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1、新編路基路面工程課后習(xí)題參考答案(劉黎萍,陸鼎中,程家駒,同濟大學(xué)出版社)第一章1.1路基和路面在道路上各起什么作用?有哪些基本要求?路基是道路路線的主體,又是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。路面是道路行車部分的鋪裝,有了路基路面,車輛才能沿著預(yù)定的路線通暢,快速,安全,舒適,經(jīng)濟的運行。 要求:路基整體應(yīng)穩(wěn)定堅固 路基上層應(yīng)密實均勻 路面結(jié)構(gòu)應(yīng)穩(wěn)固耐久 路面表面應(yīng)平整抗滑1.2路基通常由哪幾部分組成?路基主體工程、排水工程、防護工程及其附屬工程等 。 1.3路面結(jié)構(gòu)為何要分層?主要分為哪些層?各層的作用及其對材料的要求如何?因為行車荷載和自然因素對路面的影響,隨著深度的增加而降低,對路面材料的強度,穩(wěn)定性等

2、要求也隨之降低,所以分層。面層直接承受行車荷載和自然力的反復(fù)作用,應(yīng)具有足夠的強度和抗變形,抗水害、抗疲勞的性能,還要求平整、抗滑、耐磨、不透水等。基層是路面結(jié)構(gòu)的主要承重層,進一步擴散行車荷載到底部。要有有足夠的強度、一定的剛度和良好水穩(wěn)定性;表面應(yīng)平整,與面層很好的結(jié)合。墊用來層調(diào)節(jié)和改善路基的濕度和溫度狀況,保證路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性或抗凍性。要有有良好的水穩(wěn)定性、隔溫性和透水性。1.4路基路面設(shè)計施工的基本任務(wù)是什么?有何特點?主要包括哪些內(nèi)容?基本任務(wù)是以最低的代價,提供符合一定使用要求的路基路面結(jié)構(gòu)物。特點是,結(jié)構(gòu)形式簡單,影響因素多變,牽涉范圍廣,施工安排不易等。設(shè)計的主要內(nèi)容,勘察設(shè)

3、計,路基設(shè)計,路面設(shè)計,設(shè)計方案比選。施工的主要內(nèi)容,準(zhǔn)備工作,路基施工,路面施工,質(zhì)量控制和檢驗。第二章2.1路基路面設(shè)計中,主要考慮哪些行車荷載因素?軸載大小,接觸面面積,豎直壓力和水平壓力,軸載譜,輪跡橫向分布,使用年限內(nèi)軸載的重復(fù)作用次數(shù)等。2.2試述單圓圖式和雙圓圖式的含義。當(dāng)車軸的一側(cè)為雙輪組時,其接觸面積一般可換算為面積與它相等的一個圓形面積,稱為單圓圖式。若將雙輪組的每一個輪子與路面的接觸面積單獨換算為面積相等的圓形面積,則雙輪組可換算為兩個圓形面積,稱為雙圓圖式。2.3比較交通量和荷載譜在概念上,觀測方法上,用途上有何異同。2.4,2.5略第三章3.1為什么要進行公路自然區(qū)劃

4、。區(qū)劃的原則是什么?我國自然區(qū)劃分幾級?每一級如何劃分?因為:(1)公路工程與自然條件關(guān)系非常密切;(2)我國地域遼闊,各地的氣候、地形地貌、水文地質(zhì)等條件有很大的差別;(3)公路工程中各結(jié)構(gòu)物的設(shè)計方法和施工措施因地域而異。區(qū)劃的原則為:(1)道路工程特征相似性原則;(2)地表氣候區(qū)域分異性原則;(3)自然氣候要素對公路工程的影響既有綜合又有主導(dǎo)的原則。我國自然區(qū)劃分3級,每一級3.2影響路面溫度狀況的因素有哪些?,他們的影響有何規(guī)律性?外部因素(主要為氣候條件):氣溫 太陽輻射 風(fēng)速 降水和蒸發(fā)等內(nèi)部因素(路面結(jié)構(gòu)的熱特性):材料的種類 內(nèi)部結(jié)構(gòu)(孔隙特征) 濕度及表面特性等方面 3.3評

5、述估算路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度狀況的兩類方法。理論分析法,用傳熱學(xué)和氣象學(xué)建立微分方程求解。用此法時各種假設(shè)要符合實際,選取計算參數(shù)值要恰當(dāng)。經(jīng)驗統(tǒng)計法,采用回歸分析得出經(jīng)驗公式,但往往公式只適用于特定地區(qū)的特定路面結(jié)構(gòu)。3.4路基濕度受哪些因素的影響?什么是路基平衡濕度?它同上述因素有何關(guān)系?(1)大氣降水和蒸發(fā) (2)地表徑流、路基周圍的積水 (3)路基下一定范圍內(nèi)的地下水 (4)溫度路面采用不透水結(jié)構(gòu),將減少的降水和蒸發(fā)對路基濕度的影響,此時,在道路建成后的二三年內(nèi),路基上部中心附近的濕度會逐漸趨向穩(wěn)定,此時的濕度稱為路基平衡濕度。關(guān)系:地下水位較淺時,路基的濕度隨地下水位的升降而波動時,路基的平

6、衡濕度可根據(jù)地下水位的深度和土的吸濕能力來確定。地下水較深而不控制路基的濕度時,在降水量較高的地區(qū),路基的平衡濕度大致等于當(dāng)?shù)責(zé)o覆蓋土位于濕度波動區(qū)下面的土層濕度;在干旱地區(qū),其值約等于當(dāng)?shù)責(zé)o覆蓋土在相同深度處的濕度.3.5分析比較預(yù)估路基濕度的三種經(jīng)驗方法的優(yōu)缺點。1、按所屬自然區(qū)劃和路基干濕類型預(yù)估,簡單方便,但只能粗略估計。2、通過沿線的現(xiàn)場調(diào)查預(yù)估,較為準(zhǔn)確,多限于已建道路,不適用于未建道路。3、通過對條件相似的現(xiàn)有道路調(diào)查預(yù)估,適用于未見道路,但準(zhǔn)確度依賴于道路間的相似程度。3.6略3.7略第四章4.1試分析路基土和瀝青混合料的強度構(gòu)成及其影響因素?強度構(gòu)成包括抗剪強度,抗拉強度,拉

7、抗彎強度影響瀝青混合料的強度構(gòu)成的因素有瀝青的黏結(jié)力(品種,厚度),集料的組成(級配,礦料性質(zhì),密實度)和實驗條件(溫度,加載特性)等。路基土的強度構(gòu)成的影響因素包括集料組成,壓實度,含水量,顆粒大小和形狀受力條件等。4.2路面材料的抗拉和抗彎強度有哪幾種測試方法?其強度大小取決于哪些因素?抗拉強度,可采用直接拉伸試驗或間接拉伸試驗(即劈裂實驗)測定??箯澙瓘姸?,可通過室內(nèi)簡支小梁實驗測定。影響瀝青混合料的強度構(gòu)成的因素有瀝青的黏結(jié)力(品種,厚度),集料的組成(級配,礦料性質(zhì),密實度)和實驗條件(溫度,加載特性)等。水泥石灰穩(wěn)定類材料的強度大小和集料組成,結(jié)合料含量和活性,拌制均勻性,密實度和

8、齡期等有關(guān)。4.3分析比較瀝青混合料和水泥混凝土疲勞特性的異同瀝青混合料的疲勞壽命隨施加的應(yīng)力或應(yīng)變增大而減小,其疲勞性狀同試驗時加荷的控制方式有關(guān),而且混合料的勁度對疲勞性狀也起關(guān)鍵性作用。其疲勞試驗采用控制應(yīng)力或控制應(yīng)變兩種加荷方式。水硬性材料的疲勞壽命主要取決于反復(fù)施加的彎拉應(yīng)力與一次荷載作用下的極限拉彎應(yīng)力的比值.在一定的應(yīng)力條件下水硬性材料的疲勞壽命取決于極限強度。其疲勞試驗采取施加不變的反復(fù)荷載進行的。4.4何為Miner定律,它對路面結(jié)構(gòu)分析有何作用?不同車型荷載作用下的材料,其所出現(xiàn)的疲勞損傷可以進行線性疊加。4.5為什么說表征路基土和路面材料應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的模量值是一個條件性指

9、標(biāo)?影響模量值大小的因素有哪些?路基土和路面材料不是理想彈性體,應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系具有非線性特點,其模量值隨應(yīng)力等條件的變化而變化,所以。影響模量值大小的因素有:受力狀況,土的類型,密實度和含水量等。土和材料的顆粒越細,相應(yīng)的回彈模量值越低。密實度越高,模量值越大。粘性土的模量值,隨含水量增加而顯著減小。4.6什么叫做勁度?瀝青混合料的勁度主要同哪些因素有關(guān)?反映瀝青和瀝青結(jié)合料在給定受荷時間和溫度條件下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的參數(shù),稱作勁度模量。瀝青混合料的勁度除了受瀝青勁度、混合料中集料的體積和瀝青的體積之外,集料的組成、壓實的方法和空隙率以及側(cè)限條件等影響因素也很重要。4.7略4.8在選用瀝青混合料

10、時,應(yīng)如何考慮提高疲勞壽命和減小積累變形量?提高瀝青混合料的密實度,降低空隙率,適當(dāng)增加瀝青的用量,可減輕應(yīng)力集中現(xiàn)象,從而使疲勞壽命延長。應(yīng)用有棱角的集料、提高瀝青稠度、降低溫度、減少加荷時間都能減小積累變形量。4.9略4.10地基反映模量和加州承載比各代表什么?有何異同點?地基反應(yīng)模量:反應(yīng)一定荷載條件下,荷載同總彎沉量的關(guān)系,也用來表征地基的強度。加州承載比:一種評定路基土和路面材料承載能力的指標(biāo)。用來表征材料抵抗局部荷載壓入變形的能力,并以標(biāo)準(zhǔn)碎石承載能力的相對值表示。CBR值和地基反應(yīng)模量K值都在一定程度上反應(yīng)了某一變形級位時荷載同變形的關(guān)系,二者之間可建立試驗統(tǒng)計關(guān)系曲線。4.11

11、略第五章5.1路基的常見病害有那些,形成的原因是什么?在設(shè)計中應(yīng)如何考慮?常見病害有:P69-71 路基的變形(路基的沉陷、沉縮等) 路基的整體失穩(wěn)(路基橫向、縱向的整體滑移等) 邊坡的損壞(坍塌或崩塌、滑坡、碎落、剝落等) 特殊地質(zhì)水文情況下的損壞(路基的凍脹翻漿、泥石流水毀等)形成的原因:(1)不良的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件(2)不利的水文和氣候因素(3)設(shè)計不合理(4)施工質(zhì)量較差(5)使用過程中維護不及時所以設(shè)計前進行地質(zhì)和水文的勘察工作,針對具體條件及各種因素的綜合作用,采取正確的設(shè)計方案和有效的施工措施。路基設(shè)計的一般要求: (1)精心設(shè)計; (2)合適的路基橫斷面形式和邊坡坡度,完

12、善的排水設(shè)施和必要的防護加固工程,有效的病害防治措施; (3)結(jié)合路線和路面進行設(shè)計; (4)兼顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田基本建設(shè)及環(huán)境保護等的需要。5.2對路基填料有什么要求?用不同性質(zhì)的土筑路堤時,應(yīng)注意哪些問題?填料以采用強度高、水穩(wěn)定性好、壓縮性小、施工方便及運距短的巖土材料為宜。1.不同性質(zhì)的填料應(yīng)分層鋪筑。2.不同填料的層位安排,應(yīng)考慮路基工作條件。3.透水性較小的土填筑路堤下層時,其頂面應(yīng)做成4%的雙向橫坡,以保上層透水性土有排水出路。4.防止雨水浸蝕沖刷,可采用透水性較小的土包邊,包邊部分也要壓實,并設(shè)盲溝,以利排水。5.上下填料的顆粒尺寸相差較大時,應(yīng)在其間加設(shè)反濾層,防止填料互相混入。5.

13、3什么是壓實度?路基壓實標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)哪些要求制定?人們常用土壓實后達到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗所得的最大干密度的比值來表征土的密實程度,稱多壓實度??紤]因素:道路所在的自然環(huán)境 道路的等級和路面的類型 路基的斷面形式 路面下不同深度處路基土的受力狀態(tài)5.4略 P76-785.5什么叫路堤的極限高度?它同哪些因素有關(guān)? P79在天然軟土地基上,用快速施工方法(既不控制填筑速率)建造一般斷面的路堤所能達到的最大高度,稱為極限高度。取決于地基的特征(軟土的性質(zhì)和成層情況)及填料的性質(zhì)等,可由穩(wěn)定性分析確定,有條件時也可在工地進行填筑試驗確定。5.6在什么情況下,填筑路堤前應(yīng)對其基地進行處理?怎樣處理

14、?1)、基底土密實穩(wěn)定、地面坡度緩于1:5時,路堤可直接填筑在天然地面上。2)、路堤基底為耕地或較松的土?xí)r,應(yīng)在填筑前進行壓實。3)、路線經(jīng)過水田、池塘或洼地時,應(yīng)根據(jù)積水和淤泥層等具體情況,采取排水樹干。清淤換填、曬涼或摻灰等處理措施,靜碾壓后再填路堤。4)、在地面坡度陡于1:5的穩(wěn)定寫披上填筑路堤時,為使填方部分與原地面緊密結(jié)合,基底應(yīng)挖成臺階,以防堤身沿斜坡下滑。5.7具體布置和設(shè)計各種路基排水結(jié)構(gòu)物時應(yīng)注意哪些問題?怎樣才算形成排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)是一整套地面和地下排水設(shè)施有機的組合。設(shè)計排水系統(tǒng)時的基本原則:1、因地制宜、全面規(guī)劃;2、充分利用地形和自然水系,因勢利導(dǎo);3、路基排水要與

15、農(nóng)田水利、水土流失相配合,不破壞天然水系;4、地面排水與地下排水相配合,要綜合治理;5、選擇有利的地形和地質(zhì)條件布設(shè)溝渠,以減少溝渠的防護與加固;6、路基排水要考慮道路的等級和路段的重要性,合理分配有限的資金,要講究實效,必要時可考慮分期修建和逐步完善;7、自然條件惡劣的病害多發(fā)地帶,路基排水要考慮防治兼?zhèn)?,且要以防為主?、排水設(shè)置宜短不宜長,要做到及時疏散,就近分流。 5.8為什么要對路基進行必要的防護,有哪些具體措施?如何選用。路基防護與加固可以防治路基病害、保證路基穩(wěn)固、改善環(huán)境景觀。具體措施有坡面防護,堤岸防護,支擋防護,地基加固等。各種防護措施應(yīng)根據(jù)實際條件,合理選用。5.9地基加

16、固可采用哪些方法?各適用于什么場合?1)換填材料。 將地基軟弱層的全部或部分換為強度較高和透水性好的材料,可提高地基承載力,減小沉降量。在工期較緊、優(yōu)質(zhì)填料有來源時,宜選擇這種較為有效的措施。2)排水固結(jié) 軟弱地基通過加載預(yù)壓,可減少工后沉降,提高承載力。又分為砂墊層法(適用于軟土層不很厚和路堤高度小余兩倍極限高度的情況),砂井排水法,袋裝砂井,塑料排水板。3)擠壓密實 地基土通過壓實,可提高強度和降低壓縮性。對于軟弱地基,一般壓實方法難以達到要求時,常采用強夯,擠密等措施。4)膠結(jié)硬化 松軟底層客采用攪拌混合、高壓噴射或壓力灌注結(jié)合料及化學(xué)漿液,通過填充孔隙、離子交換和結(jié)硬反應(yīng),而獲得強度。

17、5)調(diào)整結(jié)構(gòu) 軟土地基的加固處理,還可采用改變路堤結(jié)構(gòu),調(diào)整地基應(yīng)力的辦法。5.10略第六章6.1路基穩(wěn)定性分析所采用的工程地質(zhì)法與力學(xué)演算法之間有何聯(lián)系?工程地質(zhì)法就是對照當(dāng)?shù)鼐哂蓄愃乒こ痰刭|(zhì)條件的處于極限穩(wěn)定狀態(tài)的自然山坡和穩(wěn)定的人工邊坡,以判斷路基的設(shè)計斷面是否穩(wěn)定。力學(xué)分析與驗算,通常都采用極限平衡法,近似的把巖石看作剛塑性材料,計算坡體在破壞面上達到極限平衡是的安全系數(shù),以判斷其穩(wěn)定性。工程地質(zhì)法,經(jīng)過長期的生產(chǎn)實踐和大量的經(jīng)驗的積累;力學(xué)驗算法,建立模型,受力分析。兩者相輔相成,可互相核對,做出正確合理的評價。6.2對簡單條分法,畢肖普法,傳遞系數(shù)法的異同進行比較,他們各適用于什么

18、場合?瑞典條分法,完全忽略條間力,K值最??;僅適用于圓弧滑動面,畢肖普法,考慮條間的水平推力,K值較大;不受滑動面形狀的影響。傳遞系數(shù)法,計及條間豎向剪力,K值更大,常用于折線滑動面的計算。6.4路基邊坡穩(wěn)定性分析中,土工參數(shù)和容許安全系數(shù)值如何確定?土工參數(shù)的選取:路基穩(wěn)定性驗算:r、c、(或f)土的抗剪強度參數(shù)通過野外或室內(nèi)試驗確定。取樣、試驗條件和方法盡可能同路基實際工作條件相一致。抗剪強度指標(biāo)值,應(yīng)根據(jù)試驗、經(jīng)驗數(shù)據(jù)及(類似的極限穩(wěn)定坡體)反算結(jié)果,考慮實際可能發(fā)生的最不利情況,進行綜合分析確定。容許安全系數(shù)值應(yīng)按照結(jié)構(gòu)物的重要性、荷載作用的經(jīng)常性、分析方法的近似性、強度指標(biāo)的可靠性、

19、工程經(jīng)濟的合理性等因素來定。6.5-6.7略第七章7.1使述各類擋土墻的結(jié)構(gòu)特點及適用場合。1、重力式,依靠墻身自重抵御墻后土體側(cè)壓力作用,墻身斷面尺寸大。干砌擋土墻,僅適用于地震烈度較低,不受水流沖刷,地基條件好和墻高小于6米的地段。2、薄壁式,采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),墻身斷面較薄,主要依靠底板上的土重來平衡墻后土體側(cè)壓力。常用于地基情況較差的路肩墻。3、錨固式,主要依靠埋設(shè)在穩(wěn)定巖土層內(nèi)錨固件的抗拔力,承受土壓力,保持全墻平衡。屬于輕型結(jié)構(gòu),材料節(jié)省,占地較少,地基要求不高,有利于機械化施工。4、跺式(又稱框架式),常采用鋼筋混凝土預(yù)制桿件縱橫交錯拼裝成框架,內(nèi)填以土石,借其自重抵抗墻后土體的

20、推力。常用作高路肩墻、路堤墻、抗滑墻。5、加筋土式,通過拉筋與填土間摩阻力,拉住面板,穩(wěn)定填土,形成整體結(jié)構(gòu),再依靠自重抵抗墻后填土的側(cè)壓力。適用于較高的路肩墻和路堤墻。但不應(yīng)修建在滑坡、急流沖刷、崩塌等不良地質(zhì)路段,也不宜用于8度及以上的地震區(qū)。7.2擋土墻是由哪幾部分構(gòu)成的,各有什么要求?1、墻身2、基礎(chǔ)3、填料4、排水設(shè)施5、沉降伸縮縫等7.3試比較按庫倫理論和朗金理論求算的主動土壓力有何異同之處,他們各自的使用條件是什么?朗金土壓力的適用條件:擋土墻不妨礙第二破裂面的形成。第二破裂面與墻背之間的楔不沿墻背下滑,而隨墻一起移動。墻后填料表面必須為平面,其上無荷載或有均布荷載作用。填料表面

21、傾角。 庫倫土壓力的適用條件:墻背必須是平面。若不是平面,則計算假想墻背或第二破裂面上的主動土壓力。7.4庫倫主動土壓應(yīng)力圖形是怎么繪制的?有什么用途?用途:土壓力的作用點可通過繪制土壓應(yīng)力圖形后,依據(jù)其形心位置來確定;墻頂齊平線以上有填料或荷載作用時,對墻背產(chǎn)生的附加土壓應(yīng)力,可按沿平行破裂面方向傳遞的假設(shè)繪制;土壓應(yīng)力的合理相當(dāng)于應(yīng)力圖形的面積。因此只要求出破裂角,作出土壓力圖,就可以計算庫倫主動土壓力及作用點的位置。7.5說明在不同情況下,土壓力計算的基本方法。1)重力式擋土墻常用庫倫理論計算土壓力。(1)直線形墻背坡度一般較陡,可直接按庫倫公式求算土壓力。(2)折線形墻背,通常上下墻分

22、別計算。2)懸臂式和扶壁式擋土墻 (1)如符合郎金理論使用條件,則按郎金公式計算作用在墻踵豎直面上的土壓力。(2)若填料表面為折面或有局部荷載作用,又出現(xiàn)第二破裂面時,則按庫倫公式計算。 7.6略7.7擋土墻抗滑穩(wěn)定,抗傾覆穩(wěn)定或地基承載力不足時,可分別采用哪些改進措施?什么改進措施比較有效?改進抗滑穩(wěn)定性的措施: (1)基底換填材料 (2)設(shè)置傾基底 (3)采用凸榫基礎(chǔ) (4)增加墻體重量改進抗傾覆穩(wěn)定性的措施:(1)展寬墻趾(2)變緩墻面坡度(3)選用穩(wěn)定性較好的墻型:改進地基承載力不足:加寬基地改變墻背坡度及斷面形式。改善地基(如換填材料)。 7.8土中加筋可起到什么作用?怎樣才能發(fā)揮拉

23、筋最大效用?依靠筋土間的摩阻力,提高加筋土的強度。7.9加筋土擋土墻墻面受到的土壓力,同其他擋土墻有什么不同?7.10拉筋長度有哪幾部分組成?為什么位于上層的拉筋需要的長度往往比較大?由兩部分組成,分別為拉筋埋在活動區(qū)和穩(wěn)定區(qū)的長度。第八章8.1瀝青路面設(shè)計為何要選用多指標(biāo)作為設(shè)計控制指標(biāo)?說明各設(shè)計指標(biāo)的意義及其與路面損壞現(xiàn)象之間的關(guān)系。鑒于瀝青路面損壞模式的多樣化,欲控制或限制路面結(jié)構(gòu)性能在預(yù)定的使用年限內(nèi)不惡化到某一程度,便不能像其他結(jié)構(gòu)物的設(shè)計那樣,僅選用一種損壞模式作為臨界狀態(tài),選用一個單一的指標(biāo)作為設(shè)計控制指標(biāo),而必須采用多種臨界狀態(tài),多種設(shè)計指標(biāo)。A.疲勞開裂:路面材料在出現(xiàn)疲勞

24、開裂前所能經(jīng)受的荷載重復(fù)作用次數(shù),稱疲勞壽命。B.車轍:車轍是路基和路面各結(jié)構(gòu)層在荷載反復(fù)作用下產(chǎn)生的塑性變形的累積。C.路表回彈彎沉:路面表面在一次荷載作用下的回彈彎沉量,反映了路基路面結(jié)構(gòu)的整體承載能力。D 面層剪切:在垂直荷載和水平荷載的共同作用下,面層結(jié)構(gòu)中將產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力,若混合料抗剪強度不足以抵抗該剪應(yīng)力,則路面極易產(chǎn)生車轍或TDC。E 低溫縮裂:這是一項同荷載因素?zé)o關(guān),適用于寒冷地區(qū)的設(shè)計指標(biāo)。第九章9.1水泥混凝土路面的主要損壞現(xiàn)象有哪些?在設(shè)計中是如何考慮的?損壞類型主要有四類: (1)斷裂類-縱向、橫向、斜向、角隅、和交叉裂縫等; (2)接縫損壞類-唧泥、錯臺、接縫碎裂、

25、拱起、填縫料損壞等; (3)變形類-沉陷、脹起等; (4)材料或表層損壞類-活性集料反應(yīng)病害、寂寥凍融裂紋、網(wǎng)裂和起皮、磨損和露骨設(shè)計要求:1)水泥混凝土面層應(yīng)具有足夠的強度和耐久性,提供抗滑、耐磨和平整的表面; 2)基層和底基層應(yīng)具有足夠的抗沖刷能力和適當(dāng)?shù)膭偠龋?)路基應(yīng)穩(wěn)定、密實、均質(zhì),對路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支撐;4)遇到下屬情況時,需在下層設(shè)置墊層。a季節(jié)性冰凍地區(qū),路面結(jié)構(gòu)厚度小于最小防凍厚度要求時,差值以墊層厚度補足b水文地質(zhì)條件不良的土質(zhì)路塹,路床土濕度較大時,已設(shè)置排水墊層。9.2略9.3求算水泥混凝土路面板的行車荷載應(yīng)力有哪些方法?各適用于哪些場合?1.文克勒地基板的解析解 2

26、.半無限地基板的解析解 3.彈性地基板的有限元解。荷載作用于板角時,文克勒地基板的有限元解要比半無限地基板更符合實際。接縫具有部分傳荷能力以及板邊和板角同地基脫空時板內(nèi)的應(yīng)力,不論是文克勒地基假設(shè)還是半無限地基假設(shè),均可采用有限元法解算。9.4如何分析計算路面板因溫度變化而產(chǎn)生的脹縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力?水泥混凝土路面板內(nèi)不同深度處的溫度,隨氣溫的變化而變化,是路面板產(chǎn)生脹縮變形和翹曲變形,當(dāng)變形受到限制時,板內(nèi)便產(chǎn)生脹縮應(yīng)力和翹曲應(yīng)力。脹縮應(yīng)力:課本P221翹曲應(yīng)力:由于混凝土板的導(dǎo)熱性較差,當(dāng)氣溫變化時,使板頂和板底產(chǎn)生溫度差別,而脹縮變形的大小也就不同,引起板的翹曲。板的翹曲變形受到來自兩方面

27、的約束。一方面是板的截面在翹曲變形后仍保持為平面的傾向;另一方面是板的自重、地基的反力和相鄰的鉗制作用。為了分析板的翹曲應(yīng)力,威斯特卡德首先對文克勒地基板假設(shè):溫度沿板厚呈直線變化,板和地基始終保持接觸,板的自重忽略不計,從而道出了板僅收到地基反力約束時在無限大地基板中部和窄而無限長板中部所產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力計算公式;布拉德伯利進而提出有限尺寸矩形板中沿板長和板寬方向的翹曲應(yīng)力計算公式。9.5水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)組合特點如何?各層次的作用及考慮的主要因素與瀝青路面有什么不同?特點:混凝土面板的強度很高,故對土基的強度要求不高;但土基穩(wěn)定性差及不均勻的變形將給混凝土板的受力帶來很不利的影響;混凝土路

28、面:1)基層是保證路面板具有均勻而穩(wěn)定的支承、防止唧泥和錯臺、延長路面使用壽命的重害層次,又能為混凝土板施工提供方便。 基本要求:具有足夠的剛度和穩(wěn)定性,切斷面正確,表面平整。2)墊層應(yīng)設(shè)置在排水不良或有凍脹的土基上,以改善路基的水文狀況,提高混凝土路面的結(jié)構(gòu)強度及抗凍脹能力,減小路基頂面的應(yīng)力與變形。此外墊層還能阻止路基土擠入基層中,以保證路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。瀝青路面:1)面層直接受行車荷載和氣候因素的作用,要求高強、耐磨、抗滑和耐久性好。交通量越大,軸載越重,面層的等級越高。2)基層作為主要的承重層,要求有足夠的強度、剛度和水穩(wěn)定性。3)要是路面有足夠的整體強度,使用年限長,還應(yīng)立足于路基的

29、穩(wěn)定性,最經(jīng)濟一般的方法是,加強排水和達到要求的壓實度。9.6設(shè)計水泥混凝土路面時對交通荷載的考慮與瀝青路面相比,有何異同?兩者在考慮交通荷載時,都先將軸載換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載,再計算根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)軸載計算出累積軸載作用次數(shù)。不同的是,由于兩者的結(jié)構(gòu)和損傷標(biāo)準(zhǔn)不同,所以等效換算成標(biāo)準(zhǔn)軸時的公式不同。9.7為什么水泥混凝土路面板下地基的計算回彈模量值與用剛性承載板法實測所得的數(shù)據(jù)不一致?其間的影響因素有哪些?9.8水泥混凝土路面板的厚度和平面尺寸是如何確定的?以疲勞開裂作為臨界狀態(tài),按荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力的大小而確定的。9.9水泥混凝土路面板為何要劃塊(設(shè)縫)?劃塊原則?混凝土路面板由于溫度或濕度變化

30、、硬化時的收縮原因,會出現(xiàn)脹縮或翹曲。設(shè)置接縫,可減少混凝土板因變形受到約束而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,并滿足施工要求。劃塊原則:板的大小要適中,形狀為方形較好,板角不宜小于90°板的長邊應(yīng)與主要行車方向一致;接縫布置應(yīng)與交通流向相適。接縫邊長不得小于1m;9.10路面板的接縫按其位置、作用和構(gòu)造各分為哪幾種?對接縫材料有何要求?解:按接縫的方向分為橫向接縫和縱向接縫;按接縫的作用,分為脹縫、縮縫、施工縫。接縫填縫料應(yīng)選用與混凝土接縫槽壁粘結(jié)力強、回彈性好、適應(yīng)混凝土板收縮、不溶于水、不滲水、高溫時不流淌、低溫時不脆裂、耐老化、有一定抵抗啥時嵌入的能力、便于施工操作的材料。高速公路、一級公路宜選用硅酮類填縫料,二級及以下公路可選用聚氨酯類或橡膠瀝青類填縫料、改性瀝青類填縫料。P2419.11水泥混凝土路面板中配置鋼筋起什么作用?普通混凝土板:在邊緣和角隅設(shè)鋼筋,加強抗拉強度,減少塑性變形。鋼筋混凝土板:主要目的并不是增加板的彎拉強度,而是把開裂的板拉在一起,使斷裂面相互咬合并保證板的結(jié)構(gòu)強度。9.12怎樣考慮水泥混凝土路面加鋪層設(shè)計?1)先調(diào)查以下內(nèi)容:公路修建和養(yǎng)護技術(shù)資料,路面

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