路基路面工程(復(fù)習(xí)資料)

1、路基路面工程課程復(fù)習(xí)資料一、名詞解釋：1. 路床2. 面層3. 路基干濕類型4. 路基工作區(qū)5. 最佳含水量6. 標(biāo)準(zhǔn)軸載7. 第二破裂面8. 基層9. 設(shè)計彎沉10. 公路自然區(qū)劃11. 陡坡路堤12. 輪跡橫向分布系數(shù)13. 抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)14. 結(jié)合式加鋪層15. 邊緣排水系統(tǒng)16. 路面平整度17. 排水基層排水系統(tǒng)18. 半剛性路面19. 路面的抗滑性能20. 柔性路面21. 車道系數(shù)二、簡答題：1. 路基橫斷面形式有哪些類型？2. 是否可以采用不同性質(zhì)的土作為路基填料？3. 影響路基路面穩(wěn)定性的因素主要有哪些？4. 簡述路基沉陷及其原因。5. 陡坡路堤可能的滑動形式有那些？產(chǎn)生滑

2、動的主要原因是什么？6. 沖刷防護有哪些方法和措施？7. 什么是擋土墻？怎樣對擋土墻進行分類？8. 半剛性基層有哪些特點？9. 舊水泥混凝土路面加鋪層有哪些結(jié)構(gòu)類型？10. 墊層有哪幾種類型？各起什么作用？11. 路基為什么要充分壓實？12. 砂井與砂樁，形式相仿，試說明它們的主要區(qū)別。13. 路基坡面防護有哪些方法和措施？14. 路面基層有哪些主要類型？15. 路面排水設(shè)計包含哪些內(nèi)容？16. 墊層的作用是什么？在什么情況下應(yīng)設(shè)置墊層？17. 水泥混凝土路面的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是什么？18. 瀝青路面的基層結(jié)構(gòu)有哪些類型？三、論述題：1 . 為什么最佳含水量可以獲得好的壓實效果？怎樣控制含水量？2 .

3、 在重復(fù)荷載作用下，路基將產(chǎn)生什么樣的變形結(jié)果？為什么？3 . 擋土墻傾覆的原因是什么？如何增強擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性？4 . 擋土墻產(chǎn)生滑移破壞的原因是什么？如何增強擋土墻的抗滑穩(wěn)定性？5 .舊水泥混凝土路面加鋪層有哪些結(jié)構(gòu)類型？如何選用？6 .在瀝青路面和水泥路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，軸載換算有什么不同？為什么？7 .雙層混凝土板的荷載疲勞應(yīng)力分析中，分離式加鋪層混凝土板和結(jié)合式加鋪層混凝土板有何區(qū)別？為 什么？8 .瀝青路面水損害將導(dǎo)致什么樣的結(jié)果？水損害的破壞作用機理是怎樣的？9 .路面分為那幾個基本結(jié)構(gòu)層次？每一個結(jié)構(gòu)層次的作用和要求是什么？10 .什么叫第二破裂面？產(chǎn)生第二破裂面的條件是什么

4、？11 .為什么要進行軸載換算？換算的原則是什么？為什么有不同的換算公式？ 四、分析與計算題：1 .某砂類土挖方路基邊坡 ,中=27° , C=13.90KPa, ¥ =16.90KN/m3,H=7.0m,采用邊坡 1 ： 0.5。假定Kc =1.25。驗算邊坡的穩(wěn)定性；當(dāng)Kmin =1.25時，求允許邊坡坡度；當(dāng)Kmin =1.25時，求邊坡允許最大高度。2 .某新建公路某路段，初擬普通水泥混凝土路面板厚28cm,取彎拉彈性模量3X104MPa基層選用水泥穩(wěn)定砂礫，厚26cm,回彈模量520MPa墊層為天然砂礫，厚度26cm,回彈模量300 MPa；路基土回彈模量34MP

5、a試求該路段基層頂面當(dāng)量回彈模量。3 .公路自然區(qū)劃m區(qū)某二級公路采用普通水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，基層為水泥穩(wěn)定砂礫，墊層為石灰土， 水泥混凝土板平面尺寸寬為4.5m、長為5.0m,縱縫為設(shè)拉桿的平縫，橫縫為不設(shè)傳力桿的假縫。初擬板厚h =24cm,取彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值為 fr=5.0MPa,相應(yīng)彎拉彈性模量為 Ec =3.2 x 104MPa設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi) 設(shè)計車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)為Ne=1300X 104軸次，基層頂面當(dāng)量回彈模量Et=185MPa計算荷載疲勞應(yīng)力？計算溫度疲勞應(yīng)力？驗證該路面結(jié)構(gòu)能否承受設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力綜合疲勞作用。4 .某路段路基填土高度180cm,水泥混凝土路

6、面Z勾層當(dāng)量厚度68cm,路基工作區(qū)深度 230 cm,問原地基是否承受車輛荷載？為什么？5 .某一級公路，水泥混凝土路面，標(biāo)準(zhǔn)軸載年均日作用次數(shù)655,設(shè)計基準(zhǔn)期30年，交通量年平均增長率5%臨界何位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)取0.2。確定該公路的交通等級。第#頁共11頁路基路面工程復(fù)習(xí)資料參考答案一、名詞解釋：1 .路床：路床是路面的基礎(chǔ)， 是指路面結(jié)構(gòu)層底面以下 80cm深度范圍內(nèi)的路基部分。路床分上、下兩層：路面結(jié)構(gòu)層底面以下 0-30cm深度范圍內(nèi)的路基稱為上路床；路面結(jié)構(gòu)層底面以下30-80cm深度范圍內(nèi)的路基稱為下路床。2 .面層：直接與行車和大氣接觸的表面層次。與基層和墊層相比，

7、承受行車荷載較大的垂直壓力、水平 力和沖擊力的作用，還受降水和氣溫變化的影響。應(yīng)具有較高的結(jié)構(gòu)強度、抗變形能力和水溫穩(wěn)定性， 耐磨，不透水，表面還應(yīng)具有良好的平整讀和粗糙度。3 .路基干濕類型：路基的干濕類型是指路基在最不利季節(jié)所處的干濕狀態(tài)。路基的干濕類型劃分為干燥、 中濕、潮濕和過濕四類。4 .路基工作區(qū)：在路基的某一深度處，當(dāng)車輛荷載引起的垂直應(yīng)力與路基路面重量引起的自重應(yīng)力之比 很小，僅為1/101/5時，車輛荷載引起的應(yīng)力可以忽略不計，該深度范圍內(nèi)的路基稱為路基工作區(qū)。5 .最佳含水量：使土體產(chǎn)生最大干密度時的含水量，稱之為最佳含水量。6 .標(biāo)準(zhǔn)軸載：路面設(shè)計以7車雙輪組單軸載100

8、KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，用 BZZ-100表示，需要將混合交通的各種軸載和通行次數(shù)按照等效損壞的原則換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的通行次數(shù)。7 .第二破裂面：往往會遇到墻背俯斜很緩，即墻背傾角a很大的情況，如折線形擋土墻的上墻墻背，衡重式擋土墻上墻的假象墻背。當(dāng)墻后土體達到主動極限平衡狀態(tài)時，破裂棱體并不沿墻背或假想墻背 滑動，而是沿著土體的另一破裂面滑動，這一破裂面稱為第二破裂面。而遠(yuǎn)離墻的破裂面稱為第一破 裂面。8 .基層：主要承受車輛荷載的豎向壓力，并把由面層傳遞下來的應(yīng)力擴散到墊層和土基，是路面結(jié)構(gòu)中 的承重層，應(yīng)具有足夠的強度、剛度和擴散應(yīng)力的能力、以及良好的水穩(wěn)性和平整度。9 .設(shè)計彎沉：路面設(shè)計彎沉是

9、根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)設(shè)計車道通過的累計當(dāng)量軸次、公路等級、面層和基層類型確定的，相當(dāng)于路面竣工后第一年的不利季節(jié)，路面在標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN作用下測得的最大回彈彎沉值。10 .陡坡路堤：陡坡路堤指在原地面坡度大于1: 2.0的山坡上或在不穩(wěn)定的山坡上填筑而成的路堤。不僅要考慮路堤邊坡穩(wěn)定性，還要考慮路堤與原地面的結(jié)合力，防止路堤整體滑動。11 .公路自然區(qū)劃：為反映不同地區(qū)公路設(shè)計與施工的特點，交通部制訂了公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)(JTJ003 86)，將具有相同自然條件的地區(qū)歸類。我國公路自然區(qū)劃分為三個層次：7個一級區(qū)劃， 二級區(qū)劃以潮濕系數(shù)作為主要劃分依據(jù)，在7個一級區(qū)劃內(nèi)進一步劃分為33個二級區(qū)和19

10、個副區(qū)，三級區(qū)劃由各省、自治區(qū)、直轄市在二級區(qū)劃的基礎(chǔ)上進行劃分。12 .輪跡橫向分布系數(shù)：車輛在路面上行駛，其輪跡的橫向分布是不均勻的。輪跡集中的區(qū)域，路面損壞 更快。在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中，用輪跡橫向分布系數(shù)n來反映輪跡橫向分布頻率的影響。13 .抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)：瀝青混合料的抗拉強度是用一次作用的極限破壞荷載測定的。在重復(fù)荷載作用下，破壞荷載就會減小，抗拉強度也會減小。瀝青混凝土抗拉強度要除以一個大于1的系數(shù)，并隨荷載重復(fù)作用的次數(shù)增加而增大，從而使其強度受到相應(yīng)的折減，這個系數(shù)便是抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)?？估瓘?度結(jié)構(gòu)系數(shù)與重復(fù)荷載作用次數(shù)有關(guān)。14 .結(jié)合式加鋪層：打毛清理舊混凝土面層表面，并在

11、清理后的表面涂敷粘結(jié)劑，使加鋪層與舊混凝土面 層緊密結(jié)合成整體，這樣的加鋪層稱為結(jié)合式加鋪層。15 .邊緣排水系統(tǒng)：指沿路面邊緣設(shè)置透水性填料集水溝，排水管和橫向出水管，過濾織物等組成邊緣排 水系統(tǒng)。16 .路面平整度：路面平整度可定義為路面表面誘使行駛車輛出現(xiàn)振動的高程變化。路面不平整所引起的 車輛振動，會對車輛磨損、燃油消耗、行駛舒適、行車速度、路面損壞和交通安全等多方面產(chǎn)生直接 影響。17 .排水基層排水系統(tǒng)：指直接在面層下設(shè)置透水性排水基層，在其邊緣設(shè)置集水溝和排水管以及橫向出 水管等，組成排水基層排水系統(tǒng)。18 .半剛性路面：用石灰、水泥等無機結(jié)合料處治的穩(wěn)定類(土或碎、礫石)鋪筑的

12、基層。前期具柔性路 面的力學(xué)性質(zhì)，后期強度和剛度有較大幅度增長，但仍遠(yuǎn)小于水泥混凝土路面。把這種基層和鋪筑在 起上面的瀝青面層統(tǒng)稱為半剛性路面。19 .路面的抗滑性能：是指車輛輪胎受到制動沿路面滑移所產(chǎn)生的抗滑力。20 .柔性路面：剛度較小，在車輛荷載作用下產(chǎn)生較大的垂直變形，抗彎拉強度較低。他通過各結(jié)構(gòu)層將車輛荷載傳遞給土基，使土基承受較大的單位壓力。主要靠抗壓強度和抗剪強度承受行車荷度。21 . 車道系數(shù)：道路橫斷面上各車道，同一車道橫斷面上各點，實際受到的軸載作用次數(shù)是不相同的?？紤]車流在橫斷面不同分布狀態(tài)的影響，引入進車道系數(shù)，將道路的總交通量乘以車道系數(shù)，得到該道路行車最集中的一個車

13、道上的交通量，作為瀝青路面設(shè)計的交通量。二、簡答題：1. 答題要點：路基橫斷面形式分為路堤、路塹和半挖半填路基三種類型。路堤是指路基設(shè)計標(biāo)高高于原地面標(biāo)高需要借土填筑而形成的填方路基；路塹是指路基設(shè)計標(biāo)高低于原地面標(biāo)高需要實施開挖而形成的挖方路基；如果路基一側(cè)填筑而另一側(cè)開挖，則稱為半挖半填路基。2. 答題要點：性質(zhì)不同的土一般不能混合填筑，只能分層填筑。允許砂類土、亞粘土、礫石等在混合狀態(tài)下填筑，取土場內(nèi)這些類型的土的天然混合物可以直接用來鋪筑路基。3. 答題要點：影響路基路面穩(wěn)定性的因素可以分為兩類：（ 1 ）自然因素：地形條件，氣候條件，水文和水文地質(zhì)條件，地質(zhì)條件，路基土類別，植被發(fā)育

14、 情況等。（ 2）人為因素：荷載作用，路基路面結(jié)構(gòu)，施工方法，養(yǎng)護措施等。4. 答題要點：在路基表面垂直方向上產(chǎn)生的較大沉落，稱為路基沉陷。產(chǎn)生路基沉陷的原因主要有三：路基填料不良；施工壓實不夠；地基強度不足。5. 答題要點：陡坡路堤可能出現(xiàn)的滑動形式有三種情況：基底為巖層或穩(wěn)定山坡，路堤沿接觸面滑動；基底為較軟的覆蓋層山坡，下臥基巖較陡，滑動有兩種可能，一是路堤連同覆蓋層一起沿基巖 滑動，二是路堤沿接觸面滑動；基地為較軟的巖層, 滑動也有兩種可能, 一是沿軟的巖層某一最弱的結(jié)構(gòu)面滑動, 二是沿接觸面滑動。陡坡路堤整體滑動的主要原因是：路堤填筑前未清表或未挖成階梯狀；路堤上方山坡排水不暢；坡腳

15、未進行必要的支撐。6. 答題要點：沖刷防護一般分為直接防護和間接防護兩類。直接防護主要是對河岸或路堤邊坡采取包括砌石、拋石、石籠、浸水擋墻、土工模袋等直接加固措施，以抵抗水流的沖刷，特點是盡可能不干擾或很少干擾原來的水流性質(zhì)。間接防護主要是修筑順壩、丁壩、格壩等導(dǎo)流結(jié)構(gòu)物，改變水流性質(zhì)，迫使水流偏離被防護路段，徹底解除水流對局部堤岸的沖刷破壞作用。7. 答題要點：擋土墻是支撐路堤填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩(wěn)的結(jié)構(gòu)物。根據(jù)擋土墻設(shè)置位置不同，可以把擋土墻分為路塹擋土墻、路堤擋土墻、路肩擋土墻、山坡?lián)跬翂?。根?jù)擋土墻的結(jié)構(gòu)不同，可以把擋土墻分為重力式、加筋土式、懸臂式、扶壁式、錨桿式、錨

16、定板式、柱板式等多種結(jié)構(gòu)形式的擋土墻。根據(jù)墻體材料不同可以把擋土墻分為石砌擋土墻、磚砌擋土墻、水泥混凝土擋土墻、木質(zhì)地土墻。8. 答題要點：半剛性基層在完工初期具有柔性材料的工作特性，隨著齡期的延長，強度逐漸提高，剛度逐漸增大，板體性增強。它的最終強度剛度、彈性模量比不摻水泥或石灰要大幾倍，但比水泥 混凝土要小得多，故稱為半剛基層性。9. 答題要點：舊水泥混凝土路面加鋪層結(jié)構(gòu)類型有：分離式加鋪層； 結(jié)合式加鋪層； 瀝青混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)；將舊混凝土板破碎成小于4cm的小塊，用作新建路面的底基層或墊層，并按新建路面設(shè)計。10. 答題要點：墊層按其所起的作用分為排水墊層、隔離墊層、防凍脹墊層等。排水

17、墊層：排除滲入基層和墊層的水分，防止路基過濕而影響路基路面的強度和穩(wěn)定性。一般 采用砂礫碎石等松散顆粒材料。隔離墊層：隔斷地下水向路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)移動。一般采用粗粒料或土工合成材料。防凍脹墊層：在季節(jié)性冰凍地區(qū)，需要考慮防凍脹最小厚度要求。11. 答題要點：路基的強度和穩(wěn)定性與其填料的壓實程度密切相關(guān)。這是因為：土是三相混合體，其中土顆粒是骨架，土顆粒之間的空隙由水和氣體填充。碾壓是在外力作用下，土顆粒相互移動，彼此擠緊，將土體連通孔隙中的空氣擠出，孔隙率減小，單位質(zhì)量增加，內(nèi)聚力加大。經(jīng)過充分壓實的土基，其塑性變形、滲透系數(shù)、隔溫隔水性能等，都得到明顯的 改善，因而路基的強度和穩(wěn)定性得到提高。填

18、石路基通過輾壓可以使石料位移相互靠近，相互嵌擠，鎖結(jié)咬扣，提高材料的內(nèi)摩阻力, 從而形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。12. 答題要點：砂井砂樁作用機制排水固結(jié)擠緊土顆粒井（樁）徑，井（樁）距井徑較小，一般8-10cm, 井距較大，為井徑的 6-8倍樁徑較大，一般30-50cm, 樁距較小，是樁徑的 3-5倍適用條件過濕軟土層地基松砂、雜填土13. 答題要點：坡面防護可以采用植物防護、封閉防護和砌石防護等多種方法。在條件允許的情況下，優(yōu)先考慮植物防護，以改善道路景觀，保護生態(tài)壞境。植物防護：適用于土質(zhì)邊坡和嚴(yán)重風(fēng)化的巖質(zhì)邊坡?？擅阑啡?，協(xié)調(diào)環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡土溫度，固結(jié)穩(wěn)定邊坡。主要措施有： 種后t鋪草皮；植樹。封

19、閉防護：指采用礦質(zhì)材料對坡面巖石的裂縫、縫穴或風(fēng)化層面，予以堵塞或封閉，防止風(fēng)化加劇。防護對象是巖石挖方邊坡。主要措施有：灌漿；勾縫；噴漿；抹面；護面墻。砌石防護：對于沿河路堤浸水部位坡面，土質(zhì)路塹邊坡下部的局部，采用干砌或漿砌片石防護。植物防護時，采用漿砌片石骨架（棱形、拱形），中間種草或貼草皮。14 .答題要點：主要有無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層（半剛性基層）和碎、礫石基層兩大類。無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層：水泥穩(wěn)定土（包括水泥粒料和水泥土）；石灰穩(wěn)定土（包括石灰粒料和石灰土）；水泥石灰綜合穩(wěn)定土；石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土。碎、礫石基層：級配型粒料 （包括級配碎石和級配礫石）；嵌鎖型粒料（包括填隙碎石、 泥結(jié)

20、碎石、泥灰結(jié)碎石和瀝青穩(wěn)定碎石）。另外，貧水泥混凝土、碾壓式混凝土等也是非常優(yōu)質(zhì)的基層材料。15 .答題要點：路面排水設(shè)計包括三部分內(nèi)容，即：路面和路肩表面排水設(shè)計、中央分隔帶排水設(shè)計、路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部排水設(shè)計。16 .答題要點：墊層具有排水、隔水、防凍的作用。主要用于路基狀況不良路段，為排除路基路面中滯留的自由水，確保路面結(jié)構(gòu)處于干燥或中濕狀態(tài)，以下情況下的路基應(yīng)設(shè)置墊層。地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過潮濕狀態(tài)的路段；排水不良的土質(zhì)路塹，有裂隙水、泉眼等水文不良的巖石挖方路段。季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕、潮濕路段，可能產(chǎn)生凍脹需設(shè)防凍墊層的路段?；鶎踊虻谆鶎涌赡苁芪廴疽约奥坊浫醯穆范巍?/p>

21、17 .答題要點：水泥混凝土路面的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計的極限狀態(tài)。即 rr （二 pr 二tr） £ fr式中：rr 可靠度系數(shù)，依據(jù)所選目標(biāo)可靠度及變異水平等級確定；二pr 一行車荷載疲勞應(yīng)力（MPa ；仃tr 溫度梯度疲勞應(yīng)力（MPa ；fr 水泥混凝土彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa。18 .答題要點：瀝青路面的基層結(jié)構(gòu)按材料和力學(xué)特性的不同分為柔性基層、半剛性基層、剛性基層。柔性基層：即采用熱拌或冷拌瀝青混合料、瀝青貫入式碎石，以及不加任何結(jié)合料的粒料類等材料鋪筑的基層。半剛性基層：即采用水泥、石灰或工業(yè)廢渣等無機結(jié)合料穩(wěn)定集料或土類材料鋪筑的基

22、層。剛性基層：即采用普通水泥混凝土、碾壓式混凝土、貧混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋鋼筋混凝土等材料做的基層。第5頁共11頁二、論述題：1 .答題要點：最佳含水量能得到最好的壓實效果，這是因為：當(dāng)土中含水量較小時，主要為粘結(jié)水，形 成包裹在土顆粒外圍很薄的水膜，土顆粒間的摩阻力較大，因而土顆粒難以擠密，不容易壓實。 隨著含水量逐漸增大，水在土顆粒間起著潤滑作用，土體變得易于壓實。若土中含水量進一步 增大，土中空隙被自由水充盈，壓實效果反而降低。因此，只有在最佳含水量條件下，才能獲 得最好的壓實效果。實際工作中，當(dāng)填料含水量小于最佳含水量時，可以在整型工序前1224h均勻灑水，悶料一夜后再行碾壓；如

23、果填料含水量小于最佳含水量，應(yīng)翻拌晾曬或摻石灰，使 含水量略大于（0.5%1.0%）時進行碾壓。2 .答題要點：路基在重復(fù)荷載作用下，將產(chǎn)生彈性變形和塑性變形。每一次荷載作用之后，回彈變形即 行消失，而塑性變形不再消失，并隨荷載作用次數(shù)的增加而累積逐漸加大，但隨著荷載作用次 數(shù)的增加，每一次產(chǎn)生的塑性變形逐漸減小。產(chǎn)生的變形結(jié)果有兩種：土粒進一步靠攏，土體進一步逐漸密實而穩(wěn)定；累積變形逐步發(fā)展成剪切破壞。出現(xiàn)哪一種變形結(jié)果取決于三種因素：土的類別和所處的狀態(tài)（含水量、密實度、結(jié)構(gòu)狀態(tài)） 。應(yīng)力水平（亦稱相對荷載）。荷載作用的性質(zhì).即重復(fù)荷載的施加速度、作用的持續(xù)時間和重復(fù)作用頻率。% M、，3

24、 .答題要點：對于墻趾的穩(wěn)定力矩M M y與傾覆力矩 £ M L之比- < K0，擋土墻就不穩(wěn)定；如果Ml" M v ,<0,擋土墻就會傾覆。“Ml增強擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性的措施主要有：拓寬墻趾在墻趾處拓寬基礎(chǔ)以增加穩(wěn)定力臂，但在地面橫坡較陡處，會因此引起墻高增加。改變墻面及墻背坡度改緩墻面坡度可增加穩(wěn)定力臂，改陡俯斜墻背或改緩仰斜墻背可減少土壓力。在地面縱坡較 陡處，須注意對墻高的影響。改變墻身斷面類型當(dāng)?shù)孛鏅M坡較陡時，應(yīng)使墻胸盡量陡立，這時可改變墻身斷面類型，如改用衡重式墻或者墻 后加設(shè)卸荷平臺、卸荷板，以減少土壓力并增加穩(wěn)定力矩。加固地基，提高地基承載力。4

25、 .答題要點：沿基底的抗滑力與滑動力的比值，即抗滑穩(wěn)定系數(shù)Kc <Kc,擋土墻就不穩(wěn)定；如果 & <0,擋土墻就會產(chǎn)生滑移破壞。增強擋土墻抗滑穩(wěn)定性的措施主要有：采用傾斜基底，傾斜基底與水平面的夾角a0不宜過大，以免基底下墻趾前發(fā)生剪切破壞。一般土質(zhì)地基 W11° 18' 36" （ 1 ： 5）;巖石地基 % w 18°26' 06" （1：3）?；自O(shè)置凸棒，利用凸棒前的被動土壓力增加抗滑穩(wěn)定性，凸棒后緣至墻踵連線與水平線的銳中夾角w邛，凸棒前緣至墻趾連線與水平線的銳夾角w45°-o25 .答題要點：舊水

26、泥混凝土路面加鋪層結(jié)構(gòu)類型有：分離式加鋪層；結(jié)合式加鋪層；瀝青混凝土 加鋪層結(jié)構(gòu)；將舊混凝土板破碎成小于4cm的小塊，用作新建路面的底基層或墊層，并按新建路面設(shè)計。當(dāng)舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評定等級為中或次，或者新舊混凝土板的平面尺寸不 同、接縫形式或位置不對應(yīng)或路拱橫坡不一致時，應(yīng)采用分離式混凝土加鋪層。當(dāng)舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評定等級為優(yōu)良，面層板的平面尺寸及接縫布置合理， 路拱橫坡符合要求時，可采用結(jié)合式混凝土加鋪層。當(dāng)舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評定等級為優(yōu)良或中時，可采用瀝青加鋪層。應(yīng)根據(jù)氣 溫、荷載、舊混凝土路面承載能力、接縫處彎沉差等情況選用合適

27、的減緩反射裂紋的措施。瀝青加鋪層的厚度按減緩反射裂縫的要求確定。4cm的小塊，用作新建路面的底如舊混凝土路面損壞狀況等級為差時，宜將舊混凝土板破碎成小于 基層或墊層，并按新建路面設(shè)計。6 .答題要點：將混合交通的各種軸載和通行次數(shù)按照等效損壞的原則換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的通行次數(shù)。不同 _P n軸載的作用次數(shù) Ni等效換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量作用次數(shù)Ns的換算公式：Ns =aNi（）nP式中：P一標(biāo)準(zhǔn)軸載重， P=100KNP -i級軸載重（KN）；a 反映軸型（單軸、雙軸或三軸）和輪組（單輪或雙輪）影響的系數(shù)；n一與路面結(jié)構(gòu)特性有關(guān)的系數(shù)。因為瀝青路面、水泥混凝土路面、 半剛性路面的結(jié)構(gòu)特性不同，損壞的標(biāo)

28、準(zhǔn)也不同， 因而a和n的取值各不相同。在瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中：當(dāng)以設(shè)計彎沉值為設(shè)計指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算時前、后軸）Pi的作用次數(shù)Q均按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載kPN ='、CCn、）式中：N 一標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次 /日；Q一被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次P一標(biāo)準(zhǔn)軸載，KNPi 一被換算車輛的各級軸載，KN；k一被換算車輛的類型數(shù)；C一軸數(shù)系數(shù)，C1 =1+1.2（m 1）, m是軸數(shù)。當(dāng)軸距小于3m時，就考慮軸數(shù)系數(shù)；，凡軸載大于25KN的各級軸載（包括車輛的 P的當(dāng)量作用次數(shù)N 。日;當(dāng)軸距大于 3m時，按單獨的一個軸載計算,C2一輪組系數(shù)，單輪組為 6.4,雙輪組為1,四輪組為

29、0.38。當(dāng)進行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算時，凡軸載大于50KN的各級軸載（包括車輛的前、后軸）Pi的作用次數(shù)ni,均按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù) N '。k8_ PN'C C'1 C2 0i（-）iP式中：Ci 軸數(shù)系數(shù)，Ci =1+2（m 1）；C2 一輪組系數(shù)，單輪組為 1.85,雙輪組為1.0,四輪組為0.09 o在水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中：凡是兩軸六輪及兩軸六輪以上車輛包括前后軸均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載。對于兩軸四輪以下車輛，因其軸載在混凝土板內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力很小，引起的疲勞損壞可以忽略不計。n地=" 2、（上）16i 1100式中：Ns100kN的單軸-

30、雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)；P單軸-單輪、單軸-雙輪組、雙軸-雙輪組成或三軸-雙輪組軸型i級軸載的總重（kN）n-軸型和軸載級位數(shù)；各類軸型i級軸載的作用次數(shù)，次/d；043 。一軸-輪型系數(shù)，單軸-雙輪組，d=1；單軸-單輪，0=2.22 X103 P;雙軸-雙輪組，信=1.07 X10-P-22；三軸-雙輪組，。=2.24 x10y7 .答題要點：主要區(qū)別：分離式雙層板按仃pr = K r K f Kc。ps分別計算標(biāo)準(zhǔn)軸載 Ps在臨界荷位處產(chǎn)生的上層和下層混凝土板的荷載疲勞應(yīng)力ffpM和口 pr2 ；但結(jié)合式雙層板僅需計算下層板的荷載疲勞應(yīng)力<Ipr2。這是因為：分離式雙層板上層厚度

31、較大，其最小厚度為14cm （鋼纖維混凝土）或18 cm （普通混凝土），另加瀝青混合料隔離層最小厚度 2.5 cm。結(jié)合式雙層板上層厚度很薄，其最小厚度只有 2.5cm,并且 與其下的舊水泥混凝土結(jié)合成整體，接縫構(gòu)造也完全一致，難以作為獨立的板體工作。上層板和下層板的荷載應(yīng)力計算式分別為：psi=077rg0.60 Eclhoi12D7ps2c rr 0.60=0.77 rggEc2(0.5h02hxKu)6D從計算式可知，上層板的荷載應(yīng)力計算式?jīng)]有考慮下層板，而下層板的荷載應(yīng)力計算式考慮了上層板，體現(xiàn)在當(dāng)量厚度hxo據(jù)分析研究，結(jié)合式雙層板只需計算下層板的荷載疲勞應(yīng)力<rDr2Opr

32、 ©8 .答題要點：水的作用破壞了瀝青與集料之間的粘附性，是影響瀝青路面耐久性的主要因素之一。水損害的發(fā)生使得瀝青與集料脫離，從而使路面出現(xiàn)松散、剝離、坑洞等病害，嚴(yán)重危害道路的使用性能。瀝青路面水損害破壞作用機理是：首先，水進入瀝青中使瀝青粘附性減小，導(dǎo)致瀝青混合料的 強度和勁度降低；其次，水進入瀝青薄膜與集料之間，阻斷瀝青與集料的相互粘結(jié)，由于集料表面 對水比對瀝青有更強的吸附力，從而使瀝青從集料表面剝落。9 .答題要點：行車荷載和自然因素對路面的影響，隨深度的增加而逐漸減弱，因而對路面材料的強度、抗變 形能力和穩(wěn)定性要求也隨深度的增加而逐漸降低。因此路面結(jié)構(gòu)是多層次的。按照各層

33、位功能的不 同，劃分為面層、基層、墊層三個基本結(jié)構(gòu)層次。面層直接與行車和大氣接觸的表面層次。與基層和墊層相比，承受行車荷載較大的垂直壓力、水平力和沖擊力的作用，還受降水和氣溫變化的影響。應(yīng)具有較高的結(jié)構(gòu)強度、抗變形能力和水溫 穩(wěn)定性，耐磨，不透水，表面還應(yīng)具有良好的平整讀和粗糙度?；鶎又饕惺苘囕v荷載的豎向壓力，并把由面層傳遞下來的應(yīng)力擴散到墊層和土基，是路面結(jié)構(gòu) 中的承重層，應(yīng)具有足夠的強度、剛度和擴散應(yīng)力的能力、以及良好的水穩(wěn)性和平整度。墊層介于基層和土基之間主要作用是改善的濕度和溫度狀況，保證面層和基層的強度穩(wěn)定性和抗凍脹能力，擴散由基層傳遞來的荷載應(yīng)力 ，減少土基變形。通常只在季凍區(qū)和

34、水溫狀況不良路段設(shè) 置。10 .答題要點：往往會遇到墻背俯斜很緩，即墻背傾角“很大的情況，如折線形擋土墻的上墻墻背，衡重式擋土墻上墻的假象墻背。當(dāng)墻后土體達到主動極限平衡狀態(tài)時，破裂棱體并不沿墻背或假想墻背 滑動，而是沿著土體的另一破裂面滑動，這一破裂面稱為第二破裂面。而遠(yuǎn)離墻的破裂面稱為第 一破裂面，叫和ei為相應(yīng)的破裂角。出現(xiàn)第二破裂面的條件是：墻背或假想墻背的傾角口或"'必須大于第二破裂面的傾角 ai ,即墻背或假想墻背不妨礙第二破裂面的出現(xiàn)；在墻背或假想墻背面上產(chǎn)生的抗滑力必須大于其下滑力，使破裂棱體不會沿墻背或假想墻背下滑。11 .答題要點：不同類型車輛的軸載不一樣

35、，在相同作用次數(shù)時，給路面結(jié)構(gòu)帶來的損壞也不一樣，必須將不同類型汽車軸載與作用次數(shù)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。我國水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范和瀝青路面設(shè)計規(guī)范均選用雙輪組單軸軸載100KN作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。換算的原則是等效損壞原則，即同一路面結(jié)構(gòu)在不同軸載作用下達到相同的疲勞損壞程度。由于瀝青路面、水泥混凝土路面和半剛性路面的結(jié)構(gòu)特性不同，損壞的標(biāo)準(zhǔn)也不同。不同力學(xué)參數(shù)的疲勞等效效應(yīng)不同，軸載換算的取值也不同，因此，不同的路面結(jié)構(gòu)就要采用不同的換算公四、分析與計算題：1 .參考答案：解：據(jù)題意，砂類土挖方邊坡適用于直線滑動面解析法求解。2c 2 13.90f =tg 27 =0.5095;m =ct

36、ga = 0.5。求邊坡最小穩(wěn)定性系數(shù)a0 = = = 0.2 35 0,H 16.90 7.0minKmin =(f 2a0)m 2 a0(f a°)(m2 1)=(0.5095 + 2x0.2350)x0.5 +2 *'0.2350父(0.5095 + 0.2350)(0.52 +1) = 1.425> Kc = 1.25 因此，該邊坡穩(wěn)定。當(dāng)Kmin =1.25時，求最大允許邊坡坡度Kmin =(f 2a0)m 2. a°(f a0)(m2 1)1.25- (0.5095 2 0.2350)m 2 0.2350 (0.5095 0.2350)(m2 1)

37、經(jīng)整理得:0.2596m2 -2.4488m 0.8627 =0解得： m= 0.3665,取 m=0.37因此：當(dāng)Kmin =1.25時，求最大允許邊坡坡度為1 ： 0.37。當(dāng)Kmin =1.25時，求邊坡允許最大高度HKmin =(f2a0)m 2.a°(f a0)(m2 1)1.25 =(0.5095 a。)0.5 2 a。(0.5095 2。)(0.52 1)2_ _經(jīng)整理得：4.75a解得：a0 = 0由：a0 -得：H因此：當(dāng) Kmin0H2c2.參考答案：解：據(jù)題意,03.5427a0 -0.9904 = 00.2 1662c2 13.90=7.6 m=1.25時，邊

38、坡允許最大高度 H為7.6m。16.90 0.2166h1 = h2=0.26m；E1=520MPa E2=300 MPa； E0 =34MPa_ h2E1h2E2x =h12h2求基層和墊層的當(dāng)量回彈模量Ex二410MPa0.262 520 0.262 300220.262 0.262基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度DxE1h3 E2h3 (% h2)2 ( 11 )124E1h1 E2h2_ 520 0.263 300 0.263一12求基層和墊層的當(dāng)量厚度hx2+(0.26'0.26)(， +1) 口 = 4 545 MN-m4520 0.26 300 0.26,/12Dxj/3.12 4.545.1/3hx =()=()=0.5105 mx ' Ex ''410'求回歸系數(shù)a、ba =6.22 1 一1.51冬產(chǎn)5321 - 海翳45= 3.157Ex _055 b a -1.44(-)Eo 求基層頂面的當(dāng)量回彈模量=.1 -1.44(340) 55 = 0.6