路基路面工程第一章绪论ppt课件

1、 第一章 绪论学习要点：了解道路工程的开展历史，路基路面工程特点、影响要素，公路自然区划，路基水温情况及干湿类型，路面构造及分类，交通荷载及交通分析等；熟习道路工程的开展历史、路基路面工程特点及要求；掌握路基干湿类型确实定方法、公路自然区划的划分原那么、路面构造层位功能及路面类型、汽车对道路的静态压力和动态影响、轴载换算原那么、累计交通量的计算。. 主要内容1.1道路工程的历史和开展1.2路基路面工程的特点、要求及影响要素1.3公路自然区划1.4路基水温情况及干湿类型1.5路面构造与分类1.6行车荷载.1.1 道路工程的历史和开展 史前：步行道路、驮运道路、马车道路。 古代：设立驿站，十里设亭

2、，三十里设驿。 近代：路面多为泥结碎石或天然土路。 现代(新中国成立后)：统筹规划、条块结合、分级担任、结合建立。.全国公路总里程及公路密度图全国公路总里程及公路密度图 至2021年底，全国公路总里程达457.73万km，公路密度为47.68 km/百km2 .全国高速公路里程表全国高速公路里程表 公路养护里程446.56万km，占公路总里程97.6%。全国高速公路里程达12.35万km。.1.2 路基路面工程的特点、要求及影响要素1.2.1 路基路面工程特点及要求承载才干：足够强度以抵抗车轮荷载引起的各种应力：足够的刚度不发生过量变形。稳定性：大气降水、大气温度周期的变化。耐久性：维持强度、

3、刚度、几何形状不变。外表平整度：行车平安、行车温馨性、运输效益。外表抗滑性能：采用巩固、耐磨和外表粗糙的资料。.1.2.2 影响路基路面稳定的要素 地理条件：地形、地貌、海拔高度 地质条件：岩石种类、成因、岩石走向、岩层厚度、有无断层 气候条件：气温、降水、湿度 水文和水文地质条件：地表水、地下水位 土的类别：砂性土、黏性土.1.3 公路自然区划目的应表达不同地理区域自然条件对公路工程影响的差别性，以便于在路基路面构造类型选择，以及设计、施工和养护中采取适宜的设计参数和技术措施，保证路基路面的强度和稳定性。公路自然区划原那么：道路工程特性类似性原那么：同一区划内，在同样自然要素下筑路具有类似性

4、。地表气候区划差别性原那么：地表气候是地带性差别与非地带性差别的结果。. 自然气候要素既有综合又有主导作用的原那么 自然气候变化是多种要素作用结果，但其中又有某些要素起着主导作用。 公路自然区划分级 公路自然区划分三级进展划分，即首先划分为多年冻土、季节冻土、全年不冻土三大地带。然后根据水热平衡和地理位置，以全年均温-2 等值线，一月份均温0 等值线及1 000 m和 3 000 m两条等高线作规范，又思索到黄土地域筑路的特殊性，划分为7个一级自然大区。.全国公路自然区划图全国公路自然区划图. 一级自然区划的路面构造设计 我国7个一级自然区划的路面构造设计偏重点各不一样，根据各地域阅历，大致可

5、归纳如下： 区北部多年冻土区：保温、排干水分 区东部潮湿季冻区：防冻胀与翻浆 区黄土高原干湿过渡区：防止黄土冲蚀与遇水湿陷 区东南湿热区：路面高温稳定性能 区西南潮暖区：路基整体稳定性 区西北干旱区：沙漠地域风蚀和沙埋 区青藏高寒区：沥青路面老化.1.4 路基水温情况及干湿类型1.4.1 路基湿度的来源路基湿度的水源主要有：大气降水雨水渗入；地面水边沟流水、地表径流等渗入；地下水地下水浸入；毛细水毛细作用上升到路基；水蒸气凝结水水蒸气凝结成水；薄膜挪动水温度较高处向冻结中心周围流动。.1.4.2 大气温度及其对路基水温情况的影响路基湿度水的来源；大气温度的影响；湿度和温度变化对路基产生的共同影

6、响称为路基的水温情况。.1.4.3 路基干湿类型划分：枯燥、中湿、潮湿、过湿路基的干湿类型以分界稠度来划分。稠度：土的含水率与其液限之差与塑限和液限之差的比值，即：=LCPWWWI =1.0，即 时，为半固体与硬塑状的分界值； =0，即 时，为流塑与流动状的分界值； 0 1，即 时，土处于可塑形状。CWCWPWWLWWPLWWWCW. 已建公路 按照不利季节路槽地面以下80cm深度内土的平均稠度确定。每10cm取土样测定天然含水率、液限、塑限：式中WI 路基顶面以下80 cm内，每10 cm。. 新建公路新建公路时，假设能确定路基临界高度值，那么可以此作为判别规范，与路基设计高度作比较，由此确

7、定路基干湿类型，.路基临界高度与路基干湿类型路基临界高度与路基干湿类型 H1对应于WC1，为枯燥与中湿形状的分界规范； H2对应于WC2，为中湿与潮湿形状的分界规范； H3对应于WC3，为潮湿与过湿形状的分界规范。.在JTG D302021中：路基湿度情况受大气降水和蒸发、地下水、温度和路面构造及其透水程度等多种要素的影响。地下水或地表长期积水的水位高，路基任务区均处于地下水毛细润湿影响范围内，路基平衡湿度由地下水或地表长期积水的水位升降所控制，路基湿度形状可定义为潮湿类路基。地下水位很低，路基任务区处于地下水毛细润湿面之上，路基平衡湿度由气候要素所控制。路基湿度形状定义为枯燥类路基。中湿类路

8、基的湿度兼受地下水和气候要素影响，路基任务区被地下水毛细润湿面分为上、下两部分，下部受地下水毛细润湿的影响，上部那么受气候要素影响.中湿类路基的湿度情况中湿类路基的湿度情况.饱和度按下式计算：式中Sr饱和度，%；TMI值：yyyy10060=RDFTMIPE式中Ryy年的水径流量，cm；.1.5 路面构造与分类1.5.1 路面构造及层位功能面层直接接受行车及自然要素作用的构造层。基层主要接受面层传来的车辆荷载。垫层保证面层和基层的强度、刚度、稳定性不受土基水温情况影响。路拱减少雨水对路面构造强度影响.1.5.2 路面分类柔性基层沥青路面：刚度小半刚性基层沥青路面：刚度处于柔性与刚性之间组合式基

9、层沥青路面：防止半刚性基层产生反射裂痕复合式路面：半刚性或柔性基层上设有刚性资料下面层水泥混凝土路面：抗弯拉强度高、刚度大.1.6 行车荷载1.6.1 车辆的种类 道路上通行的汽车车辆主要分为客车与货车两大类。 小客车 客车 中客车 大客车 整车 货车 牵引式拖车 牵引式半拖车.1.6.2 汽车的轴型我国设计规范中以100 kN作为设计规范轴重。通常，整车型式的客、货车车轴分前轴和后轴。 车辆轮组和轴组类型车辆轮组和轴组类型. 车辆类型分类车辆类型分类.1.6.3 汽车对道路静态的压力汽车对道路的作用可分为停驻形状和行驶形状。当汽车处于停驻形状下，对路面的作用力为静态压力，主要是由轮胎传给路面

10、的垂直压力p，它的大小受下述要素的影响。汽车轮胎的内压力pi；轮胎的刚度和轮胎与路面接触的外形；轮载的大小。 单圆图示单圆图示. 双圆图示双圆图示=pP接触面当量圆半径.1.6.4 运动车辆对道路的动态影响车轮施加于路面的各种程度力Q值与车轮的垂直压力P，以及路面与车轮之间的附着系数有关，其最大值Qmax不会超越P与的乘积，即： 车轮作用于路面的垂直压力与程度力车轮作用于路面的垂直压力与程度力maxQP. 假设以q和p分别表示接触面上的单位程度力和单位垂直接触压力，那么最大程度力qmax应满足：maxqp纵向滑移路面附着系数纵向滑移路面附着系数. 轴载的动态动摇轮载的这种动摇，可近似看作呈正态

11、分布，其变异系数主要随下述3个要素而变化： 行车速度。车速越高，变异系数越大。 路面的平整度。平整度越差，变异系数越大。 车辆的振动特性。轮胎的刚度低，减振安装的效果越好，变异系数越小。 正常情况下，变异系数普通小于0.3。轴载的动态动摇轴载的动态动摇.1.6.5 交通分析交通量：一定时间间隔内各类车辆经过某一道路横断面的数量。交通量年平均增长率交通量年平均增长率r r变化范围变化范围.路面构造设计中，经过调查分析确定初始年平均日交通量 N1，按式进展计算：365ii=11365NN 在路面构造设计中，设计年限内的累计交通量 Ne可以按式预估：1e365=11tNNN1设计的初始年平均日交通量；Nt设计的末年年平均日交通量；.轴载组成与等效换算道路上行驶的汽车轴载与通行次数可以按照等效原那么换算为某一规范轴载的当量通行次数。