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1、路基工程§1路基工程的特點(diǎn)一、路基的概念及其作用1、路基的概念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。2、路基的作用承受行車(chē)荷載的作用承受自然因素的作用二、路基的基本性能1、承載能力2、穩(wěn)定性3、耐久性§2影響路基穩(wěn)定的因素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6.其它1.地理?xiàng)l件公路沿線的地形、地貌和海拔高度不僅影響路線的選定,也影響到路基與路面的設(shè)計(jì)。平原、丘陵、山嶺各區(qū)地勢(shì)不同,路基的水溫狀況也不同。2.地質(zhì)條件沿線的地質(zhì)條件:如巖石的種類、成因、節(jié)理,風(fēng)化程
2、度和裂隙情況,巖石走向,傾向、傾角、巖層厚度,有無(wú)夾層或遇水軟化的夾層,以及有無(wú)斷層或其它不良地質(zhì)現(xiàn)象(巖溶、冰川、泥石流、地震等)都對(duì)路基路面的穩(wěn)定性有一定的影響。3.氣候條件氣候條件如氣溫、降水、濕度、冰凍深度、日照、蒸發(fā)量、風(fēng)向、風(fēng)力等都會(huì)影響公路沿線地面水和地下水的狀況,并且影響到路基路面的水溫情況。在一年之中,氣候有季節(jié)性的變化,因此路基路面的水溫狀況也隨之變化。氣候還受地形的影響,例如山頂與山腳,山南坡與山北坡氣候有很大的差別,這些因素都會(huì)嚴(yán)重影響路基路面的穩(wěn)定性。4.水文和水文地質(zhì)條件水文條件如公路沿線地表水的排泄,河流洪水位,常水位,有無(wú)地表
3、積水和積水時(shí)期的長(zhǎng)短,河岸的淤積情況等。水文地質(zhì)條件如地下水位,地下水移動(dòng)的規(guī)律,有無(wú)層間水、裂隙水、泉水等。所有這些地面水及地下水都會(huì)影響路基路面的穩(wěn)定性,如果處理不當(dāng),常會(huì)引起各種病害。5.土的類別不同的土類含有不同粒徑的土顆粒:砂粒成分多的土,強(qiáng)度構(gòu)成以內(nèi)摩擦力為主,強(qiáng)度高,受水的影響小,但施工時(shí)不易壓實(shí)。較細(xì)的砂,在滲流情況下,容易流動(dòng),形成流砂。粘粒成分多的土,強(qiáng)度形成以粘聚力為主,其強(qiáng)度隨密實(shí)程度的不同,變化較大,并隨濕度的增大而降低5.土的類別粉土類土毛細(xì)現(xiàn)象強(qiáng)烈,路基路面的強(qiáng)度和承載力隨著毛細(xì)水上升、濕度增大而下降,在負(fù)溫度坡差作用下,水分通
4、過(guò)毛細(xì)作用移動(dòng)并積聚,使局部土層濕度大幅度增加,造成路基凍脹,最后導(dǎo)致路基翻漿,路面結(jié)構(gòu)層斷裂等各種破壞。6.其他因素植物覆蓋影響地面徑流和導(dǎo)流,從而在一定程度上影響路基水溫情況的變化?!?路面結(jié)構(gòu)及層位功能一、路面及其功能1、定義:路面是在路基頂面的行車(chē)部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。2、功能:承受行車(chē)荷載和自然因素的作用3、重要性:是公路的重要組成部分,直接影響公路的行車(chē)速度、運(yùn)輸成本、行車(chē)安全和舒適程度。4、對(duì)路面的要求:強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能、盡可能低的揚(yáng)塵性。二、路面的構(gòu)造1、斷面形式①槽式橫斷面:一般公路采用,就是在
5、整個(gè)車(chē)行道寬度范圍內(nèi)將路基挖成同深的槽形,然后分層鋪筑路面結(jié)構(gòu)層。②全鋪式橫斷面:在路基整個(gè)寬度范圍內(nèi)鋪筑路面,在盛產(chǎn)石料地區(qū)或路基較窄的中低級(jí)路面上采用。2、路拱形式為了排除路面上的水,路面表面應(yīng)做成中間高、兩邊低的拱形,叫路拱。①作用——保證路面上雨水及時(shí)排出,減少雨水對(duì)路面的浸潤(rùn)和滲透而減弱路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度②形式——直線形或拋物線形③路拱橫坡度的選擇—考慮有利于行車(chē)平穩(wěn)有利于橫向排水兩方面的要求路拱形式有兩種:二次拋物線形、直線形三、路面結(jié)構(gòu)分層及層位功能路面結(jié)構(gòu)通常按照各個(gè)層位功能的不同,劃分為三個(gè)層次,即面層、基層和墊層。(一)、面層1、作用——承受較
6、大的行車(chē)荷載的作用,及降水的浸蝕和氣溫變化的影響。2、要求——較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,抗變形能力,較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性,耐磨,不透水;良好的抗滑性和平整度。3、材料——水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎(礫)石混合、砂礫或碎石摻土或不摻土的混合料、塊料等。4、結(jié)構(gòu)——一層、兩層或三層(二)、基層1、作用—承受由面層傳來(lái)的車(chē)輛荷載的垂直力,并擴(kuò)散到下面的墊層和土基中去。2、要求—足夠的強(qiáng)度和剛度、良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力、足夠的水穩(wěn)定性、較好的平整度3、材料—各種結(jié)合料穩(wěn)定土;穩(wěn)定碎(礫)石;貧水泥混凝土、天然砂礫;各種碎石或礫石、片石、塊石或圓石;各種工業(yè)廢渣;土砂石
7、所組成的混合料等。4、結(jié)構(gòu)—基層、底基層(三)、墊層1、作用—改善土基的濕度和溫度狀況;將基層傳下的車(chē)輛荷載應(yīng)力加以擴(kuò)散,以減小土基產(chǎn)生的應(yīng)力和變形;阻止路基土擠入基層。2、要求——水穩(wěn)定性和隔溫性能好3、材料——松散粒料;穩(wěn)定類材料4、結(jié)構(gòu)§4路基的變形、破壞及防治一、路基的主要病害二、路基病害防治一、路基的主要病害1.路基沉陷2.邊坡滑塌3.碎落和崩塌4.路基沿山坡滑動(dòng)5.不良地質(zhì)和水文條件造成的路基破壞二、路基病害防治為提高路基的穩(wěn)定性,防治各種病害的產(chǎn)生,主要有以下一些措施:1.正確設(shè)計(jì)路基橫斷面。2.選擇良好的路基用土填筑路基,必要時(shí)對(duì)路基上層填土
8、作穩(wěn)定處理。3.采取正確的填筑方法,充分壓實(shí)路基,保