第一章路基緒論

1、第一章第一章 緒緒 論論 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、路基路面的定義一、路基路面的定義: 路基路面是道路的基本組成 部分,它們共同承受行車荷載和自然因素的作用. 路基的定義路基的定義:路基是在地表按照道路路線位置和一 定技術(shù)要求開(kāi)挖或填筑而成的巖土結(jié)構(gòu)物。 路面的定義路面的定義:路面是在路基頂面行車部分用各種筑 路材料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。 現(xiàn)代化的汽車運(yùn)輸，不僅要求要求道路能全天侯通行， 而且要求車輛能以一定的速度安全舒適而經(jīng)濟(jì)地 在道路上行駛，要求道路提供良好的行駛條件和 服務(wù)水平。 30 上路床上路床 80 上路堤上路堤 下路床下路床 下路堤下路堤 150 路基結(jié)構(gòu) 路槽 地基 二、影響

2、路基路面穩(wěn)定因素： （一）自然因素： 1.地形：平原地區(qū)地面水容易積聚、地下水位較 高，路基需保持一定的最小填土高度，路面結(jié)構(gòu) 層材料應(yīng)選擇水穩(wěn)定良好的材料；山嶺重丘區(qū) 路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性不易保證，需采取某些防護(hù) 與加固措施。 2.地質(zhì)：沿線巖土的種類、成因、巖層的走向、傾 向和傾角、風(fēng)化程度等。 3.氣候：公路沿線的氣溫、降雨量、冰凍深度、日 照、年蒸發(fā)量、風(fēng)力、風(fēng)向等。 4.水文與水文地質(zhì)：水文地面徑流、洪水位、河 岸的沖刷與淤積情況等；水文地質(zhì)地下水位、 移動(dòng)規(guī)律、有無(wú)泉水及層間水等。 （二）人為因素 1.路基路面的設(shè)計(jì)方案 2.荷載的作用 3.施工工藝及養(yǎng)護(hù)措施 4.附近的人為活動(dòng) 三

3、、路基的變形、破壞及其原因 （一）路基的變形、破壞形式： 1.路基沉陷：堤身下陷、地基下陷 2.路基邊坡塌方：剝落、碎落、滑塌、崩塌、坍塌 3.路基沿山坡滑動(dòng) 4.不良地質(zhì)、水文條件造成的路基破壞 1、 路堤沉陷：垂直方向產(chǎn)生較大的沉落 原因： 1）填料不當(dāng) 2）填筑方法不合理 ： 不同土混雜； 未分層填筑、壓實(shí)； 土中有未經(jīng)打碎的大塊土或凍土塊； 荷載、 水和溫度綜合變化； 原地面軟弱，如泥沼、流沙、 垃圾堆積 未做處理等； 凍脹、翻漿。 2、路基邊坡的塌方常見(jiàn)的路基病害，也是水毀的普遍現(xiàn)象 1）剝落：路塹邊坡土層或風(fēng)化巖層表面，在大氣溫度與濕度交替 作用以及雨水沖刷和動(dòng)力作用之下，使表層土

4、或表面巖石成片狀 或帶狀從坡面上剝落下來(lái)，向下滾落； 2）碎落：坡面巖石成碎塊的一種剝落現(xiàn)象； 3）滑塌：邊坡土體或巖石在重力作用下沿某一滑動(dòng)面整體向下滑 動(dòng)。原因：土體穩(wěn)定性不足引起。 4）崩塌：大的巖塊或土塊在重力作用下脫離原有巖體或土體而傾 落下來(lái)，崩塌體的各部分相對(duì)位置在移動(dòng)過(guò)程中完全打亂。崩塌 無(wú)固定滑動(dòng)面。原因：巖體風(fēng)化破碎，邊坡較高。 5）坍塌：土體遇水軟化而堆坍下來(lái)。 3、路基沿山坡滑動(dòng) 原因：山坡較陡； 原地面未清除雜草或人工挖臺(tái)階； 坡腳未進(jìn)行必要的支撐。 4、不良地質(zhì)和水文條件造成路基破壞 不良地質(zhì)條件：泥石流、地震、火山爆發(fā)、溶洞等。 較大自然災(zāi)害：大暴雨、暴雪、臺(tái)風(fēng)等

5、。 （二）原因： 1.不良的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件 2.不利的水文與氣候因素 3.設(shè)計(jì)不合理 4.施工不符合有關(guān)規(guī)定 （三）路基病害防治 采取措施： 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)填土作穩(wěn)定處理。 3、采取正確的填筑方法，充分壓實(shí)路基，保證達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。 4、適當(dāng)提高路基，防止水分從側(cè)面滲入或從地下水位上升進(jìn)入路 基工作區(qū)范圍。 5、正確進(jìn)行排水設(shè)計(jì)。 6、必要時(shí)設(shè)計(jì)隔離層隔絕毛細(xì)水，設(shè)置隔溫層減少路基冰凍深度 和水分累積。 7、采取邊坡加固、修筑擋土結(jié)構(gòu)物、土體加固等防護(hù)技術(shù)措施， 以提高其穩(wěn)定性。 第二節(jié) 公路自然區(qū)劃分及路基土 我國(guó)地大物博，各地的

6、自然條件差別很大， 為了區(qū)分不同地理區(qū)域自然條件對(duì)公路工程影響的 差異性，對(duì)全國(guó)進(jìn)行公路自然區(qū)劃，并在路基路面 的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)中采取合適的技術(shù)措施和設(shè)計(jì) 參數(shù)，以保證路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性 一、公路自然區(qū)劃 區(qū)劃的原則： 1）道路工程性質(zhì)相似； 2）地表氣候區(qū)劃差異性； 3）自然氣候因素的綜合性和主導(dǎo)性相結(jié)合。 區(qū)劃的分級(jí)：分為三個(gè)等級(jí)區(qū)劃的分級(jí)：分為三個(gè)等級(jí) 1.一級(jí)區(qū)劃：一級(jí)區(qū)劃： 按大范圍內(nèi)的氣候、地理、地貌的差異劃分，按大范圍內(nèi)的氣候、地理、地貌的差異劃分， 將全國(guó)分為將全國(guó)分為7個(gè)一級(jí)自然區(qū)。個(gè)一級(jí)自然區(qū)。 區(qū)：北部多年凍土區(qū)區(qū)：北部多年凍土區(qū). 1 連續(xù)多年凍土區(qū)連續(xù)多年凍土區(qū)

7、,2 島狀多年凍土區(qū)島狀多年凍土區(qū). 區(qū)：東部溫潤(rùn)季凍區(qū)區(qū)：東部溫潤(rùn)季凍區(qū). 5個(gè)主區(qū)個(gè)主區(qū), 5個(gè)副區(qū)個(gè)副區(qū). 區(qū)：黃土高原干濕過(guò)渡區(qū)區(qū)：黃土高原干濕過(guò)渡區(qū). 4個(gè)主區(qū)個(gè)主區(qū), 2個(gè)副區(qū)個(gè)副區(qū). 區(qū)：東南濕熱區(qū)區(qū)：東南濕熱區(qū). 7個(gè)主區(qū)個(gè)主區(qū), 5個(gè)副區(qū)個(gè)副區(qū). 區(qū)：西南潮暖區(qū)區(qū)：西南潮暖區(qū). 5個(gè)主區(qū)個(gè)主區(qū), 3個(gè)副區(qū)個(gè)副區(qū). 區(qū)：西北干旱區(qū)區(qū)：西北干旱區(qū). 4個(gè)主區(qū)個(gè)主區(qū), 3個(gè)副區(qū)個(gè)副區(qū). 區(qū)：青藏高寒區(qū)區(qū)：青藏高寒區(qū). 6個(gè)主區(qū)個(gè)主區(qū),1個(gè)副區(qū)個(gè)副區(qū). 2.二級(jí)區(qū)劃： 在一級(jí)區(qū)劃的基礎(chǔ)上，以潮濕系數(shù)K為主要指標(biāo)。 潮濕系數(shù)K為年降水量與蒸發(fā)量的比值. 按K可分為過(guò)濕、中濕、潤(rùn)濕、潤(rùn)干

8、、中干、過(guò) 干等6級(jí) , （以2.0 , 1.5 , 1.0 , 0.5 , 0.25分界）。 考慮氣候特征、地貌、自然病害等, 將全國(guó)分為 33個(gè)二級(jí)區(qū)及19個(gè)副區(qū),共52個(gè)二級(jí)自然區(qū)。 3.三級(jí)區(qū)劃： 在二級(jí)區(qū)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)一步劃分：一種是按地貌、 水文、土質(zhì)類型；另一種是繼續(xù)以水熱、地理、 地貌等標(biāo)志劃分。 二、路基土的工程性質(zhì)： 三、路基土的工程分級(jí)： 在施工中，路基土石按其開(kāi)挖難易程度，分為六級(jí)即： 松土、普通土、硬土、軟石、次堅(jiān)石、堅(jiān)石。 第三節(jié)第三節(jié) 路基的干濕類型路基的干濕類型 一、濕度的來(lái)源一、濕度的來(lái)源: 1.大氣降水大氣降水: 1）由透水的路肩、邊坡滲水（通過(guò)毛細(xì)潤(rùn)濕作用向

9、路）由透水的路肩、邊坡滲水（通過(guò)毛細(xì)潤(rùn)濕作用向路 基中部移動(dòng)；基中部移動(dòng)； 2）由不透水路面的接縫或裂縫滲入；）由不透水路面的接縫或裂縫滲入； 3）由透水路面滲入。）由透水路面滲入。 2.地面水地面水: 徑流，洼地積水，溝渠或河塘中的水可通過(guò)滲透或毛徑流，洼地積水，溝渠或河塘中的水可通過(guò)滲透或毛 細(xì)潤(rùn)濕作用（非飽和土具有負(fù)孔隙水壓力）細(xì)潤(rùn)濕作用（非飽和土具有負(fù)孔隙水壓力）路基。路基。 3.地下水地下水: 地下水位高于路基時(shí)地下水位高于路基時(shí)地下水遷移；地下水遷移； 地下水位低于路基時(shí)地下水位低于路基時(shí) 地下水毛細(xì)上升作用影響路基地下水毛細(xì)上升作用影響路基 的濕度狀況的濕度狀況 4.凝結(jié)水：凝結(jié)

10、水： 在土顆粒空隙中流動(dòng)的水蒸氣，遇冷凝結(jié)為水。在土顆?？障吨辛鲃?dòng)的水蒸氣，遇冷凝結(jié)為水。 二、路基的干濕類型： 類型：干燥、中濕、潮濕、過(guò)濕四種。 當(dāng)然干燥、中濕為較理想路基。 1.根據(jù)不利季節(jié)路槽底面以下80cm 內(nèi)的土層“平均稠度”Wc： WL為土的液限， WP為土的塑限 PL L c i i 8 8 1 2.根據(jù)路基高度與臨界高度的關(guān)系劃 分： 臨界高度：是指在不利季節(jié)，路 基分別處于干燥、中濕、潮濕、過(guò)濕 狀態(tài)時(shí)，路床頂面距地表積水水位或 地下水位的最小高度。 路基高度 ：從路線縱斷面設(shè)計(jì) 圖或路基設(shè)計(jì)表中查得，并扣除預(yù)估 的路面厚度。 分類標(biāo)準(zhǔn)：干燥： W cWc1 HH 1 中濕

11、： Wc1W cWc2 H2 H H 1 潮濕： Wc2W cWc3 H3 HH 2 過(guò)濕： W cWc3 H H3 水文地質(zhì)條件不良地段，路基設(shè) 計(jì)最小填土高度應(yīng)滿足路基處于干燥、 中濕狀態(tài)的臨界高度。對(duì)潮濕、過(guò)濕 路基須進(jìn)行處理，以符合設(shè)計(jì)要求。 經(jīng)調(diào)查某路基土為粉質(zhì)土，液限0.48，塑限0.25， 平均含水量0.22，已知WC1=1.10，WC2=0.95， WC3=0.80， 試判斷路基土干濕類型； 經(jīng)調(diào)查某路基土為粉質(zhì)土，路基填高0.5m,地下 水位1.1m，已知H1=1.9m ，H2=1.3m， H3=0.9m， 試判斷路基土干濕類型； 經(jīng)調(diào)查某路基土為粘質(zhì)土，路基挖深0.2m，地

12、 下水位1.2m，已知H1=1.7m，H2=1.2m， H3=0.9m， 試判斷路基土干濕類型； 第四節(jié) 路面結(jié)構(gòu)組成 一、路面結(jié)構(gòu)層組成 路面大多采用多層不同性質(zhì)材料建成，按其層位和作用可分為面層、 基層和墊層。 1、面層： 1) 特點(diǎn)：直接承受行車荷載作用、大氣降水和 溫度變化影響。 2）要求：足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、溫度穩(wěn)定性、水穩(wěn) 定性、耐磨、抗滑、平整和不透水。 3）材料：水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎石 混合料。 4）結(jié)構(gòu)：面層由一層或數(shù)層組成，頂面可加鋪 磨耗層，底面可增設(shè)聯(lián)結(jié)層。表面層、下面層； 表面層、中面層、下面層； 2、基層 1）特點(diǎn)：主要起承重作用（承受由面層傳遞來(lái) 的車輛荷載

13、垂直力，并把它擴(kuò)散到墊層和土基 中）。 2）要求：足夠的強(qiáng)度、剛度，良好的擴(kuò)散應(yīng)力 的能力；水穩(wěn)定性、較好的平整度； 3）材料：各種結(jié)合料如：瀝青穩(wěn)定類、無(wú)機(jī)結(jié)瀝青穩(wěn)定類、無(wú)機(jī)結(jié) 合料穩(wěn)定類、粒料類等；合料穩(wěn)定類、粒料類等； 4）結(jié)構(gòu)：有時(shí)需要設(shè)兩層：基層、底基層；有 時(shí)需要設(shè)三層：基層、上底基層、下底基層；有 時(shí)需要設(shè)四層。 為保護(hù)面層的邊緣，基層每側(cè)應(yīng)比面層至少寬出 25CM；底基層每側(cè)宜比基層寬出15CM。 3、墊層 1）設(shè)置：路基土質(zhì)較差，水溫狀況不良時(shí)候宜設(shè) 置墊層。 2）作用：起排水（砂墊層）、隔水、防凍、防污 或擴(kuò)散荷載應(yīng)力（軟基）等作用。 3）材料：水穩(wěn)性和隔熱性要好。 松散材料：砂、礫石、爐渣、片石（透水性墊層）。 整體性材料：石灰或水泥穩(wěn)定粒料等。 4）類型： a隔離層：在地下水位較高處鋪設(shè)的起隔水作用的 b防凍層：在冰凍較深地段鋪設(shè)的起防凍作用的； c排水層： d防污層：阻止軟弱的路基土擠入基層中 墊層每側(cè)應(yīng)比基層至少寬出25CM，或與路基同寬。 二、路拱 1.定義：為了保證路面雨水及時(shí)排除，將路面表面 做成中間高、兩側(cè)低的形狀，稱之為路拱。 2.形式：直線形、拋