路基路面工程.doc

第一章路基的工程特点一；公路组成：公路是暴露于自然界中的线形工程构造物，其中线是一条空间曲线。公路的基本组成部分包括：路基，路面，桥梁，隧道，立交，通道，涵洞，防护与加固工程等人工都造物及排水设施。路基：是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础路床：是指路面底下80cm范围内的路基部分。路槽：是指为铺筑路面，在路基上按设计要求修筑的浅槽。露肩：是指行车道外缘至路基边缘部分，用作路面的横向支承，分为硬路肩和土路肩两部分，硬路肩可作为临时停车带路基的排水设施：是指为保持路基稳定的地面和地下的排水构造物。路基工程与其他有关工程的关系：1，路基设计与路线设计的关系2，路基工程与路面工程的关系，3，路基工程与桥涵的关系4，路基工程与隧道的关系影响路基稳定的因素；1，工程地质和水文地质条件2，水文与气候条件3，路基设计4，路基施工5，养护措施对路基的基本要求；1，符合规范要求2，具有足够的整体稳定性3，具有足够的强度4，具有足够的水温稳定性二，土的工程性质；分类1，巨粒土2，粗粒土3，细粒土4，特殊土3路基湿度的水的来源可以分为：1，大气降水2，地面水3，地下水4，毛细水5，水蒸气凝结水6，薄膜移动水路基的干湿类型分为：干燥，中湿，潮湿，过湿四类路基干湿类型划分方法：1平均稠度划分法2，根据临界高度判断路基最小填土高度：路基填土高度指路肩边缘距原地面的高度：砂性土0.3-0.5m；粘性土0.5-0.8m路基力学特性路基土的应力应变特性 路基土的变形包括弹性变形和塑性变形路基土的强度指标（承载力指标）：回弹模量，地基反应模量，加州承载比（CBR） 以上都表征特定力学模型下路基土的应力与应变关系第二章 一般路基设计路基的相关设施：如弃土堆，取土坑，碎落台，堆料坪，错车道。典型的路基横断面形式可归为：路堤，路堑，填挖结合及不挖不填路堤：是指高于原地面的填方路基，在结构上分为上路堤和下路堤，上路堤是指路面底面以下0.81.5m范围内的填方部分，下路堤是指上路堤以下的填方部分。路堑：是指低于原地面的挖方路基填挖结合路基:是指在一个横断面内，部分为填方，部分为挖方的路基（从路基的稳定性考虑，陡坡路基一般应“宁挖勿填“或“多挖少填”不挖不填路基：节省土石方，但排水非常不利，原密实程度不能满足要求，容易发生水淹，雪埋，沉陷等病害。路基设计的基本要素：路基宽度，路基高度，路基边坡坡度路基宽度；是指一个横断面上两路肩外缘之间的宽度。(宽度外，设有中间带，加(减)速车道，爬坡车道，错车道，慢行道或路用设施路基高度：是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高程与地面高程之差。一般的公路路基设计高程是指路基边缘高程；设有中央分隔带的高速，一级公路路基设计高程是指中央分隔带外侧边缘的高程路基高度由路线纵坡设计确定。路基边坡坡度：（1）路堤坡度：1土质路堤边坡2石质路堤边坡路基的附属设施：如弃土堆，取土坑，碎落台，堆料坪，错车道第三章边坡的稳定性分析路堤稳定性分析包括路堤堤身的稳定性，路堤和地基的整体稳定性，路堤沿斜坡地基或软弱层带滑动的稳定性高路堤，深路堑边坡稳定性分析主要有直线法（砂类土）和圆弧法（粘性土）第四章 路基防护与加固设计意义在于防止路基病害，保证路基稳固，改善环境，保护生态平衡，美化路容，提高公路的使用品质。路基防护与加固工程设施；边坡坡面防护，冲刷防护，支挡建筑物及湿软地基加固。坡面防护：是指为防止边坡受水及各种自然因素对坡面的破坏作用而在坡面上所作的各种铺砌和栽植的总称（植物防护和工程防护）种草适用于边坡坡度不陡于1:1，植树适用于坡率缓于1:1.5的边坡骨架植物防护适用于土质和强风化的岩石的边坡，防止边坡受雨水侵蚀，避免土质边坡坡面上产生沟槽，形式;拱形骨架，菱形骨架，人字形骨架，多边形砼空心块工程防护；采用砂石，水泥，石灰等材料进行坡面防护护坡分为干砌片石护坡（坡度缓于1:1.25，厚度250mm）浆砌片和水泥混凝土预制护坡 冲刷防护：直接防护（土工膜带，抛石防护，石笼防护）；间接防护（导流坝，防护林带，改河道）湿软地基加固：1换填土层法，2碾压夯实法，3排水固结法，4挤密法，5化学加固法6土工合成材料加固法第五章 挡土墙设计 挡土墙是指承受土体侧压力的墙式构造物挡土墙的分类和使用条件：挡土墙的分类1设置的位置：路堑墙，路堤墙，路肩墙，和山坡墙2结构形式：重力式挡土墙，锚碇式挡土墙，薄壁式挡土墙，加筋土挡土墙3墙体材料：石砌挡土墙，混凝土挡土墙，钢筋混凝土挡土墙，钢板挡土墙重力式挡土墙：优点；形式简单，施工方便，可就地取材，适应性较强，缺点圬工数量较大，对地基的承载能力要求较高加筋挡土墙：是填土，拉筋，面板的结合体；优点省工，省料，施工方便，适用于填土路基锚碇式挡土墙：（锚杆式和锚碇板式）锚杆式适用于墙高较大，缺乏石料或挖基困难地区，具有锚固条件的路堑挡土墙；锚碇板式适用于缺乏石料地区的路肩或路堤墙，优点构件断面小，工程量小，不受地基承载力的限制，构件可预制，有利于实现结构轻型化和施工机械化。薄壁式挡土墙：（悬臂式和扶壁式）优点断面尺寸较小，自重轻，能修建在较弱的地基上适用于城市或缺乏史料的地区，缺点虚耗用一定数量的水泥和钢筋，施工工艺较复杂重力式挡土墙的设计：挡土墙的构造必须满足强度和稳定性的要求，同时考虑就地取材，结构合理，断面经济，施工养护方便与安全。重力式挡土墙一般由墙身，基础，排水设施和变形缝等部分组成。第六章 路基排水设计路基排水的意义；公路的最大病害之一是水害，水分的积累使得沥青与集料之间的粘结力下降，造成路面承载能力下降，降低了路面材料的强度。路基排水设计的一般原则：P71路基排水设施的构造与布置：地表排水设施1边沟，2截水沟，3排水沟，4跌水与急流槽,5蒸发池，6油水分离池，7排水泵站地下排水设施：是指处治地下水的设施，（具有拦截，汇集，排除地下或降低地下水位或能兼排地面水结构物）常用的地下排水设备有暗沟，渗沟，渗井，仰斜式排水沟，检查疏通井路面工程路面是指用各种筑路材料铺筑在公路路基供车辆的构造物，是道路工程的一个重要组成部分对路面的基本要求：1具有足够的强度和刚度2具有足够的稳定性3具有足够的平整度4具有足够的抗滑性能5具有足够的耐久性6具有尽可能低得扬尘性7满足规范要求路面结构的层次划分：1，面层（沥青面层一般有三层组成，表面层，中面层和下面层）2基层3垫层路面面层的类型：柔性路面，刚性路面第二章 路面基层基层是直接位于沥青面层下，用高质量材料铺筑的主要承重层或直接位于水泥混凝土面板下，用高质量材料铺筑的结构称作基层。主要作用是承受由面层传递的车辆荷载，并将荷载分布到下面的垫层或土基上。在沥青路面基层下，用质量较次材料铺筑的次要承重层或在水泥混凝土路面基层下，用质量较次材料铺筑的辅助层称作底基层基层（底基层）按混合料类型可分为刚性基层，半刚性基层，柔性基层。按组成材料分为碎石（砾）石基层，稳定土基层，石灰工业废渣基层1级配碎石：各级公路的基层和底基层，较薄沥青层与半刚性基层之间，作用具有一定的渗透性，起到延缓反射裂缝和排水，材料要求二级和二级以下的公路基层：最大粒径控制在37.5mm以内高速和一级公路的基层以及半刚性路面的中间层时最大粒径31.5mm2级配砾石：轻交通的二级和二级以下公路的基层以及各级公路的底基层材料要求：塑性指数在6或9以下时，可直接用作基层。塑性偏大的砂砾，可加少量石灰降低其塑性指数或用无塑性的砂或石进行掺配，基层：砾石的最大粒径37.5mm。底基层：53mm3填细碎石：各等级公路的底基层和二级以下的基层，材料要求：基层：碎石的最大粒径不超过53mm底基层：63mm填细碎石的一层压实厚度可取最大粒径的1.52.0倍半刚性基层：常用的基层，底基层无机结合料稳定材料有石灰土，水泥土水泥稳定砂砾，石灰粉煤灰碎石，二灰土。水泥稳定碎石可用于各级公路的基层和底基层，但水泥稳定土不宜用作二级和二级以上公路路面的基层。影响强度的因素：1土质2水泥的成分和剂量（硅酸盐水泥好于铝酸盐水泥）（水泥剂量=水泥质量/干土质量）3含水率（水泥正常水化的水量约为水泥重量的20）4施工工艺过程 石灰稳定类基层：石灰稳定土适用于各级公路的底基层，以及二级和二级以下公路的基层。影响强度因素：1土质（做基层时，颗粒的最大粒径37.5）2灰质3石灰剂量(石灰剂量=石灰质量/干土质量)（实践中常用的最佳范围，粘性土及粉性土8%14%；砂性土9%16%）4含水率5密实度6石灰土的龄期（初期强度低）7养生条件（施工期的最低温度应在5以上。实践证明：一定条件下养生强度的形成比在一般空气中养生要好。石灰稳定土基层缩裂防治措施：1控制压实含水率2严格控制压实标准3温缩4干缩5及时铺筑结构层6掺加集料7基层缩裂反射的防止措施（1设置联结层2铺筑碎石隔离过渡层）石灰工业废渣稳定基层：1石灰工业废渣稳定土2石灰粉煤灰基层3石灰煤渣类基层路拌法施工：1下承层准备2施工放样（恢复中线，直线每1520m设一桩，平曲线每1015m设一桩）3备料（为筛分碎石的含水率比最佳含水率大1）4运输和摊铺集料（先确定集料的松铺厚度系数并确定松铺厚度）5拌合及整形(平地机拌合56遍，长度300500m6碾压（重叠1/2轮宽，一般碾压68遍）7横缝处理（第一段拌合后留58m）8纵缝处理（留30cm搭接拌合，整平后一起碾压密实）第三章 沥青路面设计在路面设计年限内满足各级公路相应的承载力，耐久性，舒适性和安全性的要求沥青路面的设计法基本上分为2类：经验，半经验法和理论法面层分为单层，双层或三层。表面层应具有平整密实，抗滑耐磨，抗裂耐久的性能；中，下面层应具有高温抗车辙，抗剪切，密实基本不透水的性能；下面层应具有耐疲劳并开裂的性能。基层与底基层：基层是主要的承重层，应具有稳定，耐久，较高的承载能力，可分为单层或双层。 我国传统采用半刚性基层，底基层。 柔性基层，底基层可用于各级公路。贫混凝土，碾压式混凝土，水泥混凝土等刚性基层适用于重交通，特重交通及运煤，矿石建筑材料等的公路工程。刚性基层厚度一般为200280mm最小厚度应大于150mm。第四章 沥青路面施工沥青：优点表面平整，无接缝，行车平稳，振动小，噪声低，施工期短，养护方便等优点。沥青路面的稳定性及耐久性：1高温稳定性，夏季出现推挤，拥抱，泛油等。原因：高温时沥青混合料的抗剪切能力不够。（要求沥青混凝土面层的压实度为98%）2低温抗裂性：气温骤降造成面层温度收缩四季气候变化面层产生温度疲劳裂缝。3水稳定性：通常采用的浸水马歇尔实验和沥青与矿料的粘附性实验。措施：用水泥或消石灰处理集料表面。4.疲劳特性：减小孔隙率，增加压实度可以提高沥青混凝土的使用寿命。5老化特性：沥青路面对材料的要求：沥青使用期间，在灌或贮油池中德温度不低于130，并不高于170。热拌沥青混合料路面的面层不宜采用煤沥青。为了提高沥青混合料的使用性能，可以单独或复合采用高分子聚合物，天然沥青及其他改性材料制作成改性沥青。粗集料；可以选用的沥青路面的粗集料包括碎石，破碎砾石，筛选砾石和矿渣。细集料；组成沥青面层的细集料有天然砂，机制砂和石屑。（SMA和OGFC混合料一般不宜使用天然砂）填料;沥青混合料得矿粉必须采用石灰石等碱性石料经磨细得到的石粉，粉煤灰作为填料时，烧失量应小于12%粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50%，高速，一级公路的沥