(完整版)第一章路基路面概論

1、小組討論 討論一：路基路面結構與溫度關系密切， 通過分析瀝青混凝土路面和水泥 混凝土路面與溫度的關系， 請結合不同路面的破壞特征， 介紹瀝青路面和 水泥混凝土路面的功能要求與層位布置特點。 瀝青路面： 1）破壞特征：裂縫、坑槽、車轍、泛油、脫皮、啃邊、擁包、波浪與搓 板 2）功能要求與層位布置特點： 面層：要求高的強度和剛度，可抗表面開裂、抗車轍、抗滑性能良好、表 面平整度好、行車舒適、緩解水霧影響、減小噪聲等。 其中上面層要求 良好的抗車轍能力、 抗老化性能、 抗低溫性能和抗高溫性能以及良好的表 面特性； 中面層主要承受壓應力， 要求具有較高的模量和抗車轍性能； 下 面層是抗彎拉疲勞的層位，

2、要求具有抗疲勞和抗水損能力。 基層：為承重層，承受拉應力，主要抗彎拉疲勞。 底基層：次承重層，受彎拉，是路面與路基的過度層次，起到進一步擴散 應力，保護路基的重要層次。 墊層：在特殊地區(qū)為防止路基被凍或地下水通過路基影響路面， 設置墊層， 使用隔溫、透水或不透水材料。 水泥混凝土路面： 1）破壞特征：縱向、橫向、斜向裂縫，破碎板或交叉裂縫，板角斷裂， 錯臺，拱起，唧泥，邊角剝落，接縫材料破損，坑洞，表面裂紋與層狀剝 落（露骨）。 2）功能要求與層位布置特點： 面層：水泥混凝土面層應具有足夠的強度、耐久性 （抗凍性 ），表面抗滑、 耐磨、平整。面層混凝土板通常分為普通 （素 ）混凝土板、鋼筋混凝

3、土板、 連續(xù)配筋混凝土板、預應力混凝土和鋼筋混凝土板等。 基層：應具有足夠的抗沖刷能力和較大的剛度，抗變形能力強，堅實、平 整、整體性好。 防止或減輕由于唧泥產(chǎn)生板底脫空和錯臺等病害； 與墊層 共同作用，可控制或減少路基不均勻凍脹或體積變形對混凝土面層產(chǎn)生的 不利影響；為混凝土面層施工提供穩(wěn)定而堅實的工作面， 并改善接縫的傳 荷能力。 墊層： 在溫度和濕度狀況不良的城市道路上， 應設置墊層， 以改善路面結 構的使用性能。 路基：應穩(wěn)定、密實、均質，對路面結構提供均勻的支承，即路基在環(huán)境 和荷載作用下不產(chǎn)生不均勻變形。 討論二： 公路是一種線狀構造物， 沿線環(huán)境和地質變化復雜， 請通過選擇 一條

4、典型道路（如 312國道上?；魻柟?、 104 國道北京福州） 介紹沿線的特點，說明公路自然區(qū)劃的意義和必要性。 國道108北京一一昆明為例，為北京一太原一西安一成都一昆明線，通 過地區(qū)有北京、河北、山西、陜西、四川、云南，共計3228公里。 北京：地形西北高，東南低。氣候為典型的北溫帶半濕潤大陸性季風氣候， 夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。全年無霜期180200天， 西部山區(qū)較短。2007年平均降雨量483.9毫米，為華北地區(qū)降雨最多的地 區(qū)之一。降水季節(jié)分配很不均勻，全年降水的80%集中在夏季6、7、8 三個月，7、8月有大雨。太陽輻射量全年平均為 112136千卡/厘米。 兩個高

5、值區(qū)分別分布在延慶盆地及密云縣西北部至懷柔東部一帶，年輻射 量均在135千卡/厘米以上；低值區(qū)位于房山區(qū)的霞云嶺附近，年輻射量 為112千卡/厘米。 太原：西、北、東三面環(huán)山，中、南部為河谷平原，整個地形北高南低呈 簸箕形。屬北溫帶大陸性氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。年平均氣 溫9.5C，無霜期平均202天，年均降水量456毫米。太原由于其地形復 雜多樣，海拔高度差異較大，海洋性氣候對境內(nèi)的影響，形成了北溫帶大 陸性氣候。冬無嚴寒、夏無酷署、四季分明、日照充足，晝夜溫差較大， 夏秋降雨集中，冬春旱多風。年平均溫度為 9.5 C, 一月平均-6.4 C, 七月平均23 C。霜凍期為十月中旬至

6、次年四月中旬，無霜期平均149 175天。年均降水量468.4毫米。 西安：地質構造兼跨秦嶺地槽褶皺帶和華北地臺兩大單元，境內(nèi)海拔 高度差異懸殊位居全國各城市之冠。 巍峨峻峭、群峰競秀的秦嶺山地與坦 蕩舒展、平疇沃野的渭河平原界線分明，構成西安市的地貌主體。境內(nèi)河 網(wǎng)密集，共有54條河流。其中，渭河、涇河及石川河系過境河流，其余 河流均發(fā)源于秦嶺山地或驪東南丘陵，絕大多數(shù)河流由南向北流經(jīng)渭河平 原注入渭河。黃河流域面積占全市總面積的98.46%。平原地區(qū)屬暖溫帶 半濕潤大陸性季風氣候，冷暖干濕四季分明。冬季寒冷、風小、多霧、少 雨雪；春季溫暖、干燥、多風、氣候多變；夏季炎熱多雨，伏旱突出，多

7、雷雨大風；秋季涼爽，氣溫速降，秋淋明顯。年平均氣溫13. 0C 13. 7C, 最冷1月份平均氣溫-1.2C 0. 0C,最熱7月份平均氣溫26. 3C 26. 6C, 年極端最低氣溫-212C（藍田1991年12月28日），年極端最高氣溫43. 4C （長安1966年6月19日）。年降水量522. 4 719. 5毫米，由北向南 遞增。7月、9月為兩個明顯降水高峰月。氣象災害有干旱、連陰雨、暴 雨、洪澇、城市內(nèi)澇、冰雹、大風、干熱風、高溫、雷電、沙塵、大霧、 霾、寒潮、低溫凍害。 成都：降水充沛，河網(wǎng)密度大，土地類型多樣。按地貌類型可分為平原、 丘陵和山地；按土壤類型可分為水稻土、潮土、紫色

8、土、黃壤、黃棕壤等 11類。東、西高低懸殊，熱量隨海拔高度急增而銳減，所以出現(xiàn)東暖西 涼兩種氣候類型并存的格局，而且，在西部盆周山地，山上山下同一時間 的氣溫可以相差好幾度，甚至由下而上呈現(xiàn)出暖溫帶、溫帶、寒溫帶、亞 寒帶、寒帶等多種氣候類型。冬濕冷、春早、無霜期較長，四季分明，熱 量豐富。冬春雨少，夏秋多雨，雨量充沛，光、熱、水基本同季。 昆明：地處云貴高原，總體地勢北部高，南部低，由北向南呈階梯狀逐漸 降低。中部隆起，東西兩側較低。以湖盆巖溶高原地貌形態(tài)為主，紅色山 原地貌次之。大部分地區(qū)海拔在 15002800m之間。屬北緯低緯度亞熱 帶-高原山地季風氣候，由于受印度洋西南暖濕氣流的影響

9、，日照長、霜 期短、年平均氣溫15C，年均日照2200小時左右，無霜期240天以上。 氣候溫和，夏無酷暑，冬無嚴寒，四季如春，氣候宜人，年降水量 1035mm， 具有典型的溫帶氣候特點，城區(qū)溫度在029 C之間，年溫差為全國最小。 日溫差較大，紫外線強度較高，一天之中有四季，有遇雨變成冬之說，在 冬、春兩季，冬季日溫差可達1220C,夏季日溫差為可達410C。 通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，僅僅國道 108這一條道路，其沿線氣候、地形、 地貌、工程地質和水文地質等自然條件等自然環(huán)境就有如此大的差異， 而 這些自然條件與公路建設密切相關。 意義：公路自然區(qū)劃 ,其服務對象是公路工程本身，這就要求公路區(qū)劃

10、必 須結合可能影響公路建設的具體的自然情況， 有針對性地解決公路建設中 所遇到的技術、 經(jīng)濟等方面的問題， 以降低自然不利因素對公路工程的破 壞性影響。 1）從規(guī)劃方面：給予投資者以投資程度的心理準備；讓規(guī)劃 者了解公路通過區(qū)域的環(huán)境承受能力。 2）從設計方面：設計之前 （現(xiàn)場勘 測之前 ）翻看，可獲得相關資料，即關于公路線形設計、路基路面的強度 和穩(wěn)定性、構造物的基礎埋深等設計應注意的問題 ,及路線通過區(qū)域的影 響公路穩(wěn)定性、 耐久性的主要自然因素。 為設計者對不同區(qū)段內(nèi)公路的等 級、走向、設計方法、結構、控制性的重點工程等提供必要的、先知性的 指導。 3）從施工方面：施工前指導施工單位在施工中應重視及注意的影 響施工環(huán)節(jié)及進度的一些主要的相關的自然因素 （最高、最低氣溫、雨量、 土質、洪水的發(fā)生頻率及洪峰流量的大小等 ）及施工的條件。以便對施工 者提前告知，以避免不必要的損失。 4）從養(yǎng)護方面：為養(yǎng)護部門提供本 區(qū)段內(nèi)養(yǎng)護所應注意的影響公路使用年限的主要的自然因素。 同時提供一 些相關的養(yǎng)護方面的不同地域性的評價方法， 指導養(yǎng)護部門