道路工程結(jié)構(gòu)ppt課件

1、道路工程結(jié)構(gòu)柔性路面主要包括使用各種基層水泥混凝土除外和各類瀝青面層、碎礫石面層或塊石面層所組成的路面結(jié)構(gòu)。柔性路面剛度小，在荷載作用下產(chǎn)生的彎沉變形較大，路面本身抗彎拉 強(qiáng)度較低。車輪荷載通過各結(jié)構(gòu)層傳遞到土基，使土基受到較大的單位壓力，因 而土基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性對(duì)路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度有較大的影響。剛性路面主要是指用水泥混凝土作面層或基層的路面結(jié)構(gòu)。水泥混凝土的強(qiáng)度很高，特別是它的抗彎抗拉強(qiáng)度較之其他各種路面材料高很多，它的彈性模量也較其他材料大得多，故呈現(xiàn)較大的剛性。水泥混凝土路面板在車輪荷載作用下彎沉變形極小，荷載通過混凝土板體的擴(kuò)散分布作用，傳遞到基層上的單位壓力要較柔性路面小得多。 從路

2、面力學(xué)特征角度看，一般把路面劃分為柔性路面和從路面力學(xué)特征角度看，一般把路面劃分為柔性路面和剛性路面兩種類型剛性路面兩種類型一、路 面 的 分 類（一）、柔性路面路面應(yīng)力的分布規(guī)律是上大下小，故路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度組合應(yīng)是面層彈性模量值要高，基層和土基的彈性模量值可依次遞減，各層的強(qiáng)度一般應(yīng)自上而下遞減。道路厚度應(yīng)根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算決定。各類結(jié)構(gòu)的最小厚度可參見下表各類結(jié)構(gòu)層的最小厚度各類結(jié)構(gòu)層的最小厚度 單位：?jiǎn)挝唬篶m注：表中帶注：表中帶*者，在舊路補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，最小厚度為者，在舊路補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，最小厚度為8cm穩(wěn)定性包括氣候穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。路面結(jié)構(gòu)氣候穩(wěn)定性是指水穩(wěn)定性、干穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性

3、和冰凍穩(wěn)定性。為了保證路面結(jié)構(gòu)氣候穩(wěn)定性，防止路面冰凍，要求路面總厚度不小于下表的要求。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求各層次配合得當(dāng)，連接牢靠。路面防凍層最小厚度路面防凍層最小厚度 單位：?jiǎn)挝唬篶m注：表中數(shù)值以砂石材料為準(zhǔn)，若采用其他防凍性能好的材料，如煤渣、礦渣及二灰類等，其值可注：表中數(shù)值以砂石材料為準(zhǔn)，若采用其他防凍性能好的材料，如煤渣、礦渣及二灰類等，其值可酌情減少。酌情減少。 中級(jí)路面和低級(jí)路面可不考慮防凍最小厚度中級(jí)路面和低級(jí)路面可不考慮防凍最小厚度柔性路面設(shè)計(jì)是以雙圓垂直均布荷載作用下的彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)，以路面容許彎拉值作為路面整體強(qiáng)度的控制指標(biāo)，進(jìn)行厚度計(jì)算，并對(duì)整體性材料結(jié)構(gòu)層的彎拉

4、應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。城市道路還要對(duì)面層進(jìn)行容許剪應(yīng)力計(jì)算。（二）、剛性路面 （1基層 水泥混凝土板剛性大、整體性強(qiáng)，在荷載作用下變形很小，基礎(chǔ)上處于彈性工作狀態(tài)。另外，板體在垂直荷載作用下產(chǎn)生的撓度很小，因而支承它的基層和土基的變形很小。因而，路基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，整體性好，透水性小，斷面正確，表面平整?；鶎拥淖饔貌粌H能給水泥混凝土板提供均勻而穩(wěn)定的基礎(chǔ)，而且要能防止唧泥和錯(cuò)臺(tái)，抵御冰凍作用，防止水滲入路基。 剛性路面是指水泥混凝土路面，其中路面由水泥混凝土板、基層、墊層所組成，三者形成統(tǒng)一整體，共同承受行車荷載和自然因素的作用。 （2墊層 在水溫狀況不良路段的路基與基層之間宜設(shè)置墊層。墊層

5、應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和較好的水穩(wěn)定性，在冰凍地區(qū)還需具有較好的抗凍性。墊層的最小厚度為15cm。在季節(jié)性冰凍地區(qū)，當(dāng)路面結(jié)構(gòu)總厚度小于下表規(guī)定的最小厚度時(shí)，應(yīng)通過設(shè)置墊層補(bǔ)足。水泥混凝土最小抗凍層厚度水泥混凝土最小抗凍層厚度 單位：?jiǎn)挝唬篶m注：表中墊層部分所用材料以砂石為準(zhǔn)。如采用隔溫性能良好的材料爐渣等，其墊層厚度可約減小注：表中墊層部分所用材料以砂石為準(zhǔn)。如采用隔溫性能良好的材料爐渣等，其墊層厚度可約減小30%。 對(duì)于凍深小于對(duì)于凍深小于50cm的地區(qū)，一般不設(shè)防凍和墊層，但對(duì)水文、地質(zhì)條件惡劣的路段，路面抗凍層厚度可采用當(dāng)?shù)氐牡貐^(qū)，一般不設(shè)防凍和墊層，但對(duì)水文、地質(zhì)條件惡劣的路段，路面抗凍

6、層厚度可采用當(dāng)?shù)刈畲髢錾睢Ｗ畲髢錾睢?在凍深大或挖方及地下水位高的路段，應(yīng)采用高限；凍深小或填方路段，可采用低限。在凍深大或挖方及地下水位高的路段，應(yīng)采用高限；凍深小或填方路段，可采用低限。 （1板的平面尺寸 水泥混凝土面板一般采用矩形。其縱向和橫向接縫應(yīng)垂直相交，縱縫兩側(cè)的橫縫不得互相錯(cuò)位。縱向縮縫間距即板寬可按路面寬度和每個(gè)車道寬而定，其最大間距不得大于4.5m。橫向縮縫間距即板長應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件、板厚和已有經(jīng)驗(yàn)確定，一般為45m，最大不得超過6m。 （2板的厚度 公路水泥混泥土路面設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，混泥土板的厚度，按行車產(chǎn)生荷載疲勞應(yīng)力疊加，溫度疲勞因板底和板頂溫差產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力之和不大于混泥

7、土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度的條件確定的板厚。板的最小厚度為18cm。（三）、道路工程特殊結(jié)構(gòu)物 在山區(qū)地形、地質(zhì)復(fù)雜路段，為了保證道路行車安全，有時(shí)也修筑防石廊。 它是為道路從底層內(nèi)部或水層通過而修建的結(jié)構(gòu)物。當(dāng)?shù)缆贩礁呱交虼┻^深水層時(shí)，為了改善平、縱面線性和縮短路線長度，可以開鑿隧道。 在山嶺地帶的懸崖峭壁上修筑道路時(shí)，為了保證道路連續(xù)、路基穩(wěn)定和確保行車，有時(shí)還需要修筑懸出路臺(tái) 它是指陡峻的上坡或沿河一側(cè)路基邊坡受水流沖刷或不良地質(zhì)現(xiàn)象威脅的路段，為了保證路基穩(wěn)定，加固路基邊坡所建的人工構(gòu)造物。常見的防護(hù)工程有：護(hù)坡、碎落臺(tái)、填石路堤、導(dǎo)流堤、坡面防護(hù)等。 在橫坡陡峻的上坡或沿河岸上修筑道路時(shí)，為了

8、保證路基穩(wěn)定和減少填、挖工程量，常需修筑擋土墻。 為了確保路基穩(wěn)定，免受地面水和地下水的侵害，還應(yīng)修建專門的排水結(jié)構(gòu)物。地面水的排除系統(tǒng)按其排水方向不同，分為縱向排水河橫向排水。二、泥結(jié)石路面二、泥結(jié)石路面 泥結(jié)石路面是以碎石作為骨料，泥土作為填充料和粘結(jié)料，經(jīng)壓實(shí)修筑成的一種結(jié)構(gòu)。泥結(jié)石碎石路面厚度一般為820cm；當(dāng)總厚度等于或超過15cm時(shí)，一般分兩層鋪筑，上層厚度610cm，下層厚度914cm，泥結(jié)石路面的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性不僅有賴于碎石的相互嵌擠作用，同時(shí)也有賴于土的粘結(jié)作用，泥結(jié)石路面雖用同一尺寸石料修筑，但在使用過程中由于行車荷載的反復(fù)作用，石料會(huì)被壓碎而向密實(shí)級(jí)配轉(zhuǎn)化。測(cè)量放線推

9、土機(jī)推土或厚路基修整人工場(chǎng)地平整攤鋪碎石預(yù)壓澆灌泥漿撒嵌縫料碾壓1 1、泥結(jié)石路面施工工藝、泥結(jié)石路面施工工藝 場(chǎng)地清理：主要清除 工程區(qū)內(nèi)樹木、樹樁、樹根、雜草、垃圾及監(jiān)理工程師認(rèn)為的其他有礙物。含細(xì)根須、植物覆蓋草的表層有機(jī)質(zhì)土壤壓要及時(shí)開挖運(yùn)至指定地點(diǎn)。場(chǎng)地清理及表土清除都采用70KW推土機(jī)推土，推距4080m。推平采用推土機(jī)將高處土方就近推至低處，使場(chǎng)地平整。 推土機(jī)推平后，鋪以人工整平，以達(dá)到合計(jì)要求的平整度。 資料石料:采用軋制的碎石或天然碎石。石料等級(jí)不低于規(guī)范要求，扁平細(xì)長顆粒不超過20%，近似正方形有棱角為好，不能含有其它雜物。 粘土 粘土的塑性指數(shù)一般大于12，粘土中不得含

10、腐殖質(zhì)或其它雜物。粘土用量一般不 超過碎石干重的15%。泥結(jié)碎石路面a、路基要求 按路堤施工線進(jìn)行施工，若在施工開挖中偏離指定開挖線，應(yīng)重新休整。將開挖路槽的土方棄至兩側(cè)并進(jìn)行碾壓處理。應(yīng)防止雨水侵蝕地基土壤。機(jī)械開挖路槽土方時(shí)，實(shí)際施工的溝槽適當(dāng)留有休整余量，再用人工休整。需先哇好路槽，做好路基。路基土質(zhì)為黏性土，路基中不能含有草皮、樹根、雜草以及地面上的淤泥等物。路基土濕度不得超過20%，路基土要求碾壓或夯實(shí)，新填路基每層回填碾壓厚度為200mm，路中間要比兩邊略高一些，以便要突遇大雨后，可及時(shí)排干雨水?；靥顣r(shí)回填土干容量15KN/m3 路基橫坡同路面，施工 中注意不能讓路基積水。原有路堤

11、在修彎取直施工時(shí)，對(duì)需要修彎的地段采用挖機(jī)開挖后，由人工修坡取直。對(duì)原有彎道則應(yīng)開挖成臺(tái)階狀，填土分層回填碾壓夯實(shí)?；靥顣r(shí)對(duì)原有基層應(yīng)做好清基，接口修成牙口。 b、泥結(jié)碎石面層 泥結(jié)碎石面層為8cm，碎石粒徑為24cm，等級(jí)不低于3級(jí)，粘土塑性指數(shù)為1220，用土量不超過碎石的15%（按重量計(jì)）。在壓實(shí)的中基上按松散鋪厚度壓實(shí)厚度1.2倍攤鋪碎石，要求碎石大小顆粒均勻分布，厚度一致。碎石鋪好后，用1012t壓路機(jī)碾壓34遍，直至石料無松動(dòng)為止，碾壓速度宜慢，2530m/分鐘。泥結(jié)石面層施工方法用拌和法，碎石攤鋪后，將規(guī)定的用量土均勻地?cái)備佋谒槭瘜禹斏?，然后拌和，拌和一道后，隨拌隨灑水，一般翻拌34遍，直至石料無松動(dòng)為止，碾壓速度宜慢，2530m/分鐘。泥結(jié)石面層的用量土，均勻地?cái)備佋谒槭瘜禹斏希缓蟀韬?，拌和一遍后，隨拌隨灑水，一般翻拌34遍，以粘土成漿與碎石結(jié)在一起為止，然后用平地機(jī)械或鐵鍬等工具將路面整平，再用12t壓路機(jī)灑水碾壓，使泥漿上冒，表層石縫用有一層泥漿即停止碾壓，過幾小時(shí)后，用15t壓路機(jī)進(jìn)行收漿碾壓1遍后撒嵌縫石屑，再碾壓2遍。 壓實(shí)后的土體取樣實(shí)驗(yàn)頻次200m3、厚30cm取樣一次貨