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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