路基路面工程

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课程概述

本课程是一门服务于卓越道路与桥梁工程师和未来领军人才培养的专业课程。东南大学《路基路面工程》课程教学已有50多年的历史。课程建设可追溯到知名的方左英教授、方福森教授分别讲授的路基工程和路面工程及分别编写的《路基工程》和《路面工程》教材、2000年邓学钧教授讲授的路基路面工程及编写的《路基路面工程》教材。自1956年院系的调整以来,一直没有中断过本课程的教学,是道路桥梁与渡河工程专业(先后称为道路工程、交通土建工程、土木工程等)的主干课程。经过几代专家学者几十年呕心沥血的努力,已经成为国内交通运输领域最具影响的课程之一。本课程是国家精品课程、国家资源共享课程、在线开放课程,“路基路面工程”教材已更新至第六版。目前《路基路面工程》已形成由核心教材、多媒体课件、室内与现场实习、课程设计及实践基地组成的立体教学模式。本课程建设依托学科是东南大学道路与铁道工程国家重点学科。

《路基路面工程》课程是道路桥梁与渡河工程专业、交通工程专业道路桥梁方向、土木工程专业道路桥梁方向的必修课。作为专业核心课程,本课程的学习将为后续课程学习、自主研学、毕业设计、研究生培养以及今后工作提供专业基础知识。同时本课程也是东南大学交通学院为测绘工程、勘察技术与工程和港口航道与海岸工程等专业开设的跨专业课程。

《路基路面工程》课程作为道路桥梁与渡河工程专业、交通工程专业道路桥梁方向、土木工程专业道路桥梁方向的必修课,在基础理论方面,它必须有土木工程材料、土质学与土力学、材料力学等课程的基础;在实践教学方面,它与道路工程认识实习、基础课程实习(如土木工程材料实习、材料力学实习)互成体系,结合其他专业课程的学习和毕业设计综合训练,实现专业培养目标。因此,在课程教学过程中,授课教师队伍始终坚持理论与实践相结合、基础课程与专业课程相结合、专业课程与专业课程相结合。

在基础理论和实践教学方面,课程结合本课程的特点,把握课程的基础理论和基本概念,对路基强度和稳定性的要求和设计方法以及路基路面工程相关的交通参数、材料参数、结构设计参数;路面材料与结构设计方法等进行详细阐述;同时深刻把握课程重点,通过课程设计、现场和室内实习,对路基稳定性设计与验算方法;路基挡土墙设计;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等进行有针对性的训练。并结合国内外路基路面的最新趋势和规范、最新研究成果,及时更新教学内容。



授课目标

“路基路面工程”是道路桥梁与渡河工程本科专业学生的必修课程,通过本课程的教学,学生应掌握路基路面工程的结构特点与功能要求;路基土的工程特性和承载力评价指标与方法;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;掌握路基强度和稳定性的要求和设计方法;掌握路基支挡结构分析与设计;路面结构强度(刚度)的测试方法、结构层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;掌握路基层特性及选择方法;沥青混凝土路面和水泥混凝土路面材料与结构设计方法;了解路基和路面施工及养护技术;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。课程重点:路基路面工程相关的基本概念、原理和方法;路基稳定性设计、路基支挡结构设计、沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的结构组合设计与厚度设计。同时通过课程学习,了解“交通强国”、“一带一路”、“两路精神”、“愚公移山”等思想内涵,建立生态意识、服务意识、社会意识、国家意识,为交通强国建设以及世界交通建设服务。

预备知识

数学、力学、土木工程材料、土力学

参考资料

参考文献

1. 邓学钧 编著 路基路面工程[M](第1版)北京:人民交通出版社股份有限公司,2000.2

2. 邓学钧 编著 路基路面工程[M](第2版)北京:人民交通出版社股份有限公司,2005.8

3. 邓学钧 主编 路基路面工程[M](第3版)北京:人民交通出版社股份有限公司,2008.5

4. 黄晓明 主编 路基路面工程[M](第4版)北京:人民交通出版社股份有限公司,2014.8

5. 黄晓明 主编 路基路面工程[M](第5版)北京:人民交通出版社股份有限公司,2017.8

6. 黄晓明 主编 路基路面工程[M](第6版)北京:人民交通出版社股份有限公司,2019.6

7. 中华人民共和国行业标准.JTG D50—2017 公路沥青路面设计规范[S].北京:人民交通出版社股份有限公司,2017.4

8. 中华人民共和国行业标准,公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40—2011),北京:人民交通出版社,2011.11

9. 中华人民共和国行业标准,公路路基设计规范(JTG D30—2015) ,北京:人民交通出版社,2004.12

10. 中华人民共和国行业标准,公路水泥混凝土路面施工技术细则(JTG/T F30-2014),北京:人民交通出版社,2014.3

11. 中华人民共和国行业标准,公路路面基层施工技术规范(JTG/T F20 2015),北京:人民交通出版社,2015.7

12. 中华人民共和国行业标准.JTG 5142—2019 公路沥青路面养护技术规范[S].北京:人民交通出版社,2019.6


常见问题

《路基路面工程》重点和难点指导

(1)路基强度的保障技术要求:土的基质吸力、干湿类型划分、路基临界高度、路基土的选择和要求。

解决方式:讲述基本概念,引入现场图片和现场实习,全面分析路基强度的保障技术要求。土的基质吸力则从土的组成、基质吸力形成、计算方式切入。

(2)路基强度设计参数:地基回弹模量、地基反映模量、CBR的基本概念及测试方法。

解决方式:讲述基本概念、影响因素、测试方法,明确几个强度参数的用途及参数范围,然后分别说明路基设计参数的意义和差别。

(3)路基稳定性验算:直线法、瑞典法、BISHOP法、浸水路基稳定性、地震路基稳定性。

解决方式:通过路基破坏形式和基本概念讲述,说明路基稳定验算的基本方法,并进行算例分析。重点说明瑞典法、BISHOP法的假定差别和使用要求,由此引入动水压力、地震力的大小、作用点和方向,说明主动土压力、被动土压力等的力闭合图。

(4)路基施工:路基施工方法、路基施工设备、路基施工材料。

解决方式:通过路基施工过程讲述,明确施工技术、材料要求和检测技术。重点解决施工机械的类型、差别及使用要求,由此引出施工检测方式与要求,明确材料的要求与特点。

(5)交通量的调查与统计:混合交通调查方法(针对交通等级等路面设计的差异性),不同路面类型的轴载换算。

解决方式:利用现场调查及给定两种数据类型进行分析与对比,进行不同路面轴载换算。引导学生进行实际交通调查,通过调查交通组成和实际交通量,计算当量单轴(ESAL),提升交通量在路面设计中的重要性和数据调查与取值方法。

(6)路面结构层参数:路面无机结合料稳定材料(半刚性材料)参数概念与测定、沥青混合料材料参数、水泥混凝土路面结构参数、无结合料材料参数。

第1讲 绪论
1.1 概述
1.2 路基路面工程特点
1.3 路基路面结构组成及功能层位
1.4 路基路面结构影响因素
1.5 公路自然区划
第2讲 路基土的特性及设计参数
2.1 路基土的分类及工程特性
2.2 路基土的水温状况及干湿类型
2.3 路基的力学强度特性
2.4 路基承载力及材料参数
第3讲 路基设计
3.1 路基概念及构造
3.2 路基病害原因
3.3 路基横断面设计
3.4 边坡稳定性分析
3.5 路基变形观测
3.6 路基排水设计
3.7 特殊路基设计
第4讲 路基防护与支挡结构设计
4.1 路基坡面防护
4.2 支挡结构物的类型与构造
4.3 挡土墙结构的土压力计算
4.4 挡土墙设计
4.5 轻型挡土墙
第5讲 路基施工
5.1 概述
5.2 路堤填筑与压实
5.3-5 路堑开挖-爆破-加固
5.6 路基施工新技术
第6讲 交通荷载及路面设计参数
6.1 交通荷载对路面的作用
6.2 标准轴载及轴载换算
6.3 路面材料的设计参数
6.4 交通荷载作用分析
第7讲 路面基层
7.1 概述
7.2 碎石与级配碎石基层
7.3 无机结合料稳定材料基层
7.4 沥青稳定碎石基层
7.5 水泥混凝土基层
7.6 其他类型基层
第8讲 沥青路面设计
8.1 概述
8.2 沥青路面的分类与特性
8.3 沥青路面的使用性能与分区
8.4 弹性层状体系理论
8.5 沥青路面的破坏状态设计指标
8.6 沥青路面结构组合设计
8.7 沥青路面结构厚度设计
8.8 沥青路面结构排水设计
8.9 8.10沥青路面改扩建设计、国外主要沥青路面设计方法
第9讲 水泥混凝土路面设计
9.1 概述
9.2 水泥混凝土路面的分类与构造
9.3 弹性地基板经典理论
9.4 水泥混凝土路面温度应力分析
9.5 混凝土路面的破坏及设计指标与标准
9.6 路面设计的可靠度理论
9.7 水泥混凝土路面结构组合设计
9.8 水泥混凝土路面厚度设计
9.9 水泥混凝土路面结构排水设计
9.10 特种水泥混凝土路面设计
第10讲 路面施工
10.1 路面施工概述
10.2 级配碎石路面施工技术
10.3 无机结合料稳定材料施工
10.4 沥青路面施工
10.5 水泥混凝土路面施工
第11讲 路基路面养护与管理
11.1 路面养护管理概述
11.2 路基评价技术
11.3 路面评价技术
第12讲 路基路面总复习
12.1 路基路面总复习