路基路面工程_绪论共73页
路基路面工程
第一章路基路面工程总论路基:1.定义:在原地面上按道路的设计线形(平面位置)和设计横断面(路基的宽度、高度及边坡度等几何尺寸)的技术要求平挖或填筑并压实而成的岩土结构物。
2.对路基的基本要求:(1)路基整体应具有足够的稳定性(2)路基上层应具有足够的强度和刚度(强度:承载力刚度:抵抗变形的能力)(3)路基应具有足够的水温稳定性路面:1.定义:是一种由多层次结构层组成的复合结构物,是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物。
2.对路面的基本要求:(1)具有足够的强度和刚度(强度:抵抗应力刚度:抵抗变形)(2)具有足够的稳定性(受力状态的影响自然条件的影响)(3)具有足够的耐久性(抗疲劳、抗老化、抗累积变形能力)(4)具有足够的表面平整度(宏观)(5)具有足够的表面抗滑性(微观)(6)具有足够的抗渗透性(7)具有低噪声、低扬尘性并减少对环境的负面影响3.路面结构按结构层次分为(面层、基层、垫层)路面与路基的关系(路基是路面的基础,路面的存在又保护了路基)4.路拱为了保证路面上雨水及时排出,减少雨水对路面的浸湿和渗透,路面表面应做成两边低、中间高的路拱。
路拱横坡度选择,应考虑有利于行车平稳和利于路面排水的要求。
P8第二章 行车荷载分析1. 路面结构的设计主要以轴重力为荷载标准。
我国的道路车辆轴限为100KN. P132车辆的静力荷载作用 p16当量的圆形均布荷载:1) 半径:δ=√P/πp2) 直径:d =√4P/πp我国现行路面设计规范中规定的标准轴载BZZ-100的轮载P=100/4=25KN ,p=700kPa,得d=0.213m, δ=10.65cm3.行驶状态的汽车除了施加给路面垂直静压力之外,还给路面施加水平力、振动力。
P164.路面设计所依据的是车道交通量。
P195.P20 各种轴载等效换算所依据的原则是,同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的损坏程度。
依此得到轴载换算系数公式:εi=Ns/Ni=α(Pi/Ps)n式中:εi—i级轴载换算为标准轴载的换算系数;Ps和Ns—标准轴载(KN)及其作用次数;Pi和Ni---- i级轴载(KN)及其作用次数;α---- 反映轴型(单轴、双轴或三轴)和轮组轮胎数(单轮或双轮)影响的系数;n----同路面结构特性有关的系数。
第一章 路基路面工程引论
路基本体属主体工程, 防护加固建筑物和排水建筑物统称路基附属工程。
第一章 路基路面工程引论
路基本体各部分名称
第一章 路基路面工程引论
边沟
边坡防护
挡土墙
路基附属工程
第一章 路基路面工程引论
二、路基的横断面类型
1.四大类型 路堤、路堑、半填半挖路基或填挖结合路基、
不填不挖路基或零填路基 2.各类路基的特点
修筑方式->稳定性、可控性
第一章 路基路面工程引论
三、路幅的组成
路幅:是指路基顶 面两路肩外侧边缘之间 的部分,指行车道、路 缘带和路肩等组成的范 围。
结构自重产生的各种应力。同时应具有足够的刚度, 在荷载作用下避免产生过量的变形。 2.稳定性
路面结构受到自然气候的作用,环境温度和水 分的变化均产生不利的影响,要求路面结构在当地 气候条件下能够保持性能和结构的稳定。
第一章 路基路面工程引论
3.耐久性 冷热循环、干湿循环、重复荷载、光热老化等
影响材料和结构的寿命。 4.表面平整度
不平整的路表面增大行车阻力,导致车辆附加 振动,影响行车的安全性和舒适性。 5.表面粗糙度
提供正常行驶所需的附着力或摩擦阻力,减少 紧急制动、突然起动或爬坡和转弯时车轮产生空转 或打滑情况,保证操纵稳定性和行车安全。
第一章 路基路面工程引论
第二节 路基路面的组成和类型 一、路基的组成
路基组成包括:路基本体、路基防护加固建筑物、排水建 筑物等。
《路基路面工程》 第一章 路基路面工程引论
第一章 路基路面工程引论
路基路面工程
路基路面工程
高等教育出版社出版的图书
01 成书过程
03 教材目录 05 教材特色
目录
02 内容简介 04 教学资源 06 作者简介
《路基路面工程》是由殷青英主编,高等教育出版社2009年出版的国家高职高专“十一五”规划教材、高职 高专教育“道路桥梁工程技术专业”系列教材之一。该教材可作为高职高专道路与桥梁、公路与城市道路等土建 类专业的教材,也可供有关的工程技术人员参考使用。
教材目录
(注:目程》配有““路基路面工程”数字课程” 。
教材特色
《路基路面工程》以相关施工技术规范、标准为依据,以施工生产中实际应用的施工技术为主要内容,突出 施工技术控制及实际操作应用,生产实际。主要是培养适应中国公路建设需要的面向施工第一线的既懂理论、又 会设计、又能组织公路工程施工和管理的应用型和复合型人才。拓宽了教材的适用性,突出理论与实践相结合的 要求,同时追踪公路施工技术的发展,贴近交通部颁布的工程技术标准和规范,符合要求 。
2009年8月14日,《路基路面工程》由高等教育出版社出版 。
内容简介
《路基路面工程》共十四章:分为两篇,第一篇为路基工程,包括路基工程总论、一般路基设计、路基土石 方施工、路基边坡稳定性分析、路基排水设施、路基防护与加固、挡土墙设计与施工、路基工程质量检测等内容; 第二篇为路面工程,包括路面工程总论、路面基(垫)层、沥青路面设计、沥青路面施工、水泥混凝土路面设计、 水泥混凝土路面施工,多数章后附有小结、思考与练习题、案例分析、能力训练等内容 。
路基路面工程第一章全解
《路基路面工程》
工程用土分为一般土和特殊土两大类。 1、一般土按其不同粒组的相对含量可划分为巨粒土和 含巨粒的土、粗粒土、细粒土,巨粒土和含巨粒的土、 粗粒土按粒组、级配、所含细粒的塑性高低可划分为 16种土类;细粒土按塑性图、所含粗粒类别以及有机 质多寡可划分为16种土类。 2、本标准所称的特殊土包括黄土、膨胀土和红粘土, 可按其塑性指标在塑性图上的位置初步判别。
第四节
路基土的分类
一、《土的分类标准》分类法
《土的分类标准》适用于各类工程用土;不适用 于混凝土所用砂、石料和有机土。 注:工程用土指工程勘察、建筑物地基、堤坝 填料和地基处理等所涉及的土类。有机土指土 料中大部分成分为有机物质的土。
《路基路面工程》
工程用土的分类依据: 1、土颗粒组成及其特征; 2、土的塑性指标:液限(ωL)、塑限 (Wp)和塑性指数(Ip); 3、土中有机质存在情况。
《路基路面工程》
国家高速公路网规划建成后,可以形成“首都连 接省会、省会彼此相通、连接主要地市、覆盖重要县 市”的高速公路网络。这个网络能够覆盖10多亿人口, 直接服务区域GDP占全国总量的85%以上;实现东部 地区平均30分钟、中部地区平均1小时、西部地区平均 2小时抵达高速公路,客货运输的机动性将有显著提升。 国家高速公路网是中国公路网中最高层次的骨干 通道,主要连接大中城市,包括国家和区域性经济中 心、交通枢纽、重要对外贸易口岸;主要承担区域间、 省际间以及大中城市间的快速客货运输,保障提供高 效、便捷、安全、舒适的服务。
全国公路主枢纽站的布局规划是发展 45个客货主 枢纽站。这 45个公路主枢纽站覆盖了全国 30 个省会城 市、人口在 l00 万以上的特大城市的 80.6 %和工业产值 在100亿元以上的城市的 73.3%。到2010年,全国45个 公路主枢纽站基本建成,并完善相应的软硬件配套服 务和管理设施。同时建设干线公路场站和支线公路站 点,逐步形成以公路主枢纽站为中心、以干线公路站 场和支线公路站点为支撑的多层次的公路运输站场体 系,基本满足中长途旅客运输及集装箱和零担快件货 物运输等的要求。
路基路面工程 第一章绪论sl
◆ 2、路基病害防治
提高路基稳定性,防止各种病害产生,采取措施: (1)、正确设计路基横断面。 (2)、选择良好的路基用土填筑路基,必要时对填土作稳 定处理。 (3)、采取正确的填筑方法,充分压实路基,保证达到规 定的压实度。 (4)、适当提高路基,防止水分从侧面渗入或从地下水位 上升进入路基工作区范围。 (5)、正确进行排水设计。 (6)、必要时设计隔离层隔绝毛细水,设置隔温层减少路 基冰冻深度和水分累积。 (7)、采取边坡加固、修筑挡土结构物、土体加固等防护 技术措施,以提高其稳定性。
(一)分级目的 用于工程可行性研究或概、预算编制, 工程施工难易程度评价合技术手段运用的依据 (二)分级依据 凿岩机或人工钻孔1m所需要的时间——较软 爆破1m3所需炮眼长度——较坚 (三)等级 Ⅰ级——松土 Ⅱ级——普通土 Ⅲ级——硬土 Ⅳ级——软石 Ⅴ级——次坚石 Ⅵ级——坚石
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第三节 土质路基的干湿类型
4.水文和水文地质条件
水文条件如公路沿线地表水的排泄,河流 洪水位,常水位,有无地表积水和积水时 期的长短,河岸的淤积情况等。 水文地质条件如地下水位,地下水移动的 规律,有无层间水、裂隙水、泉水等。 所有这些地面水及地下水都会影响路基路 面的稳定性,如果处理不当,常会引起各 种病害。
•路基的变形、破坏及防治
崩塌:整体岩块在重力作用下倾倒、崩落。 原因:岩体风化破碎,边坡较高。 影响:危害较大的病害之一。
比较: 崩塌无固定滑动面。 崩塌体各部分相对位置在移动过程中完全打乱。
(4)、路基沿山坡滑动 原因:①山坡较陡; ②原地面未清除杂草或人工挖台阶; ③坡脚未进行必要的支撑。 (5)、不良地质和水文条件造成路基破坏 不良地质条件:泥石流、溶洞等。 较大自然灾害:大暴雨地区。
路基路面绪论
2、路基边坡塌方:
1)剥落: 2)碎落:坡面岩 石成碎块的一 种剥落现象, 其规模危害程 度比剥落严重。
3)滑塌:指路基边坡土体或岩石沿着一定的滑动面 整体向下滑动,其规模与危害程度较碎落更为严重, 有时滑动体可达数百方以上。
4)崩塌 崩坍是大的石 块或土块脱 离原有岩体 或土体而沿 边坡倾落下 来,崩坍体 的各部分相 对位置在移 动过程中完 全打乱。
2.根据临界高度划分 对于新建公路,路基尚未建成,无法按上述方法现 场勘查路基的湿度状况,可以用路基临界高度作为 判别标准。 路基临界高度:指最不利季节,当路基处于某种干 湿状态时,路床顶面距地下水位或地表积水水位的 最小高度。
H1对应于ωc1,为干燥和中湿状态的临界高度; H2对应于ωc2,为中湿与潮湿状态的临界高度; H3对应于ωc3 ,为潮湿和过湿状态的临界高度; 在设计新建公路时,先选定路基处于干燥、中湿、潮湿状态 的临界高度判断土基的干湿类型。
4.特殊土
• • • • 黄土属大孔和多孔结构,只有湿陷性; 膨胀土受水浸湿发生膨胀,失水则收缩; 红粘土失水后体积收缩量较大; 盐渍土潮湿时承载力很低。因此,特殊土 也不宜作路基填料。
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第三节
土质路基的干湿类型
一、路基干湿类型及湿度来源 路基的干湿类型可分为:干燥、中湿、 潮湿和过湿4种。 为了保证路基路面结构的稳定性,一般 要求路基处于干燥或中湿状态。 潮湿、过湿状态的路基必须经处理后方 可铺筑路面。
第二篇 路基路面设计技术
第一章 绪 论 第一节 概 述
一、路基路面工程的特点: 路基: 路面: 路床: 路面底面以下 80cm范围内的 路基部分。 0-30cm为上路床; 30-80cm成为下路床。
二、 影响路基路面稳定的因素
路基路面工程第一章 绪论
全国公路自然区划图
一级自然区划的路面结构设计
我国7个一级自然区划的路面结构设计侧重点各不相同,根据各 地区经验,大致可归纳如下: ➢ Ⅰ区—北部多年冻土区:保温、排干水分 ➢ Ⅱ区—东部湿润季冻区:防冻胀与翻浆 ➢ Ⅲ区—黄土高原干湿过渡区:防止黄土冲蚀与遇水湿陷 ➢ Ⅳ区—东南湿热区:路面高温稳定性能 ➢ Ⅴ区—西南潮暖区:路基整体稳定性 ➢ Ⅵ区—西北干旱区:沙漠地区风蚀和沙埋 ➢ Ⅶ区—青藏高寒区:沥青路面老化
365N1
1
t
1
• N1——设计的初始年平均日交通量; • Nt——设计的末年年平均日交通量;
➢ 轴载组成与等效换算
道路上行驶的汽车轴载与通行次数可以按照等效原则换算为某 一标准轴载的当量通行次数。
轴载谱
轴载换算公式:
i
Ns Ni
ห้องสมุดไป่ตู้
Pi Ps
n
• Ps——标准轴载重,kN; • Ns——标准轴载作用次数;
• 式中WI ——路基顶面以下80 cm内,每10 cm。
➢ 新建公路
新建公路时,若能确定路基临界高度值,则可以此作为判 别标准,与路基设计高度作比较,由此确定路基干湿类型,
路基临界高度与路基干湿类型
• H1对应于WC1,为干燥与中湿状态的分界标准; • H2对应于WC2,为中湿与潮湿状态的分界标准; • H3对应于WC3,为潮湿与过湿状态的分界标准。
1.4.2 大气温度及其对路基水温状况的影响
• 路基湿度水的来源; • 大气温度的影响; • 湿度和温度变化对路基产生的共同影响称为路基的水温状况。
1.4.3 路基干湿类型
➢ 划分:干燥、中湿、潮湿、过湿 ➢ 路基的干湿类型以分界稠度来划分。 ➢ 稠度:土的含水率与其液限之差与塑限和液限之差的比值,即:
路基路面工程课件asd
第二节 路基路面工程的特点
• 一、路基、路面的基 本概念
• 路基:是在天然地表 面按照道路的设计线 形(位置)和设计横 断面(几何尺寸)的 要求开挖或堆填而成 的岩土结构物。
• 路面:是在路基顶面 的行车部分由各种混 合料铺筑而成的层状 结构物。
经处理才可使用
• 粘性土:具有较大的可塑性,持水能力强。压实方法得
当,排水设施合理也可使用。
• 重粘土:不透水、粘聚力大,塑性大,干燥坚硬,难以
施工
第五节 公路自然区划
• 1.公路自然区划的目的: 公路自然区划就是在借鉴自然区划的方法原理
的基础上,研究和分析影响公路建设的各种自然 因素,按照一定的原则、标准和方法划分公路自 然区划系统。
图片ppt
从图中能否发现二者关系呢?
这些特点会对道路工程师有什么要求呢?
第三节 影响路基路面稳定的因素
三、不同路基土的公路工程性质
• 巨粒土:强度和稳定性好,良好;也可用于砌筑边坡 • 级配良好的砾石混合料:良好;还可用于中级路面和
高级路面的基层;
• 砂土:无塑性,强度和水稳性好,但易松散,压实困难 • 砂性土:良好 • 粉性土:干时易结块,湿时易流动;毛细作用强烈,须
(三)地下水——路基下面一定范围内的地下水浸入路基;
(四)毛细水——路基下的地下水,通过毛细管作用,上升到路基;
(五)水蒸汽凝结水——在土的空隙中流动的水蒸汽,遇冷凝结成水;
(六)薄膜移动水——在土的结构中水以薄膜的形成从含水量较高处向较低处流动, 或由温度较高处向冻结中心周围流动。
(七)水的负温迁移——在负温和毛细作用下由下向上的迁移
第一章 绪论
路基路面绪论
• 要求 •采用合理的路基断面型式; •做好排水; •做好防护; •采用合理的结构组合; •采用适当的路面排水设施。
三 路基的变形、破坏及其原因
荷载因素:自重、行车荷载、自然因素 影响稳定性的因素:水分、温度变化(正温度、负 温度)、风蚀作用。
变形:弹性的、残留的(不能恢复的) 1、 路堤沉陷:垂直方向产生较大的沉落
组(特殊土)。分类总体系如下:
粒组划分表
(单位:mm)
200
60 20
巨粒组
5
2
0.5 0.25
粗颗粒组
0.74 0.02
细粒组
漂石 卵石
砾(角砾石)
砂
块石 小块 粗 中 细 粗 中 石
粉粘
粒粒 细
1.巨粒土:
巨粒土包括漂石土和卵石土,有很高的强度,是良好的填筑路 基材料,亦可用于砌筑边坡,但应保证有足够的密实度。
害的基本前提,水是造成路基病害的主要原因。
第二节 公路自然区划及路基土的工程性质
一、公路自然区划
我国公路自然区划分为三个等级。
一级区划:首先将全国划分为多年冻土、季节冻 土和全年不冻土三大地带。
一级自然区——根据不同地理、气候、地貌界限的 交错和叠合,我国7个一级区的代号为:
Ⅰ区——北部多年冻土区 Ⅱ区——东部温润季冻区 Ⅲ区——黄土高原干湿过渡区 Ⅳ区——东南湿热区 Ⅴ区——西南潮暖区 Ⅵ区——西北干旱区 Ⅶ区——青藏高寒区
区分路基的干湿类型是搞好路基路面设计的前提。 依据:含水量 来源: 大气降水——通过路面、路肩和边沟渗入路基。 地面水——边沟及排水不良时的地面积水渗入路基。 地下水——路基下面一定范围内的地下水浸入路基。 凝结水——在土颗粒空隙中流动的水蒸气,遇冷凝
路基路面工程(1)
a
6
第二节 路基路面的特点
一、路基路面是道路的主要工程结构物。 路基——在天然地表按照道路的设计线型(位置)和
设计横断面(几何尺寸)的要求开挖或者堆填而成的岩土结 构物。
路面——在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而 成的层状结构物。
a
5
级配碎石基层(索马里、马达加斯加)
填隙碎石基层(索马里、尼泊尔)
第三阶段:
提高路线和路面等级,改建和新建高速公路。
代表路面:半刚性基层路面。
最新由于交通量轴载的明显增大,沥青路面早 损对沥青路面上行车的安全和降低噪音提出了更 高要求。一些新的表面层结构和新的沥青混合料 面层在欧洲出现并推广。如多空隙沥青混凝土, 开级配磨耗层,碎石沥青砂胶混凝土(SMA)。
4
我国路面发展的三个阶段
第一阶段:
恢复原有公路和加快建设一些干线公路,解决通车 问题。
代表性的正规路面:泥结碎石和级配砾石路面。
第二阶段:
公路里程迅速增长的同时,改善路面的行车质量, 增加车速,减轻养护。出现渣油表处路面(低级,能 阻止路面材料和土基中水分的蒸发)。
援外工程中广泛采用:
水泥稳定沙砾(土)基层(赞比亚、苏丹)
路基路面工程
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1
第一章 绪论
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2
第一节 道路工程发展概况 一、我国公路发展情况
1991年“八五”计划用30年左右的时间建成12条长 度约3.5万千米的“五纵七横”国道主干线。
2000年12月31日,全国总里程达到167.98万千米,全 国共有公路桥梁27.88万座,1031.20万延米;公路隧道 1678处,62.43万延米;全国公路密度为17.5km/百平方公 里.
路基路面工程课件
5.表面抗滑性能 (Surface Skid Resistance) 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
6.低扬尘性
三、路基路面稳定的影响因素
1、地理条件 地形地貌 海拔高度 路线与地势地貌的结合程度
2.地质条件
岩石或土的种类与成因
地质走向与层理 有无软弱层或软弱夹层 有无地震、泥石流或岩溶等不 良地质情况
路基路面工程要求有很好的耐久性能
4.表面平整度 (Surface Smoothness) 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 (Surface Skid Resistance) 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
二、路基路面的功能要求
4.表面平整度 (Surface Smoothness) 是影响行车安全、
主要内容
第一节 道路工程发展概况
第二节 路基路面工程的特点 与功能要求 第三节 路基路面的构造组成与路面分类、分级
第四节 行车荷载 第五节 公路自然区划
第一节 道路工程发展概况
道路的发展可粗分为四个阶段:
第一阶段:供行人和牛马及其它兽类
行走、驮运货物的阶段。此时期的道 路通常称为小路或小径(Trail) 。
2.路堤
设计标高高于原地面标高的填方路基,主要作用:支承路床和
路面。路床以下的路堤分为:上路堤(路面底面下80-150cm的
填方部分)、下路堤(上路堤以下的填方部分)。
3.路堑
设计标高低于原地面标高、通过开挖天然地面而成的路基。
路堑边坡处于地壳表层,开挖暴露以后,容易受到自然因素与
路基路面绪论
课题一 公路的特点、等级和技术标准
一、公路的特点 1、机动灵活,直达门户,为其他运输方式集散接运货物。 2、适应性强 3、覆盖面广 4、公路运输的技术特性简单,经济效益及社会效益显著。
二、公路的等级
1、行政等级 (1)国家干线公路 (2)省级干线公路 (3)县公路 (4)乡公路
二、公路的等级
2、技术等级 公路根据功能、适应的交通量和服务水平分为高速公路、一级公
路、二级公路、三级公路、四级公路等五个等级。
三、公路的技术标准 见表0-0-2
绪论
课题二 公路的组成
1、路基
路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,是路 面的基础,承受由路面传递下来的行车荷载。
2、路面 路面是用各种筑路材料铺筑在公路路基上共汽车行驶的构造物。
路面由面层、基层、垫层等组成。
3、桥梁、涵洞
桥梁视是为公路、铁路、城市道路等跨越河流、山谷等天然或 人工障碍物而建造的建筑物。
涵洞主要是为宣泄地面水流而设置的横穿路堤的小型排水构造 物,一般由基础、洞身、洞口组成。
Hale Waihona Puke 4、隧道隧道是为道路从地层内部或水底通过而修筑的建筑物。隧道主 要由洞身和洞门组成。
THANKS