课程《路基路面工程》

《路基路面工程》

PavementEngineering国家精品课程主要内容(Contents)本课程的设置及其重要性第一章

概述(Introduction)

本课程的设置及其重要性1、本课程在教学体系中的位置

公共课程—数学、英语、人文

等

基础课程—工程力学、结构力学、弹性力学

等

专业基础课程—土木工程材料、测量学、土力学与土质学、水力学、交通工程基础等；

专业课程—道路勘测设计、路基路面工程、桥梁工程

等

专业提高课程—众多选修课程

本课程的设置及其重要性2、本课程在工程实践中的重要性实践环节—室内试验

确定路面结构设计的主要参数

等；—野外试验

确定交通参数、路面结构参数

等；—结构综合设计

进行路面结构设计、施工组织设计

本课程的设置及其重要性3、本课程的内容路基路面工程路基工程路面工程机场道基公路路基机场道面公路路面

课程的具体内容路基土的特性及设计参数(CharacteristicsandDesignparameters)路基设计

(EmbankmentDesign)路基防护与支挡设计

(designofretainingwall)路基施工

(construction)

路基工程部分概论交通荷载及路面设计参数(ESALandParameters)路面基层(Base)沥青路面设计(AsphaltPavementDesign)水泥混凝土路面设计(CementConcretePavementDesign)路面施工(Construction)路基路面养护与管理

(Maintenanceand

rehabilitations)

路面工程部分

课程的具体内容第一章概论东南大学交通学院路基路面工程教学小组Tel一章

概论(Introduction)第一节路基路面工程发展概况(Development)第二节路基路面工程的特点与性能要求(Characteristics)第三节路基路面结构及层位功能(Pavementlayers)第四节路基路面结构的影响因素(Factors)第五节

公路自然区划(NatureCategories)第一节

路基路面工程发展概况核心内容：道路的衍变道路的分类我国公路建设成果国家高速公路网命名路基路面建设的技术成果交叉学科的发展道路的发展可粗分为四个阶段：第一阶段：供行人和牛马及其它兽类行走、驮运货物的阶段。此时期的道路通常称为小路或小径(Trail)。第二阶段：供蓄力车辆和行人通行的大道(CartWay)阶段。在中国，有“康衢”、“路”、“驰道”、“驿道”等名称；在欧洲，罗马道路非常发达，有“条条大道通罗马”之说。1、道路的衍变古罗马道路和结构

1、道路的衍变第三阶段：行驶汽车的公路（Highway）阶段。内燃机汽车是德国在1886年由高特列希戴姆勒发明，我国在1902年从国外引进汽车，1906年苏元春驻守广西时首建了龙州到镇南关的公路。1、道路的衍变通向柏林的A9公路(东德)，使用时间超过50年，

图中为第一阶段的水泥路面第四阶段：以高速度分层行驶为特征的高速公路阶段。也称为Freeway或Expressway。1、道路的衍变

道路是供各种车辆、行人等通行的工程设施，按其使用范围分为公路、城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。

机场Airport

分类

干线公路：

国家干线

省干线

公路

县公路

乡公路

支线公路

分级

高速公路、一级公路

二级、三级、四级公路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、道路分类厂矿道路林区道路7条北京放射线9条纵向路线18条横向路线

到2020年，高速公路总规模约8.5万公里，其中主线6.8万公里，地区环线、联络线等其它路线约1.7万公里。3、我国公路建设成果——高速公路“7918”网3、我国公路建设成果普通国道网（2013年-2030年）

3、我国公路建设成果7条：北京－哈尔滨（G1）、北京－上海（G2）、北京－台北（G3）、北京－港澳（G4）、北京－昆明（G5）、北京－拉萨（G6）、北京－乌鲁木齐（G7）9条：鹤岗－大连（G11)、沈阳－海口(G15)、长春－深圳(G25)、济南－广州(G35)、大庆－广州（G45）、二连浩特－广州(G55)、包头－茂名(G65)、兰州－海口(G75)、重庆－昆明(G85)18条：绥芬河－满洲里（G10）、珲春－乌兰浩特(G12)、丹东－锡林浩特(G16)、荣成－乌海(G18)、青岛－银川(G20)、青岛－兰州(G22)、连云港－霍尔果斯(G30)、南京－洛阳(G36)、上海－西安(G40)、上海－成都(G42)、上海－重庆(G50)、杭州－瑞丽(G56)、上海－昆明(G60)、福州－银川(G70)、泉州－南宁(G72)、厦门－成都(G76)、汕头－昆明(G78)、广州－昆明(G80)此外，国家高速公路网还包括辽中环线、成渝环线、海南环线、珠三角环线、杭州湾环线等共5条地区环线，2段并行线和37段联络线。——高速公路“7918”网3、我国公路建设成果3、我国公路建设成果3、我三国公三路建三设成三果22三9.三51万Km中有64三.1三9万Km沥青22三9.三51万Km中有16三5.三32万Km水泥简50三.3三5万Km14三3.三89万Km有铺三装+简易三铺装27三9.三86万Km+未铺三装14三9.三07万Km=总里三程42三3.三75万Km20三12年底三资料4、国三家高三速公三路网三命名数字三及数三字与三字母三编号①首都三放射三线编号三为1位数，由三正北三开始三按顺三时针三方向三升序三编排三，编三号区三间为1~三9。②纵向三路线编号三为2位奇三数，由三东向三西升三序编三排，三编号三区间三为11三~8三9。③横向三路线编号三为2位偶三数，由三北向三南升三序编三排，三编号三区间三为10三~9三0。④并行三路线的编三号采三用主三线编三号后三加英三文字三母“E”、三“W”、三“S”、三“N”组三合表三示；三“E”、三“W”、三“S”、三“N”分三别表三示并三行路三线在三主线三的东三、西三、南三、北三方位三。⑤地区三环线的编三号按三照由三北向三南的三顺序三排列三，编三号区三间为91三~9三9。5、路三基路三面建三设的三技术三成果公路三自然三区划土的三工程三分类路基三强度三与稳三定性高路三堤修三筑技三术与三支挡三结构软土三地基三稳定三技术岩石三路基三爆破三技术沥青三路面三结构水泥三混凝三土路三面结三构沥青三路面三设计三理论三与方三法水泥三混凝三土路三面设三计理三论与三方法半刚三性基三层沥三青路三面结三构沥青三路面三材料三组成三设计路面三使用三性能三与表三面特三性绿色三道路三路面三建设三技术路面三养护三管理6、交三叉学三科的三发展材料三科学岩土三工程三学结构三分析三理论机电三工程自动三控制三与量三测技三术现代三管理三科学第二三节路基三路面三的工三程特三点核心三内容路基三路面三的工三程特三点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线三长、三工程三量大三；沿线三地形三起伏三变化三大，三地质三、地三貌、三气象三特征三多变三；沿线三经济三程度三和交三通特三点不三一样三。……1、路三基路三面的三工程三特点全天三候畅三通高速安全舒适经济即：结构三与功三能两个三方面三要求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础三，是三公路三工程三的重三要组三成部三分，三它是三按照三路线三位置三和一三定的三技术三要求三修筑三的带三状构三造物三，与三路面三共同三承受三交通三荷载三的作三用。三作为三路面三的支三承结三构物三，路三基必三须具三有足三够的强度三、稳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冻土区通风管路基（1）路基工程-冻土冻土区路基冻土三区冻土三区冻土三区（1）路基工程-防护与加固冻土三区铁路三路基路基三防护（1）路基工程-防护与加固公路三路面是直三接承三受交三通荷三载、三大气三温度三及雨三水作三用的三结构三，应三具有三良好三的稳三定性三和足三够的三强度三、刚三度，三其表三面还三应满三足平三整、三抗滑三和排三水的三要求三。因三此，三公路三路面三应根三据交三通量三及其三组成三情况三和公三路等三级、三使用三任务三、功三能、三当地三材料三及自三然条三件，三结合三路基三进行三综合三设计三。各级三公路三的行三车道三、路三缘带三、匝三道、三变速三车道三、爬三坡车三道、三硬路三肩和三应急三停车三带等三均应三铺筑三路面三；高三速公三路和三一级三公路三应采三用高三级路三面，三二级三公路三应采三用高三级或三次高三级路三面，三三级三公路三宜采三用次三高级三或中三级路三面，三四级三公路三宜采三用中三级或三低级三路面三。（2）路面工程3、路三基路三面的三性能三要求1.承载三能力(B三ea三ri三ng三C三ap三ac三it三y)包括三强度三和刚三度两三个方三面。2.稳定三性(S三ta三bi三li三ty三)在地三表上三开挖三或填三筑路三基，三会改三变原三地面三地层三结构三的受三力状三态，三从而三造成三路基三失稳三；大三气降三水、三大气三周期三性变三化对三稳定三性的三影响三。3.耐久三性(三Du三ra三bi三li三ty三)道路三工程三有较三长的三使用三年限三，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)是影三响行三车安三全、三行车三舒适三性以三及运三输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)保证三车轮三与路三面之三间有三足够三的附三着力三和摩三擦力三，以三增加三行车三安全三。3、路三基路三面的三性能三要求第三三节路基三路面三结构三及层三位功三能核心三内容路基三横断三面路面三横断三面路拱三横坡三度路面三结构三分层三及层三位功三能路面三面层三类型三及适三用范三围路面三分类1、路三基横三断面1、路三基横三断面1、路三基横三断面1、路三基横三断面图1－4d城市三道路三典型三路基三横断三面2、路三面横三断面槽式三横断三面全铺三式横三断面3、路三拱横三坡度形式三：一次三式：三直线三形、三折线三形二次三式：2次抛三物线三形，三次三式：3次线三形方三程目的三：为了三保证三路面三上雨三水及三时排三出，三减少三雨水三对路三面的三浸润三和渗三透而三减弱三路面三结构三强度三，路三面表三面应三做成三直线三形或三抛物三线形三的路三拱。要求三：4、路三面结三构分三层及三层位三功能面层基层垫层（必三要时三）路基沥青三混凝三土路三面沥青混凝土路面水泥混凝土路面（1）路面分层面层三：面层三是直三接同三行车三及大三气接三触的三表面三层次三，它三承受三较大三行车三荷载三的垂三直力三、水三平力三和冲三击力三的作三用，三同时三还受三到降三雨的三浸蚀三和气三温变三化的三影响三，因三此，三同其三它层三次相三比，三它应三具有三较高三的结三构强三度、三抗变三形能三力和三较好三的水三稳定三性与三温度三稳定三性，三且应三耐磨三、不三透水三，表三面还三应有三良好三的抗三滑性三与平三整度三。基层三（含三底基三层）三：主要三承受三由面三层传三来的三车辆三荷载三垂直三力并三将其三扩散三到下三面的三路基三（含三垫层三及土三基）三，因三此，三它也三应具三有足三够的三强度三与刚三度，三并应三具有三良好三的扩三散应三力的三能力三；基三层受三大气三影响三较面三层小三，但三仍可三能受三地下三水及三面层三渗入三雨水三的浸三湿，三故也三应具三有足三够的三水稳三定性三；同三时，三为保三证面三层平三整，三它还三应具三有较三好的三平整三度。4、路三面结三构分三层及三层位三功能（2）路面各层的要求4、路三面结三构分三层及三层位三功能垫层三：垫层三介于三基层三和土三基之三间，三它可三改善三土基三的湿三度和三温度三状况三、使三面层三与基三层免三受土三基水三温状三况变三化的三不良三影响三或保三护土三基处三于稳三定状三态；三同时三，也三可扩三散基三层传三递的三荷载三应力三、减三小土三基的三应力三与变三形。按其作用可分三为排三水层三、隔三离层三、防三冻胀三层等三。路基三处于三下列三状况三的路三段应设三置垫三层：地三下水三位高三，排三水不三良，三路基三经常三处于三潮湿三状态三的路三段；三排水三不良三的土三质路三堑；三有裂三隙水三，泉三眼水三等水三文不三良情三况的三岩石三挖方三路段三；季三节性三冰冻三地区三可能三产生三冻胀三的中三湿、三潮湿三路段三；基层三可能三受污三染的三路段三。（2）路面各层的要求4、路三面结三构分三层及三层位三功能（2）路面各层的要求面

层基

层路

基上路床下路床上路堤下路堤上基层下基层（底基层）上面层（表面层）中面层下面层30cm50cm70cm20～40cm4～5cm5～6cm6～8cm70～80三cm（3）沥青路面分层4、路三面结三构分三层及三层位三功能面层基层路基上路三床下路三床上路三堤下路三堤上基三层下基三层（三底基三层）砂石三材料改良三土或三改善三土水泥三混凝三土级配三碎石CT三B、LF三TB三…改良三土或三改善三土（4）水泥路面分层4、路三面结三构分三层及三层位三功能沪宁三高速三拓宽三跣刨三断面4、路三面结三构分三层及三层位三功能5、三路面三面层三类型三及适三用范三围面层类型适用范围沥青混凝土路面高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路水泥混凝土路面高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路沥青贯入路面沥青碎石路面沥青表面处治路面三级公路、四级公路砂石路面四级公路6、路三面分三类柔性三基层三沥青三路面半刚三性基三层沥三青路三面组合三式基三层沥三青路三面复合三式路三面（三或刚三性基三层沥三青路三面）水泥三混凝三土路三面第四三节路基三路面三结构三的影三响因三素核心三内容路基三路面三稳定三性影三响因三素路基三路面三工程三的环三境因三素影三响1、路三基路三面稳三定性三影响三因素地理三条件地质三条件气候三条件水文三和水三文地三质条三件土的三类别地形三地貌海拔三高度路线三与地三势地三貌的三结合三程度（1）地三理条三件岩石三或土三的种三类与三成因地质三走向三与层三理有无三软弱三层或三软弱三夹层有无三地震三、泥三石流三或岩三溶等三不良三地质三情况（2）地三质条三件气温三（季三节性三与地三形性三）降水日照风力三风向（3）气三候条三件地表三水的三水文三条件1）地三表积三水水三位与三存水三时间2）地三表水三的排三泄3）河三流的三常水三位与三洪水三水位4）河三流的三河岸三及河三床的三淤积地下三水的三水文三条件1）地三下水三的移三动规三律2）地三质内三的层三间水三、裂三隙水三、泉三水的三存在三情况（4）水三文条三件1）土三的不三同颗三粒组三成形三成不三同的三材料三强度三机理2）不三同类三别的三土受三水温三影响三的程三度不三同2）不三同的三土类三有不三同的三工程三特征三与性三质（5）土三的类三别2、路三基路三面工三程的三环境三因素三影响路基三路面三结构三的温三度和三湿度三状况三变化2、路三基路三面工三程的三环境三因素三影响大气三温度三的年三周期三变化三和日三周期三变化2、路三基路三面工三程的三环境三因素三影响大气三温度三的年三周期三变化三和日三周期三变化2、路三基路三面工三程的三环境三因素三影响路面三结构三内温三度随三深度三的分三布状三况2、路三基路三面工三程的三环境三因素三影响路面三结构三内温三度随三深度三的分三布状三况2、路三基路三面工三程的三环境三因素三影响路面三结构三内温三度随三深度三的分三布状三况2、路三基路三面工三程的三环境三因素三影响路面三结构三内温三度随三深度三的分三布状三况2、路三基路三面工三程的三环境三因素三影响分析三方法三：路面三结构三内的三温度三和湿三度状三况，三可通三过在三外部三和内三部影三响因三素之三间建三立联三系的三方法三来预三估。三这种三方法三有两三类，三即统三计方三法和三理论三方法三。统计三方法三（公三式）Tma三x=a三+b三Ta·三ma三x+c三Q理论三方法采用三有限三元技三术进三行分三析与三计算热传三导理三论分三析法第五三节公路三自然三区划道路三工程三特征三相似三的原三则地表三气候三区划三差异三性原三则自然三气候三因素三既有三综合三又有三主导三作用三的原三则1、公三路区三划依三据的三意义2、公三路区三划依三据的三原则3、一三级区三划指三标1、全三年均三温-2三℃等值三线。三在三一般三情况三下，三地面三大气三温度三达到-2三℃时，三地面三土开三始冻三结。三因此三，它三是区三分多三年冻三土和三季节三冻土三的界三线。2、一三月份三均温0℃等值三线。三是三区分三季节三冻土三和全三年不三冻的三界线三。3、我三国地三势的三三级三阶梯三的两三条等三高线三。4、二三级区三划指三标二级三区划三仍以三气候三和地三形为三主导三因素三，但三具体三标志三与一三级区三划有三显著三差别三。二三级区三的划三因区三而异三，将三一级三区划三指标三具体三化或三加以三补充三，分三为六三个等三级，三主要三指标三是潮三湿系三数K。结合三各个三大区三的地三理、三气候三特征(如雨三季、三冰冻三深度)地貌三类型三，自三然病三害等三因素三。我国三的公三路自三然区三划分三为三三级：一级三区划按多三年冻三土、三季节三冻土三及全三年不三冻土三三大三地带三考虑三冰冻三、水三热平三衡和三地理三位置三分为北部三多年三冻土三区、东部三温润三季冻三区、黄土三高原三干湿三过渡三区、东南三湿热三区、西南三潮暖三区、西北三干旱三区和青藏三高寒三区等七三个大三区；二级三区划是在三一级三区划三内再三以潮三湿系三数为三依据三分为过湿、中湿、润湿、润干、中干和过干三等六个三等级三，结三合各三区地三理、三气候三特征三等因三素进三行二三级区三和二三级副三区的三划分三；