路基土的特性及设计参数演讲版
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（2）切线模量——某一应力级位处应力-应变曲线的斜率，如图②，反 映路基土在该级位应力-应变变化的精确关系。
（3）割线模量——以某一应力值对应的曲线上的点同起始点相连的割线 的斜率，如图③，反映该应力范围内的应力-应变关系的平均情况。
（4）回弹模量——应力卸除阶段应力-应变曲线的割线模量，如图④， 反映路基土在回弹变形范围内的应力-应变关系的平均情况。
路
下面层
面
结 构
基层
上基层 底基层
路 基
路床 上路床 30cm
下路床 50cm~90cm
结
上路堤 70cm
构 路堤
下路堤 70～80cm
路基
路基设施 必要的功能层
路基工作区
材料 结构
• 路2基、工路作区基深度工作区( subgrade workzone )
路基工作区计算算例
• 公路设Za计标3 准Kn车P：,一黄般河KJN01.550-后路轴重基1工00作KN区，计压力算0分.70析7MpPpat
砾粒组(2mm-60mm的颗粒)质量≤砂粒组质量的土称为砂类土。
1、路基土的分类
粗粒土
粗粒土
1、路基土的分类
• 3）细粒土
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
节尾
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
1、路基受力分析
车轮荷载应力： 1）均布荷载
z
1
p 2.5
Z
2
D
2）集中荷载
Z
K
P Z2
,
一般K 0.5
路基自重应力： B Z
路基任意点： Z B
3）层状体系理论求解均布荷载的应力进行计算更加准确
3、路基土的受力特性
• （3）路基土的流变性质 Rheological property
路基土的变形随时间变化的关系。路基土在荷载作用下的变 形不仅与荷载大小有关，而且还与荷载作用的持续时间有 关，是一种具有流变性质的材料。
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2 pa
1 E0
02
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4 pa 1 02 E0
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E0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4
3、路基土的受力特性
• （2）路基土应力—应变状态测定-模量
– 承载板试验曲线
3、路基土的受力特性
• （2）路基土应力—应变状态评定-模量
（1）初始切线模量——应力值为零时的应力-应变曲线的正切，如图① ，代表加荷开始时路基土的应力-应变关系。
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
➢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
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。
2、路基工作区（ ） subgrade workzone
概念：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大于等于0.1时对应的深度，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。
对模量不同的路面结构 ，应将
3、路基填料的选择
• 路基填料
路基填料是路堤施工中符合要求的填方筑路材料。
• 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（表2-8）。
• 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
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3、路基土的受力特性
• （1）路基土的非线性特性
路基土的应力—应变关系除了非线性特性之外，还表 现出弹塑性性质。
3、路基土的受力特性
• （2）路基土应力—应变状态测定-模量
pr 1 pa
2 a2 r2
pr
P r2
路基在圆形承载板下的压力与挠度分布曲线 （a）柔性承载板 （b）刚性承载板
• 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。
• 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 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；
砂类土是施工效果最优的路基建材； 粘质土是较常见、效果也较好的路基路面建材；
粉质土属于不良材料，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。
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
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
1、路基土的分类
➢土的基本代号
1、路基土的分类
➢不均匀系数Cu 和曲率系数Cc
1、路基土的分类
• 1）巨粒土
巨粒土
1、路基土的分类
• 2）粗粒土
试样中巨粒组质量少于或等于15%，且巨粒组颗粒与 粗粒组颗粒含量之和大于50%的土称为粗粒土。 粗粒土分砾类土和砂类土二种；
砾粒组(2mm-60mm的颗粒)质量＞砂粒组质量的土称为砾类土。
路面折算为与路基同一性质的
整体后，再进行计算。
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n 1
h E i 2.5 i
E i 1
0
建议： 由于简化公式误差很大， 建议采用层弹性体系程序 计算荷载应力。
要求：工作区内：强度、稳定性重要，压实度提高。 讨论工作区？
2、路基工作区（ ） 1、基本概念
subgrade workzone
上面层
面层 中面层
（3）割线模量——以某一应力值对应的曲线上的点同起始点相连的割线 的斜率，如图③，反映该应力范围内的应力-应变关系的平均情况。
（4）回弹模量——应力卸除阶段应力-应变曲线的割线模量，如图④， 反映路基土在回弹变形范围内的应力-应变关系的平均情况。
路
下面层
面
结 构
基层
上基层 底基层
路 基
路床 上路床 30cm
下路床 50cm~90cm
结
上路堤 70cm
构 路堤
下路堤 70～80cm
路基
路基设施 必要的功能层
路基工作区
材料 结构
• 路2基、工路作区基深度工作区( subgrade workzone )
路基工作区计算算例
• 公路设Za计标3 准Kn车P：,一黄般河KJN01.550-后路轴重基1工00作KN区，计压力算0分.70析7MpPpat
砾粒组(2mm-60mm的颗粒)质量≤砂粒组质量的土称为砂类土。
1、路基土的分类
粗粒土
粗粒土
1、路基土的分类
• 3）细粒土
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
节尾
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
1、路基受力分析
车轮荷载应力： 1）均布荷载
z
1
p 2.5
Z
2
D
2）集中荷载
Z
K
P Z2
,
一般K 0.5
路基自重应力： B Z
路基任意点： Z B
3）层状体系理论求解均布荷载的应力进行计算更加准确
3、路基土的受力特性
• （3）路基土的流变性质 Rheological property
路基土的变形随时间变化的关系。路基土在荷载作用下的变 形不仅与荷载大小有关，而且还与荷载作用的持续时间有 关，是一种具有流变性质的材料。
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E0
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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3、路基土的受力特性
• （2）路基土应力—应变状态测定-模量
– 承载板试验曲线
3、路基土的受力特性
• （2）路基土应力—应变状态评定-模量
（1）初始切线模量——应力值为零时的应力-应变曲线的正切，如图① ，代表加荷开始时路基土的应力-应变关系。
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
➢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
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。
2、路基工作区（ ） subgrade workzone
概念：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大于等于0.1时对应的深度，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。
对模量不同的路面结构 ，应将
3、路基填料的选择
• 路基填料
路基填料是路堤施工中符合要求的填方筑路材料。
• 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（表2-8）。
• 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
21
3、路基土的受力特性
• （1）路基土的非线性特性
路基土的应力—应变关系除了非线性特性之外，还表 现出弹塑性性质。
3、路基土的受力特性
• （2）路基土应力—应变状态测定-模量
pr 1 pa
2 a2 r2
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P r2
路基在圆形承载板下的压力与挠度分布曲线 （a）柔性承载板 （b）刚性承载板
• 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。
• 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 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；
砂类土是施工效果最优的路基建材； 粘质土是较常见、效果也较好的路基路面建材；
粉质土属于不良材料，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。
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
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
1、路基土的分类
➢土的基本代号
1、路基土的分类
➢不均匀系数Cu 和曲率系数Cc
1、路基土的分类
• 1）巨粒土
巨粒土
1、路基土的分类
• 2）粗粒土
试样中巨粒组质量少于或等于15%，且巨粒组颗粒与 粗粒组颗粒含量之和大于50%的土称为粗粒土。 粗粒土分砾类土和砂类土二种；
砾粒组(2mm-60mm的颗粒)质量＞砂粒组质量的土称为砾类土。
路面折算为与路基同一性质的
整体后，再进行计算。
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n 1
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建议： 由于简化公式误差很大， 建议采用层弹性体系程序 计算荷载应力。
要求：工作区内：强度、稳定性重要，压实度提高。 讨论工作区？
2、路基工作区（ ） 1、基本概念
subgrade workzone
上面层
面层 中面层