第一章总 论

教学目标 掌握路基路面工程特点，路面结构基层位功能；熟悉路基的水温状况及干湿类型，路面的等级与分类；了解影响路基路面稳定的因素，公路自然区划，路基土的分类；

重点：路面结构基层位的基本概念、功能。

§1-1 道路工程发展概况 一、古代道路发展概况 1.道路：

4000多年前：车和行车的路 商代：驿道传送 西周：以都市为中心 秦代：大修驰道、直道 西汉：驿亭3万处

唐代：以长安为中心的驿道网 清末：修建了简陋的公路

1912-1949：13万km，通车8万km 2.路面结构：

我国古代：条石、块石和石板 欧洲：石料

20世纪：形成新的学科分支 二、我国路基路面工程的成果 1.公路自然区划：7大区

2.土的工程分类：巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土 3.路基强度与稳定性

以回弹模量作为评价路基强度与稳定性的力学指标。 4.高路堤修筑技术与支挡结构 5.软土地基稳定技术 6.岩石路基爆破技术

7.沥青路面结构：

60年代初，揭开了用国产沥青筑路的序幕。 早期的沥青路面薄层表面处治层。

70年代末，逐步形成了以贯入式路面为主的沥青路面承重结构。 80年代末采用总厚度超过70cm的重型沥青路面结构。 形成了沥青路面整套技术。 8.水泥混凝土路面结构：

70年代中期，采用水泥混凝土路面结构。

在我国形成丁关于水泥混凝土路面结构的整套技术。 9.柔性路面设计理论与方法：

在力学理论基础方面，建立了弹性力学多层结构承受多个圆形荷载的分析系统。 10.刚性路面设计理论与方法:

在力学基础理论方面，运用解析法及有限元法建立弹性力学层状结构，弹性地基板体结构模型。

11.半刚性路面结构:一种主要的结构型式。 12.路面使用性能与表面特性:

路面的平整度、破损程度、承载能力及抗滑性能。 13.路面养护管理：

路面管理网络系统、项目和路网级优化管理决策。 三、引起重视的学科

1.材料科学：材料微观结构研究，复合材料研究。

2.岩土工程学：土力学、岩石力学、地质学、土质学、水文地质学等。 3.结构分析理论：设计由经验为主演变成以结构分析理论为主。 4.机电工程：施工装备的性能与施工工艺。

5.自动控制与量测技术：在施工过程中严格控制各项指标。

6.现代管理科学：大型的管理系统，对区域范围内路基路面工程各个阶段的信息进行跟踪、采集、存储、处理、定期作评估和预测。 §1-2 路基路面工程的特点

1.路基定义：在天然地面上按道路的设计线形(位置)和设计横断面(几何尺寸)的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。

2.路面定义：在路基顶面的行车部分用各种混合料铺筑而成的层状结构物。

3.特点：

路基是路面结构的基础，路面结构层的存在又保护了路基。 路基和路面相辅相成。

路基与路面工程工程数量十分可观。

路面结构在道路造价中所占比重很大，达到30％左右。

路基路面是一项线形工程，决定了路基与路面工程复杂多变的特点。 一、承载能力

要求路基路面结构整体及其各组成部分具有与行车荷载相适应的承载能力。 结构承载能力包括强度与刚度两方面。

强度——抵抗车轮荷载引起的各个部位的各种应力的性质。 刚度——在车轮荷载作用下不发生过量的变形的性质。 二、稳定性

1.在地表上开挖或填筑，改变原地层结构。

2.大气降水使得路基路面结构内部的湿度状态发生变化。

3.大气温度周期性的变化对路面结构的稳定性有重要影响如冻胀、翻浆。 三、耐久性

路基路面工程从规划、设计、施工至建成通车需要较长时间，且投资大的工程应有较长的使用年限。因此路基路面工程应具有耐久的性能。 四、路面表面平整度

影响行车安全，行车舒适性以及运输效益的重要使用性能。 五、抗滑性能 摩擦系数。

§1-3 影响路基路面稳定的因素 1.地理条件：

公路沿线的地形、地貌和海拔高度。

平原区地势平坦，路基需要保持一定的最小填土高度。 2.地质条件：岩石的种类、成因、节理、风化程度和裂隙情况等。 3.气候条件：气温、降水、湿度。

4.水文和水文地质条件：河流洪水位，常水位。 5.土的类别：不同的土类具有不同的工程性质。 §1-4 路基土的分类

1.土的分类 (1)分类体系

划分依据：根据土的颗粒组成，塑性指数和土中有机质含量分类。 分类：巨粒土、粗粒土、细粒土、特殊土。 (2)分类方法

1)按有机质含量：有机质土，无机质土。

2)无机质土按粗粒含量：巨粒土、粗粒土、细粒土三类。

3)巨粒土、粗粒土按其细粒含量和级配进一步细分（粒径大小、不均匀系数和曲率系数）。 4)细粒土按塑指Ip和液限WL在塑性图上进一步细分。 2.公路用土的工程性质 巨粒土：高强度、稳定性。

砾石混合料：强度、稳定性满足要求。 砂土：无塑性，压实困难。

砂性土：粗、细颗粒适宜，理想材料。

粉性土：粉土颗粒，毛细作用强烈。需改良使用。 粘性土：细颗粒含量多。

重粘土：不透水，粘聚力大，干燥时很坚硬，施工难易开挖与破碎。 §1-5 公路自然区划 一、公路自然区划的制定原则 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.自然气候因素既有综合又有主导作用的原则 二、公路自然区划的划分

我国公路自然区划分为三个等级。 1.一级区划：七个一级区 Ⅰ——北部多年冻土区； Ⅱ——东部温润季冻区； Ⅲ——黄土高原干湿过渡区； Ⅳ——东南湿热区； Ⅴ——西南潮暖区； Ⅵ——西北干旱区；