路基路面工程要点整理

1．路基工作区

路基工作范围内，土强度和稳定性极为重要，这就对土质和压实度提出较高要求，z上大下小，工作区上部要求更高。当Za>H(填土高度)时，工作区范围涉及天然地基，必须对地基相关土层进行处理，充分压实。

2．道路结构各组成，各组成部分的作用、要求

道路主要是由路基和路面结构组成的一种线性工程构造物。

路面分为面层、基层和垫层。(1)面层直接承受车辆荷载的作用并与大气接触，应具有较高的强度、抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，并且应耐磨、不透水，具有良好的抗滑性和平整度。(2)基层承受面层传来的应力，并扩散到下面的垫层和路基中去，对于柔性路面(沥青路面)而言，基层是路面结构的承重层；对于刚性路面(水泥混凝土路面)，基层可以改善路面的受力和使用性能。因此，基层应该具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力及良好的水稳定性和平整度。基层太厚时，可分为两层，分别称为上基层和底基层，底基层可以充分利用当地材料。(3)垫层的功能是改善路基的温度和湿度状况，以保证面层、基层的性能不受路基上述状况变化造成的不良因素影响，垫层的材料强度要求不一定高，但水稳定性和隔湿性要好，以起到排水、隔水、防冻胀和进一步扩散应力的作用。

路基是路面的基础，承受自重、路面重和路面传递荷载，是道路的承重主体，要求整体稳定性好，变形性小。

地基是具有一定承载力的天然地面，道路结构的路基坐落在地基上，地基为道路提供支撑作用，应当具有足够的承载力和低压缩性。 3．标准轴载换算。Ne的应用

各种轴载等效换算所依据的原则是，同一路面结构在不同轴载作用下达到相同的损坏程度。轴载换算系数公式：

设计年限内标准轴载的作用次数： ][(1)t365NeN1  t—设计年限； —设计年限内年平均交通增长率； N1—初始年标准轴载平均日作用次数。 4．土基承载力的参4.土基承载力的参数指标

路基对路面起支撑作用，它的承载力最道路结构的安全运行起决定性作用。土基承载能力的大小，取决于土基的抗变形能力。表征路基承载力的指标都是指在一定级位下的抗变形能力。 表征路基承载力的参数指标包括：(1)回弹模量；(2)地基反应模量；(3)加州承载比CBR。

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实际中，刚性承载板用得较多，因为它的挠度容易测量，压力容易控制。

实验时宜采用逐级加载卸载法，每级增加0.04MPa，卸载稳定一分钟后读取回弹弯沉值，再加下一级荷载。回弹变形值超过1mm时，则停止加载。如此，即可绘制出荷载-回弹弯沉曲线(P42,图4-3)。在多数情况下，试验P曲线呈非线性。在确定模量值时，可根据实际可能出现的最大压应力级位，或可能出现的最大弯沉范围，在曲线上选取合适的量值按照下式进行计算：

P42

P43

5．沥青混合料的强度构成

沥青路面的强度构成原理有两类分别是：密实类和嵌挤类。 (1).密实类沥青路面要求矿料的级配按最大密室原则设计，其强度稳定性主要取决于混合料的内粘聚力和内摩阻力。密实类沥青路面按其孔隙率的大小可分为闭式和开式两种：闭式混合料含有较多的小于0.5mm和0.075mm的矿料颗粒，孔隙率小于5%，混合料致密而且耐久，但其热稳定性差；开式混合料中小于0.5mm的矿料颗粒含量较少，孔隙率大于6%，但其热稳定性好。 (2).嵌挤类沥青路面要求采用颗粒尺寸较为单一的矿料，路面强度和稳定性主要依靠骨料之间相互嵌挤所产生的内摩阻力，而粘聚力则起着次要的作用。按嵌挤原则修筑的沥青路面，热稳定性好，但孔隙率较大、易渗水，因而耐久性差。

6．路基干湿类型

7．路基稳定性设计计算（考虑汽车荷载作用的方法） (1)边坡稳定性分析计算参数：

综合土体稳定性分析，采用加权平均法(多层土简化成单种土，用于粗略分析) 公式：P92 7-1、7-3

NQ当量土高度h0的计算公式为：h0

BLN—横向分布的车辆数，单车道N=1，双车道N=2； Q—每一辆车的重力，KN；

在公式B=Nb+(N-1)d中： b—每一辆车的轮胎外缘之间的距离，m； L—汽车前后轴的总距，m； d—相邻辆车轮胎之间的净距，m； B—横向分布车辆轮胎外缘之间的总距，m； B=Nb+(N-1)d

—路基填料重度，KN/m3；

(2)计算方法： A．直线破裂法

考虑近似假定滑动面及多方面因素(试验、环境)的影响，为保证边坡有足够的安全储备，且不宜过大。 B．圆弧裂面法

再进行叠加

计算(不考虑土条间的相互影响)，计算精度与分段数有关，一般分为8-10段，每段宽2-4米。

(3)计算步骤：

例题：P98-99 例7-1

8．挡土墙土压力的计算(考虑车辆荷载时)

9．陡坡路基稳定性

10．道路排水设施的基本概念 A．路基排水设计： 一、地面排水设施：

B．路面排水设计：

11．沥青路面结构设计原则

沥青路面结构可组合成四种典型结构形式：

A. 半刚性基层沥青路面：在在半刚性基层上设计有较薄的沥青结构；

B. 柔性路面：各结构层由沥青混合料或沥青灌入碎石，或冷拌沥青混合料，级配碎石，砂砾等柔性材料组成，无半刚性材料的结构类型；

C. 刚性基层沥青路面：采用贫混凝土，混凝土等作为基层的沥青路面；

D. 混合基层沥青路面：在半刚性材料或刚性材料层之间设置柔性基层的路面结构。

不同的路面结构组合，会在使用性能、寿命和经济上都不相同的效果，层次多和厚度大的路面结构，其使用效果不一定好，有时还恰恰相反，会过早的损坏。根据实践经验和理论分析，结构组合适宜考虑一下几方面的原则：

(1).按道路等级和交通繁重程度选择面层类型和厚度； (2).满足对各结构层(面层、基层和垫层)的相关功能要求； (3).适应各结构层的荷载应力分布特性； (4).要求估计个结构层本身的结构特性； (5).考虑当地水文状况的不利影响；

(6).选择适当的结构层数和厚度，以便利于施工；

(7).协调行车道与路肩部分的铺面结构，考虑表面水和结构内部自由水的疏导和排放； (8).顾及当地的使用经验、已有习惯和施工技术水平。 12．水泥混凝土路面板厚度设计控制指标 现行水泥混凝土路面的设计方法，是考虑满足路面的结构性能要求，以水泥混凝土面层板的疲劳断裂作为路面损坏的主要模式。以控制行车荷载反复作用在板内产生的荷载疲劳应力pr与温度梯度反复作用在板内产生的温度疲劳应力fr，作为混凝土板厚度的设计标准。

tr之和与可靠系数r乘积不大于混凝土的弯拉强度标准值

13．水泥混凝土面板中胀缩应力和翘曲应力产生的原因

水泥混凝土板是具有一定厚度的，它具有热胀冷缩性质。板顶和板底出现温差时，板产生翘曲变形，温度沿板截面呈曲线分布。板的翘曲变形收到两方面的约束。

一方面是板的横截面在翘曲变形后仍保持为平面的倾向，它约束了由温度由温度呈曲线分布而产生的那部分超出平面部分的应变，由此而产生的应力称为内应力(胀缩应力)；

另一方面是板的自重、地基的反力和相邻板的约束作用，使部分翘曲变形受阻，从而产生瞧去应力。

14．水泥混凝土路面接缝的作用、要求、构造

水泥混凝土路面是具由一定厚度的混凝土板所组成，它具有热胀冷缩性质。由于一年四季气温变化，混凝土板会产生不同程度的膨胀和收缩。而在一昼夜中，白天气温升高，混凝土板顶面温度较地面高，这种温度坡差会形成板的中部隆起的形趋势。夜间气温降低，板顶面温度较地面低，这会使板的周边和角隅发生翘曲趋势，因此，混凝土路面需要设置各种类型的接缝，把面层划分为较小尺寸的板，以减少翘曲变形和伸缩变形受到约束而产生的内应力，并满足施工需要。 一．接缝设计要能实现一下三方面的要求：

(1).控制温度收缩应力和翘曲应力所引起的裂缝出现的位置； (2).通过接缝能提供一定的荷载传递能力；

(3).防止坚硬杂物落入接缝缝和路标水渗入，为此设计时要考虑接缝位置构造和接缝的填封。 二．水泥混凝土路面层的接缝划分：

横向缩缝、横向施工缝、横向胀缝和纵缝。

A．缩缝保证板因温度因温度和湿度的降低而收缩时沿薄弱断面缩裂，从而避免产生不规则裂缝； B．胀缝保证板在温度升高时能部分伸张，从而避免从而避免路面板在热天拱胀和折断破坏，同时胀缝也能起到缩缝的作用；

C．混凝土路面每天完工以及因雨天或其他原因不能继续施工时应做成施工缝的构造形式。 15．水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量计算

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16．路基压实

17．增加挡土墙稳定性措施：

18.挡土墙的类型及适用范围

19．路基边坡形式

20．半刚性材料的应用规定