道路路基路面基礎(chǔ)知識(shí)

項(xiàng)目20路基路面工程特點(diǎn)定義：路基——在天然地表面按照路線位置和設(shè)計(jì)斷面的要求開(kāi)挖或填筑而成的作為路面基礎(chǔ)的帶狀構(gòu)造物。路面——是用各種混合料鋪筑在路基頂面供汽車(chē)行駛的層狀結(jié)構(gòu)物。路基路面：滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求。路基路面工程的特點(diǎn)：工程數(shù)量大，耗費(fèi)勞力多，涉及面廣，投資高等。一般公路的路基修建投資占公路總投資的25%~45%，個(gè)別山區(qū)公路可達(dá)65%。環(huán)境保護(hù)問(wèn)題：與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。路基路面具有的基本性能：

1、承載能力

2、穩(wěn)定性：溫度穩(wěn)定性（路面）、水穩(wěn)定性（路基）

3、耐久性

4、表面平整度

5、表面抗滑性§1.3影響路基穩(wěn)定性的因素

1、地理?xiàng)l件:平原地區(qū)：排水困難山陵地區(qū)：易造成沖毀

2、地質(zhì)條件

3、氣候條件:氣溫、降雨、降雪、冰凍深度等

4、水文和水文地質(zhì)條件:河流水位、沖刷、地下水、地表水等

5、土的類別

§1.4路基土的分類一、路基土的分類我國(guó)公路用土依據(jù)土的顆粒組成特征、土的塑性指標(biāo)和土中有機(jī)質(zhì)存在的情況，可分為：（1）巨粒土＞60mm

（2）0.074mm≤粗粒土≤60mm

（3）細(xì)粒土≤0.074mm

（4）特殊土：黃土、膨脹土、紅粘土、鹽漬土等P8表1-1和圖1-1。二、各類土的工程性質(zhì)巨粒土包括漂石（塊石）和卵石（塊石），有很高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，用以填筑路基是良好的材料，亦可用于砌筑邊坡。級(jí)配良好的礫石混合料，密實(shí)程度好，強(qiáng)度和穩(wěn)定性均能滿足要求。除了填筑路基之外，可以用于鋪筑中級(jí)路面，經(jīng)適當(dāng)處理后，可以鋪筑高級(jí)路面的基層、底基層。砂土無(wú)塑性，透水松散，壓實(shí)困難，但是經(jīng)充分壓實(shí)的砂土路基，壓縮變形小，穩(wěn)定性好。砂性土含有一定數(shù)量的粗顆粒，又含有一事數(shù)量的細(xì)顆粒，級(jí)配適宜，強(qiáng)度、穩(wěn)定性等都能滿足要求，是理想的路基填筑材料。粉性土含有較多的粉土顆粒，干時(shí)雖有粘性，但易于破碎，浸水時(shí)容易成為流動(dòng)狀態(tài)。粘性土中細(xì)顆粒含量多，土的內(nèi)摩擦系數(shù)小而粘聚力大，透水生小而吸水能力強(qiáng)，毛細(xì)現(xiàn)象顯著，有較大的可塑性。重粘土工程性質(zhì)與粘性土相似，但其含粘土礦物成分不同時(shí)，性質(zhì)有很大差別?？傊?，土作為路基建筑材料，砂性土最優(yōu)，粘性土次之，粉性土屬不良材料，最容易引起路基病害。§1.5公路自然區(qū)劃公路自然區(qū)劃分三級(jí)進(jìn)行區(qū)劃，首先將全國(guó)劃分為多年凍土、季節(jié)凍土和全年不凍土三大地帶；然后根據(jù)水熱平衡和地理位置，劃分為凍土、溫潤(rùn)、干濕過(guò)渡、濕熱、潮暖、干旱和高寒7個(gè)大區(qū)：Ⅰ區(qū)——北部多年凍土區(qū)；Ⅱ區(qū)——東部溫潤(rùn)季凍區(qū)；Ⅲ區(qū)——黃土高原干濕過(guò)渡區(qū)；Ⅳ區(qū)——東南濕熱區(qū)；Ⅴ區(qū)——西南潮暖區(qū)；Ⅵ區(qū)——西北干旱區(qū)；Ⅶ區(qū)——青藏高寒區(qū)。二級(jí)區(qū)劃是在每個(gè)一級(jí)區(qū)內(nèi)，再以潮濕系數(shù)為依據(jù)，分為6個(gè)等級(jí)。潮濕系數(shù)為年降雨量與年蒸發(fā)量之比。P14除了這6個(gè)潮濕等級(jí)外，還結(jié)合各個(gè)大區(qū)的地理、氣候特征（如雨季、冰凍深度、地貌類型、自然病害等因素，將全國(guó)分為33個(gè)二級(jí)區(qū)和18個(gè)二級(jí)副區(qū)。三級(jí)區(qū)劃是二級(jí)區(qū)劃的具體化，劃分的方法有兩種：一種以水熱、地理和地貌為依據(jù)；另一種是以地表的地貌、水文和土質(zhì)為依據(jù)，由各省（市）、自治區(qū)自行劃定。公路自然區(qū)劃圖：P13圖1-5。項(xiàng)目21路基水溫狀況及干濕類型一、路基濕度的來(lái)源（1）大氣降水（2）地面水（3）地下水（4）毛細(xì)水（5）水蒸氣凝結(jié)水（6）薄膜移動(dòng)水二、大氣溫度及其對(duì)路基水溫狀況的影響華北地區(qū)、東北地區(qū)、西北地區(qū)等季節(jié)性冰凍地區(qū)。冬季結(jié)冰，水份遷移。春季、夏季凍融。產(chǎn)生凍脹翻漿。三、路基干濕類型路基按其干濕狀態(tài)不同，分為四類：干燥、中濕、潮濕和過(guò)濕。為了保證路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，一般要求路基處于干燥或中濕狀態(tài)。上述四種干濕類型以分界稠度、、來(lái)劃分。稠度定義為土的含水量與土的液限之差與土的塑限與液限之間的比值，即：式中：——土的稠度；

——土的液限。土由液體狀態(tài)向塑性體狀態(tài)過(guò)渡的界限含水量。

——土的含水量；

——土的塑限。土由塑性體狀態(tài)向脆性固體狀態(tài)過(guò)渡的界限含水量。

干燥中濕潮濕過(guò)濕H1H2H3界限稠度臨界高度保持路基在干燥或中濕狀態(tài)

在公路勘測(cè)設(shè)計(jì)中，確定路基的干濕類型路需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查，對(duì)于原有公路，按不利季節(jié)槽底面以下80cm深度內(nèi)土的平均稠度確定。于路槽底面以下80cm內(nèi)，每10cm取土樣測(cè)定其天然含水量、塑限含水量和液限含水量，以下式求算80cm式中：——路槽底面以下80cm內(nèi)，每10cm為一層，第i層上的天然含水量；

——第i層土的液限含水量（76g平衡錐）；

——第i層土的塑限含水量；

——第i層的稠度；

——路槽以下80cm內(nèi)土的算數(shù)平均稠度。P17表1-8路基干濕類型P18表1-9路基臨界高度參考值以廣西南寧為例：Ⅳ7、粘性土——查表P19，中濕H2=1.4~1.5m項(xiàng)目22路面結(jié)構(gòu)及層位功能一、路面橫斷面（1）槽式橫斷面（2）全鋪式橫斷面二、路拱橫坡度直線型：一般用于等級(jí)較高道路、橫坡較小。拋物線型：一般用于等級(jí)稍低的道路、橫坡較大。路面橫坡度|：1%—4%左右。路肩比路面大1%。P23表1-10直線型拋物線型三、路面結(jié)構(gòu)分層及層位功能面層：承受汽車(chē)荷載和自然因素作用。強(qiáng)度高、抗變形性能和穩(wěn)定性好，有良好的平整度和表面抗滑性。主要材料：水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎石混合料、碎（礫）石、塊石等。基層：承受面層傳遞的荷載，并將它擴(kuò)散和分布到墊層和路基上。路面結(jié)構(gòu)中的主要承重層，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度和水穩(wěn)定性。主要材料：結(jié)合料（石灰、水泥或?yàn)r青等）穩(wěn)定土或碎（礫）石、各種工業(yè)廢渣組成的混合料、貧混凝土、各種碎（礫）石混合料等。面層:上面層、中面層、下面層基層：上基層、下基層墊層路基墊層：改善土基的濕度和溫度狀況，保證面層和基層的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性不受土基的影響，承受基層傳遞的荷載，并將它擴(kuò)散和分布到路基上，從而減小土基頂面的壓應(yīng)力和豎向變形。主要材料：穩(wěn)定性和隔溫性要好，常用的有兩類，一是散粒料，如砂礫、碎石等。二是石灰、水泥和礦渣穩(wěn)定土組成的穩(wěn)定類墊層。§1-8路面的等級(jí)及分類路面等級(jí)劃分高級(jí)、次高級(jí)、中級(jí)、低級(jí)。P25表1-11。

二、路面的分類柔性路面整體剛度和強(qiáng)度較小，變形較大。如瀝青路面，碎石路面等。剛性路面主要指水泥混凝土做面層或基層的路面結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高、剛度大。如水泥混凝土路面等。半剛性路面用水泥、石灰、粉煤灰等無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土或碎（礫）石而修筑的基層。半剛性基層初期強(qiáng)度低，后期強(qiáng)度高。項(xiàng)目23路基的常見(jiàn)病害一、路基的主要病害

1、路基沉陷（P48圖2-25）路基沉陷有兩種情況：一是路基本身的壓縮沉降；二是由于路基下部天然地面承載能力不足，在路基自重的作用下引起沉陷或向兩側(cè)擠出而造成的。2、邊坡滑塌（P48圖2-26）

（1）溜方：由于少量土體沿土質(zhì)邊坡向下移動(dòng)所形成。溜方通常指的是邊坡上表面薄層土體下溜。主要是由于流動(dòng)水沖刷邊坡或施工不當(dāng)而引起的。如圖P48圖2-26a)、b)所示。

（2）滑坡：一部分土體在重力作用下沿某一滑動(dòng)面滑動(dòng)?；轮饕怯捎谕馏w的穩(wěn)定性不足所引起的。如圖2-26c)所示。3．碎落和崩坍一般為路塹的風(fēng)化巖石4．路基沿山坡滑動(dòng)5．不良地質(zhì)和水文條件造成的路基破壞如暴雨造成的泥石流等。上林至馬山二級(jí)公路滑坡死亡5人，傷1人半個(gè)村莊被埋2006年8月6日晚8點(diǎn)幾萬(wàn)方土沖過(guò)河流，掩埋村莊死亡的水牛2008年11月23日11點(diǎn)40分左右，廣西鳳山縣發(fā)生一起特大地質(zhì)災(zāi)害事故，造成重大人員傷亡。二、路基病害防治主要措施：

1、正確設(shè)計(jì)路基橫斷面。

2、選擇良好的路基用土填筑路基，必要時(shí)對(duì)路基上層填土作穩(wěn)定處理。

3、采取正確的填筑方法，充分壓實(shí)路基，保證達(dá)到