1路基路面工程知识点一览

前言

路线：空间线（平面、纵面），决定行车的安全、舒适、经济、快捷；

路基：按照路线位置和技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物；（承受荷载）

路面：用硬质材料铺筑于路基顶面的层状结构；（承受荷载）

三者的关系：路线的确定应考虑路基的稳定性；路面位于路基之上，强度和稳定性相互影响和维护。

第一章总论

1路基路面工程特点

①土石方工程量大，耗费大量材料，造价较高

②施工工艺较简单，但季节性强，讲究工序

③涉及面广：受自然因素和人为因素影响，变异性和不确定性大（水文地质情况复杂，气候多变）

2工程上对路基路面的要求

（1）对路基的要求：

整体稳定；足够的强度，允许小变形；水温稳定性

（2）对路面的要求：

强度与刚度——承载能力；稳定性；耐久性；表面平整度；表面抗滑行性能；沙尘，噪音低综上：路基路面工程的基本性能：承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性

3影响路基路面稳定的因素

自然因素：地理条件：平原（保证排水设计和最小填土高度）山岭

地质条件：岩石种类、层理、倾向、夹层、断层

气候条件：温度、湿度日照、风力（材料老化和地下水位

水文和水文地质条件：地表、地下

材料类别：砂类土、粘性土、粉性土

人为因素：设计（合理与否）；施工方法和养护与管理措施

4路基土的分类及工程性质

巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土

巨粒土：高的强度和稳定性填筑路基和砌筑边坡

砾石混合料（级配良好）：强度、稳定性、密实度高；填筑路基、铺筑中级路面、高级或次高级的基层或底基层

砂土：无塑性，透水、粘性小，易松散，但压实后稳定性好强度大、水稳定性好；压实困难（振动法、掺入少量粘土）

砂性土：粗细搭配，级配好，强度和稳定性高，理想的路基填筑材料

粉性土：水稳定性差，毛细现象、易冻胀翻浆，不可用，需处理

粘性土：粘性大，颗粒细，毛细现象，透水性差，可塑性强，干燥强度大，遇水承载力降低充分压实和良好的排水设计，可保证路基稳定

重粘土：不透水，粘聚力强，施工干燥时，难以破碎；不可用

5冻胀：积聚于面层下的水结冰后体积增大，使路基隆起而造成的路面开裂等破坏现象。

翻浆：冻涨土在温度升高后融解，无法迅速排除，在行车荷载作用下，路基路面结构产生较大变形，湿度很大的路基土会以泥浆的形式从冻涨后开裂的路面层裂隙中冒出或挤出。

6公路自然区划区划定制原因和原则：

原因：（1）自然条件影响道路建设；（2）自然条件大致相同的划分为一区，在同一区内从事公路规划、设计、施工、管理时，可相互参照

原则：道路工程特征相似；地表气候区划差异性；自然气候因素既有综合又有主导作用

8对新建公路：

路基临界高度：指保证路槽底80cm上部土层处于某种干湿状态，在最不利季节路槽地面距地下水位或地面积水位的最小高度。

9路面分层及层面功能

面层：特性：直接承载→满足强度、稳定性

要求：结构强度、变形能力、稳定性、耐磨、抗滑、平整

材料：水泥混凝土；沥青混凝土；沥青混合料；碎石（掺土或不掺土）混合料

基层：特性：承载、传递、扩散。材料：粒料类：碎砾石材料，片石，圆石、工业废渣和土、砂；无机结合料类：水泥稳定类，石灰稳定类，工业废渣稳定类沥青稳定类：热拌沥青碎石，沥青灌入碎石，乳化沥青碎石混合料

分层：当基层较厚时，分两层施工：上基层，下基层

材料不同时称底基层，设在基层之下，分担基层承重作用

垫层：土基与基层之间

作用：改善土基的温湿状况；扩散和传递由基层传递的荷载应力；防路基土挤入基层

要求：水稳定性、隔温性能。材料：透水性（松散类）：砂，砾石，炉渣；稳定性（稳定类）：水泥或石灰稳定土

注意（1）路面并不一定具有图示结构层次，可增可减。缓冲层：防止基层开裂反射面层；连结层：防止沥青面层沿基层滑移

(2).路面结构层次的划分并非一成不变（旧路改造补强）

(3).为保护沥青路面边缘，一般基层应较面层每边宽约0.25m ，垫层较基层每边宽0.25m。10路面分类：按力学特性及设计方法

柔性路面：总体刚度小，弯沉变形大，抗弯拉强度低

如：粒料基层+ 沥青面层、碎（砾）石面层、块石面层

刚性路面：抗弯拉强度高，整体刚度大，处于板体工作状态，竖向弯沉小

如：水泥混凝土路面

半刚性路面：前期具有柔性路面力学性质，后期强度与刚度均大幅增长，但仍远小于水泥混凝土半刚性基层。如：用无机结合料和水硬性结合料修筑的基层

第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质

1行车荷载：我国规范规定：标准轴载BZZ-100的P=100/4kN，p =700KPa d=0.213m,D=0.302m 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

3土基的承载能力

参数指标：回弹模量、地基反应模量、加州承载比

土基回弹模量：反映土基在瞬时荷载作用下的可恢复变形能力，可应用弹性理论

地基反应模量K定义：根据温克勒地基假定，土基顶面任一点的弯沉l仅与作用于该点的垂直压力p成正比，而同相邻点处压力无关，则压力p与弯沉l之比称为地基反应模量K，即：K = p / l

加州承载比定义：承载力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征，并采用高标准碎石为标准，以它们的相对比值表示

4路基的变形、破坏

1. 路基沉陷

路基沉陷：路基表面在垂直方向产生较大的沉落。

路基沉缩：路基填料不当，填筑方法不合理，在路基内部形成过湿的夹层等因素，在荷载和水温综合作用下，引起路基沉缩。

地基沉陷：原天然地面承载力极低，路基修筑前未处理，在路基自重作用下，地基下沉或向两侧挤出

2. 边坡滑塌

溜方：由于少量土体延土质边坡向下移动所形成。

滑坡：一部分土体在自重作用下沿某一滑动面滑动。

滑坡原因：边坡坡度过陡；边坡坡脚被冲刷淘空；填土层次安排不当

路堑滑坡原因：边坡高度和坡度与天然岩土层次性质不适应；粘性土层和蓄水的砂石层交替蕴藏；有倾向于路堑方向的斜坡层理存在

3. 碎落和崩塌：

路堑边坡风化岩层表面，在大气温度、湿度以及冲刷、动力作用下，表面岩石从坡面剥落下来，向下滚落。

4. 路基沿山坡滑动：

在较陡的山坡填筑路基，路基底部被水浸湿，坡角又未进行必要的支撑，在荷载作用下，整个路基沿倾斜的原地面向下滑动，路基整体失稳。