【正文】 2．截水溝1)作用：設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，用以攔截排除路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負(fù)擔(dān)，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。 山坡填方路段可能遭到上方水流的破壞作用，此時(shí)必需設(shè)截水溝，以攔截山坡水流保護(hù)路堤。 2)構(gòu)造：橫斷面形式梯形，溝的邊坡坡度，一般采用1::, ，溝深按設(shè)計(jì)流量而定。3)布設(shè)：截水溝與絕大多數(shù)地面水流方向垂直。％以上的縱坡，必要時(shí)予以加固和鋪砌。截水溝的長(zhǎng)度以200m～500m為宜。3．排水溝1)作用:主要用途在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流(如邊溝、截水溝、取土坑、邊坡和路基附近積水)，引至橋涵或路基范圍以外的指定地點(diǎn)。2)構(gòu)造:橫斷面一般采用梯形，尺寸大小應(yīng)經(jīng)過水力水文計(jì)算選定。，土溝的邊坡坡度約為1:1~1:。3)布設(shè)：連續(xù)長(zhǎng)度不超過500m。排水溝應(yīng)具有合適的縱坡。4)路基排水溝渠的加固：可結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，根據(jù)溝渠土質(zhì)、水流速度、溝底縱坡和使用要求等而定。1)布設(shè)：用于陡坡地段，溝底縱坡可達(dá)45度。2)跌水適用條件：?jiǎn)渭?jí)跌水適用于排水溝渠連接處。較長(zhǎng)陡坡地段的溝渠，為減緩水流速度。并予以消能，可以采用多級(jí)跌。3)跌水構(gòu)造：進(jìn)水口、消力池和出水口三個(gè)組成部分。4)急流槽適用條件：縱坡比跌水的平均縱坡更陡，結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固穩(wěn)定性要求更高，是山區(qū)公路回頭曲線溝通上下線路基排水及溝渠出水口的一種常見排水設(shè)施。急流槽的構(gòu)造按：水力計(jì)算特點(diǎn)，由進(jìn)口、主槽(槽身)和出口三部分組成。1)倒虹吸設(shè)置：溝渠水位高于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高。虹吸管道：箱形和圓形兩種；水泥混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)臨時(shí)性簡(jiǎn)易管道可用磚石結(jié)構(gòu)永久性或急需時(shí)亦可改用鋼鐵管材料2)渡水槽設(shè)置：原水道與路基設(shè)計(jì)標(biāo)高相差較大，可設(shè)簡(jiǎn)易橋梁，架設(shè)水槽或管道，從路基上部跨越，以勾通路基兩側(cè)的水流。渡水槽組成：由進(jìn)出水口、槽身和下部支承三部分組成。布設(shè)：氣候干旱、排水困難地段，可利用沿線的集中取土坑或?qū)ｉT設(shè)置蒸發(fā)池排出地表水。蒸發(fā)池的容量：以一個(gè)月內(nèi)路基匯流入池中的雨水能及時(shí)完成滲透于蒸發(fā)。二、地下排水設(shè)備常用的路基地下排水設(shè)備有：盲溝、滲溝和滲井等。特點(diǎn)：排水量不大，主要以滲流方式匯集水流，并就近排出路基范圍以外。1．暗溝作用：溝內(nèi)分層填以大小不同的顆粒材料，利用滲水材料透水性將地下水匯集于溝內(nèi)，并沿溝排泄至指定地點(diǎn)。布設(shè)：簡(jiǎn)易盲溝的排水能力較小，不宜過長(zhǎng)，溝底具有1％2％的縱坡，出水口底面標(biāo)高應(yīng)高出溝外最高水位20cm，以防水流倒?jié)B。寒冷地區(qū)的暗溝，應(yīng)做防凍保溫處理或?qū)禍显O(shè)在凍結(jié)深度以下。橫斷面：矩形、上寬下窄的梯形。作用：降低地下水位或攔截地下水，將地下水匯集于溝內(nèi)，并通過溝底通道將水排至指定地點(diǎn)。構(gòu)造：盲溝式滲溝與上述簡(jiǎn)易盲溝相似，但構(gòu)造更為完善。當(dāng)?shù)叵滤髁枯^大時(shí)，可在溝底設(shè)洞或管，前者稱為洞式滲溝，后者稱為管式滲溝。溝的尺寸大，埋置深，而且要進(jìn)行水力計(jì)算確定尺寸。布設(shè)：盲溝式滲溝：路基中，淺埋的滲溝約在23m以內(nèi)，深埋時(shí)可達(dá)6m以上。洞式滲溝：％的縱坡， 使集水通暢排出。管式滲溝：當(dāng)排除地下水的流量更大，或排水距離較長(zhǎng)，可采用管式滲溝。滲溝底部埋設(shè)的管道，一般為陶土或混凝土的預(yù)制管，管壁上半部留有滲水孔，滲水孔交錯(cuò)排列，設(shè)于邊溝下的管或滲溝，3．滲井作用：當(dāng)?shù)叵麓嬖诙鄬雍畬?，其中影響路基的上部含水層較薄，排水量不大，且平式滲溝難以布置，采用立式(豎向)排水，設(shè)置滲井，穿過不透水層，將路基范圍內(nèi)的上層地下水，引入更深的含水層中去，以降低上層的地下水位或全部予以排除。布設(shè)：平面布置以及孔徑與滲水量，按水力計(jì)算而定。構(gòu)造：井內(nèi)由中心向四周按層次，分別填入由粗而細(xì)的砂石材料，粗料滲水，細(xì)料反濾。73 路面排水設(shè)計(jì)一、路面表面排水任務(wù)：迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走，以免造成路面積水而影響行車安全。原則：1 通過路面橫向坡度向兩側(cè)排走；2 應(yīng)采用在邊坡上橫向漫坡的方式排除路面表面水；3 邊坡坡面在未做防護(hù)而易遭受路面表面水流沖刷，或者坡面雖已采取防護(hù)措施仍有可能受到?jīng)_刷時(shí)，應(yīng)沿路肩外側(cè)邊緣設(shè)置攔水帶，匯集路面表面水，然后通過泄水口和急流槽排離路堤。二、中央分隔帶排水：表面水排向兩側(cè)行車道，其坡度與路面的橫坡度相同；：匯集在分隔帶中央的低洼處，并通過縱坡排流到泄水口或橋涵水道中。分隔帶上的表面水下滲，由分隔帶內(nèi)的地下排水設(shè)施排除。三、路面內(nèi)部排水影響：1．浸濕各結(jié)構(gòu)層材料和路基土，易造成無粘結(jié)粒狀材料和地基土的強(qiáng)度降低；2．使混凝土路面產(chǎn)生唧泥，隨之出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、開裂和整個(gè)路肩破壞；3．進(jìn)入空隙的自由水在行車荷載的作用下，會(huì)形成高孔隙水壓力和高流速的水流，引起路面基層的細(xì)顆粒產(chǎn)生唧泥，結(jié)果路面失去支撐；4．在冰凍深度大于路面厚度的地方，高地下水位會(huì)造成凍脹，并在凍融期間降低承載能力。 5．水使凍脹土產(chǎn)生不均勻凍脹；6．與水經(jīng)常接觸將使瀝青混合料剝落，影響瀝青混凝土耐久性并產(chǎn)生龜裂。四、邊緣排水系統(tǒng)概念：是由沿路面邊緣設(shè)置的透水性填料集水溝、縱向排水溝、橫向出水管和過濾織物組成的邊緣排承系統(tǒng)。作用：將滲入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水，先沿路面結(jié)構(gòu)層間空隙或某一透水層次橫向流入縱向集水溝和排水管，再由橫向出水管排引出路基。用途：常用于基層透水性小的水泥混凝土路面，特別是用于改善排水狀況不良的舊水泥混凝土路面。特點(diǎn)：自由水在路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)沿層間滲流的速率要比向下滲流的速率慢許多倍，并且部分自由水仍有可能被阻封在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，因而，邊緣排水系統(tǒng)的滲流時(shí)間較長(zhǎng)，路面結(jié)構(gòu)處于潮濕狀態(tài)的時(shí)間要比基層排水系統(tǒng)長(zhǎng)許多。五、基層排水系統(tǒng)概念：直接在面層下設(shè)置透水性排水基層，在其邊緣設(shè)置縱向集水溝和排水管以及橫向出水管等，組成排水基層排水系統(tǒng)，作用：采用透水性材料做基層，使?jié)B入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水分，先通過豎向滲流進(jìn)入排水層，然后橫向滲流進(jìn)入縱向集水和排水管，再由橫向出水管排引出路基。特點(diǎn)：由于自由水進(jìn)入排水層的滲流路徑短，在透水性材料中滲流速率快，其排水效果要比邊緣排水系統(tǒng)好得多。用途：一般在新建路面時(shí)采用此方案。材料：排水層的透水性材料可以采用經(jīng)水泥或?yàn)r青處 治，或者未經(jīng)處治的開級(jí)配碎石集料。第八章 土質(zhì)路基施工167。81 概述一、路基施工的重要性 “精心設(shè)計(jì)，精心施工”路基施工是施工組織管理的關(guān)鍵。土質(zhì)路基包括路堤與路塹基本操作：挖、運(yùn)、填。采用現(xiàn)代化的施工管理方法是實(shí)現(xiàn)“精心施工”的必由之路。二、路基施工的基本方法人工及簡(jiǎn)易機(jī)械化綜合機(jī)械化水力機(jī)械化爆破方法三、施工前的準(zhǔn)備工作土質(zhì)路基的基本工作，是路塹挖掘成型、土的移運(yùn)、路堤填筑壓實(shí)，以及與路基直接有關(guān)的各項(xiàng)附屬工程。1．組織準(zhǔn)備工作2．技術(shù)準(zhǔn)備工作3．物質(zhì)準(zhǔn)備工作82 施工要點(diǎn)一、 一、 基本要求二、 二、施工排水地表障礙物拆除路基取土與填筑，有計(jì)劃有步驟。二、填挖方案1．路堤填筑1)分層平鋪正確方案要點(diǎn)：不同用土水平分層，以保證強(qiáng)度均勻；透水性差的用土，一般宜填于下層，表面成雙向橫坡，有利于排除積水，防止水害；同一層次有不同用土?xí)r，接搭處成斜面，以保證在該層厚度范圍內(nèi)，強(qiáng)度比較均勻，防止產(chǎn)生明顯變形。2)分層平鋪不正確的方案：未水平分層有反坡積水夾有凍土塊和粗大石塊以及有陡坡斜面等其主要問題亦在于強(qiáng)度不均勻和排水不利2．路塹開挖豎向填筑：指沿路中心線方向逐步向前深填?？v向全寬掘進(jìn)是在路線一端或兩端，沿路線縱向向前開挖。橫向通道掘進(jìn)，是先在路塹縱向挖出通道，然后分段同時(shí)向橫向掘進(jìn)。在開挖長(zhǎng)而深的路塹時(shí)用。采用雙層式縱橫通道的混合掘進(jìn)方案，同時(shí)沿縱橫的正反方向，多施工面同時(shí)掘進(jìn)。三、機(jī)械化施工常用的路基土方機(jī)械：松土機(jī)、平土機(jī)、推土機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)和挖掘機(jī)(配以汽車運(yùn)土)還有壓實(shí)機(jī)具及水力機(jī)械等。83 路基壓實(shí)一、路基壓實(shí)的意義與機(jī)理意義：路基壓實(shí)工作，是路基施工過程中一個(gè)重要工序，是提高路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性的根本技術(shù)措施之—。機(jī)理：土是三相體。壓實(shí)使土粒重新組合，彼此擠緊，孔隙縮小，土的單位重量提高，形成密實(shí)整體，最終導(dǎo)致強(qiáng)度增加，穩(wěn)定性提高。證明：土基壓實(shí)后，路基的塑性變形、滲透系數(shù)、毛細(xì)水作用及隔溫性能等，均有明顯改善。二、影響壓實(shí)效果的因素影響壓實(shí)效果的因素有內(nèi)因和外因兩方面。內(nèi)因指土質(zhì)和濕度；外因指壓實(shí)功能(如機(jī)械性能、壓實(shí)時(shí)間與速度、土層厚度)及壓實(shí)時(shí)的外界自然和人為的其他因素等。:濕度：在同等條件下，最佳含水量ω 0之前，γ隨ω增加而提高，在一定壓實(shí)條件下干容重的最大值，稱為最大干容重γ0 。(駝峰曲線的最高點(diǎn))，相應(yīng)的含水量稱為最佳含水量ω 0。土質(zhì)：土質(zhì)不同，γ0 與ω 0數(shù)值不一樣，而且分散性(液限、粘性)較高的土，性較高的土，其ω 0值較高， γ0值較低；砂性土的壓實(shí)效果，優(yōu)于粘性土。：壓實(shí)厚度：相同壓實(shí)條件下(土質(zhì)、濕度與功能不變)，密實(shí)度隨深度遞減，表層5cm最高。夯實(shí)不宜超過20cm；12～15t光面壓路機(jī)，不宜超過25cm；振壓路機(jī)或夯擊機(jī)，宜以50cm為限。壓實(shí)功能:同一種土的最佳含水量ω0 ，隨功能的增大而減小，最大干容重γ0 則隨功能的增大而提高；在相同含水量條件下，功能愈高，土基密實(shí)度(即γ)愈高。三、機(jī)具選擇與操作土基壓實(shí)機(jī)具的類型大致分為碾壓式、夯擊式和振動(dòng)式三大類型。碾壓式(又稱靜力碾壓式)，包括光面碾、羊足碾和氣胎碾等幾種。夯擊式中有夯錘、夯板、風(fēng)動(dòng)夯及蛙式夯機(jī)等。振動(dòng)式中有振動(dòng)器、振動(dòng)壓路機(jī)等。對(duì)于砂性土的壓實(shí)效果，振動(dòng)式較好，夯擊式次之，碾壓式較差；對(duì)于粘性土，宜選用碾壓式或夯擊式，振動(dòng)式較差甚至無效。壓實(shí)原則：先輕后重、先慢后快、先邊緣后中間(超高路段等需要時(shí)，則宜先低后高)。相鄰兩次的輪跡應(yīng)重疊輪寬的1／3，保持壓實(shí)均勻，不漏壓，對(duì)于壓不到的邊角，應(yīng)輔以人力或小型機(jī)具夯實(shí)。經(jīng)常檢查含水量和密實(shí)度，以達(dá)到符合規(guī)定壓實(shí)度的要求四、土基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)工地實(shí)測(cè)干容重為γ，它與γ0值之比的相對(duì)值，稱為壓實(shí)度K。 γ=K γ0壓實(shí)度試驗(yàn)方法可采用灌砂法、環(huán)刀法、灌水法(水袋法)或核子密度濕度儀法。第十章 碎、礫石路面167。101 力學(xué)特性水結(jié)碎石泥結(jié)碎石密級(jí)配碎石一、強(qiáng)度構(gòu)成分類適應(yīng)：中低等交通量的公路強(qiáng)度特點(diǎn)：聯(lián)結(jié)強(qiáng)度小于礦料本身：原則：嵌擠抗剪強(qiáng)度：法向應(yīng)力，內(nèi)摩阻角由下列三項(xiàng)因素構(gòu)成：1)粒料表面的相互 噢滑動(dòng)摩擦；2)因剪切時(shí)體積膨脹而需克服的阻力3)因粒料重新排列而受到的阻力。（礫）石材料：土少——嵌擠土多——密實(shí)原則：抗剪強(qiáng)度：粘結(jié)力，內(nèi)摩阻角二、碎、礫石材料的應(yīng)力—應(yīng)變特性應(yīng)力—應(yīng)變非線性性質(zhì)。顆粒材料的模量、級(jí)配、形狀、表面構(gòu)造、密實(shí)度和含水量。密實(shí)度愈高，模量值愈大；棱角多，表面粗糙者模量較高。三、碎、礫石材料的形變積累 102 碎石路面與基層：是用加工軋制的碎石按嵌擠原理鋪壓而成的路面。：水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、級(jí)配碎石和干壓碎石等。：面層 基層：砂、礫石、天然砂石塊石優(yōu)點(diǎn) ：投資不高，可以隨交通量的增加分期改善；缺點(diǎn)：平整度差，易揚(yáng)塵，泥結(jié)碎石路面雨天還易泥濘。嵌擠——內(nèi)摩阻角粘結(jié)——結(jié)合料本身內(nèi)聚力礦料之間粘附力強(qiáng)度形成一、水結(jié)碎石路面：用大小不同的軋制碎石從大到小分層鋪筑，經(jīng)灑水碾壓后而成的一種結(jié)構(gòu)層。嵌 擠石粉漿石灰?guī)r白云巖：：1016cm。：1)碎石強(qiáng)度、韌性和抗磨耗能力；2)碎石具有棱角且近于立方體；3)碎石干凈，不含泥土雜物；4)碎石的最大尺寸。6水結(jié)碎石路面施工：(1)準(zhǔn)備工作；(2)撒鋪石料并攤平，可分一次或二次撒鋪；(3)預(yù)碾碎石；(4)碾壓碎石并灑水；(5)撒鋪嵌縫料并碾壓與灑水粘壓；(6)撒鋪石屑(米石)并灑水碾壓成型；(7)初期養(yǎng)護(hù)。注意：碾壓過程：1）第一階段：穩(wěn)定期采用60～80kN輕型壓路機(jī)先干壓2～3遍后，再隨壓隨灑水。灑水可減少石料之間的摩擦力。結(jié)果：碎石在壓路機(jī)作用下，促使其就位壓實(shí)，直至碎石擠緊不再移動(dòng)為止。2）第二階段：壓實(shí)期采用80～120kN中型壓路機(jī)進(jìn)行灑水碾壓。灑水減少石料之間的摩阻力，以便進(jìn)一步增加石料間的嵌擠程度。結(jié)果：碾壓直至碎石不再松動(dòng)，不起波浪，表面無輪跡為止。3）第三階段：成型期撒鋪嵌縫料，灑水，并以120kN的重型壓路機(jī)碾壓。結(jié)果：直至形成密實(shí)的表面層不出現(xiàn)碾