ch6道路结构设计概述.ppt

Ch4 道路结构设计,4-1 概述,4-2 路基设计,4-4 水泥混凝土路面,4-3 沥青混凝土路面,4-1 概述,1 路基路面工程的定义、分级分类,路基工程,路基是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传来的行车荷载。作为路面的支承结构物，路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性,路面工程,路面是指用各种筑路材料在公路路基上供车辆行驶的构造物, 路面的分层,路面结构通常是分层铺筑的，按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同分成若干层次。通常按照各个层位功能的不同划分为三个层次：面层、基层和垫层，基层有时包括底基层, 路面各层的功能特点,面层：面层是直接同行车及大气接触的表面层次，它承受较大行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降雨的浸蚀和气温变化的影响，因此，同其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳定性与温度稳定性，且应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度,基层：主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的垫层及土基，因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能力；基层受大气影响较面层小，但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿，故也应具有足够的水稳定性；同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度,垫层：垫层介于基层和土基之间，改善土基的湿度和温度状况、使面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态；同时，扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形，并可阻止路基土挤入基层, 路面的等级与面层类型,通常按照路面面层的使用品质、材料组成类型以及结构的强度与稳定性，将路面分为高级、次高级、中级和低级等四个等级，各等级对应的面层类型材料如下表所示, 路面的分类,按照面层所用的材料区分，如水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等等 从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，将路面划分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面三类,2 影响路基路面稳定的因素, 地理条件,一、地形地貌 二、海拔高度 三、路线与地势地貌的结合程度, 地质条件,一、岩石或土的种类与成因 二、地质走向与层理 三、有无软弱层或软弱夹层 四、有无地震、泥石流或岩溶等不良地质情况, 气候条件,一、气温（季节性与地形性） 二、降水 三、日照 四、风力风向, 水文和水文地质条件,一、地表水的水文条件 1、地表积水水位与存水时间、地表水的排泄 3、河流的常水位与洪水水位 4、河流的河岸及河床的淤积 二、地下水的水文地质条件 1、地下水的移动规律 2、地质内的层间水、裂隙水、泉水的存在情况, 土的类别,一、土的不同颗粒组成形成不同的材料强度机理 二、不同类别的土受水温影响的程度不同 三、不同的土类有不同的工程特征与性质,3 环境因素对路基路面的影响, 温度对路基路面的影响,一、温度造成路基体的膨胀与收缩，甚至引起路 基的冻胀. 二、温度造成水泥砼路面的温度应力及条块分割 三、温度造成沥青混凝土路面的塑性变形累积及 低温开裂, 湿度对路基路面的影响,一、湿度对路基的影响： 湿软、冰冻及整体不稳定，需设置良好的排水设施，并控制路基的干湿类型 二、湿度对路面的影响： 水分积蓄于路基路面体内，降低路基路面的强度与刚度，造成路面破坏，并可进一步加剧路面透水性, 公路区划依据的原则,一、道路工程特征相似的原则 二、地表气候区划差异性原则 三、自然气候因素既有综合又 有主导作用的原则,4 公路自然区划, 我国的公路自然区划,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冻土、温润、干湿过渡、湿热、潮暖、干旱和高寒等七个大区；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