路基路面工程第1章 安徽建筑大学专用

土木工程学院道桥系安徽建筑工业学院路基路面工程授课教师：韦璐土木工程学院道桥系安徽建筑工业学院第一章总论路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐123456路基路面工程的特点目录路基路面基本性能公路等级及路面结构影响路基稳定性因素路基土的分类及工程特性路基路面工程设计与施工路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐路面道路马路公路路基路基路面工程是什么？是什么？路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐道路是供各种车辆（无轨）和行人通行的工程设施。按其使用特点分为城市道路、公路、厂矿道路、林区道路及乡村道路等。马路的起源原是18世纪末，英国正处于工业革命的热潮之中，工业的发展对交通运输的要求愈来愈高，昔日那种“人走出来的路”，再也不能适应人们的需要。就在这种情况下，英格兰人约翰·马卡丹设计了新的筑路方法，用碎石铺路，路中偏高，便于排水，路面平坦宽阔。后来，这种路便取其设计人的姓，取名为“马卡丹路”，简称“马路”。路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐公路是指联接城市、乡村和工矿基地之间，主要供汽车行驶并具备一定技术标准和设施的道路称公路。公路的主要组成部分有路基、路面、桥梁、涵洞、渡口码头、隧道、绿化、通讯、照明等设备及其它沿线设施组成。路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐路基是公路的基本结构，是支撑路面结构的基础，与路面共同承受行车荷载的作用，同时承受气候变化和各种自然灾害的侵蚀和影响，是开挖或堆填而成的岩土结构物。路基结构形式可以分为：填方路基、挖方路基和半填半挖路基三种形。路面是铺筑在公路路基上与车轮直接接触的结构层，承受和传递车轮荷载，承受磨耗，经受自然气候和侵蚀和影响，是各种混合料铺筑而成的层状结构物。路面结构一般由面层、基层、底基层与垫层组成。路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐矿石开采路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐路基施工路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐边坡防护路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐路面基层摊铺路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐路面基层碾压路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐东莞大道-景观大道路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐西部沿海崖门大桥-桥面铺装路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐沥青路面碾压路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐沥青路面摊铺路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐沥青路面外观路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐旧水泥路面养护路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐南非小镇路面路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐大连-旅顺旅游路彩色公交车停车港路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐珠海汽车赛道路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐路基：在天然地表面按照道路的设计线形（位置）和设计横断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。路面：是在路基顶面的行车部分由各种混合料铺筑而成的层状结构物。1.1路基路面工程的特点路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.结构简单、建筑材料广、废物利用2.工程量大3.线形带状4.涉及学科广泛1.1路基路面工程的特点5.影响因素复杂，受自然因素和人为因素影响，变异性和不确定性大6.工程量和工程费用巨大路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.2路基路面应具有的基本性能1.承载能力：强度与刚度2.稳定性3.耐久性（寿命）4.表面平整度（舒适性、表面特性）5.表面抗滑性能（安全性、表面特性）路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐强度－抵抗荷载或偶然荷载作用下受力的能力受力，受力分析(变量)；材料强度，强度衰减；刚度－结构整体抗变形能力在外力作用下变形小；不产生过量变形。承载能力强度－抵抗荷载或偶然荷载作用下受力的能力受力，受力分析(变量)；材料强度，强度衰减；刚度－结构整体抗变形能力在外力作用下变形小；不产生过量变形。1.2路基路面应具有的基本性能路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐稳定性环境和外力作用下，强度和刚度变化越小，稳定性越好。环境因素：水，雨水，水蒸气，地下水温度变化阳光空气－老化荷载因素：行车荷载(重载、超载)，重复作用1.2路基路面应具有的基本性能路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐耐久性在使用年限内，强度和刚度变化小，抵抗老化，强度衰减小（环境因素与车辆荷载的反复作用）。造成：高温－沥青路面塑性变形累计－车辙、推移、拥包低温－温度裂缝1.2路基路面应具有的基本性能路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐耐久性-老化、疲劳路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐疲劳破坏抵抗能力路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐低温开裂抵抗能力路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐平整度安全、行车舒适性及运输效益不平整造成：1.行车颠簸，舒适性差，轮胎磨损大，耗油多2.对路面冲击力，加速路面损坏不同等级道路，行车速度和舒适性要求不同，平整度不同1.2路基路面应具有的基本性能路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐宏观上要平整；微观上要粗糙（抗滑）行车需要摩擦力；刹车需要摩擦力抗滑路面：　A、水泥混凝土：用拉毛和刻槽(刻槽机)施工过程中拉毛横向刻槽：纵向刻槽B、沥青路面：采用坚硬耐磨表面粗糙的石料C、沙石路面：自然颗粒表面抗滑性1.2路基路面应具有的基本性能路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐表面抗滑能力路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐宏观上要平整；微观上要粗糙路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐一、公路等级1.高速公路2.一级公路1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐3.二级公路4.三级公路1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐5.四级公路1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.3公路等级与路面结构二、路面横断面路面横断面由行车道、硬路肩和土路肩组成。随道路等级不同而不同。1、槽式横断面形成方式：开挖，培槽2、全铺式横断面排水性路面考虑远期路面的改扩建低等级公路路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐三、路拱横坡度1.路拱的作用：横向排水2.路拱横坡的取值：有利于横向排水，有利于行车平稳；1-4％；路肩横坡度较路面横坡大1％。1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐四、路面结构分层及层位功能1.面层基本特点：与外界直接接触。功能要求：结构性及功能性材料类型：水泥混合料、沥青混合料及其他混合料结构组成：两层或三层1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐厚度53.5cm改性沥青砼面层4cm水泥砼面层28cm二灰碎石基层18cm石灰土或固化剂处理路床20cm冲击压实处理路床（影响深度80cm）应力吸收层2cm防水联接层1.5cm许尉高速公路长寿命路面结构1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐2.基层基本特点：行车荷载扩散，功能要求：结构性材料类型：有机、无机结合料稳定类结构组成：两层或三层1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐3.垫层基本特点：承上启下（土基与基层）功能要求：改善土基的温度和湿度状况，进一步扩散应力。材料类型：水稳定性和隔温性好的松散材料或稳定土。结构组成：一般为一层。1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐垫层结构位于基层以下，主要用于路基状况不良的路段，以确保路面结构不受路基中滞留的自由水的浸蚀以及冻融的危害。通常认为路基处于以下状况，应专门设置垫层。地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿、过湿状态的路段；排水不良的土质路堑，有裂隙水、泉眼等水文不良的岩石挖方路段；季节性冰冻地区的中期、潮湿路段．可能产生冻胀需设防冻垫层的路段；基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐从垫层的设置目的与功能出发，垫层可分为以下几类：(1)防水垫层；(2)排水垫层；(3)防污垫层：(4)防冻垫层。1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐五、路面类型【按照材料组成分类】土路面砂石路面块体路面沥青路面水泥路面复合式路面其他1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐六、路面等级划分根据面层的使用品质、材料组成类型以及结构强度和稳定性，可以分为四个等级。四级各种粒料或当地材料改善土，如炉渣土、砾石土和砂砾土等低级三级、四级泥结或级配碎砾石、水结碎石、不整齐石块、其它粒料中级二级、三级沥青贯入式、路拌沥青碎石、沥青表面处治、半整齐石块次高级高速、一级、二级水泥混凝土、沥青混凝土、厂拌沥青碎石、整齐石块或条石高级所适用的公路等级面层类型路面等级1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐七、路面分类【按照力学特性分类】柔性路面刚性路面半刚性路面目前三者之间正在不断转化，无严格区分界限。1.3公路等级与路面结构路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.4影响路基路面稳定的因素一、影响路基稳定性的自然因素1.气候条件：气温、降水、温度、冰冻深度、日照、风力、年蒸发量等2.地形地貌3.水文和水文地质条件4.土的类别5.地质条件6.植被条件：植被茂盛，减少冲刷路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐二、影响路基稳定性的人为因素1.荷载因素：结构自重、汽车荷载2.设计因素：交通量、路基断面形式、确定的路面类型3.施工因素：施工工艺、方法4.养护措施：5.其他因素：人类的活动会改变自然环境，如公路附近修水库、水田、鱼塘等1.4影响路基路面稳定的因素路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.5路基土的分类一、土的划分原则不同的使用目的和场合，划分原则不同，如农业、公路等公路用路基土，世界各国大致相近，均依据土颗粒的粒径组成、土颗粒的矿物成分或其余物质的含量、土的塑性指标划分依据：土的颗粒组成特征、土的塑性指标和土中有机质存在情况分类：巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土，并进一步细分为11类二、我国公路路基土的分类路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.5路基土的分类路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.5路基土的分类路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.5路基土的分类路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.5路基土的分类路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.5路基土的分类路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐三、土的工程评价巨粒土：强度和稳定性好，良好；也可用于砌筑边坡级配良好的砾石混合料：良好；还可用于中级路面和高级路面的基层；砂土：无塑性，强度和水稳性好，但易松散，压实困难砂性土：良好粉性土：干时易结块，湿时易流动；毛细作用强烈，须经处理才可使用粘性土：具有较大的可塑性，持水能力强。压实方法得当，排水设施合理也可使用。重粘土：不透水、粘聚力大，塑性大，干燥坚硬，难以施工1.5路基土的分类路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.6路基路面工程的设计与施工内容一、路基路面设计的内容与步骤1.勘察调查2.路基设计（1）路基横断面设计（2）路基排水设计（3）支档及防护设计3.路面设计4.设计方案比较路基路面工程土木工程学院道桥系韦璐1.6路基路面工程的设计与施工内容二、路基路面施工的内容与步骤1.施工准备工作2.路基施工（1）路基土方施工（2）路基石方爆破（3）路基排水施工（4）防护与支挡工程3.路面施工4.质量控制和检验