第四章路基工程概述课件.ppt

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1、第二部分：路基工程,第1章 路基工程总论,第1章路基工程总论,1.1 概述1.2 土基的受力与强度1.3 路基的破坏形式与原因分析1.4 公路自然区划与土基干湿类型1.5 路基土的分类与工程性质,第1章 路基工程总论,1.1概述,路基工程特点工程数量大；影响工期的关键；对道路质量影响大。路基设计的一般要求整体稳定性；强度和刚度；水温稳定性等。,第1章 路基工程总论,1.1概述冻土,1.1概述,1.1概述,1.1概述,1.2土基的受力与强度,路基的受力状况路基工作区路基强度和强度指标,第1章 路基工程总论,1.2.1 路基的受力状况,第1章 路基工程总论,车轮荷载应力：,路基自重应力：,路基任意

2、点：,1.2.2 路基工作区,第1章 路基工程总论,在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重引起的垂直应力相比所占比例很小，仅为1/101/5时，该深度Za范围内的路基称为路基工作区。,概念：,该深度Za随车辆荷载增大而增大，随路面的强度和厚度的增加而减小。,工作区内：强度、稳定性重要，压实度提高。,1.2.3 路基强度和强度指标,第1章 路基工程总论,路基土的应力应变特性土基强度指标：弹性模量土基反应模量加州承载比（CBR）抗剪强度,第1章 路基工程总论,路基土变形：弹性、塑性试验：压入承载板和三轴压缩试验应力与回弹变形的关系:非线性应力应变特性：非线性、弹塑性模量：初始切

3、线模量、切线模量、割线模量、回弹模量,路基土的应力应变特性,土基回弹模量（弹性模量）,第1章 路基工程总论,路基模型：弹性半空间体,现场承载板试验,测定方法：,弯沉试验,地基反应模量,路基模型：文科勒地基（弹簧地基）,测定方法：,承载板试验测定（一次加载到位）。,第1章 路基工程总论,以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征，并采用高质量标准碎石为标准，以它们的相对比值表示CBR值。,加州承载比（CBR）,概念：,CBR试验：室内和室外试验,第1章 路基工程总论,抗剪强度,库仑理论,第1章 路基工程总论,1.3 路基的破坏形式与原因分析,路堤的变形破坏路堑的变形破坏挡土墙或护坡的破坏特殊地质水文条

4、件下的破坏路基破坏原因分析,第1章 路基工程总论,路堤的变形破坏,路堤沉陷,边坡溜方及滑坡,路堤沿山坡滑动,第1章 路基工程总论,路堑的变形破坏,边坡碎落、滑塌和崩塌,第1章 路基工程总论,挡土墙或护坡的破坏,第1章 路基工程总论,特殊地质水文条件下的破坏,滑坡泥石流岩溶地震,第1章 路基工程总论,路基破坏原因分析,不良工程地质和水文地质条件地质构造、岩层走向、土质、地下水位等不利的水文和气候因素降雨、洪水、干旱等设计不合理边坡坡度、填高、排水、加固防护等施工不合理填筑顺序、压实、爆破等,第1章 路基工程总论,1.4 公路自然区划与土基干湿类型,公路自然区划区划的目的、原则三级区划土基干湿类型

5、路基潮湿的来源土基干湿类型划分路基临界高度路基水温状况对路基稳定性的影响保证路基强度和稳定性的措施,第1章 路基工程总论,公路自然区划,区划的目的：,区分不同地理区域自然条件对公路工程影响的差异性，并在路基路面的设计、施工和养护中采取适当的技术措施和采用合适的设计参数，以保证路基、路面的强度和稳定性。,区划的原则：,道路工程特征相似地表气候区划差异性自然气候因素既有综合考虑又有主导作用,第1章 路基工程总论,7个一级区划 划分标准：,多年冻土季节冻土全年不冻土,潮湿系数 K=年降雨量R/年蒸发量Z以K为依据划分为：过湿、中湿、润湿、润干、中干和过干等六个等级。,公路自然区划,33个二级区划，1

6、8个二级副区,三级区划,第1章 路基工程总论,二级区划的细化,公路自然区划,北部多年冻土区；东部温润季冻区；黄土高原干湿过渡区东南湿热区；西南潮暖区；西北干旱区；青藏高寒区。,第1章 路基工程总论,路基的水温状况与干湿类型,第1章 路基工程总论,路基的水温状况与干湿类型,第1章 路基工程总论,路基湿度来源：(1)大气降水(2)地面水(3)地下毛细水(4)水蒸汽凝结水,路基的水温状况与干湿类型,第1章 路基工程总论,冻胀丘,路基的水温状况与干湿类型,第1章 路基工程总论,路基的水温状况与干湿类型,第1章 路基工程总论,翻浆,路基水温状况对路基稳定性的影响,最不利季节,荷载,环境因素（水、温）,强

7、度,路基稳定性,南方雨季,北方春融季节,第1章 路基工程总论,路基干湿类型划分,按不利季节路槽底面以下80cm深度内土的平均稠度来确定。（已建道路）,平均稠度：,路基干湿类型：干燥、中湿、潮湿和过湿。,第1章 路基工程总论,路基干湿类型划分标准,第1章 路基工程总论,路基干湿类型的确定方法,第1章 路基工程总论,路基干湿类型的确定方法,第1章 路基工程总论,路基临界高度新建道路,路基临界高度是指在最不利季节，当路基分别处于干燥、中湿或潮湿状态时，路槽底距地下水位或长期地表积水水位的最小高度。,路基填高平均稠度干湿类型路基力学参数（模量）,第1章 路基工程总论,保证路基强度和稳定性的措施,1正确

8、设计；2选择良好填料；3正确填筑，充分压实；4保证路基合理高度；5设计地面排水；6设置隔离层、隔温层；7边坡加固、防护。,第1章 路基工程总论,1.5 路基土的分类与工程性质,路基土的分类路基土的工程分级路基土的工程性质,第1章 路基工程总论,路基土的形成,第1章 路基工程总论,路基土的分类,分类依据：土颗粒的粒径组成、土颗粒的矿物成分或其余物质含量、土的塑性指标。,分类：巨粒土，粗粒土，细粒土，特殊土。,第1章 路基工程总论,路基土的分类,第1章 路基工程总论,路基土的分类,第1章 路基工程总论,路基土的分类,第1章 路基工程总论,路基土的分类,第1章 路基工程总论,路基土的分类,第1章 路基工程总论,路基土的工程分级,分类依据：开挖难易程度。,分类：松土，普通土，硬土，软石，次坚石，坚石。,第1章 路基工程总论,路基土的工程性质,砂土：无塑性，强度高，水稳定性好，压实困难。砂性土：粗、细颗粒适宜，理想材料。粉性土：粉土颗粒，毛细作用强烈，水稳定性差，需改良使用。粘性土：细颗粒含量多，透水差，毛细现象显著，应充分压实。重粘土：不透水，膨胀性和塑性大。,第1章 路基工程总论,路基土的工程性质,第1章 路基工程总论,