路基路面設計課程1/96

第一章緒論第一節(jié)公路組成及路基設計基本內容一、公路組成部分公路是一個線形工程結構物。公路主要承受是汽車荷載重復作用和經受各種自然原因長久影響。公路組成部分包含：路基、路面、橋涵、隧道、防護工程、排水設備、山區(qū)特殊結構物。公路路基是路面基礎，它與路面共同負擔車輛荷載，是公路主要組成部分。確保公路沿線都含有堅實而穩(wěn)定路基，是路基設計中心任務。伴隨道路等級提升,在設計中采取一定辦法來提升路基強度和穩(wěn)定性，用以提升路面整體強度問題就很突出。2/96路基橫斷面如圖。地形改變，普通使路基分為路堤和路塹兩種，高于天然地面填方路基稱為路堤；低于天然地面挖方路基稱為路塹；介于這二者之間稱為半填半挖路基。在挖方路段，路基通常是地面下天然地層；在填方地段，則是填筑起來壓實土層。路面是直接承受汽車碾壓行車地帶，它是用各種堅硬材料鋪筑在路基上面單層或多層結構。路面類型常見有瀝青路面、水泥混凝土路面、碎（礫）石類路面等。路肩是指路面兩側路基邊緣以內地帶，它是用來支持路面、暫時?？寇囕v和供行人行走。修建適當排水系統(tǒng)是路基穩(wěn)定一個確保。排除地面水，如雨、雪而形成水等，可興建地面排水結構物；地下水嚴重時需排除時，可采取盲溝；假如公路要跨越較大水流，就要建造橋梁和涵洞。3/96二、路基設計內容任務：使路基在行車荷載和各種自然原因作用下，能含有足夠強度和穩(wěn)定性，確保交通運輸通暢和安全。依據(jù)公路性質、等級和技術標準以及當?shù)刈匀粭l件，確定正確路基設計方案，作為施工依據(jù)。詳細為：1.進行野外勘察，搜集必要資料；2.依據(jù)沿線設計資料進行路基工程設計，確定邊坡坡度及橫斷面形式；3.依據(jù)沿線地面水流以及地下水埋藏情況，進行路基排水總體布置及排水結構物設計；4.路基防護與加固設計，包含坡面防護、沖刷防護與擋土墻布設；5.路基工程其它設施。4/96第二節(jié)路基常見病害及對路基要求一、路基作用路基是路面基礎，且和路面共同承受荷載，貫通公路全線。二、路基常見病害路基在自然原因及荷載作用下，產生不停累計變形，最終造成破壞，這就是路基病害現(xiàn)象。路基病害形狀各種多樣，原因錯綜復雜，自然原因有：1.地理如沿線地形、地貌、海拔高度、植被等；

2.地質如沿線土種類、成因、含水量、有機質及可溶性鹽含量等；

3.氣候該地域氣溫、降雨量、雨型、降雪、溫度、冰凍深度等；

4.水文河道洪水位、常水位、河岸沖刷和淤積情況、沿線地表水排泄條件，有沒有積水；

5.文地質地下水位、地下水移動規(guī)律、有沒有泉水、層間水，以及各種水流量。5/96路基常見路基病害現(xiàn)象以下：1．路堤沉陷塌方路基下沉造成斷面尺寸改變病害現(xiàn)象稱為路堤沉陷。沉陷是不均勻，嚴重時會破壞局部路段造成交通中止。它有路堤本身下陷和地基沉陷兩種。2．路基邊坡塌方邊坡塌方是常見病害，也是水毀普遍現(xiàn)象，尤其在山區(qū)新建公路上，幾乎是普遍病害現(xiàn)象。塌方詳細表現(xiàn)形式有剝落、碎落、滑塌和崩塌。3．路基沿山坡滑動在較陡山坡上填筑路基，假如原地面較光滑，未經處理，坡腳處又沒進行必要支撐，尤其在受到水浸潤后，填方路基與原地面之間摩阻力減小，在荷載、自重作用下，有可能使路基整體或局部沿地面移動，使路基失去整體穩(wěn)定性。4．不良地質水文條件造成路基破壞如巨型滑坡、泥石流、地震、特大暴雨等，都能夠造成路基大規(guī)模毀壞。在公路勘測中，要求盡可能避開這些地域或采取對應技術辦法，確保公路正常使用。6/96三、病害原因綜合分析由以上內容能夠知道，路基病害原因是多方面，各種病害現(xiàn)有各自特點，又往往含有共同原因，能夠把它歸納為以下幾個方面：1.不良工程地質與水文地質條件2.不利水文與氣候原因3.設計不合理4.施工不符號要求四、對路基要求1.含有足夠整體穩(wěn)定性2.含有足夠強度3.含有足夠水溫穩(wěn)定性7/96

第二章路基強度與干濕類型第一節(jié)路基強度與穩(wěn)定性

1．公路路基土分類書本上表給出了公路土粒經劃分和路基土劃分。土名稱以及分類符號。我們在土質學中已學過，詳細還能夠參閱《公路土工試驗規(guī)程》。2．各類土物理力學性質①漂石（塊石）、卵石屬于巨粒，強度和穩(wěn)定性很高，是填路基好材料，注意邊坡值選取。②砂土無塑性，透水性強，毛細上升高度很小，含有較大內摩擦系數(shù)，強度和穩(wěn)定性都比很好。但不輕易壓實。③砂性土既含有一定粗顆粒，也含有一定細顆粒，使路基土既含有足夠強度和水穩(wěn)定性，又有一定粘結性，所以砂性土是修筑路基理想材料。④粉性土粉土顆粒含量較多，易吸水，毛細作用強烈，上升速度快，輕易引發(fā)凍脹、翻漿。在修路材料中它是最差一個，普通屬于有害路基用土。8/96⑤粘性土它細顆粒比重大，內摩擦角小，但粘接力大，透水性小。這種土經充分壓實和采取很好排水辦法，筑成路基也能穩(wěn)定。⑥重粘土它工程性質與粘性土相同，但其所含黏土礦物成份不一樣而不一樣。9/96

第二節(jié)路基強度一、路基受力情況普通情況下，路基承受兩種荷載：一是路面和路基自重引發(fā)靜力荷；另一個是車輪引發(fā)動力荷載。在它們共同作用下，路基處于受力狀態(tài)。路基在車輪荷重作用下所引發(fā)垂直應力隨深度而減弱；路基土因自重引發(fā)垂直應力與深度成正百分比。圓形均布荷載中心下土基垂直壓應力，可用下面公式計算：

σ=P/(1+2.5(Z/D)路基土因自重所引發(fā)垂直應力，在一定深度下，路面質量遠小于路基自重，所以土基自重引發(fā)垂直應力與深度成正比，既σ=γZ10/962、路基工作區(qū)當荷載引發(fā)應力僅為自重應力20%---10%時，荷載應力影響深度作為工作區(qū)深度。該深度Za隨車輛荷載增大而增大，隨路面強度和厚度增加而減小。路基工作區(qū)深度有兩種情況：Za大于路基填土高度；Za小于路基填土高度。11/96三、路基強度和強度指標路基強度，用抵抗相對滑動位移變形和豎直位移變形能力，作為詳細指標來表征。1.抗剪強度在路基邊坡內，當路基強度不夠，不能抵抗剪應力作用。便會沿某一剪切面產生相對移動于是邊坡破壞，穩(wěn)定喪失。土體必須含有抵抗此變形能力，用抗剪強度表示，公式2-1。土體抗剪強度取決于土粘結力C和內摩擦角φ。土顆粒越細，粘聚力越大。沙土粘聚力很小或沒有，因為粘聚力不如內摩擦力影響大，所以土顆粒越大，抗剪強度就越高。12/962.回彈模量經過路面?zhèn)鞯酵粱怪眽毫?，使土基產生一定程度豎向位移變形，假設土基是均質彈性體，在圓形垂直均布荷載作用下，當應力與應變成直線關系時，可用彈性理論來解荷載與變形之間關系，用下式表示：從上述公式能夠看出，土基回彈模量，表示土基在彈性變形階段內，在垂直荷載作用下，抵抗豎向變形能力.四、路基強度與穩(wěn)定性確保路基強度與穩(wěn)定性，受水、溫度、土質影響，在一年內出現(xiàn)顯著季節(jié)性改變.為確保路基強度和穩(wěn)定性，必須深入進行了解，細致分析各種自然原因與路基關系，以采取有效辦法.13/96

第三節(jié)路基干濕類型和臨界高度一.路基濕度起源

1、路基干濕類型及濕潮起源路基干濕類型能夠分成干燥、中濕、潮濕和過濕四類，這四種類型表示路基工作時，路基土所處狀態(tài).路基潮濕起源，可歸納為以下幾項：a降水從路面、路肩和邊坡滲透；b地面水沿邊溝流動，或因派水困難而積聚于路基兩側水分，滲透路基；c地下水因地下水流動而滲透路基下部；d毛細水借土毛細作用由地下水位上升；e氣態(tài)水在土空隙中移動水汽，遇冷凝結為水.上述各種路基潮濕起源，都會對路基強度和穩(wěn)定性有不一樣程度影響.設計時應依據(jù)當?shù)刈匀粭l件和特點，采取對應工程技術辦法，確保路基強度和穩(wěn)定性.14/962、路基干濕類型劃分方法a以分界相對含水量劃分對原有公路，在最不利季節(jié)路槽下80cm內，每隔10cm深度取一土樣測定其天然含水量和液限含水量，計算相對含水量.有了這幾個數(shù)據(jù)，依據(jù)道路自然區(qū)劃，路基土類別，查表，找到分界相對含水量W，將計算出值與之相比，能夠確定路基干濕類型.b以臨界高度判斷路基干濕類型對新建公路，因路基還未建成，路槽下80cm內相對含水量無法測定.要采取地下水或地表長久積水水位到路槽底高度與臨界高度相比，判斷路基干濕類型?

臨界高度概念，當路基處于干燥、中濕、潮濕狀態(tài)下路槽底部距地下水位或地表長久積水最小高度.15/96二.公路自然區(qū)劃依據(jù)公路工程地理、氣候差異特點，自然區(qū)劃分，按其主要性和規(guī)模大小分為三個等級.一級區(qū)劃是按自然氣候、全國輪廓性地理、地貌劃分，全國共劃分七個一級區(qū)；二級區(qū)劃是在一級區(qū)劃內，考慮水溫情況不一樣，以潮濕系數(shù)為主導標志，按公路工程相同性及地表氣候差異，深入劃分二級區(qū)以及與二級區(qū)劃相當副區(qū)，全國共分為33個二級區(qū)和19個副區(qū).三級區(qū)劃是二級區(qū)深入劃分.因為當前各地域特點和掌握調查研究資料不充分，還不具備劃分條件，再則，三級區(qū)不一定要列入全國性范圍，由個省、自治區(qū)自行劃分，方便更切合當?shù)貙嶋H情況.16/96

第三章普通路基設計普通路基是指普通地域低于規(guī)范要求高度路基.它能夠結合當?shù)氐匦巍⒌刭|情況，直接應用依據(jù)長久生產實踐和科學研究總結經典橫斷面圖或設計要求，無須進行個別設計和論證.一.形車道及路基寬度（一）行車道數(shù)及其寬度為滿足汽車、行人以及其它車輛在公路上正常通行要求，路基須有一定寬度.依據(jù)交通量大小、車流組成，按公路等級，行車道可分為單車道、雙車道、四車道和多車道.當前我國公路普遍是雙車道二級公路.在平原區(qū)，假如慢車極少，車道寬度是7米，有一定混合交通量時，車道寬度是9米，混合交通量大，分慢行道有困難時，車道加寬到12米，并劃線行使.路基寬度為路面與路肩寬度之和，高速公路和一機公路還包含中間帶寬度.17/96二.路基橫斷面基本形式1.路堤高于原地面，由填方組成路基為路堤.填高為1米，屬于矮路堤；1—20米之間為普通路堤超出20米為高路堤.2.路塹低于原地面，由挖方組成路基為路塹.設計時對邊坡穩(wěn)定性給予充分注意.3.半填半挖路基這重路基是路塹與路堤綜合形式，主要設置在比較陡山坡上.將挖出土石方，作為填筑土石方，能夠節(jié)約土石方，比較經濟，給施工帶來方便.第三節(jié)路基工程其它設施18/96第四章.路基穩(wěn)定性設計第一節(jié)穩(wěn)定性驗算概述

普通路基是套用經典橫斷面圖進行設計，無須進行論證和驗算，但對高路堤、浸水路堤等，則需進行特殊設計.一.邊坡滑動面形狀大量實踐證實，邊坡破壞時，要形成一滑動面.該面形狀和路基填土性質相關.由滲水材料填筑路堤，邊坡破裂形狀近乎平面，可按直線滑動面法驗算邊坡穩(wěn)定性.以帶有粘性土填筑路堤，破壞時形狀為一曲面，為簡化計算，通常近似假設為一圓弧狀滑動面.車荷19/96二.邊坡穩(wěn)定性設計方法1.力學驗算法(1)數(shù)解法(2)圖解法2.工程地質法在地質復雜地域修建路基，，正確合理地確定路塹橫斷面形狀和邊坡坡度是很主要.當前是依據(jù)對自然山坡和已經有人工邊坡進行穩(wěn)定性分析，經過工程地質條件對比，按條件相類似穩(wěn)定邊坡值，作為路塹邊坡設計依據(jù)，這就是工程地質法.

軸載換算在最不利情況排列，對最不利位置進行驗算，將車重換算相當于土層厚度，連同滑動土體一并進行力計算，h換算公式為：

h=NQ∕γBL20/96

第二節(jié)邊坡穩(wěn)定性力學驗算法一.直線滑動面法由滲水材料填筑路堤，邊坡坍塌時破裂形狀近乎平面，可按之下滑動面法驗算.驗算時，先經過坡腳或變坡點，假設一直線滑動面，計算土體沿此滑動面下滑穩(wěn)定系數(shù)K.如圖.然后再假設幾個滑動面，計算對應穩(wěn)定系數(shù)，求Kmin<1.25,當Kmin0≧１.２５，此路堤就是穩(wěn)定，不然，重新假定邊坡.21/96

二.圓弧滑動面法帶有粘性土填筑路堤，滑塌時破裂面形狀是一曲面.為了是計算簡化，通常假設為一圓弧狀滑動面，這么與實際情況基本相符.方法有數(shù)解和表解法，其中數(shù)解法最慣用，它也稱條分法.1.條分法把滑動面上土體分成2—4m寬土條，依次檢驗每一個土條沿滑動圓弧下滑穩(wěn)定性，然后疊加出整個土體穩(wěn)定性.詳細步驟：(1)經過坡腳任意選定一個可能圓弧滑(2)動面，取路線縱向為單位長度1m，將滑動土體分成若干寬度相等土條；(3)計算每個土條土體重量，并將它引到圓弧線上，進行分解；(4)求穩(wěn)定系數(shù)K=Mr/Ms

（5）求kmin≧1.25

22/962.圓心輔助線為降低工作量，較棵快找到最危險滑動面，依據(jù)經驗，它在一條線上，這條線就是圓心輔助。用4.5H法。4.5H法詳細步驟：自坡腳向下作垂線，量取路堤高度，得一點F，從F點作水平線向右量取4.5H得另一點，該點就是圓心輔助線上一點；作路基邊坡平均坡度線，查表得角度；依據(jù)兩角度值分別作兩角，分別延長這兩條邊得一交點；聯(lián)結這兩點即得圓心輔助線。三.表解法按條分法進行邊坡穩(wěn)定性驗算，工作量大，對于滑動面經過坡腳均質、直線形路堤邊坡，可按表解法計算。23/96第三節(jié).浸水路堤邊坡穩(wěn)定性設計一.浸水路堤特點

受到季節(jié)性或長久浸水沿訶路堤、河灘路堤及橋頭引道等，這些都是浸水路堤。水位上漲時，水從邊坡一側或兩側滲透路基；水位降落時，水又從堤內滲出來，伴隨路基外水位漲落，內部所形成水位也要升降，但速度較慢。浸水路基除受自重及行車荷載作用外，還要受到水浮力和滲透動水壓力作用。在水位驟然降落時，使路基受到滲透動水壓力作用，從而降低了路基邊坡穩(wěn)定性。24/96

二.動水壓力計算當水位急降時，土體內水向外流出需要較長時間，這么就造成堤內外水位發(fā)生很大水位差，產生動水壓力，平行水力坡降I，動水壓力會猛烈破壞路堤邊坡穩(wěn)定性，其大小按下式計算：

D=IΩ?三.浸水路堤邊坡穩(wěn)定性驗算該路堤穩(wěn)定性，應按路堤處于最不利情況下進行，邊坡破壞時普通發(fā)生在最高洪水位驟然降落時候，計算通常采取條分法，計算時，將土體分成若干條塊。有些條塊全部在浸潤線以上，有些則全在水下，還有些則一部分在水以上，一部分在水以下。計算中要注意未浸水土條和浸水土條單位體積質量不一樣，要分別計算。算例：略--------25/96四、路堤整體穩(wěn)定性驗算在山區(qū)公路中，當?shù)孛鏅M坡度比較陡時，需要對路基整體穩(wěn)定性進行驗算。地面橫破陡于1：5時，對山坡要進行清理，鏟除表層覆蓋層，將原地面挖成臺階，用來增加路基與天然地面摩阻力。地面橫破陡于1：2.5時，對路基狀態(tài)穩(wěn)定性要進行驗算。方法有直線滑動面法和折線滑動面法。陡坡路堤滑動有以下幾個可能：路堤整體沿基底接觸面產生滑動；連同基底覆蓋層沿傾斜基巖滑動；路堤連同下面軟土一起滑動。產生下滑原因除地面橫坡較陡或基底軟外，主要是因為地下水和地面水影響，使路堤下滑力增大造成。26/961.直線滑動面驗算基底為單一坡面時，沿直線滑動面下滑，用公式計算：E=T-1/K(Ntgρ+cL)若計算結果為負或零，則路堤穩(wěn)定。2.折線滑動面穩(wěn)定驗算等路堤建在多坡地面上時，滑動面為折線，驗算其穩(wěn)定性時，可按地面波折情況，將土體分成若干小塊，自上而下分別計算各土體下滑力，依據(jù)最終一塊土體下滑力正負值判斷其整體穩(wěn)定性。算例：（略）穩(wěn)定辦法：當最終一塊土體E大于零時，應采取以下辦法：1.改進基底情況，增加摩阻力，降低下滑力；2.改進填料性質，改變斷面形式3.在坡腳處設置支擋結構物。27/96第五章.路基排水設計第一節(jié).路基排水目標及設計普通標準公路是一個露天構筑物，路基經常受到各種水分作用，公路病害普通與排水不良直接相關。重視排水，現(xiàn)有利于公路運輸，更有利于公路構筑物安全。依據(jù)起源不一樣，水流可分為地面水和地下水。地面水主要是經由降水形成地面徑流。地下水分為：上層滯水從地面入還未深達下層土中水；潛水在地面以下第一個隔水層以上含水層中水，距地面較近；層間水在地面以下任何兩個隔水層之間含水層之間地下水。路基排水目標是把路基工作區(qū)內土基含水量降低到一定范圍，土基含水量過大，會引發(fā)土質松軟，強度降低，邊坡塌方，基身沉陷或滑動，影響交通。28/96四.路基排水設計標準為好路基排水設計，應遵照以下幾個標準：1.設計前必須進行深入調查研究；2.路基排水溝渠設置和聯(lián)結盡可能不占或少占農田；3.設計要因地制宜、就地取材、經濟適用；4.排水溝渠出水口應盡可能引接至天然河溝，以降低橋涵工程；5.排水設計應講求經濟效益。29/96第二節(jié).地面排水設計一.邊溝設計1.邊溝設置在路塹路肩外側或路堤坡腳外側，主要用于聚集和排除路基范圍內以及流向路基小量地面水，當流量不大時，可采取標準橫斷面。邊溝橫斷面形式邊溝橫斷面形式常為梯形或三角形，也有流線型幾矩形。底寬與深度普通大于0。4m。邊溝邊坡普通為1：1---1：1。5，巖石邊坡為1：0----1：0.5。溝底縱坡普通與路線縱坡一致，并不得小于0。5%，若大于3%時，需采取加固辦法。2.為預防邊溝水流漫溢或沖刷，要求單向排水長度每300—500米設出水口，把水引到低洼處。3.在變坡點、橋涵進出水口、回頭曲線等地段，要采取一些辦法。30/96

二、截水溝設計

截水溝設在離路塹邊緣一定距離和山坡路堤上方適當位置，用來攔截山坡流向路基水流。其縱坡大于0.5%，以免水流停滯。截水溝斷面形式普通為梯形，底寬、深度大于0.5米，邊坡坡度依據(jù)土質而定。截水溝位置應慎重考慮，最好能與絕大部分地面水流方向垂直，轉折處最好用曲線連接，在路基邊坡到分水嶺距離長而降雨量又大低段，可設置一道或幾道差不多平行截水溝，分段攔截地面徑流。31/96三.排水溝設計設置排水溝目標，就是為了將水從路基導入低洼地或其它排水結構物中去。排水溝斷面普通采取梯形，大小應經過計算確定，但水量較小時，能夠不用計算而直接采取底寬0.5米最小斷面，溝深也大于0.5米。排水溝長度依據(jù)實際需要來定，通常在500米左右。四、跌水與急流槽山嶺重丘區(qū)，排水溝渠樅坡較陡，水流急沖刷力強。為減小流速，降低水流能量，預防對路基危害，大多設跌水和急流槽。跌水和急流槽結構分為三部分：進水口、臺階、出水口。臺階部分作用在于消能。32/96五、排水溝渠計算計算分為兩部分內容：水力計算與水文計算，分別確定設計流量、溝渠斷面尺寸、縱坡及加固形式。一、設計流量確定設計流量計算為水文計算。當前，公路上采取是小流域暴雨徑流流量簡化公式：

Q=(h-z)F公式中相關符號能夠從“公路設計手冊”中查出。33/96二、水力計算公式經過水力計算確定溝渠斷面，普通溝渠水力計算，按水力學明渠均勻流公式進行。對梯形斷面溝渠經過流量，按下式計算：1.經過流量Q=w*v2..過水斷面面積W=bh+mh3.濕周X=b+kh4.水力半徑R=w/x5.流速V=CRi6。最正確水力斷面水力性能最好尺寸斷面稱為水力最正確斷面。在設計溝渠斷面時，能夠選擇一個削能最好尺寸斷面。符合水力最正確斷面條件時寬深比，能夠查表。34/96三、溝渠加固為了預防水流對排水溝渠沖刷與滲漏，要對溝底和溝壁加固。辦法應結合當?shù)氐匦巍⒌刭|、縱坡和流速條件，因地制宜，就地取材，簡易便行，經濟實用。計算示例：（略） 35/96第三節(jié)地下排水設計地下排水結構物是含有攔截、聚集和排除或降低地下水位功效結構物。與地面排水設施不一樣，是使路基免受地下水作用，確保路基強度和穩(wěn)定性。地下排水設計考慮要在地下水位較高，而且路基標高受限制時；或路基水溫條件較差、路面等級較高路段。地下排水設備，按使用條件和作用不一樣，主要可分為三種：一、暗溝暗溝是指地面以下引導水流溝渠，本身不起滲水和匯水作用。當路線經過地域路基范圍內出現(xiàn)了個別泉眼，泉水上冒，路線不能繞避時，在其與邊溝之間開挖溝槽，修建暗溝，把泉水排除。暗溝斷面尺寸無須經過水力計算來確定。溝寬普通是20—30cm，溝底縱坡大于1%，出口處溝底應高出邊溝最高水位20cm以上，不允許出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象。36/96二、滲溝（一）滲溝使用幾個情況當路線經過山坡上有流向路基含水層時，應修筑滲溝攔截水流；以免造成邊坡或路堤滑塌。當路基從路塹過渡到路堤，路塹下含水層有向外滲透水流時，應修筑滲溝攔截，把水引出路基范圍以外。（二）滲溝分類與結構滲溝結構普通分為三形式，即盲溝、管式滲溝和洞式滲溝，它們結構基本相同，斷面通常為矩形，頂部為覆蓋層或叫做封閉層，側面為反濾層，底部為排水通道。滲溝布置盡可能與地下水流相互垂直，使之能攔截更多地下水。利用片石空隙作為排水通道稱為盲溝；底部設滲水管作為排水通道，稱為有管滲溝；底部用滲水石板涵作排水通道稱為洞市式滲溝。37/96三、滲水井

它作用是將地面水經過滲井深入地下，將其排除。它修建條件是：路線經過地域，地形平坦，地面水無法排除，而離地面不深地方有滲透性土層，而且地下水背離路基，能夠建豎井或吸水井一樣豎井。用這個設施把邊溝中水引導到原離路基以外，并聚集于路基范圍以外離地面1。5米以下土層中去，以確保路基穩(wěn)定。38/96第六章路基防護與加固第一節(jié)防護與加固工程要求與分類一、防護與加固目標路基在水、風、冰凍等自然原因長久作用下，經常發(fā)生變形和改變。如邊坡表面土層剝落，形成沖溝及滑坍等。這些不及時防治，就舊會引發(fā)嚴重病害。要想使路基穩(wěn)定性得到確保，除了要作好路基排水，還必須采取有效防護加固辦法。進行這項工程重點，是路基邊坡，尤其是特殊地段路基。防護與加固施工，應分別情況，按需進行。要求路基邊坡本身要穩(wěn)定，不然無法進行，因除了專門用來支擋路基結構物，普通防護工程承受外力能力都很小，有則完全不能承受外力。39/96二、防護加固工程分類路基防護與加固工程，按其作用不一樣，能夠分成沖刷防護、坡面防護和支檔建筑物三大類。1、沖刷防護它作用是防護水流對路基沖刷和淘刷。按方法不一樣，又能夠分為直接防護和間接防護。2、坡面防護用來防護輕易受到自然原因影響而破壞土質與巖質邊坡。3、支檔建筑物是預防路基變形或支檔路基本身以確保其穩(wěn)定性。為了使概念明確，普通把預防沖刷和風化，主要起隔離作用辦法稱為防護工程，而把預防路基或山體因重力作用而滑塌，主要起支撐作用支檔結構物稱加固工程。40/96第二節(jié)坡面防護一、植物防護主要是利用植物覆蓋層對土質坡面進行防護，工序簡單，它能夠減緩地面水流速度，調整水、土情況，增加路基穩(wěn)定性。辦法：1、種草適合用于邊坡穩(wěn)定、坡面沖刷輕微，宜于草類生長土質路堤與路塹邊坡。用于預防表面水土流失，固結表土，增加路基穩(wěn)定性。2、鋪草皮路基破面上鋪草皮，作用與種草防護相同，它更適合用于當?shù)赜凶銐蛲谌∈褂貌萜さ囟温坊雷o。3、植樹在路基邊坡上和在浸水河灘上合理植樹，對于加固路基與防護河岸都能夠收到良好效果。它能夠增加路基穩(wěn)定性，降低流速，減弱波浪沖擊，預防和降低水流對路基或河岸沖刷，還能夠防風、防沙、防雪、美化路容，調整氣候。41/96二、坡面處治對巖石邊坡無法用植物防護時，可選取坡面處治，如抹面、噴漿、勾縫、灌漿、錨固等方法防護。抹面使用于易風化而表面較完整，還未剝落巖石邊坡；噴漿用于易風化和坡面不平巖石邊坡，厚度普通為2cm；勾縫用于較堅硬且裂縫多而細巖石邊坡以防水侵人巖層內造成破壞；灌漿用于較堅硬但裂縫深和寬巖石邊坡師坡面表層成為防水整體。42/96三、護面墻為了覆蓋各種軟質巖層和較破碎巖石挖方邊坡，免受大氣原因影響而修建墻，稱為護面墻。第三節(jié)沖刷防護沿河路基預防水流沖刷辦法，一個是加固岸坡直接防護，另一個是改變水流性質間接防護。直接防護，除坡面防護和石砌護坡外，還有拋石、石蘢、柔性混凝土塊及浸水擋土墻等防護方法。間接防護，包含各種導流與調治構筑物，如丁壩、順水壩及攔河壩等。沖刷防護與水流性質有親密關系，其中包含水流大小、水位高低及作用強弱等。必須采取設備簡單、操作輕易防護結構，如石籠、拋石等。丁壩和順水壩作用相同，都是把水挑離河岸，通常設在被沖刷凹岸一面，使泥沙在壩后沉積，形成新水流邊線，改變水流方向，對臨河路基進行防護。43/96第三節(jié)擋土墻一、擋土墻用途和分類它是用來支撐路基邊坡或山坡土體，以防填土或土體變形失穩(wěn)構筑物。按其所在位置可分為路肩墻、路堤路塹、山坡墻等。二、擋土墻結構普通由墻身、基礎、排水設施和伸縮縫幾部分組成。

1.墻身結構可作成仰斜、附斜、直立、衡重式。仰斜擋墻墻背所受土壓力小，墻背比較經濟。但基礎外移，地面橫坡比較陡時，增加墻高，斷面增大；俯斜式所受土壓力較大，通常在地面坡度較陡時采取，借助于陡直墻面，減小高度；衡重式在上下墻之間設一衡重臺，采取陡直墻面，適宜于陡峻地形。墻背坡度普通在1：.025~1：0.4，仰斜式坡度在1：0.25左右。

2.基礎基礎埋深應按地基性質、承載力要求、凍脹影響、水文地質條件來定。普通情況下，地表下大于1米。44/96

3.排水設施在墻身適當高度處設一排泄水孔，間距2-3米，出水口高出地面0.3米。

4.沉降縫為防止地基不均勻沉陷引發(fā)墻身開裂，按高度和地基性質，設置沉降縫。普通每隔10~15米設一道。寬2-3厘米。45/96

四、擋土墻土壓力計算一）土壓力分類土壓力是指擋土墻背后土體或土體表面上荷載對墻背產生側壓力。主要有三種：1.主動土壓力擋墻外移時，土體給背土壓力，此值最?。?.被動土壓力墻擠壓土體，土壓力增大，到達極限平衡狀態(tài)時，土體對墻抗力，稱為被動土壓力。3.靜止土壓力處于原來位置不動，土壓力介于上二者之間，為靜止土壓力。二）土壓力計算土壓力計算要按庫侖理論計算。公式見P81。三）車輛荷載換算作用在填料上荷載，可近似按均布荷載考慮。計算時，把荷載換算成容重與填料相同均布土層。然后按規(guī)范要求計算。公式見P85.

四46/96

五、檔土墻穩(wěn)定性驗算檔墻本身必須有足夠整體穩(wěn)定性和強度，以抵抗墻后土體。所以，設計時必須滿足以下幾個要求：1.不產生沿基底滑動2.不產生墻身繞墻趾轉動3.地基不出現(xiàn)過大下沉4.不出現(xiàn)因基底過分不均勻沉陷而引發(fā)墻身傾斜。驗算內容包含：抗滑穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性、基底應力及偏心距驗算等。47/96一、滑動穩(wěn)定性驗算在主動土壓力水平分力作用下，擋墻會向下移動，而阻止其下滑是基礎底面與地基之間摩擦力，擋墻抗滑力與滑動力比值，稱為滑動穩(wěn)定性系數(shù)。計算以下：Kc=(w+Ey)f/Ex≥1.3二、傾覆穩(wěn)定性驗算當擋墻產生繞墻趾轉動力矩超出阻止其轉動抗傾覆力矩時，它就會傾覆。擋墻繞墻趾傾覆穩(wěn)定系數(shù)：Ko=W*Zw+Ey*Zy/ExZx≥1.548/96三、基底應力幾偏心距驗算作用在基底垂直力總重為W+Ey，這個基底協(xié)力偏心距為e，按力矩平衡原理計算協(xié)力力臂。作用在基底協(xié)力偏心距為：

e=B/2-(WZw+EyZy-ExZx)/W+Ey

當e≤B/6時，墻趾處最大應力:為

σ=W+Ey/B(1+6e/B)≤[σ]例題：（略）49/96第二篇路面工程

第一章總論

第一節(jié)我國公路路面發(fā)展概況及對路面要求

一、對路面要求路面是直接為汽車行駛服務，路面情況對公路運輸關系極大，所以路面工程是公路工程主要內容。從經濟上說，路面造價在整個高造價中占很大比重，在有些高等級公路預算中，路面造價可占整個公路造價80%以上。路面是一個層狀結構物，依據(jù)不一樣路基情況和交通量，經常將路面分成棉層、基層或更多層次。路面必須滿足以下基本要求：1.含有足夠強度2.含有足夠穩(wěn)定性3.含有足夠平整度4.含有足夠抗滑性5.含有足夠耐久性50/96

第二節(jié)路面結構及層次劃分

一、斷面形式路面形式有下述兩種：1.槽式普通公路都采取這種形式，所謂槽式，是在整個行車道寬度內叫路基挖成同深槽型，然后鋪筑路面結構層。2.全鋪式在整個路基寬度內都鋪路面，中部厚度最大，逐步向兩側減薄。在石料豐富地域或等級低公路上采取這種路面。51/96

二、路拱形式普通路面為了排水，都作成拱式。即中間高，兩邊低拱型，稱為路拱。慣用形式有：1.二次拋物線形這種路拱橫坡在中部平緩，邊緣較陡，對中、低級路面，路面不寬，車輛大多居中行駛，所以普通采取這種形式。2.直線形這種形式在兩根傾斜直線連成，行車平穩(wěn)。但不利于排水。為改進路面中央部分行車情況，可在中間插入一段圓曲線，長度小于3米。這種形式路拱，在橫坡度較小和等級較高路面上采取較多。路拱橫坡度可按規(guī)范要求進行選擇。52/96三、路面結構層劃分因為行荷載和自然原因對路面作用伴隨深度而逐步減弱，路基水文地質情況直接影響到路面工作狀態(tài)，所以從技術、經濟角度考慮，普通將路面分成若干層次來鋪筑，形成了所謂層狀結構物。53/961.面層路面結構最上面一層，直接承受行車荷載與自然原因作用。所以面層應具備較高力學強度和穩(wěn)定性，同時還應具備耐磨性和不透水性、抗滑性和平整度。2.基層位于面層下面，它主要承受由面層傳來車輪垂直壓力，并擴散到下面層次中去。對基層材料要求是，含有足夠抗壓強度和擴散能力、足夠水穩(wěn)定性。3.墊層在排水不良路段或可能發(fā)生凍脹土基，基層之下有時加設墊層，作用是調整和改進水溫情況，確保路面強度和穩(wěn)定和抗凍脹能力。在實際工程中，路面結構層次并不完全是這么完備，有時會比這些層次要多。54/96第三節(jié)路面等級與路面類型一、路面等級分為四個等級：1.高級路面包含瀝青混凝土、水泥混凝土、廠拌瀝青碎石所組成路面。特點是強度和剛度高。穩(wěn)定性好，使用壽命長，能適應重型交通量，養(yǎng)護費用少、運輸成本低。2.次高級路面瀝青貫入式、路拌瀝青碎石、瀝青表面處治等。普通適宜于交通量較大、行車速度較快道路，比高級路面性能差。3.中級路面各種碎石路面。適宜于中等交通量道路，他強度低、平整度差、行車速度慢，需要經常養(yǎng)護，運輸成本高。4.低級路面適宜于交通量很小道路。55/96

二、路面分類1.柔性路面剛度較小，抗彎拉強度較低，主要靠抗壓、抗剪強度支撐荷載，產生彎沉變形較大。2.剛性路面主要指水泥混凝土路面結構，板體剛度較大、彎拉強度高，在荷載作用下變形很小。第四節(jié)我國路面發(fā)展概況（略）56/96

第四章柔性路面設計

第一節(jié)概述路面設計是公路路線設計中一個非常主要組成部分。路面設計任務是：確定路面等級；選擇路面類型；進行路面結構組合設計；計算路面各結構層厚度及結構層材料組成設計。首先依據(jù)道路性質、等級及交通量確定路面等級，然后依據(jù)近期及遠景交通量及車型組成和材料供給、施工條件選定面和基層類型。外業(yè)調查資料：1、工程地質和水文地質條件；2、天然土濕度和水位；3、氣象資料調查；4、路面材料生產和供給情況；5、交通量和車型組成。路面設計要遵照標準：路基路線路面作總體設計；就地取材、因地制宜；考慮分期修建。57/96第二節(jié)行車荷載與交通分析汽車在路面上狀態(tài)有停駐、行駛、加速、制動、轉向、顛簸等，行荷載對路面施加作用力大小和性質，也隨汽車運動狀態(tài)而改變。主要有：車輪對路面垂直作用力、車輪轉動對路面產生縱向水平切向力，轉向時又增加了橫向水平力；路面不平，汽車顛簸，產生了沖擊力和振動力。從這些能夠知道，汽車在任何一個狀態(tài)下垂直力都是最基本作用力。58/961、車輛荷載作用于路面垂直力車輛對路面垂直壓力經過車輪傳給路面，車輪與路面接觸面積稱為輪印面積，形狀近似橢圓，在路面設計中，用等面積圓形代替，稱為輪印當量圓。車輪傳遞給路面垂直壓強在接觸面上分布并不均勻，其平均值與輪胎氣壓也不完全相等。車輪傳到路面垂直力是依據(jù)車輛總重和車輛輪軸所分擔重量來確定。普通來說，重量大多在后軸已知一側車輪荷載P，車輪對路面垂直壓強p，則車輪與路面接觸面積為A=P/p單位壓強p大致與輪胎內壓相等，普通為0.4—0.7MPa。以上所講為汽車靜荷載，但汽車在行駛時因為路面不平整產生顛簸引發(fā)震動力和沖擊力與因為汽車荷載作用瞬時性，在實際中認為這兩種影響相互抵消，所以在柔性路面設計中只考慮垂直靜壓力，而把沖擊力和瞬時性影響忽略不計。59/96汽車輪印當量圓直徑計算公式見教材188-189頁2.車輪作用于路面水平力依據(jù)汽車行使條件可知，水平力最大值不能超出垂直力與路面車輪間摩擦系數(shù)乘積。該值在汽車緊急制動和開啟時為最大，可到達豎直力75—80%。水平力作用沿深度消失很快，普通破壞現(xiàn)象都發(fā)生在路面表層，所以提升路面材料抗剪強度才能消除它對路面表層破壞作用。60/96標準軸載與軸次換算我國當前道路上行駛車型多，不能固定標準車型，考慮與國際一致，將過去標準車型改為標準軸載。規(guī)范要求，路面設計以100KN雙輪組單軸為標準軸載，以BZZ—100表示。相關計算參數(shù)見表2-4-1。軸次換算，不一樣軸載汽車對路面影響也不一樣，為了方便計算軸載對路面作用，將道路上行駛混合交通換算為標準軸載當量軸次數(shù)。61/96軸次換算是以等效標準為基礎進行。含義是，不一樣車型之間交通量相交換算時對路面作用必須是等效。即A車作用次數(shù)與B車作用次數(shù)不相同，但對路面破壞效果是一樣，則A車N1次作用和B車N2次作用是等效。設計路面時，把各種車輛軸載作用次數(shù)換算成標準軸載當量作用次數(shù)。換算公式見書。62/964.累計當量軸次在進行路面設計中，軸次換算之后，還要進行遠景交通量推算，以確切知道公路路面在設計使用年限內，共累計負擔多少次標準軸載重復作用。設計年限內一個車道上累計當量軸次計算公式見P192公式2-4-9或2-4-10。63/96第三節(jié)柔性路面應力和彎沉路面設計與其它結構物設計一樣，是需要有設計指標來控制，只有滿足這些指標設計才是合理適用。一、靜荷載作用下路面變形在路面設計中，通常把土基看成是彈性半空間體，當土基表面有單個圓形均布荷載時，土基表面產生豎直位移，通常稱為彎沉。計算公式見2-4-11和2-4-12。路面承受了一定荷載后，會發(fā)生變形，當卸掉荷載，變形中一部分回恢復，另一部分則不可恢復。前者為彈性變形，后者為殘余變形。64/96路面彈性模量是表征路面彈性性質力學指標，有叫回彈模量。用E表示。路基E是土基抵抗豎直變形能力，用下面公式表示：E=(1-Uo)PDα/L路面荷載-變形并不完全是直線關系，對應于不一樣變形數(shù)值E在數(shù)值上是完全不一樣。變形大，模量值小。在設計中，要依據(jù)實際工作情況要求變形確定土基和路面材料E。規(guī)范推薦采取靜載加荷變形試驗測出每級荷載下對應變形，用這種方法能夠得到荷載—變形曲線。規(guī)范要求用曲線上l?1mm時荷載強度p和L實測值用數(shù)學伎倆計算回彈模量。65/96二、路面允許彎沉值行車荷載作用在路面上時，各路面結構層內產生荷載應力，并引發(fā)一定變形，當荷載應力超出材料抵抗力時，路面就會產生某種破壞在車輛荷載垂直壓力作用下，路表面會出現(xiàn)一定豎向位移，與此同時，在車輪下面結構層底部產生拉力，頂部產生壓力，而離開車輪一定距離地方就與之相反。假如路面整體強度不足，變形過大，就會產生沉陷、車轍和擁包等破壞；路面拉力不足，就會拉裂，產生裂縫。反應路面整體強度高低和使用情況好壞最簡捷、最直觀指標是在一定荷載下，路表面產生垂直變形。這個變形我們稱之為彎沉。路面整體結構產生總變形為總彎沉，荷載離開后能逐步恢復變形部分為回彈彎沉值。上面兩個數(shù)值之差，即不能恢復變形部分，為殘余彎沉。66/96在同一車輪作用下，不一樣路面彎沉值表明不一樣路面抵抗變形能力。普通來說，路面彎沉值小，路面強度較高，彎沉值是路面整體結構垂直變形，所以它也反應路面各結構層及土基力學性質及路面整體強度。路面設計中，以標準軸載下后輪輪隙回彈彎沉作為路面整體強度標準，要求設計時，計算最大值，要小于或等于允許回彈彎沉值。路面允許彎沉值是指路面在要求設計年限末期，在標準軸載累計軸次重復作用，路面允許出現(xiàn)最大回彈彎沉。計算公式：LR=1.1A1*A/Nt67/96三、允許拉應力瀝青混凝土、熱拌瀝青碎石路面及其它整體性基層主要破壞是疲勞開裂，所以在路面厚度設計時，只用一個路面垂直變形作為控制條件是不完全，它不能解釋路面垂直變形在允許范圍內，而路面出現(xiàn)上述情況。所以，必須還要補充一些其它指標。彎拉應力就是一個。為防止瀝青類路面彎拉破壞，必須驗算它彎拉強度。路面結構層計算彎拉應力要小于路面材料允許彎拉應力，以防在重復荷載作用下，過早出現(xiàn)彎拉疲勞破壞。即：σ≦σR68/96四、允許剪應力路面除了驗算彎拉應力以外，還要驗算路面剪切應力。尤其是各種混合料結構路面，它們強度主要起源于顆粒間摩阻力和粒料之間粘聚力，在車輪荷載作用下，路面結構層內某一點剪應力超出材料允許抗剪強度，路面結構層便會發(fā)生剪切破壞。進行驗算時，可按雙圓均布荷載綜合作用下，三層彈性體系中面層剪切破壞面上剪應力理論公式計算：69/96第四節(jié)路面結構組合設計整個柔性路帽設計分為結構設計與厚度設計兩大部分。路帽結構設計合理，才能進行厚度計算。結構設計包含各層結構設計與結構層組合設計。結構設計任務是結合詳細條件和使用要求，選擇各結構層種類和組成材料。按就地取材和分期修建標準組合成既能經受荷載和自然原因重復作用，又能充分發(fā)揮各結構層材料最大效能和經濟合理路基路面結構體系。70/96一、結構組合設計基本標準見教材195—197。二、路面結構組合設計基本步驟1.確定路面等級和路面類型選擇路面等級與公路等級相適宜。路面面層因直接承受行車和自然原因綜合作用，要求它必須強度高、熱穩(wěn)定性、耐久性好。所以要材料都是強度高礦料粘結力強結合料，在面層下還要瀝青類材料來做，能夠抵抗水平力在層間產生鍵應力。選擇路面類型要與當?shù)貧夂蚪Y合，在多雨地域要確保水穩(wěn)定性和整體強度。2.材料選擇要與路面結合考慮。慣用基層有瀝青穩(wěn)定類、水泥穩(wěn)定和各種碎石混合料類。71/963.路面結構層組合標準按強度組合這是結構組合一項最主要標準。車輛荷載產生銀河里和變形隨深度增加而降低，水平方向上遞減速率更加快。路表面同時還承受車輪磨耗作用，所以路面必須具備足夠強度和抗變形能力。在其下各層強度和抗變形能力可自上而下逐步減小。這么，路面組合時，各結構層應按強度和剛度逐層遞減規(guī)律安排，以使各結構層3效能得到充分發(fā)揮。72/96按應力分布組合結構層次按這個標準進行結構設計時，要確保路面最小厚度見表3-4-4。最適當應該是，從上到下，由薄到厚。為確保路面使用質量，規(guī)范要求了各級公路路面瀝青層最小厚度。高速公路15cm，一級路10cm，二級路5cm?？紤]結構層特點影響原因有材料選擇、施工工藝，如在瀝青棉層不能直接鋪在片石基層上，而應在其間加設碎石過分層；瀝青混凝土之類高級路面與粒料基層或穩(wěn)定土基層之間應鋪設瀝青碎石或瀝青貫入式聯(lián)結層。為確保路面結構整體性和結構層之間應力傳遞連續(xù)性，要盡可能使結構層之間結合緊密穩(wěn)定。在各種自然原因作用下強大性好73/96怎樣確保瀝青路面水穩(wěn)定性，是路面結構冊選擇與組合需要處理主要問題，在潮濕和一些中濕路段上修建瀝青路面時，因為其不透氣，使路基和基層中水分蒸發(fā)通路被阻斷，因而向基層積聚。會造成土剛度和強度下降，路面開裂破壞。所以瀝青路面基層普通要選擇水穩(wěn)定性好材料。4.基本步驟路面等級和類型選定基層類型選定確定路面結構層次和初步擬各結構層厚度74/96

第五節(jié)新建路面設計1、荷載與彎沉公式假設土基為二分之一無限均質彈性體，在圓形垂直荷載作用下，路表面距荷載中心軸距離為r某點，其彎沉值計算由公式2-4-23。2、土基強度指標其表示指標有幾個，在路面設計中是以路表面彎沉為控制指標，土基強度能夠采取土回彈模量。土基Eo值，在現(xiàn)場普通采取承載板法測定，得到P---l曲線，然后利用公式計算。在路面設計時，可按小于或等于1mm彎沉來確定對應E值。把試驗結果，按線性歸納法整理和計算：

Eo=19.3∑pi/∑Li這個方法在最不利季節(jié)測定取得Eo值。表3-3-1至3-3-3給出了土基回彈模量提議值，可查用。75/963、路面材料回彈模量以彎沉為設計指標路面設計方法，對路面材料回彈模量應在不利果斷測定，能夠采取現(xiàn)場分層或整層測定方法確定。詳細內容見P221—224。4、路面材料抗彎拉強度整體性材料都含有一定彎拉強度，在一次過大軸載作用下，有可能在結構層地面產生較大拉應力，造成結構層斷裂破壞。路面材料抗彎拉強度計算公式：σsi=PiL/bh76/96二、雙層體系應力和彎沉計算在路面結構層中，雙層體系有兩種情況：一是單層低級路面加上路基一是瀝青表處加上基層和路基規(guī)范要求，在路面設計時將表處厚度扣除1cm后，剩下厚度并入基層計算，這么也組成了雙層體系。它表面彎沉計算公式見2-4-23。77/96三、三層體系計算1、在計算中習慣上將路面第一層厚度和回彈模量用h和El表示，第二層用H和E2表示，路基回彈模量用Eo表示，由公式2-4-19可得到在雙圓荷載作用下三層體系計算公式2-4-24。新路面設計方法是針對路面設計方法中增加指標，確定計算公式和控制方法。設計體系采取三層彈性冊狀體系理論解，統(tǒng)一考慮路面結構組合、厚度計算和材料組成設計。對四層以上結構，則采取當量厚度換算，折算成三層體系進行計算。78/962、層間接觸條件瀝青面層及其下面瀝青層，假如連續(xù)施工，就為連續(xù)接觸，相反則是滑動接觸；瀝青混凝土面層與非瀝青類結構層之間，都是滑動接觸；穩(wěn)定性材料結構層與沙礫材料結構層或土基直接接觸，是連續(xù)接觸。3、材料非完全彈性性質原因各種路面材料，并不是理想彈性體，而是有彈、粘、塑性、非線性、各向異性性質。這些原因在相關參數(shù)中考慮。79/964、行車重復作用疲勞損壞和動載原因在路面結構強度系數(shù)值中反應上述原因，把交通量與重復荷載作用規(guī)律親密聯(lián)絡在一起；5、標準軸載規(guī)范要求采取BZZ—100KN為標準軸載。6、設計指標

LR是路面整體強度設計控制質變，高速公路、一級公路還要用彎拉應力。80/96四、新路面設計方法計算步驟1.計算路表輪隙中心處產生彎沉值Ls和確定LRLs=2pδ*αLF2.用圖解法按路表LR設計路面厚度（見P202—203）3.層底彎拉應力驗算相關計算公式（1）計算整體性材料結構層層底產生彎拉應力值σm，（2）確定路面結構層材料允許彎拉應力σR81/962、多層路面計算---當量厚度法以上內容，是以三層體系理論作基礎，但有時實際路面結構是四層或四層以上。這舊要處理當量換算問題，把多于三層以上路面換算為當量三層體系，標準是：不論計算哪一層應力與彎沉，與計算層相鄰那一層厚度與E值不動，土基Eo值不動。（1）計算路表彎沉當采取三層體系為何體系，需將多體系按照等效換算為三層，這時把多層體系第一層作為上層，它模量和厚度都保持不變，將第2到（n-1）層作為中層，并把他們換算為第二層模量等效厚度，再加上摸量不變下層半空間體，得到一個彎沉等效三層體系。82/96（2）計算各層層底面彎拉應力計算體系采取三層體系，需將多層體系按彎拉應力相等標準換算成含有上、中、和下層半空間體彈性三層體系。然后使用三層體系對應層彎拉應力計算諾模圖計算彎拉應力。詳細計算公式見教材。五、計算示例（略）83/96第六節(jié)原有路面補強設計柔性路面伴隨使用時間延續(xù)，試驗性能和承載能力不停降低，超出設計試驗年限后便不能滿足正常通車要求，需要補強或改建。路面補強設計工作包含舊路面情況調查、彎沉評定及補強厚度計算。一、交通調查對于當前交通量和車型組成進行實地觀察。經過調查分析預先預計交通量增加趨勢，確定年平均增加率。二、路況調查調查沿線路基土質、填挖高度、地面排水情況、地下水位，以確定路基土組和干濕類型；調查路面結構類型、組合和各層厚度，為此要開挖試坑進行量測和取樣試驗。量測路基和路面寬度、對路面病害和破壞進行分析。路面修建和養(yǎng)護歷史調查。84/96三、舊路面強度測定路面結構強度測定，通常采取測量路表輪隙回彈彎沉方法。詳細做法是用彎沉儀量測路表面在標準試驗車后軸垂直靜載作用下輪隙彎沉值，用它表示路面整體強度。1.計算彎沉值Lo確實定先算各測點實測彎沉LiLi=2(dl—d2)*1/100mm計算路段平均實測彎沉值Lo=∑Li/n計算路段內計算彎沉值Lo=(Lo+λσ)klk2k3λ----確保率系數(shù)，二級路為2.0，三級路1.5σ---彎沉值均方差k1–季節(jié)影響系數(shù)，可查表；k2---西北、黃土地域考慮自然條件特殊性溫度影響系數(shù)，其它地域不用該系數(shù)，可查表；k3—溫度修正系數(shù)，原有路面是瀝青層，厚度大于3cm時，測出彎沉值要修正?？刹橘Y料或進行計算。見P201。85/96四、補強厚度計算在進行大量調查、測定、試驗和研究工作以后，總結了一套比較完整以路面彎沉為狀態(tài)強度指標原路面補強三設計方法-----三參數(shù)公式。因為它是半經驗半理論，所以又稱經