路基路面工程概述

《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、我国帜公路建例设成果229展.51万Km中有64域.1附9万Km沥青22爪9.倦51万Km中有16映5.肠32万Km水泥简50层.3摇5万Km14无3.历89万Km有铺装+简易宴铺装27翅9.蛋86万Km+未铺土装14火9.肃07万Km=总里程42牌3.健75万Km20抬12年底辉资料4、国萄家高粒速公之路网惊命名数字绝及数致字与画字母朱编号①首都放活射线编号为1位数，由正测北开始模按顺时崭针方向裙升序编携排，编昌号区间他为1~任9。②纵向路等线编号为2位奇数，由检东向案西升猜序编傲排，煤编号捎区间绳为11罢~8难9。③横向路野线编号为2位偶数，由皱北向歼南升酿序编便排，游编号足区间兼为10千~9桑0。④并行将路线的编陶号采告用主太线编义号后肺加英时文字判母“E”、“W”、“S”、怪“N”组倒合表萄示；困“E”、愚“W”、“S”、“N”分别惜表示并柿行路线唐在主线舱的东、聪西、南柱、北方张位。⑤地区费环线的编号姐按照由锄北向南橡的顺序别排列，躺编号区狼间为91~辟99。5、路基惯路面建处设的技照术成果公路美自然捧区划土的工驳程分类路基强妇度与稳姿定性高路乐堤修嫩筑技茫术与步支挡废结构软土地醉基稳定皮技术岩石路雷基爆破睬技术沥青路复面结构水泥混阔凝土路奸面结构沥青路受面设计泪理论与极方法水泥混慰凝土路陕面设计答理论与赌方法半刚刚性基棕层沥忌青路秩面结正构沥青届路面蓄材料赏组成宜设计路面控使用顽性能塞与表传面特羡性绿色道畅路路面委建设技态术路面夏养护浅管理6、交讽叉学播科的探发展材料科今学岩土表工程凤学结构孝分析被理论机电工膏程自动锄控制藏与量奔测技施术现代管浩理科学第二棋节路基路急面的工筝程特点核心创内容路基披路面刃的工模程特蒸点路基路猾面的使博用要求路基路爱面的性版能要求路线长筝、工程私量大；沿线挺地形搏起伏义变化佛大，厦地质宫、地矮貌、功气象您特征县多变永；沿线夺经济符程度纪和交历通特犁点不附一样糕。……1、路绕基路钱面的肉工程攀特点全天候只畅通高速安全舒适经济即：结构与辟功能两个抄方面封要求2、路基轮路面的势使用要僵求公路路占基是路耐面的盗基础苏，是柜公路森工程土的重闹要组菌成部挑分，仁它是疏按照梁路线属位置锅和一晓定的薪技术训要求凭修筑殿的带旷状构鄙造物醒，与搏路面原共同宾承受佩交通付荷载著的作杠用。蜂作为稠路面踩的支轨承结增构物漂，路谢基必隐须具场有足茄够的强度、找稳定性庭和耐久惩性(S民tr辞en偏gt须h,军S表ta盖bi小li副ty停,链Du爬ra元bi扮li春ty目)。（1）路基工程3、路辱基路督面的仙性能瞧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区冻土上区冻土厌区（1）路基工程-防护与加固冻土区铁路路即基路基防领护（1）路基工程-防护与加固公路笔路面是直接前承受交早通荷载笔、大气障温度及瓣雨水作碑用的结忽构，应贞具有良触好的稳贞定性和须足够的普强度、渡刚度，讽其表面简还应满托足平整铸、抗滑涂和排水货的要求限。因此骡，公路迟路面应廉根据交志通量及扩其组成漂情况和映公路等辣级、使堵用任务盛、功能估、当地公材料及然自然条予件，结慰合路基位进行综伏合设计咬。各级添公路义的行斑车道副、路助缘带昆、匝闹道、燥变速忍车道舍、爬范坡车字道、善硬路粗肩和宁应急怠停车巧带等凝均应射铺筑腹路面芬；高限速公借路和镇一级鼓公路衔应采锡用高吩级路尾面，置二级稻公路宵应采疲用高毒级或蚁次高造级路防面，舰三级皮公路删宜采肌用次律高级竿或中岗级路闪面，盖四级盾公路揭宜采半用中恩级或吵低级嫩路面名。（2）路面工程3、路基关路面的受性能要节求1.承载演能力(B火ea补ri封ng己C集ap系ac线it吵y)包括帽强度宅和刚屠度两殃个方宪面。2.稳定扶性(S员ta堆bi锻li吹ty写)在地表帖上开挖肥或填筑熔路基，庙会改变事原地面探地层结丝式构的受怠力状态每，从而垂造成路宏基失稳披；大气臣降水、晒大气周继期性变电化对稳怜定性的较影响。3.耐久堡性(悔Du作ra催bi怖li飘ty驻)道路工伴程有较段长的使填用年限少，因此漆路基路压面工程件要求有私很好的撒耐久性昌能。4.表面底平整绿度(Su宴rfa夜ce税Smo圣oth吉nes犯s)是影汽响行叨车安郑全、痛行车利舒适彻性以容及运揭输效开益的周重要解使用肝性能烛。5.表面抗烦滑性能(Ski督dR住esi帽sta扑nce)保证车弦轮与路贡面之间还有足够绵的附着访力和摩歇擦力，饰以增加赶行车安敌全。3、路基抱路面的摄性能要场求第三苦节路基阻路面招结构联及层腿位功析能核心扫内容路基横罩断面路面窃横断猫面路拱横文坡度路面结办构分层萌及层位仙功能路面面挣层类型茫及适用袄范围路面分逗类1、路悦基横足断面1、路洞基横尚断面1、路基榨横断面1、路基体横断面图1－4d城市颈道路暑典型燃路基秩横断违面2、路垫面横神断面槽式横扁断面全铺须式横敢断面3、路犹拱横挠坡度形式拼：一次富式：球直线来形、慕折线查形二次式插：2次抛趁物线旬形，三次棋式：3次线形啦方程目的添：为了侧保证绝路面衣上雨罚水及卸时排以出，泳减少喉雨水大对路设面的国浸润咏和渗惑透而绢减弱移路面愧结构愁强度求，路牲面表让面应邀做成渠直线曲形或益抛物律线形施的路缺拱。要求复：4、路标面结柜构分生层及唇层位畅功能面层基层垫层（必会要时刷）路基沥青混贞凝土路毙面沥青混凝土路面水泥混凝土路面（1）路面分层面层：面层祥是直遭接同也行车迈及大隔气接兰触的揪表面辅层次板，它刘承受亚较大臂行车生荷载议的垂蒜直力墓、水闲平力羞和冲特击力轿的作培用，偏同时疫还受糠到降饱雨的丈浸蚀岭和气宫温变陡化的样影响跟，因耕此，庄同其史它层宋次相窝比，完它应士具有深较高自的结草构强息度、锈抗变砖形能协力和耽较好磨的水渠稳定白性与脉温度罪稳定惰性，殃且应根耐磨丑、不撕透水闸，表太面还淘应有裤良好望的抗杆滑性刚与平惜整度尿。基层讨（含外底基归层）因：主要弓承受溜由面半层传举来的爆车辆胡荷载侵垂直逢力并逝将其撞扩散嚷到下疮面的浅路基齐（含挪垫层愚及土锣基）趁，因艰此，炉它也上应具漆有足伙够的肥强度帅与刚撤度，华并应显具有抚良好虚的扩嫌散应敏力的咳能力花；基愉层受镰大气军影响独较面订层小还，但鄙仍可削能受洁地下岁水及甲面层翁渗入般雨水页的浸消湿，志故也政应具拣有足盟够的牛水稳忠定性占；同率时，梨为保厘证面公层平灾整，友它还屈应具睛有较片好的序平整水度。4、路判面结描构分席层及敌层位仓功能（2）路面各层的要求4、路蹈面结衫构分砍层及况层位烛功能垫层：垫层假介于扛基层略和土齐基之啦间，危它可跪改善珍土基烘的湿欠度和舰温度脏状况阵、使另面层果与基碌层免兽受土抱基水访温状柄况变虹化的睛不良插影响树或保赤护土换基处惨于稳妖定状议态；夫同时稿，也雷可扩潜散基的层传怒递的洪荷载垒应力迟、减熟小土熟基的泽应力霜与变蔑形。按其作用可分为鲁排水层凳、隔离戚层、防增冻胀层刑等。路基离处于土下列穴状况施的路捧段应设箩置垫犁层：地杆下水傅位高龙，排栽水不定良，峡路基掀经常船处于冰潮湿啦状态贝的路垒段；售排水屈不良习的土淹质路沙堑；芳有裂袋隙水茂，泉叨眼水纱等水振文不桨良情怕况的撒岩石铲挖方顽路段害；季法节性亡冰冻中地区康可能核产生究冻胀禁的中厌湿、近潮湿吼路段凭；基层可委能受污秘染的路萄段。（2）路面各层的要求4、路面昂结构分痕层及层在位功能（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蠢cm（3）沥青路面分层4、路存面结但构分健层及秋层位助功能面层基层路基上路床下路俱床上路堤下路精堤上基门层下基层续（底基以层）砂石材料料改良土帝或改善门土水泥索混凝根土级配碎驻石CT砍B、LFT授B…改良土井或改善您土（4）水泥路面分层4、路养面结类构分各层及勒层位叶功能沪宁高叹速拓宽尼跣刨断浩面4、路铸面结拢构分筹层及券层位株功能5、路舍面面层材类型及会适用范转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、路尽面分饼类柔性泥基层疼沥青懂路面半刚性美基层沥娇青路面组合式磁基层沥合青路面复合捎式路档面（跨或刚申性基航层沥羽青路绢面）水泥狭混凝绢土路浊面第四节路基路界面结构兴的影响土因素核心呆内容路基源路面责稳定袜性影肃响因柴素路基挪路面寒工程介的环余境因乓素影关响1、路基客路面稳碧定性影虏响因素地理油条件地质悬条件气候条探件水文挂和水手文地谦质条收件土的类霸别地形地绘貌海拔掉高度路线与侍地势地稼貌的结协合程度（1）地突理条闪件岩石意或土愚的种叮类与苏成因地质须走向含与层士理有无软萝弱层或镇软弱夹址层有无地哭震、泥证石流或满岩溶等冈不良地元质情况（2）地晶质条否件气温知（季践节性刑与地侨形性柿）降水日照风力风凑向（3）气狭候条慕件地表魂水的协水文烘条件1）地介表积扭水水谷位与体存水挤时间2）地表嫌水的排意泄3）河加流的抽常水看位与因洪水答水位4）河下流的刻河岸来及河犹床的辩淤积地下瞒水的委水文副条件1）地剖下水雨的移饮动规替律2）地监质内扰的层芹间水行、裂孩隙水字、泉篮水的杆存在歌情况（4）水文餐条件1）土的只不同颗军粒组成胡形成不稳同的材闯料强度比机理2）不源同类义别的嘴土受错水温晨影响递的程辞度不浑同2）不额同的苏土类荡有不江同的厌工程易特征乒与性虾质（5）土的争类别2、路裁基路哀面工备程的老环境作因素杜影响路基路丝式面结构绕的温度键和湿度核状况变刊化2、路鸡基路赚面工叫程的滩环境魄因素疯影响大气温咐度的年扎周期变需化和日图周期变础化2、路无基路贷面工歌程的鸡环境洪因素页影响大气温询度的年瞧周期变每化和日队周期变球化2、路基辰路面工起程的环桶境因素掠影响路面忧结构顺内温浴度随借深度闭的分颈布状孙况2、路基格路面工艺程的环窄境因素蓝影响路面结净构内温漠度随深妹度的分备布状况2、路基音路面工婶程的环侵境因素救影响路面沈结构否内温母度随液深度纵的分麦布状犁况2、路基江路面工划程的环量境因素乘影响路面结拼构内温傅度随深凭度的分夫布状况2、路扮基路苹面工月程的深环境垦因素兆影响分析方卵法：路面歼结构狭内的鸭温度反和湿醒度状租况，饱可通检过在株外部味和内马部影房诚响因陶素之梦间建饭立联席系的的方法规来预后估。戚这种沉方法纲有两汪类，翠即统次计方嘉法和逝理论汪方法夫。统计层方法醉（公免式）Tmax=a+拐bTa·m雕ax+cQ理论漏方法采用鉴有限撕元技联术进阳行分牲析与甘计算热传导煌理论分突析法第五独节公路求自然味区划道路纸工程瓜特征翻相似吐的原胸则地表气挣候区划昏差异性帆原则自然锤气候积因素瘦既有拿综合圆又有谜主导藏作用际的原性则1、公衣路区掘划依堤据的细意义2、公路仔区划依稍据的原胆则3、一级康区划指沃标1、全年教均温-2凭℃等值远线。和在辜一般黑情况钻下，怠地面偿大气搞温度绕达到-2℃时，地煌面土开舍始冻结蹄。因此匠，它是挠区分多城年冻土劈燕和季节轿冻土的错界线。2、一钱月份水均温0℃等值线忧。

是思区分季乓节冻土别和全年吸不冻的桥界线。3、我生国地讲势的之三级拾阶梯怨的两挣条等托高线遭。4、二级铁区划指悉标二级区词划仍以围气候和笼地形为右主导因杀素，但垫具体标由志与一弓级区划渡有显著栗差别。更二级区屠的划因贷区而异龙，将一洲级区划黑指标具茫体化或染加以补图充，分虎为六个卷等级，斜主要指绒标是潮载湿系数K。结合各留个大区钉的地理陈、气候锦特征(如雨季套、冰冻湿深度)地貌类郊型，自障然病害刮等因素脂。我国的葬公路自蛙然区划印分为三小级：一级区劲划按多年爹冻土、闷季节冻宅土及全订年不冻昨土三大筑地带考苍虑冰冻甚、水热凡平衡和荒地理位倘置分为北部脑多年顿冻土往区、东部哄温润客季冻帽区、黄土高丈原干湿吧过渡区、东南湿开热区、西南潮制暖区、西北干惯旱区和青藏慈高寒络区等七个辛大区；二级区辅划是在一芬级区划很内再以互潮湿系杂数为依制据分为过湿、中湿、润湿、润干、中干和过干等六个等花级，结帜合各区冻地理、杨气候特解征等因给素进行管二级区墨和二级哲副