56路基路面工程

主要内容(Contents)本课程的设置及其重要性第一章概论(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一般路基设计(Design)路基稳定性分析计算(StabilityAnalysis)路基防护与加固(ProtectionandConsolidation)挡土墙设计(RetainingWall)路基路面排水设计(Drainage)路基工程部分概论路面结构组成、行车荷载、环境因素及材料的力学性质(Structure,Vehicleload,Environment,Materials,Factors)块料路面、碎砾石路面、无机结合料稳定材料路面(Interlocking,Macadam,Stabilizedpavement)沥青路面(AsphaltPavement)沥青路面设计(AsphaltPavementDesign)水泥混凝土路面(RigidPavement)(CementConcretePavement)水泥混凝土路面设计PortlandConcretePavementDesign)路面工程部分◇课程的具体内容第一章概论第一章概论(Introduction)第一节道路工程发展概况(History)第二节路基路面工程的特点(Characteristics)第三节路基路面稳定的影响因素(Factors)第四节路基土的分类(SoilCategories)第五节公路自然区划(NatureCategories)第六节路基的水温状况与干湿类型(Moisture)第七节土基的受力特征及要求(Mechanical)第八节路基的变形、破坏及防治(Deformation)第一节道路工程发展概况(History)核心内容：道路的演变与趋势道路的分类城市道路的分类和等级公路的技术等级公路的行政等级国家干线公路网国家高速公路网命名路基路面工程的组成内涵与构成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。机场道面Airportlane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公路是指按现行部颁的《公路工程技术标准》修建、经交通主管部门验收认定的城市间、城乡间、乡间主要供汽车行驶的公共道路。城市道路，农牧场、厂矿、林区、港区、油田等内部的生产作业道路，军事基地内道路及游览点内部道路等均不属于公路。城市道路是指城市范围内，供车辆及行人通行的具备一定技术条件和设施的道路，其中，城市系指直辖市、市、镇及未设镇的县城。厂矿道路是指主要供工厂、矿山运输车辆通行的道路；林区道路则建在林区、主要供各种林业运输工具通行的道路。◆2、道路分类城市道路按其在城市道路系统中的地位及交通功能的不同分为四类：快速路：分向高速行驶、立体交叉、需控制出入，一般具有四车道以上、设中央分隔带。主干道：在城市道路网中起骨架作用、以解决区间交通联系及对外交通为主的道路。次干道：连接主干道之间的辅助性干道。支路：是次干道与街道的连接线，以服务功能为主，解决地区交通。◆3、城市道路的分类和等级技术等级含义适应的交通量(年平均辆/天)高速公路为具有特别重要的政治、经济意义，专供汽车分向、分车道行驶并全部控制出入的干线公路。（折合为小客车）四车道：25000~55000六车道：45000~80000八车道：60000~10万一级公路为联结重要政治、经济中心，通往重点工矿区、港口、机场，供汽车分向、分车道行驶的公路。（折合为小客车）四车道：15000~30000六车道：25000~55000二级公路为联结政治、经济中心或工矿区、港口、机场等地的公路（折合为小客车）双车道：5000~15000三级公路为沟通县以上城市的公路（折合为小客车）双车道：2000~6000四级公路为沟通县、乡（镇）、村等的公路（折合为小客车）双车道：2000单车道：400◆4、公路的技术等级行政等级含义国道指具有全国性政治、经济、国防意义的国家干线公路，它包括重要的国际公路、国防公路、联结首都与各省和自治区的首府及直辖市的公路，以及联结各大经济中心、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的公路。省道指具有全省（自治区、直辖市）政治、经济意义的省级干线公路，包括联结省会与其卫星城市、中心城市、经济区的公路，以及不属于国道的国际公路和省际间的重要公路。县道指具有全县（旗、县级市）政治、经济意义，联结县城和县内主要乡（镇）、主要生产与集散地的公路，以及不属于国道、省道的县际间的公路。乡道指主要为乡（镇）村经济、文化、生活服务的公路，以及不属于县道以上公路的乡与乡之间及乡村与外部联络的公路。专用公路指专线或主要供厂矿、林区、油田、农（牧）场、旅游区、军事要地等与外部联络的公路。◆5、公路的行政等级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。6、国家干线公路网——高速公路“7918”网7、国家高速公路网命名数字及数字与字母编号①首都放射线编号为1位数，由正北开始按顺时针方向升序编排，编号区间为1~9。②纵向路线编号为2位奇数，由东向西升序编排，编号区间为11~89。③横向路线编号为2位偶数，由北向南升序编排，编号区间为10~90。④并行路线的编号采用主线编号后加英文字母“E”、“W”、“S”、“N”组合表示；“E”、“W”、“S”、“N”分别表示并行路线在主线的东、西、南、北方位。⑤地区环线的编号按照由北向南的顺序排列，编号区间为91~99。⑥联络线的编号为4位数，由主线编号＋“1”＋联络线顺序号组成。联络线的顺序号按照主线前进方向由起点向终点顺序排列。⑦城市绕城环线的编号为4位数，由主线编号＋“0”＋城市绕城线顺序号组成。主线编号为该环线所连接的纵线和横线中编号最小者，如该主线所带城市绕城环线编号空间已全部使用，则先用主线编号次小者，依此类推。如该环线仅有放射线连接，则在1位数主线编号前以“0”补位。同一条国家高速公路穿越多个省（区、市），所连接的城市环线的编号在各个省（区、市）单独排列。在不同省（区、市）允许出现相同的城市绕城环线编号。公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作用。作为路面的支承结构物，路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性(Strength,Stability,Durability)。（1）路基工程◆8、路基路面工程的组成内涵与构成（1）路基工程-冻土（1）路基工程-防护与加固（1）路基工程-防护与加固公路路面是直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构，应具有良好的稳定性和足够的强度、刚度，其表面还应满足平整、抗滑和排水的要求。因此，公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、功能、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计。各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和应急停车带等均应铺筑路面；高速公路和一级公路应采用高级路面，二级公路应采用高级或次高级路面，三级公路宜采用次高级或中级路面，四级公路宜采用中级或低级路面。路面结构一般由面层、基层、底基层组成。（2）路面工程◆8、路基路面工程◆8、路基路面工程（3）路基路面分层面层（SurfaceLayer）基层(Base)（含底基层(Subbase)路基（含垫层）面层：面层是直接同行车及大气接触的表面层次，它承受较大行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降雨的浸蚀和气温变化的影响，因此，同其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳定性与温度稳定性，且应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度。基层（含底基层）：主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的路基（含垫层及土基），因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能力；基层受大气影响较面层小，但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿，故也应具有足够的水稳定性；同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。◆8、路基路面工程（4）路基路面各层的内涵◆8、路基路面工程路基（含垫层）：路面结构层以下部分，其中垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态；同时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形，并可阻止路基土挤入基层。按其作用可分为排水层、隔离层、防冻胀层等。路基处于下列状况的路段应设置垫层：地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿状态的路段；排水不良的土质路堑；有裂隙水，泉眼水等水文不良情况的岩石挖方路段；季节性冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段；基层可能受污染的路段。（4）路基路面各层的特点◆8、路基路面工程（5）路面工程分类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30cm50cm70cm20～40cm4～5cm5～6cm6～8cm70～80cm道路常用层位及厚度（6）路面工程70～80cm道路常用层位及厚度（6）路面工程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）砂石材料改良土或改善土水泥混凝土水泥路面各层位常用材料级配碎石CTB、LFTB…改良土或改善土（6）路面工程水泥路面各层位常用材料（6）路面工程◆8、路基路面工程本课程将路基、路面结合，综合介绍公路、城市道路及机场跑道等路基路面进行设计原理、设计方法和材料、施工、养护、维护及管理技术等相关知识（其中桥梁与隧道工程涉及桥面铺装和隧道路面中的路面部分可参照一般公路并结合桥梁和隧道结构的特点进行特殊设计）。◆8、路基路面工程（7）路基路面工程的课程内容沪宁高速拓宽跣刨断面◆8、路基路面工程第二节路基路面的工程特点核心内容路基路面的工程特点路基路面的使用要求路基路面的性能要求路线长、工程量大；沿线地形起伏变化大，地质、地貌、气象特征多变；沿线经济程度和交通特点不一样。……◆1、路基路面的工程特点全天候畅通高速安全舒适经济即结构与功能两个方面要求◆2、路基路面的使用要求1.承载能力(BearingCapacity)包括强度和刚度两个方面。2.稳定性(Stability)在地表上开