道路与桥梁工程概论4课件

1、道路与桥梁工程概论樊烽E-mail：Tel一章 路基工程导论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。第一节 路基路面的功能和要求一、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堆填而成的岩土结构物。 路基是道路工程的基础，是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，承受由路面传来的荷载。2、路基的基本要求 1、要有足够的稳定性； 2、要有足够的强度； 3、要有足够的刚度； 4、要有足够的耐久性，水温度稳定性。1路基工程的特点 1、结构简单，但是复杂的复合结构； 2、受自然因素影响很大； 3、有大量土石方工程。二、路基的分类

2、路基土的选择： 用高强、水稳性好、压缩性小、施工方便及运距短的岩土材料。既要考虑料源和经济性，又要考虑填料的性质，做到少占农田，利用荒地和附近附属工程的挖土，一般不含有害物质的矿质材料都可以作为填料，但修筑高等级路面时，路基填料的强度和粒径有一定规定。1.砂性土：既含有一定数量的粗颗粒，使之具有足够的强度和水稳定性。又含有一定数量的细颗粒，将粗颗粒粘在一起，为修路堤的良好填料。3.粘性土：渗水性差，干燥时较硬而不易挖掘；浸水后水稳性差，强度低，变形大。如在适当含水量时充分压实，并有良好排水条件下，筑成的路堤也较稳定。重粘土不宜作路基填料。2.粉性土：含较多的粉粒，毛细现象严重，干时易被风蚀，浸

3、水后很快湿透，使稳定性最差的填料。在季节性冰冻地区会引起冻胀、翻浆、唧泥。但不得已要用时，应掺配其他填料，并加强排水、隔离措施。三、路基的干湿类型 1、湿度来源大气降水地面水地下水2、划分依据 根据实测不利季节路床槽下80cm深度内土的平均稠度 和路基相对高度H。 干湿类型 3、路基最小填土高度 Hmin指路基边缘距地面的最小高度，以保证路基终年处于干燥或中湿状态，保持路基的强度和稳定性。第二节 一般路基设计一.路基的断面型式1.路堤：指基身顶面高于原地面的填方路基。一般路堤沿河路堤陡坡路堤（护脚路堤）2.路堑：全部为挖方路基称为路堑。全挖式台口式半山洞坡度第二章 路基排水 路基的各种病害和变

4、形的产生，无不与地面水和地下水的浸湿和冲刷等破坏作用有关。为保证路基稳定和提高抗变形能力，须采取相应的排水措施。 道路排水分为地表（地面）排水和地下排水。 排水工程，尤其是地面排水，是一项经济、简便而又收效很大的技术、预防和必要措施。第一节 路基排水设施一、地表排水沟渠： 边沟 截水沟 排水沟 把边沟、截水沟的水引到附近的桥涵、河谷和远离路基的低洼地 二.地下排水沟管：暗沟渗沟渗井三、排水系统设计： 总体规划，综合设计，以提高降水效果，降低造价 排水设计目的：1.拦截地面水和地下水。2.引到排水通道并通过桥涵渲泄到下方。排水有困难时，可将地面水拦蓄在坡顶，降在路基范围内的水要迅速引泄掉。 设计

5、时要综合考虑沿线地形、地质条件，因势利导，因地制宜。并与当地农田水利等建设规划相结合。考虑农田排灌要求，水土保持，使土不出山，水不出沟。流量公式：式中c为谢才系数，可用曼宁公式计算不堆积流速Vmin允许不冲刷流速Vmax根据土质不同选取。2.判断条件：第三节 软土的排水固结软土：泛指淤泥及淤泥质土，在静水或非常缓慢的流水环境中沉积，并经生物化学作用形成的饱和软粘性土。软土的物理力学特性：1高含水量和高孔隙性2含水率大，渗透性弱3压缩性高4. 抗剪强度和承载力低软土在建筑荷载作用下的变形特征1. 变形大而不均匀2. 变形稳定历时长3. 抗剪强度低4. 较显著的触变性和蠕变性一、软土加固方法 换填

6、法是是将基础底面以下不太深的处理范围内的软弱土层挖去，然后以质地硬，强度高，性能稳定，具有抗侵蚀性的砂卵石、素土等去分层换填，同时用人工或机械方法进行表层压夯、振动等处理至满足工程要求的全过程。 挤密压实法1、原理：采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小，从而提高强度。2、方法：土（灰土）挤密桩处理软土地基碎石挤密桩处理软土地基强夯法处理软土地基换填法土（灰土）挤密桩处理软土地基适用条件：处理加固地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土以及含水量较大的软土优点：横向挤密缩短工期处理深度可达15米就地取材原理：生石灰吸水消解经化学反应后膨胀，桩间土脱水，桩周围的土被挤压后土壤密实度逐

7、渐增强，使地基强度提高，从而达到满足工程要求的地基承载力（成桩挤密、吸水挤密、膨胀挤密）1、原理 通过布置竖向排水井，改善地基的排水条件及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施，以加速地基土的固结和强度增长，提高地基土的稳定性，并使沉降提前完成（由加压系统和排水系统组成）2、方法堆载预压法真空预压法降水预压法电渗排水法 排水固结法塑料排水板法处理公路软土地基塑料排水板的类型：与袋装砂井相比，它的优缺点：插板机械轻，效率高、对土的扰动小、造价低型塑料板梗透水膜塑料板无纺布螺旋孔塑料板袋装砂井法处理公路软土地基排水砂井的作用 排水系统就是在地基中设置一些排水通道，改变原有地基的边界条件，增加空隙水的排出

8、途径袋装砂井 袋装砂井是近年来竖向排水井工艺发展，是砂并排法的延续是将散体的砂装入用化纤纺织物做成的细长袋子（712cm)作为竖向排水体的一种方法。 搅拌桩法：利用水泥、石灰或其他材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反映，形成坚硬拌和柱体，与原地层共同起复合地基的作用。 灌浆胶结法：用气压、液压或电化学原理，把某些能固化的浆液注入各种介质的裂缝或空隙中，以改善地基的物理力学性质。 化学加固法一、路基的主要病害 第五节 路基的变形、破坏及防治 2. 边坡滑塌 溜方：由于少量土体沿土质边坡向下移动而形成。通常指的

9、是边坡上表面薄层土体下溜，主要是由于流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。 图2-26 路基边坡溜方（P49）滑坡：一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。主要是由于土体的稳定性不足所引起的。路堤滑坡产生原因：边坡坡度过陡，或坡脚被冲刷淘空，或填土层次安排不当。路堑滑坡产生原因：边坡高度和坡度与天然岩土层次的性质不相适应。粘性土层和蓄水的砂石层交替分层，特加是存在倾向于路堑方向的斜坡层理存在。第五节 路基的变形、破坏及防治 3. 碎落和崩塌 碎落：是指路堑边坡风化岩层表面在大气温度与湿度的交替作用以及雨水冲刷和动力作用下，表面岩土从坡面上剥落下来。主要危害是碎落的堆积会堵塞边沟和侵占部分路基。崩塌：是指大的石块或土块脱离原有岩体或土体而沿边坡滚落。 第五节 路基的变形、破坏及防治 4. 路基沿山坡滑动 在较陡的