路基路面作業(yè)6(瀝青路面).doc

路基路面工程 -11-路基路面工程作業(yè)6班級土木學(xué)生姓名學(xué)號時(shí)間題目一、簡答題1 碎礫石結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度構(gòu)成特點(diǎn)是什么？應(yīng)用時(shí)需注意哪些問題？2粒料類基層分類及施工要點(diǎn)是什么？3試分析和比較石灰土和水泥土的反應(yīng)機(jī)理。它們對土的類型和性質(zhì)方面有何不同的要求？其中石灰和水泥的劑量是如何確定的？為保證施工質(zhì)量應(yīng)注意些什么？4. 哪些工業(yè)廢渣可用作路面基層材料？其依據(jù)是什么？5. 穩(wěn)定類基層分類及施工要點(diǎn)是什么？6. 對比各類瀝青面層的強(qiáng)度構(gòu)成、施工方法、用料特點(diǎn)和使用場合。7. 瀝青混合料的礦料組成和瀝青用量是如何確定的？8. 為什么熱拌熱鋪瀝青混合料要掌握拌制和攤鋪時(shí)各個(gè)階段的溫度？溫度過高或過低有何不利影響？9. 試分析應(yīng)用彈性層狀體系理論進(jìn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)計(jì)算分析的合理性與存在的問題。10. 瀝青路面設(shè)計(jì)控制指標(biāo)有哪些？說明各指標(biāo)的意義及其 與路面損壞現(xiàn)象的聯(lián)系。11. 完成一個(gè)路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)方案應(yīng)包括哪些內(nèi)容？12. 試總結(jié)新建瀝青路面與改建路面設(shè)計(jì)中的不同之處。二、計(jì)算題1、按三層體系簡化法計(jì)算路面結(jié)構(gòu)彎沉值和第一、第三、第四層底面拉應(yīng)力，請示意計(jì)算圖示。瀝青混凝土瀝青貫入碎石水泥穩(wěn)定砂礫石灰土路基 2、已知路面設(shè)計(jì)彎沉值為0.5mm，試設(shè)計(jì)下列路面結(jié)構(gòu)的厚度h2。3、已知次，試設(shè)計(jì)下列高速公路路面結(jié)構(gòu)的厚度h3。瀝青混凝土瀝青碎石石灰粉煤灰砂礫天然砂礫粗砂路基要求請于11 月10 日前提交本次作業(yè)。答題一簡答題1. 碎礫石層屬于柔性結(jié)構(gòu)層，其在應(yīng)力、應(yīng)變傳遞的過度協(xié)調(diào)方面比較順暢，同時(shí)由于結(jié)構(gòu)材料均為有級配的顆粒顆粒狀材料，所以結(jié)構(gòu)排水暢通，路面結(jié)構(gòu)不易受水損害。缺點(diǎn)是其本身剛度較低，因此瀝青面層將承受更多的荷載彎矩，在同樣交通荷載作用之下，瀝青面層應(yīng)采用較厚的結(jié)構(gòu)層。2. 粒料類基層按施工方法和所用填充結(jié)合料的不同，分為誰結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、泥灰結(jié)碎石、級配碎礫石和填隙碎石等；施工是要注意碾壓的程序：初壓、復(fù)壓、終壓、灑水、灑粘土漿、灑石灰泥漿、灑瀝青材料。3. 石灰穩(wěn)定類土層強(qiáng)度形成原理：（1）離子交換作用（2）碳酸化作用（3）結(jié)晶作用（4）火山灰作用水泥穩(wěn)定類土層強(qiáng)度形成原理：（1）水泥的水化作用（2）離子交換作用（3）化學(xué)激發(fā)作用（4）碳酸化作用；石灰土一般采用塑性指數(shù)1520的黏性土比較合適，其穩(wěn)定的效果顯著，強(qiáng)度也高。水泥土則是用水泥穩(wěn)定級配良好的碎（礫）石和砂礫，效果最好，不但強(qiáng)度高，而且水泥用量少。適用場合：石灰穩(wěn)定類材料適用于各級公路路面的底基層和二級以下公路的基層，石灰土不得用作二級和二級以上公路高級路面的基層（原因：吸水性，透水性，水穩(wěn)定性差），在冰凍地區(qū)的潮濕路段和其他地區(qū)的過濕路段不宜采用石灰土做基層和底基層。水泥穩(wěn)定土可用于路面結(jié)構(gòu)的基層和底基層，但水泥土禁止作為高速公路或一級公路路面的基層，只能做底基層，在高級公路的水泥混凝土路面板下，水泥土也不應(yīng)用做基層。4. 路工程中應(yīng)用的工業(yè)廢渣主要是指工業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的具有一定水硬性特點(diǎn)的無機(jī)工業(yè)廢料，如：粉煤灰、煤渣、鋼渣、高爐渣、銅礦渣及各種下腳料。 工業(yè)廢渣一般可在有水的條件下與石灰等堿性材料共同作用，產(chǎn)生火山灰反應(yīng)，穩(wěn)定各種粒徑不同的土。工程應(yīng)用中一般采用石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣或與工業(yè)廢渣共同穩(wěn)定土，其中最常用的工業(yè)廢渣為粉煤灰，形成石灰粉煤灰穩(wěn)定路面基層，簡稱為二灰穩(wěn)定類基層。5. 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層的分類：（1）在粉碎的或原狀松散的土（包括各種粗、中、細(xì)粒土）中，摻入一定量的水泥或石灰等無機(jī)結(jié)合料和水。經(jīng)拌合、壓實(shí)及養(yǎng)護(hù)后得到的混合料，稱為水泥或石灰穩(wěn)定材料。視所用材料，分別稱為水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定士、水泥穩(wěn)定粒料、石灰穩(wěn)定粒料等。（2）量的石灰和粉煤灰與其他骨料相配合、并加入適量的水，經(jīng)拌合壓實(shí)及養(yǎng)護(hù)后得到的混合料，稱為石灰粉煤灰穩(wěn)定土或穩(wěn)定粒料。6. 瀝青面層可分為單層、雙層、三層。雙層結(jié)構(gòu)分為表面層、下面層；三層結(jié)構(gòu)可以分為表面層、中面層和下面層。表面層應(yīng)具有平整密實(shí)、抗滑耐磨、穩(wěn)定耐久等服務(wù)功能，同時(shí)應(yīng)具有高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗老化等品質(zhì)。中下面層應(yīng)具有一定的密水性、抗剝離性，高溫或重載條件下，瀝青混合料具有較高的的抗剪強(qiáng)度；下面層應(yīng)具有良好的抗疲勞裂縫的性能和兼顧其他性能要求。高速公路、一級公路一般選用三層瀝青面層結(jié)構(gòu)，通常認(rèn)為密實(shí)型中粒式或細(xì)粒式瀝青混合料最易用于表面層。二三級以下等級公路一般采用雙層式瀝青面層。瀝青混合料的選擇，除青混凝土外，也可選用熱拌瀝青碎石或?yàn)r青貫入式結(jié)構(gòu)，再加上表面封層。7. 瀝青混合料的礦料組成和瀝青用量是采用馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)方法確定。8. 拌合溫度決定了瀝青的粘度，高溫下瀝青有較高的流動性，才能完全包裹住集料，不會出現(xiàn)花白料。攤鋪溫度是拌好的混合料可以開始碾壓的溫度，碾壓時(shí)溫度不能過低，否則會難以壓實(shí)，混合料空隙過大，后期通車后路面強(qiáng)度、耐久性不易保證。碾壓終了溫度是指全部碾壓過程完畢后路面的溫度，這個(gè)溫度不能過低，過低則表明施工太慢，也會出現(xiàn)空隙過大，影響后期使用時(shí)的耐久性。9. 彈性層狀體系理論在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)分析時(shí)將其視為彈性體，并應(yīng)用彈性層狀體系理論分析路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變和位移。而實(shí)際情況是路面結(jié)構(gòu)在荷載作用下應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是非線性的，并且應(yīng)變隨應(yīng)力作用時(shí)間而變，應(yīng)力卸除后有一部分殘余變形不可恢復(fù)。這樣就要會有誤差，此外彈性層狀體系理論有諸多假設(shè)也是與實(shí)際有區(qū)別的，這些都是這種方法存在的誤差。10. 瀝青路面質(zhì)量控制的指標(biāo)有路表彎沉值和基層層底拉應(yīng)力，路表彎沉表征結(jié)構(gòu)路面在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，垂直方向的位移。它是表 征路面結(jié)構(gòu)總體剛度的指標(biāo)。層底拉應(yīng)力有關(guān)是反應(yīng)局部是否會出現(xiàn)極限破壞。11. 一個(gè)路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)方案應(yīng)包括路面結(jié)構(gòu)層次、各層所采用的材料、各層初擬厚度三個(gè)內(nèi)容。12. 新建瀝青路面直接根據(jù)相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而改建瀝青道路要在原有的路的基礎(chǔ)上去做，更具要求補(bǔ)強(qiáng)或者改建。當(dāng)原有道路需要提高等級時(shí)，對不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的路段應(yīng)先進(jìn)行線性改善，該線路段應(yīng)按新建道路修建。在對原有路面補(bǔ)強(qiáng)時(shí)按改建道路設(shè)計(jì)，路面補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)工作包括路面結(jié)構(gòu)狀態(tài)調(diào)整、彎沉評定以及補(bǔ)強(qiáng)厚度計(jì)算。 二計(jì)算題1.解：路面原結(jié)構(gòu)如下（一）計(jì)算路面結(jié)構(gòu)彎沉值，按照彎沉相等的原則將多層轉(zhuǎn)換為三層，如下圖 查諾莫圖可得： 路面結(jié)構(gòu)彎沉值(二). 第一、第三、第四層底面拉應(yīng)力計(jì)算（1）第一層底面彎拉應(yīng)力計(jì)算，換算為三層體系如下圖： 查三層連續(xù)體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾莫圖可得： 第一層底面彎拉應(yīng)力（2）第三層底面彎拉應(yīng)力計(jì)算，換算為三層體系如下圖： 查三層連續(xù)體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾莫圖可得： 第三層底面彎拉應(yīng)力（3）第四層底面彎拉應(yīng)力計(jì)算，換算為三層體系如下圖： 查三層連續(xù)體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾莫圖可得： 第四層底面彎拉應(yīng)力2.解：采用最小厚度法計(jì)算：設(shè)其中F為綜合修正系數(shù)，由下式計(jì)算：代入上式可得，查彈性三層體系表面彎沉系數(shù)諾莫圖，由此可算得反查諾莫圖可得3.5,可算得H=372.75mm，取375mm3.解：（1）采用最小厚度法設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)層厚度：瀝青混凝土瀝青碎石石灰粉煤灰砂礫天然砂礫粗砂路基路面結(jié)構(gòu)如下圖：，路基設(shè)計(jì)彎沉值為：，高速公路=1.0，瀝青混凝土面層=1.0，柔性基層=-1.6將多層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為三層結(jié)構(gòu)體系，如下圖：設(shè)（0.01mm）其中F為綜合修正系數(shù)，由下式計(jì)算：代入上式可得，查彈性三層體系表面彎沉系數(shù)諾