第一章路基工程绪论ppt课件

1、黑龙江工程学院土木与建筑工程学院黑龙江工程学院土木与建筑工程学院主讲教师：张家平主讲教师：张家平1-1 1-1 路基在道路工程中的作用路基在道路工程中的作用 一、路基的概念一、路基的概念按照路线位置和一定技术要求在地表面上修筑的带状岩土构造物。按照路线位置和一定技术要求在地表面上修筑的带状岩土构造物。 二、路基的作用二、路基的作用是路面的基础是路面的基础 承受由路面传来的行车荷载和自然因素的作用承受由路面传来的行车荷载和自然因素的作用 三、路基的横断面形式三、路基的横断面形式路堤：高于原地面的填方路基路堤：高于原地面的填方路基 路堑：低于原地面的挖方路基路堑：低于原地面的挖方路基 半填半挖路基

2、：介于上述两者之间的路基半填半挖路基：介于上述两者之间的路基 四、路基的结构划分四、路基的结构划分路床：是指路面底面以下路床：是指路面底面以下80cm80cm范围内的路基部分。在结构上范围内的路基部分。在结构上分为上路床分为上路床0 030cm30cm及下路床及下路床(30(3080cm)80cm)两层。两层。 上路床：030cm下路床：3080cm上路堤：路面底面以下80150cm的填方部分下路堤：上路堤以下的填方部分 1-2 1-2 路基工程的特点路基工程的特点 n结构形式及工艺简单结构形式及工艺简单n路线长、占地多、土石方工程数量大、机械化施工是主导路线长、占地多、土石方工程数量大、机械

3、化施工是主导n投资比例大，约占公路建设全部投资的投资比例大，约占公路建设全部投资的252545%45%n受自然因素影响大，地区差异明显受自然因素影响大，地区差异明显n涉及面广、影响因素多变、施工组织安排不易涉及面广、影响因素多变、施工组织安排不易 n对沿线生态环境影响巨大特别是高填深挖路基）对沿线生态环境影响巨大特别是高填深挖路基） 高速公路路基的特点：高速公路路基的特点：n高填或深挖的路基增多高填或深挖的路基增多n特殊地质条件的路基增多特殊地质条件的路基增多n路基中桥涵和通遂增多路基中桥涵和通遂增多 1-3 1-3 对路基的基本要求对路基的基本要求一、足够的承载能力一、足够的承载能力1.1.

4、强度强度2.2.刚度刚度二、足够的稳定性二、足够的稳定性1.1.整体稳定性整体稳定性2.2.水温稳定性水温稳定性 三、足够的耐久性三、足够的耐久性1-4 1-4 路基设计施工养护的基本内容路基设计施工养护的基本内容 n选择路基横断面形式，包括特殊路基的个别设计选择路基横断面形式，包括特殊路基的个别设计n确定路基宽度、高度及边坡形式与边坡坡度确定路基宽度、高度及边坡形式与边坡坡度 n选择路基填料与压实标准选择路基填料与压实标准 n路基排水系统布置和排水结构设计路基排水系统布置和排水结构设计n路基防护与加固设计路基防护与加固设计n路基工程的附属设施设计路基工程的附属设施设计 一、路基设计的基本内容

5、一、路基设计的基本内容二、路基施工的基本内容二、路基施工的基本内容n路基施工前的准备工作路基施工前的准备工作 n路基压实原理与压实工艺路基压实原理与压实工艺 n路基施工常用机械及其组合路基施工常用机械及其组合 n路基填筑的工艺施工方法路基填筑的工艺施工方法 n路堑挖方的工艺施工方法路堑挖方的工艺施工方法 n特殊地段的路基施工特殊地段的路基施工 n路基施工的质量检查与验收标准路基施工的质量检查与验收标准 三、路基养护的基本内容三、路基养护的基本内容路基养护是指使路基及其附属工程处于坚固和稳定的状态，保证车路基养护是指使路基及其附属工程处于坚固和稳定的状态，保证车辆畅通无阻的一种经常性的维护工作，

6、包括日常检查和观察路基各辆畅通无阻的一种经常性的维护工作，包括日常检查和观察路基各部分的变形，及时预防和整治病害。部分的变形，及时预防和整治病害。 路基病害多种多样，它和地质、土质、气象等条件有着密切的关系。路基病害多种多样，它和地质、土质、气象等条件有着密切的关系。例如多雨、沼泽、沉积地区多发生基床翻浆冒泥、路基沉陷等病害；例如多雨、沼泽、沉积地区多发生基床翻浆冒泥、路基沉陷等病害；高寒地区多发生冻害；山区多发生泥石流、滑坡、崩坍落石等病害。高寒地区多发生冻害；山区多发生泥石流、滑坡、崩坍落石等病害。 应坚持应坚持“预防为主、治养并重、排水防水、安全第一预防为主、治养并重、排水防水、安全第一

7、” 的养护原的养护原则则1-5 1-5 路基与其他有关工程的关系路基与其他有关工程的关系 n路基与路线的关系路基与路线的关系 n路基与路面的关系路基与路面的关系 n路基与桥涵的关系路基与桥涵的关系 本课程是一门重要的专业课。主要讲授路基路面设计与施工的基本课程是一门重要的专业课。主要讲授路基路面设计与施工的基本知识、原理和方法。本知识、原理和方法。 它以工程地质、土质土力学、交通工程学为基础，涉及水力学、它以工程地质、土质土力学、交通工程学为基础，涉及水力学、桥梁水文、道路建筑材料等课程，并和道路勘测设计互为支撑和依托。桥梁水文、道路建筑材料等课程，并和道路勘测设计互为支撑和依托。路基路面的关

8、系路基路面的关系:路基路面是道路的基本组成部分，有了路基路面，车辆路基路面是道路的基本组成部分，有了路基路面，车辆才能沿着预定的路线，通畅、快速、平安、温馨、经济才能沿着预定的路线，通畅、快速、平安、温馨、经济地运行。（道路的主体）地运行。（道路的主体）路基的强度与稳定性，是保证路面强度与稳定性的基本路基的强度与稳定性，是保证路面强度与稳定性的基本条件；提高路基的强度与稳定性，可以适当减薄路面厚条件；提高路基的强度与稳定性，可以适当减薄路面厚度。（路面的基础）度。（路面的基础）路面保护路基，使其避免直接经受车辆和大气的破坏作路面保护路基，使其避免直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。

9、用，长期处于稳定状态。路基路面相辅相成，构成不可分割的整体。共同承受行路基路面相辅相成，构成不可分割的整体。共同承受行车荷载与自然因素的作用。车荷载与自然因素的作用。因此，路基路面不可分割，应综合考虑和整体设计。因此，路基路面不可分割，应综合考虑和整体设计。 本课程与其他课程的关系：本课程与其他课程的关系： 本课程是一门重要的专业课。主要讲授路基路面设计本课程是一门重要的专业课。主要讲授路基路面设计与施工的基本知识、原理和方法。与施工的基本知识、原理和方法。 它以工程地质、土质土力学、交通工程学为基础，涉它以工程地质、土质土力学、交通工程学为基础，涉及水力学、桥梁水文、道路建筑材料等课程，并和

10、道路及水力学、桥梁水文、道路建筑材料等课程，并和道路勘测设计互为支撑和依托。勘测设计互为支撑和依托。 路基的定义路基的定义:路基是在地表按照道路路线位置和一定技术要求开挖或堆填而成的路基是在地表按照道路路线位置和一定技术要求开挖或堆填而成的岩土结构物岩土结构物路面的定义路面的定义:路面是在路基顶面行车部分用各种坚硬材料铺设的层状结构物路面是在路基顶面行车部分用各种坚硬材料铺设的层状结构物路基路面的定义路基路面的定义: 路基路面是道路的基本组成部分路基路面是道路的基本组成部分,它们共同承受行车荷载和自然它们共同承受行车荷载和自然因素的作用因素的作用本课程与其他课程的关系：本课程是一门重要的专业课

11、。主要介绍路基路面设本课程与其他课程的关系：本课程是一门重要的专业课。主要介绍路基路面设计与施工的基本知识、原理和方法。它以工程地质为基础，与土力学有关，涉计与施工的基本知识、原理和方法。它以工程地质为基础，与土力学有关，涉及到水力学、桥梁水文、道路建筑材料，是道路勘测设计中横断面设计的延续及到水力学、桥梁水文、道路建筑材料，是道路勘测设计中横断面设计的延续与补充。也以交通工程为基础。与补充。也以交通工程为基础。公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作用。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

12、久性。路基和路面相辅相成，是不可分离的整体。路基路面工程课程的特点：课程涉及的内容广泛且专业性强相关学科多理论与实践并重工程性强地区差异明显路基路面的关系路基路面是道路的基本组成部分，有了路基路面，车辆才能沿着预定的路线，通畅、快速、平安、温馨、经济地运行。（道路的主体）路基的强度与稳定性，是保证路面强度与稳定性的基本条件；提高路基的强度与稳定性，可以减薄路面厚度。（路面的基础）路面保护路基，使其避免直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。路基路面为线型工程且相辅相成，构成不可分割的整体。共同承受行车荷载与自然因素的作用。特点：结构形式简单路基工程土石方数量大。路面工程耗资多。工程复杂

13、多变。（作为绵延可达千里以上的结构物，沿线的气候、地形、水文和地质等自然因素条件往往不一样，其各段路面结构层的材料来源和施工状况也难相同）环境自然条件的变迁对材料的物理力学性质及结构体系的性状影响很大）作用的车辆荷载的随机性大小、数量或作用图式和频率因时因地而变的随机因素）材料差异性大，可靠性差。路基路面的损坏状态和原因，常是多种复杂的。影响因素多变、牵涉范围广、施工组织安排不易。 要求：1.承载能力： 强度：抵抗车轮荷载引起的各部位的各种应 力，不发生压碎、拉断剪切等破坏。 刚度：在车轮荷载作用下不发生过量变形，面层不 发生车辙、沉陷、波浪等。2.稳定性：保持工程设计所要求的任何形态及物理力

14、 学性质称为稳定性。包括自然平衡破坏的稳 定性、水稳定性与温度稳定性等。3.耐久性：一般道路工程使用年限至少数十年，在车 辆荷载和自然因素作用下，保持耐久性。（疲劳、损伤、老化衰变）4.表面平整度：路面表面的起伏变化状况舒适性指标）5.表面抗滑性能：安全性指标 1、地理条件：地形、地貌和海拔高度影响路基路面结构，（平原、丘陵、山岭各区地势对结构的水温状况也不同）。2、地质条件：岩石的种类、成因、节理、风化程度和裂隙情况，岩石走向倾向、倾角、层理和岩层厚度，夹层及其状况，断层或不良地质现象的影响。3、气候条件：气温、降水、湿度、冰冻深度、日照、蒸发量、风向、风力等影响地下和地面水的变化并且影响路

15、基路面的水温情况。4、水文和水文地质条件：5、土的类别 总之，地质条件是引起路基路面破坏的基本前提，水则是造成病害的主要原因。 土的工程分类的目的根据工程实践经验，把工程性质近似的土划分为一类作用便于正确选择对土的研究方法，可对土作出合理的评价，使工程人员对土有共同的概念，便于经验交流。分类的基本原则（1应选用对土的工程性质、最能反映土的基本属性和便于测定的指标作为分类依据。（2要有一定的逻辑性。（体系、简单易记）（3应能反应土在不同工作条件下的特性。公路部门根据公路工程中对土的压实性和水稳性的要求进行分类。压实性、渗透性以土的颗粒粒径和级配为指标水稳性以土的塑限、液限和塑性指数反映。一、 分

16、类体系 根据土的颗粒组成，塑性指数和土中有机质含量，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类11种土。表1-1 粒组划分巨粒土粗粒土细粒土特殊土成成分分B-B-漂石漂石（块石）（块石）C Cb b- -卵石卵石（碎石）（碎石） G- G-砾砾 S-S-砂砂 F- F-细粒土细粒土 C-C-粘土粘土 M-M-粉土粉土 O-O-有机质土有机质土Y-Y-黄土黄土E-E-膨胀土膨胀土R-R-红粘土红粘土S St t- -盐渍土盐渍土级配级配或或土性土性W-W-良好级配良好级配P-P-不良级配不良级配F Fu u- -均匀级配均匀级配P Pg g- -阶段级配阶段级配V-V-很高液限很高液限w wL L7

17、070H-H-高液限高液限5050w wL L7070I-I-中液限中液限2828w wL L5050L-L-低液限低液限w wL L2828土类符号特征1. 按有机质含量：有机质土，无机质土。2. 无机质土按粗粒含量：巨、粗、细粒土 三类。3. 巨、粗粒土按其细粒含量和级配进一步细分粒径大小、不均匀系数和曲率系数）。4.细粒土按塑指Ip和液限WL在塑性图上进一步细分。 1060ddCu6010230dddCrd10、d30、d60分别为土的级配曲线上土颗粒含量小于10%、30%、60%所对应的粒径；d10称为有效粒径；d60称为控制粒径。Cu不均匀系数；Cr曲率系数。1、巨粒土：强度和稳定性很高，是筑路的良好材料，也可用 于边坡护砌。2、级配