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路面工程自学指导书及课程设计任务(东大)
(二)自学思考题
1、简述路面结构中基层的功能与作用及对基层材料的技术要求。举出两种力 学特性不同的基层材料,分别简述它们用作基层时的使用效果。
2、何谓底基层?为何对底基层材料质量的要求可以较基层低些? 3、何谓垫层(用示意图说明它在路面结构中的位置)?其主要功能是什么?
通常在什么场合下需设置垫层?用作垫层的材料其特点是什么?列举两种 垫层材料名称。 4、为何基层材料的耐磨性可不予重视?基层施工中也应保证有平整的表面, 有此要求的必要性何在? 5、名词解释:单轴单轮组、单轴双轮组、双后轴单轮组、双轴双轮组(要求 示意图说明);双圆荷载、单圆荷载(请用示意图说明);水平荷载;动荷系 数;初始年平均日交通量。 6、何谓累计当量轴次Ne?怎样确定?它在路面设计中有何用处? 7、在路面设计中,为何要讨论车辆沿行车道横向的分布规律?写出该项参数 的名称,并说明它是以什么方式引入路面设计的。 8、不同轴载通行次数是按等效原理进行换算的,请说明该“等效原理”的主 要依据是什么? 9、在进行路面材料弯拉强度测定时,为何采取双力三分点加载? 10、碎砾石材料在不同偏应力情况下有何抵抗累积变形性能的不同?
本课程的教学目的,是使学生在学习路基工程的基础上,进一步掌握路面工 程的结构组成、材料选择及结构设计计算原理与方法,使其建立路基路面整体设 计的概念,掌握各种结构层材料模量的确定和取值方法以及路基路面基本质检指 标的测试技术,掌握一般路面工程的设计计算方法和施工关键技术,具有道路路 面工程设计、施工、养护和质量监测的基本能力。
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26、如何确定沥青混合料的沥青最佳用量? 27、名词解释:弹性层状体系;轴对称课题;弹性半空间体;疲劳寿命;容许
弯沉;设计弯沉;疲劳开裂;收缩裂缝。 28、为什么要把车轮荷载印迹面简化为圆形均布荷载? 29、为什么说车辙是高级沥青路面的主要破坏形式? 30、简述整体性路面材料结构层产生疲劳开裂的原因? 31、为何要规定各类结构层的最小厚度?又为什么要规定相邻层材料的模量
3、自学能力的培养:通过本课程的教学,要培养和提高学生对所学知识进 行整理、概括、消化吸收和灵活运用的能力,并要求其能围绕课程教学,阅读 相关的参考书籍和资料,自我扩充知识领域。
4、表达能力的培养:主要要求其通过作业和课程设计,完整、全面地表达自
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己解决问题的方案、步骤及实现效果。 5、创新能力的培养:培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯,要求其能
6、水泥混凝土路面设计:了解水泥混凝土路面的损坏现象,理解受力情况 与结构设计的关系;熟练掌握弹性地基板的荷载应力分析(K 地基与 E 地基板 的理论解),了解半无限地基板荷载应力的有限元方法;初步了解现行规范中混 凝土路面板厚计算方法;熟练掌握温度应力计算与板块平面尺寸设计内容;初 步了解复合式混凝土路面及混凝土加铺层的设计。
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第十四周 §16-2 弹性地基板体系理论概述
3 思考题 53~58
§16-3 水泥混凝土路面荷载应力分析
4
§16-4 水泥混凝土路面温度应力分析 第十五周
§16-5 水泥混凝土路面板厚设计计算
3 思考题 59~62
5
§16-6 水泥砼路面平尺寸和接缝设计
1
第十六周 §16-7 复合式砼路面厚度设计
3 思考题 63~65
§16-8 水泥砼路面上加铺层设计
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为使函授学习达到教学效果,要求学员做到:(1)根据《教学大纲》及《自 学指导书》,按进度要求认真自学教材内容(为巩固自学效果,建议再参考《公 路沥青路面设计规范》和《公路水泥混凝土路面设计规范》内容,对路面设计的 完整技术要求与规定进行全面理解);(2)结合《自学指导书》中编有的自学 思考题,进行自我测评,掌握课程内容重点;(3)认真完成规定的课程作业(作 业部分计入平时成绩)。
(二)课程内容的教学要求
1、概述:了解路面的结构组成;掌握路面的等级、分类、功能特点及对材 料的要求;理解环境因素对路面的结构影响;掌握行车荷载的类型、特点及与 路面的关系(瞬时性、重复性、横向分布规律、轴载作用与路面的使用寿命关 系,标准轴载及轴载当量换算、累计当量轴次);掌握路面材料的力学强度特性; 透彻理解路面材料的累积变形与疲劳特性。
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11、名词解释:疲劳、疲劳破坏、疲劳极限、疲劳曲线、疲劳寿命、疲劳方程, Miner 定律
12、不同路面材料的疲劳特性有何不同? 13、碎石、砾石及碎砾石三者有何不同?请简述碎(砾)石路面结构强度形成
的特点。 14、为什么可以采用级配碎石做高级路面的基层?有何好处与缺点? 15、块料路面有何优缺点?其适用范围如何?利用了怎样的强度机理?有何结
§14-5 沥青路面的剪应力计算 第十一周
§14-6 沥青路面改建设计
2 思考题 37~38
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§15-1 水泥混凝土路面概述 第十二周
§15-2 水泥混凝土路面构造
1 思考题 39~47
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§15-3 水泥混凝土路面施工工艺 第十三周
§15-4 其它类型水泥混凝土路面简介
5 思考题 48~52
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§16-1 水泥混凝土路面设计概述
表 1 《路面工程》各部分自学时间总体安排
序数
(h)
(h)
§1-2、§1-7、§1-8
1
概述
14
§2-1、§2-2、§2-6、§2-7
CH10
2
块料、碎石及稳定土
CH11
14
CH12
3
沥青路面
CH13
17
4
沥青路面设计
CH14
24
5
水泥混凝土路面
CH15
15
6
水泥混凝土路面设计
东南大学成人教育学院本科函授教学辅助材料
《道路路面工程》
自学指导书及课程设计任务
东南大学交通学院 二ОО六年五月
一、本课程教学大纲
(一)课程的性质与目的
本课程是交通土建工程本科专业必修的专业核心课之一,主要论述道路路面 工程的基本理论和基本知识,它与《路基工程》是有机的整体,两部分共同构成 以地基为基础的道路整体结构。
构构造与施工要求? 16、何谓半刚性路面或基层?请从力学特性来解释“半刚性”的含义。具有半
刚性的结构层为何只宜作基层或垫层?此类基层的主要缺点是什么?在路 面结构组合中又如何克服这些缺点? 17、半刚性材料有哪些种类?各自的性能有何优缺点? 18、名词解释:石灰剂量;泥灰结碎石路面;路面搓板;石灰土的设计龄期; 石灰土的冻前龄期;石灰土中的合理石灰剂量 19、在石灰稳定工业废渣中掺入粗骨料的目的何在? 20、作为冰冻地区的路面结构层材料,石灰土与石灰粉煤灰土两者之间你认为 应该选用哪一种?为什么? 21、以土作为结合料或填充料的碎(砾)石路面结构中为什么要限制其中的含 土量或土的塑性指数? 22、名词解释:劲度模量;结构性破坏;功能性破坏;“啃边”;旧沥青路面材 料再生;“拥包”;蠕变;应力松驰。 23、试用沥青混合料的“高温稳定性”解释沥青路面上重复停车地段出现的波 浪、推挤等现象。 24、为什么整体性材料结构层的低温缩裂多呈横向间隔性裂缝? 25、为什么沥青路面的摩擦系数应在潮湿状态下测定?
2、块料、碎石及稳定土结构层或路面:了解块料类路面的组成及作用机理; 掌握嵌挤类、稳定类及密实类结构层材料的强度形成原理、力学性质、特点及 施工关键;熟练掌握各类结构层组成材料的技术要求、配比设计及使用原则。
3、沥青路面:掌握沥青类路面的使用品质、工作特性、面层分类;理解沥 青路面材料的力学特性与温度稳定性;了解沥青类路面的表面抗防滑基本知识; 初步了解沥青路面的施工与质量控制。
(七)教材及参考书
1.教材: 邓学钧 主编. 路基路面工程. 北京:人民交通出版社 2.参考书: [1]姚祖康 编著. 道路路基和路面工程. 上海:同济大学出版社 [2]中华人民共和国行业标准. 公路沥青路面设计规范. 北京:人民交通出版社 [3]中华人民共和国行业标准. 公路沥青路面施工技术规范.人民交通出版社 [4]中华人民共和国行业标准. 公路水泥混凝土路面设计规范.人民交通出版社 [5]中华人民共和国行业标准. 公路水泥混凝土路面施工规范.人民交通出版社 [6]方福森 主编. 路面工程. 北京:人民交通出版社
4、沥青路面设计:理解弹性层状体系理论;掌握路面结构破坏状态与设计 标准;熟练掌握路面结构组合设计原则;会进行以弯沉为设计标准的路面结构 计算;能进行路面结构层弯拉应力计算;了解结构剪应力计算内容;能理解并 运用沥青路面改建设计方法。
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5、水泥混凝土路面:掌握水泥混凝土路面的各种接缝构造与设置原理;理 解混凝土面板下地基(土基加基、垫层)的作用与要求;初步了解混凝土路面的 浇筑施工及施工新技术。
比? 32、既然沥青路面在力学性质上属于非线性的弹-粘-塑性体,那为何又能应
用弹性层状体系理论对它进行应力应变分析? 33、沥青路面随着使用时间的延续,其使用性能和承载能力不断降低,请用定
(三)课程设计及实习的要求
对于课程内容的计算实践通过课程设计进行锻炼提高。设计涉及沥青路面的 结构组合与设计计算、沥青路面的老路改造、水泥混凝土路面的设计计算等内容。 设计内容集中安排,单计学分。
实践性较强的施工内容及叙述性强的重要内容,要求学员利用工作时间,结 合工作实际及生产自行体会,不集中安排实习。着重需要解决以下内容:路面基 层的生产、运输、铺筑与压实施工,沥青面层的施工与质量控制及沥青与沥青混 合料的基地集中生产,水泥混凝土路面的接缝构造处理、浇筑工艺与质量控制等。
结合专业提出多方面的存在问题,并能进行解决途径的初步探索。
(五)建议学时分配
课程内容 概述 块料、碎石及稳定土 沥青路面 沥青路面设计 水泥混凝土路面 水泥混凝土路面设计
考试 总学时
讲 课 习题或讨论
课程设计
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6
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15(集中安排)
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