1、道路與橋梁工程概論南通大學建筑工程學院第二篇 路基路面工程第一章 路基工程導論第一節(jié) 路基工程基本知識一、路基的特點和要求1、基本概念：、基本概念：1）路基的概念：是道路的主體和路面的基礎，承受巖石、土自身和路面的重力，為路面提供一個平整層，且承受路面?zhèn)鬟f下來的荷載。2）路基工程的特點：路線長，通過的地帶類型多，技術條件復雜，受地形。、氣候和水文地質(zhì)條件影響很大。2、路基工程設計必須滿足如基本要求：、路基工程設計必須滿足如基本要求：1）具有足夠的強度2）具有足夠的水文穩(wěn)定性3）具有足夠的整體穩(wěn)定性強度要求 自重、車輛荷載作用下變形。 地基軟弱、填土疏松、過分潮濕時產(chǎn)生沉陷和變形。 危害：導致路

2、面出現(xiàn)過量的變形和應力增大。 促使路面過早損壞并影響舒適性。 措施：爭取合適填料充分壓實，改善水溫狀況，加固軟弱地基。穩(wěn)定性要求 填挖引起路基失穩(wěn) 軟土上高路基 巖質(zhì)土質(zhì)山坡上開挖。 嚴重性：交通阻斷，易引起交通事故。 措施：正確設計，采取排水、防護和加固、支撐工程。一、公路土的分類和工程性質(zhì)一、公路土的分類和工程性質(zhì) 土的工程性質(zhì) 1）砂性土： 良好的修筑路基材料，含一定數(shù)量粗顆粒，使路基具有足夠的內(nèi)摩擦力，不過分松散，雨天不混污，晴天不揚塵且易壓實。巨粒土包括漂石和卵石，有很高的強度，是良好的填筑路基材料，亦可用于砌筑邊坡。礫石：級配良好的，密實度好，強度穩(wěn)定性好，可填筑路基基層、底基層（

3、處理后）。 2）粉性土：最差的筑路材料，毛細水上升高度大，冬時凍脹，春時翻漿又稱翻漿土 3）粘性土：透水性差，粘聚力大，干時堅硬不宜挖掘，有較大的可塑性、粘聚性和膨脹性，毛細現(xiàn)象顯著，比粉性土好，但不如沙性土。三、路基干濕類型和填土高度三、路基干濕類型和填土高度 1、路基干濕類型 大氣降水通過路面、路肩和邊溝滲入路基。 地面水邊溝及排水不良時的地面積水滲入路基。 地下水路基下面一定范圍內(nèi)的地下水浸入路基。 判斷方法 實測不利季節(jié)路床表面以下80cm深度內(nèi)土的相對含水量。土基干濕類型2路基最小填土高度基最小填土高度是指路基邊緣距地面的最小高度。對于砂性土，為0.30.5m，粘性土為0.40.7m

4、 ，粉性土為0.50.8m。四、路基的變形和破壞四、路基的變形和破壞1、路堤變形(1)沉陷(2)溜方(3)滑坡(4)路堤下滑(5)坍散2路塹變形(1)溜方(2)滑坡(3)碎落和崩塌 第二節(jié)第二節(jié) 一般路面設計一般路面設計一、路基的橫斷面一、路基的橫斷面 常用橫斷面圖案表示：路堤、路塹、半填半挖三種。路堤：路基頂面高于原地面的填高路基稱為路堤。矮路堤高度低于l.0m，高路提高于18m。低矮路堤的兩側設置邊溝。 路塹：全部由地面開挖出的路基稱為路塹。 分為全挖式、臺口式和半山洞三種。 半填半挖 橫斷面上，部分為挖方部分為填方的路基稱為半填半挖路基，通常出現(xiàn)在地面橫坡較陡時候，它兼有上述路堤和路塹的

5、構造特點和要求。 二、路基的基本構造二、路基的基本構造路基的幾何尺寸由高度、寬度和邊坡所組成。H為路基中樁填挖高度，b為路面寬度，B為路基寬度D為路肩寬度，i1為路固橫坡，i0為路肩橫坡，h為坡腳填高， h 為坡頂挖深。1、路基高度： 路基的填筑厚度或路塹的開挖深度，路中心線處的設計標高，與原地面標高之差。 2、路基寬度：2、路基寬度：a、行車道寬度。b、兩側路肩寬度。（具體取決于公路技術等級。等級高的公路當設中間帶、路緣帶、邊速車道、爬坡車道、緊急停車帶、路上設施等。） 邊坡高度H3、路基邊坡坡度= 邊坡寬度巖石種類風化程度 邊坡高度 20 2030 各類巖漿巖、硬質(zhì)灰?guī)r、礫巖、砂巖、片麻巖

6、、石英巖微風化弱風華1:1.01:0.31:0.21:0.5強風化全風化1:0.51:1.01:0.51:1.25 各類頁巖、泥巖、千枚巖、片巖等軟質(zhì)巖石微風化弱風化1:0.251:0.751:0.51:1.0強風化全風化1:0.51:1.251:0.751:1.5巖石挖方邊坡坡度三、路基工程附屬設施三、路基工程附屬設施1取土坑2棄土堆3護坡道和碎落臺4堆料坪和錯車道5護欄 重要性：各種病害和變形的產(chǎn)生都與地面水和地下水的浸濕和沖刷有關。 目的：攔截路基上方的地面水和地下水迅速匯集基身內(nèi)的地面水，把他們引導入順暢的排水通道，并通過橋涵將其宣泄到路基的下方。 第一節(jié)、路基排水設施 一、地面排水設

7、施一、地面排水設施 1、各種溝渠 1）截水溝（或稱為天溝）： 位置：設置在路基坡頂5M以外或山坡路堤上方。 作用：攔截路基上方流向路基的地面水，減輕邊溝水流負擔，保護挖方邊坡和填方坡腳 2）邊溝： 位置：挖方路基的路肩外側 低路堤的坡腳外側 第二章 排水設計 作用：匯集和排除；路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水 3）排水溝 位置：結合地形、路基坡腳外34m 作用：用來把截水溝和邊溝內(nèi)匯集的水排引到附近 的橋涵、河谷或遠離路基的低洼地2、跌水與急水槽 3、虹吸管(涵) 二、地下排水設施二、地下排水設施 盲溝 滲溝 滲井三、路基排水系統(tǒng)三、路基排水系統(tǒng)對于流向路基的地面水和地下水，需在路基外設置截水

8、溝、排水溝或滲溝等進行攔截并排水。路基內(nèi)的水源應用邊溝、滲溝等予以排除。水流落差較大時，應設置跌水和急流槽。第二節(jié) 明渠水力計算（不講）1流量2、過水斷面面積3、濕周4水力半徑5流速6不堆積流速7允許不沖刷流速第三節(jié) 軟土的排水固結 1、軟土分布：在我國沿河沿湖沿江海地帶廣泛運用。2、軟土特點：天然含水量大，孔隙比大，壓縮性高，強度低。其上修建公路時，易產(chǎn)生路堤失穩(wěn)或沉降過大等問題。3、軟土概念：以水下沉積的飽和水的軟粘性土或淤泥為主的地層，有時有少量的腐泥或泥炭層。 一、軟土加固一、軟土加固 1）換填土法： 全部或部分挖出軟土，換填以砂礫片石等滲水或強度較高的土類，并予以壓實。 2、排水固結法 運用堵截預壓擠出土中的過多含水，達到擠密土粒和提高強度的目的。為縮短預壓時間，加設砂井豎向的排水通道或鋪設沙墊層，效果更好。3、擠密法： 土基打孔后，在孔中灌以砂、石、土、灰土或石灰等材料，搗實成直徑較大的樁體。 土體被橫向擠密，孔隙小，樁體本身有較高的承載力，形成符合地基。 石灰樁：效果好，生石灰吸水、發(fā)熱、離子交換作用使樁體硬化。注意：石灰：石灰和水就地拌和，硬結快。新鮮石灰，粉碎。二、砂井計算（不講）二、砂井計算（不講）砂井計算步