第一章路基工程導(dǎo)論學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1第一章路基工程第一章路基工程(gngchng)導(dǎo)論導(dǎo)論第一頁，共70頁。2第1頁/共70頁第二頁，共70頁。3第2頁/共70頁第三頁，共70頁。4第3頁/共70頁第四頁，共70頁。5第4頁/共70頁第五頁，共70頁。6第5頁/共70頁第六頁，共70頁。7第6頁/共70頁第七頁，共70頁。8滑坡(hup)道路第7頁/共70頁第八頁，共70頁。9第8頁/共70頁第九頁，共70頁。10第9頁/共70頁第十頁，共70頁。11第一章 緒論 第一節(jié) 概述(i sh) 第二節(jié) 路基土的分類 第三節(jié) 路基的干濕類型 第四節(jié) 路基的力學(xué)特性 第五節(jié) 路基的變形及破壞 第10頁/共70頁第十一頁，共70頁

2、。12（一） 路基工程(gngchng)的特點(diǎn)（1）土石方數(shù)量大，沿線分布不均，與路基排水、防護(hù)與加固工程相互制約，設(shè)計(jì)中需要綜合考慮。（2）路基工程項(xiàng)目繁雜，涉及土方、石方、砌體等多種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工，施工安排困難。（3）路基工程對于原來的生態(tài)、水土保持和農(nóng)田水利等環(huán)境影響巨大，工程方案應(yīng)該經(jīng)過仔細(xì)權(quán)衡并采取一定的技術(shù)措施以避免對于環(huán)境的破壞。（4）路基工程的質(zhì)量對于道路的使用(shyng)品質(zhì)和路面的使用(shyng)壽命影響十分明顯。 一、路基的特點(diǎn)和要求第11頁/共70頁第十二頁，共70頁。13（二） 路基工程與其他有關(guān)(yugun)工程項(xiàng)目的關(guān)系（1）路基設(shè)計(jì)與路線(lxin)設(shè)計(jì)的

3、關(guān)系路基設(shè)計(jì)(shj)和路線設(shè)計(jì)(shj)相輔相成，路基設(shè)計(jì)(shj)是橫斷面設(shè)計(jì)(shj)的延伸（2）路基工程與路面工程的關(guān)系路基設(shè)計(jì)與路面設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮，既要避免強(qiáng)基薄面，又要杜絕弱基強(qiáng)面（3）路基工程與橋涵工程的關(guān)系橋頭引道的路基設(shè)計(jì)應(yīng)該與橋位選擇，橋孔設(shè)計(jì)以及涵洞的配置相互配合，綜合考慮橋梁和道路的高程的配合和河灘橋頭引道的穩(wěn)定性第12頁/共70頁第十三頁，共70頁。14（三）路基工程設(shè)計(jì)必須滿足(mnz)的基本要求（1）具有足夠的強(qiáng)度路基要有一定抵抗變形的能力(nngl)，使在荷載作用下不致發(fā)生超過允許的變形。（2）具有足夠的水穩(wěn)定性路基應(yīng)在地面水和地下水作用下不致顯著地降低強(qiáng)度，在

4、冰凍地區(qū)不致造成凍融翻漿和強(qiáng)度急劇下降。（3）具有足夠的整體穩(wěn)定性路基設(shè)計(jì)時(shí)必須采取技術(shù)措施如排水、邊坡加固或設(shè)置擋土墻等，確保路基的整體穩(wěn)定性。第13頁/共70頁第十四頁，共70頁。15（四）保證路基強(qiáng)度(qingd)和穩(wěn)定性的措施（一）合理選擇路基斷面形式，正確確定邊坡坡度（二）選擇強(qiáng)度和水溫穩(wěn)定性良好的土質(zhì)填筑路堤，并采取正確的施工方法（三）充分壓實(shí)土基，提高土基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性（四）做好地面和地下排水，保證水流暢通，防止路基過濕或水毀（五）保證路基有足夠的高度，使路基工作區(qū)保持干燥狀態(tài)(zhungti)（六）設(shè)置隔水層或隔溫層，切斷毛細(xì)水上升，減少水分副溫遷移的影響（七）采用合理的邊坡加

5、固與防護(hù)措施，和適當(dāng)?shù)闹踅Y(jié)構(gòu)物第14頁/共70頁第十五頁，共70頁。16細(xì)中粗細(xì)中粗粘粒粉粒砂礫（角礫）卵石（小塊石）漂石（塊石）細(xì)粒組粗粒組巨粒組20060207420.002（mm）注：除細(xì)粒按照含量超過25%,其余按照大于該粒徑的顆粒含量超過50歸類第15頁/共70頁第十六頁，共70頁。17第16頁/共70頁第十七頁，共70頁。18第17頁/共70頁第十八頁，共70頁。193、細(xì)粒(x l)土（1）粉質(zhì)土強(qiáng)度低，干縮，毛細(xì)作用強(qiáng)，是不良路基填料（2）粘質(zhì)土透水性小，干縮濕脹，不適用于水濕狀況劇烈變化地區(qū)，可用于干旱地區(qū)路堤填筑或某些特殊部位，也可以用來與砂土拌合后

6、形成砂性土使用（3）有機(jī)質(zhì)土不宜用作路基填料4、特殊土不宜用作路基填料(膨脹土)第18頁/共70頁第十九頁，共70頁。20（二）、濕度的來源(liyun)和變遷（一）、濕度(shd)對路基的影響路基的濕度狀況變化是影響路基路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性的重要因素之一，應(yīng)該盡量使路基平衡濕度（路基上部中心附近趨向穩(wěn)定平衡的濕度）趨于較干燥或穩(wěn)定的狀態(tài)，使路基保持穩(wěn)定。1、大氣降水大氣降水通過路面，路肩邊坡和邊溝滲入路基；2、地面水邊溝的流水、地表涇流水因排水不良，形成積水、滲入路基；第19頁/共70頁第二十頁，共70頁。213、地下水路基(lj)下面一定范圍內(nèi)的地下水浸入路基(lj)；4、毛細(xì)水路基

7、下的地下水，通過毛細(xì)管作用(zuyng)，上升到路基；5、水蒸汽凝結(jié)水在土的空隙(kngx)中流動的水蒸汽，遇冷凝結(jié)成水；6、薄膜移動水在土的結(jié)構(gòu)中水以薄膜的形成從含水量較高處向較低處流動，或由溫度較高處向凍結(jié)中心周圍流動。7、水的負(fù)溫遷移在負(fù)溫和毛細(xì)作用下由下向上的遷移第20頁/共70頁第二十一頁，共70頁。22滲入路面滲入路肩由路肩由邊溝由較高處滲入地下水位由下層土水汽移動由地下水地下水位變動第21頁/共70頁第二十二頁，共70頁。23（1）分類(fn li)（2）指標(biāo)(zhbio)（三）、路基水濕(shu sh)狀況評估路基平均稠度pLLciwwwww 土的平均含水量路基的干濕類型是以不

8、利季節(jié)路槽表面以下80厘米深度內(nèi)土的平均稠度 來劃分，分為干燥、中濕、潮濕、過濕四類。1、路基干濕類型cww第22頁/共70頁第二十三頁，共70頁。24通過針對(zhndu)各種土類的試驗(yàn)，確定類似下圖的關(guān)系確定相應(yīng)的分界相對含水量w1、w2、w3,和臨界高度h1、h2、h3（3）標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)地下水位高度地下水位與土的平均稠度地下水位與土的相對含水量路基路面第23頁/共70頁第二十四頁，共70頁。25（4） 應(yīng)用(yngyng)1）新建路基采用地下水位高度與擬采用的填土的臨界高低進(jìn)行(jnxng)干濕狀況評價(jià)2）通常(tngchng)應(yīng)該使路基處于干燥或中濕狀況，并因評價(jià)結(jié)果采取相應(yīng)的

9、施工養(yǎng)護(hù)（換填、排水蔬干等）措施或設(shè)計(jì)方案（抬高路線設(shè)計(jì)標(biāo)高）第24頁/共70頁第二十五頁，共70頁。26（四）、路基(lj)的最小填土高度 路基最小填土高度(god)Hmin指路基邊緣距地面的最小高度(god)，最小填土高度(god)是為了保證路基終年處于干燥或中濕狀態(tài)，保持路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。對于(duy)砂性土， Hmin為0.30.5m對于(duy)粘性土， Hmin為0.40.7m對于(duy)粉性土， Hmin為0.50.8m對于沿河路堤，其填土高度按式計(jì)算第25頁/共70頁第二十六頁，共70頁。27路基沉陷路基沉縮地基沉陷1.路基(lj)的沉陷若路路堤填筑均勻，但是壓密程度不足，

10、產(chǎn)生均勻下沉，叫做路基沉陷；若路堤密實(shí)程度不足，產(chǎn)生堤身不均勻下陷并且伴有剪切破壞，叫做沉縮；若天然地基承載力不足，產(chǎn)生地基下限，叫做沉落，一般發(fā)生在軟弱地基上第26頁/共70頁第二十七頁，共70頁。282.路基(lj)邊坡的坍方1）溜方2）崩落(bn lu)3）滑坍被水飽和的少量土體沿邊坡下滑，也可能邊坡被水流(shuli)沖刷所致。填土不正確造成邊坡失去正確形狀由于施工使巖基受損，或受水浸透和振動引起的第27頁/共70頁第二十八頁，共70頁。293.路基(lj)沿山坡滑動滑移4.特殊(tsh)地質(zhì)條件下的病害凍脹與翻漿、泥石流、雪崩(xubng)、巖溶、地震、特大暴雨水毀等陡坡路堤底面被水

11、濕潤形成滑動面，造成路堤沿坡面整體下滑第28頁/共70頁第二十九頁，共70頁。30（二）、病害原因的綜合(zngh)分析 路基設(shè)計(jì)前必須充分收集沿線的地質(zhì)、水文和氣象等方面的資料，進(jìn)行全面分析研究(ynji)，從而針對具體情況采取正確的設(shè)計(jì)方案和施工方法，以消除或盡可能地減輕路基病害，確保路基工程達(dá)到規(guī)定的要求1.內(nèi)部因素：不良(bling)的巖土體條件2.外部因素：不利的水、溫條件影響3.人為的因素：不良的設(shè)計(jì)、不合理的或不合格的施工、養(yǎng)護(hù)維修不及時(shí)第29頁/共70頁第三十頁，共70頁。31第30頁/共70頁第三十一頁，共70頁。32 一般路基(lj)設(shè)計(jì)一般路基：在正常的地址和水文條件下，

12、填方(tin fn)邊坡 高度和挖方邊坡高度都不超過允許范圍的路基。第31頁/共70頁第三十二頁，共70頁。33一般路基： 在良好的地質(zhì)與水文等條件下，填方高度和挖方深度不大的路基。特殊路基： 超過(chogu)規(guī)范規(guī)定的高填，深挖路基，以及地質(zhì)和水文等條件特殊的路基。第32頁/共70頁第三十三頁，共70頁。34路基(lj)設(shè)計(jì)的一般要求1.路基設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)道路等級、行車要求和自然條件，綜合(zngh)考慮施工、養(yǎng)護(hù)和使用方面的情況，既要堅(jiān)實(shí)穩(wěn)定又要經(jīng)濟(jì)合理。2.路基設(shè)計(jì)除選擇合適(hsh)的路基橫斷面形式和邊坡坡度之外，還應(yīng)該設(shè)置完善的排水和必要的防護(hù)加固工程以及其他結(jié)構(gòu)物，采取經(jīng)濟(jì)有效的病

13、害防止措施3.路基設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合路線和沿線其他構(gòu)造物設(shè)計(jì)，路基設(shè)計(jì)還應(yīng)與路面設(shè)計(jì)相結(jié)合4.路基設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護(hù)等的要求第33頁/共70頁第三十四頁，共70頁。351. 路基類型 路堤(ld) 路塹 填挖結(jié)合 路堤(ld): 全部用巖土填筑而成的路基； 路塹 ： 全部在天然地面開挖而成的路基； 填挖結(jié)合 ： 一側(cè)開挖，一側(cè)填筑的路基。第34頁/共70頁第三十五頁，共70頁。362.路堤 （1） 分類 根據(jù)填土高度的不同： 矮路堤 （11.5m); 高路堤 (土質(zhì)(t zh) soil 18m 石質(zhì) stone20m); 正常路堤 (1.518m)。 根據(jù)所處條件的不同： 浸水路

14、堤、 護(hù)腳路堤、挖溝填筑路堤等等 第35頁/共70頁第三十六頁，共70頁。37矮路堤: 1)滿足最小填土高度 2)路基處于干燥或中濕狀態(tài) 3)兩側(cè)設(shè)邊溝 4)充分壓實(shí)高路堤: 1)邊坡穩(wěn)定性; 2)斷面要經(jīng)濟(jì)合理 正常路堤: 1)考慮水的影響; 2)設(shè)置護(hù)坡道; 3)地面陡時(shí),在天然地面開挖(ki w)臺階.第36頁/共70頁第三十七頁，共70頁。38第37頁/共70頁第三十八頁，共70頁。39第38頁/共70頁第三十九頁，共70頁。40（1） 分類 根據(jù)開挖深度(shnd): 深路塹(20m) 淺路塹 根據(jù)橫斷面形式: 全挖路基 臺口式路基 半山洞路基第39頁/共70頁第四十頁，共70頁。4

15、1第40頁/共70頁第四十一頁，共70頁。42坡腳處設(shè)置邊溝路塹上方設(shè)置截水溝充分(chngfn)壓實(shí)設(shè)置必要的排水設(shè)施第41頁/共70頁第四十二頁，共70頁。43路基基本構(gòu)成示意圖截水溝坡頂邊坡平臺邊坡排水設(shè)施挖方邊坡邊溝地下排水設(shè)施路堤中央分隔帶填挖交界原地面線填方邊坡坡頂坡腳坡腳第42頁/共70頁第四十三頁，共70頁。44 （1）選擇路基斷面形式,確定路基寬度與路基高度; （2）選擇路堤填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn); （3）確定邊坡形狀與坡度; （4）路基排水系統(tǒng)和排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(shj); （5）坡面防護(hù)與加固設(shè)計(jì)(shj); （6）附屬設(shè)施設(shè)計(jì)(shj).第43頁/共70頁第四十四頁，共70頁。45

16、路基寬度是指一個(gè)橫斷面上兩路肩外緣之間的寬度，由公路等級(dngj)和交通情況決定。通常包含行車道、路肩和中間帶；特殊地段可能包含變速車道、爬坡車道、慢行車道、彎道加寬或其他路用設(shè)施（如護(hù)欄、照明、綠化）等可能占用的寬度路基以及行車道、路肩等各個(gè)(gg)部分的寬度由公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）規(guī)定1、路基(lj)寬度第44頁/共70頁第四十五頁，共70頁。46路 基路肩車道(chdo)中間(zhngjin)帶車道車道硬路肩路緣帶路緣帶路緣帶中央分隔帶第45頁/共70頁第四十六頁，共70頁。47路 基路肩車道(chdo)路肩硬路肩車道(chdo)土路肩車道三、四級公路一般情況二級

17、公路加寬硬路肩時(shí)第46頁/共70頁第四十七頁，共70頁。48（三）沿河路堤及受水浸淹的路基，其高度(god)應(yīng)高于相應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水頻率的設(shè)計(jì)水位（洪水位高度(god)壅水或波浪高度(god)）之上0.5m。邊坡高度：填方坡腳或挖方坡頂標(biāo)高與路基邊緣(binyun)的相對高差（一）路基高度由路線縱坡設(shè)計(jì)確定。確定時(shí)，要綜合考慮地形、地質(zhì)、地貌、水文等自然條件，橋涵等構(gòu)造物與交叉口的控制高度、縱橫坡度的平順(pngshn)、平縱線形的協(xié)調(diào)、土石方工程數(shù)量的平衡，以及路基的穩(wěn)定性等因素2、路基高度（二）一般路堤設(shè)計(jì)時(shí)的最小填筑高度除了滿足其他有關(guān)的路線要求外，應(yīng)該滿足使路基處于干燥或中濕狀態(tài)的臨界高度

18、。中心高度：路基中心線處的設(shè)計(jì)高程與原地面標(biāo)高之差第47頁/共70頁第四十八頁，共70頁。49曲線形邊坡臺階形邊坡折線形邊坡直線形邊坡Hb1: m3、路基(lj)邊坡第48頁/共70頁第四十九頁，共70頁。50如地質(zhì)(dzh)情況良好，土質(zhì)路堤可參照下表選定其邊坡坡度。如填土邊坡高度超過20m，坡率應(yīng)個(gè)別設(shè)計(jì)，由邊坡穩(wěn)定性分析確定。填料填料類別類別邊坡坡率邊坡坡率上部高度（上部高度（H8m）下部高度下部高度（H 12m）細(xì)粒土細(xì)粒土1：1.51：1.75粗粒土粗粒土1：1.51：1.75巨粒土巨粒土1：1.31：1.5（2）路堤(ld)邊坡坡度第49頁/共70頁第五十頁，共70頁。51浸水路堤

19、在設(shè)計(jì)水位(shuwi)以下的邊坡坡率不宜陡于1：1.75不小于1：1.75當(dāng)采取其它措施，如逐層加強(qiáng)壓實(shí)、鋪砌護(hù)坡、加強(qiáng)排水防沖設(shè)施等，可根據(jù)具體情況確定(qudng)邊坡坡度，例如當(dāng)邊坡總高度不超過上表中的上部邊坡高度，采取上述特殊措施時(shí)，可采用陡于1:1.3 的邊坡坡度。第50頁/共70頁第五十一頁，共70頁。52填石或砌石路堤適用于浸水、陡坡、高邊坡或高填方(tin fn)地段，邊坡坡率視填石或砌石的情況而定。通常陡于土質(zhì)邊坡。向內(nèi)傾斜24H14m H 6m 1:1.51:1.251:1.33全部用小于25cm的石塊填筑向內(nèi)傾斜241:1全部用25cm以上的石塊填筑，外緣選用大石塊砌筑

20、第51頁/共70頁第五十二頁，共70頁。53（3）路塹(lqin)邊坡坡度土質(zhì)(t zh)路塹1）邊坡高度不大于20m時(shí)，邊坡坡率不宜(by)大于下表規(guī)定土的類別土的類別邊坡坡率邊坡坡率粘土、粉質(zhì)粘土、塑性指數(shù)大于粘土、粉質(zhì)粘土、塑性指數(shù)大于3的粉土的粉土1：1中密以上的中砂、粗砂、砂礫中密以上的中砂、粗砂、砂礫1：1.5卵石土、碎石土卵石土、碎石土圓礫土、角礫土圓礫土、角礫土膠結(jié)和密實(shí)膠結(jié)和密實(shí)1：0.75中密中密1：1土質(zhì)路塹邊坡形式及坡率應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件、邊坡高度、排水措施、施工方法，結(jié)合自然穩(wěn)定山坡和人工邊坡的的調(diào)查和力學(xué)分析確定。2）邊坡高度大于20m時(shí)，應(yīng)進(jìn)行個(gè)別勘察設(shè)計(jì)。按照勘

21、察的數(shù)據(jù)進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析。高邊坡施工中還應(yīng)進(jìn)行工程監(jiān)測。第52頁/共70頁第五十三頁，共70頁。54巖質(zhì)路塹巖質(zhì)路塹邊坡形式及坡率一般應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造與巖石特性、邊坡高度、施工方法，對照相似工程(gngchng)的成功經(jīng)驗(yàn)選定邊坡坡率。1）巖質(zhì)邊坡高度小于30m時(shí)，邊坡坡率不宜(by)大于下表規(guī)定邊坡巖體類型邊坡巖體類型風(fēng)華破碎程度風(fēng)華破碎程度邊坡坡率邊坡坡率H15m15m H30m類類未風(fēng)化、微風(fēng)化未風(fēng)化、微風(fēng)化1:0.11:0.31:0.11:0.3弱風(fēng)化弱風(fēng)化1:0.11:0.31:0.31:0.5類類未風(fēng)化、微風(fēng)化未風(fēng)化、微風(fēng)化1:0.11:0.31:0.31:0.5弱風(fēng)化弱風(fēng)化1:0

22、.31:0.51:0.51:0.75類類未風(fēng)化、微風(fēng)化未風(fēng)化、微風(fēng)化1:0.31:0.5弱風(fēng)化弱風(fēng)化1:0.51:0.75類類弱風(fēng)化弱風(fēng)化1:0.51:1弱風(fēng)化弱風(fēng)化1:0.51:12）巖質(zhì)邊坡高度大于30m時(shí)，應(yīng)進(jìn)行個(gè)別勘察(knch)設(shè)計(jì)。第53頁/共70頁第五十四頁，共70頁。55三、 路基附屬(fsh)設(shè)施1、取土坑(t kn)和棄土堆（1）路線外集中取土坑的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)各地段所需要取土的數(shù)量，并結(jié)合路基排水、土質(zhì)、施工方法，做出統(tǒng)一設(shè)計(jì)；（2）取土坑至路基之間的距離不得影響路基邊坡穩(wěn)定(wndng)；（3）橋頭引道兩側(cè)不宜設(shè)置取土坑；（4）兼作排水的取土坑，應(yīng)確保水流通暢排泄，其深度

23、不宜超過該地區(qū)地下水位（平原區(qū)一般深度約為1m），并應(yīng)與橋涵進(jìn)口高程相銜接；其縱坡不應(yīng)小于0.2，平坦地段亦不應(yīng)小于0.1；（5）對取土坑應(yīng)采取必要的排水、防護(hù)和綠化措施，避免水土流失。取土坑第54頁/共70頁第五十五頁，共70頁。56（1）棄土堆設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)剞r(nóng)田建設(shè)和自然環(huán)境相結(jié)合，并注意保護(hù)林木、農(nóng)田、房屋及其他工程措施。（2）棄土堆不得影響路基穩(wěn)定和斜坡穩(wěn)定，廢方應(yīng)在沿線附近低洼荒地或路塹的下側(cè)堆放，當(dāng)?shù)孛鏅M坡緩于1：5時(shí)，可以設(shè)置在路塹兩側(cè)。（3）棄土堆應(yīng)堆放規(guī)則，進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪雺?，并采取必要的排水、防護(hù)(fngh)和綠化措施。（4）沿河棄土?xí)r，應(yīng)避免棄土阻塞、污染河道。橋頭棄土不得擠壓橋墩、阻塞橋孔。（5）風(fēng)沙或風(fēng)吹雪路段的棄土堆應(yīng)設(shè)置在迎風(fēng)一側(cè)，并應(yīng)與路基具有足夠的距離。棄土堆第55頁/共70頁第五十六頁，共70頁。572、護(hù)坡(hp)道和碎落臺護(hù)坡(hp)道hd護(hù)坡道高度護(hù)坡道高度h護(hù)坡道寬度護(hù)坡道寬度d3m1m36m2m612m24m用于高邊坡和軟弱地基(dj)地段，保證邊坡的穩(wěn)定性