路基路面结构范文

路基路面结构范文（精选12篇）

路基路面结构 第1篇

1 新老路基沉降数值分析

1.1 数值分析方法概述

由于岩土工程的复杂性和特殊性, 数值模拟作为解决岩土工程问题的有效手段, 已越来越多地应用于岩土体稳定性、岩土工程设计和岩土工程基本问题分析中[2]。

本文采用拉格朗日法对路基地基沉降特性进行数值模拟, 在本文数值分析中, 做了如下一些假设: (1) 按平面应变问题处理; (2) 路堤填土和地基土的本构关系采用Mohr-Coulomb理想弹塑性本构模型; (3) 地基土中地下水位以下的土体考虑土的固结; (4) 采用初始应力状态和时间步技术模拟新老路路堤的先期固结和分步加载。

1.2新老路基地基的几何参数

原路堤宽度为13 m, 双侧拓宽宽度为8 m。路堤填土高度为3.5 m, 地基土层的厚度取40 m (分4层) , 地基横向宽度取100 m。

1.3 加荷历程

为了模拟实际的新老路堤拼接施工过程, 将整个计算过程分为4个时段, 即老路堤施工加载期、老路堤工后固结期、新路堤施工加载期和工后固结期[3]。为了真实模拟新旧路堤的逐层施工, 将路堤分为6 层进行增量分析。其中, 老路运营一定年限后进行拓宽, 拓宽路堤施工期为13个月, 设计年限为15 年。

1.4 计算参数

地基和路堤填料所用的具体参数如表1所示。

1.5 网格划分和边界条件

地基是一个半无限的空间, 在进行数值分析时只能取一个有限的区域进行计算, 常常将三维空间问题简化为二维平面问题处理。地基和路堤看成平面应变问题分析。地基计算深度取40 m, 计算宽度取100 m。本文数值分析方法采用四边形单元划分网格, 网格划分如图1所示。

根据路基横断面的对称性, 网格划分取结构的一半。其中, 结构左右边界均为横向固定约束, 无水平位移, 不排水;结构前后方向边界均为沿线路方向固定约束, 无纵向位移, 不排水;底部为固定约束, 无水平、竖直和纵向位移, 不排水;上边界各方向均自由, 排水;地下水位线为地表处。

非线性计算中, 计算前首先就要确定加荷前初始应力状态。作为近似估计, 采用土体的自重应力。本文在以下分析新老路堤变形过程中, 对老路堤已经发生的固结沉降不作深入研究, 主要是分析新路堤施工后对老路堤产生的附加变形。故在计算路堤沉降过程中不考虑老路堤已经发生的沉降。

1.6 拓宽后新老路基的变形

拓宽路堤15年固结期末新老路堤沉降云图如图2所示。从沉降云图可知在拓宽路堤15年固结期末, 新老路堤的整体沉降由老路堤中心处向拓宽路堤方向逐渐增大, 到达拓宽路堤形心附近时沉降达到最大值, 然后向外又逐渐减小至道路外边缘。

根据路基横断面的对称性, 网格划分取结构的一半。其中, 结构左右边界均为横向固定约束, 无水平位移, 不排水;结构前后方向边界均为沿线路方向固定约束, 无纵向位移, 不排水;底部为固定约束, 无水平、竖直和纵向位移, 不排水;上边界各方向均自由, 排水;地下水位线为地表处[4]。

新老路堤表面的沉降曲线及工后沉降曲线分别如图3、图4所示。

从图4可以看出, 新老路堤表面各点的工后沉降曲线近似呈现正盆形, 从路堤中心线向外, 沉降值不断减小, 在路堤中心处取得最大值6.12 cm, 其中, 老路表面 (距离老路中心0~13 m) 的工后差异沉降率为0.34‰, 拓宽路堤表面 (距离老路中心13~21 m) 的工后差异率为9.02‰, 新老路0~21 m范围内工后差异沉降率为0.56‰, 即不均匀沉降为1.17 cm。

2 不均匀沉降对路面结构的响应

新老路基间的差异沉降的大小与拉应力有着密切的关系, 当新老路基间的差异沉降达到一定数值时, 这种不均匀沉降会使得路面结构层中产生附加应力, 当附加应力大于路面结构层的容许拉应力时, 路面结构层将发生破坏。本文对新老路基地基的不均匀沉降对路面结构层的影响进行分析, 并与路面各结构层抗拉强度进行对比分析, 从而为路面材料的选择提供理论依据。

2.1 不均匀沉降分布模式

对于双侧拓宽的路基, 在路基的横断面方向, 路基加宽部分的中心沉降量大, 两侧沉降量较小 (如图5所示) , 本文采用余弦曲线对其进行拟合, 沉降方程如下:

式中:δmax为路堤拓宽中点最大工后沉降量;B为1/2拓宽部分路基宽度。

拟合结果如图6所示, 由图6可知, 余弦曲线对数值模拟的计算结果进行拟合, 拟合效果较好。

2.2 计算模型

本次路基拼接中路面为沥青混凝土路面。沥青混凝土路面分为4层体系进行分析, 计算模型如图7所示。

计算中采用如下假定:

(1) 路面各结构层为连续均质、各向同性线弹性材料, 力学特性用弹性模量E和泊松比μ表征;

(2) 路面各结构层在垂直方向完全连续, 即路基不均匀沉降随使用时间缓慢增长, 路面各结构层在交通荷载与自重作用下随之下沉, 层间不会出现脱空现象;面层、基层和底基层间为连续接触条件, 考虑到底基层材料与路基之间变形的不协调性, 其层间处理为光滑接触条件;

(3) 均匀的路基下沉对路面结构的影响不大, 故只考虑不均匀沉降引起的附加应力;

(4) 按平面应变问题分析。

2.3 计算参数的选取

路面宽度为42 m, 沥青路面结构层总厚度为74 cm, 各结构层材料参数取值如表2所示。

2.4 计算分析与结论

本文中的路基地基的不均匀沉降值为1.17 cm, 路面的受力分析如图8所示, 附加应力计算结果如图9所示。

由图9可知, 路面不均匀沉降为1.17cm时, 沥青路面受压力, 基层及底基层下层受拉力, 但所受拉力均远远小于各结构层的抗拉强度。

3 结论

(1) 新老路堤表施工期末最大差异沉降值为6.869 cm;

(2) 新老路堤表面各点的工后沉降曲线近似呈现正盆形, 从路堤中心线向外, 沉降值不断减小, 在路堤中心处取得最大值6.12 cm, 不均匀沉降为1.17 cm;

(3) 在不均匀沉降作用下, 路面各层结构受力均在允许范围内。

摘要：文章依托某扩建工程, 对路基拼接引起的不均匀沉降对路面结构影响进行数值分析。研究表明, 新老路堤表面施工期末最大差异沉降值为6.869 cm, 新老路堤表面各点的工后沉降值从路堤中心线向外不断减小, 路堤中心处沉降值最大为6.12 cm, 不均匀沉降为1.17 cm, 路面各层结构受力均在允许范围内。

关键词：路基工程,路基拼接,不均匀沉降,数值分析

参考文献

[1]桂炎德, 徐立新.沪杭甬高速公路 (红垦至沽渚段) 拓宽工程设计方法[J].华东公路, 2001 (6) :3-6.

[2]Richard J.Deschamps, Christopher S.Hynes, Philippe Bourdeau, Embankment widening design guidelines and construction procedures[R].Research Project Final Report:Purdue University, 1999.

[3]李又云.同时考虑加荷、变形和时间的公路软基固结沉降理论及仿真的研究[D].西安:西安公路交通大学, 2000.

路基路面考试重点 第2篇

1、路基路面的性能要求：

承载能力；稳定性（包含路面高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和路基稳定性）；耐久性；表面平整度；路面抗滑性；

2、填方路基结构0~30cm范围称为上路床，30~80cm称为下路床，80~150cm称为上路堤，150cm以下称为下路堤。

3、路拱横坡度的选择要求：有利于行车平稳和有利于横向排水。

4、路面结构的分层：面层、基层和路基（垫层）

分层原因：行车荷载和自然因素对路面结构的影响，随深度的增加而逐渐变化。因此，对路面材料的强度和抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐变化，通过对沥青路面结构应力计算结果可以发现，荷载作用下垂直应力随深度的增加而变小，水平拉应力一般表现为表面受压和地面受拉，剪切应力先增加而减小。各分层应具备的作用：

（1）面层：较高的结构强度；较高的抗变形能力；较好的水稳定性；很好的温度稳定性；表面有良好的抗滑性和平整度。（2）基层（抗疲劳）：基层是路面结构中承重层，应具有一定的强度和刚度，并具有良好的抵抗疲劳破坏的能力。而且还要具有足够的水稳定性，较好的平整度，保证基层的疲劳寿命满足设计要求。

（3）垫层：主要功能：改善土基的湿度和温度状况，将基层传递下来的车辆荷载应力加以扩散，以减少路基产生的应力和变形。

5、公路自然区域划分原则：

（1）道路工程特征相似的原则；（2）地表气候区划差异性的原则；

（3）自然气候因素既有综合又有主导作用的原则；

6、土的划分：

依据土的颗粒组成特征、土的塑形指标和土中有机质含量的情况分：巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土。

7、路基土的工程性质：

（1）巨粒土：很高的强度和稳定性。用以填筑路基，也可用来砌筑边坡。

（2）级配良好的砾石混合料：密实度好，强度和稳定性均能满足要求。用来填筑路基，铺筑中级路面，经适当处理后可以铺筑高级路面的基层、底基层。（3）砂土：无塑形，透水性强。

（4）砂性土：级配适宜，强度、稳定性都很好，是理想的路基填筑材料。

（5）粉性土：属于不良的公路用土，必须用粉性土进行填筑路基，应采取技术措施改良土质并加强排水、采取格力水等措施。

（6）粘性土：在适当含水率加以充分压实，并设置良好的排水设施，筑成的路基也能获得稳定。

8、土的干湿类型：干燥、中湿、潮湿和过湿。为保证路基路面结构的稳定性，一般要求路基处于干燥或中湿状态。干湿类型以分界稠度c1、c2和c3划分。

稠度定义：土的含水率与土的液限L之差，与土的塑限p和液限L之差的比值。即：

c式中：c：土的稠度；

L：土的液限；

：土的含水率；

p：土的塑限；

L

Lp9、路基临界高度：路基离地下水位或地表水位的高度。

10、路基工作区：在路基某一深度Za处，当车轮荷载引起的垂直应力z与路基土引起的垂直应力B相比所占比例很小，仅为1/5~1/10时，该深度Za范围为路基工作区。路基工作区Za：Za3KnP

式中：Za：路基工作区深度；

K:系数，取0.5；

P:一侧轮重荷载；

:土的重度；

n:系数，n=5和10；

11、土的受力特性：

（1）初始线模量：应力值为零时的应力-应变曲线的斜率；

（2）切线模量：某一应力级位处应力-应变曲线的斜率，反应该级应力处应力-应变变化的精确关系；

（3）割线模量：以某一应力值对应的曲线上点同起始点相连的割线的斜率，反应路基土在工作应力范围内的应力-应变的平均状态；

（4）回弹模量：应力卸除阶段，应力-应变曲线的割线模量 前三种模量中的应变值中包含残余变量和回弹应变，而回弹模量仅包含回弹应变，它部分反应了土的弹性性质。

12、重复荷载对路基土的影响：土体逐渐压密，荷载的重复作用造成了土体的破坏。

13、路基的承载力参数（1）路基回弹模量（E）

能较好的反映路基所具有的部分弹性性质。常用圆形承载板加载卸载法测定，测定时采用逐级加载-卸载法，每级增加0.05MPa。（2）路基反应模量【温克勒路基模量】（K）温克勒地基又称稠密液体地基。路基反应模量K值相当于该液体的相对密度，路面板受到的路基反应力相当于液体产生的浮力。

用承载板实验确定，载荷一次加载到位。（3）加州承载比（CBR）

以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征，并以高质量标准碎石为标准，它们的相对比值表示CBR值。（百分比）

14、路基的主要病害类型

（1）路基沉陷：路基填料（主要指填土）选择不当、路基压实不足、填筑方法不合理；（2）路基边坡塌方；（3）路基沿坡面滑动；

（4）其他病害：冻胀、翻浆、较大自然灾害造成路面结构的破坏；

15、路基病害的防治:（1）设计：正确设计路基横断面，并于线形相结合，绕避危险地质构造、避免深挖高填，乌发避免时应进行稳定性分析，检测其安全。

（2）排水：地下水位较高的路段应适当抬高路基，正确进行排水设计，设置隔离层、隔温层和砂垫层。

（3）施工：选择良好的路基填料，必要时进行稳定处理，按正确的填筑方式施工，保证压实度达到要求。

（4）防护和支挡：在以上技术措施无法保障特殊工况路段的安全稳定时，需要考虑设置路基防护和支挡。

16、软路基的临界高度Hc：指天然地基状态下，不采取任何加固措施，所容许的路基最大填土高度。

17、挡墙墙背：

按墙背倾斜方向不同，分为：仰斜、垂直、俯斜、凸形折线式和横重式。

通过分析仰斜、垂直和俯斜三种不同墙背所受的土压力可见，仰斜墙背所受的压力最小，垂直墙次之。

18、增加挡土墙稳定性的措施

（一）增加抗滑稳定性 1）设置倾斜基底； 2）采用凸榫基础；

（二）增加抗倾覆稳定性 1）展宽墙趾；

2）改变墙面及墙背坡度； 3）改变墙身断面类型；

19、轴载谱：各级轴载所占的比例组成

20、轮迹横向分布：沥青路面称为车道系数，水泥混凝土路面称为轮迹横向分布系数。

横向分布力

21、轴载换算：

（1）轴载换算方法基本原则

不同轴载在同一路面结构上重复作用不同次数之后，使路表弯沉值、底层拉应力或拉应变达到同一极限状态。在一定轴载条件下，不同轴载间对路面的作用效果可以互相换算。在换算时应遵循两个原则：

a、换算以达到相同临界状态为标准；

b、对某一种交通组成，不论以哪种轴载标准进行换算，由换算所得轴载作用次数所计算的路面厚度应相同。

（2）沥青路面的轴载换算方法

沥青路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载，用BZZ-100表示。路基作用的其他各种不同类型的轴载按照以下方法换算为标准轴载。以设计弯沉和沥青层层底拉应力为指标的轴载换算：各级轴载Pi的作用次数ni均应按下式换算成标准轴载作用次数。

PNsC1C2ni(i)4.35

Pi1式中：Ns:以弯沉为指标的标准轴载的当量轴次（次/d）；

ni：被换算车型的各级轴载作用次数（次/d）； P：标准轴载（kN）；

Pi：被换算车型的各级轴载（kN）； C1：轴数系数；

C2：轮组系数，单轮组6.4，双轮组1，四轮组0.38；

当轴间距>3m时，应按单独的一个轴载进行计算，此时轴数为m=1；当轴间距<3m时，按双轮或多轮组进行计算，轮轴系数为：

KC111.2(m1)

式中：m：轴数；

以半刚性材料层材料层的层底拉应力为指标的轴载换算方法为：各级轴载Pi的作用次数ni均应按下式换算成标准轴载作用次数。

PC1C2ni(i)8 NsPi1式中：

KNs：以弯拉应力为指标的标准轴载的当量轴次（次/d）； ni：被换算车型的各级轴载作用次数（次/d）

；

P：标准轴载（kN）；

Pi：被换算车型的各级轴载（kN）；

：轴数系数；

C1：轮组系数，单轮组18.5，双轮组1，四轮组0.09；

C2当轴间距>3m时，应按单独的一个轴载进行计算，此时轴数为m=1；当轴间距<3m时，按双轮或多轮组进行计算，轮轴系数为：

C112(m1)

（3）水泥混凝土路面的轴载换算方法

水泥混凝土路面结构设计以100kN的单轴-双轴作为标准轴载。不同的作用次数按下式换算为标准轴载作用次数。

Pi16NsN（）i100i1n式中：Ns：100kN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；

Pi：单轴，单轮、单轴-双轮组、双轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i级轴载的总重（kN）；

n：轴型和轴载级位数； Ni：各类轴型i级轴载的作用次数；

22、疲劳曲线是将重复应力r与一次加载破坏的极限应力比值（应力比）或重复应变r作为纵坐标，绘制出rf或r与重复作用次数Nr的关系曲线。

23、碎、砾石材料的应力-应变特征

碎、砾石材料的显著特点之一是应力-应变的非线性性质，回弹模量在很大程度上受竖向和侧向应力大小的影响。

24、颗粒材料的模量取决于材料的级配、性状、表面构造、密实度和含水率等。（颗粒材料模量的特点）

25、石灰稳定土强度形成原理：离子交换作用、结晶作用、火山灰作用、碳酸化作用。水泥稳定基层强度形成原理：水泥的水化作用、离子交换作用、化学激发作用、碳酸化作用

26、石灰土基层的缩裂防治

（一）石灰稳定土基层防治缩裂的措施：（1）控制压实含水率；（2）严格控制压实标准；

（3）温缩的最不利季节是材料处于最佳含水率附近，且温度为0~-10℃。因此施工要在当地气温进入0℃前一个月结束，以防止在不利季节产生严重温缩；

（4）干缩的最不利情况发生在石灰稳定成型初期，因此要重视初期保护，保证混凝土表面处于潮湿状态，严防干晒；

（5）石灰稳定土施工结束后要及早铺筑面层，使石灰土基层含水率不发生大变化；（6）在石灰稳定土中掺加集料；

（二）防止基层裂缝的反射措施：（1）设置联结层；

（2）铺筑碎石隔离过渡层；

27、混合料的设计步骤：

（1）制备同一种土样、不同石灰剂量的石灰土混合料；

（2）确定混合料的最佳含水率和最大干压实密度，至少做三个不同石灰剂量混合料的击实试验；

（3）按最佳含水率与工地预期达到的压实密度制备试件，进行强度试验时，做平行实验的试件数量应符合规定；

（4）试件在规定温度下保湿养生6d，浸水1d，进行无侧限抗压强度试验；

28、沥青混凝土路面的损坏类型

（1）裂缝：按其成因不同分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝；（2）车辙（3）松散剥落（4）表面磨光

29、沥青路面的分类（1）按强度构成原理：密实型、嵌挤型；（2）按施工工艺：层铺法、路拌法、厂拌法；

（3）根据沥青路面技术特性：沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治；

30、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）：以间断级配的集料为骨架，用改性沥青、矿粉及纤维素组成的沥青玛蹄脂为结合料，经拌和、摊铺、压实而形成的一种构造深度较大的抗滑面层。具有抗滑耐磨、空隙率小、抗疲劳、高温抗车辙、低温抗开裂的优点。适用于高速公路、一级公路和其他重要公路的表面层。

31、沥青混合料的力学特征

按沥青混合料强度构成原则的不同，其结构分为按嵌挤原理构成的结构和按密实级配原理构成的结构。

沥青混合料的组成结构三种类型：密实悬浮结构、骨架空隙结构、密实骨架结构。

32、沥青的劲度模量：一定时间（t）和温度（T）条件下，应力与总应变的比值。（书P.325详细了解）

33、车辙的形成机理及影响因素

（1）失稳型车辙：由于沥青路面结构层在车轮荷载作用下，内部材料流动，产生横向位移而发生，通常集中在轮迹处。

（2）结构型车辙：由于路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形而形成，主要是由于路基变形传递到面层而产生。

（3）磨耗型车辙：由于沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境因素作用下持续不断地损失而形成，尤其是汽车使用了防滑链和突钉（胶钉）轮胎后。

34、疲劳试验：采用控制应力和控制应变两种加载模式。

35、沥青路面使用性能的气候分区的划分指标：高温、低温、雨量。

36、沥青路面的破坏状态（1）沉陷；（2）车辙；（3）疲劳开裂；

（4）推移：在车轮的垂直力和水平力的共同作用下，面层可能产生的最大剪应力max，应不超过材料的容许剪应力R，即：maxR。

37、我国现行的沥青路面设计方法采用设计弯沉作为路面整体刚度的设计指标。高速公路、一级公路的沥青路面除了按弯沉设计路面结构之外，还须对沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层拉应力的验算。城市道路路面设计尚须进行沥青混合料面层的剪应力验算。

38、弯沉指标：表征路面结构在设计标准轴载作用下垂直方向的位移，体现路面结构的总体刚度。在荷载和土基支承结构相同的条件下，弯沉越小表明路面层总体刚度越大，其抗变形能力强；在荷载和路面结构相同的条件下，弯沉的大小也能表征土基支承的强弱。

39、水泥混凝土横向接缝分：缩缝、胀缝和施工缝，横向缝是垂直于行车方向的接缝。胀缝：缝内应设置填缝板和可滑动的传力杆。

路基路面结构 第3篇

关键词：公路；路基路面；结构；施工设计

随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，为了方便出行，近年来，家庭的购车量呈现出明显的上升趋势。此外，由于运输、经济商贸、物流、旅游等行业的快速发展，公路交通車流量也呈现出迅速上升的趋势，在这些因素的影响下，增加了公路的承载压力，从而导致交通网不完善、公路路面破损以及道路拥挤等问题的产生。为了能够更好的应对日益增长的交通压力，必须缓解当前道路交通拥挤的现状。在本文中，就公路路基路面结构施工的灵活设计问题来展开研究和探讨，并提出解决策略。

一、对公路路基路面结构的分析

路基是在天然地表的基础上，依照公路的设计横断面和线形的要求进行开挖堆填形成的岩土结构，是路面的基础工程，在实际的建设中，为了减少开裂问题，路基的压实度需要控制在93%以上，其填挖的形式有半填半挖、路堑和路堤等类型。路基结构的特点是水温稳定、高挖低填、工艺简单、耗费大、耗时长等。

路面是在路基的基础上，通过各种混合料的铺筑形成的层状结构，常见的公路路面由垫层、底基层、基层和面层等组成。面层是路面结构的最上层，具有较高的结构强度、稳定性、刚度、平整度等，并且防水性好、耐磨，常用的面层形式有沥青混合料、水泥混凝土、块石等；基层处于面层下面，刚度大、强度高，水稳性好，常用的基层形式有水泥稳定粒料、级配碎石等；底基层或垫层介于路床与基层之间，主要的作用是排水、隔水、隔温，并分散基层传来的负载，强度并不需要很高，但底基层或垫层单侧的宽度要超出基层25cm左右，路面的基本特点有表面平整性好、整体稳定性强、有足够的承载力、抗滑和耐久等。

二、路基路面结构施工设计的技术要求

（一）路基施工设计的技术要求

公路工程的建设项目对于路基施工设计主要是从边坡的稳定、路基的强度、支挡的结构以及排水的结构等方面来进行强调的。为了在公路竣工之后能够确保车辆的正常通行，务必要加强路基原始地面的处理，由于原始地面存在着软土、岩溶等不良地质情况，为了改良土质，多数情况下会采取换土填料的方式。设计的规范明确规定公路路基在选择填料时的方案，对于公路路基在填料最小和最大粒径上都做了量化式的标准数据参考，CDR值表在下路床、公路路基的填料限制条件上都给了一定的规定强度值。公路路基的边坡设计主要是要考虑到稳定性，公路工程建设项目在施工过程中经常出现问题，多数原因是因为边坡失稳。因此，在公路的施工质量控制方面，确保路基边坡稳定是其中一个重要因素，在设计公路路基边坡的过程中，一定要进行多次反复的校正验算。在对稳定性没有达到时，就要对边坡采取必要的加固防护措施，如果公路路基的边坡本身就存在着坍塌的情况，可以采用一些相对简单的防护措施，比如卸载、挡墙、抗滑桩等，对于有特殊情况的路基边坡，为了防止意外的发生，一定要加强观测和控制。在加强路基的稳定性方面，公路路基的排水结构设计施工有着非常重要的作用，排水的结构主要包括暗沟、水沟、渗沟、边沟等，在设计的过程中，对于构成部分的截面尺寸、防冲刷强度以及位置一定要精确合理。在公路的使用价值上，公路工程的路基设计项目起着决定性的作用，因此，在公路路基的设计施工上，一定要严格的把好设计质量关。

（二）路面施工设计的技术要求

在车辆通行的过程中，公路路面是直接的受力体，所以对路面强度的要求一定要符合标准。当前我国公路路面所采用的施工材料大多数是沥青和混凝土，在设计的过程中，沥青路面的强度设计主要的根据集料级配的情况、石料的质量以及沥青的质量等。而混凝土路面在设计路面强度时所要考虑到的具体情况主要是车辆的限载限重和路基均匀的沉降等。公路路面抗滑性能主要考虑到下雨或下雪时路面的湿滑程度对于行车安全的技术指标，路面的抗滑性能在一定程度上受到路面摩擦系数的直接影响，因此，在公路的防滑方面，提高路面摩擦系数也是一项行之有效的安全措施。除此之外，抗滑性能也会受到路面积水的影响，积水过多时，抗滑性能自然而然就会减弱，就会导致安全事故的发生。所以，在对公路的排水结构系统进行设计时，一定要将能及时排水作为基本前提，从而降低事故发生几率，为路面行车安全提供保障。由于路面的颠簸不平也会导致交通事故的发生，因此，在施工过程中，对路面的平整度也有着非常严格的要求。

三、灵活性设计在路基路面工程中的应用

公路路基路面支挡的形式，可以借鉴国内外比较先进的施工理念和技术经验，积极的对路基路面防护治理的技术进行创新，根据实际的地质情况，采用富有灵活性和创造性的施工设计。在路基的防护工作中，如何提高路基的稳定性，首先要设计出正确路基的横断面，其次是运用修筑的路基将地层的平衡状态打破，在改变地层之后的压力由路基来承担，路基也会受到各种自然因素的损坏和侵蚀，因此，要采取相应的措施来保护路基，常用的方法有三种：一，一定要根据实际的地质情况来设计公路路基边坡的施工方案，边坡坡率要尽量的自然，能够达到美化景观的要求；二，按照规范来设计支挡结构的形式，在设计的过程中要多次的校正验算，在必要时要对边坡采取加固防护的结构，并且根据工程的建设项目来选择加固材料；三，路肩防护栏基础设计与施工，可以和路基的结构施工一起进行，提前留好路肩护栏的基础槽沟、槽口，路基施工完成之后，再进行护栏基础的浇筑。公路路基路面灵活设计与创造性设计并不是具体的对这个工作进行规范和规定，而是在规范的基础上让设计变得更加灵活化和创新化。这样不仅能够确保设计的合理性，也便于监管和控制施工过程中的质量问题。

路基边坡的形式及边坡坡率会影响整个公路的稳定性，并且也会影响外在美观性。由于公路工程的周围环境是多变的，因而路基边坡的设计需要灵活应变，因地制宜，在确保强度和稳定性的前提下，还要与周围的环境融为一体，减少人工斧凿的痕迹。边坡的形式要根据边坡的高度、周边环境、地质构造等进行考虑，尽量追求美观。对于挖方边坡坡脚、坡顶应采用圆弧过渡，减少折角；对于隧道进出口或低填的路段，边坡坡率尽量要小，放缓边坡，或是直接填平然后绿化处理，使其与地形地貌相互融合。

结语：

我国的公路建设工程规模随着经济的发展迅速增长，公路建设的质量也得到了很大的提升，但同样存在着许多问题，制约着公路工程的质量的提升。路基路面设计作为公路工程的基础和关键部分，设计工作的好坏直接决定了施工质量的好坏，因而分析其中存在的不足，就路基路面的设计提出灵活性和创造性的应对措施，可以有效的提升工程建设的质量。同时还需要广大从业者对设计行业支持和重视，为设计工作的发展提供更广阔的空间。

参考文献：

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[3]马聚山，魏彦明.浅析一般公路设计的灵活性与创造性[J].城市建设理论研究（电子版），2011（15）.

[4]刘晓刚.浅谈一般公路设计的灵活性与创造性[J].黑龙江科技信息，2011（13）：301.

路基路面结构 第4篇

路面结构是长距离的带状构造物, 不可避免跨越不同地质、地形路段。而山岭重丘区高速公路表现尤为明显, 其显著特点是高填深挖、填挖交接频繁。由于填挖部位土质的物理性能差异较大, 施工后容易出现差异沉降, 如半填半挖路段和新老填土交替路段多是沉降不均的常发地段。土基不均匀沉降使混凝土面层难以跟随变形而产生附加应力, 引发沉降甚至遭到破坏。许多水泥路面在建成通车后的最初几年就出现了不同程度的结构性破坏。

根据国内外的调查资料表明, 工程实践中结构物的裂缝, 80%是由于形变不均 (温度变化、收缩、不均匀沉降) 引起的, 20%是由荷载引起的。而路面非均匀沉降是一个普遍的客观现象, 目前采取的一些技术手段, 就路面结构而言, 一方面, 可以通过在路面内配钢筋, 增强板块承载能力;另一方面, 可采用小尺寸混凝土板, 释放沉降不均变形等方法来解决非均匀沉降路段的病害。

2 钢筋混凝土路面结构分析

由于钢筋具有很高的弹性模量和良好的延展性, 因此, 在路面结构层内配钢筋是改善混凝土路面对路基变形适应能力、提高承载力、增强板体性的一项重要的技术手段。

按现行规范设计的规定, 钢筋混凝土面层配筋数量是为平衡混凝土面层收缩受限制时产生的拉应力, 并不考虑荷载作用下抵抗非均匀沉降的配筋量, 而在非均匀沉降路段, 荷载应力将显著增大。因此, 必须根据非均匀沉降路段的受力特点提出新的配筋计算方法。具体可按钢筋混凝土结构设计理论计算混凝土路面荷载配筋率, 再考虑规范规定的针对温度应力的配筋率, 即可确定钢筋混凝土路面总的配筋率。

2.1 双层配筋混凝土路面计算分析

由于混凝土面板厚度较薄, 力臂较小, 单层配筋的抵抗矩提高幅度小。若采用双层配筋, 可减小受压区高度, 增加力臂, 从而大幅度地提高承载力, 以满足重载交通和路基变形的要求。以混凝土面板上层配Φ8的圆钢, 间距30cm;下层配置Φ12螺纹钢, 间距30cm为例。配筋位置及尺寸如图1所示。

按钢筋混凝土结构设计理论计算, 以达到相同的承载能力的原则将双层配筋混凝土路面与素混凝土板对比:

(1) 素混凝土板的设计弯拉强度为5.0MPa时, 欲达到与双层钢筋混凝土面板相同的承载力, 其板厚为h=0.86m;

(2) 若设计弯拉强度6.0MPa时, 欲达到相同的承载力, 其板厚为h=0.72m;

(3) 若混凝土板厚0.28m, 欲达到相同的承载力, 其设计弯拉强度需达到[fc]=54.9MPa。

由此可见, 双层配筋混凝土路面承载力有大幅度的提高。通过对素混凝土板厚和设计弯拉强度转换, 表明双筋混凝土面板提高承载能力是素混凝土面板无法实现的。

2.2 基层与面板配筋混凝土路面计算分析

若路面基层采用贫混凝土, 为了提高承载能力, 宜将下层钢筋网布置在基层中, 以利于有效增加截面抵抗矩, 在面层与贫混凝土基层粘结良好的情况下可以大幅度提高承载力。但是, 由于面层与贫混凝土基层分层施工, 而且二者的材料组成、配合比等有较大差异, 早期通过严格控制施工质量可以保证其粘结的有效性, 而后期在车辆荷载以及温度、湿度等环境荷载作用下, 两者之间必然粘结失效, 此时的承载力是否还能高于双层配筋混凝土路面?这就需要进行计算分析比较。

为保证混凝土基层平整度及对钢筋具有充足的握裹力, 混凝土胶凝材料用量不宜太低, 且在面层混凝土施工前, 必须清扫基层顶面, 保持表面洁净, 新浇混凝土直接摊铺在洁净的混凝土表面上, 有利于上下层混凝土之间的粘结。混凝土基层配筋位置在基层的下部1/3处, 目的是为了增大抵抗矩;而面板内的配筋位置也在下1/3处, 主要是为了防止特殊情况下或使用年限较长后面板与基层分离造成面板承载力降低而使板开裂。按基层配置Φ8圆钢, 面层配置Φ12螺纹钢。配筋位置及尺寸如图2所示。

当混凝土面板与贫混凝土基层之间粘结有效时, 其承载力按钢筋混凝土整体板计算;当混凝土面板与贫混凝土基层之间粘结失效以后, 混凝土面板与混凝土基层成为分离的双层板, 其承载力可按两者的叠加。计算分析表明:配筋量相同、将双层配筋混凝土路面中的上层钢筋网转移到贫混凝土基层中, 在混凝土面板与混凝土基层粘结有效的条件下, 由于有效力臂的增加, 在相同条件下, 这种路面结构形式的承载能力为5.7×106N.m, 大于双筋混凝土路面1.7倍。而当层间结合失效, 混凝土面板和混凝土基层作为分离式单层配筋板时的承载能力与配双筋面板差别不大, 前者为3.02×106N.m, 后者为3.23×106N.m, 仅相差7%。

研究两层钢筋网配置于两个结构层的意义不仅在于承载能力的提高, 而且也针对施工难易程度。双层钢筋网都配置在混凝土面板中, 增加了施工振捣的难度, 难以保证混凝土振捣密实性。而将双层钢筋网配置在两个结构层中, 施工质量容易得到保证。

2.3 广东某高速公路双层钢筋网路面试验路实测钢筋应力结果分析

广东某高速公路面层内双层钢筋网混凝土试验路进行了钢筋应力测试。实测结果表明:在双层钢筋网混凝土路面中, 上部钢筋应力为负, 承受压应力;下部钢筋应力为正, 承受拉应力。钢筋混凝土路面是承受弯拉作用的结构。所测应力均很小, 说明传感器位置还未发生预期的非均匀沉降破坏, 需要继续进行观测。

3 连续配筋混凝土路面结构使用效果分析

连续配筋混凝土路面不设横向缩缝, 在温度与荷载应力共同作用下, 混凝土路面将开裂为一些小的板块, 这些小板块依靠钢筋的作用联系在一起, 在路面平整度等与其他类型水泥混凝土路面相同的条件下, 行车舒适性无疑会有很大程度的提高。在美国、加拿大、南非等国家已经修建了一些连续钢筋混凝土路面, 经过二、三十年的使用, 效果良好。在交通量大、超重荷载、软弱路基等非均匀沉降路段无疑是一种保证路面使用寿命的路面结构形式。

以广东某高速公路双层和单层连续配筋试验路为例, 单层配筋路面纵向钢筋直径22mm, 间距20cm;横向钢筋直径12mm, 间距30cm;双层配筋路面纵向钢筋直径上层为18mm, 布设间距为15cm;下层为22mm, 布设间距为30cm;上下两层横向钢筋直径为12mm, 布设间距30cm, 采用螺纹钢。按设计理论及设计规范的要求计算, 路面纵横向配筋率、横向裂缝平均间距、裂缝宽度及钢筋应力均满足设计要求。

路面建成开放交通后, 两条试验段的使用状况良好, 没有出现结构性破坏。双层连续配筋路面裂缝细密, 间距长短不均;单层连续配筋路面的裂缝间距较均匀, 但能观测到端部出现更宽的裂缝。连续配筋路面与普通混凝土路面的连接部位也出现较大的裂缝。两种路面结构的平均裂缝间距相差不大, 双层连续配筋混凝土路面的平均裂缝间距为3.52m;单层连续配筋混凝土路面的平均裂缝间距为3.28m。但裂缝间距与设计不相符合。在双层连续配筋路面中, 30%的裂缝间距小于1.0m, 56%的裂缝间距大于2.5m, 仅有14%的裂缝间距符合设计值。在单层连续配筋路面中, 7%的裂缝间距小于1.0m, 63%的裂缝间距大于2.5m, 仅有30%的裂缝间距符合设计值。单层连续配筋的间距较小。按现行设计规范, 横向裂缝平均间距作为设计的第一个指标, 有明确规定, 如果裂缝间距计算值大于2.5m时, 应增大配筋率;若裂缝间距计算值小于1.0m时, 减小配筋率;并重复计算至符合要求为止。其设计本意是:若裂缝间距小于1m, 则路面处于窄板的受力状况, 即存在冲断并引发纵向开裂破坏可能;若裂缝间距大于2.5m, 则裂缝宽度太宽, 接缝传荷性能降低, 缝边容易出现楔形碎裂与蹦边破坏, 且导致表面流水渗入结构内部, 引起钢筋锈蚀等长期耐久性损坏。而上述工程应用发现, 即使从理论上计算通过, 实际应用的双层连续配筋混凝土路面有86%以上的裂缝间距与设计不符;单层连续配筋路面有70%的裂缝间距与设计不符。实际上, 我国设计规范上关于裂缝间距的要求源于欧美的研究结论, 在分析过程中, 欧美各国的温差条件与我国相去甚远, 不具备可比性。同时, 该分析也没有考虑裂缝间距受板底摩阻系数、车辆荷载、路基沉降不均等边界条件影响的实际情况, 导致了理论与实践之间的较大偏差。连续配筋混凝土路面的应用条件, 特别是在沉降不均路段的应用有待深入研究。

4 小板块水泥混凝土路面结构分析

解决非均匀沉降病害的另外一种手段是通过释放变形, 减少结构的破坏。针对路基沉降未稳定或预计可能出现不均匀沉降的路段, 采用小板块水泥混凝土路面, 能起到释放变形的作用。同时, 小板块的优势还体现在荷载应力减小, 温度应力减小。但板块尺寸、厚度等对路面板应力的影响较大。

4.1 板块尺寸与挠度、应力的关系

以比较常用的参数进行举例计算:取面板厚h=24cm;板体混凝土弹性模量E=35000MPa;泊松比υ=0.15;地基模量k=1300MPa;荷载为标准轴载BZZ-100置于纵缝边缘中部, 接地压力p=0.625MPa。通过建立有限元模型, 确定板体的最大挠度和最大应力值。计算结果见图3、图4。

计算结果表明:随着板体尺寸变小, 面板挠度加速递增, 两者呈良好的二次关系。相反, 板体纵向最大应力随面板尺寸变小加速递减, 也满足二次关系。说明挠度和应力都是板体尺寸的敏感因素, 当板体尺寸稍有变化, 挠度和应力变化剧烈。当板体尺寸由整板5.0m×4.0m变为2.5m×2.0m时, 挠度和应力分别变化了8.3%、0.4%;当板体尺寸由2.5m×2.0m变为1.3m×1.0m时, 挠度和应力分别变化了46.1%、11.7%;当板小至0.6m×0.5m时, 挠度和应力变化了110.5%和48.4%。

4.2 路基基层参数对挠度和应力的影响

为反映地基基层参数变化对面板应力带来的影响, 分别取基层顶面当量回弹模量1300MPa、210MPa两种工况进行分析计算。计算结果见表1。

计算结果表明:无论在何种地基上, 随着板体尺寸的减小, 挠度均不同程度增加。假如板底承载条件发生相同的变化, 小板的挠度增加得更快。如当基层顶面当量回弹模量从1300MPa降到210MPa时, 2.5m×2.0m板、1.3m×1.0m板和0.6m×0.5m板的挠度分别增大了3.5倍、5.6倍和6.0倍。

与此相反的是:当基层顶面当量回弹模量变化, 应力随板体尺寸变小而减少, 模量越小, 减少越快;当板块减小到一定尺寸时, 不同基层顶面当量回弹模量的最大应力几乎不发生变化, 0.6m×0.5m的小板在1300MPa和210MPa基层顶面当量回弹模量 (两者相差6倍多) 的支撑条件下产生的应力仅相差0.64%, 微不足道。也就是说, 小板适应软弱支撑条件的能力更佳。

4.3 面板厚度对挠度及应力的影响

以1.3m×1.0m小板与5.0m×4.0m整板为例分析比较。板体厚度对挠度的影响并不显著, 对于1.3m×1.0m小板, 厚度从24cm减少到22cm时, 挠度几乎不发生变化, 仅增加3.1%;而对于0.6m×0.5m小板, 厚度从24cm减少到16cm时, 挠度仅增加2%。但板体应力对平面尺寸与厚度的变化很敏感, 在相同的基层顶面当量回弹模量条件下, 24cm厚的5.0m×4.0m板、22cm厚的1.3m×1.0m板和16cm厚的0.6m×0.5m板产生相同的应力。这说明, 如采用等厚的板体, 小板具有更高的强度储备。因此, 这从理论就证明了小板可以用于释放非均匀沉降路段的变形的可行性, 而板体承载能力不仅符合设计要求, 而且还有一定的强度储备。

4.4 温度疲劳应力分析

混凝土板不仅承受荷载应力, 同时还承受温度应力。计算表明:在相同的使用条件下, 小板的温度翘曲应力比大板要小, 相应的温度疲劳应力也小得多。2.5m×2.0m小板产生的温度疲劳应力为0.13MPa, 仅为5.0m×4.0m大板温度疲劳应力 (1.04MPa) 的12.5%。小板块的荷载和温度疲劳应力之和远小于混凝土的弯拉强度标准值。因此, 小板块具有足够的承载能力, 理论计算表明是安全的。

5 结论与建议

(1) 双层钢筋网混凝土路面增强路面承载效果非常明显。当配筋量相同, 将双层钢筋网中的上层钢筋网转移到贫混凝土基层中, 在混凝土面板与混凝土基层粘结有效的条件下, 由于有效力臂的增加, 承载能力显著增大, 且施工质量容易保证。即使在面层与基层粘结失效的情况下, 其承载力与双层钢筋网混凝土路面相差不大。

(2) 在交通量大、超载、重载、软弱路基等易产生非均匀沉降路段, 连续配筋混凝土路面无疑是一种保证路面使用寿命的结构形式。但试验路观测数据表明, 连续配筋混凝土路面的设计理论与实际应用有一定的偏差, 如裂缝间距值与设计值不一致, 连续配筋混凝土路面需要进行深入的研究。特别是如何将连续配筋混凝土路面用于抵抗非均匀沉降破坏, 提高路面承载能力的课题更值得重新审视。

(3) 小板块路面用于释放非均匀沉降变形很有效, 板体承载能力符合要求, 温度疲劳应力也比大板小。除了路面的切缝增多, 平整度和行驶舒适性稍有下降以外, 完全满足承载力要求, 建议在可能出现沉降不均的路段采用2.5m×2.0m的板块划分修建试验路, 研究解决路面的早期破坏的方法。

参考文献

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路基路面总结 第5篇

4、沥青混合料按照强度构成原【】试列出工业废渣的基本特性，通【】、刚性路面设计中采用了哪两种【】何谓换算？沥青路面、水泥混凝理可以分为密实型和嵌挤型 常使用的石灰稳定工业废渣材料有地基假设？它们各自的物理意义是土路面设计时，轴载换算各遵循什么

5、石灰土强度形成的机理主要是离哪些？（1）水硬性（2）缓凝性（3）什么？有“K”地基和“E”地基，原则（1）将各种不同类型的轴载换子交换 洁净作用 火山灰作用 碳酸抗裂性好，抗磨性差（4）温度影响“K”地基是以地基反应模量“K”算成标准轴载的过程；沥青路面和水化作用 大（5）板体性 常用石灰稳定的废表征弹性地基，它假设地基任一点的泥砼路面设计规范均采用BZZ-100作

6、水泥混凝土路面的主要破坏形式渣，主要有石灰粉煤灰类及其他废渣反力仅同该点的挠度成正比，而与其为标准轴载。（2）沥青路面轴载换算：有断裂 唧泥 错台 拱起 类等 它点无关，；半无限地基以弹性模a、计算设计弯沉与沥青层底拉应力横向接缝有 缝 胀缝 施工缝 【】路面产生车辙的原因是什么？如量E和泊松比μ表征的弹性地基，验算时，根据弯沉等效原则；b、验

7、世界各国的沥青路面设计方法，何采取措施减小车辙？ 它把地基当成一各向同性的无限体】算半刚性基层和底基层拉应力时，根可以分为经验法和理论法 两类 车辙是路面的结构层及土基在行车沥青路面的损坏类型及产生的原据拉应力等效的原则。水泥砼路面轴刚性路面加厚层的形式为结合式 分荷载重复作用下的补充压实，以及结因、、损坏类型及产生原因：沉陷，载换算：根据等效疲劳断裂原则 离式 直接式 构层材料的侧向位移产生的累积永主要原因是路基土的压缩；车辙，主【】刚性路面设计主要采用哪两【】半刚性基层材料的特点如何 久变形。要与荷载应力大小，重复作用次数，种地基假设，其物理概念有何不同？（1）具有一定的抗拉强度和较强的 路面的车辙同荷载应力大小、重复结构层材料侧向位移和土基的补充我国刚性路面设计采用什么理论与板体性； 作用次数以及结构层和土基的性质压实有关；疲劳开裂，和复应力的大方法有“K”地基和“E”地基，（2）环境温度对半刚性材料强度的有关。小及路面环境有关；推移，车轮荷载“K”地基是以地基反应模量“K”形成和发展有很大的影响；

引起的垂直，水平力的综合作用，使表征弹性地基，它假设地基任一点的（3）强度和刚度随龄期增长；

结构层内产生的剪应力超过材料抗反力仅同该点的挠度成正比，而与其（4）半刚性材料的刚性大于柔性材【】试述我国水泥混凝土路面设计规剪强度；低温缩裂，由于材料的收缩它点无关，；半无限地基以弹性模料、小于刚性材料（水泥混凝土）： 范采用的设计理论、设计指标 限制而产生较大的拉应力，当它超过量E和泊松比μ表征的弹性地基，（5）半刚性材料的承载能力和分布我国刚性路面设计采用弹性半空间材料相应条件下的抗拉强度时产生它把地基当成一各向同性的无限荷载的能力大于柔性材料； 地基上弹性薄板理论，根据位移法有开裂】刚性路面设计中采用了哪两种体。（6）半刚性材料到达一定厚度后，限元分析的结果，同时考虑荷载应力地基假设？它们各自的物理意义是

我国刚性路面设计采用弹性半增加厚度对结构承载能力提高不明和温度应力综合作用产生的疲劳损什么？有“K”地基和“E”地基，空间地基上弹性薄板理论，根据位移显。害确定板厚，以疲劳开裂作为设计指“K”地基是以地基反应模量“K”法有限元分析的结果，同时考虑荷载（7）半刚性材料的垂直变形（弯沉）标 表征弹性地基，它假设地基任一点的应力和温度应力综合作用产生的疲明显小于柔性材料；

反力仅同该点的挠度成正比，而与其劳损害确定板厚（8）半刚性材料易产生收缩裂缝（干 它点无关，；半无限地基以弹性模 缩与温缩裂缝）

量E和泊松比μ表征的弹性地基，它把地基当成一各向同性的无限

路基路面压实施工技术分析 第6篇

【关键词】路基；压实；施工；技术；分析

【中图分类号】U213.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0255-01

道路的整体强度及其稳定性，是路基路面结构综合效应的发挥，也是满足不同荷载作用与车速的要求的功能，在一定的平整度和表面粗糙度的范围内，它为现代的交通运输提供可极为必要的条件。比如：粉性土颗粒很小，遇水就会形成液态形式，承载力也不负存在，这样他的工程特性也就名魁有意义了。在水文地质条件不良地区应用时，必须进行人工稳定，而这种稳定土路基路面施工质量的关键环节是压实。而对压实的控制一般会先分析工艺特性的基础上作好压实工序中的定量控制；然后再在拌和、摊铺、压实工序上混合料剂量及均匀性等方面进行分析，所以，土施工的均匀度和实度的“有效性”都是保证施工的重中之重。

一、压实度决定路基强度、刚度、平整度以及使用寿命

路基压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，只有对路基结构层进行充分压实，才能保证路基强度、刚度及平整度，并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。在确定的配合比情况下，压实度给我们一个综合的定量控制指标，它以室内或现场的标准实验为基础，但施工中存在着压实度不均匀，又可用压实度偏差来判别。只有对路基结构层进行充分压实，才能保证路基强度、刚度及平整度，并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。在确定的配合比情况下，压实度给我们一个综合的定量控制指标，它以室内或现场的标准实验为基础，但施工中存在着压实度不均匀，又可用压实度偏差来判别。在施工现场选择不低于200m的路线做为试验段。压实试验中，应详细记录各种已定的填筑材料的压实工序、压实设备类型，各种填筑材料的含水量界线、松方厚度和压实遍数、测量高程变化等参数，压实试验必须按规定达到密实度的要求为止。

二、控制含水量，增强路基稳定性

路基压实质量是控制路基整体强度与稳定性的重要环节，只有在对路基充分压实的情况下，才能有效提高路基的整体强度，增加稳定性，避免路面可能产生的早起损坏现象，从而提高使用寿命，而路基中的含水量则是影响压实的重要因素，所以，控制路基土的含水量就成为路基施工中的一项重要内容。

±2%是含水量与最佳含水量之间幅度差的最佳范围，这个范围内，会有比较理想的压实效果，控制路基路面压实含水量是保证压实度及均匀性的前提条件。压实含水量必须在碾压前做现场抽样没定施工中含水量散失一般比最佳壓实含水量偏大，粉性土含水量大时对压实的敏感性大，其最佳压实含水量应较压实试验的最佳含水量偏低，如果稳定土中掺有粉煤灰时，应考虑粉煤灰自身含水量对稳定土含水量的影响。

三、土质的控制

在最佳含水量下压实可以花费最少的压实功，得到最好的压实效果。但不同的土质会出现不同的效果，可以归类到粉质低液限砂士，最佳含水量12%～16%。细砂、粉质低液限砂土、粉质中液限粘土，高液限粘土、最佳含水量9%～12%。对于一般路基，通常采用压路机进行碾压即可达到预期效果。但对于纯砂或几乎无粘性的砂性土来说，由于砂是一种散状材料，通常由固态（砂）、气态（空气）、液态（水）三相组成，其突出特点是凝聚性极差，过分碾压容易产生砂土液化，影响碾压效果。在实际施工中，我们采用了下列方法和措施：首先用水冲密实法，使砂基本处于饱水状态，然后在其附近开挖试坑，坑内可放有过滤性作用的网状过滤层（如箩筐等），再用小型抽水机将其中多余水往上抽，直至水抽不上为止。过一、二天稳定后，为达到更理想效果，亦可采用轻型振动式压路机进行碾压，碾压含水量可控制在10%左右，压实遍数视具体情况而定。采用此种方法，对于纯砂或粘聚性差的砂性土路基是非常适用的。

四、影响材料拌和均匀性的因素

拌和均匀性取决于单位体积的材料所受的拌和次数。增加拌和次数，改善拌和质量。切削角过小将使刃面沿轨迹从材料底部滑过，减弱拌和作用，适当增大切削角则有利于加强材料的拌和过程。抛掷过程的分离作用对拌和质量有重大影响。破碎质量愈好混合料愈足而不易分离，抛掷速度较小则分离作用减弱。

混凝土强度的均匀性和色差等问题的一个主要原因就是拌合物的均匀性不足，拌合能够充分均匀，与拌合时间的关系较大，现有的相关规范中对于拌合时间的规定基本沿用了早期规范的控制要求，随着高性能混凝土技术发展，特别是大掺量的矿物外加剂的使用，导致现有的拌合时间规定无法满足混凝土均匀性的控制要求。因此，本文通过研究不同搅拌时间对不同等级混凝土含气量、坍落度、粗骨料相对误差、砂浆密度相对误差等方面影响，最终确定合理的搅拌时间及各项指标相对误差控制范围。

不同掺量稳定土的对照试验结果表明：外掺料所含比例的变化，对稳定土的物理力学性能有很大的影响。实际施工中采用计算单位面积上所用外掺剂质量或体积，按所计算数量布料的方法进行控制。

五、结构层厚度与宽度均匀性的控制技术

用压实效果及其产生的影响来评价道路结构压实度及宽度的均匀性，这种评价指标往往是比较可靠的，道路整体形变与稳定性受结构层的板体作用大小的影响，由于粉性土质对水的抗侵蚀能力低，所以只有比较理想的整体板体和压实度才能得以稳定。否则就会因为局部的原因而影响整个工程的质量。道路整体结购性能将受某一局部强度不足的影响。因此，在施工的过程当中必须在宽度上留有足够的余地，做到路面与路肩的良好衔接。起到全断面对水分的隔封闭作用，为确保路缘部分的压实度，决定其偏差标准为土20mm是可行的。

六、轻重型击实标准对压实均匀度的影响

不同的轻重型击实标准对压实均匀度的影响是不同的，压实均匀度主要受压实功能和遍数的影响，当压实面产生较大残留变形现象时，是在重复载交通情况下的轻型击实所致。当路面出现严重的不平整将导致道路结构工作寿命的变化；反之，若以重型击实标准控制压实度，将这类影响降低到最小限度可采用重型击实标准来对压实度进行控制。通过对同一配比试件在轻型击实与重型击实不同的情况下进行试验得知：试件的物理力学指标在不同的击实标准下水稳性相应变化，试件的压缩模量比前者低20%-45%。

6控制路基路面结构层厚度与宽度均匀性

七、机械压实控制

碾压过程的控制碾压过程要求按《公路路基施工技术规范》中规定的相关要求严格把关，由于高速公路路基压实度高于一般公路，所以对碾压过程的控制就更加严格。一般在碾压过程中采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的碾压方法。碾压速度控制在1.5m3公里/小时，最大速度不宜超过4公里/小时，碾压遍数控制在4-6遍。

八、小结

通过对稳定粉性土的路基路面施工均匀度控制的研究，得如下结论：

1、在不增加工程投资的情况下采用级配好的填料。选用最佳含水量，保证压实度均匀性

2、工程实际中客观存在压实度偏差。压实度不均匀在其低值方面是形成道路稳定性丧失而导致破损的根源。

3、犁拌深度及混合剂量上的失控对施工不均匀度及其有交压实度的形成产生影响。

4、填料松铺厚度应严格控制。

5、厚度宽度的均匀性会整体板性的均匀性。

6、不同击实标准产生不均匀度的可能性不同。碾压机械、顺序及速度的选择应合理得当。

参考文献

[1]《公路路基路面现场测试规程》，人民交通出版社，1995

[2]《公路路基施工技术规范》，人民交通出版社，199 5

路基路面结构 第7篇

关键词：高等级公路,路基,不均匀沉降,沥青路面,影响,附加应力

1 引言

由于高等级公路台背处的填土压实不当或者受狭小场地的限制, 使得台背填土达不到所要求的压实度, 在行车荷载的反复作用下, 一般都会产生不同程度的差异沉降。而且, 由于构造物下部基础一般较好, 致使构造物顶部路面的竖向塑性变形几乎为零, 这样就更加剧了台背处路基沉降的不均匀程度。

2 路基不均匀沉降对路面结构的影响有限元分析

路基不均匀沉降对路面结构产生的不良影响主要表现在以下二方面:

(1) 导致路面平整度降低, 从而发生跳车现象;

(2) 路基的不均匀沉降会引起路面结构的局部沉降, 从而使路表面产生附加应力σf。不均匀沉降值越大, 其产生的附加应力也越大。当不均匀沉降值超过某一限值, 路面结构就会因过大的附加应力和荷载应力叠加超过路面材料的强度而产生破坏, 导致路面裂缝的产生。

如图1所示, 计算模型取一含过路构造物的弹性三层体系。假设路表的不均匀沉降沿路线纵向呈三角形分布, 其最大差异沉降值为△δ, 并假设截面为△ABC的沉降盆范围以外的路表面各点的不均匀沉降值为零。图中l1, 为构造物外缘与沉降盆最大值点之间的水平距离。l1+l2构成了台背处路表不均匀沉降的范围。

通过对实体工程的调查发现, l1的l一般为30 cm～50 cm, l2则通常都>3 m。有限元计算结果表明, 当△δ为定值时, l1的大小对路表面附加应力的最大值σfm影响较大。l1越大, 则σfm的值越小。而l2的大小对σfm的影响较小。因此, 取l1=30 cm, l2=3 cm。

计算中所用的参数为:面层E1=1 600 MPa;μ1=0.25;h1=16 cm;基层E2=1 400 MPa;μ1=0.25;h2=30 cm;土基E0=40MPa;μ0=0.35;构造物Ec=30 000 MPa;μc=0.5;平面尺寸a×b=2 m2×3 m2;填土高度H=10 cm。在分析过程中, 只变动其中某一参数的值, 其余参数保持不变, 以分析其对σfm的影响。

3 路基不均匀沉降对路面附加应力的最大值σfm的影响与计算

3.1 最大差异沉降值△δ对路表面附加应力的最大值σfm的影响

取上述参数, 变动△δ从0 cm～2 cm按0.2 cm递增, 得到△δ对σfm的影响曲线如图2。从图中可以看出, 随着△δ的增加, σfm基本上按直线递增。其中每增加0.1 cm, σfm平均增加1.28 MPa。

3.2 面层模量E1对对路表面附加应力的最大值σfm的影响

取△δ=1.0 cm, E1从1 200MPa～2 200 MPa按100 MPa递增, 其余参数不变。得到E1对δfm的影响曲线见图3。从图中可以看出, δfm随E1按正比例变化, 即δfm基本上是E1的线性函数。

3.3 其他参数对σfm的影响

为了分析h1、E1、h2、E0及H对σfm的影响, 取上述参数作为基准值, △δ=1.0 cm。分别变动其中的某一项, 计算出其所对应的的σfm值, 结果见表1。

由表1可见, 上述各参数的变化对σfm的影响非常之小, 均可忽略不计。故此, 我们可以近似认为σfm只是△δ与E1的函数。

3.4σfm的近似计算

为了得到σfm随△δ与E1变化更一般的规律, 分别变动△δ从0 cm～1 cm按0.1 cm递增, E1从1 200 MPa～2 200 MPa按200 MPa递增, 其余参数均保持不变, 得到如图4中所示的σfm随△δ及E1的变化曲线。通过对图4中各曲线进行归纳和整理, 得到σfm的近似计算公式:

σfm=0.008ΔδE1 (MPa) (1)

式中: △δ单位为cm; E1单位为MPa。

3.5 考虑松弛对计算结果的影响

沥青混合料是一种粘弹性材料, 当长时间产生变形或承受荷载时, 会有明显的应力松弛和徐变现象。在本问题中, 由于台背处完工后的路表差异沉降是在相当长的一段时间内 (一般2年～3年) 形成的。在此过程中, 路表面产生的附加应力会有一部分松弛掉, 加一部分则会累积起来。此时, 公式 (1) 应该写成如下形式:

σfm=0.008∫undefinedΔδSdt (1a)

式中: T——路基工后差异沉降的完成时间;

t——时间变量;

S——沥青混合料的松弛模量, 为时间和温度和函数。

利用霍格洛姆公式, 计算得15 ℃时, 当荷载作用时间超过3h以后, 沥青混合料的劲度模量约为10 MPa～40 MPa。考虑到路基施工后沉降相当缓慢, 几个小时内的变形可忽略不计。故保守地取S为常数40 MPa。

则公式 (1a) 可以近似写为:

σfm=0.32Δδ (MPa) (2)

3.6 台背处路表面容许差异沉降值的探讨

《公路沥青路面设计规范》规定, 高等级公路的沥青混凝土面层其计算点的拉应力σm应小于或等于其容许拉应力σR, 即:

σm≤σR (3)

容许拉应力σR按下列公式计算:

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式中: σR——路面结构层材料的容光焕发许拉应力 (MPa) ;

σSP——沥青混凝土15 ℃时的劈裂强度 (MPa) ;

ks——抗拉强度结构系数;

ks=0.09Aa×Ne×22/AC (5)

其中: Aa——沥青混凝土级配类型系数, 细、中粒式沥青混凝土为1.0, 粗粒式沥青混凝土为1.1;

Ne——设计年限内一个车道上累计当量轴次;

AC——公路等级系数, 高速公路、一级公路为1.0, 二级公路为1.1, 三、四级公路为1.2。

对于高速公路, 取Aa=1.0;Ne=1.0×106次;Ac=1.0, 于是得到ks=1.88。代入式 (3) 和式 (4) 得到

undefined

在本文计算中σm由即为前面计算所得的σfm, 即

σm=σfm (7)

于是式 (6) 变为:

undefined

对其加以变化可得:

undefined

对于高速公路, 表面层一般为细粒式沥青混凝土, 取其15 ℃劈裂强度值为1.2 MPa。代入式 (9) 得到的容许值为2 cm。

4 结束语

(1) 高等级公路构造物台背处由于路基不均匀差异沉降的存在而产生的路表附加应力是造成台背处路面开裂的主要原因。

(2) 影响路面结构附加应力最大值σfm的主要原因有最大差异沉降值与面层模量值E1。

(3) 对于高等级公路其路表面容许最大差异沉降可取为2cm。

参考文献

[1]曹建新.重载交通下级配碎石基层材料组成结构与动力特性的研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2001.

[2]邱延峻, 孙振堂.柔性路面路基土的永久变形[J].西南交通大学学报, 2000, (4) .

[3]GB50092-96, 沥青路面施工及验收规范[S].

公路路基路面设计研究 第8篇

公路路基路面的设计内容和要求包括以下几个方面: (1) 车辆荷载换算, 包括破裂角计算, 以验算破裂面是否交于荷载范围内; (2) 挡土墙后的土压力计算, 包括荷载当量土柱的高度计算、土压力计算、土压力作用点和土压力对墙趾力臂的计算等; (3) 稳定性验算, 包括墙体重量及其作用点位置的计算、抗滑稳定性验算和抗倾覆稳定性验算; (4) 基底应力和合力偏心距验算, 包括合力偏心矩计算和基地应力验算; (5) 墙身截面强度验算; (6) 施工图绘制。

2 公路路基与路面安全系统

2.1 公路安全工程

公路安全工程是一项涉及到公路交通安全的系统工程。工程施工质量的高低直接关系到交通事故发生率的高低, 因此, 有必要专门对其进行论述和研究。公路安全工程要以“人、车、路”为基点, 分析研究三者之间的联系和矛盾, 并制订可行的、动态的监测、评估和预防体系, 以平衡三者之间的关系。应用科学的电子技术和管理系统, 判明各种状况下危险因素的特点及其可能导致的灾害性事故, 并将其量化、定性处理, 从而为以后的交通安全提供参考。

2.2 公路交通基础设施的防护措施

2.2.1 公路设计

首先要对线路选择、断面设计、结构层设计和排水设计等进行综合考量, 并给出三四个设计方案, 然后结合工程造价、经济社会效益等, 从中优选出最佳方案。参照的规范有《城市道路设计规范》《公路沥青路面设计规范》和《公路水泥混凝土设计规范》等。

2.2.2 公路交叉口规划与设计

公路交叉口设计包括渠化及交通组织设计和竖向设计两种。渠化及交通组织设计应当根据相交道路的等级来确定是否需要渠化。具体渠化后的交通组织, 例如转向和直行车道的划分等, 需要根据交通需求来设置。竖向设计可以通过很多软件进行。

2.2.3 交通控制与管理的原则

交通控制与管理的原则包括分离原则、限速原则、节源原则和可持续发展原则。

2.2.4 公路标志和标线

公路交通标志和标线的分类、颜色、形状、线条、字符、图形和尺寸等应符合现行《道路交通标志和标线》中的相关规定。公路标志和标线应在路网分析的基础上, 综合考虑公路的交通状况、交通条件、气象和环境条件等因素, 并根据各种交通标志和标线的功能、驾驶人的行为特征和交通管理的需要进行设置。

2.2.5 公路照明

为了使驾驶者能在夜间辨认出道路上的各种情况, 且不会感到过度疲劳, 就要在公路上设置相应的照明设施。公路照明的质量主要表现在亮度水平、平均照度、眩光和视觉引导这四个方面。照明灯具一般分为截光型、半截光型和非截光型三种。

2.2.6 路侧环境管理

路侧环境管理主要体现在对路侧植物的管理上。路侧植物主要有美化环境、减缓司机疲劳、吸收有害气体和粉尘、净化空气和减少噪声等作用。

2.2.7 设计车速与运行车速的选择和控制

设计车速决定着道路的几何形状。运行车速则是针对设计速度的不足, 避免产生速度突变, 保证汽车行驶的连续性而引入的, 主要用于根据设计速度初定道路线形、通过测算模型计算路段运行速度、用速度差控制标准检查和修正线形和以修正后的运行速度为依据来确定线路的其他设计指标。两者的区别在于:设计速度是一个固定值, 用于极限指标的控制;而运行速度则是根据设计速度和测算模型计算所得的线形, 用于非极限指标的控制。

2.2.8 交通弱者的安全措施

交通弱者的安全措施包括设置人行道、行人交通信号和安全岛, 且路肩要有一定的宽度, 并符合质量要求。

2.3 公路用户行为规范

在公路安全系统中, 人是公路用户的主体。实践证明, 在诸多交通事故中, 公路用户行为的不规范是导致事故发生的主要原因之一。社会需要规则, 公路交通安全同样需要用户行为规范来保证。不同的人, 成长环境、性格和行为习惯不同, 这些不同使他们在共用公路这一公用设施时会产生不同的行为。一旦违反交通规则, 就会导致公路交通的不畅, 甚至发生交通事故, 因此, 要制订规范的、标准的、具有法律效力的用户行为规范, 以规范用户的行为, 为公路安全工程的顺利进行提供保障。

3 公路安全检查

3.1 主要内容

公路安全检查的主要内容包括安全制度的建立情况, 安全管理人员和专职安全员的在岗情况, 安全责任制的签定和落实情况, 安全生产的经常性检查和整改情况, 特种作业持证上岗情况, 爆破器材的管理和使用情况, 劳保用品的领用和使用情况, 违章指挥、违章作业、违反劳动纪律情况和现场安全文明施工情况等。

3.2 技术路线

路线:安全检查准备阶段—安全因素识别分析—安全检查单元划分—安全检查方法选择—定性、定量评价—提出安全对策措施—形成安全检查结论和建议—编写安全检查报告。

3.3 实施程序

针对安全生产的实际情况, 拟定安全检查的具体细则和考核办法, 或按照上级安全生产督察评价标准直接进行安全检查。

4 结束语

公路路基路面排水设计 第9篇

顾名思义, 路基和路面作为公路的主要载体, 共同承担着车辆的荷载力。公路路基主要由三部分所组成:宽度、高度、边坡坡度。宽度主要是和公路施工技术有关;高度是和纵破设计及地形有关;边坡坡度主要是和周边的水文地质环境有关, 它主要是由稳定性和经济性所决定。在整个建筑道路施工中, 路基作为建筑路面的基础, 它质量的好与坏绝对影响着整个路面的安全与使用状况。为此, 在进行路面施工前必须加强对路基建设的监理工作, 只有充分保证路基按照严格的标准进行质量施工, 才能保证路面的稳定性和安全性。路基在施工中, 因地域不同, 会受到多方面的影响和制约。例如, 在平原微丘区, 路基的常见病害就是沉陷, 其主要原因就是因为路基中的含水量过大导致压实度不足, 从而产生下沉塌陷的现象。含水量在整个压实过程中起到了至关重要的作用。含水量过大就会引起水膜过厚, 水分难以排出, 进而引起水的密度小于土的密度, 土会因为密度小了反而下沉。所以, 在路基建设的过程中, 我们必须注重水的含量, 积极的采取有效的措施进行控制, 减少其带来的一系列损失与危害。

路基路面的稳定性与强度备受关注的原因其实就是因为他们的稳定性直接影响到道路的安全可靠。路基路面经过使用一段时间以后就会出现塌陷、沉降、龟裂、松散等现象, 究其根本原因是由于地下水与地表水长时间侵蚀而导致的。这就说明路基路面与水之间存在着一定的必然联系, 要想保证道路长期不受损坏或者是降低其受损时间, 延长其使用寿命就必须做好路面路基的排水工作。路基路面在很大程度上会受自然因素的影响, 因此其稳定性很差, 为此, 在施工过程中, 路基路面要根据其具体的施工现场情况积极的采取相应的解决措施, 在降低减少危害的同时, 保证施工质量。

路基路面在建设过程中, 会受到多种因素的影响, 大致上可以分为两类:一类是人为因素, 这里主要是指施工技术的方式方法以及养护措施等。另一类就是自然因素, 主要指地形、气候、水文与水文地质、地质条件、植物覆盖等。路基路面在建设时, 必须正确的掌握其湿度和温度的变化, 根据其实际建设时出现的各种可能现象进行分析, 及时的适应各种自然因素的变化, 保证其路基路面的稳定性与充足的强度。为此, 文中可以从以下几个方面进行探讨分析。

1 设计原则

1.1在设计路基路面排水管道时, 首先要做好基本的建设设施的道路检查工作, 保证不过多的占用农田等地进行排水施工。一般情况下, 为了减少资源的浪费, 我们可以采用相互结合利用的方式, 这样不仅仅利于路基路面的排水还有利于农田的排水灌溉, 通常来讲, 我们不采用边沟的作业方式进行排灌渠道。

1.2在进行公路路基路面排水时, 要充分的考虑周围的施工环境, 在了解的过程中, 要采用经济合理, 因地制宜的原则。排水渠道可以采用横向与纵向相结合的方式进行排水, 与此同时, 还要注意某些地质施工的地段环境和排水, 将排水设计与防护加固技术紧密的结合在一起, 以便提高工作效率。

1.3排水工作在公路路基路面施工中, 对保护路基路面的强度和使用性能上起到了关键性的作用, 但也应注意排水时可能发生的一些问题。例如, 水土流失。近几年水土流失现象非常的严重, 究其原因存在很多。就公路路基路面排水而言, 我们能做的就是将排水与施工的周边自然环境要素紧密的相结合, 以防排水施工过度而引发的一系列问题的出现。

2 路基地面排水设计研究

2.1 路基排水

2.1.1 路基地下排水

地下排水的设施主要有:盲沟、渗沟、渗井等, 其作用是拦截影响路基稳定的地下水, 予以截断、疏干、降低并引导到路基范围以外, 以降低地下水位或拦截地下水位。渗沟的横断面槽宽一般不宜小于1m。渗沟的纵坡, 一般应不小于0.5%, 特殊情况可减至0.2%, 但必须加强防淤措施。盲沟因排水层阻力大, 纵坡不应小于1%, 一般采用5%。

2.1.2 路基表面排水

路基地表排水设施主要有:边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、倒虹吸及积水池等组成。边沟和排水沟的断面型式和尺寸应结合地质条件、边坡高度及汇水面积通过水文和水力计算确定。填方段一般选用梯形排水沟, 挖方段一般选择矩形边沟。在高挖方路基边坡坡顶以外或山坡路堤上方, 为防止降水的冲刷和侵蚀, 多设置截水沟, 截水沟中的水汇集到一定程度再通过急流槽排入边沟或排水沟内。边沟和排水沟内的水将路基范围内各种水源的水流 (如边沟、截水沟、取土坑、边坡和路基附近积水) 引至桥涵或路基范围以外。这些设施分别设在路基的不同部位, 具有各自不同的排水功能、布置要求及构造形式, 它们相辅相成, 使整个排水系统完整、贯通。

2.2 路面排水

通过设置路拱横坡, 将路表水向两侧排流。除在超高曲线上设向内侧倾斜的单向横坡之外, 通常双车道道路, 沿路中心线设置向两侧倾斜的双向横坡。路拱横坡度的大小应考虑行车平稳和有利于横向排水两方面的要求。沥青混凝土路面、水泥混凝土路面横坡度可选1.5%-2%。

2.2.1 路面表面水

路面表面面排水可采用集中排水或分散排水的方式。如果路堤较高 (大于3.5m) , 边坡坡面未做防护而易遭受路面表面水流冲刷, 或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时, 则采用集中排水。集中排水是在路肩外侧边缘设置预制混凝土拦水带, 利用路面纵横坡合成坡度将路面表面水汇集在拦水带与硬路肩组成的浅三角形过水断面内, 然后通过一定间距设置的泄水口和急流槽集中排放到路基两侧的排水沟。

2.2.2 中央分隔带排水

第一, 当中央分隔带宽度小于3m时, 一般采用带有铺面的横断面形式, 中央分隔带 (在无超高路段) 采用双向横坡, 将雨水流向两侧路面, 并入路面排水系统;第二, 中央分隔带宽度大于3m, 且未采用铺面封闭时, 可设置内倾的横向坡度, 使表面水流向分隔带中央低凹处, 通过纵坡排流到泄水口并横向排离路基;第三, 为排除渗入分隔带内的表面水, 可设置纵向排水渗沟, 并隔一定间距通过横向排水管将渗沟内的水排引出路界。

3 结束语

公路排水工程关系到整个工程的使用寿命, 在进行排水设计时应与周边环境作为一个整体全面考量, 才会达到预期的效果, 创造出景观上整体协调、综合效益较高的公路排水体系, 从而提高我国公路的建设质量。

摘要：路基路面排水设计在很大程度上影响了公路的使用寿命, 文章依据公路排水设计原则从路基排水和路面排水两个方面的内容谈谈路基路面的排水设计研究。

关键词：排水设计,路基排水,路面排水

参考文献

[1]李真, 张建鹏.浅谈路基路面的排水设计[J].环球市场信息导报, 2010 (4) .

[2]交通部第二公路勘察设计院[M].北京:人民交通出版社, 1996.

路基路面排水设计分析 第10篇

在近些年来, 我国的道路工程建设的速度非常快, 覆盖的范围有所增加, 加速了我国的经济贸易往来。由于公路属于是线性的构筑物, 所以在和地面的接触面积较大, 地质条件的不同, 对于道路的质量影响也不相同。如果路基含水量过大, 在长期的浸泡下, 路基会受到侵蚀, 从而发生沉陷和坍塌等现象, 严重的威胁到路道的质量。所以对于施工公路的沿线地质情况应该做好全面的勘察, 充分的了解地质水文状况, 然后采取相应的措施, 运用科学的手段, 处理好排水工作, 保证路基施工的正常进行。

对路基的含水性有所影响的因素, 主要有自然因素和人为因素。在道路的两侧, 会因为地形地貌, 植物覆盖等发生含水量的变化。在对路基施工期间, 施工水平的高低, 质量监督是否到位, 养护工作是否能够有效的开展等, 都会影响到路基的含水量。除此之外, 在道路沿线修建的水利工程等也会影响到路基的含水量。所以在施工之前, 要做的准备工作很多, 然后采用相应的调节方法进行预防和治理, 保证道路的强度和稳定性。

1 排水的目的与要求

对道路进行排水工程, 主要是降低路基路面的湿度, 使其保持在干燥的状态, 维持道路的强度和稳定性。根据水源的不同, 排水的方式也有所不同, 针对于来自地表水的水源, 可以在路面上采取一定的排水设施。在路面上设置排水通道和路界, 以保证淤积在路面的地表水可以畅通的流出路面, 并且防止路界外的地表水涌入到路面上, 减少对路面的浸泡时间, 防止发生沉陷, 对行车造成安全隐患。在路面排水系统中, 还会分为路面的表面排水, 中央的分隔带排水以及坡面排水三个部分。针对于来自地下水的水源, 对路基的危害非常大, 严重的情况下会发生翻浆等现象, 所以在施工的过程中, 一定要做好路基排水工作, 保证路基的含水量在限定的范围内, 保证路面的施工质量, 防止地表水通过裂缝渗入到地基中。所以说根据施工地址条件的不同, 要采取不同的防治措施, 保证内部结构的稳定性。

2 路基路面排水设计的一般原则

(1) 排水设施要因地制宜、全面规划、能够以讲究实效、注意经济, 并充分利用有利地形和自然水系。 (2) 各种路基排水沟渠的设置, 应注意与农田水利相配合, 必要时可适当地增设涵管或加大涵管孔径, 以防农业用水影响路基稳定。 (3) 设计前必须进行调查研究, 查明水源与地质条件, 重点路段要进行排水系统的全面规划, 各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合。 (4) 路基排水要注意防止附近山坡的水土流失, 尽量不破坏天然水系, 不轻易合并自然沟溪和改变水流性质。 (5) 路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况, 注意就地取材, 以防为主, 既要稳固适用, 又必须讲究经济效益。

3 地面排水设备

常用的路基地面排水设备, 包括边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽等, 必要时还有渡槽、倒虹吸及积水池等。这些排水设备, 分别设在路基的不同部位, 各自的排水功能, 布置要求或构造形式, 均有所差异。

3.1 边沟

边沟的排水量不大, 一般不需要进行水文、水力计算, 依据沿线具体条件, 选用标准横断面形式。边沟不宜过长, 尽量使沟内水流就近排至路旁自然水沟或低洼地带, 必要时设置涵洞, 将边沟水横穿路基从另一侧排出。边沟的纵坡一般与路线纵坡一致。边沟的横断面形式, 一般为梯形。

3.2 截水沟

又称天沟, 一般设置在挖方路基边坡坡顶以外, 或山坡路堤上方的适当地点, 用以拦截并排除路基上方流向路基的地面径流, 减轻边沟的水流负担。截水沟的横断面形式, 一般为梯形。

3.3 排水沟

排水沟的主要用途在于引水, 将路基范围内各种水源的水流, 引至桥涵或路基范围以外的指定地点。

3.4 倒虹吸与渡水槽

当水流需要横跨路基, 同时受到设计标高的限制, 可以采用管道或沟槽, 从路基底部或上部架空跨越。

3.5 蒸发池

气候干旱, 排水困难地段, 可利用沿线的集中取土坑或专门设置蒸发池排除地表水。

4 地下排水设备

当地下水影响路基、路面强度或边坡稳定时, 应设置地下排水设施。常用的地下排水设备有:盲沟、渗沟和渗井, 其特点是排水量不大, 主要是以渗流方式汇集水坑, 并就近排出路基范围以外。

5 路面内部排水

水可以通过路面接缝、裂缝、路面表面和路肩渗入路面, 或是由高水位地下水、截断的含水层和当地泉水进入路面结构。大量的路面损坏状况调查和路面使用经验表明, 进入路面结构内的自由水是造成或加速路面破坏的重要原因。

6 路面表面排水

路面表面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走, 以免造成路面积水而行车安全。当路基横断面为路堑时, 横向排流的表面水汇集于边沟内。当路基横断面为路堤时, 可采用两种方式排除路面表面水:一种是让路面表面水以横向漫流形式向堤坡面分散排放;另一种方式是在路肩外侧边缘放置拦水带, 然后通过相隔一定间距设置的泄水口和急流槽集中排放到路堤坡脚外。

7 结束语

道路的畅通运行是我国交通运输业快速发展的基础条件, 而路基路面的含水量与道路的强度和稳定性有重要的联系, 所以要做好道路的排水工作。在施工之前, 要对施工沿线的地质情况进行详细的勘察, 了解土质水文状况, 然后设计出合理的排水方案。在施工的过程中, 要加强质量管理, 严格按照施工规范执行, 做好质量监督管理工作, 确保道路排水工程的质量, 为我国的交通运输业创造有利的条件。

摘要：路基路面的排水对于道路的运行质量有重要的影响, 如果排水系统设计的不够科学, 那么在路面上就会淤积大量的水, 渗漏到路面后, 会对道路产生严重的破损。良好的路基排水系统, 可以保证路基常年处于干燥的状态, 保证路基的湿度处于一个合理的范围内, 在强度以及稳定性方面具有良好的性能, 保证道路的使用质量, 为行车安全提供基础的条件。

关键词：排水,排水设备,强度,稳定

参考文献

[1]谢石, 吴银亮.高温多雨山区高速公路路基路面排水技术浅谈[J].中国西部科技, 2010-11-15.

[2]张林.路基路面排水设计的系统化和模块化特点[J].内蒙古科技与经济, 2009-06-30.

[3]项颖, 周坚.高速公路路基路面排水设计需注意的一些问题[J].中国新技术新产品, 2012-02-25.

山区农村公路路基路面的设计探讨 第11篇

摘要：随着社会主义新农村的建设进程逐步加快，农村公路呈现出大力建设和发展的局面。和城市公路相比，农村公路的等级较低，又具有较广的建设面，但是在资金投入上却十分的有限，因此，在公路的设计上需要考虑的因素就更多，更应该结合实际情况，做好全面规划，完成高标准的路基路面设计。

关键词：农村公路；路基路面；设计

山区农村公路有一个显著的特点就是等级较低，一般现有的农村公路等级多，在农村公路的路基路面设计中，有着较高的设计标准。为此，在农村公路的路基路面设计中，更有必要在有限的资金条件下，做好对路线的全面规划，根据实际的施工環境及设计标准，完成高质量的路基路面设计，以符合农村公路发展需求。

至2013年底普洱全市纳入统计公路总里程19611.464公里，其中国道803.039公里，占4.09%；省道1700.790公里，占8.67%；县道4591.329公里，占23.41%；乡道9930.588公里，占50.64%；专用道270.64公里，占1.38%；村道2315.083，占11.80%。

按技术等级分：高速公路200.023公里，占1.02%；一级公路4.526公里，占0.02%；二级公路917.642公里，占4.68%；三级公路568.231公里，占2.90%；四级公路11970.684公里，占61.04%；等外公路5950.358公里，占30.34%。

按路面结构分：有铺装路面5770.334公里，占29.42%；其中水泥混凝土路面948.353公里，占4.84%；沥青混凝土路面4821.981，占，24.59%；简易铺装路面372.311公里，占1.90%；未铺装路面13468.819公里，占68.68%。

全市一区九县121个乡镇、992个行政村均通了简易公路，公路网密度为44.35公里/百平方公里。普洱市公路网的特点是国省道少县乡道多，达到等级的公路少等外公路多，有硬化的路面少未硬化的路面多。

1、农村公路设计问题

在山区农村公路建设过程中，对于路基路面的设计有必要在全面考察现场施工环境的前提下进行，通过考察明确地质情况。如果没有和现场相契合的地质条件，那么设计中将会出现很多的不合理问题，由此导致公路质量缺乏保证。尤其是对于那些高填方路基，如果没有充分考察地质条件，很有可能产生安全隐患。在设计农村公路路面时，必须明确路面施工材料。一般情况下，水泥混凝土路面是选择较多的。而且，对于路面厚度的设计，也有必要在多方统计当地车流量的基础上完成，如此才能保证设计的科学性。

2、路基设计

在进行农村公路的路基设计时，必须综合各种因素加以考虑，在了解现有的施工技术条件、考察农村交通条件、明确使用功能的基础上展开设计，而且在设计中还要实地考察地质情况，掌握沿线地形特点，结合施工需求保证设计的合理性。路基边坡坡率：填方地段为1：1.5；挖方地段大于6米时采用1：1.75或1：1.5。另外，在设计中要注意的是：为了尽可能的减少占地，有必要尽最大努力降低路基高度。

（一）高度设计

设计路基高度要遵循三点原则：一是在积水要求上，路基两侧地面积水要比路基边缘低；二是在设计中要考虑到地下水发挥的作用，分析对路基强度产生的影响，以便保证路基稳定性；三是在路基标高设计中，一般是选择路面中心标高充当标准。

（二）压实及防护设计

为了更好的保证路基的稳定性，避免由于压实度不强造成的沉降，应做好压实处理设计。当路基没有加强的基地稳定性时，必须及时采取措施进行处理。而且在路基设计中，应该注重路基的防护，结合当地的地质条件、水文特点以及使用的筑路材料等多方因素，科学进行路基防护设计，避免产生路基病害，从设计上保证公路有较强的抗灾水平。

（三）排水设计

很多情况下，农村公路发生损害都是因为排水不顺畅引起的，导致防潮堤在较长的时间内含水量超高。而且，农村公路基层一般都比较薄弱，没有较强的维护能力，由此导致农村公路缺乏相对的排水性。因此，在路基设计中，有必要注重排水设计，完善排水系统，提高公路排水能力。排水设计的开展应该在掌握当地水文特点的条件下进行，同时为了确保道路安全，应该在设计中排除由于地表水和地下水导致的安全隐患形成。在设计整个农村公路的排水系统时，路基地表水可采用边沟截水沟排水沟跌水与急流槽等设施；应该把包括沟渠、排水渠、涵洞等在内的多方排水组成整体的系统，在考察当地地质情况、地形特点以及分析当地降雨量的前提下完成。在进行边沟形式设计时，有必要以当地已有的材料为依据，结合地质条件完成设计。通常，对于一般路段的边沟形式，大多选择土边沟设计。

在路基排水设计时，还需要结合实际的路面等级以及当地条件进行综合设计，以便保证设计的经济适用性以及较强的路基稳定性。为了更好的保证路基压实度，在选择路基材料时应该考虑水稳定性良好的材料。而且，如果路基强度没有达到标准，理论上来讲是不能继续铺筑路面的。对于一些特殊地质的路基，在排水设计中应该有针对性的考虑，做好全面的调查，结合实地情况进行特殊设计。

（四）填挖交界处设计

对于农村公路的填挖交界处，在设计上有两种：一种是横向设计，一种是纵向设计，而且其结构性能是与所使用的材料密切联系的，很容易由于地基固结不均匀最终发生下沉问题。一旦没有在设计和施工中得到妥善的处理，将会大大阻碍公路的投入使用。

第一，横向设计。一般在设计中要实施超挖交界处路床操作，有效控制0.8m的深度，然后再回填中进行分层夯实。通常在回填中，主要选择砂砾石填料，实施充分碾压，达到压实度标准。同时，为了进一步强化路基功能，还需要实施加筋防护处理操作。在路基横向临空状态时，土体水平运动能够得到良好的控制，限制水平位移，保证填筑土体稳定，避免发生路基沉降情况。

第二，纵向设计。一般实施土体挖方回填及分层夯实操作，以便使路基的透水性符合标准。通常，为了更好提升回填土的粘结力，可以沿着公路的填挖交界铺设一层土工格栅在公路路床中、底部，这样可以较好的减轻路面发生不均匀沉降的情况，缓解纵向坡率变化。

3、路面设计

通常，農村公路路面设计有两种形式，一种是水泥混凝土路面形式，一种是沥青混凝土路面形式。鉴于农村公路没有较高的等级，所以在设计中一般采用水泥混凝土路面较多。而且，采用水泥混凝土路面，需要的投入资金较大，而后期的路面养护也容易操作。农村公路的水泥混凝土面层采用碎石混凝土。水泥混凝土路面面层的厚度以面层的类型和强度、交通状况、环境因素等有关，水泥混凝土路面面层厚度要求通村公路不小于18cm，一般采用20 cm；通乡公路不小于2 0cm，一般采用22 cm。面层水泥一般采用硅酸盐水泥和普通水泥，也可采用矿渣硅酸盐水泥。型号应为42.5级水泥。面层板一般采用矩形，纵向和横向按接缝应垂直相交。面层板横向接缝的间距：四级路当采用路面宽4.5m时，可采用双福设计，每幅宽2.25m，每块板长2.5m。水泥混凝土路面的强度以28天龄期的弯拉强度控制。农村公路的水泥混凝土弯拉强度标准值4.0mpa。路基边坡标准：填方地段为1：1.5，挖方地段为大于6 m时采用1：1.75或1：1.5，路基地表水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水以及急流槽等设施。在进行路面设计时，对路面类型的确定应该在了解当地环境、掌握当地交通量的基础上完成，然后确定路面厚度。在路面设计中，路面厚度确定是十分重要的，它不仅影响着投资金额，还关系着公路的使用年限。所以，在设计中更应该多方面因素综合考虑，确保路面厚度能够达到汽车运输标准。而在路面宽度设计上，要充分考虑农村的发展需要，结合农村未来发展规划进行。现阶段，很多农村公路都存在着路面宽度不足的问题，既影响了车辆行驶，不利于交通管理，也极大增加了交通危险程度。所以，对于农村公路路面的宽度设计，必须在结合农村发展规划、考虑交通流量等多方因素的条件下完成，确保路面宽度设计的科学性，与农村经济发展相适应。

4、结语

在农村公路建设中，路基路面的设计是十分重要的，对于公路质量有直接的影响。因此，在具体的设计中，应该做好全面的准备工作，实地考察现场情况，综合多方面因素，在思想上加强重视，完成高质量的设计，更好满足农村经济发展需要。

参考文献：

[1]刘丹，陶明友.谈农村公路路基路面设计要点[J].黑龙江交通科技，2007，03：117-119.

路基路面新技术应用 第12篇

1.1 基本概念

硅藻土[DIATEMITE]是一种生物成因的硅质沉积岩, 主要是由中世纪时期约10万至1500万年以前积存在海洋、湖泊中的微生植物 (一种单细胞的水生藻类) 遗骸和软泥固结而成的沉积矿, 化学成分为非晶体二氧化硅。硅藻土具有孔隙度高、比表面积大、吸附性强、质轻、坚固、隔音、隔热、耐磨、耐酸和热传导性低等特性。并且硅藻土直径很小一般只有几微米到十几微米, 表面有许多微孔, 孔径仅有7~125纳米, 是少有的天然纳米微孔材料, 具有极强的吸附能力, 可吸附极其微小的颗粒及病毒等。硅藻土改性沥青路面是将硅藻精土作沥青改性材料, 直接加入沥青混合料中而形成的一种新型路面材料。。

1.2 硅藻土改性沥青的优点

(1) 硅藻土改性沥青混合料与基质沥青混合料相比, 动稳定度有较大的提高, 动稳定度可提高1.5~3.5倍, 路面上无严重车辙和泛油发生。

(2) 硅藻土改性沥青混合料与普通沥青混合料相比, 水稳性能得到大幅度提高, 大大高于《公路改性沥青路面施工技术规范》 (JTJ036-89) 中有关水稳定性的要求, 路上无早期水损害的发生。

(3) 硅藻土改性沥青混合料与基质沥青混合料的低温性能相比, 抗裂性有了明显改善, 能满足年极端最低气温低于-37.0℃的地区使用。

(4) 硅藻土沥青路面具有典型的高密度、极低的渗透性和沥青硬化增长率的特性, 可提高沥青路面的抗老化和疲劳性能。

(5) 硅藻土沥青路面具有阻热和隔热的性能, 在高温气候条件下可阻止路面温度上升过高, 对防止路面产生车辙和泛油具有极好的作用。

(6) 硅藻土改性沥青路面施工简便, 不需任何专用设备。现有国产和进口沥青混合料拌和设备均可生产, 从拌合到摊铺、碾压等工序与普通沥青路面的施工完全相同, 而不像其他改性沥青路面的生产需有昂贵专用的改性设备和工艺要求。施工时可采用生产方法极为简单的干法拌制硅藻土改性沥青混合料。

(7) 可使用国产沥青替代进口沥青用于高速公路的建设, 节省国家外汇, 拉动国内沥青生产。

(8) 硅藻土改性沥青混合料造价低。硅藻土改性沥青路面每平方米 (1厘米厚) 增加的直接成本费仅0.25~0.33元, 具有非常高的性能价格比。

综上所述, 硅藻土改性沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性能、高温稳定性以及抗疲劳性能实验均能满足《公路改性沥青路面施工技术规范》的技术要求, 沥青路面物理力学性能得到了较大的提高。其不但造价低, 具有极高的性能价格比, 而且施工简便、改建工程及大中修工程热拌沥青路面, 可用于国产或进口基质沥青改性。我国硅藻土资源丰富, 硅藻土改性沥青混合料路面具备在高等级公路使用的性能要求, 可在全国大量推广使用, 具有非常明显的社会效益和经济效益。

1.3 实践工程

在我国, 利用硅藻土改性沥青于1998年在云南昆明-安宁路段、1999年在小板桥路段、2000年在昆明-玉溪路段、2000年在云南中甸境内、2001年在内蒙古赤峰市巴林右旗, 2002年在云南大理-宝山的高速公路全线, 利用硅藻土改性沥青共铺设了数百公里的试验路, 这些路段分布在高温、高寒、高速、大流量及热带雨林地区具有广泛的代表性, 使用效果均好于同期采用普通沥青铺设的路段。

2 环氧沥青

2.1 概述

道路交通流量迅速增长, 轴载增大, 道路负荷大大增加。由于沥青路面的粘弹性性质, 决定了它不可避免的缺陷, 如路面易产生不可恢复的永久变形, 在各种自然因素作用下又容易出现剥落、松散等病害, 耐久性差, 使用寿命较短。虽然改性沥青的推广应用, 使沥青路面的性能得到提高, 但没有改变沥青的热塑性性质, 因此难以克服沥青路面的通病。

随着经济的发展, 近年来一些大型建设项目需要高强铺面材料。例如, 建设大跨度的钢桥桥面铺装, 在长隧道中铺设耐久且又具有吸音降噪功能的铺面, 以及集装箱转运站、机场停机坪等, 都需要使用高强铺面材料。环氧沥青混凝土是一种高强铺面材料, 但过去由于财力的限制, 使这项技术未能得到实施。然而时代的进步, 经济实力的增强, 为环氧沥青铺面技术的开发应用创造了条件。

2.2 环氧沥青铺面材料的特性

环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中, 经过与固化剂发生硬化反应, 形成不可逆的固化物, 使沥青性质由热塑性转化成热固性, 从而赋予沥青以优良的物理、力学性能。环氧沥青混凝土材料的优良特性主要表现在以下几方面:

(1) 强度高、刚度大。热拌环氧沥青混凝土有很高的强度, 其马歇尔稳定度可以高达40~60k N, 冷拌环氧沥青也能达到25~30k N, 而一般沥青混凝土马歇尔稳定度仅8~12k N。虽然马歇尔稳定度并不是标准的力学指标, 但反映环氧沥青高强是不言而喻的, 由此可见它是一种高强铺面材料。环氧沥青混凝土有很高的抗压强度。

即使是冷拌环氧沥青混凝土, 虽然它的强度比热拌环氧沥青混凝土要低, 但它与普通热拌沥青混凝土材料相比, 其强度还是要高出很多。

(2) 优良的耐疲劳性能。环氧沥青混凝土由于强度高, 故在同样的荷载作用下, 表现出极其优良的耐疲劳性能。在不同应力水平下进行间接拉伸疲劳试验, 当荷载为8k N时, 作用次数达107, 仍未见有破坏迹象。与普通沥青混凝土的疲劳寿命相比较, 当应力水平为0.8MPa时, 普通沥青混凝土的疲劳寿命为8×103次, 而环氧沥青混凝土的疲劳寿命为6×105次, 是普通沥青混凝土疲劳寿命的几十倍。

显然, 环氧沥青混凝土材料优良的耐疲劳寿命是其重要的特性, 因此采用环氧沥青作钢桥面铺装, 能够大大延长桥面的使用寿命。

(3) 良好的抗腐蚀性。一般沥青路面如柴油渗入, 将使沥青失去粘结力而松散。然而, 环氧沥青却不怕燃油的侵蚀。我们将环氧沥青混凝土马歇尔试件浸泡在柴油中, 观察试件状态的变化。经过两周的浸泡, 试件棱角无任何脱粒、松散现象, 试件仍然十分坚硬, 测试其马歇尔稳定度仍达到30k N, 是普通沥青混凝土稳定度的3倍。因此, 在一些惧怕柴油侵蚀的场合, 如隧道、机坪、集装箱转运站, 可以用环氧沥青作为铺面。

2.3 环氧沥青混凝土材料的应用与发展

环氧沥青混凝土的优良特性引起人们的兴趣, 这在国内外许多工程实例中已得到证明。其适合应用的场合主要有:

(1) 大跨度钢桥桥面铺装。2000年南京长江二桥采用环氧沥青铺装桥面, 这在我国尚属首例, 引起国人关注。但该工程主要是采用美国技术, 所用环氧沥青也是从美国进口的。应该说现在已经有条件采用我国自己的材料和技术。

(2) 隧道内铺筑低噪声铺面。在隧道内汽车交通噪声不能散发, 因而噪声特别扰人。在隧道壁上涂刷吸音涂料可减轻噪声, 地面也可通过铺设多孔性路面降低轮胎滚动噪声。但用一般改性沥青铺筑的多孔性路面耐久性较差, 使用寿命短, 而在隧道中维修又往往很不方便, 在这种情况下采用环氧沥青铺筑多孔性路面, 不仅可以明显地降低噪声, 而且路面孔隙不易堵塞, 又不用经常维修, 使用寿命长。比利时采用含10%环氧树脂的B80/100沥青作结合料, 在隧道、停机坪等处铺筑多孔性路面, 取得很好效果。

(3) 公共汽车停车站。公共汽车停车站因频繁刹车、启动而出现严重的推挤和拥包。为了避免这些病害的出现, 英国的曼彻斯特Piccaadilly公共汽车站、Back停车站曾采用环氧沥青铺面, 受到良好效果。

(4) 公路和城市道路、机场道面抗滑面层。环氧沥青粘结力强、刚度大, 高温下不发软, 用于铺筑铺筑的抗滑层能长久保持粗糙的表面。1973年英国伦敦Great West Road曾铺筑环氧沥青碎石抗滑层, 同年又用于伦敦机场道面。1980年卡塔尔多哈机场, 也曾在道面上加铺环氧沥青抗滑层。

(5) 广场铺面。在装运燃油的集装箱转运站或汽车库等场地, 采用环氧沥青铺面, 不怕燃油的侵蚀, 使铺面经久耐用。1977年英国在Royal Seaforth Dock集装箱转运站、Enfield市郊的商业区, 都曾采用环氧沥青铺面地坪。