路基路面工程概论
路基路面工程概述ppt课件
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229.51万km中有 64.19万km沥青
229.51万km中有 165.32万km水泥
2012年底资料
4、国家高速公路网命名
数字及数字与字母编号 ①首都放射线编号为1位数,由正北开始按顺时针方
向升序编排,编号区间为1~9。
②纵向路线编号为2位奇数,由东向西升序编排,编
号区间为11~89。
③横向路线编号为2位偶数,由北向南升序编排,编
号区间为10~90。
④并行路线的编号采用主线编号后加英文字母“E”、
“W”、“S”、“N”组合表示;“E”、“W”、 “S”、“N”分别表示并行路线在主线的东、西、 南、北方位。
7 条北京放射线
9 条纵向路线
18 条横向路线
3、我国公路建设成果
普通国道网(2013年-2030年)
3、我国公路建设成果 ——高速公路“7918”网
7条:北京-哈尔滨(G1)、北京-上海(G2)、北京-台北
(G3)、北京-港澳(G4)、北京-昆明(G5)、北京-拉萨 (G6)、北京-乌鲁木齐(G7)
《路基路面工程》
Subgrade and Pavement Engineering
张锐(副教授)
主要内容(Contents)
本课程的设置及其重要性 第一章 概述(Introduction)
◇ 本课程的设置及其重要性
1、本课程在教学体系中的位置 公共课程—数学、英语、人文 等 基础课程—工程力学、结构力学、弹性力学 等 专业基础课程—土木工程材料、测量学、土力
(design of retaining wall )
路基施工
(construction)
◇ 课程的具体内容
路面工程部分
交通荷载及路面设计参数(ESAL and Parameters) 路面基层(Base) 沥青路面设计 (Asphalt Pavement Design) 水泥混凝土路面设计(Cement Concrete Pavement Design) 路面施工(Construction) 路基路面养护与管理
01路基路面工程%20第一章%20概论
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第六节 路基水温状况及干湿类型
第六节 路基水温状况及干湿类型
第六节 路基水温状况及干湿类型
第七节 公路的自然区划
7.1 1. 2. 3. 制定自然区划的原则 道路工程特征相似的原则 地表气候区域差异性的原则 自然气候因素既有综合又有主导作用的原则
第七节 公路的自然区划
������ 我国的公路自然区划分为三级: ������ 一级区划按多年冻土、季节冻土及全年不冻土三大地带考 虑冰冻、水热平衡和地理位置分为北部多年冻土区、东部 温润季冻区、黄土高原干湿过渡区、东南湿热区、西南潮 暖区、西北干旱区和青藏高寒区等七个大区; ������ 二级区划是在一级区划内再以潮湿系数为依据分为过湿、 中湿、润湿、润干、中干和过干等六个等级,结合各区的 地理、气候特征等因素进行二级区和二级副区的划分; 潮湿系数K为年降雨量与年蒸发量之比。 ������ 三级区划是二级区划的具体划分,一是以水热、地理、地貌 为依据,或是以地表的地貌、水文和土质依据,有各省、市、 自治区自行划定。
北部多年冻 土区
东部湿润季 冻区
黄土高原干 湿过渡区
第七节 公路的自然区划
一级区名称 公路工程的自然条件特点 雨量充沛,雨型季节性强, 台风暴雨多;地温高,易引 起沥青路面泛油,加大水泥 路面翘曲应力;水稻田多, 土基湿软,强度低。 雨期较长,蒸发较少,渗透 较大,故土基较湿;石质路 基和部分干湿季节分明地区, 土基强度较高。 土基强度和水文状况均佳, 筑路砂石材料较多;中级路 面易搓板松散和扬尘;高山 区有风雪流危害;灌区和绿 洲有冻胀翻浆。 滑坡、崩塌、泥石流等极严 重;沥青老化快;公路通过 条件困难。 路基路面的设计要求 注意黑色面层材料的热稳定性 和防透水性;沥青材料宜选用 较高标号,保证基垫层稳定性; 加强公路排水设施;水稻田、 软土和潮湿路段应处理。 保证其湿稳性;过湿地区已采 用路堤,并使边坡符合要求; 石料丰富,有利于设计中就地 取材。 保证其干稳定性,改建沥青路 面为有效方法;绿洲灌区应充 分利用就近所产砂砾、石料进 行处理;还应注意风蚀和沙埋 的防治。 按保温原则设计,保证路基稳 定性;沥青路面设计应采取措 施。
路基路面工程 第2版 第1章 概论
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本课程的设置及其重要性
路基路面工程与其他课程的关系
道路桥梁工程及交通工程专业课程
其他基础课程
路基路面工程
其他专业课程
基础理论 教学
道路工程 认识实习
基础课程
如《土木工程材料》
实验
路基路面 工程 课程实习
课外实习 SRTP研学 资料收集
毕业设计 现场与室内
实习
4
本课程的设置及其重要性
路基工程部分
(G16)、荣成-乌海(G18)、青岛-银川(G20)、青岛-兰州(G22)、连云港-霍 尔果斯(G30)、南京-洛阳(G36)、上海-西安(G40)、上海-成都(G42)、上海 -重庆(G50)、杭州-瑞丽(G56)、上海-昆明(G60)、福州-银川(G70)、泉州 -南宁(G72)、厦门-成都(G76)、汕头-昆明(G78)、广州-昆明(G80)
(Drainage Design)
路面施工(Construction) 路基路面养护与管理
(Maintenance and Rehabilitations)
6
第一章 概论
7
第一章 概论(Introduction)
➢第一节 道路工程的发展(Development) ➢第二节 路基路面工程的特点及功能要求(Characteristics) ➢第三节 路基路面结构与层位功能(Pavement layers) ➢第四节 路基路面结构的影响因素(Factors) ➢第五节 公路自然区划 (Nature Categories)
结构设计原理、基础工程 等;
➢ 专业核心—道路勘测设计、路基路面工程、桥梁工程、城市道路设计 等; ➢ 提高课程—众多选修课程
本课程在专业工程实践中的重要性
(完整版)路基路面(黄晓明版)知识点提要
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路基路面工程重点复习(第六版)其中★:必定掌握,▲:必定认识,其他未注明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构造物:①路基是在天然地表面依照道路的设计线性(位置)和设计横断面(几何尺寸)要求开挖或堆填而成的岩土构造物;②路面是在路基顶面用各种混杂料铺筑而成的层状构造物。
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,而路面构造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、气象特点多变,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:路基路面构造承受荷载的能力;(2)牢固性:在降水、高温、低温等环境作用下还可以保持其原有特点的能力;(3)长久性:在车辆荷载的屡次作用与大气水温周期性的重复作用下的性能变化特点;(4)表面平展度: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牢固性?路基牢固性受哪些因素影响?(1)处于不牢固的路基构造会以致路基失稳,从而惹起滑坡或坍塌等病害出现。
(2)路基牢固性受地理条件、地质条件、天气条件、水文和水文地质条件、土的种类等因素的影响。
4.路面构造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怎样分层设计?(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 ,对路面资料的强度、抗变形能力和牢固性的要求也随深度的增加而逐渐变化。
经过沥青路面构造应力计算结果可以发现 ,荷载作用下垂直应力z ,随着深度的增加而变小,水平拉应力r 一般为表面受压和底面受拉 ,剪切应力zr 先增加后减小。
为适应这一特点,路面构造平时是分层铺筑。
(2)依照使用要求、受力情况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同样进行分层,平时依照各个层位功能的不同样,划分为三个层次,即面层、基层和路基(垫层)。
路基路面工程总论
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第三节 路基路面工程的特点与内容
一、路基路面工程的特点
1.变异性大和不确定性因素多 2.设计——施工——养护管理系统 3.路基路面是一种复合结构
二、路基路面工程的研究内容 ➢ (一)路基和路面设计的内容
1.勘察调查 2.路基设计 3.路面设计 4.设计方案比选
➢ (二)路基和路面施工的内容 1.准备工作 2.路基施工 3.路面施工 4.质量控制和检验 ➢ (三)路基和路面的规划、监测及养护维修内容 1.规划方面 2.监测方面 面是用各种坚硬材料或混合料分层修筑在路基顶面
供车辆行驶的层状结构物,其直接经受车辆荷载与自然因
素综合作用,路面的性能应能满足车辆安全、迅速、舒适
的行驶要求。路面通常由路面体、路肩、路缘石、中央分
隔带及路面排水等组成。路面体在横向又分为行车道、人
行道及路缘带。路面按结构层次可分为面层、基层和垫层
二、对路基的基本要求
➢
1.路基整体应具有足够的稳定性:在施工中应密切
注意,并针对当地具体情况,正确选定路基的断面形状和
尺寸并采取必要的排水、防护和加固措施来保证路基结构
的整体稳定性。
➢
2.路基上层应具有足够的强度和刚度:路基上层部
分最好选用良好的土填筑,要注意充分压实,必要时,设
置隔离层或采取其他处治措施。
四级公路;城市支路
三、路肩、路拱与排水
(一)路肩 道路行车道两侧的路肩,承受车辆的偶然停留作用,
并对路面结构起侧向支承作用。路肩结构应具有一定的承 载能力,并应同行车道路面作为一个整体进行结构设计与 施工,协调结构层次的安排和组成材料的选用,统一考虑 行车道结构和路肩结构的内部排水,提供两部分结构交接 面处的良好衔接。 (二)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。表 1—3为各种不同类型路面路拱的平均横坡度值。
路基路面工程 概论PPT课件
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14
1.2 路基路面工程特点与性能要求
二 要求路面具有以下性能要求
2.稳定性 天然地表面因修建道路而导致地表失衡,在达到新的平衡
之前,道路处于暂时不稳定状态。 对路面结构的稳定性有重要影响的有: (1)大气降水:使结构内部湿度发生变化,低洼处排水不良, 长期积水会使得较矮的路堤软化,导致路面失去承载力。而且 处于某一深度的地下水可以通过毛细润湿和渗透进入路基。
课程性质:是道桥及渡河工程、交通土建等专业必修的一门专 业主干课程,主要讲述公路与城市道路路基工程、路面工程的 基本理论和基本知识。 与其他课程的关系:《结构力学》、《土力学》、《工程地质 学》、《道路建筑材料》。
现代路基路面工程的特点: 1.适应人类社会建设与发展的要求; 2.满足快速、安全、舒适的行车要求; 3.满足环保、友好、低能耗的现代功能要求;
1.1 路基路面工程发展概况
二 我国路基路面工程建设和研究的成果:
●沥青路面结构 ♦水泥混凝土路面结构 ●半刚性路面结构 ♦柔性路面、刚性路面设计理论与方法 ●路面使用性能与表面特性 ♦路面养护管理
11
1.2 路基路面工程特点与性能要求
一 特点
1.路基:在天然地表面按照道路的设计线型(位置)和设计 断面(几何尺寸)的要求开挖或者堆填而成的岩土结构物。 2.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。
图为通向柏林的A9公路,使用时间超过了50年,图 8 中为第一阶段的水泥路面。
1.1 路基路面工程发展概况
9
1.1 路基路面工程发展概况
二 我国路基路面工程建设和研究的成果:
●公路自然区划 ♦土的工程分类 ●路基的强度和稳定性 ♦高路堤修筑技术与支挡结构 ●软土地基稳定技术 ♦岩石路基爆破技术
路基路面工程道路工程概论讲义PPT课件精选全文
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路基的干湿类型
路基湿度的来源
大气降水、地面水、地下水、
水蒸气及其凝结水、给排水设施泄露
路基干湿类型的划分
标准:平均稠度Bm=(WL-Wm)/(WL-Wp) 类型:干燥、中湿、潮湿、过湿
路基临界高度
第38页/共94页
6.2路基设计 一. 路基横断面基本形式
路堤
路堑
半挖半填路基
3.1竖曲线设计
定义 分类 作用
第19页/共94页
竖曲线要素计算
变坡角 1 (2 “”为凸曲线、“”为凹曲线) 曲线长L R
切线长T
L 2
外矢距E T 2 2R
切高y x2 2R
竖曲线起点桩号=变坡点桩号-T 竖曲线终点桩号=变坡点桩号+T 某桩号在凸(凹)曲线上的设计标高
=该桩号在切线上的设计高-(+)y
拓宽路口式交叉口设计 拓宽车道数
拓宽位置的选择
拓宽车道长度的计算
环形交叉口设计
中心岛的形状和尺寸
环道的宽度
交织角
环岛进出口的转弯半径
第32页/共94页环 道 的 横 截 面
交叉口竖向设计
原则
基本形式
设计方法及步骤
O2
E2 A
E D3
E3
M3
O3 F3 F
第33页/共94页
计算图示
5.2立体交叉设计
路基土方施工
开挖
运输
填堆
压实
第45页/共94页
修整
路基压实
压实土基的意义
影响路基压实效果的因素:
干
内因: 含水量
容 重
土质
外因: 压实功能
压实机具
第46页/共94页
路基路面工程概论
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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 (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。
图1-4d 城市道路典型路基横断面
路 基
改良土 或改善 土
(4)水泥路面分层
沪宁高速拓宽跣刨断面
注意:
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
面层类型 沥青混凝土路面 水泥混凝土路面 沥青贯入路面 沥青碎石路面 沥青表面处治路面 砂石路面
适用范围 高速公路、一级公路、二级公路、三级 公路、四级公路 高速公路、一级公路、二级公路、三级 公路、四级公路 三级公路、四级公路
路基的断面形式通常可分为三种类型: 路堤 embankment 路堑 cutting 半填半挖式路基
part-fill part-cut subgrade
(二)路面 ——使用各种材料铺筑在路基上的供车辆行驶的层状结构物
路基路面设计
勘察调查
路基设计
路面设计
设计方案比较
确定路基基身横断面和边坡 排水系统与结构设计 边坡防护与加固设计
目的:为了保证路面上雨水及时排出,减少雨水
对路面的浸润和渗透而减弱路面结构强度,路面表 面应做成直线形或抛物线形的路拱。
形式:一次式:直线形、折线形
二次式:2次抛物线形, 三次式:3次线形方程
要求:
(1)路面分层
沥青混凝土路面 水泥混凝土路面
(2)路面各层的要求
(2)路面各层的要求
(2)路面各层的要求
四级公路
季节性冰冻区的水温状况(温度变化的影响)
路基路面工程-路面工程总论
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紧急养护
应对突发事件或自然灾害 对路面造成的损坏,确保 道路通行安全,如应急抢 险、临时修补等。
常见病害识别及原因分析
裂缝类病害
包括横向裂缝、纵向裂缝、网状 裂缝等,主要由温度变化、荷载
作用、基层反射等因素引起。
变形类病害
如车辙、波浪、拥包等,主要由车 辆荷载作用、路基不稳定、材料性 能不良等因素导致。
环保理念的挑战
在追求环保的同时,需要平衡路面的性能和使用寿命,避免过度追求环保而忽视路面的实 际需求。同时,环保材料的成本较高,需要在政策支持和市场推广等方面加大力度。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
于桥梁、隧道等结构路面。
橡胶沥青混凝土
将废旧轮胎加工成橡胶颗粒,与 沥青混合后形成的新型路面材料, 具有降噪、防滑、耐磨等特点。
智能化技术在路面工程中的发展趋势
智能化感知技术
利用物联网、传感器等技术手段,实时监测路面状况、交通流量 等信息,为路面养护和维修提供数据支持。
智能化决策技术
基于大数据、人工智能等技术,对路面状况进行预测和评估,为路 面设计、养护和维修提供智能化决策支持。
存。
施工方法与工艺流程
基层处理
对基层进行整平、压实、洒水 等处理,确保基层平整、坚实
、无松散现象。
路面铺设
按照设计要求,采用合适的铺 设机械和工艺,进行路面各结 构层的铺设。
接缝处理
对接缝进行切割、清理、填塞 等处理,确保接缝紧密、平整 、无渗水现象。
养护管理
对铺设完成的路面进行养护管 理,包括洒水、覆盖、交通管
环境保护
通过采用环保材料和施工技术,路面 工程能够减少对自然环境的破坏和污 染,促进生态环境的保护和恢复。
路基路面资料第一章
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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。
《路基路面工程》第二章 路基工程概论
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pr 1 pa
2 a2 r2
(2)地基反应模量 用温克勒(E.Winkler)地基模型描述土基工作状态时,用地基反应模量表征 土基的承载力。 压力与弯沉之比称为地基反应模量。
Kp l
地基反应模量值用承载板试验确定。
(3)加州承载比 加州承载比是早年由美国加利福尼亚州(California)提出的一种评定土基及 路面材料承载能力的指标。 承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征,并采用高质量标准碎石 为标准,以它们的相对比值表示为CBR值。
对于多年冻土地区,在年周期内地温年振幅随深度增加按指数规律衰减;温 度波的相位随深度的增加而滞后。多年冻土地温变化包络线呈负梯度型;多年冻土 呈退化趋势。
(2)路基含水率变化规律
路基路面施工完路成并投入运营后,路基 含水率不是一成不变的,由于大气降水、地下 水、地表水、蒸发力和温度等自然因素的季节 性变化,路基内部的水分呈周期性迁移,含水 率也发生着周期性的季节性变化。
很小,仅为1/5~1/10时,该深度范围内的路基称为路基工作区。
n B Z
z
K
P Z2
KnP
Za 3
常统称将路基顶面以下0.8m范围内视为路基工作区,称为路床。路基工作区内,土 基的强度和稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要。
当工作区深度大于路基填土高度时,行车荷载的作用不仅施加于路堤,而且 施加于天然地基的上部土层,因此,天然地基上部土层和路堤应同时满足工 作区的要求,均应充分压实。
路基路面工程
第二章 路基工程概论
内容提要:本章内容为后面所需基础知识的综合,均为重点内容,需要重点 把握公路自然区划、路基土的分类及工程特性、干湿类型划分、土基受力特 点及承载力评价等知识点。
路基路面工程第一章全解
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《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。
路基路面概论
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3. 中级路面
适用:交通量不大的三、四级公路
类型:泥灰结碎石、级配碎石
特点:中级路面的强度和刚度低,稳定性差,使用期 限短,平整度差,易扬尘,仅能适应较小的交通量, 行车速度低。中级路面的初期建设投资虽然很低,但 是养护工作量大,需要经常维修和补充材料,才能延 长使用年限。运输成本也高。
4. 低级路面
3、半刚性路面:用水泥、石灰等无机结合料处治的土 或碎(砾)石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基 层,在前期具有柔性路面的力学性质,后期的强度和 刚度均有较大幅度的增长,但是最终的强度和刚度仍 远小于水泥混凝土。由于这种材料的刚性处于柔性路 面与刚性路面之间,因此把这种基层和铺筑在它上面 的沥青面层统称为半刚性路面。这种基层称为半刚性 基层。
3、垫层
用途:路基土质较差,水温状况不良时候宜设置垫层。
作用:起排水(砂垫层)、隔水、防冻、防污或扩散 荷载应力(软基)等作用。
材料:水稳性和隔热性要好。
松散材料:砂、砾石、炉渣、片石(透水性垫层)。
整体性材料:石灰土、炉渣石灰土。
宽度:高速公路、一、二级公路的排水层应铺筑至路 基同宽,一般情况下,垫层宽度应比底基层每侧至少 宽出25cm。
形式:直线形、抛物线形、折线形
路拱横坡度:路面表面的高差与水平距离的百分比。
பைடு நூலகம்
考虑因素:行车平稳和横向排水
取值:
各类路面的路拱平均横坡度
路面类型 沥青混凝土、水泥混凝土
其它沥青路面 碎石、砾石等粒料路面 炉渣土、砾石土、砂砾土等
路拱平均横坡度(%) 1~2
1.5~2.5 2.5~3.5
3~4
三、路面结构组成
注意:刚性路面、柔性路面和半刚性路面,这种以力 学特性为标准的分类方法主要是为了便于从功能原理 和设计方法出发进行区分,并没有绝对的定量分界界 限。近年来材料科学的发展正在逐步改变这种属性, 如水泥混凝土的增塑研究正在使它的刚性降低而保留 它的高强性质,沥青的改性研究使得沥青混凝土随气 候而变化的力学性质趋向于稳定,大幅度提高其刚度。 事物都在相互转化之中。
第4章 路基工程概论
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思考题
根据路基常见的破坏形式,思考如下问题:
1、路堤填筑前为什么要进行基底处理? 2、如何进行路堤的基底处理?
一般路基设计
一般路基 在正常的水文地质条件下,路基填挖不超过技术规范 所允许的范围而修筑而成的结构物。
特殊路基
在水文地质特殊条件下,路基的填挖已超过技术规范所允 许的范围而修筑而成的特殊结构物,必须满足力学稳定性。
路基最小填土高度 原则: 保证路基终年处于干燥或中湿状态,保持路基的强 度和稳定性。
一般情况下:路基边缘至地面的最小高度为: 1)砂性土:0.3~0.5m 2)粘性土:0.4~0.7m 3)粉性土:0.5~0.8m
4.1.4 路基土分类及其工程性质
一.分类: 根据土的颗粒组成特征,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、特殊土四种 。如下:
当路基填土高度不大时,可只设
边沟,不设取土坑。
取土坑
C、路堤边坡应根据填料种类, 路堤高度来综合确定。 d、护坡道作用:保护填方坡脚 不受流水侵害,使填方边坡稳定
二、路堤设计的要点
沿河路堤
路 堤 常 见 的 横 断 面 形 式
B
0.5 m
设计水位
常水位
≯
1:
2
a、路堤高度应高出设计洪水位0.5m(无波), 设计洪水位+澭水高度+浪高+0.5m。
图6 土层中的毛细水带
毛细 影响 带
• 3)路基干湿类型划分 路基的干湿类型是根据路基相对平均含水量与路基相对高 度H来确定的。
干湿类型划分依据
(1)根据平均稠度划分:实测不利季节路床表 面以下80cm深度内土的平均相对含水量 :
wc ( wL w) /( wL w p ) wc : 土的稠度; wL : 土的液限; w : 土的含水量; w p : 土的塑限。
[PPT]路基路面工程-路面工程总论
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(三) 垫层
1. 垫层的作用 排水、隔水、防冻、防基层污染、扩散应力
2. 垫层材料 颗粒材料、结合料稳定土
第三节 影响路面结构稳定的因素分析
• 一、大气水分与路基的湿度状况
• 保持路基干燥方法:设置良好的地面排水设施,养护保持畅通。
• 二、气温周期性变化
• 面层材料受影响最大,影响随深度的变化增加而减少。
路拱平均坡度(%) 1~2 1.5~2.5
2~3 2.5~3.5 3~4
路拱形式:圆弧、抛物线、直线
路缘石
面层
路缘带 硬路肩
土路肩
拦水带 基层 垫层
纵向排水渗沟
槽式
全铺式
(一)面层
• 1. 面层的作用:
承受行车荷载 保证行车通畅 保证行车平稳舒适
• 2. 面层的种类:
沥青类 水泥类 砂石类 块料类
路面表面要求平整,但不宜光滑。如水泥路面刷毛或刻槽等。
5.具有良好的环保性
灰尘、噪音。
• 二、路面的结构及组成
路 面 类 型 沥青混凝土、水泥混凝土 厂拌沥青碎石、路拌沥青碎(砾)石、沥青贯入 碎(砾)石、沥青表面处治、整齐石块 半整齐石块、不整齐石块 碎石、砾石等粒料类 炉渣土、砾石土、砂砾土等
承受面层传下的行车垂直荷载向垫层和土基扩散荷载对基层的要求足够的刚度和强度足够的抗水性与面层相同的横坡比面层宽基层种类稳定类粒料类三垫层垫层的作用排水隔水防冻防基层污染扩散应力垫层材料颗粒材料结合料稳定土第三节影响路面结构稳定的因素分析冻胀主要因素
路基路面工程01
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荷载与变形的关系式:
圆形垂直 均布荷载
圆形均布荷 载面积半径
lr
2 p (1 02 )
E0
a
土的泊松比 竖向位移系数
土基回弹模量
在圆形均布荷载作用下土基表面的垂直位移
抗剪强度 定义:土体具有的抵抗剪切破坏的能力。 计算:
划分方法。 5.能根据路基用土的工程性质选择路基用
土。
本章重点:公路主要组成部分的名称、功能及组合形
式,路基干湿类型划分。
本章难点:路基干湿类型及临界高度的划分。
第一节 道路工程概述
一、道路工程的发展情况
道路是供各种车辆(无轨)和行人等通行的 工程设施。按其使用特点分为公路、城市道路、 林区道路、厂矿道路及乡村道路等。
流塑与流动状的分界
1.0>W c>0 可塑状态
W L>W>W p
应用:老路
对于原有公路,按不利季节路槽底面以下 80cm深度内土的平均稠度确定。于路槽底面以下 80cm内,每10cm取土样测定其天然含水量、塑 限含水量和液限含水量。
Wci
WLi Wi WLi WPi
8
___
Wci
合理选择路基横断面形式,正确确定边坡坡率。 选用工程性质良好的土填筑路基。 严格执行施工规范、规程,选择正确的施工方法。 充分压实土基,提高土基的强度和水稳定性。 正确地进行地面和地下的排水设计。 合理选用边坡加固与防护措施,以及修筑支挡结构
物;对存在稳定性隐患的边坡,应进行稳定性分析, 采用加固、防护措施。 特殊地质环境地段的路基,必须与该特殊工程整治 措施相结合,进行综合设计。
(完整版)第一章路基路面概论
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小组讨论讨论一:路基路面结构与温度关系密切,通过分析沥青混凝土路面和水泥混凝土路面与温度的关系,请结合不同路面的破坏特征,介绍沥青路面和水泥混凝土路面的功能要求与层位布置特点。
沥青路面:1)破坏特征:裂缝、坑槽、车辙、泛油、脱皮、啃边、拥包、波浪与搓板2)功能要求与层位布置特点:面层:要求高的强度和刚度,可抗表面开裂、抗车辙、抗滑性能良好、表面平整度好、行车舒适、缓解水雾影响、减小噪声等。
其中上面层要求良好的抗车辙能力、抗老化性能、抗低温性能和抗高温性能以及良好的表面特性;中面层主要承受压应力,要求具有较高的模量和抗车辙性能;下面层是抗弯拉疲劳的层位,要求具有抗疲劳和抗水损能力。
基层:为承重层,承受拉应力,主要抗弯拉疲劳。
底基层:次承重层,受弯拉,是路面与路基的过度层次,起到进一步扩散应力,保护路基的重要层次。
垫层:在特殊地区为防止路基被冻或地下水通过路基影响路面,设置垫层,使用隔温、透水或不透水材料。
水泥混凝土路面:1)破坏特征:纵向、横向、斜向裂缝,破碎板或交叉裂缝,板角断裂,错台,拱起,唧泥,边角剥落,接缝材料破损,坑洞,表面裂纹与层状剥落(露骨)。
2)功能要求与层位布置特点:面层:水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性(抗冻性),表面抗滑、耐磨、平整。
面层混凝土板通常分为普通(素)混凝土板、钢筋混凝土板、连续配筋混凝土板、预应力混凝土和钢筋混凝土板等。
基层:应具有足够的抗冲刷能力和较大的刚度,抗变形能力强,坚实、平整、整体性好。
防止或减轻由于唧泥产生板底脱空和错台等病害;与垫层共同作用,可控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层产生的不利影响;为混凝土面层施工提供稳定而坚实的工作面,并改善接缝的传荷能力。
垫层:在温度和湿度状况不良的城市道路上,应设置垫层,以改善路面结构的使用性能。
路基:应稳定、密实、均质,对路面结构提供均匀的支承,即路基在环境和荷载作用下不产生不均匀变形。
讨论二:公路是一种线状构造物,沿线环境和地质变化复杂,请通过选择一条典型道路(如312国道上海——霍尔果斯、104国道北京——福州)介绍沿线的特点,说明公路自然区划的意义和必要性。
路基路面工程第一章
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路面的设计与施工
设计原则
根据道路等级、交通量、气候条 件等因素进行路面结构设计,确 保路面的安全、舒适、耐久性。
质量检测与验收
对施工完成的路面进行质量检测 和验收,确保达到设计标准和使 用要求。
材料选择
根据路面类型和设计要求选择合 适的材料,如沥青、水泥、砖、 石材等。
施工工艺
按照规定的施工工艺和技术要求 进行路面施工,确保施工质量符 合设计要求。
路面的类型
沥青路面
采用沥青材料作为主要铺装材料, 具有良好的耐磨、防滑、降噪等 性能。
天然石材路面
采用天然石材铺装而成,具有自 然、古朴的外观和良好的防滑性 能。
水泥混凝土路面
采用水泥混凝土作为主要铺装材 料,具有较高的抗压强度和耐久 性。
砖路面
采用各种类型的砖块铺装而成, 具有独特的装饰效果和历史文化 价值。
定期检查与维修Leabharlann 对路基、路面进行定期检 1
测,评估其状况,确定维 修方案。
4
对路基进行加固处理,如 压实、换填等,提高其承 载能力。
2 对损坏的路面结构层进行
修复,如沥青混凝土面层、 水泥混凝土面层等。
3 修复损坏的路缘石、排水
沟等附属设施,保持其完 好有效。
特殊情况下的应急处理
在遭遇暴雨、洪水等自然灾害时, 及时疏通积水,修复受损的路基、 路面和附属设施。
材料储存
合理安排材料的储存和运输,避免材料损坏或变 质。
Part
04
路基路面的维护与保养
日常维护与保养
清理路面积水、落叶、杂物,保 持路面整洁。
巡查路基、路面是否有裂缝、沉 陷等病害,做好记录并及时处理。
检查路缘石、排水沟等设施是否 完好,如有损坏及时修复。
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- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
路基路面工程考试题型:选择题+判断题+名词解释+简答题第一章总论1、路基土分类方法我国公路用土的颗粒组成特征,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,并进一步细分为11种。
2、路基填筑材料①巨粒土:包括漂石(块石)和卵石(块石),有很高的强度和稳定性,用以填筑路基是良好的材料,也可用于砌筑边坡。
②砂土:无塑性,透水性和水稳定性均良好,毛细管水上升高度很小,具有较大的内摩擦系数,强度和水稳定性均好。
③砂性土:含有一定数量的粗颗粒,又含有一定数量的细颗粒,级配适宜,强度、稳定性等都能满足要求,是理想的路基填筑材料。
④粉性土:含有较多的粉土颗粒,干时虽有粘性,但易于破碎,浸水容易成为流动状态,毛细现象严重,在季节性冰冻地区常引起冻胀和翻浆等危害。
粉性土属于不良的公路路基用土。
如果不得已使用时,宜采取技术措施改良土质,同时必须加强排水和隔离水等措施。
⑤黏性土: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。
在给予充分压实和良好排水的条件下,粘性土可作路堤填筑材料。
⑥重黏土:工程性质与黏性土相似,受粘土矿物成分影响较大,粘土矿物主要包括蒙脱土、伊里土、高岭土。
几乎不透水,粘结力特强,湿时膨胀性和塑性都很大。
重粘土不宜用来填筑路堤。
总之,土作为路基建筑材料,砂性土最优,黏性土次之,粉性土属于不良材料,最容易引起路基危害。
重黏土特别是蒙脱石也是不良的路基土。
3、公路自然区域的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,然后根据水热平衡和地理位置,划分为冻土、温润、干湿过渡、湿热、潮暖和高寒7个大区: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:青藏高寒区潮汐系数K为年降雨量R与年蒸发量Z之比,即K=R/Z4、路基干湿类型路基按干湿状态不同,分为四类:干燥、中湿、潮湿、过湿。
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。
5、路基干湿类型判别方法(p16、p18)⑴稠度稠度ωc定义为土的含水率ω与土的液限ωL之差与土的塑限ωP和液限ωL之差的比值,即ωc=(ωL-ω)/(ωL-ωP)ωc=1.0,即,ω=ωP为半固体与硬塑状的分界值;ωc =0,即ωL=ω,为流塑与流动状的分界值;1.0>ωc >0,即ωL> ω>ωP,土处于可塑状态。
⑵路基临界高度与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临界高度H。
即:H1相对应于w1,为干燥和中湿状态的分界标准; H2相对应于w2,为中湿与潮湿状态的分界标准;H3相对应于w3,为潮湿和过湿状态的分界标准。
6、路面横断面分为:槽式横断面和全铺式横断面 p237、路基结构分层及层位功能⑴面层面层是直接与行车和大气接触的表面层次,它承受行车荷载较大的垂直压力、水平力和冲击力的作用,还受降水和气温变化的影响。
应具有较高的结构强度、抗变形能力和水温稳定性,耐磨,不透水,表面还应具有良好的平整读和粗糙度。
⑵基层基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力,并将力扩散到下面的垫层和土基中去,具有足够的强度和刚度,有良好的扩散应力的能力,有足够的水稳定性,有较好的平整度。
⑶垫层垫层介于土基与基层之间,它的功能是改善土基的湿度和温度状况,以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。
另一方面的功能是将基层传下的车辆荷载应力加以扩散,以减小土基产生的应力和变形。
同时也能阻止路基土挤人基层中,影响基层结构的性能。
8、路面等级:将路面分为四个等级:高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面。
9、路面分类⑴柔性路面柔性路面指的是刚度较小、抗弯拉强度较低,主要靠抗压、抗剪强度来承受车辆荷载作用的路面。
⑵刚性路面刚性路面主要指用水泥混凝土做面层或基层的路面结构。
⑶半刚性路面用水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎(砾)石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层,在前期具有柔性路面的力学性质,后期的强度和刚度均有较大幅度的增长,但是最终的强度和刚度仍远小于水泥混凝土。
第三章一般路基设计1、路基横断面的典型形式路堤、路堑、填挖结合高路堤和浸水路堤的边坡宜采用上陡下缓折线形式或台阶形式,不宜使用抛物线形式。
2、路基高度路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度,是路基设计标高和地面标高之差。
路基高度是指路基中心线处设计高程与原地面高程之差。
路基两侧边坡的高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差。
路基高度有中心高度与边坡高度之分。
3、压实度压实度是以应达到的干密度绝对值与标准击实法得到的最大干密度之比值的百分率表征。
4、路基附属设施(p70-71)⑴取土坑位置:数量、土质、运输条件、自然环境有关。
平坦区:设在路堤两侧(取土量较小时),河水淹没桥头引道近旁,不允许设置取土坑。
当地面坡度较陡时,取土坑宜设在路堤上侧。
⑵弃土堆原则:①填补地面坑洞、田洼地②尽量占荒地一般做成梯形断面,边坡不宜陡于1:1.5,高度不宜超过3m;当原地面坦于1:5,路旁两侧均可设弃土堆当坡度较陡时,宜将弃土堆设在下侧;对于沿河路堤废方,检查是否压缩河道。
⑶护坡道与碎落台①护坡道设置目的是加宽边坡横向距离,减少边坡平均坡度;护坡道一般设在路基坡脚处,边坡较高时也可设在边坡上方及挖方边坡的变坡处。
浸水路基的护坡道,可设在浸水线以上的边坡上。
②碎落台设于土质或石质土的挖方边坡坡脚处,主要供零星土石碎块下落时临时堆积,以保证边沟不致阻塞,亦有护坡道的作用。
⑸堆料坪路面养护用矿质材料,可就近选择路旁合适地点堆置备用。
亦可在路肩外缘设堆料坪,其面积可结合地形与材料数量而定,高级路面或采用机械化养路的路段,可以不设,或另设集中备用料场,以维护公路外形的视觉平顺和景观优美。
⑹错车道单车道公路,由于双向行车会车和相互避让的需要,通常应每隔200~500m设置错车道一处。
错车道的长度不得低于30m,两端各有10m的出入过渡段,中间10米供停车用。
单车道路基宽度为4.5m,而错车道为6.5m。
第五章路基防护与加固1、路基防护与加固措施主要有边坡坡面防护、沿河路堤防护与加固以及湿软地基的加固处治。
2、坡面防护常用的坡面防护设施有植物防护(种草、铺草皮、植树等)和工程防护(抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等)。
3、冲刷防护堤岸防护与加固措施有直接和间接两类。
①直接防护措施:植物防护、石砌防护、抛石防护、石笼等。
②间接防护措施:导治结构物,如丁坝、顺坝、防洪堤拦水坝等。
4、软土地基加固处理方法①砂垫层法②换填法③反压护道法④分阶段施工⑤超载预压法⑥竖向排水⑦挤密桩法和加固土桩法⑧现场监测第七章路基路面排水设计1、路基地面排水设备(p183-190)包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等,必要时还有渡槽、倒吸虹及集水池等。
2、路基地下排水设备(p190-193)包括暗沟、渗沟、渗水隧洞、渗井3、路面排水设计①路面表面排水②中央分隔带排水③路面内部排水④边缘排水系统⑤排水基层的排水系统4、中央分隔带排水的三种类型:①宽度小于3m且表面采用铺面封闭的中央分隔带排水;②宽度大于3m且表面未采用铺面封闭的中央分隔带排水;③表面无铺面且未采用表面排水措施的中央分隔带。
第八章土质路基施工1、路堤填筑土质路堤(包括土质石),按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。
2、路堑开挖土质路堑开挖,根据挖方数量大小及施工方法的不同,按掘进方向可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进两种,同时又可在高度上分单层或双层和纵横掘进混合等(以上掘进方向,依路线纵横方向命名)。
3、影响压实效果的主要因素对于细粒土的路基,影响压实效果的因素有内因和外因两方面。
内因指土质和湿度,外因指压实功能(如机械性能、压实时间与速度、土层厚度)及压实时的外界自然和人为的其他因素等。
4、压实(碾压)原则压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间(超高路段等需要时,则宜先低后高)。
压实时,相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1/3,保持压实均匀,不漏压,对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具夯实。
第十章碎、砾石路面1、碎、砾石路面碎、砾石路面通常是指水结碎石路面、泥结碎石路面以及密级配的碎(砾)石路面等数种,这类路面通常只能适应中低等交通量的公路。
2、土—碎(砾)石混合料的三种物理状态①不含或含很少细料(指0.075mm以下的颗粒)的混合料;②含有足够的细料来填充颗粒间间隙的混合料;③含有大量细料,而粗颗粒之间的接触很少集料仅仅“浮”在细料之中。
3、四种碎石路面①水结碎石路面:是用大小不同的轧制碎石从大到小分层铺筑,经洒水碾压后形成的一种结构层。
②泥结碎石路面:是以碎石作为集料,泥土作为填充料和黏结料,经压实修筑成的一种结构。
③泥灰结碎石路面:是以碎石为集料,用一定数量的石灰和土作黏结填缝料的碎石路面。
④级配砾(碎)石路面:是由各种集料和土,按最佳级配原理修筑而成的路面层或基层。
第十二章无机结合料稳定路面1、无机结合料稳定路面在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的无机结合料和水,经拌和得到的混合料(包括水泥、石灰或工业废渣等)在压实和养生后,其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合料稳定材料,以此材料修筑的路面即为无机结合料稳定路面。
2、无机结合料稳定材料的物理力学特性①应变关系②疲劳特性③干缩特性④温度收缩特性3、石灰稳定类基层在粉碎的或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺入适量的石灰和水,按照一定的技术要求,经拌和,在最佳含水率下摊铺、压实及养生,其抗压强度符合规定要求的路面基层称为石灰稳定类基层。
用石灰稳定细料土得到的混合料简称石灰土,所做成的基层称石灰土基层(底基层)。
4、石灰土基层的应用石灰稳定土一般可以用于各类路面的基层或底基层。
但石灰稳定土因其吸水性、透水性、和水稳定性较差,不得做二级及二级以上各等级公路的基层和底基层。
5、水泥稳定类基层在粉碎的或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中,掺入适量的水泥和水,按照技术要求,经拌和,在最佳含水率时压实及养护成型,其抗压强度符合规定要求,以此修建的路面即为水泥稳定类路面。
6、石灰煤渣类/粉煤灰类基层⑴石灰煤渣(简称“二渣”)基层:是用石灰和煤渣按一定配合比,加水拌和、摊铺、碾压、养生而成型的基层。
“二渣”中如掺入一定量的粗集料便称“三渣”;掺入一定量的土,便成为石灰煤渣土。
⑵石灰粉煤灰(简称“二灰”)基层:是用石灰和粉煤灰按一定配合比,加水拌和、摊铺、碾压及养生而成型的基层。
在而灰中掺入一定量的土,经加水拌和、摊铺、碾压及养生成型的基层,称二灰土基层。