路基路面工程 教学 作者 肖念婷 2情境一 一般路基设计精品PPT课件

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1.2 路基路面工程特点与性能要求
二 要求路面具有以下性能要求
2.稳定性 天然地表面因修建道路而导致地表失衡，在达到新的平衡
之前，道路处于暂时不稳定状态。 对路面结构的稳定性有重要影响的有： （1）大气降水：使结构内部湿度发生变化，低洼处排水不良， 长期积水会使得较矮的路堤软化，导致路面失去承载力。而且 处于某一深度的地下水可以通过毛细润湿和渗透进入路基。
课程性质：是道桥及渡河工程、交通土建等专业必修的一门专 业主干课程，主要讲述公路与城市道路路基工程、路面工程的 基本理论和基本知识。 与其他课程的关系：《结构力学》、《土力学》、《工程地质 学》、《道路建筑材料》。
现代路基路面工程的特点： 1.适应人类社会建设与发展的要求； 2.满足快速、安全、舒适的行车要求； 3.满足环保、友好、低能耗的现代功能要求；
1.1 路基路面工程发展概况
二 我国路基路面工程建设和研究的成果：
●沥青路面结构 ♦水泥混凝土路面结构 ●半刚性路面结构 ♦柔性路面、刚性路面设计理论与方法 ●路面使用性能与表面特性 ♦路面养护管理
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1.2 路基路面工程特点与性能要求
一 特点
1.路基：在天然地表面按照道路的设计线型（位置）和设计 断面（几何尺寸）的要求开挖或者堆填而成的岩土结构物。 2.路面：在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层 状结构物。
图为通向柏林的A9公路，使用时间超过了50年，图 8 中为第一阶段的水泥路面。
1.1 路基路面工程发展概况
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1.1 路基路面工程发展概况
二 我国路基路面工程建设和研究的成果：
●公路自然区划 ♦土的工程分类 ●路基的强度和稳定性 ♦高路堤修筑技术与支挡结构 ●软土地基稳定技术 ♦岩石路基爆破技术

9条：鹤岗－大连（G11)、沈阳－海口(G15)、长春－深圳(G25)、
济南－广州(G35)、大庆－广州（G45）、二连浩特－广州(G55)、 包头－茂名(G65)、兰州－海口(G75)、重庆－昆明(G85)
18条：绥芬河－满洲里（G10）、珲春－乌兰浩特(G12)、丹东－
锡林浩特(G16)、荣成－乌海(G18)、青岛－银川(G20)、青岛－兰 州(G22)、连云港－霍尔果斯(G30)、南京－洛阳(G36)、上海－西 安(G40)、上海－成都(G42)、上海－重庆(G50)、杭州－瑞丽(G56)、 上海－昆明(G60)、福州－银川(G70)、泉州－南宁(G72)、厦门－ 成都(G76)、汕头－昆明(G78)、广州－昆明(G80)
1、路基横断面
1、路基横断面
1、路基横断面
图1－4d 城市道路典型路基横断面
2、路面横断面
槽式横断面 全铺式横断面
3、路拱横坡度
目的：为了保证路面上雨水及时排出，减少雨水
对路面的浸润和渗透而减弱路面结构强度，路面表 面应做成直线形或抛物线形的路拱。
形式：一次式：直线形、折线形
二次式：2次抛物线形， 三次式：3次线形方程
一般路基
冻土区通风管路基
（1）路基工程-冻土
冻土区 冻土区路基
冻土区 冻土区
（1）路基工程-防护与加固
冻土区 路基防护
铁路路基
（1）路基工程-防护与加固
3、路基路面的性能要求
（2）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 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。

地质勘察仪器
用于获取地质条件和土层分布的信息。
道路设计软件
提供路基设计、横断面设计和纵断面设计等功能。
水文分析软件
用于路基的水文分析和排水设计。
示例案例分析
1
案例一
设计一条高速公路的路基，满足车辆承载能力和排水性要求。
2
案例二
设计一条城市道路的路基，考虑稳定性和经济性因素。
3
案例三
设计一条农村道路的土质路面，适应土壤特性和场地条件。
保证路基具有良好的排水能力，防止水分对 路基的侵蚀和损害。
3 稳定性
使路基具有足够的稳定性，防止路基沉降和 边坡滑动。
4 经济性
在保证路基性能的前提下，尽量减少材料和 施工成本。
常见的路基设计方法
经验法
根据历史数据和实践经验进行 初步设计，适用于简单道路和 临时道路。
试验法
通过试验和现场观测获取路基 材料和场地特性的信息，适用 于复杂道路和特殊条件。
总结与展望
通过学习本课件，您了解了一般路基设计的基本原则、常见的路基设计方法、路基设计过程中需要考虑的因素， 以及路基设计所需的工具和软件。祝您在实际工程中能够成功应用这些知识，打造安全、稳定和经济的路基路 面工程。
柔性路面
采用沥青混凝土作为路面材料，适用于一般道路 和低交通量道路。
半刚性路面
结合了刚性路面和柔性路面的特点，常用于城市 道路和次干道。
土质路面
采用天然土壤或碎石作为路面材料，适用于农村 道路和乡村小道。
路基设计的基本原则
1 承载能力
确保路基能够承受预期的车辆荷载，预防路 基变形和破坏。
2 技术进行路基设计，适用于大 型工程和高等级道路。
路基设计过程中需要考虑的因素

沥青混凝土：适用于高速公路、一级公路等高等级路面 水泥混凝土：适用于城市道路、二级公路等中低等级路面 碎石路面：适用于低等级公路、乡村道路等 土路：适用于低等级公路、乡村道路等 特殊路面材料：如橡胶沥青、彩色沥青等，适用于特殊场合或特殊需求
路面排水设计
路面排水系统的组成：排水沟、排水管、排水井等 路面排水系统的设计原则：确保路面排水畅通，防止积水和冲刷 路面排水系统的设计方法：根据路面坡度、降雨量、土壤渗透性等因素进行设计 路面排水系统的维护和管理：定期检查、清理和维修，确保排水系统的正常运行
路基防护的目的：防止路基受 到侵蚀、冲刷、崩塌等破坏
路基防护的设计方法：工程地 质调查、水文地质调查、环境
影响评价等
稳定性分析方法
静力平衡法：通过计算路基的静力平衡状态，判断其稳定性 动力分析法：通过计算路基的动力响应，判断其稳定性 极限平衡法：通过计算路基的极限平衡状态，判断其稳定性 数值模拟法：通过数值模拟路基的变形和破坏过程，判断其稳定性
确定
锚杆施工：钻 孔、清孔、注 浆、张拉等步
骤
锚杆检测：锚 杆抗拔力、锚 杆长度、锚杆 间距等指标检
测
路面结构分类
柔性路面：沥青混凝土、沥青碎石、沥青玛蹄脂等 刚性路面：水泥混凝土、钢筋混凝土、钢纤维混凝土等 半刚性路面：沥青稳定碎石、沥青稳定土等 特殊路面：彩色路面、防滑路面、降噪路面等
路面材料选择
路基加固方法
土工格栅加固：通过铺设土工格栅，提高路基的承载力和稳定性
土工膜加固：通过铺设土工膜，防止水分渗透，提高路基的稳定性
土工网加固：通过铺设土工网，提高路基的承载力和稳定性
土工格室加固：通过铺设土工格室，提高路基的承载力和稳定性
土工合成材料加固：通过铺设土工合成材料，提高路基的承载力和稳定 性

40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
《路基路面工程》教学课件一般路基 设计
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。

边坡稳定原理 1、假设
空间问题
平面问题
⑴通常按平面问题来处理。
⑵松散的砂性土和砾（石）土在边坡稳定分析 时可采用直线破裂法。 ⑶粘性土在边坡稳定分析时可采用圆弧破裂面法。
边坡稳定系数
K F G costg cl
T
G sin
一. 边坡稳定性分析的计算参数
(一）行车荷载
边坡稳定分析时，需要将车辆按最不利情况排列，并将车
按微分法，当dK/dω＝0
可求K最小时破裂面倾斜
角ω0值：
则：ctg0 ctg
a0 csc
f a0
Kmin (2a0 f )ctg 2 a0 ( f a0 ) csc
式中：
a0 — 参数，
a0

2c
h
f tg
例题 ： 某挖方边坡已知 25，c 14.7kPa, 17.64 KN / m3, H 6.0m 现拟定边坡为1：0.5，试验算其稳定性
矮路堤：h＜1.0～1.5m
依
据
填土高度不低于路基临界高度，两侧需设置
路
边沟，保证路基处于干燥或中湿状态。
堤
高 度
一般路堤：h＝1.5～18m
可在路基两侧设取土坑
分
类
填方量大，占地多
高路堤：土质h≥18m
岩质 h≥20m
边坡形式宜采用上陡下缓的折线型或 台阶形式的边坡。
二、路堑
依
全挖路基
据
路
堑
按滑动面特征：直线、曲线和折线法，均以抗剪强度为理论
数解法 力学分析法
图解法或表解法
工程地质法：根据已成不同土类或岩体边坡的大量
经验数据，拟定出路基边坡稳定值参考表，供设计参 考，属实践经验的对比

砂石类
砂石、砾石等强度高、稳定性好 的材料。
水泥类
水泥、石灰等无机材料，用于注浆 和搅拌混合料。
合成材料
土工格栅、土工布等合成纤维材料 ，用于加固和防护。
路基加固技术应用实例
某高速公路路基加固
采用换填法和排水固结法，提高了路基的稳定性和承载能力 。
某铁路路基加固
采用注浆法和土工合成材料法，减少了路基沉降和不均匀沉 降。
03
培养学员的创新意识和实践能力 ，为今后从事相关领域的工作打
下坚实的基础。
04
02
一般路基设计基础
路基类型
01
02
03
土质路基
以土作为主要承载材料的 路基，通常采用换填、分 层压实等方法进行施工。
石质路基
以岩石作为主要承载材料 的路基，常见于山区公路 或铁路，需进行爆破开挖 和砌筑。
组合路基
根据具体情况将土质路基 和石质路基组合使用，以 达到充分利用材料和降低 工程难度的目的。
难度和成本。
路基设计标准
01
02
03
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承载能力
根据道路等级和交通量，确定 路基的承载能力要求，确保车
辆行驶安全。
稳定性
考虑路基在各种自然条件下的 稳定性，如气候、水文、地质
等因素的影响。
排水设计
合理设计排水系统，防止水对 路基的侵蚀和冲刷，保证路基
的长期稳定。
防护措施
根据需要采取相应的防护措施 ，如边坡防护、挡土墙等，以 减少自然因素对路基的破坏。
为了满足工程实践的需要，提高路基设计水平，本课程旨在系统介绍一般路基设计 的基本理论、方法和技术，为相关工程技术人员提供必要的知识和技能。
课程目标