路基、路面勘测调查设计.doc

路基、路面勘测调查与设计一、气象资料黑龙江省属大陆性季风气候区，冬季严寒，春季干燥，夏季炎热湿润、降雨集中，降雨量在450600mm之间，秋季降温急骤，常有冻害发生。降水主要集中在6月9月，占全年总降水量的80左右。冬季时间漫长，从每年的10月下旬至翌年的4月上旬，达6个月之久。黑龙江省位于我国严寒地区，冬季长达六个月之久，最低气温可达3540，而且寒流频繁发生，一次寒流可急剧降温1015，南部地区地表冻结深度1.82.0没，北部可达3.0m以上。冻结指数：是指一年中日平均负温度的累计值。一般应取十年的最大值或设计年限内的最大值。勘测时应到当地的气象部门调查该资料，依据20年以上的冻结指数平均值，判断其处于何种冰冻区。大地标准冻深：是在空旷野外裸露平坦的粘性土地表设测站，实测不少于10年的最大冻深（不包括冻胀量）平均值。若无实测资料，可参考公路工程抗冻设计与施工技术指南中的公式进行计算。道路冻深：是指从路中线表面到冻结线处不包括冻胀量的冻结深度。气候分区： 二、地带类型1、地带类型即为路基所在地的原地面(即天然地面)潮湿类型，可分为三类，见表1- l。设计时注意，不要与路基干湿类型混同。 地 带 类 型 表1-1地带编号原地面潮湿类型潮 湿 特 征干 燥能保证地面排水，地下水处于不起作用的深度季节性潮湿不利季节时地面有积水，地下水处于不起作用的深度经 常 潮 湿地下水位很高，距地面的距离小于规定的路肩边缘距地下水位的最小高度；地面经常积水；上部土层受地下水的影响且地面经常积水。表中所述地下水处于不起作用的深度，是指地下水不能影响路基上部土湿度的地下水深度。2、土的相对含水量及其形态土的相对含水量和土的类别、密实度等，都是影响土基强度的重要因素。对于砂性土、粉性土、粘性土和重粘土，可用相对含水量W/Wy（W为土的含水量，Wy为76g平衡锥所测土的液限）将各种状态的过度界线准确地表示出来。（1）、液态土对于荷载完全没有抵抗力，相对含水量大干100。（2）塑态：1)软塑土对于荷载具有较小的抵抗力，相对含水量为1.000.75；2)硬塑土对于荷载具有相当的抵抗力，相对含水量为0.750.50。3)固态土在压实状态下，强度很大，相对含水量小于0.50。根据土基强度与荷载的相互作用，在接近路面的土基中，土的塑性不应超出硬塑状态的上限，相对含水量一般不高于0.60。为了避免土在极低含水量时脆性和硬度增加，使之略具塑性以缓和车轮的冲击，建议对于粘性土的最小相对含水量，一般宜控制在0.300.40左右。三、路基干湿类型路基的强度与稳定性，同路基的千湿类型有密切关系，并在很大程度上影响路面结构及厚度的确定。路基干湿类型划分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。划分标准是上述四种干湿类型的分界相对含水量 W1、W2、W3。各公路自然区划，不同土组的分界相对含水量见表l-1-2，路基干湿类型见表l-l-3。路面设计，一般要求路基处于干燥或中湿状态。过湿状态的路基，必须经过认真和有效处理后方可铺筑路面。路基干湿类型，按不利季节路槽属面以下80cm深度内的平均相对含水量x确定： x = /x (l-l-3)式中 路槽底面以下80cm深度内的算术平均含水量； x76g平衡锥所测土样的液限。 原有公路x应在不利季节测定。如当地有非不利季节与不利季节换算的经验公式，也可在非不利季节测定，并换算为不利季节的数值使甩。路基干湿类型，应根据实测 按表1-1-2和表1-13确定，或根据调查水位、路基排水条件、天然土含水量、地质、地貌、植被、季节影响等因素，按当地路基临界高度(缺乏资料时可参照下文)和表1-1-3确定。士组的分界相对含水量建议值 表1-1-2 注：W 1干燥和中湿状态路基的分界相对含水量； W2中湿和潮湿状态路基的分界相对含水量； W3潮湿和过湿状态路基的分界相对含水量。路 基 干 湿 类 型 表1-1-3路基干湿类型路槽底面以下80cn深度内的平均相对含水量wx与分界相对含水量的关系一 般 特 征 干 燥wxH1 中 湿w1wx1w2路基上部土层处于地下水或地表积水影响的过度带区内路基高度H2HH1潮 湿w2wx1Wc Wc2Wc2Wc Wc3WcWc1.001.00Wc0.85WcWc0.950.95Wc0.80WcWc0.900.90Wc0.75WcH1 中湿Wc1Wc Wc2路基土层处于地下水和地表积水影响的过度带区内。路基高度H2Wc Wc3路基上部土层处于地下水或地表积水毛细影响区。路基高度H3H0H2过湿WcWc3路基极不稳定；冰冻区春融翻浆，非冰冻区软弹土基经处理后方可铺筑路面。路基高度H0H3注：1 H0为下利季节路床顶面距地下水或地表积水位的高度。 2地表积水指不利季节积水20d以上 3 H1、H2、H3分别为干燥、中湿和潮湿状态的路基临界高度，见附录F， 4划分土基干湿类型以平均稠度Wc为主，踺少资料时可参照表中一般特征确定。五、路基受力作用于路基的荷载，有路基的自重（即静栽）和汽车的轮重（即动载或活载）。荷载使相当深度内的路基处于应力状态（如图1-1-5所示）。图1-1-5 路基土中按深度的应力分布z由轮重P所引起的应力；B由路基自重所引起的应力；z+B应力之和。当工作区深度大于路基填土高度时(如图1-1-7所示)，行车荷载不只作用于路堤，而且作用于天然地基上部土层，为此，天然地基上部土层应予压实或采取必要措施，以满足路基工作区的设计要求。六、路面材料（一）、沥青混凝土路面1、道路石油沥青新旧规范采用的名称不同。道路石油沥青的质量应符合表4.2.1-2规定的技术要求：各个沥青等级的适用范围应符合表4.2.1-1的规定。经建设单位同意，沥青的PI值、60动力粘度，10延度可作为选择性指标。 表4.2.1-1道路石油沥青的适用范围 地 带 编 号适用范围 A级沥青各个等级的公路，适用于任何场台和层次B级沥青1、 高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及二级以下公路的各个层次；2、 用做改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青 C级沥青三级及三级以下公路的各个层次2、粗集料（1）、沥青层用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等，但高速公路和一级公路不得使用筛选砾石和矿渣。粗集料必须由具有生产许可证的采石场生产或施工单位自行加工。粗集料应该洁净、十燥、表面粗糙，质量应符合表4.8.2的规定。当单一规格集料的质量指标达不到表中要求，而按照集料配合比计算的质量指标符合要求时，工程上允许使用。对受热易变质的集料，宜采用经拌和机烘干后的集料进行检验。采石场在生产过程中必须彻底清除覆盖层及泥上夹层。生产碎石用的原石不得含有土块、杂物，集料成品不得堆放在泥土地上。高速公路、一级公路沥青路面的表面层(或磨耗层)的粗集料的磨光值应符合表4.8.5的要求。除SMA、OGFC路面外，允许在硬质粗集料中掺加部分较小粒径的縻光值达不到要求的粗集料，其最大掺加比例由磨光值试验确定。粗集料与沥青的粘附性应符合表4.8.5的要求，当使用不符要求的粗集料时，宜掺加消石灰、水泥或用饱和石灰水处理后使用，必要时可同时在沥青中掺加耐热、耐水、长期性能好的抗剥落剂，也可采用改性沥青的措施，使沥青混合料的水稳定性检验达到要求。掺加外加剂的剂量由沥青混合料的水稳定性检验确定。2、细集料沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂、石屑。细集料必须由具有生产许可证的采石场、采砂场生产。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其质量应符合表4.9.2的规定。细集料的洁净程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分数表示，石屑和机制砂以砂当量(适用于04.75mm)或亚甲蓝值(适用于02.36mm或00.15mm)表示。3、填料沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出，其质最应符合表4.10.1的要求。拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分回收使用。但每盘用量不得超过填料总量的25，掺有粉尘填料的塑性指数不得大于4。粉煤灰作为填料使用时，用量不得超过填料总量的50，粉煤灰的烧失量应小于12，与矿粉混合后的塑性指数应小于4，其余质量要求与矿粉相同。高速公路、一级公路的沥青面层不宜采用粉煤灰做填料。根据岩性与沥青的粘附性，可考虑掺加消石灰、水泥、抗剥落剂等提高集料与沥青的粘附力，掺入多少消石灰、水泥、抗剥落剂，应等量减少矿粉的用量。（二）水泥混凝土路面1、粗集料粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎右、碎卵石和卵子，并应符合表3.3.1的规定。高速公路、一级公路、二级公路及有抗(盐)冻要求的三、四级公路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于II级，无抗(盐)冻要求的三、四级公路混凝土路面、碾胜混凝土及贫混凝上基层可使用Ill级粗集料。有抗(盐)冻要求时，I级集料吸水率不应大于1.0；Il级集料吸水率不应大于2.0。用做路面和桥面混凝土的粗集料不得使用不分级的统料，应按最大公称粒径的不同采用24个粒级的集料进行掺配，并应符合表3.3.2合成级配的要求，卵石最大公称粒径不宜大于19.0mn；碎卵石最大公称粒径不宜大于26.5mm；碎石最大公称粒径不应大于31 5rmn。贫混凝土基层粗集料最大公称粒径不应大于31.5mm；钢纤维混凝土与碾压混凝土粗集料最大公称粒径不宜大于19.0mm。碎卵石或碎石中粒径小于75m的石粉含量不宜大于1。表332粗集料级配范围2、细集料细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、机制砂或混合砂并应符合表3.4.1的规定。高速公路、一级公路、二级公路及有抗(盐)冻要求的三、四级公路混凝土路面使用的砂应不低于级无抗(盐)冻要求的三、四级公路混凝土路面、碾压混凝土及贫混凝土基层可使用级砂。特重、重交通混凝土路面宜使用河砂，砂的硅质含量不应低于25。细集料的级配要求应符合表3.4.2的规定，路面和桥面用天然砂宜为中砂，也可使用细度模数在2.03.5之间的砂。同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过0.3，否则，应分别堆放，并调整配合比中的砂率后使用。七、路面基层结构类型1、半刚性基层、底基层半刚性基层、底基层应具有足够的强度和稳定性、较小的收缩(温缩及干缩)变形和较强的抗冲刷能力，在中冰冻、重冰冻区应检验半刚性基层、底基层的抗冻性能。半刚性基层、底基层按其混合料结构状态分为骨架密实型、骨架空隙型、悬浮密实型和均匀密实型四种结构类型。半刚性基层适用条件水泥稳定集料类、石灰粉煤灰稳定集料类材料适用于各级公路的基层、底基层。冰冻地区、多雨潮湿地区，石灰粉煤灰稳定集料类材料宜用于高速公路、一级公路的下基层或底基层。石灰稳定类材料宜用于各级公路的底基层以及三、四级公路的基层。高速公路、一级公路的基层或上基层宜选用骨架密实型混合料。二级及二级以下公路的基层和各级公路的底基层可采用悬浮密实型混台料。均匀密实型混合料适用于高速公路、一级公路的底基层，二级及二级以下公路的基层。骨架空隙型混合料具有较高的空隙率，适用于需考虑路面内部排水