路基路面设计论文十篇

路基路面设计论文篇1

论文摘要：随着我国高速公路建设加快，路基排水设计不当而造成的工程病害日益增多，直接造成国家财产的损失。因此，高速公路路基排水设计的重要性愈益突出，对保证高速公路的使用性能和使用寿命十分重要。 论文关键词：高速公路 排水设计 路基 1 高速公路排水设计概述 高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。高速公路排水设计应包含以下两个方面的内容：其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响，一般称之为第一类排水；其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外，最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响，减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害，这称为第二类排水。 第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟，排除施工期地表水并降低地下水，同时在路基底部掺加低剂量石灰处理，设置40cm厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。 第二类排水设计一般包括：①通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等，将路表水迅速排出路基以外；②设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管，将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外；③设计泄水孔以迅速排除桥面水；④设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管，将渗入路面面层的水引出路基之外。 综上所述，笔者结合高速公路在设计以及施工中出现的问题谈一点自己的体会。 2 高速公路边沟排水设计 边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重，设计人员都给予高度重视，但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题，如边沟的尺寸不考虑具体情况，死搬硬套有关规范、规定；又如施工单位大都未能按有关设计要求将原地表土、河塘清淤土等弃土运送至取土坑内用于复垦还田，而是弃放于路线两侧河塘中，造成部分河塘无法将路基水排入。另外由于沿线农田为分户承包，当地乡镇为了减少地方矛盾的产生，常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方等。 2.1 边沟尺寸选定 边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数：边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。 依据江苏省高速公路设计及公路排水设计规范要求，高速公路的边沟一般采用边坡为1：1的梯形明沟，因此，可采用《公路设计手册路基》中梯形断面沟渠的水力计算公式计算梯形排水边沟的排水能力：Q=WC 式中：Q——流量；W——边沟断面面积；C——流速（谢才）系数；R——水力半径；i——边沟沟底纵坡。 根据高速公路所处地理位置，采用当地历史最大小时降雨量，以流入边沟的水不溢出边沟为限，并假设高速公路的路基平均填土高度为3.5m，由此，汇水带宽约为23m，则可依据不同的边沟沟底坡度、不同的边沟底宽（或边沟截面积）的排水能力，计算出所能承受的路面排水最大长度。高速公路一般每公里设置三道涵洞，即300m左右有一道涵洞，也就是说路面排水长度一般在100m～200m之间。 通过分析、计算确定，高速公路边沟采用50cm的梯形边沟即可满足路基排水需要。 2.2 边沟设计的原则 ①一般路段的路基边沟设计原则：以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的高速公路中的教训：a部分路段在汛期内路基水不能及时排除。b地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。②路基边沟纵坡的要求：根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求，采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要，边沟纵坡应不小于0.12％，由于本

路基路面设计论文篇2

【关键词】重载交通；沥青路面；轴载换算；设计方法

当前许多沥青路面在通车时间不长就出现裂缝、车辙等早期损坏，而车辆严重超载是造成早期破坏的重要原因。为此，有必要深入研究重载交通沥青路面结构设计。本文先从重载沥青路面设计存在的问题入手，研究了重载沥青路面标准轴载、轴载换算方法，并提出适用于重载道路的沥青路面设计。

1 重载交通沥青路面设计存在的问题

我国现行路面设计方法均以常规荷载为依据，仅适用于轴重 以下的情况，而大于 时尚未提及，将现行方法用于超载路面设计，从工程结构的安全性而言是不能容许的。目前沥青路面的设计存在以下差异：

（1）轴载等效换算。规范规定，轴载等效换算公式适用 以下轴载。（2）设计标准。普通沥青路面以路表弯沉为设计指标，以层底拉应力为验算指标，并没有车辙指标。（3）材料性质。当轴载很大时，材料非线性的影响非常显著。

2 重载交通沥青路面标准轴载

2.1 重载交通标准轴重

根据重载交通调查，大部分超载车辆在12～13t之间，双联轴一般超载达到20～30t，按单轴计算，轴重在10～15t范围内，所以建议设计标准轴重取13t。

2.2 重载交通沥青路面设计标准

对于超重载道路，其半刚性基层为承重层，多采用二灰碎石或水泥稳定碎石等材料。重载沥青路面上车辙也是主要的破坏形式。建议对于重载交通，采用沥青面层的车辙和土基顶面压应变作为预防车辙破坏的设计指标。

3 重载交通沥青路面轴载换算方法研究

3.1 轴载换算方法的基本原则

不同轴载作用次数的换算应遵循等效破坏原则，即同一路面结构在不同轴载作用下达到相同的疲劳损坏。因此，以弯沉为设计指标时，应遵循弯沉等效原则。

3.2 以路表弯沉值为设计指标的轴载换算方法

路表弯沉随轴重的增加呈幂函数增长。假设轴重 作用下，路表弯沉分别为 ，可以得出：

（3.1）

现行规范可以得到设计弯沉值 的计算公式如下：

（3.2）

式中， 为公路等级系数， 为面层类型系数， 为基层类型系数。

式3.2为设计弯沉的寿命为 ，故可以得到不同轴载的设计弯沉值比为：

（3.3）

由式3.1得到不同轴载的设计弯沉值比为：

（3.4）

联立式3.3和式3.4得到：

（3.5）

式中 为弯沉等效轴载换算指数。当轴载大于 时，等效换算指数取 ；而小于 时，仍按规范取值为 。

4 重载交通沥青路面结构设计方法研究

对于超重载车辆较多的道路，按额定荷载进行路面设计，很难满足使用寿命的要求。若按最大超载设计，会使路面过厚而不经济。因此有必要在交通特性及轴载换算方法研究的基础上，系统地提出适合于重载道路的沥青路面设计方法。

4.1 设计指标

重载沥青路面设计应采用多指标体系，包括路表弯沉、整体性基层和底基层的层底拉应力。因此仍以设计弯沉值作为路面厚度设计的控制指标，以半刚性基层和底基层层底弯拉应力、土基顶面压应变和沥青面层的车辙作为检验指标，对最大轴载进行半刚性基层和底基层极限弯拉应力验算。设计弯沉仍采用下式：

（4.1）

4.2 交通参数

路面设计时，需采集交通量和轴载等数据，进行标准轴载作用次数计算。

（1）交通资料：设计使用期内设计车道的标准轴载累计作用次数 ，则有：

（4.2）

（2）使用期内年平均当量轴次增长率：首先估计一般车辆和重载车辆的增长率，来计算年平均当量轴次增长率 。

（3）标准轴载及轴载换算：对于 以下轴载，按照规范进行弯沉和弯拉应力等效轴载换算。对于 以上轴载，通过等效轴载换算公式：

（4.3）

土基顶面压应变等效轴载换算公式为：

（4.4）

弯拉应力等效轴载换算公式为：

（4.5）

车辙等效轴载换算公式为：

（4.6）

式中， 为标准轴载累计当量轴次， 为换算车型各级轴载作用次数， 为标准轴载， 为换算车型各级轴载， 和 为轴数系数， 和 为轮组系数。

4.4 重载沥青路面结构组合设计和厚度计算

需要测定土基回弹模量，对土基回弹模量乘以0.8～0.9的折减系数。通过对重载道交通特性、材料性能及使用状况分析，拟定几种结构组合供重载路面设计参考。利用弹性层状体系理论确定路面厚度，进行重载沥青路面设计。

重载路面推荐结构

4.5 设计步骤

根据前文的研究并参考规范，可归纳出重载沥青路面设计步骤为：

（1）交通资料的收集。交通资料包括：初始年日平均交通量和轴载谱、超载方式和超载规律、历年交通量及交通组成、方向分配系数、车道分配系数、轴载年平均增长率等，判断是否适用于重载路面设计方法。若适用，利用研究结果进行轴载换算及使用年限内累计标准轴次的计算，最后计算设计弯沉。

（2）收集资料，并结合原有路面的使用及破坏情况，选择适于重载道路的材料并初拟路面结构。试验测定各结构层的抗压回弹模量、劈裂强度等设计参数。

（3）根据设计弯沉值计算路面厚度，并进行半刚性基层、底基层容许弯拉应力、极限弯拉应力验算及土基顶面容许压应变和沥青面层车辙验算。若不满足要求，或调整路面结构层厚度，或变更路面结构组合，然后重新进行计算。

5 结论

我国现行路面设计方法是以常规荷载为依据的，对于超重载交通，规范尚未提及，以致造成路面结构的早期破坏。在重载沥青路面结构设计中，可采用多指标体系，包括路表弯沉、整体性基层和底基层的层底拉应力等。通过重载交通路面设计方法研究，延长路面的使用寿命，大大提高通行能力。

参考文献

[1] 刘颖.重载道路路面设计方法研究.[D].[硕士论文].西安：长安大学.2001

[2] 胡昌斌，黄晓明.重载交通沥青路面典型早期破损与成因分析.[J].福建建筑.2005

[3] 王新忠.重载交通沥青路面设计方法研究.[D].[硕士论文].西安：长安大学.2005

[4] 王冀蓉.重载长寿命沥青路面设计轴载分析.[D].[硕士论文].长沙：湖南大学.2007

[5] 符力国.重载交通沥青路面设计方法研究.[D].[硕士论文].西安：长安大学.2007

路基路面设计论文篇3

【关键词】路基路面工程 教学内容 教学方法 实践基地

【中图分类号】G484.1 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）8 -0040-02

一、前言

《路基路面工程》这门课是高等学校土木工程专业道桥方向的重要必修课。课程涉及内容广泛并与工程实践联系密切，具有一定的地区特点。该课程是一门理论与实践并重、工程性较强的课程，要讲授好本课程，是有一定的难度的。除了系统的课堂教学之外，应配合组织实地参观、实物鉴别、课程作业、施工实习等辅助教学环节，形成一套完整的“理论教学+课程设计+课程实习”体系，以提高学生的感性认识和系统的接受能力。对承担该课程的教师而言，研究这门课程的教学方法是非常有必要的[1]。笔者结合自己的教学体会，对该课程教学方法进行了探讨，提出了如下一些建议。

二、有关《路基路面工程》课程教学的几点建议

1.优化教学内容

《路基路面工程》课程内容繁多，包括一般路基设计、路基稳定性分析与计算、路基防护与加固、挡土墙设计、路基路面排水设计、土质与石质路基施工、碎砾石路面、块料路面、无机结合料稳定路面、沥青路面及设计、水泥混凝土路面及设计等内容。涵盖了力学计算、结构设计、材料特性、施工工艺等多方面的知识，如果按教材顺序，把各个知识点一个一个地讲解，这样会让学生越学越糊涂。因为这些知识需要一定的先修课基础，而且实践性极强，知识点非常粗象，强行灌输，只会让学生越来越反感，直至产生厌学情绪。事实上，作为讲授该课程的老师，自己首先要对课程内容了如指掌。只有这样才能凌驾于课堂之上，才能把各章节之间的关系理清，这样才能在讲课时，做到重点突出，逻辑分明，而不会让学生感觉到各章节之间是脱节的，整本书内容好象什么都重要，但又什么都没学到。《路基路面工程》这门课实际上是逻辑性非常强的一门课，它的各章节之间相互关联，组成了一个系统的知识框架。该课程主要包括路基工程部分和路面工程部分。路基工程部分首先介绍了构成路基的材料――土的力学强度及相关特性，在此基础上分别介绍了一般路基及其附属设施的设计、特殊路基的设计，即高路基、软土地基的路基和浸水路基的设计，接着介绍了路基边坡的防护设计与支挡设计、路基的排水设计，最后介绍了土质路基和石质路基的施工工艺。路面工程则是介绍了各类不同材料的路面材料的力学性能、路面特点、施工工艺及设计计算理论。在课程讲授中，重点是介绍基本概念和基本理论、掌握基本方法、施工工艺。难点则是滑动面计算、挡土墙设计、沥青路面结构设计、水泥混凝土路面结构设计。而对于复杂的弹性计算理论、国外的路面设计理论则可以不需要讲解。老师在组织课程教学前，一定要让学生对知识框架有一个认识，明确各章节之间的联系，优化授课内容及各章节的顺序，这样才能掌握学习这门课的规律，才能轻松学好它[2]。

2.改革教学方法

要学好《路基路面工程》课程需要有一定的专业基础课知识，包括《道路建筑材料》、《土质与土力学》、《工程地质》等方面。繁琐的知识加上一些枯燥的理论和公式，很难提高学生的学习兴趣。按传统的教学方式，难以达到讲课绘声绘色，是无法吸引学生。首先要从教学内容上精简，突出主次，分配好重点和难点的时间。要充分利用现代化教学手段，多媒体给工程类课程教学提供了较大的帮助，能让教师在课堂上多方位讲解。比如说可以在广泛收集实际工程的现场资料基础上，做成教学短片；利用便捷的动画制作软件，把一些知识变得更生动、形象。学生也能多方位去了解和学习。路基路面工程多媒体教学可以把路基路面的设计、施工及原理较好地结合在一起，使学生在学习专业知识时不再感到枯燥，同时可使学生走向社会时很快适应施工现场，能较快地进入到工地角色中去。这种全方位的刺激，可以大大提高教与学的效果，同时也可以在有限的时间内传递更多的信息量，可以缓解内容多而课时少的矛盾[3]。其次，要把传统的教学模式作些改进，以前的教学大纲中，全部是理论授课，在课程结束后，另加两周的课程设计。事实上，两周的课程设计时间是有足够的，如果能把两周课程设计压缩到一周，另一周用来进行课程实习，去工地现场，观摩路基施工、路面施工及各种边坡防护与支挡工程施工，则会收到更好的教学效果。

3.重视实践教学基地建设

《路基路面工程》这门课程的实践性特别的强，虽然采用多媒体教学手段，在一定程度上可以使学生的学习更直观，但由于现代施工工艺的突飞猛进，很多知识必须要到实践中才能彻底得到理解。因此，要上好这门课，与之配套的实习基地的建设则是至关重要的。由于本课程的实践内容涉及到路基施工、水泥混凝土路面施工、沥青路面施工、边坡及挡土墙工程、无机结合料稳定基层施工等内容，在大型公路施工企业建立实习基地则显的尤其重要。既可以选择在一个星期集中实习，也可以根据教学内容灵活安排实习。笔者所在学院与本市公路管理局签订了实习基地协议。公路局下属有施工单位也有监理单位，还有检测单位和设计单位，因此，在教学过程中，既能根据教学内容的要求，灵活组织学生去现场实习，也能集中一周的时间，让学生分别参观路基、各类路面的施工现场。事实证明，这一效果非常好，既激发了学生的学习兴趣，也有利于学生更直观地掌握课本知识，同时也亲身体验了工地的生活。总之，建立一个良好的实习基地，在整个教学互动中是至关重要的。

4.建立完善的习题库

现行的路基路面工程教材，都没有提供课后习题。对于初学者来说，到底重点和难点在哪里，让人摸不着头脑。作为授课教师，建立一套完善的习题库，是非常有必要的。这样可以让学生能一目了然，知道该掌握哪些东西，该如何学习这门课程。在习题库建立之前，学生反应，在复习该课程时，都是象看小说一样，从头看起，结果看着看着就看不下去了，也不知道到底该如何学习该课程[4]。笔者在综合了近几年的一级建造师考试题目，同济大学、东南大学等国内名校的研究生入学考试、课程结业考试的基础上，建立了一套由浅入深的模拟题库。学生在学习该课程的同时，能方便地边看习题库边对照课本，这样，各个知识点就一目了然了。学生学习有目标，自然学习劲头也足了。

三、结束语

《路基路面工程》课程的教学具有它自身的特点，要想教好这门课，必须根据课程的特点，灵活处理教材内容，运用各种手段，让课程学习从形式到内容都生动起来，充分调动学生的学习积极性和主观能动性，这样，必然会起到良好的教学效果。

参考文献：

[1]郭超祥.《路基路面工程》的教学改革初探.科技情报开发与经济.2007.17

[2]金清平.关于路基路面工程课程教学的几点思考.土木建筑教育改革理论与实践.2008.6

路基路面设计论文篇4

关键词：路基路面工程； 研究性教学；土木工程专业

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1005-2909（2012）05-0076-04研究性教学目前已成为高等学校专业课教学的一个重要发展趋势[1]，对培养学生的学习能力、分析能力、逻辑思维能力以及团队合作和创新能力，增强学生对未来研究和工作实践的适应能力有很好的促进作用。为适应教学改革需要，顺应教育教学发展潮流，提高教师的教学水平和学生的探究、解决问题能力，作为高等学校专业教师应紧跟时代步伐，积极研究新的教学方法，并在课程教学中实施。

关于研究性教学的内涵，目前学术界有不同的说法[2]。结合教学实践，文章认为研究性应体现在以下三个方面：第一，教师对教学方法的研究；第二，教师对教学内容（理论、实践）的研究；第三，学生对学习内容的研究。不同课程有其不同特点，教学内容也存在差异，与之相适应的教学方法必然也有所不同。教师的研究性教学和学生的研究性学习必须建立在具体课程的基础上。下面结合具体的教学研究实践探讨研究性教学在路基路面工程中的运用。

一、路基路面工程研究性教学思路

路基路面工程是一门理论性和实践性并重的课程，是学校土木工程专业（交通土建方向）的核心课程，教学上结合学生的主要就业方向，重点讲解路基路面设计计算与施工等内容，并辅以课程设计、课程实验和生产实习等环节进行强化和巩固，将理论与实践有机统一。在前期的课程建设中，教学手段已向多媒体过渡，增加了课程实验所需的仪器，并安排了实习基地，保证理论教学和实践教学的需要。为提高学生学习兴趣、提高教学质量，充分利用现代教育手段，收集大量工程资料、施工图片以编制教学课件并运用于课堂教学，加强学生的感知能力和接受效率，帮助学生更好地掌握所学内容。在教学过程中重视采用启发式教育，但研究性教学的研究与应用尚存在不足。

近两年来，此课程已开始研究性教学探索。在开展研究性教学时，结合研究性教学的内涵认识，改革课堂教学的传统模式，重视培养学生创新思维能力，并建立与研究性教学相应的评价体系。在教学中主要考虑以下几点。

（一）加强对教学方法的研究

在教学过程中，注重情景式、探究性和小组合作式学习等现代教育理念在教学中的应用。教学方法由传统的“灌输式教学”转向“研究型教学”，教学形式由“单向的课堂传授”转向“双向的互动交流”， 引导学生掌握多种学习方法，将接受性学习与研究性学习相结合。在教学过程中对每节课作出具体的教学方案设计，教学设计的主要内容包括确定教学目标，安排教学内容，设置教学程序，选择教学方法等，立足于这些方面引导学生进入最佳学习状态。

（二）提高学生研究性学习能力和创新思维能力

在教学中采用与研究性教学理念相适应的授课方式、作业类型、实践训练和考核方式，建立“以学生为主体、教师为主导”的基于探索和研究的教学模式，激发学生的求知欲、创新力和探索精神。根据土木工程专业（交通土建方向）学生的认知结构，采用启发式、讨论式等方法，引导学生积极思维，培养学生运用所学专业理论知识分析解决现实问题的能力。在教学程序设置时，尽可能创设探索和研究的情境，让学生自主探索、发现和体验，学会收集、分析和运用相关信息，在牢固掌握基础理论、基本知识、基本技能的基础上，提高查阅、筛选、运用资料的能力，以及分析和解决问题的能力。

（三）产学研有机结合，将专业领域的科研动态引入教学

以工程项目为教学切入点，依附《路基路面工程》教材，将理论融入课堂，使课程教学不只是单调枯燥的传授而是工程实践的再现。课程教学的素材取自工程实践，学生通过分析案例资料，并对照规范的要求，进行计算、分析、组织，作出可行的设计或解决方案。同时，将科研课题引入教学，开拓学生视野，激发学生潜能。

二、路基路面工程研究性教学的方法

相对于传统的被动接受学习，研究性学习实质上是一种学习方式的变革，更多强调探究，而不是接受。学生是学习的主体，利用情境、协作、交流等学习环境要素充分发挥学生的积极性、主动性，最终完成知识的掌握，并养成积极探索未知世界的科学态度、科学精神。在路基路面工程研究性教学过程中，立足于教材，适当向外扩展与发散，将课程的教学要求定位于理论研究与应用实践并重，满足考研学生和直接工作学生的差异化需求。研究性教学主要采用了以下几种方法。

（一）问题探讨

根据教学内容提炼问题是开展研究性学习切实可行的方法。学生的课堂学习从问题开始，最终在问题研究探索过程中有所发现，有所创造。教师在教学过程中对每一章节提出问题，以解决问题为教学的切入点，课堂教学中随着问题的解决自然地给学生提供知识点，让他们更好地学习、运用知识。以问题为中心进行分析探讨，理论联系实际，完成教学目的。所提问题主要是基于课程内容主线的核心问题，基于知识模块群的综合问题，基于知识点的具体问题，对学生提出的问题也应有选择性地讨论和研究，但不是随机性地确定研究对象。同样，由于学时关系，也不能将所有的课堂活动都当成“研究”。学生作为学习的主体，要明确学习目标，掌握研究方法，拓展探究思路，并根据教师所提问题相互交流探讨，对探讨结果及时总结。如此长期坚持，学生分析问题能力必将不断提高。

笔者在第一章第五节的教学设计中，首先探讨如下问题：什么是公路自然区划？为什么要人为制定一个区划（目的和意义）？怎么将中国进行自然区划的划分（区划的原则和方法）？通过问题的逐一解决让学生掌握教材内容，知道制定公路自然区划是为了区分不同地区自然条件的差异同公路工程影响的差异性及不同筑路特点。制定区划的前提是道路工程特征要相似（北方春融、南方雨毁），地表气候有差异（地带性和非地带性），各种自然气候因素既有综合作用又分主次（温度、湿度），等等。在此基础上，再进行资料引伸：参考交通部《中华人民共和国公路自然区划标准》介绍一级区划的主要指标，以均温等值线和三阶梯的两条等高线作为一级区划的标志，以全年均温-2℃等值线和一月份均温0℃等值线作为区分多年冻土、季节冻土和全年不冻的界线，以中国地势三级阶梯的两条等高线（1 000 m等高线和3 000 m等高线）反映气候的不同特色，从而作为划分一级区划的主要标志。最后经实践运用，要求学生查图找出扬州市所处区划以及在筑路过程中应注意的问题（Ⅳ区：东南湿热区，雨量充沛，注意防水排水）。这样学生就会把握公路自然区划的基本概念及其运用。

（二）案例分析

案例分析的实质就是理论联系实际，以实际工程项目作为实例，结合理论知识组织教学。学院其他教师在这方面已经作了一些有益的探讨[3]，认为案例分析是一种理论联系实际的、实战性教学过程，具有方法论意义，可以使一些抽象的概念、原理具体化，处于一定的情境之中，从而可以使学生的认知行为更深入、高效。案例分析丰富了知识概念的呈现方式和获取信息的渠道，同时与建构主义教学观相吻合[4]，有利于提高教学效率，有利于促进学生知识体系的建构，更好地达到教学目标。路基路面工程领域设计与施工中案例很多，实用性比较强，但涉及的概念、原理也较多。通过联系实际了解这些概念、原理在实际生活中的表现和作用，可以提高学生学习兴趣，增强学习动力。学生可通过案例分析来学习和运用知识，将实际案例与学习内容连接在一起；教师可根据不同的教学内容创设生动、具体、真实的问题情境，激发学生的求知欲。笔者充分利用在沪宁高速公路、宁靖盐高速公路等项目中从事监理和科技服务所积累的资料作为教学案例，并带领学生参观道路施工现场，邀请现场施工的工程技术人员讲解路基路面的设计思路和施工工艺。

案例分析教学还可缩短教学与实际工作的差距，使课堂教学与生产、科研及社会实践相结合，学以致用，使学生能在理论与实际的联系中学习知识、认识社会，提高分析问题、解决问题的能力。在具体实施中，往往是从具体上升到抽象，即通过对具体案例的分析探寻带有普遍指导意义的内在规律，从中提炼一般原理，所以生动形象、容易理解，有助于理论学习的进一步深化。比如宁靖盐高速公路与328国道相交处的互通匝道，其填土高度较小并处于稻田水网地区，地下水埋深较浅，那么如何进行路基施工。真实的案例既提高了学生的学习兴趣，又增强了学生的工程意识，使学生能提前感受和进入角色。这与教育部提出的卓越工程师计划也是契合的。

（三）课程设计训练

根据土木工程专业系列化课程设计模式[5]，学生经历较为系统的专业技能训练，为后期毕业设计奠定坚实基础，学生也将得到更好的、更有效的实践锻炼，对所学课程的内容和它们之间的关系也将有更深入的认识和理解。在课程设计中体现一定的研究性，避免将其变成几个大作业的组合。每位学生在课程设计中需完成三个阶段的任务。

首先，要进行自我分析。在布置路基路面工程课程设计任务时，结合生产实习调研，组织学生学习道路勘测设计课程中涉及路基路面工程内容的设计原理和规范条文，对原设计成果进行分析，找出存在的不足。其宗旨是让学生将道路勘测设计和路基路面工程的知识融合，从而加深对课程相关知识点的理解，达到回顾、复习的目的。

其次，加强实践运用。实践运用需通过生成任务和解决问题完成。以小组讨论的形式引导学生分析问题；通过重点讲解培养学生运用知识解决问题的能力。具体措施为：根据《道路勘测设计》教材中的地形图，形成工程概况文字综述，每位学生根据自己的设计成果合理设置挡土墙。

第三，注重能力提升。这一部分主要是为下一阶段的道路工程施工与造价课程作准备，其目的是在作路基路面工程课程设计同时，为下一步提供部分资料。要求学生对路基路面构造、施工工艺等有较深的理解并能熟练掌握设计方法，从而较为科学地计算出工程量。

总之，在课程设计中帮助学生整理思路，设计方案由学生自主确定，运用道路勘测设计的课程设计成果，进行挡土墙和路面结构的设计，并通过对道路勘测设计课程设计过程的回顾，为道路工程施工与造价课程设计作预习和准备，如此可形成一个层层深入的教学设计过程，从而使师生在不断实践、反思和创造中共同成长。

（四）专题研究

选择一些专题进行研究，要求学生运用开放性资源撰写研究报告，并开展课堂讨论，着力培养学生查阅、筛选、运用资料的能力，以及分析和解决问题的能力，培养良好的人际沟通和团体协作能力，提高语言表达和撰写论文的能力。提供一些关于路基路面工程方面的论文题目，引导学生关注国内外路基路面施工的新工艺、新材料和新技术。鼓励学生利用图书馆和计算机网络查阅资料，多阅读参考文献，学会交流沟通，调动学生自主学习积极性，增强学生的社会适应性。把方法的获得、能力的提高融入到知识获取过程中，使学生自发运用科学方法解决实际问题，形成良好的思维习惯，通过教师引导进行归纳与总结，将琐碎的知识和系统的学科原理与方法有机结合。例如，在讲解裂缝的成因和防止措施时，以中国目前常采用的半刚性基层沥青路面所存在的反射裂缝问题为切入点，先让学生归纳实际工程中减少反射裂缝的技术措施，鼓励学生主动寻求解决办法，调动学生学习的热情，再通过必要的课堂教学辅导学生从材料、受力特性、施工工艺、自然因素影响等方面深入理解，强化从设计到施工各环节的路基路面知识点，以达到事半功倍的效果。近年来的教学实践中，部分学生完成或参与的专题研究成果相继在相关专业期刊上发表。

（五）成绩考核

成绩考核不仅以最后闭卷考试成绩为评价依据，而是根据学生平时的学习心得、课堂发言、小组讨论、课程作业等实践性环节综合评价成绩。从知识、能力、素质三方面考核，将过程性考核和成果性考核相结合，详细纪录学生每阶段的完成情况，从其参与问题讨论的态度、研究能力和创新精神、研究方法、技能掌握情况、设计成果等方面综合评价。对具有一定研究与创新能力并有相关成果的学生，给予一定的加分奖励。这种成绩评价办法，在学期开始即告知全体学生，得到了广泛认可和支持。

三、教学效果和体会

研究性教学以源自实践的真实问题为基础，在真实情境中培养学生的学习能力、解决问题能力、团队合作能力和创新能力，增强学生对未来工作的适应能力，是理论与实践并重的专业类课程的主要教学方法。

在教学中应用多媒体课件这一常规教学手段，同时实施以研究性学习理念为指导的“研究性教学”，采用问题探讨、案例分析、课程设计训练和专题研究等教学方法，让学生在研究学习中有更多的创造机会，并在创造中感受成功，在成功中感受学习的乐趣，满足不同学生的差异化需求。

研究性教学已成为高等学校专业教学的一个重要方向，可以适当减少教师在课堂上的授课时间，调动学生的学习积极性，培养学生的创新能力和协作能力，增强学生对未来工作的适应能力。同时研究性教学也对教师的教学案例设计和评价水平、学生的学习能力提出了更高要求。作为教师要提高自身学术水平，拓展研究性教学的深度和广度。目前，在路基路面工程教学过程中，研究性教学已贯穿于整个教学过程，但由于课时的限制，每一章的内容难以完全展开，故应有所选择。

参考文献：

[1] 何云峰.大学“研究性教学”的发展路向及模式建构[J].中国大学教学，2009（10）： 81-82.

[2] 夏锦文，程晓樵.研究性教学的理论内涵与实践要求[J].中国大学教学，2009 （12）：27-30.

[3] 许朝阳，张莉.工程专业案例教学的实施方案研究[J].高等建筑教育， 2008， 19（3）： 100-102.

[4] 高文，吴刚.建构主义教育研究[M].北京：教育科学出版社，2008.

[5] 肖鹏，李琮琦，康爱红.基于系列化模式的土木工程专业课程设计教学改革 [J].高等建筑教育， 2010， 19（5）： 128-131.

Research-based teaching for roadbed and pavement engineering course

ZHU Xinglong， XIAO Peng

（College of Civil Science and Engineering， Yangzhou University， Yangzhou 225117， Jiangsu Province， P. R. China）

路基路面设计论文篇5

（1）注重与相关专业知识衔接“路基路面工程”课程与“土力学”、“道路材料”、“材料力学”、“弹性力学”等多门土木工程课程相关，应注意与这些课程的有机衔接。例如路面工程中面层、基层的建筑材料，如沥青特性和沥青混合料的配合比设计、水泥和水泥混凝土的类型与构造、石灰和粉煤灰等半刚性基层材料的力学特性，都是路面结构设计的重要影响因素。在“路基路面工程”课程之前开设的“建筑材料”课程的学习中，“路基路面工程”任课老师就与“建筑材料”任课老师沟通，注意相关建筑材料知识的讲授及补充，为学生学习路面工程打下扎实基础。还有如路基稳定性分析和挡土墙设计涉及到的基本分析方法、土压力计算和稳定性验算等都需要用到土力学相关知识，要求学生有扎实的土力学基础。这些都强调土木工程各专业课程的有机衔接，教师应对各相关知识点融会贯通，这也是对任课老师的基本要求。

（2）注重理论与实践教学相结合在理论教学中，在讲透基本概念、基本原理的基础上，结合工程案例介绍如何利用基本概念、基本原理来寻求解决工程中出现问题的方法和途径，使理论知识与实践知识有机结合，例如讲解特殊路基设计的内容，可以结合学校地处塔克拉玛干沙漠北缘的区域特性，根据阿拉尔市区道路盐胀-冻胀破坏特点具体分析南疆硫酸盐渍土工程特性及沙漠公路综合防沙和路基防护加固措施，通过分析实际工程案例和现场观测，学生对于盐渍土和风沙地区路基设计和施工都有较深刻的认识；对于沥青路面设计这一章节，我带领学生参观了阿拉尔-阿克苏公路拓宽改造工程，并邀请现场施工的工程技术人员现场讲解道路的设计思路和施工工艺。该道路的路面设计就是采用沥青混凝土面层，水泥稳定碎石基层和底基层，风积砂垫层。学生通过现场参观获得感性认识，对沥青路面的组成和材料的选用原则掌握的比较快，既提高了学生的学习兴趣，又增强了学生的工程意识，收到了很好的教学效果。此外，根据社会需求，课堂融入建造师考试，尤其是公路和市政方向管理和实务科目的一些重要知识，大大增加了学生的学习主动性，达到一定的教学目的，更突出了本课程工程性和实践性强的特点。

2实践教学的改革

（1）改革课程设计在实践教学环节的安排上，增加了为期一周的路面课程设计训练，设计题目多样化，尽量结合工程实际，要求每位学生的设计参数均不相同，让学生多角度考虑问题，尝试多种解决问题的途径，同时要加强计算机绘图等CAD技术的应用，切实提高学生动手能力。通过训练使学生更加准确地掌握一般路面的设计方法和设计的基本理论，有效地培养了学生的自学能力和工程技术应用能力。

（2）增加实验教学为了能够很好配合课堂教学，增强学生对路基路面的直观认识及其动手能力，结合教学实际开设12学时的试验课程，主要有沥青混合料试样的成型、路面的弯沉、平整度、抗滑性实验，渗水实验及沥青路面使用性能评价等，实验要求学生尽量能亲自操作，并掌握每个实验的基本步骤，能独立完成整个实验并写出完整的实验报告，考核结果按15%记入理论课成绩。通过实验教学，学生掌握了公路检测管理的必备知识，能熟练进行现场检测，提前培训了学生的工作技能，对日后学生的实际工作有着极其重要的作用。

（3）完善现场调查与实习环节为了进一步提高理论联系实际的效果，增设了教学实习环节，在第六学期末，安排了为期五周的施工实习，在第七学期初，安排为期四周的毕业实习。这两个实践环节中，均由学院联系相关的施工单位，推荐学生生产实践，学生可以深入到道路建设的生产第一线，在工地现场结合实习工程实际，进一步深化路基路面工程的相关理论和具体施工方法，同时建立毕业实习信息反馈制度，进行动态管理，有利于提高实习质量，例如土木10届8位参与到玉阿新公路旧路改建项目的学生，与施工技术员同吃住在公路沿线，勤奋好学，深受实习单位的好评。

（4）提高毕业设计质量在毕业设计实践环节中，学生应完成系统的道路工程结构物设计或道路工程施工类设计课题，选题应与教师科研工作相结合，并融入具体工程实例，学生全面系统应用理论知识和设计方法，完成毕业设计；在设计过程中，应建立合理的监控和管理体系，做好开题、中期检查、后期检查、答辩各项工作，保证毕业设计规范有序进行，为学生毕业后踏入社会工作做好充分准备。

3培养学生专业兴趣，提高学习主动性

（1）采取多种教学方式为提高学生的学习兴趣，增强实践应用能力的培养，除了课堂讲授、讨论外，路基路面工程课程还采用新技术讲座、参观实际工程等多种形式增加学生对本专业知识的认识，了解本学科领域科技发展的重要成就和最新发展趋势，扩大学生和老师的视野，培养学生对专业的兴趣。

（2）改革作业方式为了深化课堂理论知识和扩大视野，除了布置各章节课后习题，还可以根据课程的进展情况适当布置课后调研论文，提交相应的调研报告，同时也培养了学生查阅文献、编写学术论文的综合能力。

（3）改革考核方式以往开卷考试学生普遍都死记硬背，囫囵吞枣，试题稍作变动，就不会变通，可将考试形式由闭卷变为开卷。试卷内容多增加一些与实际工程相关的案例分析题，要求学生在理解专业知识的基础上，可以利用辅助资料解决问题，按识记理解运用深层次培养学生分析和解决问题的能力。

4结语

路基路面设计论文篇6

关键词：公路软土处理失效问题

中图分类号： X734 文献标识码： A

1.引言

泡沫混凝土是指含有无数独立气泡的轻质水泥浆体或砂浆等的轻质材料，目前已广泛应用在工程建设的各个领域，尤其是在公路建设工程中，诸如软土路段高填方路基的填筑、老路拼宽处理、隧道的超挖回填等，总之，泡沫混凝土已被广泛地应用在了公路建设的各个领域。本文就泡沫混凝土在浙江省S225省道建设中的几种情况下的应用情况的论述，供业内人士参考和讨论。

2.泡沫混凝土设计

2.1泡沫混凝土材料说明

泡沫混凝土，气泡含量一般介于20%~65%，重度为5～12KN/m³。泡沫混凝土主要材料为：水泥－起泡剂－水。根据需求采用不同的配合比，但一般路基填料的容重设计为：路槽底以下80cm范围内不大于6.0kN/m³；其余区域不大于5.5kN/m³。

2.2泡沫混凝土的优点

软土地区采用泡沫混凝土填筑路基，具有能够有效减轻自重，从而达到减少路基总沉降和不均匀沉降，减少对周边环境影响的作用；能有效避免因高填方或临河、临塘路段的路基失稳滑塌；采用轻质材料填筑路基，也能减少路基堆载时间，且施工速度快，能有效地缩短工程工期。

3.S225省道工程地质情况

S225省道（南延段），设计速度80Km/h,路基宽度33.5米，双向六车道，于2013年12月建成通车。

该工程除起点为山地路段外，其余均为软基填方路堤路段，地质情况大致为：地表分布厚约1.5～1.9m软塑状粉质黏土，物理力学性质一般；其下为高含水量、高压缩性淤泥质软土，厚度达20～21.0m，物理力学性质差；其下为海相成因粘土，厚度为23～25m，物理力学性质一般；下部为冲湖相成因粉质粘土、粘土，层厚约31～35m,物理力学性质较好；底层冲积成因粉质粘土、粉土、圆砾，最大厚度25m，可塑～密实状，力学性质较好。

4.泡沫混凝土在S225省道建设中的几种应用

4.1为缩短工期塑排板路段改为泡沫混凝土填筑

该项目K77+496～K77+556和K77+574～K77+634段为桥头路段，填土高度2.6～3.0m ，原设计采用塑料排水板结合堆载预压处理，计算预压期为12个月，但在堆载11个月后，总沉降已达70～90cm，月沉降量仍在2cm～3cm，并通过对连续观测数据趋势分析，该路段要达到最终沉降稳定仍需4～6个月。后经过多次论证后，改为卸载后采用泡沫混凝土填筑，泡沫混凝设置三层，每层厚约50cm，在泡沫混凝土与路基衔接过渡段采用挖台阶处理，台阶宽度3m，横向分层浇筑台阶宽度不下于80cm,泡沫混凝土处理路段边部采用同步培粘土封闭处理。

纵断面设计

横断面设计

4.2受政策处理因素影响压缩了工期采用泡沫混凝土填筑路基

该项目K87+151~K87+211段为桥头路段，平均填土高度2.5m，原设计采用水泥搅拌桩+堆载预压处理，预压期10个月，但由于政策处理迟迟未能解决，导致该路段桥头软基处理路段搅拌桩未能如期实施，为保证工程工期，经多方论证后调整为采用打设水泥搅拌桩加泡沫混凝土处理，具体是：

水泥搅拌桩间距1.2米，梅花状布设，渐变方式采用变桩长形式，桩长5～15米；桥台台背13.25米范围在桥台施工后，采用泡沫混凝土填筑，填筑厚度约1.2米，分两层，每层厚60cm。与泡沫混凝土填筑相邻路段采用堆载预压处理，堆载厚度0.9米，预压期不小于5个月。

纵断面设计

横断面设计

4.3 临河、塘路段路基堆载期出现滑移后采用泡沫混凝土换填处理

K103+070~K103+134路段左侧临河塘，在路基堆载预压过程中发生了明显滑移，滑移长度为64m，开裂宽度最大处约40cm，河塘塘底明显上升。经综合分析并由业主组织召开了专家组论证会后，确定滑移范围采用卸载后填筑泡沫混凝土处理，并将与已填筑路基交界处开挖成台阶状，台阶宽度不小于2 m，高度均为60cm，使新老路基能较好衔接。

纵断面设计

横断面设计

以上三处目前已建成通车，未出现较大沉降，道路运行情况良好,充分说明所采取的处理方式是基本正确的。

5.结论

泡沫混凝土可广泛应用于软土地区公路建设之中，尤其是对高填方、临河、临塘等路段，采用泡沫混凝土填筑路基，能有效减轻路基自重，减少工后沉降，避免路基不均匀沉降，确保路基稳定。

参考文献

路基路面设计论文篇7

【关键词】数字电路课程；实践平台；工程设计；实验

1概述

在教学过程中，具备数字系统设计实践工程能力，涉及相关数字系统课程体系教学与实践，在各高校的电气、电子信息类专业中，数字电路是一门专业基础课程，随着数字技术应用领域的不断扩大，在后续专业课程中，显而易见，随着电子产品数字化部分比重增大，它在数字系统设计中基础性地位越来越突出。

因此，培养适合现代电气、电子、信息技术发展的卓越人才，创新数字电路的课程几次理论与工程实践教学迫在眉睫。

根据我校近几年电气、电子课堂教学的实践情况，数字电路课程应该以面向应用的数字电路设计为核心，在熟练掌握基本电路教学内容的基础上引入先进的数字系统设计方法的课程教学和实践内容。

工程实践过程中，逐步从自底向上的设计方法逐步转变到自顶向下的设计方法中来，以教师科研应用来拓展，以全面培养优秀数字设计卓越技术人才[1]。

2探索构建数字电路教学中的多层次的创新实践平台

2.1多层次的数字电路创新实验平台构思。

面向卓越人才培养的数字电路课程创新实践教学，可以分层次进行在各个教学阶段逐步推进，包括：面向基础的数字设计的基本原理与工程创新实验教学模块、面向应用的数字电路课程设计教学和结合科研项目的创新实践平台[2][6]。

多层次的数字电路创新实验平台架构如图1所示。

2.2数字设计的基础原理与实验教学。

数字电路基础原理和实验教学是数字系统设计的课程体系的基础入门阶段，是培养数字逻辑代数与逻辑电路的重要过程，大类可分为时序逻辑电路和组合逻辑电路，其中时序逻辑电路主要包括：锁存器、触发器和计数器，组合逻辑电路包括，编译码器、多路复用器、比较器、加（减）法器、数值比较器和算术逻辑单元等。教学的目的是训练学生掌握组合和时序逻辑电路坚实理论基础，使学生掌握数字电路的基本概念、基本电路、基本分析方法和基本实验技能，不但要注重基本数字电路与系统设计理论的理解，同时让学生在学习中逐步了解面向应用和现代科技进步数字电路新的设计理念[2][3]。

2.3面向应用的数字电路课程设计实践教学。

随着电子设计自动化技术（EDA）和可编程器件（CPLD）的不断发展和应用，以EDA技术为主导的数字系统理念已经成为企业工程技术的核心。数字电路课程设计主要培养学生利用中小规模数字集成电路器件和大规模可编程器件进行数字电路设计和开发能力。在卓越工程师培养背景下，结合前阶段数字电路课程理论教学和实验教学的实际情况及EDA技术的发展状况，适时进行数字电路课程设计和EDA技术课程的综合衔接，以及课程深度融合[4]。主要内容包括：

2.3.1基于Multisim等相关软件的数字系统仿真实验。可以构建虚拟数字实验系统，不但较好地模拟实物外观外，还可以利用系统提供的实验平台开展实验的设计、仿真，进行实验内容的逻辑验证。

2.3.2基于通用和专用数字芯片的数字系统设计。其主要特点是有很好的直观性和具体性。

2.3.3基于硬件描述语言（HDL）的数学系统硬件描述。采用硬件描述语言实现数字逻辑设计，基于EDA环境仿真和验证。可以结合上述（1）和（2）的优点，采用硬件设计软件化技术应用于数字电路课程设计的实验教学中，通过综合性实验的自行设计和实验，对实验内容、实验规模、实验方法进行了综合创新设计[5]。

2.4结合科研项目的数字设计实验创新平台。

在高等院校，教师即承担教学任务，同时有各自的科学研究方向，同学们可以根据自己的研究兴趣，加入教师的科研团队，形成教学与科研互利的良性循环。面向卓越工程师培养的数字系统设计，可以借助横向或纵向科研项目形成综合教学体系。比如：搭建在线可编程门阵列（FPGA）创新实验平台，形成数字电路、电路线路课程设计、可编程逻辑器件以及集成芯片系统设计，形成面向数字系统设计的课程体系[3]。同时，应用高校与知名企业建立的校企合作平台，把企业界的研究信息和研发需求引入到教学平台，开拓了学生的研究思路和视野，提升了学生设计复杂数字系统的能力；目前，我校正在与国际知名的半导体公司Xilinx、Altera和Cypress陆续建立卓越人才大学培养计划，利用大学设置小学期，在FPGA和PSoC开发平台上进行了面向实际应用的数字系统设计，在实践平台上不仅有学校的任课教师，还有知名企业派来的一线工程师指导同学们的实践，相比改革前，取得很好的实践效果，同学们的数字系统设计水平得到了提高，同时在编程、接口、通信协议等方面也有了深刻的认识。

对于优秀的学生，借助全国各种形式的大学生电子（信息）设计竞赛这个创新平台，组织他们积极参与，激发他们的学习研究兴趣和创新意识，综合所应用的数字系统设计知识，发挥竞赛团队的协作精神。每年，我们都有部分优秀学生通过努力，创新设计的作品获得专业认可，并取得了良好的参赛成绩，也使得数字设计课程体系的建设上了一个新的台阶。

3基于创新平台的课程体系优化与实践

卓越工程师培养要求的数字电路系统设计课程体系协调好相关电气、电子类专业上下游相关理论课程、实验综合性设计同时得到协调发展。如何实践论文所提到的创新实验平台，应该引进现代数字设计理念，重点把EDA软件、设计工具、开发平台与传统的数字电路基础理论教学相衔接。我们在这几年对数字系统设计课程体系、创新实践教学内容等方面的进行了改革与探索，取得了一定的成效。经过这几年的实践，我们逐步构建了面向应用的数字系统设计课程优化体系[5]，如图2所示。

4不断探索数字电路理论教学内容的改革与实践

4.1以数字电路设计为目的强化基本逻辑电路理论教学。

在进行复杂数字系统设计之前应该熟练掌握这些常用基本组合和时序逻辑电路，包括电路的功能、电路的描述以及电路的应用场合等。

树立电路设计思想首先需要熟练掌握一些基本的逻辑功能电路。其次，树立电路设计思想需要理论讲解与实践相结合，逐步熟悉硬件描述语言的描述方式。数字系统设计强调采用硬件描述语言来对电路与系统进行描述、建模、仿真等[2][3]。

4.2掌握面向应用的数字系统工程设计方法。

学生在掌握数字电路基本概念和一般电路的基础上，进一步掌握数字系统设计的方法、途径和手段。其主要内容包括：数字系统与EDA的相关概念、可编程逻辑器件、硬件描述语言、电路元件的描述、数字系统的设计方法、开发环境与实验开发平台以及应用实例的介绍等。这些课程内容涉及面较广，为了提高教与学的效果，探索总结了以下的教学重点内容，并作为教学实践中的教学切入点[1]。

随着电子技术不断发展与进步，现代数字系统设计在方法、对象、规模等方面已经完全不同于传统的基于固定功能的集成电路设计[1][2]。现代数字系统设计采用硬件描述语言（HDL）描述电路，用可编程逻辑器件（PLD）来实现高达千万门的目标系统。这一过程需要也应该有先进的设计方法。根据硬件描述语言的特性和可编程逻辑器件的结构特点以及应用的需要，在教学过程中阐述了先进设计方法。例如：采用基于状态机的设计方法设计复杂的控制器（时序电路），应用或设计锁相环或延时锁相环来处理时钟信号，应用自行设计（IPcore）软核来提高数据吞吐量[1][2][3]。

4.3深化数字电路实验教学改革。

实验实践教学过程中，注重基础训练与实践创新相结合的实验教学改革思路，加强学生工程思维训练、新平台工具的使用、遇到逻辑问题的综合分析能力，理论与实践相结合的分析能力。在实践过程中的提高创新性和综合性能力，面向应用的数字电路创新平台建设，需要不断提高课程试验、实验和实践过程在教学中的比例，在符合认知规律的同时，逐步加强来源与实际需要的综合性数字设计实验。

5结语

数字电路是电气、电子信息类专业的一门重要的专业基础课程，论文针对当今卓越工程师培养的要求，以及在教学过程中遇到的主要问题，探讨了面向应用的数字电路课程创新实践平台。提出了多层次的数字电路创新实验平台结构和面向应用的数字系统设计课程优化体系。目的在于，通过课程及相关课程体系改革与创新，使得学生更快、更好的适应现代数字技术发展的需求。

参考文献

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[3]叶波，赵谦，林丽萍.FPGA课程教学改革探索，中国电力教育，2010，24，130-131.

[4]秦进平，刘海成，张凌志等.电类专业数字系统综合实验平台研制，实验技术与管理，2012.6，75-78.

路基路面设计论文篇8

[关键词]市政；沥青路面结构；设计方法

中图分类号：U415.52+8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0172-01

一、引言

我国在城市发展的过程中，对于道路工程的建设力度，一直不曾减退，但是，由于我国城市交通运输事业的高速发展以及城市人口的不断增多，我国城市交通的压力也越来越大，这无疑会给城市道路带来更多的负荷。随着道路使用年限的增加，我国沥青路面就会出现很多问题，并且，这些问题困多年来也一直未曾得到有效的解决，最近几年，相关的建设技术人员，开始从沥青路面的设计环节入手，增加设计的科学性与合理性，进而提高路面质量，延长道路使用寿命，文章从几个方面对市政沥青路面的设计方法进行了研究和分析，希望能够为业内人士提供一些帮助和参考。

二、沥青路面设计方法的形成及发展

沥青路面设计方法随着路面技术、交通状况及人们对路面破坏状态认识的变化而不断发展，经历了古典理论法、经验设计法和理论分析法三个阶段。沥青路面设计法属于古典理论法，其特点是以土基顶面的应力大小为依据设计路面厚度。随着路面结构形式、施工技术水平、以及路面力学理论和计算手段的发展，古典理论法逐渐被淘汰。经验法和理论分析法是目前常用的路面设计方法。经验法是一种建立在大量实际道路和试验路调查基础上的设计方法，典型的有AASHTO沥青路面设计法、CBR设计法等。经验法通过路面调查提出路面破坏标准、设计指标以及交通作用与设计指标的关系，以此为基础进行厚度计算。经验法建立在实践的基础上，因此在路面设计因素变化不大的情况下，经验法的设计结果比较容易接近实际要求。但是，由于经验法设计曲线或设计公式是由一定时期的路面调查得到的，随着路面结构、材料、施工养护以及交通情况的变化，其对以后路面设计的适用性往往受到限制，需要根据各种影响因素的变化不断修订，但由于其参数、指标有很大的主观性，理论基础模糊，修订工作比较困难。随着路面力学和计算技术的发展逐渐产生了理论分析法。理论分析法典型的有壳牌（SHELL）法、美国地沥青协会（TAI）法等，我国沥青路面设计法也属于理论法的范畴。当然，沥青路面设计中任何理论分析法都不是纯理论的，都必须与路面调查、室内试验结论相结合，包含有经验法的部分成果。理论分析法的特征是通过路面力学模型计算结构层厚度，其优点是理论基础清晰，便于修订更新，缺点是路面模型对实际路面的大量简化会引起一些误差，而误差的修正系数与经验法的指标一样，是比较模糊的，带有一定的经验性。同经验法一样，理论分析法也要随着路面实践的发展而修订。近年来，随着人们对路面破坏特性认识的深入，逐渐产生了长寿命路面的设计思想。长寿命路面的设计思路是：保证路面足够的整体强度，把病害限制在路面表层，通过定期（10～20年）的表面修复，防止表面病害影响路面结构安全，保证路面在相当长的设计年限内不发生结构性损坏。以下针对国内外主流的沥青路面设计方法做介绍和评述。

三、现有设计方法的缺陷

1.路表弯沉指标的不足

在路面结构中，弯沉是一个非常重要的指标因素，现如今，城市交通异常发达，路面负荷量越来越大，在这样情况下，路面结构也越来越多，而经验性的路表弯沉指标与路面结构的损毁情况无法保持一致性，因此，工作人员对于路面无法进行有效的修补和治理。路表弯沉主要来源于土基的变形，且受气候环境条件影响颇大，尤其是路面结构内部的干湿状况，若用该指标来对不同路面结构的强度进行评定显得缺乏说服力。路表弯沉指标显然已经无法适应当今重载交通时代路面设计的要求，寻求新的沥青路面设计控制指标是摆在我国道路工作者面前的一项艰巨任务。

2.结构设计与材料设计相分离

现阶段，我国的沥青路面还存在一个非常严重的问题，就是人们常常将路面结构与路面材料分为两个不同的方面来进行设计，这就会导致路面材料无法符合路面的使用要求，在长时间的外力作用下必将出现变形，裂缝，坍塌等问题。这就要求我们相关的工作人员在进行设计的时候，要将公路结构与施工材料两者结合在一起，这样才能够，使路面材料的性能与路面的使用性能相统一，进而提高路面的整体质量，延长路面使用寿命，从以往的经验中，我们得到，如果路面结构与使用材料之间的不能很到的统一和协调，那么，就无法使道路的功能被很好的发挥出来，也就是说，结构设计与材料设计能够相互协调，相互联系，还是非常必要的。

四、环境因素考虑比较少

沥青路面是个开放性的系统，路面使用性能的衰减与外部荷载、温度、降水、空气、阳光等的作用有关，外部环境对系统的作用不能看成是简单的干扰、摄动，而是系统自身特性的有机构成成分。因此，人们提出了永久性路面的概念。永久性路面思想包含以下一些突出的理念。

1.路面结构的寿命匹配

永久性路面的设计思想与一般的路面设计不同。一般路面的结构设计寿命是追求等寿命的，即路面面层破坏时路面基层也达到了其设计寿命。这一设计思想来源于工业产品的设计，工业产品的每个部件都有相同的设计寿命，可以降低非控制因素的性能从而减少浪费。但是永久性沥青路面的各结构层设计寿命是不同的，路面最底层在整个设计周期是不发生或较少发生破坏的，结构层越往上，设计寿命越短，允许表面层进行阶段性养护维修。

2.结构和材料功能相匹配的设计

根据路面的结构功能和受力特点，表面层主要提供路面的表面功能，即抗滑、耐磨等，可采用高性能沥青混合料。在高压区，选用高模量抗车辙材料。再往下，基层顶面为最大拉应力区，采用柔性抗疲劳材料。

3.路面的经济型修复

路面设计把沥青破坏控制在表面层，而其下的结构性能保持40年以上不发生变化。路面表层可能发生的病害为自上而下的裂缝、温度裂缝、表面松散等。这些病害可以通过表面层简单的铣刨、重新铺筑得到修复，而不必像目前的大多数沥青路面一样，路面破坏往往就是基层疲劳破坏，必须对整个结构层采取开膛破腹式的翻修。整个结构层的维修铣刨、重铺的费用高昂，工期长，对交通影响巨大，造成收费的巨额损失，从整个寿命经济分析往往更不合算。在我国国民经济飞速发展，已经能够承受更大的初期投资的条件下，路面设计应考虑到整个运营期间的维修问题，要借鉴经济型维修的理念。

五、结束语：

道路，是一个城市发展和建设过程中，非常重要的组成部分，城市道路的发达程度在很大程度上反映着一个城市的经济水平，在我国，城市道路路面，多为沥青结构，而这种结构具有一定的弊端，在长期使用后，常常出现裂缝，塌陷等情况，这不但会造成人们出行以及城市交通的不便，同时，还会增加很多修理和维护的费用，因此，相关的技术人员，一直致力于沥青路面的研究工作中，近些年来，人们开始从沥青路面的设计入手，最大限度的将路面材料与路面结构设计相统一，使其能够相互促进，共同提升道路的耐久性与整体质量，进而为人们更好的服务。

路基路面设计论文篇9

【关键词】公路；路基；设计原则

前言

随着新世纪的到来，中国经济得到高速的发展，现代化程度不断加深，社会对于基础设施的力度要求也逐渐加强，特别是在交通运输方面。公路是交通运输的最主要方式之一，它们覆盖面非常广泛；因此公路也是社会经济发展以及人类生活中的不可缺少的一部分，它们的施工质量也是非常重要和关键的。公路主要由路基、路面以及路面标识以及路旁环境等组成，这每一部分的有机结合共同构建了方便人类社会交通运输的路径。本文就对公路的路基部分的设计原则做具体的论述。

1公路一般路基设计原则

公路作为一种长距离的并且和自然界广泛接触的一种线状结构工程，它的设计条件很多程度上取决了当地的自然环境。具体的根据公路建设原则以及公路技术标准，确定公路的等级以及应用要求然后再结合实地考察比如对当地的文物古迹以及自然环境等方面勘测，这样结合综合因素而获得的设计方案才是最佳也是最可靠的设计方案。

公路路基的一般设计要求便是最有合适的稳定性、耐用性以及强度。此外还要符合当地的环保以及人文地理方面的要求和符合经济效益等要求。首先需要确定路基的断面形式以及宽度和高度。其中对于路基的宽度设计原则是必须考虑生态平衡以及占用土地的面积，尽量少占用农田，尽量保持填挖平衡，注意预防水土流失等环境问题。对于路基的高度设计原则是需结合排水和临界高度，公路的纵断面，需使路肩边高于地面，并需考虑地下地面水、冰冻力等对路基稳定性影响；深路堑和高路堤以边坡高为依据，然后再选择路基填料要考虑到经济性、环保性以及强度粘性等物理特性；压实标准原则，一般需要分层填料压实来保证其均匀性和密实性。对于边坡的坡度要求则是由边坡土质等自然因素和边坡高度决定的，可根据计算以及实践经验和设计规范推荐值等设计，总之需要保证边坡设计可以符合路基整体稳定性和施工难易程度。另外就是路基的排水系统设计和坡的加固防护和附属设施的设计。总的来说这些设计原则都是在确保路基稳定性以及强度和持久度的基本原则下设计的。

2公路特殊路基设计原则及举例

上文描述的设计原则主要适用于一般的路基设计，对于特殊的路基设计还会有其他因素的考虑以及设计标准。目前主要的特殊路基有水库地区的路基，滨海路基，滑坡段路基，泥石流区路基，软土泥沼地段路基，多年冻土地段路基，风沙地段路基等等。这些因地制宜，会有不同的应对解决办法。以下就几种典型的特殊路基的设计原则进行具体说明。

2.1有关软土地区的设计原则

软土顾名思义，性质“软”，它的物理强度很低，含水量高，空隙多，易被压缩，在铺设路基时易凹陷。比如在广州市，它的软土总分布面积近两千平方千米，特别是广东省的南沙区，建筑经常发生沉降，有时甚至可达一米五。这种地区很容易发生地质灾害，对于这种地区的公路设计的时候也需要特别的注意。

一般对于这一特殊地区的路基的选线原则为：尽可能选择软土分布层最薄最窄的区域，尽量接近山丘和地势较高，便于取土的地域；此外保证尽量远离水源区，避免通过半封闭和封闭的低洼地等；在众断设计的时候要考虑软土的地基条件以及地下的水区和桥涵高度最低及路堤的极限高，不要选择太高或太低的路堤；在修建地基的时候要先填筑路堤，然后再其充分稳定以后再施工修建构造物，以防止太大的沉降和位移；在和桥梁涵洞等连接的时候，注意搭建踏板和临时性路面来防止施工后的破坏。

2.2有关湿地的设计原则

湿地指的是人工或者天然形成的沼泽区域，这些地方的水源充足，土地肥沃，很利于动植物生长与繁衍。一般很多的湿地都被列为自然保护区。湿地由于其特殊性，所以在建设公路的时候需要小心的保护它的生态系统，避免被破坏。

比如在选线的时候，要尽量保证不穿过和远离湿地的生态敏感区域，尽量不占用本有的湿地土地资源。在湿地设计中，最典型常用的设计为生态化设计，即利用蓝色的道和边缘，在增设灰色廊道时不加新的边缘，减少边缘效应；使用原有面积较小的基质以减少大面积毁坏，保护景观；路线尽量选绿地农田小的区域。另外还要保障湿地的连通度和景观的完整性，采用生态化设计原则，使原有湿地的生物、信息、能量的循环交互等免于太大的破坏。在取土之后，需要对原有的取土环境进行一定的恢复，使其重现绿地，另外注意保护环境。

2.3有关多年冻土地基的设计原则

冻土指零度以下的含冰土壤和岩石，分短时、季节和多年冻土三种类型。地球上多年冻土面积较多，一般占总陆地面积的四分之一。由于它对温度和敏感，且一般地底都有丰富地下冰，所以冻土有流变性，它的瞬时强度远远高于长期强度。比如在建设黑北公路的时候，由于随着气候变暖，冻土也在慢慢的退化，所以在建设公路时候常常会面临冻胀和融沉问题；除此由于退化的情况，有些地区的冻土区域处于不连续性，如小兴安岭的岛状冻土。

由于冻土的状况很不稳定，所以对于不同的施工要求，一般会灵活的选择方案，目前采用的原则有三类：严格保护、一般保护、不保护。其中，保护原则指在开工使用周期中，路基需保证冻结状；一般保护原则是指在开工使用周期中允许路基逐渐融化；不保护原则是指将路基当一般的对待，还可以先破坏它的物理特性。这三种原则需要参考工程因素、多年冻土特性、经济性和社会要求等来选择。对于地基要求很高的工程需选用保护原则；对于那种不断退化难以保护的冻土，采用不保护原则；对于其他条件的冻土，采用一般保护原则。

3结束语

在我国，随着经济的发展，现代化进度的推进，公路几乎遍布全国各地，各种生态情况。公路的应用十分广泛，并且在人类社会基础设施中占有重要的地位。正因为它的不可或缺的位置，所以设计出更加便于使用，经济合理，环境和谐的公路非常关键。本文就对于公路的路基设计原则做了一个论述。在对于路基设计的一般性原则和特殊性原则做了具体的说明，充分展现了在公路路基设计中的灵活性以及科学性，充分体现了因地制宜的思想。

参考文献：

[1]公路路基设计规范[M]，人民交通出版社，2004.

[2]田洪文，孟雷.公路路基设计高度的探讨[J].铁道工程学报，2007（12）.

[3]刘鹏飞，雷志军.软土地区的公路路基设计[J].科技情报开发与经济，2003，（7）.

路基路面设计论文篇10

关键词：老路改建，平面线形，纵断面线形，技术指标

 

官山路位于肥西县西南部地带，起点位于国道G312与官亭街道交口处，终点省道S311杨桃路山南镇汽车站，路线全长22.210km，三级公路，设计速度30km/h；荷载标准为公路-Ⅱ级；路基宽7.5米，路面宽6.5米。免费论文。

1 选择改建、扩建设计的要求

当公路交通量接近或达到饱和时或对行车安全有影响时，应对公路改建、扩建与新建进行充分比选论证。采用改建、扩建时应符合以下规定：

（1）改建公路应遵照利用与改建、扩建相结合的原则，按规定公路级的技术指标，合理、充分地利用原有工程。

（2）公路改建、扩建应符合相关等级公路标准的规定。利用有公路的局部路段，因提高设计车速而可能诱发工程地质病害时经过综合分析和技术经济论证并报主管部门批准后，可维持原型计速度设计，但长度不宜大于相应设计路段长度。改线路段按新建公路标准执行。

（3）其它公路改建、扩建时，应做保通设计。并确保既有公路通行安全。

（4）公路改建、扩建设计必须遵照“远近结合、设计要有预见性”的原则。改建、扩建设计时，应为为后续改建、扩建留有余地和创造有利条件。

2 平面线形设计

2.1 平面方案

官山路改建工程自北向南布设，起于国道G312与官亭街道交叉处，经官亭街道后在K2+179处上跨宁西铁路；至K5+150处下穿合武高速铁路；在K10+699下穿肥西水利渡槽；拟合磨墩水库坝上现状公路中心，在K21+260大房庄处向南改线，终点位于省道S311杨桃路山南汽车站处。本项目牵涉到街道段的利用、下穿铁路和渡槽的处理、水库段的老路加宽和利用，老路的局部改线处理等诸多影响公路平面方案确定的因素，具体我们都根据现场和设计要求进行设平面设计和调整。

2.2 路线方案的确定

官山路改建工程由于终点路段老路两侧房屋较多、线形较差，如其沿老路改建方案存在安全隐患，且局部路段侵占河道。为了合理布设路线线位，首先在1 / 10000 地形图上进行纸上定线。布设在1 / 2000 的地形图上，针对路线平、纵面进一步优化和多方案比选论证，选择合理方案。经过方案比选，确定采用K21+260~终点路段线位改线方案作为推荐方案。

改线方案的优点：拆迁房屋减少1000平方米；减少侵占河道150米；消除终点交叉口山南路、山双路与省道S311交点错开36米的安全隐患。

2.3 平面线形设计

2.3.1设计一般原则

平面线形设计时，应以老路为主要控制物，充分利用老路，同时还应将大型建筑物、大河等作为控制点。在一般较为顺直的路段，尽可能采用较高的指标进行调整，以求改建、扩建后的良好行驶条件下；在较困难路段，应充分利用规范允许的曲线组合，在满足技术指标的前提下，充分利用老路；穿越城镇区时，应注意结合地方发展，尽量与城镇规划相协调。

2.3.2 直线及其应用

现行规范对长直线没有具体规定，本次设计中长直线控制为20V，即72秒的行程，使线形更趋合理。平曲线间最小直线长是基于保证线形连续性考虑。按公路路线规范规定，官山路设计时，我们通过计算，并参见相关设计经验，针对官山路设计速度30 km/h；同向和反向曲线间直线最短长度取50m ，这对司机调整方向盘和心理感受基本不会有影响。在达曲线间直线达不到上述要求时，将其设为复曲线。

2.3.3 圆曲线及其应用

目前规范针对大半径小偏角问题。在官山路定线时，一般将转角控制在7°以上，平曲线长度控制在150m以上，最小值也在50m，这对提高老路利用率十分有帮助。S形曲线的设计中，充分使用以反向曲线为主的曲线线形。本段路线在定线过程中，对S 形曲线的转角、圆曲线半径反复进行了调整，将相邻圆曲线半径之比控制在1 ~1 / 3 范围之内，全线线形组合成一条整体美观的水波线形。官山路设计缓和曲线均采用了回旋曲线，其长度基本与圆曲线等值。

3纵断面线形设计

老路改建、扩建项目的纵坡设计，追求路线的提高老路的利用率。在可能的情况下，尽量拟合老路纵坡，减小公路的平均高度，降低工程造价。免费论文。免费论文。

3.1 纵断面设计

本项目纵断面设计时尽量利用老路的路面作为新建结构层的底基层，以减少对老路的破坏，降低工程造价。根据对老路面弯沉的检测，通过验算确定老路的最小补强厚度。在路线纵坡设计时，本着最大限度地降低路基高度、减少工程造价的原则，对路线纵坡反复进行了调整，从而达到平纵组合较好、整体线形在视觉上连续的效果。

3.2 平纵线形组合

平纵线形组合原则为：合理设置平曲线内变坡点位置及变坡次数，在视觉上能自然地诱导驾驶员视、线，保证平面、、

纵断面线形指标大小均衡。老路改建、扩建公路变坡点较多，平纵线形组合不容易达到一一对应的要求规范规定，驾驶员在任一点所看到的纵面线形起伏一般不超过5 个。

4 先进技术设计手段

在路线设计中，大力推广新技术、新工艺和计算机辅助设计CAD软件技术。将GPS 全球定位系统用于公路勘察设计全过程，极大地提高了平、纵、横断面的测量速度和线形组合设计的合理程度。设计中运用了众多的设计软件。其中有中交第一公路勘察设计研究院和西安海德公司的纬地三维道路CAD系统、广州阿安毕路桥软件公司的RoadCAD路线设计软件及东南大学的路面结构分析软件成图系统等。

5 结束

老路改建、扩建公路线形设计是一项非常复杂的综合性工作。官山路的设计经过反复地平面定线、纵断面设计、横断面检查、平面调整及技术经济比较，经过多次优化设计、方案比选，才设计出经济上合理、技术上适用的路线方案。对于老路改建、扩建工程应灵活运用线形设计指标，在困难地段适当调整，在满足线形要求的前提下，充分利用老路。以上为笔者的一点浅显的认识。

参考文献：

[1] 张雨化.道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社

[2] 李嘉.公路设计百问.北京：人民交通出版社

[3] 黄兴安.公路与市政道路设计手册.北京：中国建筑工业出版社