道路工程11(2)

定施工方案选择施工方法安排施工进度准备 进行路基主体工程与其他工程的施工 按设计要求检查验收各项工程绘制施工竣工图

4 路基受力 土基中任一点受到的竖向压应力=行车荷载引起应力（随深度增加减小）+土基自重引起应力（随深度增加而增大）路基工作区：车辆荷载引起应力与土基自重引起应力比随深度增加而急剧减小（一般0.1-0.2）即车辆荷载在土基中产生应力作用的深度范围（路基工作区的实际深度随路面强度和厚度增加而减小 ）（当路堤填筑高度H大于Z时路堤应按规定要求分层填筑与压实工作区内应尤注意填筑质量 对于H小于Z不但要对填土充分压实而且要保证工作区内原地面下部土层具有足够的强度和稳定性）

5 土基应力应变特性：弹性变形阶段 塑性变形阶段 破坏阶段 土基强度指标：回弹模量 土基反应模量 CBR值（加州承载比） 抗剪强度指标

6 路基的破坏形式及原因 路堤破坏：路堤沉陷 边坡溜方及滑坡 路堤沿山坡滑动 路堑破坏：边坡剥落和碎落 边坡滑坍和崩塌 特殊地质水文条件破坏 原因：不良的工程地质和水文地质条件(地质构造复杂岩层走向及倾角不利岩性松软风化严重地下水位较高)不利的水文与气候因素（降雨量大洪水猛烈干旱冰冻积雪） 设计不合理（断面尺寸不合要求挖填布置不合要求最小填土高度不足未进行合理防护加固设计）施工不合规定（填筑顺序不当土基压实不足不按要求操作工程质量不满足标准） 地质条件是影响路基工程质量和产生病害的基本前提 水是造成路基病害的主要原因

7 公路自然区划：由于我国幅员辽阔各地气候地形地貌水文地质条件相差较大 各种自然因素对公路构造物产生的影响和造成的病害不同 根据我国各地自然条件及其对公路建筑物影响的主要特征 提出了中国公路自然区划 划分原则：道路工程特征相似性原则 地表气候区域差异性原则 自然气候因素既综合又主导原则 三个等级：一级区划（多年冻土季节冻土全年不冻）（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暖区西北干旱区青藏高寒区）二级区划（潮湿系数=年降雨量/年蒸发量）三级区划

8 路基潮湿来源；大气降水地面水地下水上升的毛细水水蒸气凝结水 路基干湿类型划分：干燥中湿潮湿过湿（稠度指标）（路基临界高度：最不利季节当路基分别处于干燥中湿潮湿状态时路槽底距地下水位或长期地表积水水位的最小高度

9 路基稳定性（水稳温稳）（整体稳定性强度稳定性）水温状况对路基影响：气候变化使土基内温度和湿度产生坡差引起水分迁移 由于气候随季节变化土基内水分迁移也有明显季节性使土基湿度密实度强度亦发生季节性变化 最不利季节：土基强度最低的季节（南方—雨季 北方—春融季节 冻胀翻浆）保证路基强度和稳定性的措施：合理选择路基断面形式正确确定边坡坡度 选择强度和水温稳定性良好的土填筑路堤并采取正确的施工方法 充分压实土基提高土基的强度和水稳定性 搞好地面排水保证水流畅通防止路基过湿或水毁 保证路基有足够高度使路基工作区保持干燥状态 设置隔离层切断毛细水上升阻止水分迁移减少负温差的不利影响 采取边坡加固与防护措施修筑支挡结构物

10 路基土的分类：巨粒土（漂石卵石）粗粒土（砾类土砂类土）细粒土（粉质土黏质土）特殊土（黄土膨胀土红黏土盐渍土） 11 一般路基：在良好的水文地质条件下填方高度不超过20m或挖方深度不超过30m可以结合当地的地形地质情况直接选用长期生产实践和科学总结拟定的典型横断面图或设计规范进行设计而不必进行个别论证和验算的路基 特殊路基：

超过规范规定高度的高填深挖路基以及特殊水文地质条件下的路基

12 路基的典型横断面形式：路堤（全部由岩土填筑而成的路基）路堑（全部在原地面开挖而成的路基）填挖结合（由部分填筑和部分开挖形成的路基） 路堤：矮路堤一般路堤高路堤 路堑：全挖式台口式半山洞

13 路基的基本构造：路基宽度（取决于公路技术等级）高度（取决于路线的纵坡设计及地形）边坡坡度（取决于土质地质构造水文条件边坡高度）影响路基边坡坡度的因素 路堤边坡：路堤填料边坡高度水文条件施工方法 路堑边坡：边坡高度坡体土石性质地质构造特征岩石的风化和破碎程度地面水地下水 14 路拱横坡：为了迅速排除地面上的积水将路面做成一定的横向坡度 超高：弯道横断面设计中当圆曲线半径介于极限最小半径和不设超高的最小半径时将外侧车道抬高构成与内侧车道同坡的单坡横断面 超高缓和段：从直线上双向路拱横断面过渡到圆曲线上单一超高坡度的横断面的变化渐变段 路面加宽：在平曲线上行驶的汽车因每一车轮沿着各自独立的轨迹运动汽车在路面上占据的宽度比直线段大 加宽过渡：直线比例（低级）高次抛物线（高级）

15 路基横断面设计（戴帽子）一般步骤：绘制各桩位的横向地面线 按规定拟定路基宽度边坡合理坡值边坡形式尺寸 拟定不同弯道半径的超高加宽值并逐桩计算超高加宽数值 根据路基设计表即可用透明胶片制成的模板给出路基设计轮廓线 路基填挖断面面积方法：积距法 几何图形法 16 路基附属设施：取土坑弃土堆 护坡道碎落台 堆料坪错车道

17 路基边坡防护与加固 目的 防护工程：防止冲刷风化和主要起隔离作用的工程措施（不承受荷载）加固工程：防止路基或山体因重力作用而坍滑主要起支撑作用的支挡结构物（受力为主兼有防护）分类：坡面防护（植物防护—种草铺草皮植树 矿料防护--抹面喷浆勾缝灌浆防护 砌石防护—石砌护坡护面墙）冲刷防护（直接防护—抛石防护石笼防护 间接防护—丁坝顺坝格坝）

18 影响路基边坡稳定性的因素：边坡土质水的活动边坡的几何形状活荷载增加地震及其他振动荷载 路基边坡稳定性设计方法：力学验算法（直线法圆弧法折线法—路基失稳形式）工程地质比拟法 路基边坡稳定性验算涉及参数：黏结力内摩阻角土体容重 当量高度：以相等压力的土层厚度代替最不利汽车荷载 直线法：适用于由砂土或砂性土抗力以摩阻力为主滑动面为平面的路基边坡 圆弧法：适用于一般黏性土组成的路基边坡 折线法：适用于滑动面为折线或其他形状的路基边坡 浸水路堤（建筑在桥头引道河滩及河流沿岸受季节性浸水或长期浸水的路堤）特点：稳定性受水位降落影响（当水位上涨时土体内的渗透浸润曲线比边坡外面水位低增加了土体的稳定性水位下降时相反）与路堤填料透水性有关 19 挡土墙：能够抵抗侧向土压力用来支撑天然边坡或人工边坡保持土体稳定的建筑物 各部分名称：墙背墙面墙顶墙底墙趾墙踵墙背倾角 用途：开挖的路堑边坡不能自行稳定在坡脚处设置挡土墙以支撑边坡降低挖方边坡高度减少挖方数量避免山体滑坍 地面横坡较陡填筑路堤难以稳定或征地拆迁费用高的填方路段可在路肩或填方边坡设置挡墙以收缩路堤坡脚减少填方数量 沿河路段为避免沿河路基挤缩河床防止水流冲刷路基可在沿河一侧路基设置挡墙 某些挖方路段原地面有较厚的覆盖层或滑坡可在路堑边坡上方设置挡墙防止覆盖层下滑和抵挡滑坡 分类 按挡土墙设置位置：路堑墙路堤墙路肩墙山坡墙 按修筑挡土墙材料：石砌砖砌混凝土钢筋混凝土加筋土挡土墙 按挡土墙的结构形式：重力式衡重式半重力式悬臂式扶壁式锚杆式桩板式垛式

20 重力式挡土墙构造：墙身 基础 排水设施（地面墙身）沉降缝伸缩缝 根据墙

背倾斜方向墙身断面形式分：仰斜垂直俯斜凸形折线式衡重式 墙背土压力：仰

斜<垂直<俯斜 挡土墙的破坏形式及稳定性要求是什么 （1）破坏形式：①由于基础滑动而造成的破坏

②绕墙趾转动所引起的倾覆

③因基础产生过大或不均匀的沉陷而引起的墙身倾斜 ④因墙身材料强度不足而产生的墙身剪切破坏

⑤沿通过墙踵的某一滑动圆弧的浅层剪切破坏的沿基底下某一深度的滑弧深层剪切破坏。

（2）稳定要求：应验算沿基底的滑动稳定性、绕墙趾转动的倾覆稳定性、基底

应力和偏心距、以及墙身断面的强度，如地基有软弱下卧层存在，还需验算沿基底下某一可能的滑动面滑动面滑动的稳定性。

21 土压力计算理论：库伦土压力计算理论 主动土压力<静止土压力<被动土压力 第一第二破裂面 出现第二破裂面条件：墙背或假想墙背倾角大于第二破裂面倾角 墙背或假想墙背上产生的抗滑力大于其下滑力使破裂棱体不会沿墙背或假想墙背下滑 折线形墙背土压力计算：以墙背转折点或衡重台为界分成上墙与下墙分别用库仑方法计算主动土压力然后取两者的矢量和作为全墙的土压力 提高强度刚度（人工地基扩大基础）稳定性（抗滑动—倾斜基底凸榫基础人工地基 抗倾覆—展宽墙趾改变墙面及墙背坡度改变墙身断面形式）

22 路基施工前的准备工作：熟悉图纸资料 施工测量 场地清理 试验 土方路堤施工要点：填料选择 基底处理 填筑方案（水平分层填筑竖向填筑混合填筑）土质路堑施工技术：横挖法纵挖法混合法 影响路基压实效果因素：含水率土质压实功能压实工具压实方法 压实度：工地上压实达到的干容重与室内标准击实实验所得的该路基土的最大干容重之比（压实度检测方法：灌砂法环刀法灌水法核子密度湿度仪法） 第六章 路面设计与施工 1 路面：在路基的顶部用各种材料或混合料分层铺筑的供车辆行驶的一种层状结构物 路面结构分层：面层（上中下面层）基层（上中下基层）垫层 对路面的要求：足够的强度刚度良好的稳定性耐久性表面平整度表面抗滑性和耐磨性不透水性低噪声和少尘性 路面的分级：高级次高级中级低级路面 路面的分类：柔性刚性半刚性路面 路面设计对汽车荷载的考虑（大小、作用次数）垂直力：BZZ-100双圆均布p＝0.7MPa d=21.3cm轴载换算－累计轴载作用次数

2 沥青（柔性）路面设计内容：路面结构层组合设计厚度计算路面材料配合比及方案比选其他设施设计 沥青路面设计方法：AASHO法理论法--我国采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状体系理论计算 指标：以路标设计弯沉值作为路面整体刚度的设计控制指标 以沥青混凝土面层和半刚性基层底基层的层底拉应力作为抗疲劳开裂的设计控制指标 沥青路面结构组合设计原则：根据道路等级确定路面等级和面层类型 适应行车荷载作用的要求 考虑结构层自身特性 考虑不利水温状况影响（面层耐久基层坚实土基稳定）厚度设计指标：路面设计弯沉值 容许拉应力 累计当量轴次（标准轴载—双轮组单轴轴载100kN 换算原则—破坏作用相当）（由于路面上行驶的车辆类型多轴载也不同对路面的破坏程度也不同因此必须选择一种标准轴载并将各级轴载作用次数换算为标准轴载作用次数从而计算设计使用年限内作用于路面的累计当量轴次）土基回弹模量 路面材料设计参数值 柔性路面设计破坏状态：沉陷车辙疲劳开裂推移缩裂 新建沥青

路面设计步骤：根据设计任务书要求确定路面等级和面层类型计算设计年限内一个车道上的累计当量轴次和设计弯沉值 按路基土类和干湿类型将路基划分为若干路段确定各路段土基的回弹模量值 拟定几种可能的路面结构组合方案和厚度方案并确定材料各项指标 根据设计弯沉值计算路面厚度 进行经济技术比较确定路面结构方案 3 水泥混凝土路面分类：普通碾压钢纤维钢筋连续配筋复合式混凝土水泥混凝土预制块装配式混凝土路面 普通水泥混凝土路面构造：土基和基层混凝土面板接缝特殊部位处理 接缝原因：由于水泥混凝土面层由一定厚度的混凝土板组成具有热胀冷缩性质 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温度坡差会造成板的中部隆起夜间气温降低会使板的角隅和四周翘起 这些变形会受到板与基础间的摩阻力和黏结力及板的自重和车轮荷载等约束使板内产生过大应力造成板的断裂等破坏 分类 按方向分：横向纵向 按形状：假缝平缝企口缝 按功能：缩缝胀缝施工缝 设计理论：把水泥混凝土路面结构看成是弹性地基上的小挠度薄板用弹性地基板理论计算 设计内容：路面结构组合设计 混凝土面板厚度设计 混凝土面板平面尺寸与接缝设计 路肩设计 普通混凝土路面配筋设计 技术经济方案比较 临界荷位：选取面板内产生最大应力或最大疲劳损伤的荷载位置—纵缝边缘中部或横缝中部 设计步骤：收集并分析交通参数初拟路面结构确定材料参数计算荷载疲劳应力和温度疲劳应力检验初拟路面结构

4 层铺法：准备工作撒铺石料并摊平初压撒铺嵌缝料并碾压撒铺石屑并碾压 拌合法：准备下承层施工放样摊铺拌合与洒水整形和碾压养生及减少反射裂缝 碎（砾）石基（垫）层：填隙碎石（嵌锁作用）泥结碎石 泥灰结碎石 级配碎石 半刚性基层材料：石灰稳定土 水泥稳定土 石灰工业废渣稳定土 沥青类路面：层铺法（沥青表处—先油后料 沥青贯入式—先料后油）路拌法（拌合运输摊铺碾压）厂拌法（同上） 水泥混凝土路面施工工艺：小型机具施工（安装模板钢筋布设混凝土的拌制和运输摊铺和振实接缝筑做表面整修与防滑措施养生拆模和填缝）轨模式摊铺施工（混凝土的拌合与运输摊铺与振捣表面整修接缝施工防滑措施养生拆模与填缝）滑模式摊铺施工（测量放样悬挂基准线混凝土的搅拌与运输卸料与布料摊铺接缝施工表面整修与防滑措施养生拆模与填缝） 第七章 道路排水设计 1 公路排水的重要性：公路病害有多种原因也有很多但水的作用是主要因素无不都与地面水和地下水的浸湿和冲刷等破坏作用有关 道路排水分类：地面排水（路面排水路基边坡排水沟渠排水）地下排水（路基地下排水中央分隔带地下排水纵向填挖方交界处地下排水）

2 路基排水设计：地面排水设计（边沟截水沟排水沟跌水与急流槽）地下排水设计（盲沟渗井） 路面排水设计：路表排水（分散漫流式集中截流式—拦水带泄水口路肩急流槽路肩排水沟）中央分隔带排水 城市道路路面排水（管渠）路面结构内部排水：排水设施—路面边缘排水系统排水基层排水系统排水垫层排水系统 桥面排水设计：桥面横坡 泄水口与泄水管 排水管与排水槽 第八章 路面管理系统

路面管理系统两种层次：网级和项目级 路面管理系统要素：道路使用性能状况日常检查和数据库管理系统 使用性能评价模型 养护对策模型 设施使用性能预估模型 路面使用性能：功能性能结构性能结构承载力安全性美观 我国路面性能调查项目：路面破损状况（目测抽样录像法 路面损坏状况指数PCI）路面结构承

载力（弯沉测定法：贝克曼梁法自动弯沉仪落锤式弯沉仪 结构强度系数SSI）路面行驶质量（断面类反应类平整度测定 路面行驶质量指数RQI）抗滑性能（制动距离SDN锁轮拖车SN偏转轮拖车SFC摆式仪法 石料磨光值PSV）评价分级：优良中次差（状态向量法 单一综合评价指标法） 路面使用性能预估模型：确定型概率型（纯力学 力学经验 回归 主观模型）建模数据：设计施工数据 养护改建数据 使用性能监测数据 交通数据 环境因素 费用分析：管理部门费用 用户费用 经济分析方法：净现值法 等额年费用法 收益率法 效益费用比法 费用效果法 敏感性分析 路面养护对策：小修保养中修工程大修工程改建工程

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