06交通荷载及路面设计参数
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《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。
交通荷载及路面设计参数在道路设计中,交通荷载是指道路结构承受的车辆荷载力,主要包括静力荷载和动力荷载两种形式。
静力荷载是指车辆静止状态下对道路结构施加的垂直作用力,如停车、交通信号灯等情况下的荷载力。
动力荷载是指车辆运行过程中施加在道路结构上的荷载力,如车辆行驶、超车、制动等情况下的荷载力。
在确定交通荷载时,需要考虑以下因素:1.车辆类型和重量:不同类型的车辆具有不同的荷载特性,例如轿车、货车、客车等。
设计荷载应根据不同类型的车辆的特点和重量来确定。
2.交通流量:道路的荷载应根据预计的交通流量来确定,即预计通过道路的车辆数量。
交通流量对道路的荷载具有直接影响,高交通流量将对道路的结构产生更大的荷载作用。
3.设计寿命:道路的设计寿命是指道路预计使用的年限。
不同的设计寿命要求不同的荷载标准,设计寿命越长,荷载标准越高。
4.地理条件:地理条件对道路的荷载也具有一定的影响。
例如,地震频率较高的地区需要采取更严格的荷载标准。
在道路设计中,除了交通荷载外,还需要考虑路面设计参数,以确保道路具有良好的承载力和耐久性。
一些常见的路面设计参数包括:1.路面材料:选择合适的路面材料是确保路面承载力和耐久性的重要因素。
一般常用的路面材料有沥青混合料、水泥混凝土等。
根据道路的荷载和使用条件合理选择路面材料。
2.路面厚度:路面厚度是指路面上覆盖材料的厚度。
设计路面厚度时需要考虑道路的设计寿命、荷载以及环境因素等,以保证路面的稳定性和耐久性。
3.路肩和排水设计:路肩是指道路两侧与行车道之间的区域,荷载的作用也会对路肩产生一定的影响。
在路面设计中,需要考虑到路肩的稳定和排水性能,以确保路肩能够适应不同的荷载和排水条件。
4.路面结构:路面结构是指路面各层材料的组合方式和厚度。
设计路面结构时需要根据道路的荷载、使用条件和土质情况等因素来确定合理的结构,以确保路面的承载力和耐久性。
综上所述,交通荷载及路面设计参数是道路设计中非常重要的一部分。
路基路面工程重点复习(第六版)其中★:必定掌握,▲:必定认识,其他未注明的是老师勾选的重点。
第一章概论1.路基路面的工程特点主要包括哪几个方面?路基和路面是道路的主要工程构造物:①路基是在天然地表面依照道路的设计线性(位置)和设计横断面(几何尺寸)要求开挖或堆填而成的岩土构造物;②路面是在路基顶面用各种混杂料铺筑而成的层状构造物。
路基和路面工程是道路工程的主要组成部分,其特点是:(1)路基工程的土方量很大,而路面构造在道路造价中所占比重很大;(2)路基与路面工程是一项线性工程,公路沿线地形起伏、地质、地貌、气象特点多变,造成了路基与路面工程复杂多变的特点。
2.路基路面的性能要求包括哪几个方面?(1)承载能力:路基路面构造承受荷载的能力;(2)牢固性:在降水、高温、低温等环境作用下还可以保持其原有特点的能力;(3)长久性:在车辆荷载的屡次作用与大气水温周期性的重复作用下的性能变化特点;(4)表面平展度:路面表面纵向凹凸量的偏差值;(5)路面抗滑性:路面表面抗滑能力的大小。
3.为什么要特别重视路基的牢固性?路基牢固性受哪些因素影响?(1)处于不牢固的路基构造会以致路基失稳,从而惹起滑坡或坍塌等病害出现。
(2)路基牢固性受地理条件、地质条件、天气条件、水文和水文地质条件、土的种类等因素的影响。
4.路面构造为什么要进行分层设计?水泥混凝土路面和沥青混凝土路面怎样分层设计?(1)行车荷载和自然因素对路面的影响 ,随深度的增加而逐渐变化。
因此 ,对路面资料的强度、抗变形能力和牢固性的要求也随深度的增加而逐渐变化。
经过沥青路面构造应力计算结果可以发现 ,荷载作用下垂直应力z ,随着深度的增加而变小,水平拉应力r 一般为表面受压和底面受拉 ,剪切应力zr 先增加后减小。
为适应这一特点,路面构造平时是分层铺筑。
(2)依照使用要求、受力情况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同样进行分层,平时依照各个层位功能的不同样,划分为三个层次,即面层、基层和路基(垫层)。
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。