路基路面工程總體講解

路基路面工程總論1總論第一節(jié)道路工程發(fā)展概況第二節(jié)路基路面工程的特點第三節(jié)影響路基路面穩(wěn)定的因素第四節(jié)路基土的分類第五節(jié)公路自然區(qū)劃第六節(jié)路基水溫狀況及干濕類型第七節(jié)路面結(jié)構(gòu)及層位功能第八節(jié)路面的等級與分類《路基路面工程》精品課程第一節(jié)道路工程發(fā)展概況一、道路工程發(fā)展歷史1、建國以前：最早在夏禹時代，有道路里程的概念；以后各朝代道路修筑均有所發(fā)展，但緩慢；到建國前：維持通車8萬km，全國1/3的縣不同公路，西藏無公路特點：數(shù)量少，質(zhì)量差，標準低。2、建國后（尤其1978年后）公路總里程驟增；等級不斷提高；高速公路從無到有《路基路面工程》精品課程

道路是供各種交通工具，行人等通行的工程設(shè)施，按其使用功能分為公路、城市道路、機場跑道、廠礦道路、林區(qū)道路等。

Airportlane

分類干線公路：國家干線省干線公路縣公路鄉(xiāng)公路支線公路

Road分級高速公路、一級公路（高等級公路）二級、三級、四級公路(其它公路)

城市道路快速路主干道次干道支路其它道路◆道路的分類二、道路工程發(fā)展現(xiàn)狀1、現(xiàn)代交通運輸系統(tǒng)：鐵路、公路、水運、航運、管道五種運輸方式各有特點（載體、覆蓋范圍、特色、局限性）2、高速公路現(xiàn)狀：總里程4.5萬Km，全國分布密度不均勻3、路基路面技術(shù)現(xiàn)狀（設(shè)計方法、使用性能、存在問題）《路基路面工程》精品課程存在問題：早期破壞、重載《路基路面工程》精品課程三、道路工程發(fā)展趨勢《中國交通發(fā)展規(guī)劃》《國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》《農(nóng)村公路發(fā)展規(guī)劃》《路基路面工程》精品課程技術(shù)發(fā)展趨勢：（1）服務(wù)功能方面：安全化（復(fù)雜路況、特殊災(zāi)害性天氣條件、不良地質(zhì)狀況）、智能化（以人為本、彩色、熒光、融雪）、環(huán)?；ㄅ潘?、降噪、低吸熱、吸收汽車尾氣）（2）技術(shù)性能方面：資源節(jié)約、環(huán)境友好、壽命延長、性能提升（高溫、低溫、水穩(wěn)定性、疲勞）《路基路面工程》精品課程四、國內(nèi)外道路工程發(fā)展對比1、國外道路發(fā)展2、70年底進入大發(fā)展時期，目前公路網(wǎng)已經(jīng)基本建成3、進入全面運營管理階段4、國內(nèi)外道路現(xiàn)狀橫比2002年統(tǒng)計數(shù)據(jù)《路基路面工程》精品課程第二節(jié)路基路面工程的特點

一、路基、路面的基本概念路基：是在天然地表面按照道路的設(shè)計線形（位置）和設(shè)計橫斷面（幾何尺寸）的要求開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?！堵坊访婀こ獭肪氛n程二、路基路面的基本特點（宏觀）1、建筑材料廣、地方性、廢物利用2、工程量大3、線形帶狀《路基路面工程》精品課程三、路基路面應(yīng)具有的基本性能1.承載能力：強度與剛度2.穩(wěn)定性3.耐久性（壽命）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）

《路基路面工程》精品課程第三節(jié)影響路基路面穩(wěn)定的因素一、主要影響因素（主要影響路基）1.地理條件（幾何）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《路基路面工程》精品課程第四節(jié)路基土的分類一、土的劃分原則

不同的使用目的和場合，劃分原則不同，如農(nóng)業(yè)、公路等。

公路用路基土，世界各國大致相近，均依據(jù)土顆粒的粒徑組成、土顆粒的礦物成分或其余物質(zhì)的含量、土的塑性指標?！堵坊访婀こ獭肪氛n程二、我國公路路基土的分類劃分依據(jù)：土的顆粒組成特征、土的塑性指標和土中有機質(zhì)存在情況分類：巨粒土、粗粒土、細粒土和特殊土，并進一步細分為11類《路基路面工程》精品課程三、不同路基土的公路工程性質(zhì)巨粒土：強度和穩(wěn)定性好，良好；也可用于砌筑邊坡級配良好的礫石混合料：良好；還可用于中級路面和高級路面的基層；砂土：無塑性，強度和水穩(wěn)性好，但易松散，壓實困難砂性土：良好粉性土：干時易結(jié)塊，濕時易流動；毛細作用強烈，須經(jīng)處理才可使用粘性土：具有較大的可塑性，持水能力強。壓實方法得當，排水設(shè)施合理也可使用。重粘土：不透水、粘聚力大，塑性大，干燥堅硬，難以施工《路基路面工程》精品課程第五節(jié)公路自然區(qū)劃一、制定自然區(qū)劃的原則道路工程特征相似的原則地表氣候區(qū)域差異性的原則自然氣候因素既有綜合又有主導作用的原則《路基路面工程》精品課程二、一級自然區(qū)劃1、劃分方法：

在全國以均溫等值線及海拔高度來劃分，以均溫等值線和三階梯的海拔高度線為主要標志，二條等高線：1000m、3000m等高線：1000m等高線沿東北大興安嶺、太行、伏牛、武當、雪峰、大朋、友誼關(guān)一線，走向北偏東；3000m等高線沿帕米爾高原、昆侖山、阿爾金山、祁連山、岷山、云嶺、雪山、大怡嶺一線；《路基路面工程》精品課程2、具體劃分：全國首先劃分為三大地帶：多年凍土、季節(jié)凍土和全年不凍土，再進一步根據(jù)水熱平衡和地理位置劃分為凍土、溫潤、干濕過渡、濕熱、潮暖、和高寒七個大區(qū)：北部多年凍土區(qū)東部溫潤集結(jié)區(qū)黃土高原干濕過渡區(qū)東南濕熱區(qū)西南潮暖區(qū)西北干旱區(qū)青藏高寒區(qū)《路基路面工程》精品課程三、二級自然區(qū)劃在每一個一級區(qū)內(nèi)，再以潮濕系數(shù)為依據(jù)，分為六個等級，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，將全國劃分為33個二級區(qū)和19個副二級區(qū)。潮濕系數(shù)K為年降雨量與年蒸發(fā)量之比。三級區(qū)劃是二級區(qū)劃的具體劃分，一是以水熱、地理、地貌為依據(jù)，或是以地表的地貌、水文和土質(zhì)依據(jù)，有各省、市、自治區(qū)自行劃定。《路基路面工程》精品課程四、各個自然區(qū)劃內(nèi)路基路面設(shè)計的注意事項北部多年凍土區(qū)：凍土、凍土退化（全球氣溫升高）東部溫潤集結(jié)區(qū)：凍脹翻漿黃土高原干濕過渡區(qū)：黃土東南濕熱區(qū)：排水、濕軟地基西南潮暖區(qū)：不良地質(zhì)（喀斯特、滑坡）西北干旱區(qū)：缺水、雪害青藏高寒區(qū)：高寒、凍土、《路基路面工程》精品課程第六節(jié)路基水溫狀況及干濕類型一、路基濕度的來源大氣降水地面水地下水毛細水水蒸氣凝結(jié)水薄膜移動水二、大氣溫度及其對路基水溫狀況的影響路基濕度除受水的來源影響之外，大氣溫度也是主要影響因素之一。凍脹翻漿的機理?！堵坊访婀こ獭肪氛n程三、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Wc1,Wc2

和Wc3

來劃分。稠度Wc

定義為土的含水量W與土的液限WL

之差與土的塑限Wp

與液限WL

之差的比值。

即Wc=（WL-W

）/（WL-Wp

）

1.Wc=1.0,即W=Wp

，為半固體與硬塑狀的分界值；

2.Wc=0,即W=WL

，為流塑與流動狀的分界值；

3.1.0﹥Wc﹥0，即WL

﹥W

﹥Wp

，土處于可塑狀態(tài)?！堵坊访婀こ獭肪氛n程第七節(jié)路面結(jié)構(gòu)及層位功能一、路面橫斷面路面橫斷面由行車道、硬路肩和土路肩組成。

隨道路等級不同而不同。1、槽式橫斷面形成方式：開挖，培槽2、全鋪式橫斷面排水性路面考慮遠期路面的改擴建低等級公路《路基路面工程》精品課程二、路拱橫坡度1.路拱的作用：橫向排水2.路拱橫坡的取值（P23表1-10）：有利于橫向排水，有利于行車平穩(wěn)；1-4％；路肩橫披度較路面橫坡大1％。《路基路面工程》精品課程三、路面結(jié)構(gòu)分層及層位功能1.面層【區(qū)別于路面】基本特點：與外界直接接觸。功能要求：結(jié)構(gòu)性及功能性材料類型：水泥混合料、瀝青混合料及其他混合料結(jié)構(gòu)組成：兩層或三層《路基路面工程》精品課程2.基層基本特點：行車荷載擴散，功能要求：結(jié)構(gòu)性材料類型：有機、無機結(jié)合料穩(wěn)定類結(jié)構(gòu)組成：兩層或三層《路基路面工程》精品課程3.墊層基本特點：承上啟下（土基與基層）功能要求：改善土基的溫度和濕度狀況，進一步擴散應(yīng)力。材料類型：水穩(wěn)定性和隔溫性好的松散材料或穩(wěn)定土。結(jié)構(gòu)組成：一般為一層?！堵坊访婀こ獭肪氛n程第八節(jié)

路面的等級劃分一、路面類型【按照材料組成分類】土路面砂石路面塊體路面瀝青路面水泥路面復(fù)合式路面其他《路基路面工程》精品課程二、路面等級劃分路面等級面層類型所適用的公路等級高級水泥混凝土、瀝青混凝土、廠拌瀝青碎石、整齊石塊或條石高速、一級、二級次高級瀝青貫入式、路拌瀝青碎石、瀝青表面處治、半整齊石塊二級、三級中級泥結(jié)或級配碎礫石、水結(jié)碎石、不整齊石塊、其它粒料三級、四級低級各種粒料或當?shù)夭牧细纳仆?，如爐渣土、礫石土和砂礫土等四級根據(jù)面層的使用品質(zhì)、材料組成類型以及結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性，可以分為四個等級?！堵坊访婀こ獭肪氛n程三、路面分類【按照力學特性分類】柔性路面剛性路面半剛性路面目前三者之間正在不斷轉(zhuǎn)化，無嚴格區(qū)分界限?！堵坊访婀こ獭肪氛n程

路面類型可以從不同角度進行分類，但一般都按照面層所用的材料來劃分。如:水泥混凝土路面、瀝青路面、砂石路面等等。但是在工程設(shè)計中，主要從路面結(jié)構(gòu)的力學特性和設(shè)計方法的相似性出發(fā)，將路面劃分為柔性路面、剛性路面和半剛性路面三類。P26

柔性路面的總體結(jié)構(gòu)剛度較小，在車輛荷載作用下的彎沉變形較大，抗彎拉強度較低，傳遞給土基的單位壓力也較大，它主要包括各種未經(jīng)處理的粒料基層和各類瀝青面層、碎（礫）石面層或塊石面層組成的路面結(jié)構(gòu)。

剛性路面主要指用水泥混凝土作面層或基層的路面結(jié)構(gòu)。其強度高、彈性模量大。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)處于板體工作狀態(tài)，其豎向彎沉較小，通過板體的擴散分布作用，傳遞給基礎(chǔ)上的單位壓力較柔性路面小得多。半剛性路面一般是由半剛性基層和鋪筑其上的瀝青面層組成的路面結(jié)構(gòu)。也有改善瀝青（水泥）混凝土的性能使其呈現(xiàn)半剛性特性的半剛性路面。補充資料交通發(fā)展總體情況項目“八五”末“九五”末（至1999年底）增減（%）一、公路建設(shè)

全國公路通車總里程（公里）1157009135169116.83其中：高速公路（公里）214111605442.04

一級公路（公里）95801771684.93

二級公路（公里）8491013995764.83

全國公路橋梁（座）19641623077817.49（延米）6278896800566227.50二、港口和航道建設(shè)

全國主要港口生產(chǎn)泊位（個）6187921848.99其中：深水泊位（個）43854223.74一米以上水深航道里程（公里）6432360156改為等級航道三、全國民用汽車

全國民用汽車擁有量（萬輛）1040.001452.9439.70其中：客車（萬輛）471.90740.2356.86貨車（萬輛）585.43676.9515.63四、全國民用運輸輪駁船

輪駁船艘數(shù)（萬艘）35.824.2-32.40凈載重（萬噸）50394789-4.96五、公路運輸

客運量（萬人）1040810126900421.92在五種運輸方式中的比重（%）88.8091.102.30貨運量（萬噸）9403879904445.32在五種運輸方式中的比重（%）76.2076.800.60旅客周轉(zhuǎn)量（億人公里）4603.16199.234.67在五種運輸方式中的比重（%）51.1055.304.20貨物周轉(zhuǎn)量（億噸公里）4694.95724.321.93在五種運輸方式中的比重（%）13.1014.201.10六、水路運輸

客運量（萬人）2392419151-19.95在五種運輸方式中的比重（%）2.001.40-0.60貨運量（萬噸）1131941146081.25在五種運輸方式中的比重（%）9.208.90-0.30旅客周轉(zhuǎn)量（億人公里）171.8107.3-37.54在五種運輸方式中的比重（%）1.901.00-0.90貨物周轉(zhuǎn)量（億噸公里）17552.221262.821.14在五種運輸方式中的比重（%）49.1052.803.70七、港口

全國主要港口吞吐量（萬噸）11156414501929.99其中：外貿(mào)貨物吞吐量（萬噸）329194259129.38研究數(shù)據(jù)庫

規(guī)劃:

評價路網(wǎng)不足，提出需改善或新建的項目建立改善或新建項目的優(yōu)先排序制定計劃，編制預(yù)算

設(shè)計:采集材料、交通、氣候、環(huán)境、費用等數(shù)據(jù)提出各種設(shè)計方案分析各方案，進行經(jīng)濟評價和優(yōu)化

施工:

擬訂施工須知和招標文件編制施工計劃控制施工質(zhì)量采集和處理數(shù)據(jù)以輸入數(shù)據(jù)庫

養(yǎng)護:

擬訂養(yǎng)護須知編制養(yǎng)護計劃和安排日期采集和處理數(shù)據(jù)以輸入數(shù)據(jù)庫

監(jiān)測和評價:

確定控制或評價路段定期監(jiān)測路況變化數(shù)據(jù)處理并輸入數(shù)據(jù)庫公路工程管理的階段及其管理內(nèi)容項目決策階段項目實施階段項目使用階段編制項目建議書編制可行性研究進行項目評估一階段設(shè)計兩階段設(shè)計審批可行性研究報告設(shè)計施工驗收交付使用工程項目后評估使用管理和養(yǎng)護維修三階段設(shè)計公路工程項目層次的建設(shè)階段及內(nèi)容公路使用管理的基本任務(wù)

管理分類基本內(nèi)容公路養(yǎng)護管理公路及其設(shè)施養(yǎng)護工程管理（包括小修保養(yǎng)、中修、大修、改善工程等）、養(yǎng)護技術(shù)管理（包括交通情況調(diào)查、路況登記、工程檢查驗收、路況質(zhì)量檢查評定、基層管理、安全生產(chǎn)、技術(shù)進步等）、渡口設(shè)備管理、沿線設(shè)施管理、實施GBM工程（包括公路的標準化、美化和管理規(guī)范化）、公路綠化、砂石料場及瀝