道路工程概论.第2-8章
公路施工组织概论_OK
4、分部工程
按照单位工程的各个部位划分的。如基础工程、桥梁上下部 工程、路面基层、面层。
5、分项工程
按照工程不同结构、不同材料和不同施工方法范围等因素划
分。如：筑岛围堰、挖基、砌基、回填等。
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二、公路工程建设程序
基本建设程序： 即基本建设项目在整个建设过程中各项工作的
先后顺序。这一顺序将由基本建设进程的客观规 律所决定，一般包括：
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固定资产
是指在社会再生产过程中，可供生产或生活较长时间， 在使用过程中，基本保持原有实物形态的劳动资料或其他 物资资料，如建（构）筑物、机械设备或电气设备。
一般地，凡列为固定资产的劳动资料，应同时具备以下 两个条件： （1）使用期限在一年以上； （2）劳动资料的单位价值在限额以上。
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研究的目的和意义： 从人力、资金、材料、机械、施工方法这五
个主要因素进行科学合理的安排。使之在一定的 时间和空间内，得以实现有组织、有计划、均衡 地施工，使整个工程在施工中达到时间上消耗少、 工期短；质量上精度高、功能好；经济上资金省、 成本低的目的。 施工管理：
系指组织实施和具体施工过程中进行的指挥 调度活动，其中也包括施工过程中对各项工作的 检查、监督、控制、调节等等。
益
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机
施工
械
方法
组织、计划、 有序
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一、公路建设内容
道路、桥涵、隧道等构筑物构成公路运输业的固定
资产，公路建设包括新增固定资产和使原有固定资产
持续、稳定发挥应有效益。
三大途
固定资产 维修
1
2
径
更新和
道路与桥梁工程概论
浙江理工大学
一、中国道路工程的发展历史
新中国公路发展大致经历了以下若干阶段：
（3）“八五”初期，根据国民经济发展对交通运输的总体要求，在国 道网规划基础上研究形成了“五纵七横”12条国道主干线规划，逐步建成以 二级以上汽车专用公路为主组成的国道主干线网。到1997年年底，全国公路 通车总里程已达122．6万km，其中高速公路4771km短短10年间，我国的高速 公路就走过了发达国家高速公路一般需要40年完成的发展历程！
1876年欧洲出现世界上首辆汽车。1902年在上海出现了我国的第一辆汽 车。1913年中国以新式筑路法修筑了第一条汽车公路，自湖南长沙至湘潭， 全长50km，揭开了我国现代交通运输的新篇章。抗战时期完成的滇缅公路沥 青路面100km，是中国最早修建的沥青路面。1949年全国解放时统计，通车 里程为8万km，机动车7万余辆。
一、中国道路工程的发展历史
新中国公路发展大致经历了以下若干阶段：
（2）从1978年至1985年，改革开放后，国民经济持续高速发展，公路 运输需求强劲增长，公路建设的重要性逐步为全社会所认识。国家开始利用 国际金融组织贷款修建高速公路。
我国的国道规划是以北京为中心，连接各省市重要大中城市、港站枢纽 和工农业基地。国道网由放射线、南北线和东西线组成。
浙江理工大学
二、道路工程的发展趋势
相应的，我国未来道路工程技术发展的新趋势主要表现在以下几方面： （2）道路设施管理：在评价方面，受相关高新技术的制约，国外始终 引领高性能路况检测技术的革新，国内以引进、改进和模仿为主，原创较少， 而在路况评价理论研究方面，国内外均有各自代表性的成果；在预测方面， 因路网发展水平和交通环境不同，国外路况变化较稳定；在维修方面，大量 新的路面维修技术以国外设备和材料厂商为主导，国内以技术的本土化改进 和应用为主；在决策方面，无论是全寿命分析方法还是各类优化技术，国内 外均有各自代表性成果；在管理方面，国外开创了资产管理理念并已付诸实 施，而国内仅限于理念探讨。
道路与桥梁工程概论
路面施工机械
沥青洒布机是在以贯入法、表面处治法修筑路面，稳定土壤以及路拌沥青混合料等工程中，用以运输、洒布液态沥青和煤焦油的一种专用机械
石屑撒布机： 用来撤布石屑到洒过沥青的路面上，作为黑色路面的配套机械。 构造：由一个箱形料斗和装在料斗下方的撒料转筒所组成。转筒的侧面有用弹簧钢板做成的斗门，斗门与转筒之间有可调整的间隙。当转筒旋转时就将料斗的石屑从斗门缝撤出去。 石屑撒布机有拖式和自行式
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施工缝：每天工作结束或因临时原因而中断施工时，需设置横向施工缝
混凝土一次铺筑宽度小于路面宽度时，需设置纵向施工缝。横向施工缝应尽可能设在缩缝处，做成设传力杆的平缝形式。如有困难而设在缩缝之间时，施工缝采用设拉杆的企口形式，以保证缝隙不张开。纵向施工缝则采用设拉杆的平缝或设拉杆的企口缝形式。传力杆和拉杆的尺寸和间距．与前述缩缝和胀缝的传力杆和拉杆相同。
路面结构层次划分示意图 i-路拱横坡度；1-面层；2-基层（有时包括底基层）； 3-垫层；4-路缘石；5-加固路肩（硬路肩）；6-土路肩
路面工程概述
4.1 路面工程概述
面层是直接同行车和大气接触的表面层次，它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降水的浸蚀和气温变化的影响 修筑面层所用的材料主要有：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎（砾）石混合料、砂砾或碎石掺土或不掺土的混合料以及块料等
基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基层去 ，基层是路面结构中的承重层，它应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力
路面工程概述
4.1 路面工程概述
一类是由松散粒料 另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层
道路与桥梁工程论文
《道路与桥梁工程概论》课后感引言通过这学期对《道路与桥梁工程概论》这门课程的学习，学到了许多有关道路与桥梁的知识,从最基础的交通运输体系到更深入的专业认识，使我受益匪浅,学到了许多有用的东西。
认识到了从古代到现代道路与桥梁的发展史,以及现在国家在道路与桥梁上采取的措施与施工上的一些专业的认识。
第一章道路工程概论认识通过第一篇的学习，从交通运输体系的认识开始一直到道路的路线设计，路基工程，路面工程等，这让我们对道路工程这方面的知识有了更系统的认识。
首先在绪论篇中我们认识到交通运输体系，道路工程和一些道路工程的基本概念的认识。
比如对道路的分类、分级与技术标准。
由于我国幅员辽阔，人口众多，处于发展中国家的我们迫切需要建立四通八达完善的交通运输体系。
交通运输是国民经济的命脉,是实现国民经济现代化的首要条件。
我国道路工程的发展历史悠久，远道秦皇时代就已经形成了初步的道路网。
新中国的道路经过了四个阶段后形成了如今较为完善的交通道路体系。
现代交通运输是由铁路、道路、水运、航空和管道五种交通运输构成的。
其中道路属于应用最广泛的交通运输。
道路属于一种线性工程结构物，它包括线性组成和结构组成两大部分。
它的结构组成括包路基、路面、桥涵、排水系统、隧道、防护工程和附属设施等。
二十世纪九十年代，一些欧美发达国家的高速公路网络已经建成，基本形成了系统规划、科学设计、整体建设和综合管理的完整体系。
随着改革开放和我国国民经济的蓬勃发展，我国公路科技取得了巨大的成就，但在很多地方还是和发达国家有些差距，这就需要我们这些“土木人”来赶上这差距，我们这新型建设者肩上承付着这副重担.关于道路的分级和技术指标在课时中有了些初步基本的了解，道路按其使用特点可分为公路、城市道路、专用道路及乡村道路等。
道路的路线设计，由于其位置受社会经济、自然地理和技术条件等因素的限制，公路从起点到终点在平面上不可能是一条直线，而是由许多直线段和曲线段组合而成的。
道路工程概论
道路：是布置在地面供各种车辆行驶的一种线性带状结构物，它由道路线性、结构物和沿线设施三大部分组成。
线形组成：平、纵、横结构组成：路基、路面、桥涵、排水系统、隧道、防护工程、特殊构造物、交通服务设施沿线设施：交通安全设施、安全管理设施、交通服务设施、沿线其他设施等道路是供各种车辆（除轨道交通）和行人同行驶设施，是行人和车辆使用地的统称。
道路按照其使用特点分为：公路、城市道路、林区道路、厂矿道路以及乡村道路等。
道路路线：道路中心线在水平面上的投影称为道路路线。
平面三要素：直线、圆曲线、缓和曲线。
缓和曲线：指的是平面线形中，在直线与圆曲线，圆曲线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。
缓和曲线是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线。
圆曲线：指的是道路平面走向改变方向或竖向改变坡度时所设置的连接两相邻直线段的圆弧形曲线。
超高：为了平衡汽车在曲线路段上行驶时所产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称为超高。
超高过渡形式：1.无中间分隔带公路的超高过渡形式：①绕内边缘线旋转②绕中线旋转③绕外边缘旋转。
2.有中间分隔带公路的超高过渡形式：①绕中央分隔带中心线旋转②绕中央分隔带两侧边缘线旋转③绕各自行车道中线旋转圆曲线上设置加宽的原因？1.汽车在圆曲线上行驶时，各个车轮的轨迹半径是不相等的，后轴内侧车轮的行驶轨迹半径最小，前轴外侧车轮的行车轨迹半径最大，因而车道内侧需要更宽一些的路面以满足后轴外侧的行驶要求。
故当曲线半径小时需要加宽曲线上的行车道宽度。
2.汽车在圆曲线上行驶时，驾驶员不可能将前轴中心的轨迹操控得完全符合理论轨迹，而是有一定的摆幅（其摆幅值的大小与实际行车速度有关），这种摆幅要比在直线上大。
所以，当圆曲线半径小时，要加宽曲线上的行车道安全，以利于安全。
行车视距：为了保证行车安全，驾驶员驾驶汽车在公路上行驶时，任意点位置都应有相当远的视线距离，以便在发现路面障碍物或迎面来车时，能采取措施，避免相撞。
道路工程
路基翻浆的防治方法： 1．开渠排水。路面经常处于潮湿状态，使路基发软开始翻浆，应及 时在路肩上开挖横沟，排除表面积水，沟宽30～40cm，间距5m左右， 沟深至路面基层以下，高于边沟底。路面坑洼严重地段，除设置横沟 外，还应顺路面边缘修纵向小盲沟或渗水井。 2．挖换土壤。将路基翻浆的土和稀泥挖出，换填40~ 60cm厚的砂性土或碎(砾)石，分层压实后重铺路面。严重翻浆部分， 软土全部挖除，填入水稳性良好的砂砾料，并分层压实。 3．排除路表积水。及时修补路面沟槽和路肩坑洼，使其平整、无堆 积物、无积雪等，尽快排除表面积水。 4．换铺粒料。挖除翻浆路段的稀泥，换填碎石、砖块或炉渣等粒料， 整平后通车碾压。或挖除稀泥后填入水稳性较好的干土，再铺粒料垫 平后通车碾压。 5．设置砂桩。当路基翻浆时，可在行车道部位开挖圆形或矩形的渗 水井，一般直径或边长为30~50cm，将井内的水掏出，边掏水边加深， 直至冰冻层以下，当渗水停止后，即可填人粗砂或碎(砾)石，以形成 砂桩，其桩距和根数可根据翻浆的轻重程度而定，通常一个砂桩的影 响面积为6～10m2。 6．在交通量较小，重车通过不多的公路上，可用木料、树枝等维持 通车，翻浆停止，路基渐趋稳定后，应及时拆除柴排，恢复路基原状。 7．翻浆严重路段，应控制重型车辆通过或令车辆绕道行驶。
4、弹软土基处理 （1）掺石灰、改换炉渣、块石 工作内容：人工操作：放样、挖土、掺料改换、整平、分层 夯实、找平、清理杂物（5%含灰量、 8%含灰量、改换炉渣、改换块石） 机械操作：放样、机械挖土、掺料、推拌、分层 排压、找平、碾压、清理杂物（ 5% 含灰量、 8%含灰量） 石灰：应用Ⅲ级以上新鲜的块灰，含氧化钙、氧化镁愈 高愈好，使用前1-2天消解并过筛，其颗粒不得大于5mm， 且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质，也不得含有 过多的水分。
(完整版)市政工程概论
市政工程概论第一篇道路工程第一章概论1．城市道路的作用？①交通作用②环境保护作用③为市政工程设施提供场地，④城市规划和建筑艺术功能2．城市道路的组成？城市道路由车行道、人行道、平侧石及附属设施四个主要的部分组成。
车行道：一般每条机动车道宽度在3.5~3.75m之间，每条非机动车道宽度在2~2.5m左右。
人行道：一般宽度在4~5m.3城市道路的特点?①多样性②组成复杂③行人交通量大④交叉口多4道路红线：是规划城市道路路幅的边界线，反映了道路红线的宽度，气组成包括通行机动车或非机动车和行人交通所需道路的宽度，铺设地上、地下工程管线和城市公用设施所需增加的宽度，种植行道树所需的宽度。
5城市道路网大体上可分四类：方格式、放射环形式、自由式、混合式。
方格式：优点：街坊整齐，便于建筑物布置，道路定线方便；交通组织简单便利，系统明确，易于识别方向。
缺点：对角线两点间的交通绕行路程长，增加市内两点间的行程。
放射环形式：优点：中心区与各区以及市区与郊区都有短捷的道路联系，道路分工明确，路线曲直都有，较易适应自然地形；缺点：容易把车流导向市中心，造成市中心交通压力过重。
自由式道路：优点：能充分利用自然地形节省道路建设投资，形式自然活泼，缺点：不规则街坊多，影响建筑物的布置，路线弯曲不易识别方向。
混合式：6．城市道路的分类：一般将其划分为快速路、主干路、次干路和支路快速路的主要技术要求：①只准汽车行驶；②每个行车方向至少有两条机动车道，中间设置宽度不小于1m的中央分隔带；③大部分交叉口采用立体交叉；④控制可快速车道的出入口，，车辆只能在指定的地点出入；⑤设立车速为80km/h或60kn/h.主干路主要技术要求：①机动车与非机动车分道行驶，②交叉口之间机动车和非机动车的分割带要连续，③主干路两侧不易设置公共建筑物的路口。
次干路的技术要求：①一般不设立立体交叉口，一般设立四条车道，也可不设单独非机动车道，次干路两侧可设公共建筑物，可设机动车、非机动车停车场、公共交通站点和出租汽车服务站。
公路概论
1.公路建设背景
• 国道网由放射线，南北线和东西线组成。 • 首都放射线12条，全长213197km，编号:101~112; • 南北线28条，全长39000km，编号 :201~228; • 东西线共30条，全长53000km，编号:301~330. • for example: 101 京---广，107 北京---山东(放射); 204 烟台---上海 (南北) 321广州---成都 (东西) • 另外，各省还有省道规划，例如，广东为19。 • 我国公路交通中，远期规划是在2010年前修建高速公路1万 公里，建成二纵二横，贯穿中国的交通大动脉。即北京→ 珠海， 图们江→三亚，上海→成都，连云港→霍尔郭斯。
（此门课程为将来培养你们专业基 本技能奠定了基础）
与本课程相关的课程内容
与本课程相关的专业课程
《公路施工技术》、《公路技术》、
《桥梁工程》、《路基路面工程》、 《工程测量》等
第一章 公路概述
学习目标：
☆ 了解公路的发展、特点、等级划分及技术标准 ☆ 掌握公路的基本组成 ☆ 能够认识公路的基本组成部分
设计速度 车道数 车道宽度 停车视距 最大纵坡 最小坡长 路基宽度：整体式、分离式 圆曲线最小半径：超高 平曲线最小长度 竖曲线最小半径：凸形、凹形 竖曲线最小长度 路基设计洪水频率
设计速度：随着公路等级、车道数的不同而不同
车道数
车道宽度：高Biblioteka 3.75m，随着公路等级、车道数的不同而不同
1.公路建设背景
• 到2020年，建成五纵七横共12条主干线共3.5万 km。将全国重点城市，工业中心，交通枢纽和 对外口岸全都连接起来，形成与国民经济发展格 局相适应，与其他运输方式相协调的快速安全的 全国高速公路主干线。 • 道路工程的发展趋势: • 高新技术开发，计算技术，GIS,GPS,CAD. • 注重材料结构施工，运营环节的技术监控。 • 引进开发CAD,ITS,GPS. • 新材料，新工艺的开发和推广使用。 • 公路环保技术将会得到重视。
【交通工程概论(第二版)-戴冀峰】第八章 道路通行能力
N直左右 N直左
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第三节 灯管路口通行能力
二、信号灯交叉口的通行能力
2、专用左转、专用右转车道的通行能力
N面
1
N直
左 右
左 ——左转车占本面进口车辆的百分比；
右 ——右转车占本面进口车辆的百分比。
专用左转车道设计通行能力 N左 N面 * 左
N 左' ）
N
' 面
——折减后本面进口道的设计通行能力
N 面 ——本面进口道的设计通行能力
ns ——本面各种直行车道数
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第三节 灯管路口通行能力
二、信号灯交叉口的通行能力 3、折减问题
N左 N面 * 左
N 左 ——对面进口道左转车的设计通过量； 面N左左' 转—车—的不临折界减值本，面交各叉种口直小行取车3n道，设大计取通4行n。能力的对
这实际上减少了车道宽，降低了通行能力。 αi值查表
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2.可能通行能力
3）大型车混合行驶对通行能力的影响αT 载重车、公共汽车等大型车，车身长大，占 据道路空间大，车速慢，会使道路通行能力 降低，其折减系数αT
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2.可能通行能力
4）交叉口对路段通行能力的折减αj 在城市里有大量的交叉口，交叉口对路段 的通行能力的影响很大。交叉口间距越小 影响越大。在有色灯管制的路口，要周期性 的减速停驶、启动通过，即使没有有色灯管 制的路口，汽车也要减速或绕行通过，延误 了汽车通过交叉口的时间，是通行能力下 降，折减系数αj。
1157
1037
动车头间隔法NB
观测值
L安=3m L安=5m NB （辆/h）
1363
1200
《公路工程概论第》课件
桥梁涵洞设计：根据跨径、荷载等要 求，设计桥梁和涵洞的结构形式和施 工方案
交叉口设计：确定交叉口的型式和交 通组织方案，确保交通安全和畅通
交通工程及沿线设施设计：包括交通 安全设施、监控设施、通信设施等， 提高公路使用功能和安全性
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《公路工程概论第》PPT课件
单击添加副标题
汇报人：PPT
目录
01
单击添加目录项标题
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公路工程设计
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05
公路工程管理
06
07
公路工程环境保护与可持续发展
公路工程概述 公路工程施工 公路工程养护与维修
01
添加章节标题
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公路工程概述
公路工程定义与分类
公路工程定义：指修建公路、桥梁、隧道等基础设施的工程
公路工程的重要性
交通基础设施的重要组成部分 促进区域经济发展的重要支撑 提高交通运输效率的关键因素 保障国家安全和战略利益的必要手段
03
公路工程设计
公路工程设计原则
安全性原则：确保公路工程设计符合安全要求，减少交通事故的发生。 功能性原则：满足公路工程的使用功能，如交通流量、车速等。 经济性原则：在保证安全和功能的前提下，尽可能降低工程造价和运营成本。 环保性原则：注重环境保护，减少对自然环境的破坏，合理利用资源。 可持续性原则：考虑公路工程的长期效益，与城市规划、交通规划等相协调。
添加标题
公路工程环境保护与可持续发展实践案例总结：对以上两个实践案例进行总结，分析公路工程 环境保护与可持续发展的重要性，并提出相应的建议和措施。
添加标题
未来公路工程环境保护与可持续发展展望：结合当前国内外发展趋势，对未来公路工程环境保 护与可持续发展的方向和趋势进行展望，并提出相应的建Байду номын сангаас和措施。
道路工程概论_2道路平面
2016/3/21
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公路平曲线加宽
加 加 宽 宽 类 值 (m) 别 汽车轴距加前悬 (m) 1 2 3 5 8 5.2＋8.8 平曲线 半径 (m) 250 ～ 200 <200 ～ 150 <150 ～ 100 <100 ～ 70 <70 ～ 50 <50 ～ 30 <30 ～ 25 <25 ～ 20 <20 ～ 15
1．定义：
汽车在曲线路段上行驶时，靠近曲线内侧后轮行 驶的曲线半径最小，靠曲线外侧的前轮行驶的曲线半 径最大。为适应汽车在平曲线上行驶时，后轮轨迹偏 向曲线内侧的需要，在平曲线内侧相应增加的路面、 路基宽度称为曲线加宽(又称弯道加宽)。 2．加宽值 圆曲线上加宽值与平曲线半径、设计车辆的轴距 有关，同时还要考虑弯道上行驶车辆摆动及驾驶员的 操作所需的附加宽度，因此，圆曲线上加宽值由几何 需要的加宽和汽车转弯时摆动加宽两部分组成。
3．不设超高的最小半径
圆曲线半径大于一定数值时，可以不设置超高，而允许设 置等于直线路段路拱的反超高。 从行驶的舒适性考虑，必须把横向力系数控制到最小值。
4.最小半径指标的应用
（1）公路线形设计时应根据沿线地形等情况，尽量选 用较大半径。在不得已情况下方可使用极限最小半径；
（2）当地形条件许可时，应尽量采用大于一般最小半 径的值；
4、超高缓和段 超高设于圆曲线之范围内，两端用过渡段 与直线相连。从直线段的双向横坡渐变到圆曲 线路段具有超高单向横坡的过渡段称为超高缓 和段。 为了行车舒适性和排水，对超高缓和段长 度必须加以规定。通常按控制设超高后行车道 外边缘的渐变率来计算。 双车道公路的超高缓和段长度按下式计 算：
Lc B 'i p
道桥工程概论2—道路发展简史
尚未形成高速公路网络难以发挥规模效益
目前建成通车的高速公路分布在全国30个省、市、区，在相 邻省、市、区之间普遍存在高速公路的“断头路”。一些人 口和经济总量已达到相当规模的地级城市与省会城市之间、 地级城市之间还不通高速公路。因此，就全国而言，尚未形 成规模适当、布局合理、横贯东西、纵贯南北的高速公路网 络，高速公路的规模效益还无法得到充分发挥。
我国高速公路与发达国家的差距
高速公路总量不足 覆盖范围需继续扩大
我国以国土面积计算的高速公路密度为0.26公里/百平方公里，仅为 美国的27%、日本的16%、德国的8%；以国土面积和人口计算的高 速公路综合密度只有0.23，仅为美国的13%，日本的33%、德国的 10%。
我国高速公路与发达国家的差距
“沪嘉高速公路”是中国大陆的第一条高速公路。沪嘉高速公路于 1984年12月21日开始建造，1988年10月31日通车。高速公路车道宽 度55米，设计时速每小时120千米。“沪嘉高速公路”总投资2.3亿元， 平均1千米需要1127万元。沪嘉高速公路是中国大陆上第一条按高速 公路标准施工、沿线设施、设备齐全，的高速公路。
道路—供各种车辆和行人通行的工 程设施 道路工程—以道路为对象而进行的 规划、设计、施工、养护与管理工 作的全过程及其实体的总称。
第一节 中国道路发展简史
我国公路发展大致经历了四个阶段：
古代道路（公元前21世纪～公元1911年）:出现牛、马车
道路，后期初步形成道路网。
近代道路（1912～1949年）：萌芽、规划阶段，受战争影响，
中976年）。公路建设仍有发展， 渣油路面发展较快，10年来增长了10万km。截至1976年底，公 路里程达82.3万km，有路面里程达57.9万km，桥梁达11.7万座 、293 25.4 km。 五、社会主义经济建设新时期（1977年~1983年）。这一时期是 公路建设管理改革和提高的新阶段，到1983年底，公路通车总里 程增长到94.24万公里,其中一级公路422公里,四级及等外公路 79.23万公里
公路工程概论第共33页文档
第二节土基的受力与强度
一、路基的受力与路基工作区 1、路基的受力
图5-1 土基中沿深度的应力分布示意图
第二节土基的受力与强度
一、路基的受力与路基工作区 2、路基工作区
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，与土基自重引起的应力相 比，车辆荷载在Za以下土基中产生的应力已 经很小，可忽略不计。把车辆荷载在土基中 产生应力作用的这一深度范围叫路基工作区。
第一节 概述
路基是按路线位置和一定技术要求修筑的土石构 筑物，是路面的基础，承受由路面传递而来的行 车荷载作用，同时承受各种自然因素的影响。 一、路基特点 1、工程数量大、耗费劳力多 2、涉及面广，影响大 3、投资高 4、结构形式简单 5、施工安排不易 6、影响因素多变
第一节 概述
二、路基设计的一般要求 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
表征土体抵抗剪切破坏的能力。常用库仑 公式表示：
τ=c+σtanφ
其中的c、φ是计算土压力和验算路基 边坡稳定性的重要参数。
第三节 路基的破坏形式与原因分析
一、 路基的主要变形破坏
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、 垂直方向产生较大的沉陷
原因： 1）填料不当 2）填筑方法不合理 ： ①不同土混杂； ②未分层填筑、压实； ③土中有未经打碎的大块土或冻土块； ④荷载、 水和温度综合变化； ⑤原地面软弱，如泥沼、流沙、 垃圾堆积 未做处理等； ⑥冻胀、翻浆。
2、路基边坡的滑坍（滑坡）——常见的路基病害，也是水毁的普 遍现象 ⑴溜方：少量土体沿土质边坡向下移动而形成。
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第2-8章柔性路面设计§8-1 行车荷载的分析一、标准轴载和水平荷载1．当量圆面积汽车行驶对路面作用有垂直力和水平力，并伴有动力作用。
通常把轮胎与路面接触的椭圆面化为等面积的圆——当量圆，其面积A可用下式计算：P=Ap汽车后轴一侧的双轮荷载用一个或两个当量圆均布荷载代替，称为单圆或双圆荷载图式。
如图2-8-1所示。
双圆荷载图式中单轮当量圆的直径d用下式计算：d=2．标准轴载（垂直力）柔性路面设计以双轮组单轴载100kN和60kN为标准荷载，以BZZ-100和BZZ-60表示。
（1）BZZ-100为高速公路和一、二级公路路面的设计标准轴载；（2）BZZ-60为三、四级公路路面的设计标准轴载。
标准轴载的设计参数列于表2-8-1。
标准轴载计算参数表2-8-13．水平荷载行驶的车轮对路面上作用有水平力，它与路面的摩擦系数f有关。
单位面积上的水平力为：=⋅g f p式中：f——路面摩擦系数。
路面摩擦系数除了与路面构造和干湿状态等因素外，主要与汽车的停驻、行驶和制动状态有关。
摩擦系数f值分别为0.05～0.1、0.2和0.5。
车轮水平力的图解如图所示。
二、轴载换算路面上行驶有各种类型的车辆，设计时需要换算为标准轴载。
现行《公路沥青路面设计规范》轴载换算方法为：(1) 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时，凡轴载大于25kN 的各级轴载(包括车辆的前、后轴) i P 的作用次数i n ，应按下述公式换算成标准轴载P 的当量作用次数N 。
4.35121Ki i i P N C C n P =⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭∑当轴间距大于3m 时，应按单独的一个轴载计算，此时轴数系数为m ；当轴间距小于3m 时，按双轴或多轴计算，轴数系数按下式计算：C m 11121=+-.()C 2为轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为１，四轮组为0.38。
(2) 当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于50kN 的各级轴载(包括车辆的前、后轴)的作用次数in ，应按下述公式换算成标准轴载P 的当量作用次数N '。
8121Ki i i P N C C n P =⎛⎫'''=⋅ ⎪⎝⎭∑式中：C '1为轴数系数；2C '为轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。
当轴间距小于3m 时，双轴或多轴的轴数系数按下式计算。
C m '()1121=+-上述轴载换算公式，仅适用于单轴轴载小于130KN 的各种车型的轴载换算。
三、累计当量轴次各级轴载换算成标准轴载的当量作用次数后，还要推算累计当量轴次。
随着国民经济的不断发展，交通量是逐年增长的，它大致符合几何级数增长的规律。
设路面竣工后第一年双向日平均当量轴次为N 1，交通量年增长率为γ％，路面设计年限为t 年，并考虑车辆横向分布的影响，设车道系数为η，则设计年末一个车道上的累计当量轴次为：1(1)1365t Ne N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=车道系数可参照表2-8-2确定。
公路无分隔时，路面窄宜选用高值，路面宽宜选用低值。
§8-2 柔性路面结构组合柔性路面是由几个结构层组合而成的，设计时必须合理布置结构的层位组合，使其达到最佳的结构工作状态。
进行结构组合设计时需遵循以下原则:(1)结构层强度要符合车轮荷载的作用路面在车轮垂直荷载作用下其应力随深度增大而减小。
在水平荷载作用下应力随深度而递减得更快。
因此，布置各层的结构强度应随深度增大而减小。
在表面层为抵抗垂直荷载尤其是水平荷载作用时，其结构层强度应最大这也是面层采用弹性模量高的沥青混凝土的原因。
底基层采用强度较小的地方石料，更能就地取材，节约造价。
(2)结构层间要有良好组合首先，各结构层必须保证紧密接合，尽量避免层间滑移而增大路面应力。
其次，各层间(相邻上下层)的模量比要适当。
若两层强度相差太大，会降低整体强度和增大路面应力。
通常适当的模量比为基层与面层的模量不小于0.3，土基与基层模量比为0.4～0.08，基层与副基层模量比不大于5。
一般而论，层厚由上而下增加，上薄下厚，符合受力和节约造价的原则。
沥青混合料的设计参数列于表2-8-3。
基层材料设计参数列于表2-8-4。
设计时可参考使用，并对使用材料作出实际测定。
(3)要合理考虑结构层的特点每个结构层要有最小厚度限制，以便构成整体结构能力和方便于工程施工。
某些结构层不能超过最大厚度，如半刚性材料层，为防止过大的收缩引起开裂，一般不宜超过36cm。
片石基层与沥青层间应设过渡层，厚度不小于6cm。
粒料基层上铺筑沥青层时应设4cm连结层。
为防止石灰或水泥土基层上引起沥青层滑移，在基层表面宜设钉子石或扎根层。
(4)要考虑自然因素的作用在湿热地区，路面结构要设置垫层排水，面层注意设置防滑层。
在干旱区，由于缺水应少用水硬性材料。
在冰冻区要设置隔温层或隔热层，防止水分积聚形成土基聚冰现象。
此外，路面总厚度必须大于当地的冰冻深度。
例如，冰冻深度50～lOOcm的地区，路面防冻的最小厚度为：中湿粉性土路基时为30～50cm；性土和粘性土路基时为30～40cm；潮湿粉性土路基的最小防冻深度为40～60cm，砂性土和粘性土时为35～50cm。
§8-3 柔性路面设计一、柔性路面设计标准柔性路面设计是为了保证路面结构在预定使用期限内处于良好的使用状态，不致产生路面沉陷、车辙、裂缝和剪切推移等变形破坏。
因此，设计时应控制如下指标：1．路表回弹弯沉路表回弹弯沉反映路基路面的整体强度。
弯沉越小，路面整体强度越高，路面使用期限便越长。
因此，可以根据路面结构和设计年限等要求，确定一次标准轴载作用下的路表弯沉值作为路面的设计弯沉值l d 。
所设计路面结构的路表弯沉值l s 应小于或等于设计弯沉值，即 l s ≤l d2．疲劳开裂路面材料在超过疲劳强度的荷载应力重复作用下，会发生疲劳开裂破坏。
为保证结构正常工作，应控制沥青面层层底拉应力和水泥(或石灰)稳定基层层底拉应力小于或等于沥青层和半刚性基层的容许疲劳拉应力：[]rc R σσ≤ 或 []rd R σσ≤ 3．面层剪切为保证路面在车轮垂直和水平复合荷载作用下(尤其在车辆启动或刹车制动时)出现剪切推挤和拥包破坏，面层结构的剪应力应小于面层材料的容许抗剪强度：[]R αττ≤此外，在我国北方地区，为防止路面出现冻裂破坏，要考虑计算低温收缩应力小于材料在该温度时的容许抗拉强度：[]rt R σσ≤二、柔性路面厚度计算柔性路面设计的荷载图式如图2-8-3所示。
路面弯沉和拉应力计算时，只使用垂直荷载而不考虑水平荷载的作用。
剪应力计算时，则要使用垂直荷载和水平荷载复合作用的图式。
各层均用抗压弹性模量。
要求的路面表面弯沉值l d 可由路面等级、类型和使用期限内一个车道上的累计标准当量轴次Ne 加以计算：A b A s A N l c 2.0e 600d -=式中: l d ——路面设计弯沉值，0.01mm ，Ac ——公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2；As ——面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯人式路面为1.1；沥青表面处治为1.2；中低级路面为1.3；Ab ——为基层类型系数，对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm 时，Ab=1.0，若面层与半刚性基层之间设置等于或小于15cm 级配碎石层、沥青贯入碎石、沥青碎石的半刚性基层结构时，仍为1.0；柔性基层、底基层或柔性基层厚度大于15cm ，底基层为半刚性下卧层时为1.6。
初步设计时，应先拟定一层(面层或基层)为设计层，把该层厚度作为未知数，其余各层厚度和弹性模量为已定值，并把设计弯沉值作为轮隙中心的路表弯沉值。
根据层状体系弹性理论计算路表弯沉的公式和路面设计的电算程序，即可反求出设计层的厚度。
路表弯沉值的计算公式如下： 01000c pd ls F E α=∙130122121,,,n c n h EE h h E f E E E αδδδ--⎛⎫=⎪⎝⎭0.360.3801.632000s l E F p δ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭式中：l s ——路表实测弯沉值(0．01mm)；p 、δ——标准轴载轮胎接地压强(MPa)和当量圆半径(cm)； F ——弯沉综合修正系数； αc ——理论弯沉系数；E n 或(E 0) ——土基回弹模量(MPa)； E 1、E 2、E n-l ——各层材料回弹模量(MPa)； h 1、h 2、h n-l ——各层厚度(cm)。
三、层底拉应力验算根据确定的多层结构路面，利用双圆垂直荷载图式和层状弹性体系理论计算沥青面层层底和半刚性基层层底的拉应力。
计算点为两层层底面的单圆中心点B ，单圆半径二分之一点 D ，单圆边缘点E 及双圆间隙中心点C 。
取出各点拉应力中的最大值并与该层材料的容许拉应力作出比较，必须满足条件：spm R sK σσσ≤=式中:σR ——路面结构层材料的容许拉应力，MPa ；σsp ——沥青混凝土或半刚性基层材料的劈裂抗拉强度(MPa)。
对沥青混凝土劈裂试验温度为15℃，水泥稳定类材料为龄期90d 的劈裂强度，石灰稳定类材料的l80d 龄期的劈裂强度；k s ——抗拉强度结构系数。
对沥青混凝土面层，有： K s =0.09 A s N e 0.22／A c其中： A s ——沥青混凝土级配类型系数，粗粒式混凝土为l.1，中、细粒式沥青混凝土为1.0。
对于无机结合料稳定集料：K s =0.35N e 0.11／A c对于无机结合料稳定细粒土类： K s =0.45N e 0.11／A c四、面层剪应力验算沥青路面在高温季节城市道路交叉口、停车站场等汽车经常启动和制动的地点，由于车轮垂直和水平荷载的重复作用会造成面层剪切推移和拥包破坏。
面层最大剪应力的位置出现在路面表面距荷载圆心0.9δ处，如图2-8-3b 中的O 点。
可以进行路面力学计算确定最大剪应力τm ，并验算其是否满足面层材料容许剪应力的要求。
容许剪应力的计算公式如下：R VK ττ=式中：τR ——沥青混合料面层材料的容许剪应力；τ——沥青混合料面层材料的剪切强度tan tan d c c αασϕτσϕ+⎧=⎨+⎩其中：c 、φ分别——材料粘结力(MPa)和内摩阻角(°)；c d ——材料动粘结力(MPa)，约为c 的2倍；σα——破裂面上的正应力(MPa)；K V 为沥青混合料面层剪切结构强度系数。
汽车缓慢制动时，取路面摩擦系数f=0．2。
汽车紧急制动时，取f=0．5。
沥青混合料剪切结构强度系数与车辆荷载重复作用次数的关系分别为：K V(0．2)=0.33 N c 0.15／AcK V(0．5) =1.2／Ac式中：N c ——道路交叉口或停车站在设计年限内同一位置停车的标准轴载累计次数；Ac ——道路分类系数。