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1、路基路面工程1路基是公路的基本結(jié)構(gòu),是支撐路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),路面共同承受行車荷載的作用,同時(shí)承受氣候變化和各種自然災(zāi)害的侵蝕和影響,是開(kāi)挖或堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。路基結(jié)構(gòu)形式可以分為:填方路基、挖方路基和半填半挖路基三種形式。路面是鋪筑在公路路基上與車輪直接接觸的結(jié)構(gòu)層,承受和傳遞車輪荷載,承受磨耗,經(jīng)受自然氣候的侵蝕和影響,是各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。路面結(jié)構(gòu)一般由面層、基層、底基層與墊層組成。路基路面工程2存在問(wèn)題:1.公路網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)低,數(shù)量少,布局不合理。2.道路交通管理落后,城市交通擁擠阻塞。3.規(guī)劃不合理,路網(wǎng)總體服務(wù)水平低,抵御自然災(zāi)
2、害能力差。4.公路建設(shè)質(zhì)量差,20%高速公路出現(xiàn)早期大修。1總論路基路面工程3一、路基、路面的基本概念兩者關(guān)系路基:是在天然地表面按照道路的設(shè)計(jì)線形(位置)和設(shè)計(jì)橫斷面(幾何尺寸)的要求開(kāi)挖或堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。路面:是在路基頂面的行車部分由各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。兩者關(guān)系:路基是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),堅(jiān)強(qiáng)而又穩(wěn)定的路基為路面結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期承受汽車荷載提供了重要的保證,而路面結(jié)構(gòu)層的存在又保護(hù)了路基,使之避免了直接經(jīng)受車輛和大氣的破壞作用,長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)。路基路面應(yīng)具有的基本性能:1.承載能力:強(qiáng)度(抵抗應(yīng)力)、剛度(抗變形)2.穩(wěn)定性:結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
3、性、水穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性;3.耐久性:(壽命)抗疲勞破壞能力,抗水損、抗老化等能力;4.表面平整度:(舒適性、表面特性)5.表面抗滑性能:(安全性、表面特性)影響路基路面穩(wěn)定的因素:(1)自然因素(主要影響路基)1.地理?xiàng)l件2.地質(zhì)條件3.氣候條件4.水文和水文地質(zhì)條件5.土的類別(2)人為因素:1.荷載2.路基、路面結(jié)構(gòu)3.施工方法和質(zhì)量4.養(yǎng)護(hù)措施路基路面工程4土的劃分原則:不同的使用目的和場(chǎng)合,劃分原則不同,如農(nóng)業(yè)、公路等公路用路基土,世界各國(guó)大致相近,均依據(jù)土顆粒的粒徑組成、礦物成分或其余物質(zhì)的含量、土的塑性指標(biāo)。我國(guó)公路路基土的分類:劃
4、分依據(jù):土的顆粒組成特征、土的塑性指標(biāo)和土中有機(jī)質(zhì)存在情況。分類:巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土和特殊土,并進(jìn)一步細(xì)分為11類。不同路基土的公路工程性質(zhì):1巨粒土:強(qiáng)度和穩(wěn)定性好,良好;也可用于砌筑邊坡。2級(jí)配良好的礫石混合料:良好;還可用于中級(jí)路面和高級(jí)路面的基層。3砂土:無(wú)塑性,強(qiáng)度和水穩(wěn)性好,但易松散,壓實(shí)困難。4砂性土:良好5粉性土:干時(shí)易結(jié)塊,濕時(shí)易流動(dòng);毛細(xì)作用強(qiáng)烈,須經(jīng)處理才可使用。6粘性土:具有較大的可塑性,持水能力強(qiáng)。壓實(shí)方法得當(dāng),排水設(shè)施合理也可使用。7重粘土:不透水、粘聚力大,塑性大,干燥堅(jiān)硬,難以施工。路基路面工程51、劃分方法:
5、在全國(guó)以均溫等值線及海拔高度來(lái)劃分,以均溫等值線和三階梯的海拔高度線為主要標(biāo)志,二條等高線:1000m、3000m等高線。自然區(qū)劃分三級(jí)進(jìn)行區(qū)分,具體劃分:全國(guó)首先劃分為三大地帶:多年凍土、季節(jié)凍土和全年不凍土,再進(jìn)一步根據(jù)水熱平衡和地理位置劃分為凍土、溫潤(rùn)、干濕過(guò)渡、濕熱、潮暖、和高寒七個(gè)大區(qū):路基路面工程6二、一級(jí)自然區(qū)劃1總論在每一個(gè)一級(jí)區(qū)內(nèi),再以潮濕系數(shù)為依據(jù),分為六個(gè)等級(jí),并結(jié)合各大區(qū)的地理、氣候特征、地貌類型、自然病害等因素,將全國(guó)劃分為33個(gè)二級(jí)區(qū)和19個(gè)副二級(jí)區(qū)。三級(jí)區(qū)劃是二級(jí)區(qū)劃的具體劃分,一是以水熱、地理、地貌為依據(jù),另一種是
6、以地表的地貌、水文和土質(zhì)依據(jù),由各省、市、自治區(qū)自行劃定。路基路面工程7三、二級(jí)自然區(qū)劃1總論一、路基濕度的來(lái)源:大氣降水地面水地下水毛細(xì)水水蒸氣凝結(jié)水薄膜移動(dòng)水二、大氣溫度及其對(duì)路基水溫狀況的影響路基濕度除受水的來(lái)源影響之外,大氣溫度也是主要影響因素之一。最典型的是路基凍脹與翻漿現(xiàn)象——凍脹翻漿的機(jī)理。濕度對(duì)路基路面穩(wěn)定的影響濕度對(duì)路基的影響:濕軟、冰凍及整體不穩(wěn)定,需設(shè)置良好的排水設(shè)施,并控制路基的干濕類型。濕度對(duì)路面的影響:水分積蓄于路基路面體內(nèi),降低路基路面的強(qiáng)度與剛度,造成路面破壞,并可進(jìn)一步加劇路面透水性。路基路面工程8第六節(jié)路基水溫
7、狀況及干濕類型1總論溫度對(duì)路基路面穩(wěn)定的影響:溫度造成路基體的膨脹與收縮,甚至引起路基的凍脹;溫度造成水泥砼路面的溫度應(yīng)力及條塊分割;溫度造成瀝青混凝土路面的塑性變形累積及低溫開(kāi)裂。濕度對(duì)路基路面穩(wěn)定的影響濕度對(duì)路基的影響:濕軟、冰凍及整體不穩(wěn)定,需設(shè)置良好的排水設(shè)施,并控制路基的干濕類型。濕度對(duì)路面的影響:水分積蓄于路基路面體內(nèi),降低路基路面的強(qiáng)度與剛度,造成路面破壞,并可進(jìn)一步加劇路面透水性。路基路面工程9三、路基干濕類型路基按其干濕狀態(tài)不同分為四類:干燥、中濕、潮濕和過(guò)濕。一般要求路基處于干燥或中濕狀態(tài)。上述四種干濕類型以分界稠度ωc1,
8、ωc2和ωc3來(lái)劃分。稠度ωc定義為土的含水量ω與土的液限ωL之差與土的塑限ωp與液限ωL之差的比值。即ωc=(ωL-ω)/(ωL-ω