1、路基路面工程复习路基路面工程第一章 总论1. 路基路面的基本性能：一. 承载能力、 二. 稳定性、 三. 耐久性、 四. 表面平整度、 五、表面抗滑性能。2. 影响路基路面稳定性的因素：1）地理条件；2）地质条件；3）气候条件；4）水文和水文地质条件；5）土的类别。3. 我国公路用土依据土的颗粒组成特征，土的塑性指标和土中有机质存在的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类，并进一步细分为11种土（见P8）。4. 我国7个一级自然区：I区北部多年冻土区；II区东部温润季冻区；III区黄土高原干湿过渡区；IV区东南湿热区；V区西南潮暖区；VI区西北干旱区；VII区青藏高寒区。5. 路基按其干
2、湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿。6. 在公路勘测设计中，确定路基的干湿类型需要在现场进行勘查，对于原有公路，按不利季节路槽底面以下80cm深度内土的平均稠度确定。7. 干湿类型怎么分类？标准是什么？ P188. 路面结构按照层位功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层和垫层。9. 路面分为四个等级：1）高级路面、2）次高级路面、3）中级路面、4）低级路面。10. 在工程设计中，将路面划分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面三类。第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质1. 我国公路与城市道路路面设计规范中均以100KN作为设计标准轴重。通常认为我国的道路车辆轴限为100KN。2.
3、对于双轮组车轴，若每一侧的双轮用一个圆表示，称为单圆荷载；如用两个圆表示，则称为双圆荷载。3. 路基工作区：在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力z与路基土自重力引起的垂直应力B相比所占比例很小，仅为1/101/5时，该深度Za范围内的路基称为路基工作区。4. 用于表征土基承载力的参数指标有土基回弹模量、地基反应模量和加州承载比等。5. 路基的主要病害有：1）路基沉陷； 2）边坡滑塌； 3）碎落和崩塌； 4）路基沿山坡滑动； 5）不良地质和水文条件造成的路基破坏。第三章 一般路基设计1. 路基横断面的典型形式，可归纳为路堤、路堑和填挖结合三种类型。2. 路基宽度：路基宽度为行车道路面及
4、其两侧路肩宽度之和。路基高度：路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度，是路基设计高程和地面高程之差。路基边坡坡度：公路路基的边坡坡度，可用边坡高度H与边坡宽度b之比值表示，并取H=1.3. 压实度是填土工程的质量控制指标，土的压实度等于土的控制干密度与最大干密度的比值。第四章 路基稳定性分析计算1. 直线滑动面的边坡稳定性分析：砂类土路基边坡渗水性强、黏性差，边坡稳定主要靠其内摩擦力支承，失稳土体的滑动面近似直线形态。其分析方法包括：试算法和解析法。2. 曲线滑动面的边坡稳定性分析： 一般来说土均具有一定的黏结力，因此边坡滑动面多数呈现曲面，通常假定为圆弧滑动面。圆弧滑动面的边坡稳定计算方
5、法有： 一、圆弧滑动面的条分法；二、条分法的表解和图解；三、圆弧滑动面的解析法。第五章 路基防护与加固1. 常用的坡面防护设施有植物防护（种草、铺草皮、植树等）和工程防护（抹面、喷浆、勾缝、石砌护面等）。植物防护以土质边坡为主，工程防护以石质路堑边坡为主。2. 工程防护中： 抹面防护适于石质挖方坡面，岩石表面易受风化，但比较完整，尚未剥落，如页岩、泥砂岩、千枚岩的新坡面。喷浆施工简便，效果较好，适用于易风化而坡面不平整的岩石挖方边坡，厚度一般为510cm。喷浆的水泥用量较大，重点工程可选用。第六章 挡土墙设计1. 挡土墙的类型： 按挡土墙的位置不同分为：路堑挡墙、路堤挡墙、路肩挡墙和山坡挡墙等
6、。按挡土墙的墙体材料不同，分为：石砌挡墙、混凝土挡墙、钢筋混凝土挡墙、砖砌挡墙、木质挡墙和钢板墙等。按挡土墙的结构形式不同，分为：重力式、半重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、锚杆式、拱式、锚定板式、桩板式和垛式等。2. 挡土墙稳定性验算： 1）抗滑稳定性验算； 2）抗倾覆稳定性验算。3. 增加挡土墙稳定性的措施: (一)增加抗滑稳定性的方法： 1）设置倾斜基底； 2）采用凸榫基础。 （二）增加抗倾覆稳定性的方法： 1）展宽墙趾； 2）改变墙面及墙背坡度； 3）改变墙身断面类型。第七章 路基路面排水设计1. 路基排水设备有哪些：地面排水设备有：边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等，必要时还有渡槽、
7、倒虹吸及积水池等。（各设置在什么地方？可见 P182）地下排水设备有：盲沟、渗沟、渗水隧洞和渗井等。（各设置在什么地方？可见P190）2. 路面排水设备有哪些：路面表面排水、中央分隔带排水、路面内部排水、边缘排水系统、排水基层的排水系统。第八章 土质路基施工1. 施工前准备工作：组织准备工作、技术准备工作、物质准备工作。2. 路基填挖方案有哪些： 路堤填筑：土质路堤（包括石质土），按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。 路堑开挖：土质路堑开挖，根据挖方数量大小及施工方法的不同，按掘进方向可分为纵向全宽掘进和横向通道掘进两种，同时又可在高度上分单层或双层和纵横掘进混合等。第十章 碎、砾石路
8、面1. 碎石路面的分类：水结碎石路面、泥结碎石路面、泥灰结碎石路面、填隙干压碎石基层。2. 磨耗层：磨耗层是路面的表面部分，用以抵抗由车轮水平力和轮后吸力所引起的磨损，以及大气温度、湿度变化等因素的破坏作用，并能提高路面平整度。 保护层：保护层在磨耗层上面，用来保护磨耗层，减少车轮对磨耗层的磨损。第十二章 无机结合料稳定路面1. 在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的无机结合料（包括水泥、石灰或工业废渣等）和水，经拌合得到的混合料在压实与养生后，其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合料稳定材料，以此修筑的路面为无机结合料稳定路面。2. 无机结合料稳定材料的物理力学特性包括应力应变关系、疲劳特性
9、、收缩（温缩和干缩）特性。3. 石灰稳定土强度形成原理： 1）离子交换作用； 2）结晶作用； 3）火山灰作用； 4）碳酸化作用。4. 影响石灰土强度的因素： 1）土质； 2）灰质； 3）石灰剂量； 4）含水率； 5）密实度； 6）石灰土的龄期； 7）养生条件。5. 水泥稳定类基层强度形成原理：用水泥稳定土的过程中，水泥、土和水之间发生多种复杂的物理化学作用，从而使土的性能发生明显的变化。这些作用分为化学作用、物理化学作用、物理作用。6. 水泥稳定类基层影响强度的因素： 1）土质； 2）水泥的成分和剂量； 3）含水率； 4）施工工艺过程。7. 工业废渣稳定基层特性、用途、分类： 石灰稳定工业废渣
10、基层具有水硬性、缓凝性、强度高、稳定性好，成板体、且强度随龄期不断增加，抗水、抗冻、抗裂而且收缩性小，适应各种气候环境和水文地质条件等特点。近几年来，修筑高等级公路，常选用石灰稳定工业废渣做高级或次高级路面的基层或底基层。 公路上常用的工业废渣有：火力发电厂的粉煤灰和煤渣，钢铁厂的高炉渣和钢渣，化肥厂的电石渣，以及煤矿的煤矸石等。8. 石灰煤渣（简称“二渣”）基层是用石灰和煤渣按一定配合比，加水拌和、摊铺、碾压、养生而成型的基层。 石灰煤渣、石灰煤渣土和“三渣”皆具有水硬性。第十三章 沥青路面1. 沥青路面的损坏类型：1）裂缝； 2）车辙； 3）松散剥落； 4）表面磨光。其成因见P3062.
11、沥青路面的基本要求：1）高温稳定性； 2）低温抗裂性； 3）耐久性； 4）抗滑能力； 5）防渗能力。3. 沥青路面的分类： 1)按强度构成原理分类： 密实型和嵌挤型两大类； 2)按施工工艺分类： 层铺法、路拌法和厂拌法三类； 3)根据沥青路面技术特性分类： 沥青面层可分为沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治五种类型。4. 沥青混合料的组成结构形态有三种典型类型，即密实悬浮结构、骨架空隙结构、密实骨架结构。5. 蠕变是当应力为一恒定值时，应变随时间逐渐增加的现象。应力松弛是当应变为一恒定值时，应力随时间而衰减的过程。6. 弹、黏、塑性是认识材料力学特性的最基本单元，这
12、些基本单元用一定的力学模型及本构关系来表达，即称为力学元件。7. 沥青的劲度模量：劲度模量是一定时间（t）和温度（T）条件下，应力与总应变的比值。8. 沥青路面车辙的形成机理：（1） 失稳型车辙： 这类车辙是由于沥青路面结构层在车轮荷载作用下，内部材料流动，产生横向位移而发生，通常集中在轮迹处。（2） 结构型车辙： 这类车辙是由于路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成，主要是由于路基变形传递到面层而产生。（3） 磨耗型车辙： 由于沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境因素作用下持续不断地损失而形成，尤其是汽车使用了防滑链和突钉（胶钉）轮胎后，这种车辙更易发生。9. 沥青路面车辙的防
13、治措施：对于失稳型车辙：确保沥青混合料中含有较多的经破碎的集料；集料级配必须含有足够的矿粉；大尺寸集料必须具有较好的表面纹理和粗糙度；集料级配要含有足够的粗颗粒；沥青结合料具有足够的黏度；集料颗粒表面的沥青膜须具有足够的厚度，确保沥青与集料间的黏聚力。对于结构型车辙：确保基层设计满足工程点实践要求；基层材料满足规范要求，含有较多经破碎的颗粒；混合料内含有足够的矿粉；基层应充分地压实，工后不产生附加压密；路基压实应满足规范规定的要求。磨耗型车辙：可通过交通管制、改善混合料级配来防治。10. 沥青路面的老化过程一般分为二个阶段，即施工过程中的热老化和路面使用过程中的长期老化。11. 沥青混合料的配
14、合比设计程序：（1） 选择混合料类型及原材料基本性能试验；（2） 初选配合比范围及沥青用量（初定5组用量）；（3） 按马歇尔试验方法成型试件、测定体积指标及马歇尔稳定度、流值，初定最佳沥青用量；（4） 按初定配合比进行高温抗车辙、低温稳定性与水稳定性等检验。若达不到要求，对初定配合比设计作调整，重做相关试验，直至达到要求。试验指标满足要求，则提交报告，目标配合比工作告一段落。12. 沥青路面施工方法：一、洒铺法沥青路面面层施工； 二、拌和法沥青路面施工。第十四章 沥青路面设计1. 我国现行的公路沥青路面设计规范（JTG D502006）采用弹性层状体系作力学分析基础理论，以双圆垂直均布荷载作用
15、下的路面整体沉降（弯沉）和结构层的层底拉应力作为设计指标。2. 沥青路面的基层分为柔性基层、半刚性基层和刚性基层三种。柔性基层：主要采用沥青处治的级配碎石和无结合料的级配碎石修筑基层。半刚性基层：主要采用水泥、石灰或工业废渣等无机结合料，对级配集料作稳定处理的基层结构。刚性基层：采用低强度等级混凝土修筑基层混凝土板，板上铺筑沥青面层。3. 沥青路面垫层分类： 1）防水垫层； 2）排水垫层； 3）防污垫层； 4）防冻垫层。当路基处于潮湿、过湿状态，土质不良，粉土的含量高，在毛细水作用下水分将自下而上渗入底基层和基层结构的情况下，为隔断地下水源而应设置防水垫层。排水垫层的功能主要是排除通过路基顶面
16、渗入的潜水、泉水和毛细上升水。对于地处软土地带的潮湿路段，为了防止路基土浸入路面污染结构，可设置防污垫层作为隔离层，以保护路面结构。在季节性冰冻地区，当冻深较大，路基土为易冻胀土时，常常出现冻胀和翻浆。在这种路段应设置防冻垫层，以保护路面结构不受冻胀和翻浆的危害。4. 路面结构的路表弯沉表征路面结构在设计标准轴载作用下，垂直方向的位移。5. 新建沥青路面厚度设计步骤：（1） 根据设计任务书的要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应力两个设计指标，分别计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次，确定交通量等级，面层类型，并计算设计弯沉值ld和容许弯拉应力R。（2） 按路基土类与干湿类型及路基横断面形式，沿线将路
17、基划分为若干路段，确定各路段的路基回弹模量Eo。（3） 参考本地区工程经验，拟定若干个路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比设计，测定各结构层材料的抗压回弹模量与抗拉强度，确定各结构层的设计参数Ei、spi。（4） 计算路面结构表面弯沉值ls以及结构层层底弯拉应力m。（5） 根据设计指标，采用多层弹性体系理论设计程序计算路面结构设计层的厚度。（6） 对于季节性冰冻地区，应验算防冻层厚度是否满足要求。若不能满足，则可增加防冻层厚度，达到规定厚度，以满足防冻要求。（7） 进行技术经济比较，选定最佳路面结构方案。第十五章 水泥混凝土路面1. 水泥混凝土路面包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配
18、筋混凝土、预应力混凝土、装配式混凝土和钢纤维混凝土等面层板和基（垫）层所组成的路面。2. 横向接缝是垂直与行车方向的接缝，共有三种：缩缝、胀缝和施工缝。缩缝保证板因温度和湿度的降低而收缩时沿该薄弱断面缩裂，从而避免产生不规则的裂缝。胀缝保证板在温度升高时能部分伸张，从而避免产生路面板在热天的拱胀和折断破坏，同时胀缝也能起到缩缝的作用。3. 混凝土路面混合料的配合比设计应满足强度、工作性、耐久性三项技术要求。第十六章 水泥混凝土路面设计1. 水泥混凝土路面在行车荷载和环境因素的作用下可能出现的破坏类型主要有：断裂；唧泥；错台；拱起；接缝挤碎等。2. 路面可靠度可广义地定义为：“在设计使用年限内，在将遇到的环境条件和荷载作用下，路面能够发挥其预期功能的概率。”
