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文档简介

路基路面工程

第一章

總論

第一節

概述

◆道路的衍變

道路的發展同人類社會文明的進步是一致的。從古到今,道路的發展可大致分為四個階段:第一階段:供行人和牛馬及其它獸類行走、馱運貨物的階段。此時期的道路通常稱為小路或小徑(Trail)。第二階段:供蓄力車輛和行人通行的大道(CartWay)階段。堯舜時代,道路曾稱作“康衢”;西周時人們將路分為三級:可並通行三輛馬車的稱為“路”、可並行兩輛馬車的稱為“道”、僅能通行一輛馬車的稱為“途”,不能通行蓄力車輛而僅可供行人或騎馬通過的稱為“徑”;秦朝時期則建成了以咸陽為中心遍及全國的馳道;清朝對道路網進行了整頓,把驛路分為三等:官馬大路、大路和小路。在歐洲的古羅馬,道路非常發達,有“條條大道通羅馬”之稱。第三階段:行駛汽車的公路(Highway)階段。內燃機汽車是由德國人高特列希

戴姆勒在1886年發明的,我國在1902年開始從國外引進汽車,1906年蘇元春駐守廣西時首建了龍州到鎮南關的公路。第四階段:以汽車分道高速度行駛為特徵的高速公路階段。也稱為Freeway或Expressway。

道路是供各種交通工具,行人等通行的工程設施,按其使用功能分為公路、城市道路、機場跑道、廠礦道路、林區道路等。

Airportlane

分類幹線公路:國家幹線省幹線公路縣公路鄉公路支線公路

Road分級高速公路、一級公路(高等級公路)二級、三級、四級公路(其他公路)

城市道路快速路主幹道次幹道支路其他道路◆道路的分類公路是指按現行中華人民共和國交通部頒佈的《公路工程技術標準》修建的,經交通主管部門驗收認定的連接城市間、城鄉間、鄉間的主要供汽車行駛的公共道路。城市道路,農牧場、廠礦、林區、港區、油田等內部供生產作業的道路,軍事基地內部以及旅遊觀光點內部的道路等均不屬於公路。城市道路是指修建於城市範圍內,供車輛及行人通行的具備一定技術條件和設施的道路。其中,城市系指直轄市、市、鎮及未設鎮的縣城。廠礦道路是指主要供工廠、礦山運輸車輛通行的道路;林區道路則是建在林區、主要供各種林業運輸工具通行的道路。

◆城市道路的分類

城市道路按其在城市道路系統中的地位及交通功能的不同分為四類:快速路:分向高速行駛、立體交叉、需控制出入,一般具有四車道以上、設中央分隔帶。

主幹道:在城市道路網中起骨架作用、以解決區間交通聯繫及對外交通為主的道路。次幹道:連接主幹道之間的輔助性幹道。支路:是次幹道與街道的連接線,以服務功能為主,解決地區交通。◆公路的技術等級

按照我國交通部《公路工程技術標準》的規定,我國的公路根據其任務、功能和適應的交通量不同分為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路和四級公路五個技術等級,各等級公路的具體功能及適應的交通量大小如下表所示。公路等級的選用應根據公路網的規劃,從全局出發,按公路的使用任務、功能和遠景交通量綜合確定。一條公路,可根據交通量等情況分段採用不同的車道數或不同的公路等級。

技術等級含義適應的交通量(年平均輛/天)高速公路為具有特別重要的政治、經濟意義,專供汽車分向、分車道行駛並全部控制出入的幹線公路。(各種汽車折合為小客車)>25000一級公路為聯結重要政治、經濟中心,通往重點工礦區、港口、機場,供汽車分向、分車道行駛的公路。(各種汽車折合為小客車)15000~30000二級公路為聯結政治、經濟中心或工礦區、港口、機場等地的公路(各種車輛折合為中型載重汽車)3000~7500三級公路為溝通縣以上城市的公路(各種車輛折合為中型載重汽車)1000~4000四級公路為溝通縣、鄉(鎮)、村等的公路(各種車輛折合為中型載重汽車)<1500◆公路的行政等級

我國的公路,按其在國家政治、經濟、國防和區域行政管理中的重要性及使用性質的不同,劃分為國道、省道、縣道、鄉道和專用公路等五個行政等級,其各自的含義列示於下表。

行政等級含義國道指具有全國性政治、經濟、國防意義的國家幹線公路,它包括重要的國際公路、國防公路、聯結首都與各省和自治區的首府及直轄市的公路,以及聯結各大經濟中心、港站樞紐、商品生產基地和戰略要地的公路。省道指具有全省(自治區、直轄市)政治、經濟意義的省級幹線公路,包括聯結省會與其衛星城市、中心城市、經濟區的公路,以及不屬於國道的國際公路和省際間的重要公路。縣道指具有全縣(旗、縣級市)政治、經濟意義,聯結縣城和縣內主要鄉(鎮)、主要生產與集散地的公路,以及不屬於國道、省道的縣際間的公路。鄉道指主要為鄉(鎮)村經濟、文化、生活服務的公路,以及不屬於縣道以上公路的鄉與鄉之間及鄉村與外部聯絡的公路。專用公路指專線或主要供廠礦、林區、油田、農(牧)場、旅遊區、軍事要地等與外部聯絡的公路。◆路基路面工程

公路路基是路面的基礎,是公路工程的重要組成部分,它是按照路線位置和一定的技術要求修築的帶狀構造物,與路面共同承受交通荷載的作用。作為路面的支承結構物,路基必須具有足夠的強度、穩定性和耐久性。路堤是高於原地面的填方路基的部分,其作用是支承路床、路面及其上傳遞下來的荷載,但一般俗指整個填方路基。路床是路面的基礎,是指路面底面以下80cm範圍內的路基部分,在結構上分為上路床(0~30cm)及下路床(30~80cm)兩層,不管是填方路基還是挖方路基,都必須進行路床填築。路床以下的路堤也分為上、下兩層,上層稱上路堤,是指路面底面以下80~150cm範圍內的填方部分,下層稱下路堤,是指上路堤以下的填方部分。

一、路基工程

公路路面是直接承受交通荷載、大氣溫度及雨水作用的結構,應具有良好的穩定性和足夠的強度、剛度,其表面還應滿足平整、抗滑和排水的要求。因此,公路路面應根據交通量及其組成情況和公路等級、使用任務、功能、當地材料及自然條件,結合路基進行綜合設計。各級公路的行車道、路緣帶、匝道、變速車道、爬坡車道、硬路肩和應急停車帶等均應鋪築路面;高速公路和一級公路應採用高級路面,二級公路應採用高級或次高級路面,三級公路宜採用次高級或中級路面,四級公路宜採用中級或低級路面。

路面結構一般由面層、基層、底基層及墊層組成。

二、路面工程

路基路面工程是將路基工程、路面工程結合在一起進行綜合考慮,並針對公路、城市道路及機場跑道等路基路面的設計原理、設計方法,材料、施工、養護、維護,管理技術及相關知識進行介紹的學科。(其中橋樑工程涉及橋面鋪裝中的路面部分可參照一般公路並結合橋樑結構的變形特點進行考慮。)

路基和路面都是道路的主要工程結構物。路基是在天然地表面按照道路的設計線形、位置和設計橫斷面的幾何尺寸要求開挖或堆填而成的岩土結構物。路面則是位於路基頂面並供車輛直接行駛的部分,它是由各種混合料鋪築而成的層狀結構物。路基是路面的基礎,堅強而又穩定的路基為路面結構能夠長期承受汽車荷載的作用提供了重要保證,而且路面結構層的存在又對路基具有保護作用,並使路基避免了直接經受車輛和大氣的破壞作用,從而,為路基長期處於穩定狀態創造了條件。路基和路面相輔相成,是不可分離的整體。

三、路基路面工程◆相關的研究成果i)公路自然區劃ii)土的工程分類iii)軟土地基處理iv)路基支擋及減重v)路基施工技術vi)路面結構理論與設計方法vii)路面使用性能與養護維修公路自然區劃“公路自然區劃”分三級進行區劃,首先將全國劃分為多年凍土,季節凍土和全年不凍土三大地帶,然後根據水熱平衡及不同的地理位置,劃分為凍土,溫潤,幹濕過渡,濕熱,潮暖和高寒7個大區。1區-北部多年凍土區;2區-東部溫潤季凍區3區-黃土高原幹濕過渡區;4區-東南濕熱區5區—西南潮暖區;6區—西北乾旱區7區-青藏高寒區二級區劃是在每個一級區內,再以潮濕係數為依據,分為六個等級。潮濕係數K為年降雨量R與年蒸發量Z之比。P14◆路面的分層

路面結構通常是分層鋪築的,按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同分成若干層次。通常按照各個層位功能的不同劃分為三個層次:面層、基層和墊層,基層有時包括底基層。高等級公路半剛性基層瀝青路面一般包括路面底基層、路面基層和路面面層:直接位於瀝青面層下用高質材料鋪築的主要承重層稱做路面基層,簡稱基層;在路面基層下鋪築的次要承重層稱做路面底基層,簡稱底基層;用瀝青作為膠結材料鋪築於基層上的結構層稱為瀝青面層。瀝青面層包括瀝青下麵層、瀝青中面層和瀝青上面層。◆路面各層的功能特點面層:面層是直接同行車及大氣接觸的表面層次,它承受較大行車荷載的垂直力、水準力和衝擊力的作用,同時還受到降雨的浸蝕和氣溫變化的影響,因此,同其他層次相比,它應具有較高的結構強度、抗變形能力和較好的水穩定性與溫度穩定性,且應耐磨、不透水,表面還應有良好的抗滑性與平整度。基層:主要承受由面層傳來的車輛荷載垂直力並將其擴散到下麵的墊層及土基,因此,它也應具有足夠的強度與剛度,並應具有良好的擴散應力的能力;基層受大氣影響較面層小,但仍可能受地下水及面層滲入雨水的浸濕,故也應具有足夠的水穩定性;同時,為保證面層平整,它還應具有較好的平整度。墊層:墊層介於基層和土基之間,它可改善土基的濕度和溫度狀況、使面層與基層免受土基水溫狀況變化的不良影響或保護土基處於穩定狀態;同時,也可擴散基層傳遞的荷載應力、減小土基的應力與變形,並可阻止路基土擠入基層。◆路面的等級與面層類型

通常按照路面面層的使用品質、材料組成類型以及結構的強度與穩定性,將路面分為高級、次高級、中級和低級等四個等級,各等級對應的面層類型材料如下表所示。

路面等級面層材料類型適用的技術等級高級瀝青混凝土,水泥混凝土高速、一級、二級次高級瀝青貫入式,瀝青碎石,瀝青表面處治,整齊石塊或條石二級、三級中級碎、礫石(泥結或級配),半整齊塊石,其他粒料

三級、四級低級粒料加固土,其他當地材料加固或改善土,不整齊石塊四級◆路面的分類

路面類型可以從不同角度進行分類,但一般都按照面層所用的材料來劃分。如:水泥混凝土路面、瀝青路面、砂石路面等等。但是在工程設計中,主要從路面結構的力學特性和設計方法的相似性出發,將路面劃分為柔性路面、剛性路面和半剛性路面三類。P26

柔性路面的總體結構剛度較小,在車輛荷載作用下的彎沉變形較大,抗彎拉強度較低,傳遞給土基的單位壓力也較大,它主要包括各種未經處理的粒料基層和各類瀝青面層、碎(礫)石面層或塊石面層組成的路面結構。

剛性路面主要指用水泥混凝土作面層或基層的路面結構。其強度高、彈性模量大。水泥混凝土路面結構處於板體工作狀態,其豎向彎沉較小,通過板體的擴散分佈作用,傳遞給基礎上的單位壓力較柔性路面小得多。半剛性路面一般是由半剛性基層和鋪築其上的瀝青面層組成的路面結構。也有改善瀝青(水泥)混凝土的性能使其呈現半剛性特性的半剛性路面。▣補充介紹

一、我國建國以來的交通發展(一)我國建國初期的交通運輸總體情況

現代交通運輸在中國的興起以1872年招商局購置第一艘蒸汽機船為標誌,時間上比西方落後65年。此後,1876年中國修建了第一條鐵路,1902年進口了第一輛汽車,1906年修建了第一條公路,1929年中國航空事業開始起步。到1949年,中國鐵路里程達到2.18萬公里,鐵路機車、客車和貨車分別達到4069臺、3987輛和46487輛;公路8.07萬公里,民用汽車5.09萬輛;內河航道7.36萬公里,沿海主要港口泊位161個,內河港口泊位為數很少,輪駁船5698艘、37萬淨載重噸;全社會客運量達到1.4億人,旅客周轉量155.0億人公里,貨運量1.6億噸,貨物周轉量255.5億噸公里。同西方已基本形成綜合運輸體系相比,中國交通運輸十分落後,交通基礎設施與運輸裝備的總體面貌是:數量少、品質差、能力低、佈局偏,相對於遼闊國土和眾多人口而言,具有現代意義的交通基礎設施和運輸裝備寥若辰星。◆我國的交通運輸概況(二)建國五十年來的交通發展變化1)數量規模迅速擴展:基礎設施方面,到1999年底,全國交通運輸線路長度達到307萬公里,比1949年增長16倍多,其中鐵路里程達到5.79萬公里,增長1.6倍,公路里程達到135萬公里,增長15倍多,內河航道里程達到11.65萬公里,增長50%,民航線路和油氣管道基本上是從無到有,分別已達152萬公里和2.49萬公里;沿海主要港口泊位達到1392個,比1949年增長7.6倍,內河主要港口泊位達到7826個,比1957年增長67倍。運輸裝備與運輸總量方面也得到了同樣發展。2)品質水準大幅提高:僅公路運輸方面,到1999年底,公路總里程中,二級以上公路已占12.5%,高級、次高級路面已占40.9%,而其中高速公路達到11605公里,僅用10年時間就走過了發達國家一般需要40年才走完的路程。3)運輸結構明顯改善:建國初期我國客貨運輸是鐵路為主,鐵路客、貨周轉量分別占全社會客、貨總周轉量的84%和71%,公路旅客周轉量僅占5%,水路貨物周轉量僅占25%;而到1999年公路旅客周轉量所占比重上升到55%,水路貨物周轉量所占比重上升到53%,而鐵路客、貨周轉量所占比重分別下降到36%和31%。

(三)我國目前的交通發展總體情況項目“八五”末“九五”末(至1999年底)增減(%)一、公路建設

全國公路通車總里程(公里)1157009135169116.83其中:高速公路(公里)214111605442.04

一級公路(公里)95801771684.93

二級公路(公里)8491013995764.83

全國公路橋梁(座)19641623077817.49(延米)6278896800566227.50二、港口和航道建設

全國主要港口生產泊位(個)6187921848.99其中:深水泊位(個)43854223.74一米以上水深航道里程(公里)6432360156改為等級航道三、全國民用汽車

全國民用汽車擁有量(萬輛)1040.001452.9439.70其中:客車(萬輛)471.90740.2356.86貨車(萬輛)585.43676.9515.63四、全國民用運輸輪駁船

輪駁船艘數(萬艘)35.824.2-32.40淨載重(萬噸)50394789-4.96五、公路運輸

客運量(萬人)1040810126900421.92在五種運輸方式中的比重(%)88.8091.102.30貨運量(萬噸)9403879904445.32在五種運輸方式中的比重(%)76.2076.800.60旅客周轉量(億人公里)4603.16199.234.67在五種運輸方式中的比重(%)51.1055.304.20貨物周轉量(億噸公里)4694.95724.321.93在五種運輸方式中的比重(%)13.1014.201.10六、水路運輸

客運量(萬人)2392419151-19.95在五種運輸方式中的比重(%)2.001.40-0.60貨運量(萬噸)1131941146081.25在五種運輸方式中的比重(%)9.208.90-0.30旅客周轉量(億人公里)171.8107.3-37.54在五種運輸方式中的比重(%)1.901.00-0.90貨物周轉量(億噸公里)17552.221262.821.14在五種運輸方式中的比重(%)49.1052.803.70七、港口

全國主要港口吞吐量(萬噸)11156414501929.99其中:外貿貨物吞吐量(萬噸)329194259129.38二)我國交通發展的總體目標

根據黨的十五大提出的我國經濟發展的宏偉戰略目標,交通部在組織各方面專家論證的基礎上,研究制定了我國公路、水路交通實現現代化的三個發展階段目標:第一階段從“瓶頸”制約、全面緊張走向“兩個明顯”(即交通運輸的緊張狀況有明顯緩解,對國民經濟發展的制約狀況有明顯改善),這個目標在短期內達到;第二個階段從“兩個明顯”到基本適應國民經濟和社會發展的需要,這個目標到2020年左右達到;第三個階段從基本適應國民經濟和社會發展需要到基本實現交通運輸現代化,達到中等發達國家水準,這個目標將在二十一世紀中葉實現。為實現我國公路、水路交通現代化的目標,關鍵是到2020年前後要努力完成公路主骨架、水運主通道、港站主樞紐和交通運輸支持保障系統即“三主一支持”系統的建設。(一)公路主骨架

公路主骨架是根據國家幹線公路網規劃並考慮其他相關因素確定的。公路主骨架包括總長約3.5萬公里、縱貫東西和橫穿國境南北的“五縱七橫”12條主要由高等級公路組成的國道主幹線,它貫通首都和直轄市及各省(自治區)省會城市,將人口在100萬以上的所有特大城市和人口在50萬以上大城市的93%連接在一起,使貫通和連接的城市總數超過200個,覆蓋的人口約6億,占全國總人口的50%左右。公路主骨架是全國公路網的主動脈,也是全國綜合運輸大通道的重要組成部分。大力加快“五縱七橫”國家道路主幹線系統建設,可使公路交通基本適應國民經濟和社會發展對城市間快速旅客和貨物運輸的需求,滿足全國統一開放社會主義市場體系發展和對外開放的要求,並加快我國工業化和城市化的進程。國道主幹線按照規劃的標準要求建成後,隨著交通量的增長,安全保障、通訊資訊和綜合管理服務設施的逐步完善,車輛行駛速度可以比現有國道平均車速提高一倍以上。大中城市間、省際間和區域間將形成現代化的快速公路運輸網絡。全國公路網的運營效率和效益將有很大的提高。公路運輸運距在400—500公里的可以當日往返,800--1000公里的可以當日到達。(二)水運主通道

按照我國生產力佈局和水資源“T”形分佈的特點,重點建設貫通東南沿海經濟發達地區的海上運輸大通道和主要通航河流的內河航道。全國水運主通道總體佈局規劃是發展“兩縱三橫”共5條水運主通道。“兩縱”是沿海南北主通道,京航運河淮河主通道;“三橫”是長江及其主要支流主通道,西江及其主要支流主通道,黑龍江松花江主通道。除沿海南北主通道外,內河主通道由通航千噸級船隊的四級航道組成,共20條河流,總長1.5萬公里左右。這些主通道連接了17個省會和中心城市,24個開放城市,5個經濟特區。水運主通道是國家級航道,是全國水運網的主骨架。是國家綜合運輸大通道的重要組成部分。它是高等級的航運基礎設施、先進的運輸工具、完善的安全保障及後勤服務系統的綜合體。其主要功能是,提供通暢、高效、優質的運輸條件,現代化的運輸管理,舒適的運輸環境和綜合性的服務設施。水運主通道建設,以提高航道等級、改善通航條件為重點,同時還要使運輸船舶及港口、水運工業、安全監督、通信導航等配套設施與之相適應,各環節同步建設,以形成綜合運輸能力。(三)港站主樞紐

重點建設在水運主通道、公路主骨架及與鐵路和航空幹線交匯處的水運主樞紐港口、公路主樞紐站場。這些港口和站場是多種運輸方式相銜接的客貨集散中心和綜合運輸組織服務中心。全國主樞紐港口的佈局規劃是發展43個主樞紐,其中沿海港口20個,內河港口23個,覆蓋了沿海14個開放城市、4個經濟特區、海南經濟特區的省會以及水運主通道上全部省會城市和大中城市的66%。到2010年,基本形成較完善的、以水運為主的集裝箱聯合運輸系統,既有集裝箱樞紐港,又有幹線港和支線港,並形成我國集裝箱國際樞紐港;建成現代化的以水運為中心的金屬礦石、煤炭、石油、糧食等大宗能源、原材料聯合運輸系統;形成便捷的滾裝運輸和陸島交通體系。全國公路主樞紐站的佈局規劃是發展45個客貨主樞紐站。這45個公路主樞紐站覆蓋了全國30個省會城市、人口在l00萬以上的特大城市的80.6%和工業產值在100億元以上的城市的73.3%。到2010年,全國45個公路主樞紐站基本建成,並完善相應的軟硬體配套服務和管理設施。同時建設幹線公路場站和支線公路站點,逐步形成以公路主樞紐站為中心、以幹線公路站場和支線公路站點為支撐的多層次的公路運輸站場體系,基本滿足中長途旅客運輸及集裝箱和零擔快件貨物運輸等的要求。(四)交通支持保障系統

交通支持保障系統包括車輛船舶、安全監督、通信導航、救助打撈、公安消防、資訊服務、交通教育、科技進步等部分。

隨著公路主骨架、水運主通道和港站主樞紐及交通支持保障系統建設任務的完成,我國公路、水路運輸將基本達到暢通、安全、高效的目標,並基本適應經濟社會發展的需要。

◆我國的公路概況

公路工程是道路工程的一個方面,它和城市道路工程、機場工程以及其他的專用公路等同屬於道路工程的不同分支。公路由路基路面體、邊坡及防護、排水系統、防撞欄柵、交通標誌標線及控制管理設備、通訊纜線、橋樑隧道等組成,它同其他道路工程一樣都包括路線工程、路基工程、路面工程、橋樑工程等不同的工程內容,並與地基及基礎工程、環境工程等密切相關。

一、公路工程

二、我國公路的建設與發展(一)我國建國初期的公路建設總體情況

我國最早的幾條公路出現在1904~1914年間,由舊時的驛道、商道以及官馬大道等改築而成。隨後,應公路交通發展的需要相繼出現了一大批公路,但到新中國成立時,全國能通車的公路也才僅有8.07萬公里(不包括港、澳、臺地區),公路密度僅有0.8公里/百平方公里,而且公路的技術等級十分低下,狀況非常差。(二)我國建國以來的公路建設發展情況

1978年以前的30年,國民經濟發展道路曲折,但全國公路里程仍基本保持持續增長,到1978年底達89萬公里,平均每年增加約3萬公里,公路密度達9.3公里/百平方公里。改革開放後,國民經濟持續高速發展,公路運輸需求強勁增長,公路基礎設施建設開始發生了歷史性轉變,到1999年,全國公路里程達135萬公里,公路密度達到14.1公里/百平方公里,主要城市之間的公路交通條件顯著改善,公路交通緊張狀況初步緩解,一個干支銜接、佈局合理、四通八達的全國公路網已初步形成。年份總

計合

計等

路等外公路高速一級二級三級四級1990102834874110452226174337616975652483328724419911041136764668574289747729478024535444276468199210567077869356523575547761849905429422697721993108347682213311454633633161935675594722613431994111782186140016036334723892007385803362564211995115700991075421419580849102072826068412462551996118578994641834221177996990216619617608239371199712264059974964771146371115642307876357372289091998127847410692438733152771252452579476620412092311999135169111567361160517716139957269078718380194955全國公路總里程(按技術等級分)

單位:公里全國公路橋梁、隧道、渡口數量年

份橋

梁隧

道渡

計永

性危

橋座米座米座米處米處1990168543505561316252449501984046114770——6261991173083522569916726051230654196131562——6251992177239538056517158252810874025129423——596199318421556178211786985521795400713240368213552458019941895965889474184061579434641401396237261561205711995196416627889519096161848614189142467797183476555199620237165903901979516525443402213932585822170153919972108226951948205707686248741091433589572709395181998220001745353221500573664843797134582109634008050519992307788005661225499791069844511604911217406747517(三)我國公路發展歷程的階段劃分一、長期滯後階段(從建國初期到改革開放前的1978年):

五、六十年代,公路建設基本上是在原大車道、便道上修補改造進行,也有相當部分是在進軍途中邊行軍邊施工的“急造公路”。之後,根據戰備國防需要,依靠國家邊防公路建設投資和“民工建勤”等方式,全國公路通車里程增長較快,達到89萬公里,其中幹線公路23.7萬公里,縣鄉公路58.6萬公里,企事業單位專用公路6.6萬公里,但公路等級普遍很低,與當時國內汽車工業水準相比,特別是與緩慢的經濟發展要求相比,總體上尚能適應。二、逐步緊張階段(從1978年至1985年):

這一階段國民經濟恢復較快,交通緊張問題凸現,交通運輸系統內結構不合理問題逐漸暴露,國家開始著力調整國民經濟結構,加強以鐵路為中心的運輸基礎設施的建設,對公路建設事業也給予了相應重視。國家計委、國家經委、交通部聯合頒佈了國道網規劃,確定首都放射線12條、北南縱線28條、東西橫線30條共70條國道,並採取措施加快發展公路建設事業,如允許省、市、自治區調整養路費收費費率,增加用於公路的改造,此階段末期國家開始利用國際金融組織貸款修建國際標準高速公路,允許利用貸款、集資修路收取車輛通行費償還貸款等政策。至“六五”結束時,公路通車總里程增長到94.24萬公里,其中一級公路422公里,四級及等外公路79.23萬公里。“六五”期間公路通車里程年均增長1.1萬公里。三、交通瓶頸階段(為“七五”時期):

此階段,國家明確交通運輸是國民經濟發展的瓶頸產業,國務院批准設立公路建設專項基金和車輛購置附加費,專門用於公路建設。根據我國人口密度大,車輛技術水準差異大,大量農用拖拉機、牲畜車上路運輸的國情,首次明確提出汽車專用公路的概念,國家開始較大規模地建設汽車專用公路,建成了瀋陽至大連、上海至嘉定等共約600多公里高速公路,實現了我國大陸高速公路零的突破。由於汽車專用公路單位造價較以往公路改造單價明顯要高,由此引發了關於高速公路是否符合中國國情的大討論,此階段高速公路建設停留在試點的規模上。“七五”期末,公路通車總里程為102.8萬公里,其中高速公路522公里,一級公路2617公里,四級及等外公路61.3萬公里。公路通車里程年均增長1.7萬公里。四、逐步緩解階段(為“八五”以來):

此階段公路建設的特點是高等級公路通車里程增長迅速,在一些大經濟區域內已經或正在形成以高速公路為主的高等級幹線公路網,如瀋陽、大連、北京、天津、石家莊、德州、濟南、青島等環渤海灣地區,武漢、合肥、南京、上海、杭州、寧波等長江中下游地區以及廣州、深圳、珠海等珠江三角洲地區。特別是“九五”期間,集中力量建設了“三縱兩橫”和兩條重要聯絡道路(即同三線,京珠線,渝湛線,連霍線,滬成線,京滬路,京沈路),除部分路段外,基本以高速公路或一級公路貫通,五年新增通車里程近10萬公里(含中西部地區約6萬公里),以高等級公路為主的國道主幹線已形成規模效益,東部地區幹線公路擁擠狀況明顯緩解,中西部貧困地區交通條件有所改善,邊防公路得以加強。

三、我國的公路建設目標

我國在公路建設方面重視從路網規劃著手,根據政治、經濟及國防等需要進行路網的規劃與佈設,這為更好的發揮公路作用做好了充分考慮。從全國範圍考慮的公路網被稱為國家幹線公路網,簡稱國道網;國道網中,經濟意義特別重大、交通運輸特別繁忙、技術標準較高並在國家公路運輸網中起主骨架、主通道作用的公路,稱為國家主幹線公路,簡稱國道主幹線。九十年代,交通部在參考國外公路交通發展的歷史經驗及研究和分析了我國的經濟發展佈局後於“八五”之初提出了“用幾個五年計劃的時間,在我國建設出與國民經濟發展、生產力佈局、城市發展格局以及加強國防建設需要相適應,與其它運輸方式相協調,以汽車專用公路為主組成的國道主幹線系統”的宏遠規劃,即“中國快速通道計畫”。該國道主幹線系統的總規模為3.5萬公里左右,以專供汽車行駛的高速公路和一級公路為主組成,總體佈局上可分為五縱七橫共十二條路線,這將可連接全國43%的城市,連接全國所有人口在一百萬以上的特大城市和93%的人口在五十萬以上的大城市,使全國七大經濟區域基本上有高等級公路連通,從而為區域經濟合作、優勢互補、完善社會主義市場經濟創造了有利條件。路線佈設特徵數量編號範圍總長(Km)首都(北京)放射線12條101至1122.3萬北-南(經)線28條201至2283.7萬東-西(緯)線30條301至3304.7萬

國道網規劃路線佈設及編號(Gxxx)

國道主幹線系統路線情況表

主走向路線名稱主要控制點里程(Km)縱向同江—三亞線(含琿春—長春支線)同江-哈爾濱-長春-瀋陽-大連-煙臺-青島-連雲港-上海-福州-深圳-廣州-湛江-海安-海口-三亞,琿春-延吉-吉林-長春5700北京-福州線(含天津—塘沽及泰安—淮陰支線)北京-天津-濟南-徐州-合肥-南昌-福州,天津-塘沽,泰安-新沂-淮陰2600北京—珠海線北京-石家莊-鄭州-武漢-長沙-廣州-珠海2400二連浩特—河口線二連浩特-集寧-大同-太原-西安-成都-昆明-河口3700重慶—湛江線重慶-貴陽-南寧-湛江1500橫向綏芬河—滿洲里線綏芬河-哈爾濱-滿洲里1300丹東—拉薩線(含唐山—天津支線)丹東-瀋陽-唐山-北京-集寧-呼和浩特-銀川-西寧-拉薩,唐山-天津4600青島—銀川線青島-濟南-石家莊-太原-銀川1700連雲港—霍爾果斯線連雲港-徐州-鄭州-西安-蘭州-烏魯木齊-霍爾果斯4000上海—成都線(含萬縣—成都支線)上海-南京-合肥-武漢-重慶-成都,萬縣-南充-成都3000上海—畹町線(含寧波—南京支線)上海-杭州-南昌-長沙-貴陽-昆明-畹町,寧波-杭州-南京4100衡陽—昆明線(含南寧—友誼關支線)衡陽-南寧-昆明,南寧-友誼關2000

四、我國的公路管理(一)我國公路管理的階段

我國的公路管理工作分為規劃、設計、施工和養護等階段,其各階段的具體管理內容如下圖所示。當規劃階段路網層次的投資決策和計畫安排解決好之後也就進入了具體工程專案的管理階段,需要經歷從專案建議書的編制開始到使用管理和養護維修為止的數個具體的專案管理階段,而使用管理和養護維修階段不僅要進行路況調查和病害監控,保持道路良好的服務水準和正常有序的使用,而且要進行交通情況和公路路況技術檔案資料庫系統的建立,實現養護方案決策的科學化,從而使有限的養護資金發揮最大的經濟效益,並進一步為路網層次的公路建設規劃提供依據。研究資料庫

規劃:

評價路網的不足,提出需改善或新建的專案建立改善或新建專案的優先排序制定計畫,編制預算

設計:採集材料、交通、氣候、環境、費用等數據提出各種設計方案分析各方案,進行經濟評價和優化

施工:

擬訂施工須知和招標檔編制施工計畫控制施工品質採集和處理數據以輸入資料庫

養護:

擬訂養護須知編制養護計畫和安排日期採集和處理數據以輸入資料庫

監測和評價:

確定控制或評價路段定期監測路況變化數據處理並輸入資料庫公路工程管理的階段及其管理內容專案決策階段專案實施階段專案使用階段編制專案建議書編制可行性研究進行專案評估一階段設計兩階段設計審批可行性研究報告設計施工驗收交付使用工程專案後評估使用管理和養護維修三階段設計公路工程專案層次的建設階段及內容(二)我國的公路管理及其內容

公路管理是一種國家行政行為,它是根據法律、法規或公路主管部門的授權,由公路管理機構及其工作人員,依據有關法規和規章制度,對公路的修建、養護、使用等工作與行為,履行組織、領導、決策、調整、監督、檢查、處置等行政職責的活動。沒有管理的科學化,就不可能有公路的現代化。公路的科學、規範化管理,對所有從事公路管理的工作人員在知識和技能、積極性和創造性等方面都提出了更高的要求。公路管理的內容從宏觀上廣義的講,包括公路立法,公路建設(包括規劃、計畫、勘測設計、施工)管理,公路養護管理,公路路政管理,公路交通管理,公路規費徵收與使用管理,以及公路人事行政、教育、科研、材料和裝備管理等。從宏觀上狹義的講,公路管理則指公路建成投入使用以後的管理,即特指現有公路的使用管理,包括公路養護管理、路政管理、交通管理和規費管理等。即便從微觀上看,公路管理的任務也還是相當龐雜的,除了公路交通安全管理工作歸公安部門負責外,組織、計畫、技術、裝備、材料、財務、勞動工資管理,以及教育、科研、黨團工青婦幼等工作的管理都由公路管理部門本身在進行。公路使用管理的基本任務

管理分類基本內容公路養護管理公路及其設施

養護工程管理(包括小修保養、中修、大修、改善工程等)、養護技術管理(包括交通情況調查、路況登記、工程檢查驗收、路況品質檢查評定、基層管理、安全生產、技術進步等)、渡口設備管理、沿線設施管理、實施GBM工程(包括公路的標準化、美化和管理規範化)、公路綠化、砂石料場及瀝青庫管理、養護裝備管理等交通服務

超限運輸、渡口經營、抗洪搶險、抗震保通、清除冰雪、應急救助、標誌標線、護欄信號、通信情報、交通監控、問詢服務及路旁休息區經營等公路規費管理公路養路費、過路費、過橋費、過隧費、過渡費的徵收及使用管理公路路政管理負責管理和保護公路、公路用地和公路設施;依法查處各種違章利用、侵佔、污染、毀壞路產的行為;控制公路兩側建築紅線;審理跨越公路的其他設施建築事宜;核批公路的特殊利用、佔用和超限運輸;維持公路渡口和公路養護施工作業的正常秩序;保護公路管理機構及其工作人員的合法權益;徵收公路、公路用地和公路設施特殊利用、佔用費及有關索賠、罰沒收入,以及涉及路產安全、影響公路完好的路障管理等其他包括公路人事行政、公路材料與裝備、公路資訊系統、公路教育與培訓、公路科研等中華人民共和國交通部省級交通廳(交委、局)省級公路管理局市(地)交通局(交委)市(地)公路管理總段(分局)有關直屬單位縣(市)公路管理段有關直屬單位有關直屬單位縣(市)交通局鄉、鎮人民政府鄉公路管理站養護道班橋(隧)工班渡班(所)機械養護工區大、中修工程隊征稽站(所)公路派出所其他基層組織高等級公路管理公司各市域公路管理處監控管理中心工程管理路政管理收費管理我國各級公路主管部門和公路管理機構設置情況

五、我國的高速公路(一)我國的高速公路發展過程

我國的高速公路從改革開放後開始興建,第一條是上海的滬嘉高速公路(上海浦桃工業區—嘉定縣),從1984年開始破土動工,1988年竣工,全長18Km。我國的高速公路雖然起步較晚,但發展非常迅速,從1988~1996年,建成37條,包括89年的廣佛(16Km)、90年的沈大(375Km)、西臨(16Km)、莘松(20Km)、呼和浩特—包頭(150.4Km)、92年的合寧(92Km)、93年的廣深(123Km)、濟青(318Km)、首都機場高速(18Km)、94年的京石(270Km)、京津塘(143Km)等,總計通車里程3422Km。1997年以後,更是進一步加大了建設力度,到2000年底,建成高速公路一百多條,通車里程超過1.6萬公里,已經開始形成地區性的高速公路網。序號名稱起止點通車時間長度(Km)1滬嘉高速公路上海—嘉定198819.02廣佛高速公路廣州—佛山198916.03沈大高速公路瀋陽—大連1990375.04西臨高速公路西安—臨潼199016.05莘松高速公路上海—松江199020.06呼包高速公路呼和浩特—包頭1990150.47合寧高速公路合肥—南京199292.08廣深高速公路廣州—深圳1993123.09濟青高速公路濟南—青島1993318.010首都機場高速北京—首都機場199318.011京石高速公路北京—石家莊1994270.012京津塘高速公路北京-天津-塘沽1994143.013武江高速公路武漢—江陵1994180.014開鄭高速公路開封—鄭州199481.015沈撫高速公路瀋陽—撫順199413.016瀋陽環城高速瀋陽市199581.017青黃高速公路青島—黃島199568.018開洛高速公路開封—洛陽1995201.019宜黃高速公路宜昌—黃石1995350.020西寶高速公路西安—寶雞1995155.021成渝高速公路成都—重慶1995340.022京哈高速長春段北京—哈爾濱199550.023合巢蕪高速公路合肥-巢湖-蕪湖199588.024海南東線高速海南1995251.025太舊高速公路太原—舊關1996144.026滬寧高速公路上海—南京1996274.0等等(二)我國幾條典型高速公路簡介1、沈大高速公路:從瀋陽出發,連接遼陽、鞍山、營口,到大連,全長375Km,上下行四車道,設計時速100~120Km/h,日通行能力5萬輛次。工程從1984年6月動工,1990年8月20日竣工通車,總投資22億元,平均公里造價586萬元。該路是由我國自行設計、自行建設的第一條較長的高速公路,為我國高速公路發展起到了極大的促進作用。2、京津塘高速公路:該路從北京起,通過天津市到塘沽新港止,全長142.69Km,雙向四車道,設計時速120Km/h。工程從1988年開工,到1993年9月建成通車,是我國第一條從世界銀行貸款完全按國際慣例進行前期論證、國際招投標、根據FIDIC條款實施工程監理的高速公路,它為全國學習國外建設高速公路先進經驗起到了很好的示範作用,是我國高速公路建設進入成熟階段的分界點。3、滬寧高速公路:滬寧高速從上海出發,連接蘇州、無錫、常州、鎮江等重要城市,到南京止,全長274Km,雙向四車道,設計時速120Km/h,設計通行能力4.78萬輛/日。工程自1992年6月正式動工建設,到1996年9月建成,總投資近70億元,平均每公里成本大約2500萬元。滬寧高速公路的建設,與南京—合肥、上海—杭州高速公路聯成地區網路,構建起長江三角洲的黃金通道,經濟地位非常明顯,政治地位也十分重要。滬寧高速公路是在我國水網地區修築的品質最好的高速公路,它在軟土地基處理、瀝青路面施工、橋頭跳車等方面積累了豐富的經驗,為我國水網地區修建高速公路提供了新的經驗,它的高質量的建成標誌著我國在高速公路建設上,從設計、施工到管理已接近世界先進水準。路基幹濕類型稠度Wc

=(w–wL)/(wp-wL)P16分解稠度與幹濕類型分界稠度:Wc1,Wc2,Wc3平均稠度乾燥,中濕,潮濕,過濕復習思考題1.我國現行《公路自然區劃標準》是依據什麼原則制定的?2.《公路自然區劃標準》將全國劃分為幾個地帶?幾個區?3.潮濕係數.4.面層,基層,墊層5.路基土的稠度WC6.我國將路面劃分為幾個等級?7.在工程設計中,從路面結構的力學特性和設計方法的相似性出發,將路面劃分為幾類?其中各類路面的特點?第二章

行車荷載、環境因素和

材料的力學性質

2-1行車荷載

1

車輛的類型

客車(小客車,中客車,大客車)

貨車(整車,牽引式掛車,牽引式半掛車)

2

汽車的軸型

單軸(前軸);雙軸三軸(後軸)

貨車後軸軸載一般在60~130kN左右大部分在100kN以下。P28-p303汽車對道路的靜態壓力

a汽車輪胎的內壓力pi。b

輪胎的剛度和輪胎與路面接觸的形狀。C

輪載的大小。貨車輪胎的標準靜內壓力pi一般在0.4~0.7Mpa輪胎與路面接觸面上的壓力p略小於內壓pi,約為(0.8~0.9)pi;車輛行駛時p可達到(0.9~1.1)pi.4

運動車輛對道路的動態影響

第二節

路基路面工程的特點

路基路面

路基和路面是道路的主要工程結構物。路基是在天然地表按照道路的設計線形(位置)和設計橫斷面(幾何尺寸)的要求開挖或堆填而成的岩土結構物。路面是在路基頂面的形車部分,是由各種混合料鋪築而成的層狀結構物。4

運動車輛對道路的動態影響一、路線長、路基路面工程數量大。二、沿線地形起伏變化大,地質、地貌、氣象特徵多變。三、沿線城鎮經濟發達程度與交通狀況不一,因此路基路面工程的特點是十分複雜而且多變的。P5

……◆路基路面的工程特點◆路基路面應滿足的要求

一、全天候暢通二、高速三、安全四、舒適五、經濟

技術指標與服務性能兩個方面均應達到要求

◆路基路面應具備的基本性能

一、足夠承載能力(強度與剛度)二、穩定性三、耐久性四、路面還特別要求表面平整、抗滑、低揚塵和全天候暢通強度剛度強度:抵抗由於車輪荷載而引起的路基或路面各個部位的各種應力(如壓應力,拉應力,簡應力等)從而保證路基或路面不發生壓碎,拉斷或簡切等各種破壞的能力。剛度:路基或路面的整體結構及各個結構層所具有的抵抗在車輪荷載作用下發生過量變形的能力。從而,保證路基路面不發生車轍,沉陷或波浪等各種病害。

第三節

影響路基路面

穩定的因素

◆地理條件

一、地形地貌二、海拔高度三、路線與地勢地貌的結合程度

◆地質條件

一、岩石或土的種類與成因二、地質走向與層理三、有無軟弱層或軟弱夾層四、有無地震、泥石流或岩溶等不良地質情況◆氣候條件

一、氣溫(季節性與地形性)二、降水三、日照四、風力風向◆水文和水文地質條件

一、地表水的水文條件

1、地表積水水位與存水時間

2、地表水的排泄

3、河流的常水位與洪水水位

4、河流的河岸及河床的淤積二、地下水的水文地質條件

1、地下水的移動規律

2、地質內的層間水、裂隙水、泉水的存在情況◆土的類別

一、土的不同顆粒組成形成不同的材料強度機理二、不同類別的土受水溫影響的程度不同三、不同的土類有不同的工程特征與性質

第四節

環境因素對

路基路面的影響◆溫度對路基路面的影響

一、溫度造成路基體的膨脹與收縮,甚至引起路基的凍脹二、溫度造成水泥砼路面的溫度應力及條塊分割三、溫度造成瀝青混凝土路面的塑性變形累積及低溫開裂◆濕度對路基路面的影響

一、濕度對路基的影響:濕軟、冰凍及整體不穩定,需設置良好的排水設施,並控制路基的幹濕類型二、濕度對路面的影響:水分積蓄於路基路面體內,降低路基路面的強度與剛度,造成路面破壞,並可進一步加劇路面透水性

第五節

路基土的分類◆土的粒組分類標準

不同粒組的劃分界限及範圍詳見表1-1

其中以0.074mm作為細粒組與粗粒組的分界,以60mm作為粗粒組與巨粒組的分界,而2mm是粗粒組中礫與砂粒的區分界限碎石在土類中的位置碎石是人工開採的土類,一般與礫相近◆土的種類

土的分類標準依據土的顆粒組成特徵、土的塑性指標和土中有機質存在的情況進行土類劃分土的種類共有巨粒土、粗粒土、細粒土和特殊土四類計11種,詳見圖1-1◆各種土類的區分

一般以主成分粒組進行定義,控制主成分粒組的比例在50%以上,而特殊土則分為黃土、膨脹土、紅粘土和鹽漬土,前三者按特殊塑性圖上的位置定名,鹽漬土按含鹽百分率分類。◆各種土的工程性質

認識清楚路基及路面底基層用土的工程性質,則可根據不同的土類採取不同的工程技術措施:1、級配良好的礫石混合料是良好的路基路面材料,巨粒土是良好的路基材料,砂性土是施工效果最優的路基建材;2、粘性土是較常見、效果也較好的路基路面建材;3、粉性土屬於不良材料,最容易引起路基病害;4、特殊土用於路基時必須採取技術措施加以處理。

第六節

公路自然區劃◆公路區劃依據的原則

一、道路工程特徵相似的原則二、地表氣候區劃差異性原則三、自然氣候因素既有綜合又有主導作用的原則◆我國的公路自然區劃

我國的公路自然區劃分為三級:一級區劃按多年凍土、季節凍土及全年不凍土三大地帶考慮冰凍、水熱平衡和地理位置分為凍土、溫潤、幹濕過渡、濕熱、潮暖、乾旱和高寒等七個大區;二級區劃是在一級區劃內再以潮濕係數為依據分為過濕、中濕、潤濕、潤幹、中幹和過幹等六個等級,結合各區的地理、氣候特徵等因素進行二級區和二級副區的劃分;三級區劃則是二級區劃的具體化。◆區劃與路基路面設計的相關性不同地區自然條件的差異同公路建設關係密切

路基路面與地勢地貌、地質、水文、水熱及土質等不同區劃特徵緊密相關各區劃的設計注意點

第七節

路基的水溫狀況

與幹濕類型◆路基的水溫狀況

一、路基水的來源

原始土具有的自然含水量;大氣降水;地面水;地下水;毛細上升水;水蒸汽凝結水;薄膜移動水……

二、路基水溫狀況及其變化地下水與溫度共同作用造成路基濕度的變化,最典型的是路基凍脹與翻漿現象。◆路基的幹濕類型

一、路基的幹濕狀態

路基存在四種幹濕狀態:乾燥、中濕、潮濕和過濕二、路基路面要求的幹濕狀態一般要求處於乾燥或中濕狀態三、路基幹濕類型的劃分指標以分界稠度

c1、

c2、

c3作為劃分指標

四、路基幹濕類型的劃分標準

P17的表1-8

五、路基幹濕類型的確定方法

老路:求算平均稠度,查表確定幹濕類型

新路:以路基臨界高度為判別標準

路基臨界高度:與分界稠度相對應的路基距地下或地表積水水位的高度(H1、H2、H3)

第八節

土基的力學強度特性◆土基的受力狀態

路基內任一點處的垂直應力包括由車輪荷載引起的垂直應力

z和由土基自重引起的垂直壓應力

B1、車輪荷載引起的垂直應力:

2、土基自重引起的垂直壓應力:

B=z

◆路基工作區定義:路基

z=(1/10~1/5)

B的Za以上的路基範圍。路基工作區的意義:

1、路基工作區範圍內的路基,受車輪荷載的影響較大。

2、當Za>H時,不僅填築方受荷載作用,天然地基也受影響。◆路基土的應力應變特性

1、路基土的變形包括彈性變形和塑性變形兩部分。2、彈性變形為恢復部分彈性變形過大易造成路面材料疲勞開裂3、塑性變形為恢復的差值

塑性變形不可恢復,造成變形累積4、回彈彎沉及回彈模量的測定*◆重複荷載對路基土的影響1、造成結構材料疲勞破壞。2、造成土塑性變形累積,有兩種結果:1)顆粒靠近,越來越密實,塑性變形越來越微量,直至穩定2)剪切變形發展,土體破壞,剪切變形造成剪裂面,土體失穩

3、主要影響因素:

1)土的性質與狀態(包括土的類型、含水量、密實度、結構狀態)

2)重複荷載應力級位(即重複荷載同一次靜載下極限強度之比)

3)重複荷載作用的性質,如施加速度、每次施加時間、作用頻率等

4、重複荷載的臨界值

第九節

土基的承載能力

*自學

第十節

路基的病害及防治◆路基常見的病害及其起因

路基的病害多由於土質本身原因或壓實不足並在水的作用下產生的,常見的病害有:土基沉陷,翻漿與凍脹,路肩車轍或坍塌,邊坡坍塌,擋牆或護坡裂縫、斷裂、鼓肚、沉陷等。1)土基沉陷:由於路基土質鬆軟和壓實不足,在水分、自重和車輛荷載的作用下基身逐漸壓密所致,其沉陷量同壓實程度和填土高度等有關,並且不同的土質其沉陷也會有不同的結果。2)冰脹與翻漿:一般是凍敏土在水和低溫溫差的影響下形成毛細現象積聚冰棱鏡所致,這種現象發生於季節性冰凍地區,當溫度在零攝氏度以下反復變化時,由於負溫度的坡差影響會將路基內的水分以毛細吸管的形式積聚到上部凍結隆起,從而使路基隆起和路面開裂,發生冰脹;而到了春融季節,路基上層土首先化凍,水分無法排出或下滲,這時在行車作用下泥漿就會沿路面裂逢冒出,形成翻漿。3)路肩車轍或坍塌:路肩車轍是由於路肩的密實度較差,特別當土處於過分潮濕時候,車輪在其上作用使得部分土被壓實而形成沿路面邊緣的路肩出現凹槽,使路肩表面形成車轍變形。路肩的坍塌一般則是由於坡體產生滑坡而產生的。4)邊坡坍塌和溜坡:邊坡坍塌一般是由於邊坡坡度太陡或坡腳受水流沖淘,在路基排水不良或粘土質邊坡表土被飽和等情況下而使坡體在重力作用下失支平衡所致;而溜坡則是由於坡體長期受水浸濕或下部支撐軟弱而使部分岩土在重力作用下沿一定的滑動面或軟弱面呈整體向下緩慢而長期的滑動現象。5)擋土牆或護坡的裂縫、斷裂、鼓肚或沉陷:

裂縫:基礎處理不當而造成砌體產生沉陷或施工處理與養護不當而使砌體產生過度收縮或膨脹等都會引起砌體的裂縫。

斷裂、傾斜或鼓肚:一般是由於砌體後土的側向壓力增大或基礎的不均勻沉陷所致,多由水的作用或冰凍作用而引起。

沉陷:由於基礎土質鬆軟或壓實不足所致。◆路基病害的工程防治1、路肩的養護(GBM工程要求土路肩應硬化,該部分內容劃歸路面工程管理)

1)路肩土鬆散:採用石灰土或礫料石灰土穩定路肩或撒鋪石屑及其他粒料進行養護維修;

2)路肩外側邊緣鬆動:用塊石或砼預製板塊鋪砌護肩帶;

3)路肩與路面接縫處碎裂:鋪路緣石或修硬路肩;

4)路肩凸凹或橫坡不適:雨後土壤潮濕時鏟平成理想橫坡或分層填鋪成理想橫坡;

5)路肩揚塵:鋪硬路肩或塊石、碎礫石等材料或種植草皮。2、邊坡的養護

1)土路塹邊坡有沖溝:及時用粘土填塞搗實,有潛流湧水時可開溝隔源將水引至路基之外;

2)土路堤因雨水沖刷形成沖溝、缺口:及時用粘結性良好的土修補拍實,沖溝和缺口較大時應將原邊坡挖成臺階形,然後分層填築壓實(對路堤用輕質材料填築時尤其要注意加強邊坡的養護,防止影響路基整體強度與穩定性,甚至造成環境破壞。);

3)土質不良易出現少量坍塌的路塹、路堤邊坡:可採用種草、鋪草皮辦法進行護坡加固;

4)河灘、河岸的路堤邊坡:宜採用植樹等辦法進行護坡加固;

5)路堤邊坡常年受水淹和風浪襲擊,堤腳易淘空時;可採用拋石、石籠、幹砌片石、漿砌片石或混凝土板等護坡加固手段;

6)對水流沖刷嚴重的邊坡或經常有浮石或土塊坍落的路塹高邊坡;可採用混凝土擋土牆或磚砌擋土牆或砌石擋土牆等擋牆加固手段。3、排水設施的養護

1)對邊溝、截水溝、排水溝、跌水、急流槽等地面排水設施,在春融前,特別是訊前應全面檢查、疏通,雨中還必須上路巡查,及時疏通排堵,保持水流暢通,防止沖刷路基,雨後也應重點檢查,清堵修毀。尤其應重視土質邊溝的縱坡及排水能力;

2)對於明溝、暗溝、滲溝、盲溝、有管滲溝、洞式滲溝以及防水隔離層等地下排水設施也應重視清除雜草等堵塞和細小顆粒的阻滲;

3)應注意養護用土的挖取遠離路基防止積水浸蝕路基;

4)對挖方邊坡較高易發生水毀坍方地段應在坡口5米以外設置截水溝。4、擋土牆和護坡的養護

1)裂縫、斷裂並且已停止發展,可將縫隙鑿毛,清渣填漿,也可用環氧樹脂粘合;

2)擋牆表面風化剝落,應將風化表層鑿除,噴塗水泥砂漿保護層,當風化剝落嚴重時,應將風化部分拆除重砌;

3)泄水孔應保持暢通,要及時疏通,不行時開挖增設泄水孔或在牆背後沿擋牆增做牆後排水設施;

4)對傾斜、鼓肚、滑動或下沉的擋土牆應選擇適宜的加固措施進行加固維修,其方法有錨固法、套牆加固法、增建支撐牆加固法以及拆除重建法等。5、路基翻漿的養護

1)經常保持路拱適度、路面平整,及時處理各種病害和冬季積雪,減少雨水下滲,防止翻漿發生;

2)保持排水系統暢通,或增設隔水墊層,減少水分影響;

3)對翻漿路段應採取根治措施:

(i)加深邊溝,降低水位,

(ii)用透水性的土提高路基,

(iii)換土,

(iv)設粗粒料透水隔離層,

(v)在路面下設隔溫層,

(vi)設置盲溝降低地下水位。6、軟土地區養護

1)採用輕質材料鋪築路堤,減少自重;

2)路基兩側開挖溝渠,降低水位;

3)修築反壓護道;

4)將軟土換填成強度高、滲透性好的材料;

5)拋石擠淤(水塘等層厚較薄處);

6)用木排樁、板樁等縱向結構限制軟土側向擠出的側向壓縮;

7)用石灰樁、砂樁、塑膠排水板、土工織物等改善排水條件進行治理;

8)用碎石樁、粉噴樁等進行地基加固。第三章

一般路基設計

第一節

路基設計的一般要求◆一般路基的概念

▸一般路基:通常是指在良好的地質與水文條件下,填方高度或挖方深度不大的路基,它可結合當地的地形、地質情況直接選用典型斷面或設計規定而不需進行個別論證與驗算。◆路基設計的一般要求1、根據路線平、縱、橫設計進行路基佈置2、在荷載應力作用區內部分應進行嚴格碾壓施工(特別是路床部分),與路面設計一起進行綜合考慮。3、必須有確保路基強度與穩定性的附屬設施,包括路基排水、路基防護與加固、取土坑、棄土堆、護坡道等。4、對於一般路基,可結合當地情況選用典型斷面圖或設計規定,不必進行論證和演算,對於高填、深挖路基及地質和水文條件特殊的路基,須進行個別設計和驗算

第二節

路基的類型與構造◆路基橫斷面的典型型式

1、填方路基——路堤(典型斷面,多見於平原微丘區)

2、挖方路基——路塹(典型斷面,多見於丘陵區及山區)

3、半填半挖路基——填挖結合路基(多見於丘陵區及山區)◆路堤的類型與構造要求1、路堤的常見橫斷面型式(見圖3-1)

1)路堤按填高分,有:矮路堤(H<1.0~1.5m)高路堤(H>18~20m)

一般路堤

2)路堤按所處條件和加固類型分,有:浸水路堤護腳路堤挖溝填築路堤等

2、一般路堤和矮路堤的構造要求:

1)滿足最小填土高度要求;

2)因工作區可能涉及到天然地面,除填方路堤須滿足施工要求外,天然地基也必須進行壓實,必要時須換土或進行加固;

3)可結合兩側排水溝渠進行挖土填築路基,可在路基兩側設置護坡道;

4)對地面縱、橫坡較陡處必須挖臺階再填築,從而保證路基不沿坡向有滑動可能性;

5)必要時可設置石砌護腳進行路基防護。

3、高路堤及浸水路堤的構造要求:

1)必須進行個別設計;

2)邊坡可採用上陡下緩的折線形式或臺階形式;

3)邊坡表面須採取適當的防護或加固措施。◆路塹的類型與構造要求

1、路塹的常見橫斷面型式(見圖3-2)全挖式、臺口式、半山洞式

2、路塹的構造

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