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、我国记公路建岛设成果229匪.51万Km中有64.冈19万Km沥青22脏9.渔51万Km中有165敌.32万Km水泥简50沸.3者5万Km14逗3.底89万Km有铺朴装+简易铺药装27怪9.捡86万Km+未铺装149犹.07万Km=总里宾程423米.75万Km201猛2年底左资料4、国炒家高绩速公砍路网像命名数字村及数顿字与苗字母评编号①首都第放射纠线编号为1位数，由正竖北开始厘按顺时球针方向袭升序编包排，编夺号区间萄为1~毕9。②纵向路蹲线编号为2位奇芒数，由东敲向西升盘序编排豪，编号煎区间为11遵~8秩9。③横向路暂线编号为2位偶机数，由扣北向悲南升叮序编倡排，融编号泄区间镰为10宅~9郑0。④并行路徒线的编号缘瑞采用主配线编号援后加英坦文字母腾“E”、昌“W”、讯“S”、先“N”组合赶表示；返“E”、贿“W”、“S”、萌“N”分京别表帖示并论行路滥线在阁主线循的东右、西撞、南璃、北压方位基。⑤地区逆环线的编绕号按桶照由惨北向孔南的挠顺序殿排列黑，编约号区夺间为91~秒99。5、路锅基路罩面建尸设的郑技术斧成果公路自甲然区划土的蹲工程受分类路基强覆度与稳粒定性高路脑堤修义筑技懒术与桐支挡仅结构软土地拜基稳定手技术岩石加路基店爆破锡技术沥青卫路面珠结构水泥混照凝土路渐面结构沥青白路面祝设计要理论鼻与方弦法水泥混僻凝土路抹面设计购理论与阴方法半刚性悲基层沥挣青路面苗结构沥青大路面杯材料柿组成详设计路面辉使用转性能齿与表刊面特欢性绿色参道路骄路面剩建设颈技术路面养职护管理6、交叉斤学科的掘发展材料科叮学岩土守工程皂学结构分健析理论机电工腹程自动抱控制舅与量侧测技鞠术现代爪管理哗科学第二节路基路预面的工婚程特点核心蕉内容路基路盖面的工柴程特点路基邻路面让的使泛用要歌求路基路掩面的性矩能要求路线梢长、同工程术量大踏；沿线地决形起伏青变化大形，地质臣、地貌浆、气象饰特征多勿变；沿线经值济程度猪和交通册特点不茫一样。……1、路基勉路面的雾工程特田点全天候转畅通高速安全舒适经济即：结构缘瑞与功星能两个方熔面要求2、路拖基路剩面的漠使用各要求公路催路基是路面裂的基础样，是公懂路工程待的重要灭组成部榨分，它今是按照帅路线位盏置和一标定的技此术要求逗修筑的血带状构帽造物，脉与路面礼共同承负受交通殊荷载的案作用。趣作为路躬面的支匹承结构催物，路五基必须滋具有足口够的强度、凳稳定性袜和耐久甘性(St姿ren糠gth闷,S独tab庆ili备ty,坡Du君rab际ili允ty)。（1）路基工程3、路基处路面的皂性能要住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姐区冻土柄区冻土区（1）路基工程-防护与加固冻土悔区铁路炎路基路基周防护（1）路基工程-防护与加固公路路膀面是直接女承受交蜡通荷载东、大气年温度及幻玉雨水作趁用的结洋构，应发具有良突好的稳临定性和咐足够的扫强度、胀刚度，脑其表面衰还应满锤足平整束、抗滑袖和排水轨的要求揉。因此背，公路功路面应斯根据交旧通量及史其组成信情况和姻公路等部级、使代用任务咸、功能劣、当地朱材料及揪自然条痛件，结捉合路基冰进行综鹊合设计湿。各级公健路的行区车道、蓄路缘带斑、匝道浓、变速碧车道、宏爬坡车阀道、硬财路肩和焰应急停顷车带等哄均应铺鹿筑路面氧；高速湾公路和奸一级公销路应采肿用高级痰路面，剂二级公负路应采均用高级浊或次高冒级路面鹅，三级国公路宜拨采用次袄高级或优中级路就面，四夹级公路箱宜采用捕中级或循低级路型面。（2）路面工程3、路斧基路杯面的积性能羊要求1.承载能挥力(Be貌ari诊ng洞Cap崭aci盟ty)包括免强度举和刚兽度两域个方害面。2.稳定性(S僻ta症bi侍li森ty滴)在地童表上州开挖煮或填弃筑路热基，粒会改瞒变原闷地面检地层桃结构祥的受裹力状哈态，糕从而艰造成壁路基忧失稳钢；大抵气降撑水、越大气贞周期限性变采化对主稳定处性的篇影响格。3.耐久性(维Du叨ra膛bi巧li骡ty翻)道路扬工程话有较卫长的领使用界年限算，因休此路腊基路毯面工耕程要滋求有枝很好绞的耐池久性恩能。4.表面平搂整度(S慢ur普fa部ce牢S父mo态ot州hn眠es逆s)是影丑响行蠢车安森全、酒行车膝舒适逐性以饼及运策输效祖益的版重要尺使用顾性能拘。5.表面妖抗滑翻性能(Ski罩dR淹esi宅sta粪nce)保证宰车轮掩与路赖面之如间有净足够榆的附暑着力冤和摩秒擦力吴，以坚增加转行车飘安全吧。3、路刮基路牙面的棕性能评要求第三节路基路尘面结构戴及层位霞功能核心笨内容路基横计断面路面横飘断面路拱曾横坡病度路面垄结构心分层疤及层慢位功渡能路面移面层忘类型爽及适刮用范油围路面分估类1、路基悼横断面1、路基炮横断面1、路基我横断面1、路基孩横断面图1－4d城市道尼路典型忽路基横仍断面2、路面柱横断面槽式熊横断牙面全铺过式横暂断面3、路家拱横棉坡度形式：一次鸭式：骗直线字形、揉折线扰形二次式磁：2次抛物耻线形，三次齐式：3次线吗形方沟程目的：为了保生证路面狸上雨水慨及时排扣出，减灰少雨水届对路面改的浸润取和渗透葵而减弱杀路面结千构强度盒，路面清表面应蒙做成直块线形或点抛物线菌形的路萄拱。要求：4、路面醋结构分刑层及层艺位功能面层基层垫层（必搬要时促）路基沥青概混凝渡土路殿面沥青混凝土路面水泥混凝土路面（1）路面分层面层：面层是居直接同施行车及瘦大气接攀触的表碌面层次珠，它承攀受较大将行车荷缸载的垂愧直力、功水平力县和冲击仰力的作尘用，同皱时还受况到降雨牧的浸蚀洪和气温增变化的谊影响，捏因此，望同其它鼠层次相哀比，它霉应具有俗较高的圈结构强箩度、抗旨变形能短力和较按好的水贯稳定性简与温度碑稳定性良，且应厕耐磨、滔不透水摧，表面宪还应有貌良好的宴抗滑性险与平整汗度。基层较（含坛底基逃层）播：主要承芹受由面锦层传来过的车辆四荷载垂月直力并绩将其扩逐散到下塔面的路昆基（含流垫层及贵土基）救，因此零，它也晨应具有茂足够的连强度与晋刚度，触并应具恶有良好筋的扩散察应力的怜能力；锐基层受月大气影眠响较面蒜层小，嘱但仍可转能受地驱下水及棕面层渗耻入雨水丹的浸湿疑，故也奶应具有陕足够的田水稳定咱性；同躬时，为奏保证面奴层平整莫，它还纵应具有旱较好的娇平整度车。4、路葵面结朋构分屠层及闪层位唱功能（2）路面各层的要求4、路面任结构分滨层及层辜位功能垫层拦：垫层松介于件基层袄和土维基之润间，匙它可烂改善谅土基造的湿孤度和珠温度窃状况寨、使锁面层识与基成层免仍受土益基水卵温状羞况变茫化的鸭不良睁影响左或保尼护土赶基处逃于稳屯定状萍态；凤同时叉，也番可扩翠散基纲层传顽递的健荷载踢应力之、减隐小土价基的跑应力构与变棕形。按其作用可分刑为排喘水层租、隔葡离层判、防裳冻胀纽奉层等腿。路基谋处于哥下列霜状况港的路核段应设置鼓垫层：地下盐水位高叶，排水头不良，羊路基经田常处于傲潮湿状隙态的路嘱段；排茧水不良逗的土质厚路堑；豆有裂隙炸水，泉杯眼水等披水文不办良情况叉的岩石臭挖方路轮段；季缎节性冰酷冻地区雷可能产孩生冻胀延的中湿着、潮湿乐路段；基层可阳能受污缘瑞染的路举段。（2）路面各层的要求4、路箩面结扫构分恐层及各层位变功能（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30cm50cm70cm20～40cm4～5cm5～6cm6～8cm70～80c兆m（3）沥青路面分层4、路润面结召构分娘层及巷层位沉功能面层基层路基上路第床下路条床上路盆堤下路卡堤上基局层下基层虑（底基牌层）砂石材杆料改良土谨或改善菠土水泥稍混凝券土级配碎陵石CT版B、LF贿TB材…改良土庆或改善苦土（4）水泥路面分层4、路响面结给构分住层及五层位碗功能沪宁高伐速拓宽舰跣刨断跪面4、路禁面结月构分灭层及煮层位骄功能5、路寺面面层站类型及睡适用范云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、路面障分类柔性域基层止沥青焦路面半刚猪性基镜层沥过青路畜面组合啊式基尸层沥讲青路混面复合游式路吊面（遥或刚犬性基控层沥僵青路振面）水泥仅混凝碎土路痒面第四节路基路盖面结构甲的影响秘因素核心怀内容路基烈路面浓稳定初性影疲响因御素路基稻路面躺工程需的环妹境因起素影液响1、路基咳路面稳植定性影愿响因素地理条饼件地质模条件气候条贝件水文弯和水辽文地谣质条形件土的棕类别地形地谨貌海拔职高度路线饶与地惯势地阴貌的索结合扬程度（1）地双理条扭件岩石或碎土的种题类与成摩因地质走型向与层黑理有无软散弱层或笼软弱夹汽层有无叹地震加、泥沙石流脑或岩闯溶等颤不良碑地质卵情况（2）地质嫁条件气温巨（季姿节性隙与地少形性续）降水日照风力风掠向（3）气线候条菠件地表水格的水文叫条件1）地表嫌积水水英位与存伸水时间2）地迹表水侮的排锡泄3）河流茫的常水阀位与洪鹿水水位4）河流冻的河岸障及河床关的淤积地下水告的水文肢条件1）地甘下水淋的移再动规胞律2）地质酷内的层梦间水、格裂隙水茄、泉水蹲的存在芬情况（4）水达文条陡件1）土的狮不同颗横粒组成汪形成不滤同的材千料强度陷机理2）不同裤类别的遇土受水辛温影响败的程度暗不同2）不难同的窝土类价有不楚同的州工程堂特征暗与性纤质（5）土的少类别2、路失基路链面工买程的舞环境禽因素绒影响路基晨路面拣结构席的温僚度和掠湿度皱状况咳变化2、路规基路激面工碑程的邀环境脸因素滑影响大气温紧度的年抹周期变穿化和日炉周期变丈化2、路基既路面工娱程的环扭境因素型影响大气卡温度无的年掀周期仓变化浩和日珍周期对变化2、路基吉路面工器程的环溪境因素拆影响路面宴结构蕉内温鱼度随涛深度缩慧的分盆布状悠况2、路仪基路冻面工钳程的紧环境芦因素础影响路面挎结构剖内温笋度随池深度鸭的分冒布状求况2、路摘基路侍面工食程的牧环境雄因素切影响路面结免构内温谣度随深腔度的分素布状况2、路基柿路面工晒程的环隆境因素某影响路面结矿构内温绸度随深相度的分凤布状况2、路基床路面工候程的环际境因素莲影响分析已方法遥：路面结标构内的蹲温度和兄湿度状够况，可骨通过在渡外部和渗内部影露响因素剥之间建坑立联系点的方法峡来预估哭。这种衫方法有陈两类，宰即统计纱方法和甲理论方按法。统计傅方法示（公击式）Tmax=a+能bTa·嫩ma捷x+c准Q理论窗方法采用彼有限湖元技醉术进情行分场析与键计算热传导笛理论分葡析法第五节公路斜自然挪区划道路忆工程线特征塘相似宁的原后则地表们气候认区划脏差异强性原摸则自然年气候蔽因素渴既有拔综合宅又有爪主导撇作用核的原呆则1、公蛾路区优划依思据的鲜意义2、公路畅区划依舍据的原宪则3、一级莫区划指罢标1、全结年均浩温-2线℃等值追线。惕在炸一般名情况碌下，陷地面尤大气垄温度弊达到-2℃时，地糠面土开球始冻结英。因此拾，它是渴区分多终年冻土补和季节乌冻土的赶界线。2、一絮月份津均温0℃等值线炭。

是邀区分季奇节冻土特和全年偶不冻的倍界线。3、我国搞地势的怀三级阶程梯的两附条等高扶线。4、二级肢区划指应标二级谣区划米仍以舰气候币和地锄形为烘主导浴因素高，但楚具体物标志旷与一铲级区炉划有戚显著肚差别孕。二悉级区死的划踏因区敌而异纯，将歌一级膜区划拍指标善具体尿化或枯加以迁补充苍，分清为六迫个等璃级，肺主要芦指标窃是潮葛湿系色数K。结合各滨个大区巴的地理阀、气候树特征(如雨季豆、冰冻歼深度)地貌类古型，自矿然病害舒等因素烤。我国逢的公草路自织然区息划分辆为三箱级：一级区斥划按多年阵冻土、劫季节冻音土及全匪年不冻荣土三大预地带考毒虑冰冻腥、水热狗平衡和木地理位购置分为北部多觉年冻土膝区、东部伐温润沉季冻姓区、黄土拴高原塔干湿滚过渡美区、东南御湿热绣区、西南消潮暖辉区、西北干烟旱区和青藏高钩寒区等七个粮大区；二级区鉴划是在一功级区划己内再以鼠潮湿系钩数为依闪据分为过湿、中湿、润湿、润干、中干和过干等六个专等级营，结出合各剑区地抢理、腔气候卖特征