教学大纲--路基路面工程

教学大纲《路基路面工程》课程教学大纲编制主要借鉴东南大学教学实践和参考长安大学、重庆交通大学、长沙理工大学教学实践。

一、课程学习方法《路基路面工程》是高等学校土木工程领域中公路工程、城市道路工程、桥梁隧道工程、机场工程等专业的重要必修课。

课程涉及内容广泛并且与工程实践联系密切。

所以在学习过程中，应注意以下几方面问题：1、强化本课程基本理论、基本方法的学习，打好理论基础目前路基路面工程经过多年的发展已经形成较为完善的学科体系。

在学习本课程过程中，学生要通过课上认真听讲、课后仔细研读教材，系统地掌握基本理论，并通过主动思考，独立完成习题和作业来巩固所学的理论。

通过本课程的基本理论、基本方法的学习，学生应在路基稳定性分析计算、路基加固、防护及支挡工程设计、路基排水设计、路面结构和设计理论与方法等方面，具有独立的设计与计算能力；在路基和路面施工方法与质量控制以及路面养护管理等方面，具备较为全面的知识，为将来从事实际工作打下坚实基础。

2、注重相关学科知识积累和灵活应用，为本课程学习做好准备路基路面工程与材料科学、岩土工程、结构分析理论、机电工程、自动控制与测量技术、现代管理科学等学科有密切的交叉。

近年来通过不断吸收相关学科的最新研究成果，路基路面工程学科得到迅速发展。

因此，在学习中，学生应注重工程地质、土质土力学、水力学、道路建筑材料、公路勘测设计、工程力学等相关课程的学习，加深对本课程基本理论的理解，并灵活应用于路基路面工程学习和实践中。

3、注重课程实习、课程设计、室内试验和现场测试、工程案例分析、典型工程参观等实践环节，提高工作技能路基路面工程是一门实践性较强的课程。

学生在学习过程中，即要掌握基本理论，更要学会各种分析技能。

通过本课程各种教学实践环节，加深对课堂知识和基本理论的理解，加深对路基路面工程施工和管理的全面认识，逐步提高运用基础理论和知识解决实际问题的能力。

在课程实习、课程设计、室内试验和现场测试、典型工程参观过程中，学生应通过积极思考，主动参与，多问勤练，不断提高实验操作技能和处理实际问题的能力工作。

在授课教师、试验指导教师或实习教师的指导下，通过实践环节，初步掌握3种以上路基支挡工程和2种以上路面结构设计理论和方法以及并熟悉施工主要过程。

4、关注和了解当前路基路面学科国内外技术发展动态和研究热点，开阔专业视野当前路基路面工程技术发展日新月异。

学生应利用课余时间，通过参加校内主办的各种与课程内容相关的学术会议、学术讲座，阅读国内外相关科技文献，了解当前路基路面的新结构、新材料、新工艺发展动态和关注研究热点，了解特殊地区路基路面工程问题和处理措施。

这不但有利于加深对课堂知识的理解，而且有利于开阔专业视野和设计思路，有利于专业兴趣和创新意识培养。

二、课程基本要求1．对能力培养的要求(1) 培养学生运用已学的《工程地质学》、《水力学》、《土质与土力学》、《公路勘测设计》、《道路建筑材料》、《弹性力学》等有关知识，掌握路基工程的基础理论和基本知识以及路面工程的基础理论和基本知识，以便使学生具有分析与解决路基工程实际问题的能力。

(2) 通过本课程的学习，使学生掌握路基的技术特点和路基材料要求，并在一般路基和特殊路基设计、路基排水设计、路基稳定性设计和挡土墙设计等方面，具有独立设计与计算的能力。

(3) 通过本课程的学习，使学生在路基施工方法，路基防护加固与路基工程有关附属设施等方面，具有必要的基本知识，以为将来参加实际工作打下基础。

(4) 要求学生系统掌握路基工程的影响因素和理论知识，并能运用这些基本原理来分析解决问题，重点掌握路基工程的设计方法，应具备独立从事设计与计算的能力。

初步掌握路基施工具体操作技能和组织管理知识，提高学生运用理论解决实际问题能力。

(5) 通过本课程的学习，掌握块料路面、沥青路面、水泥混凝土路面的结构特点与材料特性，熟悉沥青路面和水泥混凝土路面的结构设计方法及施工工艺特点。

(6) 掌握路面排水设计的要求及常用排水设施的设计和使用，能够进行路基路面综合排水设计。

(7) 为贯彻理论同实践相结合的原则，配合本课程的教学，需组织一次集中实习与课程设计，使学生能初步掌握路面工程设计与施工全过程，提高学生运用理论解决实际问题的能力。

2．本课程的重点和难点重点：(1) 路基工程稳定性影响因素；(2) 一般路基设计；(3) 路基边坡稳定性分析方法；(4) 挡土墙设计原理与方法；(5) 道路路基设计方法；(6) 土质路基施工方法。

(7) 无机结合料稳定材料的物理力学特性；(8) 沥青路面的力学特性、稳定性与耐久性；(9) 沥青路面结构组合、有关设计参数与结构设计方法；(10) 水泥混凝土路面结构组合、有关设计参数与结构设计方法；(11) 路面排水设计。

难点：(1) 挡土墙设计；(2) 边坡稳定性分析；(3) 新建沥青路面路面设计；(4) 水泥混凝土路面设计。

3．先修课程及基本要求应在修完《土质学与土力学》、《道路建筑材料》、《工程地质》、《道路勘测设计》等课程后，学习本课程。

三、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、水泥混凝加铺层的设计及其他特种水泥混凝土路面。

四、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。

五、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探索，能够针对简单问题进行分析解决。

六、考核方式及成绩评定本课程以闭开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％。

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