《路基路面工程》全套教學課件

2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering1第一章緒論第1章緒論.pptx第2章行車荷載、環(huán)境因素與材料的力學特性.ppt第3章路基設(shè)計.ppt第4章路面基層.ppt第5章無機結(jié)合料穩(wěn)定路面.ppt第6章瀝青路面.ppt第7章水泥混凝土路面.ppt全套可編輯PPT課件2024/8/132本章要求8了解道路工程的發(fā)展過程；掌握路基土的分類及其工程性質(zhì)、路基干濕類型及劃分方法；掌握路基路面結(jié)構(gòu)特點、功能與分層要求；掌握路基路面結(jié)構(gòu)的主要影響因素、環(huán)境特點；掌握公路自然區(qū)劃的概念、劃分方法及各區(qū)筑路特點；熟悉路基路面的設(shè)計內(nèi)容。RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/133第一節(jié)道路工程發(fā)展歷史一、我國道路發(fā)展簡介

早在4000年前，就有駛牛、馬車簡易道路，秦朝統(tǒng)一六國后，道路建設(shè)有很大發(fā)展。唐代是鼎盛時期，初步形成了以城市為中心的四通八達的道路網(wǎng)。清代形成了層次分明、功能齊全的道路系統(tǒng)。

上世紀初汽車進入我國，開始建設(shè)通汽車公路。1906年在廣西友誼關(guān)修建第一條公路。

到2022年底，我國公路總里程達到535.48萬公里(包括村道在內(nèi))，其中國道37.95萬公里，省道39.36萬公里。農(nóng)村公路453.14萬公里，其中縣道69.96萬公里，鄉(xiāng)道124.32萬公里，村道258.86公里。100％的縣，99.99％（硬化路面90%）的鄉(xiāng)及99.94％的建制村通了公路。經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，我國在道路工程領(lǐng)域的科學研究和工程實踐方面也取得了許多的突破性成果。第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/134第一節(jié)道路工程發(fā)展歷史二、高速公路發(fā)展1988年滬嘉高速公路通車，1990年沈大高速公路建成通車，高速公路建設(shè)進入大發(fā)展時期；1998年末，8733km，世界第六；1999年突破1萬公里，世界第四；到2000年底，總里程達1.6萬公里，世界第三；到2001年底，高速公路總里程達1.9萬公里，超過加拿大（1.9萬公里）、僅次于美國（8.8萬公里），位居世界第二位；2004年底高速公路總里程達到3.42萬公里；中國的高速公路的發(fā)展創(chuàng)造了世界奇跡，16年建成的高速路相當于發(fā)達國家半個世紀修建的里程數(shù)；2014年底達10.6萬公里，位居世界第一位（美國9.2萬公里）；2022年底達17.73萬公里，位居世界第一位。第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/135第一節(jié)道路工程發(fā)展歷史三、八五期間規(guī)劃國道主干線系統(tǒng)

項目布局路線名稱里程（km）五縱1.同江—三亞（含長春—琿春支線）2.北京—福州（含天津—塘沽支線及泰安—淮陰連接線)3.北京—珠海4.二連浩特—河口5.重慶—湛江52002500240036001400七橫1.綏芬河—滿洲里2.丹東—拉薩（含天津—唐山支線）3.青島—銀川4.連云港—霍爾果斯5.上?！啥迹êf縣—南充—成都支線）6.上?！瘥悾ê瑢幉ā贾荨暇┲Ь€)7.衡陽—昆明（含南寧—友誼關(guān)支線）1300460016004400250040002000

規(guī)劃的國道主干線是由五縱七橫12條路線組成。連接首都、各?。ㄗ灾螀^(qū)）省會（首府）、直轄市、中心城市、主要交通樞紐和重要口岸（3.55萬公里）第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/136第一節(jié)道路工程發(fā)展歷史三、五縱七橫12條路線

第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/137第一節(jié)道路工程發(fā)展歷史三、五縱七橫12條路線

國家計劃二０００年前重點支持建設(shè)項目兩縱同江—三亞北京—珠海兩橫連云港—霍爾果斯上海—成都三路段北京—沈陽北京—上海重慶—北海第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/138第一節(jié)道路工程發(fā)展歷史四、國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃

多年來交通部一直在反復(fù)修改和論證國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃的戰(zhàn)略著眼點：連通和覆蓋20萬以上人口的城市；建立省際、城際、國際高速公路網(wǎng)絡(luò)通道；形成比較完善的、區(qū)域經(jīng)濟比較發(fā)達地區(qū)的城際快速運輸網(wǎng)絡(luò)；在東北老工業(yè)基地發(fā)展運輸網(wǎng)絡(luò)；加強與東盟、西亞國家的交通編織。

2005年規(guī)劃的〝7918網(wǎng)〞，共8萬公里。建成后的高速公路網(wǎng)將實現(xiàn)〝東部加密、中部成網(wǎng)、西部連通

〞,形成〝首都連接省會、省會彼此連通、連接主要地市、覆蓋重要縣市〞的高速公路網(wǎng)絡(luò)。第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/139第一節(jié)道路工程發(fā)展歷史第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1310第一節(jié)道路工程發(fā)展歷史五、道路工程發(fā)展簡介

1.路面材料面層基層

2.路面結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展經(jīng)驗前蘇聯(lián)彈性層狀體系及小撓度彈性薄板

3.施工機具及檢測手段的發(fā)展

4.路面養(yǎng)護與管理等

第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1311第一節(jié)道路工程發(fā)展歷史六、發(fā)展規(guī)劃1．發(fā)展方向（1）提高等級與加大密度并舉。

新建公路，溝通斷頭路國道主干線、高速公路網(wǎng)建設(shè)（2）運輸服務(wù)向高效優(yōu)質(zhì)發(fā)展。（3）管理向信息化發(fā)展。第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1312第一節(jié)道路工程發(fā)展歷史六、發(fā)展規(guī)劃2．省道、干線道路網(wǎng)形成

各省、市、自治區(qū)根據(jù)本地區(qū)的情況，規(guī)劃修建省級干線網(wǎng)。我國公路網(wǎng)管理層次：3.2030年實現(xiàn)智能化公路運輸系統(tǒng)。4.2040年智能化綜合交通運輸系統(tǒng)形成。5.本世紀中葉基本實現(xiàn)交通運輸現(xiàn)代化,達到中等發(fā)達國家水平。國道：G102，G222，G301省道：S105縣道：X101鄉(xiāng)道村道國道網(wǎng)分類：首都放射線：編號112條2.3萬南北縱線：編號228條3.7萬東西橫線：編號330條4.9萬第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1313第二節(jié)路基路面工程的特點及設(shè)計內(nèi)容一、路基、路面的概念1.路基：是在地表按照道路路線位置和一定技術(shù)要求、開挖或

堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。

2.路面：是土路基頂面行車部分，用各種堅硬材料鋪設(shè)的層狀

結(jié)構(gòu)物。第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1314第二節(jié)路基路面工程的特點及設(shè)計內(nèi)容二、路基路面工程的特點1.路基路面結(jié)構(gòu)簡單；

2.路基工程工藝簡單、工程量巨大，可就地取材；3.路面工程技術(shù)含量高，投資大；4.影響因素復(fù)雜，變異性和不確定性大；5.涉及學科多。第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1315第二節(jié)路基路面工程的特點及設(shè)計內(nèi)容三、路基路面工程的性能要求

1.要求:承載能力、穩(wěn)定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性、少塵性

2.影響路基路面穩(wěn)定性的因素自然因素：地理條件、地質(zhì)條件、氣候條件、水文與水文地質(zhì)、土質(zhì)、植物覆蓋。人為因素：荷載作用、路基結(jié)構(gòu)、施工方法、養(yǎng)護措施、人為設(shè)施。四、路基路面工程與有關(guān)工程項目的關(guān)系

1.與路線設(shè)計的關(guān)系

2.與橋涵工程的關(guān)系第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1316第二節(jié)路基路面工程的特點及設(shè)計內(nèi)容五、路基路面工程的設(shè)計內(nèi)容

1.路基設(shè)計的內(nèi)容

根據(jù)路線設(shè)計確定路基填挖高度和頂寬、結(jié)合沿線地質(zhì)、水文情況設(shè)計路基橫斷面形狀和邊坡坡度排水工程的設(shè)計路基的防護與加固設(shè)計有關(guān)附屬設(shè)施等

2.路面設(shè)計的內(nèi)容路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計路面材料組成設(shè)計路面結(jié)構(gòu)厚度計算路面排水設(shè)計其他第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1317第三節(jié)路基土的分類及其工程性質(zhì)一、分類

根據(jù)土顆粒的粒徑組成、土顆粒的礦物成分或其余物質(zhì)的含量、土的塑性指標進行劃分為巨粒土、粗粒土、細粒土、有機土四種，并進一步分為11種土。如下：第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1318第三節(jié)路基土的分類及其工程性質(zhì)二、路基土的工程分類及性質(zhì)

各類土的工程性質(zhì)如下：

1.巨粒土：具有高的強度及穩(wěn)定性，是良好的路基材料

2.級配良好的礫石混合料：密實度好，強度及穩(wěn)定性均能滿足要求

3.砂土：透水性強，毛細水上升高度小，φ大，強度和穩(wěn)定性好；C小，易

于松散，壓實困難

4.砂性土：是理想的填筑材料

5.粉性土：必須用時，一定要采取措施

6.粘性土：在最佳含水量下壓實，也不錯

7.重粘土：基本不用第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1319第四節(jié)路基水溫狀況與公路自然區(qū)劃一、環(huán)境因素影響

路基路面結(jié)構(gòu)長期暴露在自然環(huán)境中，經(jīng)受著各種自然環(huán)境因素的影響，如風吹、日曬、雨淋、大氣溫度等，路基路面內(nèi)部的性質(zhì)與狀態(tài)也隨之發(fā)生變化。1.溫度變化2.濕度變化第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1320第四節(jié)路基水溫狀況與公路自然區(qū)劃二、路基濕度狀況濕度的來源和變遷大氣降水地面水地下水毛細水水蒸氣及其凝結(jié)水薄膜移動的水三、季節(jié)性冰凍地區(qū)路基的水溫狀況凍脹與翻漿原因：溫差，水分集聚，凍體積脹，融排不暢產(chǎn)生凍脹翻漿的條件：土質(zhì)、水文、氣候、行車、養(yǎng)護等第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1321第四節(jié)路基水溫狀況與公路自然區(qū)劃四、路基平衡濕度與干濕類型

1.路基的平衡濕度

路基平衡濕度是指公路建成通車后路基在地下水、降雨、蒸發(fā)、凍結(jié)和融化等因素作用下濕度達到相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，此時的濕度稱為平衡濕度，可用飽和度來表示。

路基平衡濕度狀況可依據(jù)路基的濕度來源分為干燥、中濕、潮濕三類。

路基土在平衡濕度狀態(tài)下長期處于非飽和狀態(tài)，其濕度狀況主要由土的

基質(zhì)吸力所決定。土的基質(zhì)吸力定義為土中孔隙氣壓力與孔隙水壓力之差。第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1322第四節(jié)路基水溫狀況與公路自然區(qū)劃四、路基平衡濕度與干濕類型2.路基平衡濕度預(yù)估

1）干燥路基的平衡濕度

干燥路基的平衡濕度可根據(jù)道路所在自然區(qū)劃的濕度指數(shù)和路基土的類別確定。

計算TMI----土質(zhì)----飽和度

自然區(qū)劃---TMI----土質(zhì)----飽和度第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1323第四節(jié)路基水溫狀況與公路自然區(qū)劃四、路基平衡濕度與干濕類型2.路基平衡濕度預(yù)估2）潮濕路基的平衡濕度

潮濕路基的平衡濕度可根據(jù)路基土類別和地下水位高度由表確定.

3）中濕路基的平衡濕度

中濕類路基的平衡濕度參照圖,路基工作區(qū)分上部和下部分別確定其平衡濕度。地下水毛細潤濕面以上的路基工作區(qū)上部按路基土的類別和TMI值確定其平衡濕度地下水毛細潤濕面以下的路基工作區(qū)下部

按路基土組類別和距地下水位的距離確定其平衡濕度最后加權(quán)平均作為整個路基的平衡濕度.第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1324第四節(jié)路基水溫狀況與公路自然區(qū)劃五、公路自然區(qū)劃

氣候是影響路基濕度狀況的主要因素之一，因此可根據(jù)不同的氣候特點將全國分為若干個區(qū)域，即公路自然區(qū)劃。1.劃分原則

地表氣候區(qū)劃差異性的原則

自然氣候因素既有綜合又有主導(dǎo)作用的原則第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1325第四節(jié)路基水溫狀況與公路自然區(qū)劃五、公路自然區(qū)劃

2.一級區(qū)劃

一級區(qū)劃的主要指標：（根據(jù)我國地理、地貌、氣候等因素，以均溫等值線和三階梯的兩條等高線作為一級區(qū)劃的標志）全年均溫-2℃等值線（多年凍土、季節(jié)凍土），一月份均溫0℃等值線（季節(jié)凍土、全年不凍）1000m、3000m兩條等高線，將全國劃分為多年凍土、季節(jié)凍土和全年不凍三大地帶，再根據(jù)水熱平衡和地理位置劃分為七個一級區(qū)：Ⅰ：北部多年凍土區(qū)Ⅱ：東部溫潤季凍區(qū)

Ⅲ：黃土高原干濕過度區(qū)

Ⅳ：東南濕熱區(qū)Ⅴ：西南潮暖區(qū)Ⅵ：西北干旱區(qū)

Ⅶ：青藏高寒區(qū)第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1326第四節(jié)路基水溫狀況與公路自然區(qū)劃五、公路自然區(qū)劃

3.二級區(qū)劃是在一級區(qū)劃的基礎(chǔ)上以潮濕系數(shù)為標志劃分的52個二級區(qū)。潮濕系數(shù)定義為：

K=R/ZR:年降水量Z:年蒸發(fā)量按K值大小分為六個的等級過濕區(qū)K＞2.00

中濕區(qū)2.00≥K＞1.50

潤濕區(qū)1.50≥K＞1.00

潤干區(qū)1.00≥K＞0.5

中干區(qū)0.5≥K＞0.25

過干區(qū)K≤0.25

4.三級區(qū)劃：三級區(qū)劃是在二級區(qū)劃的基礎(chǔ)上進一步細分的，由各地區(qū)掌握。第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1327第四節(jié)路基水溫狀況與公路自然區(qū)劃第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1328第五節(jié)路基的變形、破壞原因與措施一、路基的主要病害

1.路基沉陷

2.剝落、碎落與墜落3.滑塌、坍塌與崩塌4.路基翻漿二、路基病害的防治第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1329第六節(jié)路面結(jié)構(gòu)與分類一、路面結(jié)構(gòu)與功能

1.路基橫斷面第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1330第六節(jié)路面結(jié)構(gòu)與分類一、路面結(jié)構(gòu)與功能

2.路拱橫坡度3.路面結(jié)構(gòu)及層位功能面層基層墊層第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1331第六節(jié)路面結(jié)構(gòu)與分類二、路面等級與分類按使用品質(zhì)、材料組成類型及結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性分為:

高級、次高級、中級和低級路面。第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1332第六節(jié)路面結(jié)構(gòu)與分類二、路面等級與分類從路面力學特性出發(fā)分為：柔性剛性

復(fù)合型性第一章緒論RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering33第二章行車荷載、環(huán)境因素與材料的力學特性2024/8/1334本章要求8掌握交通荷載的類型和作用特點；掌握路基強度特性及應(yīng)力應(yīng)變特性、路基設(shè)計參數(shù)及測定方法、路基工作區(qū)計算方法；掌握瀝青路面材料、水泥混凝凝土材料的強度特性、應(yīng)力應(yīng)變特性、累計變形及疲勞特性；掌握路面材料設(shè)計參數(shù)的測定及取值方法。RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1335第一節(jié)荷載作用一、行車荷載1.車輛的種類2.汽車的軸型3.汽車對道路的靜態(tài)壓力大小受以下因素的影響：

(1)汽車輪胎的內(nèi)壓力pi；

(2)輪胎的剛度和輪胎與路面接觸的形態(tài)。

(3)輪載的大小。

4.運動車輛對道路的動態(tài)影響RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1336第一節(jié)荷載作用一、行車荷載

4.運動車輛對道路的動態(tài)影響

（1）水平力

（2）動態(tài)作用

RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1337第一節(jié)荷載作用一、行車荷載

4.運動車輛對道路的動態(tài)影響（2）動態(tài)作用變異系數(shù)：1)行車速度；2)路面的平整度；3)車輛的振動特性。

變異系數(shù)一般均小于0.3。

沖擊系數(shù)

（3）瞬時性

（4）重復(fù)作用的影響RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1338第二節(jié)交通分析一、交通量

指一定時間內(nèi)，各類車輛駛經(jīng)道路某一橫斷面的數(shù)量。初始年平均日交通量：

設(shè)計年限內(nèi)累計交通量：

RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1339第二節(jié)交通分析二、軸載組成與軸載譜不同軸載的作用次數(shù)的頻率組成即為軸載譜，各不同軸載應(yīng)根據(jù)某一指標按其對路面結(jié)構(gòu)的損傷作用的等效性換算成其它軸載的作用次數(shù)，從而可使用標準軸載來綜合累計。

RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1340第二節(jié)交通分析三、輪跡橫向分布

總軸載作用按一定規(guī)律分布于車道橫斷面的現(xiàn)象稱為輪跡橫向分布，車道綜合累計需考慮。

RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1341第三節(jié)環(huán)境因素的影響一、溫度的影響

1.溫度影響材料的力學性能

RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1342第三節(jié)環(huán)境因素的影響一、溫度的影響

2.路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度變化

RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1343第三節(jié)環(huán)境因素的影響一、溫度的影響

2.路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度變化

影響因素：（1）外部條件

氣象條件：太陽輻射、氣溫、風速、降水量和蒸發(fā)量等。

（2）內(nèi)部因素

路面各結(jié)構(gòu)層材料的熱物理特性參數(shù)。

RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1344第三節(jié)環(huán)境因素的影響二、濕度的影響

1.濕度影響材料的力學特性2.溫度、濕度的共同作用

RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1345第四節(jié)土的力學強度特性一、路基受力與工作區(qū)1.路基受力：路基在使用過程中，同時受到由路面上傳遞下來的車輛荷載，以及路基和路面的自重作用，如下圖：RoadSubgradeandPavementEngineering土基中任一一點受到的豎向壓應(yīng)力：第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1346第四節(jié)土的力學強度特性一、路基受力與工作區(qū)

2.路基工作區(qū)：把車輛荷載在土基中產(chǎn)生應(yīng)力作用的這一深度范圍稱作路基工作區(qū)，其計算公式如下：RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1347第四節(jié)土的力學強度特性二、路基應(yīng)力—應(yīng)變特性

1.應(yīng)力-應(yīng)變的非線性特性（三階段）階段Ⅰ：彈性變形階段階段Ⅱ：塑性變形階段階段Ⅲ：破壞階段有彈性理論計算路基土的回彈模量：RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1348第四節(jié)土的力學強度特性RoadSubgradeandPavementEngineering二、路基應(yīng)力—應(yīng)變特性

1.應(yīng)力-應(yīng)變的非線性特性

第二章路基路面材料的力學特性第四節(jié)土的力學強度特性二、路基應(yīng)力—應(yīng)變特性

2.土基的流變特性（一般可不予以考慮）2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering49第二章路基路面材料的力學特性第四節(jié)土的力學強度特性二、路基應(yīng)力—應(yīng)變特性

3.重復(fù)荷載作用下路基的變形特性

彈性變形塑性變形影響因素：土的性質(zhì)（類型）和狀態(tài)（含水率、密實度、結(jié)構(gòu)狀態(tài)）；重復(fù)荷載的大小，通常以相對荷載表示；荷載作用的速度、持續(xù)時間以及頻率；路基中側(cè)向應(yīng)力的大小。2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering50第二章路基路面材料的力學特性第五節(jié)土基的承載能力一、回彈模量

2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering51第二章路基路面材料的力學特性

1.承載板試驗2.彎沉試驗3.動態(tài)回彈模量—動三軸試驗第五節(jié)土基的承載能力二、地基反映模量

2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering52第二章路基路面材料的力學特性第五節(jié)土基的承載能力三、加州承載比

2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering53第二章路基路面材料的力學特性第五節(jié)土基的承載能力

2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering54第二章路基路面材料的力學特性四、土的抗剪強度參數(shù)2024/8/1355第六節(jié)路面材料的力學強度特性強度是指材料達到極限狀態(tài)或出現(xiàn)破壞時所能承受

的最大荷載或應(yīng)力。一、抗剪強度直剪試驗，三軸試驗

RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1356第六節(jié)路面材料的力學強度特性二、抗拉強度直接拉伸：

間接拉伸：劈裂試驗

RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1357第六節(jié)路面材料的力學強度特性三.抗彎拉強度

小梁試驗RoadSubgradeandPavementEngineering第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1358第六節(jié)路面材料的力學強度特性四、路面材料的應(yīng)力特性—應(yīng)變特性RoadSubgradeandPavementEngineering1.碎（礫）石材料三軸試驗：具有與粘性土相似的非線性特性回彈模量可作為常數(shù)。

影響因素：集料類型結(jié)合料的類型與含量齡期等影響因素：應(yīng)力狀況級配顆粒形狀密實度等2.水泥混凝凝土及無機結(jié)合料穩(wěn)定材料

可通過單軸三軸小梁彎曲試驗得到，具有非線性特性，但應(yīng)力級位較低（低于極限荷載的50-60%)可近似看作是線性的，回彈模量可作為常數(shù)。第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1359第六節(jié)路面材料的力學強度特性四、路面材料的應(yīng)力特性—應(yīng)變特性RoadSubgradeandPavementEngineering3.瀝青混合料由于瀝青材料對溫度的敏感性，因此瀝青混合料的應(yīng)力應(yīng)變特性與其他材料明顯不同。瀝青混合料是一種彈性—粘塑性材料，在應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系中呈現(xiàn)出不同的性質(zhì)。有時僅呈現(xiàn)為彈性性質(zhì)，有時則主要呈粘塑性性質(zhì)。而大多數(shù)情況下，幾乎同時綜合呈現(xiàn)上述性質(zhì)。為了研究瀝青混合料的工作性質(zhì)，必須考慮材料的蠕變和應(yīng)力松弛現(xiàn)象。第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1360第六節(jié)路面材料的力學強度特性四、路面材料的應(yīng)力特性—應(yīng)變特性RoadSubgradeandPavementEngineering3.瀝青混合料

蠕變是材料在固定的應(yīng)力作用下，變形隨時間而發(fā)展的過程。

第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1361第六節(jié)路面材料的力學強度特性四、路面材料的應(yīng)力特性—應(yīng)變特性RoadSubgradeandPavementEngineering3.瀝青混合料

應(yīng)力松弛是變形物體在恒定應(yīng)變下應(yīng)力隨時間而自動降低的過程，這是由于物體內(nèi)部流動的結(jié)果。為使物體保持變形的狀態(tài)，隨著時間的推移，所需的力越來越小，應(yīng)力下降到初始數(shù)值的那段時間，叫松弛時間。

彈性粘塑體松弛時間與粘滯度η和彈性模量E的關(guān)系為：

第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1362第六節(jié)路面材料的力學強度特性四、路面材料的應(yīng)力特性—應(yīng)變特性RoadSubgradeandPavementEngineering3.瀝青混合料瀝青混合料的應(yīng)力—應(yīng)變特性，不僅同荷載大小和作用時間有關(guān)，而且與材料的溫度有關(guān)?？紤]到荷載作用時間和溫度對瀝青及瀝青混合料應(yīng)力—應(yīng)變特性的影響，提出用勁度模量(簡稱勁度)作為表征彈—粘塑材料的性質(zhì)指標。所謂勁度模量，就是材料在給定的荷載作用時間和溫度條件下應(yīng)力與總應(yīng)變的比值。即：第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1363第六節(jié)路面材料的力學強度特性四、路面材料的應(yīng)力特性—應(yīng)變特性RoadSubgradeandPavementEngineering3.瀝青混合料時間-溫度變換第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1364第六節(jié)路面材料的力學強度特性四、路面材料的應(yīng)力特性—應(yīng)變特性RoadSubgradeandPavementEngineering瀝青的勁度諾模圖第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1365第六節(jié)路面材料的力學強度特性四、路面材料的應(yīng)力特性—應(yīng)變特性RoadSubgradeandPavementEngineering3.瀝青混合料瀝青混合料的勁度模量

試驗蠕變模量試驗動態(tài)模量試驗回彈模量試驗由瀝青勁度及混合料的組成預(yù)估第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1366第七節(jié)路面材料的累計變形與疲勞特性一、路面材料的累計變形RoadSubgradeandPavementEngineering1.碎（礫）石混合料2.瀝青混合料

第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1367第七節(jié)路面材料的累計變形與疲勞特性二、路面材料的疲勞特性RoadSubgradeandPavementEngineering疲勞是材料在承受重復(fù)應(yīng)力作用時，可能在低于靜載一次作用下的極限應(yīng)力值時出現(xiàn)破壞，這種材料強度降低的現(xiàn)象稱為疲勞。疲勞強度疲勞壽命疲勞極限1.水泥混凝土及無機結(jié)合料處治的混合料第二章路基路面材料的力學特性2024/8/1368三、路面材料的累計變形與疲勞特性RoadSubgradeandPavementEngineering

2.瀝青混合料的疲勞特性瀝青混合料的疲勞特性可用多種室內(nèi)試驗方法測定。通常采用的方法是在簡支的小梁上作重復(fù)加荷彎曲試驗，也可采用重復(fù)加荷間接拉伸試驗(劈裂試驗)測定。試驗時可用控制應(yīng)力或控制應(yīng)變兩種方法。第二章路基路面材料的力學特性第七節(jié)路面材料的累計變形與疲勞特性2024/8/1369三、路面材料的累計變形與疲勞特性RoadSubgradeandPavementEngineering

2.瀝青混合料的疲勞特性控制應(yīng)力條件下，瀝青混合料達到疲勞破壞的荷載平均作用次數(shù)按下式計算：控制應(yīng)變施加荷載時，達到破壞的平均作用次數(shù)為：第二章路基路面材料的力學特性第七節(jié)路面材料的累計變形與疲勞特性2024/8/1370三、路面材料的累計變形與疲勞特性RoadSubgradeandPavementEngineering

2.瀝青混合料的疲勞特性試驗表明，同一種瀝青混合料因試驗時所采用的控制方式不同，試件達到破壞的荷載用總次數(shù)有一定的差別。一般情況下，按應(yīng)力控制得出的疲勞壽命較短。路面設(shè)計時，用應(yīng)力控制還是用應(yīng)變控制，主要取決于路面的應(yīng)力狀態(tài)更接近于那一種試驗的受力狀態(tài)。3.曼諾定律第二章路基路面材料的力學特性第七節(jié)路面材料的累計變形與疲勞特性2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering71第三章路基設(shè)計2024/8/1372本章要求8掌握路基基本概念、構(gòu)造要求和路基產(chǎn)生病害的原因與防治措施；掌握路基設(shè)計的基本內(nèi)涵；了解路基路面排水設(shè)計的一般原則，熟悉排水設(shè)計內(nèi)容及各種排水構(gòu)造物的設(shè)計要求、方法等；掌握路基穩(wěn)定性分析的主要方法：直線法、圓弧法、折線型滑動面的傳遞系數(shù)法；了解浸水地區(qū)、地震地區(qū)路基穩(wěn)定性分析方法；了解坡面防護的主要形式；了解軟土地基的主要處理方法；掌握擋土墻的類型、適用條件、布置和構(gòu)造；掌握各種邊界條件下的土壓力計算、擋土墻穩(wěn)定性驗算；了解輕型擋土墻和其他形式支擋結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。RoadSubgradeandPavementEngineering2024/8/1373第一節(jié)路基設(shè)計概述一、路基設(shè)計的一般要求路基：路面的基礎(chǔ)

自重作用+路面結(jié)構(gòu)重力+交通荷載1.路基設(shè)計的基本要求：具有足夠的強度、穩(wěn)定性和耐久性；符合環(huán)保、地質(zhì)、水文等要求；地質(zhì)條件、地質(zhì)參數(shù)明確；避免高路堤與深路塹；高速公路、一級公路應(yīng)采用動態(tài)設(shè)計；提倡采用成熟的新技術(shù)、新材料和新結(jié)構(gòu)；符合經(jīng)濟性的要求。RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1374第一節(jié)路基設(shè)計概述一、路基設(shè)計的一般要求2.路基設(shè)計內(nèi)容橫斷面設(shè)計；地基處理設(shè)計；路基填料選擇；防護工程設(shè)計；排水工程設(shè)計；關(guān)鍵部位（臺背、擋土墻背、涵洞背等）路基設(shè)計與施工設(shè)計。RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1375第一節(jié)路基設(shè)計概述一、路基設(shè)計的一般要求3.一般路基的概念通常是指在良好的地質(zhì)與水文條件下，填方高度（1.5m<h<18m）或挖方深度不大的路基，它可結(jié)合當?shù)氐匦巍⒌刭|(zhì)直接選用典型斷面或設(shè)計規(guī)定而不需進行個別論證與驗算。RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1376第一節(jié)路基設(shè)計概述一、路基設(shè)計的一般要求4.路基設(shè)計還應(yīng)注意原地面處理路基填料路基壓實特殊地基處理完善排水設(shè)施RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1377第一節(jié)路基設(shè)計概述二、路基的典型橫斷面及設(shè)計要點1.路堤

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1378第一節(jié)路基設(shè)計概述二、路基的典型橫斷面及設(shè)計要點1.路堤

路堤的常見橫斷面型式

1）路堤按填高分，有：矮路堤（H<1.0~1.5m）高路堤（H>18~20m）一般路堤（H=1.5~18m）

2）路堤按所處條件和加固類型分，有：浸水路堤護腳路堤挖溝填筑路堤等RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1379第一節(jié)路基設(shè)計概述二、路基的典型橫斷面及設(shè)計要點1.路堤

一般路堤和矮路堤的構(gòu)造要求：滿足最小填土高度要求；因工作區(qū)可能涉及到天然地面，除填方路堤須滿足施工要求外，天然地基也必須進行壓實，必要時須換土或進行加固；可結(jié)合兩側(cè)排水溝進行挖土填筑路基，可在路基側(cè)設(shè)置護坡道；對地面縱、橫坡較陡處必須挖臺階再填筑，從而保證路基不沿坡向有滑動可能性；必要時可設(shè)置石砌護腳進行路基防護。RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1380第一節(jié)路基設(shè)計概述二、路基的典型橫斷面及設(shè)計要點2.路塹路塹cutting：是指全部在原地面開挖而成的路基或低于原地面的挖方路基；作用：緩和道路縱坡或越嶺線穿越嶺口控制標高；危害：破壞了厚地層的天然平衡狀態(tài)，不利于排水，通風；RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計（a）全挖路塹（b）臺口式路塹（c）半山洞路塹路塹斷面形式2024/8/1381第一節(jié)路基設(shè)計概述二、路基的典型橫斷面及設(shè)計要點2.路塹

路塹的構(gòu)造要求：邊坡可設(shè)置為直線或折線；挖方邊坡坡腳處須設(shè)置邊溝；路塹上方應(yīng)設(shè)置截水溝；坡面易風化時須采取防護措施，并設(shè)碎落臺；挖方路基下天然地基必須人工壓實，必要時應(yīng)翻挖重填、換土或進行加固處理。RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1382第一節(jié)路基設(shè)計概述二、路基的典型橫斷面及設(shè)計要點3.填挖結(jié)合路基RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1383第一節(jié)路基設(shè)計概述二、路基的典型橫斷面及設(shè)計要點3.填挖結(jié)合路基填挖結(jié)合路基的構(gòu)造要求：對路堤和路塹的要求都應(yīng)滿足；壓縮用地寬度及減小填方量時，可在填方側(cè)設(shè)護坡或護墻，也可設(shè)置護肩墻或路堤墻，特殊時可設(shè)半山橋路基。RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1384第二節(jié)路基的橫斷面設(shè)計及路基的附屬設(shè)施一、路基的橫斷面1.路基寬度

為路面與兩側(cè)路肩寬度之和。一般取決于公路等級。

基本組成路面路肩其它組成中間帶(中央分隔帶、路緣帶)變速車道、爬坡車道、停車帶、錯車道及其它路用設(shè)施（欄桿欄水帶）等。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1385第二節(jié)路基的橫斷面設(shè)計及路基的附屬設(shè)施一、路基的橫斷面1.路基寬度

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1386第二節(jié)路基的橫斷面設(shè)計及路基的附屬設(shè)施一、路基的橫斷面2.路基高度

指路堤的填筑厚度或路塹的開挖深度，是原地面標高與路基設(shè)計標高之差，取決于縱坡設(shè)計及地形。

設(shè)計標高：對改擴建工程為路中心線高程，對新建道路為路基邊緣高程。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1387第二節(jié)路基的橫斷面設(shè)計及路基的附屬設(shè)施一、路基的橫斷面3.路基邊坡坡度

即路基邊坡高度與寬度之比，通常記為：1:n或1:m。稱為邊坡坡率。取決于地質(zhì)、水文條件，并由邊坡穩(wěn)定和橫斷面經(jīng)濟性來確定。設(shè)計時機要保證邊坡穩(wěn)定，又要經(jīng)濟合理。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1388第二節(jié)路基的橫斷面設(shè)計及路基的附屬設(shè)施一、路基的橫斷面3.路基邊坡坡度—路堤邊坡路堤邊坡坡度→填料的物理力學性質(zhì)/氣候條件/邊坡高度/基底的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件選定。邊坡高度超過表值或水文地質(zhì)情況不良時→根據(jù)實際情況再進行邊坡穩(wěn)定性分析，綜合比較后確定；對于已作加固的路堤，邊坡可適當放陡；沿河受水浸淹路基的填方邊坡坡度→設(shè)計水位以下視填料情況可采用1︰1.75～1︰2.0，在常水位以下部分可采用1︰2.0～1︰3.0；地震區(qū)→放緩邊坡；其它具體情況參見規(guī)范與相關(guān)資料。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1389第二節(jié)路基的橫斷面設(shè)計及路基的附屬設(shè)施一、路基的橫斷面3.路基邊坡坡度—路塹邊坡

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計影響因素：開挖深度坡體的巖性或土質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造特征（順層或逆層）巖石的風化和破碎程度、土層的成因類型地面水和地下水當?shù)貧夂驐l件、坡面的方位（向陽/背陽）等。坡度確定：設(shè)計時應(yīng)參考當?shù)胤€(wěn)定的自然山坡和人工坡（如已建成道路的邊坡等）的坡度，并結(jié)合當?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)和水文條件、采用的施工方法等因素綜合考慮，參考規(guī)范中所列經(jīng)驗值進行確定。邊坡高度超過表值或水文地質(zhì)情況不良時→根據(jù)實際情況再進行邊坡穩(wěn)定性分析，綜合比較后確定。2024/8/1390第二節(jié)路基的橫斷面設(shè)計及路基的附屬設(shè)施二、路基的附屬設(shè)施RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計取土坑與棄土坑護坡道與碎落臺堆料坪與錯車道護欄2024/8/1391一、概述1.水對路基路面的影響1）對路基的影響地面水對路基產(chǎn)生沖刷和滲透；地下水使路基濕軟、膨脹、凍脹、翻漿、邊坡滑坍、山坡滑坡等。2）對路面的影響降低路面材料強度；加快路面材料損壞；唧漿、沖刷；使路面因支撐不足而出現(xiàn)疲勞損壞RoadSubgradeandPavementEngineering第三節(jié)路基排水設(shè)計第三章路基設(shè)計2024/8/1392一、概述2.排水的目的與要求3.路基排水設(shè)計的一般原則4.常用排水設(shè)施

地上排水設(shè)施，包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽等，必要時還有蒸發(fā)池、倒虹吸、渡水槽等。地下排水設(shè)施，有暗溝、滲溝、滲井等。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三節(jié)路基排水設(shè)計第三章路基設(shè)計2024/8/1393第三節(jié)路基排水設(shè)計二、地面排水設(shè)計1.邊溝RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1394第三節(jié)路基排水設(shè)計二、地面排水設(shè)計2.截水溝截水溝RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/1395第三節(jié)路基排水設(shè)計RoadSubgradeandPavementEngineering二、地面排水設(shè)計3.排水溝第三章路基設(shè)計2024/8/1396第三節(jié)路基排水設(shè)計RoadSubgradeandPavementEngineering二、地面排水設(shè)計4.跌水與急流槽第三章路基設(shè)計第三節(jié)路基排水設(shè)計2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering97二、地面排水設(shè)計5.倒虹吸與度水槽截水溝第三章路基設(shè)計第三節(jié)路基排水設(shè)計2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering98二、地面排水設(shè)計6.明渠計算第三章路基設(shè)計第三節(jié)路基排水設(shè)計2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering99二、地面排水設(shè)計6.明渠計算第三章路基設(shè)計第三節(jié)路基排水設(shè)計三、地下排水設(shè)計1.暗溝

用于排除泉水和地下集中水流，是埋置在地下引導(dǎo)水流的溝渠，無滲水和匯水作用，當?shù)叵滤惠^高、淺水層埋藏不深時，可采用暗溝截流地下水及降低地下水位。2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering100第三章路基設(shè)計第三節(jié)路基排水設(shè)計三、地下排水設(shè)計

2.滲溝2024/8/13101RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計第三節(jié)路基排水設(shè)計三、地下排水設(shè)計2.滲溝2024/8/13102RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計第三節(jié)路基排水設(shè)計三、地下排水設(shè)計3.滲井2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering103第三章路基設(shè)計第三節(jié)路基排水設(shè)計四、路基排水綜合設(shè)計

2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering104第三章路基設(shè)計第三節(jié)路基排水設(shè)計四、路基排水綜合設(shè)計

2024/8/13RoadSubgradeandPavementEngineering105第三章路基設(shè)計2024/8/13106第四節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析一、邊坡的穩(wěn)定性分析1.穩(wěn)定性分析的原理與方法失穩(wěn)是公路上常見的破壞現(xiàn)象原理

假定：下滑的土體為本身無變形的剛體，不考慮土體本身內(nèi)部應(yīng)力的分布，平衡狀態(tài)只在滑動面上達到滑動時整體下滑。由此可計算下滑土體沿滑動面上的下滑力同材料的抗剪強度達到平衡時的安全系數(shù)。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13107第四節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析一、邊坡的穩(wěn)定性分析1.穩(wěn)定性分析的原理與方法方法：直線法、圓弧法

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13108第四節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析一、邊坡的穩(wěn)定性分析2.邊坡穩(wěn)定性分析的計算參數(shù)土的荷載當量高度邊坡取值

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13109第四節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析一、邊坡的穩(wěn)定性分析當破壞上剪應(yīng)力達到他所能提供的抗剪強度時，則土體便處于極限平衡狀態(tài)。實際上是很復(fù)雜的，破壞面有時是折面，有時是曲面。因此造成很多靜不定問題。直線法

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13110第四節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析一、邊坡的穩(wěn)定性分析圓弧法基本公式

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13111第四節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析一、邊坡的穩(wěn)定性分析圓弧法輔助線確定

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13112第四節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析二、浸水路堤穩(wěn)定性分析對于浸水路堤，在水位線或滲流面以下的土體受到水的浮力（或動水壓力）的作用，浸水部分用浮容重。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13113第四節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析三、陡坡路堤穩(wěn)定性分析

1.單一坡面

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13114第四節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析三、陡坡路堤穩(wěn)定性分析

2.折線坡面（剩余下滑力法）

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13115第四節(jié)路基邊坡穩(wěn)定性分析四、地震地區(qū)的邊坡穩(wěn)定性分析

水平地震力豎向地震力

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13116第五節(jié)路基防護與加固一、防護概述意義主要設(shè)施坡面防護沖刷防護濕軟地基加固

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13117第五節(jié)路基防護與加固二、邊坡防護

1.植物防護：⑴種草⑵鋪草皮

平鋪平面；

平鋪剖面；

水平疊鋪；垂直疊鋪；斜交疊鋪；網(wǎng)格式⑶種樹

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13118第五節(jié)路基防護與加固二、邊坡防護2.礦料防護⑴抹面⑵噴漿⑶灌漿與勾縫⑷石砌護面

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13119第五節(jié)路基防護與加固二、邊坡防護3.護面墻雙層式；單層式；墻面；拱式；混合式

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13120第五節(jié)路基防護與加固三、沖刷防護1.直接防護植物防護砌石防護

拋石

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13121第五節(jié)路基防護與加固三、沖刷防護1.直接防護石籠

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計a)箱形籠；b)圓柱形籠；c)防止淘底；d)防護岸坡浸水擋土墻2024/8/13122第五節(jié)路基防護與加固三、沖刷防護2.間接防護設(shè)置導(dǎo)治構(gòu)造物：丁壩

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計a)垂直式；b)下挑式；c)上挑式2024/8/13123第五節(jié)路基防護與加固三、沖刷防護2.間接防護設(shè)置導(dǎo)治構(gòu)造物：順壩及格壩

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13124第六節(jié)擋土墻設(shè)計一、擋土墻的類型和適用條件1.類型按所處位置分：路肩路堤路塹山坡?lián)跬翂Φ取?/p>

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13125第六節(jié)擋土墻設(shè)計一、擋土墻的類型和適用條件1.類型按墻的結(jié)構(gòu)形式分為：重力式、衡重式、半重力式、懸臂式、扶壁式、錨固式、柱板式、垛式等類型按使用的材料分：石砌磚砌水泥砼加筋等

按支擋機理分：外部支擋系統(tǒng)內(nèi)部穩(wěn)定系統(tǒng)雜交系統(tǒng)

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13126第六節(jié)擋土墻設(shè)計一、擋土墻的類型和適用條件2.特點與適用范圍重力式擋土墻的構(gòu)造構(gòu)造施工簡單、依靠墻身自身重力抵抗，對地基承載力要求高。

適用范圍：盛產(chǎn)石料且一般墻高在12m以下，地基良好，若缺乏石料時可用混凝土砌筑。RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13127第六節(jié)擋土墻設(shè)計一、擋土墻的類型和適用條件2.特點與適用范圍鋼筋砼懸臂式、扶壁式擋土墻構(gòu)造簡單，施工方便，一般墻高6-9米，扶壁式墻高不宜超過15m，懸臂式墻高不宜超過5m。適用范圍：懸臂式：缺乏石料地區(qū)，地基情況可以差一些扶壁式：在擋土墻較高時較懸臂式經(jīng)濟，其余同懸臂式

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13128第六節(jié)擋土墻設(shè)計一、擋土墻的類型和適用條件2.特點與適用范圍石籠式擋土墻石籠式是用鐵絲網(wǎng)編成籠子，裝入片塊石等充填材料。

適用范圍：地下水較多的土質(zhì)、風化破碎巖石路段等環(huán)境、氣候較差的地方。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13129第六節(jié)擋土墻設(shè)計一、擋土墻的類型和適用條件2.特點與適用范圍錨固式擋土墻包括錨定板式和錨桿式兩種，它是通過一端埋設(shè)在破裂面外側(cè)穩(wěn)定區(qū)土體內(nèi)的錨桿或錨定板等所提供的抗拔力或被動抗力，支持墻面擋住下滑土體的側(cè)向推力。

適用范圍：屬于輕型結(jié)構(gòu)，對地基適應(yīng)性強，常用于地基不良，墻較高及缺乏石料的地區(qū)，由鋼筋砼和錨固構(gòu)件兩部分組成。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13130第六節(jié)擋土墻設(shè)計一、擋土墻的類型和適用條件2.特點與適用范圍加筋擋土墻是由各種加筋材料和土組成的一種復(fù)合材料，通過加筋材料同土之間的摩阻粘附作用而使這種復(fù)合材料具有承受拉應(yīng)力的能力。

適用范圍：石質(zhì)土、砂性土、黃土地區(qū)墻較高且缺乏石料地區(qū)。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13131第六節(jié)擋土墻設(shè)計一、擋土墻的類型和適用條件2.特點與適用范圍柱板式擋土墻由立柱、底梁、擋板、底板和基座組成、借助底板上的土重保持墻的穩(wěn)定。

適用范圍：高墻；路塹墻，用于支擋土質(zhì)路塹高邊坡或處治邊坡滑塌。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13132第六節(jié)擋土墻設(shè)計二、擋土墻土壓力計算1.作用在擋土墻上的力系

（1）主要力系：擋土墻自重及位于墻上的恒載；墻后土體的主動土壓力（包括超載）；基底的支撐力與摩阻力；墻前土體的被動土壓力；浸水墻的常水位靜水壓力及浮力。

（2）附加力：季節(jié)性或規(guī)律性作用于墻的各種力，

如波浪沖擊、洪水。

（3）特殊力：偶然出現(xiàn)的力，如地震力、浮力、水面物撞擊力等。

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13133第六節(jié)擋土墻設(shè)計二、擋土墻土壓力計算2.一般條件下的庫侖主動土壓力計算

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計（1）靜止土壓力：土靜止不動（2）主動土壓力Ea

：土推墻土體達到主動極限平衡狀態(tài)（3）被動土壓力Ep

：墻推土土體達到被動極限平衡狀態(tài)三種不同性質(zhì)的土壓力2024/8/13134第六節(jié)擋土墻設(shè)計二、擋土墻土壓力計算2.一般條件下的庫侖主動土壓力計算

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計基本假設(shè)：墻后填土為均勻的無粘性土（c=0），填土表面傾斜（β＞0）；擋土墻剛性，墻背傾斜，傾角為ε；墻面粗糙，墻背與土本之間存在摩擦力（δ＞0）；滑動破裂面為通過墻踵的平面。2024/8/13135第六節(jié)擋土墻設(shè)計二、擋土墻土壓力計算2.一般條件下的庫侖主動土壓力計算

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計

以破裂面交于路基內(nèi)邊坡的邊界條件為例，庫侖理論最大主動土壓力為（推導(dǎo)過程見教材P76）：2024/8/13136第六節(jié)擋土墻設(shè)計二、擋土墻土壓力計算2.一般條件下的庫侖主動土壓力計算

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計大俯角墻背的主動土壓力計算（推導(dǎo)過程見教材P78）：第二破裂面的出現(xiàn)及其計算2024/8/13137第六節(jié)擋土墻設(shè)計二、擋土墻土壓力計算2.一般條件下的庫侖主動土壓力計算

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計黏性土土壓力計算（推導(dǎo)過程見教材P81）：2024/8/13138第六節(jié)擋土墻設(shè)計二、擋土墻土壓力計算2.一般條件下的庫侖主動土壓力計算

RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計折線形墻背的土壓力計算（推導(dǎo)過程見教材P83）：力多邊形法2024/8/13139第六節(jié)擋土墻設(shè)計二、擋土墻土壓力計算3.車輛荷載的換算及計算參數(shù)

作用在填料上的車輛荷載，可近似的按均勻分布荷載考慮。計算時，把荷載換算成容重與墻后填料相同的土層。

公路橋涵設(shè)計規(guī)范中的方法

∑Q—布置在B0×L面積內(nèi)的車輪總重力

B0—破壞棱體的寬度

L—擋土墻的計算長度:L=13+Htan300,但不超過擋土墻的分段長度.H為墻高,若墻頂以上有填土,則為兩倍填土高度加墻高.當擋土墻分段長度小于13米時，取擋土墻分段長度RoadSubgradeandPavementEngineering第三章路基設(shè)計2024/8/13140第六節(jié)擋土墻設(shè)計三、重力式擋土墻的設(shè)計1.重力式擋土墻的構(gòu)造重力式擋土墻主要以圬工墻體的自重抵抗墻后土體的側(cè)向推力來維持土體的穩(wěn)定。用干砌片石漿砌片石和砼砌筑。由墻背﹑墻面﹑墻頂﹑