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路基路面设计论文模板(10篇)

时间:2022-12-15 18:08:56

路基路面设计论文

路基路面设计论文例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

路基路面设计论文例2

摘 要 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都有显著影响,本文通过水文计算并结合扬州西北绕城高速公路设计、施工的实际情况,提出了切实可行的设计思路,以便更好地为高速公路建设服务。关键词 高速公路 排水设计1 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,笔者结合扬州西北绕城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 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,采用扬州市历史最大小时降雨量,以流入边沟的水不溢出边沟为限,并假设扬州西北绕城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。扬州西北绕城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,扬州西北绕城高速公路边沟采用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:1部分路段在汛期内路基水不能及时排除。2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

路基路面设计论文例3

Abstract: This paper focused on line plane, longitudinal and cross-sectional survey design process, design theory and method of calculation in the road route design, introduced some specific treatment for the problems in highway route design. It focuses on the basic theory of the highway route design, the basic approach, as well as computer-aided design program developed processes and algorithms ideas.Key words: highway routes; computer; design system

中图分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:

1概述

本文的研究目的,在于针对工程实际,对公路路线设计中有关问题的设计理论和实用算法进行一些基础应用方面的研究,同时从实用角度出发,开发具有自主版权、功能相对齐全、实用的公路路线辅助设计程序。在程序开发过程中,借鉴了目前国内一些新的关于设计理论和计算方法的研究成果,结合作者在多年公路勘测设计第一线工作实践中对公路路线设计理论与方法研究的结果和实践经验的总结与体会,应用计算机技术,解决路线设计中平面、纵断面、横断面设计计算、工程数量计算、设计图表绘制等具体问题。

所开发的应用程序,可直接应用于公路工程设计,特别适合中小型设计单位采用常规设计方法进行公路路线设计,本程序可完成较复杂的平面线形设计,提高计算精度,一定程度上提高线形设计质量、缩短设计周期,为设计单位提供一套实用的设计工具。同时,本程序也可用于大中专院校有关课程的教学过程,通过教学演示,直观地展示路线设计的步骤和方法、以及路线设计的主要成果。

本文着重讨论在公路路线勘测设计过程中有关路线平面、纵断面和横断面的设计理论和计算方法,介绍了在公路路线设计中一些具体问题的处理方法。在总结、引用相关算法的基础上,编制实用的公路路线辅助设计程序。对于计算机软件工程方面的问题,如系统结构、编程技术与技巧、数据结构与数据传输等问题未作更深入的探讨和介绍,程序设计的指导思想亦将能够实现预期的计算、绘图功能作为基本要求,因此,从软件工程角度来看,尚不够完善和成熟。

2程序流程及算法

2.1程序整体工作流程

在公路路线辅助设计程序的编制过程中,为了与用户的设计习惯相吻合,应用的步骤基本与常规的勘测设计过程相一致,程序整体工作流程如图1所示。

图1程序整体工作流程

2.2平面设计

根据测设阶段和数据采集方式的不同,平面设计可分为实地定线和纸上定线两种方法。采用实地定线时,路线导线和各种线形要素―直线、圆曲线、缓和曲线已通过外业测量敷设于实地,各设计参数均已确定,因此,平面设计系统的任务只需将有关数据输入计算机,验算各线形要素和控制点位置。采用纸上定线时,平面设计系统的任务是:路线导线计算,人机交互设计线形要素,推算控制点桩号。不论采用何种方法,定线都是前提工作,也是最关键和最复杂的工作,需要由工程师根据规划意图,结合实际地形、地物、地质、水文等自然条件和其它社会经济条件综合协调,最后确定路线位置。定线所涉及的因素多且复杂,需要由工程师来做出决策,即由人工完成。目前平面线形智能化设计和优化以及采用三维空间线形设计的方法尚处于研究开发和完善阶段,因此,目前公路平面计算机辅助设计的任务主要还是利用计算机快速计算来取代人工繁重的计算与绘图工作,本文中程序设计也是以此为出发点的。

平面设计的流程与工作方法有直接的关系因此其流程也可分为实地定线和纸上定线两种情况,两者主要区别在于数据收集的方式不同,反映在程序系统中则为输入数据的不同,而后续的计算内容基本上是相同的,平面设计的工作流程见图2。

图2平面设计流程

2.3纵断面设计

目前,国内多数CAD系统仍采用人工方法设计纵断面,通常是由计算机将输入的纵断面地面高程资料处理后,在屏幕上显示或由绘图仪绘制纵断面地面线图,由工程师设计纵坡,设置竖曲线计算参数,并将有关设计参数输入计算机,由计算机程序完成纵坡计算、竖曲线计算以及设计高程、填挖高度计算等内容,输出设计图表。本文亦采用这种方法,考虑到在屏幕上显示纵断面地面线不如以图纸方式输出直观,因而在程序中设置了输出《外业纵断面图》的模块,供设计人员试坡使用。

本程序中纵断面设计流程见图3。

图3纵断面设计流程

2.4横断面设计

与纵断面地面数据的采集方法相似,横断面地面线数据亦可通过现场实测、在地形图上人工读取或通过DTM自动产生。不论采用什么方式,横断面地面线都被描述为一条折线,为便于计算机存储和处理,其数据以各折点坐标的方式输入,坐标原点定义在中桩位置,并且将中桩左、右两侧分别建立直角坐标系。上述坐标数据如果由人工键盘输入,工作量非常大,而且容易出错,对于传统的数据采集方法,利用数字化仪将实测横断面图转化为坐标数据是一种较好的解决办法。

图4 横断面设计流程

基于导线的平面设计模型

中线设计是公路平面设计的核心问题,其设计模型应与生产实践紧密结合,同时涉及到系统的易用性、数据管理的统一性和人机交互实现的可能性,因此中线设计模型也是公路CAD系统研究的一个重要问题。目前己在设计中应用的方法有:基于导线的设计、基于曲线的设计和基于基本元素的设计等方法。其中第一种方法属于直线型设计方法,也称为“导线法’,是我国传统的平面线形设计方法,后两种方法属于曲线型定线方法,适用于复杂地形条件下的道路线形设计以及互通立交匝道的线形设计,目前已逐步得到应用并不断发展、完善。

“导线法”设计模型由于简单易行、便于掌握,仍被很多设计部门和工程技术人员所采用。它首先定出一系列直线组成的折线,作为公路中心线导线,然后对每一个转折点配以适当的曲线,形成道路中心线。平面线形组成的基本元素为直线、圆曲线和缓和曲线,在公路设计中常用的缓和曲线形式主要是回旋线。采用“导线法”进行平面线形设计时,由于先定直线,后定曲线,容易造成曲线与直线的匹配不够合理,在受地形地物限制的情况下需要布设比较复杂的线形组合时,采用“导线法”也往往显得不够灵活。本文着重讨论采用“导线法”布线时,几种常见线形组合形式在算法上的一些改进和处理方法,以提高采用这一方法时的灵活性,并进一步提高计算精度。

结论

本文主要讨论了公路路线设计的基本理论、基本方法,以及计算机辅助设计程序开发的主要流程和算法思路。其主要内容仍以公路路线常规设计理论为基础,在此基础上,引入了作者对线形设计理论研究探讨的成果,特别在平面线形设计理论方面,着重研究了采用“导线法”布设平面线形时,卵形曲线线形设计的数学模型和计算方法以及放样坐标的计算方法,在分析过程中,以非对称基本型曲线的计算方法为依据,较好地解决了卵形曲线等复杂线形设计、放样的实际问题,并且借助适当的计算机算法,可以实现高精度的计算。

本文提出的卵形曲线计算模型,有着较高的灵活性和适应性,由于从基本型曲线的算法出发,因而其设计概念较清晰、数学模型也较简单,而且在线形组合方面涵盖了复曲线的组合形式,与本文所述的其它的曲线形式相配合,从而使得在“导线法”布设平面线形的情况下完成各种复杂线形组合的设计成为可能。从这个意义上讲,在平面线形设计中,传统的“导线法”和曲线型设计方法并无本质上的差别,其主要的区别在于控制曲线线位的约束条件不同,根据约束条件确定曲线参数时的操作手法不同,而曲线的线形实质并未变化。在实际应用中,“导线法”和曲线型设计方法各有所长,有各自的适用条件,要根据具体情况选用。这一点对于采用常规方法设计、放样的基层设计、施工单位以及低等级公路建设项目来说,有着较为重要的现实意义。

在平面线形设计理论的探讨中,有一个很重要的特点,就是对于由直线、圆曲线、回旋线三要素组成的平面线形,直线和圆曲线的线形较简单,处理起来较为方便,而回旋线的应用以及与直线或圆曲线的配合则是主要矛盾,因此不论是何种形式的线形组合,都要基于对回旋线几何特性的深刻理解和认识,本文在讨论卵形曲线计算时,也是从这一点出发,并且借鉴了曲线型设计方法中“模式法”的有关数学模型进行处理。在本文中,各种曲线形式的计算和处理方法,最终都是以非对称基本形曲线的算法为基础,这样使得线形设计的概念较为清晰,而且也为程序系统的设计提供了方便。

参考文献:

[1] 徐维华,谭玉兰.浅谈施工阶段的质量管理[J].特钢技术,2005,(3):35-36

[2] 阙家奇,姜炜.公路工程施工中的质量管理探讨[J].中国科技信息,2006, (2):157

[3] 姜新,张秀荣.浅谈公路施工中的工程质量管理[J].辽宁交通科技,2005, (3):68-69.

[4] 公路工程基本建设项目设计文件编制办法

[5] 公路工程基本建设项目设计文件图表示例[M].北京:人民交通出版社,1997.

[6] 公路设计手册一路线[M].北京:人民交通出版社1979

路基路面设计论文例4

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

路基路面设计论文例5

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)14-0277-02

《道路勘测与设计》是测绘工程专业的一门重要的专业课,是一门综合性和实践性很强的课程,因此单纯的理论教学是不合适的,必须注重实践性教学。测绘工程专业不同于道路桥梁专业,该专业的学生没有学过交通工程,路基工程、路面工程、城市道路设计等课程,且课时只有32学时,没有专门的毕业设计和实践教学实习,他们更注重测绘、测设等方面的实践技能。目前教师一般都采用传统的教学模式,以讲解基础知识为目标,以教师为主体,以应试为基础,把注意力都放在如何传授、积累知识上。事实证明,这种传统的教学模式对培养学生的独立思考能力和实践能力是不利的,要达到真正培养学生专业技术应用能力的目标,必须改变目前传统的教学模式及考核方式。因此,基于学校应用型人才办学定位及测绘工程专业特点,必须进行《道路勘测与设计》教学内容、实践实习教学、教学模式和考核方法的改革。

一、教学内容的改革

经过调查研究相关高校对于本课程的理论和实践教学情况,深入了解掌握相应最新规范和课程发展的最新理论和成果,根据我校基于应用型人才的办学定位、测绘工程专业的培养目标及课程体系特点,笔者认为,我们应删减整合教学内容,详略得当,重点突出,自成体系。笔者把“道路勘测设计”的课程内容归纳为以三个基本分支为主构成的基本体系,即:汽车的行驶理论、道路的线形设计理论方法和道路的选线、定线。考虑课程内容的相互联系以及基于应用型人才的培养目标的测绘工程专业特点及有限的课时,在认真研究分析课程体系后,考虑不再对《汽车行驶理论》一章进行单独讲授,而是穿插到相应道路平、纵、横设计三章中,相互融合,相得益彰。道路的选线、定线过程并不是截然分开的,而是你中有我,我中有你,因此考虑两章合并,不再照搬全书,而是删减很多枯燥的条条框框,以一具有典型意义的山岭重丘区的纸上选线、定线的实例穿针引线,引导学生分析应用涉及到的相应原则、步骤、方法、理论。

二、实践实习教学的改革

为了更好地培养学生独立使用工具书、查找资料、正确使用新规范和标准图集及自主学习、协作探究、沟通交流的实践能力,需要设置实践实习教学,使学生把课堂上所学的理论知识真正应用到实践中去,做到理论教学与实践教学的结合,突出在理论教学中渗透实践的内容,强调对实践过程的理论总结。本课程实践实习教学包括室内设计的实践教学和野外的实习教学。考虑到测绘工程专业的特点及有限的课时,室内设计的实践教学争取在课堂教学中完成。如在讲授道路平面线形设计时,在黑板上画出路线交点图,让学生分组讨论设计,然后让设计较好的组把成果画到黑板上,引导学生分析他们成果好的原因,应用到的理论,方法、公式。利用学生争强好胜的心理,激发他们的兴趣和积极主动性。同样在讲道路纵断面设计和横断面设计中也采用这种方式。以课程的选定线内容为线索,以一具有典型意义的山岭重丘区的纸上选线、定线为实例,用4次课左右时间教学、指导学生,3人1组分组设计,相互讨论切磋,引导学生把前面的平、纵、横设计联系起来,掌握道路路线设计的一般方法、步骤,做到路线线形平面顺适、纵面均横、横面合理,计算有理有据、图纸表达清楚准确,深化学生对课程内容的理解掌握。通过对二年级临城实习基地的踏勘、调研,选定合适的实习区域,把《道路勘测与设计》课程的野外实践实习教学内容(现场选定线、中桩测设、纵断面测量、横断面测量、带状地形图测绘),融入到学生的专业测量实习中,提高实践技能。通过实践教学,力求将道路勘测的基本概念、道路的平面、纵断面和横断面设计与测设、施工等内容有机地融为一体,使学生对道路工程各个方面知识有个全面、系统的了解,具备从事道路工程的勘察、测绘、设计、测设、施工的知识和能力。

三、教学模式的改革

打破“讲深、讲透、讲全、讲细”的观念,注意培养学生主动学习的意识与能力。由于很多前期课程没有学,测绘工程专业学生普遍反映该门课比较难学。因此教师在讲授的过程中,要抓住重点,应用有效的方法手段,突破难点。针对学生缺乏工程经验现状,采用板书和多媒体模式教学相结合,多联系实际,将大量的工程实例穿插到教学的课件中,激发学生兴趣和思考。这种教学方式更形象、直观、生动、高效,更符合道路工程的特点。同时可采用启发式和讨论式教学等。先提出一些思考题,让学生自学,让他们自己去得到解决的方法,带着问题去思考,带着需要去学习,充分调动他们的积极主动性和协调配合能力。同时安排学生做一定数量的练习和设计,避免眼高手低。注重素质教育,勘察、测绘、设计、测设并重、简化理论推导,强化能力培养,努力提高教学质量。

四、考核方法的改革

基于应用型人才培养的《道路勘测与设计》课程教学,必然要对考试形式和内容进行改革,重在加强对于学习过程的考查。从考试形式上来说,除了传统的闭卷考试外,尝试小型设计、案例答辩等多种形式;从考核内容上来说,把包括课堂讨论、作业、实践教学成果等纳入到考核范围中来,合理确定各部分成果占课程总成绩的比例,使得学生对课程学习的目标与要求有更加明确的认识。

对教学内容、实践实习教学、教学模式和考核方法方面的改革,符合我校应用型人才办学定位、测绘工程专业人才培养目标和《道路勘测与设计》课程体系特点,对其他专业以应用型人才为培养目标的《道路勘测与设计》课程教学,有一定借鉴意义。

参考文献:

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[2]赵韩涛,罗丽君.道路勘测设计教学改革与实践[J].价值工程,2012,(16):269.

[3]肖念婷.《道路勘测设计》教学改革研究与实践[J].教育教学论坛,2012,(21):136-137.

[4]钟栋青,李玉华.《道路勘测设计》课程实践教学改革与评价机制[J].教育教学论坛,2012,(S4):53-54.

[5]文建华.道路勘测设计课程教学时效性研究[J].大学教育,2013,(12):50-51.

路基路面设计论文例6

【提要】在路基、路面工程验收中人们常常发现:同一碾压层在相同碾压

条件下通过弯沉指标总比通过压实度指标容易得多,两种指标同是用于检验路基、路面的碾压质量,为什么会差异甚大?本文对此进行了分析和探讨,并建议建立一套专用于计算施工检验弯沉的数学公式来进一步完善道路工程的质量验收。关键词 设计容许弯沉 施工检验弯沉 压实度1.概述我国现行的柔性路面设计规范是以设计容许弯沉为控制指标,但在施工规范中则采用压实度作为验收控制指标,而将弯沉检验作为参考值。在实际操作中:压实度表示某一有限厚度的路面结构层经碾压后的相对密实程度;弯沉表示被测路面结构层以下各层(包括路基)在汽车标准轴载下产生的总位移。两者均可反映路基、路面的碾压质量,但在理论上却没有关联。由于路面结构体系的复杂性,不能使设计与施工采用相同的控制指标显然是一件憾事。在施工中,监理工程师为了对工程质量的严格要求,总希望多一些检测手段,以便于将检验资料进行对比和相互印证。而且弯沉检验在实施过程中也比压实度检验更为方便、快捷,故许多监理很愿意采用“双控(即控制压实度和弯沉)指标”来掌握路基、路面的碾压质量。然而大量的施工实践告诉我们:经碾压后的路基、路面在通过弯沉检验时远比通过压实度检验容易的多,以大荔县南环路工程验收记录资料为例:当压实度满足要求后,实测弯沉值已比设计容许弯沉值小了许多。因此,名为“双控”,实际上只要满足压实度验收指标就可以了。按理论压实度和弯沉指标是从两个不同角度来衡量筑路材料的碾压质量,检验手段虽不同而目的是一致的。因此,对于同一路面(或路基)结构层在相同碾压条件下的检验结论应该基本一致或相近才是,为什么会产生较大差异呢?本文对此进行分析并提出建议,不妥之处请同行批评指正。2.路面设计公式(或参数)不能照搬用来计算施工检验弯沉柔性路面结构体系比较复杂,首先它是以层状结构支撑在无限深的路基上,各层材料性质多变,实际具有弹-粘-塑和各向异性,特别还受到周围环境的气候、水文、地质的影响。其次,作用在路面上汽车荷载的轻、重、多、寡以及分布不均匀等。所有这些因素都造成了试图建立一个精确的、通用的路面结构设计数学模型几乎是不可能的,因此我们现在采用的路面设计理论是经过某些假定、简化过程的半理论、半经验的设计方法。此外,虽然路面计算公式中没有明确给出安全系数,但数学公式在推导过程中的假定、简化以及经验资料的分析取值都是偏安全考虑的。也就是说:在通常情况下采用现行的路面设计方法是可靠和安全的。但是从设计角度来说是可靠和安全的计算方法(包括采用的设计参数)若照搬来计算施工检验弯沉却是不可靠。例如确定筑路材料回弹模量的大小:对于设计而言取小一些计算出的路面结构偏厚,偏安全,这是合理的。但较小的回弹模量计算出的弯沉值偏大,若以此弯沉作为施工检验指标无疑是在人为降低路基、路面的强度指标,与真实情况不符。但如果适当加大路基、路面的回弹模量值再重新计算检验弯沉,则显然当计算至路表顶面弯沉时必然与原设计容许弯沉值不符,这与设计又产生了矛盾。旧路面补强亦同理。由旧路面计算弯沉公式: L0=(L0+λ・б)・k1・k2・k3可知:旧路面计算弯沉L0在考虑了保证率系数及季节影响等诸因素后,总是大于旧路面实测平均弯沉值,由此旧路面计算弯沉设计出的补强厚度是有强度保证的。但是绝不能以此旧路面计算弯沉来推算各补强层的检验弯沉,否则也是在人为地降低路面材料本身具有的强度指标,这同样也是毫无道理的。由此可见,套用路基、路面设计计算公式(或参数)来计算路基、路面各层次的施工检验弯沉是不妥当的。 根据路表设计容许弯沉公式: 可以知道:路表设计容许弯沉值是指当汽车累计当量轴载次数达到N次后(即设计年限末)所容许的弯沉值,而非路面竣工时的弯沉值。因此,路面竣工不能以此设计容许弯沉值作为检验指标。3.一点异议在《华东公路》1992年第6期中有一文“柔性路面强度衰减对设计弯沉的影响”,对路表设计容许弯沉不能用于施工检验这一观点有详尽的描述,本人基本赞同。但对该文末尾“结语”段认为“现行的路面设计方法按容许弯沉设计路面,是基于强度不发生变化的概念,与客观事实相违背,因而隐藏着不安全因素。故路面应按初始弯沉进行设计。为此现行柔性路面设计规范尚有修订的必要・・・・・・”表示异议。本人认为现行的路表容许弯沉设计公式是根据大量统计资料归纳出来的,是经验总结而非理论推导,有事实为依据,因而不存在“隐藏着不安全因素”的可能。问题的关键在于:设计容许弯沉和施工检验弯沉的计算方法(包括参数)不能互相混淆,设计采用的计算公式或取用的参数对于设计而言是安全的,而对于施工检验弯沉来说反而是不可靠的。路面设计公式中的回弹模量与弯沉互成反比关系足以证明这一点。4.提出三种选择方案弯沉检测虽在施工验收规范中未列入主要验收项目,但由于它简便易行仍受到监理和施工技术人员的欢迎。如何看待施工检验弯沉,本人有如下设想:a).参照路面设计公式并加以修改,反向改正一些从设计角度考虑属偏安全的因素,从而建立一套专用于计算施工检验弯沉的数学公式。现举旧路面计算弯沉公式对比如下:(用于设计) L0=(L0+λ・б)・k1・k2・k3 (用于施工检验) L0=L0-λ・б b).进行相关分析。各地区按照本地的路基和路面材料类型,选择若干组具代表性的路面结构,通过不断的资料积累和分析回归,逐步建立起一套适用于本地区的压实度与检验弯沉的相关曲线。c).倘若一时还不能确立一种颇具权威的施工检验弯沉计算法则,则还不如暂时从施工规范中取消为好。取消一种“软指标”其实更能突出压实度指标的权威性。本人在实践中遇到过个别对压实度指标带有排斥心理的施工技术员,他们常以“既然路面设计是以弯沉为控制指标,那么施工验收达到该指标不就行了吗?”作辨解,为不做或少做压实度检验寻找托词。 5.结束语本人依据大量工程实践从理论上分析了路面设计容许弯沉和施工检验弯沉之间的差异,并建议建立一套专用于施工检验的弯沉计算公式。这样,对于相同碾压条件下的压实度检验结论和弯沉检验结论才能基本相近。总之,只有两个检验指标都“硬”,采用“双控指标”验收的目的也就达到了。

路基路面设计论文例7

【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

路基路面设计论文例8

 

沥青路面的主要类型有沥青混凝土、沥青碎石、沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料路面等,因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便等特点,被广泛用于公路和城市道路。沥青路面早期破坏的现象有:泛油、麻面、油包、裂缝、坑槽、露骨、松散、脱皮、搓板等。论文格式,原因。这些病害极具普遍性和严重性,为公路工程质量通病之一,下面从三个方面分析其原因。

一、路面设计方面

1、结构设计不合理

沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下设下封层,防止雨水渗入。论文格式,原因。

2、设计与路段实际情况差别大

例如,我县一条沥青路面砼路穿过土基过湿地段,但设计按一般正常情况设计,全部利用挖方和就地借方填筑路基,采取逐层晾晒法施工,造成极大的窝工,影响了工期,还增大了投资。

3、油路补强段的路面厚度考虑不足

我县在加快实现乡镇通油、水泥路路面工程,但为充分利用老路并节约土地及投资,利用旧路的线位及结构层。按照公路补强设计的一般要求和科学态度,宜先对所利用的路段状况进行客观评估,根据旧路的状况(特别是强度弯沉指标)确定利用旧路的方案及补强厚度。但设计时没有认真细致的调查,大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事,结果导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值,造成新路强度不足,早期破坏严重。论文格式,原因。

4、岩石路段石质类型确定有误

在路基设计中,由于没有足够的地质钻探资料,仅靠地表情况判断石质类型,矿料的选用不合格,容易出错。论文格式,原因。论文格式,原因。

二、路面施工方面

路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层施工。

1、路面施工

(1)、对原材料检验不严,对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。

(2)、施工机械设备陈旧、不配套,使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。

(3)、沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化,使路面强度不足,产生松散、坑槽等病害。

(4)、碾压温度过高,造成温度过高的原因有两种情况:一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内,但接近高限,如果运距较短,摊铺碾压又很及时,就会使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高,混合料就压不实,就会出现推移,发生微裂。

2、基层施工

基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题:

(1)、基层、底基层、路面表面清除不干净。

(2)、基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。

(3)、部分基层压实度不足的问题。要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数,确保基层到规定压实密度。论文格式,原因。

三、养护管理及其它原因

1、养护不及时

沥青路面在行车作用下出现小面积松散,个别坑槽后,未及时进行养护,特别是采用层铺法施工的贯入式路面和表面处治,初期及时养护更为重要。

2、养护方法不当

有些养护人员,在沥于混凝土路面上采取人工喷油(或洒布机喷油)、人工洒料方法进行养护,结果破坏了原路面的平整度,甚至由于喷油不够,用油量控制不平,造成泛油、推拥、松散等病害。

3、其他方面原因

(1)、因我们地处青藏高原,气候特殊,季节不明显,冬季长,温差较大,冰冻地层深厚,加之沥青标号达不到寒冷地区的使用标准,路基经冬冻夏溶后收缩弹性较大,严重损坏沥青路面。

(2)、因我县矿产资源丰富,拉运矿石的车辆吨位较大,而路面的承载力有限,所以路基、路面均被破坏。

(3)、施工技术管理、质量管理不严。

路基路面设计论文例9

 

沥青路面的主要类型有沥青混凝土、沥青碎石、沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料路面等,因其具有造价相对较低、行车舒适、修复方便等特点,被广泛用于公路和城市道路。沥青路面早期破坏的现象有:泛油、麻面、油包、裂缝、坑槽、露骨、松散、脱皮、搓板等。论文格式,原因。这些病害极具普遍性和严重性,为公路工程质量通病之一,下面从三个方面分析其原因。

一、路面设计方面

1、结构设计不合理

沥青面层结构选用不当、混合料类型不合理。根据沥青路面设计规范,沥青面层除应满足车辆的使用要求外,还应满足雨水不渗等要求,宜选用粒径较小,空隙也小的级配混合料,尽量采用小粒径沥青砼,以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面,必须在沥青面层下设下封层,防止雨水渗入。论文格式,原因。

2、设计与路段实际情况差别大

例如,我县一条沥青路面砼路穿过土基过湿地段,但设计按一般正常情况设计,全部利用挖方和就地借方填筑路基,采取逐层晾晒法施工,造成极大的窝工,影响了工期,还增大了投资。

3、油路补强段的路面厚度考虑不足

我县在加快实现乡镇通油、水泥路路面工程,但为充分利用老路并节约土地及投资,利用旧路的线位及结构层。按照公路补强设计的一般要求和科学态度,宜先对所利用的路段状况进行客观评估,根据旧路的状况(特别是强度弯沉指标)确定利用旧路的方案及补强厚度。但设计时没有认真细致的调查,大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事,结果导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值,造成新路强度不足,早期破坏严重。论文格式,原因。

4、岩石路段石质类型确定有误

在路基设计中,由于没有足够的地质钻探资料,仅靠地表情况判断石质类型,矿料的选用不合格,容易出错。论文格式,原因。论文格式,原因。

二、路面施工方面

路面施工过程是其质量形成的关键环节。直接影响面层质量的施工环节主要是面层本身的施工、基础施工及相关联接层施工。

1、路面施工

(1)、对原材料检验不严,对沥青混合料的配合比控制不够,特别是矿粉和沥青用量不准,使沥青路面早期出现推拥、油包、松散、露骨、坑槽等。

(2)、施工机械设备陈旧、不配套,使混合料的配合比计量、拌和均匀性、压实度、平整度等受到很大影响。

(3)、沥青混合料加热温度过高,沥青和矿料拌和时,沥青便被矿料的高温灼焦、沥青老化,使路面强度不足,产生松散、坑槽等病害。

(4)、碾压温度过高,造成温度过高的原因有两种情况:一是沥青混合料出厂温度超过规范规定的上限值;二是沥青混合料出厂温度虽然在规定的范围内,但接近高限,如果运距较短,摊铺碾压又很及时,就会使碾压温度超过规范高限。如果碾压温度过高,混合料就压不实,就会出现推移,发生微裂。

2、基层施工

基层是承担面层传递的车辆荷载的主要承重层。基层的强度及稳定直接关系面层的强度和稳定性。基层施工的主要问题:

(1)、基层、底基层、路面表面清除不干净。

(2)、基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次补加层与下层基层无法紧密连接,自身厚度又较小,因而极易松散,进而引起沥青层的网裂、松散、坑槽等破坏。

(3)、部分基层压实度不足的问题。要适当增大碾压吨位、增加碾压遍数,确保基层到规定压实密度。论文格式,原因。

三、养护管理及其它原因

1、养护不及时

沥青路面在行车作用下出现小面积松散,个别坑槽后,未及时进行养护,特别是采用层铺法施工的贯入式路面和表面处治,初期及时养护更为重要。

2、养护方法不当

有些养护人员,在沥于混凝土路面上采取人工喷油(或洒布机喷油)、人工洒料方法进行养护,结果破坏了原路面的平整度,甚至由于喷油不够,用油量控制不平,造成泛油、推拥、松散等病害。

3、其他方面原因

(1)、因我们地处青藏高原,气候特殊,季节不明显,冬季长,温差较大,冰冻地层深厚,加之沥青标号达不到寒冷地区的使用标准,路基经冬冻夏溶后收缩弹性较大,严重损坏沥青路面。

(2)、因我县矿产资源丰富,拉运矿石的车辆吨位较大,而路面的承载力有限,所以路基、路面均被破坏。

(3)、施工技术管理、质量管理不严。

路基路面设计论文例10

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