路基路面工程教学大纲doc - 内蒙古农业大学

1、路基路面工程课程教学大纲一、课程中文名称：路基路面工程 二、课程英文名称：Subgrade and Pavement Engineering三、课程编码：ZB0831435四、课程性质：专业课五、学时数（56）、学分（3.5）、开课学期（6）六、课程目的与要求：路基路面工程是森林工程专业（道桥方向）的一门主干专业课，该课程内容涉及广泛，与工程实践联系密切，并具有一定的地区特点，理论与实践并重，工程性、综合性强。该课程基本任务是通过理论学习和课程设计、实验、实习等环节的训练，培养学生综合运用已学的有关课程的知识，掌握路基路面工程的基础知识、基本理论、基本方法和技能，使学生具备分析和解决一般或较复

2、杂地质、水文、交通条件下路基路面工程问题的理论基础和实践能力。七、本课程与其它课程的联系：主要先修课程为土质土力学、道路建筑材料、材料力学、桥涵水文、道路勘测设计。八、教学方法：以课堂讲授为主，注重启发式教育，重视新技术在教学中的应用，课堂理论教学中强调基本概念和基本理论的讲解，经常用一些生动的生活实例去阐释枯燥的专业问题，灵活运用多种教学方法，有效的调动学生积极参与到课程中的热情，强化学生对路基路面从设计到施工的各个环节知识点的掌握，加深对筑路材料基础性能的了解，初步学习各种公路构造物的布设与设计方法，并涉及部分路基路面的养护管理知识。 加强实践性教学环节，形成立体化的教学环境，提高学生综合

3、运用路基路面工程的基本概念、基本原理分析具体路面问题的能力，并加强对路基路面工程实践的认识。开展各类的实践活动满足学生的培养要求，在实践中培养学生发现、分析和解决问题的能力。考核注重对知识的理解和运用能力、概括和综合能力，充分调动学生课内外学习的积极性、主动性和创造性，使学生的综合能力得到提高。课程设计作为一门独立课程记入学分，使学生更加重视实践环节。九、考核方法：考试成绩占70，实习和实验成绩占30。十、选用教材参考书目：使用教材：邓学钧.路基路面工程.北京：交通人民出版社,2006主要参考书：1方左英.路基工程. 北京：交通人民出版社,19902方福森.路面工程. 北京：交通人民出版社,1

4、9903. 陈忠达公路挡土墙施工北京：人民交通出版社，20044王秉纲，郑木莲 水泥混凝土路面设计与施工北京：人民交通出版社，20045中华人民共和国行业标准.公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)北京：人民交通出版社，20066中华人民共和国行业标准.公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)北京：人民交通出版社，20067中华人民共和国行业标准.公路路基设计规范(JTG D30一2004) 北京：人民交通出版社，2004 十一、教学进程安排表：序号章节教学内容学时理论实践合计1第一章 绪 论442第二章 行车荷载、环境因素、材料的力学性质443第三章 一般路基设计224第四

5、章 路基稳定性分析计算445第五章 路基防护与加固446第六章 挡土墙设计667第七章 路基路面排水设计448第八章 土质路基施工229第九章 石质路基爆破施工自学自学10第十章 碎石、砾石路面2211第十一章 块料路面自学自学12第十二章 无机结合料稳定路面4413第十三章 沥青路面6614第十四章 沥青路面设计4415第十五章 水泥混凝土路面6616第十六章 水泥混凝土路面设计4417第十七章 路面养护与管理自学自学合计5656十二、主要教学内容、重点、难点第一章 总 论一、学习目的通过本章的学习，了解路基路面工程的基本组成和影响路基路面的因素，掌握路基路面的基本要求、病害及路基路面的设计

6、内容。本章计划4学时。二、课程内容道路工程发展概况；路基路面工程的特点；影响路基路面稳定的因素；路基土的分类；了解公路自然区划；路基水温状况及干湿类型；路面结构及层位划分及路面的等级与分类。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点1.路基水温状况及干湿类型；2.理解路面结构及层位划分及路面的等级与分类（二）教学难点路基水温状况及干湿类型。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.简述我国公路自然区划的方法？2. 路基干湿类型。3. 路面结构及层位划分及路面的等级与分类。第二章 行车荷载、环境因素与路基路面力学特性一、学习目

7、的通过本章的学习，了解车辆的种类、轴型；了解汽车对道路的静态压力及其动态影响；理解交通量的分析方法；了解路基路面的环境影响因素；掌握路基的力学强度特性；掌握土基回弹模量、地基反应模量、CBR检测与计算方法；理解路面材料的力学强度特性及其累计变形与疲劳特性。本章计划4学时。二、课程内容行车荷载分析；环境因素的影响；土基的力学强度特性及承载能力计算；路基的变形、破坏及防治；路面材料的力学强度特性及累计变形与疲劳特性。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点土基的力学强度特性及承载能力计算；路面材料的力学强度特性及累计变形与疲劳特性。（二）教学难点土基的力学强度特性及承载能力计算；路面材料的力学强

8、度特性及累计变形与疲劳特性。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1. 土基回弹模量检测方法。2. 土基 CBR检测方法。3. 汽车对道路的静态压力及其动态影响。第三章 一般路基设计一、学习目的通过本章的学习，要求掌握路基的基本构造型式，了解各种路基断面形式的特点。掌握路基边坡选择与土质关系。本章计划2学时。二、课程内容路基设计的一般要求；路基的类型与构造；路基设计；路基附属设施。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点路基的类型与构造；路基设计。（二）教学难点路基设计。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；

9、课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.简述路基设计有哪些要求。2.简述路基的类型与构造的适用场合。3.简述压实度与哪些因素有关，有何种关系。4.简述路基附属设施的各自适用场合。第四章 路基边坡稳定性分析一、学习目的通过本章的学习，掌握路堤边坡稳定性验算的原理和计算方法。了解路基边坡支线滑动面，圆弧滑动面两种基本形式，掌握确定滑动圆圆心的辅助线方法，以及条分法计算方法和步骤。本章计划4学时。二、课程内容边坡稳定性分析原理与方法；陡坡路堤稳定性与浸水路堤稳定性。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点路堤边坡稳定性验算的原理和计算方法；滑动圆圆心的辅助线方法；条分法计算方法

10、。（二）教学难点路堤边坡稳定性验算的原理和计算方法；滑动圆圆心的辅助线方法；条分法计算方法。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.边坡稳定性分析要做哪些假设？2.边坡稳定性分析的力学原理及所需参数？3.简述进行有限单元法分析的可行性。第五章 路基防护与加固一、学习目的通过本章的学习，了解常见湿软地基加固的技术措施，常见湿软地基加固措施的技术特点和使用条件，比较各种湿软地基加固技术的特点，了解其使用条件。掌握路基加固与防护的基本方法与技术措施。熟悉常见的防护与加固构造物的结构件点和技术要求，掌握其使用条件。本章计划4学时。

11、二、课程内容坡面防护、冲刷防护、 地基加固。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点路基加固与防护的基本方法与技术措施。（二）教学难点路基加固与防护的基本方法与技术措施。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.试述边坡防护的种类和适用场合。2.试述冲刷防护的种类和适用场合。3.试述地基加固的种类和适用场合。第六章 挡土墙设计一、学习目的通过本章的学习，掌握重力式挡土墙结构形式，了解锚定式挡土墙和加筋土挡土墙等结构形式特点、适用条件和用途。掌握挡土墙计算时的汽车荷载换算为等代上柱高方法，掌握设计参数的选择。掌握重力式挡土墙

12、的主动土压力计算及重力式挡土墙抗倾覆稳定性、抗滑稳定、墙身强度等验算内容。了解加筋土挡土墙结构特点。包括墙身、填料、拉筋、面板材料组成。本章计划6学时。二、课程内容挡土墙土压力计算及设计；浸水路基挡土墙、地震地区挡土墙、轻型挡土挡土墙、加筋挡土墙设计。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点重力式挡土墙结构形式；挡土墙握设计参数的选择；重力式挡土墙的主动土压力计算及重力式挡土墙抗倾覆稳定性、抗滑稳定、墙身强度等验算内容。（二）教学难点挡土墙握设计参数的选择；重力式档土墙的主动土压力计算及重力式档土墙抗倾覆稳定性、抗滑稳定、墙身强度等验算内容。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑

13、；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.挡土墙的用途及适用条件？2.挡土墙的类型有哪些？3.修建挡土墙的条件是什么？4.挡土墙设计的内容是什么？5.挡土墙的防震措施有哪些？6.轻型挡土墙的类型及其适用范围？第七章 路基路面排水设计一、学习目的通过本章的学习，掌握路基排水设计的原则，熟悉路面排水措施。了解各种路界地表排水设施的用途、布设位里和主要结构构造，掌握坡面排水技术方法，理解主要构造物，以及结构构造和使用范围。掌握各种地下排水设施的用途、布设位置和主要结构构造。熟悉地下排水主要构造物，包括渗井、渗沟、育沟等的特点和用途和设置方法。掌握排水系统综合设计的基本原则。本章计

14、划4学时。二、课程内容路基路面排水要求及设计一般原则；路基排水设备的构造与布置；路面排水设计；明渠的水力水文计算；暗沟的水力水文计算。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点路基排水设计的原则；坡面排水技术方法；地下排水设施的用途、布设位置和主要结构构造。（二）教学难点地下排水设施的用途、布设位置和主要结构构造。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.路基路面排水设计的一般原则是什么？2.地面排水设施有哪些及其设置要点是什么？3.地下排水设施有哪些及其设置要点？4.常用沟渠横断面的水力要素及其相互关系？第八章 土质路基施

15、工一、学习目的通过本章的学习，了解路基施工的基本方法及施工准备；了解路基施工的基本要求及填挖方案；掌握路基压实机理及主要影响因素本章计划学时。二、课程内容 施工要点；路基压实。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点路基压实机理及主要影响因素。（二）教学难点路基压实机理及主要影响因素。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.简述路基设计有哪些要求。2.简述路基的类型与构造的适用场合。3.简述压实度与哪些因素有关，有何种关系。4.简述路基附属设施的各自适用场合。第九章 石质路基爆破施工一、学习目的通过本章的学习，了解爆破作

16、用原理；了解药包量的计算原理；理解设计参数的选择及有关数据的计算；了解综合爆破方法及大爆破设计及施工。本章计划自学。二、课程内容爆破作用原理；药包量的计算原理；设计参数的选择及有关数据的计算；综合爆破方法及大爆破设计及施工。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点爆破作用原理；设计参数的选择及有关数据的计算。（二）教学难点设计参数的选择及有关数据的计算。（三）教学手段及教学环节：多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.什么是药包？药包的分类和药包的破坏程度。2.炸药的种类有哪些？3.简述爆破漏斗的形成过程。4.药包量的计算参数有哪些？5.论述综

17、合爆破方法。6.简述选择爆破方法的基本原则。7.大爆破的设计内容包括哪些？第十章 碎、砾石路面一、学习目的通过本章的学习，掌握碎、砾石路面的力学特性；了解碎石路面与基层；了解级配砾（碎）石路面；了解优质级配碎石基层；了解碎（砾）石路面的养护。本章计划2学时。二、课程内容碎、砾石路面的力学特性；碎石路面与基层；级配砾（碎）石路面；优质级配碎石基层；碎（砾）石路面的养护。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点碎、砾石路面的力学特性。（二）教学难点碎、砾石路面的力学特性。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1. 碎、砾石路面

18、的强度形成特点是什么？2. 简述水泥结碎石路面的施工过程。3. 简述碎（砾）石路面的养护与维修。4. 试述级配砾（碎）石路面与基（垫）层的施工。5. 何为磨耗层？何为保护层？试述其作用及施工方法。第十一章 块料路面一、学习目的通过本章的学习，了解天然块料路面与机制块料路面。本章计划自学。二、课程内容天然块料路面与机制块料路面。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点自学。（二）教学难点无（三）教学手段及教学环节自学四、思考与练习1.什么是块料路面?试述其特点和强度组成。2.简述天然块料路面的施工方法。第十二章 无机结合料稳定路面一、学习目的通过本章的学习，掌握无机结合料稳定材料的物理力学特性

19、；理解石灰稳定土强度形成原理及影响因素；理解水泥稳定类材料强度形成原理及影响因素。本章计划4学时。二、课程内容无机结合料稳定材料的物理力学特性；石灰稳定类基层（底基层）；水泥稳定类基层；工业废渣稳定基层。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点无机结合料稳定材料的物理力学特性。（二）教学难点无机结合料稳定材料的物理力学特性。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.什么是无机结合料稳定路面？其特点是什么？2.什么是半刚性基层？有哪几类半刚性基层？3.石灰稳定类基层的强度形成原理。影响其强度的因素。4.水泥稳定类基层的强度形

20、成原理。影响其强度的因素。5.试述二灰稳定类基层的材料组成。各材料的基本配比范围。第十三章 沥青路面一、学习目的通过本章的学习，了解沥青路面的特性，比较不同类型沥青混合料的区别。了解沥青混合料的材料要求，要掌握各种材料的作用，对混合料的强度、稳定性等的影响。掌握沥青混合料的特性和技术性能，包括杭剪强度、抗拉强度、抗弯拉强度和变形特性。重点是抗弯拉强度、疲劳特性。了解马歇尔试验原理，掌握沥青泥合料配合比设计的技术方法。掌握沥青路面的高温稳定性，以及提高抗滑性能的主要措施。掌握沥青混凝土、沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治的各自特点、技术要求和适用条件；掌握主要的施工方法；了解沥青路面施工过程的摊

21、铺、碾压过程的技术要求。了解沥青路面工程质量要求以及抗滑性能测试方法。了解沥青混合料拌和基地的拌和工艺流程和主要技术要求。本章计划6学时。二、课程内容沥青路面材料的结构与力学特性；沥青路面的稳定性与耐久性；沥青路面的原材料；掌握沥青混合料组成设计；沥青路面施工与质量控制。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点沥青混合料的特性和技术性能；沥青泥合料配合比设计的技术方法。（二）教学难点沥青混合料的特性和技术性能；沥青泥合料配合比设计的技术方法。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.热拌沥青混合料的配合比设计方法是什么？2

22、.提高沥青路面高温稳定性的方法有哪些？3.沥青混凝土中掺入矿粉，其主要目的是什么？4.试述沥青路面拥包现象的成因。5.简述层铺法进行沥青表面处治的施工程序。6.已知某沥青混合料粘结力为0.19MPa，内摩擦角为30度。在最不利位置取一单元体，其所受主应力分别为11.8MPa，21.2MPa，30.4MPa。请根据摩尔库仑原理分析：该材料是否出现塑性变形。第十四章 沥青路面设计一、学习目的通过本章的学习，了解柔性路面的主要损坏模式，熟悉有关的设计指标。建立弹性层状体系理论的基本概念，包括单圆荷载，双圆荷载下的多层体系计算图式。掌握弹性三层体系表面竖直位移、各层底面弯拉应力的实用计算方法。熟悉我国

23、柔性路面设计规范的理论体系、设计标准。熟悉柔性路面结构层组合设计原则，以及常见的结构层组合类型和使用条件。掌握新建路面设计和改建路面补强设计的方法。会通过查表方法完成柔性路面设计。本章计划4学时。二、课程内容弹性层状体系理论；沥青路面结构组合设计；我国沥青路面设计方法；外国沥青路面设计方法。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点弹性层状体系理论的基本概念；单圆荷载，双圆荷载下的多层体系计算图式；弹性三层体系表面竖直位移、各层底面弯拉应力的实用计算方法；新建路面设计和改建路面补强设计的方法。（二）教学难点弹性三层体系表面竖直位移、各层底面弯拉应力的实用计算方法；新建路面设计和改建路面补强设计

24、的方法。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.弹性层状体系理论有哪些基本假设？2.沥青路面结构层组合时应遵循的基本原则有哪些？3.沥青路面的破坏形式有哪些？产生的原因是是什么？4.沥青路面设计时，其材料设计参数有哪些？5.什么是标准轴载？轴载换算的基本原则是什么？6.已知轮栽p0.5MPa，双圆荷载半径9.75cm，三层连续体系的计算模量分别为E1800MPa，E2300MPa，E040MPa，上层H16cm，中层H216cm。试用简化公式法计算双圆荷载轮隙中心处的弯沉值。7. 某一级公路，车道数为四车道且有中央分隔带，

25、选用沥青混凝土面层，取车道系数=0.45,设计年限t=15年，在使用期内交通量的年平均增长率为7.2%。预测竣工后第一年交通量与车辆组成如下:车 型解放CA15 黄河JN162太脱拉138S日野KB222小汽车辆 / 日 1050 800400800800(1)计算标准当量轴次Ne。(2)计算当进行半刚性基层层底拉应力验算时换算成标准轴载P的当量作用次数Ne。第十五章 水泥混凝土路面一、学习目的通过本章的学习，了解混凝土路面特点，并与柔性路面(主要指沥青路面)比较。掌握水泥混凝土路面对基层的要求。了解混凝土路面的平面尺寸划分、各种构造要求。掌握对混凝土混合料的要求，熟悉混凝土路面施工工艺流程和

26、施工中关键工序的质量控制。了解其他类型混凝土路面的特点、用途。本章计划6学时。二、课程内容水泥混凝土路面构造；水泥混凝土路面的原材料；路面混凝土配合比；水泥混凝土路面施工与质量控制；其他类型混凝土路面简介。三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点水泥混凝土路面对基层的要求；混凝土混合料的要求；凝土路面施工工艺流程和施工中关键工序的质量控制。（二）教学难点混凝土混合料的要求；凝土路面施工工艺流程和施工中关键工序的质量控制。（三）教学手段及教学环节多媒体教学，课堂辅导、答疑；课外复习及阅读参考资料；完成部分课外作业。四、思考与练习1.影响混凝土坍落度的主要因素是什么？2.简述水泥混凝土疲劳损伤的

27、主要机理。3.简述重载交通对水泥混凝土的损伤。4.水泥混凝土路面的病害及其防治方法有哪些？5.水泥混凝土施工过程中应该注意的问题是？6.混凝土路面对路基的基本要求是什么？7.混凝土路面最适用的基层类型是什么？8.水泥混凝土面层下设置基层的目的是什么？9.水泥混凝土面层接缝设计主要内容是什么？水泥混凝土面层接缝设计要能实现哪三方面的要求？第十六章 水泥混凝土路面设计一、学习目的通过本章的学习，理解水泥混段土路面设计的任务。掌握刚性路面的主要力学特性。了解文克勒地基的基本假定，掌握文克勒地基板的解析解的应用。了解弹性地基上薄板理论的基本假定。理解荷载临界位置、基础当量回弹模量概念，掌握基顶当量回弹计算方法。掌握混凝上疲劳应力计算。了解利用有限元法计算水泥混凝土路面的概念，掌握水泥混凝土路面面板厚度计算方法。理解水泥混凝土路面设计步骤，能够利用应力诺曼图计算混凝土板的荷载应力、温度应力，能运用