道路工程教学课件

道路工程教学课件第一章道路工程概述与分类道路工程作为交通基础设施建设的重要组成部分，对国民经济发展和社会进步具有重要意义本章将介绍道路工程的基本概念、发展历程、分类方法以及在现代交通网络中的作用道路工程定义与重要性道路工程的定义道路工程的重要性道路工程是研究道路规划、勘测、设计、施工、养护和管理的综合性工道路工程是国家基础设施建设的重要组成部分，具有以下重要意义程技术学科它融合了交通工程、土木工程、材料科学等多学科知识，经济发展促进区域经济发展，降低物流成本，提高经济效益•是现代交通运输体系的物质基础社会进步改善人民生活质量，促进城乡一体化发展•道路工程涉及地形测量、路线设计、路基处理、路面铺设、排水系统、国防安全保障国防交通，提高应急反应能力•安全设施等多方面内容，需要工程人员具备全面的专业知识和丰富的实技术创新推动材料科学、工程技术和施工工艺的创新发展•践经验随着我国一带一路倡议的推进，道路工程在国际合作与发展中发挥着越来越重要的作用道路类型与分类按功能分类按结构分类高速公路设计速度高，全封闭，专供机动车高速行驶柔性路面主要由沥青混合料构成，变形适应性好••一级公路交通量大，设计标准高，双向四车道以上沥青混凝土路面••二级公路干线公路，双向两车道，中等交通量沥青碎石路面••

三、四级公路交通量小，技术标准低，多为农村公路沥青表面处治路面••城市道路快速路、主干道、次干道、支路刚性路面主要由水泥混凝土构成，刚度大，耐久性好••专用公路林区公路、矿区公路、旅游公路等普通混凝土路面••钢筋混凝土路面•预应力混凝土路面•半刚性路面结合刚性与柔性路面特点，上层为沥青混合料，下•层为水泥稳定材料此外，道路还可按照行政等级（国道、省道、县道、乡道等）、设计年限（永久性、临时性）、地形条件（平原、丘陵、山区公路）等方式进行分类不同类型的道路在设计标准、建设要求和养护管理方面存在显著差异道路结构组成路面结构组成底基层过渡层，防止基层材料渗入路基，增强整体承载力•材料级配碎石、砂砾、水泥稳定土等道路结构自上而下通常包括以下几个部分路基道路结构的基础，承受上部结构及交通荷载表面层直接与车轮接触的最上层，承受磨耗和水平力，保证行车舒适性和安全•土基原地基土或经处理的填筑土性•特殊路基软土、湿陷性黄土、膨胀土等特殊地质条件下的路基•沥青路面磨耗层、面层•水泥混凝土路面混凝土面板基层承受并分散交通荷载，是路面结构的主要承重部分•材料沥青稳定碎石、水泥稳定碎石、粒料等各结构层的材料特性与功能结构层主要材料主要功能厚度范围表面层沥青混凝土、水泥混凝土抵抗磨耗、防水、提供平整面4-10cm基层水泥稳定碎石、沥青稳定碎石承担并分散荷载15-40cm底基层级配碎石、石灰稳定土过渡与排水15-30cm路基压实土、石方、改良土支撑整个路面结构道路结构剖面示意图上图展示了典型道路结构的剖面示意图，清晰标注了各层次名称与厚度从上至下依次为路面结构详解底基层厚度约15-20cm，常用水泥稳定土或石灰稳定土磨耗层厚度约2-4cm，通常采用SMA或细土基经过压实处理的原地基或填方粒式沥青混凝土排水系统包括纵向排水沟、横向排水管等设面层厚度约4-6cm，采用中粒式沥青混凝施土路肩结构与主车道路面结构略有不同，但需上基层厚度约6-10cm，通常采用粗粒式沥保持整体协调青混凝土或ATB-25下基层厚度约15-20cm，一般采用水泥稳定碎石或石灰粉煤灰稳定碎石需要注意的是，不同等级公路、不同交通量和不同地区的道路结构剖面会有所差异例如，高速公路的结构层次更为复杂，材料要求更高；而农村公路则可能简化为三层甚至两层结构此外，特殊地质条件下（如软土、冻土区等）可能需要采取特殊的路基处理措施第二章路基与土工基础路基是道路工程的基础部分，其质量直接影响道路的稳定性、使用寿命和服务水平本章将深入探讨路基工程的设计原则、施工技术和质量控制方法，帮助学生理解路基在道路结构中的核心作用路基工程涉及土力学、岩土工程等多学科知识，需要对地质条件、水文特性和施工工艺有全面的认识本章将结合具体工程案例，系统介绍路基设计与处理的关键技术，包括软基处理、特殊土路基加固、路基排水系统设计等内容路基作用与设计要求路基的主要作用路基设计的基本要求路基作为道路结构的底部承载体，具有以下关键作用为确保路基质量和使用性能，设计必须满足以下要求承载功能支撑上部路面结构，并将交通荷载传递至地基稳定性路基在荷载作用下应保持稳定，不发生滑移、沉降等破坏抗变形能力承受反复荷载而不产生过大变形均匀性路基应具有均匀的支撑能力，避免差异沉降排水功能保证结构内水分及时排出，防止水损害耐久性在设计使用年限内保持良好的服务状态防冻融功能在寒冷地区防止冻害对道路的破坏经济性在满足技术要求的前提下，尽量减少工程投资地形适应通过挖方填方使道路线形与地形相适应环保性减少对环境的不利影响，保护生态平衡路基承载能力指标路基压实度要求路基边坡稳定性路基顶面回弹模量填方路基压实度标准边坡安全系数要求MPa高速公路路床顶面以下一般路段•≥50MPa•0~30cm≥96%•≥

1.25一级公路路床顶面以下重要路段•≥40MPa•30~80cm≥94%•≥

1.30二级公路路床顶面以下特殊路段•≥30MPa•80~150cm≥92%•≥

1.35

三、四级公路路床顶面以下以下•≥20MPa•150cm≥90%土壤分类与力学性质土壤分类体系土壤主要力学性质工程上常用的土壤分类方法包括影响路基设计的主要土壤力学指标

1.统一土壤分类法（USCS）密度与孔隙比反映土体致密程度•粗粒土砾石G、砂S含水量影响土的强度和变形特性•细粒土粉土M、黏土C液限、塑限和塑性指数表征黏性土的可塑性•有机土O和泥炭Pt强度参数内摩擦角φ和粘聚力c

2.公路土工分类法压缩性压缩模量和压缩指数•按粒径分砾石、砂、粉土、黏土渗透性渗透系数k•按塑性指数分低塑性、中塑性、高塑性路基设计中常用的土工试验方法包括试验回弹模量测定压实度检测CBR加州承载比试验CBR是评价土壤承载能力的重要指标，用于柔性路面采用平板载荷试验或贝克曼梁法测定路基回弹模量，是评价路基承载能设计试验测定在标准贯入条件下，土样抵抗贯入的能力与标准碎石相力的直接指标试验结果直接用于刚性路面设计计算比的百分比CBR值要求高速公路≥8%，一级公路≥6%，二级公路≥5%路基处理技术常见路基问题与处理方法路基排水系统设计有效的排水系统是保证路基稳定的关键，主要包括路基问题处理技术•表面排水软土路基换填法、堆载预压、排水固结、深层搅拌、化学•边沟、排水沟、截水沟、急流槽稳定•路面横坡一般为

1.5%-2%膨胀土路基改良土回填、设置防水层、灰土处理、深挖换填•地下排水•渗沟、暗沟、渗井、盲沟湿陷性黄土路基强夯法、灰土挤密桩、湿陷处理、防水设计•土工合成材料排水层高填方路基分层填筑、台阶式填筑、加筋土技术、反压护脚•特殊地段排水•高填方排水、深挖方排水高路堤边坡护坡工程、植被保护、格构护坡、挡土墙•季节性冻土区排水设计案例分析某高速公路软土路基处理工程工程背景某高速公路穿越沿海软土地区，软土厚度15-20m，含水量高，承载力低，不适合直接作为路基处理方案采用堆载预压+真空预压+塑料排水板组合技术•第一阶段插入塑料排水板（间距1m×1m），加速排水固结•第二阶段铺设砂垫层，覆盖真空膜，抽真空预压60天•第三阶段填筑堆载土，继续预压90天•第四阶段监测沉降稳定后，分层填筑路堤第三章路面结构设计路面结构是道路工程的核心组成部分，其设计质量直接影响道路的使用性能、耐久性和全寿命周期成本本章将深入介绍不同类型路面的设计理论、计算方法和材料选择原则，帮助学生掌握路面结构设计的关键技能我国道路建设中主要采用三种类型的路面结构柔性路面、刚性路面和半刚性路面不同路面结构具有各自的特点和适用条件，设计方法也存在明显差异本章将系统比较各类路面的技术经济特性，分析其在不同条件下的适用性，并结合实际工程案例介绍具体的设计流程和计算方法柔性路面设计要点柔性路面特点柔性路面设计方法柔性路面主要由沥青混合料构成，具有以下特点柔性路面设计常用方法变形适应性好能够适应路基轻微变形而不产生贯穿性裂缝

1.CBR法施工周期短铺筑后即可开放交通，无需养护期•基于路基CBR值确定路面总厚度平整度高提供良好的行车舒适性•根据交通量等级和年累计当量轴次数查表噪音小行车噪音低，适合城市道路•适用于中低等级公路设计维修方便局部损坏可进行快速修补

2.层弹性理论法耐久性相对较低需定期维护，设计寿命通常为10-15年•考虑路面多层结构应力应变分析•计算关键位置拉应力和压应变•结合疲劳破坏准则进行设计•适用于高等级公路设计路面结构验算结构层次设计•沥青层底部拉应力验算（疲劳开裂控制）设计输入参数确定典型柔性路面结构自上而下为•路基顶面压应变验算（永久变形控制）•交通荷载设计年限内累计当量轴载次数•磨耗层SMA-13或AC-13，厚度4cm•材料特性弹性模量、泊松比、CBR值•面层AC-20或AC-25，厚度6-8cm•环境因素温度、降水、冻融循环•基层ATB-25或水泥稳定碎石，厚度16-20cm•底基层水泥稳定土或级配碎石，厚度18-22cm刚性路面设计要点刚性路面特点刚性路面设计方法刚性路面主要由水泥混凝土构成，具有以下特点刚性路面设计常用方法高强度、高刚度承载能力强，变形小

1.应力分析法耐久性好设计寿命长，可达20-30年•基于弯板理论（Westergaard理论）耐磨性好适合重载交通和集装箱码头•计算荷载应力、温度应力、湿度应力养护费用低全寿命周期成本优势•考虑反复荷载下的疲劳累积损伤环保节能减少车辆燃油消耗

2.经验设计法缺点初期投资高，施工工艺复杂，修复困难•根据荷载等级、混凝土强度等确定板厚•考虑区域经验和历史数据•简单实用，适合中低等级公路12混凝土板设计接缝设计•混凝土强度等级通常C30-C40•横向缩缝间距通常4-5m，设置传力杆•板厚确定高速公路24-28cm，一级公路22-26cm•纵向缝设置拉杆，防止错台•抗弯拉强度不低于

4.5MPa•胀缝每隔200-300m设置一道•配筋设计板缝处钢筋及角隅钢筋•施工缝工作面结束处设置•缝宽15-20mm，填塞弹性密封材料34基层设计养护技术•贫混凝土基层厚度15-20cm•初期养护覆盖薄膜或洒水，持续7-14天•水泥稳定碎石基层厚度18-22cm•养护期间控制温度应力•基层抗冲刷性要求高•混凝土强度达到设计强度70%后开放交通•底基层通常采用级配碎石或石灰稳定土半刚性路面介绍半刚性路面定义与特点半刚性路面结构组成半刚性路面是指以水泥稳定材料作为基层，表面铺设沥青混合料典型半刚性路面结构自上而下为面层的路面结构它结合了柔性路面和刚性路面的部分优点，是

1.沥青面层我国公路建设中应用最广泛的路面结构类型•磨耗层SMA-13或AC-13，厚度4cm主要特点•面层AC-20，厚度6cm整体强度高基层刚度大，承载能力强

2.基层表面柔性好行车舒适，噪音小•上基层通常为

4.5%水泥稳定碎石，厚度20cm成本适中介于柔性和刚性路面之间•下基层通常为4%水泥稳定碎石，厚度20cm施工相对简便技术成熟，工艺稳定底基层级配碎石或3%石灰稳定土反射裂缝问题基层裂缝易反射至面层适用范围优点分析•适用于各等级公路，尤其是中高等级公路•整体承载能力高，适应我国重载交通特点•适合交通量中等至大的道路•利用当地材料能力强，经济性好•适合材料来源多样化的地区•施工工艺成熟，质量控制相对容易•不太适合极端气候条件地区•使用寿命适中，通常15-20年•不适合软土地基条件差的地区•维修养护技术成熟缺点及应对措施•反射裂缝问题采用抗裂贴、应力吸收层等技术•早期收缩裂缝控制水泥剂量，适当预裂•水损害敏感性做好排水系统，提高防水能力设计影响因素气候环境交通荷载•温度影响沥青路面性能和水泥混凝土应力•降雨影响排水设计和材料选择•设计轴载单轴100kN（我国标准轴载）•冻融冻土地区需特殊防冻胀设计•累计当量轴次依据交通量和增长率预测•紫外线高原地区沥青老化加速•超载因素考虑区域性超载现象•车型组成货车比例对路面寿命影响显著排水条件•表面排水横坡设计与路拱设计•内部排水透水基层与排水管设计•地下水位影响路基稳定性与承载力耐久性要求•路基排水边沟设计与截水设施•疲劳性能反复荷载下的抗裂能力材料特性•抗水损害路面结构防水排水能力•沥青材料高温稳定性、低温抗裂性•抗老化性材料长期性能保持能力•集料质量级配、强度、耐磨性•使用寿命设计年限内的服务状态•稳定材料水泥、石灰、粉煤灰性能•新材料应用改性沥青、纤维、土工合成材料柔性与刚性路面应力分布对比图柔性路面应力分布特点刚性路面应力分布特点如上图左侧所示，柔性路面在荷载作用下如上图右侧所示，刚性路面在荷载作用下应力逐层分散荷载通过多层结构逐渐分散至路基板体弯曲混凝土板作为整体弯曲变形变形集中在荷载正下方产生最大变形应力扩散范围大荷载影响范围远超柔性路面应力传递机制主要靠颗粒间摩擦力和嵌挤作用应力传递机制主要依靠板的弯曲刚度临界位置临界位置•沥青层底部最大拉应力（导致疲劳开裂）•板底中心荷载在板中时的最大拉应力位置•路基顶面最大压应变（导致永久变形）•板顶边缘荷载在板边时的最大拉应力位置•板角部位荷载在板角时的最大拉应力位置设计要点差异应力特性影响因素柔性路面与刚性路面在设计方法上存在本质差异影响应力分布的主要因素•柔性路面主要考虑整体承载力和永久变形控制•荷载面积接触面积越大，表面应力越小•刚性路面主要考虑混凝土板的抗弯拉强度和疲劳特性•材料刚度刚度越高，应力扩散角越大•计算模型不同柔性路面采用多层弹性理论，刚性路面采用•层间接触条件完全粘结、部分粘结或滑动弹性板理论•温度梯度特别影响刚性路面的翘曲应力•材料特性侧重点不同柔性路面关注弹性模量，刚性路面关•结构层厚度影响应力传递和扩散注抗弯拉强度工程实践启示基于应力分布特点的工程设计考虑•柔性路面重点控制基层强度和路基顶面承载力•刚性路面需重点控制板的厚度和接缝设计•半刚性路面需关注基层刚度与面层柔性的平衡第四章道路几何设计基础道路几何设计是道路工程的重要组成部分，直接关系到道路的安全性、舒适性和经济性本章将介绍道路几何设计的基本原理、方法和关键要素，帮助学生掌握道路平面、纵断面和横断面设计的核心技能道路几何设计需要综合考虑地形条件、设计速度、交通量、车辆特性和驾驶员行为等多方面因素，是一项兼具技术性和艺术性的工作本章将从横断面设计、纵断面设计、平面线形设计和视距设计四个方面系统讲解道路几何设计的基本要素和设计方法，并结合实际工程案例分析不同地形条件下的几何设计特点道路横断面设计要素横断面基本组成

1.中央分隔带•宽度一般2-3m，特殊地段可缩窄至

1.5m道路横断面是垂直于道路中线的剖面，主要包括以下要素•功能分隔对向交通流，防止眩光，设置安全设施

1.行车道

2.路缘带•宽度一般

3.5-

3.75m（高速公路和一级公路）•宽度

0.25-

0.5m•数量根据交通量确定，双向2-8车道•功能加强路面边缘，设置标线•横坡通常

1.5%-

2.5%，利于排水

3.边坡

2.路肩•填方边坡坡度一般1:

1.5-1:

1.75•硬路肩紧急停车带，宽度

2.5-

3.0m•挖方边坡根据土质确定，一般1:

0.75-1:

1.5•软路肩设置标志、防护设施等，宽度

0.75m123城市道路特殊要素排水设施设计横断面设计要点人行道宽度一般2-5m，根据行人流量确定边沟截排路面及附近地表水，梯形或三角形路拱设计确保路面排水，一般为

1.5%-

2.5%非机动车道宽度一般

2.5-

3.5m，双向设置排水沟挖方地段截排坡面水，梯形断面超高设计曲线段需设置横向超高，最大8%绿化带分隔机非，宽度

0.5-

3.0m截水沟设置在挖方坡顶，防止坡外水流入路基加宽设计曲线半径小时需加宽，确保安全路缘石高出路面15-20cm，防止车辆驶入人行道雨水口城市道路中收集路面径流，间距50-100m视距保证内侧坡面开挖，保证视距要求公交港湾宽度

3.0-

3.5m，长度根据停靠车辆数确定涵洞通过路基下排泄天然沟渠水流纵断面设计纵断面设计基本要素纵断面设计原则纵断面是沿道路中线的竖向剖面，主要由坡段和竖曲线组成纵断面设计需遵循以下基本原则

1.坡段（直线段）•安全性原则•最大纵坡受设计速度限制，如120km/h限制为3%•保证足够的视距•最小纵坡排水需要，一般不小于

0.3%•避免视觉误导和错觉•连续长大坡需设置爬坡车道或缓和段•控制长大坡段

2.竖曲线（凸形和凹形）•排水性原则•凸形竖曲线主要考虑视距要求•确保最小纵坡满足排水要求•凹形竖曲线主要考虑舒适性要求•低洼处设置排水设施•曲线半径与设计速度相关，高速公路R≥10000m•协调性原则•与平面线形协调•与地形协调，减少土石方123最大纵坡限值表竖曲线计算公式竖曲线最小半径%竖曲线采用抛物线，其基本计算公式为凸形竖曲线最小半径（基于停车视距）设计12010080604020速度km/h式中凹形竖曲线最小半径（基于舒适度和夜间照明）平原

33.54567•y为纵坐标（m）区•x为横坐标（m）丘陵

3.545678•i₁、i₂为相邻坡段的纵坡（%）式中区•L为竖曲线长度（m）•Ss为停车视距（m）山岭

44.

55.

56.

57.59区水平曲线设计水平曲线类型超高与加宽设计道路平面线形包括直线段和各类曲线段曲线段需设置超高和加宽，以保证行车安全

1.圆曲线

1.超高设计•简单圆曲线单一半径的圆弧•作用平衡离心力，防止车辆侧滑•复合圆曲线由两个或多个半径不同的圆弧组成•计算公式e=V²/127R-f•反向曲线两个曲率方向相反的圆弧相接•最大超高一般为6%，特殊情况下8%

2.缓和曲线•超高过渡在缓和曲线上均匀变化•通常采用回旋线（Clothoid）

2.加宽设计•作用实现曲率渐变，提供超高过渡段•作用保证车辆转弯时轮迹的安全通过•长度与设计速度和圆曲线半径相关•加宽量与曲线半径和设计车辆有关•加宽方式通常在内侧加宽最小曲线半径连续曲线设计最小平面曲线半径的计算公式连续曲线半径应遵循协调性原则•相邻曲线半径比不宜大于

1.5•避免小半径曲线后接大半径曲线•避免曲线与直线交替过于频繁•V设计速度km/h曲线编组设计，提高线形的节奏感和连续性•eₘₐₓ最大超高小数•f侧向摩擦系数不同设计速度下的最小曲线半径120km/h:650m，100km/h:450m，80km/h:250m1234缓和曲线长度特殊地形处理缓和曲线最小长度应满足在山区、城市等特殊地形条件下•超高过渡要求•山区采用蛇形线、回头曲线等技术•舒适性要求•狭窄通道采用极限设计参数•视觉诱导要求•城市道路考虑用地限制和交叉口设置计算公式V设计速度km/h，R圆曲线半径mC舒适系数，一般取1-3视距设计视距类型

1.会车视距•定义两车相向行驶时安全会车所需的最小视距道路设计中需考虑的主要视距类型•应用山区道路、窄路设计

1.停车视距

2.决策视距•定义驾驶员发现障碍物到车辆完全停止所需的距离•定义驾驶员察觉复杂情况、识别并作出反应所需的距离•组成反应距离+制动距离•应用立交区、分流区等复杂路段•应用所有道路必须满足的基本要求

3.交叉口视距

2.超车视距•定义交叉口各方向车辆安全通过所需的可视范围•定义完成安全超车操作所需的最小视距•应用平面交叉口设计•组成起步段+超越段+返回段+安全段•应用双车道双向公路设计

2.5s120m550m210m反应时间停车视距超车视距停车视距80km/h80km/h120km/h一般设计取

2.5秒，特殊情况下可取

3.0秒，高龄设计速度80km/h时的最小停车视距，包括反应距设计速度80km/h时的最小超车视距，是停车视距设计速度120km/h时的最小停车视距，高速行驶驾驶员可能需要更长时间离和制动距离的4-5倍下急剧增加视距设计与设计速度的关系设计速度km/h2030406080100120最小停车视距m20304075120170210最小超车视距m120200270380550700水平曲线与超高示意图超高过渡设计要点超高设计计算如图所示，水平曲线超高设计需要考虑以下关键要点超高值的计算与设置

1.超高旋转方式

1.计算公式•单侧超高以内侧或外侧路缘为旋转轴•理论计算e=V²/127R-f•双侧超高以道路中心线为旋转轴•V为设计速度km/h，R为曲线半径m•复合超高先以中心旋转，再以一侧路缘旋转•f为侧向摩擦系数，与速度有关

2.超高过渡长度

2.设计超高值•一般在缓和曲线上完成超高过渡•最大超高一般为6%，特殊情况下8%•最小过渡长度L=B·e/i•最小超高通常为2%，确保排水•B为路面宽度，e为超高值，i为纵向坡度•零超高R≥10000m时可不设超高曲线加宽计算视觉诱导措施曲线加宽量的计算为增强曲线段的视觉诱导效果•设置轮廓标间距20-50m•曲线诱导标反光材料，夜间效果好•护栏反光片连续视觉引导•ΔB为加宽量m•边缘标线加宽标线提高识别度•L为设计车辆轴距m•警告标志提前设置曲线警告标志•R为曲线半径m曲线半径小于规范值时，应加强视觉诱导措施•V为设计速度km/h加宽设置原则•R250m时必须加宽•一般在内侧加宽•加宽过渡长度与超高过渡长度一致平纵组合设计水平曲线与纵断面设计的协调•避免隐蔽曲线平曲线与凸竖曲线重合•避免视觉跳跃连续的短曲线和短直线•避免扭曲视野平曲线与凹竖曲线重合•坡顶不宜设置小半径曲线•长大坡道不宜设置小半径曲线第五章道路施工技术与设备道路施工是将设计方案转化为实体工程的关键环节，施工质量直接决定了道路的使用性能和使用寿命本章将系统介绍道路工程施工的基本流程、关键技术和质量控制方法，帮助学生掌握道路工程施工的核心知识和技能随着科技的发展，道路施工技术和设备不断更新换代，数字化、智能化施工逐渐成为趋势本章将重点介绍现代道路施工中常用的设备和工艺，包括土方工程施工、路基处理技术、路面铺筑工艺以及新型施工技术和设备的应用同时，也将探讨施工组织管理、质量控制和安全环保等方面的内容施工准备与场地清理施工前准备工作场地清理内容道路工程施工前的准备工作包括场地清理是施工的第一步，主要包括

1.施工组织设计

1.清除植被•编制施工总体规划•砍伐树木和灌木•确定施工工艺和方法•清除草皮和表土•制定进度计划和资源配置方案•表土剥离与保存（用于后期绿化）•编制安全和环保措施

2.拆除障碍物

2.施工场地规划•拆除建筑物和构筑物•确定临时设施位置•清除路基范围内的旧路面•规划材料堆放场地•迁移管线和其他设施•设置施工便道和临时排水•确定弃土场和取土场位置施工测量与放样技术准备安全与环保准备施工测量是保证工程位置准确的关键工作施工前的技术准备工作包括施工前的安全与环保准备控制测量建立平面和高程控制网图纸会审全面理解设计意图安全培训对施工人员进行安全教育中线测量测设道路中心线技术交底向施工人员说明技术要求安全设施设置警示标志和防护设施断面测量测设路基横断面试验段施工验证施工工艺的可行性应急预案制定安全事故应急预案施工放样标定路基边坡、排水设施等位置材料准备准备符合要求的原材料环保措施防尘、降噪、水土保持措施测量工具全站仪、GPS、水准仪等设备调试检查和调试施工设备土方工程挖方工程填方工程挖方是指将道路占地范围内高于设计高程的土石方开挖的过程填方是指将土石方填筑到设计高程的过程•挖方分类•填方材料要求•土方挖掘黏土、砂土等松散材料•粒径最大粒径不超过填料层厚的2/3•石方开挖岩石或坚硬土层•含水量控制在最佳含水量附近•特殊土挖掘软土、膨胀土等•强度满足承载力要求•挖方工艺•填方工艺•台阶式开挖分层开挖，自上而下•分层填筑每层厚度20-30cm•全断面开挖适用于浅挖方•台阶连接新旧路基结合处•爆破挖掘用于硬质岩石•碾压成型达到规定的压实度推土机主要用于•表土剥离•短距离推运土石方•平整场地•粗略整形边坡特点机动性好，适应性强挖掘机主要用于•土石方开挖•装载自卸车•修整边坡•开挖沟渠特点挖掘力强，效率高自卸车主要用于•运输土石方•运送填料•长距离物料转运特点运距长，效率高压路机主要用于•压实填方路面铺筑工艺基层与底基层施工路面面层施工基层和底基层是路面结构的重要组成部分，其施工质量直接影响路面使用性能面层是直接与车轮接触的结构层，其施工质量直接关系到行车舒适性和安全性

1.级配碎石基层施工

1.沥青混凝土面层施工•材料要求满足级配要求，集料强度高•材料要求沥青标号、集料级配•铺设工艺松铺系数

1.25-

1.35•拌和温度145-165℃•压实方法多遍碾压，先静压后振动•摊铺温度130-150℃•质量控制厚度、平整度、压实度•碾压温度初压120℃，终压90℃

2.水泥稳定基层施工•接缝处理纵缝错开，横缝垂直•配合比设计水泥用量3%-6%

2.水泥混凝土面层施工•拌和方式厂拌或路拌•模板安装高程、平整度控制•铺筑工艺摊铺机连续作业•混凝土浇筑布料均匀，振捣充分•养护方法洒水养护7-14天•表面处理抹平、拉毛、养护•接缝施工缩缝、胀缝、施工缝特殊路面施工技术水泥混凝土面层施工流程针对特殊需求的路面施工技术沥青混凝土面层施工流程水泥混凝土面层施工的标准流程SMA路面抗车辙能力强，需严格控制温度沥青混凝土面层施工的标准流程基层处理清扫、洒水湿润或铺隔离层透水沥青路面增加排水功能，降低噪音下承层处理清扫、洒布粘层油或透层油模板安装固定模板，确保高程和平整度彩色沥青路面用于特殊路段，添加颜料沥青混合料拌制严格控制温度和配合比钢筋安装传力杆、拉杆和网片布设钢纤维混凝土路面提高抗裂性能混合料运输保温覆盖，防止温度降低混凝土搅拌按配合比准确计量连续配筋混凝土路面减少接缝数量摊铺采用摊铺机连续摊铺，控制厚度混凝土浇筑和振捣均匀布料，充分振捣碾压初压、复压、终压三阶段表面整修抹平、拉毛、压纹处理接缝处理保证接缝质量，防止开裂渗水养护覆盖保湿养护7-14天质量检测厚度、平整度、压实度、渗水性切缝和填缝按设计要求切缝并填充密封材料质量控制与检测材料质量控制现场质量检测道路工程质量控制的首要环节是材料质量控制施工过程和完工后的现场质量检测

1.集料检测

1.路基检测•级配分析确保符合设计要求•压实度核子密度仪或灌砂法•针片状颗粒含量影响路面稳定性•平整度3m直尺或连续式平整度仪•磨耗值反映耐久性•弯沉值贝克曼梁法或落锤式弯沉仪•压碎值反映强度

2.路面检测

2.沥青检测•厚度钻芯法•针入度反映硬度•平整度3m直尺或连续式平整度仪•软化点反映温度敏感性•摩擦系数摆式仪或连续式摩擦系数测试车•延度反映塑性•构造深度砂铺法或激光扫描法•老化性能反映耐久性沥青混合料质量控制水泥混凝土质量控制沥青混合料的关键质量控制指标水泥混凝土路面的关键质量控制指标马歇尔稳定度最小值8kN（高温稳定性）强度28天抗压强度达到设计值流值控制在2-4mm（变形性能）抗弯拉强度28天达到设计值（通常≥

4.5MPa）空隙率AC型3-5%，SMA型3-4%（耐水性）坍落度控制在30-50mm（工作性）饱和度控制在65-85%（耐久性）含气量控制在4-6%（抗冻融性）沥青含量严格控制在设计值±

0.3%范围内水灰比控制在

0.4-

0.5（耐久性）温度控制各环节温度严格控制在规定范围接缝质量垂直度、直线度和填充质量施工过程质量保证措施确保施工质量的关键管理措施施工工艺标准化制定详细的工艺标准并严格执行技术交底向作业人员详细说明技术要求关键工序旁站监理监理工程师全程监督关键工序分段验收分层、分段验收，不合格不进入下道工序质量追溯建立质量记录，实现全过程可追溯道路排水系统设计表面排水设施地下排水设施表面排水系统用于收集和排除路面和周边地表水地下排水系统用于排除路基内部水分

1.路面横坡

1.盲沟•直线段双向路拱或单向横坡•结构渗水管+滤料填充•曲线段超高段的单向横坡•位置路基边缘或中央•坡度一般为

1.5%-

2.5%•功能降低地下水位，排除渗入水

2.边沟

2.渗沟•形式三角形、梯形或矩形•结构透水材料填充•材料土质、砌石、混凝土•位置路基两侧或下部•尺寸根据汇水面积和降雨强度确定•功能收集和排除地下水涵洞设计截水沟设计排水层设计涵洞是穿过路基的排水建筑物截水沟用于拦截坡面水流路面结构中的排水层类型圆管涵、箱涵、拱涵位置挖方路段坡顶或填方坡脚位置路面结构下部或路床顶面布置与天然水流垂直或斜交断面形式梯形断面为主材料透水性好的砂砾或级配碎石设计流量基于重现期的设计洪水坡度根据地形确定，一般不小于

0.5%厚度一般15-20cm断面尺寸满足水力要求和维护需要防冲刷处理坡陡处设置跌水或急流槽横坡与路面横坡一致或略大进出口处理防冲刷和消能设施出水口处理防止水流冲刷路基出水口与边沟或盲沟连接道路排水系统设计的关键原则防止水进入路基快速排除已进入路基的水降低地下水位通过合理的路面横坡、边坡防护和截水设施，防止表面水渗入路基保持路基顶面的横通过设置排水层、盲沟等设施，确保渗入路基的水分能够迅速排出，防止水分在路基内坡，确保水分能迅速排出长期滞留造成强度下降第六章道路维护与管理道路维护与管理是确保道路长期良好服务状态的关键环节，直接关系到道路使用性能、使用寿命和交通安全本章将系统介绍道路养护的基本理念、技术方法和管理策略，帮助学生掌握现代道路养护与管理的核心知识随着我国道路网络规模的不断扩大，道路养护工作面临着越来越大的挑战本章将重点讲解预防性养护、常规养护和大修工程的技术要点，探讨道路病害的成因分析和处治方法，介绍现代化养护装备和信息化管理系统的应用同时，也将关注养护经济性评价、养护决策支持系统等现代管理理念和方法道路养护的重要性与方法道路养护的重要性养护类型分类道路养护是道路工程全寿命周期管理的重要环节现代道路养护体系包括多种类型延长使用寿命合理的养护可使道路使用寿命延长30%-50%日常养护路面清扫、小坑洞修补、排水设施疏通等提高服务水平保持良好的路况，提高行车舒适性和安全性预防性养护在病害发展初期进行的低成本处治降低使用成本减少车辆损耗和燃油消耗结构性养护针对结构性损坏进行的修复经济效益显著每投入1元养护费用可节约3-5元重建费用紧急养护应对自然灾害或突发事件的紧急修复保障交通安全减少因路况不良导致的交通事故专项养护针对特定设施或病害的专门处治现代养护管理修复性养护技术采用现代技术和管理理念的养护管理预防性养护技术针对已出现明显病害的道路，采用的修复技术路况检测激光扫描、雷达探测等技术预防性养护是现代道路管理的重要策略，主要包括局部挖补针对坑槽、沉陷等局部病害养护决策系统PMS系统辅助决策表面处治雾封层、稀浆封层、微表处等结构加固增加结构层厚度或强度信息化管理GIS、BIM等技术应用裂缝处治灌缝、封缝等技术路面铣刨重铺铣除病害层后重新铺筑智能养护装备自动化、智能化养护设备路面再生热再生、冷再生等技术翻浆处理排水、换填、加固等措施养护效果评价基于用户体验的评价体系超薄罩面薄层沥青混凝土加铺混凝土板修复接缝修复、板角修复、断板更换特点科学化、系统化、精细化、智能化路面防水防水层、封水处理等特点针对性强，但成本较高，对交通影响较大特点成本低、干扰小、效果好，是小投入、大回报的典型措施。