路基路面工程(第四)期末复习大总结2

路基路面工程(第四版)期末复习大总结路基路面工程(第四版)期末复习大总结17/17路基路面工程(第四版)期末复习大总结第一章概论第二节路基路面工程的特点与性能要求一、路基路面工程的特点路基：路基是在天然地表面依照道路的设计线性和设计横断面的要求开挖或堆填而成的岩土构造物路面：路面是在路基顶面用各种筑路资料铺设的层状构造物。二、路基路面工程的性能要求承载能力、牢固性、长远性、表面平展度、路面抗滑性第三节路基路面构造及层位功能一、路基横断面填方路基构造0~30cm范围称为路床，30～80cm称为下路床，80~150cm称为上路堤，150cm以下称为下路堤。二、路面横断面槽式横断面、全铺式横断面四、路面构造分层及层位功能面层、基层、路基。面层：沥青面层资料主要考虑抗车辙和抗剪切基层：基层是是路面构造中的承重层，应拥有必然的强度和刚度，并拥有优异的抵抗疲倦损坏的能力垫层：水牢固性和隔温性能要好五、路面面层种类及适用范围沥青混凝土路面：高速公路、一级公路~四级公路水泥混凝土路面：高速公路、一级公路~四级公路六、路面分类按面层资料划分：水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面按力学特点划分：柔性路面（沥青混凝土路面）、复合式路面、刚性路面按基层资料种类及组合形式的不相同，可将沥青混凝土路面划分为：柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、组合式基层沥青路面、复合式路面（刚性基层沥青路面）第四节路基路面构造的影响因素一、路基路面牢固性影响因素地理条件、地质条件、天气条件、水文和水文地质条件、土的种类二、路基路面工程的环境因素路基土和路面资料的体积随路基路面构造内温度和湿度的起落而引起膨胀和缩短保持路基干燥的主要方法是设置优异的地面排水设施和路面构造排水设施路基路面构造的强度、刚度、及牢固性，在很大程度上取决于路基的湿度变化第五节公路自然区划区划的三个原则：道路工程特点相似的原则、地表天气区划差异性的原则、自然天气因素既有综合又有主导作用的原则一、一级区划的主要指标“公路自然区划”分三级进行区划，一级区划是第一将全国划分为多年冻土、季节冻土和全年不冻土三大地带，尔后依照水热平衡和地理地址，划分为冻土、温润、干湿过渡、湿热、潮暖和高寒七个大区。二、二级划分的主要指标润湿系数K第二章路基土的特点及设计参数第一节路基土的分类及工程特点一、路基土的分类巨粒土、粗粒土、细粒土、特别土。土的颗粒组成特点用不相同粒径粒组在土中的百分含量表示二、路基土的工程性质巨粒土：优异的路基资料，亦可用于砌筑边坡砾石混杂料：填筑路基、铺筑中级路面，合适办理后可以铺筑高级路面的基层、底基层砂性土：理想的路基填筑资料粉性土：不良公路用土黏性土：筑成的路基能获得牢固三、路基填料的选择漂石、卵石（巨粒土）与粗砾石：性能评定为优，施工性评定为中土石混杂料：性能评定为优，施工性评定为良砾类土、砂类土：性能评定为优，施工性评定为优粉质土：性能评定为差，施工评定为良黏质土：性能评定为良，施工性评定为良第二节路基水温情况及干湿种类一、路基湿度的本源大气降水、地面水、地下水、毛细水、水蒸气凝结水、薄膜搬动水二、大气温度及其对路基水温情况的影响冻胀：齐集的水冻结后体积增大，使路基隆起而造成层面开裂即冻胀现象，形成冻胀。翻浆：经重车屡次作用，路基路面构造产生较大变形，严重时，路基土以泥浆形式从涨裂的路面空隙中冒出，形成翻浆。三、路基干湿种类路基按其干湿状态不相同，分为干燥、中湿、润湿、过湿四种。以分界稠度来划分干湿种类与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临界高度H四、路基土的基质吸力与饱和度基质吸力：压力势与重力式差值第三节路基的力学强度特点一、路基受力情况二、路基工作区在路基某一深度处，当车轮何在引起的垂直应力与路基土自重应力引起的垂直应力对照所占比率很小，仅为1/5~1/10时，该深度范围内的路基称为路基工作区。三、路基土的受力特点第四节路基的承载能力及资料参数一、路基的承载力参数路基回弹模量：反响路基所拥有的部分回弹性质路基反响模量：表征路基的承载力加州承载比（CBR）：评定路基路面资料承载能力的指标第三章路基设计第一节路基看法及构造一、路基基本看法公路路基是依照路线地址和必然技术要求修筑的带状修筑物，是路面的基础，承受由路面传来的行车荷载并将其扩散至地基。高于原地面高程的填方路基称为路堤低于原地面高程的挖方路基称为路堑二、路基的种类与构造路堤、路堑、半填半挖路基三、路基隶属设施取土坑与弃土堆、护坡道与碎落台、堆料坪与错车道第二节路基的主要病害种类及原因一、路基沉陷二、边坡塌方三、路基沿破面滑动五、防治措施：设计、排水、施工、防范与支挡第三节路基横断面设计一、路基宽度路基宽度为行车道路面及其两侧路肩宽度之和二、路基高度路基高度指的是路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高程（标高）和原地面高程（标高）之差。三、路基边坡坡度路堤边坡、路堑边坡第五节路基边坡牢固性解析一、直线滑动面的边坡牢固性解析试算法、解析法二、折线滑动面的边坡牢固性解析节余下滑力：ET

RK三、曲线滑动面的边坡牢固性解析4.5H法、基于条分的极限平衡法原理、瑞典条分法、简化毕肖普法四、软土地基的地基牢固性解析临界高度的计算、路基牢固性的计算方法、五、浸水道堤的牢固性解析浸透水压力计算、假想摩擦角法、悬浮法、条分法六、路基边坡抗震牢固性解析震害与震力第七节路基排水设计地面排水、地下排水一、路基排水设施的构造与部署地面排水设施：边沟、截沟渠、排沟渠、跌水与急流槽、倒虹吸与渡水槽、蒸发池边沟的横断面形式：梯形、矩形、三角形、流线型地下排水设施：盲沟、渗沟、渗水隧洞、渗井第四章路基防范与支挡构造设计第一节路基坡面防范一、坡面防范坡面防范主若是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减缓温差几湿度变化的影响，防范和延缓柔弱岩土表面的风华、碎裂、剥蚀演变过程，从而保护路基边坡的整体牢固性，在必然程度上，还可兼顾路基美化和协调自然环境。常用坡面防范措施：植物防范、工程防范工程防范：砂浆抹面、勾缝、喷涂、石砌护坡、护面墙二、冲刷防范直接防范措施：植物防范、石砌防范、抛石与石笼防范、支挡构造物（驳岸）间接防范措施：丁坝、顺坝、格坝第二节支挡构造的种类和构造一、支挡构造的用途支挡构造包括：挡土墙、抗滑桩、预应力锚索二、支挡构造的种类和适用范围按支挡构造的地址不相同分为：路堑挡土墙、路堤挡土墙、路肩挡土墙、山坡挡土墙按支挡构造的墙体资料不相同：石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、砖砌挡土墙、木质挡土墙、钢板墙依照其构造形式和作用机理：重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、锚杆式挡土墙、抗滑桩、土钉墙、预应力锚索。三、支挡构造的构造墙身：墙背、墙面、墙顶、护栏排水设施：墙身排水、地面排水第三节挡土墙构造部署一、挡土墙的横向部署二、挡土墙的纵向部署三、挡土墙的平面部署第四节挡土墙构造的土压力计算一、作用在挡土墙上的力系按力的作用性质分为：主要力系、附加力、特别力三、黏性土土压力计算1、等效内摩擦角；2、力多边形；四、不相同土层的土压力计算五、有限范围填土的土压力计算六、被动土压力计算七、车辆荷载换算及计算参数八、浸水土墙土压力计算九、地震作用下土压力计算第五节挡土墙设计二、挡土墙的设计原则依照“极限状态分项系数法”进行设计三、挡土墙设计（一）挡土墙牢固性验算1.抗滑牢固性验算2.抗推翻牢固性验算（二）基底应力及合力独爱距验算1.基础底面的压应力2.基底合力独爱距3.地基承载力抗力值（三）墙身截面强度验算1.强度计算2.牢固计算3.当e高出规准时，还可以利用玩去抗拉极限强度

R进行验算或确定截面尺寸4.正截面直接受剪时验算四、增加挡土墙牢固性的措施（一）增加抗滑牢固性的方法1.设置倾斜基底2.采用凸榫基础（二）增加抗推翻牢固性的方法1.展宽墙趾2.改变墙面及墙背坡度3.改变墙身断面种类五、重力式挡土墙第六章路基施工第一节归纳一、路基施工的重要性二、路基施工的基本方法路基施工的基本方法，按其技术特点大体可分为：人工及简单机械化、综合机械化、水利机械化和爆破方法等。三、施工前的准备工作组织准备工作、技术准备工作、物质准备工作第二节路堤填筑与压实一、基本要求二、填挖方案1.路堤填筑2.机械化施工三、路基压实1.路基压实的意义与机理2.影响压实收效的主要因素内因：土质、湿度外因：压实厚度、压实功能3.机具选择与操作4.土基压实标准K：路基标准压实度第三节路堑开挖一、土质路堑纵向全宽掘进、横向通道掘进二、石方路堑爆破法、松土法第六章交通和在及路面设计参数第一节交通荷载及其对路面的作用三、汽车对道路的静态压力影响因素：（1）汽车轮胎的内压力Pi；（2）轮胎的刚度和轮胎与路面接触的形状；（3）轮载的大小四、运动车辆对道路的动向影响五、交通解析2.轴载组成3.轮迹横向分布：车辆在道路上行驶时，车轮的轨迹总是在横断面中心线周边必然范围内左右摇动,由于轮迹的宽度远小于车道的宽度,所以总的轴载通行次数既不会集中在横断面上某一固定地址，也不可以能平均分配到每一点上，而是按必然规律分布在车道横断面上，称为轮迹的横向分布。第二节标准轴载及轴载换算二、标准轴载道路路面设计所用的交通量与交通工程中的交通量有很大差异，交通工程中将混杂交通量换算成为以小汽车或中型载重汽车为标准的交通当量。而路面设计中，一般采用一种轴载作为路面构造设计的标准轴载，其他各种轴载依照必然的原则变换成标准轴载。三、轴载换算轴载换算方法基本源则第一、换算以达到相同临界状态为标准；第二，对某一种交通组成，无论以哪一种轴载标准进行换算，由换算所得轴载作用次数所计算的路面厚度应相同。沥青路面的轴载换算方法水泥混凝土路面的轴载换算方法四、累计标准轴载作用次数六、交通荷载分级由于不相同样级的道路承受不相同的交通荷载作用，为了鉴识道路承受荷载的轻重，现行《公路沥青路面设计规范》和《公路水泥混凝土路面设计规范》分别进行了交通荷载等级的划分。第三节路面资料设计参数一、无机结合料牢固资料无机结合料牢固资料的无侧限抗压强度无机结合料牢固资料的无侧限抗压回弹模量无机结合料牢固资料的简介抗拉强度（劈裂强度）无机结合料牢固资料的劈裂回弹模量无机结合料牢固资料的动向抗压回弹模量无机结合料牢固资料疲倦寿命二、沥青混杂料沥青混凝土的抗压强度和抗压回弹模量沥青混凝土的劈裂试验沥青混凝土的波折试验沥青混凝土的单轴压缩动向回弹模量沥青混凝土四点波折疲倦寿命6.沥青混凝土的设计参数三、水泥混凝土资料水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量水泥混凝土式样的钻取和劈裂试验水泥混凝土路面设计参数的取值四、级配碎石第七章路面基层第一节归纳路面基层时路基面层系统中的重要组成部分，位于路基和路面面层之间，在路面构造中起着“承上启下”的作用。第二节碎石与级配碎石基层一、碎（砾）石的种类级配碎石、填隙碎石、水结碎石、未筛分碎石、石屑。二、碎（砾）石基层的力学特点碎、砾石基层的强度组成颗粒间的连接强度（1）纯碎石资料粒料表面的相互滑动摩擦；因剪切时体积膨胀二需战胜的阻力；因里料重新排列而碰到的阻力2）土—碎（砾）石混杂料第一种：不含或含很少细料的混杂料，它的强度和牢固性依靠颗粒间摩阻力获得。第二种：含有足够的细料来填充颗粒间空隙的混杂料第三种：含有大量细料，而粗颗粒之间的接触很少，集料不过是“浮”在细料之中。细料成分对碎石集料CBR的影响一般比对砾石的影响小。碎、砾石资料的应力—应变特点碎、砾石资料的形变累积三、一般碎石基层碎石基层的强度主要依靠石料的嵌挤作用以及填充结合料的黏结作用水结碎石基层泥结碎石基层泥灰结碎石基层填隙干压碎石基层四、级配碎（砾）石基层级配碎（砾）石基层，是由各种集料（砾石、碎石），按最正确级配原理修筑而成的路面基层。级配碎（砾）石的强度由摩阻力和黏结力组成。级配碎（砾）石基层的厚度和资料级配碎（砾）石基层的施工开挖路槽——备料运料——铺料——拌和与整形——碾压——铺封层五、优异级配碎石基层第三节无机结合料牢固资料基层在粉碎的或原状松弛的土中掺入必然量的无机结合料包括水泥、石灰或工业废渣等和水经拌和获得的混杂料在压实与养生后的资料称为无机结合料牢固资料。无机结合料牢固资料拥有牢固性好、抗冻性能强、构造自己自成板体等特点,但其耐磨性差,广泛用于修筑路面构造的基层和底基层。

,一、无机结合料牢固资料的物理力学特点无机结合料牢固资料的应力——应变特点无机结合料牢固资料的疲倦特点无机结合料牢固资料的干缩特点无机结合料牢固资料经拌合后，由于水发散挥和混杂料内部的水化作用，混杂料的水分会不断减少。由此发生的毛细管作用、吸附作用、分子间力的作用、资料矿物晶体或凝胶体间层间水的作用和碳化缩短作用等会引起无机结合料的体积缩短半刚性资料的温度缩短特点石灰土砂砾>悬浮式石灰粉煤灰粒料>密实式石灰粉煤灰粒料和水泥砂砾二、石灰牢固类基层在粉碎的土和原状松弛的土（包括各种粗、中、细粒土）中掺入合适的石灰和水，依照必然技术要求，经拌和，在最正确含水量时摊铺、压实及养生，其抗压强度吻合规定要求的路面基层称为石灰牢固类基层。适用于各级公路路面的底基层和二级以下公路的基层，不得用作二级和二级以上公路高级路面的基层。影响强度的因素1）土质（2）灰质（3）石灰剂量（4）含水率（5）密实度（6）石灰土的龄期7）养生条件石灰土基层的缩裂防治（1）控制压实含水率（2）严格控制压实标准(3)温缩的最不利季节是资料处于最正确含水率周边，且温度为0~10℃。所以施工要在当地气温进入0℃前一个月结束，以防在不利季节产生严重温缩。（4）干缩的最不利情况发生在石灰牢固土成型初期，所以，要重视初期养护，保证石灰土表面处于润湿状态，严防干晒。5）是会牢固土施工结束后要提前铺筑面层，使石灰土基层含水率不发生大变化，可减少干缩裂隙。6）在石灰牢固土中掺加集料（砂砾、碎石等），使其集料含量为70%~80%,使混杂料满足最正确组成要求，不仅提高强度和牢固性，而且拥有较好的抗裂性。防范基层裂缝的反射：1）设置联系层2）铺筑碎石隔断过渡层石灰土（底）基层的施工（1）备料：石灰土（2）混杂料配合比（3）路拌法施工要求①摊铺②拌和与洒水（4）场拌（或集中场拌）法施工要求①拌和②摊铺（5）整型（6）碾压（7）养生碎（砾）石灰土（底）基层三、水泥牢固类基层在粉碎的土和原状松弛的土（包括各种粗、中、细粒土）中掺入合适的石灰和水，依照必然技术要求，经拌和摊铺，在最正确含水率时压实及养护成型，其抗压强度吻合规定要求，以此修筑的路面基层称为水泥牢固类基层。水泥牢固类基层拥有优异的整体性，足够的力学强度、抗水性和耐冻型。其初期强度较高，且随着龄期增加而增加，所以应用范围很广。影响强度的因素（1）土质2）水泥的成分和剂量3）含水率4）施工工艺过程水泥牢固粒料施工1）资料：水泥集料2）混杂料设计施工要求①底基层准备②一般规定③拌和方法和摊铺④整型⑤碾压⑥接缝办理⑦养生及交通管制⑧养生期满查收合格后马上浇透层油四、工业废渣牢固基层公路上常用的工业废渣有：火力发电厂的粉煤灰和煤渣，钢铁厂的高炉渣和钢渣，化肥厂的电石渣以及煤矿的煤矸石等。石灰（水泥）牢固工业废渣基层拥有水硬性，缓凝性，强度高，牢固性好，呈板体，且强度随龄期不断增加，抗水、抗冻、抗裂且缩短性小，适应各种天气环境和水文地质条件等特点。资料要求1）石灰和水泥2）废渣资料3）粒料（砾料）石灰煤渣类基层石灰粉煤类基层（2）施工：资料——混杂料设计——施工要求第八章沥青路面设计第一节归纳一、沥青路面的基本特点1）足够的力学强度，可以承受车辆荷载施加到路面上的各种力2）必然的弹性和塑性变形能力，能承受应变而不损坏3）与汽车轮胎的附着力较好，可保证行车安全4）有高度减震性，可使汽车快速行驶，平稳而低噪声5）不扬尘，且简单打扫和冲刷6）维修工作比较简单二、沥青路面的损坏种类及其成因裂缝按其成因不相同分为：纵向裂缝、横向裂缝、网状裂缝。横向裂缝：分为荷载型裂缝和非荷载型裂缝两大类。荷载型裂缝是由于车辆荷载引起的沥青面层拉应力高出其疲倦强度而断裂，一般由沥青路面构造的底面发生逐渐向上扩展至表面。飞鹤在型裂缝有两种情况：沥青面层缩裂和基层反射裂缝。网状裂缝：由于路面整体强度不足而引起的。2.车辙3.松弛剥落4.表面磨光三、沥青路面的性能要求高温牢固性低温抗裂性长远性4.抗滑能力第二节沥青路面的分类与特点一、沥青路面的分类1.按强度组成原理分类：密实型嵌挤型按施工工艺分：层铺法路拌法厂拌法依照沥青路面技术特点分类：（英文缩写）沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处罚二、沥青混杂料空间构造与压实性能三、沥青混杂料的力学特点密实悬浮构造骨架空隙构造密实骨架构造四、沥青混杂料的黏弹性性质与力学模型1.粘弹性资料的基本性质（图8-8）2.蠕变与废弛特点蠕变是当应力为一恒定值时，应变随时间逐渐增加的现象（图8-10）应力废弛是当应力为一恒定值时，应力随时间而衰减的过程。（图8-11）3.基本流变模型麦克斯韦尔(Maxwell)模型、开尔文（Kelvin）模型、泽纳(Zener)模型沥青混杂料的力学模型1）Burgers模型（2）修正后的Burgers模型五、沥青混杂料的变形特点蠕变试验应力废弛试验等应变速率试验动载试验沥青的劲度模量是一准时间（t）和温度（T）条件下，应力与总应变的比值。沥青混杂料的劲度模量六、沥青混杂料的强度特点剪切强度断裂强度临界应变第三节沥青路面使用性能和划分一、沥青路面的高温牢固性车辙是指沥青路面行家车荷载的屡次作用下产生的永久变形的累积。推移、拥包、搓板等损坏主若是由于沥青路面在水平荷载作用下抗剪强度不足引起的。1.车辙的形成机理及影响因素1）失稳性车辙2）构造性车辙3）磨耗性车辙车辙形成过程:1）初始阶段的压实过程2）沥青混杂料的侧向流动3）矿质集料的重新排列及矿质骨架的损坏沥青混杂料高温牢固性议论方法（1）单轴压缩试验（2）马歇尔试验（1948）3）蠕变试验4）轮辙试验5）简单剪切试验沥青路面车辙的防治措施二、沥青路面的低温抗裂性两种形式：气温骤降使面层缩短，温度应力高出抗拉强度造成开裂；温度疲倦裂缝。沥青路面低温开裂的机理沥青路面的低温开裂和温度下降引起的资料体积缩短有关，温度应力高出抗拉强度造成开裂。2.沥青混杂料低温抗裂性能的议论方法1）间接拉伸试验2）直接拉伸试验3）蠕变试验4）拘束试件温度应力试验5）应力废弛试验6）波折损坏试验沥青路面低温开裂的预防措施三、沥青路面的水牢固性沥青路面水稳性作用机理沥青路面水牢固性的议论方法煮沸试验、浸水马歇尔试验、冻融台座试验法、浸水间接拉伸试验、冻融劈裂试验、浸水车辙试验提高沥青路面水牢固性技术措施（1）完满路面构造排水系统。（2）沥青资料选择应试虑采用黏度大的沥青和表面活性成分含量高的沥青。（3）集料选择，在其他各项指标满足要求的前提下,尽量选择SIQ2含量低的碱性集料，若不可以能获得碱性集料时，应掺加外掺剂，以改进粘附性，如消石灰、抗剥离剂等。4）施工时保持集料干燥，无杂质，拌合充分，摊铺时不产生离析，碾压时保证达到压实要求等。四、沥青路面的疲倦性能影响沥青路面疲倦的因素（1）荷载条件（2）资料性质（3）环境条件沥青混杂料疲倦寿命的预估方法（1）诺丁汉大学法（2）地沥青学会法五、沥青路面的抗老化性能1．沥青的老化过程1）运输和储蓄过程的老化2）拌合过程的热老化3）施工期的老化沥青混杂料老化试验和议论（1）短期老化的试验方法（2）长远老化的试验方法国产沥青混杂料的老化性能六、沥青路面是哟高性能的天气分区8-9、8-10第四节弹性层状系统理论一、基本假设与解题方法图8-33弹性层状系统表示图第五节沥青路面的损坏状态、设计指标和标准一、沉陷二、车辙三、疲倦开裂四、推移五、低温缩裂六、路面弯沉设计标准第六节沥青路面构造组合设计一、沥青面层构造表8-11（英文缩写）三、沥青路面垫层构造沥青路面垫层构造位于基层以下，主要用于路基情况不良的路段，以保证路面构造不收路基中滞留的自由水的浸蚀以及冻融的危害。垫层可分为：防水垫层；排水垫层、防污垫层、防冻垫层。四、沥青路面层间结合第七节我国沥青路面厚度设计我国沥青路面设计方法采用双圆垂直均布荷载作用下的层状弹性系统理论，以路面回弹弯沉值和沥青混凝土层拉应力、半刚性及刚性资料基层拉应力为设计指标进行路面构造厚度设计。一、我国沥青路面设计指标与标准弯沉指标8-9路表弯沉值计算图式式8-