《道路工程》讲义一六

路基工程中南大学土木工程学院道路工程系路基工程概述一般路基设计地基处理与路基填筑路基边坡与支挡结构路基工程主要内容中南大学土木工程学院道路与铁道工程国家重点学科1路基工程的特点2路基性能要求特点3路基稳定的影响因素4公路自然区划分与干湿类型5路基的受力特征及要求6路基的变形、破坏及防治

公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作用。作为路面的支承结构物，路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性(Strength,Stability,Durability)。第一节概述第棍二索节星路浸基溜工世程升的轧特侮点路线两长、苍工程毛量大朝；沿蚁线听地出形坟起卖伏奇变叛化谊大饱，绳地美质吨、钥地俘貌昆、示气丛象喉特粥征砖多扔变裹；沿脂线昨经祖济册程胡度笼和使交形通肃特竹点亩不其一财样最。◆踪蝶1、奇工咽程鸽特辱点全天碰候畅萌通高服速安全舒挺适经济◆集2、胀路帝基渣的序使范用成要娃求即结抽构与介功能柏两个顶方面教要求1吩.承延载脏能战力(Su齐pp吹or奔t高Lo很ad存A蒜bi仙li蒜ty评)包括舌强度返和刚交度两贩个方盲面。2.稳定控性(虾S娃t社a虎b碑i捧l悉i威t罩y胞)在地置表上毅开挖注或填投筑路冒基，数会改凭变原刻地面段地层任结构乎的受海力状俗态，常从而钻造成庸路基怪失稳撞；大堤气降姑水、类大气斤周期另性变狮化对手稳定凝性的宋影响路。3握.耐久承性(奋D呼u铸r智a净b兄i齐l盒i遇t慌y血)道路裂工程鲁有较益长的愤使用达年限喂，因接此路扎基路炒面工贯程要乌求有锄很好搂的耐举久性波能。◆粘3、豆路呆基唇性鼓能树要娇求廉特耗点第三北节修路丧基稳挑定的勒影响参因素地形恭地貌海拔么高度路线调与地蠢势地悄貌的恒结合只程度1欢.地倚理改条炊件岩岸石润或巨土电的步种舅类屑与充成须因地蜜质宝走挪向开与押层狼理有无已软弱被层或袋软弱首夹层有壮无及地曾震匠、窗泥倦石抱流葱或跨岩膝溶夫等煤不考良蕉地垃质配情粗况2.地质蔬条件气温园（季却节性省与地致形性恶）降承水日照风徐力酬风铁向3.气候嫁条件地表沿水的柴水文孝条件1、谁地咐表我积皮水沉水浑位幻玉与谢存嘴水口时害间2、优地哲表乎水晶的刻排萝泄3、蛛河斯流促的暖常挎水度位爆与糊洪赴水帅水储位4、校河途流餐的岔河信岸保及馒河森床射的决淤仆积地下沸水的匠水文妥地质公条件1、谢地竹下宫水栗的慨移拘动也规朴律2、叹地罪质钱内炕的义层胡间唇水粥、快裂发隙逃水呈、台泉伞水4储.水文仅和水尸文地喂质条易件土左的巧不珠同冠颗球粒漆组尖成馒形水成浙不网同殊的种材荐料鼓强蜂度椅机壮理不同伙类别恼的土洗受水侨温影咽响的靠程度折不同不同案的土夹类有监不同嘴的工程程特躺征与吓性质5.土佳的搅类封别6.路基不土的浸分类一嗓、絮按照粒葡径体组每成冒、榜塑匠性哀指挖数(p震la糟st魄ic挽i令nd厉ex寒)：6凉.路管基纪土滴的具分赵类第四代节柳公路觉自然斯区划2、区缝划定顺制原解则：自艰然暑条刚件骗影凡响告道雕路确建环设自然仓条件浙大致率相同顶的划圣分为捐一区监，在伶同一河区内伴从事蜓公路猛规划坡、设膀计、距施工恶、管检理时撒，可悠相互垮参照1、巾区搞划姜定倚制沟原表因以：道土路游工隶程笑特数征久相邮似地表外气候览区划倘差异堪性自战然泻气胞候帽因浪素辽既蜡有暴综六合校又额有量主组导院作诊用指的咐是根梦据全毯国各助地气娃候、水文、地质、地眼形等条尚件对义公路虑工程叨的影批响而缩慧划分知的地边理区赛域。第杂四冈节佣公尘路价自狸然裁区亚划3、《公路厨自然经区划纸标准J库T摧J慌0拔0肯3培-撕8心6丛》：按税三成个剥等姿级翻进堡行谦区京划鹿：七惰个唱一菊级漠区写划社：以两垫条均翠温等面值线搭和两你条等过高线促为标劲志北讽部巾多毒年社冻昆土练区——Ⅰ东部莲温润降季冻蝇区——Ⅱ黄跃土篇高芒原勿干祸湿辅过感渡筐区—培—Ⅲ东脑南榴湿骡润残区——Ⅳ西南泊潮暖维区——Ⅴ西北御干旱锐区——Ⅵ青仁藏桂高降寒伟区——Ⅶ全年均温-2℃等值线，一月份均温0℃等值线。1000米等高线，走向北偏东，3000米等高线，走向自西向东。第逮四跟节肺公凳路具自绿然躺区果划一级区名称公路工程的自然条件特点路基路面的设计要求北部多年冻土区多年冻土层春夏有热融发生，降低土基强度；秋季层上水由上至下冻结，形成承压水；冬季产生冻胀。路面设计重要原则是维持冻稳性，保护冻土上限不至下降；路基设计宁填勿切，填土最好为冻稳定性好的土或砂砾东部湿润季冻区

冬季冻胀，春季翻浆，夏秋水毁和泥石流有一定影响。地形以平原和丘陵为主。路基填土高度应符合要求；应采取措施隔温、排水、截断毛细水上升；应用水稳性冻稳性好的材料做路面基层。黄土高原干湿过渡区为东部温润季冻区向西北干旱区和西南潮暖区的过渡区。地下水位深，干燥土基强度较好，但粉质大孔性黄土易冲蚀和遇水湿陷。选择不透水的面层或上封闭层，以防雨水下渗造成黄土失陷；潮湿地段注意排水；掺灰类结构层是稳定的路面基层，或在石料基层下设砂砾底基层一级区名称公路工程的自然条件特点路基路面的设计要求东南湿热区雨量充沛，雨型季节性强，台风暴雨多；地温高，易引起沥青路面泛油，加大水泥路面翘曲应力；水稻田多，土基湿软，强度低。注意黑色面层材料的热稳定性和防透水性；沥青材料宜选用较高标号，保证基垫层稳定性；加强公路排水设施；水稻田、软土和潮湿路段应处理。西南湿暖区雨期较长，蒸发较少，渗透较大，故土基较湿；石质路基和部分干湿季节分明地区，土基强度较高。保证其湿稳性；过湿地区已采用路堤，并使边坡符合要求；石料丰富，有利于设计中就地取材。西北干旱区土基强度和水文状况均佳，筑路砂石材料较多；中级路面易搓板松散和扬尘；高山区有风雪流危害；灌区和绿洲有冻胀翻浆。保证其干稳定性，改建沥青路面为有效方法；绿洲灌区应充分利用就近所产砂砾、石料进行处理；还应注意风蚀和沙埋的防治。青藏高原区滑坡、崩塌、泥石流等极严重；沥青老化快；公路通过条件困难。按保温原则设计，保证路基稳定性；沥青路面设计应采取措施。北部汤多年排冻土糕区：荐冻土电、冻择土退碌化（约全球艺气温拨升高谊）东采部窗温揉润兆集由结壁区塞：巨冻贩胀勇翻姿浆黄做土榆高脂原忧干劈燕湿税过壶渡舒区伞：辨黄箭土东家南鞠湿切热喝区斜：驾排鲁水治、兔湿就软折地咳基西西南陆潮接暖危区笼：观不胆良师地鸭质考（移喀仪斯肾特徒、首滑压坡蚂）西北着干旱托区：压缺水测、雪卧害青推藏主高源寒潜区鸡：暴高趴寒鸽、犬冻本土各个匪自然乌区划市内路礼基路各面设奶计的奋注意愧事项3扛3个烛二孤级要区马划屯和19个雾副碎区蓄：以拥潮惯湿垄系糖数中（K=年降棒雨量R毙/年蒸腥发量Z）划脆分三级票区划脊：各支省，仓自治惭区自杏行划弓定3、《公握路救自脂然四区们划驰标怨准JT阅J0什03奇-8独6》：第龄四肃节虚公枣路悦自围然歉区英划◆4、须我鸭国抹的欺公企路嗽自锅然痕区脱划第五繁节踏路基延的水趟温状蜻况与辟干湿惕类型◆闷1、碍路贡基险的守水傍温散状起况（1）路脆基水痰的来辱源原始碗土具慌有的欲自然碑含水愈量；必大气堵降水侍；地叼面水氧；地虏下水诊；毛正细上械升水克；水锻蒸汽亮凝结躲水；叨薄膜伪移动哪水…悬…（2）控路狸基遍水馒温游状侵况贡及墨其押变华化地斥下挣水范与傲温隐度乡丰共鸟同带作弓用圣造恢成灵路陕基欲湿素度怠的占变寺化汗，匹最讯典菠型畅的德是路基组冻胀与翻浆择现象。◆贴1、约路阔基爹的炊水时温死状敞况冻胀丘Pingo热融thaw渗入路面渗入路肩由路肩由边沟由较高处渗入地下水位由下层土水汽移动由地下水地下水位变动◆1、键路贴基纺的经水块温赤状萍况温度赠造成路楼基钻体的闷膨某胀左与求收梦缩海，乎甚累至芒引捷起劲路壮基疮的允冻堂胀正；（3）温蠢度对杨路基跑稳定柿的影脂响路面开裂◆1、渠路孝基是的尘水掏温冰状毫况冻胀(莫f炸r至o寇s投t伪h甜e治a庸v绢e问)：积聚摔于面飘层下位的水睛结冰闪后体张积增失大，欧使路你基隆帐起许而造产成的做路面恩开裂驳等破科坏现万象。膨摸胀枯压味力翻跳浆(棉f张r注o姿s臭t贷b毁o夸i完l俭i型n张g舒)：冻涨用土在美温度达升高粮后融蓝解，搏无法界迅速承排除澡，在砌行车标荷载隔作用医下，绵路面页结构恰破坏州，水号进入杨路基吸，路欧基土亮会以羽泥浆扯的形然式从益冻涨友后开坛裂的订路面缸层裂情隙中抛冒出智或挤栗出。条件欧：①粉梁质攻土丧和榜极同细松的廉砂②温恢度变数化③志地提下玻水狗位惧高◆葵1、路壁基的董水温励状况湿度薄对路勒基的快影响危：湿匆软堂、积冰群冻屡及工整椅体撇不虫稳妥定妹，下需宫设羽置啄良语好便的扰排宅水萍设栽施熄，阔并碎控呼制辨路际基康的亏干威湿祖类久型怀。◆（4）钓湿快度我对笑路茅基隆路备面曲稳辅定挥的胡影拖响◆博1、路盟基的艘水温眼状况对于不同塞的粘吨土，唐含水铁量相肤同，稠度央可能续不同不闭同进的屑粘扁土泥，ωp、ωL大小夕不同wpwwL液性指数定义：IL<0IL=0–1IL>1坚硬状态可塑状态流态0.00–0.250.25-0.750.75–1.00硬塑可塑软塑天然稠度用于划分路基的干湿状态◆（5）辅路絮基辅的离干氏湿缎类梁型塑性指数——吸附结合水的能力；粘性大小；大致反映粘土颗粒含量

路基掏干湿窄类型纺：路基获干湿该类型稳是指党路槽飘底面阻以下8冰0将c也m深度竭内最孟不利救季节海的干只湿状绳态，论分为干饮燥、中秧湿、潮称湿、过滴潮樱湿4个窗类爸型件，涂要叨求英路肝基困处蒜于乎干秘燥狐和污中薄湿肿状翅态剪，赴潮竖湿墙和少过丙潮块湿老路蜂基猎必虑须准经喂过爷处竞理约后滚方拾可巨铺茎筑烈路帐面付。干津燥中研湿潮泥湿过乡丰湿需处捉理◆（5）路淘基的宜干湿酸类型塑限ωp液父限ωl稠音度蓄界冲限粘性谜土的模稠度墨反映销土中紧水的践形态固态蹈或半仓固询态塑态流态强双结竭合躲水屿膜绩最任大出现远自由链水强这结瓦合婶水弱结蛮合水自由漂水稠恒度匠状取态含水便量土中畅水的跃形态w缩限ωs◆（5）摄路助基杨的肃干控湿悠类科型（1）回以平均晴稠度（何）来智划分证和判距断（对弓已添有券公江路）式荣中盏：—不利奇季节厦路槽胡底面曾以下80档cm深度貌内的讯平均听稠度损；—不银利很季则节柏路岸槽次底潮面阅以滑下80挪cm深锁度纯内柱第i层西的亏稠蛛度;—不皇利糊季缎节它路眉槽粒底糕面文以你下80片cm深竿度您内绪第i层的婆天然耐含水藏量；—路槽短底面高以下80罢cm深济度族内担第i层诸的漫液快限良；—路慎槽送底供面繁以诵下8佣0才c渗m深槽度捎内剧第i层碗的爱塑勿限年。◆（6）鼓路句基仁的勿干腹湿叫类巧型箭划蚁分据计链算值钉按道强路所旱处自沸然区嘱划和喝路基恰路基冤土类如别查孩表确姿定_口_按_党_也_弊_砌_倒_安_敏_闭_雹_傅_捎_建_燃_幕_转_瓜_名_罢_王_猜_估_粱_馒_胃_误_干铺燥计中镜湿您潮糊湿秘过辽湿干燥中简湿潮湿过筑湿需舰处咳理◆（6）路宋基的粱干湿篇类型混划分各自然区划土基分界稠度表（朽２真）爬以平均珠相对挣含水贱量(尾)来划消分和说判断(对甩已休有慨公践路)(序1寄-破4请-侄3星)式中:挪—不利雪季节跳路槽禾底面远以下80归cm深道度骆内剪的飘平寇均的相暮对区含伪水扯量泡；—不育利顾季脂节脆路届槽旷底镇面树以捆下80营cm深度房诚内的拘算术赞平均冒含水况量;—7彼6g平衡烘锥所情测路戒基土卷样的鼠液限风，％俯。据计粘算值怜按道考路所盛处自额然区鸭划和献路基使土类而别查团有关事表格膜确定颜的分罗界相旺对含穴水量截比较源即可而确定箱路基信干湿遇类型仪。____________________________干燥中湿潮湿过湿◆（6）路政基的亭干湿饲类型下划分（３秋）以贷路基临塞界眠高举度来睛划亩分王与穗判扯断润（对刊新匆建忧公砍路）路兔基尚尚倡未猛铺到筑竹，杯前伞述熔方谱法庭无雷法抛应该用藏。依当政路隙基反的首地揉下蚂水骆位洞或隆地管表丈积客水授水碌位猎一冠定厚的枝情悬况旗下裕，辅路申基番湿机度岔由步下宋而颠上家逐颠渐若减章少纺。与分嘱界稠鸭度相走对应祖的路挖基顶展面离疯地下总水位鄙或地残表积趴水水擦位的加高度煤称路编基临楼界高像度。令：—路哈槽假底蚊面拦距熟地匹下党水房诚位感或疮地控表代积糊水暮水起位量的状标垦高传之慕差些；—对垦应规于忆的浊最箩小孤值筋，盗即降最忠不系利醒季沃节取路者基载处苍于煤干贡燥羡、位中止湿肚、厘潮猴湿灰状竖态副时暮的停路穿基悠临趟界船高冷度弃。◆（6）氧路拖基割的左干狭湿铁类房诚型攻划誉分路基泛临界铸高度野与路支基干旱湿类絮型路兵基蛛临径界港高圆度利与炮路蝴基紫干最湿阅类慎型地下水位高度土的相对含水量平均稠度◆（6）路储基的甘干湿宵类型筐划分路筛基常干往湿市类法型输的订划劫分他标歉准路基自重应力：

路基任意点：第忠六宗节收路钳基栗的傍受宿力御特疤征标及亭要拼求◆1、路泼基受孤力状祝况车轮荷载应力：

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2）集中荷载在路语基某槐一深终度Z邮a处垮，再当盆车度轮谎荷谈载凡引湖起掏的城垂伟直晒应恳力爽与松路摆基锋土讯自调重听引靠起婆的禾垂冒直域应盈力序相糟比迟所烛占遗比笔例祝很蔑小沸，淡仅婚为1宗/筑1宣0甲~井1桌/也5时足，估该坝深螺度Z慨a范围城内的息路基文称为梦路基沿工作赶区。概念坡：该弄深疫度Za随车抖辆荷绑载增颈大而米增大继，随发路面饱的强椅度和揉厚度周的增终加而井减小魔。工丹作杜区届内淹：设强荐度衫、傲稳蓝定而性恳重珍要愈，象压既实偏度恼提驴高眉。讨构论驻工铲作么区浪？对模丑量不皇同的经路面垫结构鼻，晌应将体路面裂折算踪蝶为与枯路基描同一故性质宋的整距体后厨，再屯进行钻计算骗。要求愿：◆贪2、暑路荐基经工朴作候区第六雷节免路基巩的受仗力特璃征及灯要求2、路障基工慎作区移深度◆1、蛛路享基畏常逃见竞的衫病盛害圆及贡其昏起赤因路基伙沉陷冰胀粒与翻芽浆边爸坡栗坍栋塌父和挠溜敌坡挡验土获墙榨或华护民坡舞的表裂就缝博、职断静裂旗、惧鼓四肚锹或餐沉全陷第七币节吐路上基的缩慧变形仔、破渡坏及摩防治a)b)路思基汽沉乳陷榴（a昌.路朴基看沉舍陷;b券.路基洒沉缩;c脑.土近基鸭沉档陷赢）c)◆雅(谨1则)路虚基脊沉畅陷◆（2）冰链胀与环翻浆(F害ro熄st仆H倡ea灾ve毛a茎nd芹T欺ha负w)一般梯是冻启敏土哀在水慰和低倦温温凡差的遵影响虫下形暗成毛拌细现经象积版聚冰僻棱所泪致，未这种槽现象慌发生伶于季昏节性剑冰冻较地区鹊，当窃温度辟在零普摄氏除度以念下反牛复变利化时与，由络于负顿温度拿的坡万差影叮响会蜂将路乔基内姓的水锹分以摔毛细享吸管躺的形直式积梅聚到荡上部欺冻结信隆起零，从慌而使渣路基散隆起眨和路为面开羽裂，爹发生溉冰胀惧；而缺到了贞春融可季节途，路馒基上微层土龄首先绸化冻慌，水渔分无镇法排拨出或州下喇渗，泽这时杯在行昨车作奴用下胶泥浆总就会粥沿路枯面裂订逢冒六出，饺形成奸翻浆肃。◆（3）边凳坡滑紧塌a)b)滑动面滑坡土堆c)路浑基疮边切坡洋的鞠破欲坏谜（a.蔬b.为仗溜低方厘；c扩.滑即坡角）◆（4）挡别土墙份或护朱坡的妹裂缝丙、断答裂、碎鼓肚任或沉赶陷裂隐缝勇：基材础雕处坑理坝不籍当撕而流造鼻成掘砌叨体钟产涝生岁沉雄陷港或日施递工性处农理精与坛养隙护甘不节当沃而永使哭砌椒体栏产泻生就过翼度胡收任缩菠或顾膨跪胀许等固都石会悔引元起笑砌饭体奖的遣裂乘缝款。断裂忧、倾轻斜或股鼓肚腊：一俱般撤是凡由粥于肆砌惠体怠后组土防的索侧饰向怎压准力意增斯大洗或脖基暗础众的寺不闭均版匀窝沉包陷逆所阻致仰，艳多过由断水业的护作情用拘或敏冰本冻夕作湖用堤而锡引乓起脑。沉抖陷兵：由于卡基础高土质窃松软满或压波实不火足所踪蝶致。◆2、护路拳基顿常这见晃的扭病港害样及亲其丹起回因第姜七云节延路疗基拆的退变炼形前、志破