课程名称：  路基路面工程                                  课程代码：02407

第一部分 课程性质与目标

一、课程性质与特点

“路基路面工程”是土木工程专业的一门学位课程，也是道路与桥梁工程课群组的一门必修专业课程，主要讲述公路与城市道路路基工程、路面工程的基本理论和基本知识。该课程具有较强的理论性、综合性和实践性，是学生掌握专业理论知识和培养业务能力的主要途径。本课程介绍公路与城市道路路基和路面工程的基本原理与实用方法，主要内容包括一般路基设计、路基稳定性分析与防护加固、挡土墙设计、路基路面排水设计、路基施工、路面基层设计与施工、沥青路面设计与施工、水泥混凝土路面设计与施工、路面养护与管理等内容。

二、课程目标与基本要求

通过本课程的教学，学生应掌握路基强度和稳定性的要求和设计方法；掌握路基路面工程相关的交通、环境、材料的特性与要求、结构设计参数；掌握路面结构整体强度（刚度）的测试方法、结构层（包括土基）材料模量的确定和取值方法、交通量确定方法、路基路面工程质量检测与评定方法；掌握路面材料与结构设计方法；熟练掌握沥青路面和水泥混凝土路面结构组合设计与厚度设计；熟练掌握沥青路面和水泥混凝土路面施工、养护和管理的基本工艺流程。能运用已学知识，具有路基路面工程相关的设计、施工、养护和质量检测与评定的基本能力。

三、与本专业其它课程的关系

“路基路面工程”是针对土木工程专业道路与桥梁工程课群组的学生开设的专业课程。要求学生在学习本课程之前，必须掌握弹性力学、道路建筑材料、材料力学、土力学、工程地质的基本知识。

第二部分 考核内容与考核目标

第一章 路基路面工程概论

一、学习目的与要求

通过本章学习，要求学生了解路基路面工程在土木工程专业中的地位和作用，掌握路基路面工程的特点及影响稳定性的因素，掌握公路自然区划与土基干湿类型，掌握路基土的分类与工程性质，掌握路面结构及层位功能，了解路面等级与分类。

二、考核知识点与考核目标

（一）路基土的分类；路基水温状况及干湿类型；路面结构及层位功能（重点）

识记：公路路基用土分类方法；路基湿度的来源；路面横断面形式。

理解：路基路面基本性能要求；大气温度及其对路基水温状况的影响；路拱横坡度。

应用：不同土类的工程性质及工程技术措施；路基干湿类型；路面结构分层及层位功能。

（二）路基路面工程的特点；影响路基路面稳定性的因素；公路自然区划；路面等级与分类（次重点）

识记：路基、路面的概念；路面等级；路面分类。

理解：路基路面稳定性影响因素；公路自然区划的划分原则。

应用：公路自然区划划分方法及各一级区划特征。

（三）道路工程发展慨况（一般）

识记：我国道路工程发展慨况。

理解：路基路面工程相关系列成果。

第二章 路基路面结构受力与变形

一、学习目的与要求

了解环境因素对路基路面的影响，理解和掌握行车荷载、交通分析及轴载换算方法，掌握土基及路面材料的力学强度特性。

二、考核知识点与考核目标

（一）交通分析；土基的力学强度特性；土基的承载能力；路面材料的力学强度特性（重点）

识记：交通量概念；重复荷载对路基土的影响。

理解：设计年限内累计交通量计算；轮迹横向分布系数；路基受力状况及路基工作区；路基土的应力应变特性；地基反应模量、加州承载比；路面材料的抗剪、抗拉及抗弯拉强度；路面材料的应力应变特性。

应用：轴载组成与等效换算；土基回弹模量。

（二）行车荷载；路面材料的疲劳特性（次重点）

识记：车辆种类；汽车轴型。

理解：汽车对道路的静态压力；运动车辆对道路的动态影响。

应用：路面材料的疲劳特性。

（三）环境影响因素；路基的变形、破坏及防治；路面材料的累积变形（一般）

识记：路基的主要病害。

理解：温度和湿度对路基路面工程的影响；路面材料的累积变形。

应用：路基病害的防治措施。

第三章 一般路基设计 

一、学习目的与要求

熟练掌握路基典型横断面组成及一般路基设计要点；了解路基的基本构造及主要附属设施；理解路基压实的意义与作用机理、影响路基土压实效果的主要因素；掌握土基压实度与压实标准要求。会进行一般路基的设计。

二、考核知识点与考核目标

（一）路基的类型与构造；路基设计（重点）

识记：路基横断面形式及相关概念。

理解：路堤、路堑、半填半挖路基的构造要求；路基压实特性及压实标准。

应用：路基宽度、高度、边坡坡度设计要求。

（二）路基设计的一般要求（次重点）

识记：路床、一般路基的概念。

理解：路基设计的一般要求。

（三）路基附属设施（一般）

识记：取土坑、弃土坑、护坡道、碎落台、堆料坪、错车道等路基附属设施的概念及构造要求。

第四章 路基边坡稳定性分析

一、学习目的与要求

熟练掌握边坡稳定性分析的直线法和圆弧法的方法、原理及适用条件；能进行陡坡路堤的稳定性验算；理解浸水路堤和抗震的稳定性验算方法。会按照规范规定进行不同类别路基边坡稳定性设计。

二、考核知识点与考核目标

（一）直线滑动面的边坡稳定性分析；曲线滑动面的边坡稳定性分析（重点）

识记：直线滑动面、曲线滑动面。

理解：直线滑动面形成条件；曲线滑动面稳定性分析的条分法原理及一般计算公式。

应用：直线滑动面边坡稳定性分析的试算法、解析法；条分法的表解、图解法。

（二）路基稳定性分析计算方法；浸水路堤的稳定性分析；路基边坡抗震稳定性分析（次重点）

识记：稳定系数；行车荷载换算高度；路基边坡抗震相关概念。

理解：浸水路堤的特征；浸水路堤稳定性分析的条分法。

应用：浸水路堤稳定性分析的假想摩擦角法、悬浮法；路基边坡抗震稳定性计算。

（三）软土地基的路基稳定性分析；路基失稳防治（一般）

识记：软土地基的路基临界高度；常用的路基失稳防治措施。

理解：软土地基的路堤稳定性计算方法。

第五章 路基防护与支档

一、学习目的与要求

掌握坡面防护和冲刷防护的作用及适用条件，能根据工程实际情况选择坡面防护合适的方法；了解软土地基加固处理的各种方法的使用条件，会根据工程实际情况选择合适的加固方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）坡面防护（重点）

理解：植物防护及工程防护的作用、分类。

应用：植物防护及工程防护的适用条件。

（二）冲刷防护（次重点）

理解：冲刷防护的作用、分类。

应用：冲刷防护措施。

（三）软土地基加固（一般）

识记：软土地基加固处理方法。

理解：砂垫层法、换填法、反压护道法、分阶段施工法、超载预压法、竖向排水法、挤密桩法、加固土桩法的适用条件和主要作用。

第六章 挡土墙设计

一、学习目的与要求

掌握挡土墙的类型及使用条件、挡土墙的构造及布置，掌握挡土墙的土压力计算及挡土墙稳定性验算，掌握加筋土挡土墙设计方法，了解浸水挡土墙设计、地震地区挡土墙设计和轻型挡土墙设计特点。会根据工程实际情况选择合适的挡土墙类型，会进行构造和布置设计，并会进行必要的结构验算。

二、考核知识点与考核目标

（一）挡土墙的构造与布置；挡土墙土压力计算；重力式挡土墙设计；悬臂式挡土墙设计（重点）

识记：挡土墙的构造要求；挡土墙的横向、纵向和平面布置；作用在挡土墙上的力系。

理解：挡土墙的土压力计算；一般条件下库伦主动土压力计算；大俯角墙背的主动土压力计算；折线形墙背的主动土压力计算；被动土压力计算；车辆荷载换算及计算参数；增加重力式挡土墙稳定性的措施；衡重式挡土墙设计。

应用：重力式挡土墙稳定性验算；重力式挡土墙基底应力及合力偏心距验算；重力式挡土墙墙身截面强度验算；悬臂式挡土墙设计计算。

（二）挡土墙的用途和类型；地震地区挡土墙设计；锚杆挡土墙、锚定板挡土墙；加筋土挡土墙（次重点）

识记：挡土墙的用途；挡土墙防震措施；锚杆挡土墙、锚定板挡土墙的构造；加筋土挡土墙的构造。

理解：挡土墙荷载组合及设计原则；地震荷载的计算、地震作用下的土压力；锚杆挡土墙、锚定板挡土墙的设计方法；加筋土挡土墙的结构计算。

应用：挡土墙的类型及适用范围。

（三）特殊条件下挡土墙土压力计算；浸水路堤挡土墙设计（一般）

识记：粘性土土压力计算；不同土层的土压力计算；有限范围填土的土压力计算。

理解：浸水路堤挡土墙土压力及水压力计算、稳定性验算。

第七章 道路排水设计

一、学习目的与要求

掌握路基路面排水设施的选型，会根据工程需要设计路基路面的排水设施。

二、考核知识点与考核目标

（一） 路基排水设施；路面排水设计（重点）

识记：路基地面排水设施类型、适用条件及构造要求；路基地下排水设施类型、适用条件及构造要求；路面表面排水遵循原则及构造措施；中央分隔带排水类型及构造；

理解：路面内部、边缘排水系统；排水基层排水系统

（二）路基路面排水的一般原则和目的（次重点）

识记：路基路面排水的一般原则。

理解：路基路面排水的目的。

（三）公路构造物及下穿道路排水；排水系统综合设计（一般）

理解：桥面排水设施；桥台和支档构造物排水设施。

应用：排水系统综合设计方法

第八章 路基施工

一、学习目的与要求

掌握路基施工要点，领会路基压实的意义及影响压实效果的主要因素。会根据工程实际情况选择路基施工、压实方法及机具。了解常用炸药与起爆方法，了解爆破原理，了解爆破设计参数的确定和爆破施工。

二、考核知识点与考核目标

（一）路基压实（重点）

识记：路基压实的意义及机理。

理解：影响路基压实效果的主要因素；土基压实标准。

应用：压实机具选择与操作。

（二）土质路基施工要点；炸药与起爆器材；综合爆破方法（次重点）

识记：施工基本要求。炸药及起爆器材种类；钢钎炮、深孔爆破、微差爆破、光面爆破、预裂爆破、药壶炮、猫洞炮、洞室炮等综合爆破方法的概念。

理解：填挖方案及选择各种炸药的性能与适用条件；各种起爆器材特点及适用条件。

应用：施工机械选用；综合爆破方法的特点。

（三）土质路基施工概述；爆破作用原理；药包量计算原理；设计参数及设计要素；（一般）

识记：路基施工的重要性；施工前的准备工作；爆破漏斗；各设计参数及设计要素的基本概念。

理解：路基施工的基本方法；药包在无限介质内的作用；各种边界条件下爆破作用药量计算。

第九章 块、碎（砾）石路面与基层

一、学习目的与要求

了解块料路面的特点和施工方法，了解碎（砾）石路面的特点和施工方法，理解各种常用碎（砾）石基层力学特性、适用条件和施工方法。会根据工程实际选择基层材料及其组成，确定施工方法。

二、考核知识点与考核目标

（一）碎（砾）石路面的力学强度特性；级配碎（砾）石路面；优质级配碎石基层（重点）

识记：碎（砾）石路面概念；级配碎（砾）石路面与基层的概念、厚度与材料要求。

理解：碎（砾）石路面的强度构成；碎（砾）石路面的应力应变特性；级配碎（砾）石路面与基层的施工工序。

应用：优质级配碎石基层强度形成原理。

（二）碎石路面与基层（次重点）

识记：水结碎石路面、泥结碎石路面、泥灰结碎石路面、填隙干压碎石基层概念。

应用：各种类型碎石路面与基层的特点及施工方法。

（三）碎（砾）石路面的养护；块料路面（一般）

识记：磨耗层、保护层；块料路面。

理解：碎（砾）石路面养护维修与改善；块料路面的构造要求和施工方法。

第十章 无机结合料稳定基层

一、学习目的与要求

了解各种无机结合料稳定基层分类，理解并掌握各种无机结合料稳定基层的强度形成原理、强度影响因素、混合料组成设计方法和施工方法。会根据工程实际情况选择无机结合料稳定基层类型，会进行混合料的设计和施工组织设计。

二、考核知识点与考核目标

（一）石灰稳定类基层（底基层）；水泥稳定类基层（重点）

识记：石灰稳定类基层（底基层）；水泥稳定类基层。

理解：石灰稳定土强度形成原理；石灰土混合料设计；石灰土（底）基层的施工；工艺；水泥稳定类基层强度形成原理；水泥稳定类基层材料要求及混合料组成设计；水泥稳定粒料施工工艺。

应用：影响石灰稳定土强度的因素；石灰稳定土基层的应用；石灰稳定土基层缩裂防治；影响水泥稳定类基层强度的因素。

（二）无机结合料稳定材料的物理力学特性；工业废渣稳定基层（次重点）

识记：工业废渣稳定基层相关概念。

理解：无机结合料稳定材料的应力应变特性、疲劳特性、干缩特性、温度收缩特性。

（三）无机结合料稳定基层分类（一般）

识记：无机结合料稳定基层。

理解：无机结合料稳定基层分类。

第十一章 沥青路面设计

一、学习目的与要求

了解沥青路面分类方法及基本特征，理解沥青路面材料的结构与力学特性，理解沥青类路面对材料的基本要求，理解沥青类路面的稳定性与耐久性，理解沥青混合料组成设计，理解沥青路面的施工工艺和质量控制。能根据工程要求选择合适材料，进行沥青混合料组成设计；能根据工程实际情况编制沥青路面施工方案。

二、考核知识点与考核目标

（一）沥青路面的稳定性与耐久性；沥青路面施工与质量控制；沥青路面结构组合设计；我国沥青路面设计方法（重点）

识记：高温稳定性；低温抗裂性；水稳定性；沥青路面结构组合设计原则；沥青路面交工验收指标。

理解：沥青路面的高温稳定性表现、影响因素、评价方法；沥青路面的低温开裂机理；沥青路面的低温抗裂性评价方法及预防措施；沥青路面的水稳定性作用机理、评价方法及提高水稳性的技术措施；沥青路面的抗疲劳性能、耐老化性能；沥青路面施工质量管理、检查与验收要求；沥青路面面层、基层、垫层结构的特点、功能与要求；沥青路面层间结合；我国沥青路面设计指标与极限标准。

应用：沥青路面车辙防治措施；洒铺法、拌和法沥青路面面层施工工艺；我国沥青路面结构厚度设计方程式与设计参数；新建路面厚度设计。

（二）沥青路面概述；沥青混合料组成设计（次重点）

识记：沥青路面；沥青路面使用性能的气候分区；沥青路面的分类；沥青混合料的分类；设计内容、原则及理论与方法。

理解：沥青路面的基本特性；沥青混合料的选用及配合比设计；我国沥青路面改建设计。

应用：沥青路面的损坏类型及成因；对沥青路面的基本要求；沥青路面交通等级。

（三）沥青路面材料的结构与力学特性；沥青路面的原材料；弹性层状体系理论（一般）

识记：三相体系与压实性能；沥青混合料的粘弹性性质与力学模型；弹性层状体系。

理解：沥青混合料的结构力学特性；沥青路面的各原材料组成、技术要求；弹性层状体系理论基本假设与解题方法。

应用：沥青混合料的模量；沥青混合料的强度；弹性层状体系理论主应力计算。

第十二章 水泥混凝土路面设计

一、学习目的与要求

了解水泥混凝土路面的分类与特点，了解其他类型水泥混凝土路面，理解普通水泥混凝土路面的构造，理解面层混凝土材料要求，理解水泥混凝土路面施工工艺与质量控制。能根据工程实际情况选择合适的混凝土路面结构形式，会根据工程实际选择水泥混凝土材料及其组成并能合理设置接缝、确定路面施工方法。了解水泥混凝土路面结构特征，了解水泥混凝土路面设计内容、原则、理论及方法，了解弹性地基板体系理论；理解混凝土路面交通等级确定方法，理解水泥混凝土路面应力分析方法，理解水泥混凝土路面可靠度设计方法，理解水泥混凝土路面结构组合设计方法，掌握国内水泥混凝土路面设计方法。会根据工程实际给定条件设计出合理的水泥混凝土路面。

二、考核知识点与考核目标

（一）普通水泥混凝土路面构造；水泥混凝土路面施工与质量控制；水泥混凝土路面交通等级；水泥混凝土路面结构组合设计；我国水泥混凝土路面结构设计方法（重点）

识记：土基、基层、面层设置目的、功能及构造要求；设计基准期、轴载分析；水泥混凝土路面面层、基层、垫层结构及路基的类型、特点、技术要求；加铺层结构设计方法。

理解：接缝构造与布置；施工准备工作；施工质量管理与检查；交通等级划分；我国水泥混凝土路面结构设计的目标可靠度与疲劳极限状态方程式；接缝设计；混凝土面板配筋设计。

应用：施工程序及施工工艺；轴载当量换算、标准轴载累计当量作用次数；我国水泥混凝土路面结构设计的弯拉应力分析及厚度设计。

（二）水泥混凝土路面概述；路面混凝土配合比；水泥混凝土路面应力分析；水泥混凝土路面可靠度设计（次重点）

识记：水泥混凝土路面分类及相关概念；水泥混凝土路面优缺点；路面可靠度、目标可靠度及可靠度系数概念。

理解：路面混凝土配合比的技术要求；温克勒地基板的荷载应力分析；弹性半空间体地基板的荷载应力分析；弹性半空间体双层板混凝土路面荷载应力分析；极限状态函数；水泥混凝土路面可靠度设计参数均值取值和变异系数范围；路面结构可靠度的计算及可靠性设计。

应用：配合比设计参数的确定；水泥混凝土路面温度应力分析。

（三）水泥混凝土路面的原材料；其他类型混凝土路面简介；水泥混凝土路面设计概述；弹性地基板体系理论（一般）

识记：水泥、粗细集料、水、外加剂及接缝材料技术指标及要求；水泥混凝土路面结构特征；水泥混凝土路面结构设计原则；小挠度弹性薄板的基本假设。

理解：钢筋混凝土路面、连续配筋混凝土路面、钢纤维混凝土路面、复合式混凝土路面、碾压混凝土路面、贫混凝土基层板的特点及适用条件；水泥混凝土路面结构设计理论与方法；板挠曲面微分方程。

应用：各种类型混凝土路面的选型；水泥混凝土路面结构设计内容。

第十三章 路面使用性能的检测与评价

一、学习目的与要求

了解路面行驶质量、结构承载能力、路面抗滑性能评定方法，了解路面结构损坏状况评定。一般了解路面评定方法和养护管理技术。

二、考核知识点与考核目标

（一）沥青路面的病害与防治；水泥混凝土路面维修与养护（次重点）

识记：沥青路面的破坏形式；水泥混凝土路面的病害形式。

理解：沥青路面的病害与防治；水泥混凝土路面的养护与维修；水泥混凝土路面的快速修补。

（二）路面功能及其评价（一般）

识记：路面功能、路面结构的概念；路面行驶质量。

理解：路面结构损坏状况评定；路面抗滑性能。

应用：路面结构承载能力的评定指标及评定方法。

第三部分 有关说明与实施要求

一、考核的能力层次表述

本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：    

识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

二、教材

1.指定教材：《路基路面工程》由武汉理工大学出版社负责组织编写，预计于2021年5月出版。

三、自学方法指导

1.在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2.阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3.在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4.完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求

1.应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2.应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。

3.辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。

4.辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。

5.辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6.注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7.要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8. 助学学时：本课程共4学分，建议总课时72学时，其中助学课时分配如下：

五、关于命题考试的若干规定

（包括能力层次比例、难易度比例、内容程度比例、题型、考试方法和考试时间等）。

1.本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。

2.试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为30％、“理解”为40％、“应用”为30％。

3.试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2:3:3:2。

4.每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。

5.试题类型一般分为：单项选择题、填空题、名词解释题、判断题、简答题和计算题。

6.考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。

六、题型示例

 一、单项选择题

1.对路面垫层所用材料的要求是

A．水稳性、隔热性和吸水性一定要好    B．强度要求高，水稳性好
    C．造价便宜                          D．强度要求不高，水稳性可差一些

二、填空题

2. 路基干湿类型划分为干燥、_______、潮湿和过湿状态。

三、名词解释题

3.车辙

四、判断题

4.石灰稳定土基层施工期的最低温度应在0℃以上。

五、简答题

5. 常见的路基病害有哪几种？

六、计算题

6. 已知某二级公路，现有日交通量解放CA-10B为100000辆/日，增长率r =7%,T=10年，η =0.55，试求：水泥混凝土路面相对应的累计标准轴载？（解放CA-10B参数：前轴重20.25KN；单后轴重60KN）