路基工程整理

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1、. .第一章 引论1、路基是在地表按道路的线型和断面的要求开挖或堆填而成的岩土构造物。2、路面是在路基顶面的行车局部用各种混合料铺筑而成的层状构造物。3、路基的重要性：行车荷载的根底；与路面共同作用。4、对路基的要求：整体稳定，措施：排水、防护、加固、软基处理、支挡；变形小，措施：采取选择适宜填料，进展充分压实，改善水温状况，加固软弱地基。5、路基变形产生机理：路基自重；路面构造荷载；行车荷载。6、路基变形种类：路基压密变形；固结沉降；累积塑性变形。7、路基的断面型式：路堤、路堑、半填半挖。8、路堤：路基顶面高于原地面的填方路基，其断面由路基顶宽、边坡坡度、护坡道、取土坑或边沟、支挡构造、坡面

2、防护等组成。低矮路堤的边坡采用单坡形式，高路堤采用上陡下缓的折线形式，或台阶形式。9、路堑：全部由地面开挖出的路基。分为全路堑、半路堑、半山峒。路堑的上方设置截水沟路堑特有。10、半填半挖：横断面上局部为挖方下局部为填方的路基。通常出现在地面横坡较陡处。11、路基和路面工程的内容：规划、设计、施工、养护、监测、管理。满足车辆行驶各方面使用要求。12、路基设计的内容：根据路线设计确定的路基挖填高度和顶宽，结合沿线岩质或土质情况，设计路基横断面形状和边坡坡度；根据沿线地形、地表径流和地下水情况，进展道路排水系统的布置以及地面和地下排水构造物的设计；根据当地气候、水文和地质等情况，分析路基的稳定性，

3、需要采取坡面防护、支挡构造或地基加固措施是进展相应的设计。路基工程的特点：变异性、不确定性大；复杂的复合构造设计方法：经历性力学-经历法；设计、施工、监测、管理是相互作用的；与环境相互作用 第三章 自然因素的影响1、主要是温度和湿度。2、湿度和来源和变迁：大气降水和蒸发、地下水、温度因温差出现湿度积聚现象。3、季节性冰冻地区路基：在负温度区，自由水、毛细水和弱粘结水随温度降低而相继冻结，于是土粒周围的水膜减薄，剩余了许多自由外表能，增加了土的吸湿能力，促使水分由高温处向上移动以补充低温处失去的局部。4、冻胀现象：积聚的水冻结后体积增大，使路基隆起而造成面层开裂。5、翻浆：在行车作用下，路基路面

4、构造会产生较大的变形，湿度很大的路基土会以泥浆的形式从冻胀后开裂的面层裂隙中冒出。6、产生冻胀、翻浆的条件：土质条件粉砂和极细砂这种具有较高毛细力以提升水分，又有较强的通过孔隙输送水分的能力的冻胀土；水文条件在地面排水困难或地下水位较高的路段上；气候条件多雨的秋天，路基湿度较大；行车条件；养护条件。7、路基干湿类型：枯燥类、中湿类最理想、潮湿类、过湿类。8、路基干湿类型和判定指标：不利季节路槽底面以下80cm内的“平均相对含水量；不利季节路槽底面以下80cm内的“平均稠度；路基相对高度。第四章 路基的荷载变形特性1、路基的变形可分为：行车荷载反复作用下产生的塑性累计变形；填土自重荷载作用下在短

5、期内产生的压密沉降；填土自重荷载作用下随时间而增长的固结沉降。2、土是非线性弹塑性变形体。土的应力-应变关系曲线，一般没有直线段，在应力卸去后试样也恢复不到原先的形状。3、初始切线模量 应力值为零时的应力-应变曲线的斜率，代表加荷开场时的应力-应变状况。切线模量 某一应力级位处应力-应变曲线的斜率，反响该级位应力-应变变化的关系。割线模量 反映土在某一工作应力范围内应力应变的平均状况。回弹模量 应力卸除阶段应力-应变曲线的割线模量。4、割线模量又称作形变模量，常用于路基沉降计算。回弹模量仅包括可恢复应变，它局部反映了土的弹性性质。5、模量的影响因素：应力水平、应力重复作用、含水量、湿度、密实度

6、、土质条件。6、重复应力作用过程中，回弹应变随作用次数而略有变化，但没有随之增长的明显征兆；而回弹应变值那么随重复应力值的增大而增加。7、回弹模量由于回弹应变值在应力重复作用过程中的波动而随之变化，并在路基土通常的工作应力范围内，随重复应力的增加而急剧降低。8、回弹模量值通常随密实度增加而增大，而随含水量增大而减小。9、土的颗粒越细，相应的回弹模量值越低。10、从应变的瞬时性和可恢复性意义上，可以把回弹模量看作是反映路基土在动轮载作用下弹性性质的一项指标。11、土基各点的模量值各不一样，所以选取一个均一的当量模量值平均模量值以代表变化的模量，使二者得到一样的路基顶面变形量，这个平均模量值可通过

7、在路基顶面进展承载板试验得到。12、车辆荷载通过路面构造传到顶面的压力，呈钟形分布。往往以同总压力相当的圆形均布压力代替，其压强等于钟形压力的峰值。13、圆形承载板试验，在逐级加载后测定相应的外表弯沉量。剩余变形量随加荷速率的增大和荷载重复作用次数的增多而迅速减小。14、Winkler地基假设：路基外表任一点的弯沉量W，仅同作用与该点的压力大小p成正比，而同其相邻点处的压力无关；反响压力和弯沉关系的比例系数称作地基反响模量k，单位为MN/m3。15、地基反响模量k值用承载板法试验确定，通过逐级加载测定相应的总弯沉量，得到荷载-弯沉曲线。通常规定按弯沉量W=1.27mm或压力p=70kpa确定k

8、值。16、由试验所得的k值还随所用承载板直径D而变。承载板直径越小，k值越大。规定试验采用76cm直径的承载板。当承载板直径改用30cm时，将测定结果换算为承载板直径为76cm的反响模量值。17、加州承载比CBR：是美国加州提出的一种评定材料承载能力的试验方法。承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征，并采用碎石的承载能力为标准，而以相对值表示。测得荷载压入变形曲线后，取压入变形为2.54mm时的附加压力值pMPa，以此值除以7.0MPa标准碎石压入变形为2.54mm时的压力值，即可得到CBR值为：第六章 一般路基设计1、一般路基是指在工程地质和水文地质条件良好的地段修筑的填挖不大的路基。

9、一般不验算稳定性。2、一般路基设计内容包括：结合路线几何设计要求和当地地形选择路基断面形式；选择路堤填料和压实标准；确定边坡形状和坡度；路基排水系统布置和排水构造物设计；坡面防护和加固设计等。3、对路堤的根本要求是：构造整体稳定和沉降变形量小。4、路堤设计要考虑六方面：地基、填料、边坡形状和坡度，堤身压实度、排水和坡面防护。5、路堤应坐落在具有足够承载力和低压缩性的地基上，以免基地出现剪切破坏而危及路堤的稳定，或者路堤出现过量的沉降而影响路面的行驶质量。6、路基地基：足够的稳定性和抗变形能力顶面常规处理：去除外表根植土，积雪、冰冻土层；顶面保持枯燥、密实；顶面积水，措施：排水疏干、挖除淤泥、抛

10、填片石或砂砾石等；顶面为坡面，坡度1：5，原地面开挖台阶。假设坡度1：2.5时，属特殊路基，抗滑稳定分析。 7、填料：选择原那么料源充足、费用经济、性质适宜水稳定性好、易压实变形小、便于施工；填料类型：砾石、不易分化的石块碎石土、卵石土、中粗砂砂性土粘性土极细砂、粉性土易风化的软质岩石块重粘土 8、边坡和坡度：类型不同的路堤高度分别采用直线、折线、台阶形三种型式直线型最常用，低矮路堤；折线路堤，上陡下缓，符合受力；台阶形适合高路堤，设置12米的护坡道，外倾3%坡度，可防水流冲刷、拦截上方来水、提供维修通道、增加稳定性。坡度确定：坡度与填料种类有关、与路堤最大高度有关；假设高于表中所限值，应按特

11、殊路基处理；浸水路堤局部1：2并坡面适当防护；用25cm石块作填料时，可采用码砌，假设填料为易风化的石块，按土质边坡算。 9、堤身压实：目的：消除大局部路堤填土的自然沉陷和压密变形。压实土的特性：在某一压实功下，存在一最正确含水量相对值，随压实功能的大小和土的类型而变，使填土到达最大密实度。施加的压实功越大，压实土的细粒含量越少，那么最正确含水量越小，而最大密实度越高。10、路基土压实的工程意义：在WW最正确时压实，上述关系不存在。原因是该含水量的土接近于饱和状态，继续压密，土中孔隙水压力增高、超孔隙水压力未消散，土颗粒被水包裹，有效应力减小，现状表现为“弹簧土或橡皮土。11、从压实后土的水稳

12、定性方面看，当WW最正确时压实，其物理状态湿度、体积变化小。当WW最正确时压实，遇水后含水量较大增长，体积膨胀较大。12、因此在W=W最正确时压实，可得到土基最高的浸湿后刚度，使路基具有沉陷变形和累积变形小和水稳定性好等优点。 13、路堤压实的目的：为了预先消除路堤在荷载和自然因素作用下可能出现的过量变形，而压实程度越高，可能出现的变形量就越小。14、上层和下层路堤的压实度应高一些，中层的那么可低一些。15、在季节性冰冻地区，为减少湿度积聚现象以缓和冻胀和翻浆的产生，压实度应高些。16、路堑是从天然地层中开挖出来的路基构造物。路堑设计的中心问题是构造物的整体稳定性。设计主要内容为：路堑边坡、路

13、堑排水和坡面防护设计。17、影响稳定性的因素：开挖深度；坡体的岩石条件；地质构造；岩石的风化、破碎程度；土层的成因类型密实度和胶结情况不同；地表水、地下水作用；气候条件；边坡走向。18、路基排水分为：地面排水和地下排水。19、排水途径：拦截、聚集、导引、渲泄；各种沟渠：截水沟、边沟、排水沟各种蓄水构造物：阻水堤、蓄水池各种地下排水构造物：明沟、渗沟暗沟各种泄水构造物：桥梁、涵洞、渗水路堤和过水路面20、设计原那么：排水系统角度因地制宜、全面规划、因势利导、综合治理、讲究实效，利用有利地形和自然水系。根据水流方向和危害程度大小顺序来布置。与农田灌溉、水土保持相结合泥不下山、水不出沟与桥涵相结合、

14、地下排水与地表排水相配合，平面布置和纵向布置相结合分段设计，宜短不宜长，及时疏散，就近分流。21、地面排水设备设计内容：确定位置、设计横断面和纵断面。22、地下排水方法：拦截地下水；疏干坡体内地下水；降低地下水位。23、防护工程包括：坡面防护和冲刷防护。24、坡面防护1必要性：防止边坡失稳，有效应力下降，自重增加，强度下降，坡面泥土流失，过水路堤浮力、冲刷。环境侵蚀：反复干湿、冻融、冲刷、吹蚀，产生病害：土石路堑边坡坡面剥落，高坡面受水流冲刷形成“鸡爪沟，岩石路堑边坡碎落现象，土质边坡枯燥崩裂、暴雨下易失稳而造成溜坍。 2措施类型： 植物防护：种草或铺草皮，适用于气候潮湿、草皮易于生长的土质边

15、坡上。砌石护坡：土质边坡较陡或石质边坡风化，干砌片石、浆砌片石。抹面：夹有易于风化的软质岩层的路堑坡面：石灰-炉渣体积比1：5-1：2、水泥-石灰-炉渣重量比1：1：8、水泥-砂-炉渣重量比1：3：2或1：2：3和水泥砂浆。护墙：由浆砌片石组成，适用于较陡的土质边坡或易风化剥落和节理兴旺的岩石路堑边坡。与挡土墙的差异：a：护墙不承受墙后的侧压力，边坡必须是稳定的。b：截面仅考虑护墙自身的稳定问题当h小时，为等截面，当h大时，为变截面。c：基底设在冰冻线以下，基底承载力fk300KPa，d：伸缩缝、泄水孔的布置同浆砌片石护坡。25、冲刷防护：植物防护；干砌片石护坡；浆砌片石护坡；抛石；浸水挡土墙

16、。26、路堤的关键是稳固的基地，优质的填料，适宜的边坡坡度以及充分的压实。27、路堑设计的中心问题是边坡。28、排水设施包括聚集或拦截和疏干或排泄两大类。第七章 路基稳定性分析1、路基失稳的情况：深路堑因坡体失去支承或所采用的边坡过陡；高路堤、沿河路堤或软弱地基上的路堤，因坡过陡，坡脚水流冲刷，地基承载力过低；陡山坡上填筑路堤，填方沿原山坡坡面下滑。2、三种分析方法：1极限塑性平衡：假设：假定一滑动面破坏面，土体为无变形的刚塑性体，当沿此破坏面上的剪应力=抗剪强度，那么处于极限平衡状态。2Fellenius法假设：破坏面为圆弧，条块竖向划分，忽略侧向作用力。3简化Bishop法假设：土条间的作

17、用力简化为水平推力Ei，忽略其作用点的位置和竖向剪力Vi的影响。4推力传递法假设：侧面有竖向的剪应力；不计Pi作用点的位置。破坏面形状和位置的选择：掌握破裂面透水性材料砂、砾、碎石直线破坏面，并通过路堤坡脚的面。由均质的粘土组成圆弧形滑动面，“4.5H法，也经过路堤坡脚。软土地基上的路堤接近圆弧，当hH，滑移面的深度在11.5H，也在G点附近。斜坡上的路堤：破坏面形状大多为直线或折线形a沿坡面滑移b沿坡面下软弱面滑移造成路基失稳原因：勘察不充分设计不合理施工不标准偶然性环境因素、养护因素、荷载因素防止失稳的措施：1拦截并排除所有进入失稳区的地面径流。2填封并夯实滑动区内所有X开的裂缝，以免地表

18、水渗入。3排除滑动区内所有洼地的积水减滑、抗滑措施：1削坡或减载，清理塌方并减缓边坡坡度。2抗滑、支挡构造石跺、挡土墙、抗滑桩3排水：地表和地下排水措施，许多坡体失稳常在暴雨后出现。减少下滑土重量增大有效法向应力C，增大减少渗流浮力、渗流下滑力第八章 挡土墙设计路基挡土墙是支挡路堤填土或路堑坡体的构造物。设置情况：用地有限、节约用地、减少土石方量；抗滑措施设计内容：类型选择原那么：稳定、经济、可靠、耐久、美观；构造设计；材料选取；土压力计算；稳定性分析。路基挡土墙按支挡机理的不同划分为三大类：外部支挡系统利用土体外部的构造墙提供抗滑力以稳定住土体、内部稳定系统对可能滑动的土体的内部和外侧进展加

19、筋，利用加筋单元同土之间的摩阻和北东抗力稳定住土体、杂交系统。石砌重力式挡土墙原理：依靠圬工墙体的自重抵抗墙后土体的侧向压力。墙背形式：仰斜、俯斜、凸形折线或衡重式。墙面：根底以上直线形，坡度与墙背的坡度相协调。 墙顶：浆砌时宽度50cm，干砌时宽度60cm。根底：土基时，天然地面下1m，冲刷线以下1m，冰冻线以下0.25m；岩基时，外表风化层以下，墙趾处地面横坡较陡时，可做成台阶形根底。排水：浆砌墙考虑墙身排水，设适量泻水孔，间距23米，510cm，进口处设反滤层。作用：消除墙背静水压力作用减小粘土吸水后的膨胀力减小冻胀力沉降缝和伸缩缝：防止地基不均匀沉降而导致墙身开裂，设沉降缝，按墙高和地

20、基性质变化设置；减少圬工砌体因收缩硬化和温度变化而引起开裂，设伸缩缝，通常设在同一位置。间距1015米，缝宽23cm，干砌墙可不设。钢筋混凝土悬臂式挡土墙：由立壁、墙趾和墙踵板三个悬臂梁组成。挡土墙稳定性验算：滑动稳定验算、倾覆稳定验算、偏心距验算、承载力验算。加筋和土之间的应力传递有两种根本方式：摩阻和被动土抗力。加筋土挡墙破坏模式与一般挡土墙的差异1加筋从抗力区中被拔出； 2加筋抗拉强度不够而拉断； 3加筋体整体倾覆或侧倾； 4整体构造抗滑不够，发生滑移； 5加筋土构造及墙后土体出现坡体失稳。外部稳定分析包括：滑动、倾覆、偏心距、基底应力。内部稳定性分析：拉断分析、拔出分析、耐久性分析。- 优选