环境因素材料的力学性质一般路基设计路基边坡稳定性.pptx

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1、11 道路工程发展概况中国从修建牛、马车路到建成现代化的公路网的发展过程，大体可划分为古代道路、近代道路和现代公路三个时期。古代：早在公元前2000年前，中国已有可以行驶牛、马车的道路。公元前500年左右，随着一些城市兴起和发展,形成许多商队道路。公元前2世纪,中国通往中亚细亚和欧洲的丝绸之路开始发展起来。近代：自20世纪初汽车输入中国以后，通行汽车的公路开始发展起来。1921年中国修建了第一条公路“长沙湘潭”51km 按1942年统计，东部几省公路每50平方公里有一公里，而西北及西南各省每800平方公里有一公里。截至1946年12月，中国公路总里程达130307公里。截至中华人民共和国建立前

2、夕全国公路能通车的只剩下75000公里。就公路工程技术而言，修建的公路多为泥结碎石路面。第1页/共36页国民经济恢复时期（19491952年）这个时期内从上到下建立了公路管理机构，并建立了设计、施工和养护的专业队伍。第一个五年计划时期（19531957年）是公路建设稳定发展阶段。“大跃进”时期和国民经济调整时期（19581966年）是公路数量猛增、再进行巩固的阶段。公路里程猛增，但质量标准较低。十年动乱时期（19661976年）公路建设仍有发展。渣油路面发展较快，十年中增长了10万公里；社会主义经济建设新时期（19771983年）是公路改革和提高的新阶段。自19771983年的7年中，新增公路

3、9万多公里.第2页/共36页现代：从 1989 年 10 月 31 日，我国第一条高速公路上海至嘉定高速公路建成通车，到 1999 年 10 月 31 日，济泰（济南泰安）高速公路建成，中国发展一万公里高速公路。截至2008年底，中国公路通车总里程达到373.02万公里，比新中国成立初期的8万公里增长了45倍。其中，高速公路里程达60302公里，一级公路有54216公里。高速公路总里程稳居世界第二。1 河南 3439；2 江苏 3355；3 广东 3328；4 山东 31635 浙江 2382；6 河北 2322；7 辽宁 1849；8 山西 18209 四川 1788；10 陕西 1755；

4、11 湖北 1741；12 江西 170013 云南 1690；14 安徽 1546；15 广西 1544；16 湖南 140617 内蒙古1224；18 福建 1160；19 甘肃 1006；20 黑龙江100021 重庆 770；22 宁夏 700；23 贵州 665；24 天津 65625 北京 588；26 上海 574；27 吉林 550；28 海南 54629 新疆 546；30 青海 217第3页/共36页我国高速公路里程增长曲线我国高速公路里程增长曲线第4页/共36页中国中国 从1986年到2003年 18年高速公路 从2003年到2020年18年高速公路 2020年 东部 9

5、5%的人口 30分钟以内上高速 中部 85%的人口 60分钟以内上高速 西部 75%的人口 120分钟内上高速 第5页/共36页科学研究：路基工程、路面工程 存在问题：1.公路网标准低，数量少，布局不合理。2.道路交通管理落后，城市交通拥挤阻塞。3.规划不合理，路网总体服务水平低,抵御自然灾害能力差。4.公路建设质量差，20高速公路出现早期大修。第6页/共36页12路基路面工程的特点一工程特点 1土石方工程量大，耗费大量材料，造价较高 2施工工艺较简单，但季节性强，讲究工序 3受自然因素和人为因素影响，变异性和不确定性大 （水文地质情况复杂，气候多变）二对路基的要求 1整体稳定 2足够的强度，

6、允许小变形 3水温稳定性第7页/共36页三对路面的要求 1强度与刚度承载能力 2稳定性 3耐久性 4表面平整度 5表面抗滑性能 6沙尘少，噪音低第8页/共36页13影响路基路面稳定的因素第9页/共36页14路基土的分类第10页/共36页第11页/共36页湿陷性黄土：呈黄色或黄褐色，粉土含量占60以上，含有大量的 碳酸 盐、硫酸盐和可溶性盐类，天然孔隙比在1左右。在自重压力或附加压力共同作用下，受水浸湿后的结 构迅速破坏而发生显著附加下沉。膨 胀 土：粘性含量高，其中0.002mm的胶体颗粒一般超过20，土的液限wI40%,塑性指数Ip17，在2235之间，自 由膨胀率40%,吸水膨胀，失水收缩

7、，强度较高，压缩 性低，易被误认为是较好的土。盐 渍 土：地表土层1m以内的土易溶盐含量大于0.5根据其含盐 量可分为：氯盐渍及亚氯盐渍土、盐酸盐渍土及亚盐酸 盐渍土、碳酸盐渍土第12页/共36页15公路自然区划一、区划定制原则：1、道路工程特征相似 2、地表气候区划差异性 3、自然气候因素既有综合又有主导作用第13页/共36页二、公路自然区划标准JTJ003-86 分三级进行区划：第14页/共36页第15页/共36页16路基水温状况及干湿类型一、湿度的来源 1、大气降水 2、地面水 3、地下水 4、毛细水 5、水蒸气凝结水 6、薄膜移动水第16页/共36页第17页/共36页二 季节性冰冻区的

8、水温状况 冻涨：积聚于面层下的水结冰后体积增大，使路基隆起 而造成的路面开裂等破坏现象。翻浆：冻涨土在温度升高后融解，无法迅速排除，在行 车荷载作用下，路基路面结构产生较大变形，湿度 很大的路基土会以泥浆的形式从冻涨后开裂的路面 层裂隙中冒出或挤出。第18页/共36页一、路基的干湿类型：划分标准：第19页/共36页1、对原有路面：路槽地面下80cm深度土的平均稠度 第20页/共36页2、对新建公路：路基临界高度：指保证路槽底80cm上部土层处于某种干 湿状态，在最不利季节路槽地面距地下 水位或地面积水位的最小高度。第21页/共36页 第22页/共36页 1-7路面结构及层位功能一、路面横断面

9、二、路拱横坡度 1、作用：排除路面积水 第23页/共36页3、有中央分隔带的路拱设置第24页/共36页三 、路面分层及层面功能 1、面层：特性：直接承载 满足强度稳定性 耐磨 抗滑 平整 材料：分层：上、中、下（沥青面层）RC+AC （复合路面）第25页/共36页2、基层：特性：承载 传递扩散 满足强度与刚度 水稳定性 平整 均匀支撑 材料：分层：当基层较厚时，分两层施工 上基层，下基层 底基层设在基层之下，分担基层承重作用第26页/共36页3、垫层：特性：改善土基的温湿状况，扩散由基层传递 的荷载应力 材料：第27页/共36页第28页/共36页注意：1.路面并不一定具有图示结构层次可增可减

10、2.路面结构层次的划分并非一成不变（旧路改造 补强）3.为保护沥青路面边缘，一般基层应较面层每边宽约0.25m 垫层较基层每边宽0.25m。第29页/共36页第30页/共36页1-8 路面等级与分类一 路面等级的划分：1、高级路面：特点：强度高，稳定性好，使用寿命长，质量高，初期投资高，行车舒服，高速，安全。面层类型：水泥混凝土，沥青混凝土，沥青码碲脂 适用等级：高速，一级，二级 2、次高级路面：特点：强度刚度低于高级路面，寿命较短，适应交通量小 面层类型：沥青灌入碎石，路拌沥青碎石，沥青表面处理 适用等级：二级，三级第31页/共36页3、中级路面：特点：强度刚度低，稳定性差，使用期限短，行车

11、速度低，初期投入低，养护工作量大 面层类型：泥结碎石，级配碎石，水结碎石 适用等级：三级，四级 4、低级路面：特点：轻度刚度最低，水稳定性差，平整度差，低速，雨季有时不通车 面层类型：粒料，砂砾土，矿渣土 适用等级：四级 第32页/共36页二 路面分类：按力学特性及设计方法 1、柔性路面：总体刚度小，弯沉变形大，抗弯拉强度低 粒料基层+沥青面层、碎（砾）石面层、块石面层，水泥混凝土路面 2、刚性路面：抗弯拉强度高，整体刚度的，处于板体工作状态，竖向弯沉小 3、半刚性路面：用无机结合料和水硬性结合料修筑的基层，前期具有柔性路面力学性质，后期强度与刚度均大幅增长，但仍远小于水泥混凝土半刚性基层。第33页/共36页例题 1：现有一段位于苏州市郊区的粉质中液限粘土基 层，最高地下水位离地面0.8m，路槽底高出地 面1.0m，试确定路基干湿类型并预测路基湿度。第34页/共36页 解：由区划图苏州市属IV1区 H=1.0+0.8=1.8m 查表1-9 粉性土临界高度H1=1.92.1m H2=1.31.4m 再由上表H2HH1,属中湿类型 则第35页/共36页感谢观看！感谢观看！第36页/共36页