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实验教学大纲

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路基路面工程AM课程标准

2019-07-18  点击:[]

一、课程基本信息

课程名称

路基路面工程MA

课程编码

英文名称

Subgrade and Pavement   Engineering MA

课程类别

专业课

修读类别

必修

学分数

2.5

开课学期

6

总学时及其分配

总学时

讲课

实验

上机

其它

机动

40

36

4

0

0

0

适用专业

土木工程专业(交通土建方向/民、预)

二、课程目标

路基路面工程是道路桥梁与渡河工程的必修专业课。课程具有理论与实践并重的特点,工程性较强,既要认真学习基本理论知识,又要注重工程实践。课程的目的是通过学习,使学生掌握路基路面工程的基本理论和基本知识,具有路基路面设计的基本能力。课程的任务,在于通过教学,培养学生灵活运用路基路面工程基本理论和基本知识,分析和解决路基路面工程中出现的实际问题的能力。

三、本课程与其它课程的关系

学习本课程必须先行完成下面几门主要课程的学习,如《工程地质学》、《土质学与土力学》、《土木建筑材料》等。同时,本课程与其他专业课(如《道路勘测设计》、《桥涵水文》、《混凝土结构基本原理》等)相辅相成,为下一步学习其它专业课(如《桥梁工程》、《基础工程》等),和日后的实际工作奠定了理论基础。另外,本课程也与一系列的力学课程、岩土力学、数学课程、可靠性和系统工程学、管理科学等等有关。

四、本课程所支撑的毕业要求

1、本课程所支撑的毕业要求指标点

序号

毕业要求指标点

毕业要求指标点具体内容

1

毕业要求3.2

能够设计(开发)满足土木工程特定需求的体系、结构、构件(节点)或者施工方案。

2、本课程内容与毕业要求指标点的对应关系

课程教学内容

毕业要求指标点

第一章 总论

第二章 行车荷载的分析

第三章 自然因素的影响和材料的力学特性

第四章 一般路基设计

第五章 路基稳定性分析

第六章 挡土墙设计

第七章 沥青混凝土路面结构设计

第八章 水泥混凝土路面结构设计

第九章 路面状况的调查和评定,路基路面建筑施工

第十章 室外实验

毕业要求3.2

3、毕业要求指标点在本课程中的实现路径

毕业要求指标点

实现路径

毕业要求3.2

通过基本理论课程的学习、作业题的训练、课内实验的学习,达到掌握路基路面结构设计的基本理论,能够利用相关规范进行路基结构(边坡结构、挡土墙结构等)和路面结构(沥青混凝土路面和水泥混凝土路面)的设计,以及掌握路基路面工程的施工。

五、教学内容、重点、教学进度、学时分配

(一)绪论(参考2学时)

1、主要内容

1)道路的发展史概括,以及路面工程的发展现状,国内外各种路基和路面类型简介

2)我国道路发展现状和国家的远景规划

2、重点

1)路基路面的功能和要求、路基路面的断面形式

2)路基路面工程的特点与内容

3、教学要求

学生应该大致了解我国道路的发展历史、现状,以及国家在未来几十年内的远景规划。另外,要求学生掌握路基路面的功能、作用、断面形式、特点,以及本课程与其它课程的关系。

(二)行车荷载的分析(参考2学时)

1、主要内容

1)车辆的类型和轴型、车辆的重力作用、行车的动态影响。

2)交通分析

2、重点

车辆的类型和轴型

3、教学要求

要求学生掌握道路上所关心的各种车型的换算,以及轴载计算方法。

(三)自然因素的影响和材料的力学特性(参考4学时)

1、主要内容

1)公路自然区划

2)路面温度状况和路基湿度状况

3)路用材料的极限强度、疲劳特性、变形特性

4)路基受力和应力工作区

5)荷载-弯沉关系

2、重点

公路自然区划、路基干湿类型划分、荷载-弯沉关系。

3、教学要求

重点掌握公路自然区划和路基干湿类型划分结果,了解路用材料的各种性能。

(四)一般路基设计(参考3学时)

1、主要内容

1)路基的病害和设计要求、路基边坡和地基要求、路基排水

2)填料选择和压实标准

3)路基防护与加固、路基附属设施

2、重点

路基病害的形成原因、路基压实标准。

3、教学要求

1)了解路基病害的形成原因和路基设计的一般要求。

2)能正确的运用规范进行路基断面设计。

3)掌握路基压实标准、路基防护与加固原理和方法。

(五)路基稳定性分析(参考3学时)

1、主要内容

1)路基稳定性分析的基本方法。

2)各种条分法的原理、适用范围、解的计算结果及精度

3)稳定性验算和整治措施

2、重点

条分法

3、教学要求

1)了解路基稳定性分析的基本方法(工程地质法和力学验算法)。

2)掌握路基稳定性的验算方法及其应用。

(六)挡土墙设计(参考4学时)

1、主要内容

1) 挡土墙的类型、构造和布置.

2)土压力计算、挡土墙验算、加筋土结构计算。

2、重点

朗金(W.J.M.Rankine)和库伦(C.A.Coulomb)主动土压力的计算原理和使用条件。

3、教学要求

1)了解各类挡土墙的特点和适用场合,熟悉挡土墙的布置。

2)懂得朗金和库伦土压力的计算原理和使用条件,并能运用土压应力图进行土压力计算。

3)掌握挡土墙验算项目,了解加筋土结构计算方法。

(七)沥青混凝土路面结构设计(参考8学时)

1、主要内容

1)柔性路面的损坏模式和设计标准。

2)弹性层状体系的应力和位移计算、路面结构层次的组合。

3)以弯沉为设计指标的路面结构厚度计算方法。

4)路面结构层的应力验算及防冻层厚度检验、路面补强层设计。

2、重点

1)弹性层状体系理论的基本概念和理论基础。

2)以弯沉为设计指标的路面结构厚度计算方法的来由和应用。

3)多层体系的换算原则以及计算原理,路面结构组合的设计方法。

3、教学要求

1)了解沥青路面设计的内容、设计方法、我国现行沥青路面设计规范中规定的设计依据。

2)了解沥青路面的主要特性、主要损坏模式及其与设计指标之间的联系。

3)建立弹性层状体系理论的基本概念,学会弹性三层体系表面竖直位移、最大剪应力、各层底面弯拉应力的适用求算方法。

4)路面结构层次的组合的作用和应遵循的原则,以及以弯沉为设计指标的路面结构厚度计算方法的来由和应用。

(八)水泥混凝土路面结构设计(参考6学时)

1、主要内容

1)混凝土路面的损坏模式和设计标准、弹性地基板的应力分析。

2)结构层组合设计、路面板尺寸的确定、接缝和配筋设计、混凝土加铺层设计。

2、重点

1)混凝土路面的损坏模式及其原因,以及设计时的要求。

2)弹性地基小挠度薄板理论的基本概念、力学模型、基本假设计其原因。

3)文克莱地基模型对应的三种荷载位置下应力最大的荷载位置,临界荷载位置。

4)为何要考虑温度应力的原因分析。

3、教学要求

1)了解混凝土路面的损坏模式及其原因,以及设计时的要求。

2)了解水泥混凝土路面的基本类型,混凝土路面的优缺点,及其形成的原因。

3)掌握对混凝土路面结构进行分析时的理论模型——弹性地基小挠度薄板理论的基本概念,了解文克莱地基模型、弹性地基板模型、弹性层状体系地基模型,以及有限元模型的基本概念。

(九)路面状况的调查和评定,路基路面建筑施工(参考2学时)

1、主要内容

1)路面行使质量的评定、路面状况的调查和评定。

2)路面抗滑性能的评定、路面损坏状况的评定、路面结构承载能力的评定

3)路面管理系统的简介

2、重点

1)路面抗滑性能的评定,以及路面抗滑摩阻系数f的测定方法。路面弯沉l的测定方法核试验数据的统计处理。

2)熟记路面平整度、弯沉和抗滑摩阻系数的测定方法

3、教学要求

路面弯沉l的测定方法核试验数据的统计处理。

4、上机演示及总复习(参考2学时)

1、主要内容

规范建议通用软件演示介绍。对全书内容的重点部分作强调性讲解和复习。考试要求,考题类型讲解。确定答疑时间和地点。

2、重点

路基路面的基本理论、计算原理和方法、路基路面设计概念和方法。

3、教学要求

对全书的重点内容部分进行全面复习。

4、路面结构设计软件演示。

(十)室外实验(4学时):详细可见路基路面实验教学大纲


六、实践教学内容要求

序号

类别

名称

学时

备注

1

综合实验

路面平整度实验

0.5

室外进行

2

验证实验

路面渗透性实验

1

室外进行

3

演示实验

路基路面弯沉实验

0.5

室内进行

4

综合实验

土基承载板实验

1

室外进行

5

综合实验

CBR现场测定

1

室外进行

6

课程设计

路基路面工程课程设计

1

七、课程考核方式

考试(实验以试验报告为准)


八、建议教材与教学参考书

1、建议教材

[1] 黄晓明主编,郑建龙,冯德成主审. 路基路面工程[M](第4版).北京:人民交通出版社,2016.12ISBN978-7-114-11487-8

[2] 刘黎萍. 新编路基路面工程[M].同济大学出版社.上海:同济大学出版社.2011.2ISBN9787560844299

[3] 陈忠达.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社.2009.ISBN9787114078552

2、教学参考书

[1] 邓学均.《路基路面工程》(第3版).人民交通出版社.2011.

[2] 陆鼎中.程家驹编著.《路基路面工程》(第二版).上海:同济大学出版社.2002.

[3] 中华人民共和国行业标准。JJTG E20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S]. 北京,人民交通出版社,2011

[4] 中华人民共和国行业标准。JTG B01-2014公路工程技术标准[S]。北京,人民交通出版社,2015-9发布,2015-1-1实施.

[5] 中华人民共和国行业标准。GJT D30-2015公路路基设计规范[S]。北京,人民交通出版社,2015-2发布,2015-5-1实施.

[6] 中华人民共和国行业标准。GB50092-96沥青路面施工及验收规范[S]。北京,人民交通出版社,199751日开始实施.

[7] 中华人民共和国行业标准。JTG D50-2006公路沥青路面设计规范[S]。北京,人民交通出版社,2006-10发布,2007-1-1实施;(新规范很快出版,出版后以最新规范为主).

[8] 中华人民共和国行业标准。JTG D40-2011水泥混凝土路面设计规范[S]。北京,人民交通出版社,2011-12发布,2011-12-1实施.

[9] 中华人民共和国行业标准。JTG E51-2009公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S]. 北京,人民交通出版社,2009


九、编制说明

编制者:宋云连 课程负责人:崔亚楠

审核:苏跃宏 批准:郝贠洪

编制时间:201610


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