路基路面工程第一章

路基路面吴趸

道路在结构上主要由路基和路面构成，路基是道路的基础，是在天然地表上按照道路几何设计的要求开挖或堆填而成的岩土结构物；路面是由各种混合料分层铺筑在路基顶面上供车辆行驶的结构物。路基是路面的基础，而优良的路面也可以保护路基，两者相辅相成不可分离，本课程主要介绍路基路面结构的基本概念、材料特点、结构设计理论与方法以及施工等内容

第一章总论路基路面工程的特点与结构分层影响路基路面稳定的因素路面的等级与分类路基路面设计的内容第一节.路基路面工程的特点与结构分层一、路基路面工程的特点①路基工程：1.工程数量大，占地较多例如：微丘陵地区三级公路，每公里土石方数量约8000~16000m³山岭重丘区三级公路：20000~60000m³对于高速公路，平均填挖高速可达2~3m二、对路基路面的要求1.对路基的要求（1）结构尺寸的要求对路基的宽度、高度和边坡坡度的要求。宽度和高度是横断面设计和纵断面设计确定；边坡坡度要满足路基稳定性的要求。（2）对整体结构（包括周围地层）的要求路基施工改变了地面的天然平衡，必须采取排水、边坡加固或者设置挡土墙等技术设施以确保路基整体稳定性。2.沿线情况复杂，变异性大例如：公路可能通过平原、丘陵、河川、沼泽、沙漠等，沿线的地质条件、气候特点都非常复杂，差异性大，这都增加了路基设计和施工的难度。②路面工程特点1：主要在于它是由各种混合料组成的多层次的复杂的结构物，所采用的材料由集料（石，砂）和结合料（沥青。水、石灰、水泥等）组成的各种混合料。混合料的性质随着配合比例和组成方式不同发生很大变化。2：路面工程变异性很大，不确定因素多。工程所经过的地区的地形，地质，和水文等条件往往变化很大。（3）足够的承载能力和抗变形能力路基不仅受到路面传递下来的行车荷载的作用，还受到路基路面自重的作用，因此路基必须有一定得强度以承受荷载。同事路基还要有一定抵抗变形的能力，以免发生过量变形影响通行。（4）足够的整体水温稳定性路基受大气、水温和地质条件的影响很大，设计时应保证路基在地面水和地下水的作用下强度不显著降低，在冰冻地区不发生因冻融翻浆造成的强度急剧下降，这就是要求路基具有足够的水温稳定性。2.对路面的要求（1）强度和刚度what's强度，刚度？要求路面有足够的承载能力和抗变形能力。路面有足够的强度，以抵抗车轮荷载行驶产生的各种应力，如压应力，拉应力和剪应力。同时有足够的刚度，保证在车轮荷载作用下不发生过大变形，保证不发生车辙、沦陷或波浪等各种伤害、（2）稳定性路面的稳定性主要指结构稳定性和水温稳定性。沥青路面夏季高温不产生泛油，推移或拥包等病害，水泥混凝土路面在夏季不致胀裂冬季低温不致冻裂。（3）耐久性路基路面工程投资巨大，从规划到建成通车需要很长时间，要求应当有较长的使用年限，一般要有数十年，所以要有耐久性。（4）表面平整表面平整度是影响行车安全，行车舒适以及运输效益的重要指标。平整路面可以减少车辆机件的震动磨损，降低油料的消耗，提高行车速度，保证行车平稳和乘客的安全舒适（5）抗滑性路面要有足够的粗糙性，尤其下雨天要提供较大的摩擦力。低速时，抗滑性主要取决于微观纹理，高速时主要取决于宏观纹理。抗滑能力可以采用坚硬、耐磨、表面粗糙的粒料组成路面材料实现，也可以通过工艺措施如刷毛或刻槽实现。此外如果有积雪浮冰或污泥应及时清除。（6）环保性能砂石路面在汽车行驶时会尘土飞扬，各类路面产生的噪声也会对沿线居民造成不良影响和污染环境。应尽量减少。三，结构分层面层基层垫层土基1.面层：直接与大气和行车接触的表面层次，它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击作用，同时还受降水的侵蚀和气温变化的影响。因此面层应具有较高的强度和刚度以及优良的水温稳定性，而且还应当耐磨、不透水、表面具有良好的抗滑性和平整性。修筑面层的材料：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料、砂砾或碎石。2、基层基层主要承受面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基中去。沥青路面基层是路面结构中得主要承重层，应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力；水泥混凝土路面，基层也要受到由面层传递下来的车辆荷载作用，因此也应当具有一定得强度刚度。基层受到大气等自然因素比面层小，但是仍然受到温度变化大的影响，而且可能受到地下水和通过面层渗入的雨水的作用，因此基层结构应具有足够的温度稳定性和水稳定性。基层也应有较好的平整度，来保证面层的平整。修筑基层的材料：各种结合料（石灰、水泥、各种工业废渣）稳定土、沥青稳定类材料（包括密级配沥青碎石ATB，半开级配沥青碎石AM，开级配沥青碎石ATPB）、各种无机结合料…………3.垫层介于基层与土基之间，功能是改善土基的温度湿度状况，以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水、温度状况变化所造成的不良影响。还可以把基层传来的车辆荷载应力加以扩散。要求水稳定性和隔温性能要好垫层分类：①透水性垫层：由松散粒料，如砂、砾石、炉渣等组成②稳定类垫层：用水泥或石灰稳定土修筑。4.土基路基顶面的土层，无论填方还是挖方都应要求予以严格压实。第二季.影响路基路面稳定的因素自然因素人为因素1.自然因素①地理条件道路沿线的地形、地貌及海拔高度，不仅影响道路几何设计，还影响到路基路面的结构设计。②地质条件道路沿线的地质条件如岩石的种类、成因、节理、风化及裂隙情况，岩层走向、倾向和倾角、层理和厚度以