路基路面期末总结

1、名词解释（4*3 共12分）：1.路基工作区：在路基某一深度处，当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重力引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为1/10-1/5时，该深度范围内的路基称为路基工作区。2.路基临界高度：路基离地下水位或地表积水位的高度称为路基临界高度H。3.稠度：土的含水率与土的液限之差与土的塑限和液限之差的比值，用表示，。4.一般路基：在天然地表面按照道路的设计线形（位置）和设计横断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。5.半刚性基层：无机结合料稳定材料的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间，常称此为半刚性材料，以此修筑的基层称为半刚性基层。6.二灰稳定土：将石灰，粉煤灰

2、与其它掺入材料（土，集料）按适当比例，最佳含水量，合理工艺（拌合，压实及养护）制成的混合料，简称二灰稳定土。7.设计弯沉值：路面结构在经受设计使用期累计通行标准轴载次数后，路面状况优于各级公路极限状态标准时，所必须具有的路表回弹弯沉值，即设计弯沉值。8.累计轴载作用次数：路面设计时使用累计当量轴次的概念。公路上行驶的车辆种类繁杂，不同车型和不同作用次数对路面影响不同，为方便路面设计，需将不同车型组合而成的混合交通量换算成某种统一轴载的当量轴次，这种统一的存在，称为标准轴载。（我国水泥混凝土路面设计规范和沥青路面设计规范均选用双轮组单轴轴载100KN作为标准轴载。）9.回弹模量：路基，路面及筑路

3、材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值。（表示路基在弹性变形阶段内，在垂直荷载作用下，抵抗竖向变形的能力，路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。）大题（简答3*6 问答4*10 共58分）一.一般路基的设计内容：（1）选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度。（2）选择路堤填料与压实标准。（3）确定边坡形状与坡度。（4）路基排水系统布置和排水结构设计。（5）坡面防护和加固设计。附属设施设计。（6）对自然地区的勘测和调查，作为原始资料和依据。二排水设计原则1.路基排水设计的一般原则（1）排水设计要因地制宜、全面规划、因势利导、综合整治、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和

4、自然水系。一般情况下，地面和地下设置的排水沟渠宜短不宜长，以使水流不过于汇集，做到及时疏散，就近分流。（2）各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当增设涵管或加大涵管孔径，以防农业用水影响路基的稳定性，并做到路基排水有利于农田灌溉。路基边沟一般不用作农田灌溉渠道，两者必须合作并使用时，边沟的断面应加大，并予以加固，以防止水流危害路基。（3）设计前必须进行调查研究，查明水源与地质条件，重点路段要进行排水系统的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相配合，地下排水与地面排水相配合，各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合，做到综合整治，分期修建。对于排水困难和地质不良的路段，还应与路基

5、防护与加固相配合，并进行特殊设计。（4）路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易合并自然沟溪和改变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠，减少排水沟渠的防护与加固工程。对于重点路段的主要排水设施，以及土质松软和纵坡较陡地段的排水沟渠，应进行必要的防护与加固。（5）路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主，既要稳固适用，又必须讲究经济效益。2.路面表面排水设计遵循原则（1）降落在路面土的雨水，应通过路面横向坡度向两侧排走，避免行车道路面范围内出现积水。（2）在路线纵坡平缓、汇水量不大、路堤较低且边坡坡面不会受到冲刷的情况下，应采用在路堤边

6、坡上横向漫坡的方式排除路面表面水。（3）在路堤较高，边坡坡面未做防护而易遭受路面表面水流冲刷、或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时，应沿路肩外侧边缘设置拦水带，汇集路面表面水，然后通过泄水口和急流槽排离路堤。（4）设置拦水带汇集路面表面水时，拦水带过水断面内的水面，在高速公路及一级公路上不得漫过右侧车道外边缘，在二级及二级以下公路上不得漫过右侧车道中心线三.路基边坡的防护和加固1.概念一般把防止冲刷和风化，主要起隔离作用的工程措施称为防护措施；把防止路基或山体因重力作用而坍塌，主要起支承作用的支挡结构物称为加固工程。2. 方法分类按其作用的不同，可以分为坡面防护、冲刷防护与支挡工程三大

7、类。（1）坡面防护 用以防护易受自然因素影响而破坏的土质与岩质边坡。常用类型有种树草、铺草皮、植树、抹面、勾缝、灌浆和石砌护面、护面墙等。（2）冲刷防护 用以防止水流对路基的冲刷与陶刷。按其方法不同又分为直接防护和间接防护两种。直接防护类型有铺草皮、植树、抛石、砌石、石笼等，间接防护类型有丁坝、顺坝等导流及调治结构物。（3）支挡防护 用以防止路基变形或支挡路基土体，以保证路基稳定度。常用的类型有各种挡土墙及其他有承重作用的构造物。4 路基施工压实原理、影响因素、评价指标1. 路基压实原理：压实路基就是采用机械的方法，来改变土的结构，以达到提高土的强度和稳定性的目的。路基土在受压时，土中的空气大

8、部分被排除土外，土粒则不断靠拢，重新排列成密实的新结构。土粒在外力作用下不断靠拢，使土的内摩阻力和粘结力也不断增加，从而提高了土的强度，土的强度和密度的这种关系可由实验来加以验证，同时由于土粒不断靠拢，使水分进入土体的通道减少，阻力增加，于是降低了土的渗透性。2. 影响因素：（1） 含水量：在最佳含水量范围内增加土的含水量对土基压实有良好的作用，超出这一范围反而对土基压实不利。（2） 土质：不同的土质的最佳含水量和重度各不相同，压实效果也不同，另外，砂性土的压实效果优于粘性土。（3） 压实功能：在相同含水量条件下，压实功能越大，则土的密实度越大，但是增加压实功能的办法的效果是有一定限度的。（4

9、） 压实机具和方法：压实机具不同，压力传布的有效深度不同；压实机具的质量大小对土的变形有影响；碾压速度越快，压实效果越差。3. 评价指标以压实度为评价指标。（所谓的压实度，是指工地上压实达到的干重度与用室内标准击实实验所得的该路基土的最大干重度之比。）五路面结构层次：面层、基层和垫层1.面层：（1）功能：直接承受行车荷载的垂直力、水平力和振动冲击力的作用，并受到 大气降水、气温和温度变化等自然因素的直接影响。因此，面层应具备较高的强度、抗变形能力，较好的温度稳定性、水稳定性，良好的平整度和表面抗滑性，同时应具有较好的耐磨性和抗渗水性。（2）材料：主要有水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎(砾)石混合

10、料、碎(砾)石掺土或不掺土混合料以及块石等。2.基层：（1）功能：它是路面结构中的主要称重层，因此，它应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力。此外，基层还要具有足够的水稳定性，以及较好的平整度。（2）材料：各种结合料（如石灰、水泥或沥青等）稳定土或碎(砾)石或各种工业废渣（如煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等）组成的混合料，贫水泥混凝土，各种碎(砾)石混合料，天然砂砾及片石、块石或圆石等。3.垫层：（1）功能：改善土基的湿度和温度状况，保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基的影响。在地下水位较高的路基上，可能发生冻胀的路基，土质不良或冻深较大的路基上通常都应设置垫层。（2）材料：要求

11、水稳定性和隔温性能好。一类是松散粒料，如砂、砾石、炉渣煤渣等组成的透水性垫层；另一类为石灰、水泥和炉渣稳定土等组成的稳定性垫层。6、 半刚性基层1. 概念：在各种粉碎或原状松散的土、碎（砾）石、工业废渣中，掺入适当数量的无机结合料（如水泥、石灰或工业废渣等）和水，经拌和得到的混合料在压实与养生后，其抗压强度符合规定要求的材料称为半刚性材料，以此修筑的基层或底基层称为半刚性基层或底基层。2. 半刚性基层的优缺点：无机结合料稳定材料具有稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成板体等优点；但其也具有耐磨性差，干缩大等缺点。因此广泛用于修筑路面结构的基层和底基层。3.半刚性材料包括：石灰稳定类：石灰土、石灰

12、砾石土、石灰碎石土水泥稳定类：水泥土、水泥砂、水泥碎石、水泥砂砾石灰工业废渣类七.沥青路面1厚度设计（步骤）2设计理论（思想、指标、计算图示）弹性层状体系理论（301）假设：（1）各层由均质、连续、均匀、各向同性的线弹性材料组成，用弹性模量Ei和泊松比i表征其弹性参数。（2）最下一层为水平方向和竖直向下方向无限延伸的半无限题。其上各层在水平方向为无限大，但竖向具有一定厚度hi。（3）各层在水平方向无限远处及最下层无限深处的应力、变形和位移为零。（4）各层分界面上的应力和位移完全连续（称连续体系），或者仅竖向应力和位移连续，而层间无摩擦力（称滑动体系）。（5）不计各层材料自重。计算图示见304页

13、图12-3弹性双层体系和305页图12-5弹性三层体系3.结构组合（原则）319页原则：（1）面层类型和等级的选择面层直接承受行车荷载和环境因素作用，因此宜选择强度高、耐磨、稳定性好的材料做面层。公路等级越高、交通量越大，免测等级就越高。（2）按路面受力特征选择各结构层次结构层应按强度和刚度自上而下递减的规律组合，厚度组合时，宜从上到下、由薄到厚，以达到经济的目的。（3）考虑结构层自身结构特征在组合时要注意相邻层次的相互影响，尽量避免和消除相邻层次间的不利影响。（4）考虑不利水温状况的影响一般选择水稳定性好的材料作沥青路面的基层，在路基水文地质条件较差的潮湿和过湿路段，除加强路基排水外，可采用

14、低剂量石灰稳定路基土上层或加设粒料垫层等技术措施进行综合处理，以改善路基水温状况。在季节性冰冻地区，应考虑冻胀和翻浆的危害。八.水泥路面1.优缺点优点：（1） 强度高，水泥混凝土路面具有很高的抗压强度和较高的抗弯拉强度以及抗磨耗能力。（2） 稳定性好，沥青土路面的水稳定性、热稳定性均较好，特别是它的强度能随着时间的延长而逐渐提高，不存在沥青路面的那种老化现象。（3） 耐久性好，由于混凝土路面的强度和稳定性好，所以它经久耐用，一般能使用20-40年而且它能通行包括履带式车辆在内的各种运输工具。（4） 有利于夜间行车，混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利。缺点：（1） 对水泥和水的需求量大

15、，修筑0.2m厚、7m宽的混凝土路面，每1000m要耗费水泥400-500t和水约250t，尚不包括养生在内的水，给水泥供应不足和缺水地区带来较大的困难。（2） 有接缝，一般混凝土路面要建造许多接缝，这些接缝不但会增加施工和养护的复杂性，而且容易引起行车跳动，影响行车的舒适性，接缝又是路面的薄弱点，如处理不当，将导致路面板边和板角处破坏。（3） 开放交通较迟，一般混凝土路面完工后，要经过28d的潮湿养生，才能开放交通，如需提早开放交通，则需采取特殊措施。（4） 修复困难，混凝土路面破损后，开挖困难，修补工作量大，且影响交通。2.接缝构造与布置 布设接缝的原因：水泥混凝土面层是由一定厚度的混凝土

16、板所组成，它具有热胀冷缩的性质。由于一年四季气温的变化，混凝土板会产生不同程度的膨胀和收缩。而在一昼夜中白天气温升高，混凝土板顶面温度较底面为高。会造成板的中部隆起。夜间气温降低，板顶面温度较底面为低，会使板的角隅和四周翘起。这些变形会受到板与基础之间的摩擦力和粘结力以及板的自重和车轮荷载的约束，致使板内产生过大的应力，造成板的断裂或拱胀等破坏。为了避免这些缺陷，水泥混凝土路面不得不在纵横两个方向设置许多接缝，把整个路面分割成许多板块。 接缝类型：横缝（横向接缝垂直于行车方向）包括：缩缝、胀缝、施工缝。缩缝保证板因温度和湿度的降低而产生收缩时延该薄弱断面缩裂，从而避免产生不规则裂缝。胀缝保证板

17、在温度升高时能部分伸张，从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏，同时胀缝也能起到缩缝的作用。另外，混凝土施工中不能每天完工以及因其他原因不能继续施工时，应设置施工缝。施工缝应尽量做到胀缝处，如不能，也应做到缩缝处。 纵缝（与行车方向平行的接缝）一般分假缝和施工缝。3.水泥混凝土路面设计包括：（1）路面结构组合设计水泥混凝土路面结构组合设计，应根据该路的交通情况，结合当地环境气候条件和材料供应综合考虑。它包括各层的结构类型、弹性模量和厚度的确定。其设计过程与柔性路面结构组合设计相仿，基、垫层的设置应根据水泥混凝土路面的要求进行。（2）混凝土面板厚度设计混凝土面板厚度设计，应按照设计标准的要求，确定满足设计年限内使用要求所需的混凝土面层的厚度。（3）混凝土面板的平面尺寸与接缝设计根据混凝土面层板内产生的荷载应力和温度应力作出板的平面尺寸设计，布设各类接缝的位置，设计接缝的构造，并采取有效措施提高接缝的传递应力。（4）路肩设计高速公路和一级公路中间带的路缘带和路肩的结构应与行车道的混凝土路面相同，并与行车道部分的混凝土面板浇筑成整体。路肩可采用水泥混凝土面层或沥青混合料面层，其基层结构应满足行车道路面结构和排水的要求。一般公路的混凝土路面应设置路缘石或用