关键词：市政工程 沥青路面 质量 技术控制 设计 补强
中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-01
沥青路面上加铺沥青混凝土加铺层由于旧路面和加铺层都采用柔性材料可采用弹性层状体系理论计算加铺层厚度把旧路面上测得的弯沉值换算为旧路面当量回弹横量。按照规定，沥青路面翻修的主要方法是在沥青路面上加铺沥青混凝土加铺层，由于旧路面和加铺层都采用柔性材料加铺层设计可以应用弹性层状体理论按照新路面进行设计。此时，需要在现有市政道路采集各路段土基的材料的弹性模量、路面厚度及回弹模量等技术指标，但是，这些工作不能很快地完成，还需要得到这些参数再进行大量的实验才能完成，在目前的市政道路上很容易进行弯沉测量，实验工作可以实现自动化，如果使用自动弯沉仪能够较迅速地完成。因此，加铺设计普遍地采用以弯沉为指标的方法，可对目前现有路面测得的弯沉引用当量回弹模量的概念换算为假设的路基模量，再用层状体系理论的弯沉公式进行加铺计算，市政道路沥青路面设计规范规定，加铺层设计方法是采用当量回弹模量法把原本是层状体系的现有路面看作是表面有相同弯沉的均质路基的弹性模量。加铺设计时，先对原有路面的当量回弹模量进行计算，若加铺单层时，以双层弹性体系为设计计算的力学模型，加铺n-1层时以n层弹性体系为力学模型计算。加铺设计时，仍以设计弯沉值作为路面整体刚度的控制指标；对于城市主干路以上的道路还应验算加铺层层底拉应力、容许应力、各加铺层层底拉应力以及设计弯沉值并以弯沉综合修正系数及加铺层材料参数来确定与新建路面设计的各项规定相同。
1 沥青路面结构状况调查与评定
在调查与评定使用中路面的结构状况时，要对其判断是否需要补强或预估剩余使用寿命，这样做主要是了解路面现有结构状况和强度，分析路面损坏的原因及提出处理措施。
1.1 路面状况调查
对现有路面状况进行交通调查，其目的是对于车型组成及当前的交通量进行实地观测，通过调查分析预估交通量增长趋势来确定年平均增长率。路基状况调查包括调查地下水位、沿线路基土质、地面排水情况、填挖高度等要素从而确定路基干湿类型和土组，需量测路基和路面宽度、取样试验及开挖试坑进行量测并要详细记载路表状况及路拱大小，对路面修建和养护历史进行详细的调查并对路面的病害和破坏应详加记述并分析产生原因。
1.2 路面承裁能力评定
通常采用测量路表轮隙回弹弯沉的方法对路面结构强度的进行评定。由于路面在一年内的不同时期具有不同的强度，而经补强设计的路面必须保证在最不利季节具有良好的使用状态，因此原有路面的弯沉值应在不利季节测定，若在非不利季节测定，应按各地的季节影响系数进行修正。如在原砂石路面上加铺沥青面层时，因补强后对路基的湿度有影响，路基和基层中的水分蒸发较以前困难，致使路基和基层中湿度增加，弯沉增大强度降低。补强层的计算方法很多，可分为经验法和理论法两大类。经验法是以补强试验路资料为基础进行归纳总结的方法，其实用简便，但使用有一定的局限性。理论法则以力学分析为基础，结合交通、环境和材料等特性，对理论计算结果进行修正的方法。我国、现行路面设计规范对补强层厚度的计算都采用理论法。
2 沥青混合料的摊铺技术措施
2.1 原路面当量回弹模量的计算
采用理论法计算补强层厚度的关键问题是如何确定原有路基路面体系的计算回弹模量。若大量进行现场承载板试验，显然不太现实。若能利用便于大量测定的路表弯沉值进行求解，则比较可行。将原路基路面结构体系视作表面计算弯沉相等的弹性均质体，利用弹性半空间体表面在圆形刚性承载板下的荷载一弯沉关系式，并考虑计入承载板测定的弯沉与汽车测定的弯沉间的差异及补强层材料的影响。
2.2 加铺层设计
加铺层厚度与结构组合设计应与纵横断面设计相结合，路面厚度设计应考虑路面纵坡是否顺适、与周围环境是否协调等情况进行综合分析确定。加铺层的结构类型，可根据公路等级、交通量、当地经济条件和已有经验，选用一层或多层沥青混合料或半刚性基层、组合式基层、柔性基层、贫混凝土基层等结构。计算原有路面的当量回弹模量。拟定结构组合方案及设计层位，确定各加铺层的材料参数。根据加铺层的类型确定设计指标。当以路表回弹弯沉为设计指标时，弯沉综合修正确定。设计层的厚度采用弹性层状体系理论设计程序计算。对于季节冰冻地区，中湿与潮湿路段，还应验算防冻厚度。
3 结语
路面设计主要包括结构组合、材料组成设计和厚度确定三个方面。虽然路面结构设计主要讨论结构组合和厚度确定，但结构组合时必须考虑各结构层组成材料的特性和要求，而确定所需厚度时离不开合理选取材料参数。合理的路面结构组合是保证路面使用性能的基础。组合时，必须综合考虑交通荷载、环境温度和湿度、支承条件、组成材料特性、各结构层的功能要求和协调作用等各个方面，并充分吸收已有的设计和使用经验。沥青路面的损坏现象、机理和肇因十分复杂，因此路面结构设计只能选用多种指标，分别控制不同的损坏模式。不同设计方法根据对路面主要损坏现象的认识和分析，选用不同的设计指标。本章主要介绍我国公路沥青路面设计规范中采纳的设计方法，它是以弹性层状体系理论为基础的力学一经验设计法。该法以路表弯沉作为路基路面整体承载能力的控制指标，以整体性材料层底的拉应力作为疲劳开裂的控制指标，进行结构厚度的设计。要使设计结果能同实际相符，路面结构设计方法就要能全面地反映材料、环境、荷载和土基状况等因素对结构性能的影响，所以，必须收集足够的交通、土质、气象和水文资料，并在同实际工作环境相符的条件下对所用材料进行物理力学性质试验，获取可靠的材料参数。而要做到这一点，是非常困难的。因此，现有设计方法都存在不完善之处，还有待随着研究工作的深入和实践经验的积累，不断进行修正、补充和完善。
参考文献
[1] 梅宇涛，许明娟，汤晓慧.沥青路面就地热再生经济性分析[J].山西建筑，2010（17）.
关键词：半刚性基层沥青路面结构设计 破坏机理
半刚性沥青混凝土路面是由半刚性材料底基层半刚性材料基层和沥青面层构成的路面结构形式。其特点是路面强度高、稳定性好且刚性大，已成为城市道路和公路路面结构的主要形式。客观认识半刚性基层沥青路面的早期破坏现象，分析其原因，研究对策是当前必须面临的问题。
1. 半刚性基层沥青路面的早期破坏及原因分析
半刚性基层的早期破坏首先跟基层材料不同地区的性质差异性、材料自身的温度敏感性、干湿缩裂性等相关，同时施工过程质量达不到设计或规范要求，抢赶工期养护不足，也是引起建成后路面早期破坏的原因之一。对结构设计方面也存在一定问题，主要表现：相关规范规定模糊，设计习惯上不重视基层和底基层材料的组成设计；设计过程对使用期超载超限估计不足；规范设计控制指标的不完善。
沥青路面结构设计规范对目前高速重载条件下的适用性及改进方法考虑不多，设计指标的确定仍是值得商榷。设计方法虽然采用了多个控制指标，但由于材料参数的选取比较宽泛，导致实际起控制作用的指标一般仅为一个，对路面结构组合设计的指导性较差。往往材料强度能够满足规范的要求，但路面的非正常损坏依然非常普遍。
2. 半刚性基层沥青路面设计分析
2.1 半刚性沥青路面设计理论
我国现行的路面结构设计理论是建立在弹性层状体系理论的基础上，以设计年限内的换算当量轴载作为交通量指标，按照路面损伤等效的原理确定容许弯沉和破坏应力，利用疲劳破坏的模式设计结构层厚度。在设计理论上是假定一个沥青层厚度，以基层作为承重层设计其厚度。
2.2 半刚性沥青路面设计理论存在的问题分析
沥青路面设计规范在结构层设计和验算沥青层底拉应力时，假设路面各层面之间的界面处于完全连续状态。而实际上层面间往往处于连续和滑动之间的一种边界条件下，使设计和验算力学结构失去意思。规范中弹性层状体系理论是在完全连续状态的假设进行计算，沥青面层底部始终处于受压状态，其弯拉应力验算失去意义，弯沉成为路面设计的唯一指标，不能正确的反映路面的使用状况。当沥青面层的平整度增大时，重车及超载车在行驶过程中所产生的冲击荷载对路面的寿命影响不可忽视，按照规范的规定计算荷载应力、反算路面寿命已没有实际意义。
2.2.1 现行沥青路面设计方法不能控制半刚性基层沥青路面的疲劳损坏
许多计算分析表明，应用现行规范的设计方法和参数设计的半刚性基层沥青路面，在满足设计弯沉要求后，沥青面层几乎完全处于受压状态，底面拉应力验算指标几乎都符合设计要求，设计时难起作用；而半刚性基层或底基层底面的拉应力通常都比其疲劳强度小很多，这一验算指标在设计中也实际上不起作用。因此，表面弯沉值事实上成了唯一的设计或控制指标。然而，许多半刚性基层沥青路面在弯沉值很小的情况下产生了早期疲劳损坏，这与设计理论相矛盾，因此，现行沥青路面设计方法对控制半刚性基层沥青路面的疲劳损坏还是存在一定的问题。
2.2.2 现行设计弯沉指标不能完全反映路面实际质量情况
在荷载轻、交通量小，即路面等级低、结构单一的情况下，采用路表弯沉值作为路面结构设计的指标，不失为一种简便的对策。而对于承受重载的高等级路面来说，路面结构层组合和材料类型都可选用不同的方案，呈现出多样化，而按现行规范，仍采用路表弯沉值作为主要设计指标，便会暴露出它的不足，并会得到矛盾或不协调的设计结果。对于不同种类的路面结构（不同的结构层组合和材料类型），路表弯沉值大的路面结构，其承载能力或使用寿命并不一定会比路表弯沉值小的路面结构差；反之亦然。因而，不能仅依据这一指标值判断出路面结构的承载能力，或者比较出不同路面结构的承载能力的高低。
考虑沥青路面结构体系比较复杂，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；作用在路面上汽车荷载的轻、重、多、少以及分布不均匀等。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，现行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，在实际应用中出现偏差和问题是在所难免，需要设计过程再针对性进行修正设计。
2.2.3 难以准确预测交通量，按规范进行轴载换算无法准确定量转换
在实际项目的设计过程中，指标的选取存在诸多问题，设计前期往往交通观测资料不足，且基本无轴载调查资料，使目前路面结构设计难有可靠、准确的依据，而交通增长率的确定往往受当时政治、经济环境的影响；结构计算代表车型的选定各不相同，对同一条路，不同的代表车型比例选定结果可导致计算累积轴次相差数倍；超载和实载率的影响参数往往在项目所在地缺少本地研究资料，参数难以确定。以上问题的存在往往导致路面结构计算容易变成数字游戏，很难核查路面结构的合理性，对路面建成后的使用寿命也难以正确判断。
2.2.4 半刚性材料设计参数往往与实际材料参数不符
我国幅员辽阔，各地区路面材料性质不尽相同，公路沥青路面设计规范中提供了材料设计参数的取值范围，并不能完全、详细和准确地反映各地土基回弹模量取值的实际水平。目前国内绝大多数地区在道路设计中对材料参数的选取，不是对本地区材料设计参数进行实测并在对实测数据论证后确定，而是依靠查规范推荐值来确定。因此，材料设计参数取值的准确性不能有效保证。半刚性材料设计参数推荐值与实际值不符，出现这种偏差势必会影响到路面结构设计的整体品质，造成路面结构设计的不合理。
3. 半刚性沥青路面设计方法改进
3.1 设计指标的补充完善
目前，半刚性基层沥青路面的表面回弹弯沉较小，即使在路面产生损坏后其弯沉也远小于设计弯沉，由于设计弯沉为回弹弯沉，反映了材料和结构的弹性部分。而车辙是材料的塑性变形累积，显然仅用设计回弹弯沉是不能有效地控制路表车辙的。因此，设计过程应考虑增加沥青路面的车辙设计指标。双层式沥青混凝土层主要以其车辙量作为设计指标，设计应保证其在受压状态(包括考虑界面滑动时)；三层式沥青混凝土层的上两层应处于受压状态，下层沥青混凝土设计指标除考虑其对车辙的贡献量外，应验算其疲劳寿命。基层、底基层的结构设计指标以疲劳开裂为设计指标。土基设计指标以其对路面结构车辙贡献量为指标，可通过土基CBR值或回弹模量与变形累积的关系推算土基车辙贡献量与CBR 回弹模量的关系，从而将设计指标简化为不利季节的土基CBR值或回弹模量。在计算三层式沥青混凝土下层的拉应力或拉应变、半刚性基层底基层底的拉应力或拉应变时应假定沥青混凝土层与基层界面滑动。
3.2 路面结构组合设计建议
（1）面层类型选择
沥青表面层应该具有良好的温度稳定性、抗裂性能、抗温度疲劳裂缝和不透水性的能力。需要采用优质沥青和磨光值高、耐磨耗及抗压碎能力强的碎石做表面层。结构层的厚度与最大粒径之比应控制在大于或等于2。同时，在整个沥青面层中，表面层的抗永久形变能力较差，而表面层对石料的要求较高，甚至要用优质石料，因而从技术和经济两方面考虑表面层不宜过厚，建议结构层的厚度与最大粒径之比应控制在不大于4；细粒式沥青混凝土层或沥青玛蹄脂碎石混合料层的厚度一般采用4 cm。
沥青路面的中面层和底面层的设计应充分考虑沥青混合料的抗永久变形能力（车辙），即沥青混合料的高温稳定性。这是因为车辙可能发生在表面层。也可能发生在中下面层；这与荷载的大小、厚度有很大关系。荷载越大，荷载的影响深度也越大，中下面层产生车辙的可能性就越大。尤其对重载路面，仅仅在表面层上下功夫可能达不到目的，必须重视中、下面层的设计。中面层推荐采用中粒式沥青混凝土，建议厚度5~7cm；下面层推荐粗粒式沥青混凝土和沥青碎石两种类型，经方案比较后选用，建议厚度分别为8~9cm和10cm。
（2）基层类型及材料的选择
基层是主要承受竖直应力的承重层。基层的强弱和好坏对整个路面，特别是对沥青路面的强度、使用品质和使用寿命都有十分重要的影响。因此，作为路面的基层，必须具备有足够的强度和刚度、水稳定性、抗冲刷能力、收缩性小、平整度和与面层结台良好等基本条件。沥青路面的整体承载力完全可以通过半刚性基层材料予以满足，沥青面层仅起功能性作用。当半刚性基层达到一定的厚度时，增加沥青路面的厚度对路面整体承载力提高很少。有关资料表明沥青路面厚度从9cm增加到15cm对路面整体承载力无影响。就强度和刚度、水稳定性、抗冲刷能力、收缩性来说目前使用水泥稳定粒料较常见。
（3）底基层类型及材料的选择
底基层是主要承受竖向应力的次承重层。底基层的强弱和好坏对整个路面，特别是沥青路面的强度、使用品质和使用寿命都有十分重要的影响。因此，作为路面的底基层，必须具备足够的强度、水稳定性、抗冲刷能力等基本条件。根据工程的实际情况和当地材料实际情况，建议采用水稳碎石或级配碎石做底基层，作为半刚性基层和路基的过渡层。
4. 结语
本文在对半刚性基层沥青路面早期病害进行调研的基础上，分析半刚性沥青路面早期破坏的机理及原因。重点分析半刚性沥青路面的设计规范存在的问题，提出改进设计方法，从设计角度提出预防半刚性基层沥青路面早期破坏的措施。
参考文献：
[1] 王敬飞. 半刚性基层沥青路面早期破坏分析及对策，青海交通科技，2005 (2).
[2] 孙文香，厚荣，春雷.半刚性基层沥青路面早期破坏机理及防治措施，交通科技，2005（6）
关键词：公路路线设计；安全性；可靠性
引 言：公路线形设计是公路设计的核心，其设计应保证车辆行驶的安全舒适，驾驶员的视觉和心理反应，引导驾驶员的视线，保持线形的连续性，使驾驶员有足够的舒适感和安全感。公路线形质量的好坏，直接影响公路运营的安全、经济、舒适、快捷以及正常功能的发挥。
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 公路路线设计现状及存在的问题
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 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。
2.1 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。
公路路线设计可靠性分析中，主要目的是根据路线设计极限状态下功能函数计算可靠指标β、失效概率Pf等。路线设计功能函数是用公路供给值和驾驶期望值来表示。假定公路供给设计参数随机变量为S，驾驶期望设计参数随机变量为D，其相应的概率密度函数为f S（s）和fD（d），且S与D相互独立，则功能函数Z表示为：
Z=g（S，D）=S-D
对于路线设计的各个极限状态方程：当 Z=0时，该路线设计参数处于极限状态；当Z>0时，该路线设计参数满足功能要求；当Z
假定随机变量S和D均服从正态分布，其平均值和标准差分别为US，UD和O-S，O-D，则功能函数Z=S―D也服从正态分布：其平均值和标准差分别为UZ=US-UD及和 ，失效概率：
对其进行标准正态变换 ，令，可得 ：
式中，为标准正态分布函数，现引入符号β，并令，则得：，式中：β为一量纲的系数，称为可靠指标，可靠指标β的表达式为：
2.2 系统分析法
将路线设计成果进行系统分析，可以对设计成果及环境约束情况作出定量或定性的评价，指出存在的问题和改进的方案，从而达到最优化设计。系统分析法包括五个要素：目标、评价标准、现状数据、分析评价、优化决策。
《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进行比对，将公路环境约束与设计现状比对，分析路线设计的合理性，论证需要加以改进的，基本合理但仍有改进余地的，基本达到技术要求而不满足经济要求的，满足经济要求而实际技术指标不太理想的；对公路分析评价中发现的问题进行合并、归类，找出重点.提出科学合理的优化方法，并付诸实施，同时对公路优化后的成果数据进行再分析与优化。
系统分析法的要点包括：系统与定量，系统分析法的形式可以多种多样，按系统与定量的原则来要求，系统要求全面、清晰，定量要求书面化的数据成果。系统分析法评价公路线形设计质量，工作量相对较小，且定量分析的结果清晰明了。利用计算机辅助设计情况下，在路线设计中推广系统分析法。有效地提高路线设计质量，合理地减少工程量，具有良好的推广应用前景。
2.3 路线智能优化法
智能优化法是基于空间数据挖掘技术和多目标遗传算法求解路线方案Pareto最优解集的公路路线智能优化模型，获得协调各设计目标的路线方案，作为交互式公路路线CAD系统初始设计方案，从而提高公路路线计算机辅助设计能力水平和设计层次，提高公路路线设计智能辅助决策能力。
公路路线设计优化过程必须从公路原始空间数据库中真实及时地提取、分析与公路路线相关的空间数据，为公路路线目标函数计算提供数据资料依据；按所需空间数据的属性和查询方法，路线设计空间数据挖掘方法可分为点数据挖掘、线数据挖掘、面数据挖掘。公路是敷设于自然界的人工构造物。所经区域的地面高程决定了路线的位置、工程量等因素，是公路路线设计的关键信息。通过GIS的空间分析模块，利用数字高程模型（digital elevation model，DEM）可获得路线地区任一点的地面高程，由于公路路线设计需要纵断面地面线和横断面地面线，所以必须将公路路线设计领域知识与GIS空间分析相结合，以获得所需地理地质和公路区域的有效信息。公路路线在布设时，不可避免地要与其他公路、铁路、河流等相交，通过GIS的拓扑关系查询，获取公路与线状构造物的拓扑关系，合理地确定立体交叉或平面交叉的类型。而通过分析路线所交河流的宽度、流量等信息，则可以合理确定拟建桥涵的跨径，从而为公路路线方案优化提供充分的信息。面数据挖掘方式，为公路路线挖掘面域信息，为路线设计提供依据。
建立公路路线智能优化系统模型，有利于解决路线优化过程中模糊性、不确定性问题，为公路路线的设计提供科学和有效的依据。
3 结束语
从公路路线设计工作中存在的问题出发，提出了一些解决方法。这样做才能省工、省时还能有效节约资源，降低建设费用，希望本文提出的方法能对以后的公路路线设计起到一定的作用。
参考文献：
关键字：公路路基设计 ； 边坡设计； 防护设计 ； 填料选择；排水设计
Abstract: with the development of economy, road construction has become the key and core of the social construction of roads for people and the quality is also improved. The service life of the road has been formed, and the safety of the vehicle and the stability of highway roadbed of the intimate contact, so the design of the subgrade is key problem. This article as a starting point for the related problems in design of highway subgrade is discussed.
Keywords: Design of highway subgrade; Slope design; Protective design; Filler selection; Drainage design
中图分类号： U412.36文献标识码：A文章编号：
经济的发展带动了公路建设的发展，然而在建设的过程中经常会出现一些问题，例如在公路工程施工过程中会有软土地基的路段，由于设计过程中没有对实际情况进行细致的分析，或者是工程的施工中存在着偷工减料的现象，路基会出现不同程度的下沉现象，以至于公路的寿命缩短，这样不仅会影响到公路交通的通达度，也会加剧公路维修人员的工作负担，增加财政负担，所以说需要重视对公路路基的设计。下面本文就进行详细的分析。
一 路基边坡设计问题分析
路基边坡在公路路基设计的过程中具有重要的作用，由于自然降水的影响，会对路基的边坡和坡面造成冲刷，路基的边坡会形成一道小沟，随着时间的推移，将会对边坡造成影响，严重时会出现路面塌陷的情况，影响到正常的交通通行。综上所述，边坡对于保障路基的稳定性具有重要的作用，提高边坡的韧性和耐冲刷性是解决降水对边坡破坏的关键环节，因此说在设计的过程中需要重视边坡压实度的设计，这样能够增强耐冲刷性，防止路基边坡坍塌现象的发生。
二 边坡防护设计分析
边坡防护设计对于保证路基的稳定性具有重要的作用，如果边坡防护的设计不到位，将会造成滑坡现象的发生，所以说需要重点加强路基边坡的防护设计。在设计的过程中可以在边坡的周围用水泥和钢筋修建可靠的网状防护墙，以保护边坡，这样还能够节约修建的成本。同时，还能够适当的栽种植物，这样能够有效的防止水土流失和土壤固话现象的发生，对边坡起到很好的防护作用。在设计的过程中还需要注意对边坡坡度的设计，合理选择坡度对于路基的防护具有关键的作用，边坡坡度的大小是由路基的高低程度决定的，如果说边坡的坡度较大，将会造成路基滑坡等灾害的发生，如果边坡的坡度较小，将会影响路面的宽度，造成土地资源的浪费，同时还会增加施工建设的成本，造成不良的影响。
三 公路路基路面的排水设计分析
排水问题是公路设计中需要重点考虑的问题，这样能够减少路面积水的现象，确保交通的通达度和公路的使用寿命，在公路路基排水设计的过程中，对于排水设计的选择需要遵循一定的原则。首先需要在设计之前根据施工地的实际情况进行全面的规划，以保证公路路基排水设计中整体和局部的和谐，也能够实现公路的经济性和实用性的效果。在排水设计的过程中还需要合理的利用施工地的地形和资源。根据山东地区的地形分析，山东中部突起，东部地区大部分是缓和起伏的丘陵，西北部地区则是平原，所以说在进行公路路基设计的过程中要分清楚施工地所处的地区，之后在设计出相应的排水方案。在设计的过程中，对于排水沟的设计需要重点考虑农田用水，并且要根据实际的需要适当的增大涵管的孔径，以保证路基的稳定性。
通常情况下，公路路基的边沟是不能够作为灌溉渠道的，如果实际的条件不允许，两者必须要合并使用的情况下，边沟之间的断面就必须要尽量的增大，在这个基础上还需要进行加固，以防止水流对路基的危害。在路基防水设计的过程中，需要充分细致的调查研究，这对于路基建设具有关键作用，要重点调查分析施工地的地形条件和水文地质条件，全面规划设计排水系统，统筹好路基的排水设计建设和相关施工设备的配合。
路基排水系统的设计需要尽量的维护好和保护好天然的水源，保护好施工地附近的山坡等自然要素，防止水土流失等自然灾害的发生，同时避免对河流等的影响。路基的排水系统在设计时还需要考虑到当地的水利和道路情况，能够就地取材，在综合坚固实用情况的前提基础上，最大限度的保证施工的经济效益。需要注意的是，在设计中，路面结构需要尽量的避免水的直接介入，要建设好良好的路基排水设施，保证路面能够同时承受公路交通荷载和自然雨水冲刷的共同作用。
四 公路路基调料选择的设计分析
公路路基设计中填料的选择也十分关键，恰当合理的填料能够保证路基的稳定性。根据填料的液限、粒度以及塑性指数的不同情况，可以把路基的填料分成粘性土、粉性土、重粘土、砂性土以及沙土等类型，在设计的过程中，需要根据路基的地质情况选择恰当的路基填料，这就需要设计者认真细致的分析路基的地质情况，之后再制定合理的施工方案。例如，粘性土具有较好的可塑性，粘接性也比较大，但是其透水性能欠缺，如果要使用这种填料，就需要考虑到路基的地质情况能否适应这种透水性欠缺的填料，在铺设施工的过程中需要对其进行压实处理；而粉土性的填料强度较差，稳定性能欠缺，遇到雨水的冲刷就会成为稀泥状，这种物质不适宜作为路基的填料，在设计时需要避免使用这种填料；而砂土的强度较高，水稳定性以及透水性较好，但是其粘接性则较小，所以说在设计的过程中需要根据其这个弱点找出解决措施，可以将其与粘性较大的土一起使用，以改变砂土的粘接性，这样能够确保路基的稳定性。在这些填料中，砂性土是最为合理的填料，其具有较好的物理性质，合适的粘度，所以说砂性土是最好的路基填料。
五 公路路基设计中需要注意的其他问题
公路路基设计中，除了要保证路基边坡的合理性，路基排水的性能以及填料选择和恰当性，为了保证设计的合理，还需要加强对施工地地基勘察工作的重视和路基施工的监督。勘察时设计的基础，在勘察的过程中，需要重视工程地质和水文地质的勘察，要能够充分的利用这种勘察结构，为工程的设计打下坚实的基础。由于工程地质和水文勘察工作的重点和深度在施工的各个阶段是不同的，施工建设的规模和路线的选取控制也是不同的，各个阶段的设计都需要制定可行性的研究报告，并且根据实地的地质勘查和设计要求制定切实可行的施工方案。
对公路路基的施工监督工作也是十分关键的，这样能够保证设计者的设计意图能够充分发挥，但是在实际的施工过程中，必要的监督和管理还存在着欠缺，对于施工的管理力度不够，这样就大大降低了设计方案的发挥效果，还会因为施工的不利增加施工成本，施工的安全性能也得不到保障。在设计的过程中要加强监管，在施工的过程中也需要加强监督，确保施工按照合理的工序进行，保证路基的施工质量，并且最大限度的降低施工成本。
结束语：经济的发展推动了公路的建设，在建设过程中，为了保证质量，路基的建设十分关键，本文就以公路路基设计中的相关问题为重点进行了论述。通过本文的论述，科学合理的布局对于设计十分关键，也能够延长公路的使用寿命，减少相关资源的浪费，也能够节约施工成本。本文从公路路基边坡设计、排水设计、填料选择设计以及设计中的相关问题进行了分析论述，希望通过本文的论述能够对今后的路基设计起到一定的帮助作用，有效的提升路基的施工质量。
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关键词：多年冻土、内热阻、温度变化率
Abstract: As the Qinghai-tibet railway and highway construction and put into use, engineering on the protection and management of permafrost has entered a new stage. In this paper, recent international in the prevention of permafrost new research results was summarized and concluded, expounds the permafrost hazard prevention methods of basic principle for China's permafrost roadbed disease management study is forecasted.
Key word: permafrost; internal thermal resistance; temperature alteration ratio
中图分类号：S157.2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-0
1 引言
近50余年来,我国大批科研和工程技术人员致力于冻土路基工程研究和实践,开展了长期的研究工作,使我国冻土地区筑路技术取得了很大的进步和丰硕成果,产生了许多冻土路基工程的基础创新理论,形成了多年冻土地区的路基工程勘测、设计与施工的一套独特的技术。这些研究成果对青藏高原多年冻土地区公路工程建设起到了极为重要的指导意义,同时为建设青藏铁路奠定了坚实的理论和实践基础。2006年7月1日,青藏铁路格尔木至拉萨段的建成通车是冻土路基工程研究的重要里程碑,标志着我国冻土路基研究的进步和成熟,青藏铁路工程将我国冻土路基工程的研究和实践推进到一个新的高度。本文将回顾我国冻土路基工程研究的历史和现状,并提出了本学科未来的研究方向和需重点关注之处.
2冻土路基治理研究现状
2.1冻土路基设计理论
多年来,青藏和青康公路冻土区公路修筑的经验和教训表明,单纯依靠增加热阻(增加路堤高度、使用保温材料)保护冻土的方法是一种消极的方法。在气候转暖的背景下，这种方法难以保证青藏高原多年冻土区路堤的稳定性，特别在高温冻土区，大量的工程实践已证明，这种消极方法的成功率不高。程国栋在多年冻土分布研究中发现，局地因素影响可造成多年冻土的“异常”分布，局地因素通过影响辐射、对流和传导过程而影响冻土的地温，长期作用所形成的后果可决定多年冻土的存在与否。受此研究成果的启示，在青藏铁路建设中，程国栋等创造性地提出了冷却路基新思路，并设计了通过调控辐射、调控对流和调控传导实现冷却路基的一整套技术措施，从根本上为解决高温高含冰量多年冻土路基稳定性关键技术难题提供了科学途径。青藏铁路的建设很好地体现了“冷却地基”的原则，设计思想应由“被动保温”转向“主动降温”，工程大量采用块石路基、随时护坡、热管路基等具有“冷却地基”效用的新路基结构，确保了青藏铁路工程的顺利通车和正常运营。鉴于青藏铁路建设的复杂性和特殊性，马巍等提出了动态设计的新理念，并应用在青藏铁路工程实际设计当中，取得了良好的效果。青藏铁路的动态设计及信息化施工技术主要包括四个主要部分，即冻土铁路路基的观测环节、评价环节、预报及建议环节和管理环节。冻土路基设计的理论创新为将青藏铁路建设成世界一流的高原铁路奠定了坚实的理论础。
2.2冻土路基稳定性技术
冻土路基设计理论的创新催生了一大批新的冻土路基稳定性技术的诞生，而工程的大规模应用也为研究和评价新技术提供了广阔的舞台，相关的一系列重要研究成果相继在国内外冻土学权威刊物发表。从理论上讲，传热有3种基本形式，即传导、对流和辐射。通过改变路基结构或材料来调节路基与外界环境的任何一种或多种热交换方式均可有效地实现对路基温度场的调控。
调控传导的保温法是应用最早、最普遍的冻土路基稳定性技术，通过在路基内铺设隔热材料可以有效减少传入路基下多年冻土热量，延缓多年冻土升温和退化，减小路基下多年冻土的人为上限，从而对多年冻土区起到一定保护作用。20世纪70年代中期，我国在青藏高原风火山地区首次开展保温材料对路基稳定性影响的试验研究，1992年在青藏公路昆仑山越岭地段将保温材料铺设于实体道路工程进行试验研究。保温法作为一种被动保护冻土的措施，对路基下多年冻土有一定的保护作用，但是其隔冷、隔热的工程特性对路基工程有利也有弊，在全球转暖的背景下，可以延缓多年冻土的退化，但改变不了退化的趋势，特别不适宜在高温冻土区采用，保温法存在着一个适用范围的问题。温智等运用带相变热传导方程的有限元数值解法，基于年平均气温给出了多年冻土区青藏高原公路和铁路路基工程中EPS保温板的适用范围，并建议了保温板铺设的适宜位置、厚度、宽度和施工季节。
遮阳板(棚)是调控辐射的有效措施，对其长期效果的评价和研究是近几年来的热点。刘建坤等对遮阳棚的长期效果进行了室内模型试验研究，模型试验结果表明，遮阳棚可以有效地降低路基温度，使冻土的人为上限抬升。陈继等就青藏铁路阴阳坡太阳辐射量对比分析表明，青藏高原多年冻土区路基阴阳坡太阳辐射差异十分明显。冯文杰等针对遮阳板(棚)的应用效果进行了室内试验和数值分析表明，遮阳板(棚)是今后冻土区加固路基的有效措施之一。
对流调控是近几年研究最多的路基稳定性技术，许多研究者开展了大量的理论、室内外试验研究工作，发展的相关技术措施主要有块石路基、热管路基、通风管路基，并在青藏铁路、青藏公路等冻土区路基工程中广泛应用。研究发现，块碎石层的降温作用不仅与热边界条件有关，而且降温机理往往取决于边界特性(开放与封闭状态):顶部封闭或无风条件下块碎石层以自然对流降温为主，而顶部开放且外界有风的条件下以受迫对流降温为主。除了室内的试验研究，还开展了大量的块石路基模型试验、数值模拟和现场的实体试验以验证其致冷机理。热虹吸管技术(俗称热管)是20世纪60年代初发展起来的一种广泛用于土木工程中的无需外加动力源的冷冻技术，冻土区年平均气温低、冷季时间长，非常有利用热管的散热，在青藏铁路、青藏公路以及东北地区的输变电塔基工程中应用广泛。李永强等对热管在青藏高原风火山地区试验路基中的应用效果进行了分析研究，证实热管对降低基底温度、保护多年冻土具有较明显的效果。盛煜等采用带相变热传导有限元方法的热管路基温度场进行了模拟研究，结果表明热管路基可以抵消全球气候变暖的影响，可以保证路基下伏冻土不发生融化以保证路基的稳定性。温智等还对热管保温板复合结构路基在高温冻土区的适用性进行了模拟计算。通风路基也是通过调控对流来冷却路基的技术措施之一，我国科学家开展了一系列的室内模型试验和现场试验，对其冷却路基机理和效果进行了研究，并采用数值模拟的方法对全球变暖情景下的长期可靠性进行了模拟计算。俞祁浩等创造性地发明了加装温控隔热门的通风路基，有效改善了通风路基的降温能力和应用效果。
3 中国冻土路基研究展望
青藏铁路的建设为如何修筑多年冻土路基提供了广阔的试验平台,不论从冻土路基设计理论、计算理论、路基稳定性技术等方面,还是新材料、新技术使用方面都可使冻土区路基修筑技术发展迈上一个新台阶。虽然现有的冻土知识和冻土区路基修筑技术为寒区工程建设做出了很大贡献,但目前的研究更多的是瞄准国家需求而开展的应用研究,近年来我国在冻土基础理论方面投入的研究力量很有限。事实上,基础理论是应用研究的基础和关键,放松基础理论研究的冻土路基研究将会失去坚实的基础。在冻土的热质迁移方面,土冻结过程中所发生的复杂的物理、力学和化学现象和过程还不能很好的解释和模拟,更精准的仪器和设备有待于研制,创新的试验方法需要去发展块石路基、通风路基等在青藏铁路等工程中广泛采用,其降温机理和长期有效性尚待进一步的研究和认识,这方面的研究将为未来的冻土路基稳定性评价预测和病害整治提供有效的指导,也可以为以后冻土区其它工程建设提供有益的借鉴。迄今为止,冻土的水热力耦合问题已经开展了大量研究工作,已经提出了多个水热力耦合模型和水热耦合模型,但其中的部分耦合关系还没有完全建立起来,水热力耦合作用过和机理还有待进一步的研究和完善,模型参数的研究也是一个任重而道远的工作。
采用数值分析方法去研究冻土路基问题是近几年的热点,采用的数值计算方法有有限单元法、有限差分法、边界元法等,建立了众多的数值计算模型。数值模拟研究有经济、迅速的优点,可以在时间和空间尺度上拓展室内外试验研究成果,弥补室内外试验和监测的不足,可以根据现有资料预测预报未来,并给出一定可行度的研究结论。不过,众多的数值计算模型往往是研究者为解决特定的问题而设计,其方法和参数千差万别,应用的领域大多局限于研究领域,大多的数值模型缺乏有效的实际工程检验和验证,数值计算的成果可信度较差,往往不被工程界作为主要的工程决策依据。迄今为止,尚没有一款研究界和工程界广泛认可的冻土路基模拟平台,在模型的开发和集成方面还有待于进一步的努力。变量、参数和边界条件是数值研究的基础和关键,由于冻土基础理论水平和试验条件的限制,许多机理性问题尚未解决,参数和变量之间的相互影响还不能准确确定,所有这些都需要开展大量的室内外基础研究。
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摘要：伴随着经济的增长以及社会的进步，在道桥施工项目管理过程中，相关管理人员要针对具体问题建构有效的处理措施和路径，提升管控结构和管理水平，深度贯彻落实施工要求和规范化施工流程，以优化施工的整体质量和工作效率。本文从道桥施工项目防水路基面施工的必要性入手，对道桥施工项目施工技术进行了简要分析，并针对技术管理措施展开了讨论，旨在为相关管理人员提供有价值的参考建议。
关键词：道桥施工；防水路基面；施工技术；措施
中图分类号：U4161文献标识码：A文章编号：1009-5349（2017）04-0192-02
道桥施工项目发展速度在不斷加快，整体建设规模也在扩大，但由于整体道桥施工项目的结构和运行技术框架较为复杂，需要相关人员针对具体问题进行集中分析。这其中，防水路基面是道桥施工项目的重点，也是维护整体路面质量的重要参数，需要项目管理人员高度注意。
一、道桥施工项目防水路基面施工必要性
（一）道桥防水路基面受损设计需要集中处理
在道桥施工项目开展过程中，相关设计人员要从影响因素入手，集中升级项目整体的科学性和合理化结构，确保控制模型和管控层级之间能形成有效管理机制和管控要求，并结合工程项目中的具体参数，确保道路桥梁在投入使用的过程中，项目监管人员能有效管理防水路基面的质量。究其原因，在道桥施工项目开始前，相关设计人员在对防水路基面参数进行整合的过程中，没有对防水功能进行进一步的探讨，导致整体环境结构和运行维度出现了严重的问题，整体管控层级和管理要求之间没有建构系统化防水机制，也就导致防水结构自身出现了问题，加之温度的改变也会导致路基面出现工程裂缝。
另外，在道桥项目施工过程中，技术人员要结合当地的实际情况以及自然气候建构数据分析系统，不仅要对数据进行集中处理，也要对当地降水信息以及化学污染程度等基本信息进行集中处理和综合管控，确保设计的稳定性和实用性价值，只有从参数设计的基础层级出发，提高整体项目的综合管理能力，才能一定程度上提升道桥防水路基面的综合质量，避免其出现基面受损的问题。
（二）道桥防水路基面受损材料需要集中处理
在对道桥施工项目运行机制进行系统化分析时，技术人员要保证对施工整体过程进行全面监管和综合处理，特别是针对道桥施工项目的预算结构。由于一些工程项目中有些人员为了工程成本造价的最低化，会存在偷工减料的问题，或者是工程项目采购人员的基本素质和综合水平不过关，导致道桥施工项目中的基本材料不符合实际标准和工程项目的实际需求，致使整体设计结构不达标，也直接致使道桥工程施工中防水路基面出现裂缝和受损。
例如，有部分项目技术管理人员在运行相应技术参数和管控系统时，没有向材料中添加有效的防渗材料，就算是添加了，一些防渗材料的参数和调和比例没有达到相应标准液的参数标准，依旧还是会影响整体技术结构和施工质量，最终导致整体道桥工程的防水路基面不能具备良好的防水功能和运行机制，整体桥面出现了裂缝和质量问题，从根本上影响了路面的保护作用，降低其使用价值。[1]
（三）道桥防水路基面施工技术需要集中处理
在对道桥施工项目防水路基结构进行系统化管理的过程中，要对系统运行结构和项目管控层级进行集中分析，并且保证整体结构和操作流程符合实际需求，也要符合成本管控要求，从而一定程度上实现经济效益的优化，提升整体施工项目的运行质量。另外，相关人员只有提高对道桥施工项目防水路基的重视程度，才能保证系统化运行维度和项目管控措施的有效性。从根本上保证工程项目的稳定性和安全性，相关管理人员要针对具体问题进行系统化处理，并且优化管控层级和管理系统，进行集中梳理。从施工单位对项目进行分析，会存在一定的问题，需要相关管理人员针对具体问题进行集中处理，集中升级系统化处理的效能。特别是在道桥施工项目防水路基施工过程中，相关项目研究人员要针对具体问题进行系统化处理，建构更加有效的施工技术运行框架，保证防水涂层结构的有效性，减少其不规范问题发生的概率。
二、道桥施工项目防水路基面施工技术概述
（一）建构科学合理的设计方案
在项目运行过程中，相关技术人员要对道桥施工项目防水路基设计参数和施工环境进行集中分析，建构切实有效的管控和处理机制，确保整体管控结构和管理层级之间能形成有效的处理系统，也要将其发展层级作为基本的运行参数系统，强化质量和项目处理能力。[2]只有选择具有相应资质以及设计能力的单位，才能从根本上提高整体项目的管控效果和管理质量。最重要的是，在对道桥施工项目防水路基的主体结构进行设计的过程中，要在保证经济性能的基础上，提升其稳定性和安全性，切实维护整体项目的运行结构，保证最基本的防水功能得到有效落实。另外，在对道桥施工项目防水路基进行综合分析的工程中，相关技术管理人员要秉持专业精神，提高道德素质和综合管控能力，充分融合科学发展观的相关理念，确保管理层级和业务能力的集中优化。
除此之外，伴随着经济的高速发展，人们对于交通条件的要求也越来越高，只有保证道桥施工项目防水路基设计层级贴合实际社会需求，才能保证整体设计结构中排水系统发挥常规化功能，并需要相关技术人员对水文条件、水利基础设施以及气候条件进行集中处理和综合管控，减少水土流失问题的影响，也要保证经济效益和社会效益的优化融合。[3]
（二）选取适宜工程项目的施工材料
在道桥施工项目防水路基项目运行过程中，要想从基本上升级其运行效果和实际价值，就要从项目设计目的出发，进行集中的解构。道桥施工项目防水路基主要是为了阻断水的通路，确保道桥工程项目对水的渗透能力具有一定的影响力，那么，就需要相关技术人员以项目设置的目的为材料选择标准。另外，在道桥施工项目防水路基项目中，防水层位于混凝土层和沥青混凝土层之间，需要相关技术人员针对不同物质之间的粘合度给予一定重视，确保其应用价值和质量符合实际需求。基本的防水材料具有较为明显的材料优势，能实现无缝防水功能以及拉伸强度的有效恢复。因此，在实际道桥施工项目防水路基项目运行过程中，防水材料的选择和应用要结合当地环境和具体施工要求。但是，要着重注意的是，我国建筑市场仍然存在市场集中度低以及同质化竞争问题，这就需要相关项目负责人提高警惕，强化材料选择的流程，并且保证防水效果和经济成本之间能形成平衡态关系，集中解决道桥施工项目防水路基需要处理的问题。
另外，在对材料进行集中选取的过程中，要遵循标准化运行流程，切实维护项目运行结构的有效性。首先，要保证基本材料是无缝防水材料，从根本上规避项目中运行参数的不稳定性。[4]其次，要保证材料具有较好的粘合度，提高整体道桥施工项目防水路基的安全性和稳定性，提优整体材料的实际价值，保证各个参数结构符合实际需求，才能大批量投入使用。
（三）有效规范工程作业
要想保证道桥施工项目防水路基的基本质量，升级工程项目运行操作的稳定性和标准化是最基本的操作，相关技术人员和现场管理人员要结合实际需求，贴合项目发展规律，保证整体控制结构和控制要求能符合社会发展规律。第一，要在道桥施工项目防水路基混凝土操作系统结束后，集中对表面进行拉毛处理，切实维护系统的运行层级和管控要求。只有提升防水层和道桥施工项目防水路基混凝土结构之间的粘合度符合标准，才能从根本上提升整体结构的安全性和稳定性，保证积水隐患的最小化，也规避不同层级结构之间发生脱落问题。但是实际项目运行过程中，拉毛的粗糙程度并不统一，这就需要相关技术人员能针对具体问题进行集中处理，确保表面结构能得到有效升级，减少整体运行结构的安全隐患。第二，要对道桥施工项目防水路基的防水层施工项目进行集中处理，确保路基结构平整牢固，也要保证系统不会出现凹凸面，且内部不存在油污或者是垃圾。只有提升对系统管控结构的重视程度，并且强化项目质量以及标准化运行流程的完整度，才能从根本上提升道桥施工项目防水路基的整体水平。[5]
三、道桥施工项目防水路基面施工技术管理措施
为了保证整体道桥施工项目防水路基运行的安全性和稳定性，相关管理人员以及技术监管人员要对整体项目进行集中统筹，確保管控层级和管理系统之间能形成有效的互动。相关管理人员要提升对材料的管控力度，也要杜绝不合格的材料进入施工现场，提升整体项目的管控参数和系统化运行结构，进一步对材料管理以及混凝土结构管理进行集中分析，特别是在摊铺操作前，清理工作一定要落实到位，可以利用高压冲水方式进行处理，确保脱落的部位能及时利用沥青进行补充。[6]另外，也要集中强化施工人员的思想教育工作，保证项目运行效率符合实际需求，强化其责任感和工程质量意识，保证施工效率得到有效提升的同时，整体道桥施工项目防水路基项目质量得到优化。
四、结语
总而言之，在道桥施工项目防水路基项目运行过程中，要从管理方法和管理机制两个层面提升整体项目的安全性和稳定性，切实维护工程项目的运行流程，维护系统的管理要求，也能实现整体施工技术的进一步优化，相关技术人员和现场施工管理人员要对工序进行集中管控，做到提前预防以及提前诊断，从而在提升项目防水性能的同时，保证运行结构和运行系统更加安全完整。
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论文摘要:以培养创新能力人才为目标,从课堂教学入手,对研究型大学路基路面工程课程教学方法展开研究,提出了以讨论法代替传统简单教学、经典基础理论与最新研究成果结合、实验课程穿插课堂教学、深化课程设计等改进措施,提高学生创新能力及解决复杂问题的能力。
路基路面工程是土木工程专业道路方向的一门专业主干课程。该课程涵盖知识点较多,主要集中在路基工程及路面工程两个部分,涉及交通工程学、材料科学、岩土工程学、工程地质及水文地质、结构工程等相关学科。课程一般设置约60学时。在开设该门课程之前,通常需要先完成道路建筑材料、交通工程学、公路勘测、土质土力学等课程的学习。传统课程设置目标要求学生在掌握一定专业知识的基础上,具备自主完成规定设计项目,综合运用所学知识解决实际问题的能力。教学型大学以招收本科层次的学生为主体,履行人才培养职能,塑造高水平技能型人才,注重学生掌握专业知识的广度。研究型大学侧重培养学生的创新能力,注重创新环境的建设,在教学环节过程中注重学生掌握专业知识的深度,并具备以现有知识为基础开展相似问题的分析和解决能力。以路基路面工程教学为例,教学型大学应力求学生对教学内容全面掌握,实现知识点掌握的广度要求。研究性大学以研究型人才培养为己任,注重课程热点问题掌握的深度。当前,区别对待研究型大学与教学型大学课程教学十分必要。传统填鸭式教学方式对于研究型大学教学目标的实现有一定影响,难以达到预期的教学深度和效果。此外,路基路面工程课程教学内容多,涉及范围广,传统被动的学习方式,很难实现对知识点的全面、深入掌握。鉴于此,开展课堂讨论式教学、经典基础理论与现阶段研究成果相结合、穿插实验课程、深化课程设计等教学改革意义深远。
一、讨论式教学
讨论式教学法是探究式教学的一种重要形式和方法。它强调在教师的精心准备和指导下,为实现一定的教学目标,通过预先设计、组织、启发学生就特定问题充分发表自己的见解,以培养学生的独立思考能力和创新精神[1]。该方法是以学生为中心,通过讨论学习提高学生的自学能力、推理能力、运用所学知识解决实际问题的能力。讨论式教学方法在素质教育和创新教育中扮演中非常重要的角色,它为发展学生的主体性,培养学生的创新思维提供了良好条件。
实施讨论式教学方法的前提是教师必须预先明确课堂讨论内容,讨论题目应紧扣教学内容要求,把握好题目的难度和深度,并提前3~5天下发题目给学生。教师应提前完成基础知识的讲授,在此基础上发挥学生自主学习的空间,通过查阅资料、小组内部讨论、互助学习完成相关内容,并在学习的过程中将自己难以解决的问题标注,留待课堂教学讨论时供大家探讨、解惑。教师应把握题目的讨论方向,注意课堂讨论的节奏,按照教学计划的设置,针对每个讨论题目预留足够的总结时间,解答学生在自主学习及课堂讨论过程中遇到的难点。讨论式教学对于提高学生学习兴趣,发挥创新意识,提高学生创新研究能力具有举足轻重的作用,有助于提高学生自主学习的能力,锻炼学生发现问题、解决问题的能力。
二、基础理论与研究成果结合
了解知识点当前的研究成果是激发学生学习积极性、拓展学习空间、培养研究意识的重要途径,常规本科阶段的学生往往处于被动学习状态,在片面强调考试成绩的大环境下,常常采取对书本知识硬性记忆,而忽视了知识点的应用及该知识点的拓展空间[2]。此现象在教学型大学中尤为常见。研究型大学以建设创新环境、培养创新能力为首要目标,在该类院校的课堂教学环节中,针对某个知识点,教师应向学生阐述该知识点最新的研究近况及当前研究现状中存在的问题。如在沥青路面设计部分,在讲解道路结构层位设计时,应阐述当前路面力学计算的研究现状以及以弹性层状体系为基础路面力学计算方法的局限及改进方向。
路基路面工程是一门发展较为迅速的学科,新的理论、新的施工机具、新的施工方法及管理方法每天都有变化,在基础理论知识的讲解过程中无视新成果的存在,势必会影响教学效果,无益于提高学生的学习效果。引入最新研究成果辅助教学的方法要求教师花费更多的时间去了解自己研究方向以外的科研成果,对任课教师提出了更高要求。本科教学内容较为宽泛,教师的工作是最大限度地提升学生创新意识,在有限学时的课堂教学中力求使学生获得最大的知识储备。
三、实验课程穿插课堂教学
实验教学是土木工程专业的一个极为重要的环节,它可以有效弥补课堂理论教学的不足,增强实践性。路基路面工程的先修实验课程基本来自道路建筑材料实验及土质土力学实验。如沥青三大指标测试、混合料油石比确定、土的塑液限等基础实验[3]。此处所指的实验课程并非前述此类基本实验,是指在教学过程中针对抽象难懂的知识点在教师指导下,学生自行设计模型、自行加载验证,丰富课堂理论教学的一种方式。如在进行沥青路面结构层底拉应力计算的教学中,可鼓励学生采用相似材料进行小型实验,采用贴应变片等技术方式完成加载、测试,验证课堂教学成果,加深学生对所学知识的理解,同时也应鼓励学生在实验室内针对理解存在偏差的问题进行深入研究。当前,本科阶段学生对实验室的利用较低,除了进行必须的实验课程外,学生很少在实验室进行相关研究学习。为培养学生自主创新的研究能力,研究型大学的实验室应全面开放,鼓励学生走进实验室,进行创新性实验。吉林大学近 年来开展大学生创新实验计划就是以研究小组的方式在实验室内完成相应级别的科研项目,取得了丰硕的成绩。
四、深化课程设计
/！/课程设计在土木工程相关专业中的地位极为重要。以道桥工程专业为例,设置课程设计的课程有公路勘测设计、结构设计原理、路基路面工程、桥梁工程等[4]。课程设计是对课程的全面总结,它以完成某一小课题的形式实现对整门课程的一个有效串接,将各个章节看似孤立的知识点有机地结合到一个大问题中来,使学生对课程的知识点充分掌握[5]。
笔者调研发现,当前路基路面工程课程设计存在以下问题:一是,大多数课程设计围绕理论计算部分,而且主要针对沥青路面结构层设计及水泥路面结构层设计两大部分展开,立题范围相对较小;二是课程设计的难度偏小,学生可以按照书中例题所示步骤机械地完成,没有发挥学生创新空间,收获较小,达不到课程设计的根本目标。分析路基路面工程课程设计中存在的问题,笔者建议采取深化路基路面工程课程设计的方式增强课程的教学成果,满足研究型大学创新环境建设目标的需求。一是,拓展路基路面工程课程设计的选题范围,实现课程设计的多样化,教师将课程设计题目分类,如设置实验类课程设计及计算类课程设计,学生可结合自己的研究兴趣自主选择。二是,加深课程设计的难度,鼓励学生查阅资料解决复杂问题。可将传统课程设计中进行道路结构层厚度计算的题目改为道路结构拉应力或者剪应力分布规律的分析。在分析问题、解决问题的过程中,教师应全程指导,随时解答学生疑惑,以实现高水平课程设计的预期目标。
参考文献:
[1] 陈保国.讨论式教学方法在路基路面工程教学中的探索与实践[J].高等建筑教育,2009,18(6):78-90.
[2] 丁华.道路建筑材料课程教学改革探讨[J].西南农业大学学报:社会科学版,2011,9 (5):204-206.
[3] 王宝民,刘伟.基于创新能力主线的建筑材料课程教学改革与过程优化[J].中国科教创新导刊,2010(11):13-15.
关键词：集成电路设计；应用型人才；课程改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）14-0059-02
一、引言
在过去的20多年来，中国教育实现两大历史性跨越。第一是实现了基本普及义务教育，基本扫除青壮年文盲的目标；第二是中国高等教育开始迈入大众化阶段，高教毛入学率达到17%。据《2012年中国大学生就业报告》显示[1]，在2011年毕业的大学生中，有近57万人处于失业状态，10多万人选择“啃老”；即使工作一年的人，对工作的满意率也只有47%。2012年，全国普通高校毕业生规模达到680万人，毕业人数再创新高，大学生将面临越来越沉重的就业压力。面对这样的困境，国家相关部分提出了一系列的举措，其中对本科毕业生的培养目标逐渐向应用型人才转变[2-4]。集成电路作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性产业，已成为当前国际竞争的焦点和衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志。本文将在对集成电路设计专业特点分析的基础上，以北京信息科技大学集成电路设计专业课程设置为例，介绍面向应用型人才培养目标地集成电路设计本科课程现阶段存在的问题并给出相关可行的改革方案。
二、集成电路设计专业特点
进入本世纪后，我国的集成电路发展迅速，集成电路设计需求剧增。为了适应社会发展的需要，国家开始加大推广集成电路设计相关课程的本科教学工作[5]。经过十年多的发展，集成电路设计专业特色也越来越明显。
首先，集成电路设计专业对学生的专业基础知识要求高。随着工艺的不断进步，集成电路芯片的尺寸不断下降，芯片功能不断增强，功耗越来越低，速度越来越快。但随着器件尺寸的不断下降，组成芯片的最基本单元――“器件”的高阶特性对电路性能的影响越来越大。除了器件基础，电路设计人员同时还需要了解后端电路设计相关的版图、工艺、封装、测试等相关基础知识，而这些流程环环相扣，任何一个环节出现问题，很难想象芯片能正常工作[6]。因此，对于一个合格的电路设计人员，深厚的专业基础知识是必不可少的。
其次，集成电路设计专业需要学生对各种电子设计自动化工具熟悉，实践能力强。随着电子设计自动化工具的不断发展，在电路设计的每一个阶段，电路设计人员可以通过计算机完成电路设计的部分或全部的相关内容。另一方面，电子设计自动化工具的相关比较多，即使是同一家公司的同一种软件的更新速度相当快，集成电路设计工具种类繁多，而且没有统一的标准这对集成电路设计教学增加了很大的难度。
再次，集成电路设计专业的相关教学工作量大。正如前面所介绍，要完成一个电路芯片的设计，需要电路设计人员需要了解从器件基础到电路搭建、电路仿真调试、版图、工艺、封装、测试等相关知识，同时还要通过实验熟悉各种电子设计自动化工具的使用。所有相关内容对集成电路设计专业的教学内容提出了更多的要求，但从现有的情况看，相关专业的课时数目难以改变，所以在有限的课时内如何合理分配教学内容是集成电路设计专业教师重要的工作。
最后，集成电路设计专业对配套的软、硬件平台要求高，投入资金成本高。从现有的情况看，国际上有4大集成电路设计EDA公司，还有很多中、小型EDA公司。每个公司的产品各不相同，即使针对相同的电路芯片，设计自动化工具也各不相同。在硬件方面，软件的安装通常在高性能的服务器上，因此，硬件方面的成本也很高。软硬件方面的成本严重地阻碍了国内很多高等院校的集成电路设计专业发展。
三、集成电路设计专业课程设置及存在的问题
在集成电路设计专业课程设置方面，不同的学校的课程设置各不相同。但总的来说可以分为三类：基础课、专业课和选修课。在三类课程的设置方面，每个学校的定义各不相同，主要是根据本校集成电路设计专业的侧重点不同而有所区别。从国内几大相关院校的课程设置看，基础课主要包括：《固体物理》、《半导体物理》、《晶体管原理》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》等；专业课主要包括：《模拟集成电路设计》、《数字集成电路设计》、《信号处理》、《高频电路》等；选修课主要包括：《集成电路EDA》、《集成电路芯片测试》、《集成电路版图设计》、《集成电路封装》等。
从现有的课程设置可以看到，针对国家应用型人才培养目标，现有的课程设置还存在很多问题，具体地说：
首先，课程设置偏于理论课程，实践内容缺乏，不符合应用型人才的培养目标要求。从上面的课程设置情况可以看到，各大高校在课程安排方面都侧重于理论教学，缺乏实践内容。比如：《模拟集成电路设计》课程总学时为48，实验学时为8，远远低于实际需求，难以在短短8学时内完成模拟集成电路设计相关实践活动。虽然集成电路设计专业对于专业基础知识要求宽广，但并不深厚，因此，浪费太多时间在每个设计流程相关的理论知识的阐述是不合适的，也不符合我国大学生的现状。
其次，实践活动不能与集成电路设计业界实际需要相结合，实践内容没有可行性。从目前各大高等院校的课程内容方面调研结果表明，对于本科教学情况，90%以上的实践内容都是教师根据理论教学内容设置一些简单可行的小电路，学生按照实验指导书的内容按相关步骤操作即可完成整个实验过程。实验内容简单、重复，与集成电路设计业界实际需要完全不相关，这对学生以后的就业、择业意义不大。
最后，没有突现学校的专业特色，不适于当今社会集成电路设计业界对本科毕业生的要求。但在竞争激烈的电子信息产业界，如果想要毕业生择业或者就业时有更强的竞争力，各大高校需要有自己的专业特色，但现在各个高校的现状仍然是“全面发展，没有特色”。这对于地方高校的集成电路设计专业毕业生是一个劣势。
四、面向应用型人才培养目标的课程改革
针对上面阐述的相关问题，本文给出了面向应用型人才培养目标的集成电路设计专业课程改革的几点方案，具体地说：
首先，削减理论课的课时，加大实验内容比例。理论课时远远高于实践课时是当今大学生教育的一个重要弊端，这也直接导致了大学生动手能力差、实践活动参与度低、分工合作意识薄弱。而在不增加授课学时的前提下要改变这一现象，唯一的方法就是改变授课内容，适当削减理论课的课时，加大实验内容的比例。这样既能满足国家对于本科毕业生应用型人才的培养目标，也符合创新型本科生的特点。
其次，积极推进“校企联合办学”，让学生更早接触业界发展，指导择业、就业。正如前面介绍，现在各大高等院校的教学内容理论性太强，学生在大学四年学习到的相关知识与实际应用相脱离。这也造成很大一部分本科毕业生在入职后的第一年难以进入工作状态，工作效率差，影响后面学生的就业、择业。如果能在学生在校期间，比如大学三年级或更早，推进“校企联合办学”，使学生更早了解到业界真正工作模式以及业界关注的重点，这对于学生后续进入工作非常有利，同时也能推进学校科研工作。
最后，实现优质教学资源的共享。这里的教学资源，除了包括授课笔记、教案、教学讲义外还包括高水平教师。虽然现在高等教育研究相关机构也开设了一些青年教师课程培训相关内容，但真正取得的成效还相对比较小。另外，针对集成电路设计专业来说，跟随业界发展的相关知识更新较快，配套的软硬件代价较高，如果能实现高校软硬件教学资源的共享，尤其是高水平高校扶持低水平高校，这将更有利于提高毕业生的整体水平。
五、结论
本文详细分析面对应用型人才培养目标的集成电路设计专业的特点，并在对国内相关院校集成电路设计专业调研基础上给出集成电路设计专业的基础课、专业课、选修课课程的内容以及教学方式情况，指出面向应用型人才培养目标现在课程设置方面存在的问题。同时，文章给出了在当今大学生招生人数剧增情况下，如何合理安排集成电路设计专业课程的方案从而实现应用型培养目标。
参考文献：
[1]王兴芬.面向应用型人才培养的实践教学内涵建设及其管理机制改革[J].实验技术与管理，2012，（29）：117-119.
[2]殷树娟，齐臣杰.集成电路设计的本科教学现状及探索[J].中国电力教育，2012，（4）：64-66.
[3]侯燕芝，王军，等.实验教学过程规范化管理的研究与实践[J].实验室研究与探索，2012，（10）：124-126.
[4]张宏勋，和荫林，等.高校实验室教学文化变革的阻力及其化解[J].实验室研究与探索，2012，（10）：162-165.
关键词：高边坡路段；市政道路；参照数据；设计策略
中图分类号： TU997 文献标识码： A 文章编号：
高边坡路段不是一般的平坦道路，其地形地势比较陡峭，这种条件下进行市政道路设计具有一定的困难，也给建设施工带来新的挑战。而城市道路的建设更要注意交通方面的问题，不管是在设计还是实际施工过程中都要求以保障高边坡路段市政道路建设的安全性和科学性。因此在本文研究过程中会对高边坡市政道路建设设计方面存在的影响因素和需要注意的问题。
一、高边坡路段市政道路设计的影响因素分析
由于高边坡路段具有一定的复杂性，地形和地势都比较陡峭，所以要确保市政道路设计和建设安全性和可靠性，需要对设计过程中遇到的影响因素进行逐一的分析。高边坡路段道路建设稳定性比平坦路段建设要差，而且其岩层和边坡岩质结构断面层等因素都会给高边坡路段道路建设带来影响。边坡剪力面的破坏或是岩质失去稳定性都会造成市政道路出现塌陷的现象，而公路的边坡也会因岩质结构受到破坏而失去稳定，因此为了进一步提高高边坡市政道路建设科学性和稳定性就必须在设计时对当时的地形地势进行全面勘察。
高边坡市政道路设计和建设不仅受到地形地势方面的影响，同时水的作用也会使边坡失去稳定性，而且城市地下线也会影响道路的安全性。高边坡路段的岩质之间有静水，而长时间静水的压力就会消弱岩质表面的应力，这样岩质的强度就会被削弱，然后高边坡路段道路就会失去稳定性受到破坏。城市局居民用水和用电等一切相关的线路隔和管线都会影响到高边坡路段市政道路建设的稳定性，所以设计过程中这方面的因素一定要注意，不仅要维系居民的生活要道，而且y还要实现高边坡路段市政道路建设的科学性和安全性。
二、高边坡市政道路设计参照数据分析
在高边坡路段市政道路设计过程中要充分考虑到边坡的高度以及交通拥挤等的因素的考虑，所以要设置相应的作为设计的参考依据。根据建筑工程的设计的规范标准，以及地形地势等特点计算出高边坡路段道路设计的参照数据，如表1所示：
表1高边坡路段道路设计的参照数据
边坡稳定安全系数m 采用的结构模式
m﹤1.0
1.3﹥m﹥1.3
m﹥1.3 深层锚杆加格构梁
普通锚杆结合挂网喷射混凝土
浆砌石快肋式骨架护坡
三、高边坡市政道路设计策略
1、平面设计
高边坡路段在设计的过程中要考虑到高边坡的高度以及坡顶的布置，虽然高边坡地形地势比较复杂，但是在周围还会有小厂房，工业场地等，所以在设计过程中要进行全局的把握。高边坡路段在设计过程中结合实际很重要。当然还要考虑边坡建设的稳定性和安全性，对市政道路建设展开平面设计，对平面设计中出现的问题进行及时调整，这样才能为有效建设市政道路奠定基础。为了提高高边坡路段市政道理设计的合理性，因此在这里进行实例分析。如果市政道路选择在花岗岩体边坡建设，那么在设计的过程中就要对花岗岩体的坡向和地质特征以及地下环境等条件进行分析，综合考虑有可能出现的影响因素，确保边坡路段市政道路设计和建设的有效性，保证设计切实可行，提高市政道路在边坡路段建设的稳定性和可靠性以及科学性。
表2花岗岩体斜坡路段边坡高度和长度的统计
根据上述中花岗岩统计到的边坡长高数据采用线性回归方程的方法进行计算，logH=loga+blogL，对数回归方程：logH=0.256+0.761logL，幂函数回归方程：H=1.80L，线性相关系数：r=0.989。平面设计过程中可以根据线性回归方程以及相关数据计算出边坡水平方向的影长，有利于提高市政道路设计的合理性和科学性。
2、高边坡市政道路纵断面设计和路基设计以及防护设计分析
高边坡市政道路的纵断面设计同样要以安全和科学为主，而在实际设计过程中要充分利用道路设计的规范值，同时还要结合路段的实际情况进行设计，确保在建设施工过程中纵断面设计能够符合实际要求。如果高边坡路段总长为1344.80m，而K0+000- K0+200路段之间的路基宽为16m，而市政道路的路基宽为32m，K0+200- K0+814.43路段之间的路基宽为22m。经过实际计算过程中其设计与现实路段具有一定的差异，所以需要对高边坡高点的设计进行调整，确保边坡高点设计的合理性。
在路基设计过程中要确定好高边坡路段的路基标高，保证路基的高度，调整好路基压实力度。高边坡路段市政道路设计过程中要注意防护设计，尤其是边坡路段地形地势及其复杂的地方一定要设置防护栏，避免施工人员在施工过程中发生危险性事故，或是施工过程中对周边环境的破坏等。在实际施工过程中要对挖方和拆迁路段建立防护，高边坡地势起伏比较大，为了保证挖方和拆迁的范围尽量缩小，所以需要建立边坡防护，对边坡防护进行设计。如果路段是靠近居民区的情况下需要采用桩板式挡土墙的方法建立防护，如果是局部无法使用挡土墙的路段可以采用锚喷护坡和挡土墙相结合的方法建立防护措施。
3、排水设计以及高边坡路段市政道路
根据高边坡路段地形地势特征分析，在设计的过程中要充分考虑到排水系统的设计。在高边坡路段建设市政道路可以利用高边坡的渗沟进行排水，这样需要对高边坡渗沟高度进行和宽度进行设置，高度一般要大于10m,宽度控制在2-4m之间。如果边坡地下有水，也可以考虑在地下水垂直的方向设置渗沟进行排水，避免水长时间的渗透出现滑坡等的危险事故发生。同时也可以利用隧道进行排水，这种方式比较适合应用于滑坡面深层地下水，以保证高边坡路段市政道路建设的安全性。
四、结语
随着科学技术的发展，城市化建设不断扩展，因此城市交通道路的建设规模也在不断扩大。本文主要探讨的是高边坡路段市政道路设计问题，由于高边坡路段地形地势比较复杂，所以在设计过程中要进行是实际勘察，并对设计参数数据进行分析，针对施工周边的环境建立相应的防护措施。而且在设计的过程中一定要参照建筑工程设计规范标准进行设计，确保工程设计的合理性和科学性。
参考文献：
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[2]唐源江.结合实例浅析施工技术在不良地质段城市道路中的运用[J].建 材发展导向.2011(7).
[3]王东权,陈 沛,刘春荣,张清峰,谢士杰.建筑渣土在市政道路路基工程中的应用研究[J].建筑技术. 2005(2).
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