路基路面设计论文范文
路基路面设计论文范文第1篇
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
路基路面设计论文范文第2篇
关键词:公路设计；灵活性；创造性
公路设计是决定公路建设项目工程价值和使用价值的重要阶段，设计质量对工程的总体质量和安全有着决定性的影响。由于公路是带状构造物，对于每一个公路项目而言，项目所在地的地理位置、地形地貌、气候气象、社会环境、文化传统、风俗习惯、公路使用者的审美特点等都是设计者必须考虑的重要因素。无论是公路的新建还是改造，都没有固定的模式。因此，对于每一个公路建设项目，设计者均面临着在保证公路行车安全与将所设计公路充分融入周围环境之间寻求一种协调和统一的任务，这就要求设计者必须灵活、创造性地进行公路设计。笔者结合多年来从事公路设计的实践经验，对一般公路中路基路面工程的设计理念和安全评价进行了认真探索。
一、路基路面的安全评价
（一）路基的安全评价。路基的安全评价包含：路基强度评价、边坡稳定评价、排水结构物评价与支档结构评价。路基强度影响路基的稳定性、承载力、路面使用功能，进而影响行车安全。路基的原始地面承载力强度小于150kPa要进行处理，存在软基、岩溶等不良地质要采用换填、袋装砂井、碎石桩、灌浆等方法进行治理。路基填料要通过试验后选用，不能土石混填以保证路基的压实度。对于膨胀土作为路基填料应进行掺石灰、固化材料处理，同时进行防水处治。
路基边坡安全评价主要考虑边坡的稳定性。近几年因路基边坡失稳造成的安全事故越来越多，因此路基的高填深切边坡均应经过稳定性验算，不满足稳定性要求的需采用防护及加固措施；边坡存在崩塌、滑坡的可能要采用卸载、挡墙、抗滑桩、综合排水等措施一次处理到位，不留隐患。对于山区山体横坡较陡地段的高填深切应与桥隧构造物进行比较，填方大于20m宜改填为桥梁，切方大于30m宜改切为隧道。对于高大边坡要加强施工观测，确保安全。
排水结构物评价：路基的排水不畅影响路基的稳定性。边沟、排水沟、渗沟、暗沟的设置位置、断面尺寸、防冲刷能力影响排水的使用功能，每条路都应进行计算，不能照搬照抄。渗沟、暗沟本身应有足够的强度，不能影响路基的整体稳定性。
支档结构物评价：挡墙本身强度、抗滑移能力、抗倾覆能力、抗剪能力、地基承载力都是安全评价的重要指标，应满足规范要求。从安全、经济的角度考虑重力式挡墙的高度宜控制在12m以内，超过12m，则可采用板桩墙、锚杆式挡墙、加筋挡墙等形式。挡墙的基底埋置深度应经计算确定，一般在可能的滑动面或冲刷以下至少1m，板桩墙桩的埋置深度对于岩石地基宜嵌岩1／3桩长，对于土质地基应嵌岩1／2桩长。
（二）公路路面的安全评价。路面强度的安全评价：因路面承受的轴载吨位以及轴载通行次数高，行车速度快，故对路面的强度要求就高；而路面强度低，产生安全隐患的机率就高。影响沥青路面强度的主要因素有沥青质量、石料的性质、粒料的级配等。造成水泥混凝土路面破坏的主要原因是路基的不均匀沉降和汽车超载，设计时应充分考虑。路面的抗滑安全评价：抗滑性能是保证雨天高速行车安全的重要技术指标，摩擦系数是直接影响抗滑安全的控制指标，摩擦系数越高，抗滑性能就越好。石料磨光值是保证路面防滑的基本指标，磨光值高才能获得高的摩擦系数。路面的排水安全评价：高速公路因其路幅宽，降到路面上的雨水量较多，排水不畅，形成积水，高速行车会使积水雾化，迷雾遮挡驾驶员视线，增加行车事故。同时积水会降低路面的抗滑性能，使车轮产生液面滑移，增加行车的危险性。在我省某段二级公路发生16起交通事故中，因路面积水造成事故11起，占总事故的68．7%。因此公路路面要采用系统排水的方法进行设计，确保路面水的流畅。路面的平整度评价：路面不平整易使汽车产生颠簸，容易造成事故。平整度的影响除了路基不均匀沉降的原因外，摊铺机的性能及操作对摊铺平整度影响很大，另外面层摊铺材料的质量、碾压质量对平整度有影响，接缝处理不好容易产生缺陷以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹。
二、挡土墙的灵活运用
公路挡土墙的形式，可借鉴国内一些先进的设计理念和范例，积极探索坡面防护新技术，配合路段自然环境，灵活进行设计。如目前湖南省部分高速公路采用的花池墙、阶梯栅栏挡土墙等新型防护结构形式，既起到了防护作用，又丰富了路容景观。鉴于目前多数公路沿线的挡土墙人工痕迹较重，严重影响了公路景观。因此在一般公路设计中应灵活性设计，根据沿线地质条件和边坡高度，尽量减小防护工程体积，如挡土墙的高度和长度，并结合地形起伏特点，适当变化挡土墙高度，提高结构物自身景观效果。
在材料上，挡土墙可根据公路所在地区条件，灵活就地取材，如采用当地的块石、碎石干砌挡土墙，尽量避免采用光面混凝土挡土墙，以使挡土墙构造物表面贴近自然。另外，还可结合路域特有的文化和建筑风格，通过设置文化符号以赋予公路文化内涵，对挡土墙进行特殊设计，使司乘人员在行驶过程中感受到特有的公路民俗文化。
三、安全护栏设计
按照我国设计标准，要求护栏在中央分隔带连续设置，在路侧的最小段落为70m，不必要路段可以不设，它与主体工程的关系与其所处的路段有关。
石方区护栏：石方区护栏基础应与路基同步施工，路基开挖时，预留护栏混凝土基础的槽孔，或者直接在槽孔内现浇护栏基础，以避免2次开挖石方。
路肩挡墙区路侧护栏：护栏基础落在连续路肩挡墙区时，当挡墙施工至护栏基础底标高时，应预留护栏基础槽孔，也可现浇护栏基础，以避免后期护栏安装时开拆挡墙，对于连续护面墙区段，当护面墙施工至护栏基础底标高时，应预留护栏基础槽孔，也可现浇护栏基础，以避免后期护栏无法生根。
构造物护栏：对于特大、大、中桥护栏一般由主体工程设计单位设计。通常为砼刚性护栏，并由交通工程设计单位负责护栏过渡段设计。
四、路基边坡处理与环保
路基边坡形式是影响公路景观的主要因素。路基边坡坡率及形式的选择不仅影响边坡的稳定，同时也影响环境保护和景观效果。边坡坡率应灵活自然、因地制宜，尽量使边坡外形与周围环境融为一体，看不出明显的人工痕迹。在设计中应根据地形地质条件、边坡高度及周围环境特点对每个边坡逐个研究确定适宜的边坡形式和坡率。对于挖方边坡坡脚、坡顶取消人工痕迹过重的折角，而采用贴近自然的圆弧过渡，以达到与路线所经自然地带的地形地貌相适应。对于部分低填或隧道进出口填方路段，放缓边坡或直接填平进行植草绿化处理。这既有利于路堤与原地貌融为一体，使填筑痕迹得以遮掩；同时也增加路侧净区，形成一定的行车缓冲带，使过往车辆驶离路面后有一个安全的感觉。
公路设计灵活性和创造性的理念并不是试图去创建一个新的标准，而是建立在灵活应用现有的规范、标准、规章制度的基础之上，公路设计人员应在严格遵循项目规划的前提下，充分发挥想象力、独创性及灵活性，以规范为依据，在标准范围内灵活应用设计指标，切实设计出既能满足使用功能，又能确保安全运营，同时还能很好地融于自然及人文环境的公路。
参考文献：
[1]龙宁、李建忠、何峻岭、刘国强，《关于城市交通规划编制体系的思考》[J].城市交通，2007，(02)
路基路面设计论文范文第3篇
通过工程实践分析，高速公路的工程质量存在诸多质量通病，当然有施工方面的原因，主要存在于设计方面的以下问题：路基土的回弹模量的计算问题：因为对土质的物理指标（含水量、密度、干密度、饱和度、饱和密度、空隙比、孔隙率、）等缺乏实地勘测试验，多以经验加估算设计，极易产生沿线路基的非均匀性沉降及其整体的CBR值准确，从而造成路面结构层的计算不符合行车轴载的实际情况。所以路基的弯沉值计算应该根据路基的干湿类型或80cm深度相对含水量确定路基的回弹模量，再以汽车荷载（附加应力）、路面结构层的恒载（自重应力）计算容许弯沉值是比较合理的，即路基允许弯沉值Lr=k9038E-0.938。式中意义：Lr——设计允许弯沉值(10-2mm)；E——路基土的回弹模量（MPa）;k——不利季节的影响路基压实度与弯沉值的控制设计问题：传统的理论认为路基分为上路基和下路基两个部分，80cm深度内的上路基属于上路基，是承受汽车轴载与路面恒载的主要受力结构层，以传统JN--150后轴重100KN为参数，按照附加应力的扩展深度80cm计算的，尚未考虑运输超载的个别因素，现在的车轮轴载已经超过该标准很多，一汽重卡或斯太尔车型一般到装载90~100t，斯太尔（191型；后三轴12轮）半挂车，普通载重100~120t，单轴重达到20t，在很多干线公路上超载一倍的车轮都在一半以上，汽车轮胎的标准气压应该是0.7MPa，但实际上已经增大到1.0MPa，以上，经过计算轴载的附加应力、路面结构层恒载的自重应力及不可避免的超载因素已经达到100cm之多，确切地说，路基压实度与弯沉值是因果关系，压实度不足会影响到弯沉值指标不满足路面结构层的承载力需要。因此；为结构层路面设计提供的技术参数偏低而且理论深度不尽全面，缺乏现场勘查理论数据的分析与计算，由于路基的整体强度薄弱也是造成路面结构层早期疲劳破坏的主要原因。对于不同干湿类型的路基，应采用不同的路基回弹模量，根据不同的路基回弹模量计算不同的路面设计弯沉值，不能狭义的以一张图纸设计代表几十公里路基设计的理论用于施工，国外的设计方法见下表1：根据计算得出的不同设计路基弯沉值，可通过路基补强或增加基层厚度取得一致的路基设计弯沉值，在此基础上通过路面结构的双层体系计算相同的路面结构层厚度。
结构层路面设计理念的改进问题
因汽车工业的技术发展与进步使轴载不断增大，而不应以大型车辆的诞生而扼杀运输能力，更说明我国路面结构层的设计的确存在理论缺陷，包括对建筑材料的质量品质以及计算理论存在不切合实际的问题，合理的建筑材料及路面结构层厚度满足路用功能是检验设计理论的标准。基层结构组合问题：尤其高速公路路面结构比较厚，一般厚度在80cm左右，基于路面结构层的低温抗裂性核高温稳定性的使用功能，设计时应该尽量将半刚性基层用做底基层，基层采用柔性基层的设计。柔性基层一般采用乳化沥青稳定大粒径碎石混合料或设计为ATB25～30做基层更为理想。柔性基层的结构特性和强度机理分析；通常采用大沥青碎石混合料做基层，使面层抵抗车辙、防止温差变形有显著作用，与传统的沥青混合料一样，其组成结构为骨架空隙结构、悬浮密实结构及骨架密实结构。骨架空隙结构属于开级配；骨架密实结构属于密级配，一般采用骨架密实结构为多，主要考虑了抗裂性能及坚固抗车辙能力。该结构特点是粗骨料充分形成石子与石子接触的骨架特征，剩余的空隙由少量的细集料、矿粉和沥青填充，因此；具备了良好的骨架稳定度，骨架稳定度指压实成型后的沥青混合料粗集料的体积密度Pcm与松堆密度Pna之比即为骨架密实度S=Pcm/Pna，骨架特性具有较大的内摩阻力和嵌挤力、骨架稳定性及强度衰减慢等特点，很好的抗高温变形能力，该结构更适用于高温或温差大以及重交通地区的基层。柔性基层的力学特点：因组成材料以粒料为主，具有较大的孔隙率，其主要特点不会因温度、湿度的变化引起收缩裂缝，相邻层次产生的裂缝也不会通过柔性基层反射到面层，具有良好的抗裂、防裂、和阻止裂缝扩展的能力。况且由于孔隙率大可及时、迅速的排除进入路面结构内的雨水，减轻沥青面层的水害影响。柔性基层的刚度小于刚性和半刚性基层，一般沥青稳定碎石的回弹模量约为1000Mpa，级配碎石的回弹模量约为500Mpa，因此，在沥青路面结构中沥青面层与柔性基层共同成为承重结构层。
结构层的路面设计原理与数学参数分析
沥青路面结构层的厚度计算公式原理与步骤：根据汽车轴载、轮胎直径与气压，采用双层体系的当量圆计算模式图1。按图解法包括路基在内将路面结构的多层体系换算成为三层体系，采用双层体系的当量圆计算模式，确定轮胎直径与气压，此次分别推算结构层厚度。以双轮组单轴载100KN为标准轴载，对不同车型轴载进行标准的轴载换算，N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)4.35；累计当量轴次：Ne=[(1+γ)t-1×365].N.η/γ；轴载换算：N=∑.C1.C2.ni.(pi/p)8；设计弯沉值：Ld=600Ne-0.2.Ac.AS?Ab路面结构层的优化设计的宗旨是：实际弯沉值小于允许弯沉值Ls<Ld，实际弯拉应力小于允许弯拉应力σm<σR，实际剪应力小于允许剪应力τа<τR，合理造价小于最大值及大于最小值；hmin<h<hmax，路面总厚度大于冰冻厚度，H>Ht，根据不同地区气候条件分别设计。高速公路沥青混合料面层一般设计为三层结构，然而考虑到防水必须做封层，根据工程实践，将封层设计在上面层和中面层之间更为合理，一般使用1.5L/m2的改性沥青和铺撒2～3m3/Km2的碎石，粒径在5～10mm之间，通过脚轮压路机稳定后防水效果更好。有关沥青混合料的最大粒径D同路面厚度h的关系，经过大量的工程实践研究表明；随着h/D的增大路面的疲劳耐久性提高，但车辙量增大；反之h/D的减小而车辙量也减小，但耐久性降低，特别是h/D<2时；疲劳耐久性急剧下降，因此；结构层厚度与矿料最大粒径的比值应控制在h/D≥2为宜。<<公路沥青路面施工技术规范>>（JTJF40-2004）规定，对热拌热铺密级配沥青混合料；一层压实厚度不宜小于公称最大粒径的2.5倍，对于高速公路、一级公路不宜小于公称最大粒径的3倍，对于SMA和OGFC等沥青混合料则不应小于公称最大粒径的2.5倍。同时矿料的最大粒径宜从上而下逐渐增大，与结构层的设计厚度相匹配，以保证沥青路面的压实厚度、减少矿料离析。特别提倡沥青混合料实验采用的是GTM法成型试件；提倡同时以米歇尔理论加以验证，最大限度的提高了很合理的密度及相对减少了沥青含量，对路面低温抗裂性核高温稳定性有显著技术改进。
半刚性材料基层7d无侧限强度的设计理论问题
路基路面设计论文范文第4篇
【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
路基路面设计论文范文第5篇
基本理论浅谈公路土基回弹模量
土基回弹模量是公路路面结构设计的主要参数之一，因其受土质、含水量、压实度、测试方法等诸多因素的影响，使其数值的确定比较困难，也就给设计与施工带来很多的不确定因素和问题;许多路面设计指标和路面性能也都受土基状态的影响，如土基顶面弯沉、土基顶面压应变和内部应力状态等等，因此，现行的柔性路面的设计指标只考虑路面的受力变形状态是不够的，还应考虑是否可将土基的状态参数作为设计指标之一。
现行路面设计规范中规定确定土基回弹模量的方法有三种，即查表法、室内实验法和野外承载板法。实践证明，实行重型击实标准后，土基回弹模量的提高与土质、含水量等因素有关，建立土基模量与土基顶面弯沉之间的关系并将其运用到具体的设计施工中去，指导控制施工质量。随着目前有完善的路面结构设计理论，但实际施工中还有许多不可预见的影响因素的存在，如设计参数、材料参数的变异性对施工质量的影响。
国外公路路面设计方法有采用经验法的，有采用理论法的，也有采用半理论半经验法的，不同的路面设计方法表征路基强度的指标也不尽相同。如地基反应模量，即采用Winkler地基模型，反映土基顶面压力与弯沉关系的比例系数等。相应于各种设计方法的路基强度设计参数，均进行了大量的试验研究，提出了各自的确定方法，并在实践中得到了验证和完善。世界上许多组织(如AASHTO方法、Al方法、SHELL牌方法等)的柔性路面设计方法都采用了土基顶面压应变指标，通过对土基顶面压应变的控制来控制车辙和土基破坏的目的等。
路基路面设计论文范文第6篇
关键词：路基石灰土回弹模量剂量
中图分类号： U213.1 文献标识码： A
一、引言
城市道路路基及底基层一般采用石灰土处理形式，通过石灰固化剂的掺加，提高路基的强度和稳定性，使其更好地承受由路面传递的动载及路基自身填土压力。石灰作为加固土的外加剂，因其高效、方便、价格低廉而应用广泛，但实际施工中，石灰掺加量往往是根据现场工程经验粗略确定，无明确的理论依据。本文旨在通过力学计算，从理论上探寻在一定的路基强度和稳定性要求下的石灰掺加量，为工程设计与施工提供参考。
二、加固层设计理论依据
根据公路沥青路面设计规范，道路结构层的设计采用双圆均布荷载作用下的双层弹性体系理论，其简便模型如下图1所示。在路基加固中，石灰土处治的目的是为了使路基顶部达到预定的设计回弹模量，本文认为，处治后顶面当量回弹模量与处治前路基土的回弹模量、处治层的厚度、以及处治层自身模量这三者有关，可用公式表示如下：
（1）
（2）
（3）
式中：
——处治后路基土顶面当量回弹模量，也即需要达到的设计回弹模量；
——路基未经处治时的回弹模量；
——石灰土处治层抗压回弹模量；
——石灰土处治层厚度。
对于某一确定的路段，处治前路基土的模量值是可以通过弯沉测定、承载板法或者查相应的规范来确定的，因此，在剩下的三个参数，，中，知道了其中两个便可求得另外一个。对于新建城市道路，路基顶面需要达到的模量即为设计回弹模量，如不满足设计值的要求，就需对填土进行处治以增加其强度和刚度。
图1 双圆垂直均布荷载作用下的双层弹性体系
在路基处治过程中，主要涉及两个因素：石灰掺加量和加固层厚度。前面已经提及，石灰加固土的强度是随着石灰剂量的变化而变化的。较低剂量时，石灰主要起稳定作用，随着石灰剂量的增加，石灰土的强度与稳定性均提高，当石灰剂量超过某一定量后，继续增加石灰剂量又会导致石灰土强度的降低[1]。可以认为，石灰土的强度是石灰剂量的函数，即：
E1 = f (x)（4）
x = f -1(E1) （5）
另外，石灰加固土层厚度也是影响加固后路基质量的一个关键因素，厚度越大，则必定加固效果越好。对于确定路段的路基土，是一定的，而路基顶面的设计回弹模量值是在设计中确定的，因此，只要知道加固层模量（最终将与石灰掺量建立关系）或厚度中的一个，从理论上另一个便唯一确定了。
三、灰土路基中石灰剂量确定程序
以下主要建立当处治层厚度一定时，加固土中石灰剂量的确定方法和步骤：
(1) 根据设计文件的要求，确定路基顶面所需达到的设计回弹模量。
(2) 确定路基实际回弹模量
路基实际回弹模量可根据双圆垂直均布荷载作用下的弹性半无限体理论[2]，按下式确定：
（6）
式中：
——处治前土层的回弹模量（MPa）；
——土的泊松比，取0.35；
——均匀体弯沉系数，取0.712；
由上述公式可知，若已知弯沉，即可求得回弹模量。如果＜，则需进行处治，若两者较一致，则可不进行处治。
图2 石灰掺量设计框图
(3) 取定处治层厚度，利用双层体系理论计算处治土所需达到的抗压回弹模量。
将石灰土处治层和其下的路基看作双圆垂直均布荷载作用下的弹性双层体系（图1），根据确定的处治层厚度、路基土模量及所要求达到的顶面当量回弹模量，利用公式（2）计算处治层需要达到的模量值。
(4) 针对特定的路基土及选用的石灰材料，进行试验和回归分析，建立石灰剂量与处治土回弹模量之间的对应关系或回归关系：E1=f (x) (其中为灰剂量)，根据所需的值来推算相应的剂量。具体设计流程如下图2所示：
路基路面设计论文范文第7篇
【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
路基路面设计论文范文第8篇
公路的路线定线是公路设计中最为关键的一步,因为路线线形是一条公路的骨架,线形是否合理,将直接影响到公路的桥隧、人工构造物、路基、路面等的设计,也是控制工程造价的主要因素,同时在公路建成后,如果再要改变线形,一般也是非常困难的。尤其是高等级公路的路线,一经建成将长期制约着公路的经济和社会效益的发挥。所以,有的国家提出公路路线是公路的生命,它对汽车行驶的舒适、安全、经济和道路的通行能力,都起着决定性的作用和影响。
1 公路线形设计
(1)纵断线形标准不高。新建公路的平面线形设计标准大部分取上限,这样考虑非常好,其优点在公路改(扩)建过程中得到充分的证实。相反纵断线形的设计几乎完全受填挖方量控制,从而导致纵断线形设计竖曲线半径过小,竖曲线短。建议今后在线形设计上考虑公路的综合服务水平,适当提高纵断线形标准。做到平、纵、横的合理搭配。
(2)改建和扩建工程设计时,往往受利用旧路减少占地的思想所限,导致平面线形标准偏低,比较方案思想放不开,可能有好的方案落选。如果摆脱利用旧路的思维局限,新线取直后即可提高新形指标又缩短了平面距离。因此建议新建公路以发展的观点确定路线平面线形标准,对于旧路改建工程设计思维要尽量摆脱利用旧路的限制。
(3)以往设计文件提供的工程占地基本准确,这为工程管理部门前期拆迁提供了依据,但也有个别设计文件提供的占地不准或量不够,同样给工程管理部门带来极大麻烦。希望在今后的设计中更加重视。
2 公路路线设计的原则
2.1 质量为本的原则
百年大计,质量为本。公路路线设计要严格按照既有的规范和标准来,设计的好坏直接关系到后续施工的质量和效果,平原地区线形设计属于常规设计,按照常规设计规范把握好设计质量即可。山区线形比平原地区复杂,除了要控制常规设计质量外,还要注意平面线形、超高的设置、纵面线形设计及爬坡车道和视距等问题。
2.2 整体与局部相结合原则
一般情况,路线大的走向在路网规划时就已确定。因此,路线选择需要从路网全局出发,根据路网整体情况觉得其中某条道路的走向,以使得整体路网的结构最佳,效益最大化。同时,局部道路的线路选择需要进一步细化,进行多方案必选。
2.3 多方案比选原则
公路线路设计往往穿越地形复杂。不同路段地质条件,施工条件和难度有所差别,尤其是山区道路,路线设计和选择需要考虑因素更多,设计要求、施工条件和造价、工期、技术角度、经济性角度等综合取舍,选定局部最佳方案。
3 公路路线设计现状及存在的问题及解决方法
(1)国外发达国家关于公路路线设计的理论已经从单纯考虑汽车的动力学要求,逐渐注重考虑驾驶员的生理心理特征,提倡以人为本的设计理念,注重线形设计后使用上的舒适性,并在开展设计的安全性、连续性、一致性、经济性等方面进行了研究。我国的路线方案基本上是采取传统的经济评价、财务评价以及工程技术方面比较方案优劣,存在的主要问题是忽视了环境、社会等方面的影响,不能全面反映线路的科学性和合理性,经济上最优的方案未必是最优方案。
(2)直线设计是最经济的方法,不但可以减少工程建设所需要的材料,还可以开课司机的视野,减少视线盲区,在一定程度上可以降低交通事故的发生,但并非是一味的将直线设计为公路线形。研究表明,长久设置直线又将导致司乘人员因线型单一,沿线景观单调而引起疲劳,故公路线形设计不能无限制的设计长直线。
(3)直线过长,在平原地区,由于路线选择受地形限制很小或基本不受限制,为了节约成本和缩短工期,在路线设计往往会设计过长的直线段。
(4)缓和曲线长度不满足总和要求,部分公路在路线设计师只满足和曲线的最小长度,而没有综合考虑到路线线形,这样就会出现缓和曲线的长度不符合线形和超更高要求。
(5)超高横坡度及超高过渡段位置不合适,公路经过居民区的路段,车辆必须限速,同时车辆必须受到当地交通的管制,这样的情况下适当的减小超高横向坡度是有利的,但是往往在设计时只考虑横坡设计,设计相同的双向横坡,这样就不能保证有足够的超高横坡,造成车辆在弯道出转弯困难进而引发交通事故。
4 公路路线分析方法
公路路线优化问题具有设计目标不可公度性和目标间的矛盾性两大特点,设计目标的不可公度性是指各个目标没有统一的度量标准,很难加以比较。线性设计目标间的矛盾性是指如果采用某种方案去改进或改变某一目标值,可能会使另一目标的最优值变好或变坏。
5 可靠性研究分析
可靠度理论在公路线形设计中的应用很早就已经开始研究,而我国将可靠度理论应用在公路路线设计方面研究还未全面开展。可靠度理论在一些领域特别是结构工程和岩土工程学中应用较广泛,同时在运输工程学领域也有研究,如公路排水管道设计、交通信号灯间隔时间可靠性分析,信号配时设计等。可靠度理论是以概率论为基础的极限状态设计,用概率来描述工程结构可靠性的问题。
《公路路线设计规范》中明确规定:公路路线设计应对公路的平、纵、横三个面进行综合设计,做到平面顺适、纵面均衡、横面合理;公路路线设计规范是公路设计的依据,也是评价公路路线设计可靠性质量的标准,其表现为一系列规范条文,这些规范条文既有原则性的。也有针对各个细部的,所有规范条文构成一个系统现状数据,包括路线设计成果及公路环境约束的数据。公路设计成果数据为主要技术经济指标采用值,环境约束状况则包括地形、地质、水文情况等。将公路设计现状与评价标准
路基路面设计论文范文第9篇
【关键词】路基路面；课程；教学；
引言
职业院校路基路面工程这门课程是公路与桥梁专业非常重要的专业课程之一。这是一个很庞大的知识体系，学生要想在有限的时间内掌握课程的基本内容实属不易。不仅如此，课程还有紧跟日新月异的工程发展，不断引入最新的工艺和理论等。因此，对教师而言，研究这门课程的教与学是十分必要的。文章结合自己的工作体会，谈一下这本课程的教学看法。
1 《路基路面》工程课程的教学现状
1.1课程教学方式单一。虽然随着教学改革及教学规模化的发展，多媒体教学逐渐替代了传统“粉笔+ 黑板”的教学方法，但在课堂教学中，基本还是延用“老师讲，学生听”的模式，侧重理论的讲解。同时考虑到该课程内容多，老师往往都会赶教学进度，基本每堂课都是“满堂灌”，缺乏必要的师生沟通，同学主动提问跟老师交流想法或探讨实际工程的问题更是寥寥无几。
1.2课时量不足。随着中职院校课程改革的不断深入和发展，学院路桥专业的专业课程的课堂理论教学学时大量减少，学时数减少近30%，而教学内容却有所增加。在这种情况下，要保证有良好的教学效果，这的确是一个难题。
1.3 校企合作的教学模式滞后。由于学院路桥专业开设时间较短，道桥试验的基地等教学建设不够完善，某些知识点只能通过图片或文字给出解释，不能达到非常直观且能让学生深入理解的效果。这就要求加强实训、实习基地建设是职业院校改善办学条件、彰显办学特色、提高教学质量的重点。而就课程建设而言，邀请行（企）业专家共同参与修订课程标准，按照企业需求优化课程内容、参与实践教学环节越来越需要加以重视，这也是目前亟待推进的步骤，只有这样才能够不“闭门造车”，实现真正意义上的工学结合。
1.4课件质量良莠不齐。多媒体教学是文字、图形、动画和声音的综合使用，使教学效果有了明显改善。但在教学过程中，老师使用的课件制作质量却良莠不齐，自己动手制作的课件，素材难言新颖，直接把教材内容搬上屏幕，照本宣科；或者从网络上下载，根据学院教材及课时进行部分修改，该方法虽工作量减少，但由于不同学校教学要求和教学安排的不同，很难突出路基路面工程课程的重点和难点。
2 教学方法的改革措施
2.1理论教学的改革
（1）注重与相关专业知识衔接。“路基路面工程”课程与本专业多门课程相关，应注意与这些课程的有机衔接。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。这些都要强调对口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，可以结合学校地处的区域特性，通过分析实际工程案例和现场观测，学生对于该地区路基设计和施工都有较深刻的认识。
2.2实践教学的改革。“路基路面工程” 课程是一门理论与实践并重、工程性较强的课程，课程教学除课堂教学外还应包括课程设计、实验、施工实习等辅助教学环节。
（1）改革课程设计。在实践教学环节的安排上，课程设计应针对课程的重点和难点而设置，在设计中为防止抄袭，可给每个学生布置不同的任务，促使他们单独思考、计算并完成每一个项目。项目的选取最好结合工程实例，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，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，在学期末，安排了为期几周的施工实习，在快毕业的那一学期，安排为期几周的毕业实习。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。
（4）确定科学合理的教学大纲。教学大纲是课程的教学纲要，是为规定学科的目的、任务而编写的指导性文件。授课计划、教学目的、教学内容的选取及教学方法都要以此为依据。路基路面工程课程的教学大纲应符合学院道路桥梁工程技术专业培养目标，突出该课程的工程实际，加强学生的实际操作能力。
2.3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。
3 结论
随着教学改革的深入，路基路面工程课程在道桥专业培养目标中有着重要的地位，在教学过程中，应合理设置、精心组织教学内容，应综合运用教学方法和教学手段，应强化理论联系实际，有效地提高教学效率及教学效果。
参考文献：
[1]栗振锋，李素梅.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社，2012.
路基路面设计论文范文第10篇
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）
路基路面设计论文范文第11篇
关键词：集成电路设计；创新型人才；培养模式
作者简介：谢海情（1982-），男，湖南耒阳人，长沙理工大学物理与电子科学学院，讲师。（湖南 长沙 410004）
基金项目：本文系长沙理工大学教学改革研究项目（项目编号：JG1348）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0029-02
集成电路的产业规模和技术水平已成为一个国家综合国力的重要标志之一。近年来，我国集成电路产业发展迅速。2004年，我国集成电路产量为211亿块，销售额为545.3亿元。2011年一季度，我国集成电路总产量达到191亿块，销售额达348.4亿元，中国已经成为全球集成电路产业发展最快的地区之一。
我国集成电路产业经过多年的发展，已基本形成了四业（设计业、制造业、封装业和测试业）并举协同发展、四个相对集中的产业集群（长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区和京津地区）和多个国家集成电路产业化基地。[1，2]一直以来，国家对集成电路产业的发展高度重视，《中共中央国务院关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中将IC产业放在了电子信息产业的第一位。[3]随着我国集成电路设计产业突飞猛进地发展、繁荣，对集成电路设计相关人员的需求也日益增加，仅靠国内少数高校的研究生已很难满足产业发展的需要。为满足快速发展的集成电路产业对人才的需求，2001年教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业。[4]集成电路设计在国内众多高等院校都由原来纯粹的研究生教学逐渐转为由本科教学开始。
本文从课程体系设置、实验实践教学等多方面详细分析了目前集成电路设计本科教学存在的问题。在此基础上，从三个方面提出了集成电路设计本科人才培养的改革措施，探索集成电路设计本科创新型人才培养模式。
一、集成电路设计本科人才培养存在的主要问题
1.课程设置及课程内容不合理，从而降低了学生的学习热情
目前，国内多数院校的集成电路设计专业在本科阶段主要开设有“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”、“数字集成电路设计”和“模拟集成电路设计”等专业课程。对于这些课程的开设主要存在下列问题：
（1）不重视专业基础课程的教学。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路方面的基础课，为后续更好地学习集成电路专业课提供理论基础。如果这些基础课程没学好，学生在学习后续相关专业知识时就会比较困难，进而直接导致学业的荒废。但有些高等院校将这些课程设置为选修课，设置较少的课程教学课时量，甚至少数院校不开设这些课程。
（2）课程开设顺序上存在很多问题。在部分高等院校的培养计划中，“固体物理”课程和“晶体管原理”课程同一个学期开设，造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“固体物理”课程的基础，从而很难快速地进入状态，学习兴趣受到严重影响。
（3）基础课程的理论性太强，学生学习的兴趣不高。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是专业基础课程，理论性较强，公式推导较多，并且要求学生具有较好的数学基础。然而，一般来说，本科学生都比较厌烦复杂的理论分析和繁琐的公式推导，特别是基础相对较差的学生，再加上较强的数学基础要求，学生学习的积极性受到极大打击。此外，部分高校设置的专业基础课程教学课时量较少，学生不能全面、深入地学习，进一步削弱了学生的学习热情。[5]
2.实践教学量不足，学生动手能力差
电子设计自动化（Electronic design automatic，EDA）是集成电路设计技术的必备基础手段。集成电路设计专业的本科毕业生必须掌握一些常用的EDA工具，对将来工作和继续深造学习都具有很大的促进作用。为了推广EDA工具的使用，许多EDA公司实施了专门的大学计划。我校购买了CADENCE软件以及高性能服务器，搭建数/模混合集成电路设计EDA平台，并与ALTERA公司共建了EDA/SOPC联合实验室。但学生的实际使用情况却喜忧参半，难以实现软件使用量的最大化。一方面，购买的软件等资源主要供学生实验课上使用，其余时间学生很少使用。另一方面，教师在上实验课时一般都采用填鸭式灌输方式，而不是学生自己摸索，从而难以理解、使知识融会贯通。因此，学生很容易忘记实验课上学到的知识点，在后续的工作或学习中要用到相关软件工具时需重新学习。动手能力差成为了集成电路设计方向本科生择业时的一大障碍。[6]
3.门类分科不合理，属性不一致
无论是从专业内容还是专业性质上分，集成电路设计方向都应该属于工科性质。然而，我校将该专业划归理科专业。这将导致虽然学习的课程与内容和其他高校工科性质的集成电路设计方向基本一致，毕业时学生却是获得理学学士，造成很多学生在就业时遇到问题。许多单位招聘时首先看的是毕业证和学位证，使得很多学生错失了就业的好机会。最终直接导致下一学年选择该专业的学生越来越少，只能靠调剂维持正常教学。另一方面，学生对集成电路产业现状和发展趋势了解甚少，对集成电路设计专业的优势了解不够，对集成电路设计人才市场需求和该专业的良好就业形势认识不清，从而不能充分激发学生的学习兴趣。
二、创新型人才培养的具体措施
1.改革课程教学，增强学生的创新能力
建立由公共基础、专业基础、专业方向和工程实践四大模块组成的集成电路设计专业课程体系。压缩公共基础课，取消与集成电路设计方向关系不大的基础课程（比如计算机文化基础课程）。合理安排专业基础课程和专业方向课程的开课顺序、课时量。在教学内容和教学方法上，集成电路设计的教师应该做到“授之以渔，而不是授之以鱼”。对于集成电路设计方向的本科生而言，其学习的内容是集成电路相关的最基础理论知识、电路结构及特点。其学习重点应该是掌握基础的电路结构以及分析电路的基本方法等，而不是电路各性能参数的具体推导。因此，教师在讲授“固体物理”和“晶体管原理”等集成电路设计专业基础课时，应该尽量避免冗长的公式及繁琐的推导，以免影响学生的学习兴趣。另外，适当减少理论教学中复杂的公式推导，而着重半导体器件工作原理和特性的物理意义的学习，既可使学生容易接受又有利于后续专业方向课程的学习。
2.完善实验实践环节，培养学生的创新能力
实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。对于集成电路设计专业而言，完善实验实践教学环节需要从以下三个方面着手：
（1）增加实验教学的课时量。目前，集成电路专业本科教学中的实验教学量过少。以“模拟集成电路设计”课程为例。总课时量为48学时，其中理论课38学时，实验教学仅10个学时。38学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。仅10个学时的实验教学还包括2～4学时的EDA工具学习，留给学生独自进行电路设计的就只有6～8个学时。学生不可能很好地理解理论课所学知识，更谈不上融会贯通，极大地削弱了学习兴趣。因此，增加本科教学的实验教学课时量可以有效地促进教学效果，激发学生的学习兴趣。
（2）完善和优化由课程设计、课程实训、生产实习、毕业实习和毕业设计构成的专业实习实践教学体系。该实习实践教学体系具备分级教学和多层次教学的特点，对集成电路专业创新型人才的培养具有重要作用，尤其是其中的课程设计和毕业设计。课程设计和毕业设计是理论基础和工程实践的有机结合，可以很好地培养学生的工程素质和创新能力。在这两个环节中，选题是关键，也是难点。选题既要具有一定的工程背景又要让学生感兴趣，从而不但培养学生的工程能力，而且激发学生学习的主动性、积极性和实践创新能力。
（3）应该将以CADENCE软件为主体建立的数/模混合集成电路设计EDA平台，以及与ALTERA公司共建的EDA/SOPC联合实验室作为开放式电子设计训练和综合创新性实验基地的重要组成部分，成为学生进行课程设计和毕业设计以及课外实践活动的平台，从而实现软件资源使用的最大化。
3.增加就业相关知识，增强学生的竞争能力
据相关部门统计，极少数集成电路设计专业的本科毕业生会从事集成电路设计方向相关工作，多数选择改行或继续学习深造。这是因为一方面本科生基本知识储备不够，更主要的原因是设置集成电路设计专业研究生课程的高等院校越来越多。然而，集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等与集成电路设计相关的工作岗位对集成电路设计知识的要求较低。从事上述几个工作岗位若干年将有助于从事集成电路设计工作。因此，就个人的长远发展而言，集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等工作岗位对于本科生而言更具有竞争力。因而，教师在讲授集成电路设计方面知识的基础上应有重点地讲授基本的集成电路版图、集成电路工艺流程、芯片测试等相关内容。
再者，定期举办学术报告会，让学生了解集成电路产业的最新发展现状和发展趋势，了解集成电路产业的市场需求，了解集成电路设计及相关人才市场需求，了解集成电路设计专业就业前景，从而激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性。
三、结论
集成电路产业是我国的新兴战略性产业，是国民经济发展与社会信息化的重要基础。创新型人才是发展集成电路产业的关键。因而，大力推进集成电路产业的发展必须提高集成电路设计人才的培养质量。目前，我国内集成电路设计本科教育尚处于孕育发展阶段，虽适应IC产业发展的需求，但仍存在很多问题需要解决。本文根据调研结果分析目前集成电路设计本科人才培养存在的问题，结合我校实际情况提出了几项改革措施，但远没有涉及集成电路设计本科创新型人才培养模式的诸多方面。但是，可以预测，有政府的大力扶持和相关教师及学生的共同努力，我国的集成电路设计本科人才培养定会逐步走向成熟，最终建立完善的集成电路设计本科创新型人才培养模式。
参考文献：
[1]杨媛，余宁梅，高勇.半导体集成电路课程改革的探索与思考[J].中国科教创新导刊，2008，（3）.
[2]刘胜辉，崔林海，黄海.集成电路设计与集成系统专业课程体系研究与实践[J].教育与教学研究，2008，（22）.
[3]孙玲.关于培养集成电路专业应用型人才的思考[J].中国集成电路，2007，（4）.
[4]方卓红，曲英杰.关于集成电路设计与集成系统本科专业课程体系的研究[J].科技信息，2007，（27）.
路基路面设计论文范文第12篇
关键词：立体化教材；射频电路；教学解决方案；高等教育
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）25-0171-02
由于射频（RF）技术日趋广泛的应用，射频电路得到工业界的特别关注。射频电路是现代无线通信技术的基础，为满足对射频工程师的迫切需求，近年来越来越多的高校开设了射频电路课程，由此也带来了射频电路教材如何建设的问题。立体化教材是适应时代的教材构成理念，是利用现代技术完善教材建设的新途径，是适应科技发展，引领教材改革的突破口。立体化教材已经成为教材改革的潮流和热点，也成为射频电路教材建设的发展方向。西安邮电大学非常重视射频电路立体化教材的建设，从2008年至今，射频电路立体化教材的建设工作一直在持续着，已建设理论教材、ADS仿真教材、视频光盘、电子教案和教学课件，完成了由纸质教材、电子教材、视频教材和国际主流的ADS仿真设计平台构成的立体化教材资源，可用于课程学习、课程设计和毕业设计，并支持应聘射频工程师，形成了高校射频电路整体教学解决方案。本文论述了射频电路立体化教材建设的指导思想和主要教学目标，阐述了西安邮电大学在射频电路立体化教材建设过程中教学改革和教材创新的体现情况，表明了构建一流的立体化教材对加速教材体系更新的支撑作用。
一、射频电路立体化教材建设的指导思想和主要教学目标
在射频电路立体化教材的编撰中，需要有明确的指导思想和教学目标。为此，从建设定位、整体规划和教材设计3个方面入手，论述射频电路立体化教材建设的初衷。
1.建设定位。（1）让高校教学内容与现代新设计方法保持同步。在射频电路立体化教材建设中，引入ADS仿真设计工具。ADS由美国安捷伦（Agilent）公司开发，可以支持从射频模块到射频系统的设计。引入ADS可以推动ADS在国内的使用，可以加快射频电路设计方法的更新换代，并可以加速高校射频电路教材体系的更新。目前ADS已经在国内高校、科研院所和大型IT公司中推广使用。（2）形成高校射频电路整体教学解决方案。射频电路立体化教材应该是一个教材体系，能够形成高校射频电路整体教学解决方案。该教材体系不仅可以用于射频电路课程学习，还可以用于课程设计和毕业设计，从而将课程学习与高校集中实践环节对接。该教材w系还应该面向科研院所和IT公司工作环境，将学生在校学习与应聘射频工程师对接，让广大学生对射频电路设计产生兴趣。
2.整体规划。射频电路立体化教材建设应该有整体规划，各组成部分应具有不同的侧重点。（1）纸质教材架起理论设计与仿真设计的桥梁。纸质教材既有理论设计教材，也有仿真设计教材。理论设计教材与仿真设计教材相结合，才能形成射频电路立体化教材的基石。立体化教材建设应该以射频电路理论教材为起点，让学生明确射频电路与低频电路的差异，掌握射频电路的独特性质。同时，还应该架起理论设计与ADS仿真设计的桥梁，让学生知晓射频电路理论与ADS软件相结合才是射频电路设计的发展方向。（2）视频教材和电子教材让学生尽快适应全英文的设计环境。ADS是全英文的，学生很难适应全英文的设计环境。应与纸质教材配套出版ADS视频光盘，直观、生动地展示ADS的界面构成，让学生尽快熟悉ADS仿真设计环境，尽快学会ADS操作步骤。同时电子教材也是必不可少的，能反映教材内容的精华，能避免枯燥的讲解，能提供课上和课下的教学服务。视频教材和电子教材是射频电路纸质教材的补充，可以提高教学效果，很好地完成教学目标。（3）教师和学生在相同的仿真平台上教与学。ADS提供了设计射频电路的平台，教师和学生可以在ADS这个相同的设计平台上教与学。在高校射频电路教学体系中，ADS是教与学的纽带，教师对设计实例给出从理论到设计的讲解，学生更改参数后就可以利用ADS做同类的设计。
3.教材设计。目前出版的教材通常滞后于技术的发展，经常是新技术方法、新设计手段已经出现很久，教材中还没有体现。为此，射频电路立体化教材改变了高校只有理论教材的现状，给出了ADS仿真教材。射频电路理论教材侧重于基本理论讲解；ADS教材侧重于仿真设计方法讲解；教学光盘侧重于视频化讲解；电子教案和教学课件侧重于电子化讲解。射频电路立体化教材使得多种教材形式相互补充与完善。
二、射频电路立体化教材建设过程中教学改革和教材创新的体现情况
从2008年至今，西安邮电大学射频电路教材的编著工作一直在持续着。2008年，出版了《射频电路理论与设计》；2010年，出版了《ADS射频电路设计基础与典型应用》，并配套出版了视频光盘；2014年，出版了《射频电路理论与设计（第2版）》；2015年，出版了《ADS射频电路设计基础与典型应用（第2版）》。在射频电路立体化教材的建设中，在4个方面尝试了教学改革和教材创新。
1.将射频电路理论贯穿于射频电路仿真设计之中，与现代设计方法同步。射频电路设计比较复杂，主要原因是：集“理论计算”与“电路设计”于一身，集“电磁场的分析方法”与“电路的实现手段”于一体。射频电路冗长的数学推导，常常让学生望而却步；射频电路中场与波的知识，也让学生在面对繁杂电路模型时有畏难思想。射频电路立体化教材通过多种教材形式的阐释，将射频电路理论贯穿于射频电路设计之中，学生易于学习，同时实现了高校教学与现代设计方法的同步。
2.学生面对厂商元件模型学习射频电路设计，教材接了“地气”。射频电路立体化教材引入了厂商真实的元件模型，让学生对射频电路设计有了真实、完整的认识，教材接了“地气”。同时，通过各种图形化工具（例如，史密斯圆图匹配工具、传输线计算工具等）协助射频电路设计，从射频电路计算公式到图形化设计界面，让学生对射频电路设计有了直观的认识，摆脱了枯燥的纯理论计算式的设计。
3.ADS教材3篇各完成一个方面的主题任务，改变了传统教材只分章节的习惯。为方便学生尽快适应全英文的ADS设计环境，需要将ADS构成、ADS设计使用功能和ADS仿真设计实例在一本书中呈现给学生。为完成这个挑战，《ADS射频电路设计基础与典型应用》改变了传统教材只分章节的习惯，将全书分为3篇（初识篇、使用篇、设计篇），每篇各完成一个方面的主题任务（ADS构成、ADS设计使用功能、ADS仿真设计实例），同时3篇内容架构清晰，循序渐进，浑然一体。
4.理论设计与ADS设计在内容上互动，形成了系列教材的独有特色。《射频电路理论与设计》和《ADS射频电路设计基础与典型应用》在内容上互动，相辅相成，教材《射频电路理论与设计》中的理论设计，在教材《ADS射频电路设计基础与典型应用》中完成了仿真设计，形成了系列教材的独有特色，这在国内具有创新性。
三、结语
教材是体现教学内容和教学方式的知识载体，是实现教育思想和教育宗旨的中间媒介。立体化教材建设是利用现代技术完善教材建设的新途径，是深化教学改革、构建教与学整体解决方案的一项有效措施。本文通过阐释射频电路立体化教材的特点、内涵、建设体系和呈现方式，介绍了西安邮电大学教学改革和教材创新的情况，并概述了笔者对射频电路立体化教材建设的体会。
参考文献：
[1]初天斌，李少明.移动互联网背景下立体化教材出版的应用研究[J].出版发行研究，2015，31（2）：39-42.
[2]黄玉兰.ADS射频电路设计基础与典型应用[M].第2版.北京：人民邮电出版社，2015.
[3]黄玉兰.射频电路理论与设计[M].第2版.北京：人民邮电出版社，2014.
[4]黄玉兰.ADS射频电路设计基础与典型应用[M].北京：人民邮电出版社，2010.
[5]S玉兰.射频电路理论与设计[M].北京：人民邮电出版社，2008.
Thinking and Practice on the Three-Dimensional Textbooks Construction of RF Circuit
HUANG Yu-lan，ZHAO Jie
（Xi'an University of Posts & Telecommunications，Xi'an，Shaanxi 710121，China）
路基路面设计论文范文第13篇
（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
路基路面设计论文范文第14篇
大学生电子设计大赛是目前大学生关注的比赛之一，如何提高学生比赛成绩，是每个指导教师、参赛学生一直共同关注的重点。本文根据电子大赛期间，学生在完成电路时候经常出现的问题，指出赛前培训的重要性，提出赛前需要通过对学生进行理论培训，电路设计、电子器件认识、电路焊接工艺，来提高学生设计电路、实现电路的能力，以使学生在比赛中获得更好的成绩。
关键词：
电子大赛；理论培养；焊接工艺
一、导论
全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一，是主要面向全国电子类学科大学生赛事，目的在于推动教学改革、培养实用型人才，同时也有助于培养大学生的实践创新意识与基本能力、团队协作、提高学生电子设计制作的能力，为选拔人才也创造了条件。比赛自从开办以来，一直备受全国高等院校和学生的重视，被认为国内“含金量”最高的比赛之一，比赛成绩在某种程度上已经成为标志着学校教学水平的高低。而参加比赛获奖的学生在求职过程中，也经常受到用人单位的青睐。全国大学生电子大赛是一种半开放的比赛，比赛时间为4天3夜。比赛期间[1]，同一个队伍的队员之间可以商讨设计思想，确定设计方案，进行分工协作，以队为基本单位独立完成比赛任务。指导教师不允许对参赛学生进行指导，参赛队员也不可以与其他人员探讨任何问题，队员可以查询相关资料设计电路并完成作品。比赛内容涉及范围比较广，包含高频、低频电子线路设计、单片机等控制电路，几乎包含了电子类专业所有的专业课程，没有深厚的理论基础和对电子元器件扎实的认识，很难在短短的4天中完成比赛，赛前培训则成为完成比赛内容提高比赛成绩的关键。如何进行赛前培训、提高比赛成绩，已经成为指导教师及参赛学生讨论的重点问题。本文根据电子大赛和教学内容，对学生的培训可以从几个方面进行考虑，主要包括是理论培养、电路设计训练、电子元器件认识、焊接工艺练习等。
二、理论培养
良好的比赛成绩与对电路理论知识的掌握情况是分不开[2，3]。首先需要熟练掌握基础知识。电子设计大赛的电路设计与参加考试不同，对知识的认知不能停留在仅仅会做习题的层面上，需要深刻理解教材中每一个电路设计的原理，如三极管、电阻、电容、电感等元器件在电路中发挥的作用，其数值变化对电路的影响等。例如，三极管的三个工作状态饱和、截止、放大，如何设计参数，使其工作在不同的工作状态，实现所需要的功能，这些都需要学生对电路知识有深刻的认识才能够设计出相关的电路。然而，电子大赛比赛时间一般为9月初，大四的学生已经学习了电路与电工基础、模拟电子线路、单片机、高频电子线路等课程等相关的电子技术专业课，从所学习的课程上可以看出，完全具有独立完成电子大赛题目的电路设计的能力。但是由于时间的关系，大四的学生对以前所掌握的部分知识存在遗忘的现象，这些都需要学生利用业余或者假期时间重新复习以前学习过的相关知识，以便在比赛的时候能灵活运用理论去设计电路。由于电子大赛与电子线路等课程相关的内容比较多，单靠学生自己很难在业余时间复习学会相关的知识，并且，学生习惯于考试的方法学习，对于电路的设计，几乎没有任何经验，很难把握住理论学习的重点。为了提高学生的理论水平，学校应该组织在电路设计上有经验的教师，对参赛学生进行辅导，以加深对理论知识的认识与理解。
三、电路设计训练
普通高等学校课程体系建设上[4]，受到高等学校师资、投入等各方面的影响，电子类的教学还是以理论授课为主，同时开放对应的实验、课程设计等实践教学环节，学生对电路的认识还停留在实验上，很少能够形成电路设计的概念。面对一个电路设计，不知道如何从何处入，这就需要从简单的电路设计入手，培养学生设计电路的能力。如何贯穿所学电路知识设计电路，是参赛的关键。电子大赛的电路设计是绝对不是靠一门课程可以设计出理想的电路完成比赛任务的，它是需要依靠多门课程知识内容的集中体现。电子大赛的电路设计通常需要由多个小单元电路组成。如遇到显示温度、采集信号等内容则需要使用单片机等器件来实现、如果采集的信号幅度过小则需要对其进行放大达到下一级电路的输入要求。因此将电路知识融合贯穿起来才能完成整个电路的设计。总所周知，无论多么复杂的电路，都是由简单的单元电路组合起来，实现复杂的电路功能，因此，根据学生所掌握的本科知识，先给出若干单元电路题目进行设计，如加法器、振荡器、乘法器等电路设计，让学生自行设计。随着软件技术的发展，已经存在一些电路仿真软件，如EWB、Proteus等，学生可以依据这些软件将自己设计的电路进行仿真实现，验证自己的设想是否正确。采用这些软件实现电路仿真，不仅可以使学生的设计电路时候的一些想法得到实现，也可以降低成本，同时学生也可以很容易修改参数，观察每个单个电子元件在电路中发挥的作用，这在实物电路中是很难实现的。
四、电子元器件的认识与焊接工艺
电路设计采用仿真软件实现，可以对学生起到一个锻炼作用，但是这些仿真电路毕竟与实际电路的设计毕竟存在一定的距离，我们必须把仿真电路转换成实物电路，才能提高学生对真正电路的认识。对于很少接触实际应用的本科生来说，首先培养学生对电子元器件的认识，如电阻、电容、电感等型号、阻值、电容数值等的认识，如何分清三极管、二极管的管脚；认识常用的运放芯片，比如OP07等，对于比较不熟悉的芯片，学会如何查找芯片的参数，芯片输入的电压范围等，以便用于在设计电路的时候可以依据参数，选择性能比较合适的芯片用于电路中。其次，电路焊接问题一直是困扰学生电路成功参赛的主要原因，经过了2~3天的电路设计及仿真实现，学生基本上完成电路设计，在实现作品的时候，学生焊接完的电路板，经常会出现电路不能正常工作、或者输出信号与设计初衷不一样的情况，甚至无任何信号输出，电路的焊接往往是出现问题的主要原因，虚焊、焊点过大、电子元器件被烧坏等问题都严重影响电路正常工作，即使比赛结束前可以正常工作的电路，到了比赛现场测试的时候，也经常会出现电路无法正常工作，或者是电子元器件被烧的情况。当然电路无法正常工作的原因有很多，焊接技术不过关是常见的原因，由此，需要加强对学生平时对焊接工艺的训练，提高作品成功由于焊接问题导致的比赛失败。另外，熟练的掌握示波器、万用表、直流稳压电源、信号源等基本仪器也是需要对学生进行培训的重要环节。比赛赛场通常不是在本校进行，而常用的仪器种类有分为很多种，国内的仪器面板也几乎都是专业英文标识，在紧张的比赛环境中，顺利操作这些仪器仪表进行测量也不是很容易的事情，因此需要训练学生熟练掌握常用仪器的使用方法，掌握仪器面板每一个按钮的英文含义，熟练掌握仪器的操作和按钮含义以后，即使遇到不熟悉的仪器，也可以很快学会使用方法。
五、赛前模拟练习
实战模拟训练是赛前不可缺少的一个重要环节。由于电子大赛需要面向电子、通信、自动化等专业学生参赛，因此，每年电子大赛的题目大致包括几个方面：电源、放大器相关的内容、通信、控制等几个大方面的设计。指导教师可以依据自己所带学生的专业方向设计一些相关题目进行模拟训练。经过理论、电路设计等方面系统的培训，参赛学生已经基本掌握了电路设计的相关知识。在这种情况下，参赛学生也需要参与几次模拟训练以达到组员之间相互配合的目的。每组参赛队员为3人，比赛中也通常涉及基础电路设计、单片机设计、电路焊接、最后完成比赛报告。合理的分工合作能够数顺利完成电路设计，如果在比赛配合出现问题，则有可能导致在规定时间内无法完成比赛，指导教师可依据学生掌握知识的情况，对学生进行分工。如将基础知识掌握比较全面的学生作为组长，负责电路整体设计、单片机编程比较好学生的负责单片机控制、文笔比较好的同学负责论文报告的写作。这种赛前实战模拟训练还有一个重要的目的，学会排查问题电路。在电路的设计和焊接过程中，会出现各种问题，一般来说，即使是指导教师在短时间内发现问题也是很困难的事情，这些问题出现在赛场上，只能依靠学生自己解决问题，对于对电路的初学者来说，这种问题也是经常发生，焊接的电路也很难一次成功，学会排查电路故障时参赛学生必须掌握的基本内容。针对存在问题的电路，当某一部分电路出现问题的时候，首先需要要做的是需要是检查电路设计的是否正确，确信电路设计正确后，再依照电路图检查电路连线问题，如果都没有问题，则需要依照电路从前往后每一个焊点都需要采用万用表或者示波器测量电压或者波形。这也需要对电路的原理极为熟悉，清楚了解电路中每一处的电压的大小、每一处电压波形形状等相关参数，以判断电路出现的问题所在。
六、结论
本文仅仅是从以上几个方面来讨论如何在赛前对学生进行培训，以提高学生参加比赛的成绩。但是，毕竟比赛各种意外都会发生，在短时间内完成电路的设计、购买元器件、完成电路作品，即使参加培训的学生也会由于经验不足，参数设计等问题等会有很多意外发生，影响比赛成绩。加强平时对学生的训练、增加电路设计经验是靠平时一点一滴积累起来的，只有打下深厚扎实的基础，才能在比赛中取得良好的成绩。
参考文献：
[1]汤勇明，堵国樑，贺晋，等.大学生竞赛组织和创新能力培养的探索[J].电气电子教学学报，2009，31（4）：76-77.
[2]龚仁喜，孟小碧，秦钢年.创新型人才培养与实验教学改革的探索与实践[J].实验技术与管理，2006.
[3]郭亮，姜文聪，任旭虎.大学生电子竞赛培训模式的思索[J].中国教育技术装备，2014，（2）：92-93.
路基路面设计论文范文第15篇
关键词：路面结构设计；教学大纲；教学改革
中图分类号：G6420 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）02-0098-05
路基路面工程是土木工程（交通土建）专业和交通工程专业实践性很强的主要专业课之一，对培养道路工程应用型人才起重要作用。课程主要研究路基路面的基本概念、设计原理、计算方法和施工管理技术等内容。由于公路工程技术的不断发展，交通部在1995年后陆续颁布了《公路路基设计规范》（1995年）、《公路路基施工技术规范》（1995年）、《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（1996年）、《公路排水设计规范》（1996年）、《公路沥青路面设计规范》（2006年）、《公路改性沥青路面施工技术规范》（1998年）、《水泥混凝土路面设计规范》（2011年）等。但是，全国多数高校所用的路基路面工程教材的出版跟不上规范更新的步法，规范中的新内容在教科书中没有及时更新，这就给正常的授课带来较大困难。如果完全依照现有教材讲解，有些内容已经在道路工程实际设计或使用中不再适用，这样的教学会对学生形成一种误导。如果按照新出版规范授课，无论学生还是教师，都没有可作为授课的合适教材，这就给课堂教学带来极大困难。为此也有一些学者对这方面的教学内容进行了探讨和研究[1-2]。
基于上述原因，针对新旧规范的不同之处，结合课程对应的不同授课学时要求和教育部关于土木工程专业建设的要求[3]，对2009版路基路面工程课程教学大纲[4]进行了修改。重点是教学内容的增减、教学方法的改变、作业布置方案的变化、习题课的增加等。根据沥青路面结构设计和水泥路面结构设计的新规范[5-6]，重点介绍新规范中主要的修改内容，包括设计理论和设计方法，讲解现行沥青和水泥路面结构设计分析的详细计算过程。通过对比论述，提醒学生注意新规范的修改之处对实际工程中道路设计结果的影响。根据上述修改内容，基于实际工程结构资料，编写了多个适用的算例，方便学生学习使用。
一、基于新规范下教学内容的修改和增补
（一）沥青路面设计章节教学内容的修改增补
1.新规范中修改内容简介
较上一版规范（JTJ 014―97）《公路沥青路面设计规范》，新规范[5]中新增内容主要表现在：
（1）强调按实际情况做好交通荷载分析与预测，按照全寿命周期成本的理念进行路面设计。
（2）采取防止早期损坏的技术措施，加强材料、混合料和路面结构组合设计的要求，增加柔性基层、贫混凝土基层等设计内容。
（3）细化半刚性基层混合料继配类型，调整集料继配范围，补充了二灰稳定集料抗冻性设计要求。
（4）路面厚度计算方法在参数取值和旧路补强公式上有所改进。
（5）增加了旧水泥混凝土路面加铺沥青层设计内容。
（6）补充了水泥混凝土桥面沥青铺装设计内容。
2.多层体系路面结构向三层体系转换
由于最新规范的设计计算是基于配套出版或其他正式出版的路面结构设计软件（如HPDS2011）而进行设计计算的，如果没有这些软件，路面结构设计就无从下手。换句话说，最新规范中在已知某些路面结构设计参数（如交通量、道路等级、设计年限、各层路面结构材料参数等）的基础上，只介绍了如何基于软件进行道路最终结构的调试和设计，没有介绍这些软件是基于哪些计算公式，如何对路面进行中间的计算和最后结果的选择。况且，最新出版的相关教材，也没有再介绍如何利用手算方法进行多层路面结构的设计和计算。另外，以学校目前的教学条件，在授课过程中，还不能做到所有学生均配备计算机，加上软件计算的中间过程学生不熟悉，无法更深层次地理解多层路面结构的理论设计过程，即使课程学习结束，对沥青路面结构的设计也不会用手算。针对这些情况，笔者在最近几年的授课中，为使学生学会用手算方法进行沥青路面结构的设计计算，加深对沥青路面结构设计理论和具体计算方法的理解，增加了多层体系向三层体系的转换方法讲解，这也是目前沥青路面结构设计软件中采用的中间计算方法。
在进行多层体系向三层体系的转换中，需要查阅一些诺模图，为此，课题组将这些诺模图整理后上传至学校教务处的精品课程网站上，作为结构设计计算的辅助资料供学生自由下载和打印。根据计算目的的不同，三层体系转换的计算公式也不尽相同，大致有以下几类。
（1）弯沉等效换算法：结合已知的三层体系弯沉诺模图，将多层体系路面结构按照面层顶面弯沉相等的原则换算为三层体系，如图1所示。对应的具体换算公式为
（二）水泥路面设计章节教学内容的修改增补
1新规范中修改内容
较前一版规范相比，新规范[6]中新增内容有：
（1）混凝土板极限断裂的验算标准和贫混凝土及碾压混凝土基层的疲劳断裂设计标准。
（2）考虑特重车辆和专用道路结构设计，增加了极重交通荷载等级。
（3）改进接缝设计及填缝材料的选型。
（4）完善连续配筋的裂缝间距和裂缝宽度两个设计指标的计算公式。
（5）提高混凝土板错台量和接缝传荷能力的评级标准。
（6）完善材料设计参数经验参考值。
由于最新规范在2011年12月才出版，较上一版规范改动量非常大，尤其是在水泥路面结构设计过程中所用公式与前一版规范完全不同，现有教材水泥路面结构设计章节的计算公式全部不再适用，而且目前还未见针对最新规范出版相应的教材，这就造成已有教材的水泥路面结构设计章节与新规范不符，不能继续讲授。在这种情况下，作为一线授课教师，必须提前给学生准备补充讲义，并且在课堂教学中把最新规范的设计理念和计算公式讲授给学生。另外，新规范的设计计算是基于规范配套出版或其他正式出版的路面结构设计软件（如HPDS2011）而进行设计计算的，不便于学生熟练掌握和运用。为此，从2012年开始，针对水泥路面结构设计章节，笔者重新编写了教案、讲义、课程课件，以及作业习题等授课资料。
2新规范下水泥路面结构应力计算
由于规范中规定的水泥混凝土路面结构设计理论是采用设计验算法，根据已知的交通量、道路等级、地区区划，以及建筑材料等资料，初步拟定待设计结构组合，然后对该结构进行荷载应力和疲劳应力的分析计算，最后利用可靠度系数对结构进行应力的校核。新规范中突出的一点是除了上述验算之外，还增加了道路最大荷载作用下结构的应力校核计算。新规范中对应水泥路面结构设计时的应力计算方法如下[6]。
（1）荷载应力。设计轴载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力σpr=krkfkcσps。
最重轴载在临界荷位处产生的最大荷载应力σp，max=krkcσpm。
其中，σpm为最重荷载在四边自由板临界荷位处产生的混凝土板的最大荷载应力。
kr为考虑接缝传荷能力应力折减系数，纵缝为设拉杆平缝时，kr=0.87～0.92（刚性和半刚性基层取低值，柔性基层取高值）；纵缝为设拉杆企口缝时，kr=0.76～0.84；纵缝为不设拉杆平缝或自由边时kr=1.0。
kc为考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数，按公路等级查表16-24确定。
kf=Nνe为考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数。
特别的，设计轴载PS和最重轴载Pm在四边自由板临界荷位处产生的荷载应力（MPa）为：
σps=1.47×10-3r0.70h-2cP0.94s，
σpm=1.47×10-3r0.70h-2cP0.94m，
（3）极限状态的校核。水泥混凝土路面“单层板”结构设计中，根据水泥路面结构设计的一些已知参数，查阅规范中相应的表格，选定待设计路面结构的可靠度系数，以及路面材料的弯拉强度标准值fr，在上面荷载应力和温度应力计算的基础上，最后利用γr （σp r + σtr ）≤fr ，γr （σp ，max + σt，max ）≤fr 进行校核。如果满足，说明前面拟定的水泥路面结构满足荷载和温度对它的综合作用效果；否则对已拟定的水泥路面结构各层进行重新拟定，并重复上述步骤进行计算。
关于水泥混凝土路面弹性地基“双层板”“复合板”“有沥青上面层”的水泥混凝土板的荷载应力和温度应力，以及“加筋”水泥混凝土路面结构设计详见最新规范。
二、教材选用和教学大纲的修改
（一）教材的选用
土木工程专业和交通工程专业培养方案中，都有路基路面工程这门课，分别为56和42学时。前几年采用同济大学出版社出版的教材[7]，沥青路面结构设计新规范出版后，全国陆续出版了基于新规范编写的教材，故两年前已经改换为人民交通出版社出版的教材[8]。但由于JTG D40―2011《公路水泥混凝土路面设计规范》在2011年底才出版，目前使用的教材在水泥路面结构设计章节也还是旧的内容，为此，笔者负责编写了补充讲义，作为这部分教学内容的补充教材使用，使学生在校学习期间便能够学到最新的技术规范、标准和先进的科技知识，实现了教学内容与科技进步、行业技术规范的紧密结合。
（二）教学大纲的调整
由于上述教学内容的增加和补充，致使2009年补充制定的路基路面工程课程教学大纲[3]与目前实际教学要求不符，为此将上述沥青路面结构设计时涉及的多层体系换算教学内容增加到教学大纲中，约2学时。考虑土木工程专业已提前开设弹性力学课程，讲解了多层体系的理论分析内容，因此，在满足沥青路面设计章节总学时不变的前提下，在路基路面工程授课中减少了2学时路面结构弹性多层体系理论分析的授课内容。
对水泥混凝土路面结构设计章节，由于新规范中的设计理论基本没变，只是对应的计算公式发生了变化，故将原来的授课内容进行相应的替换即可，授课学时基本不变。
另外，由于新规范出版后路面结构设计内容和计算项目的增加，原来教学大纲中的习题课学时（4学时）已经不能满足授课需求。为了增加习题课授课学时，针对土木工程专业和交通工程专业的学生，从2010年开始另外增开了32学时的路基路面检测选修课，其中有一部分试验教学内容和路基路面工程课程类似，经学科组讨论决定，将原来课程中试验部分的授课学时（约4学时左右）减少2学时，用于增加沥青和水泥路面结构设计的习题课学时。
三、结语
根据教育部下发的有关普通高等学校本科专业建设的要求和内蒙古工业大学教学大纲文件中关于课程建设的要求，课题组对最新出版规范进行研究。经过学院教学委员会的同意，对路基路面工程课程的授课内容和教学大纲作了部分修改和调整，涉及的内容有以下4点：
（1）增加了沥青路面结构设计章节中多层体系换算的授课教学计划，对应地减少了路面结构弹性多层体系理论分析的授课学时。
（2）根据最新规范，对水泥混凝土路面结构设计章节的内容全部进行替换。
（3）增加路面结构设计章节中的习题课授课内容，同时减少路基路面工程课程中试验方面的授课学时。
（4）针对上述修改内容，编写了课程的多媒体课件，具体修改、制定了2009版教学大纲和对应的教学计划。
另外，还将已经购买的正版HPDS2006路面设计软件升级到HPDS2011，方便按最新规范进行演示教学。在2009级学生的实践和调查回访中，学生普遍反映教学效果良好，说明基于最新出版规范，对路基路面工程课程教学内容的改革有利于提高教学质量。
参考文献：
[1] 宋高嵩，张春萍，王剑英.路基路面工程课程教学改革探讨[J].哈尔滨学院学报，2002，23（8）：152-153.
[2] 马培建，朱亚光.土木工程专业路基路面课程教学内容及方法探讨[J].高等建筑教育，2003，12（3）：41-43.
[3]内蒙古工业大学理论课教学大纲（土木工程学院道交系部分）[Z].2009.
[4] 教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和业介绍[M].北京：高等教育出版社，1998.
[5] 中华人民共和国交通部.JTG D5―2006沥青混凝土路面设计规范[S].北京：人民交通出版社，2006.
[6] 中华人民共和国交通部.JTG D40―2011公路水泥混凝土路面设计规范[S].北京：人民交通出版社，2011.
[7] 陆鼎中，陈家驹.路基路面工程[M].上海：同济大学出版社，2006.
[8] 邓学均.路基路面工程[M].3版.北京：人民交通出版社，2009.
Research on the timely innovation of teaching program for pavement structural design based on the new specification
SONG Yunlian，LIN Min，HU Bing
（Civil Engineering Institute， Inner Mongolia University of Technology， Huhhot 010051， P. R. China）
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