《道路工程》講義一六

路基工程中南大學(xué)土木工程學(xué)院道路工程系路基工程概述一般路基設(shè)計(jì)地基處理與路基填筑路基邊坡與支擋結(jié)構(gòu)路基工程主要內(nèi)容中南大學(xué)土木工程學(xué)院道路與鐵道工程國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科1路基工程的特點(diǎn)2路基性能要求特點(diǎn)3路基穩(wěn)定的影響因素4公路自然區(qū)劃分與干濕類型5路基的受力特征及要求6路基的變形、破壞及防治

公路路基是路面的基礎(chǔ)，是公路工程的重要組成部分，它是按照路線位置和一定的技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，與路面共同承受交通荷載的作用。作為路面的支承結(jié)構(gòu)物，路基必須具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性(Strength,Stability,Durability)。第一節(jié)概述第二節(jié)路基工程的特點(diǎn)路線長(zhǎng)、工程量大；

沿線地形起伏變化大，地質(zhì)、地貌、氣象特征多變；

沿線經(jīng)濟(jì)程度和交通特點(diǎn)不一樣?！?、工程特點(diǎn)全天候暢通高速安全舒適經(jīng)濟(jì)◆2、路基的使用要求即結(jié)構(gòu)與功能兩個(gè)方面要求1.承載能力(SupportLoadAbility)包括強(qiáng)度和剛度兩個(gè)方面。2.穩(wěn)定性(Stability)

在地表上開挖或填筑路基，會(huì)改變?cè)孛娴貙咏Y(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，從而造成路基失穩(wěn)；大氣降水、大氣周期性變化對(duì)穩(wěn)定性的影響。3.耐久性(Durability)

道路工程有較長(zhǎng)的使用年限，因此路基路面工程要求有很好的耐久性能?！?、路基性能要求特點(diǎn)第三崖節(jié)米路逼基穩(wěn)所定的悅影響絨因素地形走地貌海拔煌高度路線袖與地折勢(shì)地財(cái)貌的歐結(jié)合呢程度1.地理燙條件巖石占或土頸的種匯類與水成因地質(zhì)饅走向著與層融理有無爪軟弱惰層或肅軟弱錢夾層有無馳地震勁、泥夾石流慮或巖響溶等拐不良梁地質(zhì)悶情況2.地質(zhì)瀉條件氣溫垃（季械節(jié)性披與地劍形性漿）降水日照風(fēng)力雕風(fēng)向3.氣候謠條件地表徑水的鑒水文孫條件1、地工表積差水水戒位與碎存水蹦時(shí)間2、地貪表水燦的排翠泄3、河累流的碼常水育位與首洪水勵(lì)水位4、河盞流的耐河岸較及河蜓床的溜淤積地下啄水的金水文鋒地質(zhì)斤條件1、地咽下水烤的移登動(dòng)規(guī)永律2、地秧質(zhì)內(nèi)漏的層規(guī)間水殿、裂桿隙水話、泉沿水4.水文置和水敢文地寺質(zhì)條米件土的倦不同截顆粒風(fēng)組成休形成邀不同盡的材慮料強(qiáng)蘆度機(jī)隔理不同清類別騎的土刑受水瞧溫影伶響的漂程度喝不同不同毀的土廉類有扁不同踩的工句程特此征與粥性質(zhì)5.土的梯類別6.路基檢土的課分類一、圈按粒篩徑組畢成、沿塑性諷指數(shù)(p霸la卸st適ic盯i站nd外ex死)：6.路基脖土的億分類第四杏節(jié)盞公路掏自然畏區(qū)劃2、區(qū)投劃定談制原壤則：自然敢條件易影響旋道路誕建設(shè)自然偶條件擔(dān)大致到相同子的劃螞分為視一區(qū)鼻，在產(chǎn)同一個(gè)區(qū)內(nèi)皆從事津公路抽規(guī)劃泛、設(shè)稍計(jì)、豈施工律、管爪理時(shí)鐘，可潤(rùn)相互查參照1、區(qū)泥劃定沃制原溉因：道路溉工程或特征鼓相似地表毯氣候動(dòng)區(qū)劃村差異陰性自然歷氣候立因素半既有糊綜合終又有炊主導(dǎo)沈作用指的凱是根蜂據(jù)全沿國(guó)各厲地氣候、水文、地質(zhì)、地形等條合件對(duì)得公路粱工程樸的影目響而你劃分恩的地壩理區(qū)聞?dòng)颉５谒恼展?jié)讓公路鞏自然撈區(qū)劃3、《公路襪自然絮區(qū)劃領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)JT膛J0家03斗-8博6》：按三壩個(gè)等委級(jí)進(jìn)它行區(qū)塘劃：七個(gè)關(guān)一級(jí)放區(qū)劃濟(jì)：以兩懶條均葛溫等挖值線推和兩扇條等俗高線幣為標(biāo)春志北部觀多年工凍土爪區(qū)——Ⅰ東部秒溫潤(rùn)鏟季凍述區(qū)——Ⅱ黃土病高原梨干濕喂過渡莫區(qū)——Ⅲ東南蓮濕潤(rùn)松區(qū)——Ⅳ西南比潮暖虎區(qū)——Ⅴ西北哭干旱謊區(qū)——Ⅵ青藏英高寒謹(jǐn)區(qū)——Ⅶ全年均溫-2℃等值線，一月份均溫0℃等值線。1000米等高線，走向北偏東，3000米等高線，走向自西向東。第四石節(jié)辦公路粉自然拒區(qū)劃一級(jí)區(qū)名稱公路工程的自然條件特點(diǎn)路基路面的設(shè)計(jì)要求北部多年凍土區(qū)多年凍土層春夏有熱融發(fā)生，降低土基強(qiáng)度；秋季層上水由上至下凍結(jié)，形成承壓水；冬季產(chǎn)生凍脹。路面設(shè)計(jì)重要原則是維持凍穩(wěn)性，保護(hù)凍土上限不至下降；路基設(shè)計(jì)寧填勿切，填土最好為凍穩(wěn)定性好的土或砂礫東部濕潤(rùn)季凍區(qū)

冬季凍脹，春季翻漿，夏秋水毀和泥石流有一定影響。地形以平原和丘陵為主。路基填土高度應(yīng)符合要求；應(yīng)采取措施隔溫、排水、截?cái)嗝?xì)水上升；應(yīng)用水穩(wěn)性凍穩(wěn)性好的材料做路面基層。黃土高原干濕過渡區(qū)為東部溫潤(rùn)季凍區(qū)向西北干旱區(qū)和西南潮暖區(qū)的過渡區(qū)。地下水位深，干燥土基強(qiáng)度較好，但粉質(zhì)大孔性黃土易沖蝕和遇水濕陷。選擇不透水的面層或上封閉層，以防雨水下滲造成黃土失陷；潮濕地段注意排水；摻灰類結(jié)構(gòu)層是穩(wěn)定的路面基層，或在石料基層下設(shè)砂礫底基層一級(jí)區(qū)名稱公路工程的自然條件特點(diǎn)路基路面的設(shè)計(jì)要求東南濕熱區(qū)雨量充沛，雨型季節(jié)性強(qiáng)，臺(tái)風(fēng)暴雨多；地溫高，易引起瀝青路面泛油，加大水泥路面翹曲應(yīng)力；水稻田多，土基濕軟，強(qiáng)度低。注意黑色面層材料的熱穩(wěn)定性和防透水性；瀝青材料宜選用較高標(biāo)號(hào)，保證基墊層穩(wěn)定性；加強(qiáng)公路排水設(shè)施；水稻田、軟土和潮濕路段應(yīng)處理。西南濕暖區(qū)雨期較長(zhǎng)，蒸發(fā)較少，滲透較大，故土基較濕；石質(zhì)路基和部分干濕季節(jié)分明地區(qū)，土基強(qiáng)度較高。保證其濕穩(wěn)性；過濕地區(qū)已采用路堤，并使邊坡符合要求；石料豐富，有利于設(shè)計(jì)中就地取材。西北干旱區(qū)土基強(qiáng)度和水文狀況均佳，筑路砂石材料較多；中級(jí)路面易搓板松散和揚(yáng)塵；高山區(qū)有風(fēng)雪流危害；灌區(qū)和綠洲有凍脹翻漿。保證其干穩(wěn)定性，改建瀝青路面為有效方法；綠洲灌區(qū)應(yīng)充分利用就近所產(chǎn)砂礫、石料進(jìn)行處理；還應(yīng)注意風(fēng)蝕和沙埋的防治。青藏高原區(qū)滑坡、崩塌、泥石流等極嚴(yán)重；瀝青老化快；公路通過條件困難。按保溫原則設(shè)計(jì)，保證路基穩(wěn)定性；瀝青路面設(shè)計(jì)應(yīng)采取措施。北部非多年穴凍土等區(qū)：嘉凍土蛋、凍魚土退紡化（巷全球糊氣溫半升高騰）東部汪溫潤(rùn)搭集結(jié)鼓區(qū)：寬凍脹癥翻漿黃土睬高原蠟干濕昨過渡爭(zhēng)區(qū)：皮黃土東南臟濕熱組區(qū)：冠排水喉、濕金軟地瀉基西南蔬潮暖夜區(qū)：同不良阻地質(zhì)擴(kuò)（喀壇斯特蔑、滑素坡）西北續(xù)干旱房誠區(qū)：兄缺水懸、雪色害青藏時(shí)高寒棕區(qū)：板高寒蒙、凍齒土各個(gè)族自然洗區(qū)劃謹(jǐn)內(nèi)路洲基路冬面設(shè)企計(jì)的的注意疑事項(xiàng)33個(gè)二意級(jí)區(qū)河劃和19個(gè)副住區(qū)：以潮凳濕系茫數(shù)（K=年降自雨量R/年蒸駐發(fā)量Z）劃仰分三級(jí)尚區(qū)劃拒：各淘省，征自治刺區(qū)自遼行劃璃定3、《公路害自然嗽區(qū)劃拉標(biāo)準(zhǔn)JT墨J0議03堵-8駛6》：第四紀(jì)節(jié)捐公路下自然歡區(qū)劃◆4、我房誠國(guó)的斃公路鍋?zhàn)匀粦c區(qū)劃第五班節(jié)宵路基哈的水愉溫狀積況與杰干濕窄類型◆1、路民基的巖水溫辦狀況（1）路狂基水匹的來丹源原始薄土具胡有的亂自然偏含水具量；帆大氣聽降水模；地終面水紛；地銳下水藝；毛膨細(xì)上芒升水變；水關(guān)蒸汽泉凝結(jié)訊水；背薄膜辰移動(dòng)道水……（2）路憲基水頌溫狀集況及準(zhǔn)其變狡化地下質(zhì)水與腥溫度沒共同賤作用候造成淚路基錄濕度渴的變要化，勻最典蒙型的托是路基濁凍脹與翻漿逆現(xiàn)象?！?、路厲基的管水溫液狀況凍脹丘Pingo熱融thaw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(dòng)由地下水地下水位變動(dòng)◆1、路白基的絕水溫障狀況溫度地造成路基寺體的膨幸脹與難收縮掌，甚預(yù)至引統(tǒng)起路跪基的勉凍脹井；（3）溫條度對(duì)億路基弊穩(wěn)定域的影呀響路面開裂◆1、路龍基的逗水溫扒狀況凍脹(f妻r(nóng)o醋st狡h柿ea侄ve哪)：積聚粒于面慰層下掃的水偏結(jié)冰序后體似積增暫大，間使路華基隆悉起枕而造艙成的最路面扣開裂歸等破鉆壞現(xiàn)類象。膨脹的壓力翻漿(f暫ro煌st友b估oi耐li護(hù)ng灣)：凍漲慘土在刃溫度葉升高釣后融唉解，碎無法象迅速?zèng)r排除申，在協(xié)行車怖荷載浩作用鼠下，剪路面摧結(jié)構(gòu)偉破壞奧，水少進(jìn)入平路基惡，路仍基土土?xí)再€泥漿朵的形朋式從瘡凍漲栽后開哭裂的饅路面父層裂養(yǎng)隙中沉冒出鞏或擠謠出。條件辦：①粉質(zhì)謊土和楊極細(xì)束的砂②溫班度變炒化③地詠下水漏位高◆1、路繁基的灶水溫齒狀況濕度存對(duì)路奇基的策影響目：濕軟靠、冰末凍及霜整體腸不穩(wěn)肢定，池需設(shè)脈置良刑好的拾排水復(fù)設(shè)施懷，并兩控制薯路基艘的干雨濕類仇型?！簦?）濕甘度對(duì)押路基臺(tái)路面低穩(wěn)定而的影瞧響◆1、路劑基的野水溫礎(chǔ)狀況對(duì)于不同座的粘飽土，高含水襲量相覺同，稠度掛可能幻玉不同不同迎的粘液土，ωp、ωL大小膀不同wpwwL液性指數(shù)定義：IL<0IL=0–1IL>1堅(jiān)硬狀態(tài)可塑狀態(tài)流態(tài)0.00–0.250.25-0.750.75–1.00硬塑可塑軟塑天然稠度用于劃分路基的干濕狀態(tài)◆（5）路嫩基的薄干濕筆類型塑性指數(shù)——吸附結(jié)合水的能力；粘性大?。淮笾路从痴惩令w粒含量

路基但干濕訓(xùn)類型柴：路基村干濕啞類型辜是指兔路槽嚴(yán)底面必以下80遵cm深度獄內(nèi)最鎖不利蹦季節(jié)萍的干拆濕狀勿態(tài)，練分為干燥、中濕、潮濕、過潮目濕4個(gè)類扯型，勤要求既路基該處于游干燥較和中口濕狀揚(yáng)態(tài)，傳潮濕謠和過突潮濕倍路基惡必須押經(jīng)過蛋處理遇后方粘可鋪額筑路導(dǎo)面。干燥中濕潮濕過濕需處搖理◆（5）路適基的遺干濕階類型塑限ωp液限ωl稠度廚界限粘性熄土的尤稠度移反映犧土中每水的積形態(tài)固態(tài)抗或半固春態(tài)塑態(tài)流態(tài)強(qiáng)結(jié)叛合水亭膜最麗大出現(xiàn)膝自由裹水強(qiáng)結(jié)瘦合水弱結(jié)臂合水自由飛水稠度寨狀態(tài)含水健量土中尤水的連形態(tài)w縮限ωs◆（5）路焰基的況干濕絞類型（1）以平均巾稠度（連）來冰劃分存和判僑斷（對(duì)已萌有公倉路）式中倒：—不利木季節(jié)勵(lì)路槽暖底面舅以下80橡cm深度懂內(nèi)的刻平均買稠度任；—不利撞季節(jié)王路槽州底面哄以下80啄cm深度大內(nèi)第i層的義稠度;—不利扒季節(jié)攤路槽龍底面縮慧以下80輔cm深度定內(nèi)第i層的副天然克含水撐量；—路槽全底面萌以下80四cm深度萄內(nèi)第i層的欄液限穗；—路槽層底面芬以下80話cm深度裹內(nèi)第i層的濤塑限滴?！簦?）路傭基的服干濕淹類型創(chuàng)劃分據(jù)計(jì)亞算值坑按道美路所隔處自舟然區(qū)層劃和滋路基興路基架土類暢別查星表確頂定__壺__奪__兆_坑_擁__紗__倚__兔__辟__母__冊(cè)_剩_胃__受__大__干燥另中濕龜潮濕券過濕干燥中濕潮濕過濕需處皆理◆（6）路歷基的讀干濕炎類型險(xiǎn)劃分各自然區(qū)劃土基分界稠度表（２縱）以平均擴(kuò)相對(duì)絲式含水癢量(因)來劃淡分和闊判斷(對(duì)已疊有公攜路)(1映-4國(guó)-3嫌)式中:昏—不利搶季節(jié)陪路槽沸底面遞以下80記cm深度加內(nèi)的毛平均厚相對(duì)遲含水煮量；—不利神季節(jié)償路槽橫底面柏以下80閑cm深度能內(nèi)的背算術(shù)商平均丑含水恥量;—7樓6g平衡制錐所蠻測(cè)路秒基土攔樣的目液限澡，％醬。據(jù)計(jì)臨算值勾按道塞路所驗(yàn)處自鄉(xiāng)豐然區(qū)桶劃和久路基清土類曲別查隨有關(guān)聞表格決確定吼的分大界相截對(duì)含范水量顫比較渣即可惱確定幅路基聲干濕千類型車。____________________________干燥中濕潮濕過濕◆（6）路淺基的鉆干濕舒類型烈劃分（３牢）以稍路基臨界獸高度來劃近分與眠判斷銅（對(duì)新抓建公鏟路）路基憑尚未食鋪筑更，前屋述方鋤法無幟法應(yīng)幫用。貧當(dāng)路傍基的島地下盯水位利或地旺表積激水水摟位一檔定的局情況杜下，李路基玻濕度撲由下傲而上剃逐漸枯減少庫。與分怠界稠鏡度相董對(duì)應(yīng)猶的路嶺基頂篇面離險(xiǎn)地下駕水位光或地圖表積再水水蹄位的顛高度犧稱路泰基臨濤界高餓度。令：—路槽洽底面浸距地拼下水秤位或拳地表層積水縱水位欲的標(biāo)濟(jì)高之姜差；—對(duì)應(yīng)所于井的最注小刃值切，即時(shí)最不虹利季公節(jié)路廳基處箭于干婆燥、組中濕瓦、潮痕濕狀似態(tài)時(shí)蛙的路咐基臨購界高笨度?！簦?）路建基的罰干濕根類型摸劃分路基閘臨界時(shí)高度與與路餡基干盤濕類熊型路基盼臨界衰高度概與路際基干承濕類隊(duì)型地下水位高度土的相對(duì)含水量平均稠度◆（6）路至基的線干濕遲類型愁劃分路基脹干濕晴類型胞的劃飛分標(biāo)孩準(zhǔn)路基自重應(yīng)力：

路基任意點(diǎn)：第六匙節(jié)億路基探的受曲力特六征及什要求◆1、路舌基受積力狀都況車輪荷載應(yīng)力：

1）均布荷載

2）集中荷載在路怨基某章一深滴度Za處，扶當(dāng)車憶輪荷鑒載引珍起的贈(zèng)垂直欠應(yīng)力船與路院基土吹自重銜引起墨的垂建直應(yīng)盛力相著比所靈占比筆例很五小，紅僅為1/肥10款~1返/5時(shí)，刃該深揪度Za范圍短內(nèi)的半路基腐稱為它路基正工作勵(lì)區(qū)。概念惰：該深鑄度Za隨車兇輛荷曉載增巨大而首增大睛，隨綱路面宮的強(qiáng)劈燕度和洪厚度去的增您加而窗減小逆。工作我區(qū)內(nèi)位：強(qiáng)桌度、襪穩(wěn)定族性重內(nèi)要，革壓實(shí)浙度提刪高。討論揮工作榜區(qū)？對(duì)模句量不網(wǎng)同的驕路面說結(jié)構(gòu)霜，多應(yīng)將致路面光折算余為與需路基賭同一幕性質(zhì)爺?shù)恼麑Ⅲw后額，再聯(lián)進(jìn)行戲計(jì)算騾。要求跡：◆這2、路妹基工爹作區(qū)第六形節(jié)眼路基堂的受想力特要征及寸要求2、路唇基工卻作區(qū)高深度◆1、路行基常學(xué)見的也病害奇及其移起因路基街沉陷冰脹秩與翻脫漿邊坡慢坍塌組和溜型坡?lián)跬羺s墻或秘護(hù)坡銅的裂催縫、瘡斷莖裂、什鼓肚定或沉守陷第七滲節(jié)定路告基的機(jī)變形棵、破少壞及顆防治a)b)路基跑沉陷聯(lián)（a.路基星沉陷;b穩(wěn).路基般沉縮;c虎.土基采沉陷胳）c)◆(睡1)路基裂沉陷◆（2）冰短脹與惡翻漿(F留ro測(cè)st們H株ea逝ve湖a香nd擴(kuò)T扶ha萬w)一般帆是凍飼敏土頓在水珍和低不溫溫嘉差的滑影響定下形豆成毛梳細(xì)現(xiàn)沃象積技聚冰撿棱所覽致，耍這種囑現(xiàn)象現(xiàn)發(fā)生材于季釘節(jié)性伙冰凍遲地區(qū)腸，當(dāng)稅溫度線在零喉攝氏火度以給下反塞復(fù)變炕化時(shí)戀，由翠于負(fù)遮溫度慢的坡掏差影勸響會(huì)秤將路型基內(nèi)抬的水院分以宜毛細(xì)逝吸管涉的形直式積猛聚到虛上部器凍結(jié)度隆起哭，從血而使臉路基衰隆起鬧和路粉面開昏裂，邪發(fā)生遣冰脹荷；而舟到了逢春融醒季節(jié)虜，路膀基上亡層土晃首先慣化凍腎，水肝分無微法排泡出或肆下閥滲，瞧這時(shí)繡在行滋車作速用下兼泥漿熔就會(huì)田沿路脖面裂就逢冒洋出，蝴形成粒翻漿娛。◆（3）邊滴坡滑獎(jiǎng)塌a)b)滑動(dòng)面滑坡土堆c)路基梅邊坡貫的破蜂壞（a.祥b.為溜退方；c.滑坡兼）◆（4）擋號(hào)土墻徒或護(hù)諷坡的絨裂縫鞋、斷憂裂、膽鼓肚計(jì)或沉催陷裂縫般：基礎(chǔ)農(nóng)處理哲不當(dāng)隱而造羨成砌份體產(chǎn)板生沉妨陷或掩施工瓜處理凍與養(yǎng)麥護(hù)不膠當(dāng)而聰使砌社體產(chǎn)京生過僻度收拋縮或塊膨脹降等都安會(huì)引掌起砌略體的油裂縫澆。斷裂蘆、傾群斜或隆鼓肚蹤蝶：一般租是由皆于砌撕體后螞土的映側(cè)向享壓力駕增大鴉或基帥礎(chǔ)的酷不均幅勻沉頸陷所燭致，睬多由性水的蠟作用畏或冰佳凍作渾用而善引起笛。沉陷村：由于牲基礎(chǔ)羊土質(zhì)菊松軟奸或壓振實(shí)不劣足所亮致?！?、路院基常咱見的貌病害億及其覺起因第七陸節(jié)公路趣基的