第一篇:路基路面工程(第三版)總結 鄧學鈞主編
第一章
路基路面工程的特點 1路基工程土石方數量大;
2.路面工程耗資多; 3.涉及面廣,工程復雜多變 影響路基路面穩定的因素
1.地理條件 2.地質條件 3.氣候條件4.水文和水文地質條件 5.土的類別
?劃分依據:根據土的顆粒組成,塑性指數和土中有機質含量分類:巨粒土、粗粒土、細粒土、特殊土
通常按路面面層的使用品質 材料的組成類型結構強度和穩定性,將路面分為四級(高 次高 中 低)公路自然區的三個劃分原則: 1 道路工程特征相似的原則
2地表氣候區劃差異性的原則
3自然氣候因素既有綜合又有主導作用
一、路基濕度的來源
(1)大氣降水
(2)地面水
(3)地下毛細水
(4)水蒸汽凝結水
?凍脹:在冬季,水由下向上移動,凍結后體積增大,使路
基隆起而造成面層開裂,即凍脹現象。
?翻漿:在春季,冰溶化以后,路基上層含水量增加,承載能力下降,在車輛荷載作用下路基土以泥漿的形式從脹裂的路面裂隙中冒出,形成翻漿。
在路基路面設計中,把路基干濕類型劃分為四類: 干燥,中濕,潮濕和過濕。
沿橫斷面方向由行車道、硬路肩和土路肩所組成。行車荷載和自然因素對路面的影響,隨深度的增加而逐漸減弱,所以路面結構常分層鋪筑,劃分為面層、基層、墊層。
題1.墊層介于土基和基層之間,改善土基水溫狀況以保證面層和基層的強度剛度和穩定性不受土基水溫狀況變化所造成的影響; 將基層的荷載應力加以擴散;阻止路基土擠入基層。(3分)
墊層材料強度不一定高,但水穩定性和隔溫性能要好,常用的分為兩類,松散類如級配碎石,和穩定類如石灰土 第二章
汽車對道路的作用
停駐狀態:對道路的作用力為靜態垂直壓力。
行駛狀態:對道路的作用力為動態垂直壓力、水平力、振動力。
影響靜態垂直壓力大小的因素:
(1)汽車輪胎的內壓力 pi;
(2)輪胎的剛度和輪胎與路面的接觸的形狀;(3)輪載的大小。
環境因素影響主要表現在溫度和濕度。溫度對路面的影響
?由于溫度在路基路面結構內部的變化沿深度方向是不均勻的,所以不同深度處脹縮的變化也是不同的。當這種不均勻脹縮受到某種原因的約束而不能實現時,路基路面結構內部就會產生附加應力,即溫度應力,進而對路基路面產生破壞。路基承受著路基自重和汽車輪重這兩種荷載。
把車輛荷在土基中產生應力作用的這一深度范圍叫路基工作區
用于表征土基承載力的主要參數指標:
?回彈模量
1、柔性壓板2、剛性承載板: ?地基反應模量
溫克勒地基模型描述土基工作狀態時,以地基反應模量K表征土基的承載力。壓力和彎沉之比稱為K ?加州承載比(CBR)
一、路基的主要病害
1.路基沉陷
(1)自身壓縮沉陷
(2)天然地基承載力不足引起的沉陷 2.邊坡滑塌:溜方和滑坡
溜方:邊坡上薄的表層土沿邊坡向下滑動;
滑坡:路堤邊坡土體在重力作用下沿某個滑動面發生剪切破壞
3.碎落和崩塌
剝落和碎落是指路塹邊坡表面,在大氣的干濕或冷熱循環作用下,表面發生脹縮,使零碎薄層成片狀從坡面上剝落下來的風化現象,而且老的脫落后,新的又不斷產生大塊巖石脫離坡面沿邊坡滾落稱為崩塌 4.路基沿山坡滑動
5.不良地質和水文條件下的破壞滑坡
為提高路基的穩定性,防治各種病害的產生,主要有以下一些措施: 正確設計路基橫斷面。選擇良好的路基用土填筑路基,必要時對路基上層填土作穩定處理。采取正確的填筑方法,充分壓實路基,保證達到規定的壓實度。適當提高路基,防止水分從側面滲入或從地下水位上升進入路基工作區范圍。正確進行排水設計(包括地面排水、地下排水、路面結構排水以及地基的特殊排水)。必要時設計隔離層隔絕毛細水上升,設置隔溫層減少路基冰凍深度和水分累積,設置砂墊層以疏干土基。采取邊坡加固、修筑擋土結構物、土體加筋等防護技術措施,以提高其整體穩定性。
累積變行和疲勞破壞這兩種破壞極限的共同點是破壞極限的發生不僅同荷載應力的大小有關而且同荷載應力作用次數有關。
第三章
路基的類型與構造
路堤、路塹、填挖結合路基 路堤的特點
?設計線高于原地面; 排水、通風條件好; 施工質量易控制,可控制填料選擇、干濕類型、密實度等; 受水文地質影響小。路塹特點
?設計線低于原地面; 排水通風條件差; 行車視距也差;破壞了原地層天然平衡,受水文地質條件影響較大,要注意邊坡穩定性;
? 半填半挖路基特點
?兼有路堤和路塹兩者的特點,土石方數量少。工程上經濟,要注意填方部分與山坡結合(挖出),填挖分界處發生不均勻沉降。
?路基寬度的概念:
?路基寬度為行車道、路肩、中間帶、變速車道、爬坡車道等寬度之和,一般可理解為土路肩外邊緣之間的距離。路基高度 : 是指路堤的填筑高度或路塹的開挖深度,路基設計標高與地面標高(中心線)之差;由于原地面不平整,因此還有邊坡高度。邊坡坡度: 指邊坡高度 H與邊坡寬度b之比,常取 H=1,以1:n(路塹)或 1:m(路堤)表示坡率
路基附屬結構
一
取土坑與棄土堆
借方與棄方.二、護坡道與碎落臺。?
護坡道目的是加寬邊坡的橫向距離,減小邊坡的平均坡度。?碎落臺主要供零星土石碎塊下落時臨時堆積,保護邊溝不致阻塞,也有護坡道的作用。
三、堆料坪與錯車道
?堆料坪:路面養護用礦質材料就近選擇路旁合適地點堆放備用。高等級路面一般采用集中堆放料場。
?錯車道:單車道公路由于雙向會車和相互避讓的需要,常每隔200~500m設置錯車道一處
第四章
直線滑動面的邊坡穩定性分析 適用范圍:
? 直線法適用于砂土和砂性土(兩者合稱砂類土),土的抗力以內摩擦力為主,粘聚力甚小。邊坡破壞時,破裂面近似平面。
一、試算法
二、解析法 曲線滑動面的邊坡穩定性分析
?土的粘力使邊坡滑動面多呈現曲面,通常假定為圓弧滑動面。
?圓弧法適用于粘土,土的抗力以粘聚力為主,內摩擦力力較小。邊坡破壞時,破裂面近似圓柱形。
一、圓弧滑動面的條分法。
二、條分法的圖表法及解析法
?臨界高度
指天然地基狀態下,不采取任何加固措施,所容許的路基最大填土高度。
浸水路堤的穩定性分析
?建筑在橋頭引道,河灘及河流沿岸,受到季節性或長期浸水的路堤,稱為浸水路堤。1.浸水路堤的特點
(1)穩定性受水位降落的影響(2)穩定性與路堤填料透水性有關 假想摩擦角法、懸浮法和條分法
第五章
第六章
擋土墻的類型 ?按擋土墻位置分: 路塹墻,路堤墻,路肩墻和山坡墻等。?按擋土墻的墻體材料分: 石砌擋墻,混凝土擋墻,鋼筋混凝土擋墻,磚砌擋墻,木質擋墻和鋼板墻等。?按擋土墻的結構形式分: 重力式,半重力式,衡重式,懸臂式,扶壁式,錨桿式,拱式,錨定板式,板樁式和垛式等。
擋土墻的構造
1墻身2基礎3排水設施4沉降縫和伸縮縫 重力式特點;
依靠墻自重承受土壓力 結構簡單 施工簡便 由于墻身重 對地基承載力的要求較高。基礎埋置深度要求:
①保證基底土層的承載力(容許)大于基底可能出現的最大應力;
②應保證基礎不受沖刷; ③應防止基礎因地基凍融而破壞 排水設施
地面排水,墻身排水 目的:
1疏干墻后填料的水分,防止地表水下滲造成墻后積水,使墻身承受額外的靜水壓力
2消除黏性土填料因含水率增加而產生的膨脹壓力; 3減少季節性冰凍地區填料的凍脹壓力 沉降縫和伸縮縫
n 為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂,應根據地基地質條件及墻高墻身斷面的變化情況,設置沉降縫; n 為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產生的裂縫,須設置伸縮縫。
n 一般將沉降縫和伸縮縫合并設置,統稱為伸縮縫。作用在擋土墻上的力系 ? 主要力系-常作用 ? 附加力系-季節性 ? 特殊力-偶然
驗算項目
1基底滑動穩定性2傾覆穩定性3基底應力和偏心距4墻身斷面強度5淺層、深層滑動穩定性-軟弱下臥層
增加抗滑穩定性的方法
①采用傾斜基底 ②采用凸榫基礎 ③采用人工基礎 增加傾覆穩定性的方法
①展寬墻趾 ②改變墻面及墻背坡度 ③改變墻身斷面類型
第七章
地面排水設備:
邊溝,截水溝,排水溝,跌水與急流槽,蒸發池。必要時還有渡槽,倒虹吸及積水池。1.邊溝:
設在挖方的路肩外側或低路堤的坡腳外側,多與線路平行。主要用以匯集和排除路基范圍內和流向路基的少量的地面水,不宜與其它溝渠合并使用。2.截水溝:
設置在挖方路基邊坡坡頂之外或山坡路堤上方的適當處,用以攔截流向路基的地面水,防止其沖刷和浸蝕挖方邊坡和路堤坡腳,并減輕邊溝的泄水負擔。3.排水溝: 主要用來引水,將路基范圍內各種水源的水流引排到橋涵天然河溝或遠離路基指定地點。
離路基盡可能遠,距路基坡腳一般不宜小于3~4m,高速公路高路堤,坡腳排水溝不小于2m,縱坡應保證水流暢通,不產生沖刷或淤積,一般不小于0.3%,不大于3%
長度:小于500m 4.跌水與急流槽:
設置于需要排水的高差較大而距離較短或坡度陡峻的地段 跌水:
是階梯形的建筑物,水流以瀑布形式通過的排水設施。有單級和多級形式,作用主要是降低流速和削減水的能量或改變水流方向。急流槽:
是具有很陡坡度的水槽,水流以陡坡形式通過的排水設施,但水流不離開槽底。
它的作用主要是在很短的距離內,水面落差很大的情況下進行排水
5.倒虹吸與渡水槽:
設置于水流需要橫跨路基,同時受到設計標高的限制,從路基底部或上部架空跨越。
前者稱為倒虹吸,后者稱為渡水槽。6.蒸發池:
氣候干旱、排水困難地區,可利用沿線的集中取土坑或專門的蒸發池排除地表水 地下排水設備
?暗溝(管)?滲溝 ,滲井和滲水隧洞 n 特點:
排水量不大,主要以滲流方式匯集水流,并就近排出路基范 1.暗溝
作用:設在地面以下引導水流的溝渠,無滲水和匯水作用,地下排水溝 2.滲溝:
作用:是降低地下水位或攔截地下水,其水力特性是紊流 3.滲井:是豎直方向的地下排水設備
作用:是匯集離地面不深處含水層中的地下水,通過豎井,滲入下層,疏干路基土。
路面排水設計
一、路面表面排水
1.分散漫流式路表排水2.集中截流式路表排水
二、中央分隔帶排水 三種類型
(1)寬度小于3m且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶排水(2)寬度大于3m且表面為采用鋪面封閉的中央分隔帶排水(3)表面無鋪面且未采用表面排水措施的中央分隔帶排水
三、路面結構內部排水 路面滲水主要途徑:
1)路面接縫,2)路面材料使用過程中出現的松散;3)原先面層混合料較大的孔隙等:4)使用過程中出現的各種裂縫,尤其以周圍施工產生的張拉裂縫最為嚴重。
路面邊緣排水系統
定義:由沿路面邊緣設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排水系統。
構造:集水溝、縱向排水溝,橫向出水管、過濾織物、第八章
填挖方案 1.路堤填筑
填筑方案:豎向填筑和分層平鋪
按照路堤設計橫斷面,自下而上逐層填筑。2.路塹開挖
按掘進方向可分為縱向全寬掘進和橫向通道掘進。在高度上分為單層和雙層和縱橫掘進混合 路基壓實
影響路基壓實的因素
含水量,土質,壓實厚度,壓實功能。n 壓實度:
n 工地上壓實達到的干密度γ與室內標準擊實試驗 所得的該路基土的最大干密度γ0之比。
第十章
力學特性
一、碎、礫石路面的強度構成,因此,起決定作用的是顆粒之間的聯結強度
二、碎、礫石材料的應力-應變特性 1.變形包括彈性變形和塑性變形兩部分;
2.碎礫石材料的應力-應變特性具有明顯的非線性特征;
三、碎、礫石材料的形變累積
不同的應力水平下具有不同的塑性變形特征:在應力水平較低的情況下,塑性變形量較小,且在一定的荷載作用次 數以后變形不再發展;應力較大時,則形變隨作用次數迅 速發展,并最終導致破壞
碎石路面
一、水結碎石路面
n 定義:大小不同的軋制碎石從大到小分層鋪筑,灑水碾壓而成的路面結構:
二、泥結碎石路面
n 定義:以碎石作骨料,粘土為填充結合料,經壓實而成的路面結構。
三、泥灰結碎石路面
定義:以碎石為骨料,一定數量粘土和石灰作粘結填充料、經壓實而成的路面結構。級配礫(碎)石路面
n 定義:級配礫(碎)石路面是一種由各種集料(礫石、碎石、工業廢渣等)和土,按最佳級配原理摻配而成的混合料,經攤鋪、修整、壓實后形成,是密實結構。優質級配碎石基層
無結合料處治粒料在國外是一種應用極為普遍的筑路材料,廣泛用于柔性路面的基層和底基層,用于基層的常為較優質的碎石層。
n 優質級配碎石基層特點:碎石強度高、形狀接近立方體、級配良好和壓實好。
1.磨耗層-是路面的表面部分,用以抵抗由車輪水平力和輪后吸力所引起的磨損和松散,以及大氣溫度、濕度變化等因素的破壞作用,并提高路面平整度。
磨耗層應具有足夠的堅實性和穩定性,通常多用堅硬、耐磨、抗凍性強的級配粒料來鋪筑
.保護層-在磨耗層上面,用來保護磨耗層,減少車
輪對磨耗層的磨損。加鋪保護層是一項經常性措施保 護層厚度一般不大于1cm。
n 按使用材料和鋪設方法的不同,保護層分為穩定保護 層與松散保護層兩種
第十一章
定義:用塊狀石料或混凝土預制塊鋪筑的路面稱為塊料路面。構造特點:必須設置整平層;塊料之間填縫料嵌填,使塊料滿足強度
和穩定性的要求。
第十二章
1.無機結合料穩定材料的應力-應變特性
1)無機結合料穩定路面的重要特點之一是強度和模量隨齡期的增長而不斷增長,逐漸具有一定的剛性性質。
3)無機結合料穩定材料的應力-應變特性與原材料的性質、結合料的性質和劑量及密實度、含水量、齡期、溫度等有關。
4)應力-應變關系也呈現出非線性狀,模量是應力(偏應力和側限應力)函數;在應力級位低于極限荷載的50%~60%時,應力應變曲線可近似為線性.2.無機結合料穩定材料的疲勞特性 3.無機結合料穩定材料的干縮特性 4.無機結合料穩定材料的溫度收縮特性
石灰穩定類基層--在粉碎的土和原狀松散的土(包括各種 粗、中、細粒土)中摻入適量的石灰和水,按照一定技術 要求,經拌和,在最佳含水量下攤鋪、壓實及養生,其抗 壓強度符合規定要求的路面基層。石灰穩定土強度形成原理:
1)離子交換作用-2)結晶作用-3)火山灰作用-4)碳酸化作用 影響強度的因素
密實度、灰質、養生條件、含水率、土質、齡期、石灰劑量 在粉碎的或原狀松散的土(包括各種粗、中、細粒土)中,摻入適當水泥和水,按照技術要求,經拌和攤鋪,在最佳 含水量時壓實及養護成型,其抗壓強度符合規定要求,以 此修建的路面基層稱水泥穩定類基層。強度形成原理:
化學作用、物理-化學作用、物理作用 3.影響強度的因素
土質、水泥、含水率、施工 石灰煤渣(二渣)
用煤渣和石灰按一定配合比、加水拌和、攤鋪、碾壓而成的基層。在二渣中加入一定量的粗骨料成為三渣。石灰粉煤灰類基層
n 以石灰、粉煤灰與土按一定配合比混合,加水拌勻、攤 鋪、碾壓并養護而成型的一種基層結構
第十三章
瀝青路面損壞類型及其成因損壞類型:
裂縫、車轍、松散、剝落、和表面磨光。1.裂縫(crackings):最主要的破壞形式
2.車轍(rut):渠化交通引起的瀝青路面損壞 原因:
1)瀝青混合料高溫穩定性不足,塑性變形累積; 2)路面結構及路基材料的變形累積; 3)車輛渠化交通的荷載磨耗-磨耗型車轍。3.松散剝落 原因:
1)瀝青與礦料黏附性差(瀝青粘性差、集料粘附等級低、集料潮濕、瀝青老化后性能下降、凍融); 2)水或冰凍的作用;
3)瀝青在施工中的過度加熱老化 4.表面磨光 原因:
1)集料軟弱,宏觀紋理和微觀構造小;
2)粗集料抵抗磨光的能力差(由磨光值、棱角性、壓碎值等表征); 3)級配不當,粗料少、細料多; 4)用油量偏大,或出現水損害; 5)瀝青稠度太低; 6)車輪磨耗太嚴重 對瀝青路面的基本要求
1.高溫穩定性—高溫下抵抗永久變形的能力 2.低溫抗裂性--抵抗低溫抗裂的能力 3.耐久性--抵抗老化與荷載重復作用的能力 4.抗滑能力--保證車輛安全行駛的能力 5.防滲能力--抵抗水損害的能力
瀝青路面分類
1.按強度構成原理
ü密實類瀝青路面ü嵌擠類瀝青路面 各自優缺點:
? 密實類:耐久性好,熱穩定性差; ? 嵌擠類:熱穩定性好。按施工工藝分類
層鋪法、路拌法、和廠拌法 3.按瀝青路面技術特性分類
n 瀝青混凝土(Asphalt Concrete)n 熱拌瀝青碎石(Asphalt Macadam)
n 乳化瀝青碎石(Emulsion Asphalt Macadam)n 瀝青貫入式 n 瀝青表面處治
n 瀝青瑪碲脂碎石SMA(Stone Mastic Asphalt)n 排水性瀝青混凝土(Porous Asphalt Concrete)n 開級配抗滑磨耗層OGFC(Open Graded Friction Course)0 瀝青混合料的結構力學特性
類型:按密實原則和嵌擠原則構成的瀝青混合料 的典型結構類型有三種:密實懸浮結構、骨架空 隙結構、骨架密實結構
3.基本流變模型
常用的簡單組合模型有下列幾種:
(1)麥克斯韋爾模型(2)開爾文模型(3)澤納模型(4)彈塑性模型
1.瀝青的勁度模量
反映瀝青和瀝青混合料在給定溫度和加荷時間條件下的應力-應變關系的參數,稱作勁度S 瀝青混合料的強度
強度是指材料達到極限狀態或出現破壞時所能承受的最大荷載(或應力)
1.剪切強度2.斷裂強度3.臨界應變
瀝青路面的高溫穩定性
n 瀝青混合料高溫穩定性--指混合料在荷載作用下抵抗永久變形的能力。
n 高溫穩定性不足:有車轍、推移、擁包、搓板、泛油等病害 瀝青路面的水穩定性
n 瀝青路面的耐久性主要依靠瀝青與集料之間的黏附程度,水和礦料破壞了瀝青與集料之間的黏附性,是影響瀝青路面耐久性的主要因素之一
.提高瀝青路面水穩定性技術措施
1、完善路面結構排水系統、2、取黏度大的瀝青和表面活性成分含量高的瀝青
3、盡量選擇sio2含量低的堿性集料
4、施工時保持集料干燥,無雜質,拌合充分、鋪時不產生離析,保證壓實要求
瀝青路面的原材料
一、瀝青材料
瀝青路面所用的瀝青材料有石油瀝青、煤瀝青、液體石油瀝青和瀝青乳液等 粗集料:
u粒徑大于4.75mm(或2.36mm)的那部分材料,包括碎石、破碎碎石、篩選礫石、鋼渣、礦渣等 細集料
n 集料中粒徑小于4.75mm(或2.36mm)的材料。填料
填料的粒徑小與0.6mm由瀝青和填料的混合而成的膠漿是瀝青混合料形成強度的重要元素。
瀝青混合料組成設計
瀝青混合料分類
按集料公稱最大粒徑、礦料級配、空隙率大小可分為: n 密集配瀝青混凝土混合料(Asphalt Concrete)適用于各級公路瀝青面層的任何層次
n 瀝青瑪碲脂碎石混合料SMA(Stone Mastic Asphalt)適用于表面層、中面層或加鋪磨耗層
n 半開級配瀝青碎石混合料,空隙率6%~12%(Asphalt
Macadam)適用于三級及三級以下公路,表面應設防水 上封層
n 密集配瀝青碎石混合料,空隙率3%~6%,(ATB)也稱為大粒徑瀝青碎石混合料,適用于基層 n 排水式瀝青穩定碎石混合料,空隙率大于18,(ATPB),適用于排水基層
n 開級配抗滑磨耗層(Open Graded Friction Course)適用于高速公路排水式瀝青路面磨耗層 瀝青混合料選用遵循的原則:
1、面層與瀝青碎石基層通常采用雙層或三層式結構,層間應噴灑黏層油,以加強層間聯接、滿足耐久、穩定、密實、安全等功能性要求,且便于施工
3、表面有良好的表面功能、密水、耐久、抗車轍、抗裂性能。抗滑不足時,可加鋪抗滑磨耗層 瀝青混合料的配合比設計
n 設計目的:確定瀝青混合料各種原材料的品種及配比、礦料級配、最佳瀝青用量。
瀝青混合料配合比設計階段: 1)目標配合比設計階段 2)生產設計配合比設計階段
3)生產配合比驗證階段
第十四章
瀝青路面設計的內容
設計內容:原材料的調查和選擇、瀝青混合料配合比以及基層材料的配合比設計,各項設計參數的測試與選定、路面結構組合設計、路面結構層厚度驗算以及路面結構方案的比選。路面結構設計的原則
(1)根據使用要求和自然條件,結合實踐經驗,將路基路面作為一個整體考慮,進行綜合設計
(2)“因地制宜、合理選材、方便施工、利于養護、節約 投資”
(3)積極推廣成熟的科研成果,積極、慎重地運用行之有 效的新材料、新工藝、新技術
(4)充分考慮沿線環境的保護、自然生態的平衡,有利于 施工、養護工作人員的健康與安全
(5)盡可能選擇有利于機械化、工廠化施工的設計方案(6)對于地處不良地基的路段,可以“一次設計分期修建”
瀝青路面結構設計理論與方法
分為經驗法和力學-經驗法 彈性層狀體系理論的圖式
三、基本假設與解題方法
①各層由均質、連續的、均勻的、各向同性的線彈性材料組成,用彈性模量和泊松比表征其彈性參數;
②最下一層為水平方向和豎直向下方向無限延伸的半無限體。其上各層在水平方向為無限大,但豎向具有一定厚度; ③各層在水平方向無限遠處及最下層無限深處的應力、變形和位移為零;
④各層分界面上的應力和位移完全連續(稱連續體系),或者僅豎向應力和位移連續,而層間無摩擦力(稱滑動體系); ⑤不計各層材料自重。瀝青路面結構組合設計
瀝青路面通常是有瀝青面層、基層、底基層、墊層等組成。
總原則: 面層耐久、基層堅實、土基穩定
瀝青路面層間組合
l面層和基層之間應設置透層瀝青或黏層瀝青。
l采用半剛性基層時,應用單層層鋪法或稀漿分層表處采用水泥混凝土剛性基層,也應設黏性基層
面層為兩層或三層而不能連續鋪筑時,則在鋪上層之前徹底清掃下層表面的灰塵、泥土、油污等有可能破壞層間組合的有害物質,然后設黏層瀝青
透層瀝青、黏層瀝青,單層表處下封層,稀漿封層 下封層的材料規格、用量應根據地區氣候特點,施 工季節和結構類型的不同按規范要求選定
瀝青面層結構
?直接經受車輪荷載反復作用和各種自然因素影 響,并將荷載傳遞到基層以下的結構層。
瀝青路面基層結構
??承擔著瀝青面層向下傳遞的全部負荷,支承著面層,確保面層發揮各項重要的路面性能。
??承受著由于土基水溫狀況多變而發生的地基承載能力變化的敏感性,使之不影響瀝青面層的正常工作。
??基層是承上啟下保證路面結構耐久、穩定的承重結構層,要求具有較高的強度、穩定性和耐久性。
瀝青路面墊層結構
??位于基層以下,主要用于路基狀況不良的路段,確保路面結構不受路基中滯留的自由水的浸蝕以及凍融的危害
我國瀝青路面設計方法
我國瀝青路面設計方法:采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性層狀體系理論,以路表回彈彎沉值和瀝青混凝土層彎拉應力、半剛性材料基層彎拉應力為設計指標進行路面結構厚度設計。設計完成后,路面結構的路表彎沉與各結構層的彎拉應力 均應滿足設計指標的極限標準。
以彎沉作為設計指標的原因
v彎沉是表征路面結構總體剛度的指標;
v在荷載相同,土基支承相同條件下,彎沉越小表明總體剛度越大,因此它的抗變形能力與抗壓、抗彎曲的能力也大;
v彎沉的大小也能表征土基支承的強弱,在夏熱季節,瀝青面層抗高溫穩定性也能間接相對的由彎沉表現出來。
v路表彎沉值可以簡單地量測,操作簡便;壓應變、拉應變指標測試較困難。彎沉指標既可作為設計指標,又可以作為質量檢驗、路面養護的評價手段。
第十五章
水泥混凝土路面的特點 優點:
(1)強度高(2)穩定性好(3)耐久性好(4)有利于夜間行車 缺點:
?(1)對水泥和水的需要量大?(2)有接縫?(3)開放交通遲?(4)修復困難 1.土基
(1)性能要求:
因水泥混凝土路面強度、剛度都很大,傳遞到土基的應力很
小(一般不超過0.05MPa).密實、穩定、均勻 2.基層作用
防唧泥、防冰凍、減小路基頂面壓應力,緩和路基不均勻變形對面層的影響、防水、為面層施工提供方便、提高路面結構的承載能力,延、長路面的使用壽命
二、混凝土面板 混凝土面板的斷面形式(1)厚邊中薄式(2)等邊厚式(3)等中厚式 1.橫縫的構造與布置
橫向接縫是垂直于行車方向的縫,共有三種:縮縫、脹縫和施工縫。
?縮縫保證板因溫度和濕度的降低而收縮時沿該薄弱斷面縮裂,從而避免產生不規則的裂縫。
?脹縫保證板在溫度升高時能部分伸張,從而避免產生熱天的拱脹和折斷破壞,同時脹縫也能起到縮縫的作用。?混凝土路面每天完工及因雨天或其他原因不能繼續施工時,應設置施工縫。
(1)脹縫
?避免產生路面板在熱天的拱脹和折斷破壞。常采用平縫 的形式,也叫真縫。設置目的
?使混凝土板有膨脹的余地,從而避免產生過大的熱壓應力 設置位置
?在鄰近橋梁或其它固定構筑物處、與柔性路面相接處、板厚改變處、隧道口、小半徑平曲線和凹形豎曲線縱坡變換處。
減少脹縫措施:
?增大基層表面的摩阻力,以約束板在高溫或潮濕時 伸長的趨勢
?在氣溫較高時施工,減小混凝土板的脹縮幅度
(2)縮縫
?作用:控制混凝土的收縮應力和翹曲應力
橫向縮縫有設傳力桿假縫和假縫兩種形式。
(2)縱縫的構造與布置
縱縫分為縱向縮縫和縱向施工縫。
水泥混凝土路面的原材料:
水泥,粗集料,細集料,水,外加劑,接縫材料及技術要求。(接縫板,填縫料)
混凝土配合比的技術要求 1.混凝土的彎拉強度 2.混凝土的工作性 3.混凝土的耐久性 配合比參數的確定 1.水灰比的確定 2.砂率的確定
3.按工作性要求確定單位用水量 4.單位水泥用量的確定 5.混合料砂石料用量確定
接縫施工
1、縱縫:按施工方法需要設置。2、縮縫:切縫法和壓縫法。
3、脹縫;頂頭木模固定法、鋼筋支架固定法。
4、接縫封填:能與混凝土面板縫壁粘結力強、回彈性好、能適應混凝土面板收縮和膨脹、不溶于水和不滲水、高溫時不溢出、低溫時不脆裂和耐久性好。
第二篇:路基路面工程(第四版)期末復習大總結(主編黃曉明)
第一章
概論
第二節
路基路面工程的特點與性能要求
一、路基路面工程的特點 路基:路基是在天然地表面按照道路的設計線性和設計橫斷面的要求開挖或堆填而成的巖土結構物
路面:路面是在路基頂面用各種筑路材料鋪設的層狀結構物。
二、路基路面工程的性能要求
承載能力、穩定性、耐久性、表面平整度、路面抗滑性
第三節
路基路面結構及層位功能
一、路基橫斷面
填方路基結構0~30cm范圍稱為路床,30~80cm稱為下路床,80~150cm稱為上路堤,150cm以下稱為下路堤。
二、路面橫斷面
槽式橫斷面、全鋪式橫斷面
四、路面結構分層及層位功能 面層、基層、路基。
面層:瀝青面層材料主要考慮抗車轍和抗剪切
基層:基層是是路面結構中的承重層,應具有一定的強度和剛度,并具有良好的抵抗疲勞破壞的能力
墊層:水穩定性和隔溫性能要好
五、路面面層類型及適用范圍
瀝青混凝土路面:高速公路、一級公路~四級公路 水泥混凝土路面:高速公路、一級公路~四級公路
六、路面分類
按面層材料區分:水泥混凝土路面、瀝青路面、砂石路面
按力學特性區分:柔性路面(瀝青混凝土路面)、復合式路面、剛性路面
按基層材料類型及組合形式的不同,可將瀝青混凝土路面劃分為:柔性基層瀝青路面、半剛性基層瀝青路面、組合式基層瀝青路面、復合式路面(剛性基層瀝青路面)
第四節
路基路面結構的影響因素
一、路基路面穩定性影響因素
地理條件、地質條件、氣候條件、水文和水文地質條件、土的類別
二、路基路面工程的環境因素
路基土和路面材料的體積隨路基路面結構內溫度和濕度的升降而引起膨脹和收縮 保持路基干燥的主要方法是設置良好的地面排水設施和路面結構排水設施
路基路面結構的強度、剛度、及穩定性,在很大程度上取決于路基的濕度變化
第五節
公路自然區劃
區劃的三個原則:道路工程特征相似的原則、地表氣候區劃差異性的原則、自然氣候因素既有綜合又有主導作用的原則 一、一級區劃的主要指標
“公路自然區劃”分三級進行區劃,一級區劃是首先將全國劃分為多年凍土、季節凍土和全年不凍土三大地帶,然后根據水熱平衡和地理位置,劃分為凍土、溫潤、干濕過渡、濕熱、潮暖和高寒七個大區。二、二級劃分的主要指標 潮濕系數K
第二章
路基土的特性及設計參數
第一節
路基土的分類及工程特性
一、路基土的分類
巨粒土、粗粒土、細粒土、特殊土。
土的顆粒組成特征用不同粒徑粒組在土中的百分含量表示
二、路基土的工程性質
巨粒土:良好的路基材料,亦可用于砌筑邊坡
礫石混合料:填筑路基、鋪筑中級路面,適當處理后可以鋪筑高級路面的基層、底基層 砂性土:理想的路基填筑材料 粉性土:不良公路用土
黏性土:筑成的路基能獲得穩定
三、路基填料的選擇
漂石、卵石(巨粒土)與粗礫石:性能評定為優,施工性評定為中 土石混合料:性能評定為優,施工性評定為良 礫類土、砂類土:性能評定為優,施工性評定為優 粉質土:性能評定為差,施工評定為良 黏質土:性能評定為良,施工性評定為良
第二節
路基水溫狀況及干濕類型
一、路基濕度的來源
大氣降水、地面水、地下水、毛細水、水蒸氣凝結水、薄膜移動水
二、大氣溫度及其對路基水溫狀況的影響
凍脹:積聚的水凍結后體積增大,使路基隆起而造成層面開裂即凍脹現象,形成凍脹。翻漿:經重車反復作用,路基路面結構產生較大變形,嚴重時,路基土以泥漿形式從漲裂的路面縫隙中冒出,形成翻漿。
三、路基干濕類型
路基按其干濕狀態不同,分為干燥、中濕、潮濕、過濕四種。以分界稠度來劃分干濕類型
與分界稠度相對應的路基離地下水位或地表積水水位的高度稱為路基臨界高度H
四、路基土的基質吸力與飽和度 基質吸力:壓力勢與重力式差值
第三節
路基的力學強度特性
一、路基受力狀況
二、路基工作區 在路基某一深度處,當車輪何在引起的垂直應力與路基土自重應力引起的垂直應力相比所占比例很小,僅為1/5~1/10時,該深度范圍內的路基稱為路基工作區。
三、路基土的受力特性
第四節
路基的承載能力及材料參數
一、路基的承載力參數
路基回彈模量:反映路基所具有的部分回彈性質 路基反應模量:表征路基的承載力
加州承載比(CBR):評定路基路面材料承載能力的指標
第三章
路基設計
第一節
路基概念及構造
一、路基基本概念
公路路基是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構筑物,是路面的基礎,承受由路面傳來的行車荷載并將其擴散至地基。
高于原地面高程的填方路基稱為路堤 低于原地面高程的挖方路基稱為路塹
二、路基的類型與構造 路堤、路塹、半填半挖路基
三、路基附屬設施
取土坑與棄土堆、護坡道與碎落臺、堆料坪與錯車道
第二節
路基的主要病害類型及原因
一、路基沉陷
二、邊坡塌方
三、路基沿破面滑動
五、防治措施:設計、排水、施工、防護與支擋
第三節
路基橫斷面設計
一、路基寬度
路基寬度為行車道路面及其兩側路肩寬度之和
二、路基高度
路基高度指的是路堤的填筑高度和路塹的開挖深度,是路基設計高程(標高)和原地面高程(標高)之差。
三、路基邊坡坡度 路堤邊坡、路塹邊坡
第五節
路基邊坡穩定性分析
一、直線滑動面的邊坡穩定性分析 試算法、解析法
二、折線滑動面的邊坡穩定性分析 剩余下滑力:E?T?R K
三、曲線滑動面的邊坡穩定性分析
4.5H法、基于條分的極限平衡法原理、瑞典條分法、簡化畢肖普法
四、軟土地基的地基穩定性分析
臨界高度的計算、路基穩定性的計算方法、五、浸水路堤的穩定性分析
滲透水壓力計算、假想摩擦角法、懸浮法、條分法
六、路基邊坡抗震穩定性分析 震害與震力
第七節
路基排水設計
地面排水、地下排水
一、路基排水設施的構造與布置
地面排水設施:邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、倒虹吸與渡水槽、蒸發池 邊溝的橫斷面形式:梯形、矩形、三角形、流線型 地下排水設施:盲溝、滲溝、滲水隧洞、滲井
第四章
路基防護與支擋結構設計
第一節
路基坡面防護
一、坡面防護
坡面防護主要是保護路基邊坡表面免受雨水沖刷,減緩溫差幾濕度變化的影響,防止和延緩軟弱巖土表面的風華、碎裂、剝蝕演變過程,從而保護路基邊坡的整體穩定性,在一定程度上,還可兼顧路基美化和協調自然環境。
常用坡面防護措施:植物防護、工程防護
工程防護:砂漿抹面、勾縫、噴涂、石砌護坡、護面墻
二、沖刷防護
直接防護措施:植物防護、石砌防護、拋石與石籠防護、支擋結構物(駁岸)間接防護措施:丁壩、順壩、格壩
第二節
支擋結構的類型和構造
一、支擋結構的用途
支擋結構包括:擋土墻、抗滑樁、預應力錨索
二、支擋結構的類型和適用范圍
按支擋結構的位置不同分為:路塹擋土墻、路堤擋土墻、路肩擋土墻、山坡擋土墻 按支擋結構的墻體材料不同:石砌擋土墻、混凝土擋土墻、鋼筋混凝土擋土墻、磚砌擋土墻、木質擋土墻、鋼板墻
根據其結構形式和作用機理:重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻、錨桿式擋土墻、抗滑樁、土釘墻、預應力錨索。
三、支擋結構的構造
墻身:墻背、墻面、墻頂、護欄 排水設施:墻身排水、地面排水
第三節
擋土墻結構布置
一、擋土墻的橫向布置
二、擋土墻的縱向布置
三、擋土墻的平面布置
第四節
擋土墻結構的土壓力計算
一、作用在擋土墻上的力系
按力的作用性質分為:主要力系、附加力、特殊力
三、黏性土土壓力計算
1、等效內摩擦角;
2、力多邊形;
四、不同土層的土壓力計算
五、有限范圍填土的土壓力計算
六、被動土壓力計算
七、車輛荷載換算及計算參數
八、浸水土墻土壓力計算
九、地震作用下土壓力計算
第五節
擋土墻設計
二、擋土墻的設計原則
按照“極限狀態分項系數法”進行設計
三、擋土墻設計
(一)擋土墻穩定性驗算 1.抗滑穩定性驗算 2.抗傾覆穩定性驗算
(二)基底應力及合力偏心距驗算 1.基礎底面的壓應力 2.基底合力偏心距 3.地基承載力抗力值
(三)墻身截面強度驗算 1.強度計算 2.穩定計算
3.當e超過規定時,還可以利用玩去抗拉極限強度R進行驗算或確定截面尺寸 4.正截面直接受剪時驗算
四、增加擋土墻穩定性的措施
(一)增加抗滑穩定性的方法 1.設置傾斜基底 2.采用凸榫基礎
(二)增加抗傾覆穩定性的方法 1.展寬墻趾
2.改變墻面及墻背坡度 3.改變墻身斷面類型
五、重力式擋土墻
第六章
路基施工
第一節
概述
一、路基施工的重要性
二、路基施工的基本方法
路基施工的基本方法,按其技術特點大致可分為:人工及簡易機械化、綜合機械化、水利機械化和爆破方法等。
三、施工前的準備工作
組織準備工作、技術準備工作、物質準備工作
第二節
路堤填筑與壓實
一、基本要求
二、填挖方案
1.路堤填筑 2.機械化施工
三、路基壓實
1.路基壓實的意義與機理 2.影響壓實效果的主要因素 內因:土質、濕度
外因:壓實厚度、壓實功能 3.機具選擇與操作 4.土基壓實標準 K:路基標準壓實度
第三節
路塹開挖
一、土質路塹
縱向全寬掘進、橫向通道掘進
二、石方路塹 爆破法、松土法
第六章
交通和在及路面設計參數
第一節
交通荷載及其對路面的作用
三、汽車對道路的靜態壓力 影響因素:(1)汽車輪胎的內壓力Pi;(2)輪胎的剛度和輪胎與路面接觸的形狀;(3)輪載的大小
四、運動車輛對道路的動態影響
五、交通分析 2.軸載組成
3.輪跡橫向分布:車輛在道路上行駛時,車輪的軌跡總是在橫斷面中心線附近一定范圍內左右擺動,由于輪跡的寬度遠小于車道的寬度,因而總的軸載通行次數既不會集中在橫斷面上某一固定位置,也不可能平均分配到每一點上,而是按一定規律分布在車道橫斷面上,稱為輪跡的橫向分布。
標準軸載及軸載換算
二、標準軸載
道路路面設計所用的交通量與交通工程中的交通量有很大區別,交通工程中將混合交通量換算成為以小汽車或中型載重汽車為標準的交通當量。而路面設計中,一般選用一種軸載作為路面結構設計的標準軸載,其他各種軸載按照一定的原則轉換成標準軸載。
三、軸載換算
1.軸載換算方法基本原則
第一、換算以達到相同臨界狀態為標準;第二,對某一種交通組成,不論以哪種軸載標準進行換算,由換算所得軸載作用次數所計算的路面厚度應相同。
2.瀝青路面的軸載換算方法
3.水泥混凝土路面的軸載換算方法
四、累計標準軸載作用次數
六、交通荷載分級
由于不同等級的道路承受不同的交通荷載作用,為了判別道路承受荷載的輕重,現行《公路瀝青路面設計規范》和《公路水泥混凝土路面設計規范》分別進行了交通荷載等級的劃分。
第三節
路面材料設計參數
一、無機結合料穩定材料
1.無機結合料穩定材料的無側限抗壓強度 2.無機結合料穩定材料的無側限抗壓回彈模量
3.無機結合料穩定材料的簡介抗拉強度(劈裂強度)4.無機結合料穩定材料的劈裂回彈模量 5.無機結合料穩定材料的動態抗壓回彈模量 6.無機結合料穩定材料疲勞壽命
二、瀝青混合料
1.瀝青混凝土的抗壓強度和抗壓回彈模量 2.瀝青混凝土的劈裂試驗 3.瀝青混凝土的彎曲試驗 4.瀝青混凝土的單軸壓縮動態回彈模量 5.瀝青混凝土四點彎曲疲勞壽命 6.瀝青混凝土的設計參數
三、水泥混凝土材料
1.水泥混凝土抗折強度和水泥混凝土抗折彈性模量 2.水泥混凝土式樣的鉆取和劈裂試驗 3.水泥混凝土路面設計參數的取值
四、級配碎石
第七章
路面基層
第一節
概述
路面基層時路基面層體系中的重要組成部分,位于路基和路面面層之間,在路面結構中起著“承上啟下”的作用。
第二節
碎石與級配碎石基層
一、碎(礫)石的類型
級配碎石、填隙碎石、水結碎石、未篩分碎石、石屑。
二、碎(礫)石基層的力學特性 1.碎、礫石基層的強度構成 顆粒間的連接強度(1)純碎石材料
粒料表面的相互滑動摩擦;因剪切時體積膨脹二需克服的阻力;因里料重新排列而受到的阻力
(2)土—碎(礫)石混合料
第一種:不含或含很少細料的混合料,它的強度和穩定性依靠顆粒間摩阻力獲得。第二種:含有足夠的細料來填充顆粒間空隙的混合料
第三種:含有大量細料,而粗顆粒之間的接觸很少,集料僅僅是“浮”在細料之中。細料成分對碎石集料CBR的影響一般比對礫石的影響小。2.碎、礫石材料的應力—應變特性 3.碎、礫石材料的形變積累
三、普通碎石基層
碎石基層的強度主要依靠石料的嵌擠作用以及填充結合料的黏結作用 1.水結碎石基層 2.泥結碎石基層 3.泥灰結碎石基層 4.填隙干壓碎石基層
四、級配碎(礫)石基層
級配碎(礫)石基層,是由各種集料(礫石、碎石),按最佳級配原理修筑而成的路面基層。級配碎(礫)石的強度由摩阻力和黏結力構成。
1.級配碎(礫)石基層的厚度和材料 2.級配碎(礫)石基層的施工
開挖路槽——備料運料——鋪料——拌和與整形——碾壓——鋪封層
五、優質級配碎石基層
第三節 無機結合料穩定材料基層
在粉碎的或原狀松散的土中摻入一定量的無機結合料包括水泥、石灰或工業廢渣等和水,經拌和得到的混合料在壓實與養生后的材料稱為無機結合料穩定材料。
無機結合料穩定材料具有穩定性好、抗凍性能強、結構本身自成板體等特點,但其耐磨性差,廣泛用于修筑路面結構的基層和底基層。
一、無機結合料穩定材料的物理力學特性 1.無機結合料穩定材料的應力——應變特性 2.無機結合料穩定材料的疲勞特性 3.無機結合料穩定材料的干縮特性 無機結合料穩定材料經拌合后,由于水分發揮和混合料內部的水化作用,混合料的水分會不斷減少。由此發生的毛細管作用、吸附作用、分子間力的作用、材料礦物晶體或凝膠體間層間水的作用和碳化收縮作用等會引起無機結合料的體積收縮
4.半剛性材料的溫度收縮特性
石灰土砂礫>懸浮式石灰粉煤灰粒料>密實式石灰粉煤灰粒料和水泥砂礫
二、石灰穩定類基層
在粉碎的土和原狀松散的土(包括各種粗、中、細粒土)中摻入適量的石灰和水,按照一定技術要求,經拌和,在最佳含水量時攤鋪、壓實及養生,其抗壓強度符合規定要求的路面基層稱為石灰穩定類基層。適用于各級公路路面的底基層和二級以下公路的基層,不得用作二級和二級以上公路高級路面的基層。
2.影響強度的因素
(1)土質(2)灰質(3)石灰劑量(4)含水率(5)密實度(6)石灰土的齡期(7)養生條件
3.石灰土基層的縮裂防治(1)控制壓實含水率(2)嚴格控制壓實標準
(3)溫縮的最不利季節是材料處于最佳含水率附近,且溫度為0~10℃。因此施工要在當地氣溫進入0℃前一個月結束,以防在不利季節產生嚴重溫縮。
(4)干縮的最不利情況發生在石灰穩定土成型初期,因此,要重視初期養護,保證石灰土表面處于潮濕狀態,嚴防干曬。
(5)是會穩定土施工結束后要及早鋪筑面層,使石灰土基層含水率不發生大變化,可減輕干縮裂隙。
(6)在石灰穩定土中摻加集料(砂礫、碎石等),使其集料含量為70%~80%,使混合料滿足最佳組成要求,不但提高強度和穩定性,而且具有較好的抗裂性。
防止基層裂縫的反射:(1)設置聯結層
(2)鋪筑碎石隔離過渡層 5.石灰土(底)基層的施工(1)備料: 石灰 土(2)混合料配合比(3)路拌法施工要求 ①攤鋪 ②拌和與灑水
(4)場拌(或集中場拌)法施工要求 ①拌和
②攤鋪(5)整型(6)碾壓(7)養生
6.碎(礫)石灰土(底)基層
三、水泥穩定類基層
在粉碎的土和原狀松散的土(包括各種粗、中、細粒土)中摻入適量的石灰和水,按照一定技術要求,經拌和攤鋪,在最佳含水率時壓實及養護成型,其抗壓強度符合規定要求,以此修建的路面基層稱為水泥穩定類基層。水泥穩定類基層具有良好的整體性,足夠的力學強度、抗水性和耐凍型。其初期強度較高,且隨著齡期增長而增長,所以應用范圍很廣。
2.影響強度的因素(1)土質
(2)水泥的成分和劑量(3)含水率
(4)施工工藝過程 4.水泥穩定粒料施工(1)材料: 水泥
集料(2)混合料設計
(3)施工要求 ①底基層準備 ②一般規定
③拌和方法和攤鋪 ④整型 ⑤碾壓 ⑥接縫處理
⑦養生及交通管制
⑧養生期滿驗收合格后立即澆透層油
四、工業廢渣穩定基層
公路上常用的工業廢渣有:火力發電廠的粉煤灰和煤渣,鋼鐵廠的高爐渣和鋼渣,化肥廠的電石渣以及煤礦的煤矸石等。
石灰(水泥)穩定工業廢渣基層具有水硬性,緩凝性,強度高,穩定性好,呈板體,且強度隨齡期不斷增加,抗水、抗凍、抗裂且收縮性小,適應各種氣候環境和水文地質條件等特點。1.材料要求
(1)石灰和水泥(2)廢渣材料(3)粒料(礫料)3.石灰煤渣類基層 4.石灰粉煤類基層
(2)施工: 材料——混合料設計——施工要求
第八章
瀝青路面設計
第一節 概述
一、瀝青路面的基本特性
(1)足夠的力學強度,能夠承受車輛荷載施加到路面上的各種力(2)一定的彈性和塑性變形能力,能承受應變而不破壞(3)與汽車輪胎的附著力較好,可保證行車安全
(4)有高度減震性,可使汽車快速行駛,平穩而低噪聲(5)不揚塵,且容易清掃和沖洗(6)維修工作比較簡單
二、瀝青路面的損壞類型及其成因
1.裂縫
按其成因不同分為:縱向裂縫、橫向裂縫、網狀裂縫。橫向裂縫:分為荷載型裂縫和非荷載型裂縫兩大類。荷載型裂縫是由于車輛荷載引起的瀝青面層拉應力超過其疲勞強度而斷裂,一般由瀝青路面結構的底面發生逐漸向上擴展至表面。飛鶴在型裂縫有兩種情況:瀝青面層縮裂和基層反射裂縫。
網狀裂縫:由于路面整體強度不足而引起的。2.車轍 3.松散剝落 4.表面磨光
三、瀝青路面的性能要求
1.高溫穩定性 2.低溫抗裂性 3.耐久性 4.抗滑能力
第二節 瀝青路面的分類與特性
一、瀝青路面的分類
1.按強度構成原理分類:密實型
嵌擠型 2.按施工工藝分: 層鋪法
路拌法
廠拌法 3.根據瀝青路面技術特性分類:(英文縮寫)
瀝青混凝土、熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石、瀝青貫入式、瀝青表面處治
二、瀝青混合料空間結構與壓實性能
三、瀝青混合料的力學特性
1.密實懸浮結構 2.骨架空隙結構 3.密實骨架結構
四、瀝青混合料的黏彈性性質與力學模型
1.粘彈性材料的基本性質(圖8-8)2.蠕變與松弛特性
蠕變是當應力為一恒定值時,應變隨時間逐漸增加的現象(圖8-10)應力松弛是當應力為一恒定值時,應力隨時間而衰減的過程。(圖8-11)3.基本流變模型
麥克斯韋爾(Maxwell)模型、開爾文(Kelvin)模型、澤納(Zener)模型 4.瀝青混合料的力學模型
(1)Burgers 模型(2)修正后的Burgers 模型
五、瀝青混合料的變形特性
1.蠕變試驗 2.應力松弛試驗 3.等應變速率試驗 4.動載試驗
5.瀝青的勁度模量
是一定時間(t)和溫度(T)條件下,應力與總應變的比值。6.瀝青混合料的勁度模量
六、瀝青混合料的強度特性
1.剪切強度 2.斷裂強度 3.臨界應變
第三節 瀝青路面使用性能和區分
一、瀝青路面的高溫穩定性
車轍是指瀝青路面在行車荷載的反復作用下產生的永久變形的累積。
推移、擁包、搓板等損壞主要是由于瀝青路面在水平荷載作用下抗剪強度不足引起的。1.車轍的形成機理及影響因素(1)失穩性車轍(2)結構性車轍(3)磨耗性車轍 車轍形成過程:(1)初始階段的壓實過程(2)瀝青混合料的側向流動
(3)礦質集料的重新排列及礦質骨架的破壞 2.瀝青混合料高溫穩定性評價方法(1)單軸壓縮試驗
(2)馬歇爾試驗(1948)(3)蠕變試驗(4)輪轍試驗(5)簡單剪切試驗
4.瀝青路面車轍的防治措施
二、瀝青路面的低溫抗裂性
兩種形式:氣溫驟降使面層收縮,溫度應力超過抗拉強度造成開裂;溫度疲勞裂縫。1.瀝青路面低溫開裂的機理
瀝青路面的低溫開裂和溫度下降引起的材料體積收縮有關,溫度應力超過抗拉強度造成開裂。
2.瀝青混合料低溫抗裂性能的評價方法(1)間接拉伸試驗(2)直接拉伸試驗(3)蠕變試驗
(4)約束試件溫度應力試驗(5)應力松弛試驗(6)彎曲破壞試驗
3.瀝青路面低溫開裂的預防措施
三、瀝青路面的水穩定性
1.瀝青路面水穩性作用機理 2.瀝青路面水穩定性的評價方法
煮沸試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融臺座試驗法、浸水間接拉伸試驗、凍融劈裂試驗、浸水車轍試驗
3.提高瀝青路面水穩定性技術措施(1)完善路面結構排水系統。
(2)瀝青材料選擇應考慮選取黏度大的瀝青和表面活性成分含量高的瀝青。(3)集料選擇,在其他各項指標滿足要求的前提下,盡量選擇 SIQ2 含量低的堿性集料,若不可能得到堿性集料時,應摻加外摻劑,以改善粘附性,如消石灰、抗剝離劑等。
(4)施工時保持集料干燥,無雜質,拌合充分,攤鋪時不產生離析,碾壓時保證達到壓實要求等。
四、瀝青路面的疲勞性能
2.影響瀝青路面疲勞的因素(1)荷載條件(2)材料性質(3)環境條件
3.瀝青混合料疲勞壽命的預估方法(1)諾丁漢大學法(2)地瀝青學會法
五、瀝青路面的抗老化性能
1. 瀝青的老化過程
(1)運輸和儲存過程的老化(2)拌合過程的熱老化(3)施工期的老化
2.瀝青混合料老化試驗和評價(1)短期老化的試驗方法(2)長期老化的試驗方法 3.國產瀝青混合料的老化性能
六、瀝青路面是喲高性能的氣候分區
表8-
9、8-10
第四節
彈性層狀體系理論
一、基本假設與解題方法 圖8-33 彈性層狀體系示意圖
第五節
瀝青路面的破壞狀態、設計指標和標準
一、沉陷
二、車轍
三、疲勞開裂
四、推移
五、低溫縮裂
六、路面彎沉設計標準
第六節
瀝青路面結構組合設計
一、瀝青面層結構 表8-11(英文縮寫)
三、瀝青路面墊層結構
瀝青路面墊層結構位于基層以下,主要用于路基狀況不良的路段,以確保路面結構不收路基中滯留的自由水的浸蝕以及凍融的危害。
墊層可分為:防水墊層;排水墊層、防污墊層、防凍墊層。
四、瀝青路面層間結合
第七節
我國瀝青路面厚度設計
我國瀝青路面設計方法采用雙圓垂直均布荷載作用下的層狀彈性體系理論,以路面回彈彎沉值和瀝青混凝土層拉應力、半剛性及剛性材料基層拉應力為設計指標進行路面結構厚度設計。
一、我國瀝青路面設計指標與標準 1.彎沉指標 圖8-9 路表彎沉值計算圖式 式8-56 2.結構層底應力指標
圖8-40 瀝青混凝土層和半剛性材料層的層底拉應力計算圖式 式8-59
二、路面結構厚度設計要求 式8-60、8-61
第九章
水泥混凝土路面設計
第二節
水泥混凝土路面的分類與構造
一、水泥混凝土路面分類 1.普通水泥混凝土路面 2.鋼筋混凝土路面 3.連續配筋混凝土路面 4.鋼纖維混凝土路面 5.復合式混凝土路面 6.碾壓混凝土路面 7.貧混凝土板
8.混凝土預制塊路面 9.裝配式混凝土路面
二、水泥混凝土路面構造
1.路基和路層 1)路基 2)基層
目的:放唧泥;防冰凍;減小路基頂面的壓應力;防水;為面層施工提供方便;提高路面結構的承載能力,延長路面的使用壽命
2.混凝土面板* 等厚式
3.排水要求
4.接縫的構造與布置
第三節
彈性地基板經典理論
一、彈性地基板體系理論簡介
兩個平行面和垂直于這兩個平行面的柱面或棱柱面所圍成的物體稱為板 1.彈性薄板基本假設
(1)垂直于中面方向形變分量ez機器微小,可以略去不計
(2)應力分量Tzx,Tzy和Oz遠小于其余三個應力分量,因而是次要的,可以忽略它們所引起的形變分量(3)薄板中面內的各點都沒有平行于中面的位移
第四節
水泥混凝土路面溫度應力分析
一、脹縮應力(計算)
二、翹曲應力(計算)
第五節
混凝土路面的破壞及設計指標與標準
一、混凝土路面病害及其主要原因 破壞類型:
裂縫類:橫向裂縫、縱向裂縫、斜向裂縫、交叉裂縫、板角斷裂和網裂 變形類:沉陷、漲起
接縫損壞類:接縫碎裂、填縫料損壞、接縫張開、錯臺、唧泥、拱起 表面損壞類:紋裂、網裂、起皮、磨損、露骨、坑槽、孔洞、磨光
二、路面破壞的極限狀態與設計準則 式9-42
第六節
路面結構設計的可靠度理論
結構可靠度:在規定時間內,在規定的條件下,結構能完成預定功能的概率。式9-4
第八節
水泥混凝土路面厚度設計
一、設計計算模型及選擇(1)彈性地基單層板模型(2)彈性地基雙層板模型(3)復合板模型
二、彈性地基的綜合回彈模量
(1)單層水泥混凝土路面板下,以粒料類材料作基層時,將粒料層及其以下層看作地基,包含粒料層本身。
(2)單層水泥混凝土路面板下,以非粒料層為基層時,將基層以下各層看作地基,不含基層本身。
(3)結合式雙層板下,無論基層材料類型,將基層以下各層看作地基,包含基層本身。(4)舊瀝青路面加鋪水泥混凝土路面板時,以舊路面頂測試的指標換算出當量回彈模量。
式9-
57、9-
58、9-
59、9-60
第三篇:路基路面總結
1.汽車是道路直接服務的對象,汽車荷載是造成路基路面結構損傷的主要成因。
2.道路上通行的汽車主要分為:客車和貨車兩大類。
3.我國公路與城市道路路面設計規范中以單軸雙輪組作為標準荷載,以100KN作為設計標準軸限。
4.對于雙輪組車軸,若每一側的雙輪用一個圓表示,稱之單圓荷載;若用兩個圓表示,稱之雙圓荷載。雙圓荷載是最常用的荷載 5.行駛的汽車對路面的水平力作用分為三種:制動力、起動力、轉向力,水平力與垂直壓力p的關系:Q=u*p 6.動荷載產生的原因有兩種:車身自身的振動和路面的不平整。動荷載具有:瞬時性、重復性、沖擊性
7.交通分析內容的目的是得到設計年限內的累計交通量Ne(Ne的計算,看書P221)8.軸載換算(看書,P224)9.路基路面結構的溫度和濕度影響(看書,P232)10.基層分為:柔性基層、剛性基層、半剛性基層
11.半剛性材料基層具有穩定性好、抗凍性能強、結構本身自成板體、經濟性好等優點,但其耐磨性差,存在干縮和溫縮裂縫,不適用于面層,因此廣泛用于修筑路面結構的基層和底基層。
12.在粉碎的或原狀松散的土中摻入一定量的無機結合料(水泥、石灰或工業廢渣等)和水,經拌合得到的混合料經壓實與養生后,其抗壓強度符合規定要求的材料稱為無機結合料穩定材料,以此修筑的路面基層稱為無機結合料穩定類基層,又稱為半剛性基層。13.半剛性基層縮裂的防治措施:
(1)控制壓實含水量;(2)嚴格控制壓實標準;(3)控制施工溫度;(4)注意初期養護;(5)及早鋪筑面層;(6)摻加集料。反射裂縫的防治措施:
(1)設置土工合成材料;(2)設置應力吸收層;(3)鋪筑大粒徑瀝青混合料碎石過渡層。14.混合料組成設計步驟:
(1)制備混合料試件;(2)標準擊實試驗;(3)強度試驗;(4)確定結合料劑量。
抗壓強度標準:半剛性材料基層配合比設計時,試件應在熱區25℃、溫區和寒區20℃條件下保濕養生6天、浸水1天(共7天)后,進行無側限抗壓強度試驗,根據規定的抗壓強度標準確定結合料劑量。15.墊層可分為防水墊層、排水墊層、防污墊層、防凍墊層,主要作用是防水和防凍。
16.瀝青路面按強度構成原理可分為:密實型和嵌擠型;按施工工藝可分為:層鋪法、路拌法、廠拌法;根據瀝青路面的技術特性可分為:瀝青表面處治、瀝青貫入式、熱拌瀝青碎石、瀝青混凝土、乳化瀝青碎石。
17.瀝青表面處治路面:是指用瀝青和集料按層鋪法或拌合法鋪筑而成的瀝青路面。
18.瀝青貫入式路面:是指用瀝青貫入碎(礫)石作面層的路面。19.瀝青路面的優缺點:
(1)表面平整無接縫、行車較舒適;(2)結構較柔,振動小、行車穩定性好;(3)車輛與路面的視覺效果好;(4)施工期短、施工成型快、能夠迅速交付使用(在機場跑道、高速公路上尤其需要);(5)易于維修,可再利用;(6)強度和穩定性受基層、土基影響較大;(7)瀝青混合料力學性能受溫度影響大;(8)瀝青會老化,瀝青結構層易出現老化破壞。
20.瀝青的空隙率、油石比、瀝青用量(看書,P278)
21.一般認為,瀝青混合料是一種典型的彈、粘、塑性綜合體,在低溫小變形范圍內接近線彈性體,在高溫大變形活動范圍內表現為粘塑性體,而在通常溫度的過渡范圍內則為一般粘彈性體。從普遍意義上來說,所有的瀝青混合料均為非彈性體,且在其實際工作范圍內主要表現為粘彈性體。瀝青混合料的任何力學性能都和溫度和時間有關。22.瀝青的勁度模量:是一定時間和溫度條件下,應力與總應變的比值。
23.瀝青路面的溫度穩定性包括:高溫穩定性和低溫抗裂性;瀝青路面的耐久性包括:水穩定性、抗疲勞性能、抗老化性能。
高溫穩定性評價方法有:馬歇爾試驗(穩定度、流值和馬歇爾模數作為評價指標)、輪轍試驗(動穩定度作為評價指標)。
低溫抗裂性評價方法有:間接拉伸試驗(劈裂強度及垂直和水平變形作為評價指標)、直接拉伸試驗、蠕變試驗、應力松弛試驗等。水穩定性評價方法有:煮沸試驗、浸水馬歇爾試驗、浸水間接拉伸試驗、浸水車轍試驗、凍融臺座試驗等。
24.瀝青混合料配合比設計包括:目標配合比設計、生產配合比設計、生產配合比驗證三個階段。
25.馬歇爾試驗結果分析(看書,P307)
26.瀝青路面設計考慮因素:結構、材料、荷載、環境、經濟 27.目前世界各國的瀝青路面結構設計方法主要形成:經驗法和力學-經驗法兩類,我國現行采用的方法是力學-經驗法。
28.對于厚度較大、強度較高的高等級路面,將其視作線性彈性體,并采用彈性層狀體系理論進行分析計算。29.彈性層狀體系理論的基本架設:
(1)各結構層是完全彈性的線變形體。(2)各結構層內部連續。(3)材料均質,各向同性。(4)路基路面體系的位移微小。(5)結構物在受車輪荷載作用以前,初應力為零,不考慮路面自重對應力的影響。(6)在結構物表面作用有限尺寸的荷載,荷載作用范圍以外沒有其他荷載作用。(7)接觸條件。(假設路面各層之間、路面與土基之間是完全連續的)
30.路面結構層設計(看書,P326)
31.我國《公路瀝青路面設計規范》中規定:高速、一級、二級公路的路面結構設計,應以路表面回彈彎沉值、瀝青混凝土層層底拉應力(或拉應變)及半剛性材料層的層底拉應力為設計指標。三級、四級公路以路表面設計彎沉值為設計指標。有條件時,對重載交通路面宜檢驗瀝青混合料的抗剪切強度。32.計算圖示(看書,P333)
我國新建瀝青路面路面結構設計的路面荷載圖示及計算點如圖所示。采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續體系理論進行計算,層間接觸狀態為完全連續。
圖中,荷載為單軸雙輪組P=100KN,每一個當量圓荷載為P/4=25KN,壓強為p=0.7MPa;當量圓半徑e=10.65cm;當量圓中心據輪隙中西距離r=1.5e;Ei為各結構層模量;h為各結構層厚度;E0為土基模量。當計算路表彎沉時,采用輪隙中心處(A點);當計算各結構層層底拉應力時,采用輪隙中心(C點)和單圓荷載中心處(B點)的兩者大值。
33.彎沉:為在荷載作用下路面結構整體產生的豎向總位移,單位為0.01mm。彎沉值可以表征路面結構強度,彎沉值越小,強度越高。通常采用貝克曼梁法進行現場測試。
回彈彎沉:是指路基或路面在規定荷載作用下產生垂直變形,卸載后能恢復的那一部分變形。
路表設計彎沉:根據設計年限內一個車道上預測通過的累計當量軸次、公路等級、面層和基層類型而確定,是路面厚度計算的主要依據。路面竣工彎沉:路面竣工后第一年不利季節、路面溫度為20℃時在標準軸載100KN作用下,竣工驗收的最大回彈彎沉值,它與交通量、公路等級、面層和基層類型有關。設計彎沉值公式:
34.各結構層材料的計算參數包括各層的回彈模量Ei和彎拉極限強度ós。
35.設計時,宜使路基處于干燥或中濕狀態,土基回彈模量值應大于30MPa,對重交通、特重交通的土基回彈模量值應大于40MPa。36.路基回彈模量設計值確定方針:對于新建公路初步設計時,可根據查表法、室內試驗法、換算法等;對于已建公路,可現場測定路基回彈模量(承載板法、貝克曼梁彎沉儀法)或室內試驗測定路基土回彈模量值與室內路基土CBR值等資料。37.新建瀝青路面結構設計的主要內容和步驟:
(1)根據設計要求,按彎沉或彎拉指標分別計算設計年限內一個車道的累計標準當量軸次,確定設計交通量與交通等級,擬定面層、基層類型,計算設計彎沉值。
(2)按路基土類與干濕類型及路基橫斷面形式,將路基劃分為若干路段,確定各路段土基回彈模量設計值。
(3)參考本地區經驗擬定幾種可行的路面結構組合與厚度方案,根據工程選用的材料進行配合比試驗,測定或依據參考值選定各結構層材料的抗壓回彈模量、劈裂強度等,確定各結構層的設計參數,計算容許拉應力。
(4)根據設計值指標采用多層彈性體系理論設計程序計算或驗算路面厚度。
(5)對于季節性冰凍地區應驗算防凍厚度是否符合要求。(6)進行技術經濟比較,確定路面結構方案。
38.路面結構層厚度計算有兩種方法:計算法和驗算法(看書,P343)39.水泥混凝土路面:是指由水泥混凝土面板和基層或底基層所組成的路面,也稱剛性路面。水泥混凝土路面的優缺點:
(1)強度高;(2)穩定性好;(3)耐久性好(可以使用20—40年或更長);(4)夜間行車效果好;(5)使用初期養護費用少,經濟效益取決于使用效果;(6)初期造價高;(7)對水泥和水需求量大,因此總體污染較大;(8)噪聲大、行駛舒適性差;(9)有接縫(受力薄弱、行車舒適性差、易進水);(10)修筑周期長,開放交通遲;(11)養護維修困難。
40.水泥混凝土路面設置接縫的目的:
(1)水泥混凝土硬化過程中的收縮;(2)施工過程應設置橫向工作縫和縱向工作縫;(3)混凝土面板的熱脹冷縮。
41.水泥混凝土路面的接縫分為:橫向接縫和縱向接縫。其中橫向接縫包括:縮縫、脹縫和工作縫(看書,P352)
42.水泥混凝土路面的設計指標:從保證路面耐久使用的角度,路面板載重復荷載和溫度變化作用下的疲勞斷裂為主要設計指標。水泥混凝土面板一般采用小撓度薄板理論進行分析。
43.水泥混凝土路面可靠度設計理論的設計指標為:抗彎拉強度。包括荷載溫度應力和疲勞溫度應力。44.水泥混凝土路面面板厚度設計步驟:
(1)收集并分析交通參數;(2)初擬路面結構;(3)確定材料參數;(4)求算荷載疲勞應力;(5)求算溫度疲勞應力;(6)檢驗初擬路面結構;(7)防凍總厚度檢驗。
45.為了簡化計算工作,通常選取使面層板內產生最大應力或最大疲勞損傷的一個荷載位置作為應力計算時的荷位,稱作臨界荷位。46.在考慮荷載應力和溫度應力綜合疲勞損傷的情況下,除了縱縫為企口設拉桿和橫縫為自由邊的混凝土路面,其他情況均應選取縱縫邊緣中部作為臨界荷位。(看書,P412)
47.水泥混凝土路面的平面分塊和接縫設計(看書,P417)
第四篇:路基路面總結
1.路基路面的影響因素:1】地理條件2】地質9.無機結合料:水泥石灰或工業廢渣。18.彩色路面的類型:(1)摻入彩色顏料(2)在條件3】氣候條件4】水文和水文地質條件5】10.瀝青路面的組成有:面層、基層、底基層和鋪設路面期間把彩色碎石壓入路面中(3)彩土的類別 墊層 色表面處理(4)采用一般瀝青與彩色集料混2.對路面性能有哪些基本的要求:(1)足夠的11.瀝青路面的分類和分類依據:按強度構成原合(5)使用彩色結合料的瀝青混合料,也就強度和剛度(2)足夠的穩定性(3)足夠的理分類:密實類和嵌擠類。按施工工藝分類:是人們所說的彩色瀝青路面(6)彩色水泥灌耐久性(4)要有足夠的表面平整度(5)表層鋪法、路拌法、廠辦法。按瀝青路面的技漿瀝青路面 面具有足夠的抗滑性能 術特性分:瀝青混凝土、熱拌瀝青碎石、乳19.簡述唧泥的成因及危害:水泥混凝土板縫處3.路面的使用性能有哪些:(1)功能性能:能化瀝青碎石混合料、瀝青貫入式、瀝青表面進水,在車輛荷載的作用下產生唧泥,板底夠為車輛提供快速、安全、舒適和經濟的行處置五種類型。根據基層的類型分:半剛性受高壓水沖刷后形成脫空,造成路面基層承駛路面(2)結構性能:路面要有組都的能力基層瀝青路面、柔性路面、剛性基層瀝青路載能力下降,使路面因支撐不足而產生裂縫保持路面結構的完整性(路面損壞分為:裂面、混合式瀝青路面。或斷板。水泥混凝土路面的板角處產生D型縫類、變形類、松散類、接縫損壞類及其它12.瀝青路面的穩定性和耐久性要求:路面溫度開裂,水滲入結構層,造成水泥混凝土路面類)(3)結構承載力:路面的結構承載力是狀況、高溫穩定性低溫抗裂性、水穩定性、傳力桿銹蝕。指路面在達到預定的損壞狀況之前還能承受抗疲勞性能。20.中央分隔帶排水系統的類型:(1)寬度小于的行車荷載的作用次數,或者使用的年限(4)13.瀝青混合料的結構形態:密實懸浮結構、估三米且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶排水安全性:路面要具有足夠的抗滑能力,通常計空隙結構、骨架密實結構。(2)寬度大于三米且表面未采用鋪面封閉的用摩擦系數、構造深度等抗滑指標表征(5)14.累計當量軸次:伽馬表示設計年限內交通量中央分隔帶排水(3)表面無鋪面且未采用表美觀及低噪聲:美觀是道路外觀給使用者的的平均增長率。N1表示運營第一年雙向平均面排水設施的中央分隔帶排水。視覺印象,要用好的結構設計和工藝水平盡當量軸次。21.地表排水包括那幾部分:路面表面排水、路可能的降低道路的噪聲。15.水泥路面的優缺點:優點:(1)強度高、剛面內部排水、中央分隔帶排水系統、邊緣排4.簡述路面的構造:(1)路面橫斷面分為槽式度大,具有較高的承載能力和擴散竟在的能水系、排水基層的排水基層、排水面層的排橫斷面和全鋪式橫斷面(在路基全部寬度內力(2)穩定性好,氣候條件等自然因素影響水系統。鋪筑路面,包括硬路肩和土路肩)(2)路拱小,不易出現瀝青路面因穩定性不足而產生22.路面設置基層的目的:基層是路面結構中的橫坡度的設置,主要為了排水,減少雨水對的損壞如變軟、擁包等,也不存在易老化龜承重層,主要承受車輛荷載的垂直力,并把路面行車的影響和最路面的浸潤減少路面的裂現象(3)耐久性好,抗磨耗能力強,而且有面層傳下來的應力擴散到墊層或土基,基結構剛度低等級路面一般采用拋物線型路拱能通行各種運輸機械(4)水泥混凝土對油和層應具有足夠的強度和剛度,并具有良好的和較大的路拱橫坡度。大多數化學物質不敏感,有較強的抗侵蝕能擴散應力的能力,基層受自然因素的影響比5.路面結構的層次:.面層。基層。墊層。力(5)表面較粗糙,抗滑性和附著性好,從面層小,但仍然要有足夠的水穩定性,以防6.路面根據材料可分為瀝青類路面、水泥混凝而提高了行車的穩定性(6)水泥路面色澤鮮止基層濕軟后變形增大,從而導致面層損壞,土路面、粒料路面、塊料路面。按強度構成明,反光能力強,對夜間行車安全有利。缺基層表面還應具有較高的平整度,以保證面原理分類:嵌鎖類、級配類、結合料穩定類點:對水泥和水的需求量大。給水泥供應不層的平整度及層間結合 和鋪砌類路面。俺路面力學性分:柔性路面、足或缺水的地區修筑混凝土路面帶來了很大【】穩定土基層縮裂的防治措施:控制壓實含水剛性路面和半剛性路面。適用范圍:瀝青混的麻煩。有接縫,影響行車的舒適性,而且量;(1)嚴格控制壓實標準;(2)溫縮的最不利季節是凝土和水泥混凝土都適用,瀝青貫入、瀝青很難處理,如果處理不當將導致路面面板邊材料處于最佳含水量附近,而且溫度在0—10°時,碎石、瀝青表面處治適用三級和四級,砂石緣和板角發生破壞。開放交通較遲,水泥養因此施工要在當地氣溫進入零度前一個月結束,以防路面適用于四級公路。護期是28天,養護期較長。修復困難,損壞在季節長生嚴重溫縮;(3)要重視石灰穩定土初期養7.石灰穩定土強度的影響因素:土質、灰質、后不但開挖困難,修補工作量大而且影響交護,保證石灰土表面處于潮濕狀態,禁防干曬;(4)石灰劑量、含水率、密實度、齡期、養生條通。石灰穩定土結束后,要及時鋪筑路面,使石灰土基層件。16.水泥混凝土路面的類型:素混凝土路面、鋼含水量不發生較大變化,可減輕干縮裂;(5)在石灰8.塊料路面的優點和適用范圍:優點:施工簡筋混凝土路面、連續配筋混凝土路面、鋼纖穩定土中摻入集料;(6)設置聯結層或鋪筑碎石隔離單、堅固耐久、清潔少塵、養護修理方便。維混凝土路面、復合式路面、水泥混凝土預過渡層 基于快料的上述優點,其主要適用于:(1)制塊路面、碾壓混凝土。【】石灰穩定土的因素有: 城市道路交叉口(2)山區陡坡路段或急轉路17.簡述融雪化冰路面的類型和機理:(1)太陽(1)土質;(2)灰質;(3)石灰劑量;(4)含段(2)橋堆高填方的暫時鋪筑路面(3)需能——土壤蓄熱融雪化冰路面(2)導電混凝水量;(5)密實度;(6)石灰土的齡期; 要再開挖的具有地下管線的城市路段(4)城土融雪化冰路面(3)添加鹽化物類融雪化冰7)養生條件 市人行道(有用彩磚的)路面(4)添加橡膠顆粒類融雪化冰路面。【】
4、瀝青混合料按照強度構成原【】試列出工業廢渣的基本特性,通【】、剛性路面設計中采用了哪兩種【】何謂換算?瀝青路面、水泥混凝理可以分為密實型和嵌擠型 常使用的石灰穩定工業廢渣材料有地基假設?它們各自的物理意義是土路面設計時,軸載換算各遵循什么
5、石灰土強度形成的機理主要是離哪些?(1)水硬性(2)緩凝性(3)什么?有“K”地基和“E”地基,原則(1)將各種不同類型的軸載換子交換 潔凈作用 火山灰作用 碳酸抗裂性好,抗磨性差(4)溫度影響“K”地基是以地基反應模量“K”算成標準軸載的過程;瀝青路面和水化作用 大(5)板體性 常用石灰穩定的廢表征彈性地基,它假設地基任一點的泥砼路面設計規范均采用BZZ-100作
6、水泥混凝土路面的主要破壞形式渣,主要有石灰粉煤灰類及其他廢渣反力僅同該點的撓度成正比,而與其為標準軸載。(2)瀝青路面軸載換算:有斷裂 唧泥 錯臺 拱起 類等 它點無關,;半無限地基以彈性模a、計算設計彎沉與瀝青層底拉應力橫向接縫有 縫 脹縫 施工縫 【】路面產生車轍的原因是什么?如量E和泊松比μ表征的彈性地基,驗算時,根據彎沉等效原則;b、驗
7、世界各國的瀝青路面設計方法,何采取措施減小車轍? 它把地基當成一各向同性的無限體】算半剛性基層和底基層拉應力時,根可以分為經驗法和理論法 兩類 車轍是路面的結構層及土基在行車瀝青路面的損壞類型及產生的原據拉應力等效的原則。水泥砼路面軸剛性路面加厚層的形式為結合式 分荷載重復作用下的補充壓實,以及結因、、損壞類型及產生原因:沉陷,載換算:根據等效疲勞斷裂原則 離式 直接式 構層材料的側向位移產生的累積永主要原因是路基土的壓縮;車轍,主【】剛性路面設計主要采用哪兩【】半剛性基層材料的特點如何 久變形。要與荷載應力大小,重復作用次數,種地基假設,其物理概念有何不同?(1)具有一定的抗拉強度和較強的 路面的車轍同荷載應力大小、重復結構層材料側向位移和土基的補充我國剛性路面設計采用什么理論與板體性; 作用次數以及結構層和土基的性質壓實有關;疲勞開裂,和復應力的大方法有“K”地基和“E”地基,(2)環境溫度對半剛性材料強度的有關。小及路面環境有關;推移,車輪荷載“K”地基是以地基反應模量“K”形成和發展有很大的影響;
引起的垂直,水平力的綜合作用,使表征彈性地基,它假設地基任一點的(3)強度和剛度隨齡期增長;
結構層內產生的剪應力超過材料抗反力僅同該點的撓度成正比,而與其(4)半剛性材料的剛性大于柔性材【】試述我國水泥混凝土路面設計規剪強度;低溫縮裂,由于材料的收縮它點無關,;半無限地基以彈性模料、小于剛性材料(水泥混凝土): 范采用的設計理論、設計指標 限制而產生較大的拉應力,當它超過量E和泊松比μ表征的彈性地基,(5)半剛性材料的承載能力和分布我國剛性路面設計采用彈性半空間材料相應條件下的抗拉強度時產生它把地基當成一各向同性的無限荷載的能力大于柔性材料; 地基上彈性薄板理論,根據位移法有開裂】剛性路面設計中采用了哪兩種體。(6)半剛性材料到達一定厚度后,限元分析的結果,同時考慮荷載應力地基假設?它們各自的物理意義是
我國剛性路面設計采用彈性半增加厚度對結構承載能力提高不明和溫度應力綜合作用產生的疲勞損什么?有“K”地基和“E”地基,空間地基上彈性薄板理論,根據位移顯。害確定板厚,以疲勞開裂作為設計指“K”地基是以地基反應模量“K”法有限元分析的結果,同時考慮荷載(7)半剛性材料的垂直變形(彎沉)標 表征彈性地基,它假設地基任一點的應力和溫度應力綜合作用產生的疲明顯小于柔性材料;
反力僅同該點的撓度成正比,而與其勞損害確定板厚(8)半剛性材料易產生收縮裂縫(干 它點無關,;半無限地基以彈性模 縮與溫縮裂縫)
量E和泊松比μ表征的彈性地基,它把地基當成一各向同性的無限
體。
第五篇:路基路面工程學習心得
《路基路面工程》課程設計心得
為期一周的路基路面工程課程設計接近尾聲,這一周對我們小組來說,即是充實的也是繁忙的。作為本學期《路基路面工程》學習的最后一個是實踐性環節,對我們充滿了挑戰。從一開始的無從下手,到現在對設計軟件、課程知識的運用自如,也讓我們知道了,做學問必須應該沉下心去鉆研。
本次課程設計的內容是設計路面結構,剛開始拿到課設題目時,覺得很難,一點也沒有頭緒,不知道該如何下手,經過組員的討論以后,采用了分“兩步走”的步驟來,即先確定好路基回彈模量和道路等級,經過討論后確定路基回彈模量為38MPa,道路等級為一級公路。然后再分為兩個小組,一個小組負責瀝青路面的設計,另外一個小組負責水泥混凝土路面的設計,然后兩個方案再進行匯總、比選。
我在本次課程設計中的任務是設計瀝青路面結構,和最后資料的匯總整理。在開始做課設的時候也是毫無頭緒,自認為“磨刀不誤砍柴工”,看了好久的書,把涉及到的知識點全部弄明白了,才開始設計感謝組里的同學耐心給我講解指導,用設計軟件進行設計時,開始由于對軟件也不熟悉,總是出現各種錯誤,不是有一個數據忘了輸入就是路面層的厚度有問題,改了好幾遍,才符合要求,以為萬事大吉了,沒想到再最后資料匯總整理時發現了一個瀝青路面有大錯誤——一級公路設計成了高速公路,不得不又重新改過,改正了n遍以后終于三個路面層結構全部符合要求,當然,在這不斷改正的過程中,路基路面的軟件也運用自如了。最后,進行資料匯總整理,將我們前期的準備工作與后期設計的三個瀝青路面結構設計方案以及三個混凝土路面結構設計方案,整理成正規的課程設計的樣式,匯總到一個word文檔里。本來以為這個工作很簡單,沒想到特別繁瑣,首先,軟件生成的數據都是以txt的形式生成的,復制到word里時,那些數據就有些錯位了,最后,把他們整理成了表格的形式,淡黃與淡綠的底色應該也會給人一種視覺上的舒適度吧。將計算過程分步驟寫,看起來也比較有條理。本以為兩三個小時能搞定的整理工作沒想到前前后后用了八個小時,也算是達到了自己的最高水平了。最后還需要與小組成員共同討論,定稿,力爭完美。
通過這次課程設計讓我對課本上學到的知識進一步得到了鞏固,提高了我自主學習的能力,“興趣是最好的老師”這次課設也讓我感覺本以為枯燥乏味的計算公式、瀝青混凝土面層結構也能變得如此有趣。這次課設更讓我明白了,在設計中應嚴格遵守規范要求,滿足設計了路面行車的安全性,而且設計的合理性、經濟性、美觀性也是極其重要的。當在設計的過程中一定要嚴格要求,發現錯誤應及時改正,力求完善,不能怕麻煩。嚴謹、求實這應該是我們橋梁工程學生必備的基本素質。最后,感謝老師這一學期來對我們的教導與幫助,不但豐富了我們的專業知識,更提高了我們對本專業的興趣;同樣,也感謝我們組成員對我的耐心幫助,團結就是力量!