第一章路基路面概论.doc

小组讨论
讨论一：路基路面结构与温度关系密切，通过分析沥青混凝土路面和水泥混凝土路面与温度的关系，请结合不同路面的破坏特征，介绍沥青路面和水泥混凝土路面的功能要求与层位布置特点。
沥青路面：
1）破坏特征：裂缝、坑槽、车辙、泛油、脱皮、啃边、拥包、波浪与搓板
2）功能要求与层位布置特点：
面层：要求高的强度和刚度，可抗表面开裂、抗车辙、抗滑性能良好、表面平整度好、行车舒适、缓解水雾影响、减小噪声等。 其中上面层要求良好的抗车辙能力、抗老化性能、抗低温性能和抗高温性能以及良好的表面特性；中面层主要承受压应力，要求具有较高的模量和抗车辙性能；下面层是抗弯拉疲劳的层位，要求具有抗疲劳和抗水损能力。
基层：为承重层，承受拉应力，主要抗弯拉疲劳。
底基层：次承重层，受弯拉，是路面与路基的过度层次，起到进一步扩散应力，保护路基的重要层次。
垫层：在特殊地区为防止路基被冻或地下水通过路基影响路面，设置垫层，使用隔温、透水或不透水材料。

水泥混凝土路面：
1）破坏特征：纵向、横向、斜向裂缝，破碎板或交叉裂缝，板角断裂，错台，拱起，唧泥，边角剥落，接缝材料破损，坑洞，表面裂纹与层状剥落(露骨)。
2）功能要求与层位布置特点：
面层：水泥混凝土面层应具有足够的强度、耐久性(抗冻性)，表面抗滑、耐磨、平整。面层混凝土板通常分为普通(素)混凝土板、钢筋混凝土板、连续配筋混凝土板预应力混凝土和钢筋混凝土板等。
基层：应具有足够的抗冲刷能力和较大的刚度，抗变形能力强，坚实、平整、整体性好。防止或减轻由于唧泥产生板底脱空和错台等病害；与垫层共同作用，可控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层产生的不利影响；为混凝土面层施工提供稳定而坚实的工作面，并改善接缝的传荷能力。
垫层：在温度和湿度状况不良的城市道路上，应设置垫层，以改善路面结构的使用性能。
路基：应稳定、密实、均质，对路面结构提供均匀的支承，即路基在环境和荷载作用下不产生不均匀变形。

讨论二：公路是一种线状构造物，沿线环境和地质变化复杂，请通过选择一条典型道路（如312国道上海——霍尔果斯、104国道北京——福州）介绍沿线的特点，说明公路自然区划的意义和必要性。
国道108 北京——昆明为例，为北京—太原—西安—成都—昆明线，通过地区有北京、河北、山西、陕西、四川、云南，共计3228公里。
北京：地形西北高，东南低。气候为典型的北温带半湿润大陆性季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。全年无霜期180～200天，西部山区较短。2007年平均降雨量483.9毫米，为华北地区降雨最多的地区之一。降水季节分配很不均匀，全年降水的80%集中在夏季6、7、8三个月，7、8月有大雨。太阳辐射量全年平均为112～136千卡/厘米。两个高值区分别分布在延庆盆地及密云县西北部至怀柔东部一带，年辐射量均在135千卡/厘米以上；低值区位于房山区的霞云岭附近，年辐射量为112千卡/厘米。
太原：西、北、东三面环山，中、南部为河谷平原，整个地形北高南低呈簸箕形。属北温带大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。年平均气温9.5℃，无霜期平均202天，年均降水量456毫米。太原由于其地形复杂多样，海拔高度差异较大，海洋性气候对境内的影响，形成了北温带大陆性气候。冬无严寒、夏无酷署、四季分明、日照充足，昼夜温差较大，夏秋降雨集中，冬春旱多风。年平均温度为9.5°C，一月平均-6.4°C，七月平均23°C。霜冻期为十月中旬至次年四月中旬，无霜期平均149—175天。年均降水量468.4毫米
西安：地质构造兼跨秦岭地槽褶皱带和华北地台两大单元，境内海拔高度差异悬殊位居全国各城市之冠。巍峨峻峭、群峰竞秀的秦岭山地与坦荡舒展、平畴沃野的渭河平原界线分明，构成西安市的地貌主体。境内河网密集，共有54条河流。其中，渭河、泾河及石川河系过境河流，其余河流均发源于秦岭山地或骊东南丘陵，绝大多数河流由南向北流经渭河平原注入渭河。黄河流域面积占全市总面积的98.46%。平原地区属暖温带半湿润大陆性季风气候，冷暖干湿四季分明。冬季寒冷、风小、多雾、少雨雪；春季温暖、干燥、多风、气候多变；夏季炎热多雨，伏旱突出，多雷雨大风；秋季凉爽，气温速降，秋淋明显。年平均气温13. 0℃~ 13. 7℃，最冷1月份平均气温-1. 2℃~ 0. 0℃，最热7月份平均气温26. 3℃~ 26. 6℃，年极端最低气温-21.2℃（蓝田1991年12月28日），年极端最高气温43. 4℃（长安1966年6月19日）。年降水量522. 4~ 719. 5毫米，由北向南递增。7月、9月为两个明显降水高峰月。气象灾害有干旱、连阴雨、暴雨、洪涝、城市内涝、冰雹、大风、干热风、高温、雷电、沙尘、大雾、霾、寒潮、低温冻害。
成都：降水充沛，河网密度大，土地类型多样。按地貌类型可分为平原、丘陵和山地;按土壤类型可分为水稻土、潮土、紫色土、黄壤、黄棕壤等11类。东、西高低悬殊，热量随海拔高度急增而锐减，所以出现东暖西凉两种气候类型并存的格局，而且，在西部盆周山地，山上山下同一时间的气温可以相差好几度，甚至由下而上呈现出暖温带、温带、寒温带、亚寒带、寒带等多种气候类型。冬湿冷、春早、无霜期较长，四季分明，热量丰富。冬春雨少，夏秋多雨，雨量充沛，光、热、水基本同季。
昆明：地处云贵高原，总体地势北部高，南部低，由北向南呈阶梯状逐渐降低。中部隆起，东西两侧较低。以湖盆岩溶高原地貌形态为主，红色山原地貌次之。大部分地区海拔在1500～2800m之间。属北纬低纬度亚热带-高原山地季风气候，由于受印度洋西南暖湿气流的影响，日照长、霜期短、年平均气温15℃，年均日照2200小时左右，无霜期240天以上。气候温和，夏无酷暑，冬无严寒，四季如春，气候宜人，年降水量1035mm，具有典型的温带气候特点，城区温度在0～29℃之间，年温差为全国最小。日温差较大，紫外线强度较高，一天之中有四季，有遇雨变成冬之说，在冬、春两季，冬季日温差可达12～20℃，夏季日温差为可达4~10℃。
通过以上分析可以发现，仅仅国道108这一条道路，其沿线气候、地形、地貌、工程地质和水文地质等自然条件等自然环境就有如此大的差异，而这些自然条件与公路建设密切相关。
意义：公路自然区划,其服务对象是公路工程本身，这就要求公路区划必须结合可能影响公路建设的具体的自然情况，有针对性地解决公路建设中所遇到的技术、经济等方面的问题，以降低自然不利因素对公路工程的破坏性影响。1）从规划方面：给予投资者以投资程度的心理准备；让规划者了解公路通过区域的环境承受能力。2）从设计方面：设计之前(现场勘测之前)翻看，可获得相关资料，即关于公路线形设计、路基路面的强度和稳定性、构造物的基础埋深等设计应注意的问题,及路线通过区域的影响公路稳定性、耐久性的主要自然因素。为设计者对不同区段内公路的等级、走向、设计方法、结构、控制性的重点工程等提供必要的、先知性的指导。3）从施工方面：施工前指导施工单位在施工中应重视及注意的影响施工环节及进度的一些主要的相关的自然因素(最高、最低气温、雨量、土质、洪水的发生频率及洪峰流量的大小等)及施工的条件。以便对施工者提前告知，以避免不必要的损失。4）从养护方面：为养护部门提供本区段内养护所应注意的影响公路使用年限的主要的自然因素。同时提供一些相关的养护方面的不同地域性的评价方法，指导养护部门有重点地、有方向地提前加以准备。
必要性：公路作为一种人工建筑物，一经建成便成为自然环境的一部分，并将不断受到各种自然因素的影响，同时公路建设也会反作用于自然环境，引起自然环境的改变。只有在建设环境条件明确的基础上，通过在设计、施工以及养护中采取适合当地自然环境的技术措施，才能保障公路的应有使用寿命和正常服务水平。