路基的力学特点
目的要求：了解温度路基水温状况的影响；掌握路基土的分类及土的工程性质；路基的干湿类型和公路自然区划划分；路基工作区；路基强度与强度指标；
教学重点：路基土的分类及土的工程性质；路基的干湿类型；路基工作区；路基强度与强度指标；
教学难点：路基的干湿类型
教学课时：4h
教学方法：理论教学
教学内容和步骤:
§2.1 路基土的分类及土的工程性质
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存在的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类，并进一步细分为11种土
1、巨粒组：(大于60mm的颗粒)质量多于总质量50%的土
包括漂(卵)石，漂(卵)石夹土，漂(卵)石质土
2、粗粒土：包括砾类土和砂类土两种
(粒径在0.074～60mm)质量多于总质量50%的土
砾类土：(2～60mm的颗粒)质量多于总质量50%的土
砂类土：(2～0.074mm的颗粒)质量大于或等于总质量50%的土
3、细粒土：(小于0.074mm颗粒)质量多于总质量50%的土
含有机质的细粒土称为有机土
4、特殊土：黄土、膨胀土、红粘土和盐渍土
一、各类公路用土的工程性质不同
1、巨粒土：有很高的强度和稳定性，用以填筑路基是良好的材料，亦可用于砌筑边坡。
2、级配良好的砾石混合材料：密实程度好，强度和稳定性均能
满足要求。除填筑路基外，可以铺筑中级路面，经适当处理后，可以铺筑高级路面的基层、底基层。
3、砂土：无塑性、透水性强、毛细上升高度小，具有较大的摩擦系数。采用砂土修筑路基，强度高，水稳性好，但其粘结力小，易于松散，车辆通过时易产生较深的车辙。为克服此缺点，可以采用振动法压实，并可掺入少量粘土，以改善级配组成。
4、砂性土：为修筑路基的良好材料，含一定数量的粗颗粒，使路基有足够的内摩擦力，又含有一定数量的细颗粒，使之具有一定的粘聚力，不致过分松散，一般遇水干得快，不膨胀，干时有足够的粘结性，扬f尘少，因此雨天不泥泞、晴天不扬尘，在行车作用下易被压实，便于施工。
5、粉性土：不良的公路用土，含有较多的粉土粒，干时稍具粘结性，但易被压碎，扬尘大，浸水时易成流体状态。粉性土的毛细上升高度大，在季节性冰冻地区容易造成冰胀，翻浆等病害，如遇粉性土，必需改良土质且(采取)加强排水，隔水措施。
6、粘性土：透水性小，粘聚力大，干时坚硬，不易挖掘，毛细现象显著，有较大的可塑性，用来筑路比粉性土好，但不如砂性土，如在适当含水量时加以充分压实和良好的排水设施，筑成的路基也能获得稳定。
7、重粘土：塑性指数与液限都很高，其工程性质与粘土相似，但受粘土矿物成份影响较大(含高岭土为最好，伊里土次之，蒙脱土最差)，重粘土不透水，粘聚力特强，干时很坚硬，很难挖掘，膨胀性和塑性都很大。
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，垂粘土，特别是蒙脱土也是不良的路基土，而一些特殊土类、用以填筑路基时必须采取相应技术措施。
二、路基土的工程分级
在施工中路基土石按其开挖难易程度，又可分为六级：松土、普通土、硬土、软石、次坚石、坚石。
§2.2 路基的干湿类型和公路自然区划划分
一、路基湿度的来源：
路基在使用过程中，受到各种外界因素的影响，使湿度发生变化
1、大气降水：大气降水通过路面(透水的路面、不透水路面的边缘、接缝或裂隙)，路肩边坡和水沟渗入路基；
2、地面水：边沟的流水、地表径流水因排水不良形成积水，渗入路基；
3、地下水：路堑边坡较高处土层内滞水的下渗，地下水的毛细上升作用，上升到路基；
4、毛细水：
5、水蒸汽凝结水：在土的空隙中流动的水蒸汽，遇冷凝结成水。
6、薄膜移动水：在土的结构中水以薄膜的形式从含水量较高处向较低处流动，或由温度较高处向冻结中心周围流动。
二、大气温度及其对路基水温状况的影响
路基湿度除了水的来源之外，另一个重要因素是受当地大气温度的影响。由于温度与温度变化对路基产生的共同影响称为路基的水温状况。
我国北方季节性冰冻地区，路基在冬季冻结过程中，由于负温度坡差的影响，土中未冻结的水分会向冻结线(冰冻线)附近积聚，形成冰晶体积和冰夹层，积聚后的冰冻结后体积增大，使路基隆起而造成面层开裂，即冻胀现象。春暖化冻时，路面和路基结构由上而下逐渐解冻，而积聚在路基上层的水分先融解，水分难以迅速排除，造成路基上层的湿度增加，路面结构的承载力使大大降低，在重车的反复作用下，路基路面结构会产生较大的变形，严重时，路基土以泥浆的形式从胀裂的路面缝隙中冒出，形成翻浆，等路基浆土全部融化后，水分便渗入路基深层，翻浆状况可逐步消失。
引起路基冻胀的因素有：
1、土质：不同土类的毛细特性和渗透性均不同，如粉性土毛细
上升能力强，且有较高的渗透性，易发生冻胀现象(冻胀土)；砂性土
有较高的渗透性，缺乏吸收水分的能力；粘性土有一定的毛细吸收能
力，但渗透性差，水分移动慢，此两类土均不会出现严重的水分积聚
现象。
2、水文条件：在地面排水困难或地下水位较高地段，潮湿路基
易出现冻胀和翻浆现象。
3、气候条件：冻前的雨季可使路基湿度增大；正、负湿度的反
复交替的冬季，路基冻结缓慢，冻结线长时间徘徊在路基某深度处，
使水分有充足的时间向该处积聚，并形成冰晶体。
三、路基干湿类型
1、划分情况：路基按其干湿状态不同，分为四类：干燥、中湿、
潮湿和过湿。为了保证路基路面结构的稳定性， 一般要求路基处于
干燥或中湿状态，过湿的路基必须经处理后方可铺筑路面。
2、划分标准
(1)按路基平均稠度c W 与分界相对稠度ci W 的(关系)大小来确定。
()/()c l l p w w w w w =--
c w ——土的稠度； l w ——土的液限
w ——土的含水量； p w ——土的塑限
土的稠度较准确地表示了土的各种形态与湿度的关系，稠度指标
综合了土的塑性特性，包含了液限塑限，全面直观地反映了土的硬软
程度，物理概念明确。
① 1.0c w = 即
p w w =为半固体与硬塑状的分界值； ②0c w = 即l w w =为流塑与流动状的分界值； ③1.00c w >> 即l p
w w w >>，土处于可塑状态。 以稠度作为路基干湿类型的划分标准是合理的，但是不同的自然
区划，不同的土组的分界稠度是不同的，1-7fg (p17)
对于原有公路，按不利季节路床表面以下80cm 内的土的平均稠度确定。 8
1()/()8ci li i ci pi ci i c w w w w w w w ==--=∑
(2)对于新建道路、路基尚未完成，则根据路床距地下水位或地
表(面)水的高H 与路基的临界高度i H 的大小关系来判断。路床：是路
面的基础，是指路面底面以下80cm 范围内的路基部分，承受由路面
传来的荷载(0～30cm 为上路床；30～80cm 为下路床)临界高度；在最
不利季节，路基处于不同干湿类型所需的路床底面距地下水或地面水
的最小高度；或与分界稠度相对应的路基离地下水或地表积水水位的
高度。 ①干燥类：1c c w w >或1H H >
1l d
H H H =+ l
H ——毛细上升的润湿区高度； d H ——路床底到地下水位应保证的距离。
这类路基的湿度主要受气候因素的影响。 ②中湿类：22c c c w w w ≤<或21
2()l H H H H H <≤= 这类路基的湿度既受气候因素也受地下水的影响。 ③潮湿类：32c c c w w w ≤<或32H H H <≤
这类路基的湿度主要受地下水的控制。 ④过湿类：3c c w w < 或3H H ≤
路基极不稳定，冰冻区春融翻浆，非比冻区弹簧，路基经处理后
方可铺筑路面。
为了保证路基的强度和稳定性不受地下水和地表积水的影响，在
设计路基时，要求路基保持干燥或中湿状态，路床顶距地下水或地表
水的距离要求大于或等于干燥，中湿状态所对应的临界高度。
⑤上海郊区，粉质亚粘土路基，最高地下水位离地面90cm ，低
矮填土，路床底顶面距地面30cm ，请预估路基平均稠度。
解：由图2.2.2(p23)，上海属于Ⅳ1区，查表2.2.4(p19)得Ⅳ1
区粉性土的临界高度4.1~3.12=H ，0.1~9.03=H ，而路床顶面距最高
地下水位的距离为0.90.3 1.2H m =+=，则32H H H <<由表 2.2.2(P16)得路基属潮湿类，得32c c c w w w ≤<，又由表 2.2.1(P16)得Ⅳ区粉质±
20.89c w =，30.73c w =得此路基的平均稠度为0.85c w =。ci ω
四、公路自然区划划分的原则：
1、道路工程特征相似的原则：在同一区划内，在同样的自然因素下筑路具有相似性(如北方：春融翻浆；南方：雨季冲刷、水毁等)。
2、地表气候区划差异性的原则：包括地带性差异和非地带性差异，地带性差异即纬度不同，地表气候不同(如北半球北方寒冷，南方温暖)。
非地带性差异：如青藏高原，由于海拔高，与纬度相同的其它地区相比，气候更加寒冷。
3、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则：
自然气候的变化是各种综合作用的结果，但其中又有某种因素起着主导作用。
五、划分情况：
“公路自然区划”分三级进行区划，首先将全国划分为多年冻土，季节冻土和全年水冻土三大地带，然后根据水热平衡和地理位置，划分为冻土、湿润、干湿过渡、湿热、潮暖和高寒7个大区(一级区划)在一级区划内再以潮湿系数为依据，分为6个等级，另外还结合各个大区的地理，气候特征，地貌类型，自然病害等因素，将全国分为33个二级区和18个二级副区。
Ⅰ区：北部多年冻土区
冻胀、雪害、延流水等病害严重，对冰、水含量较大的冻土路基设计，应采用保护多年冻土的原则，宁填铁挖，路面结构应采取保温措施，以防路基热隔沉陷，对非多年冻土还要注意翻浆问题。
Ⅱ区：黄土高原干湿过渡区
该区路面结构突出的问题是防止翻浆和冻胀，夏季水毁及地震也有一定影响。为防止冻胀和翻浆，路基路面结构应注意采取隔温、排水和截断毛细水上升等措施。
Ⅲ区：黄土高原干湿过渡区
该区特点是黄土对水分的敏感性，路基应注意排水，路面结构必须选择不透水的面层或封闭层，以防雨水下渗。
Ⅳ区：东南湿热区
该区因春、夏东南季风造成的霉雨和夏雨，形成明显的不利季节。
东南沿海台风暴雨多，水毁、冲毁、滑坡是道路的主要病害，应加强
排水。该区水稻田多，对软土和潮湿路段的路基应认真处理。又因气
温高、热季长，沥青路面应注意热稳定性，抗滑性和水透水性。
Ⅴ区：西南潮暖区
该区山多，筑路材料丰富，应充分利用当地筑路材料，对于水文
不良地段，必须采取措施，稳定路基。
Ⅵ区：西北干旱区
该区气候干旱，除灌区和绿洲外，一般道路冻害较轻；砂石路面
经常出现搓板，松散和扬尘。改铺沥青路面为有效的解决办法，高山
区有风雪流危害，沙漠地区应注意风蚀和沙埋等的防治。
Ⅶ区：青藏高寒区
该区地处高原，气候寒冷，分布有高原多年时土和现代冰川，东
南部由于新构造运动活跃，地形破碎和地震强烈、雪害、滑坡、崩塌、
泥石流等自然病害均较严重，应采取措施保证路基的整体稳定。另外，
昼夜温差大，日照时间长，沥青老化很快。柴达木盆地气候较干旱，
氯化盐可作筑路材料。
§2.3 路基的工作区
一、路基受力状况：
路基承受着路基自重和汽车轮载这两种荷载，因此在一定深度范
围内，路基土处于受力状态。
设车轮荷载为一圆形均布垂直荷载，路基为一弹性均质半空间
体，则：
2
1 2.5Z P
Z D σ=??+ ? ??
B Z σγ=?
路基工作区任一点处的垂直应力包括由车轮荷载引起的z σ和由
土基自重引起的B σ两者的共同作用。
二、路基工作区（应力工作区） 从路基顶面到1Z B n σσ=时的深度a Z （1n 很小，仅为51~101），该范围
内的路基称为路基工作区。
a Z =
（2－12） a Z 随P 的增加而加大。
当a Z ＞路基填土高度时，天然地基的土层和路基应同时满足路基
工作区的设计要求，并充分压实。
§2.4 路基的常见病害(自学)
一、路基的主要病害
二、路基病害防治
§2.5 路基强度与强度指标
一、路基土的应力—应变特性
路基土在荷载作用下，产生的变形包括了弹性变形和塑性变形两
部分，即卸荷后其变形不能完全恢复到加荷前的状况。
1、以压入承载板试验来研究土基的应力—应变特性
以一定尺寸的刚性承载板置于土基顶面，逐级加荷卸荷，记录施
加于承载板上的荷载及由该荷载所引起的沉降变形。由试验得知，土
基的垂直变形l 随压力P 的增加而增长。
Ⅰ阶段：弹性阶段，土基受弹性压缩，变形发展缓慢，11p -l 近
似呈直线变化。
Ⅱ阶段：弹塑性变形阶段。外力作用下的变形增长较快，土基已
产生塑性变形。
Ⅲ阶段：出现弹塑性变形后，如果压力继续增加，最后使土基失
去抵抗变形的能力，此时即使荷载不再增加，变形亦不能稳定下来，
随作用时间的增加而达到破坏。
从p -l 曲线中可知路基土受荷产生的变形中包含着弹塑性变形
的非线性性质，但在确定土基的设计参数时，采用局部线性化的方法，
即土基受外荷作用下的变形值控制在某一范围内（规范取1mm ≤l ），
并在这微小变形范围内的p -l 曲线视为线性关系。
2、用以下。
1)初始切线模量it E ：应力为零时的应力—应变曲线的正切，代表
加荷时的应力—应变状态；
2)切线模量t E ：某一应力级处应力—应变曲线的斜率。反映该级
应力—应变变化的精确关系；
3)割线模量s E ：以某一应力值对应的曲线上的点同起始点相连的
割线斜率。反映土基在某一应力工作范围内应力—应变的平均状况。
4)回弹模量0E ：应力卸除阶段，应力—应变曲线的割线模量，反
映土的弹性性质的特殊的割线模量，可作为路面设计中常用的参数。
前三种应变均包括了弹性应变和塑性应变，第四种应变只包括了
弹性应变。
3、土的流变性(蠕变性)
路基土在荷载作用下的变形，不仅与荷载大小有关，而且与荷载
作用的持续时间有关。
二、重复荷载对路基土的影响：
(1)重复荷载的作用规律：塑性变形随荷载作用次数增加不断产
生塑性变形积累；使总变形增为大，但每一次产生的塑性变形却逐渐
减小。
(2)土基在荷载的重复作用下，产生的变形积累，可能导致两种
不同的结果：
①土颗粒之间进一步靠拢，土体逐渐密实，这对提高土的强度和
刚度有利。
②当荷载重复次数过多或荷载过大时，会形成引起土体整体破坏
的剪切面，造成土体破坏。
出现何种结果，取决于以下三种因素：
a 、土的类别和所处的状态；
b 、应力水平(相对荷载)：重复荷载应力同一次静载时的应力极
限强度之比值：
应力水平= 重复荷载应力 =p p ' 一次静载时的应力极限
强度
当0.5p p '<时，土体不发生破坏。
C 、作用荷载的性质和加荷速度。即每次荷载作用的持续时间和
间歇时间。
三、路基的强度指标
表征土基承载能力的参数指标有回弹模量，地基反映模量和加州
承载比(CBR)等。
1、土基回弹模量
反映土基在瞬时荷载作用下的可恢复变形性质。
（1）、柔性承载板测定0E ；土基与压板之间的接触压力为常量 2()p
P r a π=
承载板的挠度()r l 为：
20
0202(1)4(1)r r a pa E pa E μμπ==-=-=l l 实际测定中，刚性承载板用得较多，因为其挠度易测量，压力容
易控制。 试验时宜采用逐级加载卸载法，每级增加0.04a MP ，待卸载稳定
1min 时，则停止加载。
200(1)
2i
i P a E πμ∑=-∑l
(0μ为土基泊松比)
2、地基反应模量K
（1）、Winkler 地基假设
土基顶面任一点的弯沉l ，仅同作用于该点的压力成正比，而同其相邻点处的压力无关。即：
p k =l （2）、通常规定按弯沉量 1.27mm =l (或压力a kp k 70=)，由上式确定k 值，(刚性承载板法)
承载板直径7630D cm D cm ==或
76300.4k k =
若弯沉l 只考虑回弹弯沉，则 1.77R k k =
3、加州承载比(CBR)
一种评定材料承载能力的指标。
材料的CBR 值是指试料贯入量达2.54mm 时，与标准碎石压入相
同贯入量时标准压力的比值。
100%100%
7.0s p
p CBR p =?=?
注：①试件顶面压入变形速率1.27mm/min 施加；
②当贯入度为0.254cm 时的CBR 值小于贯入度为0.508cm 时的CBR 值时，应采用后者为准；
③CBR 值在一定程度上反映了某一变形级位时荷载同变形的关
系，也是一项刚度指标，但CBR 试验为室内小比例的模型试验， 刚
度以相对值表示。
作 业:
1、 名词解释：路床、临界高度、路基工作区
2、 公路自然区划划分的原则是什么？
教学总结:
《路基路面工程》课程设计
沥青路面设计 方案一： （1）轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量 1 三菱T653B 29.3 48 1 双轮组2000 2 日野KB222 50.2 104. 3 1 双轮组1000 3 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组2000 4 解放CA10B 19.4 60.8 5 1 双轮组1000 5 黄河JN163 58. 6 114 1 双轮组1000 设计年限12 车道系数 1 序号分段时间(年) 交通量年增长率 1 5 6 ％ 2 4 5 ％ 3 3 4 ％ 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4606 设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.745796E+07 当进行半刚性基层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4717 设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.811967E+07 公路等级二级公路 公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm) 层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1 .28 2 粗粒式沥青混凝土.8 .21 3 石灰水泥粉煤灰土.8 .3 4 天然砂砾 （2）新建路面结构厚度计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 路面设计弯沉值: 21.5 (0.01mm)
路面设计层层位: 4 设计层最小厚度: 10 (cm) 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 容许应力(MPa) (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 1.2 2 粗粒式沥青混凝土7 1200 1300 .8 3 石灰水泥粉煤灰土25 900 900 .4 4 天然砂砾? 250 250 5 土基32 按设计弯沉值计算设计层厚度: LD= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 80 cm LS= 22.2 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm LS= 21.5 (0.01mm) H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求) H( 4 )= 85 cm(第3 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度: H( 4 )= 85 cm(仅考虑弯沉) H( 4 )= 85 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度: 路面最小防冻厚度50 cm 验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求. 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: 细粒式沥青混凝土 3 cm 粗粒式沥青混凝土7 cm 石灰水泥粉煤灰土25 cm 天然砂砾85 cm 土基 （3）竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公路等级: 二级公路 新建路面的层数: 4 标准轴载: BZZ-100 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息 (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 3 1500 1600 计算应力
前言 路线：空间线（平面、纵面），决定行车的安全、舒适、经济、快捷； 路基：按照路线位置和技术要求修筑的作为路面基础的带状构造物；（承受荷载）路面：用硬质材料铺筑于路基顶面的层状结构；（承受荷载） 三者的关系：路线的确定应考虑路基的稳定性；路面位于路基之上，强度和稳定性相互影响和维护。 第一章总论 1路基路面工程特点 ①土石方工程量大，耗费大量材料，造价较高 ②施工工艺较简单，但季节性强，讲究工序 ③涉及面广：受自然因素和人为因素影响，变异性和不确定性大（水文地质情况复杂，气候多变） 2工程上对路基路面的要求（1）对路基的要求： 整体稳定；足够的强度，允许小变形；水温稳定性（2）对路面的要求： 强度与刚度——承载能力；稳定性；耐久性；表面平整度；表面抗滑行性能；沙尘，噪音低 综上：路基路面工程的基本性能：承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑性 3影响路基路面稳定的因素自然因素：地理条件：平原（保证排水设计和最小填土高度）山岭 地质条件：岩石种类、层理、倾向、夹层、断层气候条件：温度、湿度日 照、风力（材料老化和地下 水位 水文和水文地质条件：地 表、地下 材料类别：砂类土、粘性土、 粉性土 人为因素：设计（合理与 否）；施工方法和养护与管 理措施 4路基土的分类及工程性质 巨粒土、粗粒土、细粒土、 特殊土 巨粒土：高的强度和稳定性 填筑路基和砌筑边坡 砾石混合料（级配良好）： 强度、稳定性、密实度高； 填筑路基、铺筑中级路面、 高级或次高级的基层或底 基层 砂土：无塑性，透水、粘性 小，易松散，但压实后稳定 性好强度大、水稳定性好； 压实困难（振动法、掺入 少量粘土） 砂性土：粗细搭配，级配好， 强度和稳定性高，理想的路 基填筑材料 粉性土：水稳定性差，毛细 现象、易冻胀翻浆，不可用， 需处理 粘性土：粘性大，颗粒细， 毛细现象，透水性差，可塑 性强，干燥强度大，遇水承 载力降低充分压实和良 好的排水设计，可保证路基 稳定 重粘土：不透水，粘聚力强， 施工干燥时，难以破碎； 不可用 5冻胀：积聚于面层下的水 结冰后体积增大，使路基隆 起而造成的路面开裂等破 坏现象。 翻浆：冻涨土在温度升高 后融解，无法迅速排除，在 行车荷载作用下，路基路面 结构产生较大变形，湿度很 大的路基土会以泥浆的形 式从冻涨后开裂的路面层 裂隙中冒出或挤出。 6公路自然区划区划定制原 因和原则： 原因：（1）自然条件影响道 路建设；（2）自然条件大致 相同的划分为一区，在同一 区内从事公路规划、设计、 施工、管理时，可相互参照 原则：道路工程特征相似； 地表气候区划差异性；自然 气候因素既有综合又有主 导作用 8对新建公路： 路基临界高度：指保证 路槽底80cm上部土层处于 某种干湿状态，在最不利季 节路槽地面距地下水位或 地面积水位的最小高度。 9路面分层及层面功能 面层：特性：直接承载→满 足强度、稳定性 要求：结构强度、变形能力、 稳定性、耐磨、抗滑、平整 材料：水泥混凝土；沥青混 凝土；沥青混合料；碎石（掺 土或不掺土）混合料 基层：特性：承载、传递、 扩散。材料：粒料类：碎砾 石材料，片石，圆石、工业 废渣和土、砂；无机结合料 类：水泥稳定类，石灰稳定 类，工业废渣稳定类沥青稳 定类：热拌沥青碎石，沥青 灌入碎石，乳化沥青碎石混 合料 分层：当基层较厚时，分两
— 教师授课教案 2.掌握路堑的开挖方案与施工方法 3.了解路基压实的意义、机理、影响因素，掌握路基压实标准 旧知复习：1.路基施工准备工作：物质准备、组织准备、技术准备 2.路基边桩、边坡放样 重点难点：1.路基压实标准 2.压实质量控制与检查 教学过程：（包括主要教学环节、时间分配） 1、旧知复习5min； 2、填方路堤施工25min； 3、路堑开挖25min； 4、路基压实30min； 5、小结5min。 课后作业：P141 7，9 教学后记： 任课教师教研室主任：
第八章路基施工 §8.1填方路堤施工 一、一般规定 1.路堤基底的处理 （1）稳定斜坡上地基表层的处理 地面横坡缓于1：5时，清除草皮、腐殖土，直接在天然地面上填筑路堤；地面横坡为1：5~1：2.5时，原地面应挖台阶，台阶宽度不应小于2m。 （2）陡于1：2.5地段陡坡路堤，验算滑动稳定性 （3）受地下水影响，拦截引排 （4）地基表层碾压密实 （5）稻田、湖塘，视具体情况处理措施 （6）软土地基处理 2.填料选择 料源、经济性；填料性质 3.填土压实 4.路基拓宽要求 二、填筑方案与施工方法 （一）分层填筑 1.水平分层填筑 2.纵坡分层填筑 适用：推土机或铲运机从路堑取土填筑运距较短 的路堤。 （二）竖向填筑（横向填筑）法 适用：无法自下而上分层填土的陡坡、断岩或泥 沼地区。 （三）混合填筑 下层竖向填筑，上层水平填筑 三、不同土质填筑路堤的规定 1.不同土质混合填筑规定 （1）不同土质，水平分层、分层填筑、分层压实 （2）透水性较小的土填筑路堤下层，顶面做成2%-4%双向横坡，防水措施 （3）透水性较小的土填筑上层，不应覆盖在透水性较大的土所填筑的下层边坡上，以保证水分的蒸发和排除。 （4）潮湿或冻溶敏感性小的填料应填筑在路基上层，强度小的在下层 （5）相邻两段用不同土质填筑的路堤在交接处作成斜面 2.填石路堤的填筑方法 定义：粒径大于40（37.5）mm、含量超过70%的石料填筑路堤。
教师授课教案 2.掌握我国沥青路面的设计过程。 旧知复习：1.石灰土、水泥土的强度形成原理 2.石灰、水泥稳定类粒料的混合料组成设计过程 重点难点：我国沥青路面设计方法 教学过程：（包括主要教学环节、时间分配） 1、旧知复习5min； 2、概述25min； 3、我国的沥青路面设计55min； 4、小结5min； 课后作业： 请结合路面结构设计计算与分析，讨论道路工程中应用半刚性基层材料的具体受力情况，并从结构与材料角度分析使用得失。 教学后记： 任课教师教研室主任：
第三章沥青路面设计 §3.1概述 一、沥青路面设计的内容 1.结构组合设计 2.材料组成设计 3.厚度设计验算 4.结构方案比选 5.路肩构造设计 6.排水系统设计 二、沥青路面结构设计的原则 （一）路基路面整体综合设计原则 （二）密切结合自然条件及实践基础原则 （三）满足交通与使用要求原则 （四）因地制宜、合理选材原则 （五）保护自然生态与沿线环境原则 （六）工厂及机械化施工、方便施工原则 （七）技术与经济性并重原则 （八）分期修建、方便养护原则 三、沥青路面结构设计方法种类 1.经验法：AASHTO法；CBR法。 依据调查或大型试验总结得到的设计方法，其特点是符合试验地的实际，但是不能结合不同地方的实际。 2.力学经验法（M-E）：AI法；SHELL法；我国设计方法。 依据力学模型计算结构响应，结合实际进行参数的确定，其特点是理论联系实际，是目前设计方法发展的总趋势。 3.典型结构法：法国方法；中国八·五研究成果。 通过调查，总结得到的与交通量等参数有关的结构图，特点是减少了设计的随意性，具有结构使用性能明确，结构图统一。 4.优化设计法 通过目标函数优化，使其具有性能与费用的最优性，但尚不成熟。 四、沥青路面厚度设计的基本过程 ①确定交通量：如车型、轴重、轮胎压力、各车型通过数及横向分布； ②路面结构组合：确定材料品种及其它参数； ③参数修正： ④路面设计的指标与标准确定： ⑤运用基本关系式进行设计计算或验算
第一章总论 一、名词解释 1.公路自然区划： 2.路基临界高度： 3.平均稠度： 4.路拱： 5.柔性路面： 6.刚性路面： 二、简答 1、路基路面的稳定性通常与哪些因素有关？ 2、我国公路用土的分类标准及分类。 3、我国公路区划的制定原则。 4、公路自然区划分为哪三大地带？又分为几大区？ 5、有哪几种干湿状态？ 6、路面横断面得形式有哪几种？ 7、路面结构按功能分为哪几个层次？ 8、路面分为哪几个等级？ 9、在工程设计中，主要从路面结构的力学特征和设计方法的相似性出发，将路面划分为哪三类？ 10、什么是柔性路面？ 11、路基路面工程的特点？ 三、计算 区，有一段粘土路基，路面底面高出地面0.3m，地下水位1、已知某市属于Ⅳ 4 距地面0.8m，请确定该路基的干湿类型。
第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质 一、名词解释 1.双圆荷载图式： 2.劲度模量： 3.累计当量轴次： 4.路基工作区： 5.土基回弹模量： 6.加州承载比CBR： 7.疲劳破坏： 9.地基反应模量： 10.Miner定律： 11.沉陷： 12.疲劳极限： 二、简答 1、道路上通行的汽车车辆分为几类。 2、交通量。 3、保持路基干燥的方法。P39 4、路基的主要病害有哪几种？ 5、为提高路基的稳定性，防止各种病害的发生，主要有哪些些措施？ 6、路面所用的材料，按其不同的形态及成型性质大致可分为哪几类？ 7、路面结构层因抗剪强度不足而产生破坏的情况有哪几种。 8、路面结构在荷载应力的重复作用下，可能出现的破坏极限状态有几类？P54
三、计算题： 请计算上表中汽车的轮载、接触面积、当量回半径(包括单圆和双圆图式)
《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
第二章：行车荷载、环境因素、材料的力学特性 1）车辆的种类：道路上通行的车辆主要分为客车与货车两大类。 客车：小客车、中客车、大客车； 货车：整车、牵引式挂车、牵引式半挂车。按载重量可以分为：轻型货车、中型货车、重型货车 2）我国公路与城市道路设计规范中均以100kN 作为设计标准轴重。 3）汽车对道路的静态压力 当量圆半径δ可以按下式确定。 p P πδ= 式中：P ——作用在车轮上的荷载，kN ； p ——轮胎接触压力，kpa ； δ——接触面当量圆半径，m 。 双圆荷载的当量圆直径d 和单圆荷载的当量圆直径D 分别按 错误！未找到引用源。和错误！未找到引用源。 =错误！未找到引用源。d 计算 四：运动车辆对道路的动态影响 P31页 车轮施加于路面的各种水平力Q 值与车轮的垂直压力P ，以及路面与车轮之间的附着系数 5）轮迹横向分布系数：两个条带（50cm ）频率之和。 6）路基土和路面材料的体积会随着路基路面结构内部的温度和湿度的升降而产生膨胀和收缩。 7）路基土在车轮荷载作用下所引起的垂直应力σz 的近似计算：σz ＝错误！未找到引用源。 P ：一侧轮重荷载（kN ）；K:系数，一般取0.5；Z ：荷载中心下应力作用点的深度（m ）。 路基土本身自重在路基内深度为Z 处所引起的垂直应力σ B ： σB ＝γZ γ：土的容重（kN/m3）； Z:应力作用点深度（m ）。 路基内任一点垂直应力包括由车轮引起σz 的和由土基自重引起的σB 两者共同作用。 8）路基工作区 在路基某一深度处，当车轮荷载引起的垂直应力σz 与路基土自重引起的垂直应力σB 相比所占比例很小，仅为1/10～1/5时，该深度Z α范围内的路基称为路基工作区。 路基工作区深度的确定： 路基工作区内，土基的强度和稳定性对保证路面结构的强度和稳定性极为重要，对工作区范围内的土质选择、路基的压实度应提出较高的要求。 9）路基土的应力－应变特性：路基土的变形包括弹性形变和塑性形变两部分。过大的塑性变形将导致各种沥青路面产生车辙和纵向不平整，对于水泥混凝土路面，路基土的塑性变形将引起板块断裂，弹性变形过大将使得沥青面层和水泥混凝土面板产生疲劳开裂。
《路基路面工程技术》课程设计指导书 一、课程设计的性质和目的 1．课程设计的性质 路基路面课程设计是道桥专业的一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识和巩固所学的理论知识具有重要作用。通过课程设计，培养学生树立正确的设计思想和方法，增强独立运用理论知识，以及技术标准、设计规范，参考资料，分析问题和解决问题的能力，能用通顺的文字和准确的图表系统地完整表达设计成果。 2．课程设计的目的 本次课程设计题目为沥青路面结构设计，通过本次课程设计，主要应达到以下的目的：1掌握沥青路面结构并找出各结构层的回弹模量； 2.计算路面厚度和层底弯拉应力； 3.绘制路面结构图并计算工程数量。 二、课程设计的题目 某地区高速公路，其中某段经调查路基为粉质中液限粘土，地下水位1.1m，路基填土高度0.5m。近期混合交通量为25350辆/日，交通组成和代表车型的技术参数分别如表1、表2所示，交通量年平均增长率8%。该路沿线可开采砂砾、碎石，并有石灰、水泥、粉煤灰、沥青供应。请设计合适的半刚性沥青路面结构。 表1 某路段混合交通组成 表2 代表车型的技术参数
三、设计依据 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006) 《路基路面工程》，栗振锋主编，2005.8 四、设计方法与设计内容 （1). 根据自然区划、路基土类型和地下水位高度，确定土基回弹模量值； （2). 计算设计年限内一个车道的累积当量轴次和设计弯沉值； （3). 根据设计资料，确定合适的面层类型(包括面层材料级配类型)； （4). 拟定2种可能的路面结构组合与厚度方案，确定各结构层材料的计算参数； （5). 根据《公路沥青路面设计规范》验算拟定的路面结构。 五、课时分配 六、课程设计要求 设计文本要求文图整洁，完成设计图表后，装订成册，所有图表格式应符合工程设计要求。 七、成绩评定 根据课程设计报告内容（占60%）和出勤等（占40%）成绩分为： 课程设计成绩根据平时考勤、设计成果质量按五级记分评定方法评定。 成绩评定标准： 1、优秀 完成了全部设计内容，符合有关技术和经济有求；设计过程中善于发现问题并解决问题，表现出较强的独立解决问题的能力；计算过程无误，图纸质量较好。 2、良好 完成了全部设计内容，符合有关技术和经济有求；设计过程中能够发现问题并解决问
一、编制依据和原则 1、编制依据 施工进度计划依据锦屏水电站对外交通专用公路金林乡、羊房沟段合同文件(合同编号：JPIC-200411、12)和设计补充通知、现行的与本工程相关的公路工程施工规范以及我公司的施工经验和专项工程施工能力编制。 2、编制原则 根据本合同工程（包括金林乡、羊房沟两个合同段，以下简称本合同段）的施工特点和施工技术总体规划，结合在以往类似工程中的施工经验，初拟施工总进度编制原则如下： 1、严格按照招标文件规定的合同控制工期，充分发挥在公路工程施工中的技术优势，科学合理安排施工程序及施工进度，确保合同总工期如期实现。 2、统筹安排、合理编制施工程序，组织好全线平行交叉作业和流水作业。 3、充分考虑现场各种施工干扰因素、突发因素对工期的影响，采用适中的施工强度指标安排进度计划，对施工中的不可预见因素皆有回旋余地。 二、路面工程进度计划 根据我公司的施工进度计划安排原则、施工程序，以及发包人对本工程的工期要求，结合我公司的机械化施工能力和施工水平，具体进度计划见：《施工进度计划横道图》。 1、施工进度安排 根据本标段工程特点，就各项目工程施工工期具体安排如下： 1、施工准备 从2005年11月25日开始着手组织路面工程的施工，并在30天完成本合同段所需的全部临建设施的建设安装，以确保本合同工程顺利施工。
2、路面基层 本分项工程包括水泥稳定土基层、级配碎石底基层施工，计划于2005年12月15开工，2006年3月15日完工。具体工程进度安排见“施工总进度计划横道图”。 3、路面铺筑 本分项工程按通知要求初拟于2005年12月25日开工，2006年3月31日完工。具体工程进度安排见“施工总进度计划横道图”。 8、其他附属工程 本分项工程初拟于2006年3月1日开工，2006年5月31日完工，具体工程进度安排见“施工总进度计划横道图”。
路基路面工程课程设计任务书2014年 3 月12 日至2014 年 4 月20 日 课程名称：路基路面工程实训 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2014年3月18日XX公路A标段路基路面结构设计
一、路基稳定性设计 该路段某段路基填土为粘土，填土高度为8米，边坡为直线型，土的重度 γ=18.6KN/m3,土的内摩擦角φ=12°，粘聚力系数C=16.7MPa，设计荷载为公路I 级。 二、路基挡土墙设计 该标段某路基需设计重力式挡土墙，填料为砂性土，土的重度γ=15KN/m3，内摩擦角υ=36°，粘聚力c=10Kpa；最大密实度16.8KN/m3;挡土墙设计参数为：基底摩阻系数：f=0.4;基底承载力：[σ0]=360Kpa；墙身材料：25#浆砌片石，2.5#砂浆，重度γ=24KN/m3，容许压应力[σ]= 580KPa，容许剪应力[τ]= 90Kpa，容许拉应力。 [σw1]=40Kpa;墙身与填料摩擦角：δ=1/2φ；挡土墙最大填土高度为6米。 三、路面工程设计 1、路段初始年交通量，见表1（辆/天）。 表1 汽车交通量的组合 组车型ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧ解放 220 150 180 160 200 140 200 230 CA10B 解放 150 180 200 220 180 240 170 150 CA30A 东风 170 210 110 180 200 160 150 140 EQ140 黄河 80 100 170 110 90 130 80 90 JN150 黄河 120 100 150 200 180 160 180 190 JN162 黄河 160 80 60 210 230 200 120 100 JN360 长征 180 220 200 150 170 170 160 190 XD160 交通 120 260 230 70 50 100 120 120 SH141 2、交通量增长率取5％，柔性路面设计年寿命15年，刚性路面设计寿命25年，路面材料参数取规范中的数值，自然区划为Ⅲ区，进行柔性和刚性路面设计。 设计一路基稳定性设计 一、设计资料:
第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质 §2-1 行车荷载 一、车辆的类型 小客车：车速大，重量轻，120km—200km/h 客车中客车：6～20个座位 1、汽车车辆大客车：速度较快，重量大；长途客运，城市公共交通 货车整车（固定车身类）：货箱与发动机一体 牵引式挂车（挂车类）：牵引车与挂车分离 牵引式半挂车（牵引车类）：牵引车与挂车分离，但通过铰接装置，牵引车后附加 挂车，牵引车后轴担负部分货车重量 2、路面结构的设计中：主要考虑大客车、重型货车的重量，以轴重作为荷载标准，我国规定100KN。 评定路面表面特性时：以小汽车为主要对象。 二、汽车的轴型（对整车形式的客、货车） 单前轴：1/3 汽车总重绝大部分 前轴双前轴：1/2 汽车总重极少数 1、轴单后轴： 后轴双后轴：每根后轴轴载约为前轴轴载的2倍 三后轴： 前轴——单轮组 2、轮后轴单轮组（轻型货车） 双轮组（大部分） 3、一般的后轴轴载在60—130KN范围内，大部分在100KN以下，我国轴限为100KN。 货车载重增加，又有轴限规定，须增加轴数来提高载重，采用多轴多轮，减少单位面积路面的压力。 三、汽车对道路的静态压力 1、静态压力：当汽车处于停驻状态下，轮胎传给路面的垂直作用力，用p表示。 影响因素：（1）汽车轮胎的内压力p i标准静内压力p i=0.4～0.7MPa;通常p=(0.8～0.9) p i 滚动的车轮p=(0.9～1.1) p i （2）轮胎的刚度、轮胎与路面接触形状、轮胎的花纹 （3）轮载的大小超载p＞p i 工程设计中：取p= p i，假定接触面上压力是均匀分布的 2、接触面积
工程设计中：近似为圆形接触面积。车轮荷载简化为当量的圆形均布荷载 （2）接触圆半径（当量圆半径）： 单圆荷载：对于双轮组车轴，若每一侧的双轮用一个圆表示，称为单圆荷载，直径D 双圆荷载：对于双轮组车轴，若每一侧的双轮用两个圆表示，称为双圆荷载，直径d D=p P π8 d= p P π4 我国现行路面设计规范中规定的标准轴载BZ Z —100，轮载P=25KN ，p=700KPa ，用以上公式计算 得：D=0.302m, d=0.213m 四、运动车辆对道路的动态影响 1、行使的汽车施加于路面的水平力 汽车：静止 等速、上坡、加速行使、启动 下坡、减速、制动 转弯、弯道上行使 路面：垂直压力 向后的水平力 向前的水平力 侧向水平力 （1）各种水平力：Q max ≤P ?（?p q ≤max ） ?—车轮与路面间的附着系数 路面结构相同，干燥状态?＞潮湿状态 路面结构、干湿状态相同：车速越高，?越小 附着系数过小，不能保证正常的行车；?过大，路面结构层易遭受水平荷载的破坏，如： 推挤、拥包、波浪等。 2、轮载的动态变动 由于车身自身的振动和路面的不平整而产生的车轮跳动，跳动的频繁程度和剧烈程度用以下 指标衡量：见p18图2-3，p32图2-4 （1）变异系数=标准离差 / 静载 ，一般＜0.3 影响变异系数的因素：① 车速越大，系数越大 ② 平整度越差，系数越大 ③ 轮胎刚度低， 减振装置效果好，系数小 （2）冲击系数（动荷系数）：振动轮载的最大峰值/静载 一般＜1.30 在设计刚性路面时，其承受的荷载大，对振动冲击敏感，所以有时以静轮载×冲击系数作为 设计荷载。
第一章概论 第二节路基路面工程的特点与性能要求 一、路基路面工程的特点 路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线性和设计横断面的要求开挖或堆填而成的岩土结构物路面：路面是在路基顶面用各种筑路材料铺设的层状结构物。 二、路基路面工程的性能要求 承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、路面抗滑性 第三节路基路面结构及层位功能 一、路基横断面 填方路基结构0~30cm范围称为路床，30?80cm称为下路床，80~150cm称为上路堤, 150cm以下称为下路堤。 二、路面横断面 槽式横断面、全铺式横断面 四、路面结构分层及层位功能 面层、基层、路基。 面层：沥青面层材料主要考虑抗车辙和抗剪切 基层：基层是是路面结构中的承重层，应具有一定的强度和刚度，并具有良好的抵抗疲 劳破坏的能力 垫层：水稳定性和隔温性能要好 五、路面面层类型及适用范围 沥青混凝土路面：高速公路、一级公路~四级公路 水泥混凝土路面：高速公路、一级公路~四级公路 六、路面分类按 面层材料区分：水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面 按力学特性区分: 柔性路面（沥青混凝土路面）、复合式路面、刚性路面 按基层材料类型及组合形式的不同，可将沥青混凝土路面划分为：柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、组合式基层沥青路面、复合式路面（刚性基层沥青路面） 第四节路基路面结构的影响因素 一、路基路面稳定性影响因素 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
二、路基路面工程的环境因素 路基土和路面材料的体积随路基路面结构内温度和湿度的升降而引起膨胀和收缩保持路基干燥的主要方法是设置良好的地面排水设施和路面结构排水设施路基路面结构的强度、刚度、及稳定性，在很大程度上取决于路基的湿度变化 第五节公路自然区划 区划的三个原则：道路工程特征相似的原则、地表气候区划差异性的原则、自然气候因 素既有综合又有主导作用的原则 一、一级区划的主要指标 “公路自然区划” 分三级进行区划，一级区划是首先将全国划分为多年冻土、季节冻土 和全年不冻土三大地带，然后根据水热平衡和地理位置，划分为冻土、温润、干湿过渡、湿热、潮暖和高寒七个大区。 二、二级划分的主要指标 潮湿系数K 第二章路基土的特性及设计参数 第一节路基土的分类及工程特性 一、路基土的分类 巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土。 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 二、路基土的工程性质 巨粒土：良好的路基材料，亦可用于砌筑边坡 砾石混合料：填筑路基、铺筑中级路面，适当处理后可以铺筑高级路面的基层、底基层砂性土：理想的路基填筑材料 粉性土：不良公路用土 黏性土：筑成的路基能获得稳定 三、路基填料的选择 漂石、卵石（巨粒土）与粗砾石：性能评定为优，施工性评定为中土石混合料：性能评定为优，施工性评定为良 砾类土、砂类土：性能评定为优，施工性评定为优 粉质土：性能评定为差，施工评定为良 黏质土：性能评定为良，施工性评定为良 第二节路基水温状况及干湿类型 一、路基湿度的来源
土木工程专业2006年级路基路面工程课程试卷参考答案 1.路基工作区 车辆荷载在路基中产生的垂直应力随深度增加而减小，自重应力则随深度增加而增大，在某一深度处，车轮荷载在土基中产生的应力仅为土基自重应力的1/10-1/5，与土基自重应力相比，车辆荷载在此深度以下土基中产生的应力已经很小，可以忽略。把车轮荷载在土基中产生应力作用的这一深度范围叫路基工作区。 2.临界荷位 在水泥混凝土路面设计时，为了简化计算工作，选取使板内产生最大应力或最大疲劳损伤的一个荷载位置作为应力计算的荷载位置，称为临界荷位，现行设计方法以纵缝边缘中部作为临界荷位。 3. 第二破裂面 当挡土墙墙后土体达到主动极限平衡状态时破裂棱体并不沿墙背或假想的墙背滑动，而是沿着土体的另一破裂面滑动，该破裂面称为第二破裂面。 4．弯沉综合修正系数 在采用弹性层状体系理论进行沥青路面弯沉计算和厚度设计时，由于力学计算模型、土基模量、材料特性和参数方面在理论假设和实际状态之间存在一定的差异，理论弯沉值与实测弯沉值之间有一定误差，因此需要对理论弯沉值进行修正，修正系数即弯沉综合修正系数。 5．累计当量轴次 按照等效原则把不同轴载的通行次数换算成的标准轴载的当量通行次数，然后将设计车道上标准轴载在使用年限（t 年）内的作用次数累加起来，即为累计当量轴次e N ，可在通过调查得到整个行车道的第一年标准轴载日平均作用次数1N 和交通量年平均增长率γ后，按下式计算： ηγγ?-+=] 1)1[(3651t e N N 6.一般路基 指在良好的地质与水文等条件下，填方高度和挖方深度不大的路基。 1.我国现行沥青路面设计规范采用的路面结构设计力学模型是（ D ） A.弹性层状体系 B.双圆均布荷载作用下的弹性三层状体系 C. 弹性三层状体系 D. 双圆均布荷载作用下的多层弹性层状体系。 2.在挡土墙的基底应力验算中，产生基底应力重分布的条件是（ C ） A. б1>[б] B. 6e/B=1 C. 6e/B>1 D. 6e/B<1 3.以下路面结构，属于刚性路面的是（ B ） A.块石路面 B. 水泥混凝土路面 C.沥青路面 D.设有水泥稳定碎石半刚性基层的沥青路面 4.新建公路路基设计标高一般指（ A ）
第一章 路基路面工程的特点 1路基工程土石方数量大； 2.路面工程耗资多； 3.涉及面广，工程复杂多变 影响路基路面稳定的因素 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 划分依据：根据土的颗粒组成，塑性指数和土中有机质含量分类：巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土 通常按路面面层的使用品质材料的组成类型结构强度和稳定性，将路面分为四级（高次高中低） 公路自然区的三个划分原则： 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 一、路基湿度的来源 (1)大气降水(2)地面水(3)地下毛细水(4)水蒸汽凝结水 冻胀：在冬季，水由下向上移动，冻结后体积增大，使路
基隆起而造成面层开裂，即冻胀现象。 翻浆：在春季，冰溶化以后，路基上层含水量增加，承载能力下降，在车辆荷载作用下路基土以泥浆的形式从胀裂的路面裂隙中冒出，形成翻浆。 在路基路面设计中，把路基干湿类型划分为四类： 干燥，中湿，潮湿和过湿。 沿横断面方向由行车道、硬路肩和土路肩所组成。 行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱，所以路面结构常分层铺筑，划分为面层、基层、垫层。 题1.垫层介于土基和基层之间，改善土基水温状况以保证面层和基层的强度刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的影响；将基层的荷载应力加以扩散；阻止路基土挤入基层。（3分） 垫层材料强度不一定高，但水稳定性和隔温性能要好，常用的分为两类，松散类如级配碎石，和稳定类如石灰土 第二章 汽车对道路的作用 停驻状态：对道路的作用力为静态垂直压力。 行驶状态：对道路的作用力为动态垂直压力、水平力、振动力。 影响静态垂直压力大小的因素：
第三章 一般路基设计 §3-1 路基设计的一般要求 路床：原路槽底面以下0-80cm 范围内的路基。行车荷载主要的应力作用区，其强度和稳定性要根据路基路面综合设计的原则确定。 路基设计的基本内容： 1、选择断面形式，确定路基宽与高 2 3、确定边坡形状与坡度 4、路基路面排水 5、坡面防护与加固 6、附属设施设计 一般路基特殊路基：超过规范规定的高填深挖路基；地质水文等条件特殊的路基。需进行单独设计和验算。 §3-2 路基的类型与构造 路基横断面的三种典型形式: 路堤：路基设计标高>天然地面标高，全部用岩土填筑 路堑：路基设计标高<天然地面标高，全部在天然地面开挖而成的路基 填挖结合路基：一侧开挖，另一侧填筑而成的路基 一、路堤 1、按填土高度 矮路堤：填土高度<1.0-1.5m p60图3-1 a ） 高路堤：填土高度>18m(土质)或20m(石质) 一般路堤：填土高度在1.5-18m 之间 b ） 2、条件和加固类型 浸水路堤 p60图3-1 c ） 护脚路堤 d ） 挖沟填筑路堤 e ） 3、矮路堤和一般路堤设计 ⑴ 平坦地区取土困难时选用。满足最小填土高度要求，不低于临界高度，处于干燥、中湿。设边沟 ⑵ 矮路堤＜Za 时，路堤本身和天然地面都要稳定，压实度达标 ⑶ 保护填方坡脚不受流水侵害，在沟渠、坡脚间设护坡道，宽1～2m 或＞4m ⑷ 自然横坡较陡时（一般陡于1:5），防止路堤沿山坡下滑，将天然地面挖成台阶或设置石砌护脚 4、高路堤和浸水路堤 ⑴ 填方量大，占地多；需个别设计 ⑵ 边坡采用上陡下缓的折线形或台阶形，如在边坡中部设护坡道 ⑶ 防止流水侵蚀、冲刷坡面，边坡要进行防护和加固
《路基路面工程》课程教学大纲 一、课程名称：路基路面工程 二、学分：3 三、先修课程：《工程地质学》、《土质学与土力学》、《交通工程》等。 四、课程的性质、目的和任务： 《路基路面工程》是土木工程专业路桥方向网络教育考试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。 五、课程的教学基本要求及主要内容： 第一章总论 一、学习要求 通过本章的学习，要求学生了解该课程的基本框架，了解道路工程发展概况、路基土的分类、公路自然区划及路基干湿类型，掌握路基路面工程的特点、影响路基路面稳定的因素、路面结构及层位功能、路面的等级与分类。 本章要了解各种基本概念和术语，在学习过程中联想所见过的路基路面特征。本章的重点是路基路面工程的特点、路面结构及层位功能、路面的等级与分类。 二、课程内容 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
路基路面工程技术课程整体教学设计 一、基本信息 课程名称：路基路面工程技术课程类型：专业核心课程 学时： 64 学分：3 先修课：公路勘测技术、工程地质与土力学、土建力学、应用高等数学、工程测量技术、道路建筑材料等。 平行课：桥梁工程、基础工程与地基处理、隧道工程、建筑概论等。 后修课：试验室管理、路基路面试验检测技术、工程监理、公路施工组织与概预算等。 二、课程需求分析 《路基路面工程技术》是道路桥梁工程技术（检测监理）专业必修的一门专业核心课程。路基路面工程技术在道路桥梁工程技术（检测监理）专业的课程体系中起承上启下的作用，路基路面工程技术是公路勘测技术、工程地质与土力学、土建力学、应用高等数学、工程测量技术、道路建筑材料等先修课程的具体应用，同时又为路基路面试验检测技术、公路施工组织与概预算、工程监理等后续课程奠定坚实的基础。课程的主要特点是理论实践并重，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，学生应掌握路基路面工程的基本理论和基础知识，具有分析和解决路基路面工程实际问题的能力，掌握一般路基设计、特殊路基设计、挡土墙设计、路面结构设计和施工工艺等方面知识。 三、课程设计 1、课程目标设计 《路基路面工程技术》课程目标设计表表1
2.课程内容设计 《路基路面工程技术》课程内容设计表表2 3.能力训练项目设计 《路基路面工程技术》能力训练项目设计表表3
4．课程教学进度表设计（以1次课为最小单元） 《路基路面工程技术》课程教学进度设计表表4
四．课程考核方案设计 1、考核内容 《路基路面工程技术》课程以典型、具体的工作任务为考核依据，建立以综合职业能力考核为主线的开放式、全过程的课程考核体系。采取灵活多样的考核方式，即采用知识与技能相结合的考核模式，即闭卷、试验操作相结合、个人自主学习与项目任务相结合的“多元化”考核方法。考核方案以学习情境、学习任务和能力训练项目为序，考核目标按教学任务分为理解（A）、掌握（B）、操作（C）和综合运用（D）四个层次进行。
路基路面工程课程标准 课程类别：方向专业课适用专业：土木工程（道路与桥梁方向）授课学院：土木工程学院学分学时：学分3讲授40实验8 编写执笔人：审核人签字： 1．课程性质和课程设计 1. 1课程定位与作用 课程的定位：本课程为土木工程专业（道桥方向）的一门专业核心课程。它是土木工程领域中的一门重要必修课，是从事道路建设、设计、施工的核心课程，是一门理论与实践并重、工程性较强的课程，在本专业学生实践实习、毕业设计及今后工作中都起着至关重要的作用。 课程的作用： 本课程通过课堂理论教学、识图能力培养、现场实习、课程设计等教学环节，使学生在通过路基路面工程施工工作过程的学习，认识路基横断面形式及稳定性分析，路面工程各结构层的性质、作用和类型，识读路基路面工程施工图，完成路基路面施工准备工作，路基路面施工放样、现场组织路基路面工程施工等典型工作任务。同时培养学生诚实、守信、善于沟通和合作的品质、吃苦耐劳和客观科学的职业精神，为发展职业能力奠定良好的基础。 与其他课程的关系： 先修课程：测量学、土木工程材料、工程地质学、土力学、水力水文学、公路勘测设计 后续课程：公路施工组织与概预算、道路检测技术、毕业设计 1.2课程设计基本理念
根据国家在道路桥梁建设方面的需要，分析相关工作岗位的需求，确定对学生的知识、素质和能力的需求，进行基于工作过程的课程开发，构建区别与传统学科型容体系的基于工作过程的容体系，设计相应的学习情境。同时与行业企业合作，以职业能力培养为基点，基于工作过程重构工作容，为学生可持续发展奠定良好的基础。 1.3课程设计思路 结合应用型人才培养的要求，根据公路工程施工现场管理这一工作领域对知识和技能的需要，积极探索校企合作的培养方式，加强实践教育并积极探索实践能力考核方法，切实提高学生的职业能力和就业竞争力。课程打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，基于工作过程系统化建设该课程，加强路基路面工程施工工序、质量控制关键点、质量通病及防治措施方面的容，减少工程实践中应用较少的容，如沥青路面设计、水泥混凝土路面设计计算等。 依据教育规律，遵循由浅到深，先路基后路面的循序渐进的教学组织方式，先构造后施工的认知方式，结合路基路面施工工作过程顺序，形成学习重点突出、与路基路面工程施工过程相适应的教学顺序。在教学情境选择中，考虑以下几个方面来重构知识和技能： （1）充分考虑高等教育对理论知识和职业发展相结合的需要； （2）融合了相关职业对知识、技能和态度的要求； （3）教学与实验、实践相结合，提高学生的实际操作能力。 教学过程中，尽量通过校企合作，校外实训基地实习等多种途径，采取工学结合的培养模式，让学生在学习过程中构建相关理论知识，并提升职业能力。 2．课程目标 总目标
新编路基路面工程课后习题参考答案 （刘黎萍，陆鼎中，程家驹，同济大学出版社） 第一章 路基和路面在道路上各起什么作用？有哪些基本要求？ 路基是道路路线的主体，又是路面结构的基础。路面是道路行车部分的铺装，有了路基路面，车辆才能沿着预定的路线通畅，快速，安全，舒适，经济的运行。 要求：路基整体应稳定坚固 路基上层应密实均匀 路面结构应稳固耐久 路面表面应平整抗滑 路基通常由哪几部分组成？ 路基主体工程、排水工程、防护工程及其附属工程等。 路面结构为何要分层？主要分为哪些层？各层的作用及其对材料的要求如何？ 因为行车荷载和自然因素对路面的影响，随着深度的增加而降低，对路面材料的强度，稳定性等要求也随之降低，所以分层。 面层直接承受行车荷载和自然力的反复作用，应具有足够的强度和抗变形，抗水害、抗疲劳的性能，还要求平整、抗滑、耐磨、不透水等。 基层是路面结构的主要承重层，进一步扩散行车荷载到底部。要有有足够的强度、一定的刚度和良好水稳定性；表面应平整，与面层很好的结合。 垫用来层调节和改善路基的湿度和温度状况，保证路面结构的稳定性或抗冻性。要有有良好的水稳定性、隔温性和透水性。 路基路面设计施工的基本任务是什么？有何特点？主要包括哪些内容？ 基本任务是以最低的代价，提供符合一定使用要求的路基路面结构物。 特点是，结构形式简单，影响因素多变，牵涉范围广，施工安排不易等。 设计的主要内容，勘察设计，路基设计，路面设计，设计方案比选。 施工的主要内容，准备工作，路基施工，路面施工，质量控制和检验。 第二章 路基路面设计中，主要考虑哪些行车荷载因素？ 轴载大小，接触面面积，竖直压力和水平压力，轴载谱，轮迹横向分布，使用年限内轴载的重复作用次数等。 试述单圆图式和双圆图式的含义。