東南大學(xué)路基路面工程考試復(fù)習(xí)題及參考答案1

1、1、簡答題1.路基橫斷面形式有哪些類型？2.是否可以采用不同性質(zhì)的土作為路基填料？3.影響路基路面穩(wěn)定性的因素主要有哪些？4.簡述路基沉陷及其原因。5.陡坡路堤可能的滑動形式有那些？產(chǎn)生滑動的主要原因是什么？6.沖刷防護(hù)有哪些方法和措施？7.什么是擋土墻？怎樣對擋土墻進(jìn)行分類？8.路基排水設(shè)施有哪些？9.舊水泥混凝土路面加鋪層有哪些結(jié)構(gòu)類型？ 10.墊層有哪幾種類型？各起什么作用？2、論述題 1. 為什么最佳含水量可以獲得好的壓實效果？怎樣控制含水量？2. 在重復(fù)荷載作用下，路基將產(chǎn)生什么樣的變形結(jié)果？為什么？3. 擋土墻傾覆的原因是什么？如何增強(qiáng)擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性？4. 擋土墻產(chǎn)生滑移破壞

2、的原因是什么？如何增強(qiáng)擋土墻的抗滑穩(wěn)定性？5. 舊水泥混凝土路面加鋪層有哪些結(jié)構(gòu)類型？如何選用？6. 在瀝青路面和水泥路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，軸載換算有什么不同？為什么？3、分析與計算題1某砂類土挖方路基邊坡，=27°，=13.90KPa，=16.90KN/m3，H=7.0m，采用邊坡10.5。假定。驗算邊坡的穩(wěn)定性；當(dāng)=1.25時，求允許邊坡坡度；當(dāng)=1.25時，求邊坡允許最大高度。2某新建公路某路段，初擬普通水泥混凝土路面板厚26cm，取彎拉彈性模量3×104MPa；基層選用水泥穩(wěn)定砂礫，厚25cm，回彈模量500MPa；墊層為天然砂礫，厚度25cm，回彈模量300 MPa；

3、路基土回彈模量30 MPa。試求該路段基層頂面當(dāng)量回彈模量。3公路自然區(qū)劃II區(qū)某二級公路采用普通水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，基層為水泥穩(wěn)定砂礫，墊層為石灰土，水泥混凝土板平面尺寸為4.5m、長為5.0m，縱縫為設(shè)拉桿的平縫，橫縫為不設(shè)傳力桿的假縫。初擬板厚=23 cm，取彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為=5.0 MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量為=3.1×104MPa。設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)為=1500×104軸次，基層頂面當(dāng)量回彈模量=178MPa。 計算荷載疲勞應(yīng)力？ 計算溫度疲勞應(yīng)力？ 驗證該路面結(jié)構(gòu)能否承受設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力綜合疲勞作用。4某路段路基填土高度220c

4、m，水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)層當(dāng)量厚度88cm，路基工作區(qū)深度280 cm，問原地基是否承受車輛荷載？為什么？5某路堤填料，邊坡1：1.45，砂類土，判斷該路堤是否失穩(wěn)。參考答案一、名詞解釋1.路床：路床是路面的基礎(chǔ)，是指路面結(jié)構(gòu)層底面以下80cm深度范圍內(nèi)的路基部分。路床分上、下兩層：路面結(jié)構(gòu)層底面以下0-30cm深度范圍內(nèi)的路基稱為上路床；路面結(jié)構(gòu)層底面以下30-80cm深度范圍內(nèi)的路基稱為下路床。2. 面層：直接與行車和大氣接觸的表面層次。與基層和墊層相比，承受行車荷載較大的垂直壓力、水平力和沖擊力的作用，還受降水和氣溫變化的影響。應(yīng)具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗變形能力和水溫穩(wěn)定性，耐磨，不透水，表

5、面還應(yīng)具有良好的平整讀和粗糙度。3.路基干濕類型：路基的干濕類型是指路基在最不利季節(jié)所處的干濕狀態(tài)。路基的干濕類型劃分為干燥、中濕、潮濕和過濕四類。4.路基工作區(qū)：在路基的某一深度處，當(dāng)車輛荷載引起的垂直應(yīng)力與路基路面重量引起的自重應(yīng)力之比很小，僅為1/101/5時，車輛荷載引起的應(yīng)力可以忽略不計，該深度范圍內(nèi)的路基稱為路基工作區(qū)。5.最佳含水量：使土體產(chǎn)生最大干密度時的含水量，稱之為最佳含水量。6.標(biāo)準(zhǔn)軸載：路面設(shè)計以汽車雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，用BZZ-100表示，需要將混合交通的各種軸載和通行次數(shù)按照等效損壞的原則換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的通行次數(shù)。7. 第二破裂面：往往會遇到墻背俯斜很

6、緩，即墻背傾角很大的情況，如折線形擋土墻的上墻墻背，衡重式擋土墻上墻的假象墻背。當(dāng)墻后土體達(dá)到主動極限平衡狀態(tài)時，破裂棱體并不沿墻背或假想墻背滑動，而是沿著土體的另一破裂面滑動，這一破裂面稱為第二破裂面。而遠(yuǎn)離墻的破裂面稱為第一破裂面。8. 基層：主要承受車輛荷載的豎向壓力，并把由面層傳遞下來的應(yīng)力擴(kuò)散到墊層和土基，是路面結(jié)構(gòu)中的承重層，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和擴(kuò)散應(yīng)力的能力、以及良好的水穩(wěn)性和平整度。 9.分離式加鋪層：在舊混凝土面層與加鋪層之間設(shè)置由瀝青混凝土、瀝青砂或油氈等材料的隔離層，這樣的加鋪層稱為分離式加鋪層。10.設(shè)計彎沉：路面設(shè)計彎沉是根據(jù)設(shè)計年限內(nèi)設(shè)計車道通過的累計當(dāng)量軸次、

7、公路等級、面層和基層類型確定的，相當(dāng)于路面竣工后第一年的不利季節(jié)，路面在標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN作用下測得的最大回彈彎沉值。二、簡答題1.答題要點：路基橫斷面形式分為路堤、路塹和半挖半填路基三種類型。路堤是指路基設(shè)計標(biāo)高高于原地面標(biāo)高需要借土填筑而形成的填方路基；路塹是指路基設(shè)計標(biāo)高低于原地面標(biāo)高需要實施開挖而形成的挖方路基；如果路基一側(cè)填筑而另一側(cè)開挖，則稱為半挖半填路基。2. 答題要點：性質(zhì)不同的土一般不能混合填筑，只能分層填筑。允許砂類土、亞粘土、礫石等在混合狀態(tài)下填筑，取土場內(nèi)這些類型的土的天然混合物可以直接用來鋪筑路基。3. 答題要點：影響路基路面穩(wěn)定性的因素可以分為兩類：（1）自然因素：

8、地形條件，氣候條件，水文和水文地質(zhì)條件，地質(zhì)條件，路基土類別，植被發(fā)育情況等。（2）人為因素：荷載作用，路基路面結(jié)構(gòu)，施工方法，養(yǎng)護(hù)措施等。4. 答題要點：在路基表面垂直方向上產(chǎn)生的較大沉落，稱為路基沉陷。產(chǎn)生路基沉陷的原因主要有三：路基填料不良；施工壓實不夠；地基強(qiáng)度不足。5. 答題要點：陡坡路堤可能出現(xiàn)的滑動形式有三種情況：基底為巖層或穩(wěn)定山坡，路堤沿接觸面滑動；基底為較軟的覆蓋層山坡，下臥基巖較陡，滑動有兩種可能，一是路堤連同覆蓋層一起沿基巖滑動，二是路堤沿接觸面滑動；基地為較軟的巖層，滑動也有兩種可能，一是沿軟的巖層某一最弱的結(jié)構(gòu)面滑動，二是沿接觸面滑動。陡坡路堤整體滑動的主要原因是：

9、路堤填筑前未清表或未挖成階梯狀；路堤上方山坡排水不暢；坡腳未進(jìn)行必要的支撐。6. 答題要點：沖刷防護(hù)一般分為直接防護(hù)和間接防護(hù)兩類。直接防護(hù)主要是對河岸或路堤邊坡采取包括砌石、拋石、石籠、浸水擋墻、土工模袋等直接加固措施，以抵抗水流的沖刷，特點是盡可能不干擾或很少干擾原來的水流性質(zhì)。間接防護(hù)主要是修筑順壩、丁壩、格壩等導(dǎo)流結(jié)構(gòu)物，改變水流性質(zhì)，迫使水流偏離被防護(hù)路段，徹底解除水流對局部堤岸的沖刷破壞作用。7. 答題要點：擋土墻是支撐路堤填土或山坡土體，防止填土或土體變形失穩(wěn)的結(jié)構(gòu)物。根據(jù)擋土墻設(shè)置位置不同，可以把擋土墻分為路塹擋土墻、路堤擋土墻、路肩擋土墻、山坡?lián)跬翂Α８鶕?jù)擋土墻的結(jié)構(gòu)不同，可

10、以把擋土墻分為重力式、加筋土式、懸臂式、扶壁式、錨桿式、錨定板式、柱板式等多種結(jié)構(gòu)形式的擋土墻。根據(jù)墻體材料不同可以把擋土墻分為石砌擋土墻、磚砌擋土墻、水泥混凝土擋土墻、木質(zhì)地土墻。8. 答題要點：路基排水設(shè)施分為地表排水設(shè)施和地下排水設(shè)施兩大類：地表排水設(shè)施主要有邊溝、截水溝、排水溝、跌水、急流槽、倒虹吸、渡槽等。地下排水設(shè)施主要有盲溝、滲溝、滲井等。9. 答題要點：舊水泥混凝土路面加鋪層結(jié)構(gòu)類型有： 分離式加鋪層； 結(jié)合式加鋪層； 瀝青混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)；將舊混凝土板破碎成小于4cm的小塊，用作新建路面的底基層或墊層，并按新建路面設(shè)計。10. 答題要點：墊層按其所起的作用分為排水墊層、隔離墊

11、層、防凍脹墊層等。排水墊層：排除滲入基層和墊層的水分，防止路基過濕而影響路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。一般采用砂礫碎石等松散顆粒材料。隔離墊層：隔斷地下水向路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)移動。一般采用粗粒料或土工合成材料。防凍脹墊層：在季節(jié)性冰凍地區(qū)，需要考慮防凍脹最小厚度要求。 三、論述題1. 答題要點：最佳含水量能得到最好的壓實效果，這是因為：當(dāng)土中含水量較小時，主要為粘結(jié)水，形成包裹在土顆粒外圍很薄的水膜，土顆粒間的摩阻力較大，因而土顆粒難以擠密，不容易壓實。隨著含水量逐漸增大，水在土顆粒間起著潤滑作用，土體變得易于壓實。若土中含水量進(jìn)一步增大，土中空隙被自由水充盈，壓實效果反而降低。因此，只有在最佳含水量條件

12、下，才能獲得最好的壓實效果。實際工作中，當(dāng)填料含水量小于最佳含水量時，可以在整型工序前1224h均勻灑水，悶料一夜后再行碾壓；如果填料含水量小于最佳含水量，應(yīng)翻拌晾曬或摻石灰，使含水量略大于（0.5%1.0%）時進(jìn)行碾壓。2. 答題要點：路基在重復(fù)荷載作用下，將產(chǎn)生彈性變形和塑性變形。每一次荷載作用之后，回彈變形即行消失，而塑性變形不再消失，并隨荷載作用次數(shù)的增加而累積逐漸加大，但隨著荷載作用次數(shù)的增加，每一次產(chǎn)生的塑性變形逐漸減小。產(chǎn)生的變形結(jié)果有兩種：土粒進(jìn)一步靠攏，土體進(jìn)一步逐漸密實而穩(wěn)定；累積變形逐步發(fā)展成剪切破壞。出現(xiàn)哪一種變形結(jié)果取決于三種因素：土的類別和所處的狀態(tài)（含水量、密實度

13、、結(jié)構(gòu)狀態(tài)）。應(yīng)力水平（亦稱相對荷載）。荷載作用的性質(zhì).即重復(fù)荷載的施加速度、作用的的持續(xù)時間和重復(fù)作用頻率。3. 答題要點：對于墻趾的穩(wěn)定力矩與傾覆力矩之比K0，擋土墻就不穩(wěn)定；如果0，擋土墻就會傾覆。增強(qiáng)擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性的措施主要有：拓寬墻趾在墻趾處拓寬基礎(chǔ)以增加穩(wěn)定力臂，但在地面橫坡較陡處，會因此引起墻高增加。改變墻面及墻背坡度改緩墻面坡度可增加穩(wěn)定力臂，改陡俯斜墻背或改緩仰斜墻背可減少土壓力。在地面縱坡較陡處，須注意對墻高的影響。改變墻身斷面類型當(dāng)?shù)孛鏅M坡較陡時，應(yīng)使墻胸盡量陡立，這時可改變墻身斷面類型，如改用衡重式墻或者墻后加設(shè)卸荷平臺、卸荷板，以減少土壓力并增加穩(wěn)定力矩。加固地基

14、，提高地基承載力。4. 答題要點：沿基底的抗滑力與滑動力的比值，即抗滑穩(wěn)定系數(shù)KC KC，擋土墻就不穩(wěn)定；如果KC 0，擋土墻就會產(chǎn)生滑移破壞。增強(qiáng)擋土墻抗滑穩(wěn)定性的措施主要有：采用傾斜基底，傾斜基底與水平面的夾角不宜過大，以免基底下墻趾前發(fā)生剪切破壞。一般土質(zhì)地基111836（1：5）；巖石地基182606（1：3）基底設(shè)置凸榫，利用凸榫前的被動土壓力增加抗滑穩(wěn)定性，凸榫后緣至墻踵連線與水平線的銳夾角，凸榫前緣至墻趾連線與水平線的銳夾角。 5. 答題要點：舊水泥混凝土路面加鋪層結(jié)構(gòu)類型有： 分離式加鋪層； 結(jié)合式加鋪層； 瀝青混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)；將舊混凝土板破碎成小于4cm的小塊，用作新建路面

15、的底基層或墊層，并按新建路面設(shè)計。當(dāng)舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評定等級為中或次，或者新舊混凝土板的平面尺寸不同、接縫形式或位置不對應(yīng)或路拱橫坡不一致時，應(yīng)采用分離式混凝土加鋪層。當(dāng)舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評定等級為優(yōu)良，面層板的平面尺寸及接縫布置合理，路拱橫坡符合要求時，可采用結(jié)合式混凝土加鋪層。當(dāng)舊混凝土路面的損壞狀況和接縫傳荷能力評定等級為優(yōu)良或中時，可采用瀝青加鋪層。應(yīng)根據(jù)氣溫、荷載、舊混凝土路面承載能力、接縫處彎沉差等情況選用合適的減緩反射裂紋的措施。瀝青加鋪層的厚度按減緩反射裂縫的要求確定。如舊混凝土路面損壞狀況等級為差時，宜將舊混凝土板破碎成小于4cm的小塊，

16、用作新建路面的底基層或墊層，并按新建路面設(shè)計。6. 答題要點：將混合交通的各種軸載和通行次數(shù)按照等效損壞的原則換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的通行次數(shù)。不同軸載的作用次數(shù)等效換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量作用次數(shù)的換算公式：式中：標(biāo)準(zhǔn)軸載重，=100KN；級軸載重（KN）；反映軸型（單軸、雙軸或三軸）和輪組（單輪或雙輪）影響的系數(shù)；與路面結(jié)構(gòu)特性有關(guān)的系數(shù)。因為瀝青路面、水泥混凝土路面、半剛性路面的結(jié)構(gòu)特性不同，損壞的標(biāo)準(zhǔn)也不同，因而和的取值各不相同。在瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中：當(dāng)以設(shè)計彎沉值為設(shè)計指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算時,凡軸載大于25KN的各級軸載(包括車輛的前、后軸)的作用次數(shù)均按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。式

17、中：標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次/日；被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次/日；標(biāo)準(zhǔn)軸載，KN；被換算車輛的各級軸載，KN；被換算車輛的類型數(shù)；軸數(shù)系數(shù)，是軸數(shù)。當(dāng)軸距大于3m時，按單獨的一個軸載計算，當(dāng)軸距小于3m時，就考慮軸數(shù)系數(shù)；輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為1，四輪組為0.38。當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算時，凡軸載大于50KN的各級軸載(包括車輛的前、后軸)的作用次數(shù)，均按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù)。 式中： 軸數(shù)系數(shù)，；輪組系數(shù)，單輪組為1.85，雙輪組為1.0，四輪組為0.09。在水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中：凡是兩軸六輪及兩軸六輪以上車輛包括前后軸均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載。對于兩軸四輪以下車輛，因其軸載在混凝土板內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力很小，引起的疲勞損壞可以忽略不計。式中：100kN的單軸-雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)；單軸-單輪、單軸-雙輪組、雙軸-雙輪組成或三軸-雙輪組軸型i級軸載的總重（kN） 軸型和軸載級位數(shù)； 各類軸型i級軸載的作用次數(shù)，次/d；軸-輪型系數(shù)，單軸-雙輪組，=1；單軸-單輪，=2.22×；雙軸-雙輪組，=1.07×；三軸-雙輪組，=2.