(完整版)路基路面(黃曉明版)知識點提要

1、路基路面工程重點復習（第六版）其中：必須掌握，：必須了解，其他未標注的是老師勾選的重點。第一章 概論1. 路基路面的工程特點主要包括哪幾個方面？路基和路面是道路的主要工程結(jié)構(gòu)物：路基是在天然地表面按照道路的設計線性（位置）和設計橫斷面（幾何尺寸）要求開挖或堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物；路面是在路基頂面用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。路基和路面工程是道路工程的主要組成部分，其特點是：(1) 路基工程的土方量很大，而路面結(jié)構(gòu)在道路造價中所占比重很大；(2) 路基與路面工程是一項線性工程，公路沿線地形起伏、地質(zhì)、地貌、氣象特征多變，造成了路基與路面工程復雜多變的特點。2. 路基路面的性能要求包括哪幾個方面

2、？(1) 承載能力：路基路面結(jié)構(gòu)承受荷載的能力；(2) 穩(wěn)定性：在降水、高溫、低溫等環(huán)境作用下仍能保持其原有特性的能力；(3) 耐久性：在車輛荷載的反復作用與大氣水溫周期性的重復作用下的性能變化特性；(4) 表面平整度：路面表面縱向凹凸量的偏差值；(5) 路面抗滑性：路面表面抗滑能力的大小。3. 為什么要特別重視路基的穩(wěn)定性？路基穩(wěn)定性受哪些因素影響？(1) 處于不穩(wěn)定的路基結(jié)構(gòu)會導致路基失穩(wěn)，從而引發(fā)滑坡或坍塌等病害出現(xiàn)。(2) 路基穩(wěn)定性受地理條件、地質(zhì)條件、氣候條件、水文和水文地質(zhì)條件、土的類別等因素的影響。4. 路面結(jié)構(gòu)為什么要進行分層設計？水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面如何分層設計？

3、(1) 行車荷載和自然因素對路面的影響 ,隨深度的增加而逐漸變化。因此 ,對路面材料的強度、抗變形能力和穩(wěn)定性的要求也隨深度的增加而逐漸變化。通過瀝青路面結(jié)構(gòu)應力計算結(jié)果可以發(fā)現(xiàn) ,荷載作用下垂直應力z ，隨著深度的增加而變小 ,水平拉應力r 一般為表面受壓和底面受拉 ,剪切應力zr 先增加后減小。為適應這一特點，路面結(jié)構(gòu)通常是分層鋪筑。(2) 按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同進行分層，通常按照各個層位功能的不同，劃分為三個層次，即面層、基層和路基（墊層） 。5. 柔性基層、剛性基層、半剛性基層瀝青路面各有何特點？如何選擇路面結(jié)構(gòu)類型？柔性基層：總體剛度較小，在車輛

4、荷載作用之下產(chǎn)生的表面變形較半剛性基層大；剛性基層：強度高、穩(wěn)定性好，行車舒適、噪音小，具有良好的使用性能和耐久性。半剛性基層：在前期具有柔性基層的力學性質(zhì)，后期的強度和剛性均有較大幅度的提高，但最終的強度和剛度小于剛性基層。按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素選擇不同的路面結(jié)構(gòu)類型。6. 路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響因素有哪些？為什么路面結(jié)構(gòu)十分重視溫度的影響？(1) 路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受地理條件、地質(zhì)條件、氣候條件、水文和水文地質(zhì)條件、土的類別等因素的影響。(2) 溫度是對路面結(jié)構(gòu)有著重要影響的環(huán)境因素， 路面結(jié)構(gòu)的溫度狀況隨著周圍環(huán)境的變化而變化，路面體系的性質(zhì)與狀態(tài)也隨之發(fā)生變化。如路面

5、材料的體積隨路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度的升降而引起膨脹和收縮。第二章 路基土的特性及設計參數(shù)重點補充：路基濕度判別1. 我國公路用土如何進行類型劃分？土的粒組如何區(qū)分？我國公路用土依據(jù)土的顆粒組成特征、土的塑形指標和土中有機質(zhì)含量的情況，分為巨粒土、粗粒土、細粒土和特殊土四類，并進一步細分為12 種土。不同粒組的劃分界限及范圍：2. 不同路基土有何工程特點？如何根據(jù)因地取材的原則選擇路基填料？(1) 不同路基土的工程特點是： 巨粒土：具有很高的強度和穩(wěn)定性，是良好的用以填筑路基的材料； 粗粒土分為礫類土和砂類土：礫類土：級配良好時，密實程度好，強度和穩(wěn)定性均能滿足要求；砂類土：無塑形，透水性強，毛細水上升

6、高度小，具有較大的內(nèi)摩擦系數(shù)，強度和水穩(wěn)定性均好，但砂類土黏結(jié)性小，易于松散，壓實困難。 細粒土分為粉質(zhì)土、黏質(zhì)土和有機質(zhì)土：粉質(zhì)土：含有較多的粉土顆粒， 干時雖有黏性， 但易于破碎，浸水時容易成為流動狀態(tài)。粉質(zhì)土毛細作用強烈。黏質(zhì)土：細顆粒含量多，土的內(nèi)摩擦系數(shù)小而黏聚力大，透水性小而吸水能力強，毛細現(xiàn)象顯著，有較大的可塑性。 特殊土分為黃土、膨脹土、紅黏土、鹽漬土和凍土：黃土：屬大孔和多孔結(jié)構(gòu)，有濕陷性；膨脹土：受水浸濕發(fā)生膨脹，失水則收縮；紅黏土：失水后體積收縮量較大；鹽漬土：潮濕時承載力很低。(2) 如何根據(jù)因地取材的原則選擇路基填料路基填料指的是路堤施工中的填方筑路材料。路基填料，應

7、選擇強度高、水穩(wěn)定性好、壓縮性小，且運輸便利、施工方便的天然土源。路基填料選擇依據(jù)的指標是CBR 值（填料最小強度） 。3. 什么是路基平衡濕度？如何確定路基的平衡濕度狀態(tài)？(1) 路基平衡濕度是指公路建成通車后，路基在地下水、降雨、蒸發(fā)、凍結(jié)和融化等因素作用下，濕度達到相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，此時的濕度稱為路基平衡濕度。(2) 路基平衡濕度（用飽和度來表示）狀況可依據(jù)路基的濕度來源分為潮濕、中濕、干燥三類。潮濕類路基的濕度由地下水控制，干燥類路基的濕度由氣候因素控制，中濕類路基的濕度兼受地下水和氣候因素影響。潮濕類路基：平衡濕度狀態(tài)可根據(jù)路基土組類別及地下水位高度，按表確定距地下水位不同高度處的

8、飽和度。（P40）干燥類路基：其平衡濕度可根據(jù)路基所在自然區(qū)劃的濕度指標 TMI 和路基土組類別確定。（P40-P41）中濕類路基：其平衡濕度可參照圖1，先分路基工作區(qū)上部和下部分別確定其平衡濕度，再以厚度加權(quán)平均計算路基的平衡濕度。圖 1 中濕類路基的濕度狀況圖 2 工作區(qū)深度與路基填土高度的關系4. 何謂路基工作區(qū)？當工作區(qū)深度大于路基路基填土高時應采取何措施？為什么？(1) 在路基某一深度Za 處，車輪荷載引起的垂直應力z 與路基土自重引起的垂直壓應力B 之比大于 0.1 的范圍稱為路基工作區(qū)。(2) 當工作區(qū)深度大于路基填土高度時（如圖2），行車荷載的作用不僅施加于路堤，而且施加于天然

9、地基的上部土層，因此，天然地基上部土層和路堤應同時滿足工作區(qū)的要求，均應充分壓實。5. 何為路基頂面綜合模量 E 和路基反應模量 K ？什么是 CBR ？路基頂面綜合模量 E：即路基回彈模量。用路基回彈模量表征土基的承載能力，可以反映土基在瞬時荷載作用下的可恢復變形能力。路基反應模量 K ：使用溫克勒（ E.Winkler）低級模型描述土基工作狀態(tài)時，用路基反應模量 K 表征路基的承載力。CBR：加州承載比 CBR（ California bearing ratio）是美國加利福尼亞州提出的一種評定基層材料承載能力的試驗方法。承載能力以材料抵抗局部荷載壓入變形的能力來表征，并采用標準碎石的承載

10、能力為標準，以相對值的百分數(shù)表示 CBR 值。6. 請說明路基頂面綜合模量 E 和路基反應模量 K 的測試要求。P43、P45:第三章 路基設計1. 滑動面的形狀與邊坡土質(zhì)有何關系？不是直線、折線和圓弧狀的滑動面采用什么方法分析其穩(wěn)定性？(1) 一般情況下，分三種情況： 均質(zhì)黏性土，滑動面的形狀在空間上呈圓柱狀，剖面上呈曲線（圓?。?，在坡頂處接近垂直，坡腳處趨于水平； 均質(zhì)無黏性土，滑動面在空間上為一斜面，剖面上近于斜直線； 在土坡坡底夾有軟層時，可能出現(xiàn)曲線與直線（軟層處）組合的復合滑動面。(2) 條分法、不平衡推力法。2. 不平衡推力法和傳遞系數(shù)法的區(qū)別在哪里？3. 什么是一般路基？什么

11、是特殊路基？什么是高填深挖路基？什么是矮路堤？ 一般路基：通常指在良好的地質(zhì)與水文等條件下， 填方高度和挖方深度在1.518m 的路基； 特殊路基：指位于特殊土（巖）地段、不良地質(zhì)地段或受水、氣候等自然因素影響強烈的路基； 高填深挖路基：填土高度大于 18m（土質(zhì)）或 20m（巖質(zhì)）的路堤屬于高路堤；路塹邊坡高度等于或大于 20m 時稱為深挖。這種填挖結(jié)合的路基稱為高填深挖路基。 矮路堤：也稱低路堤，指填土高度小于1.5m 的路堤。4. 路基病害防治的主要原則是什么？(1) 設計：正確設計路基橫斷面 (如路基高度、寬度和邊坡坡度等 )，并與路線設計相結(jié)合，繞避危險地質(zhì)構(gòu)造、避免深挖高填，無法避

12、免時應進行穩(wěn)定性分析，檢驗其安全性 ;正確進行排水設計，地下水位較高的路段應適當提升路基高度， 設置隔離層（隔斷地下水）、隔溫層（減少水分積聚，減小冰凍深度）和砂墊層（排水） 。(2) 施工：選擇良好的路基填料，必要時進行穩(wěn)定處理，按正確地填筑方式（一般是水平分層填筑法）施工，保證壓實度達到要求。在以上技術(shù)措施無法保障特殊工況路段路基的安全穩(wěn)定時，需要考慮設置路基防護與支擋。5. 路基排水的構(gòu)造物有哪些？進行路基排水設計的一般過程是什么？(1) 路基排水分為地上路基排水和地下路基排水： 地上路基排水：邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽等，必要時還有渡槽、倒虹吸管及積水池等。 地下路基排水：暗溝

13、（管） 、滲溝和檢查井等(2) 進行路基排水設計的一般過程是：6. 確定路基邊坡坡率時需要注意哪些條件？公路路基的邊坡坡率用邊坡高度 H 與邊坡寬度 b 的比值來表示， 并按 1:n（路塹）或 1:m （路堤）的形式來表示，如圖 3 所示。路基邊坡坡率的大小，取決于邊坡的土質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造（路塹）及水文條件等自然因素和邊坡高度。7. 掌握路基橫斷面設計中，路基設計的三個內(nèi)容（寬度、高度、邊坡率）第四章 路基防護與支擋結(jié)構(gòu)設計1. 路基防護和加固的設施主要有哪些？路基防護和加固設施，主要有邊坡坡面防護、沿河路堤防護和加固：(1) 邊坡坡面防護主要是保護路基邊坡表面免受雨水沖刷，減緩溫差及濕度變化的影

14、響，防止和延緩軟弱巖土表面的風化、碎裂、剝蝕演變進程，從而保護路基邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程度上還可兼顧路基美化和協(xié)調(diào)自然環(huán)境。常用的坡面防護設施有植物防護（種草、鋪草皮、植樹等）和工程防護（抹面、噴漿、勾縫、石砌護面等）(2) 沿河路堤防護和加固沖刷防護主要是對沿河濱海路堤，河灘路堤及水澤區(qū)路堤，亦包括橋頭引導，以及路基邊旁堤岸等的防護。堤岸防護和加固設施分為直接和間接兩類。直接防護和加固設施中包括植物防護和石砌防護和加固兩種， 常用的有植樹、 鋪石、拋石或者石籠等。 間接防護主要指設置導治結(jié)構(gòu)物，如丁壩、順壩、防洪提、攔水壩等。2. 邊坡坡面植物防護有哪些主要方法？各適宜怎樣的水流沖刷速度

15、？邊坡坡面工程防護有哪些主要形式？石砌護坡是否需要考慮其結(jié)構(gòu)受力？防護類型亞類適宜的水流沖刷速度植草或噴播植草不超過 0.6m/s植物防護鋪草皮0.61.8 m/s種植灌木噴混植草防護類型亞類抹面防護噴護和掛網(wǎng)噴護工程防護干砌片石護坡漿砌片石護坡護面墻其中石砌護坡包括干砌片石護坡、漿砌片石護坡，石砌護坡除自身自重外，不承受其他荷載，亦不承受墻背土壓力，因此不考慮其結(jié)構(gòu)受力。3. 沖刷的間接防護有哪些種類？如何應用？(1) 沖刷防護的間接防護主要指設置導治結(jié)構(gòu)物，如丁壩、順壩、防洪提、攔水壩等。(2) 綜合考慮河道寬窄、水流方向、地質(zhì)條件、防護要求、材料來源、施工條件和工程經(jīng)濟等因素來布置導治結(jié)

16、構(gòu)物，全面治理。4. 擋土墻土壓力計算中，如何考慮車輛荷載的作用？把擋土墻路基上布置的汽車荷載 , 在有效范圍內(nèi)換算成等代均布土層厚度 , 計算擋土墻土壓力5. 擋土墻抗滑穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定或基底承載力不足時，應分別采用哪些改進措施？(1) 增加抗滑穩(wěn)定性的方法：設置傾斜基底（增加抗滑力，減少滑動力）、采用凸榫基礎。(2) 增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法：展寬墻址、改變墻面及墻背坡度、改變墻身斷面類型。(3) 提高基底承載力的方法：減小基底應力、換填法、改變基礎類型。第五章 路基施工本章分值不多，主要考選擇題或者填空題：1. 簡述路基壓實的意義、原理及壓實原則。(1) 路基壓實的意義對路基進行壓實，提高

17、其密實程度，使路基具有足夠的強度和穩(wěn)定性。(2) 路基壓實的原理土是三相體，土粒為骨架，顆粒之間的空隙為水分和氣體所占據(jù)， 壓實使土粒重新組合，彼此擠緊，空隙縮小，土的單位重量提高， 形成密實整體， 最終導致強度增加， 增強穩(wěn)定性。(3) 路基壓實的原則路基壓實應遵循“先輕后重、先慢后快、先邊后中”的碾壓原則2. 路堤正確填筑方法有哪些？各自適用條件有？土質(zhì)路堤（包括石質(zhì)土），按填土順序可分為分層平鋪和豎向填筑兩種方案： 分層平鋪：基本方案，如符合分層填平和壓實的要求，則效果較好，有條件盡量使用； 豎向填筑：在特定條件下，局部路堤采用的方案。此外，盡量采用混合填筑方案，即下層豎向填筑，上層水平

18、分層。第六章 交通荷載及路面設計參數(shù)本章中“標準軸載及軸載換算”一節(jié)中有計算題1. 為什么要進行車輛類型和軸載類型的分類？路面設計采用的交通量和道路等級確定的交通量有何差別？(1) 汽車荷載既是路基路面的服務對象， 又是造成路基路面結(jié)構(gòu)損傷的主要原因， 路面的不同使用性能與車輛類型和軸載類型有關，因此為了保證路基路面結(jié)構(gòu)達到預定的功能，具有良好的結(jié)構(gòu)功能，應對車輛類型和軸載類型的分類(2) 路面設計采用的交通量是指那些對路基路面結(jié)構(gòu)功能產(chǎn)生損傷的車輛交通量，主要是2 軸 6 輪以上貨車和大客車；道路等級確定的交通量主要是用于確定車輛對道路的空間占有率或時間占有率，從而確定所需車道數(shù)。2. 請將

19、下表中的車輛類型按瀝青路面層底拉應變?yōu)橹笜诉M行軸載換算， 獲得當量設計軸載換算系數(shù)。（課本作業(yè)題，考試時不給公式）序號汽車型號總重力載重力前軸重后軸重力后軸后軸輪軸距（KN ）（KN ）力（KN ） （KN ）數(shù)組數(shù)1解放 CA10B80.2540.0019.4060.851雙2黃河 JN150150.6082.6049.00101.601雙3延安 SX161237.00135.0054.642×91.252雙135.004長征 XD980182.40100.0037.102×72.652雙122.003. 假如上表中汽車載重超載 10%、20%、50%，請再按瀝青路面無機

20、結(jié)合料層底拉應力為指標確定當量設計軸載計算系數(shù)。 （課本作業(yè)題，考試時不給公式）4. 某一級公路，設計年限為 15 年，根據(jù) OD 分析，斷面大型客車和貨車交通量為 2500 輛/日，交通量年增長率為 5%，方向系數(shù)取 0.55，車道系數(shù)取 0.50。車輛類型分布系數(shù)如表 1所示，水平二時，非滿載車和滿載車的比例取值如表2 所示。各車型對應的非滿載車和滿載車的當量設計軸載換算系數(shù)，如表 3 所示。試計算設計車道上對應瀝青混合料層層底拉應變和永久變形量的當量設計軸載累計作用次數(shù) Ne。（PPT 上作業(yè)題）第七章 路面基層本章應對“結(jié)構(gòu)層組成” 、“各種基層材料”有基本的了解。1. 什么是粒料類基

21、層、無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層、瀝青結(jié)合料類基層和水泥混凝土基礎？分別采用哪些材料？類型定義所用材料粒料類基層用有機結(jié)合料 (瀝青 )或有一定塑性粒料類、瀝青處治粒料或土、細粒土穩(wěn)定各種集料或不加任何（也稱柔性基層）瀝青穩(wěn)定碎石類瀝青混凝土結(jié)合料的集料類鋪筑的基層無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層主要使用水泥， 石灰或工業(yè)廢渣等水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類、二無機結(jié)合料，對級配集料或土做穩(wěn)灰穩(wěn)定類、水泥粉煤灰穩(wěn)定（也稱半剛性基層）定處理的基層結(jié)構(gòu)類、水泥石灰綜合穩(wěn)定類指用瀝青作結(jié)合料，與土、砂礫或黏稠或液體石油瀝青、煤瀝瀝青結(jié)合料類基層其他集料拌和、攤鋪、壓實而成的青、瀝青乳液和瀝青乳青路面基層水泥混凝土基層采用水泥混

22、凝土修筑而成的路面貧混凝土、碾壓混凝土、水泥（也稱剛性基層）基層混凝土第八章 瀝青路面設計本章第五節(jié)（瀝青路面的破壞狀態(tài)及其控制設計）、第六節(jié)（瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設計）是重點章節(jié)，會考大題，其中涉及的表格要掌握。1. 名詞解釋：彈性層狀體系；彈性半空間體； 疲勞壽命；驗收彎沉； 疲勞開裂；收縮裂縫。(1) 彈性層狀體系：層狀彈性體系是由若干個彈性層組成，上面各層具有一定厚度，最下一層為彈性半空間體；圖 4 彈性層狀體系示意圖圖 5 彈性半空間體(2) 彈性半空間體：指在水平方向和垂直向下方向為無限大的空間體；(3) 疲勞壽命：把材料出現(xiàn)疲勞破壞的應力重復次數(shù)稱為疲勞壽命， 可用服務壽命和斷裂壽命

23、來表示；(4) 驗收彎沉：實際完工時的質(zhì)量檢驗測定的路表彎沉值(5) 疲勞開裂：指路面在正常使用情況下， 由行車荷載多次重復作用引起的沿行車輪跡帶的縱向平行裂縫。(6) 收縮裂縫：路面結(jié)構(gòu)中某些整體性結(jié)構(gòu)層在溫度的影響下由于材料收縮受限制而產(chǎn)生較大的拉應力，超過材料抗拉強度而開裂產(chǎn)生的裂縫。2. 為何要規(guī)定各類結(jié)構(gòu)層的最小厚度？為什么要規(guī)定相鄰層材料的模量比？(1) 路面結(jié)構(gòu)層愈多， 應越能體現(xiàn)強度隨深度遞減的變化規(guī)律； 但過多的層數(shù)將使施工和材料選擇更加復雜，因此在滿足強度要求的前提下，層數(shù)不宜過多。同時為保證各結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性，現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定各類結(jié)構(gòu)層的最小厚度。(2) 路面結(jié)構(gòu)中相鄰結(jié)構(gòu)層材料的模量比， 對路面結(jié)構(gòu)的應力分布有顯著影響， 相鄰兩層材料模量比過大，上層底面將產(chǎn)生過大的彎拉應力（或彎拉應變） ，容易使上層開裂。3. 瀝青路面設計為何要采用多指標進行控制設計？具體指標有哪些？具體控制什么？瀝青路面結(jié)構(gòu)在車輪荷載作用下各結(jié)構(gòu)層的應力分布十分復雜，為與瀝青路面結(jié)構(gòu)層的主要力學響應相對應，并用于控制其主要病害的發(fā)生，工程