路基路面工程要點整理

1、路基路面工程要點整理1路基工作區(qū)路基工作范圍內(nèi)，土強度和穩(wěn)定性極為重要，這就對土質(zhì)和壓實度提出較高要求，z上大下小，工作區(qū)上部要求更高。當(dāng)Za>H(填土高度)時，工作區(qū)范圍涉及天然地基，必須對地基相關(guān)土層進(jìn)行處理，充分壓實。2道路結(jié)構(gòu)各組成，各組成部分的作用、要求道路主要是由路基和路面結(jié)構(gòu)組成的一種線性工程構(gòu)造物。路面分為面層、基層和墊層。(1)面層直接承受車輛荷載的作用并與大氣接觸，應(yīng)具有較高的強度、抗變形能力，較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，并且應(yīng)耐磨、不透水，具有良好的抗滑性和平整度。(2)基層承受面層傳來的應(yīng)力，并擴散到下面的墊層和路基中去，對于柔性路面(瀝青路面)而言，基層是路面結(jié)

2、構(gòu)的承重層；對于剛性路面(水泥混凝土路面)，基層可以改善路面的受力和使用性能。因此，基層應(yīng)該具有足夠的強度和剛度，并具有良好的擴散應(yīng)力的能力及良好的水穩(wěn)定性和平整度?；鶎犹駮r，可分為兩層，分別稱為上基層和底基層，底基層可以充分利用當(dāng)?shù)夭牧稀?3)墊層的功能是改善路基的溫度和濕度狀況，以保證面層、基層的性能不受路基上述狀況變化造成的不良因素影響，墊層的材料強度要求不一定高，但水穩(wěn)定性和隔濕性要好，以起到排水、隔水、防凍脹和進(jìn)一步擴散應(yīng)力的作用。路基是路面的基礎(chǔ)，承受自重、路面重和路面?zhèn)鬟f荷載，是道路的承重主體，要求整體穩(wěn)定性好，變形性小。地基是具有一定承載力的天然地面，道路結(jié)構(gòu)的路基坐落在地基

3、上，地基為道路提供支撐作用，應(yīng)當(dāng)具有足夠的承載力和低壓縮性。3標(biāo)準(zhǔn)軸載換算。Ne的應(yīng)用各種軸載等效換算所依據(jù)的原則是，同一路面結(jié)構(gòu)在不同軸載作用下達(dá)到相同的損壞程度。軸載換算系數(shù)公式：設(shè)計年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)：Net設(shè)計年限；設(shè)計年限內(nèi)年平均交通增長率；N1初始年標(biāo)準(zhǔn)軸載平均日作用次數(shù)。4土基承載力的參4.土基承載力的參數(shù)指標(biāo)路基對路面起支撐作用，它的承載力最道路結(jié)構(gòu)的安全運行起決定性作用。土基承載能力的大小，取決于土基的抗變形能力。表征路基承載力的指標(biāo)都是指在一定級位下的抗變形能力。表征路基承載力的參數(shù)指標(biāo)包括：(1)回彈模量；(2)地基反應(yīng)模量；(3)加州承載比CBR。P41實際中，剛

4、性承載板用得較多，因為它的撓度容易測量，壓力容易控制。實驗時宜采用逐級加載卸載法，每級增加0.04MPa，卸載穩(wěn)定一分鐘后讀取回彈彎沉值，再加下一級荷載?；貜椬冃沃党^1mm時，則停止加載。如此，即可繪制出荷載-回彈彎沉曲線(P42,圖4-3)。在多數(shù)情況下，試驗P曲線呈非線性。在確定模量值時，可根據(jù)實際可能出現(xiàn)的最大壓應(yīng)力級位，或可能出現(xiàn)的最大彎沉范圍，在曲線上選取合適的量值按照下式進(jìn)行計算：P42P435瀝青混合料的強度構(gòu)成瀝青路面的強度構(gòu)成原理有兩類分別是：密實類和嵌擠類。(1).密實類瀝青路面要求礦料的級配按最大密室原則設(shè)計，其強度穩(wěn)定性主要取決于混合料的內(nèi)粘聚力和內(nèi)摩阻力。密實類瀝青

5、路面按其孔隙率的大小可分為閉式和開式兩種：閉式混合料含有較多的小于0.5mm和0.075mm的礦料顆粒，孔隙率小于5%，混合料致密而且耐久，但其熱穩(wěn)定性差；開式混合料中小于0.5mm的礦料顆粒含量較少，孔隙率大于6%，但其熱穩(wěn)定性好。(2).嵌擠類瀝青路面要求采用顆粒尺寸較為單一的礦料，路面強度和穩(wěn)定性主要依靠骨料之間相互嵌擠所產(chǎn)生的內(nèi)摩阻力，而粘聚力則起著次要的作用。按嵌擠原則修筑的瀝青路面，熱穩(wěn)定性好，但孔隙率較大、易滲水，因而耐久性差。6路基干濕類型7路基穩(wěn)定性設(shè)計計算（考慮汽車荷載作用的方法）(1)邊坡穩(wěn)定性分析計算參數(shù)：N橫向分布的車輛數(shù)，單車道N=1，雙車道N=2；Q每一輛車的重力

6、，KN；路基填料重度，KN/m；L汽車前后軸的總距，m；B橫向分布車輛輪胎外緣之間的總距，m；B=Nb+(N-1)d綜合土體穩(wěn)定性分析，采用加權(quán)平均法(多層土簡化成單種土，用于粗略分析) 公式：P92 7-1、7-3當(dāng)量土高度h0的計算公式為：h0在公式B=Nb+(N-1)d中：b每一輛車的輪胎外緣之間的距離，m；d相鄰輛車輪胎之間的凈距，m； (2)計算方法：A直線破裂法考慮近似假定滑動面及多方面因素(試驗、環(huán)境)的影響，為保證邊坡有足夠的安全儲備，且不宜過大。B圓弧裂面法再進(jìn)行疊加計算(不考慮土條間的相互影響)，計算精度與分段數(shù)有關(guān)，一般分為8-10段，每段寬2-4米。(3)計算步驟：例題

7、：P98-99 例7-18擋土墻土壓力的計算(考慮車輛荷載時)9陡坡路基穩(wěn)定性10道路排水設(shè)施的基本概念A(yù)路基排水設(shè)計：一、地面排水設(shè)施：B路面排水設(shè)計：11瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計原則瀝青路面結(jié)構(gòu)可組合成四種典型結(jié)構(gòu)形式：A. 半剛性基層瀝青路面：在在半剛性基層上設(shè)計有較薄的瀝青結(jié)構(gòu)；B. 柔性路面：各結(jié)構(gòu)層由瀝青混合料或瀝青灌入碎石，或冷拌瀝青混合料，級配碎石，砂礫等柔性材料組成，無半剛性材料的結(jié)構(gòu)類型；C. 剛性基層瀝青路面：采用貧混凝土，混凝土等作為基層的瀝青路面；D. 混合基層瀝青路面：在半剛性材料或剛性材料層之間設(shè)置柔性基層的路面結(jié)構(gòu)。不同的路面結(jié)構(gòu)組合，會在使用性能、壽命和經(jīng)濟(jì)上都不相同

8、的效果，層次多和厚度大的路面結(jié)構(gòu)，其使用效果不一定好，有時還恰恰相反，會過早的損壞。根據(jù)實踐經(jīng)驗和理論分析，結(jié)構(gòu)組合適宜考慮一下幾方面的原則：(1).按道路等級和交通繁重程度選擇面層類型和厚度；(2).滿足對各結(jié)構(gòu)層(面層、基層和墊層)的相關(guān)功能要求；(3).適應(yīng)各結(jié)構(gòu)層的荷載應(yīng)力分布特性；(4).要求估計個結(jié)構(gòu)層本身的結(jié)構(gòu)特性；(5).考慮當(dāng)?shù)厮臓顩r的不利影響；(6).選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)層數(shù)和厚度，以便利于施工；(7).協(xié)調(diào)行車道與路肩部分的鋪面結(jié)構(gòu)，考慮表面水和結(jié)構(gòu)內(nèi)部自由水的疏導(dǎo)和排放；(8).顧及當(dāng)?shù)氐氖褂媒?jīng)驗、已有習(xí)慣和施工技術(shù)水平。12水泥混凝土路面板厚度設(shè)計控制指標(biāo)現(xiàn)行水泥混凝土路

9、面的設(shè)計方法，是考慮滿足路面的結(jié)構(gòu)性能要求，以水泥混凝土面層板的疲勞斷裂作為路面損壞的主要模式。以控制行車荷載反復(fù)作用在板內(nèi)產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力pr與溫度梯度反復(fù)作用在板內(nèi)產(chǎn)生的溫度疲勞應(yīng)力tr之和與可靠系數(shù)r乘積不大于混凝土的彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fr，作為混凝土板厚度的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。13水泥混凝土面板中脹縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力產(chǎn)生的原因水泥混凝土板是具有一定厚度的，它具有熱脹冷縮性質(zhì)。板頂和板底出現(xiàn)溫差時，板產(chǎn)生翹曲變形，溫度沿板截面呈曲線分布。板的翹曲變形收到兩方面的約束。一方面是板的橫截面在翹曲變形后仍保持為平面的傾向，它約束了由溫度由溫度呈曲線分布而產(chǎn)生的那部分超出平面部分的應(yīng)變，由此而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為內(nèi)

10、應(yīng)力(脹縮應(yīng)力)；另一方面是板的自重、地基的反力和相鄰板的約束作用，使部分翹曲變形受阻，從而產(chǎn)生瞧去應(yīng)力。14水泥混凝土路面接縫的作用、要求、構(gòu)造水泥混凝土路面是具由一定厚度的混凝土板所組成，它具有熱脹冷縮性質(zhì)。由于一年四季氣溫變化，混凝土板會產(chǎn)生不同程度的膨脹和收縮。而在一晝夜中，白天氣溫升高，混凝土板頂面溫度較地面高，這種溫度坡差會形成板的中部隆起的形趨勢。夜間氣溫降低，板頂面溫度較地面低，這會使板的周邊和角隅發(fā)生翹曲趨勢，因此，混凝土路面需要設(shè)置各種類型的接縫，把面層劃分為較小尺寸的板，以減少翹曲變形和伸縮變形受到約束而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，并滿足施工需要。一接縫設(shè)計要能實現(xiàn)一下三方面的要求：(1).控制溫度收縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力所引起的裂縫出現(xiàn)的位置；(2).通過接縫能提供一定的荷載傳遞能力；(3).防止堅硬雜物落入接縫縫和路標(biāo)水滲入，為此設(shè)計時要考慮接縫位置構(gòu)造和接縫的填封。二水泥混凝土路面層的接縫劃分：橫向縮縫、橫向施工縫、橫向脹縫和縱縫。A 縮縫保證板因溫度因溫度和濕度的降低而收縮時沿薄弱斷面縮裂，從而避免產(chǎn)生不規(guī)則裂縫；B 脹縫保證