路基路面課程設(shè)計的基本內(nèi)容

路基路面課程設(shè)計的基本內(nèi)容

第一章緒論第一節(jié)公路的組成及路基設(shè)計的基本內(nèi)容一、公路的組成部分公路是一種線形工程構(gòu)造物。公路主要承受的是汽車荷載的重復(fù)作用和經(jīng)受各種自然因素的長期影響。公路的組成部分包括：路基、路面、橋涵、隧道、防護(hù)工程、排水設(shè)備、山區(qū)特殊構(gòu)造物。公路路基是路面的基礎(chǔ)，它與路面共同承擔(dān)車輛的荷載，是公路的重要組成部分。保證公路沿線都具有堅實而穩(wěn)定的路基，是路基設(shè)計的中心任務(wù)。隨著道路等級的提高,在設(shè)計中采用一定的措施來提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，用以提高路面整體強(qiáng)度的問題就很突出。路基的橫斷面如圖。地形的變化，一般使路基分為路堤和路塹兩種，高于天然地面的填方路基稱為路堤；低于天然地面的挖方路基稱為路塹；介于這兩者之間的稱為半填半挖路基。在挖方路段，路基通常是地面下的天然地層；在填方地段，則是填筑起來的壓實土層。路面是直接承受汽車碾壓的行車地帶，它是用各種堅硬材料鋪筑在路基上面的單層或多層結(jié)構(gòu)。路面的類型常見的有瀝青路面、水泥混凝土路面、碎（礫）石類路面等。路肩是指路面兩側(cè)路基邊緣以內(nèi)地帶，它是用來支持路面、臨時停靠車輛和供行人行走。修建合適的排水系統(tǒng)是路基穩(wěn)定的一個保證。排除地面水，如雨、雪而形成的水等，可興建地面排水構(gòu)造物；地下水嚴(yán)重時需排除時，可采用盲溝；如果公路要跨越較大的水流，就要建造橋梁和涵洞。二、路基設(shè)計內(nèi)容任務(wù)：使路基在行車荷載和各種自然因素作用下，能具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證交通運輸?shù)臅惩ê桶踩?。根?jù)公路的性質(zhì)、等級和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及當(dāng)?shù)刈匀粭l件，擬定正確的路基設(shè)計方案，作為施工的依據(jù)。具體為：1.進(jìn)行野外勘察，收集必要的資料；2.根據(jù)沿線設(shè)計資料進(jìn)行路基工程設(shè)計，確定邊坡坡度及橫斷面形式；3.根據(jù)沿線地面水流以及地下水埋藏情況，進(jìn)行路基排水的總體布置及排水結(jié)構(gòu)物的設(shè)計；4.路基防護(hù)與加固設(shè)計，包括坡面防護(hù)、沖刷防護(hù)與擋土墻的布設(shè)；5.路基工程其它設(shè)施。第二節(jié)路基的常見病害及對路基的要求一、路基的作用路基是路面的基礎(chǔ)，且和路面共同承受荷載，貫穿公路全線。二、路基的常見病害路基在自然因素及荷載的作用下，產(chǎn)生不斷累計的變形，最后導(dǎo)致破壞，這就是路基的病害現(xiàn)象。路基病害的形狀多種多樣，原因錯綜復(fù)雜，自然因素有：1.地理如沿線的地形、地貌、海拔高度、植被等；

2.地質(zhì)如沿線土的種類、成因、含水量、有機(jī)質(zhì)及可溶性鹽的含量等；

3.氣候該地區(qū)的氣溫、降雨量、雨型、降雪、溫度、冰凍深度等；

4.水文河道的洪水位、常水位、河岸的沖刷和淤積情況、沿線地表水的排泄條件，有無積水；

5.文地質(zhì)地下水位、地下水移動的規(guī)律、有無泉水、層間水，以及各種水的流量。路基常見的路基病害現(xiàn)象如下：1．路堤沉陷塌方路基下沉導(dǎo)致斷面尺寸改變的病害現(xiàn)象稱為路堤沉陷。沉陷是不均勻的，嚴(yán)重時會破壞局部路段造成交通中斷。它有路堤本身的下陷和地基的沉陷兩種。2．路基邊坡的塌方邊坡的塌方是常見的病害，也是水毀的普遍現(xiàn)象，尤其在山區(qū)新建公路上，幾乎是普遍的病害現(xiàn)象。塌方的具體表現(xiàn)形式有剝落、碎落、滑塌和崩塌。3．路基沿山坡的滑動在較陡的山坡上填筑路基，如果原地面較光滑，未經(jīng)處理，坡腳處又沒進(jìn)行必要的支撐，特別在受到水的浸潤后，填方路基與原地面之間摩阻力減小，在荷載、自重作用下，有可能使路基整體或局部沿地面移動，使路基失去整體穩(wěn)定性。4．不良的地質(zhì)水文條件造成的路基破壞如巨型滑坡、泥石流、地震、特大暴雨等，都可以導(dǎo)致路基的大規(guī)模毀壞。在公路勘測中，要求盡可能避開這些地區(qū)或采取相應(yīng)的技術(shù)措施，保證公路的正常使用。三、病害原因的綜合分析由以上內(nèi)容可以知道，路基的病害原因是多方面的，各種病害既有各自的特點，又往往具有共同的原因，可以把它歸納為以下幾個方面：1.不良的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件2.不利的水文與氣候因素3.設(shè)計不合理4.施工不符號規(guī)定四、對路基的要求1.具有足夠的整體穩(wěn)定性2.具有足夠的強(qiáng)度3.具有足夠的水溫穩(wěn)定性

第二章路基的強(qiáng)度與干濕類型第一節(jié)路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性

1．公路路基土的分類課本上的表給出了公路土的粒經(jīng)劃分和路基土的劃分。土的名稱以及分類符號。我們在土質(zhì)學(xué)中已學(xué)過，具體還可以參閱《公路土工試驗規(guī)程》。2．各類土的物理力學(xué)性質(zhì)①漂石（塊石）、卵石屬于巨粒，強(qiáng)度和穩(wěn)定性很高，是填路基的好材料，注意邊坡值的選用。②砂土無塑性，透水性強(qiáng)，毛細(xì)上升高度很小，具有較大的內(nèi)摩擦系數(shù)，強(qiáng)度和穩(wěn)定性都比較好。但不容易壓實。③砂性土既含有一定的粗顆粒，也含有一定的細(xì)顆粒，使路基土既具有足夠的強(qiáng)度和水穩(wěn)定性，又有一定的粘結(jié)性，因此砂性土是修筑路基的理想材料。④粉性土粉土顆粒含量較多，易吸水，毛細(xì)作用強(qiáng)烈，上升速度快，容易引起凍脹、翻漿。在修路的材料中它是最差的一種，一般屬于有害的路基用土。⑤粘性土它的細(xì)顆粒比重大，內(nèi)摩擦角小，但粘接力大，透水性小。這種土經(jīng)充分壓實和采取很好的排水措施，筑成的路基也能穩(wěn)定。⑥重粘土它的工程性質(zhì)與粘性土相似，但其所含黏土礦物成分不同而不同。

第二節(jié)路基的強(qiáng)度一、路基的受力狀況一般情況下，路基承受兩種荷載：一是路面和路基自重引起的靜力荷；另一種是車輪引起的動力荷載。在它們的共同作用下，路基處于受力狀態(tài)。路基在車輪荷重作用下所引起的垂直應(yīng)力隨深度而減弱；路基土因自重引起的垂直應(yīng)力與深度成正比例。圓形均布荷載中心下土基的垂直壓應(yīng)力，可用下面的公式計算：

σ=P/(1+2.5(Z/D)路基土因自重所引起的垂直應(yīng)力，在一定的深度下，路面的質(zhì)量遠(yuǎn)小于路基的自重，所以土基自重引起的垂直應(yīng)力與深度成正比，既σ=γZ2、路基基的工工作區(qū)區(qū)當(dāng)荷載載引起起的應(yīng)應(yīng)力僅僅為自自重應(yīng)應(yīng)力的的20%---10%時，荷荷載應(yīng)應(yīng)力影影響的的深度度作為為工作作區(qū)的的深度度。該該深度度Za隨車輛輛荷載載增大大而增增大，，隨路路面的的強(qiáng)度度和厚厚度的的增加加而減減小。。路基工工作區(qū)區(qū)深度度有兩兩種情情況：：Za大于路路基填填土高高度；；Za小于路路基填填土高高度。三、路路基的的強(qiáng)度度和強(qiáng)強(qiáng)度指指標(biāo)路基的的強(qiáng)度度，用用抵抗抗相對對滑動動位移移變形形和豎豎直位位移變變形的的能力力，作作為具具體指指標(biāo)來來表征征。1.抗剪強(qiáng)強(qiáng)度在路基基邊坡坡內(nèi)，，當(dāng)路路基強(qiáng)強(qiáng)度不不夠，，不能能抵抗抗剪應(yīng)應(yīng)力的的作用用。便便會沿沿某一一剪切切面產(chǎn)產(chǎn)生相相對移移動于于是邊邊坡破破壞，，穩(wěn)定定喪失失。土土體必必須具具有抵抵抗此此變形形能力力，用用抗剪剪強(qiáng)度度表示示，公公式2-1。土體的的抗剪剪強(qiáng)度度取決決于土土的粘粘結(jié)力力C和內(nèi)摩摩擦角角φ。土的的顆粒粒越細(xì)細(xì)，粘粘聚力力越大大。沙沙土的的粘聚聚力很很小或或沒有有，由由于粘粘聚力力不如如內(nèi)摩摩擦力力影響響大，，因此此土的的顆粒粒越大大，抗抗剪強(qiáng)強(qiáng)度就就越高高。2.回彈模模量通過路路面?zhèn)鱾鞯酵镣粱牡拇怪敝眽毫αΓ故雇粱a(chǎn)生生一定定程度度的豎豎向位位移變變形，，假設(shè)設(shè)土基基是均均質(zhì)的的彈性性體，，在圓圓形垂垂直均均布荷荷載作作用下下，當(dāng)當(dāng)應(yīng)力力與應(yīng)應(yīng)變成成直線線關(guān)系系時，，可用用彈性性理論論來解解荷載載與變變形之之間的的關(guān)系系，用用下式式表示示：從上述述的公公式可可以看看出，，土基基回彈彈模量量，表表示土土基在在彈性性變形形階段段內(nèi)，，在垂垂直荷荷載作作用下下，抵抵抗豎豎向變變形的的能力力.四、路路基強(qiáng)強(qiáng)度與與穩(wěn)定定性的的保證證路基的的強(qiáng)度度與穩(wěn)穩(wěn)定性性，受受水、、溫度度、土土質(zhì)的的影響響，在在一年年內(nèi)出出現(xiàn)顯顯著的的季節(jié)節(jié)性變變化.為保證證路基基的強(qiáng)強(qiáng)度和和穩(wěn)定定性，，必須須深入入進(jìn)行行了解解，細(xì)細(xì)致分分析各各種自自然因因素與與路基基的關(guān)關(guān)系，，以采采取有有效措措施.第三節(jié)節(jié)路路基基的干干濕類類型和和臨界界高度度一.路基濕濕度的的來源源1、路路基干干濕類類型及及濕潮潮來源源路基的的干濕濕類型型可以以分成成干燥、、中濕濕、潮潮濕和和過濕濕四類，，這四四種類類型表表示路路基工工作時時，路路基土土所處處的狀狀態(tài).路基潮潮濕的的來源源，可可歸納納為下下列幾幾項：：a降水從從路路面、、路肩肩和邊邊坡滲滲入；；b地面水水沿沿邊溝溝流動動，或或因派派水困困難而而積聚聚于路路基兩兩側(cè)的的水分分，滲滲入路路基；；c地下水水因因地下下水的的流動動而滲滲入路路基下下部；；d毛細(xì)水水借借土的的毛細(xì)細(xì)作用用由地地下水水位位上升升；e氣態(tài)水水在在土的的空隙隙中移移動的的水汽汽，遇遇冷凝凝結(jié)為為水.上述各各種路路基潮潮濕來來源，，都會會對路路基的的強(qiáng)度度和穩(wěn)穩(wěn)定性性有不不同同程度度的影影響.設(shè)計時時應(yīng)根根據(jù)當(dāng)當(dāng)?shù)氐牡淖匀蝗粭l件件和特特點，，采取取相應(yīng)應(yīng)的工工程技技術(shù)措措施，，保證證路基基的強(qiáng)強(qiáng)度和和穩(wěn)定定性.2、路基基干濕濕類型型劃分分方法法a以分界界相對對含水水量劃劃分對對原有有公路路，在在最不不利季季節(jié)路路槽下下80cm內(nèi)，每每隔10cm深度取取一土土樣測測定其其天然然含水水量和和液限限含水水量，，計算算相對對含水水量.有了這這幾個個數(shù)據(jù)據(jù)，根根據(jù)道道路自自然區(qū)區(qū)劃，，路基基土的的類別別，查查表，，找到到分界界相對對含水水量W，將計計算出出的值值與之之相比比，可可以確確定路路基的的干濕濕類型型.b以臨界界高度度判斷斷路基基的干干濕類類型對對新新建公公路，，因路路基還還未建建成，，路槽槽下80cm內(nèi)的相相對含含水量量無法法測定定.要采用用地下下水或或地表表長期期積水水的水水位到到路槽槽底的的高度度與臨臨界高高度相相比，，判斷斷路基基的干干濕類類型?臨界高高度的的概念念，當(dāng)當(dāng)路基基處于于干燥燥、中中濕、、潮濕濕狀態(tài)態(tài)下路路槽底底部距距地下下水位位或地地表長長期積積水的的最小小高度度.二.公路自自然區(qū)區(qū)劃根據(jù)公公路工工程的的地理理、氣氣候差差異特特點，，自然然區(qū)的的劃分分，按按其重重要性性和規(guī)規(guī)模的的大小小分為為三個個等級級.一級區(qū)區(qū)劃是是按自自然氣氣候、、全國國輪廓廓性地地理、、地貌貌劃分分的，，全國國共劃劃分七七個一一級區(qū)區(qū)；二級區(qū)區(qū)劃是是在一一級區(qū)區(qū)劃內(nèi)內(nèi)，考考慮水水溫狀狀況不不同，，以潮潮濕系系數(shù)為為主導(dǎo)導(dǎo)標(biāo)志志，按按公路路工程程的相相似性性及地地表氣氣候的的差異異，進(jìn)進(jìn)一步步劃分分二級級區(qū)以以及與與二級級區(qū)劃劃相當(dāng)當(dāng)?shù)母备眳^(qū)，，全國國共分分為33個二級級區(qū)和和19個副區(qū)區(qū).三級區(qū)區(qū)劃是是二級級區(qū)的的進(jìn)一一步劃劃分.由于目目前各各地區(qū)區(qū)的特特點和和掌握握的調(diào)調(diào)查研研究資資料不不充分分，還還不具具備劃劃分條條件，，再則則，三三級區(qū)區(qū)不一一定要要列入入全國國性的的范圍圍，由由個省省、自自治區(qū)區(qū)自行行劃分分，以以便更更切合合當(dāng)?shù)氐氐膶崒嶋H情情況.第三章章一一般路路基設(shè)設(shè)計一般路路基是是指一一般地地區(qū)低低于規(guī)規(guī)范規(guī)規(guī)定高高度的的路基基.它可以以結(jié)合合當(dāng)?shù)氐氐匦涡?、地地質(zhì)情情況，，直接接應(yīng)用用根據(jù)據(jù)長期期生產(chǎn)產(chǎn)實踐踐和科科學(xué)研研究總總結(jié)的的典型型橫斷斷面圖圖或設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)定，，不必必進(jìn)行行個別設(shè)設(shè)計和和論證證.一.形車道道及路路基寬寬度（一））行車車道數(shù)數(shù)及其其寬度度為滿足足汽車車、行行人以以及其其它車車輛在在公路路上正正常通通行的的要求求，路路基須須有一一定的的寬度度.根據(jù)交交通量量的大大小、、車流流的組組成，，按公公路等等級，，行車車道可可分為為單車車道、、雙車車道、、四車車道和和多車車道.目前我我國的的公路路普遍遍是雙雙車道道二級級公路路.在平原原區(qū)，，如果果慢車車很少少，車車道寬寬度是是7米，有有一定定混合合交通通量時時，車車道寬寬度是是9米，混混合交交通量量大，，分慢慢行道道有困困難時時，車車道加加寬到到12米，并并劃線線行使使.路基寬寬度為為路面面與路路肩寬寬度之之和，，高速速公路路和一一機(jī)公公路還還包括括中間間帶寬寬度.二.路基橫橫斷面面的基基本形形式1.路堤高于原原地面面，由由填方方構(gòu)成成的路路基基為路路堤.填高為為1米的，，屬于于矮路路堤；；1—20米之間間為一一般路路堤超超過20米的為為高路路堤.2.路塹低于原原地面面，由由挖方方構(gòu)成成的路路基為為路塹塹.設(shè)計時時對邊邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性性予以以充分分注意意.3.半填半半挖路路基這重路路基是是路塹塹與路路堤的的綜合合形式式，主主要設(shè)設(shè)置在在比較較陡的的山坡坡上.將挖出出的土土石方方，作作為填填筑的的土石石方，，可以以節(jié)省省土石石方，，比較較經(jīng)濟(jì)濟(jì)，給給施工工帶來來方便便.第三節(jié)節(jié)路基工工程的的其它它設(shè)施施第四章章.路基穩(wěn)穩(wěn)定性性設(shè)計計第一節(jié)節(jié)穩(wěn)穩(wěn)定性性驗算算概述述一般路路基是是套用用典型型橫斷斷面圖圖進(jìn)行行設(shè)計計的，，不必必進(jìn)行行論證證和驗驗算，，但對對高路路堤、、浸水水路堤堤等，，則需需進(jìn)行行特殊殊設(shè)計計.一.邊坡滑滑動面面形狀狀大量的實踐證明，，邊坡破壞時，要要形成一滑動面.該面的形狀和路基基填土的性質(zhì)有關(guān)關(guān).由滲水材料填筑的的路堤，邊坡破裂裂的形狀近乎平面面，可按直線滑動動面法驗算邊坡的的穩(wěn)定性.以帶有粘性的土填填筑的路堤，破壞壞時形狀為一曲面面，為簡化計算，，通常近似的假設(shè)設(shè)為一圓弧狀滑動動面.車荷二.邊坡穩(wěn)定性設(shè)計方方法1.力學(xué)驗算法(1)數(shù)解法(2)圖解法2.工程地質(zhì)法在地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)修修建路基，，正確確合理地確定路塹塹橫斷面形狀和邊邊坡坡度是很重要要的.目前是根據(jù)對自然然山坡和已有的人人工邊坡進(jìn)行穩(wěn)定定性分析，通過工工程地質(zhì)條件對比比，按條件相類似似的穩(wěn)定邊坡值，，作為路塹邊坡設(shè)設(shè)計的依據(jù)，這就就是工程地質(zhì)法.軸載的換算在最不利的情況排排列，對最不利位位置進(jìn)行驗算，將將車重?fù)Q算相當(dāng)于于土層厚度，連同同滑動土體一并進(jìn)進(jìn)行力的計算，h的換算公式為：h=NQ∕γBL第二節(jié)邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性力學(xué)驗算法法一.直線滑動面法由滲水材料填筑的的路堤，邊坡坍塌塌時破裂的形狀近近乎平面，可按之之下滑動面法驗算算.驗算時，先通過坡坡腳或變坡點，假假設(shè)一直線滑動面面，計算土體沿此此滑動面下滑的穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)K.如圖.然后再假設(shè)幾個滑滑動面，計算相應(yīng)應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)，求求Kmin<1.25,當(dāng)Kmin0≧１.２５，此路堤就是是穩(wěn)定的，否則，，重新假定邊坡.二.圓弧滑動面法帶有粘性的土填筑筑的路堤，滑塌時時的破裂面形狀是是一曲面.為了是計算簡化，，通常假設(shè)為一圓圓弧狀滑動面，這這樣與實際情況基基本相符.方法有數(shù)解和表解解法，其中數(shù)解法法最常用，它也稱稱條分法.1.條分法把滑動面上的土體體分成2—4m寬的土條，依次檢檢驗每一個土條沿沿滑動圓弧下滑的的穩(wěn)定性，然后疊疊加出整個土體的的穩(wěn)定性.具體步驟：(1)通過坡腳任意選定定一個可能的圓弧弧滑(2)動面，取路線縱向向為單位長度1m，將滑動土體分成成若干寬度相等的的土條；(3)計算每個土條土體體的重量，并將它它引到圓弧線上，，進(jìn)行分解；(4)求穩(wěn)定系數(shù)K=Mr/Ms（5）求kmin≧1.252.圓心輔助線為減少工作量，較較棵快找到最危險險滑動面，根據(jù)經(jīng)經(jīng)驗，它在一條線線上，這條線就是是圓心輔助。用4.5H法。4.5H法具體步驟：自坡腳向下作垂線線，量取路堤高度度，得一點F，從F點作水平線向右量量取4.5H得另一點，該點就就是圓心輔助線上上的一點；作路基邊坡的平均均坡度線，查表得得角度；根據(jù)兩角度的值分分別作兩角，分別別延長這兩條邊得得一交點；聯(lián)結(jié)這兩點即得圓圓心輔助線。三.表解法按條分法進(jìn)行邊坡坡穩(wěn)定性驗算，工工作量大，對于滑滑動面通過坡腳的的均質(zhì)、直線形路路堤邊坡，可按表表解法計算。第三節(jié).浸水路堤邊坡穩(wěn)定定性設(shè)計一.浸水路堤的特點受到季節(jié)性或長期期浸水的沿訶路堤堤、河灘路堤及橋橋頭引道等，這些些都是浸水路堤。。水位上漲時，水水從邊坡的一側(cè)或或兩側(cè)滲入路基；；水位降落時，水水又從堤內(nèi)滲出來來，隨著路基外的的水位漲落，內(nèi)部部所形成的水位也也要升降，但速度度較慢。浸水路基除受自重重及行車荷載的作作用外，還要受到到水的浮力和滲透透動水壓力的作用用。在水位驟然降降落時，使路基受受到滲透動水壓力力的作用，從而降降低了路基邊坡的的穩(wěn)定性。二.動水壓力計算當(dāng)水位急降時，土土體內(nèi)的水向外流流出需要較長時間間，這樣就造成堤堤內(nèi)外的水位發(fā)生生很大的水位差，，產(chǎn)生動水壓力，，平行水力坡降I，動水壓力會劇烈烈破壞路堤邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性，其大小按按下式計算：D=IΩ?三.浸水路堤的邊坡穩(wěn)穩(wěn)定性驗算該路堤的穩(wěn)定性，，應(yīng)按路堤處于最最不利的情況下進(jìn)進(jìn)行，邊坡破壞時時一般發(fā)生在最高高洪水位驟然降落落的時候，計算通通常采用條分法，，計算時，將土體體分成若干條塊。。有些條塊全部在在浸潤線以上，有有些則全在水下，，還有些則一部分分在水以上，一部部分在水以下。計計算中要注意未浸浸水土條和浸水土土條的單位體積質(zhì)質(zhì)量不同，要分別別計算。算例：略--------四、路堤整體穩(wěn)定定性驗算在山區(qū)公路中，當(dāng)當(dāng)?shù)孛鏅M坡度比較較陡時，需要對路路基的整體穩(wěn)定性性進(jìn)行驗算。地面面橫破陡于1：5時，對山坡要進(jìn)行行清理，鏟除表層層覆蓋層，將原地地面挖成臺階，用用來增加路基與天天然地面的摩阻力力。地面橫破陡于于1：2.5時，對路基的狀態(tài)態(tài)穩(wěn)定性要進(jìn)行驗驗算。方法有直線線滑動面法和折線線滑動面法。陡坡路堤的滑動有有以下幾種可能：：路堤整體沿基底底接觸面產(chǎn)生滑動動；連同基底覆蓋蓋層沿傾斜基巖滑滑動；路堤連同下下面的軟土一起滑滑動。產(chǎn)生下滑的的原因除地面橫坡坡較陡或基底軟外外，主要是由于地地下水和地面水的的影響，使路堤下下滑力增大造成的的。1.直線滑動面驗算基底為單一坡面時時，沿直線滑動面面下滑，用公式計計算：E=T-1/K(Ntgρ+cL)若計算結(jié)果為負(fù)或或零，則路堤穩(wěn)定定。2.折線滑動面穩(wěn)定驗驗算等路堤建在多坡地地面上時，滑動面面為折線，驗算其其穩(wěn)定性時，可按按地面曲折情況，，將土體分成若干干小塊，自上而下下分別計算各土體體的下滑力，根據(jù)據(jù)最后一塊土體的的下滑力的正負(fù)值值判斷其整體穩(wěn)定定性。算例：（略）穩(wěn)定措施：當(dāng)最后后一塊土體的E大于零時，應(yīng)采取取以下措施：1.改善基底狀況，增增加摩阻力，減少少下滑力；2.改善填料性質(zhì)，改改變斷面形式3.在坡腳處設(shè)置支擋擋結(jié)構(gòu)物。第五章.路基排水設(shè)計第一節(jié).路基排水的目的及及設(shè)計的一般原則則公路是一個露天構(gòu)構(gòu)筑物，路基經(jīng)常常受到各種水分的的作用，公路病害害一般與排水不良良直接有關(guān)。重視視排水，既有利于于公路運輸，更有有利于公路構(gòu)筑物物的安全。根據(jù)來源的不同，，水流可分為地面面水和地下水。地地面水主要是經(jīng)由由降水形成的地面面徑流。地下水分分為：上層滯水從地面入尚未深達(dá)達(dá)下層的土中水；；潛水在地面以下第一個個隔水層以上的含含水層中的水，距距地面較近；層間水在地面以下任何兩兩個隔水層之間的的含水層之間的地地下水。路基排水的目的是是把路基工作區(qū)內(nèi)內(nèi)的土基含水量降降低到一定的范圍圍，土基含水量過過大，會引起土質(zhì)質(zhì)松軟，強(qiáng)度降低低，邊坡塌方，基基身沉陷或滑動，，影響交通。四.路基排水設(shè)計的原原則為好路基排水設(shè)計計，應(yīng)遵循以下幾幾個原則：1.設(shè)計前必須進(jìn)行深深入的調(diào)查研究；；2.路基排水溝渠的設(shè)設(shè)置和聯(lián)結(jié)盡量不不占或少占農(nóng)田；；3.設(shè)計要因地制宜、、就地取材、經(jīng)濟(jì)濟(jì)適用；4.排水溝渠的出水口口應(yīng)盡可能引接至至天然河溝，以減減少橋涵工程；5.排水設(shè)計應(yīng)講求經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益。第二節(jié).地面排水設(shè)計一.邊溝設(shè)計1.邊溝設(shè)置在路塹的的路肩外側(cè)或路堤堤坡腳外側(cè)，主要要用于匯集和排除除路基范圍內(nèi)以及及流向路基的小量量地面水，當(dāng)流量量不大時，可采用用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面。邊溝的橫斷面形式式邊溝的橫斷面形式式常為梯形或三角角形，也有流線型型幾矩形。底寬與與深度一般不小于于0。4m。邊溝的邊坡一般般為1：1---1：1。5，巖石邊坡為1：0----1：0.5。溝底縱坡一般與路路線縱坡一致，并并不得小于0。5%，若大于3%時，需采取加固措措施。2.為防止邊溝水流漫漫溢或沖刷，規(guī)定定單向排水長度每每300—500米設(shè)出水口，把水水引到低洼處。3.在變坡點、橋涵進(jìn)進(jìn)出水口、回頭曲曲線等地段，要采采取一些措施。二、截水溝設(shè)計截水溝設(shè)在離路塹塹邊緣一定距離和和山坡路堤上方的的適當(dāng)位置，用來來攔截山坡流向路路基的水流。其縱縱坡不小于0.5%，以免水流停滯。。截水溝斷面的形式式一般為梯形，底底寬、深度不小于于0.5米，邊坡坡度根據(jù)據(jù)土質(zhì)而定。截水溝的位置應(yīng)慎慎重考慮，最好能能與絕大部分地面面水流的方向垂直直，轉(zhuǎn)折處最好用用曲線連接，在路路基邊坡到分水嶺嶺的距離長而降雨雨量又大的低段，，可設(shè)置一道或幾幾道差不多平行的的截水溝，分段攔攔截地面徑流。三.排水溝設(shè)計設(shè)置排水溝的目的的，就是為了將水水從路基導(dǎo)入低洼洼地或其他排水構(gòu)構(gòu)造物中去。排水溝的斷面一般般采用梯形，大小小應(yīng)通過計算確定定，但水量較小時時，可以不用計算算而直接采用底寬寬0.5米的最小斷面，溝溝深也不小于0.5米。排水溝的長度度根據(jù)實際需要來來定，通常在500米左右。四、跌水與急流槽槽山嶺重丘區(qū)，排水水溝渠樅坡較陡，，水流急沖刷力強(qiáng)強(qiáng)。為減小流速，，降低水流的能量量，防止對路基的的危害，大多設(shè)跌跌水和急流槽。跌水和急流槽的構(gòu)構(gòu)造分為三部分：：進(jìn)水口、臺階、、出水口。臺階部部分的作用在于消消能。五、排水溝渠渠的計算計算分為兩部分內(nèi)內(nèi)容：水力計算與與水文計算，分別別確定設(shè)計流量、、溝渠的斷面尺寸寸、縱坡及加固形形式。一、設(shè)計流量確定設(shè)計流量的計計算為水文計算。。目前，公路上采采用的是小流域暴暴雨徑流流量簡化化公式：Q=(h-z)F公式中的有關(guān)符號號可以從“公路設(shè)設(shè)計手冊”中查出出。二、水力計算公式式通過水力計算確定定溝渠斷面，一般般的溝渠水力計算算，按水力學(xué)明渠渠均勻流公式進(jìn)行行。對梯形斷面溝溝渠的通過流量，，按下式計算：1.通過流量Q=w*v2..過水?dāng)嗝婷娣eW=bh+mh3.濕周X=b+kh4.水力半徑R=w/x5.流速V=CRi6。最佳水力斷面水力性能最好的尺尺寸斷面稱為水力力最佳斷面。在設(shè)設(shè)計溝渠斷面時，，可以選擇一個削削能最好的尺寸斷斷面。符合水力最佳斷面面條件時的寬深比比，可以查表。三、溝渠加固為了防止水流對排排水溝渠的沖刷與與滲漏，要對溝底底和溝壁加固。措措施應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐氐匦?、地質(zhì)、縱坡坡和流速的條件，，因地制宜，就地地取材，簡易便行行，經(jīng)濟(jì)實用。計算示例：（略））第三節(jié)地地下排水設(shè)計地下排水結(jié)構(gòu)物是是具有攔截、匯集集和排除或降低地地下水位功能的結(jié)結(jié)構(gòu)物。與地面的的排水設(shè)施不同，，是使路基免受地地下水的作用，保保證路基的強(qiáng)度和和穩(wěn)定性。地下排水設(shè)計的考考慮要在地下水位位較高，而且路基基標(biāo)高受限制時；；或路基水溫條件件較差、路面等級級較高的路段。地地下排水設(shè)備，按按使用條件和作用用的不同，主要可可分為三種：一、暗溝暗溝是指地面以下下引導(dǎo)水流的溝渠渠，本身不起滲水水和匯水作用。當(dāng)當(dāng)路線通過地區(qū)路路基范圍內(nèi)出現(xiàn)了了個別泉眼，泉水水上冒，路線不能能繞避時，在其與與邊溝之間開挖溝溝槽，修建暗溝，，把泉水排除。暗溝的斷面尺寸不不必經(jīng)過水力計算算來確定。溝寬一一般是20—30cm，溝底縱坡不小于于1%，出口處溝底應(yīng)高高出邊溝最高水位位20cm以上，不允許出現(xiàn)現(xiàn)倒灌現(xiàn)象。二、滲溝（一）滲溝使用的的幾種情況當(dāng)路線經(jīng)過的山坡坡上有流向路基的的含水層時，應(yīng)修修筑滲溝攔截水流流；以免造成邊坡坡或路堤滑塌。當(dāng)路基從路塹過渡渡到路堤，路塹下下含水層有向外滲滲透的水流時，，應(yīng)修筑滲溝攔截截，把水引出路基基范圍以外。（二）滲溝的分類類與構(gòu)造滲溝的構(gòu)造一般分分為三形式，即盲盲溝、管式滲溝和和洞式滲溝，它們們的構(gòu)造基本相同同，斷面通常為矩矩形，頂部為覆蓋蓋層或叫做封閉層層，側(cè)面為反濾層層，底部為排水通通道。滲溝布置盡可能與與地下水流相互垂垂直，使之能攔截截更多的地下水。。利用片石的空隙作作為排水通道的稱稱為盲溝；底部設(shè)設(shè)滲水管作為排水水通道的，稱為有有管滲溝；底部用用滲水石板涵作排排水通道的稱為洞洞市式滲溝。三、滲水井它的作用是將地面面水通過滲井深入入地下，將其排除除。它修建的條件是：：路線經(jīng)過的地區(qū)區(qū)，地形平坦，地地面水無法排除，，而離地面不深的的地方有滲透性土土層，而且地下水水背離路基，可以以建豎井或吸水井井一樣的豎井。用用這個設(shè)施把邊溝溝中的水引導(dǎo)到原原離路基以外，并并匯集于路基范圍圍以外離地面1。5米以下的土層中去去，以保證路基的的穩(wěn)定。第六章路路基的防護(hù)與與加固第一節(jié)防防護(hù)與加加固工程程的要求求與分類類一、防防護(hù)與加加固的目目的路基在水水、風(fēng)、、冰凍等等自然因因素的長長期作用用下，經(jīng)經(jīng)常發(fā)生生變形和和變化。。如邊坡坡表面土土層剝落落，形成成沖溝及及滑坍等等。這些些不及時時防治，，就舊會會引起嚴(yán)嚴(yán)重病害害。要想想使路基基的穩(wěn)定定性得到到保證，，除了要要作好路路基排水水，還必必須采取取有效的的防護(hù)加加固措施施。進(jìn)行行這項工工程的的的重點，，是路基基的邊坡坡，尤其其是特殊殊地段的的路基。。防護(hù)與加加固的施施工，應(yīng)應(yīng)分別情情況，按按需進(jìn)行行。要求求路基邊邊坡本身身要穩(wěn)定定，否則則無法進(jìn)進(jìn)行，因因除了專專門用來來支擋路路基的結(jié)結(jié)構(gòu)物，，一般防防護(hù)工程程承受外外力的能能力都很很小，有有的則完完全不能能承受外外力。二、防防護(hù)加固固工程的的分類路基防護(hù)護(hù)與加固固工程，，按其作作用的不不同，可可以分成成沖刷防防護(hù)、坡坡面防護(hù)護(hù)和支檔檔建筑物物三大類類。1、沖刷防防護(hù)它的作用用是防護(hù)護(hù)水流對對路基的的沖刷和和淘刷。。按方法法的不同同，又可可以分為為直接防防護(hù)和間間接防護(hù)護(hù)。2、坡面防防護(hù)用來防護(hù)護(hù)容易受受到自然然因素影影響而破破壞的土土質(zhì)與巖巖質(zhì)邊坡坡。3、支檔建建筑物是防止路路基變形形或支檔檔路基本本身以保保證其穩(wěn)穩(wěn)定性。。為了使概概念明確確，一般般把防止止沖刷和和風(fēng)化，，主要起起隔離作作用的措措施稱為為防護(hù)工工程，而而把防止止路基或或山體因因重力作作用而滑滑塌，主主要起支支撐作用用的支檔檔結(jié)構(gòu)物物稱加固固工程。。第二節(jié)坡坡面防護(hù)護(hù)一、植物物防護(hù)主要是利利用植物物覆蓋層層對土質(zhì)質(zhì)坡面進(jìn)進(jìn)行防護(hù)護(hù)，工序序簡單，，它可以以減緩地地面水流流速度，，調(diào)節(jié)水水、土的的狀況，，增加路路基的穩(wěn)穩(wěn)定性。。措施：：1、種草適適用于邊邊坡穩(wěn)定定、坡面面沖刷輕輕微，宜宜于草類類生長的的土質(zhì)路路堤與路路塹邊坡坡。用于于防止表表面水土土流失，，固結(jié)表表土，增增加路基基的穩(wěn)定定性。2、鋪草皮皮路路基破破面上鋪鋪草皮，，作用與與種草防防護(hù)相同同，它更更適用于于當(dāng)?shù)赜杏凶銐蛲谕谌∈褂糜玫牟萜てさ囟温仿坊雷o(hù)護(hù)。3、植樹在在路基邊邊坡上和和在浸水水河灘上上合理植植樹，對對于加固固路基與與防護(hù)河河岸都可可以收到到良好的的效果。。它可以以增加路路基的穩(wěn)穩(wěn)定性，，降低流流速，削削弱波浪浪的沖擊擊，防止止和減少少水流對對路基或或河岸的的沖刷，，還可以以防風(fēng)、、防沙、、防雪、、美化路路容，調(diào)調(diào)節(jié)氣候候。二、坡坡面處治治對巖石邊邊坡無法法用植物物防護(hù)時時，可選選用坡面面處治，，如抹面面、噴漿漿、勾縫縫、灌漿漿、錨固固等方法法防護(hù)。。抹面使用用于易風(fēng)風(fēng)化而表表面較完完整，還還未剝落落的巖石石邊坡；；噴漿用于于易風(fēng)化化和坡面面不平的的巖石邊邊坡，，厚度一一般為2cm；勾縫用于于較堅硬硬且裂縫縫多而細(xì)細(xì)的巖石石邊坡以以防水侵侵人巖層層內(nèi)造成成破壞；；灌漿用于于較堅硬硬但裂縫縫深和寬寬的巖石石邊坡師師坡面表表層成為為防水的的整體。。三、護(hù)面面墻為了覆蓋蓋各種軟軟質(zhì)巖層層和較破破碎巖石石的挖方方邊坡，，免受大大氣因素素影響而而修建的的墻，，稱為護(hù)護(hù)面墻。。第三節(jié)沖沖刷刷防護(hù)沿河路基基防止水水流沖刷刷的措施施，一種種是加固固岸坡的的直接防防護(hù)，另另一種是是改變水水流性質(zhì)質(zhì)的間接接防護(hù)。。直接防護(hù)護(hù)，除坡坡面防護(hù)護(hù)和石砌砌護(hù)坡外外，還有有拋石、、石蘢、、柔性混混凝土塊塊及浸水水擋土墻墻等防護(hù)護(hù)方法。。間接防防護(hù)，包包括各種種導(dǎo)流與與調(diào)治構(gòu)構(gòu)筑物，，如丁壩壩、順?biāo)畨渭皵r攔河壩等等。沖刷防護(hù)護(hù)與水流流性質(zhì)有有密切關(guān)關(guān)系，其其中包括括水流大大小、水水位高低低及作用用強(qiáng)弱等等。必須須采用設(shè)設(shè)備簡單單、操作作容易的的防護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)，如如石籠、、拋石等等。丁壩和順順?biāo)畨蔚牡淖饔孟嘞嗤?，都都是把水水挑離河河岸，通通常設(shè)在在被沖刷刷的凹岸岸一面，，使泥沙沙在壩后后沉積，，形成新新的水流流邊線，，改變水水流方向向，對臨臨河路路基進(jìn)行行防護(hù)。。第三節(jié)擋擋土墻墻一、擋土土墻的用用途和分分類它是用來來支撐路路基邊坡坡或山坡坡土體，，以防填填土或土土體變形形失穩(wěn)的的構(gòu)筑物物。按其所在在位置可可分為路路肩墻、、路堤路路塹、山山坡墻等等。二、擋土土墻的構(gòu)構(gòu)造一般由墻墻身、基基礎(chǔ)、排排水設(shè)施施和伸縮縮縫幾部部分構(gòu)成成。1.墻身構(gòu)造造可作成仰仰斜、附附斜、直直立、衡衡重式。。仰斜擋擋墻墻背背所受土土壓力小小，墻背背比較經(jīng)經(jīng)濟(jì)。但但基礎(chǔ)外外移，地地面橫坡坡比較陡陡時，增增加墻高高，斷面面增大；；俯斜式式所受土土壓力較較大，通通常在地地面坡度度較陡時時采用，，借助于于陡直的的墻面，，減小高高度；衡衡重式在在上下墻墻之間設(shè)設(shè)一衡重重臺，采采用陡直直的墻面面，適宜宜于陡峻峻的地形形。墻背背的坡度度一般在在1：.025~1：0.4，仰斜式式坡度在在1：0.25左右。2.基礎(chǔ)基礎(chǔ)的埋埋深應(yīng)按按地基的的性質(zhì)、、承載力力要求、、凍脹的的影響、、水文地地質(zhì)條件件來定。。一般情情況下，，地表下下不小于于1米。3.排水設(shè)施施在墻身適適當(dāng)高度度處設(shè)一一排泄水水孔，間間距2-3米，出水水口高出出地面0.3米。4.沉降縫為避免地地基不均均勻沉陷陷引起墻墻身開裂裂，按高高度和地地基的性性質(zhì)，設(shè)設(shè)置沉降降縫。一一般每隔隔10~15米設(shè)一道道。寬2-3厘米。四、擋擋土墻土土壓力計計算一）土壓壓力分類類土壓力是是指擋土土墻背后后的土體體或土體體表面上上的荷載載對墻背背產(chǎn)生的的側(cè)壓力力。主要要有三種種：1.主動土壓壓力擋墻外移移時，土土體給背背的土壓壓力，此此值最小??；2.被動土壓壓力墻擠壓土土體，土土壓力增增大，達(dá)達(dá)到極限限平衡狀狀態(tài)時，，土體對對墻的抗抗力，稱稱為被動動土壓力力。3.靜止土壓壓力處在原來來位置不不動，土土壓力介介于上兩兩者之間間，為靜靜止土壓壓力。二）土壓壓力計算算土壓力的的計算要要按庫侖侖理論計計算。公公式見P81。三）車輛輛荷載換換算作用在填填料上的的荷載，，可近似似的按均均布荷載載考慮。。計算時時，把荷荷載換算算成容重重與填料料相同的的均布土土層。然然后按規(guī)規(guī)范規(guī)定定計算。。公式見見P85.四五、檔土土墻穩(wěn)定定性驗算算檔墻本身身必須有有足夠的的整體穩(wěn)穩(wěn)定性和和強(qiáng)度，，以抵抗抗墻后土土體。因因此，設(shè)設(shè)計時必必須滿足足下列幾幾個要求求：1.不產(chǎn)生沿沿基底的的滑動2.不產(chǎn)生墻墻身繞墻墻趾轉(zhuǎn)動動3.地基不出出現(xiàn)過大大的下沉沉4.不出現(xiàn)因因基底過過度的不不均勻沉沉陷而引引起墻身身傾斜。。驗算的內(nèi)內(nèi)容包括括：抗滑穩(wěn)定定性、抗抗傾覆穩(wěn)穩(wěn)定性、、基底應(yīng)應(yīng)力及偏偏心距驗驗算等。。一、滑動動穩(wěn)定性性驗算在主動土土壓力的的水平分分力作用用下，擋擋墻會向向下移動動，而阻阻止其下下滑的是是基礎(chǔ)底底面與地地基之間間的摩擦擦力，擋擋墻的抗抗滑力與與滑動力力的比值值，稱為為滑動穩(wěn)穩(wěn)定性系系數(shù)。計計算如下下：Kc=(w+Ey)f/Ex≥1.3二、傾覆覆穩(wěn)定性性驗算當(dāng)擋墻產(chǎn)產(chǎn)生繞墻墻趾轉(zhuǎn)動動的力矩矩超過阻阻止其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動的抗抗傾覆力力矩時，，它就會會傾覆。。擋墻繞繞墻趾的的傾覆穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)數(shù)：Ko=W*Zw+Ey*Zy/ExZx≥≥1.5三、基底底應(yīng)力幾幾偏心距距驗算作用在基基底垂直直力的總總重為W+Ey，這個基基底合力力的偏心心距為e，按力矩矩平衡原原理計算算合力的的力臂。。作用在在基底的的合力偏偏心距為為：e=B/2-(WZw+EyZy-ExZx)/W+Ey當(dāng)e≤B/6時，墻趾趾處的最最大應(yīng)力力:為σ=W+Ey/B(1+6e/B)≤[σσ]例題：（（略）第二篇路路面工工程第一章總總論第一節(jié)我我國公公路路面面發(fā)展概概況及對對路面的的要求一、對路路面的要要求路面是直直接為汽汽車行駛駛服務(wù)的的，路面面狀況對對公路運運輸關(guān)系系極大，，因此路路面工程程是公路路工程的的主要內(nèi)內(nèi)容。從從經(jīng)濟(jì)上上說，路路面的造造價在整整個高造造價中占占很大比比重，在在有些高高等級公公路預(yù)算算中，路路面造價價可占整整個公路路造價的的80%以上。路面是一一個層狀狀結(jié)構(gòu)物物，根據(jù)據(jù)不同的的路基狀狀況和交交通量，，常常將將路面分分成棉層層、基層層或更多多的層次次。路面必須須滿足以以下基本本要求：：1.具有足夠夠的強(qiáng)度度2.具有足夠夠的穩(wěn)定定性3.具有足夠夠的平整整度4.具有足夠夠的抗滑滑性5.具有足夠夠的耐久久性第二節(jié)路路面的構(gòu)構(gòu)造及層層次的劃劃分一、斷面面形式路面形式式有下述述兩種：：1.槽式一般公路路都采用用這種形形式，所所謂槽式式，是在在整個行行車道寬寬度內(nèi)叫叫路基挖挖成同深深的槽型型，然后后鋪筑路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)層。2.全鋪式在整個路路基寬度度內(nèi)都鋪鋪路面，，中部厚厚度最大大，逐漸漸向兩側(cè)側(cè)減薄。。在石料料豐富地地區(qū)或等等級低的的公路上上采用這這種路面面。二、路拱拱形式一般路面面為了排排水，都都作成拱拱式。即即中間高高，兩邊邊低的拱拱型，稱稱為路拱拱。常用用的形式式有：1.二次拋物物線形這種路拱拱橫坡在在中部平平緩，邊邊緣較陡陡，對中中、低級級路面，，路面不不寬，車車輛大多多居中行行駛，所所以一般般采用這這種形式式。2.直線形這種形式式在兩根根傾斜直直線連成成的，行行車平穩(wěn)穩(wěn)。但不不利于排排水。為為改善路路面中央央部分的的行車狀狀況，可可在中間間插入一一段圓曲曲線，長長度不大大于3米。這種種形式的的路拱，，在橫坡坡度較小小和等級級較高的的路面上上采用較較多。路拱橫坡坡度可按按規(guī)范要要求進(jìn)行行選擇。。三、路面面結(jié)構(gòu)層層的劃分分由于行荷荷載和自自然因素素對路面面的作用用隨著深深度而逐逐漸減弱弱，路基基的水文文地質(zhì)情情況直接接影響到到路面的的工作狀狀態(tài)，因因此從技技術(shù)、經(jīng)經(jīng)濟(jì)的角角度考慮慮，一般般將路面面分成若若干層次次來鋪筑筑，形成成了所謂謂層狀結(jié)結(jié)構(gòu)物。。1.面層路面結(jié)構(gòu)構(gòu)最上面面的一層層，直接接承受行行車荷載載與自然然因素的的作用。。因此面面層應(yīng)具具備較高高的力學(xué)學(xué)強(qiáng)度和和穩(wěn)定性性，同時時還應(yīng)具具備耐磨磨性和不不透水性性、抗滑滑性和平平整度。。2.基層位于面層層下面，，它主要要承受由由面層傳傳來的車車輪的垂垂直壓力力，并擴(kuò)擴(kuò)散到下下面的層層次中去去。對基基層材料料的要求求是，具具有足夠夠的抗壓壓強(qiáng)度和和擴(kuò)散能能力、足足夠的水水穩(wěn)定性性。3.墊層在排水不不良路段段或可能能發(fā)生凍凍脹的土土基，基基層之下下有時加加設(shè)墊層層，作用用是調(diào)節(jié)節(jié)和改善善水溫狀狀況，保保證路面面的強(qiáng)度度和穩(wěn)定定和抗凍凍脹能力力。在實際工工程中，，路面的的結(jié)構(gòu)層層次并不不完全是是這樣完完備的，，有時會會比這些些層次要要多。第三節(jié)路路面等級級與路面面類型一、路面面等級分為四個個等級：：1.高級路面面包括瀝青青混凝土土、水泥泥混凝土土、廠拌拌瀝青碎碎石所組組成的路路面。特特點是強(qiáng)強(qiáng)度和剛剛度高。。穩(wěn)定性性好，使使用壽命命長，能能適應(yīng)重重型交通通量，養(yǎng)養(yǎng)護(hù)費用用少、運運輸成本本低。2.次高級路路面瀝瀝青貫入入式、路路拌瀝青青碎石、、瀝青表表面處治治等。一一般適宜宜于交通通量較大大、行車車速度較較快的道道路，比比高級路路面的性性能差。。3.中級路面各各種碎石路面面。適宜于中中等交通量的的道路，他的的強(qiáng)度低、平平整度差、行行車速度慢，，需要經(jīng)常養(yǎng)養(yǎng)護(hù)，運輸成成本高。4.低級路面適適宜宜于交通量很很小的道路。。二、路面面分類1.柔性路面剛剛度較較小，抗彎拉拉強(qiáng)度較低，，主要靠抗壓壓、抗剪強(qiáng)度度支撐荷載，，產(chǎn)生的彎沉沉變形較大。。2.剛性路面重重要指指水泥混凝土土路面的結(jié)構(gòu)構(gòu)，板體剛度度較大、彎拉拉強(qiáng)度高，在在荷載的作用用下變形很小小。第四節(jié)我我國路面面發(fā)展概況（（略））第四章柔柔性路面設(shè)設(shè)計第一節(jié)概概述路面設(shè)計是公公路路線設(shè)計計中一個非常常重要的組成成部分。路面面設(shè)計的任務(wù)務(wù)是：確定路路面等級；選選擇路面類型型；進(jìn)行路面面結(jié)構(gòu)組合設(shè)設(shè)計；計算路路面各結(jié)構(gòu)層層厚度及結(jié)構(gòu)構(gòu)層材料的組組成設(shè)計。首先根據(jù)道路路的性質(zhì)、等等級及交通量量確定路面等等級，然后根根據(jù)近期及遠(yuǎn)遠(yuǎn)景交通量及及車型組成和和材料供應(yīng)、、施工條件選選定面和基層層的類型。外外業(yè)調(diào)查的資資料：1、工程地質(zhì)和和水文地質(zhì)條條件；2、天然土濕度度和水位；3、氣象資料的的調(diào)查；4、路面材料生生產(chǎn)和供應(yīng)情情況；5、交通量和車車型組成。路面設(shè)計要遵遵循的原則：：路基路線路面面作總體設(shè)計計；就地取材材、因地制宜宜；考慮分期期修建。第二節(jié)行行車荷載與交交通分析汽車在路面上上的狀態(tài)有停停駐、行駛、、加速、制動動、轉(zhuǎn)向、顛顛簸等，行荷荷載對路面施施加的作用力力的大小和性性質(zhì)，也隨汽汽車的運動狀狀態(tài)而變化。。主要有：車輪對路面的的垂直作用力力、車輪轉(zhuǎn)動動對路面產(chǎn)生生的縱向水平平切向力，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向時又增加加了橫向水平平力；路面不不平，汽車顛顛簸，產(chǎn)生了了沖擊力和振振動力。從這這些可以知道道，汽車在任任何一種狀態(tài)態(tài)下垂直力都都是最基本的的作用力。1、車輛荷載作作用于路面的的垂直力車輛對路面的的垂直壓力通通過車輪傳給給路面，車輪輪與路面的接接觸面積稱為為輪印面積，，形狀近似橢橢圓，在路面面設(shè)計中，用用等面積圓形形代替，稱為為輪印的當(dāng)量量圓。車輪傳傳遞給路面的的垂直壓強(qiáng)在在接觸面上分分布并不均勻勻，其平均值值與輪胎氣壓壓也不完全相相等。車輪傳傳到路面的垂垂直力是根據(jù)據(jù)車輛的總重重和車輛輪軸軸所分擔(dān)的重重量來確定的的。一般來說說，重量大多多在后軸已知一側(cè)車輪輪荷載P，車輪對路面面的垂直壓強(qiáng)強(qiáng)p，則車輪與路路面的接觸面面積為A=P/p單位壓強(qiáng)p大致與輪胎的的內(nèi)壓相等，，一般為0.4—0.7MPa。以上所講為汽汽車的靜荷載載，但汽車在在行駛時由于于路面的不平平整產(chǎn)生的顛顛簸引起的震震動力和沖擊擊力與由于汽汽車荷載作用用的瞬時性，，在實際中認(rèn)認(rèn)為這兩種影影響相互抵消消，所以在柔柔性路面設(shè)計計中只考慮垂垂直靜壓力，，而把沖擊力力和瞬時性的的影響忽略不不計。汽車輪印當(dāng)量量圓直徑的計計算公式見教教材188-189頁2.車輪作用于路路面的水平力力根據(jù)汽車行使使條件可知，，水平力的最最大值不能超超過垂直力與與路面車輪間間的摩擦系數(shù)數(shù)的乘積。該該值在汽車緊緊急制動和啟啟動時為最大大，可達(dá)到豎豎直力的75—80%。水平力的作作用沿深度消消失的很快，，一般破壞現(xiàn)現(xiàn)象都發(fā)生在在路面表層，，所以提高路路面材料的抗抗剪強(qiáng)度才能能消除它對路路面表層的破破壞作用。標(biāo)準(zhǔn)軸載與軸軸次換算我國目前道路路上行駛的車車型多，不能能固定標(biāo)準(zhǔn)車車型，考慮與與國際一致，，將過去的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)車型改為為標(biāo)準(zhǔn)軸載。。規(guī)范規(guī)定，，路面設(shè)計以以100KN雙輪組單軸為為標(biāo)準(zhǔn)軸載，，以BZZ—100表示。有關(guān)的的計算參數(shù)見見表2-4-1。軸次換算，不不同軸載的汽汽車對路面的的影響也不同同，為了方便便計算軸載對對路面的作用用，將道路上上行駛的混合合交通換算為為標(biāo)準(zhǔn)軸載的的當(dāng)量軸次數(shù)數(shù)。軸次換算是以以等效原則為為基礎(chǔ)進(jìn)行的的。含義是，，不同車型之之間的交通量量相互換算時時對路面的作作用必須是等等效的。即A車作用的次數(shù)數(shù)與B車作用的次數(shù)數(shù)不相同，但但對路面的破破壞效果是一一樣的，則A車的N1次作用和B車的N2次作用是等效效的。設(shè)計路面時，，把各種車輛輛的軸載的作作用次數(shù)換算算成標(biāo)準(zhǔn)軸載載的當(dāng)量作用用次數(shù)。換算算公式見書。。4.累計當(dāng)量軸次次在進(jìn)行路面設(shè)設(shè)計中，軸次次換算之后，，還要進(jìn)行遠(yuǎn)遠(yuǎn)景交通量的的推算，以確確切的知道公公路路面在設(shè)設(shè)計使用年限限內(nèi)，共累計計承擔(dān)多少次次標(biāo)準(zhǔn)軸載的的反復(fù)作用。。設(shè)計年限內(nèi)內(nèi)一個車道上上累計當(dāng)量軸軸次的計算公公式見P192公式2-4-9或2-4-10。第三節(jié)柔柔性路面面的應(yīng)力和彎彎沉路面的設(shè)計與與其它構(gòu)造物物的設(shè)計一樣樣，是需要有有設(shè)計指標(biāo)來來控制的，只只有滿足這些些指標(biāo)的設(shè)計計才是合理適適用的。一、靜荷載作作用下路面的的變形在路面設(shè)計中中，通常把土土基看成是彈彈性的半空間間體，當(dāng)土基基表面有單個個圓形均布荷荷載時，土基基表面產(chǎn)生豎豎直位移，通通常稱為彎沉沉。計算公式式見2-4-11和2-4-12。路面承受了一一定的荷載后后，會發(fā)生變變形，當(dāng)卸掉掉荷載，變形形中的一部分分回恢復(fù)，另另一部分則不不可恢復(fù)。前前者為彈性變變形，后者為為殘余變形。。路面彈性模量量是表征路面面彈性性質(zhì)的的力學(xué)指標(biāo)，，有叫回彈模模量。用E表示。路基的的E是土基抵抗豎豎直變形的能能力，用下面面的公式表達(dá)達(dá)：E=(1-Uo)PDαα/L路面的荷載-變形并不完全全是直線關(guān)系系，相應(yīng)于不不同變形數(shù)值值的E在數(shù)值上是完完全不同的。。變形大，模模量值小。在在設(shè)計中，要要根據(jù)實際工工作情況規(guī)定定的變形確定定土基和路面面材料的E。規(guī)范推薦采用用靜載加荷變變形試驗測出出每級荷載下下相應(yīng)的變形形，用這種方方法可以得到到荷載—變形曲線。規(guī)規(guī)范規(guī)定用曲曲線上l?1mm時的荷載強(qiáng)度度p和L實測值用數(shù)學(xué)學(xué)手段計算回回彈模量。二、路面容許許彎沉值行車荷載作用用在路面上時時，各路面結(jié)結(jié)構(gòu)層內(nèi)產(chǎn)生生荷載應(yīng)力，，并引起一定定的變形，當(dāng)當(dāng)荷載應(yīng)力超超過材料的抵抵抗力時，路路面就會產(chǎn)生生某種破壞在在車輛荷載垂垂直壓力作用用下，路表面面會出現(xiàn)一定定的豎向位移移，與此同時時，在車輪下下面結(jié)構(gòu)層底底部產(chǎn)生拉力力，頂部產(chǎn)生生壓力，而離離開車輪一定定距離的地方方就與之相反反。如果路面面整體強(qiáng)度不不足，變形過過大，就會產(chǎn)產(chǎn)生沉陷、車車轍和擁包等等破壞；路面面拉力不足，，就會拉裂，，產(chǎn)生裂縫。。反映路面整體體強(qiáng)度高低和和使用狀況好好壞的最簡捷捷、最直觀的的指標(biāo)是在一一定荷載下，，路表面產(chǎn)生生的垂直變形形。這個變形形我們稱之為為彎沉。路面整體結(jié)構(gòu)構(gòu)產(chǎn)生的總變變形為總彎沉沉，荷載離開開后能逐漸恢恢復(fù)的變形部部分為回彈彎彎沉值。上面面兩個數(shù)值之之差，即不能能恢復(fù)的變形形部分，為殘殘余彎沉。在同一車輪作作用下，不同同路面的彎沉沉值表明不同同路面的抵抗抗變形能力。。一般來說，，路面彎沉值值小的，路面面強(qiáng)度較高，，彎沉值是路路面整體結(jié)構(gòu)構(gòu)的垂直變形形，所以它也也反映路面各各結(jié)構(gòu)層及土土基的力學(xué)性性質(zhì)及路面的的整體強(qiáng)度。。路面設(shè)計中，，以標(biāo)準(zhǔn)軸載載下的后輪輪輪隙回彈彎沉沉作為路面整整體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，要求設(shè)計計時，計算的的最大值，要要小于或等于于容許回彈彎彎沉值。路面的容許彎彎沉值是指路路面在規(guī)定的的設(shè)計年限末末期，在標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)軸載累計軸軸次重復(fù)作用用，路面容許出現(xiàn)現(xiàn)的最大回彈彈彎沉。計算公式：LR=1.1A1*A/Nt三、容許拉應(yīng)應(yīng)力瀝青混凝土、、熱拌瀝青碎碎石路面及其其它整體性基基層的主要破破壞是疲勞開開裂，所以在在路面厚度設(shè)設(shè)計時，只用用一個路面垂垂直變形作為為控制條件是是不完全的，，它不能解釋釋路面的垂直直變形在容許許的范圍內(nèi)，，而路面出現(xiàn)現(xiàn)上述情況。。因此，必須須還要補(bǔ)充一一些其它指標(biāo)標(biāo)。彎拉應(yīng)力力就是一個。。為避免瀝青類類路面的彎拉拉破壞，必須須驗算它的彎彎拉強(qiáng)度。路面結(jié)構(gòu)層的的計算彎拉應(yīng)應(yīng)力要小于路路面材料的容容許彎拉應(yīng)力力，以防在重重復(fù)荷載作用用下，過早出出現(xiàn)彎拉疲勞勞破壞。即：：σ≦σR四、容許剪應(yīng)應(yīng)力路面除了驗算算彎拉應(yīng)力以以外，還要驗驗算路面的剪剪切應(yīng)力。特特別是各種混混合料結(jié)構(gòu)的的路面，它們們的強(qiáng)度主要要來源于顆粒粒間的摩阻力力和粒料之間間的粘聚力，，在車輪荷載載作用下，路路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)內(nèi)某一點的剪剪應(yīng)力超過材材料的容許抗抗剪強(qiáng)度，路路面結(jié)構(gòu)層便便會發(fā)生剪切切破壞。進(jìn)行行驗算時，可可按雙圓均布布荷載綜合作作用下，三層層彈性體系中中面層剪切破破壞面上剪應(yīng)應(yīng)力的理論公公式計算：第四節(jié)路路面結(jié)構(gòu)組合合設(shè)計整個柔性路帽帽設(shè)計分為結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計與厚厚度設(shè)計兩大大部分。路帽帽結(jié)構(gòu)設(shè)計合合理，才能進(jìn)進(jìn)行厚度計算算。結(jié)構(gòu)設(shè)計包括括各層的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計與結(jié)構(gòu)構(gòu)層的組合設(shè)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)務(wù)是結(jié)合具體體條件和使用用要求，選擇擇各結(jié)構(gòu)層種種類和組成材材料。按就地地取材和分期期修建的原則則組合成既能能經(jīng)受荷載和和自然因素的的反復(fù)作用，，又能充分發(fā)發(fā)揮各結(jié)構(gòu)層層材料的最大大效能和經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理的路基基路面結(jié)構(gòu)體體系。一、結(jié)構(gòu)組合合設(shè)計的基本本原則見教材195—197。二、路面結(jié)構(gòu)構(gòu)組合設(shè)計的的基本步驟1.確定路面等級級和路面類型型選擇路面等級與公公路等級相適適宜。路面的面層因因直接承受行行車和自然因因素的綜合作作用，要求它它必須強(qiáng)度高高、熱穩(wěn)定性性、耐久性好好。所以要的的材料都是強(qiáng)強(qiáng)度高的礦料料粘結(jié)力強(qiáng)的的結(jié)合料，在在面層下還要要瀝青類材料料來做，可以以抵抗水平力力在層間產(chǎn)生生的鍵應(yīng)力。。選擇路面類型型要與當(dāng)?shù)貧鈿夂蚪Y(jié)合，在在多雨地區(qū)要要保證水穩(wěn)定定性和整體強(qiáng)強(qiáng)度。2.材料的選擇要要與路面結(jié)合合考慮。常用用的基層有瀝瀝青穩(wěn)定類、、水泥穩(wěn)定和和各種碎石混混合料類。3.路面結(jié)構(gòu)層組組合的原則按強(qiáng)度組合這是結(jié)構(gòu)組合合的一項最重重要的原則。。車輛荷載產(chǎn)產(chǎn)生的銀河里里和變形隨深深度增加而減減少，水平方方向上遞減的的速率更快。。路表面同時時還承受車輪輪的磨耗作用用，因此路面面必須具備足足夠的強(qiáng)度和和抗變形的能能力。在其下下各層的強(qiáng)度度和抗變形能能力可自上而而下逐漸減小小。這樣，路路面組合時，，各結(jié)構(gòu)層應(yīng)應(yīng)按強(qiáng)度和剛剛度逐層遞減減的規(guī)律安排排，以使各結(jié)結(jié)構(gòu)層3的效能得到充充分的發(fā)揮。。按應(yīng)力分布組組合結(jié)構(gòu)層次次按這個原則進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計計時，要保證證路面的最小小厚度見表3-4-4。最合適的應(yīng)應(yīng)該是，從上上到下，由薄薄到厚。為保保證路面的使使用質(zhì)量，規(guī)規(guī)范規(guī)定了各各級公路路面面瀝青層的最最小厚度。高高速公路15cm，一級路10cm，二級路5cm?？紤]結(jié)構(gòu)層的的特點影響因素有材材料的選擇、、施工工藝，，如在瀝青棉棉層不能直接接鋪在片石基基層上，而應(yīng)應(yīng)在其間加設(shè)設(shè)碎石過度層層；瀝青混凝凝土之類的高高級路面與粒粒料基層或穩(wěn)穩(wěn)定土基層之之間應(yīng)鋪設(shè)瀝瀝青碎石或瀝瀝青貫入式聯(lián)聯(lián)結(jié)層。為保證路面結(jié)結(jié)構(gòu)的整體性性和結(jié)構(gòu)層之之間應(yīng)力傳遞遞的連續(xù)性，，要盡量使結(jié)結(jié)構(gòu)層之間結(jié)結(jié)合緊密穩(wěn)定定。在各種自然因因素作用下強(qiáng)強(qiáng)大性好如何保證瀝青青路面的水穩(wěn)穩(wěn)定性，是路路面結(jié)構(gòu)冊選選擇與組合需需要解決的重重要問題，在在潮濕和某些些中濕路段上上修建瀝青路路面時，由于于其不透氣，，使路基和基基層中水分蒸蒸發(fā)的通路被被阻斷，因而而向基層積聚聚。會導(dǎo)致土土的剛度和強(qiáng)強(qiáng)度下降，路路面開裂破壞壞。所以瀝青青路面的基層層一般要選擇擇水穩(wěn)定性好好的材料。4.基本步驟路面等級和類類型的選定基層類型的選選定確定路面結(jié)構(gòu)構(gòu)層次和初步步擬各結(jié)構(gòu)層層厚度第五節(jié)新新建路面面設(shè)計1、荷載與彎沉沉公式假設(shè)土基為一一半無限均質(zhì)質(zhì)彈性體，在在圓形垂直荷荷載作用下，，路表面距荷荷載中心軸距距離為r的某點，其彎彎沉值計算由由公式2-4-23。2、土基的強(qiáng)度度指標(biāo)其表達(dá)指標(biāo)有有幾個，在路路面設(shè)計中是是以路表面彎彎沉為控制指指標(biāo)的，土基基強(qiáng)度可以采采用土的回彈彈模量。土基的Eo值，在現(xiàn)場一一般采用承載載板法測定，，得到P---l曲線，然后利利用公式計算算。在路面設(shè)設(shè)計時，可按按小于或等于于1mm的彎沉來確定定對應(yīng)的E值。把試驗結(jié)結(jié)果，按線性性歸納法整理理和計算：Eo=19.3∑pi/∑Li這個方法在最最不利季節(jié)測測定取得Eo值。表3-3-1至3-3-3給出了土基回回彈模量的建建議值，可查查用。3、路面材料的的回彈模量以彎沉為設(shè)計計指標(biāo)的路面面設(shè)計方法，，對路面材料料回彈模量應(yīng)應(yīng)在不利堅決決測定，可以以采用現(xiàn)場分分層或整層測測定的方法確確定。具體內(nèi)內(nèi)容見P221—224。4、路面材料的的抗彎拉強(qiáng)度度整體性材料都都具有一定的的彎拉強(qiáng)度，，在一次過大大軸載作用下下，有可能在在結(jié)構(gòu)層地面面產(chǎn)生較大的的拉應(yīng)力，造造成結(jié)構(gòu)層斷斷裂破壞。路面材料的抗抗彎拉強(qiáng)度計計算公式：σsi=PiL/bh二、雙層體系應(yīng)應(yīng)力和