中南大學年《基礎工程》期末問答題匯總及答案_第1頁
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文檔簡介

1、1、半剛性基層材料的特點如何及其種類1)具有一定的抗拉強度和較強的板體性2)環(huán)境溫度對半剛性材料強度的形成和發(fā)展有很大的影響3)強度和剛度隨齡期增長4)半剛性材料的剛性大于柔性材料、小于剛性材料;5)半剛性材料的承載能力和分布荷載的能力大于柔性材料6)半剛性材料到達一定厚度后,增加厚度對結構承載能力提高不明顯7)半剛性材料的垂直變形明顯小于柔性材料8)半剛性材料易產生收縮裂縫。種類:水泥,石灰-粉煤灰等無機結合料穩(wěn)定的集料或粒料。2、簡述邊坡防護與加固的區(qū)別,并說明邊坡防護有哪些類型及適應條件:防護主要是保護表面免受雨水沖刷,防止和延緩軟弱巖層表面碎裂剝蝕,從而提高整體穩(wěn)定性作用,不承受外力作

2、用,而加固主要承受外力作用,保持結構物的穩(wěn)定性。邊坡防護:1)植物防護,以土質邊坡為主2)工程防護,以石質路塹邊坡為主。3、試列出工業(yè)廢渣的基本特性,通常使用的石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣材料有哪些: 1水硬性2緩凝性3抗裂性好,抗磨性差4溫度影響大5板體性 通常用石灰穩(wěn)定的廢渣,主要有石灰粉煤灰類及其他廢渣類等。4、瀝青路面產生車轍的原因是什么?如何采取措施減小車轍:車轍是路面的結構層及土基在行車荷載重復作用下的補充壓實,以及結構層材料的側向位移產生的累積永久變形。路面的車轍同荷載應力大小、重復作用次數(shù)以及結構層和土基的性質有關。5、試述我國水泥混凝土路面設計規(guī)范采用的設計理論、設計指標:我國剛性路面設

3、計采用彈性半空間地基上彈性薄板理論,根據(jù)位移法有限元分析的結果,同時考慮荷載應力和溫度應力綜合作用產生的疲勞損害確定板厚,以疲勞開裂作為設計指標。6、重力式擋土墻通??赡艹霈F(xiàn)哪些破壞?穩(wěn)定性驗算主要有哪些項目?常見的破壞形式:1)沿基底滑動2)繞墻趾傾覆3)墻身被剪斷4)基底應力過大,引起不均勻沉降而使墻身傾斜;穩(wěn)定性驗算項目:1抗滑 2抗傾覆。7、浸水路基設計時,應注意哪些問題?與一般路基相比,由于浸水路基存在水的壓力,因而需進行滲透動水壓的計算,8、剛性路面設計中采用了哪兩種地基假設?它們各自的物理意義是什么: 有“K”地基和“E”地基,“K”地基是以地基反應模量“K”表征彈性地基,它假設

4、地基任一點的反力僅同該點的撓度成正比,而與其它點無關;半無限地基以彈性模量E和泊松比表征的彈性地基,它把地基當成一各向同性的無限體,9. 剛性路面設計主要采用哪兩種地基假設,其物理概念有何不同?我國剛性路面設計采用什么理論與方法?有“K”地基和“E”地基,“K”地基是以地基反應模量“K”表征彈性地基,它假設地基任一點的反力僅同該點的撓度成正比,而與其它點無關, ;半無限地基以彈性模量E和泊松比表征的彈性地基,它把地基當成一各向同性的無限體。我國剛性路面設計采用彈性半空間地基上彈性薄板理論,根據(jù)位移法有限元分析的結果,同時考慮荷載應力和溫度應力綜合作用產生的疲勞損害確定板厚。10、簡述瀝青路面的

5、損壞類型及產生的原因。損壞類型及產生原因:沉陷,主要原因是路基土的壓縮;車轍,主要與荷載應力大小,重復作用次數(shù),結構層材料側向位移和土基的補充壓實有關;疲勞開裂,和復應力的大小及路面環(huán)境有關;推移,車輪荷載引起的垂直,水平力的綜合作用,使結構層內產生的剪應力超過材料抗剪強度;低溫縮裂,由于材料的收縮限制而產生較大的拉應力,當它超過材料相應條件下的抗拉強度時產生開裂11、砌石路基和擋土墻路基有何不同?砌石路基不承受其他荷載,亦不可承受墻背土壓力,砌石路基適用于邊坡防護;擋土墻支擋邊坡,屬于支擋結構。12、邊坡穩(wěn)定性分析的力學方法有哪幾種?各適合什么條件?方法有:直線法和圓弧法。直線法適用于砂土和

6、砂性土圓弧法適用于粘性土。13、簡述道路工程中為何要進行排水系統(tǒng)設計?排水設計是為了保持路基處于干燥和中濕狀態(tài),維持路基路面的強度和剛度,使之處于穩(wěn)定穩(wěn)定狀態(tài)。14、何謂軸載換算?瀝青路面、水泥混凝土路面設計時,軸載換算各遵循什么原則?1)將各種不同類型的軸載換算成標準軸載的過程;瀝青路面和水泥砼路面設計規(guī)范均采用BZZ-100作為標準軸載。(2)瀝青路面軸載換算:a計算設計彎沉與瀝青層底拉應力驗算時,根據(jù)彎沉等效原則;b驗算半剛性基層和底基層拉應力時,根據(jù)拉應力等效的原則。水泥砼路面軸載換算:根據(jù)等效疲勞斷裂原則。15簡述路基施工的基本方法有哪幾類?施工前的準備工作主要包括哪三個方面? (1

7、)人工及簡易機械化,綜合機械化,水利機械化,爆破方法(2組織準備,技術準備,物質準備16對路面有哪些基本要求?強度與剛度、平整度、抗滑性、耐久性、穩(wěn)定性、少塵性17. 路基防護工程與加固工程有何區(qū)別,試列舉常用的防護措施?防護主要是保護表面免受雨水沖刷,防止和延緩軟弱巖層表面碎裂剝蝕,從而提高整體穩(wěn)定性作用,不承受外力作用,而加固主要承受外力作用,保持結構物的穩(wěn)定性。常用得防護措施:種草,鋪草皮,植樹,砂漿抹面,勾縫,護面墻等。18簡述半剛性基層材料的優(yōu)、缺點。半剛性基層具有一定的板體性、剛度、擴散應力強,且具有一定的抗拉強度,抗疲勞性強度,具有良好的水穩(wěn)性特點。它的缺點:1)不耐磨,不能作面

8、層2)抗變形能力低,因干、溫縮全開裂3)強度增長需要一定齡期。19路基干濕類型分為哪幾類,如何確定? 干燥、中濕、潮濕、過濕。 用土的稠度Wc確定。20路基邊坡穩(wěn)定分析有哪幾種方法,各適應什么場合?穩(wěn)定系數(shù)K的含義?力學分析法和工程地質法。一力學分析法直線法適用砂類土,土的抗力以內摩擦為主,粘聚力甚小。邊坡破壞時,破裂面近似平面。圓弧法適用于粘性土,土的抗力以粘聚力為主,摩擦力甚小。邊坡破壞時,破裂面近似圓弧形。二工程地質法根據(jù)不同土類及其所處的狀態(tài),經過長期的實踐和大量的資料調查,擬定邊坡穩(wěn)定值參考數(shù)據(jù),在設計時,將影響邊坡穩(wěn)定的因素作比擬,采用類似條件下的穩(wěn)定邊坡值。直線法中 KF/T圓弧

9、法中 K=Mr/Ms21路面有哪些類型?分別說明其特點:路面類型可以從不同角度來劃分,但是一般都按面層所用的材料區(qū)劃,如水泥混凝土路面、瀝青路面、砂石路面等。但是工程設計中,主要從路面結構的力學特性和設計方法的相似性出發(fā),將路面劃分為柔性路面、剛性路面和半剛性路面三類。柔性路面總體剛度較小,易產生較大的彎沉變形,路面結構本身的抗彎拉強度較低。 剛性路面抗彎拉強度高,并且有較高的彈性模量,呈現(xiàn)出較大的剛性。半剛性路面處于柔性和剛性之間。22簡述我國現(xiàn)行柔性路面設計理論和方法?畫出設計計算圖,指明計算點位;模量類型與層間接觸條件:我國現(xiàn)行柔性路面設計理論采用雙圓均布荷載作用下的多層彈性層狀體系理論

10、,以設計沉值為路面整體剛度的設計指標,包括路面彎沉,拉應力和面層剪應力的計算。具體示意圖見書本。A點使路表彎沉的計算點,位于雙圓均布荷載的輪隙中間,驗算瀝青混凝土層底拉應力時,應力最大點在B和C兩點之間。采用層間完全連續(xù)的條件。23試列出半剛性材料的基本特性和通常的種類?半剛性材料基本特性:穩(wěn)定性好,抗凍性能強,結構本身自成板體,強度和模量隨齡期的增長而不斷增長,抗拉強度遠小于抗壓強度,具有溫縮和干縮性。通常的種類:水泥穩(wěn)定類材料,石灰穩(wěn)定類材料,工業(yè)廢渣穩(wěn)定類。24.簡述高速公路的特點?高速公路的特點:設計指標高,交通全封閉,行車速度高。25瀝青路面的破壞狀態(tài)有哪些?對應的應采用哪些控制指標

11、?我國瀝青路面設計采用那些指標?瀝青路面的破壞狀態(tài)有:沉陷,車轍,疲勞開裂,推移,低溫縮裂;采用的控制指標:垂直壓應力或垂直壓應變;各結構層包括土基的殘余變形總和,路基表面的垂直應變;結構層底面的拉應變或拉應力不超過相應的容許值控制設計;面層抗剪強度標準控制設計;設計彎沉值和層底拉應力; 我國瀝青路面設計采用的控制指標:設計彎沉值和層底拉應力。26純碎石材料強度構成及其原則,影響強度的主要因素?純碎石材料按嵌擠原則產生的強度,它的抗剪強度主要取決于剪切面上的法向應力和材料的內摩擦角。27. 瀝青碎石與瀝青混凝土有何不同? 瀝青碎石中礦料中細顆粒含量少,不含或含少量礦粉,混合料為開級配的,空隙率

12、較瀝青混凝土大,含瀝青少,拌和而成的混合料。28試從設計、施工、養(yǎng)護方面論述如何保證路基路面具有足夠的強度和穩(wěn)定性。1)設計:滿足設計級配要求,優(yōu)良的材料2)施工:合理的施工工藝,達到壓實度相應的技術標準3)養(yǎng)護:路基路面在行車荷載和自然因素的長期作用下,隨著使用年限的增加,路基路面造成不同程度的損壞,需要長期的養(yǎng)護、維修、恢復路用性能。29試述路基工程的壓實機理、影響壓實的因素和壓實指標。機理:土是三相體,土粒為骨架,顆粒之間的空隙為水分和空氣所占據(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,穩(wěn)定性提高。因素:含水量,有效土層厚度,壓實功。指標

13、:壓實度。30我國現(xiàn)行的瀝青路面設計規(guī)范中進行路面結構計算時各結構層采用何種模量和層間接觸條件?各層材料均采用抗壓回彈模量,瀝青砼及半剛性材料的抗拉強度采用劈裂強度。兩種指標計算均采用層間完全連續(xù)的條件。31. 重力式擋土墻通常有哪些破壞形式?穩(wěn)定性驗算包括哪些項目?當抗滑或抗傾覆穩(wěn)定性不足時,分別可采取哪些穩(wěn)定措施?常見的破壞形式:1)沿基底滑動2)繞墻趾傾覆3)墻身被剪斷4)基底應力過大,引起不均勻沉降而使墻身傾斜;驗算項目:抗滑穩(wěn)定性驗算;抗滑傾覆穩(wěn)定性驗算(1)增加抗滑穩(wěn)定性的方法:設置傾斜基底;采用凸榫基礎。(2)增加抗傾覆穩(wěn)定性的方法:拓寬墻趾;改變墻面及墻背坡度;改變墻身斷面類型

14、。32. 簡述確定新建瀝青路面結構厚度的設計步驟? 1根據(jù)設計任務書的要求,確定路面等級和面層等級和面層類型,計算設計年限內一個車道的累計當量軸次和設計彎沉值2)按路基土類與干濕類型,將路基劃分為若干路段,確定路段土基回彈模量值3)根據(jù)已有經驗和規(guī)范推薦的路面結構擬定幾種可能的路面結構組合與厚度方案,根據(jù)選用的材料進行配合比試驗及測定各結構層材料的抗壓回彈模量、抗拉強度,確定各結構層材料設計參數(shù)4)根據(jù)設計彎沉計算路面厚度。33. 畫圖表示路基的典型斷面形式,并分別說出它們的特點及設計中應注意的問題?(1)圖略。路堤;路塹;半填半挖。(2)路堤:設計線高于原地面線,排水通風條件好,受水文地質條

15、件影響小,施工質量易控制,施工時應注意填料的選用與壓實。路塹:設計線低于原地面,排水通風條件差,破壞了原地面天然平衡,受水文地質影響大,要注意邊坡穩(wěn)定性與排水設計。半填半挖:工程上經濟,易發(fā)生不均勻沉降而產生縱向開裂,此處要注意填方與山坡接合處的處治技術。34、簡述對瀝青混合料技術性質的要求,評價的指標和相關的實驗。高溫穩(wěn)定性:動穩(wěn)定度,車轍試驗;低溫性能:劈裂強度,馬歇爾凍融劈裂試驗;耐久性:旋轉薄膜烘箱試驗;粘附性,水煮法試驗。35. 什么叫特殊路基?試列舉一種你熟悉的特殊路基,分析如何保證它具有足夠的強度和穩(wěn)定性。路基填挖超過規(guī)范的要求,水文地質條件很差的路基。例如:高填深挖路基,土質為

16、膨脹土,地下水位很高。36. 路面設計需要哪些基本參數(shù)?瀝青路面設計:累計標準軸載的計算Ne,設計彎沉ls,層底拉應力計算,材料回彈模量,配合比設計等。溫度梯度,基層頂面的當量回彈模量和計算回彈模量。水泥路面設計:累計標準軸載的計算Ne模量,混凝土設計彎拉強度,溫度應力和疲勞應力的計算,傳荷系數(shù)等。37. 試從氣候分區(qū)來探討不同的地區(qū)對瀝青混合料的基本要求? 答:在高溫持續(xù)時間長的南方地區(qū),要求瀝青混合料具有抗車轍,高溫穩(wěn)定性的能力。在低溫持續(xù)時間長的北方地區(qū),要求瀝青混合料具有低溫抗裂性能。在潮濕區(qū)、濕潤區(qū),雨水、冰雪融化對路面有嚴重危害的地區(qū),在要求具有抗車轍能力的同時,還要滿足泌水性的要

17、求。氣候分區(qū)的主要指標是:高溫指標、低溫指標和雨量指標,所以不同的地區(qū)要根據(jù)其所在的氣候分區(qū)確定其對瀝青混合料的基本要求,如在夏炎熱冬寒潮濕區(qū)(1-2-2)就要綜合考慮抗車轍高溫穩(wěn)定性的能力、低溫抗裂性能和泌水性的要求。38、水泥混凝土路面為什么要設置接縫?接縫分為哪幾類?試分別簡述它們的作用、布設位置及畫出基本構造。答:混凝土面層是由一定厚度的混凝土板所組成,它具有熱脹冷縮的性質,如一年四季溫度的變化、晝夜溫度的變化。這些變形會受到板與基礎之間的摩阻力和粘結力,以及板的自重、車輪荷載等的約束,致使板內產生過大的應力,造成板的斷裂或拱脹等破壞。為避免這些缺陷,混凝土路面不得不在縱橫兩個方向設置

18、許多接縫,把路面分割成許多板塊。接縫主要分為縮縫、脹縫和施工縫。縮縫的作用是保證板因溫度和濕度的降低而收縮,沿該薄弱斷面縮裂,從而避免產生不規(guī)則裂縫??s縫的間距一般為46米,晝夜氣溫變化較大的地區(qū)或地基水文情況不良路段應取低限值,反之取高限值。脹縫的作用是保證板在溫度升高時能部分伸長,從而避免路面板在熱天的拱脹和折斷破壞,同時其能起到縮縫的作用。在鄰近橋梁或固定建筑物處,或與其他類型路面相連接處、板厚變化處、隧道口、小半徑曲線和縱坡變化處應設置脹縫。施工縫是每天完工及因雨天或其他原因不能繼續(xù)施工時的筑接縫。施工縫應盡量設置在脹縫處,如不可能也應設置在縮縫處。39. 今在南方多雨地區(qū)修筑一條高速

19、公路,條件如圖1所示,試布置排水結構物(畫在圖上并說明)。在路塹邊坡坡角處和路堤邊坡坡角處要設置邊溝以排除路面水。在路塹邊坡上方要設置截水溝,攔截流入路面的雨水。在超高地段的中央分隔帶處要設置暗溝。在挖方路基處要根據(jù)實際情況設置盲溝以降低地下水。每隔200300米,并且是填方路段設置涵洞將路面匯水從一側流向另一側40. 試述公路自然區(qū)劃與氣候分區(qū)的原則有什么相同點和不同點。道路工程特征相似的原則;即在同一區(qū)劃內,在同樣的自然因素下筑路具有相似性地表其后區(qū)劃差異性原則;即地表其后是地帶性差異與地帶性差異的綜合結果自然氣候因素既有綜合又有主導作用的原則:及自然氣候的變化是各種因素綜合作用的結果,但

20、其中又有某種因素起著主導作用。41. 簡述路面設計的內容,并分別闡述每一部分的基本原則或設計要點:路面上設計應包括;原材料的選擇,混合料配合比設計和設計參數(shù)的測試和確定,路面結構層組合和厚度的計算。42. 路面材料分為哪幾類?不同類型中分別列舉一種常用的材料來說明其力學性質。路面材料主要分為:(1)碎,礫石路面材料2)塊料路面材料3)無機結合料穩(wěn)定路面材料4)瀝青路面材料5)水泥混凝土路面材料。碎,礫石路面是按嵌擠原理產生強度,它的抗剪強度主要決定于剪切面上的法向應力和材料的內摩擦角。材料的粘結強度一般都要比礦料顆粒本身的強度小的多,在外力作用下,材料首先將在顆粒之間產生滑動和位移,使其失去承

21、載能力而遭致破壞。其常用的材料有純碎石材料,土碎石材料等。塊料路面材料的強度主要由接觸的承載力和塊石之間的摩擦力所構成。其常用的材料有拳石,粗琢,塊石,條石等。43.擬在5的如下圖2路基地段修筑一條高速公路,由路線設計知此段的平均開挖深度為6.8m,最大凍深為70cm,且為粘性土,試分析下面的路面結構的合理性,并論述其理由。要點:在路塹邊坡上要設置截水溝,攔截流入路面的雨水。面層整體結構偏薄,上面層偏薄,中面層AC-10偏細。水泥穩(wěn)定土不適宜作為高速公路基層,建議水泥穩(wěn)定土與水泥穩(wěn)定碎石材料調換。路面結構整體厚度偏薄,由于最大凍深為70cm,且為粘性土,因此不利于保持路基的干燥。建議設置砂墊層

22、等排水措施。44在結構設計中,如何考慮交通荷載的影響?不同重力的軸載給路面結構帶來的損傷程度是不同的。對于路面結構設計,除了設計期限的累計交通量之外,另一個重要的交通因素便是各級軸載所占的比例,即軸載組成或軸載譜。把不同軸載的作用次數(shù)按等效換算的原則換算成標準軸載當量作用次數(shù)。45路基的幾何三要素是什么?在工程設計中應如何確定?(1)高度、寬度、邊坡坡度。 (2)寬度由公路技術等級與實際需要確定;高度由縱斷面設計拉破確定,填方路段考慮路基的最小填土高度;邊坡坡度取決于地質、水文條件、坡高、坡體土的性質,在確定坡率時既要考慮坡體的穩(wěn)定性,又要考慮斷面的經濟性。46試列出工業(yè)廢渣的基本特性,通常使

23、用的石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣材料有哪些?工業(yè)廢渣的基本特性工業(yè)廢渣種含有較多的 活性物質,能在氫氧化鈣溶液中產生火山灰反應,把顆粒膠凝在一起,產生結晶硬化,具有水硬性。常用的石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣有:粉煤灰,高爐渣,鋼渣,電石渣,煤纖石等47水泥混凝土路面損壞的形式與原因? 水泥路面的破壞形式與原因:裂縫類:橫向、縱向裂縫、斜的裂縫等,板的強度不夠,路基脫空等;變形類:沉陷、脹裂等,路基壓實度不足,脫空,不均勻沉降,溫度應力過大等;接縫損壞類:錯臺、唧泥、接縫碎裂、填料損壞等,路面脹縮受阻,產生較大的應力;表面損壞類:露骨,坑槽,磨光等,集料含泥量大,砂漿過少,水灰比不大。48、水泥混凝土路面有哪些類型?采

24、用最多的是哪一種?水泥混凝土路面的類型有:普通混凝土路面;鋼筋混凝土路面;連續(xù)配筋混凝土路面;預應力混凝土路面。采用最多的是普通混泥土路面。49水泥混凝土路面有哪些類型?各類型具有什么特點?水泥混凝土路面的類型有:普通混凝土路面;鋼筋混凝土路面;連續(xù)配筋混凝土路面;預應力混凝土路面等。普通混凝土路面特點:板間要設置接縫,只在接縫處和板邊設置鋼筋。鋼筋混凝土路面特點:路面結構中配置鋼筋,配筋的主要目的是控制混凝土路面板在產生裂縫之后保持裂縫緊密接觸,裂縫寬度不會擴張。連續(xù)配筋混凝土路面特點:在路面縱向配有足夠數(shù)量的不間斷連續(xù)鋼筋,路面不設橫向脹縫和縮縫。預應力混凝土路面特點:改善結構的使用性能,

25、延緩裂縫的出現(xiàn),減小裂縫寬度;截面剛度顯著提高,撓度減小,可建造大跨度結構。受剪承載力提高:施加縱向預應力可延緩斜裂縫的形成,使受剪承載力得到提高。 卸載后的結構變形或裂縫可得到恢復:由于預應力的作用,使用活荷載移去后,裂縫會閉合,結構變形也會得到復位。 提高構件的疲勞承載力:預應力可降低鋼筋的疲勞應力比,增加鋼筋的疲勞強度。50影響路堤邊坡穩(wěn)定性的主要因素有哪些?主要因素有:流水沖刷邊坡或施工不當引起的溜方邊坡坡變過陡或邊坡坡腳被沖刷掏空引起的滑坡流水沖刷,邊坡過陡或地基承載力過低。51路面按其使用性能分為哪幾級?路面按其力學特點又分為哪幾類?路面按其使用性能分為:高級路面次高級路面中級路面

26、低級路面。按力學特點分為:柔性路面剛性路面半剛性路面52路面排水的方式有哪幾種?路面表面排水中央分隔帶排水路面內部排水53什么是半剛性基層,半剛性基層有何優(yōu)缺點?用水泥、石灰等無機結合料處治土或碎石及含有水硬性結合料的工業(yè)廢渣修筑的基層稱為半剛性基層。半剛性基層具有穩(wěn)定性好、抗凍性能強、結構本身自成板體等優(yōu)點,但其耐磨性和抗沖刷性能差。54試述水泥混凝土路面與瀝青路面的力學特點、種類與二者的區(qū)別。(1)水泥混凝土路面:剛性路面,強度高,穩(wěn)定性好等。普通,連續(xù)配筋,預應力,鋼纖維等。(2)瀝青混凝土路面:柔性路面,噪音小,行車舒適,易養(yǎng)護維修等。瀝青砼,熱拌瀝青碎石,乳化瀝青碎石,瀝青貫入式,瀝

27、青表處治等。55如何初步判定危險滑動面的位置以及如何確定土工參數(shù)?對于砂類土,采用直線法,土以抗力以內摩擦為主,粘聚力甚小。圓弧法主要用于粘性土,通過4.5H定圓心后進行滑動面驗算,確定最小穩(wěn)定系數(shù),即為最危險滑動面。考慮到滑動面的近似假設,土工試驗所得到的摩擦角和粘聚力的局限性及環(huán)境條件的變異性的影響,為保證邊坡穩(wěn)定性有足夠的完全儲備,穩(wěn)定系數(shù)應控制在一定的范圍內。56、公路的技術分級是如何劃分的?公路的技術等級是按其任務,性質和交通量分為五個技術等級;各等級又根據(jù)地形規(guī)定了不同的計算行車速度及其相應的工程技術標準。57、試述新建瀝青路面結構設計步驟。1)根據(jù)設計任務書的要求,確定路面等級和

28、面層類型,計算年限內一個車道的累計當量軸次和設計彎沉值2)按路基土類與干濕類型,將路基劃分為若干段,確定各路段土基回彈模量值3)根據(jù)已有的經驗和規(guī)范推薦的路面結構,擬定幾種可能的路面結構組合與厚度方案4)根據(jù)設計彎沉值計算路面厚度。58. 影響路基強度與穩(wěn)定性的因素有哪些? 影響路基強度的因素有:土基回彈模量,路基路面結構整體性影響。穩(wěn)定性有大氣溫度,降水與溫度變化以及地表上的開挖或填筑等因素。59、試述土質路基的壓實機理、影響壓實的因素和壓實指標。路基工程的壓實機理:土是三相體,土粒為骨架,顆粒之間孔隙為水和氣體所占據(jù),通過壓實使土粒重新組合,彼此擠緊,孔隙縮小,土的單位質量提高,形成密實整

29、體,最終使強度增加,穩(wěn)定性提高。影響因素:1)內因:土質和濕度2)外因:壓實功能及壓實時的外界自然和人為的其他的因素。指標:最大干容重 及相應的最佳含水量60.試述水泥混凝土路面接縫分類及其作用。縫主要分為縮縫、脹縫和施工縫??s縫的作用是保證板因溫度和濕度的降低而收縮,是沿該薄弱斷面縮裂,從而避免產生不規(guī)則裂縫。脹縫的作用是保證板在溫度升高是能部分伸長,從而避免路面板在熱天的拱脹和折斷破壞,同時其能起到縮縫的作用。施工縫每天完工及因雨天或其他原因不能繼續(xù)施工時的筑接縫。61畫圖示意路基的典型斷面,簡述各自的特點。畫出路基的基本典型斷面形式,并分別說明他們的特點及設計中應該注的問題。(1)圖略。

30、路堤;路塹;半填半挖。(2)路堤:設計線高于原地面線,排水通風條件好,受水文地質條件影響小,施工質量易控制,施工時應注意填料的選用與壓實。路塹:設計線低于原地面,排水通風條件差,破壞了原地面天然平衡,受水文地質影響大,要注意邊坡穩(wěn)定性與排水設計。半填半挖:工程上經濟,易發(fā)生不均勻沉降而產生縱向開裂,此處要注意填方與山坡結合處的處治技術。62擋土墻排水設計的目的是什么?如何進行擋土墻排水設計? 擋土墻應設置排水設施,以疏干墻后土體和防止地面水下滲,防止墻后積水形成靜水壓力,減少寒冷地區(qū)回填的凍脹壓力,消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。排水措施主要包括:設置地面排水溝,引出地面水,夯實回填土頂面和地

31、面松土,防止雨水及地面水下滲,必要時可加設鋪砌;對路塹擋土墻墻趾前的邊溝應予以鋪砌加固,以及防邊溝水滲入基礎;設置墻身泄水孔,排除墻后水。63、路基由哪幾個要素構成?它們是如何確定的?路基由高度,寬度,邊坡坡度三個要素組成;寬度由公路技術等級與實際需要確定;高度由縱斷面設計拉坡確定,填方路段考慮路基的最小填土高度;邊坡坡度取決于地質,水文條件,坡高。坡堤土的性質,在確定坡率時即要考慮坡體的穩(wěn)定性,又要考慮斷面的經濟性。64、邊坡穩(wěn)定性驗算的方法有哪些?各種類型的使用范圍如何?力學分析法(數(shù)解法,圖解法或表解法)和工程地質法。直線法適用于砂類土,土的抗力以內磨擦為主,粘聚力甚小。邊坡破壞時,破裂

32、面近似平面。圓弧法適用于粘性土,土的抗力以粘聚力為主,內磨擦力甚小,破裂面近似圓弧。數(shù)解法計算精確,但是計算繁唆。表解法計算簡單但是計算不如數(shù)解法精確。65、瀝青路面的設計理論和設計指標是什么?設計理論:采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論,以設計彎沉值為路面結構整體剛度的設計指標,設計路面結構所需要的厚度。66、在南方多雨地區(qū),某一級公路超高路段水泥混凝土路面結構尺寸如圖所示,本段路基長度約1km,路基寬度為28m,設計標高位置為中央分隔帶邊緣,斷面劃分為:土路肩(0.75m)+硬路肩(3.0m)+路緣帶(0.5m)+行車道(23.75m)+路緣帶(0.75m)+中央分隔帶(3.

33、0m) +路緣帶(0.75m) +行車道(23.75m) +路緣帶(0.5m) +硬路肩(3.0m)+ 土路肩(0.75m),地下水位距設計標高1.5m,地表水位距設計標高3.0m。路面結構層厚度為60cm,彎道為左偏,超高橫坡為3,土質為粘性土,臨界高度為:地下水H1=1.71.9, H2=1.31.4,H3=0.91.0, 地表水H1=1.01.1, H2=0.60.7,H3=0.30.4。試進行排水系統(tǒng)設計并說明理由。(1)圖中需畫出截水溝(2)因H2.5/a時,稱為彈性樁,反之則為剛性樁。a為樁土變形系數(shù)。沉井:筒狀結構物,它是以井內挖土,依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設計標高,然

34、后經過混凝土封底并填塞井孔使其成為橋梁墩臺或其他結構物的基礎一般沉井:就地制造下沉的沉井浮運沉井:岸邊澆筑浮運就位下沉制造的沉井復合地基:指兩種不同剛度(或模量)的材料(不同剛度的加固樁樁體與樁間土)所組成,兩者共同分擔上部荷載并協(xié)調變形的地基。軟弱地基:指的是天然含水量過大,承載力低,在荷載作用下易產生滑動或固結沉降的地基。樁的計算寬度:為了將空間受力簡化為平面受力,將樁的設計寬度換算成實際工作條件下矩形截面樁的寬度。剛性樁:根據(jù)樁與土的相對剛度將樁劃分為剛性樁和彈性樁,當樁的入土深度h=2.5/a時,樁的相對剛度較大,這種樁稱為剛性樁持力層:直接與基地接觸的土層群樁效應:由于承臺、樁、土的

35、相互作用使其樁側阻力、端樁阻力、沉降等性狀發(fā)生變化而與單樁明顯不同,這種群樁不同于單樁的 工作性狀所產生的效應稱為群樁效應樁端阻力深度效應:樁端阻力隨著樁的入土深度,特別是持力層的深度而變化,這種特性稱為樁端阻力深度效應樁側摩阻力的深度效應:樁側摩阻力隨著樁的入土深度,特別是持力層的深度而變化,這種特性稱為樁側摩阻力深度效應井點排水法:基坑開挖前預先在基坑四周打入若干井管,各井管用集水管鏈接并抽水,使井管兩側一定范圍內的水位逐漸下降,保證 施工過程基坑始終保持無水狀態(tài)。PAGE 1.淺基礎和深基礎的區(qū)別?淺基礎埋入地層深度較淺,施工一般采用敞開挖基坑修筑基礎的方法,淺基礎在設計計算時可以忽略基

36、礎側面土體對基礎的影響,基礎結構設計和施工方法也較簡單;深基礎埋入地層較深,結構設計和施工方法較淺基礎復雜,在設計計算時需考慮基礎側面土體的影響。2.何謂剛性基礎,剛性基礎有什么特點?當基礎圬工具有足夠的截面使材料的容許應力大于由基礎反力產生的彎曲拉應力和剪應力時,斷面不會出現(xiàn)裂縫,基礎內部不需配置受力鋼筋,這種基礎稱為剛性基礎。剛性基礎的特點是穩(wěn)定性好,施工簡便,能承受較大的荷載,所以只要地基強度能滿足要求,他是橋梁和涵洞等結構物首先考慮的基礎形式。3.確定基礎埋深應考慮哪些因素?基礎埋深對地基承載力,沉降有什么影響?1地基的地質條件,2河流的沖刷深度,3當?shù)氐膬鼋Y深度,4上部結構形式,5當

37、地的地形條件,6保證持力層穩(wěn)定所需的最小埋置深度?;A如果埋置在強度比較差的持力層上,使得地基承載力不夠,直接導致地基土層下沉,沉降量增加,從而影響整個地基的強度和穩(wěn)定性。4何謂剛性角,它與什么因素有關? 懸出部分在基底反力作用下,在a-a截面所產生的彎曲拉力和剪力不超過基底圬工的強度極值。滿足上述要求時,就可以得到自墩臺身邊緣處的垂線與基底邊緣的聯(lián)線間的最大夾角稱為剛性角。它與基礎圬工的材料強度有關。1.樁基礎的特點?適用于什么情況?答:具有承載力高,穩(wěn)定性好,沉降小而均勻,在深基礎中具有耗用材料少,施工簡便的特點。(1)荷載較大,適宜的地基持力層位置較淺或人工基礎在技術上經濟上不合理時。(

38、2)河床沖刷較大,河道不穩(wěn)定或沖刷深度不易計算正確,位于基礎或結構下面的土層有可能被侵蝕.沖刷.如采用深基礎不能保證安全時(3)當基礎計算沉降過大或建筑物對不均勻沉降敏感時,采用樁基礎穿過松軟(高壓縮)層,將荷載傳到較結實(低壓縮性)土層,以減少建筑物沉降并使沉降較均勻。(4)當建筑物承受較大的水平荷載,需要減少建筑物的水平位移和傾斜時(5)當施工水位或地下水位較高,采用其他深基礎施工不便或經濟上不合理時。(6)地震區(qū),在可液化地基中,采用樁基礎可增加建筑物的抗震能力,樁基礎穿越可液化土層并伸入下部密實穩(wěn)定土層,可消除或減輕地震對建筑物的危害。2.柱樁與摩擦樁受力情況有什么不同?在各種情況具備

39、時優(yōu)先考慮哪種?答:摩擦樁基樁所發(fā)揮的承載力以側摩擦力為主。柱樁基樁所發(fā)揮的承載力以樁底土層的抵抗力為主。在各種條件具備時應優(yōu)先考慮柱樁,因為柱樁承載力較大,較安全可靠,基礎沉降也小。4高樁承臺和低樁承臺各有哪些優(yōu)缺點,它們各自適用于什么情況?答:高樁承臺是承臺地面位于地面以上,由于承臺位置較高,在施工水位以上,可減少墩臺的圬工數(shù)量,避免或減少水下作業(yè),施工較為方便,但穩(wěn)定性低 低樁承臺是承臺的承臺底面位于地面以下,在水下施工,工作量大,但結構穩(wěn)定5試述單樁軸向荷載的傳遞機理?答:單樁軸向荷載由樁側摩阻力和樁底摩阻力組成,隨著荷載增加,摩阻力隨之增加,樁身摩阻力達到極限后,荷載再增加,樁端阻力

40、增加,當樁端阻力達到了極限,即達到了樁的極限承載力6樁側摩阻力是如何形成的,它的分布規(guī)律是怎么樣的?答:樁側摩阻力除與樁土間的相對位移有關,還與土的性質,樁的剛度,時間因素和土中應力狀態(tài)以及樁的施工方法有關。樁側摩擦阻力實質上是樁側土的剪切問題。樁側土極限摩阻力值與樁側土的剪切強度有關,隨著土的抗剪強度的增大而增大,從位移角度分析,樁的剛度對樁側摩阻力也有影響在粘性土中的打入樁的樁側摩阻力沿深度分布的形狀近乎拋物線,在樁頂處的摩阻力等于零。7單樁軸向容許承載力如何確定?哪幾種方法比較符合實際?答:(1)靜載試驗法(2)經驗公式法(3)靜力觸探法(4)動測試樁法(5)靜力分析法最符合實際的是靜載

41、實驗法與經驗公式法。8什么是樁的負摩阻力?它產生的條件是什么?對基樁有什么影響?答:當樁固土體因某種原因發(fā)生下沉,其沉降變形大于樁身的沉降變形時,在樁側表面將出現(xiàn)向下的摩阻力稱其為負摩阻力。樁的負摩阻力的發(fā)生將使樁側土的部分重力傳遞給樁,陰齒,負摩阻力不但不能為樁承載力的一部分,反而變成施加在樁上的外荷載。11 為什么在粘土中打樁,樁打入土中后靜置一段時間,一般承載力會增加?答:靜置一段時間加速土排水固結,土層更加密集,樁與土之間的粘結力增加,摩擦角增加,導致剪切強度增加,樁側極限摩阻力增加,承載力增加,同時樁底土層抗力也相應增加。12、如何保證鉆孔灌注樁的施工質量?根據(jù)土質、樁徑大小、入土深

42、度和集聚設備等條件選用適當?shù)你@具和鉆孔方法。采用包括制備有一定要求的泥漿護壁,提高孔內泥漿水位,灌注水下混凝土等相應的施工工藝和方法,并且在施工前應做試樁以取得經驗。13、鉆孔灌注樁成孔時,泥漿起什么作用,制備泥漿應控制哪些指標?1、在孔內產生較大的靜水壓力,可防止坍孔。2、泥漿向孔外土層滲漏,在鉆進過程中,由于鉆頭的活動,孔壁表面形成一層膠泥,具有護壁作用,同時將孔內外水流切斷,能穩(wěn)定孔內水位。3、泥漿相對密度大,具有挾帶鉆渣的作用,利于鉆渣的排出,此外,還有冷卻機具和切土潤滑的作用,降低鉆具磨損和發(fā)熱活動。孔內保持一定稠度的泥漿,一般相對密度以1.1-1.3為宜,在沖擊鉆進大卵石層時可用1

43、.4以上,粘度為20s,含砂率小于6%。在較好的粘性土層中鉆孔,也可灌入清水,使鉆孔內自造泥漿,達到固壁效果。調制泥漿的粘土塑性指數(shù)不宜小于15.14、鉆孔灌注樁有哪些成孔方法,各使用什么條件?1、旋轉鉆進成孔,適用于較細、軟的土層,在軟巖中也可以使用,成孔深度可達100米;2、沖擊鉆進成孔,適用于含有漂卵石、大塊石的土層及巖層,也能用于其他土層,成孔深度不大于50米。3、沖抓鉆進成孔,適用于粘性土、砂性土及夾有碎卵石的沙礫土層,成孔深度應小于30米。16、從哪些方面來檢測樁基礎的質量?各有何要求?1、樁的幾何受力條件檢驗:樁的幾何受力條件主要是指有關樁位的平面布置、樁身傾斜度、樁頂和樁底標高

44、等,要求這些指標在容許誤差的范圍之內。2、樁身質量檢驗:對樁的尺寸,構造及其完整性進行檢測,驗證樁的制作或成樁的質量。3、樁身強度與單樁承載力檢驗,保證樁的完整性,檢測樁身混凝土的抗壓強度,預留試塊的抗壓強度不低于設計采用混凝土相應抗壓強度,對于水下混凝土應高于20%。1、什么是“m”法,它的理論根據(jù)是什么?此方法有什么優(yōu)缺點?假定低級系數(shù)C隨深度成正比例地增長,m稱為地基土比例系數(shù)。m法的基本假定是認為樁側土為溫克爾離散線性彈簧,不考慮樁土之間的粘著力和摩擦力,樁作為彈性構件考慮,當樁受到水平外力作用后,樁土協(xié)調變形,任一深度Z處所產生的樁側土水平抗力與改點水平位移成正比,且地基系數(shù)C隨深度

45、成正比增長。(1)根據(jù)“m”法假定,土的彈性抗力與位移成正比,而此換算忽視了樁身位移這一重要影響因素;(2)換算土層厚Hm僅與樁徑有關,而與地基土類、樁身材料等因素無關,顯然過于簡單。2、地基土的水平向土抗力大小與哪些因素有關?取決于土體性質、樁身剛度、樁的入土深度、樁的截面形狀、樁距及荷載等因素。3、“m”法為什么要分多排樁和單排樁,彈性樁和剛性樁?單排樁是指在于水平外力H作用面向垂直的平面上,由多根樁組成的單排樁的基礎。多排樁,指在水平外力作用平面內有一根以上的樁的樁基礎,不能直接應用單樁形式計算樁內力的公式計算各樁頂作用力,需應用結構力學方法另行計算。當入土深度h2.5時,樁的相對剛度小

46、,必須考慮樁的實際剛度,按彈性樁來計算。當樁的入土深度h不大于2.5時,則裝的相對剛度較大,可按剛性樁計算。6)承臺應進行哪些內容的驗算?答:承臺設計包括承臺材料,形狀,高度,底面標高和平面尺寸的確定以及強度驗算。7)什么情況下需要進行樁基礎的沉降計算,如何計算?答:情況:超靜定結構橋梁或建于軟土,濕陷性黃土地基或沉降較大的其他土層的靜定結構橋梁墩臺的群樁基礎。 計算:根據(jù)分層總和法計算沉降量,再由公路基規(guī)規(guī)定滿足下式:s=2.0L,s1.0L8)樁基礎的設計包括那些內容?通常應驗算那些內容?怎樣進行這些驗算?答:1設計內容:樁基類型,樁長,樁徑,樁數(shù),樁的布置,承臺位置與尺寸 2驗算內容:1

47、單根基樁的驗算2群樁基礎承載力和沉降量的驗算3承臺強度驗算 3 單根樁的驗算:N +G=KP,9)什么是地基系數(shù)?確定地基系數(shù)的方法有幾種?目前我國公路橋梁樁基礎設計計算時采用的是哪一種?答:地基系數(shù):單位面積土在彈性限度內產生單位變形時所需要的力。 方法有:“m”法,“k”法,“c”法,“常數(shù)”法。 采用“m”法。1沉井基礎和樁基礎荷載傳遞有何區(qū)別?答:沉井基礎是依靠自身重力克服井壁摩擦力下沉至設計標高,然后經過混凝土封底并填塞井恐,使其成為橋梁墩臺或其他結構物的基礎,他是整體承受荷載。在樁基礎是由樁頂豎向荷載傳遞給側面土及底層土及底層土發(fā)生位移或形變產生樁側摩阻力和樁底摩阻力。2 沉井基礎

48、有什么特點?答:埋置深度可以很大,整體性強,穩(wěn)定性好,有較大的承載面積,能承受較大的垂直荷載和水平荷載,沉井既是基礎又是施工時的檔土墻和擋土圍堰結構物,施工工藝并不負雜,因此在橋梁工程中得到較廣泛的應用。同時,沉井施工時對鄰近建筑物形象較小且內部空間可以利用,因而常用作工業(yè)建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎,也常用作豎井和地下油庫等。3 簡述沉井按立面的分類以及各自的特點?答:主要有豎直式,傾斜式及臺階式等。豎直式沉井在下沉過程中不易傾斜,井壁接長較簡單,模板可重復使用。傾斜式及臺階式井壁可以減小土與井壁的摩阻力,其缺點是施工較復雜,消耗模板多,同時沉井下沉工程中容易發(fā)生傾斜。4 沉井在施工中

49、會出現(xiàn)哪些問題,應如何處理?答:1 沉井發(fā)生傾斜和偏移 傾斜:在沉井高的一側集中挖土,在低的一側回填砂石,在沉井高的一側加重物或用高壓射水沖松土層,必要時可在沉井頂面施加水平力扶正。 偏移:先使沉井傾斜,然后均勻除土,使沉井底中心線下沉至設計中心線后,再進行糾偏。 2 沉井下沉困難 增加沉井自重:可提前澆筑上一節(jié)沉井,以增加沉井自重,或在沉井頂上壓重物迫使沉井下沉,對不排水下沉的沉井,可以抽出井內的水以增加沉井自重,用這種方法要保證土不會產生流砂現(xiàn)象。 減小沉井外壁的摩阻力:可以將沉井設計成梯形,鐘形,或在施工中盡量使外壁光滑,也可在井壁內埋置設高壓射水管組,;利用高壓水流沖松井壁附近的土,且

50、水流沿井壁上升而潤滑井壁,使沉井摩阻力減小。5泥漿潤滑套的作用和特點? 泥漿潤滑套是把配置的泥漿灌注在沉井井壁周圍,形成井壁和泥漿接觸。 主要包括射口擋板,地表圍圈及其壓漿管。 射口擋板作用是防止泥漿管射出的泥漿直沖土壁而起到緩沖作用,防止土壁局部坍落堵塞射漿口。地表圍圈作用是沉井下沉時防止土壁坍落。保持一定數(shù)量的泥漿儲存量以保證在沉井下沉過程中泥漿補充到新造成的空隙內,通過泥漿在圍圈內地流動,調整各壓漿管出漿的不平衡。壓漿根據(jù)井壁的厚度有內管法和外管法2種。厚壁沉井采用內管法,薄壁采用外管法。泥漿潤滑套采用的泥漿可有效提高沉井下沉的施工效率,減少井壁的坯土數(shù)量,加大了沉井的下沉深度。施工中沉井穩(wěn)定性好。6

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