路基路面工程(復習資料)

1、路基路面工程課程復習資料一、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. 標準軸載7. 第二破裂面8. 基層9. 設計彎沉10. 公路自然區(qū)劃11. 陡坡路堤12. 輪跡橫向分布系數(shù)13. 抗拉強度結構系數(shù)14. 結合式加鋪層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構類型？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. 路面排水設計包含哪些內(nèi)容？16. 墊層的作用是什么？在什么情況下應設置墊層？17. 水泥混凝土路面的設計標準是什么？18. 瀝青路面的基層結構有哪些類型？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、 在重復荷載作用下，路基將產(chǎn)生什么樣的變形結果？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構類型？如何選用？6 .在瀝青路面和水泥路面的結構設計中，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力分析中，分離式加鋪層混凝土板和結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致什么樣的結果？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構層次？每一個結構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Kmin =1.25時，求允許邊坡坡度；當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構，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,縱縫為設拉桿的平縫，橫縫為不設傳力桿的假縫。初擬板厚h =24cm,取彎拉強度標準值為 fr=5.0MPa,相應彎拉彈性模量為 Ec =3.2 x 104MPa設計基準期內(nèi) 設計車道標準軸載累積作用次數(shù)為Ne=1300X 104軸次，基層頂面當量回彈模量Et=185MPa計算荷載疲勞應力？計算溫度疲勞應力？驗證該路面結構能否承受設計基準期內(nèi)荷載應力和溫度應力綜合疲勞作用。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，標準軸載年均日作用次數(shù)655,設計基準期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頁路基路面工程復習資料參考答案一、名詞解釋：1 .路床：路床是路面的基礎， 是指路面結構層底面以下 80cm深度范圍內(nèi)的路基部分。路床分上、下兩層：路面結構層底面以下 0-30cm深度范圍內(nèi)的路基稱為上路床；路面結構層底面以下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。應具有較高的結構強度、抗變形能力和水溫穩(wěn)定性， 耐磨，不透水，表面還應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，當車輛荷載引起的垂直應力與路基路面重量引起的自重應力之比 很小，僅為1/101/5時，車輛荷載引起的應力可以忽略不計，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 .標準軸載：路面設計以7車雙輪組單軸載100

8、KN為標準軸載，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準軸載的通行次數(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力擴散到墊層和土基，是路面結構中 的承重層，應具有足夠的強度、剛度和擴散應力的能力、以及良好的水穩(wěn)性和平整度。9 .設計彎沉：路面設計彎沉是

9、根據(jù)設計年限內(nèi)設計車道通過的累計當量軸次、公路等級、面層和基層類型確定的，相當于路面竣工后第一年的不利季節(jié)，路面在標準軸載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)公路設計與施工的特點，交通部制訂了公路自然區(qū)劃標準(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。在路面結構設計中，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 .抗拉強度結構系數(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)，并隨荷載重復作用的次數(shù)增加而增大，從而使其強度受到相應的折減，這個系數(shù)便是抗拉強度結構系數(shù)?？估瓘?度結構系數(shù)與重復荷載作用次數(shù)有關。14 .結合式加鋪層：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劑，使加鋪層與舊混凝土面 層緊密結合成整體，這樣的加鋪層稱為結合式加鋪層。15 .邊緣排水系統(tǒng)：指沿路面邊緣設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)：指直接在面層下設置透水性排水基層，在其邊緣設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 面的力學性質(zhì)，后期強度和剛度有較大幅度增長，但仍遠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。他通過各結構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。考慮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。路堤是指路基設計標高高于原地面標高需要借土填筑而形成的填方路基；路塹是指路基設計標高低于原地面標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，路基路面結構，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構面滑動, 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、格壩等導流結構物，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)的結構物。根據(jù)擋土墻設置位置不同，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)擋土墻的結構不同，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、柱板式等多種結構形式的擋土墻。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構類型有：分離式加鋪層； 結合式加鋪層； 瀝青混凝土加鋪層結構；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構層內(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。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，鎖結咬扣，提高材料的內(nèi)摩阻力, 從而形成穩(wěn)定結構。12. 答題要點：砂井砂樁作用機制排水固結擠緊土顆粒井（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)邊坡和嚴重風化的巖質(zhì)邊坡?？擅阑啡荩瑓f(xié)調(diào)環(huán)境，調(diào)節(jié)邊坡土溫度，固結穩(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、縫穴或風化層面，予以堵塞或封閉，防止風化加劇。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

20、碎石、泥灰結碎石和瀝青穩(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：路面排水設計包括三部分內(nèi)容，即：路面和路肩表面排水設計、中央分隔帶排水設計、路面結構層內(nèi)部排水設計。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，確保路面結構處于干燥或中濕狀態(tài)，以下情況下的路基應設置墊層。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?。

21、17 .答題要點：水泥混凝土路面的設計標準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)所選目標可靠度及變異水平等級確定；二pr 一行車荷載疲勞應力（MPa ；仃tr 溫度梯度疲勞應力（MPa ；fr 水泥混凝土彎拉強度標準值（MPa。18 .答題要點：瀝青路面的基層結構按材料和力學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：當土中含水量較小時，主要為粘結水，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、結構狀態(tài)） 。應力水平（亦稱相對荷載）。荷載作用的性質(zhì).即重復荷載的施加速度、作用的持續(xù)時間和重復作用頻率。% 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?！癕l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?shù)孛鏅M坡較陡時，應使墻胸盡量陡立，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構類型有：分離式加鋪層；結合式加鋪層；瀝青混凝土 加鋪層結構；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，并按新建路面設計。當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或路拱橫坡不一致時，應采用分離式混凝土加鋪層。當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，可采用結合式混凝土加鋪層。當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準軸載的通行次數(shù)。不同 _P n軸載的作用次數(shù) Ni等效換算成標準軸載當量作用次數(shù)Ns的換算公式：Ns =aNi（）nP式中：P一標準軸載重， 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一與路面結構特性有關的系數(shù)。因為瀝青路面、水泥混凝土路面、 半剛性路面的結構特性不同，損壞的標

28、準也不同， 因而a和n的取值各不相同。在瀝青路面結構設計中：當以設計彎沉值為設計指標及瀝青層層底拉應力驗算時前、后軸）Pi的作用次數(shù)Q均按下式換算成標準軸載kPN ='、CCn、）式中：N 一標準軸載的當量軸次，次 /日；Q一被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次P一標準軸載，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的當量作用次數(shù)N 。日;當軸距大于 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。當進行半剛性基層層底拉應力驗算時，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,均按下式換算成標準軸載P的當量作用次數(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構設計中：凡是兩軸六輪及兩軸六輪以上車輛包括前后軸均應換算成標準軸載。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、雙輪組標準軸載的作用次數(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分別計算標準軸載 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力ffpM和口 pr2 ；但結合式雙層板僅需計算下層板的荷載疲勞應力<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合成整體，接縫構造也完全一致，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，上層板的荷載應力計算式?jīng)]有考慮下層板，而下層板的荷載應力計算式考慮了上層板，體現(xiàn)在當量厚度hxo據(jù)分析研究，結合式雙層板只需計算下層板的荷載疲勞應力<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，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。因此路面結構是多層次的。按照各層

33、位功能的不 同，劃分為面層、基層、墊層三個基本結構層次。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。應具有較高的結構強度、抗變形能力和水溫 穩(wěn)定性，耐磨，不透水，表面還應具有良好的平整讀和粗糙度。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力擴散到墊層和土基，是路面結構 中的承重層，應具有足夠的強度、剛度和擴散應力的能力、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 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。而遠離墻的破裂面稱為第 一破裂面，叫和ei為相應的破裂角。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，給路面結構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)換算成標準軸載的當量作用次數(shù)。我國水泥混凝土路面設計規(guī)范和瀝青路面設計規(guī)范均選用雙輪組單軸軸載100KN作為標準軸載。換算的原則是等效損壞原則，即同一路面結構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構特性不同，損壞的標準也不同。不同力學參數(shù)的疲勞等效效應不同，軸載換算的取值也不同，因此，不同的路面結構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Kmin =1.25時，求最大允許邊坡坡度為1 ： 0.37。當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 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 求基層頂面的當量回彈模量=.1 -1.44(340) 55 = 0.6