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文檔簡介
前 言路線:空間線〔平面、縱面〕,決定行車的安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、快捷;路基:依據(jù)路線位置和技術(shù)要求修筑的作為路面根底的帶狀構(gòu)造物;〔承受荷載〕路面:用硬質(zhì)材料鋪筑于路基頂面的層狀構(gòu)造; 〔承受荷載〕三者的關(guān)系:路線確實(shí)定應(yīng)考慮路基的穩(wěn)定性;路面位于路基之上,強(qiáng)度和穩(wěn)定性相互影響和維護(hù)。第一章總論路基路面工程特點(diǎn)①土石方工程量大,消耗大量材料,造價(jià)較高②施工工藝較簡潔,但季節(jié)性強(qiáng),講究工序③涉及面廣:受自然因素和人為因素影響,變異性和不確定性大 〔水文地質(zhì)狀況簡單,氣候多變〕工程上對路基路面的要求對路基的要求:整體穩(wěn)定;足夠的強(qiáng)度,允許小變形;水溫穩(wěn)定性對路面的要求:強(qiáng)度與剛度承載力量;穩(wěn)定性;耐久性;外表平坦度;外表抗滑行性能;沙塵,噪音低綜上:路基路面工程的根本性能:承載力量、穩(wěn)定性、耐久性、外表平坦度、外表抗滑性影響路基路面穩(wěn)定的因素自然因素:地理?xiàng)l件:平原〔保證排水設(shè)計(jì)和最小填土高度〕山嶺地質(zhì)條件:巖石種類、層理、傾向、夾層、斷層氣候條件:溫度、濕度日照、風(fēng)力〔材料老化和地下水位水文和水文地質(zhì)條件:地表、地下材料類別:砂類土、粘性土、粉性土人為因素:設(shè)計(jì)〔合理與否〕;施工方法和養(yǎng)護(hù)與治理措施路基土的分類及工程性質(zhì)巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土、特別土巨粒土:高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性 填筑路基和砌筑邊坡礫石混合料〔級配良好〕:強(qiáng)度、穩(wěn)定性、密實(shí)度高; 填筑路基、鋪筑中級路面、高級或次高級的基層或底基層砂土:無塑性,透水、粘性小,易松散,但壓實(shí)后穩(wěn)定性好強(qiáng)度大、水穩(wěn)定性好;壓實(shí)困難〔振動法、摻入少量粘土〕砂性土:粗細(xì)搭配,級配好,強(qiáng)度和穩(wěn)定性高,抱負(fù)的路基填筑材料粉性土:水穩(wěn)定性差,毛細(xì)現(xiàn)象、易凍脹翻漿,不行用,需處理粘性土:粘性大,顆粒細(xì),毛細(xì)現(xiàn)象,透水性差,可塑性強(qiáng),枯燥強(qiáng)度大,遇水承載力降低
充分壓實(shí)和良好的排水設(shè)計(jì),可保證路基穩(wěn)疋重粘土:不透水,粘聚力強(qiáng),施工枯燥時(shí),難以裂開;不行用5凍脹:積聚于面層下的水結(jié)冰后體積增大,使路基隆起而造成的路面開裂等破壞現(xiàn)象。翻漿:凍漲土在溫度上升后融解,無法快速排解,在行車荷載作用下,路基路面構(gòu)造產(chǎn)生較大變形,濕度很大的路基土?xí)阅酀{的形式從凍漲后開裂的路面層裂隙中冒岀或擠岀。6大路自然區(qū)劃區(qū)劃定制緣由和原則:7〔1〕自然條件影響道路建設(shè);〔2〕自然條件大致一樣的劃分為一區(qū),在同一區(qū)內(nèi)從事大路規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、治理時(shí),可相互參照原則:道路工程特征相像;地表氣候區(qū)劃差異性;自然氣候因素既有綜合又有主導(dǎo)作用8對建大路:路基臨界高度:指保證路槽底80cm上部土層處于某種干濕狀態(tài),在最不利季節(jié)路槽地面距地下水位或地面積水位的最小高度。路面分層及層面功能面層:特性:直接承載-滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定性要求:構(gòu)造強(qiáng)度、變形力量、穩(wěn)定性、耐磨、抗滑、平坦材料:水泥混凝土;瀝青混凝土;瀝青混合料;碎石〔摻土或不摻土〕混合料基層:特性:承載、傳遞、集中。材料:粒料類:碎礫石材料,片石,圓石、工業(yè)廢渣和土、砂;無機(jī)結(jié)合料類:水泥穩(wěn)定類,石灰穩(wěn)定類,工業(yè)廢渣穩(wěn)定入碎石,乳化瀝青碎石混合料分層:當(dāng)基層較厚時(shí),分兩層施工:上基層,下基層材料不同時(shí)稱底基層,設(shè)在基層之下,分擔(dān)基層承重作用墊層:土基與基層之間作用:改善土基的溫濕狀況;集中和傳遞由基層傳遞的荷載應(yīng)力;防路基土擠入基層要求:水穩(wěn)定性、隔溫性能。材料:透水性〔松散類〕:砂,礫石,爐渣;穩(wěn)定性〔穩(wěn)定類〕:水泥或石灰穩(wěn)定土留意〔1〕路面并不肯定具有圖示結(jié)構(gòu)層次,可增可減。緩沖層:防止基層開裂反射面層;連結(jié)層:防止瀝青面層沿基層滑移.路面構(gòu)造層次的劃分并非一成不變〔舊路改造補(bǔ)強(qiáng)〕.為保護(hù)瀝青路面邊緣,一般基層0.25m,墊層較基層0.25m。路面分類:按力學(xué)特性及設(shè)計(jì)方法柔性路面:總體剛度小,彎沉變形大,抗彎拉強(qiáng)度低如:粒料基層+瀝青面層、碎〔礫〕
石面層、塊石面層剛性路面:抗彎拉強(qiáng)度高,整體剛度大,處于板體工作狀態(tài),豎向彎沉小如:水泥混凝土路面半剛性路面:前期具有柔性路面力學(xué)性質(zhì),后期強(qiáng)度與剛度均大幅增長,但仍遠(yuǎn)小于水泥混凝土半剛性基層。如:用無機(jī)結(jié)合料和水硬性結(jié)合料修建的基層其次章行車荷載、環(huán)境因素、材料的力學(xué)性質(zhì)行車荷載:我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100的P=100/4kN,p=700KPad=0.213m,D=0.302m路基工作區(qū):在路基某一深度Za處,當(dāng)車輪荷載引起的垂直應(yīng)力與路基土自重引起的垂直應(yīng)力相比所占比例很1/10~1/5Za范圍土基的承載力量參數(shù)指標(biāo):回彈模量、地基反響模量、加州承載比土基回彈模量:反映土基在瞬時(shí)荷載作用下的可恢復(fù)變形力量,可應(yīng)用彈性理論K定義:依據(jù)溫克勒l僅與作用于該點(diǎn)的垂直壓力p成正比,p與彎I之比稱為地基反響模量K,即:K=p/l加州承載比定義:承載力以材料抵抗局部荷載壓入變形的力量表征,并承受高標(biāo)準(zhǔn)碎石為標(biāo)準(zhǔn),以它們的相比照值表示路基的變形、破壞路基沉陷路基沉陷:路基外表在垂直方向產(chǎn)生較大的沉落。路基沉縮:路基填料不當(dāng),填筑方法不合理,在路基內(nèi)部形成過濕的夾層等因素,在荷載和水溫綜合作用下,引起路基沉縮。地基沉陷:原自然地面承載力極低,路基修建前未處理,在路基自重作用下,地基下沉或向兩側(cè)擠岀邊坡滑塌溜方:由于少量土體延土質(zhì)邊坡向下移動所形成。滑坡:一局部土體在自重作用下沿某一滑動面滑動?;戮売桑哼吰缕露冗^陡;邊坡坡腳被沖刷淘空;填土層次安排不當(dāng)路塹滑坡緣由:邊坡高度和坡度與自然巖土層次性質(zhì)不適應(yīng);粘性土層和蓄水的砂石層交替隱藏;有傾向于路塹方向的斜坡層理存在碎落和倒塌:路塹邊坡風(fēng)化巖層外表,在大氣溫度、濕度以及沖刷、動力作用下,外表巖石從坡面剝落下來,向下滾落。路基沿山坡滑動:在較陡的山坡填筑路基,路基底部被水浸濕,坡角又未進(jìn)展必要的支撐,在荷載作用下,整個(gè)路基沿傾斜的原地面對下滑動,路基整體失穩(wěn)。不良地質(zhì)和水文條件造成的路基破壞:大路通過不良地質(zhì)條件〔如泥石流、溶洞等〕和較大的自然災(zāi)難〔如大暴雨〕地區(qū),均可能導(dǎo)致路基大規(guī)模破壞。5路基病害的防治①正確設(shè)計(jì)路基橫斷面②選擇良好的路基用土③實(shí)行正確的填筑方式,充分壓實(shí)路基④適當(dāng)填高路基⑤正確進(jìn)展排水設(shè)計(jì)⑥必要時(shí)設(shè)計(jì)隔離層、隔溫層及砂墊層⑦實(shí)行邊坡加固、修建擋土構(gòu)造物等防護(hù)技術(shù)措施6路面材料的力學(xué)強(qiáng)度特性抗剪強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度、應(yīng)力應(yīng)變特性7累積變形:路面材料處于彈塑性工作狀態(tài),重復(fù)荷載作用引起塑性變形積存,累積變形超岀肯定限度時(shí),消滅破壞極限狀態(tài)8關(guān)于疲乏的幾個(gè)概念:疲乏特性:路面材料處于彈性工作狀態(tài),重復(fù)荷載作用下雖不產(chǎn)生塑性變形,但構(gòu)造內(nèi)部產(chǎn)生微量損傷,微量損傷到達(dá)肯定限度時(shí),路面構(gòu)造發(fā)生疲乏斷裂疲乏:對彈性狀態(tài)的路面材料承受重復(fù)應(yīng)力作用時(shí),可能在低于靜載一次作用的極限應(yīng)力時(shí)消滅破壞,這種材料強(qiáng)度的降低現(xiàn)象稱為疲勞。疲乏破壞:由于材料微構(gòu)造局部不均勻,誘發(fā)應(yīng)力集中而岀現(xiàn)微損傷,在應(yīng)力重復(fù)作用下微損傷逐步累積擴(kuò)大,導(dǎo)致構(gòu)造破壞。疲乏強(qiáng)度:岀現(xiàn)疲乏破壞的重復(fù)應(yīng)力值。疲乏極限:材料在應(yīng)力重復(fù)肯定次數(shù)后溫度值為疲乏極限。第三章一般路基設(shè)計(jì)一般路基:指在良好的地質(zhì)與水文等條件下,填方高度和挖方深度不大的路基??梢越Y(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦巍⒌刭|(zhì)狀況,直接選用典型斷面圖或設(shè)計(jì)規(guī)定,不必進(jìn)展個(gè)別論證和驗(yàn)算。路基類型與構(gòu)造類型:路堤、路塹和半填半挖路基路堤構(gòu)造要求:①矮路堤常在平坦地區(qū)取土困難時(shí)用,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留意滿足最小填土高度要求及壓_度〔compactness要求。路基兩側(cè)設(shè)邊溝。②填高不大時(shí),h=2~3m,可在路基兩側(cè)設(shè)置取土坑,使之與排水溝渠結(jié)合。為保證邊坡穩(wěn)定,可在坡角與溝渠間預(yù)留1 2m的護(hù)坡道③自然地面橫坡度較大時(shí)??舍堋渫诔膳_階或設(shè)置石砌護(hù)腳④高路堤填方數(shù)量大,占地多,需個(gè)別設(shè)計(jì)。⑤高路堤或浸水路堤邊坡可采用上
陡下緩或臺階形式,護(hù)坡道及邊坡防護(hù)及加固。路塹〔全挖路基、臺口式路基、半山洞路基〕①邊坡依據(jù)高度可設(shè)置為直線或折線②坡腳處設(shè)邊溝;上方設(shè)截水溝③邊坡易風(fēng)化時(shí),坡腳處設(shè)碎落臺;坡面進(jìn)展防護(hù)④路塹以下自然地基保證壓實(shí)度半填半挖路基3路基設(shè)計(jì)方法:⑴路基寬度〔行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和〕依據(jù)通行力量、交通量大小、道路等級、設(shè)計(jì)速度而定⑵路基高度設(shè)計(jì)要求:①路基上部土層應(yīng)處于枯燥或中濕狀態(tài)。②盡量避開使用高路堤與深路〕的要求。④沿河浸水路堤高度應(yīng)高岀設(shè)計(jì)水位+壅水高度+波浪侵襲高度+⑶路基邊坡坡度影響因素:邊坡土質(zhì)、巖石性質(zhì)、水文地質(zhì)條件等自然因素和邊坡高度⑷路基壓實(shí)第四章路基邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)1假設(shè):空間問題一一平面問題⑴通常按平面問題來處理⑵松散的砂性土和礫〔石〕土在邊坡穩(wěn)定分析時(shí)可承受直線裂開法。⑶粘性土在邊坡穩(wěn)定分析時(shí)可承受圓弧裂開面法。邊坡穩(wěn)定分析時(shí)假設(shè):⑴不考慮滑動土體本身內(nèi)應(yīng)力的分布。⑵認(rèn)為平衡狀態(tài)只在滑動面上到達(dá),滑動土體整體下滑。⑶極限滑動面位置需要通過試算來確定。邊坡穩(wěn)定性分析的計(jì)算參數(shù)土的計(jì)算參數(shù)邊坡穩(wěn)定性分析邊坡的取值汽車荷載當(dāng)量換算邊坡穩(wěn)定分析時(shí),需要將車輛按最不利狀況排列,并將車輛的設(shè)計(jì)荷載換算成當(dāng)量土柱高,以h。表示:邊坡穩(wěn)定性力學(xué)分析法:一、直線法適用性:適用于砂土和砂性土,土抗力以內(nèi)摩擦力為主,粘聚力很小。路堤、路塹、成層砂類土邊坡二、圓弧法⑴適用性:邊坡有不同的土層、均質(zhì)土邊坡,局部被漂浮、均質(zhì)土壩,局部發(fā)生滲漏、邊坡為折線或臺階形的粘性土的路堤與路塹。⑵根本原理瑋圓弧滑動面上的土體劃分為假設(shè)干豎向土條,依次計(jì)算每一土條沿滑動面的下滑力和抗滑力,然后疊加計(jì)算整個(gè)滑動土體的穩(wěn)定性。⑶根本假定:①一般假定土為均質(zhì)和各項(xiàng)同性;②不考慮土體的內(nèi)應(yīng)力分布及各土條之間相互作用力的影響。③滑動面通過坡角;根本步驟①確定圓心關(guān)心線〔具體方法見課本P77〕
②通過坡角任意選定可能發(fā)生的圓弧ABR,沿路線縱向取1m。將滑動土體分成假設(shè)干個(gè)肯定寬度的土條〔一般取2 4m〕。③計(jì)算每個(gè)土條的土重Gi,Gi可分解為垂直于小段滑動面的法向分Ni=Gicosai和平行于該面的切向分力Ti=Gisinai,ai=sin-1〔xi/R④計(jì)算每一小段滑動面上的反力,即內(nèi)摩擦力Nif〔f=tg i〕和粘聚力cLi⑤以圓心o為轉(zhuǎn)動圓心,半徑R為力臂,計(jì)算滑動面上各力對o點(diǎn)的滑動力矩和抗滑力矩滑動力矩:抗滑動力矩:⑥求穩(wěn)定系數(shù)K值⑦再假定幾個(gè)可能的滑動面,按上述步驟計(jì)算相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)K,取Kmin其對應(yīng)的滑動面為極限滑動面。K值應(yīng)在之間。5陡坡路堤滑動的幾種可能:當(dāng)路堤修建在陡坡上,且地面橫坡度大于1:或在不穩(wěn)固的山坡上時(shí),路基不僅要分析路堤邊坡穩(wěn)定性,還要分析路堤沿陡坡或不穩(wěn)定山坡下滑的穩(wěn)定性。第五章 路基防護(hù)與加固1路基防護(hù)與加固的作用坡面防護(hù)〔slopeprotection〕面免受雨水沖刷,減緩溫差及濕差變化影響,防止和延緩軟弱巖土外表的風(fēng)化、碎裂、剝蝕演變,從而保護(hù)邊坡整體穩(wěn)定性。常用坡面防護(hù)設(shè)施有植物防護(hù)和工程防護(hù)。堤岸防護(hù)與加固:主要對沿河濱海路堤、河灘路堤及水澤區(qū)路堤,針對水流的破壞工作而設(shè),起防水治害和加固堤岸雙重成效。堤岸防護(hù)與加固設(shè)施有直接和間接兩類。濕軟地基加固:提高濕軟地基承載力,以防路基沉陷、滑移或其他病害。加固關(guān)鍵在與治水和固結(jié)。2坡面防護(hù)〔一〕 適用性:坡高不大,邊坡比較穩(wěn)定的土質(zhì)坡面。〔二〕 主要方法:1.種草①適用1:1,土質(zhì)適于種草,不浸水或短期浸水但地面s邊坡。鋪草皮①適用性:坡面沖刷較嚴(yán)重,邊坡較陡,徑流速度大于0.6m/s,1.8m/s。植樹適用性:①適用于各種土質(zhì)邊坡和極嚴(yán)峻風(fēng)化的巖石邊坡,邊坡坡度1:或更緩;在堤岸邊的河灘上,二. 工程防護(hù)米用砂石、水泥、石灰等進(jìn)展防護(hù)抹面防護(hù)①適用性:石質(zhì)挖方坡面,巖石外表易風(fēng)化,但較完整,尚未剝落的坡面,邊坡應(yīng)較干燥。②常用材料:石灰漿、石灰與爐渣混合灰漿、石灰爐渣三合土、四合土等,可加紙筋或竹筋,提高強(qiáng)度,或加適量制鹽副產(chǎn)品鹵水,可加速硬化和預(yù)防210cm。④施工工序及施工要求:清理、填坑、灑水、抹面、拍漿、抹平、養(yǎng)生。坡面巖層有大的裂縫、深坑時(shí),應(yīng)進(jìn)展灌漿、勾縫或嵌補(bǔ);大面積抹面5~10m設(shè)伸縮縫一道;防止水分從抹面周邊滲入。噴漿①適用性:易風(fēng)化而坡面不平整的巖石挖方邊坡②常用材料:水泥砂漿、水泥石灰砂漿等,加筋材料可用鐵絲網(wǎng)或土工隔柵。 ③噴漿厚度:不宜小于5cm,噴射混凝土厚度以8cm為宜,分2 3次噴射。④比較堅(jiān)硬的巖石坡面,為防水滲入縫隙成害,分別予以灌漿、勾縫或嵌補(bǔ)等。干砌片石護(hù)坡①適用性:浸水路堤、重要路段或暴雨集中地區(qū)的土質(zhì)高邊坡及橋涵四周坡面與巖坡、地面排水溝渠等②作用:防止地面水流或河水沖刷。③構(gòu)造及材料要求:砌片石厚度不小于20cm,—般為30cm,其下設(shè)不10cm厚的砂礫墊層。護(hù)面頂部封閉,以防滲水。根底選用較大石塊砌筑50號漿砌片石砌筑。④施工方法:先墊砂層,然后自下而上平坦地鋪砌片石,片石應(yīng)逐塊嵌緊且錯(cuò)縫,護(hù)面厚度一般不小于20cm,干砌要勾縫,必要時(shí)漿砌,護(hù)面頂部要封閉。—護(hù)面墻〔漿砌片石的坡面掩蓋層?!尝龠m用性及作用:用于封閉各種軟質(zhì)巖層和較裂開的挖方邊坡三沖刷防護(hù)〔直接防護(hù)、間接防護(hù)〕3軟土地基加固① 砂墊層法②換填土層法③反壓護(hù)道法④重錘夯實(shí)法⑤排水固結(jié)法〔豎向排水法〕⑥擠密法⑦化學(xué)加固法第六章?lián)跬翂υO(shè)計(jì)擋土墻定義:支撐自然邊坡或人工填土邊坡,保持土體穩(wěn)定并承受側(cè)向土壓力的墻式建筑物。擋土墻的作用①收縮填土坡腳,削減填方數(shù)量,削減拆遷和占地面積,保護(hù)接近線路的既有重要建筑物②防止水流對路基的沖刷和浸蝕,削減壓縮河床或少占庫容③削減挖方數(shù)量,防止路基邊坡或基底滑動,確保路基穩(wěn)定;④降低邊坡高度。⑤支擋山坡上可能坍滑的掩蓋層。3擋土墻按構(gòu)造形式的分類重力式擋土墻特點(diǎn):依靠墻體自重抵抗土壓力,圬工量較大,形式簡潔,施工方便,就地取材,適應(yīng)性較強(qiáng),廣泛承受。
墻背型式:直線形、衡重臺、折線形設(shè)計(jì)步驟:①假定擋土墻的截面型式及尺寸,確定技術(shù)形式②計(jì)算汽車荷載的換算③土壓力的計(jì)算④擋土墻的驗(yàn)算,驗(yàn)算不合格需轉(zhuǎn)變墻身的截面形式,返回第一步。⑤繪制橫縱斷面圖錨定式擋土墻〔錨桿式、錨定板式〕薄壁式擋土墻〔懸臂式、扶壁式〕4. 加筋土擋土墻一般條件下庫倫主動土壓力的計(jì)算步驟1、計(jì)算汽車荷載2、假定裂開面通過荷載中心,計(jì)算裂開SG3、按假定圖式的土壓力Ea表達(dá)式,B角;4、推斷該B角對應(yīng)的裂開面的位置是否通過荷載中心,如與假定不相符,則B角所對應(yīng)的位置,重計(jì)算,重推斷;5、重復(fù)以上計(jì)算,直至相符為止;6、依據(jù)最終的裂開面位置對應(yīng)的計(jì)算式計(jì)算土壓力。其次裂開面法的計(jì)算步驟:1擬定兩組裂開面,按相應(yīng)公式計(jì) 算岀Bi,以確定第一裂開面的位置,如與假定相符,再按與此邊界條件相對應(yīng)的公式計(jì)算ai;否則按計(jì)算所得的邊界條件,重計(jì)算,直至相符為止。2. 推斷:假設(shè)ai> a”,不出現(xiàn)…,按一般庫侖公式計(jì)算土壓力,否則,岀現(xiàn)…,按岀現(xiàn)…的庫侖公式計(jì)算。擋土墻設(shè)計(jì)原則擋土墻位置的選定路塹擋土墻大多數(shù)設(shè)在邊溝旁山坡?lián)跬翂υO(shè)在山坡的根底牢靠處,墻咼應(yīng)保證墻后墻頂邊坡穩(wěn)定路肩墻與路堤墻墻高或截面圬工數(shù)量相近、根底狀況相像時(shí),優(yōu)先選用路肩墻沿河路堤擋土墻應(yīng)結(jié)合河流狀況布置,留意保持水流通暢擋土墻縱向布置確定擋土墻的起迄點(diǎn),選擇擋土墻與路基或其他構(gòu)造物的連接方式確定伸縮縫與沉降縫的位置布置各段擋土墻的根底布置泄水孔的位置,包括數(shù)量、間隔和尺寸等擋土墻橫向布置橫向布置選擇在墻高最大處、墻身斷面或根底形式有變異處,以及其他必需樁號處的橫斷面上進(jìn)展,確定墻身斷面、根底形式和埋置深度、排水設(shè)施等。擋土墻平面布置對個(gè)別簡單的擋土墻,在繪制平面圖時(shí),應(yīng)說明擋土墻與路線的平面位置及附加地貌與地物等狀況,沿河擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流情況,防護(hù)與加固工程等。
擋土墻的構(gòu)造〔一〕墻身構(gòu)造墻背、墻面、墻頂、護(hù)欄〔二〕根底〔三〕排水設(shè)施〔四〕沉降縫與伸縮縫第七章路基路面排水設(shè)計(jì)1路基路面排水設(shè)計(jì)的一般原則〔1〕.排水設(shè)施要因地制宜、全面規(guī)劃,并充分利用有效地形和自然水系。路基排水溝渠的設(shè)置應(yīng)與農(nóng)田水利相協(xié)作。設(shè)計(jì)前應(yīng)進(jìn)展調(diào)查爭論,做到綜合設(shè)計(jì)和分期修建。留意防止四周山坡的水土流失,盡量不破壞自然水系。路基排水應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況,就地取材,以防為主。應(yīng)盡量阻擋水進(jìn)入路面構(gòu)造,并供給良好的排水設(shè)備。路基排水設(shè)備的構(gòu)造與布置地面排水:(地表徑流、大氣降水)邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽地下排水:(上層滯水、潛水、層間水)盲溝、滲溝、滲井邊溝:設(shè)置位置:挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè),多與路中線平行。設(shè)置作用:集合和排解路基范圍內(nèi)的地面水。構(gòu)造:漿砌片石、栽砌卵石、水泥混凝土預(yù)制塊橫斷面形式:梯形:土質(zhì);三角形:機(jī)械化施工、矮路堤;流線形:積雪、積沙路段;矩形:石質(zhì)設(shè)計(jì)要點(diǎn):①縱坡:一般與路線縱坡全都。平坡路段,邊溝縱坡宜不小于%。②無需水力計(jì)算,緊靠路基設(shè)計(jì),不允許其他溝渠的水引入,不允許與其它溝渠合用。③不宜過長,不超過200?300m利用自然溝渠、排水井、涵洞等排出④出口處妥當(dāng)處理:防沖刷(涵洞、急流槽、跌水)P1847-34截水溝設(shè)置位置:挖方路基邊坡坡頂以外,或山坡路堤上方的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn),盡量與大多數(shù)水流方向垂直。設(shè)置作用:攔截并排解路基上方流向路基的地面徑流,保證挖方邊坡和填方坡角不受流水沖刷。挖方路段截水溝截面形式:挖方路段;山坡填方路段設(shè)計(jì)要點(diǎn):①截水溝的橫斷面形式:梯形、與地面水流方向垂直②縱坡及長度:縱坡宜不小于%;長度以200 500m為宜。③1m=11?,b>,h>(按設(shè)計(jì)流量計(jì)算)④溝壁底:密實(shí)、不滯留、不滲水,需加固、鋪砌排水溝設(shè)置作用:引水,排解來自邊溝、截水溝、或路基范圍內(nèi)其他水源的水流,引至橋涵或路基范圍以外指定地點(diǎn)。設(shè)置位置:離路基盡可能遠(yuǎn)些,距路基坡角不宜小于2m。橫斷面:一般承受梯形,底寬與深度不宜小于,土溝的邊坡坡度約為111:??v坡:可取%~%,不小于%,不大于3%。設(shè)計(jì)要點(diǎn):①平面上力求短捷平順,以直線為宜,或承受大半徑曲線(R=10~20m)轉(zhuǎn)向;連續(xù)長度宜短,500m②縱坡宜不小于%,不大于3%;假設(shè)大于需加固處理,大于7%需改為跌水或急流槽。③出水口:使原水道不產(chǎn)生沖刷或淤積;銳角或圓弧相交跌水適用狀況:用于陡坡地段,溝底縱坡可45度跌水的構(gòu)造:有單級和多級之分;溝底有等寬和變寬之別根本構(gòu)造:進(jìn)水口、消力池、岀水口留意:①一般,跌水臺階高P最大不超過②常用簡易多級跌水,臺高約,護(hù)墻用石砌或混凝土構(gòu)造,墻基埋深為a的~倍,并不小于,墻厚。③消力池其消能作用,底部具有1%2%縱坡,底厚~,末端設(shè)有消力檻,檻高15~20cm。7急流槽適用狀況:坡度更陡,是山區(qū)大路回頭曲線,溝通上下線路基排水及其他溝渠進(jìn)水口的一種常見排水設(shè)施。構(gòu)造:進(jìn)口、主槽和岀口。構(gòu)造:砌石和水泥混凝土構(gòu)造,亦可用巖石坡面挖槽8暗溝(盲溝):構(gòu)造原理:溝內(nèi)分層填以大小不同的顆粒材料,利用滲水材料透水性將地下水集合于溝內(nèi),并沿溝排泄至指定地點(diǎn)。盲溝設(shè)置及作用:①一側(cè)邊溝下設(shè)盲溝,用以攔截流向路基的層間水,防止路基邊坡滑坍和毛細(xì)水上升危及路基。②兩側(cè)邊溝下設(shè)盲溝,用以降低地下水位,防止毛細(xì)水上升至路基工作區(qū),造成凍脹或翻漿。③設(shè)在路基挖方與填方交界處的橫向盲溝,用于攔截和排解路塹下面層間水或小股泉水,保持路堤填土不受水害。根本構(gòu)造:①橫斷面成矩形,亦可做成上寬下窄的梯形。②盲溝底部中間填以粒徑較大的碎石,空隙較大;粗里碎石兩側(cè)和上部,
按肯定比例分層填以較細(xì)粒徑的粒料;底部和頂部一般設(shè)有30cm以上的不透水層。1%2%的縱坡,出水口底面標(biāo)高應(yīng)高出溝外最高水位20cm。9滲溝作^并通過溝底通道將水排至指定地點(diǎn)。其作用是降低地下水位或攔截地下水。溝滲井設(shè)置條件:當(dāng)?shù)叵麓嬖诙鄬雍畬?,其中影響路基的上部含水層較薄,排水量不大,且平式滲溝難以布置時(shí),承受滲井。作用特點(diǎn):滲井穿越不透水層,將路基范圍內(nèi)的上層地下水,引入更深的含水層中去,以降低上層的地下水位或全部予以排解。根本構(gòu)造:水力計(jì)算而定,一般為直徑~的圓柱形;由粗而細(xì)的砂石材料,粗粒滲水,細(xì)料反濾。路面外表排水設(shè)計(jì)原則坡度向兩側(cè)排走;②路線縱坡平緩、匯水量不大,路堤較低且邊坡坡面不會受沖刷時(shí),應(yīng)承受橫向漫坡的方式排水;③不符合以上情況時(shí),應(yīng)沿路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶,集合路面外表水,然后通過泄水口和急流槽排離;④設(shè)置攔水帶時(shí),攔水帶過水?dāng)嗝鎯?nèi)的水,在高速大路和一級大路上不得漫過右側(cè)車道外邊緣,其他大路上不得漫過右側(cè)車道中心線。中心分隔帶排水3m且外表承受鋪面封閉的中心分隔帶排水;②寬度大于3m且外表未承受鋪面封閉的中心分隔帶排水;③外表無鋪面且未承受表面排水措施的中心分隔帶.路面內(nèi)部排水路面構(gòu)造內(nèi)水分的有害影響:①造成無粘結(jié)粒狀材料和地基土強(qiáng)度降低;②混凝土路面產(chǎn)生唧泥(mud-pumping)壞;;③形成高壓空隙水壓力和高流速水流,引起基層細(xì)顆粒產(chǎn)生唧泥,失去支承;;④冰凍深度大于路面厚度時(shí),高水位下造成凍脹;⑤瀝青混合料剝落,影響瀝青混凝土耐久性并產(chǎn)生龜裂。④現(xiàn)有路面改建或改善工程,需排除路面構(gòu)造內(nèi)水分路面內(nèi)部排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求:①各項(xiàng)排水設(shè)施的泄水力量應(yīng)大于滲入路面構(gòu)造內(nèi)的水流;下游排水設(shè)施的泄水能
力應(yīng)超過上游泄水能力;②滲入水在路構(gòu)造內(nèi)的最大滲流時(shí)間,冰凍地區(qū)不超過1h,其他地區(qū)不超過2h~4h;滲流長度不超過4560m;③各項(xiàng)排水設(shè)施不料堵塞。邊緣排水系統(tǒng)組成― 緣設(shè)置的透水性材料集水溝、縱向排水溝、橫向出水管和過渡織物組成。適用性:常用于基層透水性小的混凝土路面。排水基層的排水系統(tǒng)縱向集水溝:布置在路面橫坡下方,其內(nèi)側(cè)邊緣可設(shè)在行車道面層邊緣,但有時(shí)為避開排水管被壓裂或避開路肩鋪面受集水溝沉降影響,將集水溝外移60~90cm。排水墊層:①排水基層下設(shè)置不透水墊層或反濾層,以防外表水向下滲入墊層,同時(shí)防止墊層或路基土中細(xì)粒進(jìn)入排水基層而造成堵塞;②排水墊層材料級配組成上要滿足透水和反濾要求。第八章土質(zhì)路基施工路基施工的根本方法:人力施工簡易機(jī)械化施工;綜合機(jī)械化施工水力機(jī)械化施工;爆破法施工路基施工的一般程序:(一)施工前預(yù)備工作:①組織準(zhǔn)備工作②技術(shù)預(yù)備工作③物質(zhì)預(yù)備工作(二)路基施工(三)檢查與驗(yàn)收3路基施工施工要點(diǎn)根本要求:① 首先必需搞好施工排水;始終保持場地枯燥。撤除路基挖填范圍內(nèi)的地表障礙物;房、樹、表層土等.②必需有條不紊,有打算按步驟進(jìn)展;利于取棄土。③路塹開挖應(yīng)在全斷面進(jìn)展,自上而下一次成型,留意按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確放樣,不斷檢查校正;留意地基土的處理④土質(zhì)路堤應(yīng)先清理或加固地基;填土?xí)r應(yīng)分層填平,充分壓實(shí),壓實(shí)厚度2025cmo⑤路堤加寬或舊土層搭接處,原土層挖成臺階,逐層填土,不允許將薄層填土貼在原路基外表。路堤填筑填筑方案:分層平鋪:①不同土質(zhì)水平分層,以保強(qiáng)度均勻;②透水性差的用土宜填于下層,外表成雙向橫坡,有利于排水;③同一層次有不同用土?xí)r,接搭處成斜面,保證該層厚度范圍內(nèi)強(qiáng)度均勻;④不封閉下層透水性大的填料;⑤合理安排不同土質(zhì)的層位豎向填筑適用性:地面高差大、陡坡地段上半填半挖路基、局部路段橫坡較陡難以分層填筑。必要的技術(shù)措施:①選用振動式或錘式夯擊機(jī)等高效壓實(shí)機(jī)械;②填料宜選用沉陷量小及粒徑較均勻的砂性土或石料;③一次填足路堤全寬;④允許短期內(nèi)自然沉落,暫不修建較高等級路面?;旌咸钪合仑Q上平,適高差較大。路塹開挖分類:橫向全寬掘進(jìn):①一端或兩端同時(shí)進(jìn)展一一適短而深的路塹②一次挖深2m左右,過深時(shí)分臺階分層縱向全寬掘進(jìn):①方法:在路線一端或兩端,沿路線縱向向前開挖。②單層掘進(jìn)的高度,即為路塹設(shè)計(jì)深度;③較深路塹,可承受雙層掘進(jìn)法,上層在前,下層隨后。橫向通道掘進(jìn):方法:先在路塹縱向挖岀通道,然后分段同時(shí)向橫向掘進(jìn)?;旌鲜介_挖:縱向通道+橫向通道,+橫向挖掘,承受雙層式縱橫通道的混合掘進(jìn)方法。分段縱挖法:縱向分段,各段開挖。組織機(jī)械化施工留意事項(xiàng):①建立健全施工治理體制與相應(yīng)組織機(jī)構(gòu);②制定嚴(yán)密的施工組織打算,合理選擇施工方案;③機(jī)具設(shè)備有限制時(shí),擅長抓重點(diǎn),兼顧一般;④加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn),堅(jiān)持技術(shù)考核,鼓舞技術(shù)革。路基壓實(shí)的意義與機(jī)理:意義:路基壓實(shí)是路基施工中一個(gè)重要工作,也是提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的根本技術(shù)措施之一。機(jī)理:通過壓實(shí)使土粒重組合,彼此擠緊,孔隙縮小,土的單位重量提高定性提高。影響壓實(shí)效果的主要因素:(一)內(nèi)因:含水量、土質(zhì)(二)外因:壓實(shí)厚度、壓實(shí)功能:最正確含水量隨壓實(shí)功能的增大而減小9路基壓實(shí)機(jī)具選擇與操作:壓實(shí)機(jī)具類型:碾壓式、夯擊式、振動式壓實(shí)機(jī)具選擇依據(jù):土質(zhì)及不同土層厚度
砂性土壓實(shí)效果:振動式較好,夯擊式次之,碾壓式較差;粘性土:宜選用碾壓式或夯擊式。施工操作及質(zhì)量控制:①先輕后重,先慢后快;②工作路線:直線:先兩側(cè)后中間;彎道:由低到高。相鄰兩次輪跡重疊輪寬的1/3;③檢查含水量和密實(shí)度10壓實(shí)度:Y與標(biāo)準(zhǔn)擊Y0之比的相對值。第十章碎、礫石路面水結(jié)碎石路面施工工序預(yù)備工作一撒鋪石料并攤鋪一預(yù)碾碎石一碾壓并撒水一撒鋪嵌縫料一碾壓灑水一撒鋪石屑并灑水碾壓成型一初期養(yǎng)護(hù)碾壓三階段:穩(wěn)定期、壓實(shí)期、成型期級配礫(碎)石路面:定義:由各種集料(粗細(xì)礫石+砂或石屑)和土,按最正確級配原理修建而成的路面層或基層強(qiáng)度構(gòu)成:摩阻力+粘結(jié)力密實(shí)構(gòu)造具有肯定水穩(wěn)性和力學(xué)強(qiáng)度作用:中級路面的面層,次高級路面的基層特點(diǎn):平坦度好,施工修理簡易,造價(jià)低,缺點(diǎn)同前厚度和材料:厚度為8-16cm16cm分兩層;材料:IV級,形狀近似立方體或圓球體,掌握扁平、細(xì)條及小于細(xì)料的含量和塑性指數(shù);用作基層時(shí)摻石灰,劑量為細(xì)料含量的8%——12%;砂以粗砂、中砂為宜。T鋪料—灑水拌和整形—碾壓—鋪封層(石屑)優(yōu)質(zhì)級配碎石基層:作用:柔性路面的基層、底基層,半剛性基層與瀝青面層之間強(qiáng)度:碎石本身強(qiáng)度及碎石顆粒之間的嵌擠力。材料要求:碎石強(qiáng)度(壓碎值)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:高速大路和一級大路,路面級配碎石集料壓碎值應(yīng)不大于26%;扁平長條顆粒< 20%;不含粘土塊、植物等有害雜質(zhì)細(xì)料:顆粒級配,限制細(xì)小顆粒含量及塑性堅(jiān)硬的巖石、圓石或礦渣(slag)軋制而成;顆粒級配,限制細(xì)小顆粒含量及塑性碎石場的細(xì)篩余料、特地軋制的細(xì)碎石集料,自然砂礫優(yōu)質(zhì)級配碎石基層施工:TTT整型碾壓攤鋪拌和主要環(huán)節(jié):①現(xiàn)場路拌法:現(xiàn)TT灑水拌和;②集中拌和法:先將碎石石屑加水拌和T現(xiàn)場攤鋪第十一章塊料路面構(gòu)造層次:面層:塊狀石料
整平層:墊平根底外表及塊石底面,一般承受級配良好的清潔粗砂或中砂;23cm基層:一般承受粒料基層和半剛性基層。自然石塊路面類別:整齊石塊和條石:①承受I級石料:高級路面②基層:C20貧水泥混凝土,M10水泥砂整平不整齊石塊:①承受I H級石料②基層砂、爐渣、碎磚石、級配礫石半整齊石塊:①承受I H級石料②基層:貧水泥混凝土、碎石、穩(wěn)定土自然石塊路面施工:攤鋪整平層:級配良好的清潔的粗TT高級排砌塊石:①全寬進(jìn)展②大塊石在路邊,適當(dāng)在中間③小頭向下④嵌緊、錯(cuò)縫、平坦⑤由低到高⑥長邊垂直中線3〕嵌縫壓實(shí):檢驗(yàn)路拱、路肩夯實(shí)、填縫〔石屑、粗砂〕、路面壓實(shí)第十二章無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn):穩(wěn)定性好,抗凍性強(qiáng),構(gòu)造自身成板體,整體性較好,材料生產(chǎn)工藝簡潔,來源廣泛,造價(jià)低,剛度介于柔性材料和剛性材料之間,稱半剛性材料缺點(diǎn):耐磨性差,易疲乏,干縮,作用:路面、廣泛應(yīng)用于路面構(gòu)造的基層或底基層干縮特性:拌和壓實(shí)后體積內(nèi)水分揮發(fā)及水化作用,混合料水分減少,由此發(fā)生各種物理化學(xué)作用引起無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料體積收縮.⑴主要指標(biāo):干縮應(yīng)變、干縮系數(shù)、失水量、干縮量⑵影響:材性、劑量、含水量、齡期、細(xì)顆粒含量⑶規(guī)律:穩(wěn)定粒料類:石灰穩(wěn)定類〉水泥穩(wěn)定類〉石灰粉煤灰穩(wěn)定類。穩(wěn)定細(xì)粒土:石灰土〉水泥土和水泥石灰土>石灰粉煤灰土。溫度收縮特性:內(nèi)部和環(huán)境溫度變化帶來的體積收縮⑴指標(biāo):收縮系數(shù):1C時(shí)單位長度收縮量⑵影響因素:材性、劑量、齡期⑶規(guī)律:中砂以上顆粒溫縮少,粉粒以下…..大石灰穩(wěn)定類基層〔底基層〕使用范圍:①各級大路路面的底基層;②二、三級大路的基層,不用作高等級路面基層;③潮濕路段不宜用做基層,假設(shè)做基層則需下設(shè)墊層;④瀝青面層之下不宜設(shè)此基層,假設(shè)設(shè)則設(shè)碎石聯(lián)結(jié)層前方可鋪該基層石灰穩(wěn)定類基層影響強(qiáng)度的因素 :土質(zhì):一般承受塑性指數(shù)1218的粘性土為最優(yōu),易粉碎,易碾壓成型,易穩(wěn)定,掌握硫酸鹽和腐殖質(zhì)的含量灰質(zhì):,山級以上技術(shù)指標(biāo);盡量縮短存放時(shí)間;低質(zhì)用量>高質(zhì)用量;磨細(xì)的生石灰粉最優(yōu),其次消石灰粉石灰劑量:最正確劑量〔強(qiáng)度最大〕需進(jìn)展混合料組成設(shè)計(jì)因土質(zhì)不同而異〔4〕含水量:最正確含水量通過標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定,干凈飲用水5〕密實(shí)度:密實(shí)度增長,則強(qiáng)度增長,抗凍性、水穩(wěn)定性增長;密實(shí)度1%,4%左右?!?〕石灰土的齡期:強(qiáng)度隨齡期增長,前期〔1 2個(gè)月〕增長比后期快。7〕養(yǎng)生條件:保證肯定的溫度和濕度溫度:施工期最低溫度在5C以上,在重冰凍〔-3 -5C〕到來前1個(gè)月1個(gè)半月完成施工濕度:在肯定潮濕條件下,養(yǎng)生強(qiáng)度形成比在一般空氣中養(yǎng)生要好。=〉熱季施工為宜石灰土基層縮裂防治:掌握壓實(shí)含水量嚴(yán)格掌握壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)施工在氣溫進(jìn)入0C前一個(gè)月完畢,防止溫縮〔temperatureshrinkage〕重視初期養(yǎng)護(hù),灑水養(yǎng)生,防止干
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