《公路工程概论第》ppt课件

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1、第五章路基设计与施工主要内容第一节概述第二节土基受力、路基工作区与土基力学指标第三节路基变形破坏原因分析与综合处治第四节公路自然区划与土基干湿类型第五节路基土的分类与工程性质第六节一般路基设计第七节路基边坡稳定性设计第八节挡土墙设计第九节路基施工第一节概述一、路基特点二、路基设计的一般要求三、路基设计与施工的基本要求四、路基工程与相关公路工程的关系第一节概述路基是按路线位置和一定技术要求修筑的土石构筑物，是路面的基础，承受由路面传递而来的行车荷载作用，同时承受各种自然因素的影响。一、路基特点1、工程数量大、耗费劳力多2、涉及面广，影响大3、投资高4、结构形式简单5、施

2、工安排不易6、影响因素多变第一节概述二、路基设计的一般要求1、具有足够的整体稳定性2、具有足够的强度3、具有足够的水温稳定性第一节概述三、路基设计与施工的基本内容（一）设计1、根据路线设计确定的路基填挖高度和顶宽，结合沿线岩质或土质情况，设计路基横断面形状和边坡坡度。2、根据沿线地形、地表径流和地下水情况，进行道路排水系统的布置以及地面和地下排水系统构造物的设计。3、分析路基稳定性需要时采取坡面防护、支挡结构或地基加固措施设计。第一节概述三、路基设计与施工的基本内容（二）施工1、准备工作2、修筑路基路面3、施工管理：对施工质量进行控制、检查和验收。第一节概述四、路基工

3、程与有关工程项目的关系1、路基设计与路线设计的关系2、路基工程与路面工程的关系3、路基工程与桥涵工程的关系第二节土基的受力与强度主要内容：一、路基的受力与路基工作区二、土基的强度指标第二节土基的受力与强度一、路基的受力与路基工作区1、路基的受力图5-1土基中沿深度的应力分布示意图第二节土基的受力与强度一、路基的受力与路基工作区2、路基工作区行车荷载在土基中产生的应力仅为土基自重应力的1/5~1/10，与土基自重引起的应力相比，车辆荷载在Za以下土基中产生的应力已经很小，可忽略不计。把车辆荷载在土基中产生应力作用的这一深度范围叫路基工作区。第二节土基的受力与强度一、路基

4、的受力与路基工作区2、路基工作区考虑路面厚度的路基工作区计算二、路基的强度指标路面的变形和破坏在很大程度上是由于路基强度不足造成的，在进行路面设计时需要对路基强度大小进行描述。路基的强度可用一些指标进行量化。1.土基的应力－应变特性土基是一种典型的弹－粘－塑性体，其力学性能与理想的线弹性材料有很大不同。根据承载板试验建立土基竖向变形l与压力p之间的关系曲线如图所示。P(Mpa)P2P2ⅠⅡⅢl/ml2l10PE0μ0从图中可看出土基在外荷载作用下其竖向变形与竖向压力呈现三个阶段的变化：Ⅰ阶段——弹性变形阶段。应力与应变呈直线关系，应力拆出后，应变也随即消失。Ⅱ阶段

5、——塑性变形阶段。随着应力增大，应变增加较块，应力拆除后，部分变形不能恢复，形成永久变形。Ⅲ阶段——破坏阶段。应力继续增加，变形急剧发展。土基失去抵抗变形能力，即产生破坏。土基这种应力－应变的非直线关系称作非线性特性，其应力与应变之比值（弹性模量E)不是一个常数。P(Mpa)P2P2ⅠⅡⅢl/ml2l10PE0μ02.土基强度指标根据简化后地基模型不同或试验方法不同，有：1)弹性模量——弹性半空间体地基模型将地基简化为弹性半空间体，用弹性模量E0表征其应力－应变特性。测定方法为圆形承载板压入土基试验。根据弹性力学原理，其计算公式如左1式。实际工作中常常采用标准汽

6、车测地基表面回弹弯沉，计算公式为2式。2)CBR值——加州承载比CBR值是一个比较传统的评价地基或筑路材料承载力的实验指标值。用材料或土基抵抗局部荷载压入变形的能力来表征其承载力大小。以高质量标准碎石所测值为标准，其他材料或土基的实验值与该值进行比较后得到的相对值。3)反应模量——文克勒地基模型将地基假定为地基上任意点的反力与该点的挠度成正比，与其他点无关，地基相当于由互不相联系的弹簧组成，其力学特性用k0表示,即为压力与沉降值之比：地基反应模量仍用承载板实验测定，但方法与设备有所不同。4)抗剪强度——土体剪切实验指标。表征土体抵抗剪切破坏的能力。常用库仑公式表示：τ

7、=c+σtanφ其中的c、φ是计算土压力和验算路基边坡稳定性的重要参数。k0＝p/l(N/cm2)。一、路基的主要变形破坏荷载因素：自重、行车荷载、自然因素影响稳定性的因素：水分、温度变化（正温度、负温度）、风蚀作用。变形：弹性的、残留的（不能恢复的）1、垂直方向产生较大的沉陷第三节路基的破坏形式与原因分析原因：1）填料不当2）填筑方法不合理：①不同土混杂；②未分层填筑、压实；③土中有未经打碎的大块土或冻土块；④荷载、水和温度综合变化；⑤原地面软弱，如泥沼、流沙、垃圾堆积未做处理等；⑥冻胀、翻浆。2、路基边坡的滑坍（滑坡）——常见的路基病害，也是水毁