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