道路工程教材经典讲义

道路工程的复习资料

一．第一章：（一）道路公路工程国外发展阶段：1早期，1886-1920；2中期，公路起主导作用，1920-1945；3大规模修建结束，20世纪70年代。国内发展：1，20C初-1949，公路通车里程8.07万；2，1949-1978，东南沿海通车里程88万。国内设计年限10-20年，国外为30-50年。第一条公路：龙州-那堪；高速~：1988沪嘉；真正意义：1993京沪。

（二）1道路基本属性：物质生产、公益、商品、超前、储备。2经济特征：（1）固定在广阔地域上的线形建筑物；（2）生产和使用周期长；（3）不具有商品形式；（4）有特殊的消费过程和方式；（5）作为一个完整的系统，为社会和经济服务。3弱点：运量小-运输成本高-油耗和环境污染大。

（三）道路按使用特点分：公路-城市道路-专用道路等。公路是指连接城市-乡村，主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路。公路的分类：国-省-县-乡道。城市道路是城市范围内，供车辆和行人通行的、具

备~的道路。其分类：快速-主干-次干-支路。（四）公路的分级按交通量及使用任务-性质：高速-全部控制出入多车道；一级按需控制出入多车道；二级供车驶双道；三级主供车驶双道；四级，同三级或为单道。

二．第二章：（一）道路平面设计基本要求（平面设计主要问题）：线路走向-线形设计。设计要点：1）确定地形类别，计算行车速度，确定主要技术标准；（2）确定连接方式与连接方案；（3）确定连线服务设施；（4）立交与桥隧设控制点。平原区选线要点：（1）处理与农业关系：（A）少占农田，若占与水利建设配合；（B）尽量沿河铺线；（C）必须横河时，尽量设涵洞。(2)考虑与城镇联系：靠村而不进村。(3)桥梁位置关系：大中桥梁服从路线走向。桥梁选择：(1)河面较窄，减小桥长；(2)河床稳定；(3)水力水文条件好，不易被侵蚀；（4）河道顺直。丘陵地区选线要点：一般顺山走，沿河布设，必要时跨越山岭。重丘区选线应注意：(1)路线设计应充分考虑随地形的变化而变化，在注意路线平-纵面线位选择的同时，注意横向填挖的平

衡；(2)平-纵-横三方面应综合考虑，不应该只顾纵坡的平缓，而使平面弯曲，过分降低平面标准；也不应在只顾平面直捷、纵坡平缓，而造成高填深挖，工程量过大；或者只顾工程经济、过分迁就地形，而使平-纵面过多地采用极限或接近极限的标准。(3)冲沟比较发育的地段，高等级道路可考虑采用高路堤、高架桥或隧道等直穿方案，一般等级较低的道路可多采用绕越方案。山岭区选线一般顺山沿河布设，必要时横越山岭。按路线通过的部位和地形特征，山岭区路线可分为：（1）沿河（溪）线；（2）越岭线；（3）山脊线。沿河（溪）线的布设主要处理好河岸的选择、线位高低和跨河换岸地点及之间关系。慎选跨河换岸桥位，处理好桥位与桥头路线的关系。路线一般以低线为主，但须做好洪水位的调查，以保证路基的稳定性与安全性。迂回河湾的突出山嘴，可考虑采用深路堑或短隧道方案；对迂回河弯地段亦可考虑改河方案，以提高路线的技术指标。(二)长直线优点：路线直捷、前进方向明确和测设简便等。缺点：由于景观单调和公路

环境缺少变化往往会使驾驶员产生疲劳或注意力分散，以致发生事故。对于设计速度》=60km/h最大直线长度以汽车按设计速度行驶70S左右的距离控制，一般直线路段的最大长度应控制在设计速度的20倍；同向曲线之间直线的最小长度应》=6倍，反向曲线间最小直线长度应》=2倍。圆曲线最小半径分类：（1）极限最小半径；（2）一般最小半径；（3）不设超高最小半径。极限最小半径确定因素：（1）行车的倾覆稳定性（安全系数《=1.0）；（2）行车的滑动稳定性（安全系数0.10-0.15）；（3）乘客舒适性（系数同2）；（4）营运经济性（同2）。最大半径不超过1万米。平曲线最小长度确定：（1）按6S 行程；（2）按离心加速度变化率；（3）按小偏角要求。高等级公路标出：坐标网格、导线点、交叉坐标线。高等级公路应增绘平面设计图。路线位置应标出中心线、中央分隔带、路基边线、坡脚（或坡顶）线及曲线主要桩位。断轨：因改线路而造成的里程桩号变动和中断。视距：停车，超车，会车。停车视距：小客车行驶时，视点高 1.2M，物

高0.1M；若为载重货车，视点高2.0M，物高0.1M，驾驶员自看到前方障碍物时起，至障碍物前能安全停车所需最短行车距离。超车视距：在双车道公路上，当视点高1.2M，物高 1.2M，后车超越前车过程中，从开始驶离原车道之处起，至可见逆行来车并能超车后安全驶回原车道所需最短距离。会车视距：两对向行驶我汽车能在同一车道上及时刹车所需的距离。

三．第三章：（一）纵坡度的表示必用百分数。其上为+，下为-。坡度差》0，为凹形竖曲线；《0，为凸形竖曲线。最大纵坡的大小直接影响路线的长短-使用质量-行车安全及运营成本和工程的经济性。

四．第五章：（一）路基：按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载。路基工程是关于路基及其防护、支挡、排水设计、施工和质量控制与检测的科学。路基特点：工程数量大，耗费劳力多，涉及面广，投资高等。路基设计和施工必须与当地农田水利建设和环境保护相配合。路基工程常成

为全线工期的关键。

（二）土基竖向变形与压强间的关系曲线变化有三阶段：1弹性变形；2塑性变形；3破坏阶段。国内外表征土基强度的指标主要有：回弹模量（土的泊松比为0.35），地基反应模量，CBR值和抗剪强度指标；前三表征特定力学模型下土基的应力与应变关系。（三）路基破坏形式三种：1路堤变形破坏—路堤沉陷，边坡溜方及滑坡，路堤沿地基滑动；2路堑变形破坏—边坡剥落和碎落，边坡滑坍和崩塌；3特殊地质水文条件下的破坏。路堤沉陷特征：路基表面发生竖向位移。原因：路基填料选择不当、填筑方法不合理、压实不足时，同时有荷载和水、温度的综合作用。

（四）根据影响公路工程的地理、地貌及气候的差异特点，公路自然区划原则：1道路工程特征相似性原则；2地表气候区域差异性原则；3自然气候因素既综合又有主导作用的原则。我国根据自然区划分为三等级：一级区划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，再根据水热平

衡和地理位置划分：1北部多年冻土区；2东部湿润季冻区；3黄土高原干湿过渡区；4东南湿热区；5西南潮暖区；6西北干旱区；7青藏高寒区。二级区划33个，主要划分依据为潮湿系数。潮湿系数为年降雨量与年蒸发量的比。分为六个等级：K》2，1级，过湿；2》K》1.5，2级，中湿；1.5》K》1，3级，润湿；1》K》0.5，4级，润干；0.5》K》0.25，中干；0.25》K，6级，过干。三级区划划分方法：1以水热、地理和地貌为依据，分为具有相似性的若干区域；2以地表的地貌、水文和土质为依据分为若干个类型单元。引起路基湿度变化的水源主要：1大气降水，通过路面、路肩和边坡渗入路基；2边沟水及排水不良时的地表积水，以毛细水的形式渗入路基；3靠近地面的地下水，借助毛细作用上升到路基内部；4在土粒空隙中流动的水汽凝结成的水分。路基干湿类型划分（用稠度划分）：干燥、中湿、潮湿和过湿。另外，对于新建公路，路基尚未建成，不能得到路槽底下80CM范围内土基的平均含水量，用路基临界高度为标准确定土基干

湿类型。路基临界高度：在最不利季节，当路基分别处于干燥、中湿或潮湿状态时，路槽底距地下水位或长期地表积水水位的最小高度。或可理解为：与分界稠度相对应的路基离地下水或地表积水水位高度。保证路基强度和稳定性的措施7点：1合理选择路基断面形式，正确确定边坡坡度；2选择强度和水温稳定性良好的土填筑路堤，并采取正确的施工方案；3充分压实土基，提高土基的强度和稳定性；4搞好地面排水，保证水流畅通，防止路基过湿或水毁；5保证路基有足够高度，使路基工作区保持干燥状态；6设置隔离层或隔温层，切断毛细水上升，阻止水分迁移，减少负温差的不利影响；7采取边坡加固与防护措施，以及修筑支挡结构物。

（五）公路用土分类：1按颗粒组成特征、土的塑性指标和有机质含量情况：巨粒（漂石-卵石）-粗粒（砾类-砂类）-细粒-特殊（膨胀土-红粘土-黄土）。2按工程性质：砂土-砂性土-粘性土-重粘土。砂土：没有塑性，具有良好透水性，毛细水上升高度很少，具

有较大的内摩阻角；砂性土：修筑路基的良好材料；粉性土：最差的筑路材料；粘性土：透水性差，粘结力大，因而干时坚硬，不易挖掘。重粘土：塑性指数大于27的粘土类。（六）一般路基指在良好的水文地质等条件下，填方高度不超过20M或挖方深度《=30M 可以结合当地的地形、地质情况直接选用长期生产实践和科学研究拟定的典型横断面图或设计规范进行设计，而不必进行个别论证和验算的路基。路基典型横断面形式：路堤-路堑-填挖结合。路基基本构造：路基宽度、高度和边坡坡度。路基宽度：路面及两侧路肩宽度（最小0.5M）之和。路基高度：路基设计标高与路路线原地面标高之差（亦称施工高度），即路堤的填筑厚度或路堑的开挖深度。路基设计标高通常以路肩边缘为准，即路肩边缘的标高。边坡高度：填方坡脚或挖方坡顶标高与路基设计标高之差。超高：在弯道的路基横断面设计中，当圆曲线半径介于极限最小半径与不设超高最小半径时，将外侧车道抬高，构成与内侧车道同坡之单坡横断面的设置。对于无中间带的公

路，其超高缓和段的形成形式：绕路面内侧边缘旋转；绕路路线旋转。有中间带的公路超高方式：绕中间带的中心旋转；绕中央分隔带边缘旋转；绕各自行车道路线旋转。当平曲线半径〈=250，应在平曲线内侧加宽。加宽过渡的方式根据道路等级不同有两种方式：1二、三、四级公路及一般城市道路采用在相应的加宽缓和段内按直线比例完成由直线段上加宽值为零加宽过渡到圆曲线上的全加宽值；2高速、一级公路与城市路主干道及快速路设置加宽缓和段时，采用高次抛物线过渡。土石方调配方法：1进行横向调配，满足本桩号需要；2计算挖佘填缺数量；根据2结果，对纵坡-经济运距进行纵向调配，对跨公里调配标注调运方向-数量。土石方调配原则：1尽可能移挖作填减少借方和弃方；2废方妥当处理；3借方应结合地形、农田灌溉、选借土地点。土石方调配方法：1横向调配，满足本桩号需要，2计算挖余填缺量；3根据挖余填缺量，对纵坡和经济运距进行纵向调配，对跨公里调配标注方向、数量。免费运距：人工20M，汽

车1000M。路基附属设施：取土坑、弃土堆、护坡道、碎落石、堆料坪及错车道等。路基边坡防护与加固工程的分类（按作用）：坡面-冲刷-支挡防护。

（七）边坡稳定性分析与验算方法：力学验算法和工程地质比拟法。根据滑动面形状分：直线-圆弧-折线法。确定圆心辅助线的方法：4.5H法和36度法。力学验算法的基本假定：1破裂面以上的不稳定土体沿破裂面作整体滑动，不考虑其内部的应力分布不均和局部移动；2土的极限平衡状态只在破裂面上达到；3极限滑动面位置通过试算确定。土的试验资料：1自然边坡用原状土、ｃ（粘结力）、φ（内摩阻角）、γ（容重）；2路堤边坡，用与现场压实度一致的土的ｃ、、γ；3层土边坡。路堤边坡应采用与将来实际压实后情况相符的土样容重及抗剪强度参数ｃ、φ。直线法：运用砂性土，假定滑动面通过坡脚取纵向长度为1M。圆弧法步骤：1假定滑动面通过坡脚，确定圆心位置；2计算土密和土体重；3计算滑块抗滑力；4计算抗滑力矩，稳定系数K。边坡

的滑动圆弧线通过坡脚点，而且圆心大致沿某线作规则变动，则此线为滑动面圆心辅助线。另外4.5法为重点。

（八）挡土墙：一种能够抵抗侧向土压力，用来支撑天然边坡或人工边坡，保持土体稳定的建筑物。墙的部分：墙背-面（胸）-底趾-踵。挡土墙的构造：墙身-基础-排水设施-伸缩缝。挡土墙稳定性验算（P145）抗滑验算-抗倾覆验算-基底应力及合力偏心距验算-墙身截面强度验算。

（九）路基施工的准备工作：熟悉图纸资料-施工测量-场地清理-试验。填方路堤的强度和稳定性，取决于填料的物理力学性质和当地自然因素的影响程度。土方路堤施工技术：填料的选择；基底的处理；填筑方案。路堤填筑方案：水平分层-竖向-混合。水平分层填筑：是一种将不同性质的土有规则地分层填筑和压实的填筑方法。该法易于大致规定的压实度，易于保证质量是填筑路堤的基本方案。竖向填筑：指沿公路纵向或向前填筑。混合填筑：指路堤下层采用竖向填筑法而上层采用水平分层填筑法，因而其上部

经分层碾压容易，达到足够的压实度。土质路堑的开挖施工方法：横-纵-混合。纵挖法：分层-通道-分段。土基压实机理：使土颗粒重新组合，彼此挤紧，孔隙减小，土体的单位质量提高，水渗入土体的渠道减小、形成密实的整体，内摩阻力和粘聚力大大增加，从而使土基强度增加、稳定性增强。药包分类：集中-延长-分集。爆破破坏程度分为四个作用圈：压缩-抛掷-松动-振动。爆破器材包括炸药和引爆材料。炸药：黑火药-黄色炸药-铵锑炸药-胶质炸药。引爆材料：导火线（如鞭炮）和传爆线（用雷管引爆）。雷管：火-电。爆破方法：钢钎炮，深孔爆破；裸露炮；药壶炮；猫洞炮；大爆破。

六．第六章：（一）路面结构组成：面层-基层-垫层。面层：路面结构的最上层，直接与车辆荷载和大气相接触；基层：设置在面层之下，承受由面层传递下来的行车荷载，并将它扩散和传递到垫层和土基上。垫层：位于基层和土基间，它的功能是性病土基的湿度和温度状况，保证基层和面层的强度刚度和稳定性不受土基的影响。路面基本要求7

点：1足够强度和刚度；2良好稳定性；3耐久性；4表面平整度；5表面抗滑性和耐磨性；6不透水性；7低躁声和少尘性。路面分级：高级-次高级-中级-低级。路面分类：柔性-刚性-半刚性（用水泥、石灰粉煤灰等无机结合料稳定土或碎石-砾石来修筑的基层）。柔性路面主要考虑汽车荷载对路面作用的垂直力和水平面力；汽车对路面的冲击力和震动力，在刚性路面设计中考虑。路面分级：高级-次高级-中级-低级。轮胎与路面接触面上的平均竖向压力的影响因素：充气轮胎的内压力；轮胎的类型和性质；轮载的大小。轮印面积：车轮与路面的接触面积。在路面设计中，大都近似采用圆形接触面来代替，称为轮印的当量圆。记住求其半径的公式。

（二）沥青路面设计内容：路面结构层组合设计，厚度计算，路面材料配合比设计及方案比选。沥青路面设计方法：1以经验或试验为依据的经验法-代表是加州承载比法（CBR）和美国各州公路工作者协会（AASHO）；2以力学分析为基础，同时考

虑环境因素、交通条件和路面材料特性的理论法，如英荷壳牌法、美国地沥青协会（AI）。弹性层状体系假设：1各层由均质连续均匀各向同性的线弹性材料；2最下一层为水平方向和竖直向下方向无限延伸的半无限体；3各层分界面上的应力和位移完全连续（称连续体系），或者仅竖向应力和位移连续，而层间无摩擦力（称滑动体系）；4各层在水平方向无限远处及最下层无限深处的应力、应变和位移为零；5不计各层材料自重。路面结构组合设计原则：1根据道路等级确定路面等级和面层类型；2适应行车荷载作用的要求；（高等级道路，若用沥青路面，通常采用两层和三层结构）；3考虑结构层自身特征；4考虑不利水温状况的影响；（土基回弹模量》=250KPA）。记住实测弯沉和理论弯沉间的关系。

（三）（P183）我国现行沥青路面设计方法，采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状体系理论，以路表设计弯沉值作为路面整体刚度的设计控制指标。确定路面厚度：采用双圆均布荷载，路表轮隙中心实测，路

表变形不大于路面设计弯沉值。（P185）弯沉值的大小反映了路基路面的整体强度。路面设计弯沉值是根据设计年限内每个车道通过的累计单量轴次-公路等级-面层和基层类型确定的，设计弯沉值相当于路面竣工后第一年不利季节，路面标准轴载100KN作用下所测得的最大回弹弯沉值。容许弯沉值：路面使用期末最不利季节，在设计标准轴载作用下，测出的最大回弹弯沉值。交通量：一定时间间隔内，各类车辆通过某一道路横断面的数量。我国路面设计以双轮组单轴轴载100KN为标准标载，并以BZZ-100表示。

（四）水泥混凝土路面：用各种水泥混凝土路面作为面层的路面结构，亦称刚性路面，属于高级路面。根据对材料的要求、组成及施工工艺分类：普通（除接缝区和局部范围，如角隅和边缘外，其余部位不配置钢筋的混凝土，叫素混凝土）-碾压-钢纤维-钢筋-连续配筋-复合式-水泥混凝土预制块-装配式。普通水泥混凝土路面的构造：土基和基层，砼面板，接缝构造和布置，特殊部位处理。对

基层的要求：有足够的抗冲刷能力和一定的刚度，整体性强，稳定性好，表面平整，有抗冻性，以避免出现板底脱空和错台现象。面板最小厚度》=18MM。横缝分类：缩缝胀缝施工缝。施工缝应尽量做到胀缝处，如不能，则缩缝处。胀缝常用平缝（真缝）形式，若交通量大，应在胀缝处板厚中央设置滑动传力杆。把水泥混凝土路面结构看作是弹性地基上的小挠度薄板，用弹性地基板理论进行分析计算。我国规范采用混凝土面层厚度的设计方法：按重复荷载产生的荷载应力和温度应力综合作用所引起的疲劳损坏确定混凝土板厚。水泥混凝土路面结构设计包括：1混凝土结构组合设计（包括各层的结构类型-弹性模量-厚度的确定）；2混凝土面板厚度设计；3混凝土面板的平面尺寸与接缝设计；4路肩设计；5普通混凝土路面配筋设计；6技术经济方案比较。交通分级：特重-重-中等-轻。荷位选取面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时的临界荷位。由于现行设计方法采用疲劳断裂作为设计标准，选择临界荷位

时应以产生最大疲劳损伤的荷载位置作为设计标准，利用荷载应力和温度应力综合疲劳作用的疲劳方程，分析具有不同接缝传荷能力的混凝土路面的疲劳损伤，得出其临界荷位在纵缝边缘中部。

（四）碎石基层：填隙碎石，泥结碎石，泥灰结碎石，级配碎石。填隙碎石：用单一尺寸的粗碎石作为主骨料，形成嵌锁作用，并用石屑填满碎石间的孔隙，增加密实度和稳定性。泥结碎石：以碎石为骨料，粘土为填充料和粘结料，经压实修筑成的一种结构。其采用灌浆法施工。泥灰结碎石：以碎石为骨料，用一定数量的石灰和土作为粘结填缝料的结构层。粗细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料，当其颗粒组成符合密实级配要求时称为级配碎石。它在碾压时必须在最佳含水量时进行，每层的压实厚度在15-18CM。无机结合料及工业废渣稳定性基层分类：石灰稳定土，水泥稳定土，石灰工业废渣稳定土。石灰稳定土：在粉碎或松散的土中，掺入适量的石灰和水，经拌、压实及养生后得到的结构层，当其抗压强度符合

规定的要求时的土。石灰土用于各级公路的干燥路段，作为基层和底基层，但不能做高速公路和一级公路的公路基层。水泥稳定土：在粉碎或松散的土中，掺入适量的水泥和水，经拌和、压实及养生后，当其抗压强度符合规定的要求的土。用水泥稳定砂性土、粉性土得到的混合料，简称水泥土。可用于各级公路的基层和底基层。石灰工业废渣稳定土：一定数量的石灰和粉煤灰，或石灰和煤渣钢渣等工业废渣与其它集料相配合，加入适量的水，达到最大含水量，经拌和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合一定要求时的土。其用法同石灰土。沥青路面分类5：沥青混凝土、热拌沥青碎石混合料、乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式、沥青表面处治。施工工艺：层铺法、路拌法、厂拌法。沥青类路面材料：沥青、粗集料、细集料（4.75CM为分界）。填料。热拌沥青混合料初压用6~8T双轮压路机以1.5~2.0KM/H的速度先碾压2遍，复压采用10~12T三轮压路机或轮胎式压路机复压4~6遍；终压在复压后，用6~8T双轮压路

机以3KM/H的碾压速度碾压2~4遍。沥青表面处治，在路面设计中，不单独计算。水泥混凝土路面面板施工方法有小型机具施工、轨模式摊铺施工、滑模式摊铺式施工。小型机具施工工序：1安装模板；2钢筋布设，包括传力杆、拉杆、边缘钢筋及角隅钢筋的安设；3混凝土的拌制与运输；4混凝土的摊铺和振实；5接缝筑做。

四，第七章：常用路面排水设施：边沟-截水沟-排水沟-跌水-急流槽等。地下排水设施：盲沟（渗沟）和渗井。路面结构内部排水原则：1排水设计要因地制宜、全面规划、综合整治、讲究实效、注意经济、充分利用有利地形和自然水系。2各种路基排水沟渠的设置，应注意与农田水利相配合，必要时可适当增设涵管或加大涵管孔径以防农业用水，并做到路基排水有利于农田灌溉；3设计前必须进行调查研究，查明水源与地质条件，重点路段要进行排水系统的全面规划，考虑路基排水与桥涵布置相配合、地面排水与地下排水相配合、各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合，做到综合整治、分期