《道路工程講》課件

道路工程講——課程介紹本課程聚焦道路工程學(xué)科核心知識(shí)涵蓋從路線選擇到智能交通全過程培養(yǎng)學(xué)生掌握工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力道路工程發(fā)展歷程1古代道路石板路、棧道2工業(yè)革命時(shí)期柏油路面出現(xiàn)3現(xiàn)代高速公路混凝土技術(shù)應(yīng)用4智能道路車路協(xié)同技術(shù)道路工程基本概念按行政等級(jí)分類國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道按技術(shù)等級(jí)分類高速公路、一級(jí)~四級(jí)公路按使用功能分類干線公路、旅游公路、資源開發(fā)公路中國道路網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀519萬公路總里程截至2023年底數(shù)據(jù)17萬高速公路里程世界第一96.3%鄉(xiāng)鎮(zhèn)通硬化路比例農(nóng)村公路成果顯著世界主要道路工程對(duì)比歐洲道路注重環(huán)保與景觀融合養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)完善美國道路州際公路網(wǎng)規(guī)模大重型車輛標(biāo)準(zhǔn)高日本道路抗震設(shè)計(jì)領(lǐng)先隧道技術(shù)發(fā)達(dá)中國特點(diǎn)建設(shè)速度快橋隧比例高道路工程學(xué)科體系路線工程選線規(guī)劃與設(shè)計(jì)路基工程土石方與穩(wěn)定性路面工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工橋隧工程特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)道路養(yǎng)護(hù)維修與管理道路路線選擇原則經(jīng)濟(jì)性原則建設(shè)成本與運(yùn)營效益平衡環(huán)境協(xié)調(diào)原則減少生態(tài)破壞與景觀融合社會(huì)效益原則服務(wù)地區(qū)發(fā)展與民生需求安全可靠原則地質(zhì)條件評(píng)估與災(zāi)害防范路線選線流程與方法資料收集階段地形圖、地質(zhì)資料、氣象數(shù)據(jù)野外踏勘階段實(shí)地勘察、障礙點(diǎn)記錄方案設(shè)計(jì)階段比選多個(gè)路線走向綜合評(píng)價(jià)階段技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比道路線型設(shè)計(jì)基本要求平面設(shè)計(jì)直線、圓曲線、緩和曲線組合縱斷面設(shè)計(jì)坡度控制與豎曲線過渡橫斷面設(shè)計(jì)車道寬度與超高設(shè)置平曲線與豎曲線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)速度(km/h)平曲線最小半徑(m)最大縱坡(%)12065031004004802505601256道路斷面設(shè)計(jì)行車道車輛通行主要部分路肩緊急停車與養(yǎng)護(hù)作業(yè)邊坡保障路基穩(wěn)定排水設(shè)施保障行車安全路基結(jié)構(gòu)與類型路面結(jié)構(gòu)層承受車輛荷載路床提供穩(wěn)定支撐土基基礎(chǔ)支撐層土方工程與路基施工推土機(jī)作業(yè)松土、推土、平整挖掘機(jī)作業(yè)開挖、裝載壓路機(jī)作業(yè)碾壓、夯實(shí)路基防護(hù)與加固路基防護(hù)工程多樣化滿足不同地形需求路基沉降與穩(wěn)定性1沉降原因軟土壓縮性大、地下水位變化2監(jiān)測(cè)方法沉降板、傾斜儀、位移監(jiān)測(cè)3處理技術(shù)換填、預(yù)壓、化學(xué)加固4評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)沉降量、沉降速率、均勻性道路路面結(jié)構(gòu)層次面層直接承受車輪荷載基層傳遞分散荷載墊層防凍排水功能路床提供均勻支撐瀝青路面結(jié)構(gòu)類型半剛性基層瀝青路面最常用結(jié)構(gòu)類型水泥穩(wěn)定碎石基層全瀝青路面全部采用瀝青混合料適用高等級(jí)公路反向彎沉路面改善柔性路面變形性能上下層模量遞減瀝青混合料組成與性能粗集料細(xì)集料礦粉瀝青瀝青路面施工工藝材料準(zhǔn)備集料烘干、篩分、計(jì)量混合拌和按配合比拌和均勻運(yùn)輸攤鋪控溫控速，防離析碾壓成型初壓、復(fù)壓、終壓瀝青路面病害與維修車轍高溫變形，材料穩(wěn)定性不足裂縫溫度應(yīng)力，疲勞損傷松散粘結(jié)力不足，水損害水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)連續(xù)配筋混凝土路面全長鋼筋連續(xù)配置無需橫向接縫普通水泥混凝土路面設(shè)置膨脹縫和縮縫最常用結(jié)構(gòu)形式鋼纖維混凝土路面抗裂性能提高延長使用壽命水泥混凝土路面施工混凝土拌制配合比嚴(yán)格控制模板安裝保證幾何尺寸混凝土攤鋪均勻連續(xù)施工養(yǎng)護(hù)保濕防裂關(guān)鍵水泥路面常見病害板角斷裂、接縫損壞、縱向裂縫、錯(cuò)臺(tái)是主要病害類型道路橋梁概述拱橋跨徑中等，美觀梁橋施工簡便，應(yīng)用廣泛剛構(gòu)橋適合大跨徑，剛度大懸索橋特大跨徑，節(jié)材公路隧道工程基礎(chǔ)隧道斷面類型圓形、馬蹄形、矩形依據(jù)地質(zhì)和功能確定支護(hù)結(jié)構(gòu)初期支護(hù)二次襯砌防水層城市道路工程特點(diǎn)規(guī)劃約束多需與城市總體規(guī)劃協(xié)調(diào)路網(wǎng)密度大交叉口多，系統(tǒng)復(fù)雜行人需求高人車混行區(qū)域設(shè)計(jì)地下管線復(fù)雜多種市政管線協(xié)調(diào)道路交通安全設(shè)計(jì)視距保障停車視距、超車視距避免視覺誤導(dǎo)交通標(biāo)志系統(tǒng)警告、禁令、指示標(biāo)志信息清晰明確防護(hù)設(shè)施護(hù)欄、隔離帶、緩沖區(qū)降低事故傷害道路排水系統(tǒng)表面排水處理降雨直接徑流路面排水排除滲透車道水分地下排水降低地下水位道路綠化與景觀設(shè)計(jì)中央分隔帶綠化隔離對(duì)向交通，減少眩光邊坡綠化防止水土流失，美化環(huán)境互通區(qū)綠化改善駕駛視覺環(huán)境服務(wù)區(qū)景觀提升休息環(huán)境品質(zhì)交通組織與標(biāo)線標(biāo)志交通標(biāo)線、標(biāo)志、信號(hào)燈、可變信息板共同構(gòu)成完整交通指引系統(tǒng)材料試驗(yàn)與檢測(cè)技術(shù)路基材料檢測(cè)含水量壓實(shí)度承載比CBR瀝青材料檢測(cè)針入度軟化點(diǎn)延度混合料檢測(cè)馬歇爾試驗(yàn)車轍試驗(yàn)疲勞性能路面檢測(cè)彎沉值平整度抗滑性能道路標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范分類主要規(guī)范適用范圍公路工程JTGB01公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)城市道路CJJ37城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范瀝青路面JTGF40瀝青路面設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范水泥路面JTGD40水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范高速公路建設(shè)管理竣工驗(yàn)收功能性、質(zhì)量驗(yàn)收施工與監(jiān)理質(zhì)量控制與進(jìn)度管理設(shè)計(jì)與審批技術(shù)方案優(yōu)化可行性研究經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益分析規(guī)劃選線宏觀布局與線位研究施工組織設(shè)計(jì)人員組織崗位設(shè)置、職責(zé)劃分機(jī)械配置設(shè)備選型、數(shù)量確定進(jìn)度安排關(guān)鍵路徑、工期控制質(zhì)量保證檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收流程道路工程施工安全警示與隔離設(shè)施錐筒、圍欄、警示燈安全培訓(xùn)定期培訓(xùn)與演練個(gè)人防護(hù)頭盔、反光衣、安全帶工程監(jiān)理與質(zhì)量控制事前控制方案審核與技術(shù)交底事中監(jiān)督旁站與巡視檢查檢測(cè)驗(yàn)收各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試資料管理完整記錄與歸檔道路工程造價(jià)與經(jīng)濟(jì)分析智能交通與智慧道路路側(cè)感知系統(tǒng)雷達(dá)、攝像頭、氣象傳感器車路協(xié)同技術(shù)V2X通信，實(shí)時(shí)信息交互智能信號(hào)控制自適應(yīng)調(diào)節(jié)，提高通行效率智能管理平臺(tái)大數(shù)據(jù)分析，智慧決策綠色道路與可持續(xù)發(fā)展節(jié)能設(shè)計(jì)路線優(yōu)化減少能耗太陽能路燈應(yīng)用生態(tài)保護(hù)野生動(dòng)物通道生態(tài)邊坡技術(shù)低碳施工溫拌瀝青技術(shù)就地冷再生工藝環(huán)境監(jiān)測(cè)噪聲監(jiān)測(cè)與治理水土保持評(píng)估新型道路材料與結(jié)構(gòu)高性能改性瀝青SBS、高粘度改性技術(shù)透水混凝土雨水利用，減少徑流橡膠瀝青廢舊輪胎再利用路面再生與循環(huán)利用舊路面材料銑刨精確控制銑刨深度RAP材料處理篩分、破碎、儲(chǔ)存配合比設(shè)計(jì)新舊材料比例確定再生混合料應(yīng)用攤鋪、壓實(shí)施工大數(shù)據(jù)在道路工程中的應(yīng)用數(shù)據(jù)采集傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析交通流預(yù)測(cè)，擁堵識(shí)別養(yǎng)護(hù)決策精準(zhǔn)維修，資源優(yōu)化安全預(yù)警事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估道路設(shè)計(jì)自動(dòng)化與BIM技術(shù)三維建模精確反映道路實(shí)體幾何特征參數(shù)化設(shè)計(jì)快速調(diào)整與方案優(yōu)化協(xié)同工作多專業(yè)數(shù)據(jù)共享與整合可視化管理全生命周期信息化管理復(fù)雜地區(qū)道路工程設(shè)計(jì)山區(qū)、高寒區(qū)、沙漠、軟土地區(qū)各具特色的道路設(shè)計(jì)技術(shù)超大城市道路工程挑戰(zhàn)交通擁堵治理立體交叉系統(tǒng)可變車道技術(shù)地下空間利用地下道路網(wǎng)絡(luò)綜合管廊建設(shè)重載交通應(yīng)對(duì)高性能路面結(jié)構(gòu)特種混凝土應(yīng)用道路生命周期管理規(guī)劃設(shè)計(jì)功能定位與技術(shù)方案1建設(shè)階段工程實(shí)施與質(zhì)量控制運(yùn)營階段交通組織與服務(wù)設(shè)施養(yǎng)護(hù)維修預(yù)防性與修復(fù)性措施更新改造功能提升與結(jié)構(gòu)加固國內(nèi)外經(jīng)典案例分析京滬高速公路中國交通大動(dòng)脈全長1262公里德國高速公路無限速設(shè)計(jì)嚴(yán)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)港珠澳大橋世界最長跨海通道集橋、島、隧于一體近期重大項(xiàng)目介紹京雄高速雄安新區(qū)重要交通廊道川藏高速高海拔地區(qū)技術(shù)突破沿海智