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路基的力学特点
目的要求:了解温度路基水温状况的影响;把握路基土的分类及土的工
程性质;路基的干湿类型和大路自然区划划分;路基工作区;路基强
度与强度指标;
教学重点:路基土的分类及土的工程性质;路基的干湿类型;路基工
作区;路基强度与强度指标;
教学难点:路基的干湿类
教学课时:4h
教学方法:理论教学
教学内容和步骤:
§2.1路基土的分类及土的工程性质
我国大路用土依据土的颗粒组成特征,土的塑性指标和土中有机
质存在的状况,分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特别土四类,并进一
步细分为11种土
1、巨粒组:(大于60mm的颗粒)质量多于总质量50%的土
包括漂(卵)石,漂(卵)石夹土,漂(卵)石质土
2、粗粒土:包括砾类土和砂类土两种
(粒径在0.074~60mm)质量多于总质量50%的土
砾类土:(2~60mm的颗粒)质量多于总质量50%的土
砂类土:(2~0.074mm的颗粒)质量大于或等于总质量50%的土
3、细粒土:(小于0.074mm颗粒)质量多于总质量50%的土
含有机质的细粒土称为有机土
4、特别土:黄土、膨胀土、红粘土和盐渍土
一、各类大路用土的工程性质不同
1、巨粒土:有很高的强度和稳定性,用以填筑路基是良好的材
料,亦可用于砌筑边坡。
2、级配良好的砾石混合材料:密实程度好,强度和稳定性均能
满足要求。除填筑路基外,可以铺筑中级路面,经适当处理后,可以
铺筑高级路面的基层、底基层。
3、砂土:无塑性、透水性强、毛细上上升度小,具有较大的摩
擦系数。承受砂土修建路基,强度高,水稳性好,但其粘结力小,易
于松散,车辆通过时易产生较深的车辙。为抑制此缺点,可以承受振
动法压实,并可掺入少量粘土,以改善级配组成。
4、砂性土:为修建路基的良好材料,含确定数量的粗颗粒,使
路基有足够的内摩擦力,又含有确定数量的细颗粒,使之具有确定的
粘聚力,不致过分松散,一般遇水干得快,不膨胀,干时有足够的粘
结性,扬f尘少,因此雨天不泥泞、晴天不扬尘,在行车作用下易被
压实,便于施工。
5、粉性土:不良的大路用土,含有较多的粉土粒,干时稍具粘
结性,但易被压碎,扬尘大,浸水时易成流体状态。粉性土的毛细上
上升度大,在季节性冰冻地区简洁造成冰胀,翻浆等病害,如遇粉性
土,必需改进土质且(实行)加强排水,隔水措施。
6、粘性土:透水性小,粘聚力大,干时坚硬,不易挖掘,毛细
现象显著,有较大的可塑性,用来筑路比粉性土好,但不如砂性土,
如在适当含水量时加以充分压实和良好的排水设施,筑成的路基也能
获得稳定。
7、重粘土:塑性指数与液限都很高,其工程性质与粘土相像,
但受粘土矿物成份影响较大(含高岭土为最好,伊里土次之,蒙脱土
最差),重粘土不透水,粘聚力特强,干时很坚硬,很难挖掘,膨胀
性和塑性都很大。
总之,土作为路基建筑材料,砂性土最优,粘性土次之,粉性土属不
良材料,垂粘土,特别是蒙脱土也是不良的路基土,而一些特别土类、
用以填筑路基时必需实行相应技术措施。
二、路基土的工程分级
在施工中路基土石按其开挖难易程度,又可分为六级:松土、一般土、
硬土、软石、次坚石、坚石。
§2.2路基的干湿类型和大路自然区划划分
一、路基湿度的来源:
路基在使用过程中,受到各种外界因素的影响,使湿度发生变化
1、大气降水:大气降水通过路面(透水的路面、不透水路面的边
缘、接缝或裂隙),路肩边坡和水沟渗入路基;
2、地面水:边沟的流水、地表径流水因排水不良形成积水,渗
入路基;
3、地下水:路堑边坡较高处土层内滞水的下渗,地下水的毛细
上升作用,上升到路基;
4、毛细水:
5、水蒸汽分散水:在土的空隙中流淌的水蒸汽,遇冷分散成水。
6、薄膜移动水:在土的构造中水以薄膜的形式从含水量较高处
向较低处流淌,或由温度较高处向冻结中心四周流淌。
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。由于温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。
我国北方季节性冰冻地区,路基在冬季冻结过程中,由于负温度
坡差的影响,土中未冻结的水分会向冻结线(冰冻线)
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