1、12第一节第一节 公路的组成部分及路基的工程特点公路的组成部分及路基的工程特点第二节第二节 影响路基稳定性的因素影响路基稳定性的因素第三节第三节 路基土的分类及工程性质路基土的分类及工程性质第四节第四节 公路自然区划公路自然区划第五节第五节 路基干湿类型路基干湿类型第六节第六节 路基力学特性路基力学特性3一、公路的组成部分一、公路的组成部分路基、路面、桥梁、涵洞、防护与加固工程、排水设备、路基、路面、桥梁、涵洞、防护与加固工程、排水设备、其他特殊构造物、沿线交通设施(安全、管理、服务、环其他特殊构造物、沿线交通设施(安全、管理、服务、环保等)保等)平面平面公路中线及中线两侧一定范围内的地物、地
2、公路中线及中线两侧一定范围内的地物、地貌在水平面上投影貌在水平面上投影纵断面纵断面公路中线在立面上投影公路中线在立面上投影横断面横断面垂直于公路中线方面的剖面垂直于公路中线方面的剖面(二)基本构造物(二)基本构造物(一)基本三维组成(一)基本三维组成第一节第一节 公路的组成部分及路基的工程特点公路的组成部分及路基的工程特点4某新建路平面图5某新建路纵断面图6新建路K0+000-K0+350纵断面图7某新建路横断面图60*60*6青石板素土夯实10cm级配碎石3cmM5水泥砂浆非机动车道附图三人行道8cmC20混凝土桂林市新建路标准横断面及路面结构图分隔带机动车道电信煤气管电力雨水管图例:非机动
3、车道分隔带人行道污水管给水管18cm5%水泥稳定层17cm级配碎石素土夯实,密实度95%4cm中粒式沥青砼6cm粗粒式沥青砼7cm黑色碎石16cm5%水泥稳定层素土夯实,密实度95%15cm级配碎石4cm中粒式沥青砼7cm黑色碎石8路面结构图18cm5%水泥稳定层17cm级配碎石素土夯实,密实度95%4cm中粒式沥青砼6cm粗粒式沥青砼7cm黑色碎石9图1.1 路基横断面形式路 堤半 挖 半 填路 堑10路基路基:是路面的基础。:是路面的基础。(三)几个重要概念(三)几个重要概念11(三)几个重要概念(三)几个重要概念路堤:路堤:高于原地面的路基,分上路堤(高于原地面的路基,分上路堤(0.81
4、.5m)和下路堤。)和下路堤。12路床:路床:直接位于路面结构层下直接位于路面结构层下0.8m厚的路基部分。分上厚的路基部分。分上 路床和下路床。路床和下路床。13 路肩路肩:指行车道外缘至路基边缘的部分。:指行车道外缘至路基边缘的部分。14路基边坡:路基边坡:路基两侧的坡面部分。路基两侧的坡面部分。15路基排水:地面和地下排水措施。路基排水:地面和地下排水措施。16路堑:路堑:全部为挖方的路基。全部为挖方的路基。17二、路基工程的特点二、路基工程的特点(一)土石方工程巨大,(一)土石方工程巨大,沿线分布不均,与路基排水、沿线分布不均,与路基排水、防护与加固工程相互制约,设计中需要综合考虑。防
5、护与加固工程相互制约,设计中需要综合考虑。(二)路基工程项目繁杂,(二)路基工程项目繁杂,涉及土方、石方、污工砌涉及土方、石方、污工砌体等多种结构的设计和施工,施工安排十分不易。体等多种结构的设计和施工,施工安排十分不易。(三)路基工程对于原来的生态、水土保持和农田水(三)路基工程对于原来的生态、水土保持和农田水利等利等环境影响巨大,环境影响巨大,工程方案应该经过仔细权衡并采工程方案应该经过仔细权衡并采取一定的技术措施以避免对于环境的破坏。取一定的技术措施以避免对于环境的破坏。(四)路基工程的质量对于(四)路基工程的质量对于道路的使用品质和路面的道路的使用品质和路面的使用寿命影响十分明显。使用
6、寿命影响十分明显。18三、路基工程与其他有关工程项目的关系三、路基工程与其他有关工程项目的关系桥头引道的路基设计应该与桥位选择,桥孔设计以及涵洞的桥头引道的路基设计应该与桥位选择,桥孔设计以及涵洞的配置相互配合,综合考虑桥梁和道路的高程的配合和河滩桥配置相互配合,综合考虑桥梁和道路的高程的配合和河滩桥头引道的稳定性头引道的稳定性路基设计和路线设计相辅相成,路基设计是横断面设计的延伸路基设计和路线设计相辅相成,路基设计是横断面设计的延伸路基设计与路面设计应综合考虑,既要避免强基薄面,又要杜路基设计与路面设计应综合考虑,既要避免强基薄面,又要杜绝弱基强面绝弱基强面19第二节第二节 影响路基稳定性的
7、因素影响路基稳定性的因素一、影响路基强度和稳定性的因素一、影响路基强度和稳定性的因素(一)工程地质条(一)工程地质条件和水文地质条件件和水文地质条件(基本前提)(基本前提)(二)水文与气候(二)水文与气候条件条件(三)路基设计(三)路基设计(四)路基施工(四)路基施工(五)养护措施(五)养护措施水是造成路基水是造成路基病害的主要原病害的主要原因。因。20(一)符合规范要求;(一)符合规范要求;(二)具有足够的整体稳定性(二)具有足够的整体稳定性(三)具有足够的强度(三)具有足够的强度(四)具有足够的水温稳定性(四)具有足够的水温稳定性(一)符合规范要求;(一)符合规范要求;(二)具有足够的整体
8、稳定性(二)具有足够的整体稳定性(三)具有足够的强度(三)具有足够的强度(四)具有足够的水温稳定性(四)具有足够的水温稳定性二、二、对路基的要求对路基的要求 21三、保证路基强度和稳定性的措施三、保证路基强度和稳定性的措施(一)合理选择路基断面形式,正确确定边坡坡度(一)合理选择路基断面形式,正确确定边坡坡度(二)选择强度和水温稳定性良好的土质填筑路堤,并采取(二)选择强度和水温稳定性良好的土质填筑路堤,并采取正确的施工方法正确的施工方法(三)充分压实土基,提高土基的强度和稳定性(三)充分压实土基,提高土基的强度和稳定性(四)做好地面和地下排水,保证水流畅通,防止路基过湿(四)做好地面和地下排
9、水,保证水流畅通,防止路基过湿或水毁或水毁(五)保证路基有足够的高度,使路基工作区保持干燥状态(五)保证路基有足够的高度,使路基工作区保持干燥状态(六)设置隔水层或隔温层,切断毛细水上升,减少水分副(六)设置隔水层或隔温层,切断毛细水上升,减少水分副温迁移的影响温迁移的影响(七)采用合理的边坡加固与防护措施,和适当的支挡结构(七)采用合理的边坡加固与防护措施,和适当的支挡结构物物23土土巨粒土巨粒土特殊土特殊土细粒土细粒土粗粒土粗粒土漂石土漂石土卵石土卵石土砾类土砾类土砂类土砂类土粉质土粉质土粘质土粘质土有机质土有机质土黄土黄土膨胀土膨胀土红粘土红粘土盐渍土盐渍土细细中中粗粗细细中中粗粗粘粒粘
10、粒粉粒粉粒砂砂砾(角砾)砾(角砾)卵石卵石(小块石)(小块石)漂石漂石(块石)(块石)细粒组细粒组粗粒组粗粒组巨粒组巨粒组200602050.50.250.07420.002(mm)注:除细粒按照含量超过注:除细粒按照含量超过25%,其余按照大于该粒径的颗粒含量超过其余按照大于该粒径的颗粒含量超过50归类归类三、路基土的工程分级三、路基土的工程分级(一)分级目的(一)分级目的用于工程可行性研究或概、预算编制,用于工程可行性研究或概、预算编制,工程施工难易程度评价合技术手段运用的依据工程施工难易程度评价合技术手段运用的依据(二)分级依据(二)分级依据凿岩机或人工钻孔凿岩机或人工钻孔1m所需要的时
11、间所需要的时间较软较软爆破爆破1m3所需炮眼长度所需炮眼长度较坚较坚(三)等级(三)等级级级松土松土级级普通土普通土级级硬土硬土级级软石软石级级次坚石次坚石级级坚石坚石32公路自然区划标准公路自然区划标准(JTJ003-86)。一、湿度对路基的影响一、湿度对路基的影响 路基的湿度状况变化是影响路基路面结构路基的湿度状况变化是影响路基路面结构强度、刚度与稳定性的重要因素之一,应该尽强度、刚度与稳定性的重要因素之一,应该尽量使路基平衡湿度量使路基平衡湿度(路基上部中心附近趋向稳(路基上部中心附近趋向稳定平衡的湿度)定平衡的湿度)趋于较干燥或稳定的状态,使趋于较干燥或稳定的状态,使路基保持稳定。路基
12、保持稳定。二、湿度的来源和变迁二、湿度的来源和变迁(一)大气降水(一)大气降水大气降水通过路面,路肩边坡和边沟渗入路基;大气降水通过路面,路肩边坡和边沟渗入路基;(二)地面水(二)地面水边沟的流水、地表泾流水因排水不良,形成积水、渗边沟的流水、地表泾流水因排水不良,形成积水、渗入路基;入路基;(三)地下水(三)地下水路基下面一定范围内的地下水浸入路基;路基下面一定范围内的地下水浸入路基;(四)毛细水(四)毛细水路基下的地下水,通路基下的地下水,通过毛细管作用,上升到路基;过毛细管作用,上升到路基;(五)水蒸汽凝结水(五)水蒸汽凝结水在土的空隙中流在土的空隙中流动的水蒸汽,遇冷凝结成水;动的水蒸
13、汽,遇冷凝结成水;(六)薄膜移动水(六)薄膜移动水在土的结构中水以薄在土的结构中水以薄膜的形成从含水量较高处向较低处流动,或膜的形成从含水量较高处向较低处流动,或由温度较高处向冻结中心周围流动。由温度较高处向冻结中心周围流动。渗入路面渗入路面渗入路肩渗入路肩由路肩由路肩由边沟由边沟由较高处渗入由较高处渗入地下水位地下水位由下层土由下层土水汽移动水汽移动由地下水由地下水地下水位变动地下水位变动(七)水的负温迁移(七)水的负温迁移在负温和毛细作用下由下向上的迁移在负温和毛细作用下由下向上的迁移361.分类分类2.指标指标三、路基三、路基干湿类型干湿类型2)、路基的相对含水量、路基的相对含水量:yx
14、www土的算术平均含水量土的算术平均含水量%;wy土的液限含水量土的液限含水量wpLLcwwwww1)、土的平均稠度为)、土的平均稠度为土的平均含水量土的平均含水量%;wL土的液限含水量土的液限含水量%;wp土的塑限含水量土的塑限含水量%ww3)、地下水位高度)、地下水位高度 路槽底面离开地下水位或附近地表长期积水位的高度。路槽底面离开地下水位或附近地表长期积水位的高度。路基的干湿类型是以不利季节路槽表面以下路基的干湿类型是以不利季节路槽表面以下80厘米深度内土的平均稠度厘米深度内土的平均稠度Wc来划分,分为来划分,分为干燥、中湿、潮湿、过湿干燥、中湿、潮湿、过湿四类。四类。37按照经验,给出
15、按照经验,给出wc1wc2wc3,分别对应做为分别对应做为干燥、中湿、潮湿、过湿干燥、中湿、潮湿、过湿的分的分界标准,叫做分界稠度。并通过针对各种土类的试验,确定类似下图的关界标准,叫做分界稠度。并通过针对各种土类的试验,确定类似下图的关系确定相应的分界相对含水量系确定相应的分界相对含水量w1、w2、w3,和临界高度和临界高度h1、h2、h33.标准标准地下水位高度地下水位高度地下水位与土的平均稠度地下水位与土的平均稠度地下水位与土的相对含水量地下水位与土的相对含水量路基路基路面路面384.应用应用1)既有路基或挖方路基既有路基或挖方路基可以采用稠度和相对含水量与相应土质的分可以采用稠度和相对
16、含水量与相应土质的分界稠度和分界含水量进行干湿状况评价界稠度和分界含水量进行干湿状况评价2)新建路基新建路基采用地下水位高度与拟采用的填土的临界高低进行干湿状况评价采用地下水位高度与拟采用的填土的临界高低进行干湿状况评价3)通常应该使路基处于)通常应该使路基处于干燥或中湿干燥或中湿状况,并因评价结果采取相应的施状况,并因评价结果采取相应的施工养护(换填、排水蔬干等)措施或设计方案(抬高路线设计标高)工养护(换填、排水蔬干等)措施或设计方案(抬高路线设计标高)391.临界高度临界高度四、路基四、路基临界高度与最小填土高度临界高度与最小填土高度课本:指在不利季节当路基处于某种干湿状态时,路槽底面距
17、地下水位课本:指在不利季节当路基处于某种干湿状态时,路槽底面距地下水位或地面长期积水位的最小高度。或地面长期积水位的最小高度。为了保证路基的强度和稳定性不受地下水及地表积水的影响,在设计路为了保证路基的强度和稳定性不受地下水及地表积水的影响,在设计路基时,要求路基基时,要求路基保持干燥或中湿状态保持干燥或中湿状态,路槽底距地下水或地表积水的距,路槽底距地下水或地表积水的距离,离,要大于或等于干燥,中湿状态所对应的临界高度。要大于或等于干燥,中湿状态所对应的临界高度。或:指与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为或:指与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表积水水位的高度称为路基临
18、界高度路基临界高度H。即:。即:H1相对应于相对应于w1,为干燥和中湿状态的分界标准;,为干燥和中湿状态的分界标准;H2相对应于相对应于w2,为中湿与潮湿状态的分界标准;,为中湿与潮湿状态的分界标准;H3相对应于相对应于w3,为潮湿和过湿状态的分界标准。,为潮湿和过湿状态的分界标准。在设计新建道路时,如能确定路基临界高度值,则可以以此作为判别在设计新建道路时,如能确定路基临界高度值,则可以以此作为判别标准,与路基设计高度作比较,由此确定路基的干湿类型,标准,与路基设计高度作比较,由此确定路基的干湿类型,402.路基最小填土高度路基最小填土高度路基填土高度指:路肩边缘距原地面的高度。路基填土高度
19、指:路肩边缘距原地面的高度。干燥路基最小填土高度规定为:砂性土干燥路基最小填土高度规定为:砂性土0.30.5m;粘性土;粘性土0.40.7m;粉;粉性土性土0.50.8m。路基最小填土高度应满足(路床部分)处于干燥、中湿状态的临界高度路基最小填土高度应满足(路床部分)处于干燥、中湿状态的临界高度要求;当路基设计标高受限制时,应对潮湿、过湿状态的路基进行处理,要求;当路基设计标高受限制时,应对潮湿、过湿状态的路基进行处理,以符合路面设计的要求。以符合路面设计的要求。41第六节第六节 路基力学特性路基力学特性(一)行车荷载和自重是作用在路基的两种主要外力,对(一)行车荷载和自重是作用在路基的两种主
20、要外力,对于路基都按照竖直荷载考虑?于路基都按照竖直荷载考虑?(二)行车荷载产生附加应力,对于路基的扰动影响随深(二)行车荷载产生附加应力,对于路基的扰动影响随深度降低;自重应力随深度变大度降低;自重应力随深度变大(三)附加应力作用是瞬时的,自重应力作用是永久的(三)附加应力作用是瞬时的,自重应力作用是永久的(四)行车荷载或车轮荷载可变,对于某一深度的路基土(四)行车荷载或车轮荷载可变,对于某一深度的路基土体影响较大,我们将这样的深度叫做体影响较大,我们将这样的深度叫做路基工作区路基工作区,确,确切深度大约在附加应力为自重应力的切深度大约在附加应力为自重应力的1/101/5左右。左右。121+
21、2P一、路基受力状况一、路基受力状况421 1车轮荷载引起的附加应力(车轮荷载引起的附加应力(1-1-2)1212.5()pzD2z2 2路基自重应力(路基自重应力(1-1-3)ZaZa路基工作区路基工作区(1-1-4)3aK npz路基工作区内,土基的强度和稳定性对保持路面结构的路基工作区内,土基的强度和稳定性对保持路面结构的强度和稳定性极为重要,所以对路基工作区深度范围内强度和稳定性极为重要,所以对路基工作区深度范围内的路基结构层(路床和上路堤)的密实程度和含水量都的路基结构层(路床和上路堤)的密实程度和含水量都做相对下层更加严格的限制做相对下层更加严格的限制43路基土的变形包括弹性变形和
22、塑性变形两部分。路基土的变形包括弹性变形和塑性变形两部分。整个路面结构总变形,有整个路面结构总变形,有7095%为上土基变形。为上土基变形。二、路基土的应力应变特性二、路基土的应力应变特性1 1-3总变形总变形残余变形残余变形回弹变形回弹变形初始模量初始模量切线模量切线模量割线模量割线模量土基变形土基变形 塑性变形:柔性路面塑性变形:柔性路面车辙车辙(见后图见后图);砼;砼断裂;断裂;弹性变形:沥青、砼弹性变形:沥青、砼产生疲劳开裂产生疲劳开裂(见后图见后图);回弹模量回弹模量土是非线性弹土是非线性弹塑性变形体。塑性变形体。由于车辆荷载作用的瞬时性,土基在大多数情况下接近弹性工作状由于车辆荷载
23、作用的瞬时性,土基在大多数情况下接近弹性工作状态,我们应用弹性力学的理论来分析土基受力,因此我们最关心回态,我们应用弹性力学的理论来分析土基受力,因此我们最关心回弹模量。弹模量。(在路面设计中,通常用回弹模量表征土基的抗压强度指标)(在路面设计中,通常用回弹模量表征土基的抗压强度指标)44车辙车辙砼断板砼断板沥青疲劳开裂沥青疲劳开裂45由于车辆荷载作用的瞬时性,土基在大多数情况下接近弹性工作状由于车辆荷载作用的瞬时性,土基在大多数情况下接近弹性工作状态,我们应用弹性力学的理论来分析土基受力,因此我们最关心回态,我们应用弹性力学的理论来分析土基受力,因此我们最关心回弹模量。弹模量。(在路面设计中
24、,通常用回弹模量表征土基的抗压强度指标)(在路面设计中,通常用回弹模量表征土基的抗压强度指标)前三种模量中的应变值包含残余应变和回弹应变,而回弹模量则仅包前三种模量中的应变值包含残余应变和回弹应变,而回弹模量则仅包含回弹应变,反映了土的弹性性质。含回弹应变,反映了土的弹性性质。尽管土基的应力尽管土基的应力应变关系如此复杂,但是在评定土基应力应变关系如此复杂,但是在评定土基应力应变状态以及设计路面时通常仍然用模量值应变状态以及设计路面时通常仍然用模量值E来表征。最简单的方法来表征。最简单的方法是采用局部线性化的方法,即在曲线的某一个微小线段内,近似地是采用局部线性化的方法,即在曲线的某一个微小线
25、段内,近似地将它视为直线,以它的斜率作为模量值。按照应力将它视为直线,以它的斜率作为模量值。按照应力应变曲线上应变曲线上应力取值方法的不同。模量有以下几种:应力取值方法的不同。模量有以下几种:(1)初始切线模量初始切线模量应力值为零时的应力应力值为零时的应力应变曲线的斜率,;应变曲线的斜率,;(2)切线模量切线模量某一应力级位处应力某一应力级位处应力应变曲线的斜率。反映该应变曲线的斜率。反映该级应力处应力级应力处应力应变变化的精确关系;应变变化的精确关系;(3)割线模量割线模量以某一应力值对应的曲线上的点同起始点相连的割以某一应力值对应的曲线上的点同起始点相连的割线的斜率。反映土基在工作应力范
26、围内的应力线的斜率。反映土基在工作应力范围内的应力应变的平均状态;应变的平均状态;(4)回弹模量回弹模量应力卸除阶段,应力应力卸除阶段,应力应变曲线的割线模量。应变曲线的割线模量。46三、土基的强度指标三、土基的强度指标(一)(一)土基的承载能力土基的承载能力 1.土基回弹模量土基回弹模量 表征土基强度的指标主要有土基的承载能力和抗剪强度指标。表征土基强度的指标主要有土基的承载能力和抗剪强度指标。表征土基承载力的参数指标有回弹模量、地基反应模量和加州承载比表征土基承载力的参数指标有回弹模量、地基反应模量和加州承载比(CBR)等。等。以回弹模量表征土基的承载能力,可以反映土基在瞬时荷载作用下的以
27、回弹模量表征土基的承载能力,可以反映土基在瞬时荷载作用下的可恢复变形性质。因而可以应用弹性理论公式描述荷载与变形之间的可恢复变形性质。因而可以应用弹性理论公式描述荷载与变形之间的关系。以回弹模量作为表征土基承载能力的参数,可以在以弹性理论关系。以回弹模量作为表征土基承载能力的参数,可以在以弹性理论为基本体系的各种设计方法中得到应用。为基本体系的各种设计方法中得到应用。为了模拟车轮印迹的作用,通常都以圆形承载板压入土基的方法测定为了模拟车轮印迹的作用,通常都以圆形承载板压入土基的方法测定回弹模量。回弹模量。47单圆荷载单圆荷载刚性板刚性板刚性板的板底压强呈鞍形分布,平均为柔性板的刚性板的板底压强
28、呈鞍形分布,平均为柔性板的 ,故其板底弯沉为,故其板底弯沉为单圆柔性板中心处的单圆柔性板中心处的/4/4等值弯沉等值弯沉lP4)1(22Epl本方法便于应用于实际中测定土基回弹模量,采用类似逐级加载的方法,对本方法便于应用于实际中测定土基回弹模量,采用类似逐级加载的方法,对其试验曲线进行直线回归后用如下公式计算回弹模量其试验曲线进行直线回归后用如下公式计算回弹模量iilpDE4)1(2482.加州承载比加州承载比(CBR)加州承载比是早年由美国加利福尼亚州加州承载比是早年由美国加利福尼亚州(California)提出的一种评定土提出的一种评定土基及路面材料承载能力的指标。承载能力以材料抵抗局部
29、荷载压入变基及路面材料承载能力的指标。承载能力以材料抵抗局部荷载压入变形的能力表征,并采用高质量标准碎石为标准,以它们的相对比值表形的能力表征,并采用高质量标准碎石为标准,以它们的相对比值表示示CBR值。值。p对应于某一贯入度的土基单位压力,对应于某一贯入度的土基单位压力,KPa;ps标准碎石在相同贯入度的标准压力,标准碎石在相同贯入度的标准压力,KPa。当贯入度为当贯入度为2.5mm时,时,PS=7000;当贯入度为当贯入度为5.0mm时,时,PS=10500计算计算CBR值时,取贯入度为值时,取贯入度为2.5mm,但是当贯入度为但是当贯入度为2.5mm时的时的CBR值小于贯入度为值小于贯入
30、度为5.0mm时的时的CBR值时,值时,应采用后者为准。应采用后者为准。%100sppCBR适用于适用于CBR经验路面设计法,或用于对土或其他筑路材料以及土基本经验路面设计法,或用于对土或其他筑路材料以及土基本身进行强度评价。可以与弹性模量建立相关性很好的换算关系。身进行强度评价。可以与弹性模量建立相关性很好的换算关系。49pkl表征参数表征参数地基反应模量地基反应模量形式简单,不涉及泊松比,适用于刚性路面分析形式简单,不涉及泊松比,适用于刚性路面分析p3.地基反应模量地基反应模量 用温克勒用温克勒(E.Winkler)地基模型描述土基工作状态时,用地基反应模量地基模型描述土基工作状态时,用地
31、基反应模量K表征土基的承载力。根据温克勒地基假定,土基顶面任一点的弯沉表征土基的承载力。根据温克勒地基假定,土基顶面任一点的弯沉l,仅同作用于该点的垂直压力仅同作用于该点的垂直压力p成正比,而同其相邻点处的压力无关。符成正比,而同其相邻点处的压力无关。符合这一假定的地基如同由许多各不相连的弹簧所组成。合这一假定的地基如同由许多各不相连的弹簧所组成。温克勒地基又称为稠密液体地基。地基反应模量温克勒地基又称为稠密液体地基。地基反应模量K值相当于该液体的值相当于该液体的比重,路面板受到的地基反力相当于液体产生的浮力。比重,路面板受到的地基反力相当于液体产生的浮力。50我国现行沥青和水泥砼路面设计规范
32、采用我国现行沥青和水泥砼路面设计规范采用回弹模回弹模量量作为路基路面的设计参数指标。作为路基路面的设计参数指标。51(二)抗剪强度指标(二)抗剪强度指标 通常用库仑公式表示通常用库仑公式表示土的抗剪强度指:土体抵抗剪切破坏的能力。土的抗剪强度指:土体抵抗剪切破坏的能力。土的抗剪强度用三轴压缩试验测定。土的抗剪强度用三轴压缩试验测定。土和颗粒材料的抗剪强度是由矿质颗粒之间的摩擦、嵌土和颗粒材料的抗剪强度是由矿质颗粒之间的摩擦、嵌挤以及毛细和吸附等作用形成的,其抗剪强度参数同颗粒挤以及毛细和吸附等作用形成的,其抗剪强度参数同颗粒的大小和形状、矿物成分和级配、密实度和含水量、受力的大小和形状、矿物成
33、分和级配、密实度和含水量、受力条件等因素有关。条件等因素有关。饱和软粘土在快速加荷时的内摩擦角饱和软粘土在快速加荷时的内摩擦角几乎为零;几乎为零;tan c干砂没有粘聚力,而内摩擦角大约为干砂没有粘聚力,而内摩擦角大约为28350;碎(砾)碎(砾)石材料的内摩擦角可达石材料的内摩擦角可达40-600。石料等级高、形状接近于石料等级高、形状接近于立方体、有棱角、尺寸均匀、表面粗糙、压实紧密的,内摩立方体、有棱角、尺寸均匀、表面粗糙、压实紧密的,内摩擦角就大。擦角就大。52土和颗粒材料的抗剪强度是由矿质颗粒之间的摩擦、嵌土和颗粒材料的抗剪强度是由矿质颗粒之间的摩擦、嵌挤以及毛细和吸附等作用形成的,
34、其抗剪强度参数同颗粒挤以及毛细和吸附等作用形成的,其抗剪强度参数同颗粒的大小和形状、矿物成分和级配、密实度和含水量、受力的大小和形状、矿物成分和级配、密实度和含水量、受力条件等因素有关。条件等因素有关。饱和软粘土在快速加荷时的内摩擦角饱和软粘土在快速加荷时的内摩擦角几乎为零;几乎为零;干砂没有粘聚力,而内摩擦角大约为干砂没有粘聚力,而内摩擦角大约为28350;碎(砾)石材料的内摩擦角可达碎(砾)石材料的内摩擦角可达40-600。石料石料等级高、形状接近于立方体、有棱角、尺寸均匀、表面粗等级高、形状接近于立方体、有棱角、尺寸均匀、表面粗糙、压实紧密的,内摩擦角就大。糙、压实紧密的,内摩擦角就大。
35、沥青混合料的粘聚力会随温度的升高和剪切速率的下降沥青混合料的粘聚力会随温度的升高和剪切速率的下降而减小。沥青混合料中矿质颗粒的内摩擦角因有沥青的润而减小。沥青混合料中矿质颗粒的内摩擦角因有沥青的润滑作用而会有所下降。沥青用量过多时,不仅人内摩擦角滑作用而会有所下降。沥青用量过多时,不仅人内摩擦角显著地降低,而且粘聚力也会减小。显著地降低,而且粘聚力也会减小。53存在问题:早期破坏、重载存在问题:早期破坏、重载54 技术发展趋势:(1)服务功能方面:安全化(复杂路况、特殊灾害性天气条件、不良地质状况)、智能化(以人为本、彩色、荧光、融雪)、环保化(排水、降噪、低吸热、吸收汽车尾气)(2)技术性能方面:资源节约、环境友好、寿命延长、性能提升(高温、低温、水稳定性、疲劳)