路基路面工程第四版期末复习大总结主编黄晓明

路基路面工程第四版期末复习大总结主编黄晓明一、路基工程

（一）路基的基本要求1.具有足够的整体稳定性路基在行车荷载和自然因素作用下，应保持整体稳定，不发生过大的变形或破坏。例如，在软土地基上填筑路基，需采取地基处理措施，如换填、排水固结等，以提高地基的承载能力，保证路基的稳定性。填方路基应分层填筑、压实，使各层填料紧密结合，形成稳定的整体结构。2.具有足够的强度路基应能承受行车荷载产生的应力而不致产生超过允许范围的变形。强度不足会导致路面出现早期病害，如车辙、裂缝等。通过合理选择路基填料，控制填料的粒径、含水量等指标，以及采用合适的压实工艺来提高路基强度。例如，级配良好的碎石土是较好的路基填料，其压实度要求较高，以保证路基强度。3.具有足够的水温稳定性路基在水温状况变化时，强度不应有明显的衰减。水温稳定性受当地气候条件影响较大，在季节性冰冻地区，路基应采取防冻措施。如设置隔温层，可减少路面下温度的变化对路基的影响；对路基土进行改良，提高其抗冻性能，防止冻胀和翻浆病害的发生。

（二）路基的干湿类型1.路基干湿类型的划分路基的干湿类型表示路基在最不利季节的干湿状态，分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。对于新建公路，用路基临界高度来判别干湿类型。临界高度是指在不利季节，当路基处于某种干湿状态时，路槽底面距地下水位或地表积水水位的最小高度。例如，当路槽底面距地下水位的高度大于干燥状态路基临界高度时，路基处于干燥状态；小于潮湿状态路基临界高度时，路基处于潮湿状态。2.干湿类型对路基路面的影响干燥路基强度和稳定性好，路面不易出现病害。潮湿路基强度会有所降低，在行车荷载作用下易产生变形，可能导致路面早期损坏。过湿路基强度严重不足，会出现弹簧现象，影响路面施工质量和使用性能，必须采取处理措施，如晾晒、换填等。

（三）路基的填料选择1.填料的一般要求具有良好的级配，颗粒大小适中，能形成密实的结构。具有一定的强度和水稳定性，不得含有腐殖土、生活垃圾等杂质。例如，碎石、砾石、砂性土等是较好的路基填料，而粉质土、有机土等质量较差，一般不宜直接作为路基填料。2.特殊土作为填料的处理软土：软土地基上的路基需进行地基处理，如采用塑料排水板、砂井等排水固结法，或换填砂、碎石等强度较高的材料，提高地基承载力和路基稳定性。膨胀土：膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩的特性，填筑路基时需对其进行改良处理。可采用石灰等进行改性，降低其膨胀性；或设置防水、保湿设施，减少水分对路基的影响。冻土：在季节性冻土地区，应避免在冻融季节进行路基施工。对于冻土路基，可采取保温措施，如设置保温层，防止路基土受冻胀和融沉影响。

（四）路基的压实1.压实原理土是三相体，由土颗粒、水和空气组成。压实的目的是使土颗粒重新排列，减少孔隙，增加密实度，从而提高路基强度和稳定性。压实过程中，土颗粒在压实功作用下克服颗粒间的阻力，相互靠近，孔隙被压缩，空气被挤出，土的干密度增加，含水量减小。2.压实机械光轮压路机：适用于压实各种路基材料，如砂土、黏性土等。通过滚轮的静压力作用压实路基。振动压路机：利用振动器产生的激振力使滚轮产生振动，压实效果好，适用于压实各种粒料基层和路基材料，尤其对砂性土、砾石土等效果显著。冲击压路机：通过冲击轮的冲击作用压实路基，能有效提高路基的压实度和均匀性，适用于压实厚层填方路基等。3.压实标准对于路基压实，通常采用压实度作为控制指标。压实度是指路基压实后的干密度与标准最大干密度之比。不同等级公路、不同填挖类型的路基，对压实度的要求不同。例如，高速公路填方路基上路床的压实度要求一般不低于96%，下路床压实度要求不低于96%，上路堤压实度要求不低于94%，下路堤压实度要求不低于93%。4.影响压实效果的因素含水量：土的含水量对压实效果影响显著。存在最佳含水量，在该含水量下压实，能达到最大干密度。当含水量过大时，土呈软塑状态，压实度难以提高；含水量过小时，土颗粒间摩擦力大，压实困难。压实功：压实功越大，土的压实度越高，但当压实功达到一定程度后，继续增加压实功，压实度提高幅度减小。压实厚度：压实厚度过大，会导致下层压实度不足，一般应控制每层的压实厚度，如采用振动压路机时，每层压实厚度不宜超过30cm。

（五）路基排水1.地面排水设施边沟：设置在挖方路基的路肩外侧或填方路基的坡脚外侧，用于汇集和排除路面、路肩及边坡的流水。截水沟：设置在路堑边坡上方，拦截山坡流向路基的地表水，保护路基边坡不受冲刷。排水沟：将边沟、截水沟等汇集的水流引至桥涵或路基以外的排水设施。急流槽：用于迅速排除路基边坡上的水流，防止边坡冲刷，一般设置在坡度较陡的路段。2.地下排水设施暗沟（管）：用于排除泉水或地下集中水流，通常设置在路基底部。渗沟：分为填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟，主要作用是降低地下水位，拦截地下水，将地下水引出路基范围。渗井：当路基附近的地面水或浅层地下水无法排除，影响路基稳定时，可设置渗井，将地面水或地下水引入更深层的含水层中。

（六）路基防护与支挡1.坡面防护植物防护：种草、铺草皮、植树等，适用于土质边坡和风化严重但尚未严重剥落的岩石边坡。植物能起到固土、防止冲刷和美化环境的作用。工程防护：抹面、喷浆、勾缝、石砌护坡等。抹面适用于易风化但尚未严重风化的岩石边坡；喷浆适用于坡面不平整、岩石风化严重的边坡；石砌护坡可增强边坡的稳定性，防止坡面坍塌。2.冲刷防护直接防护：抛石、石笼等。抛石用于经常浸水且水深较大的路基边坡或坡脚；石笼则适用于受水流冲刷和风浪侵袭较严重的沿河路堤及海滨路堤。间接防护：丁坝、顺坝、改移河道等。丁坝和顺坝可改变水流方向，减轻水流对路基的冲刷；改移河道能彻底消除水流对路基的威胁。3.支挡结构挡土墙：重力式挡土墙依靠自身重力维持稳定，适用于一般地区、浸水地区和地震地区的路肩、路堤和路堑等支挡工程；悬臂式挡土墙由立壁、墙趾板和墙踵板组成，适用于墙高较大的情况；扶壁式挡土墙在悬臂式挡土墙的基础上增设扶壁，增强墙体的稳定性，常用于填方路段。抗滑桩：用于稳定滑坡体，通过桩身的锚固力抵抗滑坡推力。

二、路面工程

（一）路面结构层的划分1.面层直接承受行车荷载作用、大气降水和温度变化影响，应具有较高的结构强度、抗滑性能、平整度和温度稳定性。例如，高速公路和一级公路的沥青混凝土面层一般分为三层，上面层采用SMA或AC13等具有良好抗滑性能和高温稳定性的材料，中面层采用AC20等材料，下面层采用AC25等材料。2.基层主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力，并将力扩散到垫层或土基，应具有足够的强度和刚度。基层材料可分为无机结合料稳定类基层和粒料类基层。无机结合料稳定类基层如水泥稳定碎石、石灰稳定土等，具有较高的强度和整体性；粒料类基层如级配碎石基层，具有较好的透水性和抗变形能力。3.垫层设置在基层与土基之间，起排水、隔水、防冻、防污等作用。例如，在季节性冰冻地区，当路基土湿度较大时，可设置砂垫层或灰土垫层，以防止路基土受冻胀影响；在软土地基上，可设置粒料垫层，扩散应力，减小地基沉降对路面的影响。

（二）沥青路面1.沥青路面的分类按强度构成原理可分为密实类和嵌挤类。密实类沥青路面强度主要由沥青与集料的黏结力以及集料之间的嵌挤力构成，如沥青混凝土路面；嵌挤类沥青路面强度主要依靠集料之间的嵌挤作用，如沥青碎石路面。按施工工艺可分为层铺法、路拌法和厂拌法沥青路面。层铺法施工简单，但路面质量相对较低；路拌法施工质量较好，但受施工条件影响较大；厂拌法施工质量高，适用于各种等级公路的沥青路面施工。2.沥青路面材料沥青：分为石油沥青和煤沥青。石油沥青具有较好的路用性能，广泛应用于沥青路面。常用的石油沥青有道路石油沥青、改性沥青等。改性沥青通过添加橡胶、树脂等改性剂，提高沥青的高温稳定性、低温抗裂性和抗老化性能。集料：包括粗集料和细集料。粗集料应具有较高的强度、耐磨性和抗冲击性，如碎石、破碎砾石等；细集料应洁净、干燥、无风化，如天然砂、机制砂等。3.沥青路面的设计指标设计弯沉值：是表征路面整体刚度大小的指标，根据设计年限内设计车道累计当量轴次、公路等级等确定。路面结构层在设计弯沉值作用下不应产生过大的变形。容许拉应力：对于沥青路面结构层，需控制其拉应力不超过材料的容许拉应力，以防止路面出现疲劳开裂。不同结构层的容许拉应力根据材料特性和设计要求确定。4.沥青路面的施工施工准备：包括原材料检验、施工机械准备、下承层检查与验收等。原材料质量必须符合标准要求，施工机械应性能良好，下承层应坚实、平整、无病害。沥青混合料的拌制：厂拌沥青混合料应保证配合比准确，拌和均匀，沥青混合料的加热温度、出厂温度等应符合规范要求。沥青混合料的运输：采用自卸汽车运输，车厢应清扫干净并涂防黏薄膜剂，运输过程中应采取保温、防雨等措施。沥青混合料的摊铺：摊铺机应缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，摊铺速度应根据拌和机产量、施工进度等合理调整，摊铺过程中应保持摊铺机的平整度和夯锤或振捣器的正常工作。沥青混合料的压实：应遵循"紧跟、慢压、高频、低幅"的原则。初压采用钢轮压路机静压12遍，复压采用振动压路机或轮胎压路机进行碾压，终压采用钢轮压路机静压，消除轮迹。压实度应符合设计要求。

（三）水泥混凝土路面1.水泥混凝土路面的特点强度高、稳定性好，能承受较大的行车荷载。耐久性好，使用寿命长。平整度高，有利于高速行车。但水泥混凝土路面接缝较多，修复困难，对基层要求较高。2.水泥混凝土路面材料水泥：应采用强度高、收缩性小、耐磨性强的水泥，如道路硅酸盐水泥、硅酸盐水泥等。集料：粗集料应质地坚硬、洁净、级配良好，细集料应洁净、干燥、无有害杂质。水：应符合饮用水标准，不得含有影响水泥正常凝结硬化的有害物质。外加剂：常用的外加剂有减水剂、引气剂、缓凝剂等，可改善混凝土的工作性、提高强度、增强耐久性等。3.水泥混凝土路面的设计指标弯拉强度：是水泥混凝土路面的主要设计指标，根据交通荷载等级、公路等级等确定设计弯拉强度标准值。路面混凝土在设计弯拉强度作用下应能承受行车荷载而不发生断裂。板厚度：根据交通荷载、地基条件等因素确定混凝土板的厚度，以保证路面具有足够的承载能力。4.水泥混凝土路面的施工施工准备：包括基层检验与整修、模板安装等。基层应符合设计要求，模板应安装牢固、顺直，高度与混凝土板厚一致。混凝土拌和：采用强制式搅拌机进行拌和，严格控制配合比和搅拌时间，保证混凝土拌和均匀。混凝土运输：采用混凝土搅拌运输车运输，运输过程中应防止混凝土离析、漏浆和失水。混凝土摊铺：可采用轨道式摊铺机或滑模式摊铺机进行摊铺。摊铺过程中应控制好摊铺速度、振捣频率等参数，保证混凝土的平整度和密实度。混凝土振捣：采用插入式振捣器和振捣梁等进行振捣，确保混凝土振捣密实，表面平整。混凝土接缝施工：纵缝可分为纵向施工缝和纵向缩缝，横向缝可分为横向缩缝、胀缝和横向施工缝。接缝施工应符合规范要求，保证接缝的密封和传荷能力。混凝土养护：采用湿治养护或塑料薄膜养护等方法，养护时间应符合设计要求，以保证混凝土强度的正常增长。

（四）路面病害及防治1.沥青路面病害裂缝：包括横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝。横向裂缝主要是由于温度变化、疲劳等原因引起；纵向裂缝可能与路基不均匀沉降、施工缝处理不当等有关；网状裂缝则是由于路面材料质量差、施工工艺不当等综合因素导致。防治措施包括选用优质材料、合理设计路面结构、控制施工质量、及时修复裂缝等。车辙：主要是由于沥青混合料高温稳定性不足、车辆超载等原因造成。可通过提高沥青混合料的高温性能、加强路面养护、治理超载等措施来防治。拥包：是由于沥青混合料在高温下产生推移而形成。防治方法包括合理控制沥青用量、提高混合料的抗车辙能力、及时处理早期病害等。2.水泥混凝土路面病害断板：原因包括基层强度不足、温度应力、车辆荷载等。可通过加强基层施工质量控制、合理设置接缝、采用合适的路面结构等措施预防，断板后可采用修补方法进行修复。错台：主要是由于相邻两块板的不均匀沉降或温度变形不一致引起。可通过调整基层平整度、加强路面养护等措施减少错台的发生，对已出现的错台可进行磨平或填补等处理。唧泥：是由于路面下积水，在行车荷载作用下，基层细料被唧出到路面表面的现象。防治措施包括完善路面排水系统、提高基层抗冲刷能力等。

三、复习要点总结1.掌握路基路面的基本概念、结构组成和功能要求。2.理解路基干湿类型的划分方法及对路基路面的影响。3.熟悉路基填料的选择原则和