山東大學路基路面工程參考答案

1、路基路面工程本科試題一1、 解釋術語路床一一 路面的基礎，是指路面以下 80cm范圍內(nèi)的路基部分，承受路面?zhèn)鱽淼男熊?荷載，結構上分為上路床（。30cm）和下路床（3080cm）庫倫主動土壓力一一破裂面上的土楔，既為剛性體，根據(jù)靜力平衡條件，確定土楔處 于極限平衡狀態(tài)時給予墻背的主動土壓力彎沉綜合修正系數(shù)一一由于理論假設與實際路面工作狀態(tài)的差異而形成實測彎沉值與 理論計算值不等，將實測彎沉值與理論彎沉值之比定義為彎沉綜合修正系數(shù)。石灰土一一將土粉碎摻入適量的石灰，按照一定技術要求將拌和均勻的灰土混合料2、 簡答題1 .描述土的顆粒級配曲線的兩個參數(shù)是什么？對土分別給出了什么樣的特征刻畫？【答】

2、是土的不均勻系數(shù) Cu和曲率系數(shù)Co Cu反映了曲線的坡度，反映了粒徑分布曲 線上的土粒分布范圍，即是對土不均勻程度的反映；Cc反映粒徑曲線的形狀，實質反映粒徑間的變化規(guī)律，即曲線的曲率。2 .什么是路基的邊坡失穩(wěn)？什么類型的路基可能發(fā)生直線滑動面的滑坡？【答】路基由于受到各種因素（如交通荷載、水、以及材料本身等）而造成的沿某一滑動 面下滑坍塌的現(xiàn)象。3 .靜止土壓力是如何計算的？【答】若剛性的擋土墻保持原來位置靜止不動，則作用在擋土墻上的土壓力稱為靜止土壓力。按照下述公式進行計算：P0 K0 Z其中K0為靜止土壓力系數(shù)。4以路表彎沉值為設計或驗算指標時，材料設計參數(shù)怎樣選用？答：采用抗壓回彈

3、模量，對于瀝青混凝土試驗溫度為 20C;計算路表彎沉值時，抗壓回 彈模量設計值E應按下式計算。E E Z S5.水泥混凝土路面設計時涉及“綜合系數(shù)”這一概念，其意義及作用是什么？答：【答】“綜合系數(shù)”是考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的，是大于1的系1 .論述題為保證半剛性基層瀝青路面的正常的服務功能，試簡要論述在設計、施工過程中應當注意的問題。設計：滿足規(guī)范設計要求，能夠滿足各層要求的修筑材料采用雙圓垂直均布荷載下的多層彈性層狀體系理論，以設計彎沉值為路面整體剛度的設計指標，對瀝青路面的半剛性基層。 底基層應進行層底拉應力驗算是否滿足容許拉應力的要 求，還應增加剪應力指標，如不滿足要求

4、，或調整路面結構層厚度，或變更路面結構組合、 或調整材料配合比，提高材料極限抗拉強度，再重新計算。對特殊路面，尚應驗算防凍厚度是否滿足要求。施工：合理的施工工藝，達到壓實度相應的技術標準應在干燥和較熱的季節(jié)施工，并應在雨季及日最高溫度低于15 C到來以前半個月結束，在灑封層油之前必須對路面進行徹底清掃，清掃前必須灑水對礦料的要求：拌和料的級配要符合要求，礦料中細集料的比重要大拌和、攤鋪和碾壓：瀝青混合料拌和時關鍵要控制好油石比和拌和溫度，拌和料攤鋪后及時進行適度碾壓， 碾壓不足會影響礦料嵌擠穩(wěn)定，且易使瀝青流失， 形成層次上、下部瀝 青分布不均，過渡的碾壓，則礦料易于壓碎、破壞嵌擠原則，造成空

5、隙減少，瀝青難以下滲, 形成泛油接縫施工：瀝青路面的各種施工縫處，往往由于壓實不足，容易產(chǎn)生臺階、裂縫、松散 等病害，影響路面的平整度和耐久性，施工時必須十分注意 三、 簡述題結合自己的工作經(jīng)驗，簡要論述自己欠缺的專業(yè)知識。參考答案：略2 .計算題1、一均質無粘性土干土坡，內(nèi)摩擦角為30。，如要求這個土坡的穩(wěn)定安全系數(shù)為1.25,試問若設計成1: 1.5的邊坡是否安全？試計算：(1)空隙率VM礦料間隙率 VMAM瀝青上&和度 VFA (2)有效瀝青含量?！窘狻浚簾o粘性土干坡穩(wěn)定性分析，按照下式進行：所以坡腳應該:tantanKsKstantantan 301.250.5571.250.

6、369520 18'才是安全的，而1: 1.5的坡腳為33° 42'。故設計1: 1.5的邊坡是不安全的。路基路面工程本科試題二一、解釋術語路基干濕類型一一表示路基在最不利季節(jié)的干濕狀態(tài)，劃分為干燥、中濕、潮濕和過濕四類瑞典條分法一一是將假定滑動面以上的土體分成n個垂直土條，對作用于各土條上的力進行力和力矩平衡分析，求出在極限平衡狀態(tài)下土體穩(wěn)定的安全系數(shù)彎拉結構強度系數(shù)一一壓實瀝青混合料的空隙率一一是指壓實瀝青混合料試件內(nèi)除礦料毛體積和有效瀝青體 積之外的間隙體積占試件毛體積的百分比，根據(jù)試件實測密度與最大理論密度比值求得 二、簡答題1 .為何用稠度而不是含水率來劃分

7、路基的干濕類型？【答】路基的強度與穩(wěn)定性同路基的干濕狀態(tài)有密切關系，并在很大程度上影響路面結構設計。反映路基干濕狀態(tài)的合理指標是土的稠度，稠度定義為土的含水率 w與土的液限之差與土的塑限與液限之差的比值，即c P L土的稠度較準確地表示了土的各種形態(tài)與濕度的關系，稠度指標綜合了土的塑性特性， 包含了液限與塑限， 全面直觀地反映了土的軟硬程度，物理概念明確。而含水率僅僅是反映土中水量大小的一個指標，相同含水率的兩種土， 其稠度狀態(tài)可能完全不同，因此不同土的稠度用含水率是不能準確地得到反映的。稠度3 C定義為土的含水量3與土的液限3 L之差與土的塑限3 P與液限3 L之差的比值。 土的稠度較正確地

8、表示了土的各種形態(tài)與濕度的關系，稠度指標綜合了土的塑性特性， 包含了液限與塑限，全面直觀地反映了土的硬軟程度，物理概念明確，以稠度作用路基 干濕類型的劃分標準時合理的。2 .什么是不平衡推力法？【答】不平衡推力法是路基設計規(guī)范規(guī)定的、對路堤沿斜坡地基或軟弱層帶滑動的穩(wěn)定 性進行分析的一種方法。計算時，按照給定的公式，逐一計算每塊土條的剩余下滑力， 當最后一塊的土條剩余下滑力為零或小于零時，認為合乎穩(wěn)定性要求。3 .庫倫主動土壓力的基本假定有哪些？【答】做的假定有：1）墻后填料為均質散粒體，粒間僅有摩阻力而無粘結力，適用于砂性土。2）破裂面為通過墻踵的一個平面，而不是曲面。3）當墻后土體開始破裂

9、時，土體處于極限平衡狀態(tài)，破裂棱體ABC的重力G被墻背反力Ea和破裂面上的反力 R所平衡。由于破裂棱體處于極限平衡狀態(tài)， 故Ea與墻背法線成8角（墻 背與填料間的摩擦角）且偏于阻止棱體下滑的方向。 R與破裂面的法線成角（填土內(nèi)摩擦角）， 且偏于阻止棱體下滑的方向。此時，棱體靜平衡時，Ea、R、G構成封閉的力多邊形。4）擋土墻及破裂棱體均視為剛體，在外力作用下不發(fā)生變形。4.以瀝青或半剛性材料結構層層底拉應力為設計或驗算指標時，材料設計參數(shù)怎樣選用？【答】應在15 c條件下測試瀝青混合料的抗壓回彈模量；半剛性材料應在規(guī)定齡期下列條 件下測定抗壓回彈模量：（1）對水泥穩(wěn)定類，系指標準養(yǎng)生齡期90天

10、的極限劈裂強度；（2）對二灰、石灰穩(wěn)定類，標準養(yǎng)生齡期180的劈裂強度；（3） 對水泥穩(wěn)定類系指120天齡期的極限劈裂強度。5.根據(jù)水泥混凝土路面設計流程回答：在交通等級相同的情況下，（1）不同的公路等級對路面設計的影響體現(xiàn)在哪些方面？ （2）位于不同自然區(qū)劃的公路，自然區(qū)劃的影響是什么？【答】（1）公路等級事關路面基層和墊層材料的選擇，影響著路面結構構造面層的相對剛度半徑、標準軸載臨界荷位荷載應力以及行車荷載疲勞應力大??；同時公路的等級決定了公路的安全等級，從而決定著目標可靠度水平和變異水平等級，進而決定著可靠度系數(shù)。（2）不同的自然區(qū)劃，最大溫度梯度不同，因此導致的溫度疲勞應力不同。二、簡

11、述題通過本次課程的學習，談談自己的專業(yè)收獲。四、論述題瀝青面層施工過程中，談談主要的施工環(huán)節(jié)及其影響施工質量的主要因素。施工環(huán)節(jié)：整修和清掃基層一澆灑透層或粘層瀝青一鋪撒主層礦料一碾壓一灑布瀝青一鋪撒嵌縫料、封面礦料一再碾壓一初期養(yǎng)護影響施工質量的主要因素：在灑封層油之前必須對路面進行徹底清掃，清掃前必須灑水，否則無法將路面浮土灰 塵清掃干凈，甚至越掃灰塵越多。對礦料的要求：拌和料的級配要符合要求，礦料中細集料的比重要大，因細集料不足就孔隙率大，碾壓后達不到油面層的密實要求拌和、攤鋪和碾壓：瀝青混合料拌和時關鍵要控制好油石比和拌和溫度，溫度太低則礦料與瀝青混合不均勻，碾壓時瀝青混合料延展性差，

12、難以碾壓密實。溫度太高會出現(xiàn)瀝青 老化而延度降低，甚至燒焦變?yōu)閺U料。拌和料攤鋪后及時進行適度碾壓，碾壓不足會影響礦料嵌擠穩(wěn)定，且易使瀝青流失，形成層次上、下部瀝青分布不均，過渡的碾壓，則礦料易于 壓碎、破壞嵌擠原則，造成空隙減少，瀝青難以下滲，形成泛油。接縫施工：瀝青路面的各種施工縫處，往往由于壓實不足，容易產(chǎn)生臺階、裂縫、松散等病害，影響路面的平整度和耐久性，施工時必須十分注意。四、計算題1.如圖所示，已知擋土墻高等參數(shù)（墻背摩擦角 17.5。），試用庫倫主動土壓力理論計算 擋土墻上的主動土壓力的大小、作用點位置及與水平方向的夾角。參考答案：【解】單位長度的擋土墻上的土壓力合力為1 2 12

13、Ea-H2Ka=-19.7620.322=114.2 kN/m2 2Eax Ea cos114.2 cos(17.5+10) =101.3 kN/mEay Easin114.2 sin (17.5+10) =52.7 kN/mH 6主動土壓力合力 Ea的作用點位置距墻底距離為 d H 6 2m。2.進行熱拌瀝青混合料目標配合比設計，得到馬歇爾試件的毛體積相對密度分別為2.523和，瀝青混合料的最大理論相對密度為2.644,又知瀝青的含量為 4.7%,瀝青的相對密度為1.032 ,礦料的合成毛體積相對密度為2.718.試計算：（1）空隙率VV、礦料間隙率VMAM瀝青體積百分率；（2）礦料的有效相

14、對密度；（3） 比較VMAW VA+VV的大??；（4）集料是否吸收瀝青？【解】a)空隙率VV 1 t100 = 12.5234.6%2.644礦料間隙率 VMA 100 PSsb2.523100(100-4.7 ) =11.5%VAf Pb 2.523 4.71.03211.5%8b）礦料的有效相對密度:100 Pb100 Rt a2.865100 4.71004.7 -2.644 1.032c）VA+VV=11.5+4.6=16.1>11.5=VMAd）由上述（3）的答案知道，集料是吸收瀝青的。路基路面工程本科試題三一、解釋術語路基工作區(qū)一一在路基的某一深度處，車輛荷載引起的應力與路基

15、自重引起的應力相比只占一小部分（1/51/10）,在此深度以下，車輛荷載對土基的作用影響很小，可以忽略 不計。將此深度 ZA范圍內(nèi)的路基稱為路基工作區(qū)。路基回彈模量一一土基在彈性變形階段內(nèi)，在垂直荷載作用下，抵抗豎向變形的能力相對剛度半徑一一礦料間隙率一一礦料間隙率（VMA）為壓實集料塊體的間隙總體積。是綜合反映瀝青混合料質量狀況的核心指標，對瀝青混合料設計、生產(chǎn)的質量控制有重要作用 二、簡答題1 .粘性土和砂性土的工程性質有何不同？【答】砂性土為修筑路基的良好材料。含有一定數(shù)量的粗顆粒，使路基獲得足夠的摩擦力，有含有一定數(shù)量的細顆粒，使之具有一定的粘聚力，不至過分松散。一般遇水干得快， 不膨

16、脹，干時有足夠的粘聚性。易于壓實，并易構成平整堅實的表面。粘性土透水性很差，粘聚力大，因而干時堅硬，不宜挖掘。具有較大的可塑性、粘結性 和膨脹性，毛細管現(xiàn)象顯著。用來筑路基比粉性土好，但不如砂性土。2 .畢肖普條分法有哪兩種表達方式？與畢肖普條分法相比，簡化畢肖普條分法的進一步假設是什么？【答】畢肖普條分法有兩種表達形式：有效應力和總應力形式。 與畢肖普條分法相比，簡化畢肖普條分法的進一步假設是，假設每個土條兩側的豎向力差值為零，即兩側的土條豎向力相等。3 .簡述擋土墻土壓力計算的基本思路？【答】計算擋土墻的土壓力Ea,先要求出破裂角，即首先確定產(chǎn)生最大土壓力的破裂面。這一破裂面將出現(xiàn)在什么位

17、置事先并不知道，要確定破裂面位置，必須用試算法。 試算時，先假定破裂面位于路基面（一般是先假定交于荷載中部），可通過兩種方式確定破裂面的真實位置：求導公式法按此假設及其相應的計算公式（即求導所得的公式）算出角，再與原來假定的破裂面位置相比較，看是否相符。如果與假定不符，就根 據(jù)計算的值重新假定破裂面，按相應的公式重新進行計算，直至相符為之，最后根據(jù)此 破裂角計算最大的主動土壓力。試算法一一不利用求導公式，而是利用相應假設情況的通用公式進行真正意義上的試算一一借助于計算機。即在假定的相應模式范圍內(nèi)，盡 可能選取較多的計算，看是最大的主動土壓力值是否出現(xiàn)，出現(xiàn)了，一般說來假定的破 裂面位置正確，否

18、則，表明破裂面不在假設的范圍內(nèi)，需要對其它情況再行同樣試算， 直到找到最大主動土壓力為之。4 .瀝青路面設計，計算層底拉應力時應材料參數(shù)選用應進行怎樣的考慮？【答】 應考慮模量的最不利組合。計算層底拉應力時，應考慮模量的 最不利組合。在 計算層底拉應力時，計算層以下各層的模量應采用式（a）計算，計算層及以上各層采用式（b）計算。E E Z S（a）E E Z S (b)5 .水泥混凝土路面設計時，涉及到的“溫度疲勞應力系數(shù)”與什么參量有關？【答】與兩個參量有關：（1）最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力；（2）水泥混凝土的彎拉強度標準。并由下列公式確定：ekf rtmt a btmfr三、簡述

19、題簡要論述我國馬歇爾試驗方法進行熱拌瀝青混合料集料級配設計的基本思路。參考答案：【答】對高速公路和一級公路，宜在工程設計級配范圍內(nèi)1t算 13組粗細不同的配合比，繪制設計級配曲線，分別位于工程設計級配范圍的上方、中值及下方。根據(jù)當?shù)氐膶嵺`經(jīng)驗選擇適宜的瀝青用量，分別制作幾組級配的馬歇爾試件，測定VMA ,初選一組滿足或接近設計要求的級配作為設計級配。四、論述題簡要論述馬歇爾試驗方法進行熱拌瀝青混合料配合比設計的過程答：熱拌瀝青混合料的配合比設計，包括目標配合比設計階段、生產(chǎn)配合比設計階段及生 產(chǎn)配合比驗證階段。目標配合比設計階段，用工程實際使用的材料計算各種材料的用量比例配合成規(guī)定的 礦料級配，進行馬歇爾試驗，確定最佳瀝青用量。以此礦料級配及瀝青用量作為目標配合比， 供料和機確定各冷料倉的供料比例、進料速度及試拌使用。生產(chǎn)配合比設計階段，對間歇式拌和機，必須從二次篩分后進入各熱料倉的材料取樣進行篩分，以確定各熱料倉的材料比例，供料和機控制室使用。 同時反復調整冷料倉進料比例以達到供料均衡，并取目標配合比設計的最佳瀝青用量、最佳瀝青用量土0.3%等三個瀝青用量進行馬歇爾試驗，確定生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量。生產(chǎn)配合比驗證階