路面工程(5).ppt

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路面工程路面工程阳恩慧阳恩慧博士博士博士博士西南交通大学土木工程学院西南交通大学土木工程学院联系电话：

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2013201320132013成都成都成都成都路面工程主要内容路面工程主要内容l总论（总论

（1）l沥青路面（沥青路面

（2）l水泥混凝土路面（水泥混凝土路面

（1）l路基工程（路基工程

（2）l路面施工技术及管理路面施工技术及管理

（1）第五讲路基工程路基的构造路基破坏现象及防治路基干湿类型和临界高度路基强度和抗变形能力路基填土与压实路基边坡稳定性路基防护与支挡结构一一路基的构造路基的构造

（一）路基的断面形式

（一）路基的断面形式

（一）路基的断面形式

（一）路基的断面形式常用横断面图案表示：

路堤、路堑、半填半挖三种。

常用横断面图案表示：

路堤、路堑、半填半挖三种。

11、路堤：

、路堤：

路基顶面高于原地面的填高路基称为路堤。

路基顶面高于原地面的填高路基称为路堤。

低矮路堤的两测设置边沟。

路堤的几种常见形式：

低矮路堤的两测设置边沟。

路堤的几种常见形式：

矮路堤一般路堤挖沟填筑路堤22、路堑：

、路堑：

全部由地面开挖出的路基称为路堑。

分为全路堑、半路堑和半山洞三种。

、半填半挖、半填半挖横断面上，部分为挖方，部分为填方的路基称为半填半挖路基，通常出现在地面横坡较陡时候，它兼有上述路堤和路堑的构造特点和要求。

二路基破坏现象及防治

（1）

（1）路基的主要病害路基的主要病害11、路基沉陷、路基沉陷路基沉陷是指路基表面在垂直方向产生较路基沉陷是指路基表面在垂直方向产生较大的沉落。

大的沉落。

地基沉陷地基沉陷是指原天然地面有软土，泥沼或是指原天然地面有软土，泥沼或不密实的松土存在，承载能力极低，路基修不密实的松土存在，承载能力极低，路基修筑前未经处理，在路基自重作用下，地基下筑前未经处理，在路基自重作用下，地基下沉或向两侧挤出，引起路基下陷。

沉或向两侧挤出，引起路基下陷。

路基沉缩路基沉缩是因路基填料选择不当，填筑是因路基填料选择不当，填筑方法不合理，压实度不足，在路基堤身内部方法不合理，压实度不足，在路基堤身内部形成过湿的夹层等因素，在荷载和水温综合形成过湿的夹层等因素，在荷载和水温综合作用之下，引起路基沉缩。

作用之下，引起路基沉缩。

22、边坡滑塌、边坡滑塌路基边坡滑塌是最常见的路基病害，根据边坡土质类别，坡坏原路基边坡滑塌是最常见的路基病害，根据边坡土质类别，坡坏原因和规模的不同，可分为因和规模的不同，可分为溜方与滑坡溜方与滑坡两种情况。

两种情况。

滑坡滑坡一部分土体在重力作用下沿一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动。

滑坡主要是由于土某一滑动面滑动。

滑坡主要是由于土体的稳定性不足所引起的。

体的稳定性不足所引起的。

溜方溜方由于少量土体沿土质由于少量土体沿土质边坡向下移动所形成。

溜方通常边坡向下移动所形成。

溜方通常指的是边坡上表面薄层土体下溜。

指的是边坡上表面薄层土体下溜。

主要是由于流动水冲刷边坡或施主要是由于流动水冲刷边坡或施工不当而引起的。

工不当而引起的。

33、碎落和崩塌、碎落和崩塌剥落和碎落剥落和碎落路堑边坡风化岩层表面，在大气温度与湿度的交路堑边坡风化岩层表面，在大气温度与湿度的交替作用，以及雨水冲刷和动力作用之下，表层岩石从坡面上剥替作用，以及雨水冲刷和动力作用之下，表层岩石从坡面上剥落下来，向下滚落。

落下来，向下滚落。

崩塌崩塌大块岩石脱离坡面沿边坡滚落。

大块岩石脱离坡面沿边坡滚落。

44、路基沿山坡滑动、路基沿山坡滑动在较陡的山坡填筑路基，若路基底部被在较陡的山坡填筑路基，若路基底部被水浸湿，形成滑动面，坡脚又未进行必要水浸湿，形成滑动面，坡脚又未进行必要的支撑，在路基自重和行车荷载作用下，的支撑，在路基自重和行车荷载作用下，整个路基沿倾斜的原地面向下滑动，路基整个路基沿倾斜的原地面向下滑动，路基整体失去稳定。

整体失去稳定。

55、不良地质和水文条件造成的路基、不良地质和水文条件造成的路基破坏破坏公路通过不良地质条件公路通过不良地质条件（如泥石流、如泥石流、溶洞等溶洞等）和较大自然灾害和较大自然灾害（如大暴雨如大暴雨）地地区，均可能导致路基的大规模毁坏。

区，均可能导致路基的大规模毁坏。

（）路基的病害防治路基的病害防治11、正确设计路基横断面。

、正确设计路基横断面。

22、良好的填料，必要时对路基上层填土、良好的填料，必要时对路基上层填土作稳定处理。

作稳定处理。

33、正确的填筑方法，充分压实路基。

、正确的填筑方法，充分压实路基。

44、适当提高路基，防止水分渗入。

、适当提高路基，防止水分渗入。

55、正确进行排水设计。

、正确进行排水设计。

66、设计隔离层、隔温层、砂垫层。

、设计隔离层、隔温层、砂垫层。

77、采取边坡加固，修筑挡土结构物等防、采取边坡加固，修筑挡土结构物等防护技术措施。

护技术措施。

以上各项技术措施的宗旨在于限制水分侵以上各项技术措施的宗旨在于限制水分侵入路基，使已侵入路基的水分迅速排除，保入路基，使已侵入路基的水分迅速排除，保持干燥，提高路基的整体强度与稳定性。

持干燥，提高路基的整体强度与稳定性。

三路基干湿类型和临界高度

（1）

（1）路基湿度的来源路基湿度的来源l大气降水大气降水l地面水地面水l地下水地下水l毛细水毛细水l水蒸汽凝结水水蒸汽凝结水l薄膜移动薄膜移动

（2）

（2）大气温度及其对路基水温状况的影响大气温度及其对路基水温状况的影响冻胀和翻浆的过程：

冻胀和翻浆的过程：

l水分上移水分上移l冻胀冻胀l冰融冰融l翻浆翻浆（3）（3）路基的干湿类型路基的干湿类型路路基基按按其其干干湿湿状状态态不不同同，分分为为四四类类：

干干燥燥、中中湿湿、潮潮湿湿和和过过湿。

湿。

为为了了保保证证路路基基路路面面结结构构的的稳稳定定性性，一一般般要要求求路路基基处处于于干干燥燥或或中湿状态。

中湿状态。

过湿状态的路基必须经处理后方可铺筑路面。

过湿状态的路基必须经处理后方可铺筑路面。

干湿类型以干湿类型以分界稠度分界稠度wwc1c1、wwc2c2和和wwc3c3来划分。

来划分。

与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临界高度路基临界高度HH。

HH11相对应于相对应于ww11，为干燥和中湿状态的分界标准；，为干燥和中湿状态的分界标准；HH22相对应于相对应于ww22，为中湿与潮湿状态的分界标准；，为中湿与潮湿状态的分界标准；HH33相对应于相对应于ww33，为潮湿和过湿状态的分界标准。

，为潮湿和过湿状态的分界标准。

四路基强度和抗变形能力

（1）

（1）土基的承载能力土基的承载能力l路基作为路面结构的基础，它的抵抗车轮荷载能力的大小，主路基作为路面结构的基础，它的抵抗车轮荷载能力的大小，主要决定干路基顶面在一定应力级位下抵抗变形的能力。

所以路基要决定干路基顶面在一定应力级位下抵抗变形的能力。

所以路基的承载能力都采用一定应力级位下的抗变形能力来表征。

的承载能力都采用一定应力级位下的抗变形能力来表征。

l用于表征土基承载力的参数指标用于表征土基承载力的参数指标:

回弹模量回弹模量地基反应模量地基反应模量加州承载比加州承载比（CBR）（CBR）

（2）

（2）土基回弹模量土基回弹模量（3）（3）地基反应模量地基反应模量K76=0.4K30（4）（4）加州承载比加州承载比（CBR）（CBR）试验时，用一个端部面积为试验时，用一个端部面积为19.35cm19.35cm22的的标准压头，以标准压头，以0.127cm/min0.127cm/min的速度压入的速度压入土中。

记录每贯入土中。

记录每贯入0.254cm0.254cm时的单位压时的单位压力，直至压入深度达到力，直至压入深度达到1.27cm1.27cm时为止。

时为止。

标准压力值标准压力值ppss贯贯入度入度0.2540.2540.5080.5080.7620.7621.0161.0161.2701.270标标准准压压力力703070301055010550133601336016170161701823018230五路基填土与压实

（1）

（1）土的工程性质土的工程性质巨粒土巨粒土包括漂石包括漂石（块石块石）和卵石和卵石（块石块石），有很高的强度和稳定，有很高的强度和稳定性，用以填筑路基是良好的材料。

性，用以填筑路基是良好的材料。

砂土砂土砂土粘结性小，易于松散，压实困难。

砂土粘结性小，易于松散，压实困难。

砂性土砂性土理想的路基填筑材料。

理想的路基填筑材料。

粉性土粉性土易于破碎，浸水时容易成为流动状态，毛细作用强烈易于破碎，浸水时容易成为流动状态，毛细作用强烈粉性土，属于不良的公路用土，用时应改良。

粉性土，属于不良的公路用土，用时应改良。

粘性土粘性土干燥时较坚硬，施工时不易破碎，浸湿后承载力小。

干燥时较坚硬，施工时不易破碎，浸湿后承载力小。

加以充分压实和设置良好的排水设施。

加以充分压实和设置良好的排水设施。

重粘土重粘土重粘土不透水，粘聚力特强，塑性很大，干燥时很坚重粘土不透水，粘聚力特强，塑性很大，干燥时很坚硬，施工时难以挖掘与破碎。

硬，施工时难以挖掘与破碎。

总之，土作为路基建筑材料，总之，土作为路基建筑材料，砂性土最优，粘性土砂性土最优，粘性土次之，粉性土属不良材料，最容易引起路基病害，重粘土，次之，粉性土属不良材料，最容易引起路基病害，重粘土，特别是蒙脱土也是不良的路基土。

特别是蒙脱土也是不良的路基土。

此外，还有一些特殊土此外，还有一些特殊土类，如有特殊结构的土类，如有特殊结构的土（黄土黄土）、含有机质的土、含有机质的土（腐殖土腐殖土）以以及含易溶盐的土及含易溶盐的土（盐渍土盐渍土）等，用以填筑路基时必须采取相等，用以填筑路基时必须采取相应技术措施。

应技术措施。

（）路基压实路基压实压实原则压实原则先轻后重、先稳后振、先低后高、先慢后快、先轻后重、先稳后振、先低后高、先慢后快、轮迹重叠。

轮迹重叠。

压实意义与机理压实意义与机理l路基压实的意义路基压实的意义颗粒重新组合，为使路基具有足够的强度与稳定性。

颗粒重新组合，为使路基具有足够的强度与稳定性。

l路基压实的机理路基压实的机理土是三相体，土粒为骨架，颗粒之间的空隙为水份和土是三相体，土粒为骨架，颗粒之间的空隙为水份和气体所占据。

压实的目的在于使土粒重新组合，彼此挤密，气体所占据。

压实的目的在于使土粒重新组合，彼此挤密，空隙缩小，土的单位重量提高，形成密实整体，最终导致空隙缩小，土的单位重量提高，形成密实整体，最终导致强度增加，稳定性提高。

强度增加，稳定性提高。

影响压实效果主要因素影响压实效果主要因素l内因：

内因：

土质和湿度。

土质和湿度。

l外因：

外因：

压实功能（如机械性能、压实时间与速度、土层压实功能（如机械性能、压实时间与速度、土层厚度）、压实时的外界自然和人为的其他因素厚度）、压实时的外界自然和人为的其他因素。

压实机械压实机械l静力碾压式（光面碾，羊足碾，气胎碾）：

静力碾压式（光面碾，羊足碾，气胎碾）：

适用于粘性适用于粘性土；土；l夯击式：

夯击式：

适用于粘性土；适用于粘性土；l振动式：

振动式：

适用砂性土。

适用砂性土。

压实标准压实标准l评价指标评价指标（11）定义：

土压实后的干密度（）定义：

土压实后的干密度（dd）与该土的标准最大干密度）与该土的标准最大干密度（00）之比。

）之比。

（22）计算公式：

）计算公式：

K=K=dd/00*100%*100%l控制标准控制标准l测试方法测试方法主要有：

主要有：

灌砂法、环刀法、灌水法（水袋法）或核子密度湿度仪灌砂法、环刀法、灌水法（水袋法）或核子密度湿度仪法法，采用核子仪法，应先进行校正和对比试验。

，采用核子仪法，应先进行校正和对比试验。

六路基边坡稳定性路基边坡坡率路基边坡坡率路基边坡坡率对路基稳定十分重要，确定路基边坡坡率是路基路基边坡坡率对路基稳定十分重要，确定路基边坡坡率是路基设计的重要任务。

设计的重要任务。

公路路基的边坡坡率，可用边坡高度公路路基的边坡坡率，可用边坡高度HH