完整路基路面工程01概述课件

路基路面工程路基路面工程Subgrade and Pavement Engineering张锐（副教授）张锐（副教授）长沙理工大学交通运输工程学院长沙理工大学交通运输工程学院路基路面工程Subgrade and Pavement 完整路基路面工程01概述课件完整路基路面工程01概述课件完整路基路面工程01概述课件完整路基路面工程01概述课件完整路基路面工程01概述课件完整路基路面工程01概述课件主要内容主要内容(Contents)?本课程的设置及其重要性本课程的设置及其重要性?第一章第一章 概述概述(Introduction)主要内容(Contents)?本课程的设置及其重要性?第一章 本课程的设置及其重要性本课程的设置及其重要性1、本课程在教学体系中的位置、本课程在教学体系中的位置公共课程公共课程数学、英语、人文数学、英语、人文 等等基础课程基础课程工程力学、结构力学、弹性力学工程力学、结构力学、弹性力学 等等专业基础课程专业基础课程土木工程材料、测量学、土力土木工程材料、测量学、土力学与土质学、水力学、交通工程基础等；学与土质学、水力学、交通工程基础等；专业课程专业课程道路勘测设计、路基路面工程、桥道路勘测设计、路基路面工程、桥梁工程、结构设计原理、基础工程梁工程、结构设计原理、基础工程 等等专业提高课程专业提高课程众多选修课程众多选修课程本课程的设置及其重要性1、本课程在教学体系中的位置公共课程 本课程的设置及其重要性本课程的设置及其重要性2、本课程在工程实践中的重要性、本课程在工程实践中的重要性实践环节实践环节室内试验室内试验确定路面结构设计的主要参数确定路面结构设计的主要参数 等；等；野外试验野外试验确定交通参数、路面结构参数确定交通参数、路面结构参数 等；等；结构综合设计结构综合设计进行路面结构设计、施工组织设计进行路面结构设计、施工组织设计本课程的设置及其重要性2、本课程在工程实践中的重要性实践环 本课程的设置及其重要性本课程的设置及其重要性3、本课程的内容、本课程的内容路基工程路基工程路基路面工程路基路面工程路面工程路面工程公路路基公路路基机场道基机场道基公路路面公路路面机场道面机场道面本课程的设置及其重要性3、本课程的内容路基工程路基路面工程 课程的具体内容课程的具体内容?概论路基工程部分?路基土的特性及设计参数路基土的特性及设计参数(Characteristics and Design parameters)?路基设计路基设计(Embankment Design)?路基防护与支挡设计路基防护与支挡设计(design of retaining wall)?路基施工路基施工(construction)课程的具体内容?概论路基工程部分?路基土的特性及设计参数(课程的具体内容课程的具体内容路面工程部分?交通荷载及路面设计参数交通荷载及路面设计参数(ESAL and Parameters)?路面基层路面基层(Base)?沥青路面设计沥青路面设计(Asphalt Pavement Design)?水泥混凝土路面设计水泥混凝土路面设计(Cement Concrete Pavement Design)?路面施工路面施工(Construction)?路基路面养护与管理路基路面养护与管理(Maintenance and rehabilitations)课程的具体内容路面工程部分?交通荷载及路面设计参数(ESA第一章第一章 概概论第一章概论第一章第一章 概论概论(Introduction)?第一节第一节 路基路面工程发展概况路基路面工程发展概况(Development)?第二节第二节 路基路面工程的特点与性能要求路基路面工程的特点与性能要求(Characteristics)?第三节第三节 路基路面结构及层位功能路基路面结构及层位功能(Pavement layers)?第四节第四节 路基路面结构的影响因素路基路面结构的影响因素(Factors)?第五节第五节 公路自然区划公路自然区划(Nature Categories)第一章概论(Introduction)?第一节路基路面工程发第一节第一节 路基路面工程发展概况路基路面工程发展概况?核心内容：核心内容：?道路的衍变道路的衍变?道路的分类道路的分类?我国公路建设成果我国公路建设成果?国家高速公路网命名国家高速公路网命名?路基路面建设的技术成果路基路面建设的技术成果?交叉学科的发展交叉学科的发展第一节路基路面工程发展概况?核心内容：?道路的衍变?道路的分1、道路的衍变、道路的衍变道路的发展可粗分为四个阶段：道路的发展可粗分为四个阶段：第一阶段第一阶段：供行人和牛马及其他兽类供行人和牛马及其他兽类行走、驮运货物的阶段。此时期的道行走、驮运货物的阶段。此时期的道路通常称为小路或小径路通常称为小路或小径(Trail)。第二阶段：第二阶段：供蓄力车辆和行人供蓄力车辆和行人通行的大道通行的大道(Cart Way)阶段。阶段。在中国，有在中国，有“康衢康衢”、“路路”、“驰道驰道”、“驿道驿道”等名称；等名称；在欧洲，罗马道路非常发达，在欧洲，罗马道路非常发达，有有“条条大道通罗马条条大道通罗马”之说。之说。1、道路的衍变道路的发展可粗分为四个阶段：第一阶段：供行人和1、道路的衍变、道路的衍变古罗马道路和结构古罗马道路和结构1、道路的衍变古罗马道路和结构1、道路的衍变、道路的衍变第三阶段第三阶段：行驶汽车的公路（行驶汽车的公路（Highway）阶段。内燃机汽车是德国在）阶段。内燃机汽车是德国在1886年由高特列希年由高特列希?戴姆勒发明，我国在戴姆勒发明，我国在1902年从国外引进汽车，年从国外引进汽车，1906年苏元春年苏元春驻守广西时首建了龙州到镇南关的公路。驻守广西时首建了龙州到镇南关的公路。通向柏林的通向柏林的A9公路公路(东德东德)，使用时间超过，使用时间超过50年，年，图中为第一阶段的水泥路面图中为第一阶段的水泥路面1、道路的衍变第三阶段：行驶汽车的公路（Highway）阶段1、道路的衍变、道路的衍变第四阶段第四阶段：以高速度分车道行驶为特征的高速公路阶段。以高速度分车道行驶为特征的高速公路阶段。也称为也称为Freeway或或Expressway。1、道路的衍变第四阶段：以高速度分车道行驶为特征的高速公路阶2、道路分类、道路分类道路是供各种车辆、行人等通行的工程设施，按其使用范围分为公路、道路是供各种车辆、行人等通行的工程设施，按其使用范围分为公路、城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。城市道路、机场跑道、厂矿道路、林区道路等。机场机场Airport分类分类公路公路分级分级Highway公路公路城市道路城市道路干线公路：干线公路：国家干线国家干线省干线省干线县公路县公路乡公路乡公路支线公路支线公路高速公路、一级公路高速公路、一级公路二级、三级、四级公路二级、三级、四级公路快速路快速路主干道主干道次干道次干道支路及街道支路及街道厂矿道路厂矿道路林区道路林区道路其他道路其他道路2、道路分类道路是供各种车辆、行人等通行的工程设施，按其使用3、我国公路建设成果、我国公路建设成果高速公路高速公路“7918”网网到到2020年，高速公路总规模约年，高速公路总规模约 8.5 万公里，其中主线万公里，其中主线 6.8 万公里，地区环线、联络线等其它路线约万公里，地区环线、联络线等其它路线约1.7万公里。万公里。7 条北京放射线9 9 条纵向路线条纵向路线18 18 条横向路线条横向路线3、我国公路建设成果高速公路“7918”网到2020年，3、我国公路建设成果、我国公路建设成果?普通国道网普通国道网（2013年年-2030年）年）3、我国公路建设成果?普通国道网（2013年-2030年）高速公路高速公路“7918”网网?7条：条：北京哈尔滨（北京哈尔滨（G1）、）、北京北京上海（上海（G2）、北京台北）、北京台北（G3）、北京港澳（）、北京港澳（G4）、北京）、北京昆明昆明（G5）、北京）、北京拉萨拉萨（G6）、北京）、北京乌鲁木齐乌鲁木齐（G7）?9条：条：鹤岗鹤岗大连大连（G11)、沈阳海口、沈阳海口(G15)、长春深圳、长春深圳(G25)、济南广州济南广州(G35)、大庆大庆广州（广州（G45）、）、二连浩特二连浩特广州广州(G55)、包头包头茂名茂名(G65)、兰州海口、兰州海口(G75)、重庆重庆昆明昆明(G85)?18条：条：绥芬河绥芬河满洲里满洲里（G10）、）、珲春珲春乌兰浩特乌兰浩特(G12)、丹东丹东锡林浩特锡林浩特(G16)、荣成荣成乌海乌海(G18)、青岛、青岛银川银川(G20)、青岛兰、青岛兰州州(G22)、连云港、连云港霍尔果斯霍尔果斯(G30)、南京洛阳、南京洛阳(G36)、上海西、上海西安安(G40)、上海成都、上海成都(G42)、上海、上海重庆重庆(G50)、杭州、杭州瑞丽瑞丽(G56)、上海上海昆明昆明(G60)、福州银川、福州银川(G70)、泉州南宁、泉州南宁(G72)、厦门、厦门成都成都(G76)、汕头、汕头昆明昆明(G78)、广州、广州昆明昆明(G80)?此外，此外，国家国家高速公路高速公路网还包括辽中环线、成渝环线、海南环线、珠网还包括辽中环线、成渝环线、海南环线、珠三角环线、杭州湾环线等共三角环线、杭州湾环线等共 5条地区环线，条地区环线，2段并行线和段并行线和37段联络线。段联络线。3、我国公路建设成果、我国公路建设成果高速公路“7918”网?7条：北京哈尔滨（G1）、北京3、我国公路建设成果、我国公路建设成果3、我国公路建设成果3、我国公路建设成果、我国公路建设成果3、我国公路建设成果3、我国公路建设成果、我国公路建设成果有铺装有铺装+简易铺装简易铺装279.86279.86万万kmkm+未铺装未铺装149.07149.07万万KmKm=总里程总里程423.75万万Km143.89143.89万万kmkm简简50.35万万km229.51229.51万万kmkm中有中有64.1964.19万万kmkm沥青沥青229.51229.51万万kmkm中有中有165.32万万km水泥水泥20122012年底资料年底资料3、我国公路建设成果有铺装+简易铺装279.86万km+未铺4、国家高速公路网命名、国家高速公路网命名数字及数字与字母编号数字及数字与字母编号?首都放射线首都放射线编号为编号为1位数位数，由正北开始按顺时针方，由正北开始按顺时针方向升序编排，编号区间为向升序编排，编号区间为 19。?纵向路线纵向路线编号为编号为2位奇数位奇数，由东向西升序编排，编，由东向西升序编排，编号区间为号区间为1189。?横向路线横向路线编号为编号为2位偶数位偶数，由北向南升序编排，编，由北向南升序编排，编号区间为号区间为1090。?并行路线并行路线的编号采用主线编号后加英文字母的编号采用主线编号后加英文字母“E”、“W”、“S”、“N”组合表示；组合表示；“E”、“W”、“S”、“N”分别表示并行路线在主线的东、西、分别表示并行路线在主线的东、西、南、北方位。南、北方位。?地区环线地区环线的编号按照由北向南的顺序排列，编号区的编号按照由北向南的顺序排列，编号区4、国家高速公路网命名数字及数字与字母编号?首都放射线编号5、路基路面建设的技术成果、路基路面建设的技术成果?公路自然区划公路自然区划?水泥混凝土路面设计理论与水泥混凝土路面设计理论与?土的工程分类土的工程分类?路基强度与稳定性路基强度与稳定性?高路堤修筑技术与支挡结构高路堤修筑技术与支挡结构?软土地基稳定技术软土地基稳定技术?岩石路基爆破技术岩石路基爆破技术?沥青路面结构沥青路面结构?水泥混凝土路面结构水泥混凝土路面结构?沥青路面设计理论与方法沥青路面设计理论与方法方法方法?半刚性基层沥青路面结构半刚性基层沥青路面结构?沥青路面材料组成设计沥青路面材料组成设计?路面使用性能与表面特性路面使用性能与表面特性?绿色道路路面建设技术绿色道路路面建设技术?路面养护管理路面养护管理5、路基路面建设的技术成果?公路自然区划?水泥混凝土路面设计6、交叉学科的发展、交叉学科的发展?材料科学材料科学?岩土工程学岩土工程学?结构分析理论结构分析理论?机电工程机电工程?自动控制与量测技术自动控制与量测技术?现代管理科学现代管理科学节尾节尾6、交叉学科的发展?材料科学?岩土工程学?结构分析理论?机电第二节第二节 路基路面的工程特点路基路面的工程特点?核心内容核心内容?路基路面的工程特点路基路面的工程特点?路基路面的使用要求路基路面的使用要求?路基路面的性能要求路基路面的性能要求第二节路基路面的工程特点?核心内容?路基路面的工程特点?路基1、路基路面的工程特点、路基路面的工程特点?路线长、工程量大；路线长、工程量大；?沿线地形起伏变化大，地质、地貌、气象特征多变；沿线地形起伏变化大，地质、地貌、气象特征多变；?沿线经济程度和交通特点不一样。沿线经济程度和交通特点不一样。1、路基路面的工程特点?路线长、工程量大；?沿线地形起伏变化2、路基路面的使用要求、路基路面的使用要求?全天候畅通全天候畅通?高速高速?安全安全?舒适舒适?经济经济即：即：结构与功能结构与功能两个方面要求两个方面要求2、路基路面的使用要求?全天候畅通?高速?安全?舒适?经济即3、路基路面的性能要求、路基路面的性能要求（1）路基工程）路基工程公路路基公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按照路线是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，它是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作用。作为路面的支承结构物，路基必须具有足够的用。作为路面的支承结构物，路基必须具有足够的强度、稳定性和耐久性强度、稳定性和耐久性(Strength,Stability,Durability)(Strength,Stability,Durability)。一般路基一般路基冻土区通风管路基冻土区通风管路基3、路基路面的性能要求（1）路基工程公路路基是路面的基础，是（1）路基工程）路基工程-冻土冻土冻土区冻土区冻土区路基冻土区路基冻土区冻土区冻土区冻土区（1）路基工程-冻土冻土区冻土区路基冻土区冻土区（1）路基工程）路基工程-防护与加固防护与加固冻土区冻土区路基防护路基防护铁路路基铁路路基（1）路基工程-防护与加固冻土区路基防护铁路路基（1）路基工程）路基工程-防护与加固防护与加固（1）路基工程-防护与加固3、路基路面的性能要求、路基路面的性能要求（2 2）路面工程）路面工程公路路面公路路面是直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构，应具有是直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构，应具有良好的稳定性和足够的强度、刚度，其表面还应满足平整、抗滑和排水良好的稳定性和足够的强度、刚度，其表面还应满足平整、抗滑和排水的要求。因此，公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用的要求。因此，公路路面应根据交通量及其组成情况和公路等级、使用任务、功能、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计。任务、功能、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计。各级公路的各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和应急停车带应急停车带等均应铺筑路面。等均应铺筑路面。3、路基路面的性能要求（2）路面工程公路路面是直接承受交通荷3、路基路面的性能要求、路基路面的性能要求1.1.承载能力承载能力(Bearing Capacity)(Bearing Capacity)包括强度和刚度两个方面。包括强度和刚度两个方面。2.2.稳定性稳定性(Stability)(Stability)在地表上开挖或填筑路基，会改变在地表上开挖或填筑路基，会改变原地面地层结构的受力状态，从而造成路基失稳；大气降水、大原地面地层结构的受力状态，从而造成路基失稳；大气降水、大气周期性变化对稳定性的影响。气周期性变化对稳定性的影响。3.3.耐久性耐久性(Durability)(Durability)道路工程有较长的使用年限，因此道路工程有较长的使用年限，因此路基路面工程要求有很好的耐久性能。路基路面工程要求有很好的耐久性能。4.4.表面平整度表面平整度(Surface Smoothness)(Surface Smoothness)是影响行车安全、是影响行车安全、行车舒适性以及运输效益的重要使用性能。行车舒适性以及运输效益的重要使用性能。5.5.表面抗滑性能表面抗滑性能(Skid ResistanceSkid Resistance)保证车轮与路面之间保证车轮与路面之间有足够的附着力和摩擦力，以增加行车安全。有足够的附着力和摩擦力，以增加行车安全。节尾节尾3、路基路面的性能要求1.承载能力(Bearing Capa第三节第三节 路基路面结构及层位功能路基路面结构及层位功能?核心内容核心内容?路基横断面路基横断面?路面横断面路面横断面?路拱横坡度路拱横坡度?路面结构分层及层位功能路面结构分层及层位功能?路面面层类型及适用范围路面面层类型及适用范围?路面分类路面分类第三节路基路面结构及层位功能?核心内容?路基横断面?路面横断1、路基横断面、路基横断面1、路基横断面1、路基横断面、路基横断面1、路基横断面1、路基横断面、路基横断面1、路基横断面1、路基横断面、路基横断面图图14d 城市道路典型路基横断面城市道路典型路基横断面1、路基横断面图14d 城市道路典型路基横断面2、路面横断面、路面横断面?槽式横断面槽式横断面?全铺式横断面全铺式横断面2、路面横断面?槽式横断面?全铺式横断面3、路拱横坡度、路拱横坡度目的：目的：为了保证路面上雨水及时排出，减少雨水为了保证路面上雨水及时排出，减少雨水对路面的浸润和渗透而减弱路面结构强度，路面表对路面的浸润和渗透而减弱路面结构强度，路面表面应做成直线形或抛物线形的路拱。面应做成直线形或抛物线形的路拱。形式：形式：一次式：直线形、折线形一次式：直线形、折线形二次式：二次式：2次抛物线形，次抛物线形，三次式：三次式：3次线形方程次线形方程要求：要求：3、路拱横坡度目的：为了保证路面上雨水及时排出，减少雨水对路4、路面结构分层及层位功能、路面结构分层及层位功能（1）路面分层）路面分层?面层面层?基层基层?垫层垫层（必要时）（必要时）?路基路基沥青混凝土路面沥青混凝土路面水泥混凝土路面水泥混凝土路面4、路面结构分层及层位功能（1）路面分层?面层?基层?垫层（4、路面结构分层及层位功能、路面结构分层及层位功能（2）路面各层的）路面各层的要求要求面层：面层：面层是直接同行车及大气接触的表面层次，它承受较大行车荷载的垂直力、水平面层是直接同行车及大气接触的表面层次，它承受较大行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降雨的浸蚀和气温变化的影响，因此，同其他层次力和冲击力的作用，同时还受到降雨的浸蚀和气温变化的影响，因此，同其他层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳定性与温度稳定性，且相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳定性与温度稳定性，且应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度。应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度。基层（含底基层）：基层（含底基层）：主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的路基（主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的路基（含垫层及土基），因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力含垫层及土基），因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能力；基层受大气影响较面层小，但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿，故的能力；基层受大气影响较面层小，但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿，故也应具有足够的水稳定性；同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。也应具有足够的水稳定性；同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。4、路面结构分层及层位功能（2）路面各层的要求面层：面层是直4、路面结构分层及层位功能、路面结构分层及层位功能（2）路面各层的）路面各层的要求要求?垫层：垫层：垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使面垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态；同层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态；同时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形。时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形。?按其按其作用作用可分为排水层、隔离层、防冻胀层等。可分为排水层、隔离层、防冻胀层等。?路基处于下列状况的路段路基处于下列状况的路段应设置垫层应设置垫层：地下水位高，排水不：地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿状态的路段；排水不良的土质路堑；良，路基经常处于潮湿状态的路段；排水不良的土质路堑；有裂隙水，泉眼水等水文不良情况的岩石挖方路段；季节性有裂隙水，泉眼水等水文不良情况的岩石挖方路段；季节性冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段；冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段；?基层可能受污染的路段。基层可能受污染的路段。4、路面结构分层及层位功能（2）路面各层的要求?垫层：垫层介4、路面结构分层及层位功能、路面结构分层及层位功能（2）路面各层的）路面各层的要求要求4、路面结构分层及层位功能（2）路面各层的要求4、路面结构分层及层位功能、路面结构分层及层位功能面面层层上面层（表面层）上面层（表面层）中面层中面层下面层下面层上基层上基层45cm56cm68cm2040cm基基层层下基层（底基层）下基层（底基层）上路床上路床30cm50cm70cm路路基基下路床下路床上路堤上路堤下路堤下路堤（3）沥青路面分层）沥青路面分层7080cm4、路面结构分层及层位功能面层上面层（表面层）中面层下面层上4、路面结构分层及层位功能、路面结构分层及层位功能面CTB、LFTB层上基层上基层水泥混凝土基层下基层（底基层下基层（底基层）砂石材料级配碎石路基上路床上路床下路床下路床上路堤上路堤下路堤下路堤改良土或改善土（4）水泥路面分层）水泥路面分层4、路面结构分层及层位功能面CTB、LFTB层上基层水泥混4、路面结构分层及层位功能、路面结构分层及层位功能沪宁高速拓宽铣刨断面沪宁高速拓宽铣刨断面4、路面结构分层及层位功能沪宁高速拓宽铣刨断面5、路面面层类型及适用范围、路面面层类型及适用范围面 层 类 型沥青混凝土路面适 用 范 围高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路三级公路、四级公路四级公路水泥混凝土路面沥青贯入路面沥青碎石路面沥青表面处治路面砂石路面5、路面面层类型及适用范围面层类型沥青混凝土路面适用范围高速6、路面分类、路面分类?柔性基层沥青路面柔性基层沥青路面?半刚性基层沥青路面半刚性基层沥青路面?组合式基层沥青路面组合式基层沥青路面?复合式路面（或刚性基层沥青路面）复合式路面（或刚性基层沥青路面）?水泥混凝土路面水泥混凝土路面节尾节尾6、路面分类?柔性基层沥青路面?半刚性基层沥青路面?组合式基第四节第四节 路基路面结构的影响因素路基路面结构的影响因素?核心内容核心内容?路基路面稳定性影响因素路基路面稳定性影响因素?路基路面工程的环境因素影响路基路面工程的环境因素影响第四节路基路面结构的影响因素?核心内容?路基路面稳定性影响因1、路基路面稳定性影响因素、路基路面稳定性影响因素?地理条件地理条件?地质条件地质条件?气候条件气候条件?水文和水文地质条件水文和水文地质条件?土的类别土的类别1、路基路面稳定性影响因素?地理条件?地质条件?气候条件?水（1）地理条件）地理条件?地形地貌地形地貌?海拔高度海拔高度?路线与地势地貌的结合程度路线与地势地貌的结合程度（1）地理条件?地形地貌?海拔高度?路线与地势地貌的结合程度（2）地质条件）地质条件?岩石或土的种类与成因岩石或土的种类与成因?地质走向与层理地质走向与层理?有无软弱层或软弱夹层有无软弱层或软弱夹层?有无地震、泥石流或岩溶等有无地震、泥石流或岩溶等不良地质情况不良地质情况（2）地质条件?岩石或土的种类与成因?地质走向与层理?有无软（3）气候条件）气候条件?气温（季节性与地形性）气温（季节性与地形性）?降水降水?日照日照?风力风向风力风向（3）气候条件?气温（季节性与地形性）?降水?日照?风力风向（4）水文条件）水文条件?地表水的水文条件地表水的水文条件1 1）地表积水水位与存水时间）地表积水水位与存水时间2 2）地表水的排泄）地表水的排泄3 3）河流的常水位与洪水水位）河流的常水位与洪水水位4 4）河流的河岸及河床的淤积）河流的河岸及河床的淤积?地下水的水文条件地下水的水文条件1 1）地下水的移动规律）地下水的移动规律2 2）地质内的层间水、裂隙水、泉水的存在情况）地质内的层间水、裂隙水、泉水的存在情况（4）水文条件?地表水的水文条件1）地表积水水位与存水时间2（5）土的类别）土的类别?1）土的不同颗粒组成形成）土的不同颗粒组成形成不同的材料强度机理不同的材料强度机理?2）不同类别的土受水温影）不同类别的土受水温影响的程度不同响的程度不同?2）不同的土类有不同的工）不同的土类有不同的工程特征与性质程特征与性质（5）土的类别?1）土的不同颗粒组成形成不同的材料强度机理?2、路基路面工程的环境因素影响、路基路面工程的环境因素影响?路基路面结构的温度和湿度状况变化路基路面结构的温度和湿度状况变化2、路基路面工程的环境因素影响?路基路面结构的温度和湿度状况2、路基路面工程的环境因素影响、路基路面工程的环境因素影响?大气温度的年周期变化和日周期变化大气温度的年周期变化和日周期变化2、路基路面工程的环境因素影响?大气温度的年周期变化和日周期2、路基路面工程的环境因素影响、路基路面工程的环境因素影响?大气温度的年周期变化和日周期变化大气温度的年周期变化和日周期变化2、路基路面工程的环境因素影响?大气温度的年周期变化和日周期2、路基路面工程的环境因素影响、路基路面工程的环境因素影响?路面结构内温度随深度的分布状况路面结构内温度随深度的分布状况2、路基路面工程的环境因素影响?路面结构内温度随深度的分布状2、路基路面工程的环境因素影响、路基路面工程的环境因素影响?路面结构内温度随深度的分布状况路面结构内温度随深度的分布状况2、路基路面工程的环境因素影响?路面结构内温度随深度的分布状2、路基路面工程的环境因素影响、路基路面工程的环境因素影响?路面结构内温度随深度的分布状况路面结构内温度随深度的分布状况2、路基路面工程的环境因素影响?路面结构内温度随深度的分布状2、路基路面工程的环境因素影响、路基路面工程的环境因素影响?分析方法：分析方法：?路面结构内的温度和湿度状况，可通过在外部和内路面结构内的温度和湿度状况，可通过在外部和内部影响因素之间建立联系的方法来预估。这种方法有部影响因素之间建立联系的方法来预估。这种方法有两类，即统计方法和理论方法。两类，即统计方法和理论方法。?统计方法（公式）统计方法（公式）?Tmax=a+bTamax+cQ?理论方法理论方法?采用有限元技术进行分析与计算采用有限元技术进行分析与计算?热传导理论分析法热传导理论分析法节尾节尾2、路基路面工程的环境因素影响?分析方法：?路面结构内的温度第五节第五节 公路自然区划公路自然区划1 1、公路区划依据的意义、公路区划依据的意义2 2、公路区划依据的原则、公路区划依据的原则?道路工程特征相似的原则道路工程特征相似的原则?地表气候区划差异性原则地表气候区划差异性原则?自然气候因素既有综合又有主自然气候因素既有综合又有主导作用的原则导作用的原则第五节公路自然区划1、公路区划依据的意义2、公路区划依据的原3、一级区划指标、一级区划指标?1、全年均温、全年均温-2等值线。等值线。在一般情况下，地面大气温度达到在一般情况下，地面大气温度达到-2时，地面土开始时，地面土开始冻结。因此，它是区分多年冻土和季节冻土的界线。冻结。因此，它是区分多年冻土和季节冻土的界线。?2、一月份均温、一月份均温0等值线。等值线。是区分季节冻土和全年不冻的界线。是区分季节冻土和全年不冻的界线。?3、我国地势的三级阶梯的两条等高线。、我国地势的三级阶梯的两条等高线。3、一级区划指标?1、全年均温-2等值线。在一般情况下，地4、二级区划指标、二级区划指标?二级区划仍以气候和地形为主导因素，但具体标志与二级区划仍以气候和地形为主导因素，但具体标志与一级区划有显著差别。二级区划因区而异，将一级区划一级区划有显著差别。二级区划因区而异，将一级区划指标具体化或加以补充，分为六个等级，主要指标是潮指标具体化或加以补充，分为六个等级，主要指标是潮湿系数湿系数K。?结合各个大区的地理、气候特征结合各个大区的地理、气候特征(如雨季、冰冻深度如雨季、冰冻深度)地地貌类型，自然病害等因素。貌类型，自然病害等因素。4、二级区划指标?二级区划仍以气候和地形为主导因素，但具体标5、我国的公路自然区划、我国的公路自然区划?我国的公路自然区划分为三级：我国的公路自然区划分为三级：一级区划一级区划按多年冻土、季节冻土及全年不冻土三大地带按多年冻土、季节冻土及全年不冻土三大地带考虑冰冻、水热平衡和地理位置分为考虑冰冻、水热平衡和地理位置分为北部多年冻土区北部多年冻土区、东部温润季冻区东部温润季冻区、黄土高原干湿过渡区黄土高原干湿过渡区、东南湿热区东南湿热区、西南潮暖区西南潮暖区、西北干旱区西北干旱区和和青藏高寒区青藏高寒区等七个大区；等七个大区；二级区划二级区划是在一级区划内再以潮湿系数为依据分为是在一级区划内再以潮湿系数为依据分为过湿过湿、中湿中湿、润湿润湿、润干润干、中干中干和和过干等过干等六个等级，结合各区六个等级，结合各区地理、气候特征等因素进行二级区和二级副区的划分；地理、气候特征等因素进行二级区和二级副区的划分；三级区划三级区划则是二级区划的具体化则是二级区划的具体化。?5、我国的公路自然区划?我国的公路自然区划分为三级：一级区划5、我国的公路自然区划、我国的公路自然区划5、我国的公路自然区划6、区划与路基路面设计的相关性、区划与路基路面设计的相关性?不同地区自然条件的差异同公路建设关系密切不同地区自然条件的差异同公路建设关系密切?路基路面与地势地貌、地质、水文、水热及土质等不同区划路基路面与地势地貌、地质、水文、水热及土质等不同区划特征紧密相关特征紧密相关?各区划有各自不同的设计注意点各区划有各自不同的设计注意点节尾节尾6、区划与路基路面设计的相关性?不同地区自然条件的差异同公路小组讨论小组讨论?路基路面结构与温度关系密切，通过分析沥青混凝土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。求与层位布置特点。?公路是一种线状构造物，沿线环境和地质变化复杂，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（如请通过选择一条典型道路（如 312 国道上海国道上海-霍尔果斯霍尔果斯、104 国道北京国道北京-福州）介绍沿线特点，说明公路自然福州）介绍沿线特点，说明公路自然区划的意义和必要性。区划的意义和必要性。小组讨论?路基路面结构与温度关系密切，通过分析沥青混凝土路面练习与讨论练习与讨论1、路基路面的工程特点主要包括哪几个方面？、路基路面的工程特点主要包括哪几个方面？2、路基路面的功能要求包括哪几个方面？、路基路面的功能要求包括哪几个方面？3、路基结构承载能力包含哪两个方面？各反映结构的哪些特征？与路面的病害、路基结构承载能力包含哪两个方面？各反映结构的哪些特征？与路面的病害有何关联？有何关联？4、为什么要对路基进行特别重视？其稳定过程受哪些因素影响？、为什么要对路基进行特别重视？其稳定过程受哪些因素影响？5、路面结构为什么要进行分层，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面如何进行分、路面结构为什么要进行分层，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面如何进行分层？层？6、柔性路面、刚性路面、半刚性基层沥青路面各有何特点？如何选择路面结构、柔性路面、刚性路面、半刚性基层沥青路面各有何特点？如何选择路面结构类型？类型？7、路基路面结构稳定性的影响因素有哪些？为什么路基路面结构十分重视温度、路基路面结构稳定性的影响因素有哪些？为什么路基路面结构十分重视温度的影响？的影响？8、我国公路自然区划的原则是什么？各自然区划的道路设计应注重的特点有何、我国公路自然区划的原则是什么？各自然区划的道路设计应注重的特点有何差别？差别？练习与讨论1、路基路面的工程特点主要包括哪几个方面？2、路基