路基路面復習--zzu

1、實用文案第一章總論1、 路面的要求：1 ）路面結構剛度、強度、穩(wěn)定性滿足要求，堅實耐久；2 ）路面表面平整、 抗滑、少塵、低噪聲。2、 路基的要求：1 ）路基整體穩(wěn)定堅固；2）具有足夠的強度和良好的水溫穩(wěn)定性。3、我國公路用土依據(jù)土顆粒組成特征，土的塑性指標和土中有機質(zhì)存在的請況，分為巨粒 土、粗粒土、細粒土和特殊土四類。4、 公路用土的工程性質(zhì)：1 ）巨粒土包括漂石和卵石，有很高的強度和穩(wěn)定性，用以填筑路基是良好的材料，亦可用于砌筑邊坡。2 ）級配良好的礫石混合料，密實程度好，強度和穩(wěn)定性均能滿足要求。3）砂土無塑性、透水性強、毛細上升高度小，具有較大的內(nèi)摩擦系數(shù)，黏結性差，易松散，較難壓實

2、，壓實后強度好、穩(wěn)定性好。4 ）粉性土含有較多的粉土顆粒，干燥時雖有粘性，但易于破碎，浸水時容易成為流動狀態(tài)；毛細作用強烈，毛細上升 高度大（可達1.5m ），在季節(jié)性冰凍區(qū)容易造成凍脹、翻漿等病害，屬于不良的公路用土。5）粘性土粘性大，內(nèi)摩擦角小，干燥時強度大，遇水承載能力低。6）重粘性土與粘性土的工程性質(zhì)相似，不透水，粘聚力特強，塑性很大，干燥時很堅硬，施工時難以挖掘與破碎。5、凍脹：積聚的水凍結后體積增大，使路基隆起而造成的面層開裂現(xiàn)象。6、翻漿：凍脹土在溫度升高后溶解，無法迅速排除，在行車荷載作用下，路基路面結構發(fā)生很大的變形，路基土以泥漿的形式從脹裂的路面縫隙中冒出的現(xiàn)象。7、路基按

3、其干濕狀態(tài)不同，劃分為四類：干燥、中濕、潮濕和過濕。8、 路基臨界高度：指保證路槽底部80cm上部土層處于某種干濕狀態(tài)，在最不利季節(jié)路槽 地面距地下水位或地面積水位的最小高度。9、 路面結構的分層及層位功能：按照層位的功能不同分為：面層、基層和墊層。功能：1） 面層具備較高的結構強度，抗變形能力， 較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，且應當耐磨， 不透水且其表面還應有良好的抗滑性和平整度。2）基層是路面結構的承重層，應具有足夠的強度和剛度和良好的擴散應力能力以及較好的平整度。3 ）墊層可改善土基的濕度和狀況，以保證面層和基層的強度、剛度和穩(wěn)定性不受土基水溫狀況變化所造成的不良影響，也可將基層傳下的車輛

4、荷載應力加以擴散，以減小土基產(chǎn)生的應力和變形，同時也能阻止路基土擠入基層中，影響基層結構的性能。10、從路面結構的力學特性和設計方法的相似性出發(fā)，將路面分為柔性路面、剛性路面和 半剛性路面。11、柔性路面主要包括各種用瀝青處理和未處理的粒料基層和各類瀝青面層、碎石面層或塊石面層組成的路面結構。12、剛性路面主要指用水泥混凝土做面層或基層的路面結構。13、半剛性路面指用水泥、石灰等無機結合料處治的土或碎石及含有水硬性結合料的工業(yè)廢渣修筑的基層和鋪筑在它上面的瀝青面層的統(tǒng)稱。第二章 行車荷載、環(huán)境因素、材料的力學性質(zhì)1、路面結構的設計主要以軸載作為荷載標準。我國水泥混凝土路面設計規(guī)范和瀝青路面設計

5、規(guī)范均選用雙輪組單軸軸載 100KN作為標準軸載。2、軸載換算是指道路上行駛的汽車軸載與通行次數(shù)按照等效原則換算為某一標準軸載的當量通行次數(shù)。其原則是同一種路面結構在不同軸載作用下達到相同的損傷程度。3、在路面結構設計中，設計年限內(nèi)累計交通量的計算公式：輪跡的寬度遠小于車道寬度，因而總的軸載通行次數(shù)既不會集中在橫斷面上某一固定位置，也不可能平均分配到每一點上，而是按一定規(guī)律分布在車道橫斷面上，稱為輪跡的橫向分布。5、路基工作區(qū)是指在路基某一深度處，當車輪荷載引起的垂直應力與路基土自重力引起的垂直應力相比所占比例很小，僅為1/10 1/5時，該深度范圍內(nèi)的路基即是路基工作區(qū)。6、土基的模量值：1

6、）初始切線模量：應力值為零時的應力一一應變曲線的斜率；2 ）切線模量：某一應力級位應力一一應變曲線的斜率，反應該級應力處應力一一應變變化的精確關系；3）割線模量：以某一應力值對應的曲線上的點同起始點相連的割線的斜率，反應土基在工作應力范圍內(nèi)的應力一一應變的平均狀態(tài)；4）回彈模量：應力卸除階段，應力一一應變曲線的割線模量。前三種模量中的應變值包含殘余應變和回彈應變，而回彈模量則僅包括回彈應變，它部分的反映了土的彈性性質(zhì)。7、1mm 線性歸納法：（45）8、 地基反應模量 K作用于地基頂面任一點的垂直壓力P與該點的彎沉L之比。又稱溫克勒 地基和K地基和稠密液體地基。9、加州承載比是早年由美國加利福

7、尼亞州提出的一種評定土基及路面材料承載能力的指標，承載能力以材料抵抗局部荷載壓入變形的能力表征，并采用高質(zhì)量標準碎石為標準，以它們的相對比值表示 CBR值。CBR的計算公式：PS 100P-對應于某一貫入度的土基單位壓力（Kpa）Ps-相應貫入度的標準壓力10、瀝青混合料的勁度模量是在給定溫度和加荷時間條件下的應力一一應變關系參數(shù)。11、瀝青路面在低溫環(huán)境中，基本上處于工作狀態(tài)，因此出現(xiàn)疲勞破壞；而在高溫環(huán)境中， 處于彈塑性工作狀態(tài)，因此出現(xiàn)累計變形。12、對于彈性狀態(tài)的路面材料承受重復應力作用時，可能在低于靜載一次作用下的極限應 力值時出現(xiàn)破壞，這種材料強度的降低現(xiàn)象稱為疲勞。13、疲勞的出

8、現(xiàn)，是由于材料微結構的局部不均勻，誘發(fā)應力集中而出現(xiàn)微損傷，在應力 重復作用之下微量損傷逐步累積擴大，終于導致結構破壞，稱為疲勞破壞。第三章一般路基設計1、路基設計的類型：路堤、路塹和半填半挖。2、 人工比擬法（工程地質(zhì)法）：比照當?shù)鼐哂邢嗤刭|(zhì)條件而處于極限穩(wěn)定狀態(tài)的自然山 坡或已成穩(wěn)定的人工山坡來確定邊坡形狀。3、壓實度：以應達到的干密度絕對值與標準擊實法得到的最大干密度之比值的百分率表征。第四章路基穩(wěn)定性分析計算一、路基穩(wěn)定性分析計算的原理：靜力平衡原理二、路基穩(wěn)定性分析計算的假定 ：1、靜力平衡基本假定；2、破裂面的假定三、 行車荷載是邊坡穩(wěn)定性分析的主要作用力之一，計算時將車載換算成

9、相當于路基巖土層 厚度，計入滑動體的重力中去。換算時可按荷載的最不利布置條件，取單位長度路段。四、邊坡穩(wěn)定系數(shù) 圓弧滑動面條分法中用 4.5H法 和36度線法繪制用來找臨界圓弧。五、坡腳圓：高塑性土的內(nèi)摩擦角很小，路基邊坡穩(wěn)定性驗算時，取內(nèi)摩擦角為零，若坡頂 為水平面，圓弧滑動面通過坡腳，稱之為坡腳圓。六、中點圓：軟弱地基上的高塑性土路基，坡頂為水平，而原地面成水平或向下傾斜。此時,如果邊坡角小于某一限制，則最危險滑動面將移至坡腳以外，連同部分地基軟弱土形成整體滑動，此類滑動面圓弧稱為中點圓。七、 浸水路堤的穩(wěn)定性最不利 ：最高洪水位驟然降落。八、假想摩擦角法：路堤浸水時，由于浮力作用重力減輕

10、，內(nèi)摩擦角減小把減小后的內(nèi)摩擦 角代入有關圓弧滑動面的穩(wěn)定性計算式，求得穩(wěn)定系數(shù)的方法稱為假想摩擦角法第五章路基防護與加固1. 路基防護與加固設施，主要有邊坡坡面防護、沿河路堤防護與加固及濕軟地基的加固處治。2. 軟土地基加固方法：砂墊層法、換填法、反壓護道法、超載預壓法、豎向排水法、擠密樁 法和加固土樁法、夯實法、膠結硬化法、灌漿法、側向約束法、化學加固法等。3. 超載預壓法：路堤填筑到超過設計標高的的高度， 使軟土地基受到超載作用而加速固結沉降，從而可較早地達到路堤設計荷載下的沉降量，并減少路面鋪筑后的剩余沉降量的方法稱為超載預壓法。4. 擠密樁法：用沖擊或振動方法，將砂或碎石等粒料擠入軟

11、土地基內(nèi)，形成直徑較大的樁體，并同原地基一起形成復合地基。第六章?lián)跬翂Φ脑O計1. 擋土墻的基礎：基礎設計的主要內(nèi)容包括基礎形式的選擇和基礎埋置深度的確定。地基為軟弱土層時，可用砂礫、碎石、礦渣或石灰土等質(zhì)量較好的材料換填，以提高地基承載力。2. 基礎的埋置深度：當凍結深度小于等于 1m時，基底應在凍結線以下不小于 0.25m，并符合基礎最小埋置深度不小于1m的要求。 當凍土深度超過1m時，基底最小埋置深度不小于1.25m，還應將基底至凍結線以下 0.25m深度范圍的地基土換填為弱凍脹材料。受水流 沖刷時，應按路基設計洪水頻率計算沖刷深度，基底應置于局部沖刷線以下不小于1m。路塹式擋土墻基礎頂面

12、應低于路塹邊溝底面，且不小于0.5m。在風化層不厚的硬質(zhì)巖石地基上，基底一般應置于基巖表面一下0.15-0.6m ；在軟質(zhì)巖石地基，基底最小埋置深度不小于1m.3作用在擋土墻上的主要力系：1、擋土墻的自重 G及位于墻上的衡載2、墻后土體的主 動土壓力3、基底的法向反力 N及摩擦力T 4、墻前土體的被動土壓力對浸水擋土墻而言，在主要力系中尚應包括常水位時的靜水壓力和浮力。無論破裂面交于荷載中部、荷載的內(nèi)側或外側，破裂棱體的斷面面積s的表達式 (S A0tanB0)第二破裂面：當墻后土體達到主動極限平衡狀態(tài)時，破裂棱體并不沿墻背或假想墻背滑動， 而是沿著土體的另一破裂面滑動，該破裂面稱為第二破裂面

13、。5. 出現(xiàn)第二破裂面的條件：1、墻背或假想墻背的傾角必須大于第二破裂面的傾角，即墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)；2、在墻背或假想墻背面上產(chǎn)生的抗滑力必須大于其下滑力。6. 等效內(nèi)摩擦角：在設計黏性擋土墻時，通常將內(nèi)摩擦角與單位黏聚力換算的內(nèi)摩擦角稱為等效內(nèi)摩擦角。7. 擋土墻穩(wěn)定性驗算指標：1、抗滑穩(wěn)定性驗算 2、抗傾覆穩(wěn)定性驗算。增加擋土墻穩(wěn)定性的措施：a增加抗滑穩(wěn)定性：1、設置傾斜基底2、采用凸榫基礎b 增8. 加抗傾覆穩(wěn)定性：1、展寬墻趾2、改變墻面及墻背坡度 3、改變墻身斷面類型第七章路基路面排水設計1. 排水的目的：路界地表排水的目的是把降落在路界范圍內(nèi)表面水有效地匯集并迅速

14、排除路 界，同時把路界外可能流入的地表水攔截在路界范圍外，以減少地表水對路基和路面的危害以及對行車安全的不利。1、 路基路面排水設計的一般原則：1）排水設施要因地制宜、全面規(guī)劃、合理布局、綜合治理、講究實效、注意經(jīng)濟，并充分利用地形和自然水系。2 ）各種路基排水溝渠的設置，應注意與農(nóng)田水利相配合，必要時可適當?shù)卦鲈O涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基穩(wěn)定。3）設計前必須進行調(diào)查研究，查明水源與地質(zhì)條件，重點路段要進行排水系統(tǒng)的全面規(guī)劃，考慮路基排水與橋涵布置相配合，地下排水和地面排水相結合，各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相結合，做到路基路面綜合設計和分期重建。4）路基排水要注意防止附近山

15、坡的水土流失， 盡量不破壞天然水系， 不輕易合并自然溝溪和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設人工溝渠，減少排水溝渠的防護與加固工程。5）路基排水要結合當?shù)厮臈l件和道路等級等具體情況，注意就地取材，以防為主，既要穩(wěn)固適用，又必須講究經(jīng)濟效益。6）為了減少水對路面的破壞作用，應提高路面結構的抗水害能力，盡量阻止水進 入路面結構，提供良好的排水措施，迅速排除路面結構內(nèi)的積水。2、地面排水設備包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽，必要時還有渡槽、倒虹吸及 積水池等。地下排水設備：盲溝、滲溝、滲水隧洞和滲井等。3、路基排水的任務（目的）：就是將路基范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的限度以內(nèi)，保持 路基

16、常年處于干燥狀態(tài)，確保路基及路面具有足夠的強度與穩(wěn)定性。4、路界地表排水的目的是把降落在路界范圍內(nèi)表面水有效地匯集并迅速排除路界，同時把路界外可能流入的地表水攔截在路界范圍外，以減少地表水對路基和路面的危害以及對行車安全的不利。第八章土質(zhì)路基施工1、路基壓實的意義與機理 ？答：意義：使路基具有足夠的強度與穩(wěn)定性，以提高其密實程度。且土基壓實后，路基的塑性變形、滲透系數(shù)、毛細水作用及格溫性能等，均有改善。機理：土是三相體，土粒為骨架，顆粒之間的空隙為水分和所占據(jù)，壓實使土粒重新組合，彼此擠緊，空隙縮小，土的單位質(zhì)量提高，形成密實整體，最終導致強度增加， 穩(wěn)定性提高。2、影響壓實效果的主要因素答：

17、主要包括內(nèi)因和外因，內(nèi)因指土質(zhì)和濕度，外因指壓實功能（如機械性能、壓實遍數(shù)與速度、土層厚度）及壓實時的外界自然和人為的其他因素等。3、壓實度是以應達到的干密度絕對值與標準擊實法得到的最大密度之比值的百分率表征。第十二章無機結合料穩(wěn)定路面1、 無機結合料穩(wěn)定路面：在粉碎的或原狀松散的土中摻入一定量的無機結合料（包括水泥、 石灰或工業(yè)廢渣等）和水，經(jīng)拌合得到的混合料在壓實與養(yǎng)生后，其抗壓強度符合規(guī)定要求的材料，即無機結合料穩(wěn)定材料鋪筑的路面。2、無機結合料穩(wěn)定材料的特點（物理力學特性）應力一一應變關系、疲勞特性、收縮（溫 縮和干縮）特性?！玖私狻?、石灰穩(wěn)定類基層是指在粉碎的土和原狀松散的土（包括

18、各種粗、中、細粒土）中摻入適 量的石灰和水，按照一定技術要求，經(jīng)拌合，在最佳含水率下攤鋪、壓實、養(yǎng)生，其抗壓強度符合規(guī)定要求的路面基層。4、水泥穩(wěn)定類基層：在粉碎的土和原狀松散的土（包括各種粗、中、細粒土）中摻入適量 的水泥和水，按照技術要求，經(jīng)拌合攤鋪，在最佳含水率時壓實及養(yǎng)護成型，其抗壓強 度符合規(guī)定要求，以此修建的路面基層。第十三章瀝青路面1、 瀝青路面的損壞類型：裂縫（橫向、縱向及網(wǎng)狀裂縫）、車轍、松散剝落和表面磨光。2、瀝青路面的分類1 ）按強度構成原理分為： 密實型和嵌擠型 2按施工工藝分為：層鋪法、 路拌法和廠辦法；3】根據(jù)瀝青路面技術特性分為：瀝青混凝土、瀝青碎石、瀝青瑪蹄 脂

19、碎石、瀝青貫入式路面3、瀝青壓實度和瀝青用量的公式1 eS1 e1 a( g1)100 n/1 e4、蠕變：材料在固定的應力作用下，變形隨時間逐漸發(fā)展的過程。5、應力松弛：變形物體在恒定的應變下，應力隨時間自動降低的過程。6、瀝青的勁度模數(shù)：材料在給定的荷載作用時間和溫度條件下應力與應變的比值。7、動穩(wěn)定度：瀝青混合料變形穩(wěn)定期每增加變形1mm的碾壓次數(shù)。動穩(wěn)定度越高瀝青混合料高溫穩(wěn)定性越好。第十四章瀝青路面設計1、瀝青路面結構設計理論我國現(xiàn)行的【公路瀝青路面設計規(guī)范】（JTG D50 2006 ）采用彈性層狀體系作力學分析基礎理論，以雙圓垂直均布荷載作用下的路面整體沉降（彎沉）和結構層的層底

20、拉應力作為設計指標，以疲勞效應為基礎，處理軸載標準化轉換與軸載多次重復作用效應。2、彈性層狀體系理論（應用彈性力學方法求解彈性層狀體系的應力、形變和位移等分量）的基本假設和基本模式：1】各層是連續(xù)的、完全彈性的、均勻的、各向同性的，以及位移和形變是微小的；2】最下一層在水平方向和垂直向下方向為無限大，其上各層厚度為有限，水平方向為無限大；3】各層在水平方向無限遠處及最下一層向下無限深處，其應力、形變和位移為零；4】層間接觸情況，或者位移完全連續(xù)（稱連續(xù)體系），或者層間僅豎向應力和位移連續(xù)而無摩阻力（稱滑動體系）山血lith,5】不計自重。圖144丼性屈狀悴察示意圖（圖形380）3、瀝青路面的基

21、層按材料和力學特性的不同可分為：柔性基層（有機結合料穩(wěn)定碎石或無機結合料級配碎石）、半剛性基層（水泥、石灰、工業(yè)廢渣等無機結合料穩(wěn)定碎石）和 剛性基層（低強度等級混凝土）。4、柔性基層主要采用瀝青處治的級配碎石和無機結合料的級配碎石修筑基層。5、半剛性基層主要采用水泥、石灰或工業(yè)廢渣等無機結合料，對級配集料作穩(wěn)定處理的基 層結構。6、剛性基層采用低強度等級混凝土修筑基層混凝土板，板上鋪筑瀝青面層。7、容許（回彈）彎沉值：將使用期末不利季節(jié)，在設計標準軸載作用下容許出現(xiàn)的最大回彈彎沉值。8、設計（回彈）彎沉值：由于竣工后第一年最不利季節(jié)，路面在設計標準軸載作用下，測得的最大回彈彎沉值與最大剛度狀

22、態(tài)所對應的彎沉值較接近，將此彎沉值作為路面設計彎沉值。設計彎沉值的計算公式 Ld9 柔性路面 ld 960N/2 AcA;半剛性 ld 6OONe0.2AcAs AB10.容許拉應力：路面結構材料的極限抗拉強度與抗拉強度結構系數(shù)的比值。12、路基回彈模量的確定方法：現(xiàn)場實測法、查表法、室內(nèi)實驗法、換算法。第十五章水泥混凝土路面1、 造成路基的不均勻支承的因素：i】不均勻沉陷一一濕軟地基未充分固結；土質(zhì)不均勻，壓實不充分、填挖結合部分以及新老路基交接處處理不當。2】不均勻凍脹一一季節(jié)性冰凍地區(qū)，土質(zhì)不均勻（對冰凍敏感性不同）；路基潮濕條件變化。3】膨脹土一一在過干或過失（相對于最佳含水率）時壓實

23、；排水設施不良等。2、為什么在混凝土面層下設置基層？答：1）防唧泥一一混凝土面層如直接放在路基上，會由于路基土塑性變形量大，細料含量多和抗沖刷能力低而極易產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象。2 ）防冰凍一一在季節(jié)性冰凍地區(qū)，用對冰凍不敏感的粒狀多孔材料鋪筑基層，可以減少路基的冰凍深度，從而減輕冰凍的危害作用。3 ）減小路基頂面的壓應力，并緩和路基不均勻變形對面層的影響。4）防水一一在濕軟土基上，鋪筑開級配粒料基層， 可以排除從路表面滲入面層板下的水分以及隔斷地下毛細水上升。5）為面層施工（如立側模，運送混凝土混合料）提供方便。6）提高路面結構的承載能力，延長路面的使用壽命。3、橫向接縫是垂直于行車方向的接縫包括縮縫

24、、脹縫和施工縫。4、縮縫是為保證因溫度和濕度的降低而收縮時沿該薄弱斷面縮裂，從而產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫，而設置的橫向接縫。5、 脹縫是為保證板在溫度升高時能部分伸張，從而避免產(chǎn)生路面板在熱天的拱脹和折斷破 壞，而設置的橫向接縫。同時也可起到縮縫的作用。6、施工縫是指混凝土每天完工后以及因雨天或其他原因不能繼續(xù)施工時的制筑接縫。7、縮縫、脹縫、施工縫的各種形式（423）第十六章 水泥混凝土路面設計1、水泥混凝土路面的破壞類型主要有：斷裂、唧泥、錯臺、拱起、接縫擠碎等。2、 混凝土路面結構設計的基本理論：現(xiàn)行的我國最新的混凝土路面設計規(guī)范列出的設計方法以彈性半空間地基有限大矩形板模型為基礎，以100kN

25、單軸雙輪標準軸載作用于矩形板縱向邊緣中部產(chǎn)生的最大荷載應力控制設計。3、標準軸載累計當量作用次數(shù) Ne設計基準期內(nèi)混凝土面板臨界荷位處所承受的標準軸載累計當量作用次數(shù)Ne T 設計基準期4、 無限大圓形板：1 ）指板的平面尺寸遠大于作用面積；2 ）與板面積相等的圓形板的半徑 遠大于板的厚度；3）荷載中心點距板邊有足夠大的距離。5、脹縮應力：板和基層之間的摩阻約束，在溫度升降時板中部不能移動時得面板脹縮完全受阻時所產(chǎn)生的應力。6、翹曲應力：由于混凝土板、基層和基層的導熱性能較差，當氣溫變化較快時，使板頂面 與底面產(chǎn)生溫度差，因而板頂與板底的脹縮變形大小不一致而產(chǎn)生的應力。7、路面可靠度：設計使用

26、年限內(nèi)，在將遇到的環(huán)境條件和荷載作用下，路面能夠發(fā)揮其預期功能的概率。8、我國現(xiàn)行的混凝土路面設計規(guī)范采用的結構設計方法是以混凝土路面板在車輛荷載應力和溫度應力綜合作用下，在縱縫邊緣中部出現(xiàn)縱向疲勞開裂作為臨界損壞狀態(tài)，設計 時以荷載應力和疲勞溫度應力的疊加小于等于混凝土疲勞強度作為設計標準。9、荷載應力分析：產(chǎn)生最大荷載和溫度梯度綜合疲勞損壞的臨界荷位位于混凝土板的縱向邊緣中部。標準軸載 Ps在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應力計算公式:prps土的應力應變關系曲線krkfkc標準溫克勒地基的三種荷載位置（圖）h1-十十十*E11 r * 卄f 1 1 1rl1B D EiC:hnEn-11 丄 n-1E019、路表彎沉值圖示和瀝青混凝土層和半剛性材料的層底拉應力計算圖示計算部分：NQi汽車荷載當量換算： hoBLN :橫向分布的車輛數(shù)Q :每一輛