路基路面工程教学大纲

《路基路面工程》教学大纲东北大学资源与土木工程学院2014年08月20日《路基路面工程》教学大纲（课程编号：B100900090，学分：3.5，学时：40/56）一、课程的性质与目的本课程是道路桥梁及渡河工程、交通工程等专业必修的一门专业主干课程，主要讲述公路与城市道路路基工程、路面工程的基本理论和基本知识。本课程的教学目的，在掌握土木工程材料、材料力学、土质学与土力学等知识的基础上，通过本课程的教学，学生应掌握路基强度和稳定性的要求和设计方法；路基路面工程相关的交通、环境、材料的特性与要求、结构设计参数；掌握路面结构整体强度（刚度）的测试方法、结构层（包括土基）材料模量的确定和取值方法、交通量确定方法、路基路面工程质量检测与评定方法；路面材料与结构设计方法。课程重点：相关的基本概念、原理和方法；沥青路面和水泥混凝土路面结构组合设计与厚度设计；路面施工、养护和管理的基本流程。具有路基路面工程相关的设计、施工、养护和质量检测与评定的基本能力。二、课程内容的教学要求1、路基工程（1）绪论：了解路基工程的特点，路基的作用，路面对路基的依赖关系，路基路面整体强度与刚度的影响因素；掌握路基土的分类、路基工作区、土基强度（刚度）指标、路基临界高度、相对含水量与干湿类型；了解路基的变形、破坏和防治措施。（2）一般路基设计：熟练掌握路基典型横断面组成及一般路基设计要点；了解路基的基本构造及主要附属设施；理解路基压实的意义与作用机理、影响路基土压实效果的主要因素；掌握土基压实度与压实标准要求。（3）路基稳定性设计：熟练掌握直线法和圆弧法验算路基的边坡稳定性；能进行陡坡路堤的稳定性验算；理解浸水路堤的稳定性验算。（4）路基的防护与加固：了解路基的坡面防护与冲刷防护的类型与方法，初步掌握地基加固的类型与方法。（5）挡土墙设计：掌握挡土墙的用途、类型与使用条件；能熟练进行挡土墙的土压力计算；能进行重力式挡土墙的构造、设计与稳定性验算；了解轻型挡土墙的基本知识。（6）路基排水设计：掌握路基排水要求及设计的一般原则；了解地面排水设施的构造与布置；理解明渠的水文水力计算。2、路面工程（1）概述：了解路面的结构组成；掌握路面的等级、分类、功能特点及对材料的要求；理解环境因素对路面的结构影响；掌握行车荷载的类型、特点及与路面的关系（瞬时性、重复性、横向分布规律、轴载作用与路面的使用寿命关系，标准轴载及轴载当量换算、累计当量轴次）；掌握路面材料的力学强度特性；透彻理解路面材料的累积变形与疲劳特性。（2）块料、碎石及稳定土结构层或路面：了解块料类路面的组成及作用机理；掌握嵌挤类、稳定类及密实类结构层材料的强度形成原理、力学性质、特点及施工关键；对各类结构层组成材料的技术要求、配比设计及使用原则熟练掌握。（3）沥青路面：掌握沥青类路面的使用品质、工作特性、面层分类；理解沥青路面材料的力学特性与温度稳定性；了解沥青类路面的表面抗防滑基本知识；初步了解沥青路面的施工与质量控制；了解沥青路面的最新进展。（4）沥青路面设计：理解弹性层状体系理论；掌握路面结构破坏状态、设计指标与标准；熟练掌握路面结构组合设计原则；掌握我国公路沥青路面设计规范的基本流程与方法，进行沥青路面结构组合和厚度设计；了解结构剪应力计算内容；能理解并运用沥青路面改建设计方法。（5）水泥混凝土路面：掌握水泥混凝土路面的各种接缝构造与设置原理；理解混凝土面板下地基(基层、土基加基、垫层)的作用与要求；初步了解水泥混凝土路面的施工技术和水泥混凝土路面的最新进展。（6）水泥混凝土路面设计：了解水泥混凝土路面的损坏现象，理解受力情况与结构设计的关系；熟练掌握弹性地基板的荷载应力分析（K地基与E地基板的理论解），了解半无限地基板荷载应力的有限元方法；掌握我国公路水泥混凝土路面设计规范的基本流程与方法，进行水泥混凝土路面结构组合和厚度设计；熟练掌握温度应力计算与板块平面尺寸设计内容；初步了解复合式水泥混凝土路面、水泥混凝土加铺层的设计及其他特种水泥混凝土路面。三、实习及课程设计要求实践性较强的施工内容及叙述性强的重要内容，利用实习时间，结合生产实际组织教学，集中进行路基路面工程实习。实习着重解决以下内容：路基下不同地基情况的处理技术；路基土方的铺筑与压实工艺；路面基层的生产、运输、铺筑与压实工艺；沥青路面面层的施工工艺与质量控制方法、沥青混合料的拌合、运输、摊铺与碾压过程；水泥混凝土路面的施工工艺与质量控制方法；水泥混凝土路面的接缝构造处理以及施工新工艺等。通过课程设计和现场实习，锻炼进一步熟悉课程内容，提高实践能力。课程设计涉及路基稳定性分析、挡土墙的土压力计算及挡墙设计、沥青路面的结构组合与厚度设计、沥青路面的老路改造、水泥混凝土路面的厚度设计等内容。路基稳定性验算安排在上课期间在课外进行，计入课程成绩；其它设计及实习内容集中安排，单计0.5～1.0个学分。对残疾和其他有障碍学生，主要进行录像观摩、课程设计、技能辅导等。四、能力培养的要求1、分析能力的培养：主要是对路基路面整体性理解的能力培养及对不同路基路面病害的分析与处理措施能力培养，同时也要注意培养对路基或路面不同结构与材料的设计、施工质量及管理内容的理解。2、计算能力的培养：要求学生通过本课程的学习，具备分析路基稳定性与边坡设计、进行地基加固的计算方法选择、挡土墙的确定与计算分析、材料组成设计计算、沥青路面结构分析计算、水泥混凝土路面结构分析计算、沥青路面改建设计计算、水泥混凝土路面加铺分析等分析与计算能力。3、自学能力的培养：通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收和灵活运用的能力，并要求其能围绕课程教学，阅读相关的参考书籍和资料，自我扩充知识领域。4、表达能力的培养：主要通过作业和课程设计，完整、全面地表达自己解决问题的方案、步骤及实现效果。5、创新能力的培养：培养学生独立思考、深入钻研问题的能力，要求其能结合专业提出多方面的存在问题，并能进行解决途径的初步探索，能够针对简单问题进行分析解决。五、建议学时分配课程内容讲课习题或讨论课程设计实习路基路面工程561.路基工程26绪论3一般路基设计5讨论一般与特殊的区别路基稳定设计路基稳定性设计6讨论路基常见破坏类型路基的防护与加固3挡土墙设计7挡土墙设计路基排水设计2路基实习2.路面工程30概述3块料、碎石及稳定土5沥青路面5讨论沥青路面的病害沥青路面实习沥青路面设计6沥青路面厚度设计水泥混凝土路面5讨论水泥路面的病害水泥路面实习水泥混凝土路面设计6水泥混凝土路面厚度设计六、考核方式及成绩评定本课程以闭卷考试方式分两次进行考核，期中考试考查路基工程，期末考试考查路面工程，总评成绩＝平时成绩（包括出勤、作业及设计）＋期中考试成绩＋期末考试成绩。平时成绩：前半学期平时出勤及作业占15％，路基稳定性设计作业占5％，后半学期平时出勤及作业占15％；期中路基部分考试成绩占30％；期末路面部分考试成绩占35％。七、教材及参考书1、教材：（1）邓学钧主编.路基路面工程（第二版）.人民交通出版社，2004（2）芮勇勤等著.路基路面工程课程设计与实用技巧.东北大学出版社，20122、参考书：（1）方福森.《路面工程》（第二版）.人民交通出版设社，1990.12（2）方左英.《路基工程》.人民交通出版社，1987.12（3）邓学钧陈荣生编著.《刚性路面设计》（第二版）.人民交通出版社，2004.1（4）黄卫钱振东编著.《高等水泥混凝土路面设计理论与方法》.科学出版社，（2000.7）（5）黄卫钱振东编著.《高等沥青路面设计理论与方法》.科学出版社，2001.9（6）黄晓明、赵永利，高英等.《土木工程材料》.人民交通出版社，2007.2（7）黄晓明、赵永利，高英等.《高速公路沥青路面设计理论与方法》.人民交通出版社，2006.12（8）邓学钧、黄晓明编著.《路面设计原理与方法》（第二版）.人民交通出版社，2007.1（9）黄卫编著.《高速公路路面管理学》.人民交通出版社，2004.3（10）黄晓明朱湘李昶编著.《路基路面工程》.东南大学出版社，2006.10（11）中华人民共和国行业标准公路沥青路面设计规范（JTG050-2006）.2006（12）中华人民共和国行业标准公路水泥混凝土路面设计规范（JTGD40-2003）2003（13）中华人民共和国行业标准公路路基设计规范（JTGD30-2004）2004（14）中华人民共和国行业标准公路路基施工技术规范（JTGF10-2006）2006（15）中华人民共和国行业标准公路土工试验规程（JTGD40-2003），2007（16）中华人民共和国行业标准公路路基路面现场测试规程，1995（17）中华人民共和国行业标准公路沥青路面施工技术规范（JTGF40-2004），2004（18）孙立军著.《沥青路面结构行为理论》.同济大学出版社，2003（19）沈金安编著.《沥青及沥青混合料路用性能》.人民交通出版社，2001（20）李昶顾兴宇编著.《大跨径钢桥桥面铺装力学分析与结构设计》.东南大学出版社，2007.9