第一讲路基路面绪论导学

第一讲绪论课程的性质《路基路面工程》是土木工程领域中综合地质学、力学、材料学、岩土工程学、结构分析理论、交通工程学等自然科学和管理科学的一门综合性应用科学，是研究有关城乡道路路基路面及其所属结构物的设计、施工、养护、管理的理论、方法与技术的学科。随着社会的进步，科学技术的迅猛发展和人民物质文化生活水平的迅速提高，物流业的发展突飞猛进，人们出行需求及出行质量迅猛提高，对城乡道路工程建设提出了更高的的要求。现代化的汽车运输，不仅要求道路能够全天候行驶，而且要求车辆能够迅速、安全、舒适而经济地在道路上行驶，这就要求道路提供全天后的行驶条件和服务水平。路基路面是道路的主要结构物，为此，对路基路面结构物的使用性能提出了更多更高的要求，同时也促进了道路工程学科的发展。课程的研究内容是以各种道路(包括城市道路、林区公路、高速公路及各等级公路的结构组成、设计方法、养护管理及各种类型的道路构造物为主要研究内容的一门课程。该课程涉及内容广泛，与工程实践联系密切。从理论体系看，路基路面工程与工程力学、结构力学、工程地质学、土力学、水力学、结构分析论、环境工程、道路工程材料、工程测量、交通工程与规划等众多学科相互联系、交叉与渗透；从工程实践讲，路基路面是道路工程的主体和最主要的结构物，它对车辆行驶质量、道路修建与运营的经济性以及行车的安全性、舒适性等，均起着至关重要的作用。课程在学科中的地位与作用《路基路面工程》是土木工程专业道路工程方向的一门涉及面广，综合性、实用性、实践性极强的主干核心专业课程。本课程以国家最新颁发的有关工程技术标准、规范为依据，介绍路基路面工程中的关键技术，达到理论联系实际的目的。《路基路面工程》对培养具有扎实基本理论、基本知识和基本技能的复合型道路工程高级技术人才起着无可替代的重要作用。课程与社会生产、生活的关系众所周知，人们的衣食住行，现代社会的生产、生活，越来越离不开汽车，公路运输已渗入到国民经济和社会生活的各个方面，这不仅仅是因为汽车运输在整个交通运输中所占比重越来越大，而且小汽车正迅速走入寻常百姓家。高速公路的修建和现代化城市道路的的发展，为汽车快速、高效、安全舒适地运行提供了良好的条件，也标志着我国公路运输事业和道路修建技术水平进入了一个崭新的时代。国家高速公路网布局方案展示了我国道路工程修建的宏伟蓝图，也为道路工程学科的发展提供了良好机遇。学习目的（1）了解路基工程防护与加固基本知识，路基路面的各种病害及防治措施，路基路面工程设计、施工、养护、管理的新技术、新方法。（2）掌握路基路面排水方法，路面结构强度形成原理、结构组合与材料性能要求，路面材料参数的采用与测试。（3）熟练掌握一般路基设计方法及设计要点，路基边坡稳定性设计，挡土墙设计，沥青路面和水泥混凝土路面的设计原理、设计程序和计算方法。（4）能运用所学基本理论、基本知识和基本方法，分析和解决路基路面工程中的一些实际问题，熟练地进行一般路基设计、路基边坡稳定性设计、挡土墙设计、沥青路面设计、水泥混凝土路面设计。总之，通过《路基路面工程》课程的学习，要能够正确理解、逐步掌握本学科的基本观点和解决问题的基本思路、基本方法，培养其解决相关工程问题应具备的基本专业素质，养成正确的专业思维习惯。并注重学科间的交叉，理论知识与工程实践的结合，同时注重与专业基础课的联系。

路线(route):空间线（平面、纵面），决定行车的安全、舒适、经济、快捷；路基(subgrade)

：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(pavement)

：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。道路勘设计、路基、路面的关系:本书内容：路基工程(subgradeproject)路面工程（pavementproject）原理设计方法构造要求施工技术附属设施设计《土质土力学》《地质学》《材料力学》《弹性力学》《工程材料》《施工技术》《工程管理》《机电工程》《测量学》道路工程发展概况道路的演变大致可以分为四个阶段：第一阶段：供行人、牛马和其他兽类行走、驮运货物的阶段。此时期的道路通常称为小路或小径。第二阶段：供畜力车辆和行人通行的大道阶段，在中国，有“康衢”“驰道”“驿道”等名称；在欧洲，罗马道路非常发达，有“条条大路通罗马”之说。，第三阶段：行驶汽车的公路（Highway）阶段。内燃机汽车时德国在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，使用时间超过50年，图为第一阶段的水泥路面。第四阶段：以高速分层行驶为特征的高速公路阶段。也称为Freeway或Expressway。请看一组数字1949年中国大陆能称的上公路的不到8万公路，而真正意义上的国道就是零，2013年底，中国公路总里程达到435.62万公里。1949年前的中国，曾经被作为南北方分界线的长江，跨江大桥是零，2014年，自宜宾以下，在建79座大桥，7座过江隧道。截止2009年，中国内地还没有一座海底隧道，2010年建成的翔安海底隧道，实现了零的突破。中国将建世界最长的海底隧道，123km,420亿美元，烟台到大连的距离减少1000km（日本，54km）2005年，中国公路人第一次打破了跨海大桥零的记录（杭州湾），到目前为止，中国建成和在建的六座跨海大桥全长达到了178公里，（琼州海峡跨海大桥）1987年，中国高速公路0,2013年底达到10.44万公里，并形成了7918的高速公路网，以首都为核心的7条放射线，南北9条，东西18条。我国几条典型高速公路简介1、沈大高速公路：

从沈阳出发，连接辽阳、鞍山、营口，到大连，全长375Km，上下行四车道，设计时速100~120Km/h，日通行能力5万辆次。工程从1984年6月动工，1990年8月20日竣工通车，总投资22亿元，平均公里造价586万元。该路是由我国自行设计、自行建设的第一条较长的高速公路，为我国高速公路发展起到了极大的促进作用。（沪嘉高速）我国几条典型高速公路简介2、京津塘高速公路：

该路从北京起，通过天津市到塘沽新港止，全长142.69Km，双向四车道，设计时速120Km/h。工程从1988年开工，到1993年9月建成通车，是我国第一条从世界银行贷款完全按国际惯例进行前期论证、国际招投标、根据FIDIC条款实施工程监理的高速公路，它为全国学习国外建设高速公路先进经验起到了很好的示范作用，是我国高速公路建设进入成熟阶段的分界点。3、沪宁高速公路：沪宁高速从上海出发，连接苏州、无锡、常州、镇江等重要城市，到南京止，全长274Km，双向四车道，设计时速120Km/h，设计通行能力4.78万辆/日。工程自1992年6月正式动工建设，到1996年9月建成，总投资近70亿元，平均每公里成本大约2500万元。沪宁高速公路的建设，与南京—合肥、上海—杭州高速公路联成地区网络，构建起长江三角洲的黄金通道，经济地位非常明显，政治地位也十分重要。沪宁高速公路是在我国水网地区修筑的质量最好的高速公路，它在软土地基处理、沥青路面施工、桥头跳车等方面积累了丰富的经验，为我国水网地区修建高速公路提供了新的经验，它的高质量的建成标志着我国在高速公路建设上，从设计、施工到管理已接近世界先进水平。7条放射线9条南北纵向线18条东西横向线5条地区环线19条横向联络线17条纵向联络线一、7条放射线

1、北京-上海（北京-天津-沧州-德州-济南-泰安-临沂-淮安-江阴-无锡-苏州-上海）

2、北京-台北（北京-天津-沧州-德州-济南-泰安-曲阜-徐州-蚌埠-合肥-铜陵-黄山-衢州-南平-福州-台北）

3、北京-港澳（北京-保定-石家庄-邯郸-新乡-郑州-漯河-信阳-武汉-长沙-株州-衡阳-郴州-韶关-花都-广州-中山-珠海-澳门和广州-深圳-香港）

4、北京-昆明（北京-保定-石家庄-太原-临汾-西安-汉中-广元-绵阳-成都-雅安-西昌-攀枝花-元谋-禄劝-昆明）

一、7条放射线5、北京-拉萨（北京-张家口-集宁-呼和浩特-包头-临河-乌海-银川-中宁-白银-兰州-西宁-格尔木-拉萨）

6、北京-乌鲁木齐（北京-张家口-集宁-呼和浩特-包头-临河-额济纳旗-哈密-吐鲁番-乌鲁木齐）

7、北京-哈尔滨（北京-唐山-山海关-锦州-沈阳-铁岭-四平-长春-哈尔滨）二、9条南北纵向线

1、

鹤岗-大连（鹤岗-佳木斯-鸡西-牡丹江-敦化-白山-通化-丹东-大连）

2、

沈阳-海口（沈阳-鞍山-大连-烟台-日照-连云港-盐城-南通-上海-宁波-台州-温州-宁德-福州-泉州-漳州-汕头-汕尾-深圳-广州-佛山-开平-阳江-茂名-湛江-海安-海口）

3、

长春-深圳（长春-双辽-阜新-朝阳-承德-唐山-天津-黄骅-滨州-临沂-连云港-淮安-南京-溧阳-宜兴-湖州-杭州-金华-丽水-南平-三明-梅州-河源-惠州-深圳）

4、

济南-广州（济南-荷泽-商丘-阜阳-六安-安庆-景德镇-鹰潭-南城-瑞金-河源-广州）

二、9条南北纵向线5、

大庆-广州（大庆-松原-双辽-通辽-赤峰-承德-北京-霸州-衡水-濮阳-开封-周口-麻城-黄石-吉安-赣州-龙南-连平-广州）

6、

二连浩特-广州（二连浩特-集宁-大同-朔州-太原-长治-晋城-洛阳-平顶山-南阳-襄樊-荆门-荆州-常德-娄底-邵阳-永州-连州-广州）

7、

包头-茂名（包头-鄂尔多斯-榆林-延安-富川-铜川-西安-安康-达州-重庆-涪陵-黔江-吉首-怀化-桂林-梧州-茂名）

8、

兰州-海口（兰州-广元-南充-重庆-遵义-贵阳-麻江-都匀-河池-南宁-北海-湛江-海安-海口）

9、

重庆-昆明（重庆-内江-宜宾-昭通-昆明）

三、18条东西横向线

1、绥芬河-满洲里（绥芬河-牡丹江-哈尔滨-大庆-齐齐哈尔-阿荣旗-满洲里）

2、珲春-乌兰浩特（珲春-敦化-吉林-长春-松原-白城-乌兰浩特）

3、丹东-锡林浩特（丹东-海城-盘锦-锦州-朝阳-赤峰-锡林浩特）

4、荣城-乌海（荣城-威海-烟台-新河-东营-黄骅-天津-霸州-涞源-朔州-鄂尔多斯-乌海）

5、青岛-银川（青岛-潍坊-淄博-济南-石家庄-太原-离石-靖边-定边-银川）

18条东西横向线6、青岛-兰州（青岛-莱芜-泰安-聊城-邯郸-长治-临汾-富川-庆阳-平凉-定西-兰州）

7、连云港-霍尔果斯（连云港-徐州-商丘-兰考-开封-郑州-洛阳-三门峡-西安-宝鸡-天水-定西-兰州-武威-嘉峪关-红柳园-哈密-吐鲁番-乌鲁木齐-奎屯-霍尔果斯）8、南京-洛阳（南京-滁州-蚌埠-阜阳-周口-漯河-平顶山-洛阳）

9、上海-西安（上海-南通-扬州-南京-合肥-六安-信阳-南阳-商州-西安）

10、上海-成都（上海-苏州-无锡-常州-南京-合肥-六安-麻城-武汉-孝感-荆门-宜昌-万州-垫江-南充-遂宁-成都）18条东西横向线11、上海-重庆（上海-宜兴-宣州-芜湖-铜陵-安庆-黄梅-黄石-武汉-荆州-恩施-忠县-垫江-重庆）

12、杭州-瑞丽（杭州-黄山-景德镇-九江-咸宁-岳阳-常德-吉首-遵义-毕节-六盘水-曲靖-昆明-楚雄-大理-瑞丽）

13、上海-昆明（上海-杭州-金华-衢州-上饶-南昌-宜春-萍乡-株州-邵阳-怀化-麻江-贵阳-安顺-曲靖-昆明）

14、福州-银川（福州-南平-南城-南昌-德安-九江-黄梅-黄石-武汉-孝感-襄樊-十堰-商州-西安-咸阳-平凉-中宁-银川）

15、泉州-南宁（泉州-三明-吉安-衡阳-永州-桂林-柳州-南宁）

18条东西横向线16、厦门-成都（厦门-龙岩-瑞金-赣州-郴州-桂林-麻江-贵阳-毕节-泸州-内江-成都）

17、汕头-昆明（汕头-梅州-连平-韶关-贺州-柳州-河池-兴义-石林-昆明）

18、广州-昆明（广州-佛山-肇庆-南宁-百色-富宁-开远-石林-昆明）四、5条地区环线

1、辽中环线（辽中-新民-铁岭-抚顺-本溪-鞍山-辽中）

2、成渝环线（成都-绵阳-遂宁-重庆-泸州-宜宾-乐山-雅安-成都）

3、海南环线（海口-琼海-万宁-三亚-东方-海口）

4、珠三角环线（香港-澳门-珠海-顺德-佛山-花都-增城-东莞-深圳-香港和东莞-顺德-佛山-花都-增城-东莞）

5、杭州湾环线（舟山-宁波-杭州-上海-宁波）五、19条横向联络线

1、黑河-哈尔滨（黑河-明水-哈尔滨，连接绥满、京哈高速；同哈、鹤哈、哈沈联络线）

2、同江-哈尔滨（同江-双鸭山-佳木斯-哈尔滨，连接鹤大高速；绥满、京哈高速；黑哈、鹤哈、哈沈联络线）

3、哈尔滨-沈阳（哈尔滨-五常-舒兰-吉林-梅河口-抚顺-沈阳，连接绥满、京哈高速；珲乌高速；沈海高速；黑哈、鹤哈、同哈、集双、沈丹联络线及辽中环线）

4、黄骅-石家庄（黄骅-沧州-石家庄，连接荣乌、长深高速；京沪、京台高速、大广高速、京港澳、京昆高速）5、青岛-新河（青岛-新河，连接荣乌、青银、青兰高速）19条横向联络线6、扬州-宜兴（扬州-镇江-宜兴，连接沪西、沪蓉、长深高速）

7、南京-芜湖（南京-马鞍山-芜湖，连接沪西、沪蓉、长深、高速；沪渝高速及合芜联络线）

8、合肥-芜湖（合肥-巢湖-芜湖，连接京台、沪西高速；沪渝高速，宁芜联络线）

9、合肥-安庆（合肥-安庆，连接沪西、济广、沪渝高速）

10、南宁-友谊关（连接泉南、广昆、兰海高速）19条横向联络线

11、开远-河口（连接广昆高速）

12、丽江-大理（连接杭瑞高速）

13、襄樊-天水（襄樊-安康-天水，连接二广、福银高速；包茂高速；京昆高速；连霍高速）

14、定边-武威（定边-中宁-武威，连接青银高速；福银、京拉高速；连霍高速）

15、红柳园-格尔木（红柳园-敦煌-格尔木。连接连霍、京拉高速）

19条横向联络线

16、阿勒泰-奎屯（阿勒泰-克拉玛依-奎屯，连接连霍高速、塔克联络线）

17、塔成-克拉玛依（连接阿奎联络线）

18、吐鲁番-喀什（吐鲁番-库尔勒-库车-阿克苏-喀什，连接连霍、京乌高速；伊和联络线）19、伊尔克斯坦-和田（伊尔克斯坦-喀什-和田，连接吐喀联络线）六、17条纵向联络线

1、鹤岗-哈尔滨（鹤岗-伊春-绥化-哈尔滨，连接鹤大高速；绥满高速、京哈高速；黑哈、同哈、哈沈联络线）

2、集安-双辽（集安-梅河口-辽源-四平-双辽，连接鹤大高速；哈沈联络线；京哈高速；长深、大广高速）

3、丹东-阜新（丹东-本溪-沈阳-新民-阜新，连接鹤大、丹锡高速；京哈、沈海高速；长深高速；新鲁、阜锦联络线及辽中环线）

4、新民-鲁北（新民-通辽、鲁北，连接长深高速；大广高速；沈阜、阿集联络线及辽中环线）

5、阜新-锦州（阜新-锦州，连接长深高速；京哈、丹锡高速；沈新联络线）

17条纵向联络线6、阿荣旗-集宁（阿荣旗-乌兰浩特-鲁北-集宁，连接绥满高速；珲乌高速；丹锡高速；二广、京拉、京乌高速；新鲁联络线）

7、日照-兰考（日照-曲阜-济宁-荷泽-兰考，连接沈海、长深、京沪、京台、济广、大广、连霍高速）

8、新乡-晋城（新乡-焦作-晋城，连接京港澳、二广高速）

9、淮安-徐州（淮安-宿迁-徐州，连接长深、京沪高速；京台、连霍高速）

10、南通-台州（南通-苏州-嘉兴-台州，连接沈海、沪西高速；京沪、沪蓉高速；沪渝高速；沪昆高速；甬金联络线及杭州湾环线）17条纵向联络线11、宁波-金华（连接沈海高速；长深、杭瑞高速；南台联络线及杭州湾环线）

12、温州-丽水（连接沈海、长深高速）

13、宁德-上饶（连接沈海、长深、京台、杭瑞高速）

14、龙南-河源（连接大广高速；汕昆高速；长深、济广高速）

15、长沙-张家界（长沙-常德-张家界，连接京港澳高速；二广、沪昆高速）17条纵向联络线16、昆明-磨憨（昆明-玉溪-景洪-磨憨，连接京昆、沪昆、杭瑞、渝昆、汕昆、广昆高速至泰国曼谷）

17、防城港（连接兰海高速、防城港至中越边境）杭州湾跨海大桥是世界上第二长的跨海大桥，全长36公里。

挂壁公路是在悬崖峭壁上开凿而出的，我国一共有六条挂壁公路，主要分布在太行山及晋东南，有锡崖沟（陵川县）、郭亮（辉县）、陈家园（陵川县）、回龙（陵川县）、昆山、井底（平顺县）。其中郭亮被称为“第九大奇迹”、“世界最险要十条公路之一”、“世界十八条最奇特公路之一”。秦岭终南山公路隧道国家高速公路包头至茂名线控制性工程，也是陕西“三纵四横五辐射”公路网西安至安康高速公路重要组成部分。单洞长18.02公里，双洞共长36.04公里，建设规模世界第一，中国公路隧道之最，需15分钟才能穿越。其中为缓解驾驶员视觉疲劳，保证行车安全，特别设置了目前世界上高速公路隧道最先进的特殊灯光带，值得一去。矮寨盘山公路，为国道319干线（旧称湘川公路）公路奇观。自下而上经13处弯道始达坡顶。山势陡峭险峻，近坡顶处有一公路天桥，全国罕见。山顶建有“湘川公路死事员工纪念碑”及“开路先锋”铜像。

矮寨特大悬索桥，位于湖南湘西矮寨镇境内。矮寨悬索桥，距吉首市区约20公里，跨越矮寨镇附近的山谷，德夯河流经谷底，桥面设计标高与地面高差达330米左右，全长1073.65m，悬索桥的主跨为1176m。该桥跨越矮寨大峡谷，主跨居世界第三、亚洲第一。

张家界