文档介绍：《路基路面工程》讲义
湖南城市学院土木工程学院道路教研室
目录
第一章总论
§ 道路工程发展概况
§ 路基路面工程的特点
§ 影响路基路面稳定的因素
§ 路基土的分类
§ 公路自然区划
§ 路基水温状况及干湿类型
§ 路面结构及层位功能
§ 路面的等级与分类第二章行车荷载环境因素材料的力学性质
第二章行车荷载环境因素材料的力学性质
§ 行车荷载
§ 环境因素影响
§ 土基的力学强度特性
§ 土基的承载能力
§ 路基的变形、破坏及防治(自学)
§ 路面材料的力学强度特性
§ 2-7 路面材料的累积变形与疲劳特性第三章一般路基设计
第三章一般路基设计
§ 路基的类型与构造
§ 路堤设计
§ 路堑设计
§3-4 填挖结合路基设计
第四章路基边稳定性分析性设计
§ 边坡稳定性分析原理与方法
§ 陡坡路堤稳定性
§ 浸水路堤稳定性
路基的防护与加固
第六章挡土墙设计
第一章总论
§ 道路工程发展概况
早在4000多年前,中国已有了车和行车的路。商代开始有驿道传送,西周开创了以都市为中心的道路体系,还建立了比较完善的道路管理制度,以后的西汉、唐代、宋、元、明、清各代,道路交通又有发展。
清末,在原有驿道上修建了一些很简陋的公路,中华民国初期,公路有了初步发展。建国以来,我国公路交通事业得到了迅速发展。自80年代中期开始,中国大陆开始兴建高速公路。高速公路的建设和使用,为汽车快速、高效、安全舒适地运行提供了良好的条件,标志着我进入了一个崭新的时代。
路基路面直接承受行驶车辆的作用,是道路工程的重要组成部分。它主要研究公路,城市道路和机场跑道路基路面的合理结构、设计原理、设计方法、材料性能要求以及施工养护、维修和管理技术等。
半个世纪以来,我国广大道路工程科技工作者,从我国实际和建设需要出发,引进外国先进技术、刻苦钻研、反复实践在路基路面工程建设和科学研究中,取得了许多突破性的系列成果,如公路自然区划、土的工程分类、沥青路面结构、水泥砼路面结构、柔性路面设计理论与方法等。
§ 路基路面工程的特点
路基路面是道路的重要工程结构物
1、路基:路基是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。
路基是路面结构的基础,路基质量的好坏,必将反映到路面结构上来,路面的损坏往往与路基排水不畅、压实度不够,强度低等有直接关系。路基设计不好,将影响道路的使用质量,修复难度大、费用高。
2、路面:路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构。
现代化公路运输不仅要求道路能全天候通行车辆,而且要求车辆能以一定的速度、安全、舒适而经济地在道路上运行。这就要求路面具有良好的使用性能,提供良好的行驶条件和服务水平。
3、路基和路面相辅相成,实际上是不可分离的整体,应综合考虑它们的工程特点,综合解决两者的强度、稳定性等工程技术问题。
对路基路面的基本性能要求:
一、承载能力
行驶在路面上的车辆、通过车轮把荷载传给路面,由路面传给路基、在路基路面结构内部产生不同量的应力,应变和位移。如果路基路面结构整体或某一组成部分的强度或抗变形能力不足以抵抗这些应力,应变及位移,则路面会发生断裂、路基路面结构会出现沉陷,路面表面会出现波浪或车辙,使路况恶化、服务水平下降,因此要求路基路面结构整体及其各组成部分都具有与行车荷载相适应的承载能力。
结构承载能力包括强度和刚度二方面:
强度:反映结构物抵抗外力的能力。
刚度:反映结构物抵抗外力作用下变形的能力。
解决途径:通过设计各结构层的厚度、材料的选择及施工质量来保证。
二、稳定性(水稳定性和温度稳定性)
在天然地表面建造的道路结构物改变了自然的平衡,在达到新的平衡状态之前,道路结构物处于一种暂时的不稳定状态。新建的路基路面结构坦露在大气之中,经常受到大气温度、降水与湿度变化的影响,结构物的物理、力学性质随之发生变化,处于另外一种不稳定状态。
解决途径:选线、勘测、设计、施工中应密切注意,并采取必要的工程措施,以确保路基有足够的稳定性。路面类型选择和路面结构组合设计来保证,如半刚性基层易产生干缩裂缝,因而在高等级公路中,不能在半刚性基层上直接铺筑薄面层,而采用过渡层+薄面层。
三、耐久性
耐久性:路基路面材料在长期的荷载作用下能保持其材料性质等的性质。耐久性不好,路面在行车荷载和冷热、干湿等气候因素的长期重复作用下,产生疲劳破坏及塑性变形积累、老化,最后导致材料破坏。提高路基路面的耐久性,保持其强度、刚度,