第一章路基绪论

1、第一章第一章 绪绪 论论 第一节第一节 概述概述 一、路基路面的定义一、路基路面的定义: 路基路面是道路的基本组成 部分,它们共同承受行车荷载和自然因素的作用. 路基的定义路基的定义:路基是在地表按照道路路线位置和一 定技术要求开挖或填筑而成的岩土结构物。 路面的定义路面的定义:路面是在路基顶面行车部分用各种筑 路材料铺筑而成的层状结构物。 现代化的汽车运输，不仅要求要求道路能全天侯通行， 而且要求车辆能以一定的速度安全舒适而经济地 在道路上行驶，要求道路提供良好的行驶条件和 服务水平。 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 路基结构 路槽 地基 二、影响

2、路基路面稳定因素： （一）自然因素： 1.地形：平原地区地面水容易积聚、地下水位较 高，路基需保持一定的最小填土高度，路面结构 层材料应选择水稳定良好的材料；山岭重丘区 路基的强度与稳定性不易保证，需采取某些防护 与加固措施。 2.地质：沿线岩土的种类、成因、岩层的走向、倾 向和倾角、风化程度等。 3.气候：公路沿线的气温、降雨量、冰冻深度、日 照、年蒸发量、风力、风向等。 4.水文与水文地质：水文地面径流、洪水位、河 岸的冲刷与淤积情况等；水文地质地下水位、 移动规律、有无泉水及层间水等。 （二）人为因素 1.路基路面的设计方案 2.荷载的作用 3.施工工艺及养护措施 4.附近的人为活动 三

3、、路基的变形、破坏及其原因 （一）路基的变形、破坏形式： 1.路基沉陷：堤身下陷、地基下陷 2.路基边坡塌方：剥落、碎落、滑塌、崩塌、坍塌 3.路基沿山坡滑动 4.不良地质、水文条件造成的路基破坏 1、 路堤沉陷：垂直方向产生较大的沉落 原因： 1）填料不当 2）填筑方法不合理 ： 不同土混杂； 未分层填筑、压实； 土中有未经打碎的大块土或冻土块； 荷载、 水和温度综合变化； 原地面软弱，如泥沼、流沙、 垃圾堆积 未做处理等； 冻胀、翻浆。 2、路基边坡的塌方常见的路基病害，也是水毁的普遍现象 1）剥落：路堑边坡土层或风化岩层表面，在大气温度与湿度交替 作用以及雨水冲刷和动力作用之下，使表层土

4、或表面岩石成片状 或带状从坡面上剥落下来，向下滚落； 2）碎落：坡面岩石成碎块的一种剥落现象； 3）滑塌：边坡土体或岩石在重力作用下沿某一滑动面整体向下滑 动。原因：土体稳定性不足引起。 4）崩塌：大的岩块或土块在重力作用下脱离原有岩体或土体而倾 落下来，崩塌体的各部分相对位置在移动过程中完全打乱。崩塌 无固定滑动面。原因：岩体风化破碎，边坡较高。 5）坍塌：土体遇水软化而堆坍下来。 3、路基沿山坡滑动 原因：山坡较陡； 原地面未清除杂草或人工挖台阶； 坡脚未进行必要的支撑。 4、不良地质和水文条件造成路基破坏 不良地质条件：泥石流、地震、火山爆发、溶洞等。 较大自然灾害：大暴雨、暴雪、台风等

5、。 （二）原因： 1.不良的工程地质、水文地质条件 2.不利的水文与气候因素 3.设计不合理 4.施工不符合有关规定 （三）路基病害防治 采取措施： 1、正确设计路基横断面。 2、选择良好的路基用土填筑路基，必要时对填土作稳定处理。 3、采取正确的填筑方法，充分压实路基，保证达到规定的压实度。 4、适当提高路基，防止水分从侧面渗入或从地下水位上升进入路 基工作区范围。 5、正确进行排水设计。 6、必要时设计隔离层隔绝毛细水，设置隔温层减少路基冰冻深度 和水分累积。 7、采取边坡加固、修筑挡土结构物、土体加固等防护技术措施， 以提高其稳定性。 第二节 公路自然区划分及路基土 我国地大物博，各地的

6、自然条件差别很大， 为了区分不同地理区域自然条件对公路工程影响的 差异性，对全国进行公路自然区划，并在路基路面 的设计、施工、养护中采取合适的技术措施和设计 参数，以保证路基路面的强度和稳定性 一、公路自然区划 区划的原则： 1）道路工程性质相似； 2）地表气候区划差异性； 3）自然气候因素的综合性和主导性相结合。 区划的分级：分为三个等级区划的分级：分为三个等级 1.一级区划：一级区划： 按大范围内的气候、地理、地貌的差异划分，按大范围内的气候、地理、地貌的差异划分， 将全国分为将全国分为7个一级自然区。个一级自然区。 区：北部多年冻土区区：北部多年冻土区. 1 连续多年冻土区连续多年冻土区

7、,2 岛状多年冻土区岛状多年冻土区. 区：东部温润季冻区区：东部温润季冻区. 5个主区个主区, 5个副区个副区. 区：黄土高原干湿过渡区区：黄土高原干湿过渡区. 4个主区个主区, 2个副区个副区. 区：东南湿热区区：东南湿热区. 7个主区个主区, 5个副区个副区. 区：西南潮暖区区：西南潮暖区. 5个主区个主区, 3个副区个副区. 区：西北干旱区区：西北干旱区. 4个主区个主区, 3个副区个副区. 区：青藏高寒区区：青藏高寒区. 6个主区个主区,1个副区个副区. 2.二级区划： 在一级区划的基础上，以潮湿系数K为主要指标。 潮湿系数K为年降水量与蒸发量的比值. 按K可分为过湿、中湿、润湿、润干

8、、中干、过 干等6级 , （以2.0 , 1.5 , 1.0 , 0.5 , 0.25分界）。 考虑气候特征、地貌、自然病害等, 将全国分为 33个二级区及19个副区,共52个二级自然区。 3.三级区划： 在二级区划的基础上进一步划分：一种是按地貌、 水文、土质类型；另一种是继续以水热、地理、 地貌等标志划分。 二、路基土的工程性质： 三、路基土的工程分级： 在施工中，路基土石按其开挖难易程度，分为六级即： 松土、普通土、硬土、软石、次坚石、坚石。 第三节第三节 路基的干湿类型路基的干湿类型 一、湿度的来源一、湿度的来源: 1.大气降水大气降水: 1）由透水的路肩、边坡渗水（通过毛细润湿作用向

9、路）由透水的路肩、边坡渗水（通过毛细润湿作用向路 基中部移动；基中部移动； 2）由不透水路面的接缝或裂缝渗入；）由不透水路面的接缝或裂缝渗入； 3）由透水路面渗入。）由透水路面渗入。 2.地面水地面水: 径流，洼地积水，沟渠或河塘中的水可通过渗透或毛径流，洼地积水，沟渠或河塘中的水可通过渗透或毛 细润湿作用（非饱和土具有负孔隙水压力）细润湿作用（非饱和土具有负孔隙水压力）路基。路基。 3.地下水地下水: 地下水位高于路基时地下水位高于路基时地下水迁移；地下水迁移； 地下水位低于路基时地下水位低于路基时 地下水毛细上升作用影响路基地下水毛细上升作用影响路基 的湿度状况的湿度状况 4.凝结水：凝结

10、水： 在土颗粒空隙中流动的水蒸气，遇冷凝结为水。在土颗粒空隙中流动的水蒸气，遇冷凝结为水。 二、路基的干湿类型： 类型：干燥、中湿、潮湿、过湿四种。 当然干燥、中湿为较理想路基。 1.根据不利季节路槽底面以下80cm 内的土层“平均稠度”Wc： WL为土的液限， WP为土的塑限 PL L c i i 8 8 1 2.根据路基高度与临界高度的关系划 分： 临界高度：是指在不利季节，路 基分别处于干燥、中湿、潮湿、过湿 状态时，路床顶面距地表积水水位或 地下水位的最小高度。 路基高度 ：从路线纵断面设计 图或路基设计表中查得，并扣除预估 的路面厚度。 分类标准：干燥： W cWc1 HH 1 中湿

11、： Wc1W cWc2 H2 H H 1 潮湿： Wc2W cWc3 H3 HH 2 过湿： W cWc3 H H3 水文地质条件不良地段，路基设 计最小填土高度应满足路基处于干燥、 中湿状态的临界高度。对潮湿、过湿 路基须进行处理，以符合设计要求。 经调查某路基土为粉质土，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， 试判断路基土干湿类型； 经调查某路基土为粉质土，路基填高0.5m,地下 水位1.1m，已知H1=1.9m ，H2=1.3m， H3=0.9m， 试判断路基土干湿类型； 经调查某路基土为粘质土，路基挖深0.2m，地

12、 下水位1.2m，已知H1=1.7m，H2=1.2m， H3=0.9m， 试判断路基土干湿类型； 第四节 路面结构组成 一、路面结构层组成 路面大多采用多层不同性质材料建成，按其层位和作用可分为面层、 基层和垫层。 1、面层： 1) 特点：直接承受行车荷载作用、大气降水和 温度变化影响。 2）要求：足够的结构强度、温度稳定性、水稳 定性、耐磨、抗滑、平整和不透水。 3）材料：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石 混合料。 4）结构：面层由一层或数层组成，顶面可加铺 磨耗层，底面可增设联结层。表面层、下面层； 表面层、中面层、下面层； 2、基层 1）特点：主要起承重作用（承受由面层传递来 的车辆荷载

13、垂直力，并把它扩散到垫层和土基 中）。 2）要求：足够的强度、刚度，良好的扩散应力 的能力；水稳定性、较好的平整度； 3）材料：各种结合料如：沥青稳定类、无机结沥青稳定类、无机结 合料稳定类、粒料类等；合料稳定类、粒料类等； 4）结构：有时需要设两层：基层、底基层；有 时需要设三层：基层、上底基层、下底基层；有 时需要设四层。 为保护面层的边缘，基层每侧应比面层至少宽出 25CM；底基层每侧宜比基层宽出15CM。 3、垫层 1）设置：路基土质较差，水温状况不良时候宜设 置垫层。 2）作用：起排水（砂垫层）、隔水、防冻、防污 或扩散荷载应力（软基）等作用。 3）材料：水稳性和隔热性要好。 松散材料：砂、砾石、炉渣、片石（透水性垫层）。 整体性材料：石灰或水泥稳定粒料等。 4）类型： a隔离层：在地下水位较高处铺设的起隔水作用的 b防冻层：在冰冻较深地段铺设的起防冻作用的； c排水层： d防污层：阻止软弱的路基土挤入基层中 垫层每侧应比基层至少宽出25CM，或与路基同宽。 二、路拱 1.定义：为了保证路面雨水及时排除，将路面表面 做成中间高、两侧低的形状，称之为路拱。 2.形式：直线形、抛