路基路面工程第十章

第一章总论路面结构一般由面层、基层、垫层组成。

路基路面具有的基本功能：承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能。

路基路面的稳定性通常与下列因素有关：地理条件、地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的类别。

路基土的分类：巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土。

路面结构的力学特性和设计方法的相似出发，将路面划分：柔性路面、刚性路面、半刚性路面路面类型按面层所用的材料区别：水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面路基需要具有足够的：强度、稳定性、耐久性。

土作为路基建筑材料，砂性土最优、黏性土次之、粉性土属不良材料。

公路自然区划根据以下原则：(一)道路工程特征相似的原则；(二)地表气候区划差异性的原则；(三)自然气候因素既有综合又有主导作用的原则。

第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质路基路面的主要功能是长期保证车辆快速、安全、平稳地通行。

中国的道路车辆轴限为100KN，即10T。

表征土基承载力的参数指标有回弹模量、地基反应模量、加州承载比。

有两种承载板可以用于测定土基回弹模量，即柔性压板与刚性压板。

路基的主要病害有：1)路基沉陷、2)边坡滑塌、3)碎落和崩塌、4)路基沿山坡滑动、5)不良地质和水文条件造成的路基破坏路面材料的力学强度特征：抗剪强度、抗拉强度、抗弯拉强度、应力－应变特性路基病害防治的措施：1)正确设计路基横断面；2)选择良好的路基用土填筑路基、必要时对路基上层填土作稳定处理；3)采取正确的填筑方法，充分压实路基，保证达到规定的压实度；4)适当提高路基，防止水分从侧面渗入或从地下水上升进入路基工作区范围；5)正确进行排水设计；6)必要时设置隔离层隔绝毛细水上升，设置隔温导减少路基冰冻深度和水分累积，设置砂垫层以疏干土基；7)采取边坡加固、修筑挡土墙、土体加筋等防护技术措施，以提高其整体稳定性。

第三章一般路基设计路基横断面的典型形式是：路堤、路堑、填挖组合。

路基设计的主要内容：1)选择路基断面形式，确定路基宽度与路基高度；2)选择路基填料与压实标准；3)确定边坡形状与坡度； 4)路基排水系统布置和排水结构设计； 5)坡面防护与加固设计； 6) 附属设施设计。

《路基路面工程》课程教学大纲课程名称：路基路面（Road Subgrade and Pavement Engineering）课程编码：60445022 学分：3 总学时：54说 明【课程简介】《路基路面工程》课程是面向土木专业交通土建方向学生的一门专业方向课。

课程主要讲授路基路面的基本概念、路基的防护与加固方法、路基设计、沥青路面设计、水泥混凝土路面设计等内容。

要求学生通过课程内容的学习，熟悉路基路面工程的基本设计原则和规定，掌握各种结构及构件的受力特点及其基本要求，培养良好的结构意识及对常用路基路面工程体系进行正确布置和设计的能力，为今后学习和工作实践奠定扎实的基础。

【课程性质】专业方向课。

【适用专业】土木专业。

【教学目标】课程的主要特点是理论与实践并重，工程性较强,既要认真学习基本理论知识，又要注重工程实践。

通过学习，学生应该了解路基路面材料以及结构的基本概念、路基路面工程相关的交通环境情况、相关材料的特性以及结构相关设计参数；掌握支挡结构的类型和使用条件、布置和构造以及挡土墙设计方法；能够运用理论知识进行路基路面结构的设计。

学生能够运用相关的基本概念、原理和方法等重点内容进行挡土墙设计、沥青路面和水泥混凝土路面结构组合设计与厚度设计，同时具有路基路面工程相关的设施工、养护和质量检测与评定的基本能力。

【先修课程要求】《材料力学》、《结构力学》、《土力学》等。

【能力培养要求】要求学生通过理论学习，掌握路基边坡稳定性分析方法，能够进行路基支挡结构设计、沥青路面设计以及水泥混凝土路面的设计和制图，并且对路基路面的施工和养护有进一步的了解。

【学习总量】理论学时为54学时，自主学时为350学时，总学时为404学时。

【教学方法与环境要求】以理论教学为主，辅助ppt课件教学。

【学时分配】学 时 安 排序号 内 容理论课时实验课时实践课时习题课时小计1 第一章 概论 4 42 第二章 路基土的特性及设计参数 4 43 第三章 路基设计 8 84 第四章 路基防护与支挡结构设计 6 65 第五章 路基施工 2 26 第六章 交通荷载级路面设计参数 2 27 第七章 路面基层 4 48 第八章 沥青路面设计 10 109 第九章 水泥混凝土路面设计 10 1010 第十章 路面施工 2 211 第十一章 路基路面养护与管理 2 2总 计 54 54 【教材与主要参考书】教 材：路基路面工程，黄晓明，人民交通出版社，2016年4月，第4版。

第二篇路基路面工程第十章路面基层和垫层1．什么是基层和垫层？它们起什么作用？对基层和垫层有何要求？常用的基层和垫层有哪两大类？答：基层是直接位于面层下的结构层次，而垫层是基层和路基之间的结构层次。

基层和垫层主要起承重、扩散荷载应力和改善路基水温状况的作用。

为此，对基层和垫层提出了刚度（抗变形能力）和水稳定性方面的要求。

常用的基层和垫层，有碎（砾）石和结合料稳定两大类。

2．碎（砾）石类基（垫）层可分为哪三种？答：碎（砾）石类基（垫）层可分为三种：（1）碎石基层；（2）土-集料混合料基（垫）层；（3）块（片）石基层。

（1）碎石基层碎石基层是用尺寸较均匀的轧制碎石作基本材料，并以石渣和石屑嵌缝，或者以粘土或石灰灌缝，经压实而成的结构层。

按施工方法和灌缝材料的不同，碎石层可分为干压碎石、水结碎石、泥结碎石和泥灰结碎石等四种。

前二种碎石层又称作填隙碎石。

（2）二、碎（砾）石混合料基（垫）层土—集料混合料基（垫）层的结构强度和刚度，取决于颗粒尺寸分布、颗粒形状和密度。

其中最重要的是颗粒尺寸分布，特别是粗集料和细集的比例。

按分布情况的不同，土—集料泥合可区分为三种不同的物理状态。

第一种状态，仅含有少量或者不含细料（指0.074mm以下的颗料），依靠颗粒之间的摩阻力获得其稳定性。

不含细料的集料，其密实度较低，但透水性好，不易冰冻。

第二种状态，含有适量的细料填满集料间的孔隙。

这类混合料仍靠集料间的摩阻力获取其稳定性，但抗剪强度提高了，密实度也提高了，透水性降低，施工时易于压实。

第三种状态，细料含量过多，使集料悬浮于土中，彼此失去接触。

虽然施工时较易压实，但其密实度较低，实际上不透水，其稳定性受水的影响很大。

（3）块料路面用块状石料或混凝土预制块铺筑的路面称为块料路面。

其主要优点是坚固耐久，养护维修方便。

缺点是用手工铺筑，难以机械化施工，铺筑进度慢。

块料路面的构造特点是借助基础的承载力和块料之间的嵌锁摩擦力构成结构强度，需要设置整平层，块料之间需用嵌缝料嵌缝。

第一章总论1.1选择题1.公路工程是一种（）工程构造物。

A. 线型B.平面C.立体D.曲面2.道路工程使用年限较长，应具有（）的性能。

A.耐久性B.易用性C.易施工D.低造价3.粉性土毛细现象较强烈，易产生路面（）病害。

A.拥包B.车辙C.翻浆D.搓板4.路基内部的聚冰现象，在（）地区尤为严重。

A.季节性冰冻B.高海拔C.低温高寒D.干旱5.路面的各种类型中，不包括（）型路面。

A.柔性B.刚性C.半刚性D.弹性6.现代化公路运输，要求道路能在（）通行车辆。

A. 晴天B.阴天C.全天候D.雨天7.为保证路基路面的稳定，一般要求路基处于（）状态。

A.干燥或中湿B.中湿或潮湿C.潮湿或过湿D.过湿以上8.柔性路面刚度较小，在行车荷载作用下产生较大（）A.竖向弯沉B.水平剪力C.扭曲应力D.翘曲应力9.路基路面结构承载力包括（）两个方面。

A. 强度、刚度B.挠度、变形C.支承、扩散D.断裂、车辙10.粗粒土分为砾类土和（）两种。

A.砂类土B.粉类土C.黏性土D.盐渍土11.路面面层可用（）的材料铺筑。

A.坚硬耐磨B.柔软均匀C.保温透水D.松散轻质12.柔性路面是指用（）材料做面层的路面结构。

A.沥青类B.水泥类C.石灰类D.粉煤灰类13.保持路基的几何形状和物理力学性能，称为路基的（）A. 固定性B.稳定性C.刚性D.可用性14.关于黏性土说法正确的是（）A.透水性小B.无塑性C.级配适宜D.含大量粉土颗粒15.路面基层主要承受面层传递的（）荷载。

A.垂直B.水平C.剪切D.偏心16.刚性路面主要是指用（）做面层的路面结构。

碎石土D. 石灰土C. 水泥混凝土B. 沥青混凝土A.17.防水排水是确保路基路面（）的主要方面工作。

A. 稳定B.固定C.刚性D.柔性18.路面表面要求平整，但不宜（）A.粗糙B.密实C.光滑D.坚硬19.盐渍土属于（）A.特殊土B.黏性土C.砂性土D.粉性土20.当路基土处于（）状态时，相对稠度大于1。

第一章课程简介与公路建设发展（路基路面工程习题判断与选择题）二、选择题1、公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，路基必须主要具有足够的（ abd ）。

a、强度；b、稳定性；c、刚度；d、耐久性。

2、公路路面时直接承受交通荷载、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（ acd ）的要求。

a、平整；b、耐磨；c、抗滑；d、排水。

3、土基路床分为上路床、下路床，其层位厚度上、下路床为（ b ）。

a、30cm、80cm；b、30cm、50cm；c、80cm、70cm；d、80cm、150cm。

三、判断题（正确√；错误×）1、面层分为表面层（×）。

2、面层分为上面层、中面层、下面层（√）。

3、基层分为上基层、下基层及底基层（√）。

4、土基分为路床、路堤（√）。

5、土基路堤分为上路堤、中路堤、下路堤（×）。

四、简答题1、简述路面分层主要分几层？面层、基层、底基层、路基（含垫层）五、论述题1、论述国家高速公路网布局规划中“79186”代表意义？其中“6”代表的具体内容？“79186”中的“7”代表的是以北京为中心的7放射线，“9”代表的是南北纵（经线），“18”代表的是东西横线（纬线），“6”代表的是地区环线。

“6”代表的是沈阳环线、杭州湾环线、成都环线、台湾环线、珠江三角洲环线和海南环线。

第二章总论二、选择题1、公路用土按不同的工程特性划分为（abcd ）四大类，并细分为11种土。

a、巨粒土；b、粗粒土；c、细粒土；d、特殊土。

2、利用（ bcd ）等无机结合料修筑半刚性路面，半刚性路面结构目前已广泛用于高等级公路与城市道路，成为一种主要的结构型式。

a、改性土；b、石灰；c、水泥；d、工业废渣。

3、我国公路自然区划图制定主要依据我国划分自然区划的目的和原则进行，该区划是根据以下（ abc ）原则制定的。

a、道路工程特征相似的原则；b、地表气候区划差异性的原则；c、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则；d、主要考虑b和c。

路面工程(第五版)习题参考答案备注：综述题有些只给了大纲，需要加以展开论述。

第一章路面工程概述（课本第一章相关部分）1、路面的功能要求包括哪几个方面A.强度和刚度（承载能力）B 稳定性（水温稳定性）C 耐久性D 表面平整E 抗滑F 环保性－少尘、低噪音G 辨识性－色彩、车道改变2、对路面有哪些基本要求(1)具有足够的强度和刚度(2)具有足够的水温稳定性(3)具有足够的耐久性和平整度(4)具有足够的抗滑性(5)具有尽可能低的扬尘性(6)符合公路工程技术标准规定的几何形状和尺寸3、路面结构为什么要分层，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面如何进行分层行车荷载和自然因素对路面的影响，随路面结构深度的增加而逐渐减弱，对结构层材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐减弱。

按照使用要求、受力状况、土基支撑条件和自然因素影响程度的不同划分。

通常分为面层、基层和功能层。

水泥混凝土路面：面层（水泥混凝土面板），基层(可分几个亚层),功能性垫层沥青混凝土路面：分层更细，面层、基层均可分几个亚层、在路基与基层间可设功能层。

4、路面结构层位与层位功能(沥青路面与水泥路面不同)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：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。

功能层：为保证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必要时设置功能层。

他的主要功能是加强路面结构层之间的联接、改善路基的湿度和温度状况。

第一部分的作业第1、10章一、填空*1. 我国公路用土依据土的颗粒组成、塑性指标和有机质存在情况，可分为（巨粒土）﹑（粗粒土）﹑（细粒土）﹑（特殊土）四类。

2．粉性土的毛细水上升速度快而且（高度大），水稳定性（差）。

3.公路对路面的要求有（稳定性）、（耐久性）、（表面平整度）、（表面抗滑性能）。

4. 路基干湿类型划分为（干燥）、（中湿）、（潮湿）和（过湿）四种。

5. 路基的干湿类型以（稠度）来划分。

对于原有公路，按不利季节（槽地面一下80cm深度内的平均稠度）来确定，对于新建公路可以用（路基临界高度）作为判别标准。

二、选择*1．用以下几类土作为填筑路堤材料时其工程性质由好到差的正确排列是（B ）。

A ．砂性土-粉性土-粘性土B ．砂性土-粘性土-粉性土C ．粉性土-粘性土-砂性土D ．粘性土-砂性土-粉性土2．已知某路段预估路面厚度约30cm ，路面表层距地下水位的高度为1.65m ，查得临界高度H 1 =1.7~ 1.9m ，H 2 =1.2~ 1.3m ，H 3 =0.8~ 0.9m ，则该路段干湿类型是（ B ）。

A ．干燥B ．中湿C ．潮湿D ．过湿3．新建公路路基干湿类型判断的依据是（C ）。

A ．填方或挖方高度B ．地表水及地下水位C ．临界高度D ．分界相对含水量4．路基的最小填土高度是指（B ）。

A ．地下水或长期地表积水的水位至路槽底的高度B ．路肩边缘距原地面应满足一定要求的高度C ．路肩边缘距路槽底的高度D ．路肩边缘距地下水位的高度5. 确定新建公路路基干湿类型的指标是（C ）。

A、平均稠度B、平均相对含水量C、路基临界高度D、路基设计高度6．我国公路自然区划的一级区是按（A ）划分的。

A ．自然气候，全国轮廓性地理，地貌B ．潮湿系数C ．各地方的自然特点；D ．各地方的年降雨量7.公路自然区划中划分二级区划的标准是（B ）。

A、地域特征B、潮湿系数C、工程特征D、大气降水三、判断*1 ．我国公路自然区划的一级区划是按自然气候、全国轮廓性、地理、地貌、各地02 ．在各种公路的用土中，工程性质最差的土是粉性土和重黏土。

第一章绪论路基路面工程的性能要求：路基：承载能力路面：表面平整度稳定性路面抗滑性耐久性路基的内涵是道路整个横断面，包含路堤和路堑，高于原地面高程填方路基称为路堤，低于原地面的挖方路基称为路堑，路基的内涵是路面的承载平台，即路面以下的部分路基高度为路面顶部至下路堤底部的距离上路床为30cm，下路长为50或90cm,上路堤为70cm，下路堤不限路面横断面分为槽式横断面和全铺式横断面。

选择路拱横坡度，应充分考虑有利于行车平稳和有利于横向排水两方面的要求。

沥青混凝土、水泥混凝土路拱平均横坡度为1%~2%路肩横坡度一般叫路面横坡度大1%。

砂石路面的适用范围是四级公路，沥青混凝土路面和水泥混凝土路面是各级都可以用从路面结构的力学特性的相似性出发，可以将路面结构划分为沥青混凝土路面、复合式路面和水泥混凝土路面（也称刚性路面）三类路基路面稳定性影响因素：1、地理条件2、地质条件3、气候条件4、水文和水文地质条件5、土的类别6、路基路面上的作用路面结构内的温度状况，可通过在外部和内部影响因素之间建立联系的方法来预估。

这种方法有两类，即统计方法和理论方法公路自然区划制定的原则：1、道路工程特征相似的原则2、地表气候区划差异性的原则3、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则一级区划的标志：均值等温线和三阶梯的两条等高线均值等温线：全年均温－2°等值线、一月份均温0°等值线三阶梯的两条等高线：1000m等高线、3000m等高线，三阶梯是主要划分标志“公路自然区划”分为7个一级自然区：北部多年冻土区、东部温润季冻区、黄土高原干湿过渡区、东南湿热区、西南潮暖区、西北干旱区、青藏高寒区二级区划的主要指标是潮湿系数K0K>2.0,过湿 2.0>K>1.5,中湿 1.5>K>1.0,润湿1.0>k>0.5,润干 0.5>k>0.25,中干 0.25>k,过干三级区划的两种方法：1、按照地貌、水温和土质类型将二级区划分为若干类型单位2、以水热、地理和地貌等为标志将二级区划分为若干更低级区域第二章路基土的特性及设计参数我国公路用土依据土的颗粒组成特征、土的塑性指标和土中有机质含量的情况，将土分为巨粒土，粗粒土、细粒土和特殊土四类，并进一步划分为12种土土的颗粒组成特征用不同粒径粒组在土中的百分含量表示，即土的颗粒级配细粒组和粗粒组划分界限是0.075mm，巨粒组和粗粒组的划分界限是60mm，漂石和卵石的划分界限是200mm，粉粒和黏粒的划分界限是0.002mm，不均匀系数C U反映土粒大小的均匀程度。

路基路面工程电子教案第一章总论一、路基：是在天然地表面按照道路的设计线形（位置）和设计横断面（几何尺寸）的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。

二、对路基路面基本性能的要求：（1）承载能力：（2）稳定性：（3）耐久性：（4）表面平整度：（5）表面抗滑性：三、路基土的分类与选用：1.我国公路用土依据土的颗粒组成特征，土的塑形指标和土中有机质含量分：巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土四类，并进一步细分11种土。

2.各类公路用土选用：巨粒土：是良好的路基材料；级配良好的砾石混合料：是良好的路基路面材料；砂性土：是施工效果最优的路基建材；是理想的路基填筑材料。

粘性土：是较常见、效果也较好的路基路面建材；粉性土：属于不良材料，最容易引起路基病害；最易引起路基的冻胀与翻浆。

特殊土：用于路基时必须采取技术措施加以处理。

总之：土作为路基建筑材料，砂性土最优，粘性土次之，粉性土属不良材料，最容易引起路基病害。

四、公路自然区划：7个一级自然区，33个二级区，19个二级副区五、.路基湿度的来源：1.大气降水2.地面水3.地下水4.毛细水5.水蒸汽凝结水6.薄膜移动水六、路基干湿类型及划分：1．路基按干湿状态不同分为四类：干燥、中湿、潮湿和过湿（要求路基处于干燥或中湿状态）2.路基干湿类型的划分：原有公路-----平均稠度；新建公路----路基临界高度（会应用）3.路基临界高度：与分界稠度相对应的路基离地下水位或地表水水位的高度。

七、路面结构及层位功能：1.面层：结构强度，抗变形能力，水稳定性，温度稳定性，耐磨，不透水，抗滑性，平整度；2.基层：主要承受由面层传来的车辆的垂直力，并将力扩散到下面的垫层和土基中去。

基层是路面结构中的承重层。

3.垫层：改善土基的湿度和温度状况。

八、路面的等级与分类：1.路面的等级：（1）高级路面：水泥混凝土、沥青混凝土、厂拌沥青碎石、整齐石块或条石。

（2）次高级路面：沥青贯入碎（砾）石、路拌沥青碎（砾）石、沥青表面处治、半整齐石块。