第一章路基工程緒論ppt課件

1、黑龍江工程學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院黑龍江工程學(xué)院土木與建筑工程學(xué)院主講教師：張家平主講教師：張家平1-1 1-1 路基在道路工程中的作用路基在道路工程中的作用 一、路基的概念一、路基的概念按照路線位置和一定技術(shù)要求在地表面上修筑的帶狀巖土構(gòu)造物。按照路線位置和一定技術(shù)要求在地表面上修筑的帶狀巖土構(gòu)造物。 二、路基的作用二、路基的作用是路面的基礎(chǔ)是路面的基礎(chǔ) 承受由路面?zhèn)鱽淼男熊嚭奢d和自然因素的作用承受由路面?zhèn)鱽淼男熊嚭奢d和自然因素的作用 三、路基的橫斷面形式三、路基的橫斷面形式路堤：高于原地面的填方路基路堤：高于原地面的填方路基 路塹：低于原地面的挖方路基路塹：低于原地面的挖方路基 半填半挖路基

2、：介于上述兩者之間的路基半填半挖路基：介于上述兩者之間的路基 四、路基的結(jié)構(gòu)劃分四、路基的結(jié)構(gòu)劃分路床：是指路面底面以下路床：是指路面底面以下80cm80cm范圍內(nèi)的路基部分。在結(jié)構(gòu)上范圍內(nèi)的路基部分。在結(jié)構(gòu)上分為上路床分為上路床0 030cm30cm及下路床及下路床(30(3080cm)80cm)兩層。兩層。 上路床：030cm下路床：3080cm上路堤：路面底面以下80150cm的填方部分下路堤：上路堤以下的填方部分 1-2 1-2 路基工程的特點(diǎn)路基工程的特點(diǎn) n結(jié)構(gòu)形式及工藝簡單結(jié)構(gòu)形式及工藝簡單n路線長、占地多、土石方工程數(shù)量大、機(jī)械化施工是主導(dǎo)路線長、占地多、土石方工程數(shù)量大、機(jī)械

3、化施工是主導(dǎo)n投資比例大，約占公路建設(shè)全部投資的投資比例大，約占公路建設(shè)全部投資的252545%45%n受自然因素影響大，地區(qū)差異明顯受自然因素影響大，地區(qū)差異明顯n涉及面廣、影響因素多變、施工組織安排不易涉及面廣、影響因素多變、施工組織安排不易 n對沿線生態(tài)環(huán)境影響巨大特別是高填深挖路基）對沿線生態(tài)環(huán)境影響巨大特別是高填深挖路基） 高速公路路基的特點(diǎn)：高速公路路基的特點(diǎn)：n高填或深挖的路基增多高填或深挖的路基增多n特殊地質(zhì)條件的路基增多特殊地質(zhì)條件的路基增多n路基中橋涵和通遂增多路基中橋涵和通遂增多 1-3 1-3 對路基的基本要求對路基的基本要求一、足夠的承載能力一、足夠的承載能力1.1.

4、強(qiáng)度強(qiáng)度2.2.剛度剛度二、足夠的穩(wěn)定性二、足夠的穩(wěn)定性1.1.整體穩(wěn)定性整體穩(wěn)定性2.2.水溫穩(wěn)定性水溫穩(wěn)定性 三、足夠的耐久性三、足夠的耐久性1-4 1-4 路基設(shè)計(jì)施工養(yǎng)護(hù)的基本內(nèi)容路基設(shè)計(jì)施工養(yǎng)護(hù)的基本內(nèi)容 n選擇路基橫斷面形式，包括特殊路基的個(gè)別設(shè)計(jì)選擇路基橫斷面形式，包括特殊路基的個(gè)別設(shè)計(jì)n確定路基寬度、高度及邊坡形式與邊坡坡度確定路基寬度、高度及邊坡形式與邊坡坡度 n選擇路基填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)選擇路基填料與壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn) n路基排水系統(tǒng)布置和排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)路基排水系統(tǒng)布置和排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)n路基防護(hù)與加固設(shè)計(jì)路基防護(hù)與加固設(shè)計(jì)n路基工程的附屬設(shè)施設(shè)計(jì)路基工程的附屬設(shè)施設(shè)計(jì) 一、路基設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

5、一、路基設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容二、路基施工的基本內(nèi)容二、路基施工的基本內(nèi)容n路基施工前的準(zhǔn)備工作路基施工前的準(zhǔn)備工作 n路基壓實(shí)原理與壓實(shí)工藝路基壓實(shí)原理與壓實(shí)工藝 n路基施工常用機(jī)械及其組合路基施工常用機(jī)械及其組合 n路基填筑的工藝施工方法路基填筑的工藝施工方法 n路塹挖方的工藝施工方法路塹挖方的工藝施工方法 n特殊地段的路基施工特殊地段的路基施工 n路基施工的質(zhì)量檢查與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)路基施工的質(zhì)量檢查與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 三、路基養(yǎng)護(hù)的基本內(nèi)容三、路基養(yǎng)護(hù)的基本內(nèi)容路基養(yǎng)護(hù)是指使路基及其附屬工程處于堅(jiān)固和穩(wěn)定的狀態(tài)，保證車路基養(yǎng)護(hù)是指使路基及其附屬工程處于堅(jiān)固和穩(wěn)定的狀態(tài)，保證車輛暢通無阻的一種經(jīng)常性的維護(hù)工作，

6、包括日常檢查和觀察路基各輛暢通無阻的一種經(jīng)常性的維護(hù)工作，包括日常檢查和觀察路基各部分的變形，及時(shí)預(yù)防和整治病害。部分的變形，及時(shí)預(yù)防和整治病害。 路基病害多種多樣，它和地質(zhì)、土質(zhì)、氣象等條件有著密切的關(guān)系。路基病害多種多樣，它和地質(zhì)、土質(zhì)、氣象等條件有著密切的關(guān)系。例如多雨、沼澤、沉積地區(qū)多發(fā)生基床翻漿冒泥、路基沉陷等病害；例如多雨、沼澤、沉積地區(qū)多發(fā)生基床翻漿冒泥、路基沉陷等病害；高寒地區(qū)多發(fā)生凍害；山區(qū)多發(fā)生泥石流、滑坡、崩坍落石等病害。高寒地區(qū)多發(fā)生凍害；山區(qū)多發(fā)生泥石流、滑坡、崩坍落石等病害。 應(yīng)堅(jiān)持應(yīng)堅(jiān)持“預(yù)防為主、治養(yǎng)并重、排水防水、安全第一預(yù)防為主、治養(yǎng)并重、排水防水、安全第一

7、” 的養(yǎng)護(hù)原的養(yǎng)護(hù)原則則1-5 1-5 路基與其他有關(guān)工程的關(guān)系路基與其他有關(guān)工程的關(guān)系 n路基與路線的關(guān)系路基與路線的關(guān)系 n路基與路面的關(guān)系路基與路面的關(guān)系 n路基與橋涵的關(guān)系路基與橋涵的關(guān)系 本課程是一門重要的專業(yè)課。主要講授路基路面設(shè)計(jì)與施工的基本課程是一門重要的專業(yè)課。主要講授路基路面設(shè)計(jì)與施工的基本知識、原理和方法。本知識、原理和方法。 它以工程地質(zhì)、土質(zhì)土力學(xué)、交通工程學(xué)為基礎(chǔ)，涉及水力學(xué)、它以工程地質(zhì)、土質(zhì)土力學(xué)、交通工程學(xué)為基礎(chǔ)，涉及水力學(xué)、橋梁水文、道路建筑材料等課程，并和道路勘測設(shè)計(jì)互為支撐和依托。橋梁水文、道路建筑材料等課程，并和道路勘測設(shè)計(jì)互為支撐和依托。路基路面的關(guān)

8、系路基路面的關(guān)系:路基路面是道路的基本組成部分，有了路基路面，車輛路基路面是道路的基本組成部分，有了路基路面，車輛才能沿著預(yù)定的路線，通暢、快速、平安、溫馨、經(jīng)濟(jì)才能沿著預(yù)定的路線，通暢、快速、平安、溫馨、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。（道路的主體）地運(yùn)行。（道路的主體）路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，是保證路面強(qiáng)度與穩(wěn)定性的基本路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，是保證路面強(qiáng)度與穩(wěn)定性的基本條件；提高路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，可以適當(dāng)減薄路面厚條件；提高路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，可以適當(dāng)減薄路面厚度。（路面的基礎(chǔ)）度。（路面的基礎(chǔ)）路面保護(hù)路基，使其避免直接經(jīng)受車輛和大氣的破壞作路面保護(hù)路基，使其避免直接經(jīng)受車輛和大氣的破壞作用，長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。

9、用，長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。路基路面相輔相成，構(gòu)成不可分割的整體。共同承受行路基路面相輔相成，構(gòu)成不可分割的整體。共同承受行車荷載與自然因素的作用。車荷載與自然因素的作用。因此，路基路面不可分割，應(yīng)綜合考慮和整體設(shè)計(jì)。因此，路基路面不可分割，應(yīng)綜合考慮和整體設(shè)計(jì)。 本課程與其他課程的關(guān)系：本課程與其他課程的關(guān)系： 本課程是一門重要的專業(yè)課。主要講授路基路面設(shè)計(jì)本課程是一門重要的專業(yè)課。主要講授路基路面設(shè)計(jì)與施工的基本知識、原理和方法。與施工的基本知識、原理和方法。 它以工程地質(zhì)、土質(zhì)土力學(xué)、交通工程學(xué)為基礎(chǔ)，涉它以工程地質(zhì)、土質(zhì)土力學(xué)、交通工程學(xué)為基礎(chǔ)，涉及水力學(xué)、橋梁水文、道路建筑材料等課程，并和

10、道路及水力學(xué)、橋梁水文、道路建筑材料等課程，并和道路勘測設(shè)計(jì)互為支撐和依托?？睖y設(shè)計(jì)互為支撐和依托。 路基的定義路基的定義: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)物巖土結(jié)構(gòu)物路面的定義路面的定義:路面是在路基頂面行車部分用各種堅(jiān)硬材料鋪設(shè)的層狀結(jié)構(gòu)物路面是在路基頂面行車部分用各種堅(jiān)硬材料鋪設(shè)的層狀結(jié)構(gòu)物路基路面的定義路基路面的定義: 路基路面是道路的基本組成部分路基路面是道路的基本組成部分,它們共同承受行車荷載和自然它們共同承受行車荷載和自然因素的作用因素的作用本課程與其他課程的關(guān)系：本課程是一門重要的專業(yè)課

11、。主要介紹路基路面設(shè)本課程與其他課程的關(guān)系：本課程是一門重要的專業(yè)課。主要介紹路基路面設(shè)計(jì)與施工的基本知識、原理和方法。它以工程地質(zhì)為基礎(chǔ)，與土力學(xué)有關(guān)，涉計(jì)與施工的基本知識、原理和方法。它以工程地質(zhì)為基礎(chǔ)，與土力學(xué)有關(guān)，涉及到水力學(xué)、橋梁水文、道路建筑材料，是道路勘測設(shè)計(jì)中橫斷面設(shè)計(jì)的延續(xù)及到水力學(xué)、橋梁水文、道路建筑材料，是道路勘測設(shè)計(jì)中橫斷面設(shè)計(jì)的延續(xù)與補(bǔ)充。也以交通工程為基礎(chǔ)。與補(bǔ)充。也以交通工程為基礎(chǔ)。公路路基是路面的基礎(chǔ)，是公路工程的重要組成部分，它是按照路線位置和一定的技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，與路面共同承受交通荷載的作用。作為路面的支承結(jié)構(gòu)物，路基必須具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐

12、久性。路基和路面相輔相成，是不可分離的整體。路基路面工程課程的特點(diǎn)：課程涉及的內(nèi)容廣泛且專業(yè)性強(qiáng)相關(guān)學(xué)科多理論與實(shí)踐并重工程性強(qiáng)地區(qū)差異明顯路基路面的關(guān)系路基路面是道路的基本組成部分，有了路基路面，車輛才能沿著預(yù)定的路線，通暢、快速、平安、溫馨、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。（道路的主體）路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，是保證路面強(qiáng)度與穩(wěn)定性的基本條件；提高路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，可以減薄路面厚度。（路面的基礎(chǔ)）路面保護(hù)路基，使其避免直接經(jīng)受車輛和大氣的破壞作用，長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。路基路面為線型工程且相輔相成，構(gòu)成不可分割的整體。共同承受行車荷載與自然因素的作用。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)形式簡單路基工程土石方數(shù)量大。路面工程耗資多。工程復(fù)雜

13、多變。（作為綿延可達(dá)千里以上的結(jié)構(gòu)物，沿線的氣候、地形、水文和地質(zhì)等自然因素條件往往不一樣，其各段路面結(jié)構(gòu)層的材料來源和施工狀況也難相同）環(huán)境自然條件的變遷對材料的物理力學(xué)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)體系的性狀影響很大）作用的車輛荷載的隨機(jī)性大小、數(shù)量或作用圖式和頻率因時(shí)因地而變的隨機(jī)因素）材料差異性大，可靠性差。路基路面的損壞狀態(tài)和原因，常是多種復(fù)雜的。影響因素多變、牽涉范圍廣、施工組織安排不易。 要求：1.承載能力： 強(qiáng)度：抵抗車輪荷載引起的各部位的各種應(yīng) 力，不發(fā)生壓碎、拉斷剪切等破壞。 剛度：在車輪荷載作用下不發(fā)生過量變形，面層不 發(fā)生車轍、沉陷、波浪等。2.穩(wěn)定性：保持工程設(shè)計(jì)所要求的任何形態(tài)及物理力

14、 學(xué)性質(zhì)稱為穩(wěn)定性。包括自然平衡破壞的穩(wěn) 定性、水穩(wěn)定性與溫度穩(wěn)定性等。3.耐久性：一般道路工程使用年限至少數(shù)十年，在車 輛荷載和自然因素作用下，保持耐久性。（疲勞、損傷、老化衰變）4.表面平整度：路面表面的起伏變化狀況舒適性指標(biāo)）5.表面抗滑性能：安全性指標(biāo) 1、地理?xiàng)l件：地形、地貌和海拔高度影響路基路面結(jié)構(gòu)，（平原、丘陵、山嶺各區(qū)地勢對結(jié)構(gòu)的水溫狀況也不同）。2、地質(zhì)條件：巖石的種類、成因、節(jié)理、風(fēng)化程度和裂隙情況，巖石走向傾向、傾角、層理和巖層厚度，夾層及其狀況，斷層或不良地質(zhì)現(xiàn)象的影響。3、氣候條件：氣溫、降水、濕度、冰凍深度、日照、蒸發(fā)量、風(fēng)向、風(fēng)力等影響地下和地面水的變化并且影響路

15、基路面的水溫情況。4、水文和水文地質(zhì)條件：5、土的類別 總之，地質(zhì)條件是引起路基路面破壞的基本前提，水則是造成病害的主要原因。 土的工程分類的目的根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，把工程性質(zhì)近似的土劃分為一類作用便于正確選擇對土的研究方法，可對土作出合理的評價(jià)，使工程人員對土有共同的概念，便于經(jīng)驗(yàn)交流。分類的基本原則（1應(yīng)選用對土的工程性質(zhì)、最能反映土的基本屬性和便于測定的指標(biāo)作為分類依據(jù)。（2要有一定的邏輯性。（體系、簡單易記）（3應(yīng)能反應(yīng)土在不同工作條件下的特性。公路部門根據(jù)公路工程中對土的壓實(shí)性和水穩(wěn)性的要求進(jìn)行分類。壓實(shí)性、滲透性以土的顆粒粒徑和級配為指標(biāo)水穩(wěn)性以土的塑限、液限和塑性指數(shù)反映。一、 分

16、類體系 根據(jù)土的顆粒組成，塑性指數(shù)和土中有機(jī)質(zhì)含量，分為巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土和特殊土四類11種土。表1-1 粒組劃分巨粒土粗粒土細(xì)粒土特殊土成成分分B-B-漂石漂石（塊石）（塊石）C Cb b- -卵石卵石（碎石）（碎石） G- G-礫礫 S-S-砂砂 F- F-細(xì)粒土細(xì)粒土 C-C-粘土粘土 M-M-粉土粉土 O-O-有機(jī)質(zhì)土有機(jī)質(zhì)土Y-Y-黃土黃土E-E-膨脹土膨脹土R-R-紅粘土紅粘土S St t- -鹽漬土鹽漬土級配級配或或土性土性W-W-良好級配良好級配P-P-不良級配不良級配F Fu u- -均勻級配均勻級配P Pg g- -階段級配階段級配V-V-很高液限很高液限w wL L7

17、070H-H-高液限高液限5050w wL L7070I-I-中液限中液限2828w wL L5050L-L-低液限低液限w wL L2828土類符號特征1. 按有機(jī)質(zhì)含量：有機(jī)質(zhì)土，無機(jī)質(zhì)土。2. 無機(jī)質(zhì)土按粗粒含量：巨、粗、細(xì)粒土 三類。3. 巨、粗粒土按其細(xì)粒含量和級配進(jìn)一步細(xì)分粒徑大小、不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)）。4.細(xì)粒土按塑指Ip和液限WL在塑性圖上進(jìn)一步細(xì)分。 1060ddCu6010230dddCrd10、d30、d60分別為土的級配曲線上土顆粒含量小于10%、30%、60%所對應(yīng)的粒徑；d10稱為有效粒徑；d60稱為控制粒徑。Cu不均勻系數(shù)；Cr曲率系數(shù)。1、巨粒土：強(qiáng)度和穩(wěn)定性很高，是筑路的良好材料，也可用 于邊坡護(hù)砌。2、級配