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第1篇　路基工程1

第1章　路基工程总论1

1.1　路基工程特点和路基设计的基本内容1

1.1.1　路基及其作用1

1.1.2　路基工程的特点1

1.1.3　路基设计的基本内容2

1.2　路基的常见病害及对路基的基本要求2

1.2.1　路基的常见病害2

1.2.2　路基破坏原因综合分析3

1.2.3　路基病害的防治4

1.2.4　对路基的基本要求4

1.3　影响路基稳定性的因素5

思考题6

第2章　路基的强度和稳定性7

2.1　路基土的分类及工程性质7

2.1.1　路基土的分类7

2.1.2　各类土的工程性质11

2.2　路基水温状况及干湿类型11

2.2.1　路基湿度的来源11

2.2.2　大气温度对路基水温状况的影响12

2.2.3　路基干湿类型12

2.3　路基的强度与稳定性20

2.3.1　路基的受力与路基工作区20

2.3.2　土基的强度指标21

2.3.3　保证路基强度与稳定性的措施25

2.4　路基土的回弹模量值25

2.4.1　现场实测法25

2.4.2　查表法26

2.4.3　室内试验法29

2.4.4　换算法29

2.5　公路自然区划30

2.5.1　道路工程特征相似的原则32

2.5.2　地表气候区划差异性的原则32

2.5.3 自然气候因素既有综合又有主导作用的原则32

思考题33

第3章　一般路基设计35

3.1　路基设计的一般规定35

3.2　路基的类型与构造36

3.2.1　路堤36

3.2.2　路堑36

3.2.3　半填半挖路基37

3.3　路基设计38

3.3.1　路基宽度39

3.3.2　路基高度40

3.3.3　路基边坡坡度40

3.3.4　路基填料44

3.4　路基的附属设施45

3.4.1　取土坑与弃土堆45

3.4.2　护坡道与碎落台46

3.4.3　堆料坪与错车道46

思考题47

第4章　路基边坡稳定性设计48

4.1　边坡稳定性分析概述48

4.1.1　影响路基边坡稳定性的因素48

4.1.2　边坡稳定性分析方法48

4.1.3　边坡滑动面形状49

4.1.4　边坡稳定性分析的计算参数49

4.2　边坡稳定性分析方法51

4.2.1　直线法51

4.2.2　圆弧法53

4.2.3　表解法58

4.3　边坡稳定性分析工程地质法62

4.4　浸水路堤稳定性分析63

4.4.1　浸水路堤的特点63

4.4.2　浸水路堤的高度与断面形式64

4.4.3　渗透动水压力的计算65

4.4.4　浸水路堤边坡稳定性分析65

4.5　陡坡路堤的稳定性分析66

4.5.1　陡坡路堤66

4.5.2　陡坡路堤边坡稳定性分析方法67

4.6　几种特殊地区的路基设计68

4.6.1　黄土地区路基68

4.6.2　泥沼及软土地区路基69

4.6.3　多年冻土地区路基70

4.6.4　盐渍土地区路基71

思考题73

第5章　路基排水设计与计算74

5.1　路基排水的目的及设计的一般原则74

5.1.1　路基排水的目的与要求74

5.1.2　路基排水设计的一般原则74

5.2　地面排水设计75

5.2.1　边沟75

5.2.2　截水沟77

5.2.3　排水沟78

5.2.4　跌水与急流槽80

5.2.5　倒虹吸与渡水槽81

5.2.6　蒸发池83

5.3　地下排水设计84

5.3.1　暗沟84

5.3.2　渗沟85

5.3.3　渗井86

5.4　明渠的水文水力计算86

5.4.1　设计流量的计算86

5.4.2　水力计算92

5.4.3　最佳水力断面的水力要素计算96

5.4.4　沟渠断面设计方法与示例97

5.5　暗沟的水文水力计算98

5.5.1　地下水流量及降落曲线方程99

5.5.2　暗沟水力计算101

5.5.3　几个主要参数105

5.6　路基排水的综合设计107

5.6.1　综合设计的意义107

5.6.2　综合排水设计的基本要求107

5.6.3　排水系统总体规划图108

思考题110

第6章　路基防护与加固111

6.1 防护与加固的目的和分类111

6.1.1　防护与加固的目的111

6.1.2　防护与加固工程的分类111

6.2　坡面防护112

6.2.1　植物防护112

6.2.2　工程防护113

6.3 冲刷防护115

6.3.1　直接防护116

6.3.2　间接防护118

6.4　地基加固119

6.4.1　换填土层法119

6.4.2　重锤夯实法119

6.4.3　排水固结法120

6.4.4　挤密法121

6.4.5　化学加固法121

思考题122

第7章　挡土墙设计123

7.1　挡土墙的类型及使用条件123

7.1.1　挡土墙的用途123

7.1.2　挡土墙的类型124

7.1.3　各种挡土墙的特点与使用条件124

7.2　挡土墙的布置与构造127

7.2.1　挡土墙的设置场合127

7.2.2　挡土墙的布置127

7.2.3　挡土墙的构造128

7.3　挡土墙的土压力计算132

7.3.1　作用在挡土墙上的力系132

7.3.2　一般条件下库仑主动土压力的计算132

7.3.3　大俯角墙背的主动土压力——第二破裂面法137

7.3.4　黏性土土压力计算139

7.3.5　折线形墙背的土压力计算141

7.3.6　不同土层的土压力计算143

7.3.7　有限范围填土的土压力计算143

7.3.8　被动土压力计算144

7.3.9　车辆荷载换算及计算参数145

7.4　挡土墙设计总则147

7.4.1　挡土墙的荷载组合147

7.4.2　挡土墙的设计原则147

7.5　重力式挡土墙设计149

7.5.1　挡土墙稳定性验算149

7.5.2　基底应力及合力偏心距验算150

7.5.3　墙身截面强度验算152

7.5.4　增加挡土墙稳定性的措施155

7.5.5　衡重式挡土墙设计157

7.6　浸水路堤挡土墙设计159

7.6.1　浸水挡土墙土压力计算159

7.6.2　静水压力、动水压力和上浮力160

7.6.3　浸水挡土墙稳定性验算162

7.7　地震地区挡土墙设计163

7.7.1　地震荷载的计算163

7.7.2　地震作用下的土压力164

7.7.3　地震条件下挡土墙的验算165

7.7.4　一般防震措施165

7.8　轻型挡土墙165

7.8.1　悬臂式挡土墙165

7.8.2　锚杆挡土墙171

7.8.3　锚定板挡土墙174

7.9　加筋土挡土墙177

7.9.1　概述177

7.9.2　加筋土挡土墙的构造178

7.9.3　加筋土挡土墙结构计算180

思考题186

第8章　土质路基施工187

8.1 概述187

8.1.1　路基施工的重要性187

8.1.2　路基施工的基本方法187

8.1.3　路基施工的一般程序188

8.1.4　施工前的准备工作189

8.2　土质路基施工要点190

8.2.1　基本要求190

8.2.2　路堤填筑191

8.2.3　路堑开挖193

8.2.4　机械化施工194

8.3　路基压实196

8.3.1　路基压实的意义与机理196

8.3.2　影响压实效果的主要因素196

8.3.3　压实机具选择与操作198

8.3.4　土基压实标准200

思考题201

第9章　石质路基爆破施工202

9.1　爆破作用原理202

9.1.1　药包在无限介质内的爆破作用202

9.1.2　药包在有限介质内的爆破作用与爆破漏斗203

9.1.3　药包用药量计算203

9.1.4　爆破设计参数204

9.2　炸药、起爆器材及起爆方法207

9.2.1　炸药的性质207

9.2.2　炸药的分类207

9.2.3　起爆器材与起爆方法208

9.3　常用爆破方法209

9.3.1　一般规定209

9.3.2　中小型爆破210

9.3.3　大爆破212

9.3.4　爆炸药品的管理212

9.3.5　瞎炮处理及清渣撬石212

思考题213

第2篇　路面工程214

第10章　路面工程总论214

10.1　路面的功能及对路面的要求214

10.1.1　路面的功能214

10.1.2　路面的使用性能214

10.1.3　对路面的要求215

10.2　路面的结构及组成217

10.2.1　路基横断面217

10.2.2　路拱横坡度218

10.2.3　路面排水218

10.2.4　路面结构层及其功能218

10.3　路面面层类型的适用范围与分类220

10.3.1　路面面层类型的适用范围220

10.3.2　路面的分类220

10.4　我国路面工程的发展221

10.4.1　路面材料和结构221

10.4.2　路面设计理论与方法222

10.4.3　路面施工技术222

10.4.4　路面测试与评价技术222

思考题223

第11章　行车荷载、自然因素及材料的力学特性224

11.1　行车荷载对路面的影响224

11.1.1　车辆的种类224

11.1.2　汽车的轴型224

11.1.3　汽车对道路的静态作用227

11.1.4　运动车辆对道路的动态影响228

11.1.5　交通分析230

11.2 自然因素对路面的影响233

11.2.1　湿度变化对路面的影响234

11.2.2　气温变化对路面的影响234

11.2.3　水温共同作用的结果——冻胀与翻浆235

11.3　路面材料的强度形成原理和力学特性236

11.3.1　力学特性236

11.3.2　粒料类路面的强度形成原理与构成原则236

思考题238

第12章 碎（砾）石、块料与无机结合料稳定路面239

12.1　碎（砾）石路面与基层239

12.1.1　强度形成原理239

12.1.2　碎（砾）石基层242

12.1.3　级配砾（碎）石基层厚度和材料244

12.2　块料路面245

12.2.1　块料路面的定义及特点245

12.2.2　天然块料路面246

12.2.3　机制块料路面249

12.3　石灰稳定类基层250

12.3.1　强度形成原理250

12.3.2　影响石灰土强度的因素251

12.3.3　石灰土基层的应用252

12.3.4　石灰稳定土基层缩裂防治252

12.3.5　石灰稳定土混合料设计253

12.3.6　石灰稳定土底基层的施工254

12.3.7　碎（砾）石灰土底基层256

12.4　水泥稳定类基层257

12.4.1　强度形成原理257

12.4.2　影响强度的因素259

12.4.3　材料要求及混合料组成设计260

12.4.4　水泥稳定粒料施工261

12.5　工业废渣稳定基层263

12.5.1　对材料的要求263

12.5.2　混合料组成设计264

12.5.3　石灰煤渣类基层264

12.5.4　石灰粉煤灰类基层265

12.6　半刚性路面面层简介266

思考题268

第13章　沥青路面269

13.1 概述269

13.1.1　沥青路面的基本特性269

13.1.2　沥青路面的分类269

13.1.3　沥青路面类型的选择271

13.1.4　沥青路面对路基及基层的要求271

13.2　沥青路面材料的结构与力学特性272

13.2.1　三相体系与压实性能273

13.2.2　沥青混合料的结构力学特性275

13.2.3　沥青混合料的黏弹性性质与力学模型277

13.2.4　沥青混合料的模量283

13.2.5　沥青混合料的强度286

13.3　沥青路面的稳定性与耐久性288

13.3.1　沥青路面的高温稳定性288

13.3.2　沥青路面的低温抗裂性292

13.3.3　沥青路面的水稳定性295

13.3.4　沥青路面的抗疲劳性能296

13.3.5　沥青路面的耐老化性能301

13.4　沥青路面的原材料304

13.4.1　沥青材料304

13.4.2　粗集料309

13.4.3　细集料310

13.4.4　填料311

13.5　沥青混合料组成设计312

13.5.1　沥青混合料分类312

13.5.2　沥青混合料的选用313

13.5.3　沥青混合料的配合比设计314

13.6　沥青路面施工与质量控制323

13.6.1　洒铺法沥青路面面层的施工323

13.6.2　拌和法沥青路面施工327

13.6.3　沥青路面施工质量管理和检查333

13.6.4　沥青路面交工质量检查与验收335

思考题336

第14章　沥青路面设计337

14.1　弹性层状体系理论分析337

14.1.1　基本假设与解题方法337

14.1.2　主应力计算339

14.2　沥青路面结构设计理论与方法339

14.2.1　路面设计年限339

14.2.2　标准轴载及轴载当量换算340

14.2.3　设计年限累计当量标准轴载数341

14.2.4　交通等级341

14.3　沥青路面结构组合设计341

14.3.1　沥青面层结构342

14.3.2　沥青路面基层结构343

14.3.3　沥青路面垫层结构345

14.3.4　沥青路面层间结合346

14.4　我国沥青路面设计方法347

14.4.1　设计指标与极限标准347

14.4.2　路面结构厚度设计方程式与设计参数349

14.4.3　新建路面厚度设计352

14.4.4　新建沥青路面厚度计算示例355

14.4.5　路面交工验收指标358

14.4.6　沥青路面改建设计359

思考题362

第15章　水泥混凝土路面363

15.1　概述363

15.1.1　水泥混凝土路面的分类363

15.1.2　水泥混凝土路面的特点363

15.2　水泥混凝土路面的构造364

15.2.1　土基364

15.2.2　基层364

15.2.3　混凝土面板365

15.2.4　接缝的构造与布置366

15.2.5　特殊部位混凝土路面的处理369

15.2.6　接缝材料及技术要求372

15.2.7　对面层混凝土材料的要求373

15.3　水泥混凝土路面施工工艺与质量控制378

15.3.1　施工前的准备工作378

15.3.2　施工工艺378

15.3.3　施工质量控制和检验383

15.4　其他类型混凝土路面简介384

15.4.1　钢筋混凝土路面384

15.4.2　连续配筋混凝土路面385

15.4.3　装配式混凝土路面386

15.4.4　组合式（双层式）混凝土路面386

15.4.5　钢纤维混凝土路面387

15.4.6　混凝土小块铺砌路面387

15.4.7　碾压混凝土路面388

思考题388

第16章　水泥混凝土路面设计389

16.1　弹性地基板力学分析389

16.1.1　小挠度弹性薄板的基本假设389

16.1.2　板挠曲面微分方程390

16.1.3　文克勒地基板的荷载应力分析391

16.1.4　弹性半空间地基板的荷载应力分析393

16.2　水泥混凝土路面温度应力分析397

16.2.1　胀缩应力397

16.2.2　翘曲应力398

16.3　水泥混凝土路面的破坏形式与设计理论401

16.3.1　破坏形式401

16.3.2　水泥混凝土路面结构设计理论与方法402

16.3.3　混凝土路面交通等级402

16.4　水泥混凝土路面可靠度设计405

16.4.1　路面可靠度的定义和极限状态函数405

16.4.2　路面结构的目标可靠度406

16.4.3　设计参数均值的取值和变异系数范围406

16.4.4　路面结构可靠度的计算407

16.4.5　路面结构的可靠性设计408

16.5　水泥混凝土路面结构组合设计409

16.5.1　面层混凝土板409

16.5.2　混凝土路面基层结构410

16.5.3　混凝土路面垫层结构411

16.5.4　混凝土路面的路基结构411

16.6　我国水泥混凝土路面设计方法412

16.6.1 目标可靠度与疲劳极限状态方程式412

16.6.2　弯拉应力分析及厚度设计413

16.6.3　接缝设计417

16.6.4　混凝土面板配筋设计418

16.6.5　加铺层结构设计421

16.6.6　混凝土路面板厚度计算示例426

思考题430

第17章　路面的评定与管理432

17.1　路面的功能及其评价432

17.2　路面行驶质量的评定433

17.2.1　平整度测定方法433

17.2.2　国际平整度指数434

17.2.3　行驶质量评价434

17.3　路面结构损坏状况的评定435

17.3.1　损坏类型435

17.3.2　损坏分级436

17.3.3　损坏调查437

17.3.4　损坏状况评价437

17.4　路面抗滑性能的评定438

17.4.1　测定方法438

17.4.2　抗滑性能评价439

17.5　路面结构承载能力的评定440

17.5.1　评定方法440

17.5.2　结构承载能力的评价442

17.6　路面管理系统简介444

17.6.1　路面管理系统的基本概念444

17.6.2　路面管理系统的分级446

17.6.3　路面管理系统的结构与组成447

17.6.4　路面管理系统的功能449

17.6.5　路面管理系统的数据库450

17.6.6　路面损坏的预测模型451

17.6.7　决定需求维修年和实施维修年452

思考题453

参考文献454