《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科核心知識涵蓋從路線選擇到智能交通全過程培養(yǎng)學生掌握工程實踐與創(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)革命時期柏油路面出現(xiàn)3現(xiàn)代高速公路混凝土技術應用4智能道路車路協(xié)同技術道路工程基本概念按行政等級分類國道、省道、縣道、鄉(xiāng)道按技術等級分類高速公路、一級~四級公路按使用功能分類干線公路、旅游公路、資源開發(fā)公路中國道路網絡現(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)通硬化路比例農村公路成果顯著世界主要道路工程對比歐洲道路注重環(huán)保與景觀融合養(yǎng)護管理系統(tǒng)完善美國道路州際公路網規(guī)模大重型車輛標準高日本道路抗震設計領先隧道技術發(fā)達中國特點建設速度快橋隧比例高道路工程學科體系路線工程選線規(guī)劃與設計路基工程土石方與穩(wěn)定性路面工程結構設計與施工橋隧工程特殊結構設計道路養(yǎng)護維修與管理道路路線選擇原則經濟性原則建設成本與運營效益平衡環(huán)境協(xié)調原則減少生態(tài)破壞與景觀融合社會效益原則服務地區(qū)發(fā)展與民生需求安全可靠原則地質條件評估與災害防范路線選線流程與方法資料收集階段地形圖、地質資料、氣象數(shù)據(jù)野外踏勘階段實地勘察、障礙點記錄方案設計階段比選多個路線走向綜合評價階段技術經濟指標對比道路線型設計基本要求平面設計直線、圓曲線、緩和曲線組合縱斷面設計坡度控制與豎曲線過渡橫斷面設計車道寬度與超高設置平曲線與豎曲線設計設計速度(km/h)平曲線最小半徑(m)最大縱坡(%)12065031004004802505601256道路斷面設計行車道車輛通行主要部分路肩緊急停車與養(yǎng)護作業(yè)邊坡保障路基穩(wěn)定排水設施保障行車安全路基結構與類型路面結構層承受車輛荷載路床提供穩(wěn)定支撐土基基礎支撐層土方工程與路基施工推土機作業(yè)松土、推土、平整挖掘機作業(yè)開挖、裝載壓路機作業(yè)碾壓、夯實路基防護與加固路基防護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)測方法沉降板、傾斜儀、位移監(jiān)測3處理技術換填、預壓、化學加固4評價標準沉降量、沉降速率、均勻性道路路面結構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構類型半剛性基層瀝青路面最常用結構類型水泥穩(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集料礦粉瀝青瀝青路面施工工藝材料準備集料烘干、篩分、計量混合拌和按配合比拌和均勻運輸攤鋪控溫控速，防離析碾壓成型初壓、復壓、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力，疲勞損傷松散粘結力不足，水損害水泥混凝土路面結構連續(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置膨脹縫和縮縫最常用結構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)護保濕防裂關鍵水泥路面常見病害板角斷裂、接縫損壞、縱向裂縫、錯臺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，應用廣泛剛構橋適合大跨徑，剛度大懸索橋特大跨徑，節(jié)材公路隧道工程基礎隧道斷面類型圓形、馬蹄形、矩形依據(jù)地質和功能確定支護結構初期支護二次襯砌防水層城市道路工程特點規(guī)劃約束多需與城市總體規(guī)劃協(xié)調路網密度大交叉口多，系統(tǒng)復雜行人需求高人車混行區(qū)域設計地下管線復雜多種市政管線協(xié)調道路交通安全設計視距保障停車視距、超車視距避免視覺誤導交通標志系統(tǒng)警告、禁令、指示標志信息清晰明確防護設施護欄、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計中央分隔帶綠化隔離對向交通，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)境服務區(qū)景觀提升休息環(huán)境品質交通組織與標線標志交通標線、標志、信號燈、可變信息板共同構成完整交通指引系統(tǒng)材料試驗與檢測技術路基材料檢測含水量壓實度承載比CBR瀝青材料檢測針入度軟化點延度混合料檢測馬歇爾試驗車轍試驗疲勞性能路面檢測彎沉值平整度抗滑性能道路標準與規(guī)范分類主要規(guī)范適用范圍公路工程JTGB01公路工程技術標準城市道路CJJ37城市道路設計規(guī)范瀝青路面JTGF40瀝青路面設計與施工技術規(guī)范水泥路面JTGD40水泥混凝土路面設計規(guī)范高速公路建設管理竣工驗收功能性、質量驗收施工與監(jiān)理質量控制與進度管理設計與審批技術方案優(yōu)化可行性研究經濟社會效益分析規(guī)劃選線宏觀布局與線位研究施工組織設計人員組織崗位設置、職責劃分機械配置設備選型、數(shù)量確定進度安排關鍵路徑、工期控制質量保證檢驗標準、驗收流程道路工程施工安全警示與隔離設施錐筒、圍欄、警示燈安全培訓定期培訓與演練個人防護頭盔、反光衣、安全帶工程監(jiān)理與質量控制事前控制方案審核與技術交底事中監(jiān)督旁站與巡視檢查檢測驗收各項指標測試資料管理完整記錄與歸檔道路工程造價與經濟分析智能交通與智慧道路路側感知系統(tǒng)雷達、攝像頭、氣象傳感器車路協(xié)同技術V2X通信，實時信息交互智能信號控制自適應調節(jié)，提高通行效率智能管理平臺大數(shù)據(jù)分析，智慧決策綠色道路與可持續(xù)發(fā)展節(jié)能設計路線優(yōu)化減少能耗太陽能路燈應用生態(tài)保護野生動物通道生態(tài)邊坡技術低碳施工溫拌瀝青技術就地冷再生工藝環(huán)境監(jiān)測噪聲監(jiān)測與治理水土保持評估新型道路材料與結構高性能改性瀝青SBS、高粘度改性技術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、儲存配合比設計新舊材料比例確定再生混合料應用攤鋪、壓實施工大數(shù)據(jù)在道路工程中的應用數(shù)據(jù)采集傳感器網絡、移動檢測數(shù)據(jù)分析交通流預測，擁堵識別養(yǎng)護決策精準維修，資源優(yōu)化安全預警事故風險評估道路設計自動化與BIM技術三維建模精確反映道路實體幾何特征參數(shù)化設計快速調整與方案優(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雜地區(qū)道路工程設計山區(qū)、高寒區(qū)、沙漠、軟土地區(qū)各具特色的道路設計技術超大城市道路工程挑戰(zhàn)交通擁堵治理立體交叉系統(tǒng)可變車道技術地下空間利用地下道路網絡綜合管廊建設重載交通應對高性能路面結構特種混凝土應用道路生命周期管理規(guī)劃設計功能定位與技術方案1建設階段工程實施與質量控制運營階段交通組織與服務設施養(yǎng)護維修預防性與修復性措施更新改造功能提升與結構加固國內外經典案例分析京滬高速公路中國交通大動脈全長1262公里德國高速公路無限速設計嚴格質量標準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)技術突破沿海智