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1、路基工程复习提纲第一章 总论1. 影响路基稳定性和强度的主要因素。影响路基稳定性自然因素: 地形、气侯、植被:平原、丘陵、山岭各区地势不同,气侯条件不同, 植被情况的差异等都影响到路基的水温状况； 水文与水文地质:地面、地下水状况会影响路基的潮湿情况； 地质条件: 如岩性、岩层结构面情况、有无软弱夹层 等，都会对路基的稳定性有一定的影响； 土壤地质: 路堤填方用土及路堑挖方边坡岩土的工程 地质都对路基稳定性有一定的影响；人为因素:荷载作用的大小及重复的次数；路基的设计、 施工及养护都对路基稳定性造成影响。2. 路基土的分类及其工程性质。土：1巨粒：漂石土 卵石土2粗粒：砾石土 砂类土3细粒：粉
2、质土 粘质土 有机质土4特殊：黄土 膨胀土 红粘土 盐渍土按土的工程性质分类：1巨粒土：强度高、稳定性好,级配良好时如砾石混合料等,是很好的路基填料,级配不良则难以被压实。 2砂性土:既含有一定数量的粗颗粒， 具有足够的内摩擦力，又含有一定数量的细颗粒，使其具有一定的粘聚力， 强度高，稳定性好，是良好的筑路材料 3砂土:无塑性，透水性强， 毛细水上升高度小， 强度及水稳性能均较好，但易松散， 不易压实成型。 4粉土:含有较多的粉土颗粒，干时易扬尘， 湿时呈流动状态，毛细水上升高度大，易出现翻浆等病害，是不良的路用土。 5粘性土:细粒含量多，粘聚力大，透水性小具有较大的可塑性、粘结力和膨胀性，毛
3、细水上升现象较显著，水稳性较差，应用上要求在最佳含水量下充分压实。 6重粘土:重粘土的塑性及液限均较高，工程性质与一般粘性土相似，但受矿物成分的影响较大。施工挖掘破碎困难。 土的工程性质的 表现：强度，稳定性，施工难易性3. 为何划分路基干湿类型。干湿类型分几类。如何划分（平均稠度法和临界高度法，临界高度的概念）。路基的干湿类型划分为:干燥、中湿、潮湿、过湿四类。这四种类型表示路基在最不利季节所处的干湿状态平均稠度法：在不利季节路床范围内每10cm取土样测定其 天然含水量、液（塑）限含水量，按下式求 算80cm深度的路床范围算术平均稠度c 。临界高度法:新建公路, 无法测定平均绸度, 故采用测
4、定地下水或地表长期积水水位至路床表面的距离, 与路基临界高度进行比较的方法来判别路基干湿类型。路基临界高度：是指在不利季节, 当路基分别处于干燥、中湿、潮湿和过湿状态时, 路床表面距地下水或地表积水水位的最小高度分别用H1、 H2和H3表示。4. 路基破坏的几种形态及其产生原因。路基破坏的几种形态：1.路堤的“三沉” （路堤沉缩、路堤沉移、路基沉陷）2.路堑的“三落” 是指剥落(溜方)、碎落、坠落（其中坠落是碎落的一种形态, 岩块粒径较大, 可达40cm以上。）3.边坡的“三坍”(是指石质路堑边坡的崩坍、路基边坡的滑坍以及路基的坍塌)4.翻浆: 是土质路基在有负温差条件下受重复荷载作用时产生的
5、一种水份积聚和冻融现象。原因：(1)不良的工程地质和水文地质条件；如地质构造复杂、岩层走向及倾角不利；岩性差、分化严重；土质较差。地下水位较高及其它特殊不良地质灾害等。(2)不利的水文与气侯条件;如降雨量大、洪水猛烈;温差大等。(3)设计不合理；如断面尺寸不合要求、边坡取值不当；挖填布置不合要求;填土高度不足;防护加固及排水设计不合理。(4)施工不合规定。如填筑顺序不当；土基压实不足；未按设计及施工操作规程施工等。所有这些病害中, 地质条件是产生病害的基本前提, 水是产生病害的主要原因。路基病害防治措施：1.正确设计路基横断面。2.选择良好的路基用土填筑路基，必要时对路基上层填土作稳定处理。3
6、.采取正确的填筑方法,充分压实路基,保证达到规定的压实度。5. 路基工作区的概念。6. 路基压实：最佳含水量和最大密实度的概念 最佳含水量的影响因素、压实度的概念等等。含水量： 含水量是影响压实效果的决定性因素;在最佳含水 量时,能使土体产生最大干容重,容易获得最好的压实效果； 压实到最佳密实度的土体水稳性最好。压实度：是指工地上压实达到的干容重与用室内标准击实试验所得的该路基土最大干容重0 之比, 用K 表示。压实厚度及压实功：一般情况下密实程度随压实厚度增加而 减少 ;同 一种土最佳含水量 wo 随压实功的增加而 减少 , 最大干容重o 随压实功的增大而 提高 ; 在相 同含水量条件下,压
7、实功愈高,土基密实度 愈高 , 但压实功不宜增加过多,以免破坏土体结构强度。第二章 一般路基设计1. 一般路基设计的基本概念。一般路基定义 ：指在一般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范围的路基, 其设计可直接参照现行规范规定或标准图, 并结合当地条件进行。一般路基设计的基本内容: 1. 选择路基断面型式, 确定路基宽度与高度。2. 确定边坡形状与坡率。 3. 选择路堤填料与压实标准。4. 路基防护与加固设计。5. 路基排水系统总体布置和地面、地下排水结构设计。6. 附属设施设计。包括取土坑、护坡道、弃土堆和碎落台等的布置与设计。2. 路基的几种典型横断面形式及其
8、特点。路堤：是指路基顶面高于原地面的填方路基,常用于平原区.路堑：路基顶面低于原地面, 由地面开挖出的路基称为路堑, 常用于山岭区。半填半挖路基：是路堤和路堑的混合形式,常用于丘陵区地面横坡较陡的场合.3. 构成路基横断面的基本要素（宽度、高度、边坡形式和坡率）；掌握最小填土高度的概念。宽度: 路面及两侧路肩宽度之和路基高度：是指路基填筑高度或路基的开挖深度，为路基设计标高与原地面标高之差。（中心高度、边坡高度）路基高度是在路线纵断面设计时，综合考虑路线纵坡要求、路基稳定性要求和工程经济要求等因素确定。边坡坡度：边坡高度H与边坡宽度b的比值，通常用1:m（路堤）和1:n（路堑）表示坡率。最小填
9、土高度：为保证路基稳定,根据土质、气候和水文地质条件所规定的路肩边缘至原地面的最小高度。4. 路基的附属设施（几种基本形式及其作用）取土坑与弃土坑：路基取土、弃土护坡道与碎落台：保护路基边坡的稳定堆料坪：堆置筑路材料备用 长约5-8米，宽约2米错车道、爬坡道：确保行车安全 错车道长度30米第三章 路基排水设计1. 地面排水设施的类型、作用、设置位置及其构造等。地面排水设施 ( 边沟、截水沟、排水沟 ) A边沟：挖方路基路肩的外侧及低路堤坡脚外侧,走向与路中线平行,用于汇排路基范围及流向路基的少量地面水。B截水沟：设置在路堑边坡坡顶以外、高边坡平台、或山坡路堤上方的适当处,拦截地面水流向路基,
10、防止冲刷边坡及坡脚。C排水沟：将路基范围内各种水源的水流，引排到附近自然水系或桥涵，形成完善的排水系统。2. 地下排水设施的类型、作用、设置位置及其构造等。地下排水设施 、暗沟、渗沟、渗井A暗沟：适用于排除地下集中水流。暗沟沟底的纵坡不宜小于1%，条件困难时亦不得小于 0.5 %，出水口处应加大纵坡，并应高出地表排水沟常水位0.2m以上。B渗沟：通过拦截作用引排地下潜水、层间水；通过渗流作用降低地下水位；通过透析作用疏干坡体内的潮湿土,以此保证路基工作区稳定或路堑边坡稳定。渗沟按其构造不同, 分为填石渗沟、管式渗沟、洞式渗沟。C渗井：渗井的作用是在路基下卧层不深处存在有透 水性土层时,将路基上
11、层的滞水(或地面汇水)引入到该透水层中去。3. 最佳水力断面。最佳水力断面:即经济断面。指在给定设计流量条件下,与容许最大流速相对应的面积最小的水流横断面。其特点是在断面下沟渠的湿周最小。4. 明渠断面设计的程序。明渠水文水力计算：（1） 确定设计流量（2） 水力基本计算公式（3） 排水明渠水力计算方法第四章 路基防护与加固1、 路基防护分为哪些种类？坡面防护的种类；冲刷防护的种类。2、 软土地基加固的主要方法（方法和作用）。软土地基加固的主要方法：1. 换填土层法 挖除一定深度范围的软湿土层,换填以砂、石或强度较高的粘土,并分层压实形成密实的垫层。通过换填增加强度减少沉降。如常用的砂垫层，厚
12、度一般在 60cm100cm。换填土层法最大的有效处理深度一般小于3米，适用于清淤回填, 是一种浅层地基处理方法。 2.挤密石灰桩法 系在软土地基中钻孔或打入钢管，成孔后灌入生石灰，在地基内形成桩柱，通过生石灰消解时的吸水作用使地基得以疏干，同时桩体膨胀，增加强度，挤密桩间土，达到加固地基的目地。桩径一般为0.30.5m,最大处理深度为30m左右，间距常用0.751.5m, 适用于没有滞水砂层的软土地基 。 3.砂石粒料桩法 施工中利用打入或振冲的方法在地基内成孔, 再在孔内分批填入碎石或矿渣, 造成大直径密实的砂（砾）石桩与桩间土形成复合地基。对砂土、粉土和碎石土，砂石粒料桩对地基具有挤密和
13、置换作用，对粘土和填土以置换为主，兼有不同程度的挤密和排水作用。 砂石粒料桩法，最大的有效处理深度可达20米。 软粘土地基的抗剪强度过低，不适合用此法处治。 4. 水泥土搅拌桩法 是通过深层搅拌施工设备将水泥与原状地基土充分搅拌而形成水泥土桩的一种复合地基加固方法。可提高强度、减少沉降。根据施工工艺的不同可分为：粉体喷射法、水泥搅拌桩法、高压喷射注浆法等。前者属于干法施工，后两者属于湿法施工。 5. 排水固结法 在土体中设置竖向排水井和水平排水体，然后在予压荷载的作用下，促进软弱地基土的固结，减少孔隙和工后沉降提高地基承载力。通常由排水系统和加压系统两部份组成。 6. 强夯法 饱和软粘土地基中
14、夹有多层粉砂或采用在夯坑中回填块石、碎砾石、卵石等粒料进行强夯置换时可以采用强夯法处理。 大量工程实例证明，强夯法用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基一般均能取得较好的处理效果。 软基加固的其它方法：1.反压护道2.加筋路堤3.轻质路堤4.综合加固措施（ 反压护道与换土并用 反压护道与砂垫层并用反压护道与片石齿墙并用 砂井（或袋装砂井、或塑料排水板）与反压护道并用。 砂井（或袋装砂井、或塑料排水板）与土工织物及反压护道并用。第五章 边坡稳定性设计1. 边坡稳定性分析的方法（直线法、圆弧法）及其特点以及各方法的基本原理。圆弧法原理：破裂面为圆柱面, 计算时将
15、破裂棱体划分为若干竖向土条;计算中不考虑土条间的相互作用力;边坡稳定的安全系数用破裂面上全部抗滑力矩与滑动力矩之比来定义。即2. 土工计算参数（C、）的选取。3. 圆心辅助线确定的两种方法。A 确定的若干个滑动圆弧, 计算出每一滑动体的稳定系数K,绘出 K 值曲线,在图上可定出最危险破裂面的临界圆心。B 确定滑动面圆心辅助线 4.5 H 法或 36法 （适用于坡脚圆）4. 浸水路堤稳定性验算与一般路堤的区别。浸水路堤的特点： 除承受普通路堤一样的外力和自重外,还受水的浮力和渗透动水压力作用的影响。 稳定性与路堤填料透水性有关，压实良好的土或渗性水强的材料填筑的路基，边坡稳定性受水位涨落的影响不
16、大。边坡稳定性验算方法：验算应针对路堤处于最不利的情况, 即洪水位骤然降落的时侯。验算方法同普通路堤边坡的稳定性验算，须考虑浮力和渗透动水压力用。第六章 挡土墙设计1. 挡土墙按设置位置划分类型及其特点和作用。挡土墙常用的结构类型及其各自的支挡机理。位置：（1）陡坡地段；（2）岩石风化的路堑边坡地段；（3）为避免大量挖方及降低边坡高度的路堑地段；（4）可能产生坍方、滑坡的不良地质地段；（5）高填方地段；（6）水流冲刷严重或长期受水浸泡的沿河路基地段；（7）为节约用地、减少拆迁或少占农田的地段；（8）为保护重要建筑物、生态环境或其它特殊需要的地段。 按设置位置和所起的作用挡土墙可分为: 路堤挡土
17、墙 常设置在高填路堤或陡坡路堤的下 方, 以防止路基边坡或基底滑动, 确保路基稳定。 路肩挡土墙 节约用地、保护沿线重要建筑物; 并在抬高公路时可减少填方。 路堑挡土墙 设置在路堑底部, 支撑开挖后不能自行稳定的边坡; 降低边坡高度, 减少挖方数量。 浸水挡土墙 设置在滨河和水库路堤的傍水一侧,避免路基边坡受水流冲刷; 并能有效减少挤缩河床。 山坡挡土墙 支挡覆盖层或堆积坡体下滑，兼有拦石作用。 抗滑挡土墙 用于滑动地段, 可稳定滑坡岩土体, 多采用重力式墙体。当使用竖向预应力锚杆时, 墙体用片石砼。 桥头挡土墙支承桥梁上部建筑及保证桥头填土稳定, 一般要求用料石砌筑。2. 重力式挡土墙的构造
18、（墙身构造、基础、排水设施、沉降缝和伸缩缝）。挡土墙断面的几种形式及其特点。3. 挡土墙基础的几种类型。挡土墙的排水设施（地面和墙身措施的设置方法和作用）。 基础类型： 排水设施：4. 挡土墙土压力的分类。采用库伦理论计算挡土墙墙背主动土压力的基本方法。 土压力分类：被动土压力，主动土压力 库伦理论计算挡土墙墙背主动土压力的基本方法：假定墙后填料为均质散粒体,即土体无粘性;当墙向外移动或倾转时, 墙后土体会沿通过墙踵的破裂面和与墙背的接触面这两个平面下滑;把墙和滑动土楔视作刚性体, 根椐静力平衡条件,可推导出土楔处于极限平衡状态时给予墙背的土压力Ea。5. 土压应力分布图的绘制及其应用。（确定
19、各种边界条件下的土压应力大小、作用点和位置）6. 第二破裂面出现的条件，第二破裂面法的基本原理。第二破裂面: 对于墙背倾角很大的情况, 如衡重式 ( 或折线式)的上墙墙背, 当墙后土体达到主动极限平衡状态时, 沿着土体的另一破裂 面CD滑动, CD 即称第二破裂面。条件： 当上墙墙背（或假想墙背）的倾角 (或) 第二破裂面的倾角i在墙背(假想墙背)上产生的抗滑力NR大于下滑力NG，使破裂棱体不会沿墙背(假想墙背)下滑。第二破裂面法设计时首先判别是否出现第二破裂面, 再用相应公式 计算土压力:先拟定破裂面,选取相应公式算出i，以确定第一破裂面的位置;如与假定相符, 就按拟定边界条件套用相应公式计
20、算i ，并验证是否出现第二破裂面，若不出现则仍按一般墙背的库仑土压力公式计算; 有则应按第二破裂面库仑土压力计算.7. 挡土墙稳定性验算的基本内容和方法。（抗滑、抗倾覆、基底应力及合力偏心距。墙身截面强度）。增加挡土墙稳定性的措施。增加抗滑稳定性的常用措施: 采用倾斜基底； 设置凸榫； 采用人工基础。增加抗倾覆稳定性的常用措施：展宽墙趾； 改变墙面或墙背的坡度； 改变墙身断面类型，如改用衡重式等。8. 衡重式挡土墙验算与一般重力式挡土墙验算的区别。衡重式挡土墙验算：土压力、破裂面计算；判断第二破裂面；下墙土压力计算；实际墙背土压力计算；抗滑稳定性；抗倾覆稳定性；基底应力；偏心距；截面强度、稳定
21、性验算；斜截面剪应力验算。第七章1、 路堤填筑的基本方案、路堑的开挖方式。路堤填筑施工方法有：水平分层施工法、纵向分层施工法和竖向填筑法。填筑路堤宜采用水平分层填筑法施工，即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。如原地面不平，应由最低处分层填起，每填一层，经过压实符合要求之后，再填上一层，这种填筑方法较为理想，压实质量易于保证。路堑的开挖方式：土方路堑开挖根据路堑深度和纵向长度，开挖方式可以分为横挖法、纵挖法（分层纵挖、通道纵挖和分段纵挖）及混合式开挖法。2、 药包爆破作用原理。原理：爆炸能自药包中心按球面等量扩散、传递给周围介质，使介质产生程度不同的破坏和振动现象。3、 最小抵抗线原理。药包爆炸时，爆破作用首先沿最小抵抗线方向（药包中心至临空面的最短距离）使岩土产生破坏，隆起鼓包或抛离。称之为最小抵抗线原理考试题型：填空题、选择题、名词解释、简答题、问答题、计算题(挡墙土压力图绘制、稳定性计算)。