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道路工程 道路结构设计与施工
d.工业废渣:用石灰或石灰下脚料做结合料,与活 性材料及土或其他集料按一定配合比,加适量 水拌和,铺压,养生成型的路面结构层.适用 于基层,垫层。
③沥青类
a.沥青表面处治:用沥青和矿料按层或拌和方法,铺 筑厚度不大于3cm的一种薄层路面面层,防水层,磨耗层, 防滑层。
b.沥青贯人碎石:用大小不同的碎石或砾石分层铺筑, 颗粒尺寸自下而上逐层减小,同时分层贯人沥青,经分层 压实而成的路面结构层。适用于次高级路面面层,高级路 面基层,联结层。
含工业废渣基层。
4.常见路面结构层类型:
①碎砾石类: a.泥结碎石:以碎石为骨料,黏土作填充料粘结料 经压实而成的路面结构层。适用于基层和中级路面 基层。
b.泥灰结碎石:以碎石为骨料,用一定数量的石灰和 作粘结料,经压实而成的路面结构,适用于基层。 c.级配碎(砾)石:由各种集料和土,按最佳级配原理 配制并铺压而成的路面结构. 适用于基层和中层路面面 层。 d.水结碎石:用大小不同的扎制碎石从大到小分层铺, 洒水碾压,依靠碎石嵌锁和石粉胶结作用形成的路面结 构层,适用于基层。
《公路自然区划标准》(JTJ003—86)对我国进行了自
然区划,分为三个等级,
1.Ⅰ区 北部多年冻土区
2.Ⅱ区 东部温暖季冻区
一级区划7个 二级区划52个
3.Ⅲ区 黄土高原干湿过渡区 4.Ⅳ区东南湿热区 5.Ⅴ西南潮湿区
6.Ⅵ 西北干旱区
7.Ⅶ 青藏高寒区
十、路基土的强度指标 布西奈斯克公式:
r
p(1
建筑时采用。
⑦土墙路基
⑧脚路基
当山坡上的填路基 有斜坡下滑的倾向 时采用。
⑨挖方路基
八、路基的干湿类型 1、湿度来源
①大气降水 ②地面水 ③地下水
2、干湿类型
①干燥 ②中湿 ③潮湿 ④过湿
3、划分依据
①根据实测不利季节路床表面以下80cm深度内
土的平均稠度 Wc :
wc
wl w wl w p
②根据自然区划、土质类型。排水条件及路床表 面距地下水位或地表积水位的高度按《规范》确 定。
九、公路自然区划
指为了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 养护中采取合适的设计参数和技术措施,以保证 路基路面的强度和稳定性,对全国进行了公路自 然区划,即将自然条件相近的地区划分为同一自 然区。
2、路堑开挖方案选择:
①纵挖法 a.分段纵挖;用于路堑较长,运距较远。 b.分层纵挖,用于深度不大。 c.通道纵挖,用于土石方工程量集中段。
②横挖法,适用于较短路堑。 ③石方开挖
爆破法;松土法。
第二节 沥青混凝土路面结构设计 2.1 概述
一.路面
是位于路基上方,直接承受荷载和自然因 素的作用,由各种材料接受不同比例拌和,铺 筑而成的一种带状构造物。 二.路面结构
U
2 0
)
E0 r
式中:P—集中力(kN)
U0—土的泊松比(0.35) E0—土的弹性模量(μpa) r—距集中力作用的距离(㎝)
r —距集中力为r的表面变化(㎝)
15
1、当路基建成后,用刚性承载板测定 、 pi i
E0
D
4
(1
U
2 0
)
pi
i
式中:E0—土基回弹模量(μpa);
D—刚性承载板直径,D=30㎝;
0 —土基泊松地,0 =0.35;
pi —回弹变形小于1mm的各级荷载单位压力总
和;
i
—各级荷载单位压力作用下,回弹变形小于
1mm的回弹变形总和。
2、当新路设计时,估算E0
十一 一般路基设计
一)、一般路基:是指在正常工程地质条件下 修筑填挖高度不超过设计规范或技术手册所允 许的范围,其设计可直接参照现行设计规范或 标准图,不必个别论证和详细验算。
④矮墙路基
用于土质松散处。矮墙用浆砌或干砌片石, 高度不宜超过2m,顶宽0.5m-0.8m,墙内坡竖直, 外坡为1:0.2-1:0.5.填方矮
墙用浆砌片石,高不宜超过1.5m.软土地或冰冻 严重地段不宜采用。
⑤护肩路基
用于坚硬岩石陡坡地段。 填方不大,不宜填筑时。
⑥砌石路基
用于坚硬岩石地段, 填方较大不宜
②零填挖路床
a.0~30㎝若原天然土密实度达不到要求时,应将地面翻挖压实, 达到要求密实度; b.易翻浆土层应挖除换土。
2、填料选择 3、最佳含水量确定
①太干,用土前一天浇水; ②太湿,晾晒。
4、填筑方法选择
①水平分层法 ②竖向分层法 ③混合法
5、填方压实
①压实机具先轻后重;②碾压速度先慢后快;
③碾压路线一般直线段先以路缘向路中心,再从中心向 两侧顺次碾压;弯道没超高横坡度时,由低向高一侧 碾压;碾压时相邻轮迹重叠左右(约15~20㎝);振 动压路机应重叠0.4~0.5㎝。
七、路基的断面形式
1、路基的基本断面形式: ⑴路堤 ⑵路堑 ⑶半填半挖
2、路基横断面 《公路路基设计规范》(JTG D30-2004 )
①一般路堤
护坡道:一般公路1~2m, 高速公路>3m.
②河路堤
路基必须保持一定的高度。有防护工程。
③ 半填半挖路基
当自然横坡陡于1:5时,路堤基地应挖成台阶, 宽≥1m,且有2-40%向内倾斜的坡度。挖方边 坡上方5m以外设截水沟。
夯击式作用最深; 振动式次之; 碾压式最线。 ⑤压实方法 a.压实机具重量较小,作用时间较长,密实度高; b.碾压速度越高,压实效果越差。
四)、路基填方施工
1、基底处理及零填挖路床
①基底处理
a.清除杂草,深度不小于15㎝,清理后压实,在大于30㎝,深 耕地段,应翻松、打碎、整平压实,特殊地基应做相应处理; b.地面横坡1:5~1:2.5时,挖成台阶,当陡于1:2.5时应做 特 殊处理。
第六章 道路结构设计与施工
第一节 一般路基设计
一﹑路基理论 是道路工程的基础,是按照路线位置和一定技
术要求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷 载。 二﹑路基工程的特点
1、结构简单; 2、受自然因素影响很大; 3、有大量土石方工程。
三、路基设计的内容
1、选择合理的路基断面形式; 2、选择路基填料与压实标准; 3、确定边坡形状和坡率; 4、路基排水系统设计和排水构造物设计; 5、防护加固工程设计。
4、路堤边坡 side slope of subgrade
①形式
a.直线形 b.折线形 C.台阶形
②坡度,按《规范》选用
填料种类
粘质土、粉质土、砂 类土
边坡高度(m)
全部 上部 下部 高度 高度 高度
20 8 12
砂、砾
12 — —
漂(块)石土、卵石土、 砥(角砾)粪土、碎石土
20
12
8
易风化的石块
c.沥青碎石:以一定级配的矿料用沥青做不结合料,按 一定比例配合,拌匀,铺压而成的路面结构层。适用于高 级,次高级路面面层,高级路面基层,联结层。
d.沥青砼:由适当比例的各种不同大小颗粒的矿料和 沥
青在一定温度下拌和成混合料,经铺压而成的路面结 构
④ 水泥砼:以水泥与水合成水泥浆为结合料,碎(砾)
2、地基的处理
①原地面坡度陡于1:5时,应开挖台阶;
②原地料
最理想的材料应当是稳定性好、压缩性小, 便于施工压实及运距短的土、石材料。
①填料分类 a.砾石(gravel),不易风化石块:渗水性强,水稳性好,强度高,塑性变形小。 b.碎石土(crushed stone)、卵石土、砾石土、粗砂、中砂。渗水性强、水稳性好。 c. 砂性土(sandy soil)良好强度及水稳生。 d. 粘性土 (cohesive soil) 渗水性差 e. 粉性土 (silty soil)干燥时易碎,潮湿时会形成水分积聚。 f.重粘土, 渗水性极差。 ②填料原则,应选用级配较好的粗粒土。 a.砾(角砾)类土、砂类土优先选用。 b.泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、易溶盐超过限量的土,不得直接用。 c. 冰冻地区路床及浸水部分路堤不能直接采用粉质土。 d. 强风化岩石、浸水后易崩解的岩石不宜作为浸水部分填料。 e. 细粒土含量超过最佳含水量两个百分点时应凉晒或掺入石灰、固化材料。 f.桥涵台背、挡土墙背填料应优先选用砾(角砾)类土、砂类土。
选择施工方法,应根据工程性质、工程数量、 施工期限,可获得人力及机械设备的条件来考 虑。
二)、施工前的准备
1、施工测量和放样 2、路基横断面核查 3、施工前复查和试验(W,WP,WL) 4、试验路段
①不同施工方案做试验路段,选择最佳方案; ②位置选择具有代表性地段,路段长度不小于100m; ③所用材料、机具与将来全线施工所用材料、机具相同; ④施工完成后,检测有关指标,发现缺陷及时变更设计。
式中:Wc —土的平均稠度 WL—100g平衡锥所测土样液限含水量(%) WP—100g平衡锥所测土样塑限含水量(%) W—路床80cm深度内的平均含水量(%) 根据分界稠度WC1 ,WC2, WC3查表4.1 P125确定: 干燥WC>WC1, 中温WC1>WC>WC2 潮湿, C2>WC>WC3 过湿, WC<WC3
三)、路基的压实
1、压实度
k
d c
式中:d ——工地试样干密度; c ——击实所得最大干密度;
(标准查表P166)
2、压实土基的意义
①提高土体密实度; ②降低土本透水性; ③减小毛细水上升高度; ④防止水分积聚和侵蚀。
3、土基压实原理
《土质学与土力学》中已讲。
4、影响压实度的因素
①含水量 ②土质 ③压实功能 ④压实机具
H—边坡高度。
4、其它设施:
①取土坑; ②弃土堆;
③护坡道; ④碎落台。
三)、路堤设计 1、路堤(路床)是指路面的基础,是路面 以下80㎝范围内的路基部分,承受由路面 传来的荷载。