路基路面设计论文篇1

关键词：公路软土处理失效问题

中图分类号：X734文献标识码：A

1.引言

泡沫混凝土是指含有无数独立气泡的轻质水泥浆体或砂浆等的轻质材料，目前已广泛应用在工程建设的各个领域，尤其是在公路建设工程中，诸如软土路段高填方路基的填筑、老路拼宽处理、隧道的超挖回填等，总之，泡沫混凝土已被广泛地应用在了公路建设的各个领域。本文就泡沫混凝土在浙江省S225省道建设中的几种情况下的应用情况的论述，供业内人士参考和讨论。

2.泡沫混凝土设计

2.1泡沫混凝土材料说明

泡沫混凝土，气泡含量一般介于20%~65%，重度为5～12KN/m³。泡沫混凝土主要材料为：水泥－起泡剂－水。根据需求采用不同的配合比，但一般路基填料的容重设计为：路槽底以下80cm范围内不大于6.0kN/m³；其余区域不大于5.5kN/m³。

2.2泡沫混凝土的优点

软土地区采用泡沫混凝土填筑路基，具有能够有效减轻自重，从而达到减少路基总沉降和不均匀沉降，减少对周边环境影响的作用；能有效避免因高填方或临河、临塘路段的路基失稳滑塌；采用轻质材料填筑路基，也能减少路基堆载时间，且施工速度快，能有效地缩短工程工期。

3.S225省道工程地质情况

S225省道（南延段），设计速度80Km/h,路基宽度33.5米，双向六车道，于2013年12月建成通车。

该工程除起点为山地路段外，其余均为软基填方路堤路段，地质情况大致为：地表分布厚约1.5～1.9m软塑状粉质黏土，物理力学性质一般；其下为高含水量、高压缩性淤泥质软土，厚度达20～21.0m，物理力学性质差；其下为海相成因粘土，厚度为23～25m，物理力学性质一般；下部为冲湖相成因粉质粘土、粘土，层厚约31～35m,物理力学性质较好；底层冲积成因粉质粘土、粉土、圆砾，最大厚度25m，可塑～密实状，力学性质较好。

4.泡沫混凝土在S225省道建设中的几种应用

4.1为缩短工期塑排板路段改为泡沫混凝土填筑

该项目K77+496～K77+556和K77+574～K77+634段为桥头路段，填土高度2.6～3.0m，原设计采用塑料排水板结合堆载预压处理，计算预压期为12个月，但在堆载11个月后，总沉降已达70～90cm，月沉降量仍在2cm～3cm，并通过对连续观测数据趋势分析，该路段要达到最终沉降稳定仍需4～6个月。后经过多次论证后，改为卸载后采用泡沫混凝土填筑，泡沫混凝设置三层，每层厚约50cm，在泡沫混凝土与路基衔接过渡段采用挖台阶处理，台阶宽度3m，横向分层浇筑台阶宽度不下于80cm,泡沫混凝土处理路段边部采用同步培粘土封闭处理。

纵断面设计

横断面设计

4.2受政策处理因素影响压缩了工期采用泡沫混凝土填筑路基

该项目K87+151~K87+211段为桥头路段，平均填土高度2.5m，原设计采用水泥搅拌桩+堆载预压处理，预压期10个月，但由于政策处理迟迟未能解决，导致该路段桥头软基处理路段搅拌桩未能如期实施，为保证工程工期，经多方论证后调整为采用打设水泥搅拌桩加泡沫混凝土处理，具体是：

水泥搅拌桩间距1.2米，梅花状布设，渐变方式采用变桩长形式，桩长5～15米；桥台台背13.25米范围在桥台施工后，采用泡沫混凝土填筑，填筑厚度约1.2米，分两层，每层厚60cm。与泡沫混凝土填筑相邻路段采用堆载预压处理，堆载厚度0.9米，预压期不小于5个月。

纵断面设计

横断面设计

4.3临河、塘路段路基堆载期出现滑移后采用泡沫混凝土换填处理

K103+070~K103+134路段左侧临河塘，在路基堆载预压过程中发生了明显滑移，滑移长度为64m，开裂宽度最大处约40cm，河塘塘底明显上升。经综合分析并由业主组织召开了专家组论证会后，确定滑移范围采用卸载后填筑泡沫混凝土处理，并将与已填筑路基交界处开挖成台阶状，台阶宽度不小于2m，高度均为60cm，使新老路基能较好衔接。

纵断面设计

横断面设计

以上三处目前已建成通车，未出现较大沉降，道路运行情况良好,充分说明所采取的处理方式是基本正确的。

5.结论

泡沫混凝土可广泛应用于软土地区公路建设之中，尤其是对高填方、临河、临塘等路段，采用泡沫混凝土填筑路基，能有效减轻路基自重，减少工后沉降，避免路基不均匀沉降，确保路基稳定。

参考文献

路基路面设计论文篇2

关键词：老路改建，平面线形，纵断面线形，技术指标

官山路位于肥西县西南部地带，起点位于国道G312与官亭街道交口处，终点省道S311杨桃路山南镇汽车站，路线全长22.210km，三级公路，设计速度30km/h；荷载标准为公路-Ⅱ级；路基宽7.5米，路面宽6.5米。免费论文。

1选择改建、扩建设计的要求

当公路交通量接近或达到饱和时或对行车安全有影响时，应对公路改建、扩建与新建进行充分比选论证。采用改建、扩建时应符合以下规定：

（1）改建公路应遵照利用与改建、扩建相结合的原则，按规定公路级的技术指标，合理、充分地利用原有工程。

（2）公路改建、扩建应符合相关等级公路标准的规定。利用有公路的局部路段，因提高设计车速而可能诱发工程地质病害时经过综合分析和技术经济论证并报主管部门批准后，可维持原型计速度设计，但长度不宜大于相应设计路段长度。改线路段按新建公路标准执行。

（3）其它公路改建、扩建时，应做保通设计。并确保既有公路通行安全。

（4）公路改建、扩建设计必须遵照远近结合、设计要有预见性”的原则。改建、扩建设计时，应为为后续改建、扩建留有余地和创造有利条件。

2平面线形设计

2.1平面方案

官山路改建工程自北向南布设，起于国道G312与官亭街道交叉处，经官亭街道后在K2+179处上跨宁西铁路；至K5+150处下穿合武高速铁路；在K10+699下穿肥西水利渡槽；拟合磨墩水库坝上现状公路中心，在K21+260大房庄处向南改线，终点位于省道S311杨桃路山南汽车站处。本项目牵涉到街道段的利用、下穿铁路和渡槽的处理、水库段的老路加宽和利用，老路的局部改线处理等诸多影响公路平面方案确定的因素，具体我们都根据现场和设计要求进行设平面设计和调整。

2.2路线方案的确定

官山路改建工程由于终点路段老路两侧房屋较多、线形较差，如其沿老路改建方案存在安全隐患，且局部路段侵占河道。为了合理布设路线线位，首先在1/10000地形图上进行纸上定线。布设在1/2000的地形图上，针对路线平、纵面进一步优化和多方案比选论证，选择合理方案。经过方案比选，确定采用K21+260~终点路段线位改线方案作为推荐方案。

改线方案的优点：拆迁房屋减少1000平方米；减少侵占河道150米；消除终点交叉口山南路、山双路与省道S311交点错开36米的安全隐患。

2.3平面线形设计

2.3.1设计一般原则

平面线形设计时，应以老路为主要控制物，充分利用老路，同时还应将大型建筑物、大河等作为控制点。在一般较为顺直的路段，尽可能采用较高的指标进行调整，以求改建、扩建后的良好行驶条件下；在较困难路段，应充分利用规范允许的曲线组合，在满足技术指标的前提下，充分利用老路；穿越城镇区时，应注意结合地方发展，尽量与城镇规划相协调。

2.3.2直线及其应用

现行规范对长直线没有具体规定，本次设计中长直线控制为20V，即72秒的行程，使线形更趋合理。平曲线间最小直线长是基于保证线形连续性考虑。按公路路线规范规定，官山路设计时，我们通过计算，并参见相关设计经验，针对官山路设计速度30km/h；同向和反向曲线间直线最短长度取50m，这对司机调整方向盘和心理感受基本不会有影响。在达曲线间直线达不到上述要求时，将其设为复曲线。

2.3.3圆曲线及其应用

目前规范针对大半径小偏角问题。在官山路定线时，一般将转角控制在7°以上，平曲线长度控制在150m以上，最小值也在50m，这对提高老路利用率十分有帮助。S形曲线的设计中，充分使用以反向曲线为主的曲线线形。本段路线在定线过程中，对S形曲线的转角、圆曲线半径反复进行了调整，将相邻圆曲线半径之比控制在1~1/3范围之内，全线线形组合成一条整体美观的水波线形。官山路设计缓和曲线均采用了回旋曲线，其长度基本与圆曲线等值。

3纵断面线形设计

老路改建、扩建项目的纵坡设计，追求路线的提高老路的利用率。在可能的情况下，尽量拟合老路纵坡，减小公路的平均高度，降低工程造价。免费论文。免费论文。

3.1纵断面设计

本项目纵断面设计时尽量利用老路的路面作为新建结构层的底基层，以减少对老路的破坏，降低工程造价。根据对老路面弯沉的检测，通过验算确定老路的最小补强厚度。在路线纵坡设计时，本着最大限度地降低路基高度、减少工程造价的原则，对路线纵坡反复进行了调整，从而达到平纵组合较好、整体线形在视觉上连续的效果。

3.2平纵线形组合

平纵线形组合原则为：合理设置平曲线内变坡点位置及变坡次数，在视觉上能自然地诱导驾驶员视、线，保证平面、、

纵断面线形指标大小均衡。老路改建、扩建公路变坡点较多，平纵线形组合不容易达到一一对应的要求规范规定，驾驶员在任一点所看到的纵面线形起伏一般不超过5个。

4先进技术设计手段

在路线设计中，大力推广新技术、新工艺和计算机辅助设计CAD软件技术。将GPS全球定位系统用于公路勘察设计全过程，极大地提高了平、纵、横断面的测量速度和线形组合设计的合理程度。设计中运用了众多的设计软件。其中有中交第一公路勘察设计研究院和西安海德公司的纬地三维道路CAD系统、广州阿安毕路桥软件公司的RoadCAD路线设计软件及东南大学的路面结构分析软件成图系统等。

5结束

老路改建、扩建公路线形设计是一项非常复杂的综合性工作。官山路的设计经过反复地平面定线、纵断面设计、横断面检查、平面调整及技术经济比较，经过多次优化设计、方案比选，才设计出经济上合理、技术上适用的路线方案。对于老路改建、扩建工程应灵活运用线形设计指标，在困难地段适当调整，在满足线形要求的前提下，充分利用老路。以上为笔者的一点浅显的认识。

参考文献：

[1]张雨化.道路勘测设计[M].北京：人民交通出版社

[2]李嘉.公路设计百问.北京：人民交通出版社

[3]黄兴安.公路与市政道路设计手册.北京：中国建筑工业出版社

路基路面设计论文篇3

【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

路基路面设计论文篇4

【关键词】公路；路基；设计原则

前言

随着新世纪的到来，中国经济得到高速的发展，现代化程度不断加深，社会对于基础设施的力度要求也逐渐加强，特别是在交通运输方面。公路是交通运输的最主要方式之一，它们覆盖面非常广泛；因此公路也是社会经济发展以及人类生活中的不可缺少的一部分，它们的施工质量也是非常重要和关键的。公路主要由路基、路面以及路面标识以及路旁环境等组成，这每一部分的有机结合共同构建了方便人类社会交通运输的路径。本文就对公路的路基部分的设计原则做具体的论述。

1公路一般路基设计原则

公路作为一种长距离的并且和自然界广泛接触的一种线状结构工程，它的设计条件很多程度上取决了当地的自然环境。具体的根据公路建设原则以及公路技术标准，确定公路的等级以及应用要求然后再结合实地考察比如对当地的文物古迹以及自然环境等方面勘测，这样结合综合因素而获得的设计方案才是最佳也是最可靠的设计方案。

公路路基的一般设计要求便是最有合适的稳定性、耐用性以及强度。此外还要符合当地的环保以及人文地理方面的要求和符合经济效益等要求。首先需要确定路基的断面形式以及宽度和高度。其中对于路基的宽度设计原则是必须考虑生态平衡以及占用土地的面积，尽量少占用农田，尽量保持填挖平衡，注意预防水土流失等环境问题。对于路基的高度设计原则是需结合排水和临界高度，公路的纵断面，需使路肩边高于地面，并需考虑地下地面水、冰冻力等对路基稳定性影响；深路堑和高路堤以边坡高为依据，然后再选择路基填料要考虑到经济性、环保性以及强度粘性等物理特性；压实标准原则，一般需要分层填料压实来保证其均匀性和密实性。对于边坡的坡度要求则是由边坡土质等自然因素和边坡高度决定的，可根据计算以及实践经验和设计规范推荐值等设计，总之需要保证边坡设计可以符合路基整体稳定性和施工难易程度。另外就是路基的排水系统设计和坡的加固防护和附属设施的设计。总的来说这些设计原则都是在确保路基稳定性以及强度和持久度的基本原则下设计的。

2公路特殊路基设计原则及举例

上文描述的设计原则主要适用于一般的路基设计，对于特殊的路基设计还会有其他因素的考虑以及设计标准。目前主要的特殊路基有水库地区的路基，滨海路基，滑坡段路基，泥石流区路基，软土泥沼地段路基，多年冻土地段路基，风沙地段路基等等。这些因地制宜，会有不同的应对解决办法。以下就几种典型的特殊路基的设计原则进行具体说明。

2.1有关软土地区的设计原则

软土顾名思义，性质“软”，它的物理强度很低，含水量高，空隙多，易被压缩，在铺设路基时易凹陷。比如在广州市，它的软土总分布面积近两千平方千米，特别是广东省的南沙区，建筑经常发生沉降，有时甚至可达一米五。这种地区很容易发生地质灾害，对于这种地区的公路设计的时候也需要特别的注意。

一般对于这一特殊地区的路基的选线原则为：尽可能选择软土分布层最薄最窄的区域，尽量接近山丘和地势较高，便于取土的地域；此外保证尽量远离水源区，避免通过半封闭和封闭的低洼地等；在众断设计的时候要考虑软土的地基条件以及地下的水区和桥涵高度最低及路堤的极限高，不要选择太高或太低的路堤；在修建地基的时候要先填筑路堤，然后再其充分稳定以后再施工修建构造物，以防止太大的沉降和位移；在和桥梁涵洞等连接的时候，注意搭建踏板和临时性路面来防止施工后的破坏。

2.2有关湿地的设计原则

湿地指的是人工或者天然形成的沼泽区域，这些地方的水源充足，土地肥沃，很利于动植物生长与繁衍。一般很多的湿地都被列为自然保护区。湿地由于其特殊性，所以在建设公路的时候需要小心的保护它的生态系统，避免被破坏。

比如在选线的时候，要尽量保证不穿过和远离湿地的生态敏感区域，尽量不占用本有的湿地土地资源。在湿地设计中，最典型常用的设计为生态化设计，即利用蓝色的道和边缘，在增设灰色廊道时不加新的边缘，减少边缘效应；使用原有面积较小的基质以减少大面积毁坏，保护景观；路线尽量选绿地农田小的区域。另外还要保障湿地的连通度和景观的完整性，采用生态化设计原则，使原有湿地的生物、信息、能量的循环交互等免于太大的破坏。在取土之后，需要对原有的取土环境进行一定的恢复，使其重现绿地，另外注意保护环境。

2.3有关多年冻土地基的设计原则

冻土指零度以下的含冰土壤和岩石，分短时、季节和多年冻土三种类型。地球上多年冻土面积较多，一般占总陆地面积的四分之一。由于它对温度和敏感，且一般地底都有丰富地下冰，所以冻土有流变性，它的瞬时强度远远高于长期强度。比如在建设黑北公路的时候，由于随着气候变暖，冻土也在慢慢的退化，所以在建设公路时候常常会面临冻胀和融沉问题；除此由于退化的情况，有些地区的冻土区域处于不连续性，如小兴安岭的岛状冻土。

由于冻土的状况很不稳定，所以对于不同的施工要求，一般会灵活的选择方案，目前采用的原则有三类：严格保护、一般保护、不保护。其中，保护原则指在开工使用周期中，路基需保证冻结状；一般保护原则是指在开工使用周期中允许路基逐渐融化；不保护原则是指将路基当一般的对待，还可以先破坏它的物理特性。这三种原则需要参考工程因素、多年冻土特性、经济性和社会要求等来选择。对于地基要求很高的工程需选用保护原则；对于那种不断退化难以保护的冻土，采用不保护原则；对于其他条件的冻土，采用一般保护原则。

3结束语

在我国，随着经济的发展，现代化进度的推进，公路几乎遍布全国各地，各种生态情况。公路的应用十分广泛，并且在人类社会基础设施中占有重要的地位。正因为它的不可或缺的位置，所以设计出更加便于使用，经济合理，环境和谐的公路非常关键。本文就对于公路的路基设计原则做了一个论述。在对于路基设计的一般性原则和特殊性原则做了具体的说明，充分展现了在公路路基设计中的灵活性以及科学性，充分体现了因地制宜的思想。

参考文献：

[1]公路路基设计规范[M]，人民交通出版社，2004.

[2]田洪文，孟雷.公路路基设计高度的探讨[J].铁道工程学报，2007（12）.

[3]刘鹏飞，雷志军.软土地区的公路路基设计[J].科技情报开发与经济，2003，（7）.

路基路面设计论文篇5

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（1000m等高线和3000m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-basedteachingforroadbedandpavementengineeringcourse

ZHUXinglong，XIAOPeng

（CollegeofCivilScienceandEngineering，YangzhouUniversity，Yangzhou225117，JiangsuProvince，P.R.China）

路基路面设计论文篇6

【关键词】数字电路课程；实践平台；工程设计；实验

1概述

在教学过程中，具备数字系统设计实践工程能力，涉及相关数字系统课程体系教学与实践，在各高校的电气、电子信息类专业中，数字电路是一门专业基础课程，随着数字技术应用领域的不断扩大，在后续专业课程中，显而易见，随着电子产品数字化部分比重增大，它在数字系统设计中基础性地位越来越突出。

因此，培养适合现代电气、电子、信息技术发展的卓越人才，创新数字电路的课程几次理论与工程实践教学迫在眉睫。

根据我校近几年电气、电子课堂教学的实践情况，数字电路课程应该以面向应用的数字电路设计为核心，在熟练掌握基本电路教学内容的基础上引入先进的数字系统设计方法的课程教学和实践内容。

工程实践过程中，逐步从自底向上的设计方法逐步转变到自顶向下的设计方法中来，以教师科研应用来拓展，以全面培养优秀数字设计卓越技术人才[1]。

2探索构建数字电路教学中的多层次的创新实践平台

2.1多层次的数字电路创新实验平台构思。

面向卓越人才培养的数字电路课程创新实践教学，可以分层次进行在各个教学阶段逐步推进，包括：面向基础的数字设计的基本原理与工程创新实验教学模块、面向应用的数字电路课程设计教学和结合科研项目的创新实践平台[2][6]。

多层次的数字电路创新实验平台架构如图1所示。

2.2数字设计的基础原理与实验教学。

数字电路基础原理和实验教学是数字系统设计的课程体系的基础入门阶段，是培养数字逻辑代数与逻辑电路的重要过程，大类可分为时序逻辑电路和组合逻辑电路，其中时序逻辑电路主要包括：锁存器、触发器和计数器，组合逻辑电路包括，编译码器、多路复用器、比较器、加（减）法器、数值比较器和算术逻辑单元等。教学的目的是训练学生掌握组合和时序逻辑电路坚实理论基础，使学生掌握数字电路的基本概念、基本电路、基本分析方法和基本实验技能，不但要注重基本数字电路与系统设计理论的理解，同时让学生在学习中逐步了解面向应用和现代科技进步数字电路新的设计理念[2][3]。

2.3面向应用的数字电路课程设计实践教学。

随着电子设计自动化技术（EDA）和可编程器件（CPLD）的不断发展和应用，以EDA技术为主导的数字系统理念已经成为企业工程技术的核心。数字电路课程设计主要培养学生利用中小规模数字集成电路器件和大规模可编程器件进行数字电路设计和开发能力。在卓越工程师培养背景下，结合前阶段数字电路课程理论教学和实验教学的实际情况及EDA技术的发展状况，适时进行数字电路课程设计和EDA技术课程的综合衔接，以及课程深度融合[4]。主要内容包括：

2.3.1基于Multisim等相关软件的数字系统仿真实验。可以构建虚拟数字实验系统，不但较好地模拟实物外观外，还可以利用系统提供的实验平台开展实验的设计、仿真，进行实验内容的逻辑验证。

2.3.2基于通用和专用数字芯片的数字系统设计。其主要特点是有很好的直观性和具体性。

2.3.3基于硬件描述语言（HDL）的数学系统硬件描述。采用硬件描述语言实现数字逻辑设计，基于EDA环境仿真和验证。可以结合上述（1）和（2）的优点，采用硬件设计软件化技术应用于数字电路课程设计的实验教学中，通过综合性实验的自行设计和实验，对实验内容、实验规模、实验方法进行了综合创新设计[5]。

2.4结合科研项目的数字设计实验创新平台。

在高等院校，教师即承担教学任务，同时有各自的科学研究方向，同学们可以根据自己的研究兴趣，加入教师的科研团队，形成教学与科研互利的良性循环。面向卓越工程师培养的数字系统设计，可以借助横向或纵向科研项目形成综合教学体系。比如：搭建在线可编程门阵列（FPGA）创新实验平台，形成数字电路、电路线路课程设计、可编程逻辑器件以及集成芯片系统设计，形成面向数字系统设计的课程体系[3]。同时，应用高校与知名企业建立的校企合作平台，把企业界的研究信息和研发需求引入到教学平台，开拓了学生的研究思路和视野，提升了学生设计复杂数字系统的能力；目前，我校正在与国际知名的半导体公司Xilinx、Altera和Cypress陆续建立卓越人才大学培养计划，利用大学设置小学期，在FPGA和PSoC开发平台上进行了面向实际应用的数字系统设计，在实践平台上不仅有学校的任课教师，还有知名企业派来的一线工程师指导同学们的实践，相比改革前，取得很好的实践效果，同学们的数字系统设计水平得到了提高，同时在编程、接口、通信协议等方面也有了深刻的认识。

对于优秀的学生，借助全国各种形式的大学生电子（信息）设计竞赛这个创新平台，组织他们积极参与，激发他们的学习研究兴趣和创新意识，综合所应用的数字系统设计知识，发挥竞赛团队的协作精神。每年，我们都有部分优秀学生通过努力，创新设计的作品获得专业认可，并取得了良好的参赛成绩，也使得数字设计课程体系的建设上了一个新的台阶。

3基于创新平台的课程体系优化与实践

卓越工程师培养要求的数字电路系统设计课程体系协调好相关电气、电子类专业上下游相关理论课程、实验综合性设计同时得到协调发展。如何实践论文所提到的创新实验平台，应该引进现代数字设计理念，重点把EDA软件、设计工具、开发平台与传统的数字电路基础理论教学相衔接。我们在这几年对数字系统设计课程体系、创新实践教学内容等方面的进行了改革与探索，取得了一定的成效。经过这几年的实践，我们逐步构建了面向应用的数字系统设计课程优化体系[5]，如图2所示。

4不断探索数字电路理论教学内容的改革与实践

4.1以数字电路设计为目的强化基本逻辑电路理论教学。

在进行复杂数字系统设计之前应该熟练掌握这些常用基本组合和时序逻辑电路，包括电路的功能、电路的描述以及电路的应用场合等。

树立电路设计思想首先需要熟练掌握一些基本的逻辑功能电路。其次，树立电路设计思想需要理论讲解与实践相结合，逐步熟悉硬件描述语言的描述方式。数字系统设计强调采用硬件描述语言来对电路与系统进行描述、建模、仿真等[2][3]。

4.2掌握面向应用的数字系统工程设计方法。

学生在掌握数字电路基本概念和一般电路的基础上，进一步掌握数字系统设计的方法、途径和手段。其主要内容包括：数字系统与EDA的相关概念、可编程逻辑器件、硬件描述语言、电路元件的描述、数字系统的设计方法、开发环境与实验开发平台以及应用实例的介绍等。这些课程内容涉及面较广，为了提高教与学的效果，探索总结了以下的教学重点内容，并作为教学实践中的教学切入点[1]。

随着电子技术不断发展与进步，现代数字系统设计在方法、对象、规模等方面已经完全不同于传统的基于固定功能的集成电路设计[1][2]。现代数字系统设计采用硬件描述语言（HDL）描述电路，用可编程逻辑器件（PLD）来实现高达千万门的目标系统。这一过程需要也应该有先进的设计方法。根据硬件描述语言的特性和可编程逻辑器件的结构特点以及应用的需要，在教学过程中阐述了先进设计方法。例如：采用基于状态机的设计方法设计复杂的控制器（时序电路），应用或设计锁相环或延时锁相环来处理时钟信号，应用自行设计（IPcore）软核来提高数据吞吐量[1][2][3]。

4.3深化数字电路实验教学改革。

实验实践教学过程中，注重基础训练与实践创新相结合的实验教学改革思路，加强学生工程思维训练、新平台工具的使用、遇到逻辑问题的综合分析能力，理论与实践相结合的分析能力。在实践过程中的提高创新性和综合性能力，面向应用的数字电路创新平台建设，需要不断提高课程试验、实验和实践过程在教学中的比例，在符合认知规律的同时，逐步加强来源与实际需要的综合性数字设计实验。

5结语

数字电路是电气、电子信息类专业的一门重要的专业基础课程，论文针对当今卓越工程师培养的要求，以及在教学过程中遇到的主要问题，探讨了面向应用的数字电路课程创新实践平台。提出了多层次的数字电路创新实验平台结构和面向应用的数字系统设计课程优化体系。目的在于，通过课程及相关课程体系改革与创新，使得学生更快、更好的适应现代数字技术发展的需求。

参考文献

[1]孔德明.《数字系统设计》课程教学重点的探讨，科技创新导报，2012.1，173-174.

[2]任爱锋，孙万蓉，石光明.EDA实验与数字电路相结合的教学模式的实践，实验技术与管理，2009.4，200-202.

[3]叶波，赵谦，林丽萍.FPGA课程教学改革探索，中国电力教育，2010，24，130-131.

[4]秦进平，刘海成，张凌志等.电类专业数字系统综合实验平台研制，实验技术与管理，2012.6，75-78.