路基路面工程培训ppt课件

路基路面工程路基路面工程Subgrade and Pavement Engineering 路基路面工程培训课件ppt路基路面工程培训课件ppt路基路面工程Subgrade and Pavement1主要内容主要内容(Main Contents)u本课程的设置及其重要性本课程的设置及其重要性u第一章第一章 概论概论(Introduction)第一节第一节 道路工程发展概况道路工程发展概况(History)第二节第二节 路基路面工程的特点路基路面工程的特点(Characteristics)第三节第三节 路基路面稳定的影响因素路基路面稳定的影响因素(Factors)第四节第四节 路基土的分类路基土的分类(Category)第五节第五节 公路自然区划公路自然区划(Nature Category)第六节第六节 路基的水温状况与干湿类型路基的水温状况与干湿类型(Moisture)第七节第七节 土基的受力特征及要求土基的受力特征及要求(Mechanical)第八节第八节 路基的变形、破坏及防治路基的变形、破坏及防治(Deformation)主要内容(Main Contents)本课程的设置及其重要性2 本课程的设置及其重要性本课程的设置及其重要性 1、本课程在教学体系中的位置、本课程在教学体系中的位置 公共课程公共课程数学、英语、人文数学、英语、人文 等等 基础课程基础课程工程力学、结构力学、弹性力学工程力学、结构力学、弹性力学 等等 专业基础课程专业基础课程道路建筑材料、测量学、土力道路建筑材料、测量学、土力学与土质学、工程地质学；学与土质学、工程地质学；专业课程专业课程道路勘测设计、路基路面工程、桥道路勘测设计、路基路面工程、桥梁工程梁工程 等等 专业提高课程专业提高课程众多选修课程众多选修课程 本课程的设置及其重要性 1、本课程在教学体系中的位置3 课程的程的具体内容具体内容u一般路基设计(Design)u路基稳定性分析计算(Stability Analysis)u路基防护与加固(Protection and Consolidation)u挡土墙设计(Retaining Wall)u路基路面排水设计(Drainage)路基工程部分u概论 课程的具体内容一般路基设计(Design)路基工程部4u路面结构组成、行车荷载、环境因素及材料的力学性质(Structure,Vehicle load,Environment,Materials,Factors)u块料路面、碎砾石路面、无机结合料稳定材料路面 (Interlocking,Macadam,Stabilized)u沥青路面(Asphalt Pavement)u沥青路面设计(Asphalt Pavement Design)u水泥混凝土路面(Rigid Pavement)(Cement Concrete Pavement)u水泥混凝土路面设计 路面工程部分 课程的具体内容课程的具体内容路面结构组成、行车荷载、环境因素及材料的力学性质(Stru5第一节第一节 道路工程发展概况道路工程发展概况第一节 道路工程发展概况6 道道路路是是供供各各种种车车辆辆、行行人人等等通通行行的的工工程程设设施施，按按其其使使用用范范围围分分为公路、城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。为公路、城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。机场道面机场道面Airport lane 分类分类 干线公路：干线公路：国家干线国家干线 省干线省干线 公路公路 县公路县公路 乡公路乡公路 支线公路支线公路 分级分级 高速公路、一级公路高速公路、一级公路（高等级公路）（高等级公路）二级、三级、四级公路二级、三级、四级公路(其它公路其它公路)Highway公路公路 城市道路城市道路 快速路快速路 主干道主干道 次干道次干道 支路及街道支路及街道 其它道路其它道路 2、道路分类、道路分类 道路是供各种车辆、行人等通行的工程设施，按其使7 城市道路按其在城市道路系统中的地位及交通功能的城市道路按其在城市道路系统中的地位及交通功能的不同分为四类：不同分为四类：u快速路：快速路：分向高速行驶、立体交叉、需控制出入，一分向高速行驶、立体交叉、需控制出入，一般具有四车道以上、设中央分隔带。般具有四车道以上、设中央分隔带。u主干道：主干道：在城市道路网中起骨架作用、以解决区间交在城市道路网中起骨架作用、以解决区间交通联系及对外交通为主的道路。通联系及对外交通为主的道路。u次干道次干道：连接主干道之间的辅助性干道。连接主干道之间的辅助性干道。u支路：支路：是次干道与街道的连接线，以服务功能为主，是次干道与街道的连接线，以服务功能为主，解决地区交通。解决地区交通。3、城市道路的分类和等级、城市道路的分类和等级 城市道路按其在城市道路系统中的地位及交通功能的不同分8各级城市道路的主要技术指标各级城市道路的主要技术指标各级城市道路的主要技术指标9 公路路基公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按照路线是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作用。作为路面的支承结构物，路基必须具有足够的用。作为路面的支承结构物，路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性强度、稳定性和耐久性(Strength,Stability,Durability)(Strength,Stability,Durability)。（1）路基工程）路基工程 8、路基路面工程、路基路面工程 公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按10（1）路基工程）路基工程-冻土冻土（1）路基工程-冻土11（1）路基工程）路基工程（1）路基工程12（1）路基工程）路基工程（1）路基工程13 公路路面公路路面是直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构，应具有是直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构，应具有良好的稳定性和足够的强度、刚度，其表面还应满足平整、抗滑和排水良好的稳定性和足够的强度、刚度，其表面还应满足平整、抗滑和排水的要求。因此，公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用的要求。因此，公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、功能、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计。任务、功能、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计。各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和应急停车带等均应铺筑路面；高速公路和一级公路应采用高级路面，二应急停车带等均应铺筑路面；高速公路和一级公路应采用高级路面，二级公路应采用高级或次高级路面，三级公路宜采用次高级或中级路面，级公路应采用高级或次高级路面，三级公路宜采用次高级或中级路面，四级公路宜采用中级或低级路面。四级公路宜采用中级或低级路面。路面结构一般由面层、基层、底基层组成。路面结构一般由面层、基层、底基层组成。（2）路面工程）路面工程 8、路基路面工程、路基路面工程 公路路面是直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构，应14面层基层(Base)底基层(Subbase)路基（含垫层）8、路基路面工程、路基路面工程（3）路面分层）路面分层面层 8、路基路面工程（3）路面分层15面面层层：面面层层是是直直接接同同行行车车及及大大气气接接触触的的表表面面层层次次，它它承承受受较较大大行行车车荷荷载载的的垂垂直直力力、水水平平力力和和冲冲击击力力的的作作用用，同同时时还还受受到到降降雨雨的的浸浸蚀蚀和和气气温温变变化化的的影影响响，因因此此，同同其其它它层层次次相相比比，它它应应具具有有较较高高的的结结构构强强度度、抗抗变变形形能能力力和和较较好好的的水水稳稳定定性性与与温温度度稳稳定定性性，且且应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度。应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度。基基层层：主主要要承承受受由由面面层层传传来来的的车车辆辆荷荷载载垂垂直直力力并并将将其其扩扩散散到到下下面面的的垫垫层层及及土土基基，因因此此，它它也也应应具具有有足足够够的的强强度度与与刚刚度度，并并应应具具有有良良好好的的扩扩散散应应力力的的能能力力；基基层层受受大大气气影影响响较较面面层层小小，但但仍仍可可能能受受地地下下水水及及面面层层渗渗入入雨雨水水的的浸浸湿湿，故故也也应应具具有有足足够够的的水水稳稳定定性性；同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。8、路基路面工程、路基路面工程（4）路面各层的特点）路面各层的特点面层：面层是直接同行车及大气接触的表面层次，它承受较大行车荷16 8、路基路面工程、路基路面工程u路基垫层：路基垫层：垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态；面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态；同时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形，并可阻止同时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形，并可阻止路基土挤入基层。路基土挤入基层。按其按其作用作用可分为排水层、隔离层、防冻胀层等。可分为排水层、隔离层、防冻胀层等。路基处于下列状况的路段路基处于下列状况的路段应设置垫层应设置垫层：地下水位高，排水不：地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿状态的路段；排水不良的土质路堑；良，路基经常处于潮湿状态的路段；排水不良的土质路堑；有裂隙水，泉眼水等水文不良情况的岩石挖方路段；季节性有裂隙水，泉眼水等水文不良情况的岩石挖方路段；季节性冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段；基层可能受污染冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段；基层可能受污染的路段。的路段。（4）路面各层的特点）路面各层的特点 8、路基路面工程路基垫层：垫层介于基层和土基之间，它可改17 8、路基路面工程、路基路面工程（5）路面工程分类）路面工程分类 8、路基路面工程（5）路面工程分类18面面 层层基基 层层土土 基基上路床上路床下路床下路床上路堤上路堤下路堤下路堤上基层上基层下基层（底基层）下基层（底基层）上面层（表面层）上面层（表面层）中面层中面层下面层下面层30cm50cm70cm2040cm45cm56cm68cm7080cm道路常用层位及厚度道路常用层位及厚度（6）路面工程）路面工程面 层基 层土 基上路床下路床上路堤下路堤上基197080cm道路常用层位及厚度道路常用层位及厚度（6）路面工程）路面工程7080cm道路常用层位及厚度（6）路面工程20面 层基 层路 基上路床上路床下路床下路床上路堤上路堤下路堤下路堤上基层上基层下基层（底基层下基层（底基层）砂石材料改良土或改善土水泥混凝土水泥路面各层位常用材料水泥路面各层位常用材料级配碎石CTB、LFTB改良土或改善土（6）路面工程）路面工程面 层基 层路 基上路床下路床上路堤下路堤上21水泥路面各层位常用材料水泥路面各层位常用材料（6）路面工程）路面工程 8、路基路面工程、路基路面工程水泥路面各层位常用材料（6）路面工程 8、路基路面工程22 本课程将路基、路面结合，综合介绍公路、城市道路及机场跑道等路基路本课程将路基、路面结合，综合介绍公路、城市道路及机场跑道等路基路面进行设计原理、设计方法和材料、施工、养护、维护及管理技术等相关知识面进行设计原理、设计方法和材料、施工、养护、维护及管理技术等相关知识（其中桥梁与隧道工程涉及桥面铺装和隧道路面中的路面部分可参照一般公路（其中桥梁与隧道工程涉及桥面铺装和隧道路面中的路面部分可参照一般公路并结合桥梁和隧道结构的特点进行特殊设计）并结合桥梁和隧道结构的特点进行特殊设计）。8、路基路面工程、路基路面工程（7）路基路面工程）路基路面工程 本课程将路基、路面结合，综合介绍公路、城市道路及机场23沪宁高速拓宽跣刨断面沪宁高速拓宽跣刨断面 8、路基路面工程、路基路面工程沪宁高速拓宽跣刨断面 8、路基路面工程24）公路自然区划）公路自然区划）土的工程分类）土的工程分类）软土地基处理）软土地基处理）路基支挡结构）路基支挡结构）路基、路面施工技术）路基、路面施工技术）沥青和水泥路面结构理论与设计方法）沥青和水泥路面结构理论与设计方法）路面使用性能、养护、管理与维修技术）路面使用性能、养护、管理与维修技术）七五、八五、九五、十五、十一五、西部项目）七五、八五、九五、十五、十一五、西部项目 9、相关的研究成果、相关的研究成果）公路自然区划）土的工程分类）软土地基处理）路基支挡25第二节第二节 路基路面工程的特点路基路面工程的特点第二节 路基路面工程的特点26路线长、工程量大；路线长、工程量大；沿线地形起伏变化大，地质、地貌、气象特征多变；沿线地形起伏变化大，地质、地貌、气象特征多变；沿线经济程度和交通特点不一样。沿线经济程度和交通特点不一样。1、路基路面的工程特点、路基路面的工程特点路线长、工程量大；1、路基路面的工程特点27全天候畅通全天候畅通高速高速安全安全舒适舒适经济经济即结构与功能两个方面要求即结构与功能两个方面要求 2、路基路面的使用要求特点、路基路面的使用要求特点全天候畅通即结构与功能两个方面要求 2、路基路面的使用要求281.1.承载能力承载能力 (Support Load Ability)Support Load Ability)包括强度和刚包括强度和刚度两个方面度两个方面2.2.稳定性稳定性 (Stability)(Stability)在地表上开挖或填筑路基，会改变在地表上开挖或填筑路基，会改变原地面地层结构的受力状态，从而造成路基失稳；大气降水、大原地面地层结构的受力状态，从而造成路基失稳；大气降水、大气周期性变化对稳定性的影响气周期性变化对稳定性的影响3.3.耐久性耐久性(Durability)(Durability)道路工程有较长的使用年限，因此道路工程有较长的使用年限，因此路基路面工程要求有很好的耐久性能路基路面工程要求有很好的耐久性能4.4.表面平整度表面平整度 (Surface Smoothness)(Surface Smoothness)是影响行车安全、是影响行车安全、行车舒适性以及运输效益的重要使用性能行车舒适性以及运输效益的重要使用性能5.5.表面抗滑性能表面抗滑性能 (Surface Skid Resistance)(Surface Skid Resistance)保证车轮与路面之保证车轮与路面之间有足够的附着力和摩擦力，以增加行车安全间有足够的附着力和摩擦力，以增加行车安全 3、路基路面的性能要求特点、路基路面的性能要求特点1.承载能力(Support Load Ability)29第三节第三节 路基路面稳定的影响因素路基路面稳定的影响因素第三节 路基路面稳定的影响因素30u地形地貌地形地貌u海拔高度海拔高度u路线与地势地貌的结合程度路线与地势地貌的结合程度1.地理条件地理条件地形地貌1.地理条件31u岩石或土的种类与成因岩石或土的种类与成因u地质走向与层理地质走向与层理u有无软弱层或软弱夹层有无软弱层或软弱夹层u有无地震、泥石流或岩溶等有无地震、泥石流或岩溶等不良地质情况不良地质情况2.地质条件地质条件岩石或土的种类与成因2.地质条件32u气温（季节性与地形性）气温（季节性与地形性）u降水降水u日照日照u风力风向风力风向3.气候条件气候条件气温（季节性与地形性）3.气候条件33u地表水的水文条件地表水的水文条件1 1、地表积水水位与存水时间、地表积水水位与存水时间 2 2、地表水的排泄、地表水的排泄 3 3、河流的常水位与洪水水位、河流的常水位与洪水水位 4 4、河流的河岸及河床的淤积、河流的河岸及河床的淤积u地下水的水文地质条件地下水的水文地质条件 1 1、地下水的移动规律、地下水的移动规律 2 2、地质内的层间水、裂隙水、泉水的存在情况、地质内的层间水、裂隙水、泉水的存在情况4.水文和水文地质条件水文和水文地质条件地表水的水文条件1、地表积水水位与存水时间4.水文和水文34u土的不同颗粒组成形成不同土的不同颗粒组成形成不同的材料强度机理的材料强度机理u不同类别的土受水温影响的不同类别的土受水温影响的程度不同程度不同u不同的土类有不同的工程特不同的土类有不同的工程特征与性质征与性质5.5.土的类别土的类别土的不同颗粒组成形成不同的材料强度机理5.土的类别35土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物搬运、沉积搬运、沉积形成过程形成过程形成条件形成条件物理、力物理、力学性质学性质 风化风化岩石岩石地球土土地球影响影响第四节第四节 路基土的分类路基土的分类土是岩石经过风化后在不同条件下形成的自然历史的产物搬运、沉积36第四节第四节 路基土的分类路基土的分类 1 1、土的粒组组成、土的粒组组成 不同粒组的划分界限及范围不同粒组的划分界限及范围 其中以其中以0.074mm作为作为细粒组与粗粒组细粒组与粗粒组的分界，以的分界，以60mm作为作为粗粒组与巨粒组粗粒组与巨粒组的分界，而的分界，而2mm是是粗粒组中的砾与砂粗粒组中的砾与砂粒粒的区分界限，的区分界限，0.002mm是是粘粒与粉粒粘粒与粉粒的区分界限。的区分界限。第四节 路基土的分类 1、土的粒组组成 不同粒组的37土的分类标准土的分类标准公路用土一般根据土的颗粒粒径组成、土颗粒的矿物成分或其余物质的含公路用土一般根据土的颗粒粒径组成、土颗粒的矿物成分或其余物质的含量、土的塑性指标等进行划分，我国的公路用土依据量、土的塑性指标等进行划分，我国的公路用土依据土的颗粒组成特征土的颗粒组成特征、土的塑性指标土的塑性指标和和土中有机质存在的情况土中有机质存在的情况进行土类划分进行土类划分。土的种类土的种类我国公路用土分类总体系包括巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类，计我国公路用土分类总体系包括巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类，计12种种。22、土的分类标准、土的分类标准土的分类标准公路用土一般根据土的颗粒粒径组成、土颗粒的矿物38土类区分的依据土类区分的依据一般以主成分粒组进行定义，控制主成分粒组的比例一般以主成分粒组进行定义，控制主成分粒组的比例在在50%以上，而特殊土则分为黄土、膨胀土、红粘土、以上，而特殊土则分为黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土和冻土，前三者按盐渍土和冻土，前三者按特殊塑性图特殊塑性图上的位置定名，上的位置定名，盐渍土按含盐百分率分类。盐渍土按含盐百分率分类。碎石在土类中的位置碎石在土类中的位置碎石是人工开采的土类，一般与砾相近碎石是人工开采的土类，一般与砾相近。33、各种土类的区分、各种土类的区分巨粒土和粗粒土巨粒土和粗粒土粒组含量粒组含量级配指标级配指标细粒土细粒土塑性图塑性图土类区分的依据一般以主成分粒组进行定义，控制主成分粒组的比3933、各种土类的区分、各种土类的区分粗粒土粗粒土巨粒土巨粒土3、各种土类的区分粗粒土巨粒土4033、各种土类的区分、各种土类的区分粗粒土粗粒土细粒土细粒土3、各种土类的区分粗粒土细粒土41认识清楚路基及路面底基层用土的工程性质，则可认识清楚路基及路面底基层用土的工程性质，则可根据不同的土类采取不同的工程技术措施：根据不同的土类采取不同的工程技术措施：级配良好的砾石混合料级配良好的砾石混合料是良好的路基路面材料是良好的路基路面材料；巨粒土巨粒土是良好的路基材料；是良好的路基材料；砂性土砂性土是施工效果最优的路基建材；是施工效果最优的路基建材；粘性土粘性土是较常见、效果也较好的路基路面建材；是较常见、效果也较好的路基路面建材；粉性土属粉性土属于不良材料，最容易引起路基病害；于不良材料，最容易引起路基病害；特殊土特殊土用于路基时必须采取技术措施加以处理。用于路基时必须采取技术措施加以处理。44、各种土的工程性质、各种土的工程性质认识清楚路基及路面底基层用土的工程性质，则可根据不同的土类采42道路工程特征相似的原则道路工程特征相似的原则地表气候区划差异性原则地表气候区划差异性原则自然气候因素既有综合又有自然气候因素既有综合又有主导作用的原则主导作用的原则第五节第五节 公路自然区划公路自然区划11、公路区划依据的意义、公路区划依据的意义22、公路区划依据的原则、公路区划依据的原则道路工程特征相似的原则第五节 公路自然区划1、公路区划依43我国的公路自然区划分为三级：我国的公路自然区划分为三级：一级区划一级区划按多年冻土、季节冻土及全年不冻土三大地带考按多年冻土、季节冻土及全年不冻土三大地带考虑冰冻、水热平衡和地理位置分为北部多年冻土区、东部虑冰冻、水热平衡和地理位置分为北部多年冻土区、东部温润季冻区、黄土高原干湿过渡区、东南湿热区、西南潮温润季冻区、黄土高原干湿过渡区、东南湿热区、西南潮暖区、西北干旱区和青藏高寒区等七个大区；暖区、西北干旱区和青藏高寒区等七个大区；二级区划二级区划是在一级区划内再以潮湿系数为依据分为过湿、是在一级区划内再以潮湿系数为依据分为过湿、中湿、润湿、润干、中干和过干等六个等级，结合各区的中湿、润湿、润干、中干和过干等六个等级，结合各区的地理、气候特征等因素进行二级区和二级副区的划分；地理、气候特征等因素进行二级区和二级副区的划分；三级区划三级区划则是二级区划的具体化则是二级区划的具体化。3、我国的公路自然区划、我国的公路自然区划我国的公路自然区划分为三级：3、我国的公路自然区划443、我国的公路自然区划、我国的公路自然区划3、我国的公路自然区划45不同地区自然条件的差异同公路建设关系密切不同地区自然条件的差异同公路建设关系密切路基路面与地势地貌、地质、水文、水热及土质等不同区划特路基路面与地势地貌、地质、水文、水热及土质等不同区划特征紧密相关征紧密相关各区划有各自不同的设计注意点（见各区划有各自不同的设计注意点（见P14)4、区划与路基路面设计的相关性、区划与路基路面设计的相关性不同地区自然条件的差异同公路建设关系密切4、区划与路基路46第六节第六节 路基的水温状况与干湿类型路基的水温状况与干湿类型11、路基的水温状况、路基的水温状况第六节 路基的水温状况与干湿类型1、路基的水温状况47（1）路基水的来源）路基水的来源 原始土原始土具有的自然含水量；大气降水；地具有的自然含水量；大气降水；地面水；地下水；毛细上升水；水蒸汽凝结水；面水；地下水；毛细上升水；水蒸汽凝结水；薄膜移动水薄膜移动水（2）路基）路基水温水温状况及其变化状况及其变化 地下水与温度共同作用造成路基湿度的变化，地下水与温度共同作用造成路基湿度的变化，最典型的是最典型的是路基冻胀路基冻胀与与翻浆现象翻浆现象。11、路基的水温状况、路基的水温状况冻胀丘冻胀丘Pingo热融热融thaw（1）路基水的来源1、路基的水温状况冻胀丘Pingo热融t48温度造成路基体的膨胀与收缩，甚至引起路基的冻胀；温度造成水泥砼路面的温度应力及条块分割；温度造成沥青混凝土路面的塑性变形累积及低温开裂。（3 3）温度对路基路面稳定的影响）温度对路基路面稳定的影响路面开裂路面开裂温度造成路基体的膨胀与收缩，甚至引起路基的冻胀；（3）温度49湿度对路基的影响湿度对路基的影响：湿软、冰冻及整体不稳定，需设置良好的排水设施，并控湿软、冰冻及整体不稳定，需设置良好的排水设施，并控制路基的干湿类型制路基的干湿类型。湿度对路面的影响：湿度对路面的影响：水分积蓄于路基路面体内，降低路基路面的强度与刚度，水分积蓄于路基路面体内，降低路基路面的强度与刚度，造成路面破坏，并可进一步加剧路面透水性。造成路面破坏，并可进一步加剧路面透水性。（4 4）湿度对路基路面稳定的影响）湿度对路基路面稳定的影响湿度对路基的影响：湿软、冰冻及整体不稳定，需设置良好的排水50问题：仅适用于问题：仅适用于重塑土重塑土对于对于不同的粘土，含水量相同，稠度可能不同稠度可能不同不同的粘土，p、L 大小不同wpwwL液性指数液性指数定义：定义：IL1坚硬状态坚硬状态可塑状态可塑状态流流 态态0.00 0.250.25-0.750.75 1.00硬塑硬塑可塑可塑软塑软塑天然稠度天然稠度用于划分路基的干湿状态用于划分路基的干湿状态（5 5）路基的干湿类型）路基的干湿类型塑性指数塑性指数吸附结合水的能力；粘性大小；大致反映粘土颗粒含量吸附结合水的能力；粘性大小；大致反映粘土颗粒含量 问题：仅适用于重塑土对于不同的粘土，含水量相同，稠度可能不同51塑限塑限p液限液限l稠度界限稠度界限粘性土的稠度反映土中水的形态粘性土的稠度反映土中水的形态固态或固态或半固态半固态塑态塑态 流态流态 强结合水膜最大强结合水膜最大出现自由水出现自由水强结合水强结合水弱结合水弱结合水自由水自由水稠度状态稠度状态含水量含水量土中水的形态土中水的形态w缩限缩限s（5 5）路基的干湿类型）路基的干湿类型塑限p液限l稠度界限粘性土的稠度反映土中水的形态固态或半52路基的干湿状态路基的干湿状态 路基存在四种干湿状态：干燥、中湿、潮路基存在四种干湿状态：干燥、中湿、潮湿和过湿湿和过湿路基干湿状态的要求路基干湿状态的要求 一般要求处于干燥或中湿状态一般要求处于干燥或中湿状态路基干湿类型的划分指标路基干湿类型的划分指标 以分界稠度以分界稠度 c1、c2、c3作为划分指标作为划分指标路基干湿类型的划分标准路基干湿类型的划分标准（6 6）路基的干湿类型划分）路基的干湿类型划分路基的干湿状态（6）路基的干湿类型划分53路基干湿类型的划分标准路基干湿类型的划分标准表表1-7路基极不稳定，冰冻区春融翻路基极不稳定，冰冻区春融翻浆，非冰冻区弹簧，路基经处浆，非冰冻区弹簧，路基经处理后方可铺筑路面，路基高度理后方可铺筑路面，路基高度过湿过湿路基上部土层处于地下水或地路基上部土层处于地下水或地表积水毛细影响区内，路基高表积水毛细影响区内，路基高度度潮湿潮湿路基上部土层处于地下水或地路基上部土层处于地下水或地表水影响的过渡带区内，路基表水影响的过渡带区内，路基高度高度中湿中湿路基干燥稳定，路面强度和稳路基干燥稳定，路面强度和稳定性不受地下水和地表积水影定性不受地下水和地表积水影响。路基高度响。路基高度 干燥干燥一般特性一般特性路基平均稠度 与分界相对稠度的关系路基干湿类型路基干湿类型路基干湿类型的划分标准表1-7路基极不稳定，冰冻区春融翻浆54u（7 7）路基干湿类型的确定方法）路基干湿类型的确定方法u老路：求算老路：求算平均稠度平均稠度，查表确定干湿类型，查表确定干湿类型原有道路的土基以下原有道路的土基以下80cm范围内的平均稠度范围内的平均稠度Bm，应在不利季节测定。如当地有非不利季节与不利季应在不利季节测定。如当地有非不利季节与不利季节的路基湿度换算关系时，可在非不利季节测定，节的路基湿度换算关系时，可在非不利季节测定，再换算为不利季节的数值使用。再换算为不利季节的数值使用。（7）路基干湿类型的确定方法55新路：以新路：以路基临界高度路基临界高度为判别标准为判别标准 与分界稠度相对应的路基与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位离地下水位或地表积水水位的高度称为的高度称为路基临界高度路基临界高度H H。即：即：H H1 1相对应于相对应于w wc1c1，为干燥和，为干燥和中湿状态的中湿状态的分界标准分界标准；H H2 2相对应于相对应于w wc2c2，为中湿与，为中湿与潮湿状态的潮湿状态的分界标准分界标准；H H3 3相对应于相对应于w wc3c3，为潮湿和，为潮湿和过湿状态的过湿状态的分界标准分界标准。图图 路基临界高度与路基干路基临界高度与路基干湿类型湿类型u（7 7）路基干湿类型的确定方法）路基干湿类型的确定方法H1、H2、H3见表见表1-9新路：以路基临界高度为判别标准 与分界稠度相对应的路基离地56第六节第六节 路基的水温状况与干湿类型路基的水温状况与干湿类型u讨论：路基干湿类型如何保证？讨论：路基干湿类型如何保证？u新建公路：新建公路：路基处于设计阶段，如何保证路基满足规定的干路基处于设计阶段，如何保证路基满足规定的干湿类型？湿类型？u已建公路：已建公路：路基处于潮湿状态，如何使其满足干燥或中湿状路基处于潮湿状态，如何使其满足干燥或中湿状态？态？第六节 路基的水温状况与干湿类型讨论：路基干湿类型如何保证？57路基自重应力：路基自重应力：路基任意点：路基任意点：第七节第七节 土基的受力特征及要求土基的受力特征及要求 1、路基受力状况、路基受力状况车轮荷载应力：车轮荷载应力：1）均布荷载）均布荷载 2）集中荷载）集中荷载路基自重应力：路基任意点：第七节 土基的受力特征及要求58在路基某一深度在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力与路基土处，当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为自重引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为1/101/5时，时，该深度该深度Za范围内的路基称为路基工作区。范围内的路基称为路基工作区。概念：概念：该深度该深度Za随车辆荷载增大而随车辆荷载增大而增大，随路面的强度和厚度增大，随路面的强度和厚度的增加而减小。的增加而减小。工作区内：强度、稳定性重要，压实度提高。工作区内：强度、稳定性重要，压实度提高。讨论工作区？讨论工作区？对模量不同的路面结构对模量不同的路面结构，应将，应将路面折算为与路基同一性质的整路面折算为与路基同一性质的整体后，再进行计算。体后，再进行计算。要求：要求：2、路基工作区、路基工作区(Subgrade Work Zone)在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引59第七节 土基的受力特征及要求u2、路基工作区深度、路基工作区深度第七节 土基的受力特征及要求2、路基工作区深度6011、路基常见的病害及其起因、路基常见的病害及其起因路基沉陷路基沉陷冰胀与翻浆冰胀与翻浆边坡坍塌和溜坡边坡坍塌和溜坡挡土墙或护坡的裂缝、挡土墙或护坡的裂缝、断裂、鼓肚或沉陷断裂、鼓肚或沉陷第八节第八节 路基的变形、破坏及防治路基的变形、破坏及防治a)b)路基沉陷（路基沉陷（a.路基沉陷路基沉陷;b.路基沉缩路基沉缩;c.土基沉陷）土基沉陷）c)(1)(1)路基沉陷路基沉陷1、路基常见的病害及其起因路基沉陷第八节 路基的变形、破61（2 2）冰胀与翻浆）冰胀与翻浆 (Frost Heave and Thaw)(Frost Heave and Thaw)一般是冻敏土在水和低温温差的影响下形成毛细现象积聚冰棱所致，这一般是冻敏土在水和低温温差的影响下形成毛细现象积聚冰棱所致，这种现象发生于季节性冰冻地区，当温度在零摄氏度以下反复变化时，由于负种现象发生于季节性冰冻地区，当温度在零摄氏度以下反复变化时，由于负温度的坡差影响会将路基内的水分以毛细吸管的形式积聚到上部冻结隆起，温度的坡差影响会将路基内的水分以毛细吸管的形式积聚到上部冻结隆起，从而使路基隆起和路面开裂，发生冰胀；而到了春融季节，路基上层土首先从而使路基隆起和路面开裂，发生冰胀；而到了春融季节，路基上层土首先化冻，水分无法排出或下化冻，水分无法排出或下 渗，这时在行车作用下泥浆就会沿路面裂逢冒出，渗，这时在行车作用下泥浆就会沿路面裂逢冒出，形成翻浆。形成翻浆。（3 3）边坡滑塌）边坡滑塌a)b)滑动面滑动面滑坡土堆滑坡土堆c)路基边坡的破坏（路基边坡的破坏（a.b.为溜方；为溜方；c.滑坡）滑坡）路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材（2）冰胀与翻浆(Frost Heave and Tha62（4 4）挡土墙或护坡的裂缝、断裂、鼓肚或沉陷）挡土墙或护坡的裂缝、断裂、鼓肚或沉陷裂缝：裂缝：基础处理不当而造成砌体产生沉陷或施工处理与养护不当而使砌体产基础处理不当而造成砌体产生沉陷或施工处理与养护不当而使砌体产生过度收缩或膨胀等都会引起砌体的裂缝。生过度收缩或膨胀等都会引起砌体的裂缝。断裂、倾斜或鼓肚：断裂、倾斜或鼓肚：一般是由于砌体后土的侧向压力增大或基础的不均匀沉一般是由于砌体后土的侧向压力增大或基础的不均匀沉陷所致，多由水的作用或冰冻作用而引起。陷所致，多由水的作用或冰冻作用而引起。沉陷：沉陷：由于基础土质松软或压实不足所致。由于基础土质松软或压实不足所致。路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材（4）挡土墙或护坡的裂缝、断裂、鼓肚或沉陷裂缝：基础处理不6322、路基常见的病害及其起因、路基常见的病害及其起因第八节第八节 路基的变形、破坏及防治路基的变形、破坏及防治u路堤的变形破坏路堤的变形破坏u路堑的变形破坏路堑的变形破坏u特殊地质水文条件下的破坏特殊地质水文条件下的破坏u路基破坏原因分析路基破坏原因分析路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材2、路基常见的病害及其起因第八节 路基的变形、破坏及防治6433、特殊地质水文条件下的破坏、特殊地质水文条件下的破坏第八节第八节 路基的变形、破坏及防治路基的变形、破坏及防治u滑坡滑坡u泥石流泥石流u岩溶岩溶u地震地震路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材3、特殊地质水文条件下的破坏第八节 路基的变形、破坏及防65第八节第八节 路基的变形、破坏及防治路基的变形、破坏及防治u（1）不良工程地质和水文地质条件）不良工程地质和水文地质条件地质构造、岩层走向、土质、地下水位等地质构造、岩层走向、土质、地下水位等u（2）不利的水文和气候因素）不利的水文和气候因素降雨、洪水、干旱等降雨、洪水、干旱等u（3）设计不合理）设计不合理边坡坡度、填高、排水、加固防护等边坡坡度、填高、排水、加固防护等u（4）施工不合理）施工不合理填筑顺序、压实、爆破等填筑顺序、压实、爆破等44、路基破坏原因分析路基破坏原因分析路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材第八节 路基的变形、破坏及防治（1）不良工程地质和水文地质6655、路基病害的工程防治、路基病害的工程防治路肩的养护路肩的养护边坡的养护边坡的养护排水设施的养护排水设施的养护挡土墙和护坡的养护挡土墙和护坡的养护路基翻浆的养护路基翻浆的养护软土地区养护软土地区养护第八节第八节 路基的变形、破坏及防治路基的变形、破坏及防治路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材5、路基病害的工程防治路肩的养护第八节 路基的变形、破671、路基结构承载能力包含哪两个方面？各反映结构的哪些特征？与路、路基结构承载能力包含哪两个方面？各反映结构的哪些特征？与路面的病害有何关联？面的病害有何关联？2、为什么要对路基进行特别重视？其稳定过程受哪些因素影响？、为什么要对路基进行特别重视？其稳定过程受哪些因素影响？3、我国公路用土如何进行类型划分？土的粒组又如何区分？、我国公路用土如何进行类型划分？土的粒组又如何区分？4、我国公路自然区划的原则是什么？各自然区划的道路设计应注重的、我国公路自然区划的原则是什么？各自然区划的道路设计应注重的特点有何差别？特点有何差别？5、名词解释：路基干湿类型；路基临界高度；路基冻涨与翻浆。、名词解释：路基干湿类型；路基临界高度；路基冻涨与翻浆。6、何谓路基工作区、何谓路基工作区?当工作区深度大于路基填土高时应采取何措施？当工作区深度大于路基填土高时应采取何措施？为什么？为什么？7、车辆荷载重复作用对路基产生的影响有哪些结果？其取决因素有哪、车辆荷载重复作用对路基产生的影响有哪些结果？其取决因素有哪些？些？8、何为、何为CBR？其反映结构材料的什么特性？其反映结构材料的什么特性？9、路基病害的主要类型及其产生的主要原因？、路基病害的主要类型及其产生的主要原因？复习思考题复习思考题路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材1、路基结构承载能力包含哪两个方面？各反映结构的哪些特征？与68复习思考题复习思考题u10、一公路修建在、一公路修建在4区，黏性土，经测定路基区，黏性土，经测定路基80cm范围内的平均稠度范围内的平均稠度wc为为1.18，请问，请问干湿类型出于什么状态？当干湿类型出于什么状态？当wc为为1.30、1.08时，路基干湿类型又处于什么状态？时，路基干湿类型又处于什么状态？u11、一公路修筑在、一公路修筑在1区，粉性土，请问当路基高度分别为区，粉性土，请问当路基高度分别为2.5m,2.0m,1.5m时，路基干湿时，路基干湿类型可能处于什么状态？类型可能处于什么状态？u12、已知道路路面结构为、已知道路路面结构为4cmAC+6cmAC+8cmAC+38cm水泥稳定碎石水泥稳定碎石+20cm二灰土，二灰土，抗压模量分别为抗压模量分别为1800Mpa,1600Mpa,1400Mpa,1900Mpa,和和900Mpa，路基模量为，路基模量为45Mpa，请计算路基工作区范围。，请计算路基工作区范围。u13、已知道路路面结构为、已知道路路面结构为4cmAC+6cmAC+18cm水泥稳定碎石水泥稳定碎石+20cm二灰土，抗压模二灰土，抗压模量分别为量分别为1600Mpa,1200Mpa,1900Mpa,和和900Mpa，路基模量为路基模量为45Mpa，请计算路基，请计算路基工作区范围。工作区范围。u14、综合分析作业、综合分析作业12和作业和作业13，如何保证路基工作区符合要求？，如何保证路基工作区符合要求？路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材路基路面工程培训课件ppt优秀课件精品课件培训课件培训教材复习思考题10、一公路修建在4区，黏性土，经测定路基80c69