路基土的特性及设计参数.ppt

1、第一章是路基路面工程导论，第一章是绪论。路基是根据道路的设计线形和横断面要求，在自然表面挖掘或填充的岩土结构。路基是路面的基础，它坚固而稳定：在路基顶部的驱动部分用各种混合料铺成的层状结构。路面防护路基处于稳定状态，1。路基路面工程特点，路线长，工程量大；沿线地形起伏变化大，地质、地貌和气象特征多变；沿线的经济水平和交通特征各不相同。1.路基路面工程特性1。承载力包括强度和刚度。具有足够的强度来抵抗车轮负载引起的各部分应力，而不会产生过度的应变或变形。2.稳定性保持原有特征的能力。地表路基的开挖或填筑会改变原有地层结构的受力状态，从而导致路基失稳；大气降水和大气周期变化对稳定性的影响。3。耐久

2、性(耐久性)在往复载荷和大气水温循环的反复作用下，车辆性能的变化特征。道路工程具有较长的使用寿命，因此路基路面工程需要良好的耐久性。4。表面平滑度(表面平滑度)路面纵向凸度和凹度之间的差异。它是影响驾驶安全性、驾驶舒适性和运输效益的重要性能。5.防滑性表面防滑性的大小确保车轮和路面之间有足够的附着力和摩擦力，以提高驾驶安全性。3.路基和路面的性能要求，接缝端，1。路基横断面，4。路面结构分层和水平功能、路基、沥青混凝土路面、沥青混凝土路面和水泥混凝土路面(如有必要)。路面结构分层和水平功能，路基，沥青混凝土路面，沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，2。路基路面路基和路面结构的温度和湿度条件发生变化

3、，路基和路面材料的体积随着温度和湿度的上升和下降而膨胀和收缩，附加应力，即温度应力和湿度应力，是由于受到周围的约束而产生的。如果不考虑轮载和自然因素的共同作用，将导致路面过早损坏，缩短路面使用寿命。第五节：公路自然区划。道路工程特性的相似性原则地面气候区划的差异性原则自然气候因素具有综合和主导作用的原则，1 .公路区划依据的意义，2。公路区划的原则依据，区分不同地方自然区域的筑路特点，制定公路自然区域划分标准，5。中国公路自然区划，第2章，路基土特性和设计参数，主要内容，第1节路基土的分类和工程特性，第2节路基水温条件和干湿类型，第3节路基的机械强度特性，第4节路基土的承载力和材料参数，第1节

4、路基土的分类和工程特性，路基土的核心内容分类和工程特性，路基填料的选择， 土壤是岩石风化、运输、沉积、风化、岩石、土壤、形成条件、物理力学性质、影响后，在不同条件下形成的自然历史产物。 路基土的分类、不同粒组的划分界限和范围，其中：粗粒组与巨粒组的界限为60毫米；以0.075毫米为细晶组和粗晶组的分界线；粗粒组中砾石与砂的边界为2mm0.002毫米是粘土和粉末之间的边界。我国公路土有12种，包括巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四种类型。1.路基土分类，土壤基本代码，1。路基土的分类、坡度和土颗粒级配曲线的形状可采用：不均匀系数铜和曲率系数Cc，1。分类o1.路基土分类1。路基土分类2)粗粒土样品

5、50%以上的土称为粗粒土，分为砾石土和砂土；砾石组(2mm-60mm颗粒)多于砂组的土壤称为砾石土。砾石组(2mm-60mm颗粒)质量小于或等于砂组质量的土壤称为砂土。1.路基土的分类；3)细粒组(颗粒小于0.075毫米)质量不小于总质量50%的土壤通常称为细粒土。细粒土应符合其塑性图(低液限WL50 %；高液限中的位置决定了土壤名称。1.路基土分类，细粒土塑性图，1。路基土的分类，3)细粒土，1。路基土的分类，特殊土的塑性图，包括黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土和冻土。黄土、膨胀土和红粘土是根据特殊的土壤塑性图命名的。黄土：低液限粘土(CLY)，分布范围多在A线以上，WL50 %；红粘土：高液限

6、粉土(MHR)，分布范围主要在A线以下，WL为55%。盐渍土分类表、冻土分类表，了解路基路面底基层的工程性质，根据不同的土壤类型可以采取不同的工程技术措施：级配良好的碎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；砂土是施工效果最好的路基建筑材料。粘性土是路基和路面常用而有效的建筑材料。粉土是一种不良材料，最容易引起路基病害；路基使用特殊土时必须采取技术措施。2.路基土的工程特性。路基填料路基填料是路堤施工中的填筑路料。填料的选择要求路基填料应选择强度高、水稳定性好、压缩性小、运输和施工方便的天然土源。CBR值(填料的最小强度)是选择路基填料的指标。公路工程中常见的填料类型包括巨砾、卵

7、石(巨土)和粗砾石土石混合料、砾石土和砂土；3.路基填料的选择；第二节：水温条件和路基干湿类型；路基湿度的来源及其对路基水温条件的影响；1.路基湿度的来源；1.路基湿度条件；路基水源：原始土壤地表水；地下水；毛细上升的水；蒸汽冷凝物；电影流水，2。大气温度及其对路基水温的影响，路基水温及其变化是湿度和温度变化对路基的共同影响；地下水和温度共同作用引起的路基湿度变化是路基冻胀和翻浆的最典型现象。冻结土堆坪0，热熔解冻，路基冻胀，2。大气温度及其对路基水温的影响，温度引起道路基质的膨胀和收缩，甚至引起路基冻胀；温度引起水泥混凝土路面的温度应力和断块；温度引起沥青混凝土路面低温塑性变形累积和开裂。路

8、面开裂；3.采用基质吸力指数的原因JTG D30-2004采用平均稠度指数作为路基湿度的评价指标。虽然它综合了土壤的塑性特征，包括液限和塑限，但它也能反映土壤的软硬程度。对于塑性指数为零或接近于零的土组，土的平均稠度不能完全反映路基土的工作状态。JTG D30-2015使用路基工作区和地下水位来确定湿度。路基土的基质吸力和饱和度、路基湿度的设计状态和路基平衡湿度的实际设计状态与回弹模量室内试验条件不完全一致，因此：路基湿度的设计状态、回弹模量湿度的室内试验条件(标准状态)、平衡湿度下的路基回弹模量=标准条件下的模量湿度调整系数(TMI)，3。路基土的基质吸力和饱和度湿度的变化导致土壤体积的变化

9、，而水分保持不变，而硫和水分变化。S和W都代表路基湿度的实际情况，因此可以采用。由于饱和度S直观，因此采用饱和度S作为路基湿度的评价指标。路基土的基质吸力和饱和度，饱和土的孔隙不仅充满水，而且充满空气，水-空气界面(收缩膜)具有表面张力。在非饱和土中，孔隙气压不等于孔隙水压，孔隙气压大于孔隙水压，收缩薄膜承受的气压大于水压。这种压力差称为基质吸力。基质吸力通常是描述非饱和土力学性质的重要参数，而水-土特征曲线，即基质吸力与土壤含水量的关系曲线，是描述基质吸力的重要指标。3.路基土的基质吸力和饱和度。根据非饱和土力学中的土水特征曲线理论，预测路基湿度、基质吸力与土壤饱和度的关系以及如何确定基质吸

10、力。3.路基土基质吸力和饱和度及其影响因素。当路基相对高度大于12m时，路基土基质吸力主要与气候指标有关，包括平均相对湿度、降雨天数和湿度指数TMI。路基土基质吸力和饱和度，TMI-wPI基质吸力hm(kPa)预测曲线的建立和预测模型参数的标定，地下水位控制的基质吸力预测模型和气候因素控制的基质吸力预测模型，3基质吸力和路基土饱和度，基质吸力预测模型的回归参数与wPI有关，4。路基平衡湿度状态及估算方法、路基平衡湿度条件路基平衡湿度条件有三种：干、中、湿路基平衡湿度条件的确定方法湿路基的路基工作面积在地下水毛细润湿的影响范围内，路基的平衡湿度受地下水水位升降或地表长期积水的控制。中湿路基路基工

11、作区的湿度受地下水和气候因素的双重影响，即地下水位高，地下水毛细润湿作用将路基工作区分为上下两部分，下部受地下水毛细润湿作用的影响，上部受气候因素的影响。干路基的工作区域在地下水的毛细湿润面之上，路基的平衡湿度完全受气候因素控制。4.路基平衡湿度饱和度根据地下水位高度直接确定；4.路基饱和平衡湿度根据TMI-TMI分区确定。平衡湿度下的路基饱和度根据TMI确定-饱和度由TMI确定；4.路基平衡湿度的条件和路基平衡湿度的估算方法路基在平衡湿度下的饱和度分别由干燥度和湿度确定，然后加权。首先分别确定路基工作区的上部和下部，然后用厚度加权平均法计算路基的平衡湿度。1)根据路基土类别和TMI值，确定地

12、下水毛细浸润面以上路基工作区上部的平衡湿度；2)对于地下水毛细浸润面以下的路基工作区下部，其平衡湿度应根据路基土组的类别和距地下水位的距离来确定。第三节路基机械强度特性，核心内容路基工作区路基土的路基应力特性重复荷载对路基土的影响，路基重力应力：路基任意点：1。路基应力、车轮荷载应力：1)均布荷载2)集中荷载，在路基一定深度Za处，车轮荷载引起的竖向应力与路基土重力引起的竖向应力相比很小，该深度Za随车辆荷载的增加而增加，随路面强度和厚度的增加而减小。在工作区域：强度和稳定性很重要，压实度也有所提高。讨论区？对于铺路工，要求：2。路基工作区，2。路基工作带，深度公路设计标准车：黄河金150-后

13、轴重100千牛顿，压力0.707兆帕，路基工作带计算实例，路基工作带计算分析ppt，3。路基土的力学特性，1。路基土的非线性特性路基土的应力和应变3。路基土的应力特性。路基土的应力-应变状态评估-模量、圆形承载板(a)柔性承载板(b)刚性承载板3下的路基压力和挠度分布曲线。路基土的应力特性。路基土应力应变状态评估-模量压实试验曲线3。路基土的应力特征(2)切线模量在一定应力水平下的应力-应变曲线斜率，如图所示，反映了该水平下路基土应力-应变变化的准确关系。(3)割线模量是指曲线上某一应力值对应的点与起点之间的割线斜率，如图所示，反映应力范围内应力应变关系的平均情况。(4)应力卸载阶段应力-应变

14、曲线的回弹模量割线模量，如图所示，反映了回弹变形范围内路基土应力-应变关系的平均情况。3.路基土的力学特性；3.路基土的流变特性；路基土变形与时间的关系。路基土在荷载作用下的变形不仅与荷载的大小有关，还与荷载的持续时间有关，荷载是一种流变材料。(4)反复荷载对路基土的影响，随着作用次数的增加，塑性变形累积，总变形逐渐增加。第四节地基承载力和材料参数，核心内容地基承载力参数材料参数，1。路基承载力参数(1)路基回弹模量回弹模量能更好地反映路基的一些弹性特性，回弹模量可以用来表示瞬时荷载作用下路基的可恢复变形特性。在我国公路水泥混凝土路面和沥青路面的设计方法中，回弹模量E作为路基的刚度指标。首先是

15、路基的承载力参数。(1)路基回弹模量应通过逐步加载和卸载(直径为30.0厘米的板)来测量。在加载和卸载每一级载荷后，获得稳定的回弹挠度，然后增加下一级载荷，因此在施加N级载荷后，可以绘制载荷-挠度曲线。在大多数情况下，测试曲线是非线性的。在确定模量时，可以根据路基的实际压力范围或可能的挠度范围在曲线上取值。在路面设计中，路基回弹模量由线性归纳法确定。1.路基承载力参数；(2)路基土动态回弹模量的标准试验方法路基土动态回弹模量是施加在试样上的重复应力峰值与试样相应方向上的回弹应变峰值之比。对于最大粒径大于19毫米的路基土和集料，应筛选出大于26.5毫米的颗粒，并通过振动或冲击进行压实。试样的尺寸应满足直径150mm2mm和高度300mm2mm的要求。对于最大粒径不大于9.5毫米、0.075毫米筛的合格率小于10%的路基土，应采用振动压实，试件尺寸应满足直径100平方米、高度200平方米的要求。最大粒径不超过9.5毫米、0.075毫米筛孔合格率不低于10%的路基土应采用冲击或静压压实，试件尺寸应满足直径100mm2mm、高