1、第六章第六章 路面材料的力學強度特性路面材料的力學強度特性目標1、認識各類材料在變形和強度方面的特點及其影、認識各類材料在變形和強度方面的特點及其影響因素響因素2、了解路面材料的極限強度與模量的測定方法、了解路面材料的極限強度與模量的測定方法3、掌握路基回彈模量的物理概念及其測定方法，、掌握路基回彈模量的物理概念及其測定方法，并懂得地基反應模量和加州承載比的含義。并懂得地基反應模量和加州承載比的含義。第六節第六節 路面材料的力學強度特性路面材料的力學強度特性 路面所用的材料，按其不同的路面所用的材料，按其不同的形態形態及及成型性質成型性質大致可分大致可分為四類：為四類： 土和顆粒材料（嵌鎖型碎

2、石、碎石或礫石混合料）土和顆粒材料（嵌鎖型碎石、碎石或礫石混合料）（2）瀝青類材料（密級配瀝青混凝土、開級配瀝青混合）瀝青類材料（密級配瀝青混凝土、開級配瀝青混合料、料、SMA）（3）水硬性材料（石灰穩定土、二灰穩定粒料、水泥穩）水硬性材料（石灰穩定土、二灰穩定粒料、水泥穩定土或粒料）定土或粒料）（4）水泥混凝土類（貧混凝土等）水泥混凝土類（貧混凝土等）路基路面結構的損壞：變形過大，應力超過材料強度路基路面結構的損壞：變形過大，應力超過材料強度第六節第六節 路面材料的力學強度特性路面材料的力學強度特性 一、抗剪強度一、抗剪強度 路面結構層抗剪強度不足可導致路面結構層抗剪強度不足可導致路面整體結

3、構發生剪切破路面整體結構發生剪切破壞壞、部分結構產生剪切破壞部分結構產生剪切破壞和和材料層的各種剪切破壞材料層的各種剪切破壞。按摩爾按摩爾(Mohr-Coulumb)強度理論，材料的抗剪強度包括強度理論，材料的抗剪強度包括摩擦阻力和粘結力兩部分組成，即：摩擦阻力和粘結力兩部分組成，即： tgcu 對于對于松散粒料松散粒料無法進行直剪試驗時，可以由無法進行直剪試驗時，可以由三軸壓縮試三軸壓縮試驗驗，繪制摩爾圓和相應的包絡線，按上式直線關系近似，繪制摩爾圓和相應的包絡線，按上式直線關系近似確定確定c、值。值。 二、抗拉強度二、抗拉強度 當路面結構層因當路面結構層因收縮收縮受到約受到約束阻力而束阻力

4、而產生拉應力產生拉應力超過超過材材料的料的抗拉強度抗拉強度時，路面結構時，路面結構會產生會產生拉伸斷裂拉伸斷裂。路面材料的路面材料的抗拉強度抗拉強度主要由主要由混合料中混合料中結合料結合料的的粘結力粘結力提提供，可用供，可用直接拉伸直接拉伸或或間接拉間接拉伸伸試驗測定。試驗測定。間接拉伸間接拉伸試驗試驗抗拉強度抗拉強度由下由下式計算確定：式計算確定： hDPt2第六節第六節 路面材料的力學強度特性路面材料的力學強度特性 v瀝青混合料的抗剪強度影響因素：瀝青混合料的抗剪強度影響因素：礦料的級配組成、形狀和表面特性有關，也同瀝青礦料的級配組成、形狀和表面特性有關，也同瀝青的粘結力和用量有關。的粘結

5、力和用量有關。v瀝青混合料粘結力取決因素：瀝青混合料粘結力取決因素：hDPt2三、抗彎拉強度三、抗彎拉強度 水泥混凝土、瀝青混凝土以及各種半剛性路面材料修筑的結水泥混凝土、瀝青混凝土以及各種半剛性路面材料修筑的結構層，在構層，在車輪荷載作用下車輪荷載作用下，處于，處于受彎工作狀態受彎工作狀態。由車輪荷載。由車輪荷載引起的引起的彎拉應力彎拉應力超過材料的超過材料的抗彎拉強度抗彎拉強度時，材料會產生時，材料會產生彎曲彎曲斷裂斷裂。路面材料的抗彎拉強路面材料的抗彎拉強度，大多通過度，大多通過簡支小簡支小梁試驗梁試驗進行評定。采進行評定。采用用三分點加載三分點加載，抗彎，抗彎拉強度按下式計算：拉強度按

6、下式計算： 2bhPlt第六節第六節 路面材料的力學強度特性路面材料的力學強度特性 三、疲勞特性三、疲勞特性 疲勞疲勞：材料承受：材料承受重復應力重復應力或或重復應變重復應變作用時產生的作用時產生的材料強度降低材料強度降低現現象。象。 疲勞的出現，是由于疲勞的出現，是由于材料微結構的局部不均勻材料微結構的局部不均勻，誘發應力集中誘發應力集中而而出現微損傷，在應力重復作用之下出現微損傷，在應力重復作用之下微量損傷逐步累積微量損傷逐步累積擴大，終于導擴大，終于導致結構破壞。致結構破壞。疲勞破壞疲勞破壞：材料在低于：材料在低于極限應力極限應力下經受下經受重復應力重復應力或或應變應變作用而出現作用而出

7、現的破壞。的破壞。疲勞強度疲勞強度：出現疲勞破壞的：出現疲勞破壞的重復應力值重復應力值。 疲勞強度隨重復作用次數的增加而降低。有些材料在應力重復作疲勞強度隨重復作用次數的增加而降低。有些材料在應力重復作用一定次數（如用一定次數（如106107次）后，疲勞強度不再下降，趨于穩定值，次）后，疲勞強度不再下降，趨于穩定值，此穩定值稱為此穩定值稱為疲勞極限疲勞極限。當重復應力。當重復應力低于此值低于此值時，材料可經受時，材料可經受無限無限多次的作用而不出現破壞多次的作用而不出現破壞。第七節第七節 路面材料的累積變形與疲勞特性路面材料的累積變形與疲勞特性 三、疲勞特性三、疲勞特性 2. 瀝青混合料瀝青混

8、合料 此類材料的疲勞特性可通過此類材料的疲勞特性可通過小梁試驗小梁試驗和和圓柱體試驗圓柱體試驗研究。研究。試驗控制方法有兩種：試驗控制方法有兩種：控制應力控制應力和和控制應變控制應變試驗。試驗。 控制應力試驗控制應力試驗是在試驗過程中保持是在試驗過程中保持荷載或應力值始終不變荷載或應力值始終不變，而應變量的增長速率不斷增加，材料的而應變量的增長速率不斷增加，材料的疲勞破壞疲勞破壞往往以試往往以試件件出現斷裂為標志出現斷裂為標志。 控制應變試驗控制應變試驗是在試驗過程中不斷調節所施加的荷載或應是在試驗過程中不斷調節所施加的荷載或應力值，使力值，使應變量始終保持不變應變量始終保持不變，試驗中材料的

9、勁度仍不斷，試驗中材料的勁度仍不斷下降，保持不變應變量所需要的力不斷減小，一般不會出下降，保持不變應變量所需要的力不斷減小，一般不會出現明顯的疲勞破壞現象，可以以現明顯的疲勞破壞現象，可以以勁度模量下降勁度模量下降到到初始模量初始模量值的值的50作為作為疲勞破壞的標準疲勞破壞的標準。 第七節第七節 路面材料的累積變形與疲勞特性路面材料的累積變形與疲勞特性 三、疲勞特性三、疲勞特性 2. 瀝青混合料瀝青混合料 可用以下方程估算材料的疲勞壽命：可用以下方程估算材料的疲勞壽命： 控制應力試驗控制應力試驗： 控制應變試驗控制應變試驗： brfAN)1( drfCN)1( u 對于對于較厚較厚的面層的面

10、層(15cm)，車輛施加在路面上的是軸載和接觸壓，車輛施加在路面上的是軸載和接觸壓力，整個路面結構受應力控制，應采用控制應力的試驗方法來研力，整個路面結構受應力控制，應采用控制應力的試驗方法來研究其疲勞特性究其疲勞特性u 對于對于較薄較薄的面層的面層(5cm)，它本身不發揮承重作用，而是隨基層共，它本身不發揮承重作用，而是隨基層共同產生位移，宜采用控制應變的試驗方法來研究其疲勞特性；同產生位移，宜采用控制應變的試驗方法來研究其疲勞特性；u 面層厚度處于面層厚度處于515之間的路面結構，可采用控制應力或控制應之間的路面結構，可采用控制應力或控制應變的試驗方法。變的試驗方法。 第七節第七節 路面材

11、料的累積變形與疲勞特性路面材料的累積變形與疲勞特性 哈爾濱理工大學榮成學院土木系哈爾濱理工大學榮成學院土木系3、一般路基設計、一般路基設計12348路基設計的一般要求路基的類型與構造路基設計附屬設施目目 錄（錄（contents）v路基設計-路基基身、排水、防護與加固等方面v路基基身設計-填料選擇、壓實標準、路基邊坡及地基要求等。3-1 3-1 路基設計的一般要求路基設計的一般要求 一、概念一、概念一般路基一般路基:（1）工程地質與水文等條件良好。）工程地質與水文等條件良好。（2）填方高度與挖方深度不大的路基。）填方高度與挖方深度不大的路基。（3） 適用于通用圖，不必作個別驗算。適用于通用圖，

12、不必作個別驗算。路床：路床：是指路面底面以下是指路面底面以下80cm范圍內的路基部分。范圍內的路基部分。030cm稱為稱為上路床，上路床，3080cm稱為下路床。稱為下路床。 一般路基設計一般路基設計3-1 3-1 路基設計的一般要求路基設計的一般要求 二、路基設計的一般要求二、路基設計的一般要求 1.整體穩定性整體穩定性 2.強度與剛度強度與剛度 3水溫穩定性水溫穩定性 一般路基設計一般路基設計概念：v 路堤：指用巖土填筑而成的結構物路堤：指用巖土填筑而成的結構物v 路塹：指全部在原地面開挖而成的結構物路塹：指全部在原地面開挖而成的結構物v 半填半挖橫斷面：指原地面橫坡度較大，且路基較寬，往

13、半填半挖橫斷面：指原地面橫坡度較大，且路基較寬，往往需要一側開挖，一側填筑而成的結構物。較多適用于山往需要一側開挖，一側填筑而成的結構物。較多適用于山區、丘陵區。區、丘陵區。一般路基設計一般路基設計3-23-2路基的類型與構造路基的類型與構造 3-23-2路基的類型與構造路基的類型與構造 一、典型橫斷面形式一、典型橫斷面形式路堤路堤 路塹路塹 填挖結合路基填挖結合路基 一般路基設計一般路基設計路基橫斷面的典型形式路基橫斷面的典型形式第二節第二節 路基的類型與構造路基的類型與構造二、路堤設計的要點依依據據路路堤堤高高度度分分類類 矮路堤：h1.01.5m 一般路堤：h1.518m 高路堤：土質h

14、18m 巖質 h20m 適應于平坦地區或者取土困難地區適應于平坦地區或者取土困難地區 需要設邊溝需要設邊溝 需對土基作特殊處理：工作區深度需對土基作特殊處理：工作區深度 壓實度壓實度 水水 砂墊層砂墊層可在路基兩側設取土坑可在路基兩側設取土坑土方量特別大，占地多；行車條件差土方量特別大，占地多；行車條件差 宜采用折線型或梯形邊坡。宜采用折線型或梯形邊坡。 一般路基設計一般路基設計第二節第二節 路基的類型與構造路基的類型與構造二、路堤設計的要點二、路堤設計的要點當地面邊坡陡于當地面邊坡陡于1 1：5 5時時當地面邊坡陡于當地面邊坡陡于1 1：2 2時時注注意意事事項項土質地面：須將原地面挖成臺階

15、，土質地面：須將原地面挖成臺階， 臺階寬度大于臺階寬度大于1m1m，臺階向內傾斜，臺階向內傾斜1 12 2坡度坡度石質地面：鑿毛石質地面：鑿毛 宜設置石砌護腳還起到減少填方宜設置石砌護腳還起到減少填方數量和壓縮路基占地寬度地作用。數量和壓縮路基占地寬度地作用。傾斜地面上方坡腳，須采取措施阻止地面水滲入路堤內。傾斜地面上方坡腳，須采取措施阻止地面水滲入路堤內。一般路基設計一般路基設計第二節 路基的類型與構造路堤、路塹和半填半挖路基路堤、路塹和半填半挖路基 a:矮路堤：h1.01.5b:一般路堤：h=1.518（20）c:浸水路堤：d：護腳路堤e：挖溝填筑路堤第二節第二節 路基的類型與構造路基的類

16、型與構造二、路堤設計的要點二、路堤設計的要點Bbh護坡道取土坑一般路堤一般路堤 a a、護坡道寬度：當路基邊緣與、護坡道寬度：當路基邊緣與路側取土坑高差路側取土坑高差h h大于大于2m2m，b b1m1m；h h大于大于6m6m，b b2m2m。 b b、取土坑放置應盡量少占耕地，、取土坑放置應盡量少占耕地，當路基填土高度不大時，可只設當路基填土高度不大時，可只設邊溝，不設取土坑。邊溝，不設取土坑。 C C、路堤邊坡應根據填料種類，、路堤邊坡應根據填料種類，路堤高度來綜合確定。路堤高度來綜合確定。 d d、護坡道作用：保護填方坡腳、護坡道作用：保護填方坡腳不受流水侵害，使填方邊坡穩定不受流水侵

17、害，使填方邊坡穩定 一般路基設計一般路基設計第二節第二節 路基的類型與構造路基的類型與構造二、路堤設計的要點二、路堤設計的要點路堤常見的橫斷面形式路堤常見的橫斷面形式 沿河路堤沿河路堤 a a、路堤高度應高出設計洪水位、路堤高度應高出設計洪水位0.5m0.5m（無波），（無波）， 設計洪水位澭水高度浪高設計洪水位澭水高度浪高0.5m0.5m。 b b、常水位以下路堤邊坡不得陡于、常水位以下路堤邊坡不得陡于1 1：2 2 c c、路基邊坡加固類型，應根據河流沖刷情況來確定。、路基邊坡加固類型，應根據河流沖刷情況來確定。 B常 水 位設 計 水 位0.5 m 1： 2一般路基設計一般路基設計第二節

18、第二節 路基的類型與構造路基的類型與構造二、路堤設計的要點路堤常見的橫斷面形式路堤常見的橫斷面形式 護腳路堤護腳路堤 當原地面的坡度陡于1：2時B1520 c m利用挖溝渠填筑路堤利用挖溝渠填筑路堤 a a、H H應滿足路基高出地下水位最小應滿足路基高出地下水位最小高度要求高度要求0.5m0.5m；b b、在路堤與溝渠之間要設置、在路堤與溝渠之間要設置1 12m2m護坡道；護坡道；c c、內邊坡要求、內邊坡要求1 1：2 2。擋水坡 bBH護坡道12 m 1：2一般路基設計一般路基設計第二節第二節 路基的類型與構造路基的類型與構造二、路堤設計的要點幾種常見的特殊路堤幾種常見的特殊路堤 軟土路堤

19、軟土路堤 a a、反壓護道的高度、反壓護道的高度h h為整個路堤高度為整個路堤高度H H的的1/2;1/2;b b、反壓護道的寬度需要通過邊坡穩定、反壓護道的寬度需要通過邊坡穩定性驗算進行確定；性驗算進行確定；c c、路堤下側一般情況下應設砂墊層。、路堤下側一般情況下應設砂墊層。BHh1:m1:m砂墊層淹 沒B沙漠路堤沙漠路堤 a a、應作成流線型邊溝、應作成流線型邊溝 b b、路堤不宜太高、路堤不宜太高黃土路堤黃土路堤 a、直立性好、直立性好 高路堤，但應作力學驗算高路堤，但應作力學驗算b、濕陷性、濕陷性 要求排水好要求排水好一般路基設計一般路基設計高路堤高路堤 土質：土質：h h18m18

20、m；巖石：；巖石：h h20m20m 高路堤的填高路堤的填方數量大，占地方數量大，占地多，為保證路基多，為保證路基的穩定性和橫斷的穩定性和橫斷面經濟合理，需面經濟合理，需要進行個別設計。要進行個別設計。 一般路基設計一般路基設計 路堤設計要點路堤設計要點邊溝和截水溝等排水溝渠的設置邊溝和截水溝等排水溝渠的設置 取土坑的設置取土坑的設置 護坡道的設置護坡道的設置 浸水路堤的邊坡形式浸水路堤的邊坡形式 路堤邊坡的防護與加固路堤邊坡的防護與加固 軟土地基上路堤的反壓護道等加固措施軟土地基上路堤的反壓護道等加固措施 橫坡較陡的地面上填筑的路堤橫坡較陡的地面上填筑的路堤路堤的特點路堤的特點 設計線高于原

21、地面；排水、通風條件好；施工質量易控制，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。可控制填料選擇、干濕類型、密實度等；受水文地質影響小。一般路基設計一般路基設計路堤質量的關鍵路堤質量的關鍵水溫狀況的調節水溫狀況的調節 地基承載力的要求地基承載力的要求 填料的選擇填料的選擇 土基的壓實土基的壓實 排水排水 防護與加固防護與加固一般路基設計一般路基設計一般路堤和矮路堤的構造要求一般路堤和矮路堤的構造要求v 滿足最小填土高度要求滿足最小填土高度要求v 因工作區可能涉及到天然地面，除填方路堤需滿足施工要因工作區可能涉及到天然地面，除填方路

22、堤需滿足施工要求外，天然地基也必須進行壓實，必要時需換土或進行加求外，天然地基也必須進行壓實，必要時需換土或進行加固固v 可結合兩側排水溝進行挖土填筑路基，可在路基側設置護可結合兩側排水溝進行挖土填筑路基，可在路基側設置護坡道坡道v 對地面縱、橫坡較陡處必須挖臺階再填筑，從而保證路基對地面縱、橫坡較陡處必須挖臺階再填筑，從而保證路基不沿坡向有滑動可能性。不沿坡向有滑動可能性。v 必要時可設置時氣護腳進行路基防護。必要時可設置時氣護腳進行路基防護。高路堤及浸水路堤的構造要求高路堤及浸水路堤的構造要求v必須進行個別設計v邊坡可采用上陡下緩的折線形式或臺階形式v邊坡表面需采取適當的防護或加固措施路塹

23、橫斷面形式路塹橫斷面形式 水邊溝1：m2邊溝截水溝（天溝）5 m1：m1水B匯水面積小全挖路塹全挖路塹 臺口式路塹臺口式路塹 第二節第二節 路基的類型與構造路基的類型與構造二、路塹設計的要點二、路塹設計的要點一般路基設計一般路基設計一般路塹一般路塹（h20mh20mh20m） 半山洞路塹半山洞路塹適用于巖質穩定山坡適用于巖質穩定山坡 第二節第二節 路基的類型與構造路基的類型與構造三、路塹設計的要點三、路塹設計的要點 注意問題注意問題 a a、地質條件差，不宜修筑路塹、地質條件差，不宜修筑路塹b b、水文條件，必須在路塹兩側設邊溝，在路塹坡頂外、水文條件，必須在路塹兩側設邊溝，在路塹坡頂外 5m

24、5m處設置截水溝。處設置截水溝。c c、邊坡坡度大于、邊坡坡度大于0.30.3，應盡量大于，應盡量大于0.50.5d d、當挖方路塹位于土層上時，必須對土基壓實處理、當挖方路塹位于土層上時，必須對土基壓實處理e e、當地下水位比較高時，還需在土基上加鋪隔離層。、當地下水位比較高時，還需在土基上加鋪隔離層。f f、盡量少用深路塹、盡量少用深路塹一般路基設計一般路基設計路塹設計要點路塹設計要點挖方邊坡坡腳必須設置邊溝挖方邊坡坡腳必須設置邊溝 截水溝設置截水溝設置 直線或折線邊坡直線或折線邊坡 抹面防護或設置碎落臺設置抹面防護或設置碎落臺設置 護墻或擋土墻設置護墻或擋土墻設置 路側棄土堆的設置路側棄

25、土堆的設置路塹特點路塹特點 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，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，路床位于上層時，要注意排水、壓實，必要時可換土。路床位于上層時，要注意排水、壓實，必要時可換土。一般路基設計一般路基設計路塹的質量關鍵路塹的質量關鍵邊坡坡率的大小與形式邊坡坡率的大小與形式 設置必要的邊溝、截水溝及地下排水結構物設置必要的邊溝、截水溝及地下排水結構物 挖方路基的地基情況挖方路基的地基情況 防護與加固防護與加固一般路基設計一般路基設

26、計四、半填半挖路基（填挖結合式）四、半填半挖路基（填挖結合式） 1. 1. 一般形式一般形式 一般路基設計一般路基設計2. 2. 矮擋土墻路基矮擋土墻路基 一般路基設計一般路基設計3. 3. 護肩路基護肩路基 4. 4. 砌石護坡路基砌石護坡路基 5. 5. 砌石護墻路基砌石護墻路基 一般路基設計一般路基設計6. 6. 擋土墻支撐路基擋土墻支撐路基 7. 7. 半山橋路基半山橋路基 一般路基設計一般路基設計第二節第二節 路基的類型與構造路基的類型與構造四、半填半挖路基設計注意問題四、半填半挖路基設計注意問題 B路 塹路 堤 1： 5 5 m h b1： 1 1： 1.5一般挖填路基 a、一般情

27、況下，h、b0.5m，不需要作流量設計；b、如匯水面積較大時，應作流量設計； c、截水溝的水不能引入邊溝，只能進入排水溝 d、排水溝應作流量設計。一般路基設計一般路基設計第二節第二節 路基的類型與構造路基的類型與構造四、半填半挖路基設計的要點四、半填半挖路基設計的要點 20 c mh2 m1：0.31：0.5h2 m i1：580 c m矮墻路堤 護肩路堤砌石應作力學驗算砌石路堤 擋墻路基 適應于土質非常疏松的地質條件下適應于土質非常疏松的地質條件下 適應于巖石或堅實粗粒土適應于巖石或堅實粗粒土路段，山邊坡伸出不太遠路段，山邊坡伸出不太遠 適應于巖石或堅實粗粒土適應于巖石或堅實粗粒土路段，山邊

28、坡伸出較遠路段，山邊坡伸出較遠 一般路基設計一般路基設計 兼有路堤和路塹兩者的特點，土石方數量少。工程上經濟，要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。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。半填半挖路基特點半填半挖路基特點半填半挖路基設計要點半填半挖路基設計要點1 1、兼顧路堤和路塹的設計要點、兼顧路堤和路塹的設計要點 2 2、路基的形式和穩定性同原地面橫坡密切相關、路基的形式和穩定性同原地面橫坡密切相關 3 3、填挖分界處的沉降、填挖分界處的沉降 一般路基設計一般路基設計3-3 3-3 路基設計路基設

29、計一、路基設計的主要內容一、路基設計的主要內容 1. 1. 選擇路基斷面形式，確定路基寬度與高度；選擇路基斷面形式，確定路基寬度與高度； 2. 2. 選擇路堤填料與壓實標準；選擇路堤填料與壓實標準； 3. 3. 確定邊坡形狀與坡度；確定邊坡形狀與坡度； 4. 4. 排水系統系統布置與排水結構設計；排水系統系統布置與排水結構設計； 5. 5. 坡面防護與加固設計；坡面防護與加固設計； 6. 6. 附屬設施設計。附屬設施設計。 二、組成二、組成 寬度、高度、邊坡寬度、高度、邊坡一般路基設計一般路基設計路堤填筑高度或路塹開挖深度，是指原地面標高與路基設計標高之差。路堤填筑高度或路塹開挖深度，是指原地

30、面標高與路基設計標高之差。 寬度的確定：根據道路的等級確定，寬度的確定：根據道路的等級確定，公路工程技術標準公路工程技術標準一般公路：行車道硬路肩一般公路：行車道硬路肩 三、路基的寬度三、路基的寬度 四、路基的高度四、路基的高度一般路基設計一般路基設計路基設計標高：路基設計標高： 新建公路：新建公路：設有中央分隔帶的高速公路、一級公路，為中央分隔設有中央分隔帶的高速公路、一級公路，為中央分隔帶的外側邊緣標高為路基標高；未設中央分隔帶的公路，在設置超帶的外側邊緣標高為路基標高；未設中央分隔帶的公路，在設置超高、加寬地段，則為設置超高、加寬前的路基邊緣標高。高、加寬地段，則為設置超高、加寬前的路基

31、邊緣標高。 改建公路改建公路:可與新建公路相同，也可采用路中線。可與新建公路相同，也可采用路中線。路基高度的確定（路基高度的確定（線型、地形、水文綜合考慮）線型、地形、水文綜合考慮）a a、對于平原區，能否滿足最小填土高度的要求、對于平原區，能否滿足最小填土高度的要求b b、浸水路堤、沿河路堤，設計水位、浸水路堤、沿河路堤，設計水位0.5m0.5m澭水區：設計水位澭水區：設計水位0.5m0.5m澭水高度澭水高度有浪區：設計水位有浪區：設計水位0.5m0.5m浪高浪高一般路基設計一般路基設計邊坡坡度確定邊坡坡度確定 1b1:1:mbbHiHH邊坡高度邊坡寬度1、定義：2、路堤邊坡、路堤邊坡a a

32、、型式：、型式：直線型、折線型、臺階型直線型、折線型、臺階型 直線型：堤頂到堤腳采用同一種坡度，適用于矮、中路堤；直線型：堤頂到堤腳采用同一種坡度，適用于矮、中路堤； 折線型：上陡、下緩，較符合受力特點折線型：上陡、下緩，較符合受力特點 上緩、下陡上緩、下陡 從施工角度，變坡數不宜太多，適用于高路堤。從施工角度，變坡數不宜太多，適用于高路堤。 臺階型：適用于高路堤，在折線型邊坡的某一高度加臺階型：適用于高路堤，在折線型邊坡的某一高度加1 12m2m的護坡道的護坡道 ；優點是可以減緩地表徑流對邊坡的沖刷。；優點是可以減緩地表徑流對邊坡的沖刷。b b、路堤邊坡坡度表（、路堤邊坡坡度表（p65p65

33、表表3-33-3） 若某邊坡高度為若某邊坡高度為25m25m或不等于或不等于20m20m，則上部也應取，則上部也應取8m8m，剩下的留給下，剩下的留給下部高度。部高度。第三節第三節 路基設計路基設計一般路基設計一般路基設計 邊坡坡度邊坡坡度:指邊坡高度與邊坡寬度之比，常取指邊坡高度與邊坡寬度之比，常取H=1，以，以1:n（路（路塹）或塹）或1:m（路堤）表示坡率。（路堤）表示坡率。一般路基設計一般路基設計3、路塹邊坡、路塹邊坡 n=0.5n=0.51.751.75a、土、石質路塹（、土、石質路塹（p65表表3-6）b、巖石路塹、巖石路塹 方法：人工比擬法（工程地質法）方法：人工比擬法（工程地質

34、法） 定義：比照當地具有相同地質條而處于極限穩定狀態的自然山定義：比照當地具有相同地質條而處于極限穩定狀態的自然山坡或已成穩定的人工挖坡來確定邊坡形狀。坡或已成穩定的人工挖坡來確定邊坡形狀。 條件：條件：要調查自然或人工山坡的穩定性，得出坡度、極限高要調查自然或人工山坡的穩定性，得出坡度、極限高度；度；分析已有邊坡的工程地質性質。分析已有邊坡的工程地質性質。五、邊坡坡度確定五、邊坡坡度確定 第三節第三節 路基設計路基設計一般路基設計一般路基設計1. 路堤邊坡路堤邊坡 形式：直線、折線、臺階形。形式：直線、折線、臺階形。 坡率：根據填料類別、邊坡高度確定。坡率：根據填料類別、邊坡高度確定。 填石

35、路堤：按照規范確定。填石路堤：按照規范確定。 地震地區：地震地區：公路工程抗震設計規范公路工程抗震設計規范 2. 路塹邊坡路塹邊坡 影響路塹邊坡坡率的因素：路塹深度、坡體土石性影響路塹邊坡坡率的因素：路塹深度、坡體土石性 質、地質構造特征、巖石的風化和破碎程度、土層的質、地質構造特征、巖石的風化和破碎程度、土層的 成因類型、地面水和地下水的影響、坡面的朝向以及成因類型、地面水和地下水的影響、坡面的朝向以及 當地的氣候條件等。當地的氣候條件等。一般路基設計一般路基設計四、路基壓實 1壓實機理壓實機理 土顆粒重新組合土顆粒重新組合,彼此擠密彼此擠密,孔隙減少孔隙減少,土單位重量提高土單位重量提高,

36、形成密實整體形成密實整體,增增 加強度加強度,提高穩定性提高穩定性2壓實土的特性壓實土的特性一定壓實功下，存在最佳含水量和最大密實度一定壓實功下，存在最佳含水量和最大密實度壓實功越大，最佳含水量越小，最大密實度越大壓實功越大，最佳含水量越小，最大密實度越大3影響壓實的因素影響壓實的因素內因內因:土質、濕度土質、濕度外因外因:壓實功（機械性能、壓實時間與速度、土層厚度）及壓實時的外壓實功（機械性能、壓實時間與速度、土層厚度）及壓實時的外 界自然和認為的其他因素界自然和認為的其他因素4壓實標準壓實標準 壓實度工地實測干密度壓實度工地實測干密度/室內最大干密度室內最大干密度第三節第三節 路基設計路基

37、設計一般路基設計一般路基設計填料選擇原則填料選擇原則v料源充足v費用經濟v性質適宜填料類型填料類型v礫石，不易風化的石塊v砂礫材料v土石混合料v砂性土v粉性土v粘性土v特殊土v易風化的軟質巖石v工業廢渣填筑規則填筑規則v不同性質的填料應分層填筑v不同填料的層位安排，考慮路基工作條件v透水性較小的土填筑下層，保證有排水出路v防雨水沖刷，采用透水性小的土包邊（盲溝）v填料顆粒尺寸相差較大，加反濾層四. 路基壓實(compaction of subgrade) 1.壓實土的特性最佳含水量說明：含水量低于最佳值時，提高壓實度可增加抗變形能力，但當含水量超過最佳值時，增長曲線存在一峰值。最大密實度（compactness）說明：當接近或略大于最佳含水量時，壓實的土，吸水量與膨脹量最小，最為穩定。在最佳含水量時壓實，抗變形能力最強，同時，增加壓實功能，提高密實度，可得到較高的浸濕后的抗變形能力。在最佳含水量狀態下進行壓實可以