全部習題答案重慶大學版路基路面工程課后習題答案

1、課后習題答案（僅供參考）第一章1.1答： （1）該市屬于5區(qū)。（2）路面底至地下水位的高度H=(1.9+0.2)m（假設(shè)學號20）（3）查表1.5得黏性土路基的臨界高度H1（4）由表1.4，可知路基干濕類型。1.2答：把液限含水率42%，塑性指數(shù)35帶入得：路段屬于潮濕路段。1.3答： （1）面層面層是直接承受行車及自然因素作用的結(jié)構(gòu)層，承受著較大的行車荷載，同時還受到降雨浸蝕和氣溫變化的影響，因此要求具有較高的結(jié)構(gòu)強度、抗變形能力、較好的水溫穩(wěn)定性，且耐磨和抗滑。（2）基層基層主要承受由面層傳來的車輛荷載，并將荷載擴散至下面的墊層和土基中，因此要求其具有足夠的強度和剛度、良好的擴散應力的能力

2、和水穩(wěn)定性，且要求平整度好，以保證面層良好的工作性能。（3）墊層為保證面層和基層的強度、剛度和穩(wěn)定性不受土基水溫狀況變化造成的不良影響，必要時應設(shè)置墊層。墊層介于土基與基層之間，其功能是改善土基的水、溫狀況，將基層傳下的應力擴散，阻止路基土擠入基層。（4）路拱為及時排出雨水，減少雨水對路面的浸潤和滲透而減弱路面結(jié)構(gòu)強度，路面表面需做成直線形或拋物線形的路拱。對于高等級路面，平整度水穩(wěn)性好，常采用直線型或較小坡度。對于低等級路面，一般采用拋物線形且橫坡度較大。1.4答：道路上行駛的汽車軸載與通行次數(shù)可以按照等效原則換算為某一標準軸載的當量通行次數(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

3、用雙輪組單軸軸載100 kN作為標準軸載。軸載譜各種軸載的作用次數(shù)進行等效換算的原則是，同一種路面結(jié)構(gòu)在不同軸載作用下達到相同的損傷程度。通過室內(nèi)或道路現(xiàn)場的重復作用試驗，可以建立荷載量級同達到相同程度損傷的作用次數(shù)之間的關(guān)系。依據(jù)這一關(guān)系，可以推算出不同軸載的作用次數(shù)等效換算成標準軸載當量作用次數(shù)的軸載換算系數(shù)公式： 式中ii級軸載換算為標準軸載的換算系數(shù)；Ps標準軸載重，kN；Ns標準軸載作用次數(shù)；Pii級軸載重，kN；Nii級軸載作用次數(shù)；反映軸型（單軸、雙軸或三軸）和輪組輪胎數(shù)（單輪或雙輪）影響的系數(shù)；n同路面結(jié)構(gòu)特性有關(guān)的系數(shù)。第二章2.1答：選擇路基斷面形式，確定路基寬度與路基高度

4、。選擇路堤填料與壓實標準。確定邊坡形狀與坡度。路基排水系統(tǒng)布置和排水結(jié)構(gòu)設(shè)計。坡面防護與加固設(shè)計。附屬設(shè)施設(shè)計。2.2答：路堤沉陷：填料選擇不當、壓實不足、填筑方法不合理、原地面軟弱。路基邊坡破壞（滑坡）：原地面光滑、坡腳無支撐、水的浸蝕。碎落和崩塌：自然因素作用。路基沿山坡滑動：浸水形成滑動面，坡腳無支撐。不良地質(zhì)水文條件造成的路基破壞：自然災害。2.3答：在路基某一深度處，當車輪荷載引起的垂直應力與路基土自重引起的垂直應力相比所占比例很小，僅為1/101/5時，該深度范圍內(nèi)的路基稱為路基工作區(qū)。強度指標：土基回彈模量E、地基反應模量K、加州承載比CBR。2.4答：由于浸水路基存在水的壓力，

5、因而需進行滲透動水壓力的計算。2.5答：已知，代入公式得 1.2981.25所以邊坡穩(wěn)定代入公式求得滑動面傾角 53.3336.672.6答：（一）用圓弧滑動面條分法計算：（1）根據(jù)相關(guān)規(guī)范：行車荷載換算高度：（2）用4.5H法確定圓心輔助線。將坡腳跟荷載頂面連成一直線，根據(jù)該連線的坡比，利用插入法，查得輔助角為，滑動曲線圓心即在MO的延長線上。（3）繪出不同位置的過坡腳的滑動曲線，分別試算。（4）計算數(shù)據(jù)表如下圓弧條分法驗算邊坡穩(wěn)定性計算表土條號土塊面積/m2土條重Q/mgx/msinQsin/mgQcos/mgQcostan/mgl總和cl14.7290.62444.070.806 72.

6、999 53.701 17.448 0.01745*54.71*54.09=51.6451.641*42=2169213.48258.81641.430.757 195.992 169.035 54.923 323.28446.97638.20.698 312.091 319.980 103.968 426.84515.32834.380.628 323.834 400.867 130.250 527.78533.37630.550.558 297.837 442.474 143.769 627.67531.26426.730.489 259.563 463.539 150.613 726.7

7、7513.98422.90.419 215.139 466.792 151.670 824.25465.619.080.349 162.377 436.368 141.785 921.15406.0815.250.279 113.192 389.985 126.714 1016.29312.76811.430.209 65.343 305.866 99.382 1110.5201.67.60.139 28.005 199.645 64.869 123.6870.6563.780.069 4.882 70.487 22.903 總和：2051.254 3718.739 1208.292 （5）計

8、算穩(wěn)定系數(shù)：（6）用同樣的方法可以求得另外一條滑動曲線的穩(wěn)定系數(shù)：圓弧條分法驗算邊坡穩(wěn)定性計算表土條號土塊面積土條重QxsinQsinQcosQcostanl總和cl17.3140.1639.460.721 101.091 97.084 31.545 0.01745*46.45*47.13+0.01745*46.45*29.43=62.0542*38.2+30*23.85=2319.9220.32390.14436.450.666 259.930 290.945 94.534 330.69589.24833.450.611 360.270 466.282 151.504 438.81745.1

9、5230.580.559 416.501 617.882 200.762 544.96863.23227.830.509 439.111 743.203 241.481 661.641183.4924.540.449 530.850 1057.753 343.685 760.531162.1820.710.379 439.932 1075.692 349.513 857.021094.7816.890.309 337.980 1041.308 338.341 952.89+0.051016.3613.060.239 242.619 986.980 320.689 1046.05+2.12921

10、.269.240.169 155.592 908.026 295.036 1137.40+4.47796.3055.410.099 78.743 792.402 257.467 1229.49+5.58663.8581.590.029 19.293 663.578 215.609 1320.94+5.47497.773-2.24-0.041 -20.380 497.356 161.601 1412.53+4.15313.201-6.06-0.111 -34.692 311.274 101.139 154.19+1.58108.098-9.89-0.181 -19.541 106.317 34.

11、545 總和：3307.298 9656.082 3137.451 比較K1與K2,都小于最小穩(wěn)定系數(shù)1.25，因此邊坡穩(wěn)定。（二）簡化Bishop方法計算：（1）滑動面曲線位于路堤堤身內(nèi)，計算結(jié)果如下表：簡化的Bishop方法驗算邊坡穩(wěn)定性計算表土條號弧長土條重W度數(shù)WsinWtanF=1.2F=2.0F=2.1Fs=1.2Fs=2.0Fs=2.115.43143.4233.730.61736.69179.430.950.890.88226.48243.52244.8423.76355.2030.80.56395.39130.400.980.920.91230.65245.97247.143

12、3.76489.0228.160.515136.23135.271.000.940.94272.39288.53289.7644.59724.4224.930.456209.52171.651.010.960.96376.09395.34396.7954.59730.9421.110.386219.11177.911.030.990.98386.56402.96404.1864.17686.2117.280.316211.55166.331.031.001.00365.34377.84378.7674.17622.6613.460.246196.09169.921.041.011.01353.

13、34362.67363.3583.76543.179.630.176173.73155.311.031.011.01318.83324.83325.2693.76431.235.810.106139.32156.881.021.011.01289.52292.81293.05103.76304.321.980.03698.81157.671.011.011.00254.16255.16255.23113.76140.93-1.84-0.03445.76157.690.990.990.99205.44204.69204.63121.257.68-4.3-0.0792.4952.430.980.9

14、80.9856.2955.8055.77合計1669.2323335.0893450.103458.762故滑動面的穩(wěn)定系數(shù)為2.1，大于1.35，故邊坡穩(wěn)定。（2）滑動面曲線位于坡腳外側(cè)，計算結(jié)果如下表：簡化的Bishop方法驗算邊坡穩(wěn)定性計算表土條號弧長土條重W度數(shù)WsinWtanFs=1.2Fs=1.54Fs=1.58Fs=1.2Fs=1.54Fs=1.5813.9083.3354.3367.69515.7995.490.800.750.75138.56147.48148.3323.90305.6650.114234.54463.69105.010.850.810.80198.70208

15、.92211.1233.90454.6646.063327.401102.5113.630.890.850.84243.16254.31256.7045.01705.7941.462467.318171.86157.780.930.890.89354.96369.21372.2455.01753.0236.396446.812196.95169.480.970.930.93379.48392.54395.3064.46752.0631.653394.665208.01159.310.990.960.96369.79380.68382.9674.46735.3627.13335.335212.6

16、4166.561.010.990.98374.17383.52385.4783.90705.7922.795273.447211.41150.971.031.011.00352.92360.29361.8193.90646.2718.583205.948199.04155.221.031.021.01342.56348.37349.58101.11577.5915.89158.138180.50145.01.041.021.02217.68220.84221.49115.01579.8210.447105.138185.27147.901.031.021.02379.97383.62384.3

17、7126.68435.293.654227.743141.15200.111.021.011.01414.99416.40416.69133.90127.75-1.677-3.73841.49116.920.990.990.99206.91206.58206.51143.90112.525-5.315-10.42436.40116.470.970.980.98205.50204.44204.23153.9080.15-9.257-12.89325.70115.450.940.950.95198.56196.75196.38163.9029.75-13.24-6.8159.41113.860.9

18、10.920.93185.23182.74182.24172.79354.213.85784.830111.7481.121.041.021.02217.53220.29220.85總計3095.1434780.654876.974896.28故滑動面的穩(wěn)定系數(shù)為1.58，大于1.35，故邊坡穩(wěn)定。 （3）滑動面曲線通過坡腳時，計算結(jié)果如下表簡化的Bishop方法驗算邊坡穩(wěn)定性計算表土條號弧長土條重W度數(shù)WsinWtanFs=1.2Fs=1.50Fs=1.54Fs=1.2Fs=1.50Fs=1.5410.0890.62 53.66172.999 17.45 108.930.810.770.76

19、155.89164.76165.7420.07258.82 49.224195.992 54.92 105.050.860.820.81186.42195.77196.8030.1446.98 44.285312.091 103.97 164.500.900.870.86296.67309.60311.0140.09515.33 38.932323.834 130.25 160.870.950.910.91307.08318.51319.7550.08533.38 33.945297.837 143.77 152.500.980.950.95302.07311.68312.7260.08531

20、.26 29.247259.563 150.61 160.391.000.980.98309.52317.89318.7870.08513.98 24.744215.139 151.67 166.951.021.001.00311.91318.98319.7480.07465.60 20.411162.377 141.78 150.751.031.011.01283.56288.85289.4190.07406.08 16.185113.192 126.71 154.471.041.021.02271.46275.47275.90100.07312.77 12.05965.343 99.38

21、157.301.031.021.02248.12250.86251.15110.07201.60 7.98528.005 64.87 159.291.031.021.02218.07219.68219.84120.0770.66 3.96184.882 22.90 160.461.021.011.01180.42181.09181.16總計2051.254 3071.1733153.14 3161.987故滑動面的穩(wěn)定系數(shù)為1.54，大于1.35，故邊坡穩(wěn)定。2.7 答：已知，長度取1m，KN ; KN ; KN ; ; 剩余下滑力方法驗算穩(wěn)定性：-2.3520 無剩余下滑力，不計入下一塊的計

22、算 381.78193.44188.34 1115.571569.56453.990 最后一塊的剩余下滑力小于0，故邊坡穩(wěn)定。不平衡推力法驗算穩(wěn)定性： 其中解得： 其中解得：令，即: 采用迭代試算法,取試算取1.3，代入上式得：=1.67，繼續(xù)代入上式中得：=1.68與幾乎相等，試算得到取1.671.3（規(guī)范中推薦的穩(wěn)定安全系數(shù)），故邊坡是穩(wěn)定的。第三章3.1答：路基防護與加固工程，按其作用不同，可以分為坡面防護、沖刷防護和支擋構(gòu)造物三大類。一般將防止沖刷和風化、主要起隔離作用的措施稱為防護工程；將防止路基或山體因重力作用而坍滑，主要起支撐作用的支擋結(jié)構(gòu)物稱為加固工程。植物防護：植草或噴播植草

23、、鋪草皮、種植灌木、噴混植生；工程防護：噴護、掛網(wǎng)噴護、干砌片石護坡、漿砌片石護坡、護面墻；沖刷防護：植物防護、砌石或混凝土護坡、土工織物軟體沉排、石籠防護、浸水擋土墻、護坦防護、拋石防護、排樁防護。3.2答：1）墻身（1）墻背 擋土墻靠近回填土的一面稱為墻背，根據(jù)墻背傾斜方向的不同，墻身斷面形式可分為仰斜、垂直、俯斜、凸型折線式、衡重式等，石砌擋土墻斷面形式圖其中，仰斜墻背所受土壓力最小，垂直墻背次之。對仰斜式擋土墻而言，墻背越緩，所受土壓力越小，但施工越困難，一般控制墻背坡率小于10.25（14°）。因此，仰斜式墻身斷面較經(jīng)濟，用作路塹墻時，墻背與開挖的邊坡較貼合。但當?shù)孛鏅M坡較

24、陡時，采用仰斜式墻背會使墻高增加，斷面增大。衡重式擋土墻示意圖而俯斜式墻背所受壓力較大，因此墻身斷面比仰斜式要大，但當?shù)孛鏅M坡較陡時，俯斜式擋土墻可采用陡直的墻面（10.1510.4），從而減少墻高。減緩俯斜式墻背的坡度對施工有利，但所受土壓力隨之增加，致使 斷面增大，因此墻背不宜過緩，通?？刂破侣市∮?0.4（21°48）。對于凸型折線式墻背，下部俯斜、上部仰斜，故斷面較經(jīng)濟。衡重式擋土墻形式，其墻面坡通常采用10.05，上墻墻背俯斜坡比為10.250.45，下墻墻背仰斜坡比為10.25。上下墻的高度比采用23，衡重臺寬度通過計算、驗算確定。（2）墻面墻面一般為平面，除其坡度與墻背

25、坡度協(xié)調(diào)外，還應考慮墻趾處地面橫坡度。當?shù)孛孑^陡時，墻面可直立或外斜10.0510.2；當?shù)孛孑^緩時，墻面可放緩，一般為10.210.35，但不宜緩于10.4，以免過多增加墻高。（3）墻頂墻頂最小寬度，漿砌擋土墻不小于50 cm，干砌不小于60 cm。漿砌路肩墻墻頂一般宜采用粗石料或混凝土做成頂帽，厚40 cm。如不做頂帽，對路堤墻和路塹墻，墻頂應以大塊石砌筑，并用砂漿勾縫，或用5號砂漿抹平頂面，砂漿厚2 cm。干砌擋土墻墻頂50 cm 高度內(nèi)，應用25號砂漿砌筑，以增加墻身穩(wěn)定。干砌擋土墻的高度一般不宜大于6 m。（4）護欄為保證交通安全，在地形險峻地段，在過高過長的路肩墻的墻頂應設(shè)置護欄。

26、為增加安全感，應在地形險峻地段的擋土墻頂部設(shè)置。一般墻高大于6 m、長度大于20 m的路肩墻應設(shè)置護欄。為保持土路肩最小寬度，護欄內(nèi)側(cè)邊緣距路面邊緣的距離，二、三級路不小于0.75 m，四級路不小于 0.5 m。3.3答：擋土墻穩(wěn)定性驗算（1）抗滑穩(wěn)定性驗算為保證擋土墻抗滑穩(wěn)定性，應驗算在土壓力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力；（2）抗傾覆穩(wěn)定性驗算為保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性，需驗算它抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動傾覆的能力。（3）基底應力及合力偏心距驗算為了保證擋土墻基底應力不超過地基承載力，應進行基底應力驗算；同時，為了避免擋土墻不均勻沉陷，應控制作用于擋土墻基底的合力偏心距。增加擋

27、土墻穩(wěn)定性的措施（1）增加抗滑穩(wěn)定性的方法設(shè)置傾斜基底（圖3.35）。設(shè)置向內(nèi)傾斜的基底，可以增加抗滑力和減少滑動力，從而增加了抗滑穩(wěn)定性。基底傾斜角0越大，越有利于抗滑穩(wěn)定性，但應考慮擋土墻連同地基土體一起滑走的可能性，因此對地基傾斜度應加以控制。通常，對土質(zhì)地基，不陡于15（011°10），對巖石地基不陡于13（016°42）。此外，在驗算沿基底的抗滑穩(wěn)定性的同時，還應驗算通過墻踵的地基水平面（圖3.35中水平面）的滑動穩(wěn)定性。采用凸榫基礎(chǔ)。在擋土墻基礎(chǔ)底面設(shè)置混凝土凸榫，與基礎(chǔ)連成整體，利用榫前土體產(chǎn)生的被動土壓力來增加擋土墻的抗滑穩(wěn)定性。（2）增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法

28、為增加抗傾覆穩(wěn)定性，應采取加大穩(wěn)定力矩和減小傾覆力矩的辦法。展寬墻趾。在墻趾處展寬基礎(chǔ)以增加穩(wěn)定力臂，是增加抗傾覆穩(wěn)定性的常用方法。但在地面橫坡較陡處，會由此引起墻高增加。改變墻面及墻背坡度。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。3.4答：1）懸臂式擋土墻鋼筋混凝土懸臂式擋土墻由立臂和底板組成，具有3個懸臂（即立臂、趾板和踵板），同時固定在中間夾塊上。墻的穩(wěn)定性依靠墻身自重和踵板上的填土重量來保證，而趾板的設(shè)置又顯著地增加了抗傾覆力矩的力臂，因此結(jié)構(gòu)形式比較經(jīng)濟，適用于石料缺乏及地基承載力較低的填方地段。2）錨桿擋土墻錨桿擋土墻是由鋼筋混凝土墻面和鋼錨桿組成的支擋構(gòu)造物，靠錨固

29、在穩(wěn)定地層內(nèi)的錨桿對墻面的水平拉力以保持墻身的穩(wěn)定，多用于具有較完整巖石地段的路塹邊坡支擋。墻面一般是由預制的立桿和擋土板組成，稱為柱板式墻，也可以就地澆筑成整體的板壁式墻。柱板式一般由肋柱、擋土板及灌漿錨桿組成，具有較大的抗拔力，可用于路塹或路堤擋土墻；板壁式一般由鋼筋混凝土板和楔縫式錨桿組成，多用于邊坡防護。3）錨定板式擋土墻錨定板擋土墻是一種適用于填方的輕型支擋結(jié)構(gòu)物，由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨定板以及其間的填土共同形成的一種組合擋土結(jié)構(gòu)，它借助埋在填土內(nèi)的錨定板的抗拔力，平衡擋土墻墻背水平上壓力，從而改變擋土墻的受力狀態(tài)，達到輕型的目的。其主要特點是結(jié)構(gòu)輕、柔性大。由于其具有省料、能

30、適應承載力較低地區(qū)的特點，在我國鐵路與公路工程中已應用于路肩或路堤擋土墻和橋臺。4）加筋土擋土墻加筋土擋土墻是由面板、筋帶和填料三部分組成的復合結(jié)構(gòu)，在垂直于墻面的方向，按一定間隔和高度水平地放置拉筋材料，然后填土壓實，依靠填料與筋帶的摩擦力來平衡面板所承受的水平土壓力，從而穩(wěn)定土體、保持加筋土擋土墻的內(nèi)部穩(wěn)定；并以這一復合結(jié)構(gòu)去抵抗筋帶后部一般填料所產(chǎn)生的土壓力，起支擋作用，獲得加筋土擋墻的外部穩(wěn)定。5）護肩及砌石陡山坡上的半填半挖路基，填方邊坡不易填筑時，可以修筑護肩。6）壘石、填石、石垛山區(qū)公路在豐產(chǎn)石料及石方開挖地段，因地制宜設(shè)置壘石、填石或石垛等支擋構(gòu)筑物，既能保證路基穩(wěn)定，又能節(jié)約

31、工程投資。3.5答：基礎(chǔ)埋置深度要求：應保證基底可能出現(xiàn)的最大應力不超過地基土層的承載力。一般埋深越大，承載力越大而且分布也更均勻；應保證基礎(chǔ)不受沖刷；應防止基礎(chǔ)因地基凍融而破壞。擋土墻宜采用明挖基礎(chǔ)，基底建筑在大于5%縱向斜坡上的擋土墻，其基底應設(shè)計為臺階式。基礎(chǔ)的埋置深度應符合下列要求：當凍結(jié)深度小于或等于1 m時，基底應在凍結(jié)線以下不小于0.25 m，并應符合基礎(chǔ)最小埋置深度不小于1 m的要求。當凍結(jié)深度超過1 m時，基底最小埋置深度不應小于1.25 m，并對基底至凍結(jié)線以下0.25 m深度范圍的地基土采取措施，防止凍害。受水流沖刷時，應按路基設(shè)計洪水頻率計算沖刷深度，基底應置于局部沖刷

32、線以下不小于1 m。在風化層不厚的硬質(zhì)巖石地基上，基底一般應置于基巖表面風化層以下；在軟質(zhì)巖石地基上，基底最小埋置深度不小于1 m。路塹擋土墻基底在路肩以下不小于1.0 m，并低于邊溝砌體底面不小于0.2 m。3.6答：（1）已知，假設(shè)荷載破裂面位于荷載內(nèi)，則破裂土楔面積為 即=30.1 =8.06破裂角校核： m 故破裂面交于荷載內(nèi)，與假定相符。主動土壓力主動土壓力作用點位置：（2）穩(wěn)定性驗算：抗滑穩(wěn)定性驗算：按相關(guān)規(guī)范取：=80.940所以抗滑穩(wěn)定性滿足要求?？箖A覆穩(wěn)定性驗算：=448.20所以抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。3.7答：浸水擋土墻設(shè)計設(shè)計長期或季節(jié)性浸水的擋土墻，除了按一般擋土墻考慮

33、所作用的力系外，還應考慮水對墻后填料和墻身的影響：浸水的填料受到水的浮力作用而使土壓力減小；砂性土的內(nèi)摩擦角受水的影響不大，可認為浸水后不變，但黏性土浸水后抗剪強度顯著降低；墻背與墻面均受到靜水壓力，在墻背與墻面靜水位水平一致時，兩者互相平衡;而當有一水位差時，則墻身受到靜水壓力差所引起的推力；墻外水位驟然降落，或者墻后暴雨下滲在填料內(nèi)出現(xiàn)滲流時，填料受到滲透動水壓力；墻身受到水的浮力作用，而使其抗傾覆及抗滑動穩(wěn)定性減弱。第四章4.1答：石灰穩(wěn)定材料強度形成機理：離子交換作用、結(jié)晶作用、火山灰作用、碳酸化作用。影響因素：土質(zhì)、灰質(zhì)、石灰劑量、含水量、密實度、齡期、養(yǎng)生條件。水泥穩(wěn)定材料強度形成

34、機理：水化作用、離子交換作用、化學激發(fā)作用、碳酸化作用。影響因素：土質(zhì)、水泥成分和劑量、含水量、施工工藝過程。4.2答：純碎石材料強度構(gòu)成:按嵌擠原則產(chǎn)生強度，它的抗剪強度主要決定于剪切面上的法向應力和材料內(nèi)摩阻角。土-碎（礫）石混合料材料強度構(gòu)成：含土量小時，主要靠顆粒之間通過壓實而得到嵌擠（鎖結(jié)）作用；含土量較多時，按照密實原則形成強度（細料提供的黏結(jié)作用）。第五章5.1答：具體來說，瀝青路面具有以下良好性能：具有足夠的力學強度，以承受汽車荷載的作用；具有一定的彈性和塑性變形能力，承受一定的應變而不破壞；與汽車輪胎的附著力較好，保證行車安全；具有很好的減振性，汽車可快速行駛而平穩(wěn)無噪聲；不

35、揚塵，易沖掃和清洗；維修方便簡單，且瀝青路面可再生利用。缺點：溫度敏感性較高，夏季強度下降，若控制不好會使路面發(fā)軟泛油或推移剪切破壞乳化瀝青。低溫時瀝青材料變脆可能引起路面開裂。5.2答：1）瀝青路面面層結(jié)構(gòu)瀝青面層直接經(jīng)受車輪荷載反復作用和各種自然因素影響，并將荷載傳遞到基層以下的結(jié)構(gòu)層。因此，瀝青面層應滿足功能性和結(jié)構(gòu)性的使用要求。瀝青面層可為單層、雙層、三層。雙層結(jié)構(gòu)分為表面層、下面層；三層結(jié)構(gòu)分為表面層、中面層、下面層。表面層應平整密實、抗滑耐磨、穩(wěn)定耐久，同時應具有高溫抗車轍、低溫抗裂、抗老化等品質(zhì)；中、下面層應具有一定的密水性、抗剝落性，抗剪強度高；下面層應具有良好的抗疲勞裂縫的性

36、能和兼顧其他性能要求。中、下面層在抗滑性能和平整性方面要求比表面層稍低，但其他方面要求一樣，特別對密實防水和抗剪切變形等方面要求較高。2）瀝青路面基層結(jié)構(gòu)瀝青路面的基層主要承擔向下傳遞全部負荷、支承面層的重要功能，同時還受到土基水溫狀況多變而發(fā)生的地基承載力變化的敏感性的影響，因此基層是承上啟下保證路面結(jié)構(gòu)耐久、穩(wěn)定的承重結(jié)構(gòu)層。瀝青路面視基層厚度的不同，可分為上基層、下基層；按照材料與力學特性的不同可以分為柔性基層、半剛性基層和剛性基層等。（1）柔性基層柔性基層主要采用瀝青處治的級配碎石和無結(jié)合料的級配碎石修筑基層。通常，瀝青碎石適用于中等交通及更高交通等級的柔性基層；而無結(jié)合料的級配碎石適

37、用于交通等級較低的、中等交通以下的瀝青路面基層。柔性基層由于其力學特性與瀝青面層一樣都屬于柔性結(jié)構(gòu)，因此應力、應變傳遞的協(xié)調(diào)過渡方面比較順利，同時由于結(jié)構(gòu)材料均為有級配的顆粒狀材料，所以結(jié)構(gòu)排水暢通，路面結(jié)構(gòu)不易受水損害。柔性基層的缺點在于基層本身剛度較低，因此瀝青面層將承受較多的荷載彎矩，在同樣交通荷載作用下，瀝青面層應采用較厚的結(jié)構(gòu)層。（2）半剛性基層半剛性基層主要采用水泥、石灰或工業(yè)廢渣等無機結(jié)合料，對級配集料作穩(wěn)定處理的基層結(jié)構(gòu)。半剛性基層對集料的品質(zhì)要求不是很高，且經(jīng)過適當養(yǎng)生，結(jié)合料硬化之后，整個基層產(chǎn)生板體效應，大大提高了路面結(jié)構(gòu)的整體剛度。半剛性基層瀝青路面整體剛度較強，因此瀝

38、青面層的厚度可以適當減薄，由于半剛性基層承受了荷載彎矩的主要部分，瀝青面層因荷載引起的裂縫破壞較少。半剛性基層的主要缺點是它本身的收縮裂縫難以避免，如瀝青面層沒有足夠的厚度（通常認為瀝青面層厚度小于20 cm），基層的橫向收縮裂縫在使用初期即會反射至瀝青面層，形成較多的橫向開裂。此外，在多雨地區(qū)，半剛性基層直接鋪筑在瀝青面層之下，雨水不易向下滲透，造成瀝青路面水損害等病害，因此在選用時應全面權(quán)衡利弊。（3）剛性基層剛性基層采用低強度等級混凝土修筑基層混凝土板，板上鋪筑瀝青面層。剛性基層瀝青路面的基層混凝土板承受了絕大部分車輪荷載，瀝青面層的彎拉應力很小，主要考慮表面的功能效應，即滿足路面平整性

39、、抗車轍、防水、防滲等要求。剛性基層瀝青路面同樣存在基層收縮裂縫向上發(fā)展而形成瀝青面層橫向裂縫等 病害的可能性?；鶎咏Y(jié)構(gòu)一般較瀝青面層厚，通常需要2040 cm，甚至更厚。為了節(jié)省原材料，降低造價，可將基層分為上基層、下基層（也稱為底基層）。雖然都屬基層結(jié)構(gòu)，下基層的工作環(huán)境沒有上基層嚴峻，因此可以采用性能略低的結(jié)合料與集料。基層材料以集料為主，應盡量利用當?shù)夭牧?，以降低工程造價。選擇基層類型關(guān)系到路面結(jié)構(gòu)的耐久性和長期使用性能，首先應根據(jù)路面結(jié)構(gòu)所承受的交通等級進行比選，同時應考慮地基支承的可靠性以及當?shù)厮疁貭顩r和路基排水與路基穩(wěn)定的可靠程度作不同方案，比較后擇優(yōu)選定。在交通環(huán)境各方面工作條

40、件都十分惡劣的情況下，可以考慮各種基層組合使用。如地基承載力不佳、交通特別繁重、雨水集中、路基排水不良，可以考慮半剛性基層和柔性基層組合應用。用半剛性下基層、柔性上基層，一方面提高結(jié)構(gòu)承載力，減輕瀝青面層荷載應力；同時發(fā)揮柔性基層變形協(xié)調(diào)，利于滲水排水的優(yōu)勢，使路面始終保持良好工作狀態(tài)，還可避免橫向裂縫反射到面層。對于嚴重超載的瀝青路面，除了采用組合基層之外，也可以采用配鋼筋的混凝土或連續(xù)配筋混凝土板作基層的瀝青路面?；鶎咏Y(jié)構(gòu)的厚度主要應滿足強度和剛度的設(shè)計要求，在厚度設(shè)計時應逐層進行驗算。除此之外，還應考慮施工實施的可行性和材料規(guī)格對厚度的影響。一般情況下，基層的厚度應大于混合料最大粒徑的4

41、倍，同時還應考慮壓實機具的功能，通常取能一次壓密的最佳厚度。若基層厚度超過最佳厚度，可分幾層攤鋪，每層厚度接近最佳厚度。各種基層的最小壓實厚度。3）瀝青路面墊層結(jié)構(gòu)瀝青路面墊層結(jié)構(gòu)位于基層以下，主要用于路基狀況不良的路段，以確保路面結(jié)構(gòu)不受路基中滯留的自由水的浸蝕以及凍融的危害。通常認為路基處于以下狀況，應設(shè)置墊層：地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過濕狀態(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；基層、底基層可能受污染以及路基軟弱路段。從墊層設(shè)置目的與功能出發(fā)，墊層分為：防水墊層；排水墊層；防污墊

42、層；防凍墊層。當路基處于潮濕、過濕狀態(tài)，土質(zhì)不良，粉土的含量高，在毛細水作用下水分將自 下而上滲入底基層和基層結(jié)構(gòu)，為隔斷地下水源而應設(shè)置防水墊層。防水墊層應不含粉土、黏土的成分，主要采用粗砂、砂礫、礦渣等粗粒材料鋪筑。在墊層以下應鋪設(shè)不透水層（如透水系數(shù)低的黏土層及土工織物反濾層），防止自下而上的滲透和污染。排水墊層的功能主要是排除通過路基頂面滲入的潛水、泉水和毛細上升水。排水墊層的材料規(guī)格、要求以及排水能力、結(jié)構(gòu)層厚度均應滿足路面結(jié)構(gòu)排水設(shè)計的規(guī)定與要求，通過設(shè)計計算確定。排水墊層與路基路面排水系統(tǒng)的銜接、出口的設(shè)置等都應按照設(shè)計要求選定。排水墊層以下應設(shè)置土工織物反濾層，嚴防路基土通過地

43、下水進入排水墊層污染結(jié)構(gòu)降低排水功能。若排水墊層同時也承擔著排除地面滲入路面結(jié)構(gòu)的雨水的功能，則排水層與底基層的交界面上亦應設(shè)置反濾層，以防止基層材料的有害成分污染排水層，影響其排水功能的發(fā)揮。對于地處軟土地帶的潮濕路段，為了防止路基土浸入路面污染結(jié)構(gòu)，可設(shè)置防污墊層作為隔離層，以保護路面結(jié)構(gòu)。5.3答：設(shè)計指標與標準我國瀝青路面設(shè)計采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性層狀體系理論，以路表回彈彎沉和瀝青混凝土層彎拉應力、半剛性及剛性材料基層彎拉應力為設(shè)計指標，進行路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計。設(shè)計完成后，路面結(jié)構(gòu)的路表彎沉與各結(jié)構(gòu)層的彎拉應力均應滿足設(shè)計指標的極限標準。設(shè)計控制指標是根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的損壞過程

44、和損壞機理達到的極限狀態(tài)，是從力學響應提出的控制指標。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)厚度分布若滿足了控制指標的極限標準，就能保證路面結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用期內(nèi)正常工作，不致出現(xiàn)破壞的極限狀態(tài)。路面結(jié)構(gòu)的破壞狀態(tài)和機理是極其復雜的，至今還沒有全部為人們所認識，即使有一些破壞狀態(tài)已為人們認識，但是要從力學機理的角度，從理論上作準確的分析，并且將它列入設(shè)計系統(tǒng)中成為一項控制指標也需要漫長的研究過程。彎沉與彎拉應力（或彎拉應變）是目前各種力學經(jīng)驗法普遍采用的設(shè)計控制指標。路面結(jié)構(gòu)的路表彎沉是表征路面結(jié)構(gòu)在設(shè)計標準軸載作用下垂直方向的總位移。彎沉是表征路面結(jié)構(gòu)總體剛度的指標。在荷載作用相同、土基支承相同的條件下，彎沉越小

45、，表明總體剛度越大，因此它的抗變形能力與抗壓入、抗彎曲能力也大。彎沉的大小也能表征土基支承的強弱，在夏季炎熱季節(jié)，瀝青面層抗高溫穩(wěn)定性也能間接地、相對地由彎沉表征出來。以彎沉值作為設(shè)計控制指標的另一個優(yōu)點是便于直接量測。因此，我國瀝青路面設(shè)計方法較長時間都采用以路表彎沉作為設(shè)計控制指標。5.4答：瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計瀝青路面通常由瀝青面層、基層、底基層、墊層等多層結(jié)構(gòu)組成。路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計即按照當?shù)卦O(shè)計前提條件（交通組成、環(huán)境、土基條件、材料特性），根據(jù)路面的基本要求和設(shè)計原則，依照彈性層狀體系理論應力應變分析的結(jié)論，對用不同材料組成的路面各結(jié)構(gòu)層進行合理安排，確保在時間年限內(nèi)，瀝青路面承受行

46、車荷載和自然因素的共同作用，充分發(fā)揮各結(jié)構(gòu)層的最大效能，使整個路面結(jié)構(gòu)滿足技術(shù)經(jīng)濟合理的要求。瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計應在充分吸取已有成功建設(shè)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，遵循如下原則：保證路面表面使用品質(zhì)長期穩(wěn)定。在整個設(shè)計使用期內(nèi)，表面抗滑安全性能、平整性、抗車轍性能等各項功能指標均穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)。路面結(jié)構(gòu)層的強度、抗變形能力與各層次的力學響應相匹配。如路面在行車荷載 （包括垂直力和水平力）作用下，內(nèi)部產(chǎn)生的應力和應變隨深度向下而遞減。因此，要求各層的強度和抗變形能力可自上而下逐漸減小，使得各結(jié)構(gòu)層材料的效能得到充分發(fā)揮。直接經(jīng)受溫度、濕度等因素變化而造成的強度、穩(wěn)定性下降的結(jié)構(gòu)層次，應提高其抵御能力。充分

47、利用當?shù)夭牧?，降低建設(shè)和養(yǎng)護費用5.5答：瀝青路面穩(wěn)定性與耐久性瀝青路面直接承受車輛荷載和大氣因素的作用，同時瀝青混合料的物理、力學性質(zhì)受氣候因素和時間因素的影響，為保證路面為車輛提供穩(wěn)定、耐久的服務，瀝青路面必須具有足夠的穩(wěn)定性和耐久性，即高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性、耐疲勞性能和抗老化性能5種性能。其中，高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性稱為瀝青路面的溫度穩(wěn)定性，水穩(wěn)定性、耐疲勞性能和抗老化性能稱為瀝青路面的耐久性。瀝青路面高溫穩(wěn)定性瀝青路面的高溫穩(wěn)定性通常是指瀝青混合料在荷載作用下抵抗永久變形的能力。推移、擁包、搓板、泛油等現(xiàn)象均屬于瀝青路面高溫穩(wěn)定性不足的表現(xiàn)。推移、擁包、搓板等損壞主要是由于

48、瀝青路面在水平荷載作用下抗剪強度不足引起的。對于渠化交通的瀝青路面來說，高溫穩(wěn)定性不足主要表現(xiàn)為車轍。而泛油是由于交通荷載作用使混合料內(nèi)部集料不斷擠緊、空隙率減小，最終將瀝青擠壓到道路表面，令路面光滑而導致抗滑能力下降。1）車轍的形成機理及影響因素車轍主要發(fā)生在高溫季節(jié)，在渠化交通的重交通道路上。當瀝青路面采用半剛性基層時，車轍主要發(fā)生在瀝青面層。根據(jù)車轍的形成原因，可分為3種類型：失穩(wěn)型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍、磨耗型車轍。縱觀車轍的形成過程，可簡單地分為3個階段。（1）初始階段的壓密過程瀝青混合料經(jīng)碾壓后，在高溫下處于半流態(tài)的瀝青及由瀝青與礦粉組成的膠漿被擠進礦料間隙中，同時集料被強力排列成具有一

49、定骨架的結(jié)構(gòu)。交付使用后，在汽車荷載作用下，密實過程進一步發(fā)展，在輪轍位置產(chǎn)生局部淪陷。（2）瀝青混合料的側(cè)向流動高溫下的瀝青混合料在輪胎荷載作用下，瀝青及瀝青膠漿產(chǎn)生流動，除部分填充混合料空隙外，還將促使瀝青混合料產(chǎn)生側(cè)向流動，從而使路面受載處被壓縮，而輪轍的兩側(cè)向上隆起形成馬鞍形車轍。（3）礦料的重新排列及礦料骨架的破壞高溫下處于半固態(tài)的瀝青混合料，由于瀝青及膠漿在荷載作用下首先流動，混合料中粗細集料組成的骨架逐漸成為荷載的主要承擔者，促使瀝青及膠漿向富集區(qū)流動，加速了混合料網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的破壞，特別是瀝青及膠漿過多時，這一過程會更加明顯。由此可見，車轍形成的最初原因是壓密及瀝青高溫下的流動，最

50、后導致骨架的失穩(wěn)，從本質(zhì)上講就是瀝青混合料的結(jié)構(gòu)特征發(fā)生了變化。2）瀝青混合料高溫穩(wěn)定性評價方法目前瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的評價方法主要有：（1）單軸壓縮試驗（無側(cè)限抗壓強度法）用于瀝青混合料高溫穩(wěn)定性評價最簡便的方法是以高溫（一般采用60 ）抗壓強度RT及用常溫與高溫時抗壓強度的比值即軟化系數(shù)KT(RT/R20)來衡量。（2）馬歇爾試驗馬歇爾試驗以瀝青混合料在60 條件下的馬歇爾穩(wěn)定度和流值來評價高溫穩(wěn)定性。其特點是試驗方法簡單，便于現(xiàn)場質(zhì)量控制。馬歇爾穩(wěn)定度和流值與瀝青混合料高溫穩(wěn)定性有一定的相關(guān)關(guān)系，但試驗試件受力狀態(tài)與實際受力狀態(tài)不符，不能反映路用性能，是一項經(jīng)驗性指標，不能確切反映永久

51、變形產(chǎn)生的機理。（3）蠕變試驗由于馬歇爾穩(wěn)定度和流值是混合料穩(wěn)定性的一種經(jīng)驗性指標，它不能確切反映永久變形產(chǎn)生的機理，近年來，有以蠕變試驗取代它的趨勢。蠕變試驗采用單軸靜載、三軸靜載、單軸重復加載和三軸重復加載4種方式進行。（4）輪轍試驗輪轍試驗是一種模擬實際車輪荷載在路面上行走而形成車轍的工程試驗方法，從廣義上來說，室內(nèi)小型往復輪轍試驗、旋轉(zhuǎn)輪轍試驗、大型環(huán)道試驗或直道試驗等都可認為是屬于輪轍試驗范疇。這些試驗最基本的和共同的原理就是通過采用車輪在板塊狀或路面表面結(jié)構(gòu)上反復行走，觀察和檢測試塊或路面結(jié)構(gòu)的響應。（5）簡單剪切試驗瀝青路面混合料的高溫永久變形主要是由瀝青混合料的塑性剪切流動引起的，簡單剪切試驗就是用于直接考察瀝青混合料的抗剪切流動性能。這個試驗方法由土的直剪試驗方法移植過來，并進一步考慮了瀝青混合料的特殊性質(zhì)，增加了垂直的動力荷載、圍壓和溫度控制，可測定試件的回彈剪切模量、動力剪切模量等。瀝青路面耐