路基路面工程教学课件全书电子讲义.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,路基路面工程,退 出,第二章 一般路基设计,作,第三章 路基土石方施工,第一章 路基工程总论,第四章 路基边坡稳定性分析,术,第五章 施工组织设计,第六章 路基防护与加固制,第九章 路面工程总论,第十章,路面基,(,垫,),层,第八章 路基工程质量检测,第十一章 沥青路面设计,第十二章 沥青路面施工,路基路面工程,第七章 挡土墙设计与施工,第十三章 水泥混凝土路面设计 ,第十四章 水泥混凝土路面施工,返回目录,第一节 概述,第二节 路基的强度和稳定性,第三节 路基土的分类及干湿类型,第一章 路基工程总论,返回目录,第一节 概述,第一章 路基工程总论,一、路基的作用,公路是一种线形工程构造物。它主要承受车辆荷载的重复作用和经受各种自然因素的长期影响。由于地形、地质和经济条件的限制，公路中线在平面上有弯曲，在竖直方向上有起伏，因此，它是一条空间三维线，其形状称为公路线形。路基是公路线形的主体，贯穿于公路全线，与沿线的桥梁、涵洞和隧道等相连接。路基是按照路线位置和一定技术要求修筑成的带状构造物，其作为路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载。路面是用硬质材料铺筑于路基顶面的层状结构，路面靠路基来支承。没有稳固的路基就没有稳固的路面。,返回目录,第一节 概述,第一章 路基工程总论,二、路基工程的特点,路基作为公路建筑的主体，主要用土壤或石块修筑而成。它具有结构形式比较简单，工程数量大而且往往比较集中，耗费劳力多，涉及面广，投资高等特点。以山岭重丘区二级公路为例，每公里土石方数量可达,7,11,万立方米，四车道山岭重丘区高速公路每公里土石方数量可达,25,30,万立方米。一般公路的路基修建投资占公路总投资的,25,45,，个别山区公路可达,65,。长距离路基的修筑改变了原有地面的自然状态、当地生态平衡、水土保持和农田水利等。路基的稳定性受地形、地质、土壤、水文和气候的影响极大，如果设计和施工不当，容易产生各种经常性的病害，导致路基路面破坏，影响交通和行车安全，需耗费较大的投资进行修复。此外，路基工程对工期影响很大，工程地质和水文条件复杂的路段，不但工程技术问题多，施工难度大，工程投资多，而且常成为影响全线工期的关键。,返回目录,第一节 概述,第一章 路基工程总论,三、路基设计的基本内容,路基设计的任务是根据公路的性质、等级和技术标准，结合当地的自然条件，综合考虑路基与路线、路面和桥涵的关系，拟定正确的设计方案，作为路基施工的依据。路基设计的内容主要包括以下几个方面：,(1),路基主体工程。路基主体设计包括选择路基横断面形式，确定路基宽度、高度和边坡坡度等。,(2),路基排水。根据沿线地表水流和地下水流情况，进行沿线排水系统的总体布置，以及地面、地下排水结构物的设计。,(3),路基防护与加固。路基防护与加固包括坡面防护、冲刷防护与支挡结构物等的布置、构造设计等。,(4),路基工程的附属设施。路基工程的附属设施包括取土坑、护坡道与碎落台、堆料坪与错车道等的布置与计算。,返回目录,第二节 路基的强度和稳定性,第一章 路基工程总论,一、路基受力与工作区,1,路基的受力,路基在工作过程中，同时承受两种荷载：一种是路面和路基自重引起的静力荷载；另一种是车辆荷载引起的动力荷载。在这两种荷载的共同作用下，路基土处于受力状态。理想的设计应使路基受力时只产生弹性变形，车轮驶过以后恢复原状，以确保路基的相对稳定，不致引起路面破坏。,返回目录,第二节 路基的强度和稳定性,第一章 路基工程总论,一、路基受力与工作区,2,路基工作区,由图,1-1,可知，车辆荷载产生的垂直应力,1,随深度的增加而减小，自重应力,2,则随深度的增加而增大。在某一深度,Za,处，车辆荷载所产生的应力仅为自重应力的,1/10,1/5,，在此深度以下，车辆荷载对路基强度和稳定性影响甚小，可略去不计。因此，把车辆荷载在路基中产生应力作用较大的范围内的路基称为路基工作区，,Z,a,称为路基工作区深度。几种车型的汽车的路基工作区深度的近似值见表,1-1,。,返回目录,第二节 路基的强度和稳定性,第一章 路基工程总论,图,1-1,路基应力分布示意图,返回目录,第二节 路基的强度和稳定性,第一章 路基工程总论,二、路基的强度指标,在外力作用下路基将产生变形。路基强度是指路基抵抗外力作用的能力，即抵抗变形的能力。在一定应力作用下，变形愈大，路基强度愈低；反之，则表明路基强度愈高。因此，路基作为路面结构的基础，它抵抗车轮荷载能力的大小，主要取决于路基顶面在一定应力,下抵抗变形的能力。经分析研究，用于表征路基强度的参数指标主要有回弹模量和抗剪强度。,1,回弹模量,2,抗剪强度,返回目录,第二节 路基的强度和稳定性,第一章 路基工程总论,图,1-2,路基高度与工作区深度关系,返回目录,第二节 路基的强度和稳定性,第一章 路基工程总论,图,1-3,路基的竖向位移,返回目录,第二节 路基的强度和稳定性,第一章 路基工程总论,三、路基的变形、破坏及其原因,路基在工作过程中，承受着土体的自重、行车荷载和各种自然因素的作用，路基的各个部位将产生变形，引起路基标高、边坡坡度及形状的改变。严重时，危及路基的整体性和稳定性，造成路基各种破坏。,1,路基变形、破坏的形式,2,路基破坏原因综合分析,3,防治路基病害的措施,返回目录,第二节 路基的强度和稳定性,第一章 路基工程总论,图,1-4,路基沉陷,返回目录,第二节 路基的强度和稳定性,第一章 路基工程总论,图,1-5,路基边坡坍方,返回目录,第二节 路基的强度和稳定性,第一章 路基工程总论,图,1-6,路基沿山坡滑动,返回目录,第三节 路基土的分类及干湿类型,第一章 路基工程总论,一、路基土的分类与工程性质,公路用土依据土的颗粒组成特征、土的塑性指标和土中有机质存在的情况，,公路土工试验规程,（,JTJ 051,1993,）将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四大类，并细分为,11,种，分类总体系如图,1-7,所示。各类土组具有不同的工程性质，在选择其作为路基填筑材料以及修筑稳定土路面结构层时，应分别采取不同的工程技术措施。各土组的主要工程性质如下。,1,巨粒土,2,粗粒土,3,细粒土,4,特殊土,返回目录,第三节 路基土的分类及干湿类型,第一章 路基工程总论,一、路基土的分类与工程性质,图,1-7,土的分类总体系,返回目录,第三节 路基土的分类及干湿类型,第一章 路基工程总论,二、路基的干湿类型,路基的干湿状况与路基的强度和稳定性有密切关系，并在很大程度上影响路面结构设计。为此，进行路基设计时应严格区分其干湿类型。,1,路基干湿类型及湿度来源,2,路基干湿类型划分,返回目录,第三节 路基土的分类及干湿类型,第一章 路基工程总论,二、路基的干湿类型,图,1-8,路基湿度来源示意图,返回目录,第三节 路基土的分类及干湿类型,第一章 路基工程总论,一、路基土的分类与工程性质,图,1-9,路基临界高度与路基干湿类型,返回目录,第三节 路基土的分类及干湿类型,第一章 路基工程总论,一、路基土的分类与工程性质,三、公路自然区划,我国因地域辽阔，各地气候、地形、地貌、水文地质等自然条件相差很大，为区分不同地理区域自然条件对公路工程影响的差异性，并在路基、路面的设计、施工和养护中采取适当的技术措施和采用合适的设计参数，以保证路基、路面的强度和稳定性，特制定公路自然区划。,1,一级区划,2,二级区划,3,三级区划,返回目录,第一节 一般路基的概念和设计规定,第二节 路基的类型 ,第三节 路基设计,第四节 路基的附属设施,第二章 一般路基设计,返回目录,第一节 一般路基的概念和设计规定,第二章 一般路基设计,一般路基是指在正常的工程地质和水文条件下，填土高度或挖方深度不超过规范所规定值的路基。其设计可直接参照现行规范规定或标准横断面图，结合当地的实际情况进行，而不必个别论证和详细验算。但对超过规范规定的高填、深挖路基，以及特殊地质和水文等条件的路基，为保证路基具有足够的强度和稳定性，以及合理、经济的横断面形式，需要进行个别设计和验算。公路路基设计规范对一般路基设计作了如下规定：,（,1,）路基设计应根据公路功能、公路等级、交通量，结合沿线地形、地质及当地材料等自然条件进行设计，保证其具有足够的强度、稳定性和耐久性。,（,2,）路基设计应重视排水设施与防护设施的设计，取土、弃土应进行专门设计，防止水土流失、堵塞河道和诱发路基病害。,（,3,）路基断面形式应与沿线自然环境相协调，避免因深挖、高填对其造成不良影响。根据当地自然条件和工程地质条件，选择适当的路基横断面形式和边坡坡度。,（,4,）通过特殊地质和水文条件的路段，必须查明其规模及其对公路的危害程度，采取综合治理措施，增强公路防灾、抗灾能力。,（,5,）沿河及受水浸淹路段的路基边缘标高，应高出表,2-1,规定的路基设计洪水频率的设计水位加壅水高、波浪侵袭高和,0,5 m,的安全高度。,返回目录,第二节 路基的类型 ,第二章 一般路基设计,一、路堤,高于原地面的填方路基称路堤，全部用岩土填筑而成。图,2-1,为路堤的几种常见横断面形式。按其填土高度不同划分为：填土高度小于,1,5 m,的矮路堤；填土高度在,1,5,18 m,范围内的一般路堤；填土高度大于,18 m(,土质,),或,20 m(,石质,),的高路堤。按其所处的条件和加固类型的不同，可划分为浸水路堤、护脚路堤及挖渠填筑路堤等。,返回目录,第二节 路基的类型 ,第二章 一般路基设计,图,2-1,路堤横断面的基本形式,返回目录,第二节 路基的类型 ,第二章 一般路基设计,二、路堑,低于原地面的挖方路基称为路堑。图,2-2,是路堑横断面的基本形式。最典型的路堑为全挖断面，挖方边坡的坡脚处设置边沟，以汇集和排除路基范围内的地表径流。路堑的上方应设置截水沟，以拦截和排除路堑坡顶上方山坡流向路基的地表径流，如图,2-2,（,a),所示。,返回目录,第二节 路基的类型 ,第二章 一般路基设计,图,2-2,路堑横断面的基本形式,返回目录,第二节 路基的类型 ,第二章 一般路基设计,图,2-3,半填半挖路基横断面的基本形式,返回目录,第三节 路基设计,第二章 一般路基设计,一、路基宽度,路基宽度为行车道宽度与两侧路肩宽度之和，当设有中间带、变速车道、爬坡车道、紧急停车带、错车道等时，这些部分的宽度均应包括在路基宽度范围内。通常一个车道宽度为,3,503,75 m,，技术等级高的公路及城镇近郊的一般公路，路肩宽度尽可能增大，一般取,1,3 m,，并铺筑硬质路肩，以保证路面,JP2,行车不受干扰。公路路基宽度按,公路工程技术标准,(JTG B01,2003),的规定进行设计，如表,2-2,所列。各级公路路基标准横断面图，如图,2-4,和图,2-5,所示。,返回目录,第三节 路基设计,第二章 一般路基设计,图,2-4,高速公路和一级公路路基标准横断面,返回目录,第三节 路基设计,第二章 一般路基设计,图,2-5,二、三、四级公路路基标准横断面,返回目录,第三节 路基设计,第二章 一般路基设计,二、路基高度,路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高程和中桩地面高程的差值。由于原地面沿横断面方向多为倾斜面，因此在路基宽度范围内，两侧的高差有较大差别。而路基两侧边坡高度是指填方坡脚或挖方坡顶与路基边缘的相对高差，这一高差通常称为边坡高度。所以路基高度有中心高度和边坡高度之分。当地面横坡度较大时，该边坡高度将严重,影响路基的稳定，所以在路基设计时应引起重视。,返回目录,第三节 路基设计,第二章 一般路基设计,三、路基边坡坡度,路基边坡坡度对路基的稳定十分重要，确定路基边坡坡度是路基设计的基本任务。公路路基边坡坡度，可用边坡高度,H,与边坡宽度,b,的比值表示，并取,H,=1,，一般写成,1m,(,路堤,),或,1n,(,路堑,),，称为边坡坡率。路基边坡坡度表示,方法如图,2-6,所示。,返回目录,第三节 路基设计,第二章 一般路基设计,图,2-6,路基边坡坡度表示方法（单位：,m,）,三、路基边坡坡度,返回目录,第三节 路基设计,第二章 一般路基设计,图,2-7,路堑边坡形式,三、路基边坡坡度,返回目录,第四节 路基的附属设施,第二章 一般路基设计,一、取土坑与弃土堆,在进行路基土石方调配时，不可避免地会出现填缺或挖余的问题，填缺需借土，挖余又需弃土，为了路基的稳定和保护自然环境，应对此作专门设计。在公路沿线挖取土方填筑路基或用于养护所留下的整齐土坑称为取土坑。将开挖路基所废弃的土堆放于公路沿线一定距离的整齐土堆称为弃土堆。无论取土与弃土，都要注意以下几个方面：（,1),合理选择地点。选点时，要考虑土质、数量、用地及运输等因素。,（,2),尊重沿线区域规划。要结合当地农田、水利规划，生态平衡，做到借之有利、弃之无害，合理定点定量。,（,3),达到外形规整。要确保路基稳定，不影响路基主体的使用功能，在高等级公路中尤其应该注意。,（,4),采用必要的排水、防护和绿化措施，避免水土流失。,返回目录,第四节 路基的附属设施,第二章 一般路基设计,一、取土坑与弃土堆,图,2-8,路旁取土坑示意图,返回目录,第四节 路基的附属设施,第二章 一般路基设计,一、取土坑与弃土堆,图,2-9,弃土堆横断面图,返回目录,第四节 路基的附属设施,第二章 一般路基设计,二、护坡道与碎落台,护坡道是保护路基边坡稳定的一项措施，一般设置在路基边坡的坡脚处或变坡处。浸水路基的护坡道，可设在浸水线以上的边坡上。设置的目的是加宽边坡横向距离，减少边坡平均坡度，增加边坡整体稳定性。护坡道愈宽，愈有利于边坡稳定，但工程量也随之增加。护坡道宽度至少为,1,0 m,，兼顾边坡稳定性与经济合理性，通常护坡道宽度,d,视边坡高度,H,而定，,H,3,0 m,时，,d,=1,0 m,；,H,=3,6 m,时，,d,=2,0 m,；,H,=6,12 m,时，,d,=2,4 m,。,返回目录,第四节 路基的附属设施,第二章 一般路基设计,二、护坡道与碎落台,图,2-10,碎落台示意图,返回目录,第四节 路基的附属设施,第二章 一般路基设计,三、堆料坪与错车道,路面养护所用集料，可就近选择路旁合适地点堆置备用，也可在路肩外缘设置堆料坪，其面积可结合地形与材料数量确定，一般每隔,50,100 m,设置一个，其长为,5,0,8,0 m,，宽度为,2,0 m,左右。堆料坪如图,2-11,所示。高等级公路或采用机械化养护的路段可以不设，或另设集中备用料场，以维护公路外形的视觉平顺和景观优美。,返回目录,第四节 路基的附属设施,第二章 一般路基设计,三、堆料坪与错车道,图,2-11,堆料坪示意图,返回目录,第四节 路基的附属设施,第二章 一般路基设计,三、堆料坪与错车道,图,2-12,错车道示意图,(,单位,:m),返回目录,第三章 路基土石方施工,第一节 概述,第二节 施工前的准备工作,第三节 土质路基施工,第四节 石质路基施工,第五节 路基压实,第六节 路基的整修与维护,返回目录,第三章 路基土石方施工,第一节 概述,一、路基施工的基本程序,1,路基施工的重要性,2,路基施工的基本程序,返回目录,第三章 路基土石方施工,第一节 概述,二、路基施工的基本方法,路基施工的基本方法，按其技术特点大致可分为：人工及简易机械化施工法、综合机械化施工法、水力机械化施工法和爆破法等。,人工施工是传统方法，使用手工工具、劳动强度大、功效低、进度慢、工程质量亦难以保证，但限于具体条件，短期内还必然存在并适用于地方公路和某些辅助性工作。为了加快施工进度，提高劳动生产率，实现高标准高质量施工，对于劳动强度大和技术要求高的工序，应配以数量充足、配套齐全的施工机械。,返回目录,第三章 路基土石方施工,第二节 施工前的准备工作,一、施工测量,1,导线复测,2,中线复测,3,水准点的复测与加密,返回目录,第三章 路基土石方施工,第二节 施工前的准备工作,二、场地准备,场地布置应做到节约用地、少占农田，尽可能利用现场原有建筑物，减少临时搭建；要做好场地清理工作，公路用地范围内原有构造物，应根据设计要求进行处理，应清除原地面上的残余杂物或障碍物；二级及二级以上公路路堤和填方高度小于,1 m,的公路路堤，应将路基基底范围内的树根全部挖除并将坑穴填平夯实；填方高度大于,1 m,的二级以下的公路路堤，可保留树根，但根部不能露出地面；取土坑范围内的树根应全部挖除；应对路幅范围内、取土坑的原地面表层腐殖土、表土、草皮等进行清理，填方地段还应按设计要求整平压实，清出的表层土宜充分利用。,返回目录,第三章 路基土石方施工,第二节 施工前的准备工作,三、路基放样,1,总体要求,2,路线中线恢复,3,路基边桩测设,返回目录,第三章 路基土石方施工,第二节 施工前的准备工作,图,3-1,全站仪测设中线,返回目录,第三章 路基土石方施工,第二节 施工前的准备工作,图,3-2,路堤边桩测设,返回目录,第三章 路基土石方施工,第二节 施工前的准备工作,图,3-3,路堑边桩测设,返回目录,第三章 路基土石方施工,第二节 施工前的准备工作,图,3-4,斜坡地段路堤边桩测设,返回目录,第三章 路基土石方施工,第二节 施工前的准备工作,图,3-5,斜坡地段路堑边桩测设,返回目录,第三章 路基土石方施工,第二节 施工前的准备工作,四、临时工程,临时工程包括施工现场的供电、给水，修筑便道、便桥，架设临时通信设施，设置施工用房（生活和生产所必需）等，这些均为开展基本工作的必备条件。根据现场施工、运输的要求，合理布置临时便道，并充分考虑到路段内隔河运输问题,(,若道路中路基先施工时，应充分考虑到路段内跨河运输问题,),，区别不同情况采用便桥、索道或渡船来解决。要注意卫生福利条件，满足职工的生活、文化娱乐要求和必要的医疗急救设施。临时工程应满足正常施工需要，应保证路基施工影响范围内原有道路、结构物及农田水利等设施的使用功能。,返回目录,第三章 路基土石方施工,第二节 施工前的准备工作,五、铺筑试验路段,二级及二级以上公路路堤、填石路堤、土石路堤、特殊地段路堤、特殊填料路堤，以及在特殊地区或拟采用新技术、新工艺、新材料进行路基施工时，应采用不同的施工方案做试验路段，从中选出路基施工的最佳方案指导全线施工。试验路段应选择在地质条件、断面形式等工程特点具有代表性的地段，路段长度不宜小于,100,m,。,路堤试验路段施工结束后应确定的内容如下：,(1),填料试验、检测报告等。,(2),压实工艺主要参数：机械组合；压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度；最佳含水量及碾压时含水量允许偏差等。,(3),过程质量控制方法、指标。,(4),质量评价指标、标准。,(5),优化后的施工组织方案及工艺。,(6),原始记录、过程记录。,(7),对施工设计图的修改建议等。,返回目录,第三章 路基土石方施工,第三节 土质路基施工,一、路堤填筑,1,路堤填筑应注意的问题,2,路堤填筑基本方案,返回目录,第三章 路基土石方施工,第三节 土质路基施工,一、路堤填筑,图,3-6,路堤填筑方案,返回目录,第三章 路基土石方施工,第三节 土质路基施工,一、路堤填筑,图,3-7,竖向填筑法,返回目录,第三章 路基土石方施工,第三节 土质路基施工,一、路堤填筑,图,3-8,混合填筑法,返回目录,第三章 路基土石方施工,第三节 土质路基施工,二、路堑开挖,1,路堑开挖应注意的问题,2,路堑开挖基本方案,返回目录,第三章 路基土石方施工,第三节 土质路基施工,二、路堑开挖,图,3-9,横向全宽挖掘法,返回目录,第三章 路基土石方施工,第三节 土质路基施工,二、路堑开挖,图,3-10,纵向挖掘法,返回目录,第三章 路基土石方施工,第三节 土质路基施工,二、路堑开挖,图,3-11,混合挖掘法,返回目录,第三章 路基土石方施工,第三节 土质路基施工,三、机械化施工,1,常用土方施工机械及选择,2,机械化施工应注意的问题,返回目录,第三章 路基土石方施工,第四节 石质路基施工,一、爆破作用原理,1,药包在无限介质内的爆破作用,2,药包在有限介质内的爆破作用与爆破漏斗,3,药包用药量计算,返回目录,第三章 路基土石方施工,第四节 石质路基施工,图,3-12,爆破作用圈示意图,一、爆破作用原理,返回目录,第三章 路基土石方施工,第四节 石质路基施工,图,3-13,平坦地形爆破漏斗示意,一、爆破作用原理,返回目录,第三章 路基土石方施工,第四节 石质路基施工,二、常用的爆破方法,开挖岩石路基所采用的爆破方法，要根据石方的集中程度、地质、地形条件及路基断面形式等具体情况而定，一般可分为中小型爆破和大型爆破两大类。,1,中小型爆破,2,大型爆破,返回目录,第三章 路基土石方施工,第四节 石质路基施工,图,3-14,炮眼布置图,二、常用的爆破方法,返回目录,第三章 路基土石方施工,第四节 石质路基施工,图,3-15,药壶炮,二、常用的爆破方法,返回目录,第三章 路基土石方施工,第四节 石质路基施工,图,3-16,猫洞炮,二、常用的爆破方法,返回目录,第三章 路基土石方施工,第四节 石质路基施工,图,3-17,导洞与药室示意图,二、常用的爆破方法,返回目录,第三章 路基土石方施工,第四节 石质路基施工,三、爆破作业,1,一般规定,2,起爆器材与起爆方法,3,瞎炮处理及清渣撬石,返回目录,第三章 路基土石方施工,第四节 石质路基施工,图,3-18,雷管的构造,三、爆破作业,返回目录,第三章 路基土石方施工,第五节 路基压实,一、路基压实原理,土是由固、液、气组成的三相体，土粒为骨架，颗粒之间的孔隙被水分和气体所占据。当压实功作用于土体上时，就会使土粒重新组合，彼此挤紧，孔隙缩小，土体的单位重量提高，形成密实整体，最终使其强度增加，稳定性提高。这就是路基压实的原理。,大量试验和工程实践还证明：路基压实后，路基的塑性变形、渗透系数、毛细作用及隔温性等均有明显改善。,返回目录,第三章 路基土石方施工,第五节 路基压实,二、影响路基压实的因素,对于细粒土的路基，影响压实效果的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度，外因指压实功能（指压实工具的重量、碾压次数或锤落高度、作用时间等）及压实时的外界自然因素和人为因素等。,返回目录,第三章 路基土石方施工,第五节 路基压实,图,3-19,路基的,与,w,、,E,与,w,的关系示意图,注：曲线,1,为,与,w,的关系曲线，曲线,2,为,E,与,w,的关系曲线。,二、影响路基压实的因素,返回目录,第三章 路基土石方施工,第五节 路基压实,二、影响路基压实的因素,图,3-20,饱水前后压实指标对照示意图,返回目录,第三章 路基土石方施工,第五节 路基压实,二、影响路基压实的因素,图,3-21,几种土质的压实曲线对照图,返回目录,第三章 路基土石方施工,第五节 路基压实,图,3-22,压实功能与压实效果的关系曲线图,二、影响路基压实的因素,返回目录,第三章 路基土石方施工,第五节 路基压实,三、压实机具的选择与操作,压实机具的选择及合理的操作，也是影响路基压实效果的因素。,压实机具的类型较多，大致分为碾压式、夯击式和振动式三大类型。碾压式（又称静力碾压式），包括光面碾（普通的两轮或三轮压路机）、羊足碾和气胎碾等。夯击式除人工使用的石硪、木夯外，还有机动设备中的夯锤、夯板、风动夯及蛙式夯机等。振动式包括振动器和振动压路机等。此外，运土工具中的汽车、拖拉机及土方机械等，亦可用于路基压实。,返回目录,第三章 路基土石方施工,第五节 路基压实,四、路基压实标准,1,压实度,2,压实度标准,3,压实度检测,返回目录,第三章 路基土石方施工,第五节 路基压实,图,3-23,路基土体应力随深度变化曲线示意图,四、路基压实标准,返回目录,第三章 路基土石方施工,第六节 路基的整修与维护,一、路基整修,1,总体要求,2,具体施工要求,返回目录,第三章 路基土石方施工,第六节 路基的整修与维护,二、路基维护,路基的强度和稳定性是保证路面结构稳定、路用性能良好的基本条件。由于路基暴露在自然条件下，难免遇到各种自然的或人为的损坏，因此有必要对路基进行日常的维护管理。,1,路基维护工作的要求,2,路基维护的主要内容,返回目录,第一节 概述,第二节 边坡稳定性分析方法,第三节 陡坡路堤稳定性分析,第四章 路基边坡稳定性分析,返回目录,第一节 概述,第四章 路基边坡稳定性分析,一、边坡滑动面形状,边坡破坏形态是选取边坡稳定性定量计算方法首先考虑的一个重要因素。对路基边坡滑塌的实际调查表明，边坡滑塌破坏时会形成一滑动面，滑动面的形状与土质有关，有的近似于直线平面，有的呈曲面，有的则可能是不规则的折线平面。为简化计算，边坡滑动面在路基横断面上的形状选用直线、圆曲线或折线。对于粘性土，因其粘结力较大，摩擦角较小，滑动面类似于圆曲面。对于松散的砂土及砂性土，因其内摩擦角较大，粘结力较小，滑动面类似于直线平面。,返回目录,第一节 概述,第四章 路基边坡稳定性分析,一、边坡滑动面形状,图,4-1,边坡滑动面形状,返回目录,第一节 概述,第四章 路基边坡稳定性分析,二、边坡稳定性分析的计算参数,1,土的计算参数,2,边坡的取值,3,汽车荷载当量高度计算,返回目录,第一节 概述,第四章 路基边坡稳定性分析,二、边坡稳定性分析的计算参数,图,4-2,边坡取值示意图,返回目录,第一节 概述,第四章 路基边坡稳定性分析,二、边坡稳定性分析的计算参数,图,4-3,车辆荷载横向布置示意图,返回目录,第二节 边坡稳定性分析方法,第四章 路基边坡稳定性分析,一、直线滑动面法,由松散的砂土或砂性土填筑的路堤，边坡坍塌时破裂面近似为平面，可按直线滑动面法验算,边坡的稳定性。,返回目录,第二节 边坡稳定性分析方法,第四章 路基边坡稳定性分析,一、直线滑动面法,图,4-4,直线滑动面法计算图示,返回目录,第二节 边坡稳定性分析方法,第四章 路基边坡稳定性分析,二、,Bishop,法,用粘性土填筑的路堤，边坡滑塌时破裂面形状为,WTBZ,曲面，为简化计算，通常近似的假定为圆弧滑动面。对于圆弧滑动面边坡稳定性分析，目前工程中按其各种不同的假设，有,Bishop,法、瑞典法等多种验算方法。,公路路基设计规范,（,JTG D30,2004,）规定：边坡高度超过,20 m,的路堤，堤身稳定性、路堤和地基的整体稳定性宜采用简化,Bishop,法进行分析计算。,1,Bishop,法计算方法,2,Bishop,法计算步骤,3,圆心辅助线,返回目录,第二节 边坡稳定性分析方法,第四章 路基边坡稳定性分析,图,4-5,Bishop,法边坡稳定性分析计算图示,二、,Bishop,法,返回目录,第二节 边坡稳定性分析方法,第四章 路基边坡稳定性分析,二、,Bishop,法,图,4-6 mi,值曲线图,返回目录,第二节 边坡稳定性分析方法,第四章 路基边坡稳定性分析,二、,Bishop,法,图,4-7 4.5H,法辅助线,返回目录,第二节 边坡稳定性分析方法,第四章 路基边坡稳定性分析,二、,Bishop,法,图,4-8 36,法辅助线,返回目录,第二节 边坡稳定性分析方法,第四章 路基边坡稳定性分析,三、工程地质类比法,当路线穿越砾石类、岩石类地区时，路堑边坡稳定性主要运用工程地质类比法进行分析，并以此对边坡坡度进行比拟设计。采用工程地质类比法对路堑边坡比拟设计关键是，通过认真、详细地调查和勘测，如实反映路段的地层土质和水文地质状况，据此进行对比分析。,返回目录,第二节 边坡稳定性分析方法,第四章 路基边坡稳定性分析,三、工程地质类比法,图,4-9,路堑边坡形式,返回目录,第三节 陡坡路堤稳定性分析,第四章 路基边坡稳定性分析,修筑在原地面为折线形的斜陡坡上或某些特殊条件下,(,如黄土及构造的岩土层,),的路堤，其破坏往往是沿固定滑动面滑动。因此，对填筑在原地面横坡陡于,1KG-*22,5,（土质基底）或陡于,1KG-*22,（不易风化的岩石基底）或不稳固山坡上的路堤，除保证边坡稳定性外，还需验算路堤沿地面陡坡下滑的稳定性。,返回目录,第三节 陡坡路堤稳定性分析,第四章 路基边坡稳定性分析,一、直线形滑动面法,图,4-10,陡坡路堤可能产生的滑动面,返回目录,第三节 陡坡路堤稳定性分析,第四章 路基边坡稳定性分析,图,4-11,直线形滑动面稳定性分析计算图示,返回目录,第三节 陡坡路堤稳定性分析,第四章 路基边坡稳定性分析,二、不平衡推力法,图,4-12,不平衡推力法边坡稳定性分析图示,返回目录,第一节 路基排水的要求及一般原则 ,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第三节 地下排水设施的构造与布置 ,第四节 地表排水设施施工 ,第五节 地下排水设施施工 ,第六节 路基排水的综合设计,第五章 路基排水设施,返回目录,第一节 路基排水的要求及一般原则 ,第五章 路基排水设施,一、路基排水的要求,水是造成路基路面及其沿线构造物病害的主要原因。根据水源的不同，影响和危害路基的水分为地表水和地下水两大类。,表水包括大气降水（雨和雪）及海、河、湖、水渠和水库水。地表水对路基产生冲刷和渗透，冲刷可能导致路基整体稳定性受到损害或破坏，形成水毁现象。渗入路基土体的水分，使土体过湿而降低路基强度。,返回目录,第一节 路基排水的要求及一般原则 ,第五章 路基排水设施,二、路基排水设计的一般原则,在进行路基排水设计与施工时，应注意以下原则：,（,1,）根据公路各路段平纵线形、横断面形式及构造物，详细调查、收集公路沿线各路段的气候环境、水文地质条件、农田水利规划及自然水系、植被等资料，进行系统分析，分清排水系统的主次和重点，遵循先主后次，先重点后辅助，先地下后地面，先排水后防护等,原则，拟定排水系统的总体思路。,返回目录,第一节 路基排水的要求及一般原则 ,第五章 路基排水设施,二、路基排水设计的一般原则,（,2,）路基排水设计中，必须查明水源和地质条件，重点路段要进行排水系统的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相配合，地下排水与地面排水相配合，各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合，做到路基路面综合设计和分期修建。对于排水困难和地质不良的路段，还,应与路基防护加固相配合，并进行特殊设计。,（,3,）排水设施要因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济，并充分利用有利地形和自然水系。做到地下地表结合、地形地势协调、形式和位置合理、互相之间匹配、沟渠长短合理、排送范围恰当，拦、截、汇、蓄、排、送、防为一体，并做到及时疏散、就近分流，形成自成体系的、综合的、系统的排水系统。,返回目录,第一节 路基排水的要求及一般原则 ,第五章 路基排水设施,二、路基排水设计的一般原则,（,4,）各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当增设涵洞或加大涵洞孔径，以防农业用水影响路基稳定。路基边沟一般不应用做农田灌溉渠道，两者必须合并使用时，边沟的断面应加大，并予以加固，以防水流危害路基。,（,5,）路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，尽量不破坏天然水系，不轻易合并自然沟渠和改变水流性质，尽量选择有利地质条件布设人工沟渠，减少排水沟渠的防护与加固工程。对于重点路段的主要排水设施，以及土质松软和纵坡较陡地段的排水沟渠，应注意必要的防护与加固。,（,6,）路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况，注意就地取材，以防为主，既要稳固适用，又必须讲究经济效益。,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,一、边沟,沟设置在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧，多与路中线平行，用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。平坦地面填方路段的路旁取土坑，常与路基排水设计综合考虑，使之起到边沟的排水作用。边沟的主要形式及其适用范围见表,5-1,。,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,一、边沟,图,5-1,路堑与高路堤的边沟出口布置图,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,二、截水沟,截水沟又称天沟，一般设置在挖方路基边坡坡顶以外，或山坡路堤上方的适当地点，用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流，减轻边沟的水流负担，保证挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。降水量较少或坡面坚硬和边坡较低以致冲刷影响不大的路段，可以不设截水沟；反之，如果降水量较多，且暴雨频率较高，山坡覆盖层比较松软，坡面较高，水土流失比,较严重的地段，必要时可设置两道或多道截水沟。,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,二、截水沟,图,5-2,挖方路段上的截水沟,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,二、截水沟,图,5-3,填方路段截水沟示意图,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,三、排水沟,排水沟的主要用途在于引水，将路基范围内各种水源的水流（边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水），引至桥涵或路基范围以外的指定地点。,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,四、跌水与急流槽,跌水与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式，用于陡坡地段，沟底纵坡可达,45,。在山岭重丘地区，地形险峻，排水沟渠纵坡较陡，水流湍急，冲刷力强，为接引水流，降低流速，消减能量，防止对路基与桥涵结构物构成危害，多采用跌水和急流槽。沟底纵坡较陡的,桥涵，必须沿高边坡将水排至坡脚，或需要减速消能的排水设施，这时均需采用跌水或急流槽。,1,跌水,2,急流槽,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,四、跌水与急流槽,图,5-4,边沟与涵洞单级跌水示意图,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,四、跌水与急流槽,图,5-5,多级跌水示意图,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,四、跌水与急流槽,图,5-6,跌水井构造示意图,返回目录,第二节 地表排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,四、跌水与急流槽,图,5-7,急流槽构造示意图,(,单位：,m),返回目录,第三节 地下排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,一、暗沟,暗沟是指设置在地面以下用以引导、集中水流的沟渠，它本身无渗水和汇水的作用，而是把路基范围内的泉水或渗沟所拦截、汇集的水流，排除到路基范围以外，使不致在土中扩散，危害路基。由于沟内分层填以大小不同的颗粒材料，利用渗水材料透水性将地下水汇集于沟内，引排至指定地点，此构造相对于地面排水的明沟而言，又称盲沟，具有隐蔽工程的含义。,返回目录,第三节 地下排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,二、渗沟,渗沟是一种常用的地下排水沟渠，它采用渗透方式将地下水汇集于沟内，并通过沟底通道将水排至指定地点。渗沟具有疏干表层土体、增加坡面稳定、截断及引排地下水、降低地下水水位、防止地下细颗粒土被冲移的作用。在路基中，浅埋的渗沟约在,23 m,以内，深埋时可达,6 m,以上。,返回目录,第三节 地下排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,二、渗沟,图,5-8,渗沟结构示意图（单位：,cm,）,返回目录,第三节 地下排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,二、渗沟,图,5-9,设在一侧边沟下的暗沟,返回目录,第三节 地下排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,二、渗沟,图,5-10,设在两侧边沟下的渗沟,返回目录,第三节 地下排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,二、渗沟,图,5-11,填挖交界处的横向暗沟,返回目录,第三节 地下排水设施的构造与布置 ,第五章 路基排水设施,三、渗井,渗井是一种立式地下排水设施，其作用是汇集路基附近无法排除的浅层地下水或地表水，使其经渗井通过不透水层渗入更深的含水层中，以降低浅层地下水位或将水全部排出，疏干路基。因此，