《道路工程》第一章

1、道路工程道路工程王东权王东权博士博士 教授教授 博导博导道桥与地下工程系道桥与地下工程系教学安排教学安排 1 教材教材 现代道路路基路面工程现代道路路基路面工程第三版第三版 清华大学出版社清华大学出版社 尤晓玮尤晓玮 路基路面工程路基路面工程 同济大学出版社同济大学出版社 陆鼎中陆鼎中 路基路面工程路基路面工程 人民交通出版社人民交通出版社 邓学军邓学军 2 参考书参考书 路基工程路基工程 人民交通出版社人民交通出版社 方左英方左英 路面工程路面工程 人民交通出版社人民交通出版社 方富森方富森 (3)道路工程制图道路工程制图 人民交通出版社人民交通出版社 郑国权郑国权 (4) 道路设计、施工、

2、验收规范、规程、手册道路设计、施工、验收规范、规程、手册 3 学时学时道路工程道路工程 路基工程路基工程和和路面工程路面工程计划学时计划学时 48+8学时学时教学配套教学配套 3周的生产实习、周的生产实习、2周的周的道路工程道路工程课程设计课程设计实验课、模型和教学参观等实验课、模型和教学参观等4 教学内容和学时分配教学内容和学时分配序号 教 学 内 容 学时安排 1 道路工程概论 4 2 道路行车荷载分析 2 3 道路自然因素分析 2 4 道路建筑材料及力学特性 4 一般路基设计（基身设计、排水设计、地基处理、防护设计） 6 5 路 基设 计 路基稳定性分析 2 6 道路挡土墙设计 2 柔性

3、路面设计（新路设计、旧路改造设计） 10 7 路 面设 计 水泥混凝土路面设计 6 8 路面状况调查和评定 2 路基施工 4 9 道 路施 工 路面施工 4 实践课程安排实践课程安排 序号序号 课程类型课程类型 课程名称课程名称 课程性质课程性质 学时学时 1 实实验课验课 标准击实试验标准击实试验 验证性验证性 2 2 实实验课验课 CBR 试验试验 验证性验证性 2 3 实实验课验课 压实度检测试验压实度检测试验 验证性验证性 2 4 实实验课验课 基层材料无侧限抗压强度试验基层材料无侧限抗压强度试验 研究型研究型 2 5 教学形式教学形式 教学形式采用课堂讲授为主，辅以多媒体、图片、模型

4、、配套实验、教学形式采用课堂讲授为主，辅以多媒体、图片、模型、配套实验、教学参观、课外作业、读书报告、课程设计和课堂交流相结合的教学教学参观、课外作业、读书报告、课程设计和课堂交流相结合的教学形式。形式。6 考核方式考核方式 采用课程考试、平时成绩和实验成绩相结合的方式，不同专业有区别。采用课程考试、平时成绩和实验成绩相结合的方式，不同专业有区别。7 要求和目的要求和目的 掌握道路工程基础知识。掌握道路工程基础知识。 了解国家有关道路工程的政策、法规和规范。了解国家有关道路工程的政策、法规和规范。 掌握道路工程结构物的设计理论和设计方法，能应用现行规范进行道掌握道路工程结构物的设计理论和设计方

5、法，能应用现行规范进行道路结构物设计。路结构物设计。 掌握道路工程施工方法，熟悉道路工程施工主要的质量标准，了解道掌握道路工程施工方法，熟悉道路工程施工主要的质量标准，了解道路施工常用的机械设备。路施工常用的机械设备。第第1章章 道路工程概述道路工程概述 本章内容：本章内容： 1 道路工程简述道路工程简述 2 道路工程勘测设计道路工程勘测设计 3 路基路面工程路基路面工程 本章要求：本章要求： 1 了解道路工程分级、组成和设计标准。了解道路工程分级、组成和设计标准。 2 了解道路勘测设计及道路工程图。了解道路勘测设计及道路工程图。 3 熟悉路基路面工程的特点、组成及要求熟悉路基路面工程的特点、

6、组成及要求。 道路分类、组成、分级道路分类、组成、分级 道路设计标准道路设计标准 路线设计路线设计 道路基建程序道路基建程序 道路设计内容道路设计内容 断面设计断面设计 路基路面设计、排水设计路基路面设计、排水设计 特点特点 内容、组成、结构内容、组成、结构 1.1.1公路工程的定义和分类公路工程的定义和分类 1）定义）定义 公路工程是供汽车车辆行驶而建造的各种人工构造物的总称 2）要求）要求 保证车辆正常行驶（有足够的强度、平整度） 抵抗自然因素影响（防水、温度、防老化） 实用、经济、美观、有利环保1.1 道路工程简述道路工程简述 3）分类）分类v 公路工程按结构分公路工程按结构分v 公路工

7、程按地理位置和作用分公路工程按地理位置和作用分 路路基基工工程程 道道路路工工程程 路路面面工工程程 挡挡土土墙墙 道道路路人人工工构构筑筑物物 隧隧道道 公公路路工工程程 排排水水设设施施 桥桥梁梁工工程程 桥桥涵涵工工程程 涵涵洞洞工工程程 街道街道 城市道路城市道路 道路道路 郊区道路郊区道路 公路公路 1.1.2 重要性重要性1）道路交通发展看）道路交通发展看u公路通车里程公路通车里程 时间时间/年年 公路通车总里程公路通车总里程/万万 km 高速公路里程高速公路里程/万万 km 2001 169.8 1.95 2002 175.8 2.52 2003 181.0 3.00 2004

8、185.0 3.40 2005 193.0 4.10 2006 348.0 4.54 2007 354.0 5.36 2008 373.0 6.03 2009 382.8 6.50 2020 10.00 其中二级及二级以上高等级公路里程其中二级及二级以上高等级公路里程07年年32.58万公里，占公路总里程的万公里，占公路总里程的9.20%08年年39.97万公里，占公路总里程的万公里，占公路总里程的10.72%我国公路通车里程表我国公路通车里程表 u国内外公路发展国内外公路发展 u高速公路网建设高速公路网建设 “五纵、七横五纵、七横”高速公路网高速公路网35890km 五纵五纵15590km

9、同江同江三亚三亚5700km 、北京、北京福州福州2540km、二连浩特、二连浩特河口河口3610km、重庆、重庆湛江湛江1430km 七横七横20300km 绥芬河绥芬河满洲里满洲里1280km、丹东、丹东拉萨拉萨4590km、青岛、青岛银川银川1610 km、连云港、连云港霍尔果斯霍尔果斯3980km、上海、上海成都成都2770km、上海、上海瑞丽瑞丽4090km、衡阳衡阳昆明昆明1980km “7918”高速公路网：高速公路网：100000km 7条首都放射线、条首都放射线、9条南北纵向线、条南北纵向线、18条东西横向线条东西横向线国土面积国土面积 人口人口 公路里程公路里程 高速公路高

10、速公路 公路网密度公路网密度 国家国家 104km2 万人万人 104km km km/100km2 km/万人万人 中国中国 960 130000 382.8 65000 39.88 29.45 美国美国 937 25917 628.4 87527 67.07 242.47 加拿大加拿大 998 2730 84.6 15983 8.51 310.99 英国英国 24 5639 36.6 3141 152.50 64.91 法国法国 55 5787 81.3 9000 147.82 140.66 德国德国 36 8134 64.1 11143 178.06 78.81 日本日本 38 1237

11、9 113.7 5568 299.21 91.85 印度印度 329 100000 192.3 - 58.45 19.23 国内外公路发展情况国内外公路发展情况 u我国公路现状特点我国公路现状特点 路网密度低路网密度低 高等级公路所占比例较低高等级公路所占比例较低 发展迅速快发展迅速快 高速公路居世界第二位高速公路居世界第二位 u我国城市道路现状我国城市道路现状 汽车保有量急剧增加汽车保有量急剧增加l 07年为年为5697万辆，私人汽车万辆，私人汽车3534万辆万辆l 08年为年为6467万辆，私人汽车万辆，私人汽车4173万辆万辆l 09年为年为6963万辆，私人汽车万辆，私人汽车4624万

12、辆万辆 我国城市道路保有量低、路网规划与建设滞后我国城市道路保有量低、路网规划与建设滞后 交通严重拥堵交通严重拥堵2）从道路工程的特点看）从道路工程的特点看 v道路的使用年限较短，沥青路面设计使用寿命仅为道路的使用年限较短，沥青路面设计使用寿命仅为1020年，实际使年，实际使用寿命仅为用寿命仅为34年年v道路的改建、养护和维修的工程量大道路的改建、养护和维修的工程量大3）从道路工程课程的地位看）从道路工程课程的地位看土木工程系交通土建专业方向主干课程土木工程系交通土建专业方向主干课程在交通建设部门、监理部门、城市市政建设部门以及相关部门工作在交通建设部门、监理部门、城市市政建设部门以及相关部门

13、工作必要的专业基础必要的专业基础交建专业方向考研的必考专业课程之一交建专业方向考研的必考专业课程之一1.1.3 公路工程的基本组成公路工程的基本组成 1）路基）路基 铺在地面上，作为行车部分的基础铺在地面上，作为行车部分的基础2）路面）路面 用各种材料，分单层和多层，按一定厚度铺成在路基顶面的结构用各种材料，分单层和多层，按一定厚度铺成在路基顶面的结构3）桥梁、涵洞、通道）桥梁、涵洞、通道4）特殊结构物）特殊结构物 复杂地形和特殊地区修筑的道路挡土墙、隧道等复杂地形和特殊地区修筑的道路挡土墙、隧道等5）附属结构物）附属结构物 为保证行车安全而设的标志、护栏、照明设备、车站、通讯设备为保证行车安

14、全而设的标志、护栏、照明设备、车站、通讯设备 和绿化植物等和绿化植物等1.1.4 道路分类、分级、设计指标道路分类、分级、设计指标 1）城市道路分类与设计指标）城市道路分类与设计指标 城市道路城市道路：城镇内联系各组成部分的道路：城镇内联系各组成部分的道路 街道街道：城区内的道路叫街道：城区内的道路叫街道 郊区道路郊区道路：通向城市近郊的道路：通向城市近郊的道路（1）分类）分类 按城市道路在道路系统中的按城市道路在道路系统中的地位、交通功能及对沿线建筑物的服务功地位、交通功能及对沿线建筑物的服务功能能分为：分为： 快速路快速路 主干路主干路 次干路次干路 支路支路 （2 2）分级与设计指标）分

15、级与设计指标 按城市的按城市的规模、设计交通量、地形规模、设计交通量、地形分为分为I、II、III级级 设计指标是道路的设计指标是道路的计算行车速度计算行车速度 城市道路计算行车速度 道路类型 快速路 主 干 路 次 干 路 支 路 道路级别 I II III I II III I II III 计算行车速 度Km/h 60、80 50 60 40 50 30 40 40 50 30 40 20 30 30 40 20 30 20 2 2）公路的分级与设计指标）公路的分级与设计指标 我国公路根据我国公路根据功能功能和和适应的交通量适应的交通量分为分为5个等级个等级公公路路分分级级表表 一般公路

16、 公路等级 高速公路 一级 公路 二级 公路 三级 公路 四级 公路 计算速度 (kM/h) 120、100、80 100、80、60 80、60 40、30 20 4车道 6车道 8车道 4车道 6车道 交通量 （量/日） 25000 55000 45000 80000 60000 100000 15000 30000 25000 55000 5000 15000 2000 6000 双2000 单400 设计年限 （年） 20 20 15 15 实际 1.2 道路工程勘测设计简述道路工程勘测设计简述 1.2.1 道路工程建设程序道路工程建设程序 1）可行性研究，提出可行性研究报告）可行性研

17、究，提出可行性研究报告 2）编制设计计划任务书）编制设计计划任务书 3）现场勘测，编制初步设计文件和概算）现场勘测，编制初步设计文件和概算 4）编制施工图和施工图预算）编制施工图和施工图预算 5）列入年度基本建设计划）列入年度基本建设计划 6）进行施工前的各项准备工作）进行施工前的各项准备工作 7）编制实施性施工组织设计及开工报告，报上级主管部门审批）编制实施性施工组织设计及开工报告，报上级主管部门审批 8）组织施工，做好施工记录，建立技术档案）组织施工，做好施工记录，建立技术档案 9）编制竣工图表和工程决算，办理竣工验收）编制竣工图表和工程决算，办理竣工验收u 公路工程设计一般采用公路工程设

18、计一般采用两阶段设计，即初步设计、施工图设计两阶段设计，即初步设计、施工图设计u 特大工程和技术复杂的特大桥梁采用特大工程和技术复杂的特大桥梁采用三阶段设计，即初步设计、技术设计和三阶段设计，即初步设计、技术设计和施工图设计施工图设计u 技术简单的工程可采用技术简单的工程可采用一阶段设计，即施工图设计一阶段设计，即施工图设计 1.2.2 路线设计路线设计 v 路线设计路线设计: 道路的道路的平面图、纵面图平面图、纵面图和和横断面图横断面图设计设计v 路线平面： 路线在水平面上的投影，表示路线在平面上的具体位置。路线在水平面上的投影，表示路线在平面上的具体位置。平面线型由平面线型由 直线和曲线组

19、成，曲线有圆曲线和缓和曲线直线和曲线组成，曲线有圆曲线和缓和曲线v 路线纵面：路线纵面： 路线设计高程处纵向展直后在铅垂面上的投影，它由纵坡段和竖曲线组成路线设计高程处纵向展直后在铅垂面上的投影，它由纵坡段和竖曲线组成1）公路工程设计）公路工程设计 公路路线平面图公路路线平面图 公路纵断面图公路纵断面图 公路横断面图公路横断面图 公路路线平面图、纵断面图公路路线平面图、纵断面图 路基横断面图路基横断面图2）城市道路设计）城市道路设计 城市道路横断面图城市道路横断面图 城市道路横断面由车行道、人行道、绿化带和分离带等组成城市道路横断面由车行道、人行道、绿化带和分离带等组成 形式：形式： 城市道路

20、横断面形式（a） 单幅路；单幅路；b） 双幅路；双幅路；c） 三幅路；三幅路；d） 四幅路）四幅路）城市道路标准横断面图城市道路标准横断面图 城市道路平面图城市道路平面图 城市道路平面图城市道路平面图 城市道路纵断面图城市道路纵断面图 城市道路纵断面图城市道路纵断面图1.3.1 路基路面的功能路基路面的功能 使车辆沿预定的线路快速、安全、经济、舒适的运行使车辆沿预定的线路快速、安全、经济、舒适的运行1.3.2 路基路面的要求路基路面的要求 1）路基要稳定）路基要稳定 采取措施：采取措施： 合理的路基断面形状和尺寸合理的路基断面形状和尺寸 排水、防护、加固排水、防护、加固 避开不良地段避开不良地

21、段 2）路床应坚实）路床应坚实 采取措施采取措施: 良土填筑路床良土填筑路床 充分压实充分压实 防水、隔离层防水、隔离层 3）路面结构应坚强耐久）路面结构应坚强耐久 4）路面表面应平整、抗滑）路面表面应平整、抗滑1.3 路基路面工程路基路面工程 1.3.3 路基路面的构造路基路面的构造 路基：路基：基身、排水、防护、加固设施、取土坑、弃土堆基身、排水、防护、加固设施、取土坑、弃土堆 路面：路面：各种车道、路缘带、硬路肩各种车道、路缘带、硬路肩 1）路基的断面形式）路基的断面形式 路堤路堤路堤横断面的基本形式a）一般路堤；）一般路堤；b）浸水路堤；）浸水路堤；c）陡坡路堤）陡坡路堤 路堑路堑路堑

22、横断面的基本形式a） 全路堑；全路堑；b） 半路堑；半路堑；c） 半山洞半山洞 半填半挖路基半填半挖路基 半填半挖路基横断面的基本形式a）一般情况；）一般情况；b）设挡土墙情况；）设挡土墙情况；c）半山桥）半山桥 2）路面的结构层次）路面的结构层次 路面结构按层位和作用分为路面结构按层位和作用分为面层面层、基层基层和和垫层垫层 路面的构造路面的构造 路面分级表 路 面 等 级 面 层 材 料 公 路 等 级 高级路面 水泥混凝土、沥青混凝土 高速公路、一级公路 次高级路面 沥青上拌下贯式、沥青贯入式、路拌沥青碎石 二级公路 中级路面 泥结碎石、级配砾石 三、四级公路 低级路面 粒料加固、改善土铺筑 四级公路 1.4 1.4 路基路面工程的特点和