【正文】 5cm 24cm 10cm 10cm 40cm 15cm 15cm 55cm L 為 h 的 3 倍。而石灰穩(wěn)定土和各種工業(yè)廢渣混合料的應(yīng)力 — 應(yīng)變特性，同水泥穩(wěn)定類材料相似。 一、累積變形 路面結(jié)構(gòu)在車輪荷載重復(fù)作用下因塑性變形積累而產(chǎn) 生況陷或車轍，是路面結(jié)構(gòu)的主要病害。 曼諾定律： 各級(jí)荷載作用下的材料所出現(xiàn)的疲勞損壞可以線性疊加。 取決于縱坡設(shè)計(jì)與地形。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，基巖、礫石土或一般砂土和粘性土地基，基本上符合支承路堤的要求，而對(duì)于承 28 載能力不足的地基，好比較潮濕的粘 性土地基，則必須對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性和沉降分析，經(jīng)過地基處理后方可使用。 (2)不同填料的成位安排，應(yīng)考慮路基工作條件，如路堤的浸水或受水位漲落影響的部分，宜盡可能選用透水性較好而不易被水沖蝕的材料，如礫 (卵 )石，砂礫等； (3)透水性較小的土填筑路壩下層時(shí)，其頂面應(yīng)做成 4%的雙向橫坡，以保正上層透水性土有排水出路； (4)為防雨水侵蝕沖刷，可采用透水性較小的土包邊，但包邊部分的土應(yīng)與中間部分的一起壓實(shí)，并沒盲溝，以利排水； (5)當(dāng)路堤兩部分填料的顆粒尺寸相差較大時(shí)，應(yīng)在其間加設(shè)反濾層 ，防止兩部分填料相互混入，而引起路堤下沉。 29 《規(guī)范》路線外集中取土范圍和深度，使能兼顧農(nóng)田、水利、漁池建設(shè)和環(huán)境保護(hù)等。 (3)臺(tái)階形：每隔一定高度設(shè)置寬度不小于 1～ 2m的護(hù)坡道，護(hù)坡道具有 3%外向橫坡。 工程地質(zhì)法：比照著當(dāng)?shù)鼐哂邢嗤こ痰刭|(zhì)條件而處于極限穩(wěn)定狀態(tài)的自然山坡和穩(wěn)定的已成人工控坡，來確定路塹邊坡的形狀和坡度。它表示在空間的傾斜方向。 三、土質(zhì)挖方邊坡 調(diào)查內(nèi)容： 1)碎 (礫 )石類土的成因 冰川沉積層：碎石與塊石之間聯(lián)結(jié)程度好； 沖積層穩(wěn)定性優(yōu)于積層； 坡積層：由分化巖石組成，其上部較松散，下部常為中等密實(shí)，宜采用不同的坡度。 支持結(jié)構(gòu)： A 矮墻路基： 適于挖方邊坡較陡，坡面巖性較差或其良地質(zhì)現(xiàn)象， (軟土地基或冰凍嚴(yán)重地段不宜設(shè)置矮墻路基 ) 作用：支撐邊坡不滑動(dòng)，減緩邊坡坡度。砌石路基應(yīng)每隔 15～ 20m 設(shè)伸縮一道。 邊坡穩(wěn)定性分析原理與方法 一、邊坡穩(wěn)定原理： 邊坡堤塌的基本原因：抗滑小于滑動(dòng)面； 主要因素：土質(zhì) (c、 ? )、水、邊坡形狀 (過續(xù) )。 路堤：填土壓實(shí)后的容重 ??? 、內(nèi)摩擦角 ??? 、及粘聚力 (c)。 三、邊坡穩(wěn)定性分析方法： 力學(xué)法：數(shù)解法 (基礎(chǔ) )。 b、均質(zhì)砂類土路塹 1 ()2F G LW C L c A DK c wT G S in W A B A D S in W S in W?? ?? ?????? ? ? ? ?? ? ? ? ? /AB h Sin?? 則： 2()c S inK C W p h S in S in W?? ? ? ?? ? ? ? ?? 令 f ??? 2o ca h?? [ ( ) ] ( ( )ooK f c w a c w c w f a c w? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? dk/dw=o 可求 kmin 對(duì)應(yīng)的破裂面傾斜角 wo 為： c s cooac o c o fa? ? ??? ? 而m in )( 2 ) 2 ( c sco o oK a f c a f a?? ?? ? ? ? 。 (2)基本原理： 將圓弧滑動(dòng)面上的土體劃分為若干豎向土條，依次計(jì)算每一土條沿滑動(dòng)面的下滑力和抗滑力，然后疊加計(jì)算出態(tài)個(gè)滑動(dòng)土體的穩(wěn)定性。 ④ 試算的滑動(dòng)面是任意的，通常取通過坡腳 與距路基內(nèi)側(cè) 1／ 4B 處，距路 37 基內(nèi)介邊緣 B／ 2 處。 驗(yàn)算中，假定滑動(dòng)面以上的土體是沿滑動(dòng)面作態(tài)體滑動(dòng)。 當(dāng)河中水位上升時(shí)，滲透動(dòng)水壓力指向土體內(nèi)部，增加路壩穩(wěn)定性； 水位驟然下降時(shí)，土體內(nèi)部的水流出邊坡需要較長(zhǎng)時(shí)間，由于不位的差異其滲透動(dòng)水壓力的方向，指向土 體外面，不利于路壩的穩(wěn)定性 (邊坡凸起，滑坡或滲透水流帶走路壩細(xì)小的土粒而引起路堤的變形 )。如：土的強(qiáng)度在浸水后降低，巖性差的巖體，在水溫變化條件下，加劇風(fēng)化；沿河路堤在水流的沖刷，浸蝕作用下，易遭破壞，濕軟地基承載力不足導(dǎo)致路基沉陷等，為了確保路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，路基的防護(hù)與加固，是不可缺少的工程技術(shù)措施。草的品種宜采用易成活，生長(zhǎng)快，根系發(fā)達(dá)，葉莖低矮或有葡萄莖的多年。 由巖土填 筑的路基，大面積暴露在空，長(zhǎng)期受自然因素的強(qiáng)烈作用。 浸水路堤穩(wěn)定性 一、滲透動(dòng)水壓力的作用。4 2 陡坡路堤穩(wěn)定性 一、陡坡路堤： 驗(yàn)算前提： 路堤修筑在陡坡上 (地面橫坡大于 1： 2— 不易風(fēng)化巖石或 1： — 其他情況 )。 這種方法完全不考慮土條間相互作用力的影響，所以得到的安全系數(shù)往往偏低 (10%～ 20%)。 (土的抗力以粘聚力為主，內(nèi)摩擦力較小 )。 假定土榫體 ABC 沿假裂面 AD 滑動(dòng)，其穩(wěn)定系數(shù) K 為 sin sinF N C G G sw CLK T G w G w?? ??? ? ?? ? ? 先假定路堤邊坡值，然后通地坡腳 A，假定 3～ 4 個(gè)可能的破壞面 wi，按上式求關(guān)的穩(wěn)定系數(shù) Ki，得 ki與 wi 的關(guān)系曲線，在 k=f(w)曲線上找到 Kmin 及時(shí)應(yīng)的 35 極限破裂面傾斜面 w 值。 a、公路有可能不利位置布置。 折線破壞面 曲線破壞面 若下滑面為二個(gè)或多個(gè)破壞面，則屬于超靜定問題，通常需作某些假定，使之變?yōu)殪o定問題。擋土路基設(shè)計(jì)應(yīng)符 合《公路擋土墻設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。砌石頂寬采用 ,基底以 1： 5 向內(nèi)傾斜，砌石高度為 2～ 15m，襟邊寬度 為 ～ 15m,襟邊寬度為 ～。 34 填挖結(jié)合路基設(shè)計(jì) 一、橫斷面型式： 填挖結(jié)合的路基橫斷面，兼有路堤和路塹的設(shè)計(jì)要求，以上路堤，路塹的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，均應(yīng)對(duì)照采用。 31 邊坡坡度： 參考表 38 (P66) 邊坡形狀 a．直線型：適于單一巖層，風(fēng)化和破碎程度相差不大的坡體。它表示巖層在空間的延伸方向。 路塹設(shè)計(jì) 一、工程地質(zhì)法： 路塹邊坡與路堤邊坡不同，影響其穩(wěn)定性的因素較復(fù)雜，除了開控深度和坡體的巖性或土質(zhì) (強(qiáng)度和密度 )以外，還有地質(zhì)構(gòu)造特征，巖石的風(fēng)化和破碎程度，土層的面因素類，地面水和地下水的作用，當(dāng)?shù)貧夂蚝推扑槌潭龋?dāng)?shù)貧夂驐l件，邊坡的方位等，這些因素都會(huì)影響程到路塹邊坡的穩(wěn)定性，必須在設(shè)計(jì)邊 坡時(shí)綜合考慮。 (2)折線：符合堤身的受力狀況，上部減小下滑力，下部增加抗滑力。 四、一般路堤： (h=～ ) 套用標(biāo)準(zhǔn)圖，注意取土坑的設(shè)置。 用不同 (性質(zhì) )的填料筑路基時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)則： (1)不同性質(zhì)的填料應(yīng)分層鋪筑 ，不得混雜亂填 (但可摻配后使用 )，以免形成水囊或滑動(dòng)面。 路堤設(shè)計(jì) 路堤：全部用巖土填筑而成的路基。 路基的類型與構(gòu)造 一、基本的構(gòu)成： 路基寬度 =路面寬 +分隔帶 +路肩 +綠化帶《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》取決于公路等級(jí)。 反復(fù)應(yīng)力低于疲勞極限值時(shí)，材料可經(jīng)受應(yīng)力無限多次的作用尷不出現(xiàn)破壞。2 7 路面材料的累積變形與疲勞特性 路面結(jié)構(gòu)在荷載應(yīng)力重復(fù)作用下，可能出現(xiàn)的破壞狀態(tài)有： 彈塑性工作狀態(tài)。但在應(yīng)力級(jí)位較低時(shí)，應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線可近似看作是線性的。增加混合料拌和及壓實(shí)溫度，增加礦粉含量， 有助于提高 t? 。 路基的變形、破壞及防治 (自學(xué) ) 一、路基的主要病害 二、路基病害防治 167。 一、土基回彈模量 反映土基在瞬時(shí)荷載作用下的可恢復(fù)變形性質(zhì)。 承受重復(fù)荷載作用下的特性： (1)重復(fù)荷載的作用規(guī)律：塑性變形隨荷載作用次數(shù)增加不斷產(chǎn)生塑性變形積累；使總變形增為大，但每一次產(chǎn)生的塑性變形卻逐漸減小。 21 用以下幾個(gè)模量值來表示土的特性。 當(dāng) aZ ＞路基填土高度時(shí)，天然地基的土層和路基應(yīng)同時(shí)滿足路基工作區(qū)的設(shè)計(jì)要求，并充分壓實(shí)。 低溫抗裂性：溫度降低時(shí)，瀝青路面易發(fā)生斷裂、網(wǎng)裂等破壞。 輪跡橫向分布 由于車輪的輪跡寬度遠(yuǎn)小于道的寬度，因而總的軸載通行次數(shù)即不會(huì)集中在橫斷面某一固定位置，中能平均分配到每一點(diǎn)上，而是按一定協(xié)作者規(guī)律分布在車道橫斷面上，稱向分布跡的橫向分布。路面必須保持足夠的附著系數(shù)，這是保證已常行車的重要條件。 二、汽車的軸型 15 前 單軸雙輪組（多數(shù)） 后 單軸 軸 雙軸單輪組（極少數(shù)） 軸 雙軸 （雙輪） 三軸 多數(shù) 三、汽車對(duì)道路的靜態(tài)壓力 接觸面積： 車輛在路面上行駛，輪載由輪胎傳給路面。 按路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和設(shè)計(jì)方法的相似性出發(fā)： ①柔性路面：各種未經(jīng)處理的粒料基層和各類瀝青面層，碎 (礫 )石面層或塊石面層組成的路面結(jié)構(gòu)。 在交通繁重的道路上，應(yīng)選用貧硅或水泥 (瀝青 )穩(wěn)定粒料作為基層，我國(guó)目前采用較多的是穩(wěn)定類基層，基層厚度太厚時(shí)，為保證工程質(zhì)量可分為兩層或三層鋪筑。 作用：保證整體強(qiáng)度，防止板塊斷裂，即泥和錯(cuò)臺(tái)等病害的產(chǎn)生。 干旱和有積雪，浮冰地區(qū)，應(yīng)采用底值，多雨地區(qū)采用高值； 道路縱坡較大或路面較寬，或行車速度較高時(shí)，或交通量和輛載較大時(shí)，或常有拖、掛汽車行駛時(shí)，采用平均坡度的低值； 對(duì)高速、一級(jí)公路、中央分隔帶未設(shè)排水設(shè)施，則兩側(cè)路面做成單向橫坡，向路肩方向排水；若中央分隔帶設(shè)置排水設(shè)施，則兩側(cè)路面做成雙向橫坡，向中間排水設(shè)施和路肩二個(gè)方向排水。 ③潮濕類： 32cccw w w??或 32H H H?? 這類路基的濕度主要受地下水的控制。 ( ) /( )c l l pw w w w w? ? ? cw —— 土的稠度； lw —— 土的液限 w —— 土的含水量； pw —— 土的塑限 10 土的稠度較準(zhǔn)確地表示了土的各種形態(tài)與濕度的關(guān)系，稠度指標(biāo)綜合了土的塑性特性，包含了液限塑限，全面直觀地反映了土的硬軟程度，物理概念明確。 我國(guó)北方季節(jié)性冰凍地區(qū)，路基在冬季凍結(jié)過程中，由于負(fù)溫度坡差的影響，土中未凍結(jié)的水分會(huì)向凍結(jié)線 (冰凍線 )附近積聚，形成冰晶體積和冰夾層，積聚后的冰凍結(jié)后體積增大，使路基隆起而造成面層開裂，即凍脹現(xiàn)象。 Ⅶ區(qū)：青藏高寒區(qū) 該區(qū)地處高原，氣候寒冷，分布有高原多年時(shí)土和現(xiàn)代冰川，東南部由于新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍，地形破碎和地震強(qiáng)烈、雪害、滑坡、崩塌、泥石流等自然病害均較嚴(yán)重，應(yīng)采取措施保證路基的整體穩(wěn)定。 Ⅲ區(qū)：黃土高原干濕過渡區(qū) 該區(qū)特點(diǎn)是黃土對(duì)水分的敏感性，路基應(yīng)注意 排水，路面結(jié)構(gòu)必須選擇不透水的面層或封閉層，以防雨水下滲。 公路自然區(qū)劃 一、公路自然區(qū)劃劃分目的： 道路工程特征相似的原則：在同一區(qū)劃內(nèi)，在同樣的自然因素下筑路具有相似性 (如北方：春融翻漿；南方：雨季沖刷、水毀等 )。 砂性土：為修筑路基的良好材料，含一定數(shù)量的粗顆粒，使路基有足夠的內(nèi)摩擦力，又含有一定數(shù)量的細(xì)顆粒，使之具有一定的粘聚力，不致過分松散，一般遇水干得快，不膨脹，干時(shí)有足夠的粘結(jié)性，揚(yáng) f塵少，因此雨天不泥濘、晴天不揚(yáng)塵，在行車作用下易被壓實(shí)，便于施工。如較強(qiáng)的砂，在滲流情況下，容易形成流砂粘粒成份多的土，強(qiáng)度形成以粘聚力為主，其強(qiáng) 度隨密實(shí)程度的不同，變化較大并隨溫度的增大而降低。因此，應(yīng)深入調(diào)查公路沿線的自然條件，因地制宜地采取有效的工程措施，以確保路基路面具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 四、表面平整度 路面表面平整度：反映路面偏離表面的縱向起伏，它是影響行車安全、行車舒適性以及運(yùn)輸效益的重要使用性能指標(biāo)： 不平整的路表面會(huì)增大行車阻力，并使車輛產(chǎn)生附加的振動(dòng)作用，而且，不平整的路面會(huì)積滯雨水，加速路面的破壞。 解決途徑：通過設(shè)計(jì)各結(jié)構(gòu)層的厚度、材料的選擇及施工質(zhì)量來保證。 路面：路面是在路基頂面的行車部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)。高速公路的建設(shè)和使用，為汽車快速、高效、安全舒適地運(yùn)行提供了良好的條件，標(biāo)志著我國(guó)的公路運(yùn)輸事業(yè)和科學(xué)技術(shù)水平進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。 邊坡穩(wěn)定性分析原理與方法 167。 土基的承載能力 167。 路基土的分類 167。 影響路基路面穩(wěn)定的因素 167。 土 基的力學(xué)強(qiáng)度特性 167。 34 填挖結(jié)合路基設(shè)計(jì) 第四章 路基邊穩(wěn)定性分析性設(shè)計(jì) 167。自 80 年代中期開始，中國(guó)大陸開始興建高速公路。路基設(shè)計(jì)不好，將影響道路的使用質(zhì)量，修復(fù)難度大、費(fèi)用高。 剛度：反映結(jié)構(gòu)物抵抗外力作用下變形的能力。提高路基路面的耐久性，保持其強(qiáng)度、剛度，幾何形態(tài)經(jīng)久不衰，除了精心設(shè)計(jì)、精心施工、精心選材之外，還應(yīng)把長(zhǎng)期的養(yǎng)護(hù)、維修、恢復(fù)路 用性能的工作放在重要的位置。 影響路基路面穩(wěn)定的因素 路基路面裸露在大氣中，其穩(wěn)定性在很大程度上由當(dāng)?shù)刈匀粭l件所決定。 土的類別 土是建筑路基和路面的基本材料，不同的土類具有不同的工程性質(zhì)。為克服此缺點(diǎn)，可以采用振動(dòng)法壓實(shí)，并可摻入