路面工程部分.doc

教 案

课 程 名 称
路基路面工程A
系(院、部)
土木建筑学院
教研室(实验室)
道路工程系

教 案（首页）

课 程
名 称
路基路面工程A
总计： 88 学时
课 程
类 别
专业必修课程
学分
5.5
讲课： 80 学时
实验： 16 学时
上机： 学时
任 课
教 师
朱洪洲
职称
副教授
授课对 象
专业班级： 土木工程专业（道路工程方向） 共 3个班
基要本参教考材资和料主
基本教材：
何兆益、杨锡武主编，路基路面工程，人民交通出版社2005年。
主要参考资料：
1．邓学均，路基路面工程，北京，人民交通出版社，2000年。
2．姚祖康，道路路基路面工程，上海，同济大学出版社，1994年。
3．方左英，路基工程，北京，人民交通出版社1987年。
4．方福森，路面工程，北京，人民交通出版社1987年。
5．陆鼎中，程家驹，路基路面工程，上海，同济大学出版社，1992年。
6．沙庆林，高等级公路半刚性基层沥青路面，北京，人民交通出版社1989年。
7．林锈贤，柔性路面结构设计方法，北京，人民交通出版社1988年。
8．朱照宏，王秉纲，郭大智，路面力学计算，北京，人民交通出版社1985年。
教和学要目求的

本课程要求学生掌握公路与城市道路路基路面的基本理论、设计方法和施工工艺、质量控制等内容。使学生具备参与路基路面工程设计、施工和管理的能力。
教及学难重点点

一、路基工程总论
土基的受力与强度/路基的破坏形式与原因分析/公路自然区划与土基干湿类型
路基土的分类与工程性质
二、一般路基设计
路基的构造与典型横断面/路基排水设计/路基边坡防护与加固设计
三、路基边坡稳定性设计
直线法/圆弧法/不平衡推力传递法
四、挡土墙设计
挡土墙的类型及使用条件/挡土墙的构造/挡土墙土压力及稳定性验算
挡土墙的布置及设计过程
五、土质路基施工
土质路基填挖方施工/路基压实

教及学难重点点

六、路面工程总论
路面的功能及对路面的要求/路面的结构及组成/路面的分级与分类
七、行车荷载、环境因素
行车荷载/环境因素对路面的影响
八、块、碎石路面基（垫）层
块石路面/碎（砾）石材料力学性质/碎（砾）石路面与基层/
级配碎（砾）石基层
九、无机结合料稳定类基层
无机结合料稳定类材料的力学性质/石灰稳定类基层/水泥稳定类基层
工业废渣稳定类基层
十、沥青路面
沥青类路面分类及基本特征/沥青类路面对材料的基本要求
沥青类混合料技术性质与组成设计/沥青类路面的施工工艺及质量控制
十一、沥青路面设计
弹性层状体系理论分析/沥青路面破坏状态与设计标准/沥青路面结构组合设计
新建沥青路面的结构设计
十二、水泥混凝土路面
水泥混凝土路面分类与特点/普通水泥混凝土路面的构造/面层混凝土材料要求
水泥混凝土路面施工工艺与质量控制
十二、水泥混凝土路面设计
弹性地基板力学分析/水泥混凝土路面温度应力分析/
水泥混凝土路面的破坏形式和设计标准/水泥混凝土路面板厚确定

路基路面工程A 课程教案
课次
17
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第七章 路面工程总论－路面功能要求/路面结构及组成
教学目的、要求：
了解：路面特点；
熟悉和掌握：路面的功能性要求；路面结构的组成及排水系统。
教学重点及难点：
路面为什么会有相应的功能性要求，路面路拱的要求及排水系统。
教 学 基 本 内 容
方法及手段

7.1 路面功能及对路面的要求

1．强度和刚度（何为强度，何为刚度及其表示方法；路面为什么会有强度和刚度的要求）。

2．稳定性（水稳定性和温度稳定性，以水泥混凝土和沥青混凝土为典型路面结构介绍水和温度对其影响）。

3．耐久性（疲劳破坏、塑性变形积累及材料老化）

4．表面平整度（行车舒适、动荷载的产生）

5．表面抗滑性能（影响行车安全的主要因素、增加抗滑性能的方法）

6．不透水性（防止雨水进入路面结构内部，另外举例OGFC等特殊路面形式对雨水排放的要求）

7.2 路面的结构及组成

1．路面横断面（槽式和全铺式）。

2．路拱横坡度：
路拱形式的选用原则：公路等级
横坡度的选用原则：行车安全舒适和有利排水

3．路面排水：
路表排水：边沟、拦水带、泄水口等
中央分隔带排水：形式、排水原理
路面结构排水：路面边缘排水系统和排水基层排水系统

举例讲解

多媒体讲解

排水系统的形式和施工过程的图片展示
作业、讨论题、思考题：
1．路面作为汽车的载体，要求其有何功能，为什么？
2．路面排水方式有哪些，各自的适用条件。

路基路面工程A 课程教案
课次
18
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第七章 路面工程总论－路面结构及组成/路面的等级和分类/路面工程发展
教学目的、要求：
了解：路面工程的发展。
熟悉：路面分级和分类的方法。
掌握：路面结构层位及其功能；路面按力学性质可分为几种类型。
教学重点及难点：
路面分别按功能和力学性质进行分类的方法。
教 学 基 本 内 容
方法及手段

7.2路面的结构及组成

4．路面结构层位及其功能
面层：作用、可选材料、施工方法
基层：作用、可选材料
垫层：作用、常用材料

7.3 路面等级和分类

1．路面分级：
高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面（分级标准；一次性投资和运输成本的比较）

2．路面分类：
力学特性作为分类标准
柔性路面：定义、力学特点
刚性路面：定义、力学特点
半刚性路面

7.4路面工程发展

1．路面材料和结构
新型材料的出现；就材料的大量应用（以粉煤灰为例）
新型结构组合

2．路面设计理论和方法
沥青路面的设计理论和方法的发展过程
水泥混凝土路面的设计理论和方法的发展过程，新的标准的修订内容

3．路面施工技术
以沥青摊铺机和水泥滑膜摊铺机为例讲述路面施工技术的发展

4．路面测试与评价技术
平整度测试技术的发展（从3m直尺至激光测试仪）
抗滑测试技术的提高
路面评价技术的发展

举例讲解

多媒体讲解

举例、图片
作业、讨论题、思考题：
1．路面结构按功能和力学特性如何进行分类？
2．路面结构如何分级，各级有何特性？

路基路面工程A 课程教案
课次
19
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第八章 行车荷载、环境因素
教学目的、要求：
了解：汽车轴重、胎压；交通调查的方法。
熟悉：路面作用力的种类及其对路面结构的影响。
掌握：进行标准轴载换算的原因和方法；行车荷载、温度、湿度状况对路面结构的影响。
教学重点及难点：
标准轴载换算的定义；行车荷载、温度和湿度对路面结构破坏的作用。
教 学 基 本 内 容
方法及手段

7.1 行车荷载

1．汽车轴型和接地压力
汽车轴型（固定车身类、牵引车类、挂车类和新型轴型）
接地压力（胎压和接地压力的比较；单圆荷载和双圆荷载的换算）

2．运动车辆对路面的作用
水平力（横向和纵向水平力；制动和启动时水平力的增加）
动载特性（动载冲击系数；瞬时性）

3．交通分析
交通量的统计和预测（交通量统计的方式和方法；轴载谱的概念；年交通增长率的确定）
轮迹横向分布系数
标准轴载（定义、换算原则和方法）

7.2 湿度状况对路面的影响
路基湿度对路面的影响（水的来源）
水泥混凝土面层湿度状况及其影响（塑性收缩、干燥收缩）
冰冻与融冻对路面的影响（冰冻、融冻）

7.3温度状况对路面的影响

1．温度变化预测
外部因素（辐射、降雨量、风速等）
内部因素（比热、线膨胀系数、传热系数的概念）

2．温度对路面结构的影响
温度对沥青路面结构的影响
温度对水泥混凝土路面结构的影响

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1．标准轴载换算的原因和方法。
2．行车荷载和环境因素对路面结构的影响。

路基路面工程A 课程教案
课次
20
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第九章 块、碎石路面与基层/块石路面/碎石材料的力学性质
教学目的、要求：
了解：块石路面的特点和施工方法。
熟悉和掌握：碎石材料的强度特征、应力－应变特性和变形积累特性
教学重点及难点：
碎石材料的力学非线性特性。
教 学 基 本 内 容
方法及手段

9.1 块石路面

1．概述
块石路面的定义和材料
块石路面的分类
块石路面的优缺点
块石路面的结构特点
块石路面的填缝料的要求及强度来源

2．块石路面的施工方法
拳石和粗琢块石路面
条石和小方石路面

9.2 碎石材料的力学性质

1．强度特征（抗剪强度）

2．应力－应变特性
非线性特性
随荷载增加，回弹模量增加的特性
属于松散性材料，不进行层底弯拉应力的验算

3．变形积累特性
变形随荷载作用次数的变化规律

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1．块石路面的力学性质。
2．碎石材料的路用性能。

路基路面工程A 课程教案
课次
21
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第九章 块、碎石路面与基层/碎石路面与基层/级配碎石基层
教学目的、要求：
熟悉和掌握：碎石路面与基层的特性；级配碎石基层应用场合
教学重点及难点：
碎石材料的路用性能。
教 学 基 本 内 容
方法及手段

9.3碎石路面与基层
定义、分类、优缺点和强度来源

1．强度形成原理
嵌挤型原则：填充理论。抗剪强度主要取决于剪切面上的方向应力和材料内摩擦角。由粒料表面的相互滑动摩擦、剪切时体积膨胀而需克服的阻力、粒料重新排列受到的阻力构成。
级配原则：干涉理论。颗粒间的空隙应由次一级颗粒填充，但填充的颗粒不得大于其间隙的距离。
土－碎石混合料：强度来源、三种物理形态、实验结果

2．碎石基层
填隙碎石
泥结碎石基层
泥灰结碎石基层

9.4级配碎石基层
定义
强度来源和力学特性
施工方法

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1．碎石材料、土-碎石材料、填隙碎石、泥结碎石、泥灰结碎石、级配碎石、级配砾石的概念和强度来源。

路基路面工程A 课程教案
课次
22
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第十章 无机结合料稳定基层 概述/无机结合料稳定类材料的力学性质/石灰稳定类基层
教学目的、要求：
了解：无机结合料的种类、石灰稳定土强度形成原理；
熟悉：无机结合料的强度特征、应力-应变特性、疲劳特性、干缩特性和温度收缩特性、石灰土的强度影响因素；
掌握：无机结合料干缩、温度收缩的措施、石灰稳定土混合料的设计
教学重点及难点：
无机结合料干缩、温度收缩特性、石灰稳定土基层缩裂防止措施
教 学 基 本 内 容
方法及手段
10.1概述
无机结合料种类、力学特点、作为基层材料的优缺点
10.2无机结合料稳定类材料的力学性质
1.强度特性
强度测试方法、抗压强度、抗拉强度
2.应力-应变特性
测试方法、应力-应变特性
3.疲劳特性
疲劳性能的定义、疲劳破坏、无机结合料的疲劳寿命曲线
4.干缩特性
定义、如果描述、无机结合料的干缩特性、减轻稳定土层干缩性的措施
5.温度收缩特性
原因、影响因素、解决办法
10.3．石灰稳定类基层
定义
1. 石灰稳定土强度形成原理
2. 影响石灰土强度因素
3. 石灰稳定土基层缩裂防治方法
4. 石灰稳定土混合料设计
石灰稳定土层施工工艺及其要点

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1.无机结合料的优缺点；2.无机结合料的疲劳特性；3.无机结合料的干缩特性及其控制措施

路基路面工程A 课程教案
课次
23
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第十章 无机结合料稳定基层 10.4水泥稳定类基层概述/10.5工业废料类基层
教学目的、要求：
了解：水泥稳定类基层强度形成原理；半刚性路面特性
熟悉：影响水泥稳定类基层强度的因素、水泥稳定土层的施工、工业废渣的材料要求、半刚性路面的设计与施工
掌握：水泥稳定类基层的组成设计
教学重点及难点：
水泥稳定类基层强度形成原理及其施工工艺
教 学 基 本 内 容
方法及手段

10.4水泥稳定类基层
定义、适用范围
1. 强度形成原理
2. 影响强度的因素
3. 混合料组成设计
4. 水泥稳定土层的施工要点 工艺
10.5工业废渣稳定类基层
1.工业废渣种类及其特点
2.材料要求
3.混合料组成设计
4.施工工艺
10.6半刚性基层
1.定义、特点
2.设计
3.施工

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1.水泥稳定类基层的强度形成原理；
2.水泥稳定类基层的混合料组成设计；
3.半刚性基层的特点及其施工

路基路面工程A 课程教案
课次
24
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第十一章 沥青路面 11.1沥青路面基本特性及分类
教学目的、要求：
了解：沥青路面的优点、缺点
熟悉：沥青路面的分类
掌握：沥青路面各分类的特点、沥青路面的选择

教学重点及难点：
沥青路面各类别的特点及沥青路面的选择
教 学 基 本 内 容
方法及手段

11.1沥青路面基本特性及分类
1.基本特性
沥青路面的定义、沥青路面的优点与缺点
2.沥青路面的分类
1）按施工工艺分、各自的特点
2）按混合料强度构造原理分
3）按材料组成及结构分
4）按矿料级配组成和孔隙率
5）按公称最大粒径分
3.沥青路面的选择与应用
1）原则
2）级沥青路面适用范围
3）青路面的特点

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1. 沥青路面的分类及其各自的特点
2. 沥青路面各类型的选择

路基路面工程A 课程教案
课次
25
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第十一章 沥青路面 11.2沥青混合料的力学性质/沥青路面对材料的基本要求
教学目的、要求：
了解：沥青混合料力学性质的测试方法、矿粉与纤维稳定剂性质
熟悉：应力-应变特性、疲劳特性、沥青材料的性质及其要求、细级料性质及要求
掌握：沥青混合料的强度特性、粗级料的特性及其要求
教学重点及难点：
沥青路面各类别的特点及沥青路面的选择、沥青材料与粗集料特性
教 学 基 本 内 容
方法及手段
11.2沥青混合料的力学性质
1.强度特性
1）抗剪强度
抗剪强度的组成及其影响因素
2）抗拉强度
测试方法与特性
3）抗弯拉强度
测试方法与特性
2.应力-应变特征
混合料的弹-粘-塑性、应力松弛、劲度特性、劲度模量
3.疲劳特性
疲劳及疲劳寿命的定义、测试方法、疲劳特性的描述
11.3沥青路面对材料的基本要求
1.沥青
沥青种类及各种特点、沥青路面材料沥青标号的确定方法、规范对沥青材料性能的规定
2.粗集料
粗集料要求
3.细集料

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1.沥青混合料的疲劳特性；2.沥青的选择；
3.粗集料对沥青混合料性能的影响

路基路面工程A 课程教案
课次
26
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第十一章 沥青路面 11.4沥青混合料技术性质与组成设计
教学目的、要求：
了解：SMA的设计
熟悉：高温稳定性及其影响因素
掌握：密级配混合料组成设计

教学重点及难点：
沥青混合料的配合比设计方法及其步骤
教 学 基 本 内 容
方法及手段

11.4.1沥青混合料技术性质
1）沥青混合料的高温稳定性
表现、影响因素、试验方法
2）低温抗裂性
原因、表现、预测估计
11.4.2密级配沥青混合料组成设计
1）组成设计的三个阶段
2）实验室目标配合比设计步骤
3）生产配合比
4）生产配合比
11.4.3SMA混合料设计

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1. 实验室目标配合比设计步骤

路基路面工程A 课程教案
课次
27
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第十一章 沥青路面 11.5沥青路面的施工工艺及质量控制
教学目的、要求：
了解：沥青混合料路面的验收工程质量检测
熟悉：沥青表面处治、沥青贯入式路面、乳化沥青碎石混合料路面等的施工工艺及其治理控制要求
掌握：热拌沥青混合料路面施工工艺及其质量控制要求
教学重点及难点：
热拌沥青混合料路面施工工艺及其质量控制要求
教 学 基 本 内 容
方法及手段

11.5.1沥青表面处治
定义、强度形成原理、材料要求、施工工艺
11.5.2沥青贯入式路面
定义、强度形成原理、材料要求、施工工艺
11.5.3乳化沥青碎石混合料路面
定义、强度形成原理、材料要求、施工工艺
11.5.4热拌沥青混合料路面施工
施工设备、材料要求、施工过程温度的控制、施工工艺

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1. 热拌沥青混合料路面施工工艺及其质量控制要求；
2. 沥青表面处治、沥青贯入式路面、乳化沥青碎石混合料路面的定义
3.

路基路面工程A 课程教案
课次
28
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第12章 沥青路面设计-沥青路面设计任务、设计理论、设计方法与设计指标
教学目的、要求：
了解：沥青路面的设计任务；
熟悉：沥青路面设计理论
掌握：设计方法及设计指标
教学重点及难点：
设计理论、设计方法、设计指标
教 学 基 本 内 容
方法及手段
1、设计的任务
根据使用要求以及水文、地质、气候等自然条件，交通条件，当地筑路材料及施工条件，设计确定技术经济合理的路面结构，以保证路面在预定的使用期限内，既能适应当地自然环境条件，又能满足行车的使用要求。

2、弹性层状体系理论

（1）基本假定
（2）弹性双层体系解
（3）弹性三层体系
计算点：表面弯沉
上、中层底面最大弯拉应力
上层表面最大剪应力
水平荷载的计算
3、设计内容－－
Ø 选择适当的路面材料，进行材料配合比设计并确定设计参数
Ø 路面结构组合设计
Ø 路面厚度计算以及不同路面结构方案的比较
Ø 对高速公路、一级公路的路面设计，除行车道部分路面外，还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、匝道、收费站、服务区的路面设计。
4、设计方法：
Ø 一是以经验或试验为依据的经验法，有CBR法和AASHO法；
Ø 另一类是以力学分析为基础，同时考虑环境因素，交通条件和路面材料特性的理论法，如Shell法、美国的AI法
我国现行沥青路面设计方法－－基于弹性层状体系理论

讲解目前流行的有限元力学分析方法在路面结构设计中的应用

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1．1）设计任务 2）设计内容 3）设计方法 4）弹性体系假定R
2．路面结构计算点，如何计算？

路基路面工程A 课程教案
课次
29
授课方式
理论课
课时
安排
2
p 授课题目：第12章沥青路面设计-沥青路面破坏状态与设计标准

教学目的、要求：
了解：沥青路面常见破坏形式
熟悉：沥青路面常见破坏形式的原因分析与改善措施
掌握：沥青路面设计标准及相关内容
教学重点及难点：
路面破坏原因分析及改善措施、设计标准
教 学 基 本 内 容
方法及手段
1、沥青路面的主要破坏形态
（1）沉陷
l 沉陷破坏形式
l 原因分析
（2）车辙
l 破坏形式
l 原因分析
l 在路面设计中如何应用
（3）疲劳开裂
l 破坏形式
l 原因分析
l 传统设计方法――容许应力法，
l 路面设计趋势－疲劳寿命法
（4）低温缩裂
l 低温缩裂的原因
l 影响因素分析
l 改善措施
（5）推移
l 产生推移的原因
l 路面设计中，在哪些地方应考虑推移破坏
2、沥青路面设计标准－－路面回弹弯沉
l 路面回弹弯沉的概念
l 回弹弯沉的测定
l 回弹弯沉的意义

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1．沥青路面常见破坏形式、原因分析及改善措施
2．沥青路面回弹弯沉概念、如何测定、意义？

路基路面工程A 课程教案
课次
30
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第12章沥青路面设计-沥青路面结构组合设计、新建路面设计方法、弯沉概念
教学目的、要求：
了解：组合设计应考虑的因素
熟悉：沥青路面结构的类型及特点、路面结构组合的原则与方法
掌握：新建沥青路面设计指标、验算指标、路面设计弯沉值的概念

教学重点及难点：
路面破坏原因分析及改善措施、设计标准
教 学 基 本 内 容
方法及手段
1、组合设计应考虑的因素
道路等级、交通量大小、环境因素、施工条件、当地筑路材料（技术上可行，经济上合理）
2、沥青路面的类型及特点
半刚性基层沥青路面、混合式沥青路面、刚性基层沥青路面
柔性路面、全厚式沥青混凝土结构路面
3、路面结构组合的原则与方法
① 根据道路等级确定路面等级和面层类型
② 按路面受力特征选择各结构层次
③ 考虑结构层自身结构特征
④ 考虑不利水温状况的影响
4、新建沥青路面的结构设计
我国现行沥青路面设计方法
高速公路、一级公路和二级公路沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层，应对层底弯拉应力验算。
停车站、交叉口等路段的沥青混凝土面层，弯沉和弯拉指标外，剪应力的验算。
5、回弹弯沉值、设计弯沉值的概念及意义
① 概念
② 意义
③ 影响因素
④ 两者区别与联系

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1. 面层的要求，面层的材料有哪些？ 基层的要求，基层的材料有哪些？
2. 水温对路基、路面有何影响？ 3. 设计弯沉的概念与意义

路基路面工程A 课程教案
课次
31
授课方式
理论课
课时
安排
2
p 授课题目：第12章沥青路面设计-沥青路面设计基本概念、设计步骤

教学目的、要求：
了解：改建道路的调查与分析，补强厚度的计算
熟悉：路面设计参数：容许弯拉应力、容许剪应力、轴载换算与累计当量轴次
掌握：新建沥青路面设计步骤

教学重点及难点：
新建沥青路面设计
教 学 基 本 内 容
方法及手段
1、容许弯拉应力
定义
测定方法
意义
2、确定累计当量轴次的确定及意义

3、标准轴载、轴载换算、换算原则
标准轴载――BZZ－100
换算原则
（1）当以设计弯沉为指标以及验算沥青层底拉应力时，凡轴载大于25KN的各级轴载换算公式
（2）当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于50KN的各级轴载换算公式
4、路基土回弹模量的确定
现场实测法、查表法、室内试验法、换算法
5、路面材料设计参数值
6、新建沥青路面结构设计步骤
（1）路面结构状况调查与评定
路面结构状况调查
路面结构承载力调查
（2）原路面当量回弹模量的计算
（3）补强厚度的计算

举例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1、 不同车型及轴载车辆，对路面的作用如何考虑？
2、 弯拉应力如何测定，有何意义？
3、 对于改建道路，如何评定其结构状况与承载力？

路基路面工程A 课程教案
课次
32
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第13章水泥混凝土路面-水泥混凝土路面概念、类型、特点、基层材料种类、特点
教学目的、要求：
了解：刚性路面的主要类型
熟悉：水泥混凝土路面基层材料的类型
掌握：水泥混凝土路面的概念、优缺点
水泥混凝土路面面板、基层、垫层的特点、要求、适应材料类型
教学重点及难点：
水泥混凝土路面的优、缺点分析
水混凝土路面基层的特点、所采用材料的种类
教 学 基 本 内 容
方法及手段
1、 水泥混凝土路面的概念――与沥青路面的对比
（亦称刚性路面）
2、 主要类型
简述普通水泥混凝土路面、碾压混凝土路面、钢筋混凝土路面、连续配筋混凝土路面、复合式混凝土路面、混凝土预制块铺筑路面的特点。
3、 水泥混凝土路面的优、缺点分析
4、 普通水泥混凝土路面的构造――面层、基层、垫层
（1） 路基结构作用、设置要求
（2） 基层结构形式、作用、要求、材料类型及每一种类型材料的特点
（3） 垫层结构组成、要求
（4） 混凝土面层类型及适应性
（5） 混凝土面板形式、要求

图例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1、 水泥混凝土路面基层可采用哪些种类的材料
2、 水泥混凝土路面优缺点分析

路基路面工程A 课程教案
课次
33
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第13章水泥混凝土路面-水泥混凝土路面特征、设计原则、设计内容、理论与方法
教学目的、要求：
了解：水泥混凝土路面结构特征
熟悉：水泥混凝土路面破坏类型与原因分析
掌握：水泥混凝土路面设计内容、理论与方法
教学重点及难点：
水泥混凝土路面破坏类型与影响因素
混凝土路面交通等级与轴载换算
教 学 基 本 内 容
方法及手段
1、水泥混凝土路面结构特征
2、水泥混凝土路面破坏类型与影响因素
断裂、唧泥、错台、拱起、接缝、挤碎等
3、混凝土路面结构设计内容
（1）路面结构层组合设计
（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）混凝土路面的钢筋配筋率设计
4、混凝土路面结构设计理论与方法
设计方法－－以弹性地基板的荷载应力、温度应力分析方法为基本理论
设计指标－－以混凝土路面板的弯拉应力作为极限状态和设计控制指标
5、混凝土路面交通等级
（1）设计基准期的概念
（2）标准轴载及轴载当量换算
6、国内水泥混凝土路面设计方法
（1）理论基础
（2）设计指标

图例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1、 水泥面板损害类型与原因分析
2、 水泥混凝土路面设计理论与方法
路基路面工程A 课程教案
课次
34
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第13章 水泥混凝土路面-设计参数、弯拉应力、厚度设计

教学目的、要求：
了解：
熟悉：路面设计参数概念及确定、临界荷位概念
掌握： 路面板荷载应力、温度应力计算
教学重点及难点：
设计参数的确定
荷载应力、温度应力计算
教 学 基 本 内 容
方法及手段
1、混凝土路面设计参数
（1）设计年限内累计当量标准轴载作用次数
（2）混凝土的抗弯拉强度和弹性模量
（3）路面板厚度
（4）基层和土基抗压回弹模量以及基层顶面综合回弹模量

2、水泥混凝土路面荷载应力分析
临界荷位概念

（1）文克勒地基板荷载应力分析
（2）弹性半空间体地基板荷载应力分析

（3）弹性半空间地基双层板

2、水泥混凝土路面温度应力分析
（1）胀缩应力
（2）翘曲应力

3、混凝土路面板厚度设计

实例讲解

多媒体讲解

3、 作业、讨论题、思考题：
（1） 水泥混凝土路面设计参数有哪些？如何确定？
（2） 混凝土路面设计步骤

路基路面工程A 课程教案
课次
35
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第13章 水泥混凝土路面-接缝的布置和构造、加铺设计

教学目的、要求：
了解：旧混凝土路面加铺设计
熟悉：水泥混凝土路面不同接缝的特点
掌握：胀缝、缩缝和横向施工缝的设置特点
教学重点及难点：
胀缝、缩缝和横向施工缝特点及接缝处理

教 学 基 本 内 容
方法及手段
1、设置纵向、横向接缝的原因
2、布设传力杆的原因
3、横缝的构造与布设
布设部位、按功能区分（胀缝、缩缝）
（1）胀缝
l 形式、设置要求
l 胀缝的危害

（2）横向缩缝――等间距设置，假缝形式
l 形式、设置要求
l 缩缝间距设置要求

设与不设传力杆横向缩缝

（3）横向施工缝
l 设置部位
l 设置方式

a）设传力杆平缝型；b）设拉杆企口缝型
横向施工缝构造
4、纵向接缝

纵缝构造a）纵向施工缝；b）纵向缩缝
5、加铺层结构设计
（1）旧混凝土路面调查与评定
（2）加铺方案及路面结构组合设计
（3）加铺层厚度设计
6、新建混凝土路面厚度设计与加铺层结构厚度设计的主要差别

图例讲解

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1、 何处需要设置传力杆、何处需设置拉力杆，如何设置？
2、 新建与加铺设计的差别
3、 旧混凝土路面调查内容与评定指标

路基路面工程A 课程教案
课次
36
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第14章水泥混凝土路面设计－弹性地基板理论, 水泥混凝土路面荷载应力分析
教学目的、要求：
了解：荷载应力的有限元分析方法
熟悉：弹性地基板模型及各自特点，小挠度弹性薄板基本假定。
掌握：温克勒地基板的荷载应力分析，弹性半空间地基板的荷载应力分析。
教学重点及难点：
温克勒地基板的荷载应力分析，弹性半空间地基板的荷载应力分析。
教 学 基 本 内 容
方法及手段

14.1弹性地基板理论

1．水泥混凝土路面结构
→支撑于弹性地基上的小挠度弹性薄板

2．地基模型：
1）温克勒（Winkler）地基模型（稠密液体地基、弹簧地基）
→地基反应模量k。
2）弹性固体地基模型（弹性半空间体地基）
→弹性模量E0和泊松比μ0
3）巴斯特纳克（Pasternak）地基模型
→地基反应模量k和剪切模量G
介于Winkler地基和半空间地基之间的过渡模型。

14.2 水泥混凝土路面荷载应力分析

1.小挠度弹性薄板基本假定：
（1）垂直于中面方向的应变εz极其微小，可以忽略不计。
（2）垂直于中面的法线，在弯曲变形前后均保持为直线并垂直于中面，因而无横向剪切应变。
（3）中面上各点无平行于中面的位移。

2.板与地基的联系基本假定：
1）在变形过程中，板与地基的接触面始终吻合，即板面与地基表面的竖向位移是相同的。
2）在板与地基的接触面之间没有摩阻力（可以自由滑动），即接触面上的剪应力视为零。

3．板挠曲面微分方程

在求得板的挠度W解后，即可由下式计算板的应力：

所以得到：

4．温克勒地基板的荷载应力分析

温克勒地基：

1）荷载作用于板中，荷载中心处板底最大弯拉应力
2）荷载作用于板边缘中部，荷位下板底的最大弯拉应力：
3）荷载作用于板角隅，最大拉应力产生在板的表面离荷载圆中心的分角线上

5．弹性半空间地基板的荷载应力分析

弹性半空间地基：

6．荷载应力的有限元分析方法

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1．弹性地基板模型及各自特点
2．小挠度弹性薄板基本假定
3．温克勒地基板的荷载应力分析思路
4．弹性半空间地基板的荷载应力分析思路

路基路面工程A 课程教案
课次
37
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第14章水泥混凝土路面设计－温度应力分析, 水泥混凝土路面板厚计算
教学目的、要求：
了解：
熟悉：胀缩应力、翘曲应力。
掌握：水泥混凝土路面设计内容，设计参数，设计步骤。
教学重点及难点：
基层顶面的当量回弹模量，荷载疲劳应力计算，温度疲劳应力计算。
教 学 基 本 内 容
方法及手段

14.3 水泥混凝土路面温度应力分析

1．胀缩应力

2．翘曲应力

14.4 水泥混凝土路面板厚计算

1.设计内容与标准
（1）路面结构组合设计
（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
2.设计参数
（1）标准轴载与轴载换算
（2）交通分级和累计作用次数
（3）结构设计参数的变异性和路面结构的可靠度
（4）基层顶面的当量回弹模量
（5）水泥混凝土的设计强度
3.荷载疲劳应力计算
（1）临界荷位

（2）水泥混凝土板为四边自由板时，标准轴载在临界荷位处产生的荷载应力

4.温度疲劳应力计算
在临界荷位处的温度疲劳应力

5.板厚确定步骤
①收集并分析交通参数
②初拟路面结构
③确定材料参数
④计算荷载疲劳应力和温度应力
⑤检验初拟路面结构

多媒体讲解

作业、讨论题、思考题：
1. 水泥混凝土路面设计包括哪些内容？
2．水泥混凝土路面的板厚如何确定？
3．什么叫临界荷位？水泥混凝土路面板设计的临界荷位在什么位置？为什么？

路基路面工程A 课程教案
课次
38
授课方式
理论课
课时
安排
2
授课题目：第14章水泥混凝土路面设计－水泥混凝土路面加铺层设计
教学目的、要求：
了解：
熟悉：旧混凝土路面的技术调查和结构性能评定
掌握：水泥混凝土加铺层设计, 沥青加铺层结构设计
教学重点及难点：
水泥混凝土加铺层设计, 沥青加铺层结构设计。
教 学 基 本 内