路基整理课件xiaopangzhengl.ppt

1,向情报整理人员致敬！ 根据老师上课所提，PPT所记整理而成！ 纯手工制作！ 不保证重点都在。 岩二V587！ #版权所有！侵权必究！#,2,一、路基工程的特点,（一）土石方工程巨大，沿线分布不均，与路基排水、防护与加固工程相互制约，设计中需要综合考虑。 （二）路基工程项目繁杂，涉及土方、石方、污工砌体等多种结构的设计和施工，施工安排十分不易。 （三）路基工程对于原来的生态、水土保持和农田水利等环境影响巨大，工程方案应该经过仔细权衡并采取一定的技术措施以避免对于环境的破坏。 （四）路基工程的质量对于道路的使用品质和路面的使用寿命影响十分明显。,二、路基工程与其他有关工程项目的关系,桥头引道的路基设计应该与桥位选择，桥孔设计以及涵洞的配置相互配合，综合考虑桥梁和道路的高程的配合和河滩桥头引道的稳定性,（一）路基设计与路线设计的关系,路基设计和路线设计相辅相成，路基设计是横断面设计的延伸,（二）路基工程与路面工程的关系,路基设计与路面设计应综合考虑，既要避免强基薄面，又要杜绝弱基强面,（三）路基工程与桥涵工程的关系,3,一、影响路基强度和稳定性的因素,二、保证路基强度和稳定性的措施,（一）合理选择路基断面形式，正确确定边坡坡度 （二）选择强度和水温稳定性良好的土质填筑路堤，并采取正确的施工方法 （三）充分压实土基，提高土基的强度和稳定性 （四）做好地面和地下排水，保证水流畅通，防止路基过湿或水毁 （五）保证路基有足够的高度，使路基工作区保持干燥状态 （六）设置隔水层或隔温层，切断毛细水上升，减少水分副温迁移的影响 （七）采用合理的边坡加固与防护措施，和适当的支挡结构物,（一）工程地质条件 （二）水文与气候条件 （三）路基设计 （四）路基施工 （五）养护措施,4,一、路基土的分类 依据颗粒组成、土的塑性指数和土质化学成分为4类11种,5,二、各种土的路用性质 （一）巨粒土 1.漂石用作砌筑工程结构物，或破碎后用作混合材集料，不能用于路基填筑 2.卵石用作砌筑工程结构物，或破碎后用作混合材集料，是强度和稳定性都好的路基填料，但是不能用于路基上层填筑 （二）粗粒土 1.砾类土是强度和稳定性都好的路基填料，但是不建议用于路基上层填筑；级配和强度等性质优良的砾石或砂砾用作混合材集料（水泥混凝土或贫混凝土等） 2.砂类土 （1）砂纯粹的砂是强度和稳定性都好的路基填料，同时也用于其他混合材集料，细砂或粉砂容易产生被动水携带、砂土液化或管涌，不适用于高路堤、沿河路堤和堤坝 （2）砂性土是强度和稳定性都好的优良路基填料 （三）细粒土 1.粉质土强度低，干缩，毛细作用强，是不良路基填料 2.粘质土透水性小，干缩湿胀，不适用于水湿状况剧烈变化地区，可用于干旱地区路堤填筑或某些特殊部位，也可以用来与砂土拌合后形成砂性土使用 3.有机质土不宜用作路基填料 （四）特殊土不宜用作路基填料,6,三、路基土的工程分级,（一）分级目的 用于工程可行性研究或概、预算编制， 工程施工难易程度评价合技术手段运用的依据,（二）分级依据 凿岩机或人工钻孔1m所需要的时间较软 爆破1m3所需炮眼长度较坚,（三）等级 级松土 级普通土 级硬土 级软石 级次坚石 级坚石,7,（一）地区的温度和湿度差异引起的土基和路面材料的变化对路基路面构筑有明显影响 （二）我国路面设计方法决定,一、区划的目的,二、区划的原则和分级,1.道路工程特征相似性原则； 2.地表气候区划差异性原则； 3.自然气候因素的综合性与主导性相结合（水与温度），综合考虑地表气候的地带性（纬度）和非地带性（海拔高程）。,（一）区划的原则,（二）区划的分级,1.一级区划按照等温线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，划分为七个大区。,2.二级区划在一级区划内，再以潮湿系数为依据，分为六个等级（过湿，中湿，润湿，润干，中干，过干），分为33个二级区18个二级副区。潮湿系数K：降雨量R与年蒸发量Z之比。K=R/Z,3.三级区划按照两种划分依据，一是水热、地理、地貌；二是地表地貌、水文地质，由各省、自治区自行划定。,8,二、各自然区的特点,区北部多年冻土区 北部为连续分布多年冻土，南部为岛状分布多年冻土。筑路时应以保护多年冻土层为原则。,区青藏高寒区 该区局部路段有多年冻土，须按保温原则设计；气候寒冷，昼夜气温相差很大，日照时间长，沥青老化很快，路面易遭受冬季雪水渗入而破坏。,区东部温润季冻区 该区路面结构突出的问题是防止翻浆和冻胀。,区黄土高原干湿过渡区 该区特点是黄土对水分的敏感性，干燥土基强度高、稳定性好。在河谷盆地的潮湿路段以及灌区耕地，土基稳定性差，强度低，必须认真处理。,区东南湿热区 该区雨量充沛集中，水毁、冲刷、滑坡是道路的主要病害，路面结构应结合排水系统进行设计。该区水稻田多，土基湿软。由于气温高、热季长，要注意黑色面层材料的热稳定性和防透水性。,区西南潮暖区 该区山多，筑路材料丰富，对于水文不良路段，必须采取措施，稳定路基。,区西北干旱区 该区大部分地下水位很低，道路冻害较轻。个别地区，如河套灌区，内蒙草原洼地，地下水位高，翻浆严重。丘陵区1.5m以上的深路堑冬季积雪厚，雪水浸入路面造成危害，所以沥青面层材料应具有良好的防透水性，路肩也应作防水处理。,9,二、湿度的来源和变迁,一、湿度对路基的影响,路基的湿度状况变化是影响路基路面结构强度、刚度与稳定性的重要因素之一，应该尽量使路基平衡湿度（路基上部中心附近趋向稳定平衡的湿度）趋于较干燥或稳定的状态，使路基保持稳定。,（一）大气降水大气降水通过路面，路肩边坡和边沟渗入路基；,（二）地面水边沟的流水、地表泾流水因排水不良，形成积水、渗入路基；,（三）地下水路基下面一定范围内的地下水浸入路基；,（四）毛细水路基下的地下水，通过毛细管作用，上升到路基；,（五）水蒸汽凝结水在土的空隙中流动的水蒸汽，遇冷凝结成水；,（六）薄膜移动水在土的结构中水以薄膜的形成从含水量较高处向较低处流动， 或由温度较高处向冻结中心周围流动。,（七）水的负温迁移在负温和毛细作用下由下向上的迁移,10,渗入路面的地下水来源：,11,（一）路基干湿类型,分类依据及类型：,2.指标,三、路基水湿状况评估,3）、地下水位高度 路槽底面离开地下水位或附近地表长期积水位的高度。,路基的干湿类型是以不利季节路槽表面以下80厘米深度内土的平均稠度Wc来划分，分为干燥、中湿、潮湿、过湿四类。,12,（一）行车荷载和自重是作用在路基的两种主要外力，对于路基都按照竖直荷载考虑？ （二）行车荷载产生附加应力，对于路基的扰动影响随深度降低；自重应力随深度变大 （三）附加应力作用是瞬时的，自重应力作用是永久的 （四）行车荷载或车轮荷载可变，对于某一深度的路基土体影响较大，我们将这样的深度叫做路基工作区，确切深度大约在附加应力为自重应力的1/101/5左右。,一、路基受力状况,13,第二章：行车荷载，环境因素，材料的力学性质 交通量:在一定时间间隔内各类车辆通过某一断面的数量 对于双轮组车轴，若每一侧的双轮用一个圆表示，称为单圆荷载；如用两个圆表示则称为双圆荷载,土基承载力的参数指标：回弹模量，地基反应模量 加州承载比,轴限:轴重的大小直接关系到路面的设计承载力与结构强度。我国公路与城市道路面的设计规范中均以100kN作为设计标准轴重，通常认为我国道路车辆轴限为100kN 轴型 :整车形式的客、货车车轴分前轴和后轴。大部分后轴为双轮组，少量轻型货车为单轮，后轴轴载一般在60130kN间，轮组，少量轻型货车为单轮，后轴轴载一般在60130kN间，大部分在100kN以下。双轮组单轴轴载100kN作为标准轴载（BZZ-100） 等效换算原则：即同一种路面结构在不同轴载作用下达到相同的损伤程度,了解第二章：土基的力学强度特性,14,温度变化和湿度变化对路基路面结构的影响 ： 1. 路基路面材料的强度和刚度随其温度和湿度的变化而变 化。 2. 路基路面材料的体积也随路基路面结构内温度和湿度的 升降而产生膨胀和收缩，当这种胀缩受到约束时便产生温 度应力和湿度应力。,影响路面结构内温度状况的因素：外部条件和内部因素 外部条件：主要是气候条件，如太阳辐射、气温、风速、降水量和蒸发量等。其中主要是太阳辐射和气温。 内部因素：路面各结构层材料的热物理特性参数，如热传导率、热容量和对辐射热的吸收能力等 温度状况预估 ：预估路面结构内温度状况的方法有统计方法和理论方法两种,15,为提高路基的稳定性，防止病害发生的措施： 1.合理设计路基横断面，正确确定边坡坡度； 2. 选择良好的路基用土填筑路基，必要时对路基上层填土作稳定处理； 3. 采取正确的填筑方法，充分压实路基，保证达到规定的压实度； 4. 适当提高路基，保证路基有足够的高度，防止水分从侧面渗入或地下水位升入路基工作范围，使工作区保持干燥状态； 5. 正确进行排水设计（包括地面排水、地下排水、路面结构排水以及地基特殊排水）； 6. 必要是设置隔离层隔绝毛细水上升，设置隔温层减少路基冰冻深度和水分累积，设置砂垫层以疏干土基； 7. 采取边坡加固、修筑挡土结构物、土体加筋等防护与加固,16,提高路基稳定的措施：,（一）基底处理：清方、减重或反压。 （二）改变结构：可用灌浆法、深层搅拌法等地基加固措施来 稳定滑动体。 （三）改变填土：增加摩擦系数和搞剪系数 （四）加强排水：拦截、疏干、排除滑动区域内外的地面、地下水 （五）支挡设施：设抗滑石垛、挡土墙、抗滑柱等支挡结构物,17,路基设计的一般要求：,1）具有足够的强度、稳定性和耐久性； 2）符合环保、地质、水文等要求； 3）地质条件、地质参数明确； 4）避免高路堤与深路堑; 5）高速公路、一级公路应采用动态设计； 6）提倡采用成熟的新技术、新材料和新结构；,1）选择路基断面形式，确定路基宽度与高度； 2）选择路基填料与压实标准； 3）确定边坡形状与坡度； 4）路基排水工程布置和排水结构设计； 5）坡面防护与加固设计 6）附属设施设计,路基设计内容：,18,路基设计标高 ： 一 新建公路的路基设计标高： 1）高速公路和一级公路采用中央分隔带的外侧边缘标高； 2）二、三、四级公路宜采用路基边缘标高，在设置超高、加宽地段 为设超高、加宽前该处边缘标高。 二 改建公路的路基设计标高： 一般按新建公路的规定执行，也可视具体情况而采用中央分隔带 中线或行车道中线标高。,1 路基横断面的典型形式 ：路堤，路堑，填挖结合,2 路堤按填高分为：矮路堤（H1820m） 一般路堤（H=1.518m） 3 路堤按所处条件和加固类型分：浸水路堤 护脚路堤 4 路基宽度：行车道路面及其两侧路肩宽度之和（一般每个车道宽度为3.50-3.75m） 5 路基高度：路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高 程和地面高程之差,19,一般路堤和矮路堤的构造要求： 1）满足最小填土高度要求； 2）因工作区可能涉及到天然地面，除填方路堤须满足施工要求外，天然地基也必须进行压实，必要时须换土或进行加固； 3）可结合两侧排水沟进行挖土填筑路基，可在路基侧设置护坡道； 4）对地面纵、横坡较陡处必须挖台阶再填筑，从而保证路 基不沿坡向有滑动可能性；,路堑的构造要求： 1）边坡可设置为直线或折线； 2）挖方边坡坡脚处须设置边沟； 3）路堑上方应设置截水沟； 4）坡面易风化时须采取防护措施，并设碎落台 5）挖方路基下天然地基必须人工压实，必要时应翻挖、重填换土或进行加固处理。,路堑：指全部在天然地面开挖而成的路基 路堤：指全部用岩土填筑而成的路基,20,高速公路、一级公路路基标准横断面,路 基,路肩,车道,中间带,车道,车道,硬路肩,路缘带,路 缘 带,路 缘 带,中 央 分 隔 带,21,二、三、四级公路路基标准横断面,路 基,路肩,车道,路肩,硬路肩,车道,土路肩,车道,三、四级公路一般情况,二级公路加宽硬路肩时,22,路基压实的意义: 分层压实致密的路基能防止水分干湿作用引起的自然沉陷和 行车荷载反复作用产生的压密变形，从而确保路面的使用品质 和使用寿命。,路基压实的影响因素1）土的级配和含水量 2）击实功能 3）击实方式 ：夯实、辗压、振动；辗压 对粘土比较合适,直线滑动面：适用砂类土（砂土、砂性土）、碎（砾）石土等 圆弧滑动面：适用具有一定粘结力的粘性土、粉性土等,路基边坡稳定性验算的参数：容重，内摩擦角，粘聚力,23,路基防护与加固的意义：防止路基病害、保证路基稳定、使公路 与周围环境相协调,常用的坡面防护措施：1）植物防护（种草，铺草皮，种树） 2）工程防护（抹面，喷浆，勾缝，石砌防护面）,坡面防护设施不承受外力作用，必须要求坡面岩土整体牢固,地基加固措施 ： 1.换填材料法1）开挖换填：适应于软弱土层位于地表， 换挖深度不超过3m的场合 2）抛石挤淤：适用于排水困难的洼地，而软弱土层易于 滑动，厚度又较薄，表层无硬壳，石料来源充分 3)爆破挤淤：适用于换填深度超过3m需要快速施工且允 许爆破的场合。对于稠度较大的软土采用先爆后填，对于稠度小 的软土，可以先填后爆破。 2.排水固结法1）垫层法适用于： a.路堤高度小于两倍极限高度，软土表面无透水性低的硬壳； b.软土层不很厚，或虽稍厚，但具有双面排水条件； c.当地有砂，运距不太远； d.施工期限不甚紧迫。,24,2）砂井/袋装砂井/塑料排水板排水法 3.挤密法1）粒料桩适用于:处理松砂、杂填土和粘粒含量不 大的普通粘土，亦能有效防止砂土基地的液化 2）石灰桩：适用于含砂量低，没有滞水砂层的软土 4.夯实法重