岩层的稳定性 （路堑）。
1.4.4 保证路基强度和稳定性的措施
1.5 路基土的分类和工程性质
1.5.1 路基土的分类 1.5.2 路基土的工程性质
（1）砂土 （2）砂性土 （3）粉性土 （4）粘性土 （5）重粘土 1.5.3 路基土的工程分级与野外鉴定