路基路面工程——路基的基本性质研讨.ppt

第二章 路基的基本性质 §2-1 路基土的分类 §2-2 路基湿度状况与干湿类型 §2-3 路基土的力学强度特性（跟教材稍有不同） §2-4 路基的承载力 §2-1 路基土的分类 一般根据土颗粒的粒径组成，土颗粒的矿物成分或其余物质的含量，土的塑性指标进行区划。我国将土分为巨粒土，粗粒土，细粒土和特殊土四类，并进一步细分为 11+1 种土。 巨粒组（大于60mm的颗粒）质量多于总质量15%的土称为巨粒土。 粗粒土分砾类和砂类两种，巨粒组土粒质量小于或等于15%，且砾粒组（2～60mm颗粒）质量多于50%的土称为砾类土；砾粒组小于或等于50%的土称为砂类土 细粒组（小于0.074mm的颗粒）质量多于总质量50%的土总称为细粒土。细粒土中粗粒组（2～60mm颗粒）质量小于总质量25%的土称为细粒土，粗粒组质量为总质量25% ～50%的土称为含粗粒的细粒土。 特殊土主要包括黄土、膨胀土、红粘土、盐渍土+冻土。 （三）细粒土 1.粉质土——强度低，干缩，毛细作用强，是不良路基填料 2.粘质土——透水性小，干缩湿胀，不适用于水湿状况剧烈 变化地区，可用于干旱地区路堤填筑或某些特 殊部位，也可以用来与砂土拌合后形成砂性土 使用 3.有机质土——不宜用作路基填料 （四）特殊土——不宜用作路基填料 §2-2 路基湿度状况及干湿类型 一、路基湿度的来源 路面的强度与稳定性在很大程度上与路基的湿度以及大气温度引起的路基的水温状况有密切的关系。 路基湿度的水源可分为以下几个方面： （1） 大气降水 （2） 地表水 （3） 地下水 （4） 水蒸气凝结水 （5） 薄膜移动水 二、大气温度及其对路基水温状况的影响 路基湿度除了水的来源之外，另一个重要因素是受当地大气温度的影响。 由于湿度与温度变化对路基产生的共同影响称为路基的水温状况。 对于渗透性较高的砂性土和渗透性很低的粘性土，水分都不容易积聚，因此不易发生冻胀与翻浆；而对于粉性土和极细砂则由于毛细水活动能力强，极易发生冻胀与翻浆。 三、路基干湿类型 路基按其干湿状态不同分为四类：干燥、中湿 、潮湿和过湿。一般要求路基处于干燥或中湿状态。 上述四种干湿类型以分界稠度ωc1 , ωc2 和ωc3 来划分。稠度ωc 定义为土的含水量ω 与土的液限ωL 之差与土的塑限ωp 与液限ωL 之差的比值。 即 ωc = （ ωL - ω ）/（ ωL - ωp ） 1.ωc = 1.0 , 即ω=ωp ，为半固体与硬塑状的分界值； 2.ωc = 0 ,即ω= ωL ，为流塑与流动状的分界值； 3. 1.0﹥ ωc ﹥0，即ωL ﹥ ω ﹥ ωp ，土 处于可塑状态。 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，要求路基保持干燥或中湿状态，路槽底距地下水或地表积水的距离，要大于或等于干燥，中湿状态所对应的临界高度。不同土质和自然区的路基临界高度见P25 表2-8所示。 三、路基土的应力－应变特性 路基土的变形包括弹性变形和塑性变形，过大的塑性变形导致沥青路面出现车辙和纵向不平整，会导致水泥混凝土路面板的断裂。在柔性路面结构中，土基的变形占很大部分。 土基土的组成包括固相、液相和气相三部分（三相体）。路基土在应力作用下呈现的变形特性同理想的线弹性体有很大区别。 土基的应力应变关系除了出现非线性特性以外，还表现出塑性性质。即当荷载完全卸除时，变形不会全部恢复。（残余变形或塑性变形） 四、重复荷载对路基土的影响 重复荷载对土基的影响主要体现在塑性变形累积。 一是土体逐渐被压密，每次的塑性变形量逐渐减小，直至最后稳定，这种不会导致土体产生剪切破坏； 二是每一次加载作用在土体中产生了逐步发展的剪切变形，形成能引起土体整体破坏的剪裂面，最后达到破坏。 * * 一、路基土的分类 依据颗粒组成、土的塑性指数和土质化学成分为4类11+1种 土 巨粒土 特殊土 细粒土 粗粒土 漂石土 卵石土 砾类土 砂类土 粉质土 粘质土 有机质土 黄土 膨胀土 红粘土