2012年考研真題長安大學803《道路工程》考研真題--良心-給有緣人

1、2012年長安大學公路學院道路與鐵道工程碩士研究生入學考試試題參考答案(2014-04-23 20:40:47)轉(zhuǎn)載標簽：考研長安大學道鐵分類：長安大學公路學院考研2012年碩士研究生入學考試試題 參考答案試題代碼：803 試題名稱：道路工程一、環(huán)境因素對水泥混凝土路面有什么影響，設(shè)計是如何考慮該影響。（15分）答：對水泥混凝土路面產(chǎn)生影響的環(huán)境因素主要是指溫度和濕度。路面材料的體積隨路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度和濕度升降而引起膨脹和收縮，如果不均勻的膨脹受到約束，產(chǎn)生溫度應(yīng)力和濕度應(yīng)力，導(dǎo)致破壞。路面結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性在很大程度上取決于路基的濕度變化。路基濕度的不合理將引起路基的凍脹、翻漿和軟化。因

2、此保持路基干燥，需設(shè)置良好的路面排水設(shè)施和路面結(jié)構(gòu)排水設(shè)施，經(jīng)常養(yǎng)護，保持暢通。我國水泥混凝土路面以荷載應(yīng)力和疲勞溫度應(yīng)力的疊加不大于混凝土疲勞強度作為設(shè)計標準。在設(shè)計過程中需要由所在公路自然區(qū)劃選擇最大溫度梯度，按路面結(jié)構(gòu)和板平面尺寸計算最大溫度梯度時的溫度翹曲應(yīng)力，再確定溫度應(yīng)力疲勞作用系數(shù)；由此計算確定溫度疲勞應(yīng)力。二、瀝青混凝土有哪幾種組成結(jié)構(gòu)，他們在材料組成、力學特性及路用性能方面有何特性，舉例說明代表性的瀝青混凝土類型。（15分）答：瀝青混凝土按組成結(jié)構(gòu)分為，懸浮密實型、骨架密實型、骨架孔隙型。懸浮密實結(jié)構(gòu)，采用連續(xù)性密級配，集料的顆粒尺寸由大到小連續(xù)存在。這種材料含有大量細料，而

3、粗料數(shù)量較少，且相互之間沒有接觸，不能形成骨架。特點是粘結(jié)力較高，而內(nèi)摩阻力較小，但受瀝青材料影響大，因此穩(wěn)定差。該結(jié)構(gòu)的代表性混凝土類型有密級配瀝青混凝土混合料（AC）。骨架密實結(jié)構(gòu)，采用間斷型密級配，混合料既有一定數(shù)量的粗集料形成骨架，又根據(jù)殘余空隙的多少加入細料，從而形成較高的密實度。同時具有較高的粘結(jié)力和內(nèi)摩阻力。該結(jié)構(gòu)的代表性混凝土類型有瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）。骨架空隙結(jié)構(gòu)，采用連續(xù)開級配，粗集料較多，而細集料較少。因此，雖然形成骨架，但殘余空隙較大。這種材料的內(nèi)摩阻力較大，而粘結(jié)力較小，受瀝青性質(zhì)影響小，因而穩(wěn)定性較好。該結(jié)構(gòu)的代表性混凝土類型有排水式開級配磨耗層（OGFC

4、）和排水式瀝青穩(wěn)定碎石混合料（ATPB）。三、根據(jù)基層類型，瀝青混凝土可分為哪些類，基層各采用什么材料？并對各基層的瀝青混凝土進行評價。（15分）答：根據(jù)基層類型，瀝青混凝土可分為柔性基層瀝青混凝土，半剛性基層瀝青混凝土，剛性基層瀝青混凝土。柔性基層是瀝青穩(wěn)定碎石或無結(jié)合料的級配碎石，柔性基層由于力學特性與瀝青面層都屬于柔性結(jié)構(gòu)，因此在應(yīng)力、應(yīng)變傳遞的協(xié)調(diào)過渡方面比較順利。同時由于結(jié)構(gòu)材料均為顆粒級配成型，所以結(jié)構(gòu)排水暢通。缺點是基層本身剛度低，因此瀝青面層要承擔較多的荷載彎矩。因此，瀝青面層應(yīng)采用較厚的結(jié)構(gòu)層。半剛性基層是采用水泥、石灰或工業(yè)廢渣等無機結(jié)合料穩(wěn)定碎石。對集料品質(zhì)要求不高，經(jīng)適

5、當養(yǎng)生結(jié)合料硬化以后，整個基層有板體效應(yīng)。因半剛性基層整體剛度較強，因此瀝青面層厚度可以減薄，由于半剛性基層承受了荷載彎矩的主要部分，瀝青面層的荷載裂縫減少。缺點是本身收縮裂縫難以避免，若瀝青面層厚度不夠，將會反射至瀝青面層，形成較多的橫向開裂。且半剛性基層透水性小，易造成瀝青面層的水損壞。剛性基層是低等級強度的混凝土，承受了絕大部分車輪荷載，瀝青面層的彎拉應(yīng)力很小，主要考慮表面的功能效應(yīng)（路面平整性。抗車轍，防水，抗?jié)B）等要求。缺點同樣是反射裂縫。四、試述路基排水設(shè)施種類及各自適用場合。（15分）答：常用的路基排水系統(tǒng)包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽等，必要時還有渡水槽倒虹吸等。常用的

6、路基地下排水系統(tǒng)有盲溝、滲溝和滲井等。邊溝設(shè)置在挖方路基的露肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè)，多用于路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水，邊溝的橫斷面形式有梯形、矩形、三角形和流線形。截水溝又稱天溝，一般設(shè)置在挖方路基邊坡坡頂以外，或山坡路堤上方的適當?shù)攸c，用以攔截并排除路基上方流向路基的地面徑流，減輕邊溝的水流負擔，保證挖方邊坡和填方坡腳不受流水沖刷。截水溝的橫斷面形式，一般為梯形。排水溝主要的用途在于引水，將路基范圍內(nèi)各種水源的水流，引至橋涵或路基范圍以外的指定地點。排水溝的橫斷面一般采用梯形。排水溝應(yīng)具有合適的縱坡，以保證水流暢通，不致流速太大而產(chǎn)生沖刷亦不可流速太小而形成

7、淤積。跌水與急流槽是路基地面排水溝渠的特殊形式，用于縱坡大于10，水頭高差大于1m的陡坡地段。跌水的構(gòu)造有單級和多級之分，溝底有等寬和變寬之別。倒虹吸和渡水槽是當水流需要跨越路基，但又受到設(shè)計標高的限制時采用的，多半是配合農(nóng)田水利所需要而采用。盲溝是在溝內(nèi)分層填以不同大小的顆粒材料，利用滲水材料透水性將地下水匯集于溝內(nèi)，并沿溝排泄至指定地點。滲溝采用滲透方式將地下水匯集于溝內(nèi)，并通過溝底通道將水排泄至指定地點，它的作用是降低地下水位或攔截地下水。滲井屬于水平方向的地下排水設(shè)備，穿過不透水層，將路基范圍內(nèi)的上層地下水，引入更深的含水層去，以降低上層的地下水位或全部予以排除。五、如何確定水泥混凝土

8、強度等級，試述水泥混凝土強度影響因素。（15分）答：按標準方法制作邊長為150mm的正立方體試件，在標準養(yǎng)護條件下（溫度202，相對濕度95%）養(yǎng)護至28d齡期，按照標準試驗方法測得的抗壓強度值，稱為混凝土立方體抗壓強度?；炷恋膹姸鹊燃壈戳⒎襟w抗壓強度標準值確定，并以fcu，k表示，即用上述標準試驗方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度。水泥混凝土強度取決于砂漿基體、粗骨料及其界面過渡區(qū)的粘結(jié)強度。水泥混凝土強度影響因素有水泥強度和水灰比 水泥是混凝土活性組分，在水灰比不變時，水泥強度等級愈高，則水泥石的強度愈大，對骨料的膠結(jié)力愈強，配置的混凝土強度愈高。在水泥強度等級相同條件下，混凝土

9、的強度主要取決于水灰比。骨料的影響 強度高、級配良好的骨料所拌制的混凝土的強度較高。養(yǎng)護溫度及濕度 養(yǎng)護溫度愈高，水泥水化速度與快，混凝土的強度發(fā)展愈快；反之，在低溫下則強度發(fā)展遲緩。齡期的影響 混凝土的強度隨齡期增長而不斷發(fā)展。試驗條件的影響 試件的形狀、表面狀態(tài)和加載速度都會影響混凝土強度測定值。六、試述影響路基路面穩(wěn)定性因素。（15分）答：路基路面裸露在大氣中，其穩(wěn)定性在很大程度上受當?shù)刈匀粭l件的影響。路基路面的穩(wěn)定性與地理條件、地質(zhì)條件、氣候條件水溫和水文地質(zhì)條件、土的類別有關(guān)。地理條件 平原、丘陵、山嶺各區(qū)地勢不同，路基的水文狀況也不同。平原區(qū)地勢平坦，排水困難，地表易積水，地下水位

10、高，因而路基需要保持一定的最小填土高度，路面結(jié)構(gòu)層應(yīng)選擇水文定性良好的材料，并采用一定的結(jié)構(gòu)排水設(shè)施；丘陵和山嶺地區(qū)，地勢起伏大，路基路面排水設(shè)計至關(guān)重要，否則會導(dǎo)致穩(wěn)定性下降。地質(zhì)條件 沿線地質(zhì)條件如巖石種類、成因、節(jié)理、風化程度情況，巖石走向、傾角、傾向、層理和巖層厚度，有無夾層及斷層等其他不良地質(zhì)現(xiàn)象都對路基路面的穩(wěn)定性有一定影響。氣候條件 氣候條件如氣溫、降水、濕度、冰凍深度、日照風向等都會影響公路沿線的地面水和地下水的狀況，并且影響路基路面的水溫狀況。水文和地質(zhì)條件 水文條件如公路沿線地表水的排泄，河流洪水位、常水位。有無地表積水和積水時間長短，河岸淤積情況等。水文地質(zhì)條件如地下水位

11、，地下水移動的規(guī)律，有無層間水，裂隙水等。這些地面水及地下水都會影響到路基路面的穩(wěn)定性。土的類別 土是建筑路基和路面的基本材料，不同的土類具有不同的工程性質(zhì)，因而將直接影響路基和路面的強度與穩(wěn)定性。七、敘述橫向力系數(shù)及其對汽車行駛不利影響。（15分）答：橫向力系數(shù)是衡量行車穩(wěn)定性的系數(shù)，即單位車重所產(chǎn)生的橫向力。橫向力系數(shù)對行車產(chǎn)生種種不利影響，且越大越不利，表現(xiàn)在以下幾個方面：危及行車安全 汽車能在圓曲線上行駛的基本前提是輪胎不在路面上滑移，要求橫向力系數(shù)低于輪胎與路面之間所能提供的橫向摩阻系數(shù)。增加駕駛操作困難 圓曲線上行駛的汽車，在橫向力作用下，彈性輪胎會產(chǎn)生橫向變形，使輪胎的中間平面與

12、輪跡前進方向形成一個偏移角，增加了汽車在方向操縱的困難。增加燃料消耗和輪胎磨損 的存在是輪胎和路面之間的摩阻力增加，車輛的燃油消耗和輪胎磨損增加旅行不舒適 值過大，汽車不能連續(xù)穩(wěn)定行駛，有時還需要減速。八、分析長大縱坡對汽車行駛或公路營運有哪些不利影響？并提出改進措施。（15分）答：縱坡越陡，坡長越長，對行車影響也越大。主要表現(xiàn)在：行駛速度顯著下降，甚至要換低排擋克服坡度阻力；易使水箱“開鍋”，導(dǎo)致汽車爬坡無力，甚至熄火；下坡行駛制動次數(shù)頻繁，易使制動器發(fā)熱失效，甚至造成車禍；影響通行能力和服務(wù)水平。措施：對縱坡長度加以限制，根據(jù)設(shè)計速度和縱坡坡度規(guī)定最大坡長。在縱坡長度達到限制坡長時，設(shè)置緩

13、和坡段?；謴?fù)在較大縱坡上降低的速度；減少下坡制動次數(shù)，保證行車安全；確保道路通行質(zhì)量。九 、試述減少和消滅平面交叉口沖突點方法或措施。（10分）答：（1）交通流在時間上分離。 用交通組織和交通管制的方法，對平面交叉的交通進行限制，使發(fā)生沖突的車流從通行時間上錯開。（2）交通流在平面上分離。 在交叉口采用各種交通設(shè)施或進行交通組織，使交通流在平面上分離。通常采用的方法：在交叉口設(shè)置專用車道，將不同方向車輛再通過交叉口前分離在各專用車道上，減少行車干擾；合理組織交通路線，變左轉(zhuǎn)為右轉(zhuǎn)，如設(shè)置中心島組織環(huán)形交叉、街坊繞行、遠引掉頭等；組織渠化交通，在交叉口采用畫線、交通島和各種交通標志和標線等方法。

14、（3）交通流在空間上的分離。將互相沖突的車流從通行空間上分開，即修建立體交叉，使其互不干擾。十、試述各級公路對視距要求及視距不良路段改善措施。（10分）答：行車視距，車輛在道路行駛過程中，為了保證行車安全，駕駛員需要看見前方道路一定距離的行車狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn)障礙物或?qū)ο騺碥?，能及時采取措施，避免相撞的最短距離。各級公路對行車視距的要求：各級公路的每條車道都應(yīng)滿足停車視距的要求；高速公路，一級公路采用停車視距。二、三、四級公路應(yīng)滿足會車視距的要求，長度不小于兩倍停車視距；在高速、一級公路和重型車比例較高的二三級公路的下坡路段，應(yīng)采用下坡段貨車停車視距進行檢驗；在具有干線功能的二級公路宜在3min的行

15、駛時間內(nèi)，提供一次滿足超車視距要求的路段。其他雙車道公路可根據(jù)情況間隔設(shè)置超車視距路段。在道路平面上的暗彎（處于挖方路段的曲線和內(nèi)側(cè)有障礙物的曲線）、縱斷面上的凸形豎曲線以及下穿式立體交叉的凹形豎曲線都有可能存在視距不足的問題。對于縱斷面上的凸形豎曲線以及下穿式立體交叉凹形豎曲線上的視距問題，在設(shè)計時只要滿足規(guī)范中最小豎曲線半徑的要求，也就同時滿足了豎曲線上視距的要求。對于平面上暗彎的視距不足問題，凡屬暗彎都應(yīng)該進行視距的檢查，若不能保證最短視距，則應(yīng)該將阻礙視線的障礙物清除。如果是因曲線內(nèi)側(cè)及中間帶設(shè)置護欄或其他人工構(gòu)造物等而不能保證視距時，可采取加寬中間帶，加寬路肩或?qū)?gòu)造物后移等措施予以處理；如果是因為挖方邊坡妨礙了視線則應(yīng)按所需凈距繪制包絡(luò)線開挖視距臺。十一、試述平原區(qū)選線如何處理好路線與城鎮(zhèn)關(guān)系。（10分）答：平原區(qū)路線受平原地形的限制不大，路線的基本特點是線型指標高、短捷順直。平原區(qū)有較多的城鎮(zhèn)村莊，選線應(yīng)以繞避為主，盡量不破壞或