路基路面工程知识点总结

第一章绪论

道路主要是由路基和路面组成的。路基是在地表按照道路路线位置和一定技术要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路面是在路基顶面行车部分用各种坚硬材料铺设的层状结构物。

路基路面的基本要求：1、路基整体应稳定牢固2、路基上层应密实均匀3、路面结构应坚强耐久4、路面表面应平整抗滑

路基的断面型式：路堤、路堑、半填半挖路基

路堤：指基身顶面高于原地面的填方路基，有一般路堤、浸水路堤、陡坡路堤、高大路堤等基本形式。路堑：全部为挖方的路基称为路堑，有全路堑、半路堑、半山洞三种型式。

半填半挖：整个横断面上既有填方又有挖方的路基

零填路基：不填不挖路基

路面结构层，分为面层、基层、垫层

面层：直接同车轮和大气相接触的结构层，应具有较高的结构强度和气候稳定性，耐久、防渗，表面还

应有良好的平整度和粗糙度。路面

的使用品质主要取决于面层。水泥

混凝土面层应设置纵、横向接缝，

以减小伸缩变形和翘曲变形受阻而

产生的内应力，并满足施工需要。

面层表面应具有一定横向坡度，以

利排水。

基层：主要承受由面层传下来的行

车荷载竖直力的作用，并把它扩散

到垫层和土基。应具有足够的强度

和刚度、足够的水稳性

垫层：当路基水温状况不良和土基

湿软时，在路基和基层之间加设垫

层，起排水、隔水、防冻、防污、

扩散应力等作用

路基路面工程的特点：1、线性工程，

流动性大2、永久建筑，占地多3、

类型繁多，施工协作要求高4、施

工周期长5、干扰因素多6、经济

影响巨大

路路面设计的内容：勘察设计、路

基设计、路面设计、设计方案比选

路基路面建筑的内容：准备工作、

路基施工、路面施工、质量控制和

检验

第二章行车荷载分析

汽车对路基路面的重力作用，包括

自重和载重

第三章自然因素的影响

自然因素对路基路面体系的影响主

要表现为适度和温度

公路自然区划以自然气候因素的综

合性和主导型相结合为原则

一级自然区的筑路特点：I区——

北部多年冻土区：采用保护多年冻

土的原则，宁填勿挖。采取保温措

施，以防路基热融沉陷。Ⅱ区——

东部温润季冻区防治冻胀和翻浆，

采取隔温、排水和截断毛细水上升。

Ⅲ区——黄土高原干湿过渡区主

要问题黄土的冲蚀和遇水湿陷，注

意排水。Ⅳ区——东南湿热区霉

雨、夏雨，加强排水，气温高、热

季长，注意热稳性、抗滑性和不透

水性。Ⅴ——西南潮暖区雨期较

长，土基较湿，注意保证路基整体

稳定性。Ⅵ——西北干旱区改铺沥

青路面。Ⅶ——青藏高旱区采取措

施保证路基整体稳定性。

路面表层温度周期性起伏同气温的

变化几乎完全同步，其温度较气温

高。路面结构内不同深度处的温度

随气温呈现周期性变化，起伏的幅

度随深度的增加而减小，其峰值的

出现也随深度增加而越来越滞后。

影响路面结构内温度状况的因素分

为外部因素和内部因素外部因素：

主要为气候条件，气温和太阳辐射

是决定路面温度状况的两项最重要

的因素内部因素：为路面结构的热

物性

路基湿度的来源和变迁：大气降水

和蒸发、地面水、地下水、温度

路基的干湿类型：以不利季节路床

表面以下80cm深度内的平均稠度

划分为干燥、中湿、潮湿、过湿四

类

第四章材料的力学特性

路基路面材料分三大类型：土和颗

粒材料、沥青类材料、水硬性材料

极限强度：指材料在静载一次作用

下达到极限状态或出现破坏时所能

承受的最大应力

路基路面结构出现的强度破坏有：

1、因剪应力过大而引起沿某一滑动

面的滑移或相对变位2、因拉应力

或弯拉应力过大而引起的断裂

抗剪强度：摩尔-库伦强度理论

τf = c +σtanφτf 材料的抗剪强度σ作用在剪切面上的法向应力c和φ分别是材料的粘聚力和内摩擦角

土和颗粒材料的抗剪强度是由矿质颗粒之间的摩擦、嵌挤、毛细、吸附等作用形成

抗剪强度参数同颗粒的大小和形状、矿物成分和级配、密实度和含水量、受力条件等因素有关

饱和软粘土在快速加荷时的内摩擦角几乎为零

干砂没有粘聚力，内摩擦角大约为28°~35°

材料的抗拉强度可采用直接拉伸试验和间接拉伸试验（劈裂实验）测定

沥青混合料的抗拉强度随沥青含量和施荷速率的增加而增加，随针入度和温度的增加而下降

影响水泥混凝土等水硬性材料的抗拉强度、抗弯拉强度的因素：集料（或土）组成、结合料含量和活性、拌制均匀性、压实程度、龄期

疲劳：材料承受多次重复应力的作用，会在低于材料极限强度的应力

值时出现破坏现象

材料抵抗疲劳破坏的能力，可用打

到疲劳破坏时所能经受的反复应力

大小（疲劳强度）和作用次数（疲

劳寿命）来表示

沥青混合料的疲劳试验可采用控制

应力或控制应变两种加荷方式

在相同的初始应力或应变条件下，

控制应变试验所得到的材料疲劳寿

命要比控制应力试验的大得多，两

者的差别大小同温度（即混合料的

劲度）有关：低温时差别较小，高

温时较大。混合料的疲劳寿命还受

到混合料组成、何在和环境等因素

的影响，混合料的劲度对疲劳性状

也起关键性作用

疲劳寿命延长的方法：提高沥青混

合料的密实度，降低空隙率，适当

增加沥青的用量，可减轻应力集中

现象，使疲劳寿命延长

较厚沥青面层采用控制应力的疲劳

试验，较薄沥青面层采用控制应变

方式

材料受力后产生的变形包括弹性、

粘弹性、粘性、塑性变形

弹性应变和粘弹性应变属于可恢复

的，统称为回弹应变。永久（残余）

应变包括塑性和粘性应变，在重复

荷载作用下会逐渐积累。

沥青混合料的蠕变试验表明，在作

用应力恒定的情况下，变形随时间

的发展，取决于作用应力的大小。

温度对沥青混合料的性状也有重大

影响

土和颗粒材料，除具有弹塑性性质

外，当细料（粘粒）含量和湿度增

加时，还会呈现明显的粘性性质。

水硬性材料，随着龄期的增加就接

近弹性变形体。

模量：材料在荷载作用下的应力应

变之比，应力-应变关系：E=σ／

εE-模量σ-应力ε-应变

土和颗粒材料用三轴试验测得的回

弹模量E r随偏应力σd(=σ1-σ2)的

增大而减小、侧限应力σ3的增大

而增大

土和材料的颗粒越细，相应的回弹

模量值越低；密实度越高，模量值

越大。粘性土的模量值，随含水量

增加而显著减小。碎（砾）石材料，

颗粒棱角多者有较高的模量

水硬性材料的模量，随龄期会不断

增大，而应力与应变之间在较宽的

范围内基本上呈直线关系。

反映材料在给定受荷时间和温度条

件下的应力-应变关系的参数称作

劲度模量（劲度）

泊松比：材料受力后，除应力作用

方向产生应变外，在它的垂直方向

也会产生应变。材料的泊松比μ是

反映这两个垂直方向应变关系的参

数：μ=﹣ε’／εε-轴向应变

ε’-侧向应变

细粒土的μ值0.3~0.5；颗粒材料

0.2~0.5；沥青混合料0.25~0.5；水

硬性材料0.1~0.25

加州承载比CBR:是美国加利福尼

亚州提出的一种评定路基土和路面

材料承载能力的指标。用来表征材

料抵抗局部荷载压入变形的能力，

并以标准碎石承载能力的相对值表

示。

第五章一般路基设计

路基设计通常包括路基基身、排水、

防护与加固等方面

路基病害的类型：剥落和溜塌、崩

塌、坍塌、滑坡、滑移、沉落、沉