路基路面工程 01概述

也称为Freeway或Expressway。
2、道路分类
道路是供各种车辆、行人等通行的工程设施，按其使用范围分为公路、 城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。
机场Airport 分类 公路 干线公路： 国家干线 省干线 县公路 乡公路 支线公路 高速公路、一级公路 二级、三级、四级公路
分级
Highway 公路 城市道路
节尾
第三节 路基路面结构及层位功能
核心内容
路基横断面 路面横断面 路拱横坡度 路面结构分层及层位功能 路面面层类型及适用范围 路面分类
1、路基横断面
1、路基横断面
1、路基横断面
1、路基横断面
图1－4d 城市道路典型路基横断面
2、路面横断面
槽式横断面 全铺式横断面
3、路拱横坡度
一般路基
冻土区通风管路基
（1）路基工程-冻土
冻土区 冻土区
冻土区路基
冻土区
（1）路基工程-防护与加固
冻土区
铁路路基 路基防护
（1）路基工程-防护与加固
3、路基路面的性能要求
（2）路面工程
公路路面是直接承受交通荷载、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，其表面还应满足平整、抗滑和排水 的要求。因此，公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用 任务、功能、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计。
◇ 本课程的设置及其重要性
2、本课程在工程实践中的重要性 实践环节—室内试验 确定路面结构设计的主要参数 等； —野外试验 确定交通参数、路面结构参数 等； —结构综合设计 进行路面结构设计、施工组织设计
◇ 本课程的设置及其重要性
3、本课程的内容
公路路基
路基工程 路基路面工程 路面工程 机场道基 公路路面
6、路面分类
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（或刚性基层沥青路面）
4、路面结构分层及层位功能
沪宁高速拓宽铣刨断面
5、路面面层类型及适用范围
面层类型 适用范围 高速公路、一级公路、二级公路、三级 公路、四级公路 高速公路、一级公路、二级公路、三级 公路、四级公路 三级公路、四级公路 四级公路
沥青混凝土路面
水泥混凝土路面 沥青贯入路面 沥青碎石路面 沥青表面处治路面 砂石路面
20～40cm
基
层
下基层（底基层） 上路床
30cm
50cm 70cm
路
基
下路床 上路堤 下路堤
（3）沥青路面分层
70～80cm
4、路面结构分层及层位功能
面
CTB、 LFTB… 砂石材料 级配碎石
层
上基层
水泥混凝土
基
层
下基层（底基层） 上路床 下路床 上路堤 下路堤
路 基
改良土 或改善 土
（4）水泥路面分层
第一阶段：供行人和牛马及其他兽类
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。 在中国，有“康衢”、“路”、 “驰道”、“驿道”等名称； 在欧洲，罗马道路非常发达， 有“条条大道通罗马”之说。
1、道路的衍变
古罗马道路和结构
3、我国公路建设成果
3、我国公路建设成果
3、我国公路建设成果
3、我国公路建设成果
有铺装+简易铺装279.86万km +未铺装149.07万Km =总里程423.75万Km
143.89万km
简50.35万km
229.51万km中有 64.19万km沥青
229.51万km中有 165.32万km水泥
（2）路面各层的要求
垫层：垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使面
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；同 时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形。
按其作用可分为排水层、隔离层、防冻胀层等。
路基处于下列状况的路段应设置垫层：地下水位高，排水不
各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和
应急停车带等均应铺筑路面。
3、路基路面的性能要求
1.承载能力 (Bearing Capacity) 包括强度和刚度两个方面。
2.稳定性 (Stability) 在地表上开挖或填筑路基，会改变
原地面地层结构的受力状态，从而造成路基失稳；大气降水、大 气周期性变化对稳定性的影响。
机场道面
◇ 课程的具体内容
概论
路基工程部分
路基土的特性及设计参数
(Characteristics and Design parameters) 路基设计 (Embankment Design) 路基防护与支挡设计 (design of retaining wall ) 路基施工 (construction)
5、路基路面建设的技术成果
公路自然区划 土的工程分类 水泥混凝土路面设计理论与
方法
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 沥青路面设计理论与方法
半刚性基层沥青路面结构
沥青路面材料组成设计
路面使用性能与表面特性
《路基路面工程》
Subgrade and Pavement Engineering
张锐（副教授） 长沙理工大学交通运输工程学院
主要内容(Contents)
本课程的设置及其重要性 第一章 概述(Introduction)
◇ 本课程的设置及其重要性
1、本课程在教学体系中的位置 公共课程—数学、英语、人文 等 基础课程—工程力学、结构力学、弹性力学 等 专业基础课程—土木工程材料、测量学、土力 学与土质学、水力学、交通工程基础等； 专业课程—道路勘测设计、路基路面工程、桥 梁工程、结构设计原理、基础工程 等 专业提高课程—众多选修课程
(Maintenance and rehabilitations)
第一章 概论
第一章 概论(Introduction)
第一节 路基路面工程发展概况(Development)
第二节 路基路面工程的特点与性能要求(Characteristics)
第三节 路基路面结构及层位功能(Pavement layers)
4、路面结构分层及层位功能
（2）路面各层的要求
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，同其他层次 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。
第四节 路基路面结构的影响因素(Factors)
第五节 公路自然区划 (Nature Categories)
第一节 路基路面工程发展概况
核心内容：
道路的衍变 道路的分类 我国公路建设成果 国家高速公路网命名 路基路面建设的技术成果 交叉学科的发展
1、道路的衍变
道路的发展可粗分为四个阶段：
沿线经济程度和交通特点不一样。
……
2、路基路面的使用要求
全天候畅通
高速
安全 舒适 经济
即：结构与功能两个方面要求
3、路基路面的性能要求
（1）路基工程
公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按照路线
位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作 用。作为路面的支承结构物，路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性 (Strength, Stability, Durability) 。
快速路 主干道 次干道 支路及街道
厂矿道路 林区道路
其他道路
3、我国公路建设成果
到2020年，高速公路总规模约8.5 万公里，其中主线6.8 万公里，地区环线、联络线等其它路线约 1.7万公里。
——高速公路“7918”网
7 条北京放射线
9 条纵向路线
18 条横向路线
3、我国公路建设成果
普通国道网（2013年-2030年）
目的：为了保证路面上雨水及时排出，减少雨水
对路面的浸润和渗透而减弱路面结构强度，路面表 面应做成直线形或抛物线形的路拱。
形式：一次式：直线形、折线形
二次式：2次抛物线形， 三次式：3次线形方程
要求：
4、路面结构分层及层位功能
（1）路面分层
面层 基层 垫层（必要时） 路基
沥青混凝土路面 水泥混凝土路面
基层（含底基层）：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。
4、路面结构分层及层位功能
◇ 课程的具体内容
路面工程部分
交通荷载及路面设计参数(ESAL and Parameters) 路面基层(Base) 沥青路面设计 (Asphalt Pavement Design) 水泥混凝土路面设计(Cement Concrete Pavement Design) 路面施工(Construction) 路基路面养护与管理
1、道路的衍变
第三阶段：行驶汽车的公路（Highway）阶段。内燃机汽车是德国在1886
年由高特列希戴姆勒发明，我国在1902年从国外引进汽车，1906年苏元春 驻守广西时首建了龙州到镇南关的公路。
通向柏林的A9公路(东德)，使用时间超过50年， 图中为第一阶段的水泥路面
1、道路的衍变
第四阶段：以高速度分车道行驶为特征的高速公路阶段。