路基路面工程授课教案
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《路基路面工程》讲义湖南城市学院土木工程学院道路教研室目录第一章总论§1.1道路工程发展概况§1.2 路基路面工程的特点§1.3 影响路基路面稳定的因素§1.4 路基土的分类§1.5 公路自然区划§1.6 路基水温状况及干湿类型§1.7 路面结构及层位功能§1.8 路面的等级与分类第二章行车荷载环境因素材料的力学性质第二章行车荷载环境因素材料的力学性质§2.1行车荷载§2.2环境因素影响§2.3土基的力学强度特性§2.4 土基的承载能力§2.5 路基的变形、破坏及防治(自学)§2.6 路面材料的力学强度特性§ 2-7 路面材料的累积变形与疲劳特性第三章一般路基设计第三章一般路基设计§3.1 路基的类型与构造§3.2 路堤设计§3.3 路堑设计§3-4 填挖结合路基设计第四章路基边稳定性分析性设计§4.1 边坡稳定性分析原理与方法§ 4.2 陡坡路堤稳定性§4.3 浸水路堤稳定性第五章路基的防护与加固第六章挡土墙设计第一章总论§1.1道路工程发展概况早在4000多年前,中国已有了车和行车的路。
商代开始有驿道传送,西周开创了以都市为中心的道路体系,还建立了比较完善的道路管理制度,以后的西汉、唐代、宋、元、明、清各代,道路交通又有发展。
清末,在原有驿道上修建了一些很简陋的公路,中华民国初期,公路有了初步发展。
建国以来,我国公路交通事业得到了迅速发展。
自80年代中期开始,中国大陆开始兴建高速公路。
高速公路的建设和使用,为汽车快速、高效、安全舒适地运行提供了良好的条件,标志着我国的公路运输事业和科学技术水平进入了一个崭新的时代。
路基路面直接承受行驶车辆的作用,是道路工程的重要组成部分。
第五章路基防护与加固§ 5-1 概述一、路基防护与加固的意义水:大气降水、地表水流冲刷、地下水源侵入使路基强度降低、造成水毁病害;沿河路基受冲击、淘刷、侵蚀等。
温度:温差—胀缩循环,季节冰冻—冻胀、翻浆,湿差—干湿循环二、主要加固类型1、坡面防护2、沿河路堤河岸冲刷防护与加固3、路基的支挡工程边坡支撑—石砌护肩、护坡、护墙、护脚堤岸支挡—驳岸(防水)、浸水挡墙(防水+土压力)、挡土墙4、软土地基加固特点:规模大,造价高,要力求从简,就地取材,结合路基设计综合处治关键:治水、固结。
换填土、反压护道法、分阶段施工、超载预压法等§5-2坡面防护目的:保护坡面免受冲刷;防止延缓风化,破碎,剥蚀,温湿影响要求:防护设施不受外力作用,坡面岩土整体稳定牢固简易防护:边坡坡度、高度不过大,不陡于1:1~1:1.5,v<2.0m/s常用设施:植物防护—生命防护;矿料防护—无机物防护一、植物防护:美观协调环境,固结稳定边坡,防止表面水土流失。
见图p98图5-11、种草:适用边坡≤1:1,土质适宜,不浸水或短期浸水,冲刷轻微,地表水径流v≤0.6m/s草种根系发达,叶径低矮,多年生长;铺5~10cm种植土层2、铺草皮:适用坡面冲刷严重,边坡较高陡,0.6≤径流v≤1.8m/s方法—平铺(边坡1:1.5,[v]<1.2)水平叠铺、垂直叠铺、斜交叠铺(边坡1:1~1:1.5,[v]<1.8)、网格式程序—预先备料,就近培育,切成块状,自下而上铺3、植树:适用任何生长植物的堤、堑边坡和堤岸边的河滩;[v]<3m/s,边坡1:1.5或更缓作用降低流速、淤积泥沙、改变水流方向二、工程防护(矿料防护):不宜使用植物防护或考虑就地取材时采用此种防护1、抹面防护适用:石质挖方坡面,岩石表面易风化,较完整尚未剥落;坡度1:0~1:1材料:石灰浆、三合土(石灰、炉渣、粘土)、四合土(三合土+砂)施工前:清扫坡面、洒水润湿、填补坑洞,厚度2~10cm;大面积抹面隔5~10m设伸缩缝宽1~2cm 2、喷浆:水泥用量较大,重点工程可选用;效果较好适用:易风化而坡面不平整的岩石挖方边坡材料:水泥石灰砂浆,厚度5-10cm施工前:清扫、润湿坡面。
道路路基路面工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。
2. 使学生了解道路工程中不同材料的特点、选用原则及其在路基路面中的应用。
3. 让学生了解我国道路工程的相关标准和规范。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识进行道路路基路面设计的实际操作能力。
2. 培养学生分析和解决道路工程中实际问题的能力。
3. 提高学生的团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱道路工程专业,树立正确的职业观。
2. 增强学生的环保意识,使其关注道路工程对环境的影响。
3. 培养学生的社会责任感,使其认识到道路工程对社会经济发展的重要作用。
课程性质:本课程为专业核心课程,旨在培养学生的道路工程设计和施工能力。
学生特点:学生已经具备一定的道路工程基础知识,具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求:结合实际工程案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生达到以下具体学习成果:1. 能够正确理解和应用道路路基路面工程的基本概念、原理和设计方法。
2. 能够分析不同材料在道路工程中的应用,并合理选用。
3. 能够按照我国相关标准和规范进行道路路基路面设计。
4. 能够独立或团队协作解决道路工程中的实际问题。
5. 能够关注道路工程对环境和经济的影响,树立正确的职业观和价值观。
二、教学内容1. 道路工程概述:介绍道路工程的基本概念、分类及其在国民经济中的作用,使学生了解道路工程的发展现状和未来趋势。
(对应教材第一章)2. 路基工程:讲解路基的基本构成、功能、设计原则及施工技术,重点分析不同类型路基的特点及适用场合。
(对应教材第二章)3. 路面工程:阐述路面的基本类型、结构组成、设计原理及施工方法,分析各种路面材料的性能及选用原则。
(对应教材第三章)4. 道路排水工程:介绍道路排水系统的设计原理、构成及施工要求,使学生了解道路排水工程的重要性及其对道路使用寿命的影响。
路基路面工程教学设计一、教学目标通过本次教学,学生应学会:1.掌握路基路面工程的基本概念和定义;2.熟悉常用的路基路面材料和工程构造方式;3.能够了解路基路面工程的施工过程并掌握施工质量要求;4.掌握常见路面病害及预防、治理方法;5.具备初步的道路检测和评估能力。
二、教学内容及方式1. 教学内容1.路基路面工程基本概念:了解路基、路面及其构成要素;2.路基路面工程材料:掌握路面材料特点、分类及使用;3.路基路面工程施工:了解路面施工程序、技术及施工质量要求;4.路面病害及其治理:掌握路面病害类型、发生原因及治理方法;5.道路检测及评估:介绍路面检测方法和路面质量评估标准。
2. 教学方式1.理论授课:通过PPT、教材等讲解路基路面工程基础理论知识;2.实例分析:根据典型路基路面工程实例,讲解路基路面材料及施工工艺应用;3.实地考察:到路基路面施工现场进行观摩、对比分析和现场模拟操作;4.讲解与答疑:理解学生对教学内容的疑问,答疑解惑,加深学生理解。
三、教学评估为了确保教学效果,我们将采取多种方式进行教育评估:1.课堂测试:定期进行课堂测试,检验学生学习情况;2.实践操作:对学生进行实践操作考核,检验学生掌握技能的能力;3.作业布置:布置作业,定期检查作业完成情况;4.课程总结和自我评估:学生需要完成课程总结和自我评估,反思自己的不足和改进方案。
四、教学资源本教学设计需要准备以下教学资源:1.PPT教材:根据本次教学内容制作PPT教材;2.实例分析材料:收集典型路基路面工程案例,作为实例进行分析;3.实地考察:与当地公路管理部门协调,组织考察;4.模拟施工场地:为保证安全及教学需要,需要准备模拟施工场地和所需设备。
五、教学效果预期通过此次教学,预计能够达到以下效果:1.学生掌握了路基路面工程的基本概念和定义;2.学生熟悉了常用的路基路面材料和工程构造方式;3.学生了解了路基路面工程的施工过程并掌握施工质量要求;4.学生掌握常见路面病害及预防、治理方法;5.学生具备初步的道路检测和评估能力。
一、教案基本信息教案名称:路基路面工程授课教案课时安排:2课时(90分钟)教学目标:1. 让学生了解路基路面工程的基本概念、分类和作用。
2. 使学生掌握路基路面工程的设计原则和施工技术。
3. 培养学生对路基路面工程的兴趣和热爱,提高其综合素质。
教学重点:1. 路基路面工程的基本概念、分类和作用。
2. 路基路面工程的设计原则和施工技术。
教学难点:1. 路基路面工程的设计原则和施工技术。
教学准备:1. 教材或相关资料。
2. 投影仪、幻灯片等教学设备。
二、教学过程1. 导入(5分钟)通过展示我国不同类型的道路照片,引起学生对路基路面工程的兴趣,激发学习欲望。
2. 基本概念(10分钟)讲解路基路面工程的基本概念,包括路基、路面、路基路面工程的定义、分类和作用。
3. 设计原则(15分钟)介绍路基路面工程的设计原则,如安全性、舒适性、耐久性等,并通过实例进行分析。
4. 施工技术(15分钟)讲解路基路面工程的施工技术,包括路基施工、路面施工的关键环节和注意事项。
5. 课堂互动(10分钟)学生分组讨论,结合实例分析路基路面工程的设计原则和施工技术在实际工程中的应用。
6. 总结与展望(5分钟)总结本节课的重点内容,强调路基路面工程在交通基础设施建设中的重要性,激发学生对后续课程的兴趣。
三、课后作业1. 复习本节课的基本概念、设计原则和施工技术。
2. 查找相关资料,了解路基路面工程在实际工程中的应用案例。
3. 思考如何提高路基路面工程的质量和安全性。
四、教学反思本节课结束后,教师应认真反思教学效果,针对学生的掌握情况,调整教学方法和策略,以提高教学效果。
五、课堂评价1. 学生出勤情况。
2. 学生课堂参与度。
3. 学生作业完成情况。
4. 学生对路基路面工程的理解和应用能力。
六、教学内容1. 路基工程概述(10分钟)讲解路基工程的定义、分类和作用,以及路基材料的要求和选择。
2. 路基施工技术(15分钟)详细介绍路基施工的关键环节,包括施工准备、填土压实、排水设施等。
《路基路面工程》课程授课教案课程编号:B03058课程名称:路基路面工程/ Roadbed and road surface Engineering课程总学时/学分:64/4 (其中理论64学时,实验0学时,课程设计2周)适用专业:土木工程(道路与桥梁工程方向)一、课程地位《路基路面工程》是土木工程专业路桥方向的一门必修的专业课。
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。
课程的目的是通过学习,使学生掌握路基路面工程的基本理论和基本知识,具有路基路面设计的基本能力。
课程的任务,在于通过教学,培养学生灵活运用路基路面工程基本理论和基本知识,分析和解决路基路面工程实际问题的能力。
二、教材及主要参考资料[1] 程培风等,路基路面工程,北京,科学出版社,2005年[2] 万德臣,路基路面工程,北京,高等教育出版社,2005年[3] 邓学均,路基路面工程,北京,人民交通出版社,2003年[4] JTG D30-2004,公路路基设计规范,北京,人民交通出版社,2004年[5] JTJ014-1997,公路沥青路面设计规范,北京,人民交通出版社,1997年[6] JTG D40-2002,公路水泥砼路面设计规范,北京,人民交通出版社,2002年三、课时分配四、考核方式与成绩核定办法1. 考核方式:笔试2. 成绩核定办法:期终考试占60﹪;平时成绩占20﹪;课程设计占20﹪;五、授课方案第一章绪论1. 教学内容:(1)道路工程发展概况介绍我国在公路自然区划、土的工程分类、路基强度与稳定性、高路堤修筑技术与支挡结构、软土地基稳定技术、岩石路基爆破技术、沥青路面结构、水泥混凝土路面结构、柔性路面设计结构与方法、刚性路面设计结构与方法、半刚性路面结构、路面使用性能与表面特性及路面养护管理等方面取得的成绩。
(2)路基路面工程的特点介绍路基路面工程的承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能等特点。
内蒙古科技大学建筑与土木工程学院路基路面工程教案编制教师:高建红使用班级:土木、交通第一章总论§1-1道路工程发展概况一、道路的衍变道路的发展同人类社会文明的进步是一致的。
从古到今,道路的发展可大致分为四个阶段: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(Cart Way)阶段。
尧舜时代,道路曾称作“康衢”;西周时人们将路分为三级:可并通行三辆马车的称为“路”、可并行两辆马车的称为“道”、仅能通行一辆马车的称为“途”,不能通行蓄力车辆而仅可供行人或骑马通过的称为“径”;秦朝时期则建成了以咸阳为中心遍及全国的驰道;清朝对道路网进行了整顿,把驿路分为三等:官马大路、大路和小路。
在欧洲的古罗马,道路非常发达,有“条条大道通罗马”之称。
第三阶段:行驶汽车的公路(Highway)阶段。
内燃机汽车是由德国人高特列希×戴姆勒在1886年发明的,我国在1902年开始从国外引进汽车,1906年苏元春驻守广西时首建了龙州到镇南关的公路。
第四阶段:以汽车分道高速度行驶为特征的高速公路阶段。
也称为Freeway或Expressway。
二、世界上道路发展的代表性事件1832年焦油沥青路面第一次在英国出现1876年发明燃气发动机1885年发明汽车1890年发明橡胶充气轮胎1929~1932年德国诞生第一条真正的高速公路1990年左右发达国家德国、美国、日本、意大利等的高速公路已经相当完善1984~1988年的沪嘉高速公路是我国大陆第一条高速公路,以后迅速发展,到目前中国高速公路仅用了10多年时间就走过了发达国家一般40年才能走过的进程。
一些国家的道路交通事故已经渡过高峰期,呈下降或平稳态势,如德国、日本。
我国目前道路交通事故不断上升。
从理论和国外实际情况讲,高速公路的事故情况比普通公路要好得多,但在我国高速公路发展仅十多年历史,存在驾驶员、车辆适应性及高速公路规划、设计、管理的进一步发展,我国高速公路事故表现的异常严重。
一、教案基本信息教案名称:路基路面工程授课教案课时安排:5课时教学目标:1. 让学生了解路基路面工程的基本概念、结构和组成。
2. 使学生掌握路基路面工程的设计原理和施工技术。
3. 培养学生对路基路面工程的质量控制和养护管理的认识。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解路基路面工程的基本概念、设计和施工技术。
2. 采用案例分析法,分析实际工程案例,使学生更好地理解路基路面工程的应用。
3. 采用小组讨论法,引导学生探讨路基路面工程的质量控制和养护管理。
教学准备:1. 教材或相关资料:路基路面工程教材、案例资料等。
2. 教学设备:投影仪、电脑、投影屏幕等。
二、授课内容第一课时:路基路面工程概述1. 路基路面工程的概念2. 路基路面工程的组成3. 路基路面工程的功能和重要性第二课时:路基设计原理1. 路基设计的要求和标准2. 路基材料的性质和选择3. 路基结构设计及其计算第三课时:路面设计原理1. 路面设计的要求和标准2. 路面材料的性质和选择3. 路面结构设计及其计算第四课时:路基路面工程施工技术1. 路基施工技术2. 路面施工技术3. 施工质量控制和验收标准第五课时:路基路面工程养护与管理1. 路基路面工程的养护原则和方法2. 路基路面工程的维修技术3. 路基路面工程的质量管理和养护策略三、课堂互动1. 在讲解路基路面工程概述时,提问学生对路基路面工程的认知和理解。
2. 在讲解路基设计原理时,引导学生思考路基材料的选择和结构设计的重要性。
3. 在讲解路面设计原理时,引导学生探讨路面材料和结构设计的影响因素。
4. 在讲解施工技术时,组织学生观看实际工程案例的视频,并进行讨论。
5. 在讲解养护与管理时,组织学生分组讨论,分享各自对路基路面工程养护与管理的心得和建议。
四、课后作业1. 请学生总结路基路面工程的基本概念、设计和施工技术。
2. 请学生分析实际工程案例,探讨路基路面工程的应用和质量控制。
五、教学反思在授课过程中,观察学生的学习情况,及时调整教学节奏和难度,确保学生能够理解和掌握路基路面工程的知识。
第一章总论教学目标掌握路基路面工程特点,路面结构基层位功能;熟悉路基的水温状况及干湿类型,路面的等级与分类;了解影响路基路面稳定的因素,公路自然区划,路基土的分类;重点:路面结构基层位的基本概念、功能。
§1-1 道路工程发展概况一、古代道路发展概况1。
道路:4000多年前:车和行车的路商代:驿道传送西周:以都市为中心秦代:大修驰道、直道西汉:驿亭3万处唐代:以长安为中心的驿道网清末:修建了简陋的公路1912-1949:13万km,通车8万km2.路面结构:我国古代:条石、块石和石板欧洲:石料20世纪:形成新的学科分支二、我国路基路面工程的成果1。
公路自然区划:7大区2.土的工程分类:巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土3。
路基强度与稳定性以回弹模量作为评价路基强度与稳定性的力学指标。
4。
高路堤修筑技术与支挡结构5.软土地基稳定技术6.岩石路基爆破技术7.沥青路面结构:60年代初,揭开了用国产沥青筑路的序幕。
早期的沥青路面薄层表面处治层.70年代末,逐步形成了以贯入式路面为主的沥青路面承重结构。
80年代末采用总厚度超过70cm的重型沥青路面结构.形成了沥青路面整套技术。
8.水泥混凝土路面结构:70年代中期,采用水泥混凝土路面结构.在我国形成丁关于水泥混凝土路面结构的整套技术.9。
柔性路面设计理论与方法:在力学理论基础方面,建立了弹性力学多层结构承受多个圆形荷载的分析系统。
10。
刚性路面设计理论与方法:在力学基础理论方面,运用解析法及有限元法建立弹性力学层状结构,弹性地基板体结构模型。
11。
半刚性路面结构:一种主要的结构型式。
12.路面使用性能与表面特性:路面的平整度、破损程度、承载能力及抗滑性能。
13。
路面养护管理:路面管理网络系统、项目和路网级优化管理决策。
三、引起重视的学科1。
材料科学:材料微观结构研究,复合材料研究.2.岩土工程学:土力学、岩石力学、地质学、土质学、水文地质学等.3.结构分析理论:设计由经验为主演变成以结构分析理论为主。
路基路面工程授课教案第一章:路基路面工程概述1.1 课程介绍了解路基路面工程的基本概念、分类和组成。
掌握路基路面工程的作用和重要性。
1.2 教学目标了解路基路面工程的基本概念、分类和组成。
掌握路基路面工程的作用和重要性。
1.3 教学内容路基路面工程的定义和分类。
路基路面工程的组成和结构。
路基路面工程的作用和重要性。
1.4 教学方法采用讲解、图片展示和案例分析相结合的方式进行授课。
1.5 教学评估课堂问答:学生能够回答路基路面工程的基本概念和作用。
课后作业:学生能够完成相关的课后练习题目。
第二章:路基工程设计2.1 课程介绍了解路基工程设计的基本原则和方法。
掌握路基工程设计的步骤和要点。
2.2 教学目标了解路基工程设计的基本原则和方法。
掌握路基工程设计的步骤和要点。
2.3 教学内容路基工程设计的基本原则和方法。
路基工程设计的步骤和要点。
路基工程设计中的常见问题和解决方法。
2.4 教学方法采用讲解、案例分析和互动讨论相结合的方式进行授课。
2.5 教学评估课堂问答:学生能够回答路基工程设计的基本原则和方法。
课后作业:学生能够完成相关的课后练习题目。
第三章:路面工程设计3.1 课程介绍了解路面工程设计的基本原则和方法。
掌握路面工程设计的步骤和要点。
3.2 教学目标了解路面工程设计的基本原则和方法。
掌握路面工程设计的步骤和要点。
3.3 教学内容路面工程设计的基本原则和方法。
路面工程设计的步骤和要点。
路面工程设计中的常见问题和解决方法。
3.4 教学方法采用讲解、案例分析和互动讨论相结合的方式进行授课。
3.5 教学评估课堂问答:学生能够回答路面工程设计的基本原则和方法。
课后作业:学生能够完成相关的课后练习题目。
第四章:路基路面材料4.1 课程介绍了解路基路面材料的种类和性质。
掌握路基路面材料的选择和使用。
4.2 教学目标了解路基路面材料的种类和性质。
掌握路基路面材料的选择和使用。
4.3 教学内容路基路面材料的种类和性质。
《路基路面工程》课程教学大纲一、课程基本信息英文名称:Subgrade and Pavement Engineering课程代码:0602322学时:64(含实验16学时)学分:3课程性质:专业基础课课程类别:理论课先修课程:工程力学、道路建筑材料、土力学开课学期:第5学期适用专业:交通工程二、课程教学目标路基路面工程是交通工程专业方向一门重要的专业课,也是该专业重要的专业特色课程。
该课程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。
通过本课程的学习具备路基路面设计和施工等方面工作的能力。
通过本课程的理论教学、项目和实验训练,使学生具备下列能力:1、掌握路基路面的基础知识、基本理论,路基路面的设计、施工的常用方法;2、能够运用路基路面基础理论分析制定路基路面设计、施工的程序和方案;3、能够进行路基路面、道路排水、路基防护、挡土墙、边坡等设计分析;4、能够根据路基路面设计要求制定材料试验、检验方法,选出合格的路基路面材料;5、能够就路基路面工程实际问题进行陈述发言,清晰表达研究或设计的具体思想、思路、方案、所采取的措施和效果等,并能与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流。
三、课程教学目标与毕业要求的对应关系四、课程的基本内容4.1 理论教学(支撑教学目标1、2、3、4)4.2 讨论课(支撑教学目标4)1、教学目标通过讨论课使学生加深对路基路面相关基础知识的理解,扩宽知识面,初步具备查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究的能力,提高学生综合运用本课程知识,分析和解决本专业及相关行业的复杂工程问题的能力,并引导学生积极思考、主动学习,锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力,培养学生的责任感和职业道德。
2、主要内容根据路基路面的相关技术及发展趋势,每年开学列出几个讨论题目,对全班按每组为8~10人分组,每组选1个相关题目。
要求学生提前查阅相关资料,写成小结,准备集体讨论。
课题:沥青路面设计目的要求:掌握车辆荷载作用;环境因素对路面设计的影响;柔性路面设计的计算理论;柔性路面结构组合设计;我国现行柔性路面厚度设计方法;设计弯沉为指标的厚度设计法;了解结构层的剪拉应力计算;旧路改建设计。
教学重点:车辆荷载作用;环境因素对路面设计的影响;柔性路面设计的计算理论;柔性路面结构组合设计;我国现行柔性路面厚度设计方法;设计弯沉为指标的厚度设计。
教学难点:柔性路面设计的计算理论;柔性路面结构组合设计;我国现行柔性路面厚度设计方法;设计弯沉为指标的厚度设计法。
教学课时:6h教学方法:理论教学教学内容和步骤§16.1概述1.沥青路面:是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青路混合料作面层的路面结构。
2.沥青路面设计任务:确定经济合理的路面结构,使之能承受交通荷载和环境因素的作用,并满足承载能力、耐久性、舒适性、安全性的要求。
3.路面设计的内容:原材料的选择,混合料配合比设计和设计参数的确定(与测试),路面结构组合与厚度计算,路面结构的方案比选等。
对高速公路、一级公路还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务区的场面设计以及路面排水系统的设计;对其它公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。
4.目前沥青路面设计方法①以经验或试验为依据的经验法;②以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的理论法。
我国沥青路面设计规范规定沥青路面设计理论以弹性层状体系统理为基础。
弹性层状体系是由若干个弹性层组成,上面各层具有一定厚度,最下一层为弹性半空间体。
§16.2 行车荷载汽车是道路的服务对象,也是使道路遭受损坏的主要原因,因此必须分析汽车的特性及其人对路面的作用,路面设计要考虑的车辆因素:1、车辆作用于路面的法向力,切向力的大小和特性;2、不同类型和轴载大小的车辆在路面使用年限内的变化情况和数量。
采用一定标准轴载BZZ-100(后轴重100KN,单轴双轮组)一、车辆的种类1、按其使用功能分:客车(小客车、中客车、大客车)货车(整车,牵扯引式挂车和牵引式半挂车)2、按轴型分:牵引车类:货与汽车发动机为一整体;牵引式半拖车类:通过铰接装置,在牵扯引车后附加拖车拖车类:在整车或牵扯引式半拖车类后附加拖车。
第八章土质路基施工§ 8-1 概述一、路基施工的重要性1、路基施工:以设计文件和施工技术规范为依据,以工程质量为中心,有组织、有计划的将设计图纸转化为工程实体的活动。
2、路基施工的重要性:突出表现为对工程质量的高标准要求1)强度高、稳定性和耐久性良好的路基—支承、寿命、造价2)路基工程质量低劣—隐患、品质寿命、破坏、中断交通3)路基自身存在的问题—尤其严重,后患无穷,难以根治3、路基施工的重要性:在于工程质量受多种不利因素的影响野外作业—气候条件,雨季无法施工;交通条件—不便,物资、设备、施工队伍调遣困难;特殊地质不良路段、隐蔽工程多的路段—复杂二、路基施工的基本方法—土石方工程1、人工施工:传统方法,工人用手工工具作业劳动强度大、工效低、进度慢;质量难保证;辅助和补充简易机械施工:人工基础上配以简易机械工效有限;用于工程量小、工期要求不严的情况。
不适于高、一级2、机械化施工:合理选用施工机械,将其科学的组织成有机整体,优质高效的进行路基施工的方法。
综合机械化施工:选用专业机械按路基施工要求对施工的各工序进行既分工又联合的作用,最大限度发挥各机械效能。
3、水力施工:水枪、水泵等水力装置;冲松土层、堆填土方、钻孔;水夯。
4、爆破法:利用炸药爆炸的巨大能量炸松土石或将其移到预定位置。
主要用于石质路堑开挖;特殊情况也用于土质路堑开挖或清除淤泥,开石取料。
三、施工前的准备工作1、施工准备1)组织准备:明确任务,制定规章制度,确定工序目标2)技术准备:制定施工组织计划—方案、方法、布置现场、编制进度等施工测量—导线、中线、水准点复测;检查与补测横断面等导线:由选定的控制点组成连续折线,折线转折点称导线点,折线边称导线边。
水准点:用水准测量方法建立的高程控制点。
开工前全面恢复路中线,固定路线交点、平曲线主点等控制桩核对设计单位水准点与国家水准点是否闭合核对路基纵断面,适当补测;标出用地界桩、路堤坡脚及路堑坡顶、边沟及附属设施的具体位置;尽量保护测量标志。
挡土墙设计目的要求:掌握挡土墙的用途、类型与特点,重力式挡土墙的构造与布置,挡土墙的基础要求与类型;土压力计算,熟悉重力式挡土墙的设计与稳定性验算;了解浸水地区挡土墙设计、轻型挡土墙、锚杆挡土墙、其它类型挡土墙等。
教学重点:重力式挡土墙的构造与布置,挡土墙的基础要求与类型;土压力计算,重力式挡土墙的设计与稳定性验算。
教学难点:土压力计算,重力式挡土墙的设计与稳定性验算。
教学课时:6h教学方法:理论教学教学内容和步骤§8.1 挡土墙的分类及特点一、挡土墙的类型1、挡土墙:是用来支持天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。
2、按照挡土墙的设置位置,挡土墙可分为路肩墙,路堤墙、路堑墙和山坡墙。
A:路肩墙使用场合:①陡山坡上,为保证路堤稳定,收缩坡脚;②为避免与其它建筑物干扰或防止多占农田;③为防止沿河路堤受水流冲刷和淘刷。
B:路堤墙使用场合:①受地形限制或因与其它建筑物相干扰,必须约束坡脚时;②防止陡坡路堤下滑;C:路堑墙使用场合:①山坡陡峻,用以降低边坡高度,减少山坡开挖,避免破坏山体平衡;②地质条件不良,用以支挡可能滑塌的山坡土体;D:山坡挡土墙使用场合:用以支挡山坡上有可能坍滑的覆盖层土体或破碎岩层(需要时可分设为数道)挡土墙的设置与否,应与其它工程方案比较后确定:①与移改路线位置进行比较;②与填筑或开挖边坡相比较③与拆移有关干扰路基的构造物(房屋、河道、水渠、等)相比较④与设置其它类型的构造物(如桥、导流结构等)比较;⑤与刷坡清方或其它防治坍滑的措施相比较。
3、按其结构特点,挡土墙可分为石砌重力式、锚定式、薄壁式、加筋土轻型式等挡土墙。
a.石砌重力式特点:①依靠墙身自重抵御土压力;②型式简单,取材容易,施工简便。
适用范围:产石料地区;地基良好,非地震和沿河受水冲刷地区,墙高6M以下可采用干砌,其它情况宜采用浆砌。
b.石砌衡重式:特点:①利用衡重台上部填土的下压作用和全墙重心的后移,增加墙身稳定,节约断面尺寸;②墙面陡直,下墙墙背仰斜,可降低墙高,减少基础开挖。
《路基路面工程》课程授课教案课程编号:B03058课程名称:路基路面工程/课程总学时/学分:64/4 (其中理论64学时,实验0学时,课程设计2周)适用专业:土木工程(道路与桥梁工程方向)一、课程地位《路基路面工程》是土木工程专业路桥方向的一门必修的专业课。
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。
课程的目的是通过学习,使学生掌握路基路面工程的基本理论和基本知识,具有路基路面设计的基本能力。
课程的任务,在于通过教学,培养学生灵活运用路基路面工程基本理论和基本知识,分析和解决路基路面工程实际问题的能力。
二、教材及主要参考资料[1] 程培风等,路基路面工程,北京,科学出版社,2005年[2] 万德臣,路基路面工程,北京,高等教育出版社,2005年[3] 邓学均,路基路面工程,北京,人民交通出版社,2003年[4] D30-2004,公路路基设计规范,北京,人民交通出版社,2004年[5] 014-1997,公路沥青路面设计规范,北京,人民交通出版社,1997年[6] D40-2002,公路水泥砼路面设计规范,北京,人民交通出版社,2002年三、课时分配四、考核方式与成绩核定办法1. 考核方式:笔试2. 成绩核定办法:期终考试占60﹪;平时成绩占20﹪;课程设计占20﹪;五、授课方案第一章绪论1. 教学内容:(1)道路工程发展概况介绍我国在公路自然区划、土的工程分类、路基强度与稳定性、高路堤修筑技术与支挡结构、软土地基稳定技术、岩石路基爆破技术、沥青路面结构、水泥混凝土路面结构、柔性路面设计结构与方法、刚性路面设计结构与方法、半刚性路面结构、路面使用性能与表面特性及路面养护管理等方面取得的成绩。
(2)路基路面工程的特点介绍路基路面工程的承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性能等特点。
(3)影响路基路面稳定的因素简单介绍影响路基路面稳定的因素,包括自然因素:地理条件、地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的类别和强度等;人为因素:荷载作用、路基路面结构、施工方法与质量、养护措施及人为设施等。
(4)路基土的分类简单介绍我国路基土的分类情况。
(5)公路自然区划介绍我国公路自然区划原则和基本内容。
(6)路基水温状况及干湿类型简单介绍路基湿度的来源、大气温度及其对路基水温状况的影响,重点讲解路基干湿类型稠度的概念及物理含义。
(7)路面结构及层位功能介绍路面结构-横断面及路拱横坡度,路面结构分层-面层、基层、垫层及其功能。
(8)路面的等级与分类介绍路面的等级划分-高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面和分类-柔性路面、刚性路面和半刚性路面。
2. 教学要求(1)了解和掌握一些基本概念。
(2)了解教学内容中的(1)、(4)和(6)中的上半部分,掌握其它部分中的基本概念,3. 教学难点:自然区划的基本内容及用途;路基干湿类型,稠度的概念及作用。
4. 教学策略有:利用自学与问题式教学法。
5. 教学预习:预习土的分类及干湿类型6. 习题:1)我国路基用土是如何分类的;2)如何确定新建和已建公路的干湿类型。
3)图示路面结构示意图及层位功能。
4)确定路拱横坡度需考虑的因素。
第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质1.教学内容:(1)行车荷载介绍车辆的种类、汽车对道路的静态压力、运动车辆对道路的动态影响及交通分析等。
(2)环境因素影响简单介绍路环境因素对路基路面结构的影响。
(3)土基的力学强度特性简单介绍路基受力状况、路基工作区、路基土的应力-应变特性及重复荷载对路基土的影响。
(4)土基的承载能力介绍土基的回弹模量、地基反应模量、等。
(5)路基的变形、破坏及防治重点介绍路基的主要病害,包括路基沉陷、边坡滑塌、碎落和崩塌、路基沿山坡滑动及不良地质和水文条件造成的路基破坏。
简单介绍路基病害防治措施。
(6)路面材料的力学强度特性介绍路面材料的抗剪强度、抗拉强度、抗弯拉强度及应力-应变特性等。
(7)路面材料的累积变形与疲劳特性介绍碎、砾石混合料,沥青混合料的累积变形;水泥混凝土和无机结合料处治混合料及沥青混合料的疲劳特性。
简单介绍曼诺()定律。
2、教学要求:(1)掌握一些基本概念,如轮胎当量圆半径、路基工作区、地基反应模量、累积变形、路面疲劳破坏等。
(2)掌握路基的主要病害种类。
(3)了解其它教学内容,重点了解路面材料的力学强度特性。
3. 教学难点:当量圆半径;交通分析;土基的回弹模量及的确定及应用;路基的主要病害。
4. 教学策略:利用自学与问题式教学法。
5. 教学预习:预习土的回弹模量及的确定方法6. 习题:1)阐述土基的回弹模量的确定方法;2)的确定方法及各级公路对路基用土的的要求。
3)介绍路基的主要病害及防治措施。
第三章一般路基设计1.教学内容:(1)路基设计的一般要求;(2)路基的类型与构造;(3)路基设计;(4)路基附属设施。
2.教学要求:(1)掌握路堤、路堑的概念,能正确区分路堤、路堑和半填半挖路基的图;(2)了解路基宽度、高度,掌握路基边坡坡度和路堑边坡坡度的含义和变化特点;(3)掌握一般路基设计包括的内容(4)了解路基附属设施。
3. 教学难点:路基设计。
4. 教学策略:利用自学与问题式教学法5. 教学预习:预习路基的类型与构造6. 习题:1)阐述一般路基设计包括哪些内容;2)阐述如何合理确定路基宽度、高度、边坡坡度第四章路基边坡稳定性设计1.教学内容:(1)路基边坡失稳现象;(2)土质路基边坡稳定性分析(3)岩石路堑边坡稳定性分析;(4)陡坡路稳定性分析;(3)堤浸水路堤稳定性分析;2.教学要求:(1)掌握各类边坡稳定性分析的方法与步骤;3. 教学难点:边坡稳定性分析的方法4. 教学策略:利用讨论与问题式相结合的教学法5. 教学预习:预习边坡稳定性分析的方法6. 习题:1)阐述边坡稳定性分析的方法及步骤;第五章挡土墙设计1. 教学内容:(1)挡土墙的分类与特点;(2)重力式挡土墙的基本构造与布置(3)重力式挡土墙的设计;(4)加筋土挡土墙;(3)挡土墙的施工;2. 教学要求:(1)掌握重力式挡土墙的基本构造与设计;3. 教学难点:重力式挡土墙的设计4. 教学策略:利用讨论与问题式相结合的教学法5. 教学预习:预习挡土墙的基本构造及设计方法6. 习题:1)阐述重力式挡土墙的基本构造及设计方法、步骤;第六章路基的防护与加固1. 教学内容:(1)坡面防护;(2)堤岸防护(或冲刷防护);(3)地基加固;2. 教学要求:(1)掌握坡面防护、堤岸防护的类型及其概念;3. 教学难点:冲刷防护4. 教学策略:利用自学与问题式教学法5. 教学预习:预习坡面防护、堤岸防护的类型6. 习题:1)阐述坡面防护的方法;第七章路基路面排水设计1. 教学内容:(1)路基路面排水要求及设计一般原则;(2)路基排水设备的构造与布置;(3)路面排水设计。
2. 教学要求:(1)了解排水的目的与要求,熟悉路基路面排水设计的一般原则;(2)掌握地面排水设备、地下排水设备的种类、概念,了解其特点;(3)掌握路面结构中水的损害,路面排水设计5个大的内容(路面表面排水、中央分隔带排水、路面内部排水、边缘排水系统和排水基层的排水系统),了解其含义和特点。
3. 教学难点:路基排水设备的构造与布置4. 教学策略:利用自学与问题式教学法5. 教学预习:预习地面排水设备、地下排水设备的种类6. 习题:1)阐述路面排水的构造与布置,并画出示意图;2)阐述路面排水的各种设备的相关规定。
第八章碎、砾石路面1. 教学内容:(1)碎、砾石路面的力学特性介绍碎、砾石路面的强度构成,碎、砾石材料的应力-应变特性及碎、砾石材料的变形积累。
(2)碎、砾石路面与基层介绍水结碎石路面、泥结碎石路面、泥灰结碎石路面及填隙干压碎石基层等内容。
(3)级配碎(砾)石路面(4)优质级配碎石基层(5)碎(砾)石路面的养护简单介绍磨耗层与保护层、碎(砾)石路面养护维修与改善等内容。
2. 教学要求:掌握碎、砾石路面强度形成机理、碎、砾石材料的应力-应变特性及变形积累、碎、砾石路面与基层等内容。
了解级配碎(砾)石路面、优质级配碎石基层及碎(砾)石路面的养护、维修等内容。
3. 教学难点:碎、砾石路面的强度构成,碎、砾石材料的应力-应变特性及碎、砾石材料的变形积累。
4. 教学策略:利用自学与问题式教学法5. 教学预习:预习水结碎石路面、泥结碎石路面、泥灰结碎石路面及填隙干压碎石基层的含义和特点6. 习题:1)阐述水结碎石路面、泥结碎石路面、泥灰结碎石路面及填隙干压碎石基层的含义和特点;第九章块料路面1. 教学内容:(1)概述块料路面的特点;(2)介绍天然块料路面及施工方法;(3)简单介绍机制块料路面。
2. 教学要求:掌握块料路面的特点和铺砌组合形式,了解块料路面的受力机理与施工。
3. 教学难点:块料路面的特点和铺砌组合形式4. 教学策略:利用自学与问题式教学法5. 教学预习:6. 习题:1)阐述块料路面的特点和铺砌组合形式;第十章无机结合料稳定路面1. 教学内容:(1)无机结合料稳定材料的力学特性介绍无机结合料稳定材料的应力-应变特性、疲劳特性、干缩特性及温度收缩特性。
(2)石灰稳定土基(垫)层介绍石灰稳定土强度形成原理、影响强度的因素、石灰土基层缩裂防治、石灰土混合料设计等内容。
(3)水泥稳定土基(垫)层介绍水泥稳定类基层的强度形成原理、影响强度的因素、材料要求及混合料组成设计等内容。
(4)工业废渣稳定基层介绍工业废渣稳定基层对材料的要求及混合料组成设计,分别介绍石灰煤渣类基层和石灰粉煤灰类基层的概念、施工等内容。
2. 教学要求:掌握无机结合料稳定材料的应力-应变特性、疲劳特性、干缩特性及温度收缩特性和主要的概念;熟悉石灰稳定土和水泥稳定类基层的强度形成原理、影响强度的因素及石灰土基层缩裂防治、石灰土混合料设计,水泥稳定类基层混合料组成设计等内容。
了解石灰煤渣类基层和石灰粉煤灰类基层的概念、施工等内容。
3. 教学难点:石灰稳定土和水泥稳定类基层的强度形成原理、影响强度的因素及石灰土基层缩裂防治、石灰土混合料设计,水泥稳定类基层混合料组成设计等内容4. 教学策略:利用自学与问题式教学法5. 教学预习:预习石灰稳定土和水泥稳定类基层的含义和特点6. 习题:1)阐述石灰稳定土和水泥稳定类基层的含义和特点、混合料的组成设计;2)阐述影响石灰稳定土和水泥稳定类混合料强度的因素第十一章沥青路面1. 教学内容:(1)沥青路面的基本特性,沥青路面的强度构成原则、施工工艺、技术特性分类,沥青路面类型的选择。
(2)沥青路面材料的力学特性与温度稳定性介绍沥青混合料的强度特性、应力-应变特性、疲劳特性,沥青路面的温度状况,沥青路面的高温稳定性、低温抗裂性及水稳性。