課程《路基路面工程》

《路基路面工程》

PavementEngineering國家精品課程主要內(nèi)容(Contents)本課程的設置及其重要性第一章

概述(Introduction)

本課程的設置及其重要性1、本課程在教學體系中的位置

公共課程—數(shù)學、英語、人文

等

基礎課程—工程力學、結構力學、彈性力學

等

專業(yè)基礎課程—土木工程材料、測量學、土力學與土質(zhì)學、水力學、交通工程基礎等；

專業(yè)課程—道路勘測設計、路基路面工程、橋梁工程

等

專業(yè)提高課程—眾多選修課程

本課程的設置及其重要性2、本課程在工程實踐中的重要性實踐環(huán)節(jié)—室內(nèi)試驗

確定路面結構設計的主要參數(shù)

等；—野外試驗

確定交通參數(shù)、路面結構參數(shù)

等；—結構綜合設計

進行路面結構設計、施工組織設計

本課程的設置及其重要性3、本課程的內(nèi)容路基路面工程路基工程路面工程機場道基公路路基機場道面公路路面

課程的具體內(nèi)容路基土的特性及設計參數(shù)(CharacteristicsandDesignparameters)路基設計

(EmbankmentDesign)路基防護與支擋設計

(designofretainingwall)路基施工

(construction)

路基工程部分概論交通荷載及路面設計參數(shù)(ESALandParameters)路面基層(Base)瀝青路面設計(AsphaltPavementDesign)水泥混凝土路面設計(CementConcretePavementDesign)路面施工(Construction)路基路面養(yǎng)護與管理

(Maintenanceand

rehabilitations)

路面工程部分

課程的具體內(nèi)容第一章概論東南大學交通學院路基路面工程教學小組Tel一章

概論(Introduction)第一節(jié)路基路面工程發(fā)展概況(Development)第二節(jié)路基路面工程的特點與性能要求(Characteristics)第三節(jié)路基路面結構及層位功能(Pavementlayers)第四節(jié)路基路面結構的影響因素(Factors)第五節(jié)

公路自然區(qū)劃(NatureCategories)第一節(jié)

路基路面工程發(fā)展概況核心內(nèi)容：道路的衍變道路的分類我國公路建設成果國家高速公路網(wǎng)命名路基路面建設的技術成果交叉學科的發(fā)展道路的發(fā)展可粗分為四個階段：第一階段：供行人和牛馬及其它獸類行走、馱運貨物的階段。此時期的道路通常稱為小路或小徑(Trail)。第二階段：供蓄力車輛和行人通行的大道(CartWay)階段。在中國，有“康衢”、“路”、“馳道”、“驛道”等名稱；在歐洲，羅馬道路非常發(fā)達，有“條條大道通羅馬”之說。1、道路的衍變古羅馬道路和結構

1、道路的衍變第三階段：行駛汽車的公路（Highway）階段。內(nèi)燃機汽車是德國在1886年由高特列希戴姆勒發(fā)明，我國在1902年從國外引進汽車，1906年蘇元春駐守廣西時首建了龍州到鎮(zhèn)南關的公路。1、道路的衍變通向柏林的A9公路(東德)，使用時間超過50年，

圖中為第一階段的水泥路面第四階段：以高速度分層行駛為特征的高速公路階段。也稱為Freeway或Expressway。1、道路的衍變

道路是供各種車輛、行人等通行的工程設施，按其使用范圍分為公路、城市道路、機場跑道、廠礦道路、林區(qū)道路等。

機場Airport

分類

干線公路：

國家干線

省干線

公路

縣公路

鄉(xiāng)公路

支線公路

分級

高速公路、一級公路

二級、三級、四級公路Highway公路

城市道路

快速路

主干道

次干道

支路及街道

其它道路2、道路分類廠礦道路林區(qū)道路7條北京放射線9條縱向路線18條橫向路線

到2020年，高速公路總規(guī)模約8.5萬公里，其中主線6.8萬公里，地區(qū)環(huán)線、聯(lián)絡線等其它路線約1.7萬公里。3、我國公路建設成果——高速公路“7918”網(wǎng)3、我國公路建設成果普通國道網(wǎng)（2013年-2030年）

3、我國公路建設成果7條：北京－哈爾濱（G1）、北京－上海（G2）、北京－臺北（G3）、北京－港澳（G4）、北京－昆明（G5）、北京－拉薩（G6）、北京－烏魯木齊（G7）9條：鶴崗－大連（G11)、沈陽－?？?G15)、長春－深圳(G25)、濟南－廣州(G35)、大慶－廣州（G45）、二連浩特－廣州(G55)、包頭－茂名(G65)、蘭州－海口(G75)、重慶－昆明(G85)18條：綏芬河－滿洲里（G10）、琿春－烏蘭浩特(G12)、丹東－錫林浩特(G16)、榮成－烏海(G18)、青島－銀川(G20)、青島－蘭州(G22)、連云港－霍爾果斯(G30)、南京－洛陽(G36)、上海－西安(G40)、上海－成都(G42)、上海－重慶(G50)、杭州－瑞麗(G56)、上海－昆明(G60)、福州－銀川(G70)、泉州－南寧(G72)、廈門－成都(G76)、汕頭－昆明(G78)、廣州－昆明(G80)此外，國家高速公路網(wǎng)還包括遼中環(huán)線、成渝環(huán)線、海南環(huán)線、珠三角環(huán)線、杭州灣環(huán)線等共5條地區(qū)環(huán)線，2段并行線和37段聯(lián)絡線?！咚俟贰?918”網(wǎng)3、我國公路建設成果3、我國公路建設成果3、我三國公三路建三設成三果22三9.三51萬Km中有64三.1三9萬Km瀝青22三9.三51萬Km中有16三5.三32萬Km水泥簡50三.3三5萬Km14三3.三89萬Km有鋪三裝+簡易三鋪裝27三9.三86萬Km+未鋪三裝14三9.三07萬Km=總里三程42三3.三75萬Km20三12年底三資料4、國三家高三速公三路網(wǎng)三命名數(shù)字三及數(shù)三字與三字母三編號①首都三放射三線編號三為1位數(shù)，由三正北三開始三按順三時針三方向三升序三編排三，編三號區(qū)三間為1~三9。②縱向三路線編號三為2位奇三數(shù)，由三東向三西升三序編三排，三編號三區(qū)間三為11三~8三9。③橫向三路線編號三為2位偶三數(shù)，由三北向三南升三序編三排，三編號三區(qū)間三為10三~9三0。④并行三路線的編三號采三用主三線編三號后三加英三文字三母“E”、三“W”、三“S”、三“N”組三合表三示；三“E”、三“W”、三“S”、三“N”分三別表三示并三行路三線在三主線三的東三、西三、南三、北三方位三。⑤地區(qū)三環(huán)線的編三號按三照由三北向三南的三順序三排列三，編三號區(qū)三間為91三~9三9。5、路三基路三面建三設的三技術三成果公路三自然三區(qū)劃土的三工程三分類路基三強度三與穩(wěn)三定性高路三堤修三筑技三術與三支擋三結構軟土三地基三穩(wěn)定三技術巖石三路基三爆破三技術瀝青三路面三結構水泥三混凝三土路三面結三構瀝青三路面三設計三理論三與方三法水泥三混凝三土路三面設三計理三論與三方法半剛三性基三層瀝三青路三面結三構瀝青三路面三材料三組成三設計路面三使用三性能三與表三面特三性綠色三道路三路面三建設三技術路面三養(yǎng)護三管理6、交三叉學三科的三發(fā)展材料三科學巖土三工程三學結構三分析三理論機電三工程自動三控制三與量三測技三術現(xiàn)代三管理三科學第二三節(jié)路基三路面三的工三程特三點核心三內(nèi)容路基三路面三的工三程特三點路基三路面三的使三用要三求路基三路面三的性三能要三求路線三長、三工程三量大三；沿線三地形三起伏三變化三大，三地質(zhì)三、地三貌、三氣象三特征三多變?nèi)?；沿線三經(jīng)濟三程度三和交三通特三點不三一樣三?！?、路三基路三面的三工程三特點全天三候暢三通高速安全舒適經(jīng)濟即：結構三與功三能兩個三方面三要求2、路三基路三面的三使用三要求公路三路基是路三面的三基礎三，是三公路三工程三的重三要組三成部三分，三它是三按照三路線三位置三和一三定的三技術三要求三修筑三的帶三狀構三造物三，與三路面三共同三承受三交通三荷載三的作三用。三作為三路面三的支三承結三構物三，路三基必三須具三有足三夠的強度三、穩(wěn)三定性三和耐三久性(S三tr三en三gt三h,三S三ta三bi三li三ty三,三Du三ra三bi三li三ty三)。（1）路基工程3、路三基路三面的三性能三要求一般路基凍土區(qū)通風管路基（1）路基工程-凍土凍土區(qū)路基凍土三區(qū)凍土三區(qū)凍土三區(qū)（1）路基工程-防護與加固凍土三區(qū)鐵路三路基路基三防護（1）路基工程-防護與加固公路三路面是直三接承三受交三通荷三載、三大氣三溫度三及雨三水作三用的三結構三，應三具有三良好三的穩(wěn)三定性三和足三夠的三強度三、剛三度，三其表三面還三應滿三足平三整、三抗滑三和排三水的三要求三。因三此，三公路三路面三應根三據(jù)交三通量三及其三組成三情況三和公三路等三級、三使用三任務三、功三能、三當?shù)厝牧先白匀粭l三件，三結合三路基三進行三綜合三設計三。各級三公路三的行三車道三、路三緣帶三、匝三道、三變速三車道三、爬三坡車三道、三硬路三肩和三應急三停車三帶等三均應三鋪筑三路面三；高三速公三路和三一級三公路三應采三用高三級路三面，三二級三公路三應采三用高三級或三次高三級路三面，三三級三公路三宜采三用次三高級三或中三級路三面，三四級三公路三宜采三用中三級或三低級三路面三。（2）路面工程3、路三基路三面的三性能三要求1.承載三能力(B三ea三ri三ng三C三ap三ac三it三y)包括三強度三和剛三度兩三個方三面。2.穩(wěn)定三性(S三ta三bi三li三ty三)在地三表上三開挖三或填三筑路三基，三會改三變原三地面三地層三結構三的受三力狀三態(tài)，三從而三造成三路基三失穩(wěn)三；大三氣降三水、三大氣三周期三性變?nèi)瘜θ€(wěn)定三性的三影響三。3.耐久三性(三Du三ra三bi三li三ty三)道路三工程三有較三長的三使用三年限三，因三此路三基路三面工三程要三求有三很好三的耐三久性三能。4.表面三平整三度(S三ur三fa三ce三S三mo三ot三hn三es三s)是影三響行三車安三全、三行車三舒適三性以三及運三輸效三益的三重要三使用三性能三。5.表面三抗滑三性能(Sk三id三R三es三is三ta三nc三e)保證三車輪三與路三面之三間有三足夠三的附三著力三和摩三擦力三，以三增加三行車三安全三。3、路三基路三面的三性能三要求第三三節(jié)路基三路面三結構三及層三位功三能核心三內(nèi)容路基三橫斷三面路面三橫斷三面路拱三橫坡三度路面三結構三分層三及層三位功三能路面三面層三類型三及適三用范三圍路面三分類1、路三基橫三斷面1、路三基橫三斷面1、路三基橫三斷面1、路三基橫三斷面圖1－4d城市三道路三典型三路基三橫斷三面2、路三面橫三斷面槽式三橫斷三面全鋪三式橫三斷面3、路三拱橫三坡度形式三：一次三式：三直線三形、三折線三形二次三式：2次拋三物線三形，三次三式：3次線三形方三程目的三：為了三保證三路面三上雨三水及三時排三出，三減少三雨水三對路三面的三浸潤三和滲三透而三減弱三路面三結構三強度三，路三面表三面應三做成三直線三形或三拋物三線形三的路三拱。要求三：4、路三面結三構分三層及三層位三功能面層基層墊層（必三要時三）路基瀝青三混凝三土路三面瀝青混凝土路面水泥混凝土路面（1）路面分層面層三：面層三是直三接同三行車三及大三氣接三觸的三表面三層次三，它三承受三較大三行車三荷載三的垂三直力三、水三平力三和沖三擊力三的作三用，三同時三還受三到降三雨的三浸蝕三和氣三溫變?nèi)娜绊懭?，因三此，三同其三它層三次相三比，三它應三具有三較高三的結三構強三度、三抗變?nèi)文苋腿^好三的水三穩(wěn)定三性與三溫度三穩(wěn)定三性，三且應三耐磨三、不三透水三，表三面還三應有三良好三的抗三滑性三與平三整度三?；鶎尤ê谆龑樱┤褐饕惺苋擅嫒龑觽魅齺淼娜囕v三荷載三垂直三力并三將其三擴散三到下三面的三路基三（含三墊層三及土三基）三，因三此，三它也三應具三有足三夠的三強度三與剛三度，三并應三具有三良好三的擴三散應三力的三能力三；基三層受三大氣三影響三較面三層小三，但三仍可三能受三地下三水及三面層三滲入三雨水三的浸三濕，三故也三應具三有足三夠的三水穩(wěn)三定性三；同三時，三為保三證面三層平三整，三它還三應具三有較三好的三平整三度。4、路三面結三構分三層及三層位三功能（2）路面各層的要求4、路三面結三構分三層及三層位三功能墊層三：墊層三介于三基層三和土三基之三間，三它可三改善三土基三的濕三度和三溫度三狀況三、使三面層三與基三層免三受土三基水三溫狀三況變?nèi)娜涣既绊懭虮Ｈo土三基處三于穩(wěn)三定狀三態(tài)；三同時三，也三可擴三散基三層傳三遞的三荷載三應力三、減三小土三基的三應力三與變?nèi)巍０雌渥饔每煞秩秊榕湃畬尤?、隔三離層三、防三凍脹三層等三。路基三處于三下列三狀況三的路三段應設三置墊三層：地三下水三位高三，排三水不三良，三路基三經(jīng)常三處于三潮濕三狀態(tài)三的路三段；三排水三不良三的土三質(zhì)路三塹；三有裂三隙水三，泉三眼水三等水三文不三良情三況的三巖石三挖方三路段三；季三節(jié)性三冰凍三地區(qū)三可能三產(chǎn)生三凍脹三的中三濕、三潮濕三路段三；基層三可能三受污三染的三路段三。（2）路面各層的要求4、路三面結三構分三層及三層位三功能（2）路面各層的要求面

層基

層路

基上路床下路床上路堤下路堤上基層下基層（底基層）上面層（表面層）中面層下面層30cm50cm70cm20～40cm4～5cm5～6cm6～8cm70～80三cm（3）瀝青路面分層4、路三面結三構分三層及三層位三功能面層基層路基上路三床下路三床上路三堤下路三堤上基三層下基三層（三底基三層）砂石三材料改良三土或三改善三土水泥三混凝三土級配三碎石CT三B、LF三TB三…改良三土或三改善三土（4）水泥路面分層4、路三面結三構分三層及三層位三功能滬寧三高速三拓寬三跣刨三斷面4、路三面結三構分三層及三層位三功能5、三路面三面層三類型三及適三用范三圍面層類型適用范圍瀝青混凝土路面高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路水泥混凝土路面高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路瀝青貫入路面瀝青碎石路面瀝青表面處治路面三級公路、四級公路砂石路面四級公路6、路三面分三類柔性三基層三瀝青三路面半剛三性基三層瀝三青路三面組合三式基三層瀝三青路三面復合三式路三面（三或剛三性基三層瀝三青路三面）水泥三混凝三土路三面第四三節(jié)路基三路面三結構三的影三響因三素核心三內(nèi)容路基三路面三穩(wěn)定三性影三響因三素路基三路面三工程三的環(huán)三境因三素影三響1、路三基路三面穩(wěn)三定性三影響三因素地理三條件地質(zhì)三條件氣候三條件水文三和水三文地三質(zhì)條三件土的三類別地形三地貌海拔三高度路線三與地三勢地三貌的三結合三程度（1）地三理條三件巖石三或土三的種三類與三成因地質(zhì)三走向三與層三理有無三軟弱三層或三軟弱三夾層有無三地震三、泥三石流三或巖三溶等三不良三地質(zhì)三情況（2）地三質(zhì)條三件氣溫三（季三節(jié)性三與地三形性三）降水日照風力三風向（3）氣三候條三件地表三水的三水文三條件1）地三表積三水水三位與三存水三時間2）地三表水三的排三泄3）河三流的三常水三位與三洪水三水位4）河三流的三河岸三及河三床的三淤積地下三水的三水文三條件1）地三下水三的移三動規(guī)三律2）地三質(zhì)內(nèi)三的層三間水三、裂三隙水三、泉三水的三存在三情況（4）水三文條三件1）土三的不三同顆三粒組三成形三成不三同的三材料三強度三機理2）不三同類三別的三土受三水溫三影響三的程三度不三同2）不三同的三土類三有不三同的三工程三特征三與性三質(zhì)（5）土三的類三別2、路三基路三面工三程的三環(huán)境三因素三影響路基三路面三結構三的溫三度和三濕度三狀況三變化2、路三基路三面工三程的三環(huán)境三因素三影響大氣三溫度三的年三周期三變化三和日三周期三變化2、路三基路三面工三程的三環(huán)境三因素三影響大氣三溫度三的年三周期三變化三和日三周期三變化2、路三基路三面工三程的三環(huán)境三因素三影響路面三結構三內(nèi)溫三度隨三深度三的分三布狀三況2、路三基路三面工三程的三環(huán)境三因素三影響路面三結構三內(nèi)溫三度隨三深度三的分三布狀三況2、路三基路三面工三程的三環(huán)境三因素三影響路面三結構三內(nèi)溫三度隨三深度三的分三布狀三況2、路三基路三面工三程的三環(huán)境三因素三影響路面三結構三內(nèi)溫三度隨三深度三的分三布狀三況2、路三基路三面工三程的三環(huán)境三因素三影響分析三方法三：路面三結構三內(nèi)的三溫度三和濕三度狀三況，三可通三過在三外部三和內(nèi)三部影三響因三素之三間建三立聯(lián)三系的三方法三來預三估。三這種三方法三有兩三類，三即統(tǒng)三計方三法和三理論三方法三。統(tǒng)計三方法三（公三式）Tma三x=a三+b三Ta·三ma三x+c三Q理論三方法采用三有限三元技三術進三行分三析與三計算熱傳三導理三論分三析法第五三節(jié)公路三自然三區(qū)劃道路三工程三特征三相似三的原三則地表三氣候三區(qū)劃三差異三性原三則自然三氣候三因素三既有三綜合三又有三主導三作用三的原三則1、公三路區(qū)三劃依三據(jù)的三意義2、公三路區(qū)三劃依三據(jù)的三原則3、一三級區(qū)三劃指三標1、全三年均三溫-2三℃等值三線。三在三一般三情況三下，三地面三大氣三溫度三達到-2三℃時，三地面三土開三始凍三結。三因此三，它三是區(qū)三分多三年凍三土和三季節(jié)三凍土三的界三線。2、一三月份三均溫0℃等值三線。三是三區(qū)分三季節(jié)三凍土三和全三年不三凍的三界線三。3、我三國地三勢的三三級三階梯三的兩三條等三高線三。4、二三級區(qū)三劃指三標二級三區(qū)劃三仍以三氣候三和地三形為三主導三因素三，但三具體三標志三與一三級區(qū)三劃有三顯著三差別三。二三級區(qū)三的劃三因區(qū)三而異三，將三一級三區(qū)劃三指標三具體三化或三加以三補充三，分三為六三個等三級，三主要三指標三是潮三濕系三數(shù)K。結合三各個三大區(qū)三的地三理、三氣候三特征(如雨三季、三冰凍三深度)地貌三類型三，自三然病三害等三因素三。我國三的公三路自三然區(qū)三劃分三為三三級：一級三區(qū)劃按多三年凍三土、三季節(jié)三凍土三及全三年不三凍土三三大三地帶三考慮三冰凍三、水三熱平三衡和三地理三位置三分為北部三多年三凍土三區(qū)、東部三溫潤三季凍三區(qū)、黃土三高原三干濕三過渡三區(qū)、東南三濕熱三區(qū)、西南三潮暖三區(qū)、西北三干旱三區(qū)和青藏三高寒三區(qū)等七三個大三區(qū)；二級三區(qū)劃是在三一級三區(qū)劃三內(nèi)再三以潮三濕系三數(shù)為三依據(jù)三分為過濕、中濕、潤濕、潤干、中干和過干三等六個三等級三，結三合各三區(qū)地三理、三氣候三特征三等因三素進三行二三級區(qū)三和二三級副三區(qū)的三劃分三；