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1、第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 概述概述道路横断面主要包括:路基、路面道路横断面主要包括:路基、路面路基是道路工程的基础,路面直接承受车辆荷载。路基是道路工程的基础,路面直接承受车辆荷载。路基工程的特点:结构简单;受自然因素影响很大;有大路基工程的特点:结构简单;受自然因素影响很大;有大量土石方工程。(路基路面结构图)量土石方工程。(路基路面结构图)1 、整体稳定、整体稳定 填挖;软土;岩质土质山坡上开挖。填挖;软土;岩质土质山坡上开挖。2 、强度、刚度和水温稳定性、强度、刚度和水温稳定性 自重、车辆荷载作用下变形。自重、车辆荷载作用下变形。 地基软弱、填土疏松、过分潮湿时产生沉陷和变形。
2、地基软弱、填土疏松、过分潮湿时产生沉陷和变形。一、对路基和路面的使用要求:一、对路基和路面的使用要求: (一)对路基的要求:(一)对路基的要求: 二、路面的功能及对路面的要求。二、路面的功能及对路面的要求。 1、功能:安全、舒适、快速、经济。、功能:安全、舒适、快速、经济。 2、要求:、要求: 1)强度和刚度)强度和刚度 2 2)稳定性)稳定性3 3)耐久性)耐久性4 4)表面平整度)表面平整度5 5)表面抗滑性能)表面抗滑性能 三、结三、结构层位及其功能构层位及其功能(一)路面(一)路面面层:强度、刚度、水温稳定性、平整度和抗滑性,耐久性。面层:强度、刚度、水温稳定性、平整度和抗滑性,耐久性
3、。基层:强度和刚度,扩散荷载能力、水温稳定性。基层:强度和刚度,扩散荷载能力、水温稳定性。垫层:水稳定性和隔温性能。垫层:水稳定性和隔温性能。面层由一层或数层组成,顶面可加铺磨耗层,底面可增设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。有时需要设两层或三层:上基层,中基层、底基层。联结层。有时需要设两层或三层:上基层,中基层、底基层。(二)路拱和排水(二)路拱和排水四、四、 路面的等级与分类路面的等级与分类(一)路面分级(一)路面分级(二)路面的分类(二)路面的分类按力学特性:按力学特性:柔性路面、刚性路面、半刚性路面柔性路面、刚性路面、半刚性路面按材料:按材料:水泥路面、沥青路
4、面、砂石路面水泥路面、沥青路面、砂石路面 第二章第二章 路基工程基本知识路基工程基本知识 第一节第一节 路基类型与构造路基类型与构造 一、路基的断面形式一、路基的断面形式常用横断面图案表示:路堤、路堑、半填半挖三种。常用横断面图案表示:路堤、路堑、半填半挖三种。1、路堤:路基顶面高于原地面的填高路基称为路堤。、路堤:路基顶面高于原地面的填高路基称为路堤。 1、矮路堤、矮路堤 填士高度填士高度 1.0m 2、高路堤、高路堤 填士总高度填士总高度 18m(土质土质) 填石总高度填石总高度 20m(石质石质) 3、一般路堤、一般路堤 介于两者之间介于两者之间矮路堤矮路堤一般路堤一般路堤2 2、路堑:
5、全部由地面开挖出的路基称为路堑。、路堑:全部由地面开挖出的路基称为路堑。 分为全路堑、半路堑和半山洞三种。分为全路堑、半路堑和半山洞三种。(三)半填半挖(三)半填半挖 横断面上横断面上 ,部分为挖方部分为填方的路基称为半填半挖,部分为挖方部分为填方的路基称为半填半挖路基,通常出现在地面横坡较陡时候,它兼有上述路堤和路基,通常出现在地面横坡较陡时候,它兼有上述路堤和路堑的构造特点和要求。路堑的构造特点和要求。 第二节 公路自然区划与土基公路自然区划与土基干湿类型干湿类型一、公路自然区划一、公路自然区划区划的目的:区划的目的:区分不同地理区域自然条件对公路工程影响区分不同地理区域自然条件对公路工程
6、影响的差异性,并在路基路面的设计、施工和养的差异性,并在路基路面的设计、施工和养护中采取适当的技术措施和采用合适的设计护中采取适当的技术措施和采用合适的设计参数,以保证路基、路面的强度和稳定性。参数,以保证路基、路面的强度和稳定性。区划的原则:区划的原则:道路工程特征相似道路工程特征相似地表气候区划差异性地表气候区划差异性自然气候因素既有综合考虑又有主导作用自然气候因素既有综合考虑又有主导作用公路自然区划标准公路自然区划标准(JTJ00386)对我国进行了自)对我国进行了自然区划,分为三个等级,一级、二级和三级。然区划,分为三个等级,一级、二级和三级。七个一级区,七个一级区,33个二级区划,个
7、二级区划,18个二级副区个二级副区: 1.区区 北部多年冻土区北部多年冻土区 2.区区 东部温暖季冻区东部温暖季冻区 3.区区 黄土高原干湿过渡区黄土高原干湿过渡区 4.区东南湿热区区东南湿热区 5.西南潮湿区西南潮湿区 6. 西北干旱区西北干旱区 7. 青藏高寒区青藏高寒区二、路基土的分类和工程性质二、路基土的分类和工程性质 分类依据:分类依据:土颗粒的粒径组成、土颗粒的矿物成土颗粒的粒径组成、土颗粒的矿物成分或其余物质含量、土的塑性指标。分或其余物质含量、土的塑性指标。分类:分类:巨粒土,粗粒土,细粒土,特殊土。巨粒土,粗粒土,细粒土,特殊土。路基土的工程性质路基土的工程性质砂土:无塑性,
8、强度高,水稳定性好,压实困难。砂土:无塑性,强度高,水稳定性好,压实困难。砂性土:粗、细颗粒适宜,理想材料。砂性土:粗、细颗粒适宜,理想材料。粉性土:粉土颗粒,毛细作用强烈,水稳定性差,需改良使粉性土:粉土颗粒,毛细作用强烈,水稳定性差,需改良使用。用。粘性土:细颗粒含量多,透水差,毛细现象显著,应充分压粘性土:细颗粒含量多,透水差,毛细现象显著,应充分压实。实。重粘土:不透水,膨胀性和塑性大。重粘土:不透水,膨胀性和塑性大。特殊土:膨胀土、盐泽土、腐质性土特殊土:膨胀土、盐泽土、腐质性土第三节第三节 路基干湿类型路基干湿类型路基湿度来源:路基湿度来源:(1)大气降水大气降水(2)地面水地面水
9、(3)地下毛细水地下毛细水(4)水蒸汽凝结水水蒸汽凝结水路基干湿类型:路基干湿类型:干燥、中湿、潮湿和过湿。干燥、中湿、潮湿和过湿。按不利季节路槽底面以下按不利季节路槽底面以下80cm深度内土的平均稠度深度内土的平均稠度来确定,分八层,每层来确定,分八层,每层10cm。(已建道路)。(已建道路)平均稠度:平均稠度:18iiiinLmiLPcwwwww(一)平均稠度判定法(适用于已建路基)(一)平均稠度判定法(适用于已建路基)稠度:稠度:LmcLPwwwww如果如果80cm内为同内为同一种土稠度:一种土稠度:LmcLPwwwww(二)路基临界高度判定法(新建道路)(二)路基临界高度判定法(新建道
10、路) 路基临界高度是指在最不利季节,当路基分别处于干路基临界高度是指在最不利季节,当路基分别处于干燥、中湿或潮湿状态时,路槽底距地下水位或长期地表积燥、中湿或潮湿状态时,路槽底距地下水位或长期地表积水水位的最小高度。水水位的最小高度。 现有一段待建公路,自然区划为现有一段待建公路,自然区划为4 ,地基土质为地基土质为粉质中液限粘土,路基上部粉质中液限粘土,路基上部80cm范围内每范围内每10cm土层的土层的含水量分别为:含水量分别为:22,23,23.5,24,24.5,25,25.5,25,此土的液限含水量为,此土的液限含水量为36,塑,塑限含水量为限含水量为23,分界稠度参考上表,请用平均
11、稠度,分界稠度参考上表,请用平均稠度法判断土的干湿类型。法判断土的干湿类型。 12ccc120.96;0.89ccc1: 现有一段位于苏州市郊区的粉质中液限土基层,最高地下水现有一段位于苏州市郊区的粉质中液限土基层,最高地下水位离地面位离地面1. 0m,路槽底高出地面,路槽底高出地面1.0m,试确定路基干湿类型并,试确定路基干湿类型并预测路基湿度。预测路基湿度。 解:由区划区苏州市属解:由区划区苏州市属IV1区区 H= 1.0+1.0=2.0m 查表查表1-9 粉性土临界高度粉性土临界高度H1=2.1m H2 =1.4m 再由上表再由上表H2HH1,属中湿类型属中湿类型 则则由表由表17,查得
12、:,查得:内插求得:平均稠度内插求得:平均稠度所以:估计路基上层所以:估计路基上层80cm范围内平均稠度为范围内平均稠度为0.95为为0.95第四节第四节 路基的力学特性和承载能力路基的力学特性和承载能力一一. .土基的力学强度特性土基的力学强度特性 (一)路基应力工作区:(一)路基应力工作区:1、路基受力:自重、车辆荷载、路基受力:自重、车辆荷载 P车轮荷载换算的均布荷载车轮荷载换算的均布荷载 KN/D圆形均布荷载作用面积的直径。圆形均布荷载作用面积的直径。Z应力作用点深度。应力作用点深度。r土的容重。土的容重。 路基工作区:在路基某一深度处,当车轮荷载引起的路基工作区:在路基某一深度处,当
13、车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小,垂直应力与路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小,仅为仅为10%20%时候,该深度范围内的路基称为路基工作区。时候,该深度范围内的路基称为路基工作区。 4、要求:、要求: 1 )对工作区深度范围内的土质选择,路基压实度提)对工作区深度范围内的土质选择,路基压实度提出较高要求。出较高要求。 2 )当工作区深度大于填土高度时,荷载不仅施加于)当工作区深度大于填土高度时,荷载不仅施加于路堤而且施加于天然地基上,所以天然地基也应充分压实。路堤而且施加于天然地基上,所以天然地基也应充分压实。 (二)路基土的应力(二)路基土的应力应变特性
14、应变特性 弹性变形和塑性变形弹性变形和塑性变形土的应力应变关系曲线1、初始切线模量、初始切线模量 2、切线模量、切线模量 3、割线模量、割线模量4、 回弹模量回弹模量 应力卸除阶段,应力应力卸除阶段,应力应变曲线的割线模量应变曲线的割线模量 总结:总结:前三种应变包含回弹应变和残余应变前三种应变包含回弹应变和残余应变 回弹模量则仅包含回弹应变,部分反映了土的弹回弹模量则仅包含回弹应变,部分反映了土的弹性性质。性性质。38二、路基土的强度、刚度指标二、路基土的强度、刚度指标 强、刚度指标有:回弹模量、地基反映模量、加州强、刚度指标有:回弹模量、地基反映模量、加州荷载比、剪切模量荷载比、剪切模量土
15、基回弹模量(弹性模量)土基回弹模量(弹性模量)路基模型:弹性半空间体路基模型:弹性半空间体现场承载板试验现场承载板试验测定方法:测定方法:)1 (4200iilpDE 弯沉不超过弯沉不超过1mm前的各级荷载前的各级荷载地基反应模量地基反应模量路基模型:文科勒地基(弹簧地基)路基模型:文科勒地基(弹簧地基)lPK0测定方法:测定方法: 承载板试验测定(一次加载到位)。承载板试验测定(一次加载到位)。板直径一般为板直径一般为76cm,弯沉控制量为,弯沉控制量为0.127cm,或,或70kpa 以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征,并采用高质以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征,并采用高质量标准碎石
16、为标准,以它们的相对比值表示量标准碎石为标准,以它们的相对比值表示CBR值。值。100sppCBR加州承载比(加州承载比(CBR)几个数值:几个数值:19.35cm2,0.127 0.254cm、1.27cm、注意:通常取注意:通常取0.254cm对应值,但若小于对应值,但若小于0.508对应值则取后者。对应值则取后者。0.254cmCBR标准值为标准值为7030kpa,0.508cm标准值为标准值为10550kpa一、地一、地面排水设施的构造与布置面排水设施的构造与布置p边沟边沟p截水沟截水沟p排水沟排水沟p跌水与急流槽跌水与急流槽p倒虹吸与渡水槽倒虹吸与渡水槽第六节第六节 路路基基排水排水
17、 路堤边沟路堤边沟 路堑边沟路堑边沟 沟渠连接示意图 1-排水沟;2-其他沟渠;3-路中线;4-桥涵排水沟排水沟天沟天沟吊沟、跌水与急流槽吊沟、跌水与急流槽 缓流井缓流井 用于承接从吊沟汇入侧沟的地表水并削减其能量,用于承接从吊沟汇入侧沟的地表水并削减其能量,保护路基本体不受冲蚀保护路基本体不受冲蚀 三、地下排水三、地下排水设施的构造与布置设施的构造与布置盲沟盲沟地下排水地下排水设施的构造与布置设施的构造与布置渗沟渗沟渗井渗井边坡渗沟正视图边坡渗沟正视图 拱形边坡渗沟 树枝形边坡渗沟 第七节第七节 边坡防护工程边坡防护工程边坡防护包括路基的坡面防护和坡脚的冲刷防护边坡防护包括路基的坡面防护和坡
18、脚的冲刷防护一一 坡面防护坡面防护 植物防护是指人工培植边坡植被覆盖表土以防止植物防护是指人工培植边坡植被覆盖表土以防止雨水冲刷,并调节土壤湿度以防止表土干裂及剥落的雨水冲刷,并调节土壤湿度以防止表土干裂及剥落的措施,包括植草、铺草皮和种树,主要适用于较缓的措施,包括植草、铺草皮和种树,主要适用于较缓的土质或严重风化的岩质边坡。土质或严重风化的岩质边坡。(一)植物防护(一)植物防护1 1 植草植草 适用于草类生长的土质路堤和路堑边坡,一般要适用于草类生长的土质路堤和路堑边坡,一般要求边坡坡度缓于求边坡坡度缓于1 1:1 1,容许地表水流速,容许地表水流速m/s0.6m/s,坡
19、高在坡高在6.0m6.0m以内。以内。2 2 铺草皮铺草皮 可用于较高较陡的土坡上,亦可铺在严重风化的岩可用于较高较陡的土坡上,亦可铺在严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡上雨量较集中的地区,层和成岩作用差的软岩层边坡上雨量较集中的地区,植草的成活率低,但当附近草皮来源容易,铺草皮更植草的成活率低,但当附近草皮来源容易,铺草皮更适宜铺草皮常用的有白茅草、假俭草、绊根草等适宜铺草皮常用的有白茅草、假俭草、绊根草等 3 3、 植树植树 铺草皮的方法包括平铺草皮、平铺叠置草皮、铺草皮的方法包括平铺草皮、平铺叠置草皮、方格式草皮等方格式草皮等 ( (二二) )、坡面补强及加固、坡面补强及加固 1 1
20、、对于不宜采用植物防护的岩质边坡,如页岩等易、对于不宜采用植物防护的岩质边坡,如页岩等易风化岩边坡可采用抹面、喷浆、勾缝、灌浆等方法防风化岩边坡可采用抹面、喷浆、勾缝、灌浆等方法防护,同时防止坡面水洗蚀和风化剥落护,同时防止坡面水洗蚀和风化剥落 2 2、混凝土薄板、混凝土薄板 对于不易用植物防护的土质边坡,可直接用厚对于不易用植物防护的土质边坡,可直接用厚cm1.0cm之混凝土薄板防护,重量轻,节约坞土,之混凝土薄板防护,重量轻,节约坞土,也可工厂化预制也可工厂化预制 3、土工布、土工布路堑坡面覆盖的防护 (三)(三) 砌石护坡砌石护坡 对缓于对缓于1:11:1的各种土质、土
21、夹石及岩质边坡,坡的各种土质、土夹石及岩质边坡,坡面受地表水流冲蚀产生冲沟、泥流、小型表层溜坍,面受地表水流冲蚀产生冲沟、泥流、小型表层溜坍,均可采用砌石护坡防护均可采用砌石护坡防护 1 1、单层干砌片石护坡、单层干砌片石护坡 2 2、漿砌片石护坡、漿砌片石护坡 肋式浆砌片石护坡展示图 柱肋 漿砌片石护坡(单位:cm) 3 3、漿砌片石骨架护坡、漿砌片石骨架护坡 4.4.漿砌片石护墙漿砌片石护墙 孔窗式护墙 5.5.钢筋混凝土框架护坡钢筋混凝土框架护坡 钢筋混凝土框架护坡 二、路基冲刷防护二、路基冲刷防护 沿河的铁路路基,受河流变迁及冲刷的威胁,尤其到沿河的铁路路基,受河流变迁及冲刷的威胁,尤
22、其到了每年的洪水涨水季节,水流对路基的冲刷乃至冲毁,了每年的洪水涨水季节,水流对路基的冲刷乃至冲毁,常给行车安全造成巨大的威胁和灾害,故必须以有效的常给行车安全造成巨大的威胁和灾害,故必须以有效的措施防止河岸与路堤边坡被冲刷,确保路基安全稳定措施防止河岸与路堤边坡被冲刷,确保路基安全稳定 防止冲刷的方法防止冲刷的方法 直接防护直接防护 直接防护中,除上述植物防护(主要指植树)与砌直接防护中,除上述植物防护(主要指植树)与砌石防护外,对于较大流速和浸水部分来说,还有抛石、石防护外,对于较大流速和浸水部分来说,还有抛石、石笼、柔性板与抗滑桩等石笼、柔性板与抗滑桩等 间接防护间接防护 主要指导治和改
23、河主要指导治和改河 路基边坡和河岸冲刷直接防护类型与适用条件路基边坡和河岸冲刷直接防护类型与适用条件 防护类防护类型型结构形式结构形式适用条件适用条件注意注意事项事项容许容许流速流速(m/s(m/s) )水文、地形条件水文、地形条件植物防植物防护护铺草皮铺草皮1.8水流方向与线路近乎平行水流方向与线路近乎平行, ,不不受各种洪水主流的冲刷的季节受各种洪水主流的冲刷的季节性浸水路堤边坡防护性浸水路堤边坡防护种植防水林挂柳种植防水林挂柳有浅滩地段的河岸冲刷防护有浅滩地段的河岸冲刷防护干砌片干砌片石护坡石护坡单层干砌厚一般单层干砌厚一般m0.5m双层干砌厚上层
24、双层干砌厚上层5m,0.35m,下层下层0.25m0.25m2 24 4水流方向较平顺的河岸滩地边水流方向较平顺的河岸滩地边缘缘; ;不受主流冲刷的路堤边坡不受主流冲刷的路堤边坡应设应设置垫置垫层层浆砌片浆砌片石护坡石护坡厚厚m0.6m4 48 8主流冲刷及波浪主流冲刷及波浪作用强烈处的路作用强烈处的路堤边坡堤边坡有冻胀变形有冻胀变形的边坡上应的边坡上应设垫层设垫层抛石抛石石块尺寸根据流石块尺寸根据流速和波浪大小计速和波浪大小计算算, ,一般一般m0.5m3 3水流方向较平顺水流方向较平顺, ,无严重局部冲刷无严重局部冲刷地段地段抛石厚
25、度不抛石厚度不应小于石块应小于石块尺寸之两倍尺寸之两倍石笼石笼镀锌铁丝、竹编镀锌铁丝、竹编笼箱或土工格栅笼箱或土工格栅笼箱笼箱5 56 6受洪水冲刷但无受洪水冲刷但无滚石的地段和大滚石的地段和大石料缺少的地区石料缺少的地区浸水挡浸水挡土墙土墙5 58 8峡谷急流地段峡谷急流地段, ,水水流冲刷严重地段流冲刷严重地段1 1、铺草皮砖、铺草皮砖(一)直接防护(一)直接防护2 2、抛石护坡、抛石护坡不设垫层 设置垫层 3 3、片石护坡、片石护坡4 4、混凝土板护坡、混凝土板护坡混凝土板护坡示意图 5 5、石笼护坡、石笼护坡石笼构造图 a) 平铺 b) 垒码石笼垒码或平铺防护图(单位:m) 单个丁坝
26、顺坝 (二)间接防护(二)间接防护导流建筑物常用的有丁坝、顺坝两种导流建筑物常用的有丁坝、顺坝两种 按照河水流向与丁坝交角的大小,丁坝分成垂直、上挑、按照河水流向与丁坝交角的大小,丁坝分成垂直、上挑、下挑三种布置形式下挑三种布置形式 垂直布置形式 下挑布置形式 上挑布置形式 丁坝不同布置形式的冲淤情况示意图 第三章第三章 一般路基设计一般路基设计一、路基的基本构造一、路基的基本构造 1、路基宽度、路基宽度B,根据,根据“路基横断面设计路基横断面设计” 确定确定 2、路基高度、路基高度H,道路中桩原地面标高与路基设计标高的,道路中桩原地面标高与路基设计标高的相差值。相差值。 3、边坡坡度:、边坡
27、坡度: H : b = 1:m 式中:式中:b边坡宽度;边坡宽度; H边坡高度。边坡高度。 4、其它设施:、其它设施: 取土坑;取土坑; 弃土堆;弃土堆; 护坡道;护坡道; 碎落台。碎落台。二、路堤设计二、路堤设计 1、路床是指路面的基础,是路面以下、路床是指路面的基础,是路面以下80范围内的路基部范围内的路基部分,承受由路面传来的荷载。分,承受由路面传来的荷载。 路床路床 a. 上路床:上路床: 0 30 b. 下路床:下路床: 30 80 路堤路堤 a. 上路堤:上路堤: 80 150 b. 下路堤:下路堤: 再往下再往下 2、地基的处理、地基的处理 原地面坡度陡于原地面坡度陡于1:5时,
28、应开挖台阶;时,应开挖台阶; 原地面坡度陡于原地面坡度陡于1:2.5时,应采用石砌护脚。时,应采用石砌护脚。3、路堤边坡、路堤边坡 形式形式 a.直线形直线形 b.折线形折线形 C.台阶形台阶形坡度,按坡度,按规范规范选用,参见选用,参见P132 填料种类填料种类边坡高度边坡高度(m)边坡坡度边坡坡度全部全部高度高度上部上部高度高度下部下部高度高度全部高全部高度度上部高上部高度度下部高下部高度度粘质土、粉质土、砂粘质土、粉质土、砂类土类土20812l:1.51:l.75砂、砾砂、砾121:1.5漂漂(块块)石土、卵石土、石土、卵石土、砥砥(角砾角砾)石土、碎石土石土、碎石土201281:l.5
29、l:1.75易风化的石块易风化的石块208121:1 5l:1.5三、路堑边坡设计三、路堑边坡设计 工程地质法工程地质法: :比照着当地具有相同工程地质条件,而处于极比照着当地具有相同工程地质条件,而处于极限状态的自然山坡和稳定的已成人工边坡,来确定路堑边坡的限状态的自然山坡和稳定的已成人工边坡,来确定路堑边坡的形状和坡度。形状和坡度。 二、岩质路线边坡:二、岩质路线边坡: (一)影响稳定性的因素:(一)影响稳定性的因素: 1 1、结构面的产状。、结构面的产状。 2 2、岩体破碎程度。、岩体破碎程度。 3 3、岩石风化程度。、岩石风化程度。 4 4、岩石性质。、岩石性质。 5 5、施工方法。、
30、施工方法。 根据地层性质的不同把边坡分为岩质、土质和碎(砾)石土根据地层性质的不同把边坡分为岩质、土质和碎(砾)石土三类路堑边坡。三类路堑边坡。(二)边坡坡度参考值(二)边坡坡度参考值 1 1、应先对设计路堑的工程地质条件进行调查和分级。、应先对设计路堑的工程地质条件进行调查和分级。 2 2、设计人员也可根据当地具体条件和设计经验。通过调、设计人员也可根据当地具体条件和设计经验。通过调查分析得出适合该地区的经验设计坡度表。查分析得出适合该地区的经验设计坡度表。土质路堑边坡坡度土质路堑边坡坡度第四节第四节 路基施工及压实路基施工及压实1. 土质路基施工土质路基施工路堤的填筑路堤的填筑施工要点:施
31、工要点:1)基底处理:去草皮、浮土,挖台阶,挤淤等;)基底处理:去草皮、浮土,挖台阶,挤淤等;2)填料选择)填料选择3)填土压实)填土压实填筑方案:填筑方案:1)分层填筑法)分层填筑法2)竖向填筑法)竖向填筑法3)混合填筑法)混合填筑法(a)正确的正确的 (b)不正确的)不正确的路堑的开挖路堑的开挖开挖方案:开挖方案:1)横向全宽挖掘法)横向全宽挖掘法2)纵向通道挖掘法)纵向通道挖掘法3)混合法)混合法2. 路基压实路基压实压实的意义:压实的意义:密实度提高,透水性降低,毛细高度降低,变形减小,密实度提高,透水性降低,毛细高度降低,变形减小,强度和水温稳定性提高。强度和水温稳定性提高。压实的机
32、理:压实的机理:压实排除土内气体,土粒彼此挤紧,内摩阻力和粘结压实排除土内气体,土粒彼此挤紧,内摩阻力和粘结力提高,最终导致强度增加,稳定性提高。力提高,最终导致强度增加,稳定性提高。影响路基压实的因素:影响路基压实的因素:内因:含水量;土质;内因:含水量;土质;外因:压实功能;压实机具和方法等外因:压实功能;压实机具和方法等含水量对压实的影响含水量对压实的影响 最大干密度:通常某种土在一定的压实功条件下的干最大干密度:通常某种土在一定的压实功条件下的干密度的最大值。最大干密度一般用室内标准击实试验密度的最大值。最大干密度一般用室内标准击实试验得到得到 最佳含水量:与最大干密度对应的含水量最佳
33、含水量:与最大干密度对应的含水量 工地上压实达到的干密度工地上压实达到的干密度与室内标准击实试验所得的与室内标准击实试验所得的该路基土的最大干密度该路基土的最大干密度0之之比称为压实度比称为压实度土质对压实的影响土质对压实的影响不同土质,不同土质,w0、0不同;不同;粘性较高的土,粘性较高的土, w0较高,较高,0较低;较低;亚砂土和亚粘土的压实性能较粘性土好。亚砂土和亚粘土的压实性能较粘性土好。压实功能的影响:压实功能的影响:压实功:压实作用的大小,如:机具重量,压实次数、捶压实功:压实作用的大小,如:机具重量,压实次数、捶击次数与落差等。击次数与落差等。在相同含水量条件下,压实功能越大,土
34、的密实度越大。在相同含水量条件下,压实功能越大,土的密实度越大。 当压实功能增加到一定程度后,土的密实度增加不明显,当压实功能增加到一定程度后,土的密实度增加不明显,甚至会破坏土基结构。甚至会破坏土基结构。压实机具和方法的影响压实机具和方法的影响p压实机具不同,压力传布的有效深度不同压实机具不同,压力传布的有效深度不同;p压实机具质量较小时,荷载作用时间越长,土的密实度压实机具质量较小时,荷载作用时间越长,土的密实度越高,密实度的增长随作用时间的增长而减小;压实机具越高,密实度的增长随作用时间的增长而减小;压实机具较重时,土的密实度随荷载作用时间的增加而迅速增大,较重时,土的密实度随荷载作用时
35、间的增加而迅速增大,超过某一时间限度,土基变形增加而破坏。超过某一时间限度,土基变形增加而破坏。 p碾压速度越高,压实效果越差。碾压速度越高,压实效果越差。3、 路基压实标准路基压实标准(1)压实度:)压实度:工地上压实达到的干密度工地上压实达到的干密度与室内标准击实试验所与室内标准击实试验所得的该路基土的最大干密度得的该路基土的最大干密度0之比。之比。%1000K重型击实标准(相当于重型击实标准(相当于120150KN压路机)、轻型压路机)、轻型击实标准击实标准(相当于相当于6080KN压路机压路机)土基压实度检测土基压实度检测灌砂法灌砂法p环刀法环刀法p灌水法灌水法p核子密度湿度仪法核子密
36、度湿度仪法压实度检测结果的评定压实度检测结果的评定检验评定段的压实度代表值检验评定段的压实度代表值K K(算术平均值的下置信界限)(算术平均值的下置信界限)为:为:式中:式中: 检验评定段内各测点压实度的平均值;检验评定段内各测点压实度的平均值; t t分布表中随测点数和保证率(或置信度)而分布表中随测点数和保证率(或置信度)而变的系数;高速、一级公路:基层、底基层为变的系数;高速、一级公路:基层、底基层为99%99%,路,路基、路面面层为基、路面面层为95%95%;其他公路:基层、底基层为;其他公路:基层、底基层为95%95%,路基、路面面层为路基、路面面层为90%90%。 检测值的均方差;
37、检测值的均方差; 检测点数;检测点数; 压实度标准值。压实度标准值。nstkK/tkatSn0K压实度检测结果的评定压实度检测结果的评定 对于沥青路面对于沥青路面 k1,k2,k3,kikn 求10K的合格率 合格率90% 实际得分=合格率100 N Y K规定值 K0 nstkK/ 不合格,则相应分项工程为不合格 Y 压实度检测结果的评定压实度检测结果的评定 对于路基路面基层对于路基路面基层 k1,k2,k3,kikn 求20K的合格率 合格率90% 实际得分=合格率90% N N N Y Y Y ki规定极值 K规定值 K0 nstkK/ 不合格,则相应分项工程为不合格 (2)弯沉值)弯沉
38、值 测值:一般用标准轴载汽车测试路基顶面的回弹弯沉值,测值:一般用标准轴载汽车测试路基顶面的回弹弯沉值,检测频率为每幅双车道检测频率为每幅双车道50m长度测长度测4点,左右轮隙下各点,左右轮隙下各1点。点。 比较值:根据设计值提供的刚度指标回弹模量按经验方法比较值:根据设计值提供的刚度指标回弹模量按经验方法换算成设计要求的弯沉值,换算公式换算成设计要求的弯沉值,换算公式0.938009308lE三、湿软地基加固:三、湿软地基加固:1、分布:在我国沿河沿湖沿江海地带广泛运用。、分布:在我国沿河沿湖沿江海地带广泛运用。2、加固方法:机械压实法;强夯法;换土垫层法;预压固结法;、加固方法:机械压实法
39、;强夯法;换土垫层法;预压固结法;挤密法;振冲法;化学加固法;托换技术挤密法;振冲法;化学加固法;托换技术3、常用处理方法:、常用处理方法: 1)换填土法:)换填土法: 2)重锤夯实方法:)重锤夯实方法: 适用范围:适用于软弱土层位于地表,换挖深度不超过适用范围:适用于软弱土层位于地表,换挖深度不超过3m的场合,换土垫层厚度一般为的场合,换土垫层厚度一般为12米左右米左右换填材料法换填材料法 抛石挤淤抛石挤淤4.砂垫层法砂垫层法砂垫层砂垫层填土填土软土层软土层砂垫层的厚度一般为砂垫层的厚度一般为0.61.0m,视路堤高度、软土层的厚度及压缩性,视路堤高度、软土层的厚度及压缩性而定。而定。(三)
40、排水固结(三)排水固结法法5.砂井砂井/袋装砂井袋装砂井/塑料排水板排水法塑料排水板排水法真空堆载预压排水法示意图真空堆载预压排水法示意图砂垫层砂垫层堆载填土堆载填土砂井砂井/袋装砂井袋装砂井/塑料排水板塑料排水板塑料薄膜塑料薄膜射流泵射流泵有孔管道网络有孔管道网络有孔管道网络示意图有孔管道网络示意图广泛适用于各类饱和粘土、粉土广泛适用于各类饱和粘土、粉土(1).粒料桩粒料桩 (2).石灰桩石灰桩适用于含砂量低,没有滞水砂层的软土适用于含砂量低,没有滞水砂层的软土适用于处理松砂、杂填土和粘粒含量不大的普通粘土,适用于处理松砂、杂填土和粘粒含量不大的普通粘土,亦能有效防止砂土基地的液化亦能有效防
41、止砂土基地的液化振沉桩施工示意图振沉桩施工示意图6、挤密法、挤密法(五)夯实(五)夯实法法1.浅层搅拌法浅层搅拌法2.深层搅拌桩法深层搅拌桩法旋喷桩旋喷桩粉喷桩粉喷桩钻头叶片钻头叶片喷头喷头软管软管旋喷桩示意图旋喷桩示意图(六)胶结硬化(六)胶结硬化法法 水泥搅拌桩在施工水泥搅拌桩在施工3.灌浆法灌浆法压力注浆压力注浆电化学注浆电化学注浆劈裂注浆劈裂注浆(1)反压护道法)反压护道法土工织物加筋土工织物加筋反铺塔头反铺塔头材排或梢捆材排或梢捆适用于:适用于:a.非耕作区和取土不困难的地区;非耕作区和取土不困难的地区; b.路堤高度不大于路堤高度不大于5/32倍极限高度;倍极限高度; c.主要用于
42、处理软土,对泥沼有时也可以采用。主要用于处理软土,对泥沼有时也可以采用。反压护道反压护道土工织物土工织物砂垫层砂垫层7、调整结构法、调整结构法(2)路堤加筋法)路堤加筋法8、侧向约束法、侧向约束法系杆系杆夯石堆夯石堆第五节第五节 挡土墙挡土墙一一 挡土墙用途、类型及使用条件挡土墙用途、类型及使用条件 挡土墙是支撑路基填土或者山坡土体、防止填土或挡土墙是支撑路基填土或者山坡土体、防止填土或变形失稳的构造物。按挡土墙的位置分为变形失稳的构造物。按挡土墙的位置分为 1、路堑挡土墙、路堑挡土墙2、山坡挡土墙:、山坡挡土墙:3、路肩挡土墙、路肩挡土墙4、路堤挡土墙:、路堤挡土墙:二、按结构特点分为二、按结构特点分为1,重力挡土墙,重力挡土墙 适用:地基良好,非地适用:地基良好,非地 震和沿河受水冲刷地区震和沿河受水冲刷地区 利用衡重台上部填土的下压作用利用
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